CN209438348U - 低温scr法脱除废气中氮氧化物的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种低温SCR法脱除废气中氮氧化物的系统。该低温SCR法脱除废气中氮氧化物的系统包括将废气加热至80‑200℃的废气加热器；将加热后的废气和还原剂混合的混合器；将所述还原剂输送入所述混合器的给料装置；以及与所述混合器的出气口连接的SCR脱硝反应器；所述SCR脱硝反应器的出气口与烟囱连接；其中，所述给料装置包括依次连接的给料泵、喷射器和雾化器，所述雾化器的出气口与所述混合器的进气口连接。本实用新型结构简单，当废气通过废气加热器预热到SCR脱硝反应温度并加入还原剂后进入SCR脱硝反应器内，废气中的NOx与还原剂在催化剂的作用下发生反应并转化为无害的N2与H2O，从而实现达标排放。
Description
技术领域
本实用新型涉及脱除废气中氮氧化物的技术领域，具体而言，涉及低温SCR法脱除废气中氮氧化物的系统。
背景技术
化工等行业中含氮氧化物(NOx)工业废气，特别是硝酸生产和使用过程产生的工业废气，如硝酸生产尾气、金属硝酸盐生产尾气、草酸生产尾气、钛板酸洗尾气、硝酸钠和亚硝酸钠生产尾气，由于废气温度低(一般小于50℃)、NO2含量高，常采用湿法脱硝工艺。如钛板酸洗尾气广泛采用喷淋洗涤系统(通常包括洗涤塔、酸雾风机等构成)。该系统一直存在着后续污水处理成本高、难以满足新的NOx排放标准要求等问题，是大气污染治理领域的难点。
氨选择性催化还原脱硝(NH3-SCR)技术由于脱硝效率高、技术成熟，是世界上应用最多、最有成效的氮氧化物污染控制技术，广泛应用于燃煤电厂。与化工尾气相比，燃煤废气排气温度高(可达320℃以上)、氧化度低(NO浓度占到90％以上)、浓度低(一般低于500mg/m3)，同时，燃煤电厂废气中还含有SO2、粉尘等，因此，常规的钒钨(或钼)钛脱硝催化剂既需重点考虑NOx的去除效率率，又需最大可能防止SO2转化为SO3，以避免催化剂中毒。
硝酸生产和使用过程产生的工业废气不含有SO2，废气温度低，如果采用传统的高温脱硝催化剂进行脱硝，需要将废气温度加热到200℃以上，需要消耗大量能源，运行费用高。
实用新型内容
本实用新型的申请人前期研究开发了两种低温脱硝催化剂并提交了申请号为2017105618998、名称为“铁氧化物柱撑层状氧化锰催化剂及其制备方法、应用”以及申请号为2017110334572、名称为“钛氧化物柱撑层状氧化锰催化剂及其制备方法和应用”的中国发明专利申请，这两种低温脱硝催化剂的活性温度区间为80-200℃，将这两种催化剂应用于废气温度低、氮氧化物浓度高、废气中不含有SO2的场合时，现有系统难以最大化发挥其技术先进性。因此，本实用新型旨在提供一种系统简单、运行费用低的系统，以解决现有技术中含氮氧化物废气处理难以达到排放标准的问题。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种低温SCR法脱除废气中氮氧化物的系统。该低温SCR法脱除废气中氮氧化物的系统包括
将废气加热至80-200℃的废气加热器；
将加热后的废气和还原剂混合的混合器；
将所述还原剂输送入所述混合器的给料装置；
以及与所述混合器的出气口连接的SCR脱硝反应器；所述SCR脱硝反应器的出气口与烟囱连接；
其中，所述给料装置包括依次连接的给料分机、喷射器和雾化器，所述雾化器的出气口与所述混合器的进气口连接。
本实用新型结构简单，当废气通过废气加热器预热到SCR脱硝反应所需温度并加入还原剂后进入SCR脱硝反应器内，废气中的NOx与还原剂在催化剂的作用下发生反应并转化为无害的N2与H2O，从而实现达标排放。其中，还原剂为雾化后的液氨；所述催化剂固定于所述SCR脱硝反应器内的多孔支撑结构上，经混合器混合后气体从SCR脱硝反应器的上部进入，流经所述多孔支撑结构后从下方排出。
进一步地，如处理废气中含有HF和HCl等会使催化剂中毒的等水溶性气体，系统还包括与所述废气加热器的进气口连接的洗涤塔，用于去除废气中的HF和HCl等会使催化剂中毒的水溶性气体，延长催化剂和管路的使用寿命。
进一步地，所述洗涤塔为一级洗涤塔或二级洗涤塔；所述洗涤塔与所述废气加热器之间设有引风机。本实用新型仅采用一级洗涤塔或二级洗涤塔即可达到理想的排放效果。
进一步地，所述废气加热器为电加热器；或所述废气加热器为燃气助燃加热器，在所述燃气助燃加热器的进气口设有助燃气送风机和燃气烧咀。燃气供应量受SCR脱硝反应器的温度控制，自动调节(燃气烧咀自带截止阀、稳压调压装置、流量调节阀、压力流量报警及相关附件等)；助燃气的调节根据燃气与助燃气的比值来调节助燃气供应管道上的流量调节阀而实现的。
进一步地，所述雾化器为气液二流体雾化器。由此，雾化效果好，可以显著提升脱硝反应转化率。
进一步地，所述雾化器与压缩空气管路连接，所述压缩空气管路上设有第一压力变送器和第一调节阀。由此，维持气液压力和流量平衡。
进一步地，所述喷射器的喷射管路上设有第二压力变送器和第二调节阀。由此，恒定给料装置的管道压力。
进一步地，所述SCR脱硝反应器的出气口可设有NOx浓度在线监测仪。由此，可以根据SCR脱硝反应器出气口的实时检测数据来控制调整所述第一调节阀和所述第二调节阀，从而来控制还原剂的加入量。
可见，本实用新型的低温SCR法脱除废气中氮氧化物的系统的结构简单，能耗低，废气中氮氧化物的去除率高，不会出现催化剂中毒现象，催化剂和系统的使用寿命长，经本实用新型处理后的废气可以直接排放，对环境友好。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来辅助对本实用新型的理解，附图中所提供的内容及其在本实用新型中有关的说明可用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例1的低温SCR法脱除废气中氮氧化物的系统的结构示意图。
图2为本实用新型实施例2的低温SCR法脱除废气中氮氧化物的系统的结构示意图。
上述附图中的有关标记为：
1：废气加热器；
11：助燃气送风机；
12：燃气烧咀；
2：混合器；
3：SCR脱硝反应器；
4：NOx浓度在线监测仪；
5：洗涤塔；
6：引风机；
21：给料泵；
22：喷射器；
221：第二压力变送器；
222：第二调节阀；
23：雾化器；
231：第一压力变送器；
232：第一调节阀。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。在结合附图对本实用新型进行说明前，需要特别指出的是：
本实用新型中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。
此外，下述说明中涉及到的本实用新型的实施例通常仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
关于本实用新型中术语和单位。本实用新型的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
实施例1
图1为本实用新型低温SCR法脱除废气中氮氧化物的系统的结构示意图。如图1所示的低温SCR法脱除废气中氮氧化物的系统，包括对废气进行洗涤的洗涤塔5、将洗涤后的所述废气加热至SCR脱硝反应温度的废气加热器1、将洗涤后的所述废气引入所述废气加热器1的引风机6、将加热后的废气和还原剂混合的混合器2、将所述还原剂输送入所述混合器2的给料装置、以及与所述混合器2的出气口连接的SCR脱硝反应器3；所述SCR脱硝反应器3的出气口与烟囱连接；
其中，所述给料装置包括依次连接的给料泵21、喷射器22和雾化器23，所述雾化器23的出气口与所述混合器2的进气口连接。还原剂采用液氨，液氨溶液给料罐的有效容积为20m3，正常情况下可使用168h以上；所述洗涤塔5为二级洗涤塔。
所述废气加热器1为燃气助燃加热器，在所述燃气助燃加热器的进气口设有助燃气送风机11和燃气烧咀12。燃气为压力为6KPa的天然气，助燃气为压力为6KPa的空气。
所述雾化器23为气液二流体雾化器。所述雾化器23与压缩空气管路连接，所述压缩空气管路上设有第一压力变送器231和第一调节阀232。
所述喷射器22的喷射管路上设有第二压力变送器221和第二调节阀222。
所述SCR脱硝反应器3的出气口设有NOx浓度在线监测仪4。
实施例2
与实施例1相比，本实施例的低温SCR法脱除废气中氮氧化物的系统具有的区别是：如图2所示，所述废气加热器1为电加热器。
以上对本实用新型的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。基于本实用新型的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
Claims (8)
1.低温SCR法脱除废气中氮氧化物的系统，其特征在于：包括
将废气加热至80-200℃的废气加热器(1)；
将加热后的废气和还原剂混合的混合器(2)；
将所述还原剂输送入所述混合器(2)的给料装置；
以及与所述混合器(2)的出气口连接的SCR脱硝反应器(3)；所述SCR脱硝反应器(3)的出气口与烟囱连接；
其中，所述给料装置包括依次连接的给料风机(21)、喷射器(22)和雾化器(23)，所述雾化器(23)的出气口与所述混合器(2)的进气口连接。
2.如权利要求1所述的低温SCR法脱除废气中氮氧化物的系统，其特征在于：还包括与所述废气加热器(1)的进气口连接的洗涤塔(5)。
3.如权利要求2所述的低温SCR法脱除废气中氮氧化物的系统，其特征在于：所述洗涤塔(5)为一级洗涤塔或二级洗涤塔；所述洗涤塔(5)与所述废气加热器(1)之间设有引风机(6)。
4.如权利要求1所述的低温SCR法脱除废气中氮氧化物的系统，其特征在于：所述废气加热器(1)为电加热器；或所述废气加热器(1)为燃气助燃加热器，在所述燃气助燃加热器的进气口设有助燃气送风机(11)和燃气烧咀(12)。
5.如权利要求1所述的低温SCR法脱除废气中氮氧化物的系统，其特征在于：所述雾化器(23)为气液二流体雾化器。
6.如权利要求1所述的低温SCR法脱除废气中氮氧化物的系统，其特征在于：所述雾化器(23)与压缩空气管路连接，所述压缩空气管路上设有第一压力变送器(231)和第一调节阀(232)。
7.如权利要求1所述的低温SCR法脱除废气中氮氧化物的系统，其特征在于：所述喷射器(22)的喷射管路上设有第二压力变送器(221)和第二调节阀(222)。
8.如权利要求1所述的低温SCR法脱除废气中氮氧化物的系统，其特征在于：所述SCR脱硝反应器(3)的出气口设有NOx浓度在线监测仪(4)。
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