CN210057897U - 一种新型分仓热解析式scr脱硝反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种新型分仓热解析式SCR脱硝反应器，涉及SCR脱硝反应器技术领域，包括若干个反应仓室，反应仓室的内部水平设置有花板，花板的上方设置有上仓室，花板的下方设置为下仓室，花板的下端面设置有催化剂组件，每个反应仓室的左侧设置有烟气进口分烟道，每个反应仓室的右下端设置有烟气出口分烟道，烟气出口分烟道处安装有监测装置，每个反应仓室的上仓室和下仓室都设置人孔门。本实用新型反应器的结构大幅度缩小，投资成本和装置占地面积大幅度缩小,催化剂组件组件相对传统SCR催化剂组件，其形状尺寸小、重量轻，直接人工安装即可,整个在满足国家环保要求的同时，实现在线热解析，简化装置结构，减少投资。

Description

一种新型分仓热解析式SCR脱硝反应器

技术领域

本发明涉及SCR脱硝反应器技术领域，尤其涉及一种新型分仓热解析式SCR脱硝反应器。

背景技术

我国是燃煤大国，燃煤、焦化、玻璃、烧结等生产过程都会产生一定量的粉尘、SO2、氮氧化物NOX和有害金属元素等，烟气中NOX的排放比SO2对环境的危害更为严重，大量氮氧化物NOX的排放会引起酸雨、光化学烟雾、臭氧层破坏和温室效应等一系列的环境问题，尤为近年来全国大部分地方出现的严重“雾霾”现象，其根源在于氮氧化物NOX的排放，控制大气中氮氧化物NOX的排放引起了全球的关注，同时也是我国目前大气环境中保护的重点和难点，因此，NOX的处理尤为重要。

目前对国内市场上对NOX的处理以SCR脱硝技术为主，SCR脱硝催化剂可分为高温催化剂320～450℃、中低温催化剂180～320℃两种：高温催化剂目前已广泛用于电力行业，技术非常成熟；中低温催化剂目前只用于焦化、玻璃等少数行业，尚存在一定技术风险，主要风险是催化剂的抗粉尘、抗硫等问题。对于中低温催化剂，如果脱硝温度较高，达到300℃，那么硫对脱硝就不会有影响，如果脱硝温度低于280℃，且烟气中含硫，则脱硝过程很容易产生硫铵盐，直接导致脱硝催化剂脱硝效率下降，甚至堵塞催化剂。

目前国内有通过对烟气升温来解决催化剂硫中毒问题，或者短时间对烟气升温解析硫铵盐，但这种方法存在投资大、设备占地大、能耗高等问题。而且当烟气量大时，大多数企业无法提供足够的热源来对烟气升温。另外，脱硝项目基本都属于改建项目，大部分装置现场都没有专门预留装置空间，因此，使用传统蜂窝体催化剂的脱硝设备尺寸较大的问题就凸显出来了。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型分仓热解析式SCR脱硝反应器，以解决上述技术问题。

本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：一种新型分仓热解析式SCR脱硝反应器，包括若干个反应仓室，其特征在于：

所述每个反应仓室结构相同且竖向设置，反应仓室的内部水平设置有花板，所述花板的上方设置有上仓室，花板的下方设置为下仓室，花板的下端面设置有催化剂组件，每个所述反应仓室的左侧设置有烟气进口分烟道，每个进口分烟道通过反应器进口总烟道连接在一起，每个所述反应仓室的右下端设置有烟气出口分烟道，烟气出口分烟道处安装有监测装置，每个烟气出口分烟道通过竖向设置的反应器出口总烟道连通，每个所述反应仓室的上仓室和下仓室都设置人孔门。反应器采用分仓式的结构，使得反应器的结构大幅度缩小，没有传统SCR反应器的大量钢结构各仓室可以有不同的方式组合成反应器。各仓室内设置独立的催化剂床层，各分仓内的烟气也相互独立。反应器各仓室的进口烟道和热备烟道都是相互独立的。监测装置的设置，实时检测各仓室的工况数据。

优选的，所述反应仓室封闭结构。

优选的，所述烟气进口分烟道处设置有烟气进口阀门，烟气进口阀门的右侧的烟气进口分烟道设置有热解析分烟道，热解析分烟道上靠近烟气进口分烟道处设置有热解析分烟道阀门。热解析分烟道的设置是为了当脱硝需要热解析时，该装置可对单仓室进行热解析工作，不用对整个反应器进行升温，热源的需求量大幅减少，相应的配套设施及能耗也大幅减少。

优选的，所述花板的上表面贯穿设置有若干个孔洞，每个孔洞中安装有催化剂组件，所述催化剂组件包括有固定环，所述固定环的外半径大于孔洞的半径，固定环的下端设置有催化剂固定仓，催化剂固定仓的侧壁和底部设置有透气孔，催化剂固定仓的上端与固定环连通。改变以往使用蜂窝状催化剂，采用颗粒状催化剂，烟气流动模式由轴向变为径向。烟气以径向的流动模式进行颗粒状催化剂床层，其流动的湍流程度及与催化剂的碰撞程度相对于在蜂窝状催化剂床层轴向流动都会有大幅增加，这样会降低脱硝催化剂使用量并延长催化剂使用周期。由于颗粒体催化剂床层阻力相对蜂窝体较大，因此烟气在经过催化剂床层时，由于阻力因素，烟气将自动均匀通过反应器床层，不会产生偏流等现象。这样相对于传统SCR脱硝反应器不需要做流场模拟，不需要增加烟气均布装置，在保证脱硝效率的同时，减少投资及设备占地面积。

本发明的有益效果是：

本发明反应器的结构大幅度缩小，没有传统SCR反应器的大量钢结构，新型SCR反应器的材料用量大约是传统SCR反应器的一半，或者更小，相应的投资成本和装置占地面积大幅度缩小。反应器结构形式和尺寸可根据现场情况进行调整，可以解决业主方未预留脱硝场地而导致场地过小，设备布置的问题。相对于传统SCR脱硝反应器不需要做流场模拟，不需要增加烟气均布装置，在保证脱硝效率的同时，减少投资及设备占地面积，催化剂组件组件相对传统SCR催化剂组件，其形状尺寸小、重量轻，无需反应器配套各种催化剂吊装设施，直接人工安装即可。安装时间相对传统催化剂组件减少一半，并且简化了装置，减少投资，通过实时监测装置对各仓室的运行状况进行监测，在需要的时候将该仓室单独切出进行热解析处理。整个在满足国家环保要求的同时，实现在线热解析，简化装置结构，减少投资。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的反应仓室结构示意图；

图3为本发明的反应仓室剖面示意图；

图4为本发明的催化剂组件结构示意图；

附图标记：1-反应仓室；2-花板；3-上仓室；4-下仓室；5-催化剂组件；501-固定环；502-催化剂固定仓；503-透气孔；6-烟气进口分烟道；7-反应器进口总烟道；8-烟气出口分烟道；9-监测装置；10-反应器出口总烟道；11-人孔门；12-烟气进口阀门；13-热解析分烟道；14-热解析分烟道阀门；15-孔洞。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。

下面结合附图描述本发明的具体实施例。

如图1-4所示，一种新型分仓热解析式SCR脱硝反应器，包括若干个反应仓室1，每个反应仓室1结构相同且竖向设置，反应仓室1的内部水平设置有花板2，花板2的上方设置有上仓室3，花板2的下方设置为下仓室4，花板2的下端面设置有催化剂组件5，每个反应仓室1的左侧设置有烟气进口分烟道6，每个进口分烟道6通过反应器进口总烟道7连接在一起，每个反应仓室1的右下端设置有烟气出口分烟道8，烟气进口分烟道6和烟气出口分烟道8处安装有监测装置9，每个烟气出口分烟道8通过竖向设置的反应器出口总烟道10连通，每个反应仓室1的上仓室3和下仓室4都设置人孔门11。

烟气进口分烟道6处设置有烟气进口阀门12，烟气进口阀门12的右侧的烟气进口分烟道6设置有热解析分烟道13，热解析分烟道13上靠近烟气进口分烟道6处设置有热解析分烟道阀门14。花板2的上表面贯穿设置有若干个孔洞15，每个孔洞15中安装有催化剂组件5，催化剂组件5包括有固定环501，固定环501的外半径大于孔洞15的半径，固定环501的下端设置有催化剂固定仓502，催化剂固定仓502的侧壁设置有透气孔503，底部密封，催化剂固定仓502的上端与固定环501连通，固定环(501)与花板(2)之间密封。

与还原剂充分混合的烟气首先进入脱硝反应器的进口总烟道7，然后通过烟气进口分烟道6上的烟气进口阀门12调节，使烟气均匀的分入各个反应仓室1，各个反应仓室1相互独立但工况相同。烟气进入反应仓室1后首先汇集在上仓室3，然后想向下经过花板2进入催化剂组件5内部，由内而外，径向通过颗粒体催化剂床层，然后汇集到下仓室4。烟气在经过颗粒体催化剂床层的时候，其中的NOX与还原剂在催化剂的作用下发生选择性催化还原反应，将NOX还原成氮气和水。经过反应处理后的烟气从各个反应仓室1的烟气出口分烟道8汇总到反应器出口总烟道10，最后出反应器。

在反应器各反应仓室1烟气进口分烟道6和烟气出口分烟道8上设置监测装置9，实时检测各反应仓室1的工况数据，如若在生产过程中产生硫铵盐影响脱硝，需要热解析时，可以对反应仓室1进行热解析。即通过调节烟气进口分烟道6和热解析分烟道13上的烟气进口阀门12和热解析分烟道阀门14开度，将热解析烟道高温烟气混入该反应仓室1内，使该反应仓室1的温度升至需要的解析温度进行解析，其他仓室任然运行，可以根据实际情况对各个反应仓室1逐步解析。这样的话热解析时就可以不用对整个反应器升温，热源的需求大幅降低。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种新型分仓热解析式SCR脱硝反应器，包括若干个反应仓室(1)，其特征在于：

所述每个反应仓室(1)结构相同且竖向设置，反应仓室(1)的内部水平设置有花板(2)，所述花板(2)的上方设置有上仓室(3)，花板(2)的下方设置为下仓室(4)，花板(2)的下端面设置有催化剂组件(5)，每个所述反应仓室(1)的左侧设置有烟气进口分烟道(6)，每个进口分烟道(6)通过反应器进口总烟道(7)连接在一起，每个所述反应仓室(1)的右下端设置有烟气出口分烟道(8)，所述烟气进口分烟道(6)和烟气出口分烟道(8)处安装有监测装置(9)，每个烟气出口分烟道(8)通过竖向设置的反应器出口总烟道(10)连通，每个所述反应仓室(1)的上仓室(3)和下仓室(4)都设置人孔门(11)。

2.根据权利要求1所述的一种新型分仓热解析式SCR脱硝反应器，其特征在于：所述反应仓室(1)为封闭结构。

3.根据权利要求1所述的一种新型分仓热解析式SCR脱硝反应器，其特征在于：所述烟气进口分烟道(6)处设置有烟气进口阀门(12)，烟气进口阀门(12)的右侧的烟气进口分烟道(6)设置有热解析分烟道(13)，热解析分烟道(13)上靠近烟气进口分烟道(6)处设置有热解析分烟道阀门(14)。

4.根据权利要求1所述的一种新型分仓热解析式SCR脱硝反应器，其特征在于：所述花板(2)的上表面贯穿设置有若干个孔洞(15)，每个孔洞(15)中安装有催化剂组件(5)，所述催化剂组件(5)包括有固定环(501)，所述固定环(501)的外半径大于孔洞(15)的半径，固定环(501)的下端设置有催化剂固定仓(502)，催化剂固定仓(502)的侧壁设置有透气孔(503)，底部密封，催化剂固定仓(502)的上端与固定环(501)连通，固定环(501)与花板(2)之间密封。

5.根据权利要求4所述的一种新型分仓热解析式SCR脱硝反应器，其特征在于：所述催化剂固定仓(502)的内部填充有颗粒状催化剂。

6.根据权利要求4所述的一种新型分仓热解析式SCR脱硝反应器，其特征在于：所述孔洞(15)在花板(2)上呈均匀分布。

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