CN214233533U - 一种失活低温催化剂的在线再生系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种失活低温催化剂的在线再生系统，包括依次连通的回转窑、除尘装置和SCR脱硝反应器；所述回转窑的窑尾出口与所述SCR脱硝反应器的入口相连通，或者所述回转窑的窑头烟气出口与所述SCR脱硝反应器的入口相连通，用于将回转窑的高温烟气引入所述SCR脱硝反应器中。本实用新型将回转窑出口烟气(进入窑尾预热器前)或回转窑窑头冷却加热物料的热空气(约400～1000℃)的全部或部分经旁通烟道，引入低温SCR脱硝反应器入口烟道内，使进入反应器烟气温度在300℃以上，以再生失活的低温脱硝催化剂；本实用新型提供的再生工艺方法操作简单、节能环保，无需拆卸催化剂模块异地再生。
Description
技术领域
本实用新型属于烟气净化技术领域，尤其涉及一种失活低温催化剂的在线再生系统。
背景技术
随着我国工业的高速发展及扩张，工业烟气排放治理日趋严峻，近年来我国烟气NOx排放致迅速升高，若无适当控制，NOx排放量在2020年将达到 3000万吨。为此环保部相继发布电力、焦化、水泥、钢铁、玻璃等行业新的NOx排放标准。新标准的陆续实施推动了脱硝产业的发展，带动相关的催化剂制造及废旧催化剂的再生利用发展。
在烟气脱硝技术中，高效成熟的选择性还原催化脱硝SCR技术得到广泛应用，其中低温催化剂作为一种新型催化剂在很多行业领域已逐渐推行替代高温催化剂，能明显节约能耗及维护费用。但如果烟气中SO2浓度较高时，则容易生成硫酸氢铵且易在低温催化剂表面沉积，堵塞催化剂孔道，造成催化剂失活。
目前对于催化剂的再生，分为离线再生和在线再生。离线再生一般为拆卸模块运回原厂再生，这种方法适用于运行使用时间较长的催化剂，此方法拆卸运输及再生费用较高。在线再生目前方法较多，如利用饱和蒸汽清洗吹扫催化剂，燃气加热烟气等方式。
催化剂的在线再生对于很多行业不具备燃烧能源的实施难度大，且即便有条件操作起来费用较高，效果不佳，因此如何研发一种方便经济的失活催化剂在线再生方法，满足企业迫切需成为催化剂再生技术研发的重点方向。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种失活低温催化剂的在线再生系统，本实用新型中的在线再生系统操作简单、节能环保，无需拆卸催化剂模块异地再生，而且再生后的低温脱硝催化剂强度、孔结构均未发生变化，催化剂可重复再生使用。
本实用新型提供一种失活低温催化剂的在线再生系统，包括依次连通的回转窑、除尘装置和SCR脱硝反应器；
所述回转窑的窑尾出口与所述SCR脱硝反应器的入口通过旁通烟道相连通，或者所述回转窑的窑头烟气出口与所述SCR脱硝反应器的入口通过旁通烟道相连通，用于将回转窑的高温烟气引入所述SCR脱硝反应器中。
优选的，所述回转窑为水泥回转窑或氧化镁回转窑。
优选的，所述回转窑为水泥回转窑时，所述回转窑与所述除尘设备之间还依次设置有分解炉和增湿塔。
优选的，所述回转窑为氧化镁回转窑时，所述除尘装置包括依次连通的旋风除尘器和袋式除尘器。
优选的，所述SCR脱硝反应器的出口连通有引风机和烟囱。
优选的，所述旁通烟道上设置有调节装置。
本实用新型提供了一种失活低温催化剂的在线再生系统，包括依次连通的回转窑、除尘装置和SCR脱硝反应器；所述回转窑的窑尾出口与所述SCR 脱硝反应器的入口相连通，或者所述回转窑的窑头烟气出口与所述SCR脱硝反应器的入口相连通，用于将回转窑的高温烟气引入所述SCR脱硝反应器中。本实用新型将回转窑出口烟气(进入窑尾预热器前)或回转窑窑头冷却加热物料的热空气(约400～1000℃)的全部或部分经旁通烟道，引入低温SCR脱硝反应器入口烟道内，使进入反应器烟气温度在300℃以上，以再生失活的低温脱硝催化剂；本实用新型提供的再生工艺方法操作简单、节能环保，无需拆卸催化剂模块异地再生；
采用本实用新型方法再生后的脱硝催化剂，不影响其性能，且催化剂强度、孔结构均未发生变化，催化剂可重复再生使用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一个实施例中的在线再生系统的结构示意图；
图1中，1为水泥回转窑、2为分解炉，3为增湿塔，4为电除尘器，5为SCR 脱硝反应器，6为引风机，7为调节装置；
图2为本实用新型另一个实施例中的在线再生系统的结构示意图；
图2中，1为氧化镁回转窑，2为旋风除尘器，3为袋式除尘器，4为SCR脱硝反应器，5为引风机，6为调节装置。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提供了一种失活低温催化剂的在线再生系统，包括依次连通的回转窑、除尘装置和SCR脱硝反应器；
所述回转窑的窑尾出口与所述SCR脱硝反应器的入口相连通，或者所述回转窑的窑头烟气出口与所述SCR脱硝反应器的入口相连通，用于将回转窑的高温烟气引入所述SCR脱硝反应器中。
本实用新型是将回转窑出口烟气(进入窑尾预热器前)或回转窑窑头冷却加热物料的热空气(约400～1000℃)的全部或部分高温烟气作为催化剂再生气体，引入低温SCR脱硝反应器入口烟道内，利用高温烟气的温度使沉积在低温SCR脱硝催化剂表面的硫酸氢铵分解并排出，以再生失活的低温SCR脱硝催化剂。使用本实用新型可以有效清除催化剂表面沉积的硫酸氢铵，从而使失活的低温SCR脱硝催化剂活性恢复至初始活性的80％以上，且再生过程无废液产生，可降低催化剂后期维护更换成本。
图1为本实用新型中一个实施例的再生系统的结构图，即回转窑为水泥回转窑的在线再生系统。
在本实用新型中，所述水泥回转窑1依次与分解炉2、增湿塔3、电除尘器 4、SCR脱硝反应器5相连通，所述水泥回转窑的窑头冷却加热物料的热空气通过旁通烟道与所述SCR脱硝反应器的入口相连通。
在本实用新型中，所述水泥回转窑是大型回转圆筒类设备，窑体内部有耐火砖衬以及换热装置，小角度倾斜安装，以低速旋转。氧化镁回转窑主要有窑头部分、窑体部分、窑尾部分、支撑架、预热塔、冷却机、输送带等部分组成，主要用于煅烧水泥熟料。
所述水泥回转窑的出口与所述分解炉的入口相连通，所述分解炉是一个燃料燃烧、热量交换和分解反应同时进行的设备。
所述分解炉的出口与增湿塔的入口相连通，所述增湿塔用于生产高分散水雾，主要用于提高电除尘器的效率，降低出窑废气中的比电阻值，并向进入电除尘器的烟气增加湿含量。
所述增湿塔的出口与所述电除尘器的入口相连通，所述电除尘器用于清除排放烟气中的颗粒烟尘，从而大幅度降低排入大气层中的烟尘量。
所述电除尘器的出口与所述SCR脱硝反应器的入口相连通，所述SCR脱硝反应器用于水泥生产线烟气脱硝后实现达标排放的设备，主要由反应器、进出口烟道、催化剂等组成。
所述SCR脱硝反应器的出口连接有引风机6，用于将脱硝之后的烟气引入烟囱排出，本实用新型优选使用负压引风机。
所述水泥回转窑的窑头烟气出口通过旁通烟道与所述SCR脱硝反应器的入口相连通，用于将所述水泥回转窑的窑头烟气引入SCR脱硝反应器内，利用烟气的高温再生失活的催化剂。所述旁通烟道上设置有调节装置，如挡板门或开关，以实现旁通烟道的投运与否及调整烟气量使用。
具体的，按照图1中的水泥生产线，本实用新型中的在线再生系统按照以下流程工作：
在如水泥等回转窑生产线，SCR脱硝反应器一般采用低温催化剂并依次布置在回转窑、分解炉、增湿塔、电除尘器后，安装旁通烟道和挡板门，使回转窑窑头冷却加热物料的热空气由旁通烟道和挡板门直接与SCR脱硝反应器连接，而不经过回转窑、分解炉、增湿塔及主除尘。这样一来此时如果发生催化剂失活，将挡板门打开，就可以使回转窑窑头冷却加热物料的热空气全部或部分进入SCR脱硝反应器，通过此高温烟气进行催化剂的再生利用。
图2为本实用新型中一个实施例的再生系统的结构图，即回转窑为氧化镁回转窑的在线再生系统。
在本实用新型中，所述氧化镁回转窑1依次与旋风除尘器2、袋式除尘器3、 SCR脱硝反应器4相连通，所述氧化镁回转窑的窑尾出口通过旁通烟道与所述 SCR脱硝反应器的入口相连通。
在本实用新型中，所述氧化镁回转窑是大型回转圆筒类设备，窑体内部有耐火砖衬以及换热装置，小角度倾斜安装，以低速旋转。氧化镁回转窑主要有窑头部分、窑体部分、窑尾部分、支撑架、预热塔、冷却机、输送带等部分组成，主要用于金属镁生产过程中对白云石的煅烧。
所述氧化镁回转窑的出口与所述旋风除尘器的入口相连通，所述旋风除尘器主要在生产线中用于粗除尘工序。
所述旋风除尘器的出口与袋式除尘器的入口相连通，所述袋式除尘器为干式滤尘装置，用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。滤袋采用纺织的滤布或非纺织的毡制成，利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤，当含尘气体进入袋式除尘器后，颗粒大、比重大的粉尘，由于重力的作用沉降下来，落入灰斗，含有较细小粉尘的气体在通过滤料时，粉尘被阻留，使气体得到净化。
所述袋式除尘器的出口与所述SCR脱硝反应器的入口相连通，所述SCR 脱硝反应器用于氧化镁生产线烟气脱硝后实现达标排放的设备，主要由反应器、进出口烟道、催化剂等组成。
所述SCR脱硝反应器的出口连接有引风机5，用于将脱硝之后的烟气引入烟囱排出，本实用新型优选使用负压引风机。
所述氧化镁回转窑的窑尾出口通过旁通烟道与所述SCR脱硝反应器的入口相连通，用于将所述氧化镁回转窑的出口烟气引入SCR脱硝反应器内，利用烟气的高温再生失活的催化剂。所述旁通烟道上设置有调节装置，如挡板门或开关，以实现旁通烟道的投运与否及调整烟气量使用。
具体的，按照图2中的氧化镁生产线，本实用新型中的在线再生系统按照以下流程工作：
在如氧化镁等回转窑生产线，SCR脱硝、反应器3一般采用低温催化剂并依次布置在旋风除尘器、袋式除尘器后，安装旁通烟道、挡板门，使回转窑窑尾出口烟气由旁通烟道、挡板门直接与SCR脱硝反应器连接，而不经过旋风除尘、袋式除尘器。这样一来此时如果发生催化剂失活，可以通过打开挡板门，使回转窑窑尾出口(进预热器前)烟气全部或部分经旁通烟道直接进入 SCR脱硝反应器，通过此高温烟气进行催化剂的再生利用。
在上述描述中，本实用新型中的“连通”可以是两个装置之间直接连通，也可以是两个装置之间间接连通，本领域技术人员可根据常规的知识进行功能性装置的添加。
Claims (6)
1.一种失活低温催化剂的在线再生系统，其特征在于，包括依次连通的回转窑、除尘装置和SCR脱硝反应器；
所述回转窑的窑尾出口与所述SCR脱硝反应器的入口通过旁通烟道相连通，或者所述回转窑的窑头烟气出口与所述SCR脱硝反应器的入口通过旁通烟道相连通，用于将回转窑的高温烟气引入所述SCR脱硝反应器中。
2.根据权利要求1所述的在线再生系统，其特征在于，所述回转窑为水泥回转窑或氧化镁回转窑。
3.根据权利要求2所述的在线再生系统，其特征在于，所述回转窑为水泥回转窑时，所述回转窑与所述除尘装置之间还依次设置有分解炉和增湿塔。
4.根据权利要求2所述的在线再生系统，其特征在于，所述回转窑为氧化镁回转窑时，所述除尘装置包括依次连通的旋风除尘器和袋式除尘器。
5.根据权利要求1所述的在线再生系统，其特征在于，所述SCR脱硝反应器的出口连通有引风机和烟囱。
6.根据权利要求1所述的在线再生系统，其特征在于，所述旁通烟道上设置有调节装置。
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