CN218281273U - 一种膨胀烟丝线燃烧炉尾气脱硝装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种膨胀烟丝线燃烧炉尾气脱硝装置。该膨胀烟丝线燃烧炉尾气脱硝装置，包括依次设置并相互连通的进口段、混合段、反应段和出口段，混合段内设置有喷头，所述喷头连通外部还原剂存储罐，所述反应段内设置有催化剂，所述进口段连通燃烧炉，燃烧炉产生的烟气经所述进口段进入所述混合段内与还原剂混合后进入所反应段，并在所述反应段内发生催化反应，反应后的烟气从所述出口段排出。本实用新型通过选择性催化还原烟气脱硝的原理对燃烧炉产生的烟气进行脱硝处理，利用燃烧炉排出烟气中携带的热量为催化反应提供能量，使得催化反应能顺利进行，避免额外的设置加热装置，增加额外的能量消耗。

Description

一种膨胀烟丝线燃烧炉尾气脱硝装置

技术领域

本实用新型涉及烟丝生产设备领域，具体涉及一种膨胀烟丝线燃烧炉尾气脱硝装置。

背景技术

经过膨胀工艺膨胀后的烟丝为膨胀烟丝。膨胀工艺需要对烟丝进行加湿加热处理，通常情况下是利用燃烧炉对烟丝进行加热。而未经处理的燃烧尾气其内部的氮氧化合物含量不符合尾气排放要求，直接排入大气中会导致环境污染，因此，需要对燃烧炉的排放尾气进行脱硝处理。

公开文件CN208987810U公开了一种烟丝膨胀设备燃烧炉尾气清洁环保装置，包括罐体，所述罐体内部开设有冷却室，所述冷却室顶端安装有喷头，所述冷却室上方安装有除雾器，所述除雾器内部安装有波纹管，所述冷却室下方安装有栅格网，所述栅格网下方存放有活性炭。该装置是湿法脱硝，通过液体溶解烟气以起到净化效果，而湿法脱硝会产生废水和废弃物，容易造成二次污染。

脱硝技术分为湿法和干法两种，干法脱硝包括选择性催化还原烟气脱硝和选择性非催化还原法脱硝。选择性非催化还原法脱硝需要较高的反应温度（870~1100℃），而膨胀烟丝燃烧炉的尾气温度在300°左右，无法满足选择性非催化还原法脱硝反应条件，若要满足其反应条件则需要额外加热。因此，选择性催化还原烟气脱硝更适用于膨胀烟丝燃烧炉尾气脱硝处理。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述现有技术的不足，提出一种膨胀烟丝线燃烧炉尾气脱硝装置，通过选择性催化还原烟气脱硝的原理对燃烧炉产生的烟气进行脱硝处理。

本实用新型提出一种膨胀烟丝线燃烧炉尾气脱硝装置，包括依次设置并相互连通的进口段、混合段、反应段和出口段，混合段内设置有喷头，所述喷头连通外部还原剂存储罐，所述反应段内设置有催化剂，所述进口段连通燃烧炉，燃烧炉产生的烟气经所述进口段进入所述混合段内与还原剂混合后进入所反应段，并在所述反应段内发生催化反应，反应后的烟气从所述出口段排出。

本实用新型较优的技术方案：所述混合段内靠近所述反应段的一侧设置有整流格栅。与还原剂混合后的烟气通过整流格栅时与格栅碰撞，碰撞后分散的烟气进入格栅中重新整流，使得烟气的流速趋于一致，避免烟气流速过快进入反应段。烟气流速过快会使得烟气与催化剂的接触时间过短，烟气还未完全的完成催化反应就被带出，使得烟气催化脱硝效率降低。

本实用新型较优的技术方案：所述反应段内设置有多个载体模块，多个所述载体模块沿所述反应段长度方向排列，所述催化剂设置于所述载体模块上。

本实用新型较优的技术方案：所述载体模块呈蜂窝状，烟气经所述载体模块进入所述出口段。催化剂设置于蜂窝状的载体模块上可增大催化剂外露的面积，以增大烟气与催化剂的接触面积，使尽可能多的烟气参与到催化反应中。

本实用新型较优的技术方案：所述混合段靠近所述进口段的一侧内部设置有氧氮化合物检测装置，所述反应段靠近所述出口段的一侧内部设置有氧氮化合物检测装置。混合段内的氧氮化合物检测装置用以检测烟气中氧氮化合物含量，以便于通过检测值灵活调整还原剂的投放量，在保证烟气充分反应的前提下减少还原剂的使用量，避免还原剂浪费。反应段内的氧氮化合物检测装置用以检测烟气是否有效的进行脱硝反应，以便于后续对反应条件、反应物含量等进行灵活调整。

本实用新型较优的技术方案：所述混合段内设置有压力传感器，用以检测混合段的气压大小。

本实用新型较优的技术方案：所述混合段内设置有温度传感器，用以检测进入反应段的烟气温度是否达到催化反应的温度要求。

本实用新型较优的技术方案：所述进口段、混合段、反应段和出口段外均设置有保温层。用以减少烟气从燃烧炉排出到进入反应段的移动过程中的热量损失，使得烟气可在自身温度热量下参与到催化反应中，避免额外设置加热装置，增加能源消耗。

本实用新型的一种膨胀烟丝线燃烧炉尾气脱硝装置有以下有益效果：本实用新型提供的方案，在烟气反应前设置混合段，使得烟气与还原剂在混合段充分混合后进入反应段内充分反应；且反应段内设置有蜂窝状的载体模块，以增加烟气与催化剂的接触面积，从而提高反应效率。且本装置外侧设置有保温层，以利用燃烧炉排出烟气中携带的热量为催化反应提供能量，使得催化反应能顺利进行，避免额外的设置加热装置，增加额外的能量消耗。

附图说明

并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，而不是全部实施例。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，可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的示意图。

图2为本实用新型实施例混合段的内部示意图。

图3为本实用新型实施例反应段的侧视图。

图4为本实用新型实施例催化反应原理图。

图中：10、进口段；101、保温层；20、混合段；21、喷头；22、整流格栅；23、氧氮化合物检测装置；24、压力传感器；25、温度传感器；30、反应段；31、载体模块；40、出口段。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

请参阅图1。一种膨胀烟丝线燃烧炉尾气脱硝装置，包括依次设置并相互连通的进口段10、混合段20、反应段30和出口段40，进口段10设置于燃烧炉的尾气排放处，混合段20内设置有喷头21，喷头21外接还原剂存储罐，反应段30内设置有催化剂，燃烧炉燃烧后产生的带有氧氮化合物的烟气进入进口段10，并于混合段20内与喷头21喷出的还原剂混合后进入反应段30，在一定温度条件和催化剂的作用下，烟气中的氧氮化合物和还原剂在反应段30内产生催化反应，将氧氮化合物还原生成无害的氮气；从而降低燃烧炉排放烟气中氧氮化合物含量，以减小环境污染。

本实施例中，进口段10呈管状，直接设置于燃烧炉的尾气排放处。由于本申请是基于选择性非催化还原的脱硝方法，需要反应温度为300°左右，而膨胀烟丝燃烧炉的尾气温度正好处于这一温度范围内，因此，进口段10直接设置于燃烧炉的尾气排放处，以减少烟气在流通过程中的热量损失，避免烟气温度降低，烟气在反应段无法完全反应、无法有效降低烟气中的氧氮化合物含量。

请参阅图2，混合段20呈管状与进口段10相连通，混合段20内设置有喷头21，喷头21外接还原剂存储罐和空气罐，通过压缩空气将还原剂喷入混合段20内，使得呈雾状的还原剂与烟气在混合段20内充分接触、充分混合。本实施例中，还原剂为NH3。

优选地，混合段20靠近反应段30的一侧设置有整流格栅22，烟气经过格栅时与格栅碰撞、整合，使得烟气经格栅整流后速度分布得相对均匀，从而避免催化剂的表面由于烟气流速不均而被过度冲刷，以增长催化剂使用寿命；且流速均匀的烟气可使得烟气与催化剂更充分的接触，从而提高催化反应效率，提升脱硝效率。

优选地，混合段20靠近进口段10的一侧内部设置有氧氮化合物检测装置23，用以检测燃烧炉尾气中的氧氮化合物的含量，以通过检测数据灵活调整还原剂的添加量

优选地，混合段20内还设置有压力传感器24，压力传感器24用于检测混合段20内的气压大小，以避免混合段20内气压过大影响烟气流速和后续的催化反应，

请参阅图3，本实施例中，催化剂通过载体模块31设置于反应段30内，反应段30呈管状，其内部设置有多个蜂窝状的载体模块31，催化剂铺设于载体模块31表面，多个载体模块31沿反应段30长度方向排列（即烟气流动方向），以使得烟气流过反应段30时通过载体模块31上的孔洞，增大催化剂和烟气的接触面积，以增大催化反应效率。本实施例中，催化剂为V2O5-MoO3/TiO2，反应原理可参考图4。

需要说明的是，若催化剂可直接成型为蜂窝状，则不需要载体模块31，催化剂直接设置于反应段30内也是可行的。

反应段30靠近出口段40的一侧内部设置有氧氮化合物检测装置23，用以检测反应后的烟气中氧氮化合物含量，可通过氧氮化合物检测装置23的检测值判断烟气是否有效进行脱硝反应。

出口段40一端与反应段30连通，其另一端与烟囱连通，以将经催化反应后的烟气排出。

优选地，进口段10、混合段20、反应段30和出口段40外壁上均设置有保温层101，以尽可能的减少烟气在流动过程中的热量损失，使得烟气在流通至反应段30时，温度条件仍可使其发生催化反应，避免向反应段30加热，增加额外的能源使用。

需要说明是，保温层101的作用是尽量保证烟气热量损失，而不是完全避免烟气的热量损失。因此，反应段30靠近混合段20一侧的内部设置有温度传感器25，用以检测与还原剂混合后的烟气温度是否达到催化反应条件，若保温层101失效，烟气热量流失至其温度下降、未达到反应要求温度，温度传感器25可及时反应烟气的温度情况，以便于及时采取措施保证催化反应的正常进行。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种膨胀烟丝线燃烧炉尾气脱硝装置，其特征在于，包括依次设置并相互连通的进口段（10）、混合段（20）、反应段（30）和出口段（40），混合段（20）内设置有喷头（21），所述喷头（21）连通外部还原剂存储罐，所述反应段（30）内设置有催化剂，所述进口段（10）连通燃烧炉，燃烧炉产生的烟气经所述进口段（10）进入所述混合段（20）内与还原剂混合后进入所反应段（30），并在所述反应段（30）内发生催化反应，反应后的烟气从所述出口段（40）排出。

2.根据权利要求1所述的一种膨胀烟丝线燃烧炉尾气脱硝装置，其特征在于，所述混合段（20）内靠近所述反应段（30）的一侧设置有整流格栅（22）。

3.根据权利要求1所述的一种膨胀烟丝线燃烧炉尾气脱硝装置，其特征在于，所述反应段（30）内设置有多个载体模块（31），多个所述载体模块（31）沿所述反应段（30）长度方向排列，所述催化剂设置于所述载体模块（31）上。

4.根据权利要求3所述的一种膨胀烟丝线燃烧炉尾气脱硝装置，其特征在于，所述载体模块（31）呈蜂窝状，烟气经所述载体模块（31）进入所述出口段（40）。

5.根据权利要求1所述的一种膨胀烟丝线燃烧炉尾气脱硝装置，其特征在于，所述混合段（20）靠近所述进口段（10）的一侧内部设置有氧氮化合物检测装置（23），所述反应段（30）靠近所述出口段（40）的一侧内部设置有氧氮化合物检测装置（23）。

6.根据权利要求5所述的一种膨胀烟丝线燃烧炉尾气脱硝装置，其特征在于，所述混合段（20）内设置有压力传感器（24）。

7.根据权利要求6所述的一种膨胀烟丝线燃烧炉尾气脱硝装置，其特征在于，所述混合段（20）内设置有温度传感器（25）。

8.根据权利要求1所述的一种膨胀烟丝线燃烧炉尾气脱硝装置，其特征在于，所述进口段（10）、混合段（20）、反应段（30）和出口段（40）外均设置有保温层（101）。

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