CN219272671U - 用于一氧化碳催化氧化的反应器和烟气处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于一氧化碳催化氧化的反应器和烟气处理装置。本实用新型的反应器包括反应器本体、催化剂层、加热装置、降温装置和声波除灰装置。该反应器能够提高一氧化碳的脱除效率。

Description

用于一氧化碳催化氧化的反应器和烟气处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于一氧化碳催化氧化的反应器和烟气处理装置。

背景技术

工业生产所产生的烟气中含有大气污染物，若直接排放会对环境造成严重污染。工业烟气中的一氧化碳主要来自于碳的不完全燃烧。电力、钢铁烧结、球团、回转窑矿等行业所排放的烟气中均存在一定量的一氧化碳，普遍浓度在1000～20000mg/m³之间。目前对于一氧化碳的处理方式主要有直接燃烧法、吸附法和催化氧化法。直接燃烧法存在无法处理一氧化碳浓度高的烟气，起燃温度高等问题。吸附法只能处理一氧化碳体积浓度高于20％的烟气。催化氧化法适用的一氧化碳浓度范围较宽，既可单独使用，也可以与脱硝工艺结合使用。

CN217855497U公开了一种烟气脱碳装置，包括框架本体和吊装组件。框架本体具有至少一个层结构，每个层结构配置为支撑用于脱除烟气中的碳成分的催化剂模块，框架本体的四周侧部安装有挡板以围设出用于烟气脱碳的处理空间，框架本体的底部和顶部分别构成烟气脱硝装置的烟气进口和烟气出口。吊装组件安装于至少一个层结构中的每个的上方，与框架本体连接，用于吊装催化剂模块。

CN212068340U公开了一种烟气脱碳脱硝处理装置，包括CO反应器，CO反应器的入口与烟气进气管道相连，CO反应器的出口与第一管道相连。进气管道上设置有第一加热装置，第一管道上设置有第二加热装置。CO反应器的进气处或烟气进气管靠近CO反应器一端处设置有第二温度检测计，CO反应器的排气口处或第一管道靠近CO反应器一端处设置有第三温度检测计。

上述烟气脱碳装置对一氧化碳的脱除率较低。因此，目前亟需一种对于一氧化碳脱除效率高的催化氧化反应器。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的一个目的在于提供一种用于一氧化碳催化氧化的反应器，该反应器能够提高一氧化碳的脱除效率。进一步地，该反应器所排放的烟气温度适中，能够直接用于后续反应。更进一步地，该反应器能够提高一氧化碳脱除效率的稳定性。本实用新型的另一个目的在于提供一种烟气处理装置。

上述技术目的通过如下技术方案实现。

一方面，本实用新型提供了一种用于一氧化碳催化氧化的反应器，包括反应器本体、催化剂层、加热装置、降温装置和声波除灰装置；

所述反应器本体设置有烟气入口和烟气出口；所述烟气入口设置为使含有一氧化碳的烟气进入所述反应器本体中，所述烟气出口设置为使经过催化氧化的烟气排出所述反应器本体；

所述催化剂层设置在所述反应器本体内，所述催化剂层具有用于将一氧化碳催化氧化为二氧化碳的固体催化剂；

所述声波除灰装置设置在所述催化剂层的上方且不与所述催化剂层相接触，所述声波除灰装置设置为吹扫附着在所述固体催化剂上的粉尘；

所述加热装置设置在所述烟气入口和所述催化剂层之间，所述加热装置设置为对含有一氧化碳的烟气加热；

所述降温装置设置在所述烟气出口和所述催化剂层之间，所述降温装置设为对经过催化氧化的烟气降温。

根据本实用新型的反应器，优选地，所述声波除灰装置包括多个声波除灰器，多个声波除灰器沿催化剂层的外周设置。

根据本实用新型的反应器，优选地，至少设置有两个催化剂层，每个催化剂层上均设置有一组声波除灰装置。

根据本实用新型的反应器，优选地，所述反应器还包括第一测温装置；

所述第一测温装置设置在相邻的两个催化剂层之间，所述第一测温装置设置为测量其所在区域的烟气温度。

根据本实用新型的反应器，优选地，所述反应器还包括第二测温装置和第三测温装置；

所述第二测温装置设置在所述加热装置和靠近所述加热装置的催化剂层之间，所述第二测温装置设置为测量其所在区域的烟气温度；

所述第三测温装置设置在所述降温装置和所述烟气出口之间，所述第三测温装置设置为测量其所在区域的烟气温度。

根据本实用新型的反应器，优选地，所述催化剂层包括固体催化剂和支撑架；

所述固体催化剂具有蜂窝结构，所述支撑架用于支撑所述固体催化剂；

多个催化剂层相互平行。

根据本实用新型的反应器，优选地，所述反应器还包括入口挡板门和/或出口挡板门；

所述入口挡板门设置在所述烟气入口附近，所述出口挡板门设置在所述烟气出口附近。

另一方面，本实用新型提供了一种烟气处理装置，包括上述反应器。

根据本实用新型的烟气处理装置，优选地，所述烟气处理装置还包括脱硝反应装置，所述反应器的烟气出口与所述脱硝反应装置的烟气入口相连。

根据本实用新型的烟气处理装置，优选地，所述脱硝反应装置为SCR反应塔。

本实用新型的反应器设置有声波除灰装置，其能够提高催化剂的催化剂效果，且在除灰的过程中不会影响催化剂的化学性质，不会破坏催化剂的结构形态。反应器设置有加热装置和降温装置，这样能够使烟气在反应器内保持适当的温度，提高催化效率，且能够使出口烟气达到适当的温度以供后续反应直接使用。本实用新型的反应器内设置有多个测温装置，这样能够检测反应器内不同位置的烟气温度，及时对烟气温度进行调整，提高催化效率和稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的一种用于一氧化碳催化氧化的反应器的结构示意图。

附图标记说明详细如下：

1-反应器本体；101-烟气入口；102-烟气出口；2-催化剂层；3-备用催化剂层；4-加热装置；5-降温装置；6-声波除灰器；7-第一测温装置；8-第二测温装置；9-第三测温装置；10-入口挡板门；11-出口挡板门。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。

<反应器>

本实用新型的反应器包括反应器本体、催化剂层、加热装置、降温装置、声波除灰装置。在某些实施方式中还包括测温装置、备用催化剂层和挡板门中的一项或多项。

反应器本体和挡板门

本实用新型的反应器本体设置有烟气入口。烟气入口可以设置在反应器本体的下部。烟气入口设置为使含有一氧化碳的烟气进入反应器本体。

反应器本体还设置有烟气出口。烟气出口可以设置在反应器本体的上部或顶部。烟气出口设置为使经过催化氧化的烟气排出反应器本体。

烟气入口附近可以设置有入口挡板门。烟气出口附近可以设置有出口挡板门。这样可以将烟气隔绝在挡板门外，方便对反应器进行检修或其他操作。

催化剂层和备用催化剂层

本实用新型的催化剂层设置在反应器本体内。催化剂层具有用于将一氧化碳催化氧化为二氧化碳的固体催化剂。催化剂层可以包括固体催化剂和支撑架。固体催化剂可以具有蜂窝结构。支撑架用于支撑固体催化剂。支撑架可以设置在固体催化剂的下方。支撑架可以与反应器本体相连，从而将固体催化剂固定在反应器本体内。

催化剂层可以设置多个。例如，2个、3个或4个。多个催化剂层可以相互平行。这样能够使烟气中的一氧化碳充分催化氧化。

本实用新型的备用催化剂层设置在反应器本体内。备用催化剂层可以设置在催化剂层的上方。备用催化剂层可以与催化剂层相平行。

声波除灰装置

本实用新型的声波除灰装置设置在催化剂层的上方且不与催化剂层相接触。声波除灰装置设置为吹扫附着在固体催化剂上的粉尘。声波除灰装置可以包括多个声波除灰器。多个声波除灰器沿催化剂层的外周设置。每个催化剂层上方均设置有一组声波除灰装置。这样能够达到更好的除灰效果，提高催化性能。

加热装置和降温装置

本实用新型的加热装置设置在烟气入口和催化剂层之间。在某些实施方式中，加热装置设置在烟气入口和靠近烟气入口的催化剂层之间。加热装置设置为对含有一氧化碳的烟气加热。这样能够使烟气达到适合催化氧化反应发生的温度。

本实用新型的降温装置设置在烟气出口和催化剂层之间。在某些实施方式中，将降温装置设置在烟气出口和靠近烟气出口的催化剂层之间。降温装置设置为对经过催化氧化的烟气降温。这样能够使烟气达到适当的温度，以使后续反应能够顺利进行。

测温装置

本实用新型的测温装置包括第一测温装置、第二测温装置和第三测温装置。

第一测温装置设置在相邻的两个催化剂层之间。第一测温装置设置为测量其所在区域的烟气温度。第一测温装置可以设置为多个。在某些实施方式中，相邻的两个催化剂层之间均设置有第一测温装置。

第二测温装置设置在加热装置和催化剂层之间。在某些实施方式中，第二测温装置设置在加热装置和靠近加热装置的催化剂层之间。第二测温装置设置为测量其所在区域的烟气温度。

第一测温装置和第二测温装置能够检测反应器内烟气的温度，通过第一测温装置和第二测温装置所检测到的数据，判断是否需要开启加热装置。这样能够使反应器内的烟气保持在合适的反应温度，提高脱除效果和稳定性。

第三测温装置设置在降温装置和烟气出口之间。第三测温装置设置为测量其所在区域的烟气温度。通过第三测温装置检测到的数据，判断是否需要开启降温装置。这样能够使排放的烟气具有适当的温度，以使其能够适用于后续反应。

<烟气处理装置>

本实用新型的烟气处理装置包括上述反应器。进一步地，烟气处理装置还包括脱硝反应器装置。脱硝反应装置可以为SCR反应塔。反应器的烟气出口与脱硝反应装置的烟气入口相连。这样反应器排放的经过催化氧化的烟气能够直接应用于脱硝反应。

实施例1

如图1所示，本实用新型的用于一氧化碳催化氧化的反应器包括反应器本体1、催化剂层2、备用催化剂层3、加热装置4、降温装置5、声波除灰装置、第一测温装置7、第二测温装置8、第三测温装置9、入口挡板门10和出口挡板门11。

反应器本体1的下部设置有烟气入口101。烟气入口101用于使含有一氧化碳的烟气进入反应器本体1中。烟气入口101附近设置有入口挡板门10。

反应器本体1的顶部设置有烟气出口102。烟气出口102用于使经过催化氧化的烟气排出反应器本体1。烟气出口102附近设置有出口挡板门。

催化剂层2设置在反应器本体1内。催化剂层2包括固体催化剂和支撑架。固体催化剂能够将一氧化碳催化氧化为二氧化碳。固体催化剂具有蜂窝结构。支撑架用于支撑固体催化剂。支撑架可以设置在固体催化剂的下方，并与反应器本体1相连。催化剂层2设置为至少两个，例如可以设置为2个、3个或4个。在本实施例中催化剂层设置为2个。多个催化剂层2之间相互平行。

备用催化剂层3设置在反应器本体1内。备用催化剂层3可以设置在催化剂层2的上方。备用催化剂层3与催化剂层2相平行。

声波除灰装置设置在催化剂层2的上方，且不与催化基层2相接触。声波除灰装置用于吹扫附着在固体催化剂上的粉尘。声波除灰装置包括多个声波除灰器6。多个声波除灰器6沿催化剂层2的外周设置。每个催化剂层2上均设置有一组声波除灰装置。

加热装置4设置在烟气入口101和靠近烟气入口101的催化剂层2之间。加热装置4对含有一氧化碳的烟气加热，使其达到能够进行催化氧化反应的温度。

降温装置5设置在烟气出口102和靠近烟气出口102的催化剂层2之间。降温装置5对经过催化氧化的烟气降温，使其达到适合后续反应的温度。

第一测温装置7设置在相邻的两个催化剂层2之间。第一测温装置用于测量其所在区域的烟气温度。第一测温装置7可以设置有多个。每相邻的两个催化剂层2之间均设置有第一测温装置7。本实施例中设置有一个第一测温装置7。

第二测温装置8设置在加热装置4和靠近加热装置4的催化剂层2之间。第二测温装置8设置为测量其所在区域的烟气温度。

第三测温装置9设置在降温装置5和靠近降温装置5的催化剂层2之间。第三测温装置9设置为测量其所在区域的烟气温度。

实施例2

本实用新型的一种烟气处理装置，包括实施例1的用于一氧化碳催化氧化的反应器和SCR反应塔。反应器的烟气出口102与SCR反应塔的烟气入口相连。

本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本实用新型的范围。

Claims (10)

1.一种用于一氧化碳催化氧化的反应器，其特征在于，所述反应器包括反应器本体、催化剂层、加热装置、降温装置和声波除灰装置；

所述反应器本体设置有烟气入口和烟气出口；所述烟气入口设置为使含有一氧化碳的烟气进入所述反应器本体中，所述烟气出口设置为使经过催化氧化的烟气排出所述反应器本体；

所述催化剂层设置在所述反应器本体内，所述催化剂层具有用于将一氧化碳催化氧化为二氧化碳的固体催化剂；

所述声波除灰装置设置在所述催化剂层的上方且不与所述催化剂层相接触，所述声波除灰装置设置为吹扫附着在所述固体催化剂上的粉尘；

所述加热装置设置在所述烟气入口和所述催化剂层之间，所述加热装置设置为对含有一氧化碳的烟气加热；

所述降温装置设置在所述烟气出口和所述催化剂层之间，所述降温装置设为对经过催化氧化的烟气降温。

2.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述声波除灰装置包括多个声波除灰器，多个声波除灰器沿催化剂层的外周设置。

3.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，至少设置有两个催化剂层，每个催化剂层上均设置有一组声波除灰装置。

4.根据权利要求3所述的反应器，其特征在于，所述反应器还包括第一测温装置；

所述第一测温装置设置在相邻的两个催化剂层之间，所述第一测温装置设置为测量其所在区域的烟气温度。

5.根据权利要求4所述的反应器，其特征在于，所述反应器还包括第二测温装置和第三测温装置；

所述第二测温装置设置在所述加热装置和靠近所述加热装置的催化剂层之间，所述第二测温装置设置为测量其所在区域的烟气温度；

所述第三测温装置设置在所述降温装置和所述烟气出口之间，所述第三测温装置设置为测量其所在区域的烟气温度。

6.根据权利要求3所述的反应器，其特征在于，所述催化剂层包括固体催化剂和支撑架；

所述固体催化剂具有蜂窝结构，所述支撑架用于支撑所述固体催化剂；

多个催化剂层相互平行。

7.根据权利要求1～6任一项所述的反应器，其特征在于，所述反应器还包括入口挡板门和/或出口挡板门；

所述入口挡板门设置在所述烟气入口附近，所述出口挡板门设置在所述烟气出口附近。

8.一种烟气处理装置，其特征在于，包括权利要求1～7任一项所述的反应器。

9.根据权利要求8所述的烟气处理装置，其特征在于，所述烟气处理装置还包括脱硝反应装置，所述反应器的烟气出口与所述脱硝反应装置的烟气入口相连。

10.根据权利要求9所述的烟气处理装置，其特征在于，所述脱硝反应装置为SCR反应塔。

Images