一種高效脫氮裝置的製作方法
2023-05-30 08:50:41
專利名稱：一種高效脫氮裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種新型環保設備，特別是能高效除去煙氣中的氮氧化物的一種高效脫氮裝置。
背景技術：
氮氧化物是汙染大氣的主要有害物質之一，氮氧化物種類很多，包括N2O5、N2O4、N2O3、N2O2、N2O、NO、NO2等，總稱NOx，汙染大氣的主要是NO、NO2，排入大氣的NOx中90％產生於各種燃料燃燒過程，且燃燒排出的主要是NO和NO2，其中NO佔90％左右。NO為無色無臭氣體，很容易與血液中的血色素結合，造成血液缺氧而引起中樞神經麻痺；NO2的毒性是NO的5～10倍，是CO的5000～10000倍，對人體危害極大，還會誘發光化學煙霧和導致酸雨形成。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種高效脫氮裝置，它不會誘發光化學煙霧和導致酸雨形成，能除去煙氣中的氮氧化物。
本實用新型的目的是這樣實現的設計一種高效脫氮裝置，它包括噴霧單元、靜態混合器、反應器、排煙單元，其特徵是噴霧單元由過濾器1、氨水泵2、止回閥3、噴嘴4組成，過濾器1的輸入口與氨水源密封連接，過濾器1輸出端分別依次連接氨水泵2、止回閥3、噴嘴4，噴嘴4連接在靜態混合器6管體內，靜態混合器6的左右埠中的左埠與氣流調節裝置相通；氣流調節裝置左端與被處理煙氣相通；靜態混合器6的右端與反應器通過管道連接，反應器的出口與排煙單元連接。
所述的氣流調節裝置是紊流調節器5。
所述的紊流調節器內前部有多孔板11，多孔板的孔徑為Φ35～Φ100mm，後部有方形格柵格，柵的方格邊長為25～100mm。
所述的反應單元內有催化劑8。
所述的噴嘴4是氣水雙流噴嘴。
本實用新型的特點是噴霧單元負責將氨水或尿素溶液霧化成極小的霧滴噴入煙氣中，氮水蒸發後直接形成氨氣，尿素溶液在高溫下分解成氨氣和二氮化碳。氣流調節裝置負責使煙氣到達噴嘴時氣流均勻且平穩，氣流混合裝置負責使氨氣與煙氣能充分混合。混合好的煙氣進入反應器，SCR反應器內安裝有催化劑，在催化劑的作用下氮氣與氮氧化物反應生成氮氣和水。從而達到脫除煙氣中的氮氧化物的目的。
選擇性催化還原法(SCR)脫氮裝置，SCR的全稱為選擇性催化還原法(Selective Catalytic Reducation)。催化還原法是用氨或尿素之類的還原劑，在一定的溫度下通過催化劑的作用，有選擇性地還原廢氣中的NOx(NO、NO2)，將NOx轉化非汙染元素分子氮(N2)，而不與煙氣中的O2反應。NOx與氨氣的反應如下
SCR系統也可採用尿素作還原劑，尿素分子式為(NH2)2CO，為無色、無味、無臭的針狀或稜柱狀結晶。易溶於水和液氨中。容易吸溼，當空氣中的相對溼度大於尿素的吸溼點時，它就吸收空氣的水分而潮解。溫度高於130℃時，水溶液會直接分解為氨和二氧化碳，反應式如下
尿素分解成氨後，脫氮過程就與氨水反應過程完全一樣。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1是實施例系統示意圖；圖2是紊流調節器結構示意圖；圖3是圖2的A-A方向剖示圖；圖4是圖2的B-B方向剖示圖；圖5是靜態混合器結構示意圖；圖6是反應器結構示意圖；圖7是圖6的C-C方向剖示圖；圖8是催化劑單元結構示意圖。
圖中1、過濾器；2、氨水泵；3、止回閥；4、噴嘴；5、紊流調節器；6、靜態混合器；7、反應器；8、催化劑；9、風機；10、煙囪；11、多孔板；12、矩形鋼管(格柵狀)；13、管道；14、法蘭；15、波紋板；16、進風口；17、出風口；18、外殼；19、框架；20、催化劑單元；21、催化劑框架；22、密封材料。
具體實施方式
實施例如
圖1所示，它包括噴霧單元、靜態混合器6、反應器7、風機9和煙囪10構成的排煙單元，噴霧單元由過濾器1、氨水泵2、止回閥3、噴嘴4組成，過濾器1的輸入口與氨水源密封連接，過濾器1輸出端分別依次連接氨水泵2、止回閥3、噴嘴4，將噴嘴4接到靜態混合器6管體內，靜態混合器6的左右埠中的左埠與氣流調節裝置相通；氣流調節裝置是紊流調節器5，紊流調節器5左端與被處理煙氣相通；靜態混合器6的右端與反應器7通過管道連接，反應器7的出口與風機9和煙囪10構成的排煙單元連接。儲存罐中的氨水經過濾器1過濾後到達氨水泵2，氨水泵2出口安裝止回閥3，防止氨水逆流，氨水泵2出口管道上安裝流量計。氨水泵2的轉速由變頻器控制。氮氧化物監測儀測量煙囪裡煙氣中氮氧化物含量，根據監測儀的測試結果，在流量計、變頻器共同作用反饋控制氨水泵2的流量。壓縮空氣系統由過濾器、減壓閥組成，過濾器過濾壓縮器中的粉土、油汙、水等，保證進入噴嘴的是乾淨的壓縮空氣。根據噴嘴的運行特性，調節減壓閥，控制進入噴嘴的壓縮空氣壓力。噴嘴4採用氣水雙流噴嘴，噴嘴4將氨水霧化成微小的霧滴，霧滴能很快在管道內蒸發。
圖2是紊流調節器結構示意圖，如圖2所示，為使到達噴嘴處的煙氣氣流均勻穩定，在噴嘴前安裝有氣流調節裝置，氣流調節裝置的主體設備是紊流調節器5。
圖3是圖2的A-A方向剖示圖，如圖3所示，紊流調節器5內前部安裝有多孔板11，多孔板的孔徑選擇在Φ35～Φ100mm。
圖4是圖2的B-B方向剖示圖，如圖4所示，紊流調節器5後部安裝有矩形鋼管或鋼板12，矩形鋼管或鋼板12組合成方形格柵狀，格柵的方格邊長選擇在25～100mm，矩形鋼管或鋼板的長度為300～1000mm，煙氣通過氣流調節裝置後，氣流均勻且平穩。
圖5是靜態混合器結構示意圖，如圖5所示，靜態混合器6的煙氣進口處有法蘭14，在煙氣進入反應器7前，必須使氨氣與煙氣由靜態混合器6充分混合，否則嚴重影響效率。靜態混合器6內至少安裝有兩組以上擾流板13，擾流板由多層波紋板15組成，每層波紋板的高度為200～800mm，波紋板15斜置在管道13內，並且相鄰兩層波紋板15斜置方向不同，兩層波紋之間的夾角選擇在30°-60°。
圖6是反應器結構示意圖，圖6中反應器7是核心部分，它由進風口16、出風口17、殼體18、框架19、催化劑框架21、催化劑22組成煙氣從進風口16、出風口17進出SCR反應器7，進風口17使氣流均勻進入反應器7內，反應器7是煙氣中氮氧化物與氨氣反應的場所，反應器7內氮氧化物與氨氣反應從而脫除氮氧化物。根據工程實際需要出風口17結構可採用向上出氣、側面出氣和水平出氣。
圖7是圖6的C-C方向剖示圖，如圖7所示，外殼18包裹在框架19外面，密封SCR本體。框架19安裝在外殼18內，支撐外殼18及催化劑單元20。
如圖8所示，外殼側面安裝有檢修門，方便日常維護反應器7，外殼頂部設有檢修門，頂部檢修門主要用於吊裝催化劑單元20。將多塊催化劑8放到催化劑框架21內，催化劑8之間、催化劑8與框架21之間放置密封材料22，裝配好催化劑框架後即組裝成催化劑單元20，催化劑單元20從SCR反應器7頂部吊入，安裝在反應器框架19，催化劑框架21與反應器框架19之間採用密封材料22密封，防止煙氣旁路。
權利要求1.一種高效脫氮裝置，它包括噴霧單元、靜態混合器、反應器、排煙單元，其特徵是噴霧單元由過濾器(1)、氨水泵(2)、止回閥(3)、噴嘴(4)組成，過濾器(1)的輸入口與氨水源密封連接，過濾器(1)輸出端分別依次連接氨水泵(2)、止回閥(3)、噴嘴(4)，噴嘴(4)連接在靜態混合器(6)管體內，靜態混合器(6)的左右埠中的左埠與氣流調節裝置相通；氣流調節裝置左端與被處理煙氣相通；靜態混合器(6)的右端與反應器通過管道連接，反應器的出口與排煙單元連接。
2.根據權利要求1所述的一種高效脫氮裝置，其特徵是所述的氣流調節裝置是紊流調節器(5)。
3.根據權利要求2所述的一種高效脫氮裝置，其特徵是紊流調節器內前部有多孔板(11)，多孔板的孔徑為φ35～φ100mm，後部有方形格柵，格柵的方格邊長為25～100mm。
4.根據權利要求1所述的一種高效脫氮裝置，其特徵是所述的反應單元內有催化劑(8)。
5.根據權利要求1所述的一種高效脫氮裝置，其特徵是所述的噴嘴(4)是氣水雙流噴嘴。
專利摘要本實用新型涉及一種新型環保設備，特別是一種高效脫氮裝置，它能高效除去煙氣中的氮氧化物，它包括噴霧單元、靜態混合器、反應器、排煙單元，噴霧單元由過濾器氨水泵止回閥噴嘴組成，過濾器的輸入口與氨水源密封連接，過濾器輸出端分別依次連接氨水泵止回閥噴嘴，噴嘴連接在靜態混合器管體內，靜態混合器的左右埠中的左埠與氣流調節裝置相通；氣流調節裝置左端與被處理煙氣相通；靜態混合器的右端與反應器通過管道連接，反應器的出口與排煙單元連接。採用這種脫氮裝置可達到脫除煙氣中的氮氧化物的目的。
文檔編號B01D53/56GK2834675SQ200520079088
公開日2006年11月8日 申請日期2005年7月28日 優先權日2005年7月28日
發明者黎七中 申請人:西安重型機械研究所