[实用新型]垂直逆喷扩散式顺流催化脱硝反应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种脱硝反应装置，尤指一种垂直逆喷扩散式顺流催化脱硝反应装置。

背景技术

目前乃至今后相当长的一段时期内，我国都是以煤炭为主要能源、石油燃气为辅助能源的国家。据统计，目前，我国在用的工业锅炉约62万台，其中70％建在我国的大中型城市内，每年消耗煤炭达4亿吨之巨。工业锅炉排放出的NOx排放量占全国NOx排放总量的30％以上，是我国大中城市的主要大气污染源。NOx排放到空气中会形成酸雨及光化学烟雾，破坏臭氧层，造成温室效应，严重危害自然环境以及人类、动植物的健康。由此可见，研究出一种对工业锅炉产生的烟气进行有效脱硝的技术方案是目前急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种垂直逆喷扩散式顺流催化脱硝反应装置，该脱硝反应装置的脱硝效率高，适用于大型工业锅炉烟气脱硝。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种垂直逆喷扩散式顺流催化脱硝反应装置，其特征在于：它包括U型管体，该管体倒立垂直设置，该管体的两端部分别设有烟气入口、烟气出口，从该烟气入口至该烟气出口，该管体的内腔被依次分为烟气导入段、湍流混合段、扩散混风段、转向段、扩散稳流段、顺流催化还原反应段、烟气导出段，该湍流混合段内设有逆喷混合器，该顺流催化还原反应段内设有顺流催化还原反应器，其中：该烟气导入段、湍流混合段、扩散混风段位于垂直方向上，该转向段位于该管体的弯折部位，该扩散稳流段、顺流催化还原反应段、烟气导出段位于垂直方向上。

本实用新型的优点为：

本实用新型在湍流混合段内采用逆喷混合技术，使得脱硝反应剂与含NOx的高温烟气混合，在扩散混风段充分相变和扩散，形成均匀的双相混合流，提高了混合效率，同时保证了相变传质的均匀性。本实用新型在顺流催化还原反应段采用顺流催化还原反应技术，混合流经由转向段的过渡进入扩散稳流段充分整流，然后自上至下垂直平稳流经顺流催化还原反应段内的催化剂层，充分进行了催化还原反应，提高了催化还原反应效率，降低了气流对催化剂层的冲击力，防止了催化剂层的积尘，有效降低了清灰负荷。本实用新型能够对含NOx的烟气进行有效脱硝，脱硝效率高，适用于大型工业锅炉烟气脱硝。

附图说明

图1是本实用新型的组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述。

如图1所示，本实用新型垂直逆喷扩散式顺流催化脱硝反应装置包括U型管体14。在实际设计时，该管体14可为矩形管体。该管体14倒立垂直设置，即该管体14的两个端部在下，弯折部位在上设置，该管体14的两端部分别设有烟气入口1、烟气出口11，从该烟气入口1至该烟气出口11，该管体14的内腔被依次分为烟气导入段2、湍流混合段4、扩散混风段7、扩散稳流段8、顺流催化还原反应段9、烟气导出段10，该湍流混合段4内设有逆喷混合器，该顺流催化还原反应段9内设有顺流催化还原反应器。该烟气导入段2、湍流混合段4、扩散混风段7位于垂直方向上，该转向段13位于该管体14的弯折部位，该扩散稳流段8、顺流催化还原反应段9、烟气导出段10位于垂直方向上。

如图1，烟气导入段2所对应的管体部分的横截面积大于湍流混合段4所对应的管体部分的横截面积，在烟气导入段2与湍流混合段4之间增设有收缩段3，以使含NOx的高温烟气从具有较大空间的烟气导入段2经由该收缩段3进入具有较小空间的湍流混合段4，从而使得含NOx的高温烟气的流速增加，利于其与脱硝反应剂进行猛烈撞击，从而进行充分混合。扩散混风段7对应的管体部分呈台体结构，扩散混风段7的输入口处的横截面积小于其输出口处的横截面积；扩散稳流段8对应的管体部分呈台体结构，扩散稳流段8的输入口处的横截面积小于其输出口处的横截面积。

如图1，逆喷混合器包括反应剂喷嘴5，该反应剂喷嘴5经由反应剂供给管6与外部的反应剂供给装置(图中未示出)连接。顺流催化还原反应器包括多层垂直层叠的催化剂层12，每个该催化剂层12由多个催化模块拼接而成，每个该催化模块包括一个骨架，该骨架上附着有催化剂。催化剂可由多种稀有金属的氧化物粉体配比构成，属于现有技术，在这里不加以描述。骨架的多孔结构可以增大混合流与催化剂的反应接触面，提高反应效率。

如图1，本实用新型的烟气脱硝净化过程如下：