[实用新型]二级SCR催化氧化装置

说明书

技术领域

本实用新型属于烟气处理技术领域，具体涉及一种二级SCR催化氧化装置。

背景技术

近年来随着人们环保意识的提高，空气质量越来越受到人们的关注。目前，大气污染物主要有硫氧化物、氮氧化物及粉尘污染等。据统计，我国大气污染物中90％以上的NOx源于矿物燃料(如煤、石油、天然气等)的燃烧过程，其中70％来自于煤的燃烧，而火电厂发电用煤又占了全国燃煤的70％。NOx进入大气后，在阳光作用下，易形成化学烟雾，损害人体的呼吸系统，NO还是破坏大气臭氧层和形成酸雨的前驱气体之一，破坏生态环境。因此，对燃煤电厂排放烟气的处理得到了大家的重视。

烟气脱氮方法可分成干法和湿法两类，干法有选择性催化还原(SCR，Selective Catalytic Reduction)、选择性非催化还原(SNCR)、非选择性催化还原(NSCR)、分子筛、活性炭吸附法、等离子梯法即联合脱硫脱氮方法等；湿法有分别采用水、酸、碱液吸收法，氧化吸收法和吸收还原法等。实际工程中应用最多的是选择性催化还原(SCR)法。

SCR工艺的机理是NH₃在一定的温度和催化剂的作用下，有选择地把烟气中的NOx还原为N₂，同时生成水，其反应如下：

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O   (I)；

4NH₃+2NO₂+O₂→3N₂+6H₂O   (II)；

NO₂+NO+2NH₃→2N₂+3H₂O   (III)。

SCR催化剂分为贵金属催化剂、金属氧化物催化剂和分子筛催化剂，其中金属氧化物应用最为广泛。燃煤电厂中常用的是V₂O₅催化剂，是负载在锐钛矿晶型TiO₂上的钒氧化物，辅以钨与钼为助催化剂，一般做成蜂窝状或敷于陶瓷介质上。

通常情况下，SCR脱硝装置包括装催化剂的反应器、储罐及还原剂注入系统。还原剂既可是带压得无水液氮，也可是常压的氨水(通常重量浓度为25％)，或者是尿素水溶液(通常重量浓度为40％)。当采用氨水或尿素溶液时，通常将其通过位于导管或滑流得雾化喷嘴直接注入到烟气通道中。SCR反应器一般是矩形的容器，内部包括放置在支撑架上的多个催化剂模块。由于SCR脱硝工艺副产物少，装置结构简单，并且脱硝效率高，运行可靠，便于维护，一次投资相对较低等诸多优点，得到了广泛的商业应用。目前燃煤电厂采用SCR工艺装置对排放气体的处理虽然取得了一定效果，但是还存在以下问题：对烟气中的CO、HC等排放污染物的处理效果较差，或者根本没有对碳氧化合物、碳氢化合物的处理功能；对催化反应温度的控制较差，属于开放性的，主要取决于排放烟气的温度，这样温度高时造成催化剂寿命减低，温度低时造成催化剂阻塞；对温度和还原剂配比控制较差，还原剂使用量大时，容易造成NH₃溢出，还原剂使用量小时脱硝效果差；SCR催化氧化设备体积较大；SCR系统产生的NH₄HSO₄和(NH₄)2SO₄及烟气中的粉尘可能引起反应器内部粘污、堵塞，设备清洗困难；容易出现二次污染。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种二级SCR催化氧化装置，解决现有SCR催化氧化氧化装置对烟气中的CO、HC等排放污染物的处理效果较差的问题。

为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：

二级SCR催化氧化装置，包括具有烟气进口的文丘里管、一级催化反应箱和具有烟气出口的二级催化器，所述文丘里管的上方设有用于盛放SCR还原剂的还原剂箱，所述还原剂箱的出口与文丘里管的进料口相连接，用于使文丘里管通过抽吸作用将SCR还原剂吸入；所述文丘里管的扩散端与用于发生催化氧化反应的一级催化反应箱的进口相连接，所述一级催化反应箱的出口与二级催化器的进口相连接；所述二级催化器内设有用于二级催化氧化反应的贵金属催化剂烧结网。

所述文丘里管的扩散端内部设有SCR催化剂。

所述文丘里管的扩散端内部设有陶瓷加热器，所述陶瓷加热器的表面附着SCR催化剂。