[实用新型]一种双旋式SCR脱硝装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及烟气脱硝，尤其涉及一种双旋式SCR脱硝装置。

背景技术

NO_x是大气污染中影响较大污染物，能形成光化学烟雾、酸雨，破坏臭氧 层，甚至导致严重的温室效应，对人体、环境和生态系统有极大危害。因此， 对NO_x进行治理，完善脱硝技术对保护生态环境以及我国的可持续发展具有重 要意义。

目前，传统的脱硝主要采用选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还 原法(SNCR)。其中，被广泛采用的SCR技术是一种从尾气上治理NO_x排放的 有效方法，其还原剂有尿素、氨水和纯氨，通常是利用NH₃作为还原剂在催化 剂的作用下将NO_x还原为无害的N₂，从而脱除烟气中的NO_x。催化剂的合理选 取和使用是SCR技术的核心。催化剂的结构主要有蜂窝式、平板式和波纹板 式三种。其中，平板式或波纹板式催化剂比蜂窝式催化剂具有更好的防积尘 和堵塞能力，但气固接触比表面积小，催化效果差。

研究表明，国内外的脱硝设备，由于受气固接触面积的影响，塔体内烟 气的流场分布不均，烟气与还原剂、催化剂接触的时间有限，其催化还原反 应效率低，并且广泛存在NH₃的逃逸、催化剂堵塞、催化剂失效等问题。不仅 影响脱硝效率的提高，而且造成脱硝成本增高，出现二次污染等问题。研发 高效的SCR方法及装置十分紧迫与必要。

通过对现有SCR系统研究可知，影响脱硝效率的因素包括反应温度、停 留时间、还原剂与烟气的混合均匀度、还原剂与NO_x的化学当量比、催化剂性 能等。根据SCR催化剂的反应动力学原理，在反应温度与催化剂性能一定的 情况下，氨和NO_x的混合程度对SCR工艺的脱硝效率具有极大的影响。在传统 的脱硝设备中，为了增加氨和NO_x的混合时间，采用了增大装置的横截面积， 减少烟气流速，增加塔体高度或长度的方法。增大装置的横截面积不仅导致 塔内流场呈现出层流态，减少了混合器的紊流度，降低了脱硝效率，而且增 加了烟气中颗粒物的沉积，使催化剂表面大量积灰，影响催化剂的活性，增 大了氨的逃逸；增加塔体高度或长度又大大增加催化剂用量，增加建设成本 与运行成本。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种双旋 式SCR脱硝装置。既可实现烟气高效脱硝，又解决了现有技术中常出现的易 积灰、催化剂失效和氨逃逸的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种双旋式SCR脱硝装置，包括脱硝塔本体和沿脱硝塔本体的内圆周面 设置的第一板式催化剂层8，在第一板式催化剂层8内设有第二板式催化剂层 8-1；第一板式催化剂层8与第二板式催化剂层8-1之间的空腔为第一旋流催 化反应腔8-2，第二板式催化剂层8-1内的空腔为第二旋流催化反应腔8-3； 第二旋流催化反应腔8-3底端设有旋流器9；

所述第一旋流催化反应腔8-2的顶部密封，并在脱硝塔本体的上侧壁沿脱 硝塔本体内圆周切向方向设置烟气通入管道11；沿烟气通入管道11的内圆周 面以及第一旋流催化反应腔8-2顶部的内圆周面分别布置有多个旋流雾化喷 嘴7；

当烟气进入烟气通入管道11时，与旋流雾化喷嘴7喷射的氨气相遇，由 于氨气是以旋流的方式喷出，使烟气与氨气相互卷吸混合，形成混合气，混 合气沿着第一旋流催化反应腔8-2的圆周自上而下以切圆的方式螺旋下沉，当 下沉至第一旋流催化反应腔8-2底部后，在旋流器9的旋流作用下，混合气 沿着第二旋流催化反应腔8-3的圆周自下而上以切圆的方式螺旋上升；

各旋流雾化喷嘴7通过管路连接设置在脱硫塔外的氨供给系统。

所述烟气通入管道11、第一旋流催化反应腔8-2和第二旋流催化反应腔 8-3的截面为圆形。

所述氨供给系统包括依次管路连接的液氨储罐6、用于对液氨进行蒸发的 液氨蒸发器5、用于对氨气进行缓冲的氨气缓冲槽4、用于对氨和空气进行混 合的氨/空气混合器3和用于对氨气进行稀释的稀释风机2；