[实用新型]一种旋切式SCR脱硝装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及烟气脱硝，尤其涉及一种旋切式SCR脱硝装置。

背景技术

随着基础工业的发展，我国经济飞速发展，但由于工业污染而导致的环 境问题也越来越严重。NO_x是大气污染物的主要来源，其大量排放会给环境造 成巨大的危害。为了社会经济的可持续发展以及维持良好的生态环境，必须 加大对大气污染物NO_x的排放控制和治理力度。国际上广泛使用的选择催化还 原法(SCR)是一种从尾气上治理NO_x排放的有效方法。

目前采用的SCR方法是利用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。催化剂的合理选取是该技术提高脱硝效 率的关键,催化剂结构一般有蜂窝式、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，催化反应能力差。目前国内使用的烟气脱硝净化设备，不仅 存在整个塔装置的占地面积大且耗电量居高不下的问题，而且烟气的净化不 够充分。

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，提供一种旋切 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：

一种旋切式SCR脱硝装置，包括脱硝塔本体和沿脱硝塔本体的内圆周面 设置的板式催化剂层9；板式催化剂层9构成烟气通道；在脱硝塔本体的下部 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 的内圆周面以及板式催化剂层9的内圆周面分别布置有多个旋流雾化喷嘴8；

烟气先在烟气通入管道11内与旋流雾化喷嘴8喷射的氨气初步混合，再 沿脱硝塔本体内圆周切向方向喷入烟气通道内，与烟气通道内的旋流雾化喷 嘴8喷射的氨气相遇，由于烟气通道内的氨气沿切圆方向旋流喷出，使其与 氨气相互卷吸混合，并沿着由烟气通道的内圆周方向以切圆的方式螺旋上升；

各旋流雾化喷嘴8通过管路连接设置在脱硫塔外的氨供给系统。

所述沿板式催化剂层9的圆周面，自下而上间隔分布有多个吹灰器7，吹 灰器7用于吹落附着在板式催化剂层9表面的积灰。

所述烟气通入管道11和烟气通道的截面为圆形。

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；

所述氨/空气混合器3通过一带有电磁阀12的管路连接旋流雾化喷嘴8； 所述脱硝塔本体的外部还设有一个氨逃逸反馈控制系统1，所述脱硝塔本体顶 部的烟气出口设置有用于检测氨浓度的探头13；氨逃逸反馈控制系统1根据 探头13检测到的氨的浓度数据，控制氨供给系统以及电磁阀12的开度，用 于实时控制旋流雾化喷嘴8对氨的喷入量，使喷入烟气通道内的氨量与NO_x浓度相匹配。