[实用新型]一种移动床烧结矿脱硝试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及烟气净化技术领域，具体为一种移动床烧结矿脱硝试验装置。

背景技术

氮氧化物NO_X是主要的大气污染物之一，对人体健康和生态环境有着严重的危害，燃烧过程产生的NO_X主要是NO和NO₂。2012年，国家环境保护部颁布了《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》，规定烧结烟气NO_X的排放标准限值为300mg/m³，因此开展烧结烟气脱硝工作势在必行。

选择性催化还原脱硝技术(SCR)是目前应用最多、技术最成熟的一种烟气脱硝技术，SCR是指还原剂(NH₃)在催化剂表面与烟气中的NO_X发生还原反应生成无害的N₂和水，达到去除烟气中NO_X的目的。该反应一般在300～450℃的温度范围内进行，脱硝效率可达80～90％。目前工程应用中常见的催化剂主要存在着以下问题：1)催化剂昂贵(如V₂O₅-WO₃/TiO₂和V₂O₅-MoO₃/TiO₂等)；2)催化剂窗口温度高(一般为320～450℃)。但烧结烟气温度一般为100～200℃，达不到商用催化剂的窗口温度，需要消耗大量燃料加热烧结烟气，从而增加了SCR烧结烟气脱硝成本。因此开发技术、经济可行的烧结烟气脱硝技术迫在眉睫。

烧结矿的主要成分为铁基氧化物，而铁基氧化物(Fe₂O₃或Fe₃O₄)催化剂成本低，来源广泛、价格低廉等优点且在200～500℃下具备较好的NH_3-SCR脱硝性能，作为脱硝催化剂具有优越的性价比，目前已成为一大研究热点。

采用烧结矿作为催化剂，并利用热烧结矿的显热加热脱硫后的烧结烟气，在烧结环式冷却机上实现脱硝是一种可行的技术。目前试验研究主要在固定床脱硝装置上进行，主要存在以下问题：1)固定床脱硝装置难以实现模拟烧结环式冷却机的运行工况；2)由于烧结烟气中含有一定的SO₂等成分，易导致催化剂失活。因此有必要开发一种移动床烧结矿脱硝试验装置，用以模拟烧结环式冷却机的运行工况。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有的技术缺陷，提供一种移动床烧结矿脱硝试验装置，该技术有望解决目前烧结烟气脱硝过程中存在的催化剂昂贵、运行成本高、催化剂活性下降等问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种移动床烧结矿脱硝试验装置，由料斗、加热炉、脱硝反应器、固定法兰、卸料装置和底座组成；所述加热炉为设置在底座上的中空箱体，箱体内侧由外向内依次设有保温层和加热层，用于加热脱硝催化剂和反应气体，箱体上下左右箱面均设有通孔；所述脱硝反应器下部穿过所述加热炉下箱面的通孔，脱硝反应器通过法兰固定在所述加热炉下箱面上；所述脱硝反应器的底端通过法兰连接卸料装置，用于连续排出脱硝催化剂；所述脱硝反应器的顶端穿过所述加热炉上箱面的通孔，并连接料斗，用于装填脱硝催化剂。

由上，热烧结矿从脱硝反应器顶部的料斗连续装入，从卸料装置底部连续排出，形成移动床，解决了烧结烟气中含有一定浓度的SO₂在脱硝过程中导致催化剂失活，脱硝效率随反应时间下降的问题；

作为上述技术方案的改进，所述脱硝反应器还包括进气气流分布装置、出气气流分布装置、进气管、出气管和反应管，所述反应管由与渐缩管段上端连接的预存反应管段、和与渐缩管段下端连接的排料管段组成；所述进气气流分布装置和出气气流分布装置设置在所述脱硝反应器的中下部；所述进气管穿过所述加热炉的左或右箱面的通孔与进气气流分布装置连接；所述出气管穿过所述加热炉的右或左面板的通孔与出气气流分布装置连接。

由上，烧结烟气和脱硝还原剂NH₃通过进气管进入脱硝反应器，烧结烟气和脱硝还原剂NH₃在脱硝反应器内与定向移动的烧结矿之间以错流的方式进行气固接触，烟气中NO_X的与NH₃反应，生成的N₂和水蒸气随着脱硝烟气从出气管排出。