[发明专利]一种超重力SCR脱硝装置及其脱硝工艺

说明书

本发明属于SCR脱硝的技术领域，为了解决SCR脱硝技术中液氨气化工艺存在安全隐患、热分解尿素工艺运行成本较高、且需稀释风机稀释氨气浓度、耗能大的问题，提供了一种超重力SCR脱硝装置及其脱硝工艺，使产氨浓度达到SCR脱硝技术的需氨浓度，且使得产氨浓度实现了精密数控。气体进口连接鼓风机，气体出口通过喷氨格栅与SCR反应器连接，进液口通过离心泵连接氨水原料罐，出液口连接废液槽，超重力旋转填料床的电机上设置变频器，氨气浓度检测仪、液体流量传感器、气体流量传感器、变频器、氮氧化物浓度检测仪连接控制系统。解决了液氨气化工艺的危险性、尿素热解工艺的运行费用高等问题；降低了氨逃逸率，避免氨逃逸率过高对环境造成的二次污染。

技术领域

本发明属于SCR脱硝的技术领域，具体涉及一种超重力SCR脱硝装置及其脱硝工艺。

背景技术

工业氮氧化物排放量大，对环境和人类生活造成了严重的破坏。目前常见处理工业烟气排放的氮氧化物的方法是选择性催化还原法（即SCR技术）。SCR脱硝技术的原理是利用氨气作为还原剂在锅炉内与氮氧化物反应生成氮气和水，实现处理氮氧化物的目的。

常见的为SCR脱硝技术中提供还原剂氨气的工艺有尿素热解工艺和液氨气化工艺。尿素热解工艺运行较安全且尿素在常压、干态储存，具有较高的安全性，但该工艺复杂、耗能较大且运行成本较高；液氨气化工艺简单且运行费用较低，但液氨需高压储存且易泄漏发生危险。且液氨气化工艺和尿素热解工艺制备氨气后均需稀释风机将氨气浓度稀释至为5%~10%（SCR需氨浓度）。

发明内容

本发明为了解决SCR脱硝技术中液氨气化工艺存在安全隐患、热分解尿素工艺运行成本较高、且需稀释风机稀释氨气浓度、耗能大的问题，提供了一种超重力SCR脱硝装置及其脱硝工艺，使产氨浓度达到SCR脱硝技术的需氨浓度，且使得产氨浓度实现了精密数控。

本发明由如下技术方案实现的：一种超重力SCR脱硝装置，包括设置有气体进口、气体出口、进液口和出液口的超重力旋转填料床，与超重力旋转填料床连接的SCR反应器，所述气体进口通过进气阀和气体流量传感器连接鼓风机，气体出口通过喷氨格栅与SCR反应器连接，气体出口与喷氨格栅间连接氨气浓度传感器；进液口通过离心泵、进液阀和液体流量传感器连接氨水原料罐，出液口连接废液槽，超重力旋转填料床的电机上连接变频器；SCR反应器的进口和出口分别连接氮氧化物浓度检测仪，所述氮氧化物浓度检测仪、液体流量传感器、气体流量传感器、氨气浓度传感器连接控制系统。

利用所述的超重力SCR脱硝装置脱硝的工艺，包括如下步骤：开启超重力旋转填料床，通过变频器控制超重力因子，打开进液阀启动离心泵，将氨水送入超重力旋转填料床，在液体分布器作用下进行初始分布，随后在转子的带动下进入超重力旋转填料床，完成液滴的微元化，打开进气阀，将空气由气体进口送入超重力旋转填料床内，气液两相在超重力场的填料中接触进行吹脱反应，反应后的液相从出液口排出，进入废液槽；生成的氨气由气体出口经喷氨格栅喷出，进入SCR反应器还原氮氧化物；

控制系统通过SCR反应器进口和出口的氮氧化物浓度检测仪监测SCR反应器内的氮氧化物浓度，通过公式（1）计算SCR反应器2的需氨浓度，通过液体流量传感器1.9监测氨水流量，通过气体流量传感器1.7监测空气流量，进而计算获得气液比，通过变频器8获得超重力因子β，根据公式（2）和公式（3）计算获得实时产氨浓度，当产氨浓度低于5%时，增大超重力因子或降低气液比进而增大产氨浓度；当产氨浓度高于10%时，降低超重力因子或增大气液比进而降低产氨浓度；通过公式（2）计算获得实时消耗氨水量，控制系统控制进液阀，控制进入超重力旋转填料床内的氨水；待出液口无液体流出后停止超重力旋转填料床，甲基红作指示剂滴定检测废液槽中的氨水浓度；