[发明专利]一种选择性催化还原SCR脱硝装置及选择性催化还原SCR脱硝方法在审

专利信息
申请号: 201810311876.6 申请日: 2018-04-09
公开(公告)号: CN108380044A 公开(公告)日: 2018-08-10
发明(设计)人: 周浩;任雯;倪云峰;刘宁;王涛;许向阳 申请(专利权)人: 北京水木星源环保科技有限公司
主分类号: B01D53/90 分类号: B01D53/90;B01D53/56;B01J19/12
代理公司: 北京智汇东方知识产权代理事务所(普通合伙) 11391 代理人: 康正德;薛峰
地址: 100072 北京*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 选择性催化还原 混合气体 还原剂 烟气 锅炉烟道 微波辐射 脱硝 线束 催化剂 氧化还原反应 充分混合 氮氧化物 燃烧烟气 微波能量 迅速加热 交汇点 喷入 预设 配置
【说明书】:

发明提供一种选择性催化还原SCR脱硝装置及选择性催化还原脱硝方法,涉及燃烧烟气脱硝领域,SCR脱硝装置包括喷氮装置,与锅炉烟道连接,用于向锅炉烟道内喷入还原剂,使得烟气与还原剂进行充分混合;和具有催化剂的SCR反应器,连接至喷氮装置与锅炉烟道的交汇点,用于接收烟气与还原剂的混合气体;其中,SCR反应器配置成在混合气体进入其中时,SCR反应器内产生完全覆盖其内部面积的微波辐射线束,通过微波辐射线束迅速加热催化剂和混合气体,在混合气体中的烟气温度达到预设温度值时还原剂与烟气中的氮氧化物迅速产生氧化还原反应。本发明解决了现有技术中的微波能量无法被充分利用的问题。

技术领域

本发明涉及燃烧烟气脱硝领域,特别是涉及一种选择性催化还原SCR脱硝装置及选择性催化还原SCR脱硝方法。

背景技术

NOx是一种重要的大气污染物,是引发酸雨、雾霾、光化学烟雾的重要因素。我国各地的环保标准都对NOx排放量进行了严格限制。在工业及民用锅炉领域,传统上常采用煤或石油作为燃料。但是,由于这些燃料本身特点的限制,实现低氮氧化物排放难度极大,需要进行尾气脱硝处理以实现污染物排放的达标。

脱硝是指通过还原剂将烟气中的氮氧化物去除的过程。一般,工业领域主流的脱硝工艺路线有SCR(selective catalytic reduction,选择性催化还原)和SNCR(selectivenon-catalytic reduction,选择性非催化还原)。其中,SCR方法的脱硝效率高,但是通常需要在催化剂的作用下才可以实现。目前,工程上广泛采用的SCR催化剂基本都是以TiO2为基材,以V2O5为主要活性成分,以WO3、MoO3为抗氧化、抗毒化辅助成分。由于钒钛基SCR催化剂工作温度一般为300-400℃,因此,在工程应用中,烟气来流的温度需要进行精确的控制。而在来流烟气温度低于催化剂工作温度范围时,通常的做法是引入锅炉当中的高温烟气掺混,或者在烟道当中加入再加热燃烧器。当来流温度较低时(<250℃),在烟气中SO2浓度较高的情况下,在催化剂表面会有NH4HSO4沉积附着,使得催化剂失活,从而降低了脱硝的效率。

现有技术中,将微波发生装置放置于反应器的主体四周或三面宽带多口馈入,以保证反应器腔体内热量均匀,并利用微波加热促使NH4HSO4分解,使SCR催化剂在不拆卸的情况下实现原位再生。当烟气温度低于低温SCR催化剂的工作温度时,利用微波加热SCR催化剂本体到反应温度,使SCR反应顺利进行。

但是,将微波发生装置放置于反应器主题四周或者三面宽带多口馈入处,并没有充分利用微波容易被金属反射的特点,因此,存在微波能量无法被充分利用的问题。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种选择性催化还原SCR脱硝装置及选择性催化还原SCR脱硝方法,以解决现有技术中的微波能量无法被充分利用的问题。

本发明的另一个目的是要节约电能源。

特别地,本发明提供了一种选择性催化还原SCR脱硝装置,用于对锅炉烟道排出的烟气进行氧化还原,以去除烟气中的氮氧化物,其中,所述脱硝装置包括:

喷氮装置,与所述锅炉烟道连接,用于向所述锅炉烟道内喷入还原剂,使所述烟气与所述还原剂进行充分混合;和

具有催化剂的SCR反应器,连接至所述喷氮装置与所述锅炉烟道的交汇点,用于接收所述烟气与所述还原剂的混合气体;

其中,所述SCR反应器配置成在所述混合气体进入其中时,产生能够完全覆盖其内部面积的微波辐射线束,通过所述微波辐射线束迅速加热所述催化剂和所述混合气体,使所述混合气体中的烟气温度达到预设温度值,另所述还原剂与所述烟气中的氮氧化物迅速产生氧化还原反应。

进一步地,所述SCR反应器包括:

SCR反应层,其设置于所述SCR反应器内的上方位置处,所述催化剂设于所述SCR反应层处;和

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