[发明专利]一种低温分仓式脱硝反应器及烟气脱硝方法

说明书

本发明公开了一种低温分仓式脱硝反应器，其依次由反应器外部框架、反应器内部支撑、反应仓和热解析系统组成，其特征在于：反应仓数量至少为两个，其安装于反应器内部支撑上；起催化剂解析作用的热解析系统安装于反应器外部框架上，其内部热风进口安装于各反应仓催化剂层上方且通过热风烟道分风阀控制。该低温分仓式脱硝反应器烟气脱硝步骤包括：前期检查、脱硝、催化剂热解析、催化剂更换、停止作业。本发明具有催化剂使用寿命长，脱硝效率高等优点。

技术领域

本发明涉及一种选择性催化还原脱硝反应器，尤其是用于冶金焦化行业的低温分仓式脱硝反应器及烟气脱硝方法。

背景技术

为更有效治理焦炉烟气大气污染问题，我国从2015年1月1日起开始实施《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)。该标准要求焦炉烟气氮氧化物和二氧化硫排放低于500mg/Nm³和50mg/Nm³。目前新标准已实施近三年，但焦化行业实际的减排效果并不好，焦化烟气污染问题依然十分严重。焦化行业中只有少数企业安装了脱硫装置，极少数企业安装了脱硝装置。

目前，国内较为成熟的脱硝工艺为选择性催化还原技术和选择性非催化还原技术。选择性非催化还原技术需要在800～1200℃温度范围内进行，其与焦化行业实际工作条件相差甚远。目前电厂广泛使用的选择性催化还原技术温度范围为300～420℃，而焦炉废烟气温度相对较低，一般低于250℃，如果采用电厂系统中常见的催化剂进行脱硝，则脱硝效率很低，无法满足要求，由此，低温催化剂应运而生。目前，专门用于焦化行业的脱硝催化剂在200℃即具有稳定的脱硝效果。在催化剂的作用下喷入烟道中的NH₃与烟气中的氮氧化物发生以下两个反应：

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O

6NO₂+8NH₃→7N₂+12H₂O

然而在200～300℃的温度区间内，在同一催化剂作用下，也会有其它化学反应发生：

2SO₂+O₂→2SO₃

NH₃+H₂O+SO₃→NH₄HSO₄

反应生成物硫酸氢氨是一种粘稠状物质，其容易粘附于催化剂表面，产生两方面不良影响：其一，该粘稠物质易堵住催化剂表面的微孔，减少催化剂的反应面积，降低催化效率；其二，该粘稠物质还会吸附灰尘，增大体积，堵住催化剂的孔洞，造成烟气流通压力增大，降低系统的稳定性。

解决硫酸氢氨堵塞催化剂的方法是催化剂热解析，一般方法是隔一段时间(视实际堵塞情况每1～4个月不等)将烟气升温至340℃，硫酸氢氨在升温后会升华为气体随烟气排出，升温持续时间4～8个小时不等。然而焦化行业专用催化剂配方最佳催化温度在240～260℃左右，当温度达到300℃时，催化剂的效率开始降低，当温度到达催化剂热解析温度时，催化效率大幅降低。因而，在催化剂热解析期间，焦炉的脱硝效率大幅降低。此外，催化剂有一定使用寿命，需定期更换，若安排焦炉停产来配合催化剂的更换检修时间，则企业生产效益也会大打折扣。

因此，亟需提出一种既能提高催化剂使用效率又不牺牲焦炉生产时间的脱硝反应器及脱硝方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对普通脱硝反应器无法在线更换催化剂，低温催化剂热解析期间脱硝效率低等缺点提出一种低温新型分仓式脱销反应器及其烟气脱硝方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：