[发明专利]一种具有节能减排的双旋式SCR脱硝装置

说明书

本发明属于烟气脱硝技术领域，具体的说是一种具有节能减排的双旋式SCR脱硝装置，包括箱体、氨气旋流雾化喷嘴；氨水储存箱、废气进气模块、催化剂模块和氨气收集模块；氨水储存箱用于将收集起来的氨水储存起来；氨气旋流雾化喷嘴位于废气进气模块的右侧，氨气旋流雾化喷嘴安装在箱体上；废气进气模块位于氨水收集箱的上方，废气进气模块用于将废气除尘后通入到箱体内部；催化剂模块安装在箱体内部，催化剂模块用于催化氨气和废气发生反应，对废气进行脱硝处理；氨气收集模块位于箱体的上端，氨气收集模块用于将未反应的氨气收集起来，溶于水后再次利用。本装置用于对火电厂废气进行脱硝除尘处理，除尘效果好，氨气的逸散率低。

技术领域

本发明属于烟气脱硝技术领域，具体的说是一种具有节能减排的双旋式SCR脱硝装置。

背景技术

氮氧化物是大气污染中影响较大污染物，能形成光化学烟雾、酸雨，破坏臭氧层，甚至导致严重的温室效应，对人体、环境和生态系统有极大危害。因此，对氮氧化物进行治理，完善脱硝技术对保护生态环境以及我国的可持续发展具有重要意义。

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脱硝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、还原剂与氮氧化物的化学当量比、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，氨和氮氧化物的混合程度对SCR工艺的脱硝效率具有极大的影响。在传统的脱硝设备中，为了增加氨和氮氧化物的混合时间，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。

专利文献：一种双旋式SCR脱硝装置，申请号：201520895330

上述专利文献中，烟气进入烟气通入管道时，与旋流雾化喷嘴喷射的氨气相互卷吸混合，沿第一旋流催化反应腔的圆周自上而下以切圆的方式螺旋下沉，并在旋流器的作用下，又沿第二旋流催化反应腔的圆周自下而上以切圆的方式螺旋上升，但是该技术方案对于废气中含有的灰尘去除效果不理想，只是靠灰尘的自身重力沉降，除尘效率低，对与氨气逃逸收集效果不佳，不能对收集的氨气重复利用。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种具有节能减排的双旋式SCR脱硝装置，本装置用于对火电厂废气进行脱硝除尘处理，利用废气进入模块将废气先进行除尘处理，之后将废气中的氮氧化物和氨气进行混合，混合气形成螺旋式运动，不仅增加了氨气和氮氧化物的混合时间，还增加了与催化剂的接触时间和接触面积，使氨气和氮氧化物反应的更加彻底，还对逃逸的氨气进行收集，并重新使用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种具有节能减排的双旋式SCR脱硝装置，包括箱体、氨气旋流雾化喷嘴、氨水储存箱、废气进气模块、催化剂模块和氨气收集模块；所述的氨水储存箱位于箱体的左侧，氨水储存箱用于将收集起来的氨水储存起来，氨水储存箱是圆柱体，中间挖去一个圆锥体，中间的圆锥形凹槽用于储存灰尘；所述的氨气旋流雾化喷嘴位于废气进气模块的右侧，氨气旋流雾化喷嘴安装在箱体上；所述的废气进气模块位于氨水收集箱的上方，废气进气模块用于将废气除尘后通入到箱体内部；所述的催化剂模块安装在箱体内部，催化剂模块用于催化氨气和废气发生反应，对废气进行脱硝处理；所述的氨气收集模块位于箱体的上端，氨气收集模块用于将未反应的氨气收集起来，溶于水后再次利用；所述的催化剂模块包括第一催化剂层、第二催化剂层和旋流器；所述的第一催化剂层安装在箱体的内壁上；所述的第二催化剂层安装在箱体的顶端；所述的旋流器通过支杆转动安装在箱体底部。