[发明专利]一种多孔陶瓷管式过滤催化脱硝单元及其烟气净化的方法

权利要求书

1.一种多孔陶瓷管式过滤催化脱硝单元，其特征在于，包括陶瓷管外层（1）、陶瓷管（2）和多孔催化内件（3），所述的陶瓷管外层（1）为涂覆在陶瓷管（2）外表面的一层微细孔层，所述的多孔催化内件（3）置于陶瓷管（2）内部；

所述的微细孔层的涂覆层厚度为50-500微米，微孔直径为0.1-10微米，所述的陶瓷管（2）的微孔直径在5-100微米；

所述的多孔催化内件（3）为伞形结构，包括伞形面（31）与中心套管（32），伞形面（31）设置在中心套管（32）上，多个多孔催化内件（3）上下叠加以串联形式固定在陶瓷管（2）中，所述的陶瓷管（2）和多孔催化内件（3）上均负载脱硝活性组分，其主要组分为五氧化二钒，负载量为1%-10%；三氧化钨，负载量为1%-10%；二氧化钼，负载量为1%-10%；

所述的伞形面（31）的厚度为20-50mm，直径为80-120mm，伞状面上开有上下贯通的微孔，微孔直径为1-3mm，伞状面的开孔率为10-40%，每个多孔催化内件（3）的上部凸台部分整好顶在上一个多孔催化内件（3）的伞形面的根部，形成气流通道（4）。

2.根据权利要求1所述的一种多孔陶瓷管式过滤催化脱硝单元，其特征在于，所述的微细孔层材质为氧化铝、氧化硅、硅铝分子筛材料中的一种或组合。

3.根据权利要求1所述的一种多孔陶瓷管式过滤催化脱硝单元，其特征在于，所述的陶瓷管（2）为耐高温材料，其材质是氧化铝、氧化硅、氮化硅、氮化硼、碳化硅的一种或多种组合；陶瓷管（2）壁厚为5-20mm，管外径120-180mm，长度为1000-3000mm。

4.根据权利要求1所述的一种多孔陶瓷管式过滤催化脱硝单元，其特征在于，伞形面与套管中心轴线的夹角为40-70度。

5.根据权利要求4所述的一种多孔陶瓷管式过滤催化脱硝单元，其特征在于，所述的中心套管（32）的外径为30-60mm，壁厚为2-6mm，套管高度为150-300mm，顶部留出4个高度5-15mm、宽度5-10mm的凸台，用于反吹气流流出。

6.一种采用权利要求1-5中任一所述的多孔陶瓷管式过滤催化脱硝单元进行烟气净化的方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，将多根多孔陶瓷管式过滤催化脱硝单元并列布置组成过滤-催化装置，将烟气引入所述过滤-催化装置利用陶瓷管外层（1）较致密的微孔层将烟气中的粉尘拦截，进行高效除尘处理；

第二步，烟气经过初步除尘后经过陶瓷管（2）时，氮氧化物与还原剂进行选择性催化还原反应，转化为氮气；

第三步，进入到陶瓷管（2）内部的烟气自下而上经过多孔催化内件（3），烟气中的氮氧化物与还原剂继续在多孔催化内件（3）表面发生选择性催化还原反应，进行深度脱硝处理；

第四步，经过多级脱硝处理后的烟气，最后汇总在所述过滤-催化装置的出口侧，经过引风机通入后续烟气净化装置。

7.根据权利要求6所述的多孔陶瓷管式过滤催化脱硝单元进行烟气净化的方法，其特征在于，当陶瓷管（2）内外压差达到800-1500Pa时，将压缩空气通过压缩空气导管(5)输入到陶瓷管（2）内侧，并在多孔催化内件（3）的导流作用下通过陶瓷管壁将外层累积的粉尘清除。

8.根据权利要求6所述的多孔陶瓷管式过滤催化脱硝单元进行烟气净化的方法，其特征在于，所述的烟气为氧化铝焙烧烟气与气化氨水的混合物，其中气化氨水作为还原剂，氨/氮比为0.6~1:1。

9.根据权利要求6所述的多孔陶瓷管式过滤催化脱硝单元进行烟气净化的方法，其特征在于，所述的烟气温度在250-450℃。

10.根据权利要求6所述的多孔陶瓷管式过滤催化脱硝单元进行烟气净化的方法，其特征在于，所述的烟气经过陶瓷管（2）的过滤速度为0.5-2.0 m/min。