專利名稱：新型scr脫硝催化劑反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種脫硝催化劑反應(yīng)裝置，特別是指新型SCR脫硝催化劑反應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
氮氧化物(NOx)是世界各國(guó)公認(rèn)的主要大氣污染物之一。NH3選擇性催化還原(Selective Catalytic Reduction, SCR)煙氣脫硝技術(shù)是迄今為止脫除煙氣中NOx最有效的方法，目前已廣泛應(yīng)用于歐、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家中，在我國(guó)的應(yīng)用尚屬起步階段。催化劑是SCR煙氣脫硝技術(shù)的核心，其壽命是影響SCR過(guò)程經(jīng)濟(jì)性的重要因素。在高溫燃燒環(huán)境下，SCR催化劑與其他工業(yè)催化劑一樣，存在著活性下降即失活的問(wèn)題。造成SCR催化劑的失活的原因有很多，如燃料、設(shè)備與運(yùn)行等。催化劑的失活是一個(gè)復(fù)雜的物理和化學(xué)過(guò)程，主要因素可歸納為以下幾點(diǎn):1)催化劑的燒結(jié)，SCR催化劑在一定的溫度范圍內(nèi)聚有良好的熱穩(wěn)定性，而運(yùn)行溫度過(guò)高，催化劑在長(zhǎng)期使用過(guò)程中出現(xiàn)微晶結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而造成燒結(jié)的現(xiàn)象。2)催化劑的磨蝕，催化劑的磨蝕主要由飛灰撞擊催化劑表面引起，它同樣會(huì)造成催化劑的失活。催化劑的磨蝕程度與氣流速度、飛灰特性、撞擊角度及催化劑本身的特性有關(guān)。3)催化劑的堵塞，催化劑的堵塞主要是由于銨鹽及飛灰顆粒引起的。4)催化劑的中毒，催化劑的活性和選擇性由于某些有害物質(zhì)的影響而下降或喪失的過(guò)程稱為催化劑的中毒。其中催化劑高溫?zé)Y(jié)、磨損、催化劑水分中毒對(duì)催化劑活性和選擇性影響較大。作為SCR煙氣脫硝系統(tǒng)的關(guān)鍵，SCR催化劑的壽命決定著SCR系統(tǒng)的運(yùn)行成本，而催化劑燒蝕、磨損、堵塞和中毒是造成催化劑失活的主要原因。為防止催化劑燒結(jié)對(duì)省煤器出口煙溫進(jìn)行限制，如煙溫過(guò)高需要進(jìn)行換熱器件改變，這就增加了 SCR脫硝改造的成本；為了降低催化劑的磨蝕，對(duì)高灰分煙氣的電廠采用耐磨蝕的催化劑材料，提高整體催化劑的邊緣強(qiáng)度，使用煙氣導(dǎo)流裝置等措施來(lái)降低磨蝕，但該類型催化劑費(fèi)用相對(duì)較高，也會(huì)增加SCR脫硝改造成本；通過(guò)在反應(yīng)器內(nèi)加裝吹灰裝置來(lái)減少催化劑的堵塞，由于催化劑本身強(qiáng)度限制了吹灰氣體壓力，導(dǎo)致吹灰不完全；另外煙氣中的水分與催化劑長(zhǎng)期接觸，會(huì)降低催化劑邊緣強(qiáng)度。迄今為止，有效防止SCR催化劑因燒結(jié)、磨損等導(dǎo)致的失活，以及因水分導(dǎo)致的強(qiáng)度下降的措施均增加了 SCR脫硝改造的成本，很難獲得廣泛的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提出一種新型SCR脫硝催化劑反應(yīng)裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中SCR脫硝改造的成本較高的缺點(diǎn)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:新型SCR脫硝催化劑反應(yīng)裝置，其特征在于，該反應(yīng)裝置包括導(dǎo)流板、煙氣整流器、多個(gè)催化劑層及對(duì)應(yīng)的防火防磨損層，所述的導(dǎo)流板設(shè)在反應(yīng)裝置入口處，所述的煙氣整流器設(shè)在導(dǎo)流板后方，所述的多個(gè)催化劑層依次設(shè)在導(dǎo)流板后方，所述的多個(gè)催化劑層每一層前均設(shè)有一個(gè)對(duì)應(yīng)的防火防磨損層。所述的煙氣整流器的材料為不銹鋼，厚度為10 20臟，孔徑為10 30mm。所述的多個(gè)催化劑層包括至少兩層，所述的防火防磨損層與催化劑層的層數(shù)相同。所述的防火防磨損層的材料為硅酸鋁或氧化鋁。所述的防火防磨損層的截面為蜂窩式、平板式或波紋板式。所述的防火防磨損層的厚度為30 150mm。所述的防火防磨損層自反應(yīng)裝置入口數(shù)起的第一層厚度為50 150mm，第二層或第二層之后的厚度為30 100mm。所述的反應(yīng)裝置還包括多扇檢修門，所述多扇檢修門分別設(shè)在每層防火防磨損層之前。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)包括:(I)利用原有SCR脫硝裝置改進(jìn)脫硝催化劑布置方式，加裝煙氣整流器和防火防磨損層，達(dá)到有效的防止催化劑燒結(jié)和磨損，第一層防火防磨損層能有效的防止催化劑的燒結(jié)和磨損，第二層及第二層之后的防火防磨損層能有效的防止催化劑的磨損；(2) SCR脫硝催化劑布置方式改造費(fèi)用低，大大節(jié)省了投資費(fèi)用和后期管理費(fèi)用；(3)防火防磨損層在運(yùn)行過(guò)程中本身就增強(qiáng)催化劑邊緣強(qiáng)度，便于提高吹灰氣體壓力，從而能減少催化劑的堵塞；(4)加裝防火防磨損層還能有效的避免催化劑因與煙氣中水分接觸導(dǎo)致的催化劑邊緣強(qiáng)度下降；(5)防火防磨損層加工方便，布置方式簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，值得推廣。

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實(shí)用新型新型SCR脫硝催化劑反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的煙氣整流器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型的防火防磨損層的結(jié)構(gòu)示意圖之一；圖4為本實(shí)用新型的防火防磨損層的結(jié)構(gòu)示意圖之二 ；圖5為本實(shí)用新型的防火防磨損層的結(jié)構(gòu)示意圖之三。其中，1-導(dǎo)流板、2-煙氣整流器、3-檢修門、4-第一層防火防磨損層、5-第一層催化劑層、6-第二層防火防磨損層、7-第二層催化劑層、8-第N(N> 2)層防火防磨損層、9-第N(N> 2)層催化劑層
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。如附圖1所示，新型SCR脫硝催化劑反應(yīng)裝置，該反應(yīng)裝置包括導(dǎo)流板1、煙氣整流器2、多個(gè)催化劑層(4、6、8)及對(duì)應(yīng)的防火防磨損層(5、7、9)，所述的導(dǎo)流板I設(shè)在反應(yīng)裝置入口處，所述的煙氣整流器2設(shè)在導(dǎo)流板I后方，所述的多個(gè)催化劑層(4、6、8)依次設(shè)在導(dǎo)流板I后方，所述的多個(gè)催化劑層(4、6、8)每一層前均設(shè)有一個(gè)對(duì)應(yīng)的防火防磨損層(5、7、9)。如附圖2所示，新型SCR脫硝催化劑反應(yīng)裝置的煙氣整流器2為不銹鋼結(jié)構(gòu)，煙氣整流器2厚度為10-20mm，孔徑為10_30臟。如附圖3 5所示，新型SCR脫硝催化劑反應(yīng)裝置的防火防磨損層(4、6、8)材料為硅酸鋁或氧化鋁，自反應(yīng)裝置入口數(shù)起，第一層防火防磨損層4厚度為50-150mm，第二層防火防磨損層6厚度為30-100mm，第N(N > 2)層防火防磨損層8厚度為30-100mm，防火防磨損層(4、6、8)界面形狀為蜂窩式、平板式或波紋板式，孔徑及板間距與催化劑對(duì)應(yīng)保持一致。新型SCR脫硝催化劑反應(yīng)裝置的使用過(guò)程如下:來(lái)自省煤器后的煙氣由SCR脫硝反應(yīng)裝置入口進(jìn)入反應(yīng)裝置后，先經(jīng)過(guò)導(dǎo)流板I進(jìn)行導(dǎo)流，后由煙氣整流器2整流使煙氣分布均勻，再分別經(jīng)過(guò)第一層防火防磨損層4和第一層催化劑5，第一層防火防磨損層4能有效的防止第一層催化劑5的燒結(jié)和磨損，同時(shí)增加第一層催化劑5的邊緣強(qiáng)度，防止煙氣水分對(duì)第一層催化劑5邊緣強(qiáng)度的影響；之后煙氣進(jìn)入第二層防火防磨損層6和第二層催化劑7，第二層防火防磨損層6能防止第二層催化劑7的磨損，同時(shí)增加第二層催化劑7的邊緣強(qiáng)度，防止煙氣水分對(duì)第二層催化劑7邊緣強(qiáng)度的影響；后進(jìn)入第N(N > 2)層防火防磨損層8和第N(N > 2)層催化劑9，煙氣最終從SCR脫硝反應(yīng)裝置出口排出。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.新型SCR脫硝催化劑反應(yīng)裝置，其特征在于，該反應(yīng)裝置包括導(dǎo)流板、煙氣整流器、多個(gè)催化劑層及對(duì)應(yīng)的防火防磨損層，所述的導(dǎo)流板設(shè)在反應(yīng)裝置入口處，所述的煙氣整流器設(shè)在導(dǎo)流板后方，所述的多個(gè)催化劑層依次設(shè)在導(dǎo)流板后方，所述的多個(gè)催化劑層每一層前均設(shè)有一個(gè)對(duì)應(yīng)的防火防磨損層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型SCR脫硝催化劑反應(yīng)裝置，其特征在于，所述的煙氣整流器的厚度為10 20mm,孔徑為10 30mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型SCR脫硝催化劑反應(yīng)裝置，其特征在于，所述的多個(gè)催化劑層包括至少兩層，所述的防火防磨損層與催化劑層的層數(shù)相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的新型SCR脫硝催化劑反應(yīng)裝置，其特征在于，所述的防火防磨損層的截面為蜂窩式、平板式或波紋板式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的新型SCR脫硝催化劑反應(yīng)裝置，其特征在于，所述的防火防磨損層的厚度為30 150mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型SCR脫硝催化劑反應(yīng)裝置，其特征在于，所述的防火防磨損層自反應(yīng)裝置入口數(shù)起的第一層厚度為50 150mm，第二層或第二層之后的厚度為30 100mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型SCR脫硝催化劑反應(yīng)裝置，其特征在于，所述的反應(yīng)裝置還包括多扇檢修門，所述多扇檢修門分別設(shè)在每層防火防磨損層之前。
專利摘要本實(shí)用新型提出了新型SCR脫硝催化劑反應(yīng)裝置，該反應(yīng)裝置包括導(dǎo)流板、煙氣整流器、多個(gè)催化劑層及對(duì)應(yīng)的防火防磨損層，所述的導(dǎo)流板設(shè)在反應(yīng)裝置入口處，所述的煙氣整流器設(shè)在導(dǎo)流板后方，所述的多個(gè)催化劑層依次設(shè)在導(dǎo)流板后方，所述的多個(gè)催化劑層每一層前均設(shè)有一個(gè)對(duì)應(yīng)的防火防磨損層。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)包括利用原有SCR脫硝裝置改進(jìn)脫硝催化劑布置方式，加裝煙氣整流器和防火防磨損層，達(dá)到有效的防止催化劑燒結(jié)和磨損，第一層防火防磨損層能有效的防止催化劑的燒結(jié)和磨損，第二層及第二層之后的防火防磨損層能有效的防止催化劑的磨損。
文檔編號(hào)B01D53/56GK202962279SQ20122069047
公開(kāi)日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者朱躍, 杜振, 何勝, 張楊, 姬海宏, 溫詩(shī)偉 申請(qǐng)人:華電電力科學(xué)研究院