一種低溫脫硝裝置及利用其脫硝的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種脫硝裝置及脫硝方法，具體涉及一種低溫脫硝裝置及利用其脫硝的方法，屬于大氣環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電力，包括冶金、水泥及玻璃行業(yè)，由于工藝特性，其工業(yè)窯爐工作溫度常常在中低溫以下；有的窯爐相關(guān)熱燃燒反應(yīng)場雖然有高溫，但僅局局限于小空間；火焰中心1?2米外溫度已經(jīng)急劇下降；特別像回轉(zhuǎn)窯高溫段還是旋轉(zhuǎn)運(yùn)行方式；SNCR脫硝技術(shù)可以工作在爐膛，但需要爐膛900°C?1000°C溫度區(qū)段并且需要一定大小的空間。
[0003]生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量含氮氧化物的廢氣，其濃度通常超出了國家的排放標(biāo)準(zhǔn)，因此需要進(jìn)行脫硝處理，上述這些行業(yè)幾乎所有燃燒裝置尾部排放的煙氣基本小于220°C溫度；而傳統(tǒng)脫硝反應(yīng)(SCR)需要300°C?420°C較高的反應(yīng)溫度區(qū)間。
[0004]目前一種較為先進(jìn)的氣體脫硝方法為選擇性催化還原法脫硝技術(shù)(SCR)，將含有氮氧化物的廢氣同氨氣按一定的比例進(jìn)行混合送入SCR反應(yīng)器，在一定的溫度下并通過SCR反應(yīng)器內(nèi)的催化劑的作用，使氮氧化物同氨反應(yīng)生成氨氣和水，實(shí)現(xiàn)氣體脫硝的目的，但是現(xiàn)有的脫硝反應(yīng)裝置主要是為中高溫催化劑脫硝設(shè)計(jì)的，其使用溫度為300°C?420°C甚至更高，而上述這些行業(yè)幾乎所有的燃燒裝置尾部排放的煙氣小于220°C，在此溫度下，脫硝反應(yīng)裝置內(nèi)的催化劑將S02氧化為S03，S03與氨氣迅速反應(yīng)并生產(chǎn)硫酸銨和硫酸氫銨，硫酸銨和硫酸氫銨會(huì)覆蓋在脫硝反應(yīng)裝置內(nèi)生產(chǎn)催化劑的微孔處，致使催化劑迅速失活，因此，低溫區(qū)段脫硝技術(shù)的研發(fā)將會(huì)打開巨大的環(huán)保市場。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:針對(duì)目前現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠適應(yīng)較低溫度下脫硝的裝置及利用其脫硝的方法。
[0006]技術(shù)方案:一種低溫脫硝裝置，包括加氨裝置、混合裝置及反應(yīng)裝置，所述加氨裝置內(nèi)嵌連接在煙道中，所述混合裝置和反應(yīng)裝置置于煙道外部，所述加氨裝置的出口與所述混合裝置的入口連通，所述反應(yīng)裝置的入口與所述混合裝置的出口連通；還包括置于煙道內(nèi)部的加粉裝置，所述加粉裝置的出口與所述混合裝置的入口連通；所述加粉裝置包括至少一組布散裝置，所述布散裝置包括霧狀噴槍和沖擊噴槍，所述霧狀噴槍垂直向下設(shè)置，所述沖擊噴槍設(shè)置于所述霧狀噴槍的正下方，所述霧狀噴槍和沖擊噴槍的噴頭出口相對(duì)設(shè)置，并且，所述沖擊噴槍的噴頭上方設(shè)置圓形凹槽狀均布板，所述均布板與所述霧狀噴槍之間形成均布空腔。
[0007]進(jìn)一步地，所述霧狀噴槍內(nèi)部為一次成型偏心螺旋結(jié)構(gòu)，末端噴嘴處設(shè)置耐磨合金五維通道式葉片。
[0008]進(jìn)一步地，所述沖擊噴槍內(nèi)部為空心錐結(jié)構(gòu)，末端噴嘴處設(shè)置耐磨合金三維通道式葉片。
[0009]進(jìn)一步地，所述均布板通過V型支架固定設(shè)置。
[0010]進(jìn)一步地，所述布散裝置為2組以上時(shí)，所述均布板之間通過彈簧連接。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述反應(yīng)裝置內(nèi)至少設(shè)有一層催化劑模塊。
[0012]進(jìn)一步地，所述反應(yīng)裝置的催化劑模塊為3層。
[0013]進(jìn)一步地，所述反應(yīng)裝置的催化劑模塊為V-Ti系列陶瓷均質(zhì)材料。
[0014]進(jìn)一步地，所述反應(yīng)裝置為流場化設(shè)計(jì)，其流速矢量夾角〈10°。
[0015]本發(fā)明還公開了一種利用上述低溫脫硝裝置脫硝的方法，包括以下步驟:
[0016](1)通過消化器制備的脫硝粉劑通過氣力輸送到倉儲(chǔ)裝置，經(jīng)煙氣成分反饋信號(hào)傳入模塊的PLC控制中心，PLC控制中心分析發(fā)出信號(hào)，指揮調(diào)節(jié)單元控制本模塊運(yùn)行，整個(gè)模塊經(jīng)過流場分析，在PLC控制中心的指令下，向加粉裝置注入脫硝粉劑，在霧狀噴槍和沖擊噴槍的共同作用下，形成彌漫式粉劑團(tuán)，在達(dá)到預(yù)設(shè)彌漫式粉劑團(tuán)的濃度時(shí)，停止噴灑脫硝粉劑；在參數(shù)發(fā)生特征變化引起連鎖動(dòng)作后再開始噴射粉劑，如此周而復(fù)始；
[0017](2)在稀釋風(fēng)機(jī)的作用下，加氨裝置產(chǎn)生的氨氣達(dá)到預(yù)設(shè)濃度，與由步驟(1)中產(chǎn)生的彌漫式粉劑團(tuán)在混合裝置中充分混合并順次進(jìn)入反應(yīng)裝置；
[0018](3)在反應(yīng)裝置中催化劑模塊的作用下，發(fā)生脫硝還原反應(yīng)。
[0019]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):脫硝粉劑經(jīng)過布散裝置形成彌漫式粉團(tuán)，彌漫在煙氣空間，將煙氣中的S02和S03吸收掉，從而防止粘性硫酸鹽在催化劑表面形成屏蔽，消除了催化劑運(yùn)行時(shí)嚴(yán)重的不利干擾，實(shí)現(xiàn)催化劑的正常運(yùn)行；設(shè)置3層催化劑模塊，大大增加了催化劑的反應(yīng)接觸面和幾率，提高了催化劑的脫硝效率，從而提高脫硝裝置的低溫脫硝能力，真正解決相關(guān)排放企業(yè)的后顧之憂。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明所述的一種低溫脫硝裝置及利用其脫硝的工藝流程圖；
[0021]圖2為本發(fā)明所述的一種低溫脫硝裝置的加粉裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面通過附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0023]實(shí)施例1:一種低溫脫硝裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括加氨裝置2、混合裝置3及反應(yīng)裝置4，所述加氨裝置2內(nèi)嵌連接在煙道中，所述混合裝置3和反應(yīng)裝置4置于煙道外部，所述加氨裝置2的出口與所述混合裝置3的入口連通，所述反應(yīng)裝置4的入口與所述混合裝置3的出口連通；還包括置于煙道內(nèi)部的加粉裝置1，所述加粉裝置1的出口與所述混合裝置3的入口連通；所述加粉裝置1的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括至少一組布散裝置，所述布散裝置包括霧狀噴槍6和沖擊噴槍7，所述霧狀噴槍6垂直向下設(shè)置，所述沖擊噴槍7設(shè)置于所述霧狀噴槍6的正下方，所述霧狀噴槍6和沖擊噴槍7的噴頭出口相對(duì)設(shè)置，并且，所述沖擊噴槍7的噴頭上方設(shè)置圓形凹槽狀均布板9，所述均布板9與所述霧狀噴槍6之間形成均布空腔。所述均布板9為不銹鋼均布板，并通過V型支架8固定設(shè)置，所述布散裝置為2組以上時(shí)，所述均布板9之間通過彈簧10連接，保證均布板9不變形。
[0024]全套裝置為分散性布置，并留有其他模塊對(duì)接接口。所述加粉裝置1為吸收裝置特征，內(nèi)嵌式；所述加氨裝置2為分布形裝置，內(nèi)嵌式；所述混合裝置3為外置型設(shè)備，特種氣體裝置；所述反應(yīng)裝置4為多模塊聯(lián)合裝置，內(nèi)嵌型。
[0025]所述加粉裝置1、加氨裝置2為所述反應(yīng)裝置4的還原劑來源。在催化劑的作用下，原煙氣得到脫硝還原反應(yīng)；來自干擾源的不良?xì)怏w在消石灰粉劑的阻礙下不能產(chǎn)生粘性硫酸鹽；從而防止在催化劑表面形成屏蔽，造成催化劑中毒；本發(fā)明通過加粉裝置1消除了催化劑運(yùn)行時(shí)的嚴(yán)重的不利干擾，實(shí)現(xiàn)催化劑正常運(yùn)行，防止流速根離子反應(yīng)對(duì)催化劑的屏蔽，大大增加了催化劑反應(yīng)接觸面，提高了催化劑的脫硝效率；從而真正提高脫硝裝置的低溫段脫硝能力。
[0026]本實(shí)施例中，所述加粉裝置1為矩形耐高溫不銹鋼裝置，其截面的中垂線垂直于所述煙道的中部，經(jīng)流場計(jì)算，配套DCS控制柜運(yùn)行；其工藝上游為制備和倉儲(chǔ)裝置；外接氣密二相流流體。該裝置根據(jù)煙氣流量大小、流速高低；經(jīng)計(jì)算后配置氣、固兩相流專用噴槍；本實(shí)施例中，所述霧狀噴槍6內(nèi)部為一次成型偏心螺旋結(jié)構(gòu)，末端噴嘴處設(shè)置耐磨合金五維通道式葉片。所述沖擊噴槍7內(nèi)部為空心錐結(jié)構(gòu)，末端噴嘴處設(shè)置耐磨合金三維通道式葉片，通過霧狀噴槍6和沖擊噴槍7的共同作用，能最大化的使粉粒彌漫式分散于煙道中。
[0027]本實(shí)施例中，所述粉劑為消石灰粉，其粒徑為5?8 μ m，粒徑過大則不能及時(shí)反應(yīng)或到達(dá)蜂窩內(nèi)側(cè)，粒徑過小就不能從蜂窩內(nèi)側(cè)“飄”出；因此，該粉劑比傳統(tǒng)技術(shù)簡單堿料噴吹要科學(xué)的多；該粉劑為特制粉劑，通過消化器制備，倉儲(chǔ)時(shí)需要控制時(shí)間、濕度。該粉劑制造標(biāo)準(zhǔn)為德標(biāo)T40/T60，市場上完全能夠買到。鍋爐排放原煙