[实用新型]一种逆喷式喷氨元件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种炼油厂FCC再生烟气脱硝装置的喷氨元件，特别是涉及一种炼厂FCC再生烟气选择性催化还原SCR脱硝工艺的喷氨元件。

背景技术

氮氧化物（NOx）是大气污染的主要污染源之一。氮氧化物包括多种化合物如一氧化二氮、一氧化氮、二氧化氮、三氧化二氮、四氧化二氮和五氧化二氮等。炼油厂是主要的氮氧化物排放源之一，FCC烟气中的NOx量一般占全厂NOx排放量的50%，是炼油厂最大的NOx排放源。

目前FCC烟气脱硝技术主要包括：气相反应的选择性催化还原法（SCR法）和选择性非催化还原法（SNCR法）、液体吸收法、固体吸附法和高能电子活化氧化法等。

SCR法是在催化剂作用下，利用还原剂有选择性的与烟气中的NOx反应，并生成无毒害作用的N₂和H₂O的技术，其还原剂可以是氨气、氨水或尿素，亦可选用CO或H₂，还可选用小分子烷烃。SCR技术与其他技术相比，具有脱硝效率高，放热量小，技术成熟等优点，是目前国内外烟气脱硝工程中应用最多的技术。

在SCR烟气脱硝技术中，氨（NH₃）和氮氧化物（NO_x）的混合效果与脱硝装置的脱硝效率有密切的关系，如果还原剂和NO_x混合的不充分，会导致局部区域内NH₃/NO_x摩尔比过低，将极大地降低系统脱硝效率。在此情况下，要想达到NO_x排放量指标要求，势必要将增大催化剂的用量或氨的用量，导致运行成本增加或者氨逃逸量增加，形成二次污染。

传统的NH₃和NO_x混合方法中利用NH₃和NO_x之间浓度差，通过自然扩散方式混合，因此需要很长的混合距离，并且NH₃和NO_x的混合不充分。

CN201394414Y介绍了一种SCR反应装置的引射喷氨混合机构，包括一根进料总管和数根分配管；在分配管的下表面设有若干喷嘴，并在喷嘴下方对应地设有由若干个静态混合叶片组成的导流板；喷嘴为喇叭形，以降低氨喷射阻力；喷嘴下方对应地设有引射管，该引射管为大喉口的文丘里管，形成二次引流。该机构的不足之处在于，通常情况下，参与混合的烟气仅占总烟气的30%~70%，影响喷氨效果。

CN101601965A介绍了一种SCR法烟气脱硝的喷氨格栅装置，包括有金属管束组成的喷氨格栅，每一根金属管的径向上设有喷嘴；喷嘴的开口方向与烟气流动方向的夹角为0～90°。该结构的不足之处在于，缺少扰流元件，导致经喷嘴喷射的氨气沿喷射方向呈直线流动，仅可与部分烟气混合，影响喷氨效果。

发明内容

针对现有技术不足，本实用新型提供了一种FCC烟气选择性还原脱硝（SCR）反应器的逆喷式喷氨元件，旨在解决现有技术中氨气与烟气混合不均匀，影响喷氨效果的问题。

本实用新型选择性催化还原脱硝反应器的逆喷式喷氨元件，包括喷氨管、喷嘴和扩散管；在每根喷氨管上设有若干喷嘴，喷嘴开口向上，与烟气流向相反；每个喷嘴上方对应一个扩散管，其中所述扩散管包括直管段、喇叭口和导流筒，所述喷嘴延伸入到扩散管内。

本实用新型SCR反应器的逆喷式喷氨元件中，喷嘴开口向上，与烟气流向相反，其轴线与扩散管轴线重合，并伸入到扩散管内。所述喷嘴沿烟道截面密集布置，以保证氨的均匀分布；扩散管固定在喷氨管上方，为带直管段的喇叭口型结构。在扩散管中设置导流筒，导流筒母线张角与扩散管喇叭口张角相同或不同，张角范围均为10°~60°。

与现有技术中的喷氨元件相比，本实用新型喷嘴沿烟道截面密集布置，使每个扩散管抽吸烟气区域重合，保证氨的均匀分布。喷嘴开口向上，与烟气流向相反，氨气与烟气形成逆流流态。在扩散管中设置导流筒，限制氨的流向，从而与烟气形成良好的混合效果。

附图说明

图1为本实用新型喷氨元件主视图。

图2为本实用新型喷氨元件扩散管结构示意图。

图3为本实用新型喷氨元件工作示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的逆喷式喷氨元件的具体结构和使用方式。