[实用新型]一种旋流雾化SCR脱硝装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及烟气脱硝，尤其涉及一种旋流雾化SCR脱硝装置。

背景技术

NO_x是大气污染物的主要来源，其大量排放会给环境造成巨大的危害。为 了保护环境，需要对NO_x进行治理。国际上广泛使用的选择催化还原法(SCR) 是一种从尾气上治理NO_x排放的有效方法。

目前采用的SCR方法是利用NH₃作为还原剂在催化剂的作用下将NO_x还原 为无害的N₂，从而脱除烟气中的NO_x。选择合适的催化剂是SCR技术的核心， 催化剂结构一般有蜂窝式、平板式和波纹板式三种。其中，蜂窝式催化剂具 有较大的几何比表面积，但防尘和抗堵塞性能较差，阻力损失较大。平板式 或波纹板式催化剂比蜂窝式催化剂具有更好的防积尘和堵塞能力，但气固接 触比表面积小，催化反应能力差。

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方法及装置十分紧迫 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NO_x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NO_x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NO_x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。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种旋流 雾化SCR脱硝装置。既可实现烟气高效脱硝，又解决了现有技术中常出现的 易积灰、催化剂失效和氨逃逸的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种旋流雾化SCR脱硝装置，包括脱硝塔本体和沿脱硝塔本体的内圆周 面设置的板式催化剂层10；板式催化剂层10构成烟气通道；

沿板式催化剂层10的圆周面，自下而上分布有多层沿切圆方向喷射的多 个旋流雾化喷嘴9；当烟气由脱硝塔本体的底部进入烟气通道内并与旋流雾化 喷嘴9喷射的氨气相遇时，由于氨气沿切圆方向旋流喷出，使烟气与氨气相 互卷吸混合，并沿着由烟气通道的内圆周方向以切圆的方式螺旋上升；各旋 流雾化喷嘴9通过管路连接设置在脱硝塔外的氨供给系统。

所述烟气通道内设有两道蜂窝式催化剂7；第一道蜂窝式催化剂与烟气入 口之间的区域为一级旋流催化反应区；第一道蜂窝式催化剂与第二道蜂窝式 催化剂之间的区域为二级旋流催化反应区。

所述蜂窝式催化剂7的上方设置有多个吹灰器8，吹灰器8用于吹落附着 在吹灰器8表面的积灰。

所述脱硝塔本体下部的烟气入口处设置有导流均流板11。

所述氨供给系统包括依次管路连接的液氨储罐6、用于对液氨进行蒸发的 液氨蒸发器5、用于对氨气进行缓冲的氨气缓冲槽4、用于对氨和空气进行混 合的氨/空气混合器3和用于对氨气进行稀释的稀释风机2；

所述氨/空气混合器3通过一带有电磁阀13的管路连接旋流雾化喷嘴9； 所述脱硝塔本体的外部还设有一个氨逃逸反馈控制系统1，所述脱硝塔本体顶 部的烟气出口设置有用于检测氨浓度的探头14；氨逃逸反馈控制系统1根据 探头14检测到的氨的浓度数据，控制氨供给系统以及电磁阀13的开度，用 于实时控制旋流雾化喷嘴9对氨的喷入量，使喷入烟气通道内的氨量与NO_x浓度相匹配。

所述脱硝塔本体底部设有积灰箱12，积灰箱12的中部具有供烟气通过的 喇叭形通孔。

一种旋流板式SCR脱硝方法如下：