[实用新型]一种适用于炭素行业的脱硝装置

说明书

本实用新型提出一种适用于炭素行业的脱硝装置，包括脱硝塔、氨气储存罐、氨气蒸发罐、省煤器、空气换热器、催化床、旋流板和氨气喷射器，在脱硝塔的内底上设置有缓冲球，所述催化床包括梯级催化床和平铺催化床，所述平铺催化床的上方设置有蒸汽喷射管，所述旋流板设置在梯级催化床与平铺催化床之间。本实用新型利用缓冲球缓冲高温烟气的热冲击力，使烟气沿缓冲球的切面流向催化床，利用两套催化床大大提高了脱硝塔的脱硝效率，而且梯级催化床还可调配同一截面上烟气的上升速度；利用蒸汽喷射管定期清理平铺催化床上的灰尘，有利于催化剂的高效催化；利用省煤器和空气换热器从输送烟气的管道上交换所得热量来汽化氨气，能源利用率较高。

技术领域

本实用新型属于炭素生产设备技术领域，涉及煅烧炉烟气处理装置，尤其涉及一种适用于炭素行业的脱硝装置。

背景技术

炭素煅烧炉在生产的过程中产生大量的烟气，烟气中含有大量的氮氧化物(NOx)，根据有关部门规定，这些气体是必须经过专门处理并达标后才能排空。烟气脱硝技术主要有：气相反应的SCR法(选择性催化还原法)和SNCR法(选择性非催化还原法)、液体吸收法、固体吸附法、高能电子活化氧化法等，其中，选择性催化还原(SCR)技术是氮氧化物(NOx)减排的主流技术。SCR工艺是利用还原剂(NH3、尿素)，在催化剂和O2存在下，选择性的将NOx还原为N2和H2O。

目前，SCR法还原氮氧化物都是在脱硝塔中进行的。在现有的脱硝塔中设置有旋流板、催化反应床和氨气喷射管路，催化反应床中设置有催化颗粒；烟气从脱硝塔的底部进入脱硝塔，先经过旋流板使烟气均匀分布并上升，氨气喷射器向催化反应床中喷射氨气与上升的烟气混合并在催化剂的作用下完成反应。这样的脱硝塔存在的不足，烟气具有一定的热冲击力，从烟气入口进入后大部分偏向与其相对的炉壁上升，虽然经过旋流板整流后烟气分布均匀，但是烟气的上升速度提升，从而减少了在催化床中的反应时间，脱硝效果降低；其次，催化反应床中上经常布有大量的灰尘，灰尘必须处理否则影响催化颗粒的催化效果。

实用新型内容

本实用新型针对上述脱硝塔中由烟气速度调配引发的脱硝效率较低的现象，提出一种设计合理、结构简单、有利于烟气均匀平缓上升并可提高脱硝效率的一种适用于炭素行业的脱硝装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为，本实用新型提供的一种适用于炭素行业的脱硝装置，包括脱硝塔、氨气储存罐、氨气蒸发罐，所述脱硝塔的底部和顶部分别设置有烟气入口管道和烟气出口管道，所述烟气入口管道内设置有省煤器，所述烟气出口管道上设置有空气换热器，所述脱硝塔的内部设置有催化床、旋流板和氨气喷射器，所述脱硝塔的内底上设置有一个缓冲球，所述缓冲球与脱硝塔的内底通过支撑柱连接，所述催化床包括梯级催化床和平铺催化床，所述梯级催化床包括由两边向中间逐渐升级的环状催化床单元，所述环状催化床单元至少有四个且自身高度由低级到高级逐渐降低，所述环状催化床单元与平铺催化床通过一支氨气喷射管与氨气蒸发罐连接，所述平铺催化床的上方设置有蒸汽喷射管，所述旋流板设置在梯级催化床与平铺催化床之间。

作为优选，所述氨气蒸发罐为二级蒸发罐且设置有一级加热口和二级加热口，所述一级加热口与省煤器上设置有第一换热管口连接，所述二级加热口与空气换热器上设置的第二换热管口连接。

作为优选，所述环状催化床单元嵌套在一个多环支撑架上。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于，

1、本实用新型提供的一种适用于炭素行业的脱硝装置，利用缓冲球可以缓冲高温烟气的热冲击力，而且烟气沿缓冲球的切面流向梯级催化床，利用梯级催化床一方面促进氨气还原氮氧化物，另一方面可以调配同一截面上烟气的上升速度；利用旋流板进一步整流烟气使其在平铺催化床上均布反应，在两套催化床的促进作用下，大大提高了脱硝塔的脱硝效率；利用蒸汽喷射管可以定期清理平铺催化床上的灰尘，有利于催化剂的高效催化；利用省煤器和空气换热器从输送烟气的管道上交换所得热量来汽化氨气，能源利用率高。本实用新型设计合理、结构简单，适合大规模推广。