用于脱硝装置的相变蓄热催化装置及具有其的脱硝装置制造方法及图纸

技术编号:14832625 阅读:78 留言:0更新日期:2017-03-16 19:33
本发明专利技术公开了一种用于脱硝装置的相变蓄热催化装置和具有其的脱硝装置,相变蓄热催化装置包括:基体,基体内具有填充腔,填充腔内填充有相变蓄热件,基体的外表面上设有选择性催化剂层。根据本发明专利技术的用于脱硝装置的相变蓄热催化装置,将相变蓄热技术与SCR技术结合起来,在脱硝装置的燃烧室内的烟气的流向上形成一个较长的恒温环境,延长了有效催化反应区的长度,进而有效地延长了NOx在催化反应区内的停留时间,使得NOx可以与选择性催化剂充分发生反应,极大地提高了脱硝效率,减小了NOx的排放,有效地保护了环境,降低了对环境的污染。同时,可以通过相变蓄热催化装置对低温空气进行预热,使其达到合适的温度,以提高燃烧效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及烟气脱硝领域,尤其是涉及一种用于脱硝装置的相变蓄热催化装置及具有其的脱硝装置
技术介绍
相关技术中,蓄热式辐射管是将蓄热式燃烧技术应用于辐射管之后产生的加热装置,它通过辐射管的高温热辐射来加热工业物品,燃烧温度普遍达到1500℃以上,以增强辐射管的热辐射能力。由于蓄热式辐射管的火焰温度很高,导致在燃烧过程中产生大量的热力型NOx,随着国家对NOx排放标准的日益提高,蓄热式辐射管的环保问题逐渐凸显出来。SCR(SelectiveCatalyticReduction选择性催化还原)技术是目前发展最成熟且效率最高的脱硝技术。然而,将SCR技术与蓄热辐射管结合起来进行脱硝,存在以下难点:1)选取有效催化反应的温度区间困难:在温度急剧变化的蓄热室中选取适合催化剂反应的温度区间时,应严格控制流过的烟气的温度,若烟气温度过高,则会引起烟气上游的催化剂温度过高而发生副反应或者造成此部位催化剂烧结失活,若烟气温度过低,则会使催化剂活性较低,不能有效发挥催化作用,造成催化剂的浪费,因此,蓄热室内催化剂和蓄热体的预先布置存在一定的难度。2)催化剂各部位不能同时保持良好的催化活性:在蓄热室中,由于催化剂各部位具有不同的温度,一般是沿着烟气流向其温度迅速下降,这使得各部位SCR催化剂不能同时保持良好的活性,从而不能充分地发挥全部SCR催化剂的脱硝性能。3)NOx在有效催化反应区内的停留时间过短:在温度急剧变化的蓄热室中,SCR催化剂的有效作用区很短,直接导致NOx在SCR催化反应区的停留时间显著缩短,从而使相当一部分NOx与催化剂发生有效作用的几率明显下降。专利技术内容本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本专利技术的一个目的在于提出一种用于脱硝装置的相变蓄热催化装置,该相变蓄热催化装置可以使得选择性催化剂始终处于最佳的活性温度内,提高了脱硝的效率。本专利技术的另一个目的在于提出了一种具有上述相变蓄热催化装置的脱硝装置。根据本专利技术第一方面的用于脱硝装置的相变蓄热催化装置,包括:基体,所述基体内具有填充腔,所述填充腔内填充有相变蓄热件,所述基体的外表面上设有选择性催化剂层。根据本专利技术的用于脱硝装置的相变蓄热催化装置,通过在基体内的填充腔内填充相变蓄热件,并在基体的外表面上设置选择性催化剂层。由此,将相变蓄热技术与SCR技术结合起来,在脱硝装置的燃烧室内的烟气的流向上形成一个较长的恒温环境,延长了有效催化反应区的长度,进而有效地延长了NOx在催化反应区内的停留时间,使得NOx可以与选择性催化剂充分发生反应,极大地提高了脱硝效率,减小了NOx的排放,有效地保护了环境,降低了对环境的污染。同时,可以通过相变蓄热催化装置对空气进行预热,使其达到合适的温度,以提高燃烧效率。另外,根据本专利技术的用于脱硝装置的相变蓄热催化装置还可以具有如下附件的技术特征:根据本专利技术的一些实施例,所述基体包括:锥筒,所述锥筒的横截面积在烟气的流动方向上逐渐减小。根据本专利技术的一些实施例,所述基体进一步包括:第一锥体,所述第一锥体的底部与所述锥筒的一端相连;和第二锥体,所述第二锥体的底部与所述锥筒的另一端相连。根据本专利技术的一些实施例,所述第一锥体的锥角为θ1,所述第二锥体的锥角为θ2,所述锥筒的锥角为θ3,所述θ1、θ2和θ3满足:θ1>θ2>θ3。根据本专利技术的一些实施例,所述选择性催化剂层的活性温度范围为T1℃~T2℃,所述相变蓄热件的相变温度为T3℃~T4℃,所述T1、T2、T3、T4满足:T1≤T3<T4≤T2。可选地,所述基体为不锈钢件,所述基体的壁厚为t1,所述t1满足:1.0mm≤t1≤2.0mm。根据本专利技术的一些实施例,所述选择性催化剂层的厚度为t2,所述t2满足:0.5mm≤t2≤1.0mm。根据本专利技术第二方面的脱硝装置,包括:燃烧室,所述燃烧室具有至少两个接口;至少两个燃烧器,每个所述燃烧器与一个所述接口相连,每个所述燃烧器具有空气入口和燃气喷口,所述燃烧器包括在从所述空气进口向所述燃气喷口的方向上依次设置的第一蓄热体、相变蓄热催化装置和第二蓄热体,所述相变蓄热催化装置为根据权利要求1-7中任一项所述的用于脱硝装置的相变蓄热催化装置。根据本专利技术的脱硝装置,通过设置根据本专利技术上述第一方面的相变蓄热催化装置,将相变蓄热技术与SCR技术结合起来,极大地提高了脱硝装置200的脱硝效率和燃烧效率,减小了NOx的排放,有效地保护了环境,降低了对环境的污染。另外,根据本专利技术的脱硝装置还可以具有如下附加的技术特征:根据本专利技术的一些实施例,所述相变蓄热催化装置为多个,所述多个相变蓄热催化装置呈阵列排布在所述燃烧室内。可选地,所述燃烧室为U形辐射管。可选地,所述脱硝装置还包括还原剂喷嘴,所述还原剂喷嘴设在所述燃烧室的对称轴处,所述燃烧室在所述还原剂喷嘴处的切线与所述还原剂喷嘴的轴线垂直。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:图1是根据本专利技术实施例的用于脱硝装置的相变蓄热催化装置的结构示意图;图2是根据本专利技术实施例的脱硝装置的结构示意图;图3是沿图2中A-A线的剖示图。附图标记:相变蓄热催化装置100,脱硝装置200,基体1,选择性催化剂层11,相变蓄热件12,第一锥体13,锥筒14,第二锥体15,燃烧室201,燃烧器202,第一蓄热体203,第二蓄热体204,支架205,燃气喷口206,点火枪207,还原剂喷嘴208,端部支撑件209。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本专利技术,而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面参考图1-图3描述根据本专利技术实施例的用于脱硝装置200的相变蓄热催化装置100。其中,相变蓄热催化装置100可本文档来自技高网...
用于脱硝装置的相变蓄热催化装置及具有其的脱硝装置

【技术保护点】
一种用于脱硝装置的相变蓄热催化装置,其特征在于,包括:基体,所述基体内具有填充腔,所述填充腔内填充有相变蓄热件,所述基体的外表面上设有选择性催化剂层。

【技术特征摘要】
1.一种用于脱硝装置的相变蓄热催化装置,其特征在于,包括:基体,所述基体内具有填充腔,所述填充腔内填充有相变蓄热件,所述基体的外表面上设有选择性催化剂层。2.根据权利要求1所述的用于脱硝装置的相变蓄热催化装置,其特征在于,所述基体包括:锥筒,所述锥筒的横截面积在烟气的流动方向上逐渐减小。3.根据权利要求2所述用于脱硝装置的相变蓄热催化装置,其特征在于,所述基体进一步包括:第一锥体,所述第一锥体的底部与所述锥筒的一端相连;和第二锥体,所述第二锥体的底部与所述锥筒的另一端相连。4.根据权利要求3所述的用于脱硝装置的相变蓄热催化装置,其特征在于,所述第一锥体的锥角为θ1,所述第二锥体的锥角为θ2,所述锥筒的锥角为θ3,所述θ1、θ2和θ3满足:θ1>θ2>θ3。5.根据权利要求1所述的用于脱硝装置的相变蓄热催化装置,其特征在于,所述选择性催化剂层的活性温度范围为T1℃~T2℃,所述相变蓄热件的相变温度为T3℃~T4℃,所述T1、T2、T3、T4满足:T1≤T3<T4≤T2。6.根据权利要求1所述的用于脱硝装置的相变蓄热催化装置,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴道洪田中君陈珊钟贵全王东方
申请(专利权)人:北京神雾环境能源科技集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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