一种脱硝装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种脱硝装置，所述装置设置有轴流风机、进气管、脱硝区、出气管、鼓风机、液氨蒸发装置、混合器、氮氧化物在线监测设备。本发明专利技术能减少环境污染、能精确判断脱硝剂更换时间，并能够实时监测企业是否开启脱硝设备，具有广泛的应用价值。

A denitration device

The invention provides a denitrification device, which is provided with an axial flow fan, an inlet pipe, a denitrification zone, an outlet pipe, a blower, a liquid ammonia evaporation device, a mixer and an on-line monitoring device for nitrogen oxides. The invention can reduce environmental pollution, accurately judge the replacement time of denitrifying agent, and can real-time monitor whether the denitrifying equipment is turned on in an enterprise, and has wide application value.

【技术实现步骤摘要】
一种脱硝装置
本专利技术属于大气污染控制
，尤其涉及到一种脱硝装置。
技术介绍
随着现代工业生产的发展，大气污染变成了人们广泛关注的问题，同时氮氧化物NOx的大气污染问题从70年代以来逐渐被重视起来。经过研究人们发现，NOx不仅会引起光化学烟雾，而且会危害人类的健康、引发高含量硝酸雨、减少臭氧层以及其他一些问题，造成严重的大气污染。我国从“十二五”开始抓氮氧化物减排，“十三五”更是将脱硝列为但其污染防治的重点，其中燃煤烟气是首要治理目标。随着大气污染防治工作的深入，一些重点区域开始关注更多领域的脱硝工作。例如：北京市和上海市率先修订了锅炉污染物排放标准，明确要求天然气锅炉等非燃煤锅炉也需控制氮氧化物的排放，其中北京市要求天然气锅炉烟气排放时氮氧化物浓度不高于30mg/m3。现有的脱硝技术主要围绕燃煤烟气处理开发，一般是脱硫和脱硝一并处理，针对不含二氧化硫的废气（例如：天然气锅炉、生物质锅炉等产生的烟气）的脱硝处理尚无成熟的办法。例如针对天然气锅炉脱硝，如采用目前市场主流的氨选择性催化还原（SCR）技术进行脱硝处理，则需要将锅炉废气加热到300至400度，十分耗能，基本没有操作性。而且SCR催化剂主要包括贵金属催化剂、分子筛(Zeolite)催化剂、碳基催化剂以及金属氧化物催化剂。其中，常用的为金属氧化物催化剂，如V2O5、WO3、MoO3等，此类催化剂一般以TiO2为载体，该类催化剂在具有一定优点的同时也存在诸多缺陷，例如，钛基催化剂脱硝温度较高（300~400℃），只能将SCR装置布置于省煤器和空气预热器之间，但此处烟气中存在大量飞灰，飞灰中含有碱金属，砷和汞等物质，会侵蚀和毒化催化剂，导致催化剂失活，降低其使用寿命，同时应用温度窗口较窄；另一方面，该类催化剂中钒组分易流失，对环境和人体造成伤害。催化剂的更换一般按设计使用周期使用，但实际使用情况可能与设计条件不完全相符，导致催化剂实际需要更换的时间与设计使用周期可能存在较大误差，过早更换会造成催化剂的浪费，而过迟更换则会导致脱硝效率低，污染大气。目前控制例如天然气锅炉烟气的不含二氧化硫工业废气的氮氧化物的方法，主要是采取低氮燃烧技术控制氮氧化物的产生。目前市场上的低氮燃烧器种类很多，但要想真正能长期实现氮氧化物低于30mg/m3的标准排放，一般国产设备还有一定的难度，需要选择几个较好的进口品牌才能实现。而且低氮燃烧会影响锅炉热效率，从而造成锅炉运行成本增加，对锅炉的操作要求也更高。有些企业为了节约成本，在无监管的情况下就会停用低氮燃烧设备，导致更多氮氧化物排入大气中。北京市进行关于锅炉污染物排放新标准实施过程的调研发现，由于国家对小吨位锅炉没有安装在线监测设备的要求，一些企业会在低氮燃烧改造完成并通过验收后的日常使用中停用低氮燃烧设备，只在接受监督检查时投用，对此环保部门很难实施有效的监管。如果能提供一种能减少环境污染、真正达到更严格的废气中氮氧化物排放标准要求，所使用材料本身没有二次污染，能精确判断脱硝剂更换时间，并能够实时监测企业是否开启脱硝设备的技术方案，将是十分有意义的。
技术实现思路
为达到上述目的，本专利技术提供了一种脱硝装置，所述装置设置有轴流风机、进气管、脱硝区、出气管、鼓风机、液氨蒸发装置、混合器、氮氧化物在线监测设备。进气管、出气管均与脱硝区联通，脱硝区内设置有若干列盛装有脱硝剂的网框；各个网框对应设置有一个有压差传感器，用于检测网框沿着气流方向上脱硝剂两侧的压力差。进气管入口处设置有用于喷氨气的格栅，该格栅通过管道连接到液氨蒸发装置。轴流风机一端连接废气来源管，一端连接进气管。出气管与烟气排放烟囱联通。液氨蒸发装置包含液氨瓶和蒸发器，所述蒸发器与液氨瓶连接，液氨通过连接管道进入蒸发器后气化成为氨气，氨气通过管道输入到鼓风机出口管内，与鼓风机出口管道内的空气混合，经过混合器后输入到格栅。氮氧化物在线监测设备由市场上常用的便携式检测仪器改制而成，设一套主机和两个检测端口，检测端口分别设置在进气管和出气管，每0.5h-4h测取一组数值。当然，并不是限制必须两个检测端口，可为多个。进一步的，每列网框上端设置上料口，下端设置有卸料口。进一步的，所述脱硝剂包括作为载体成分的微孔活性炭材料和作为活性组分的ZrO2、CeO2和La2O3、Y2O3；其中，按重量百分比计，CeO2含量为1%~10%，ZrO2含量为1%~5%，La2O3含量为0.1%~1%，Y2O3含量为0.1%~1%，其余为活性炭材料。进一步的，脱硝剂中，按重量百分比计，CeO2含量为3.56%~5.59%，ZrO2含量为2.89%~4.51%，La2O3含量为0.25%~0.58%，Y2O3含量为0.28%~0.61%，其余为活性炭。进一步的，脱硝剂，按重量百分比计，中ZrO2含量为3.52%，La2O3含量为0.58%，Y2O3含量为0.51%，其余为活性炭。进一步的，所述脱硝剂的制备方法为：步骤一：制备活性炭：将活性炭在炉子中升温至350~500℃，升温过程中采用N2保护，升温至350~500℃后保持恒温一段时间，恒温过程中通入O2和CO2的混合气体代替N2。步骤二：制备催化组分：以Ce(NO3)2.6H2O、ZrOCO3、La(NO3)3.6H2O、Y(NO3)3.6H2O为原料配制成铈-锆-镧-钇混合盐溶液，然后向铈-锆-镧-钇混合盐溶液中加入H2O2，将上述溶液混合后定容后搅拌，即配制好的催化组分溶液。步骤三：浸渍：将步骤二所得催化组分溶液浸渍到步骤一所得的活性炭中将混合溶液与活性炭进行搅拌后静置。步骤四：干燥：将步骤三所得的浸渍材料，烘干得到干燥SCR脱硝催化剂前驱体。步骤五：煅烧：将步骤四所得干燥SCR脱硝催化剂前驱体在隔绝氧气的条件下煅烧，得到最终的脱硝剂。进一步的，步骤二中，Ce(NO3)2.6H2O、ZrOCO3、La(NO3)3.6H2O、Y(NO3)3.6H2O的重量百分比为65%：33%：0.9%：1.1%。进一步的，混合溶液占活性炭的重量百分比为40%~65%。进一步的，步骤二中，向铈-锆-镧-钇混合盐溶液中还加入PVA溶液。进一步的，步骤五中，干燥SCR脱硝催化剂前驱体在隔绝氧气的条件下于350~600℃煅烧1~3h。本专利技术的有益效果为：1、装置按成套设备设计，安装、操作简单，脱硝效率高，可有效实现氮氧化物达标排放，满足今后更高的环保要求。2、装置与锅炉直连，无旁通，氮氧化物检测装置的检测信息可以传输给监管人员，方便监管人员实时监控相关企业是否开启了脱硝设备，排放是否达标。3、采用可实现在80-200度的中低温进行（天燃气）锅炉废气脱硝的脱硝剂，而绝大多数的天然气锅炉废气本身的温度就在80-200度，因此，本专利技术的装置是在（天然气）锅炉排烟温度下直接进行脱硝，不需要对废气进行升温处理，减少对废气加热引起的耗能。催化剂工作环境也得到净化，使用寿命长，且催化剂本身不含有污染环境的重金属，避免造成二次污染。4、脱硝剂通过上端上料口和下端卸料口实现方便更换，更换时间根据差压值确定，不会造成脱硝剂的浪费及大气污染。5.事故状态下可有效降低脱硝材料温度，防止脱硝剂温度过高会发生自燃而造成火灾。附图说明图1为本专利技术结构示意图。图2为脱硝区内部侧视图。图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脱硝装置，其特征在于，所述装置设置有轴流风机、进气管、脱硝区、出气管、鼓风机、液氨蒸发装置、混合器、氮氧化物在线监测设备；进气管、出气管均与脱硝区联通，脱硝区内设置有若干列盛装有脱硝剂的网框；各个网框对应设置有有压差传感器，用于检测网框沿着气流方向上脱硝剂两侧的压力差；轴流风机一端连接废气来源管，一端连接进气管；进气管入口处设置有用于喷氨气的格栅，该格栅通过管道连接到液氨蒸发装置；液氨蒸发装置包含液氨瓶和蒸发器，所述蒸发器与液氨瓶连接，液氨通过连接管道进入蒸发器后气化成为氨气，氨气通过管道输入混合器，与鼓风机出口管道内的空气在混合器内混合后输入到格栅；进气管和出气管均设置有氮氧化物在线监测设备的检测端口。

【技术特征摘要】
1.一种脱硝装置，其特征在于，所述装置设置有轴流风机、进气管、脱硝区、出气管、鼓风机、液氨蒸发装置、混合器、氮氧化物在线监测设备；进气管、出气管均与脱硝区联通，脱硝区内设置有若干列盛装有脱硝剂的网框；各个网框对应设置有有压差传感器，用于检测网框沿着气流方向上脱硝剂两侧的压力差；轴流风机一端连接废气来源管，一端连接进气管；进气管入口处设置有用于喷氨气的格栅，该格栅通过管道连接到液氨蒸发装置；液氨蒸发装置包含液氨瓶和蒸发器，所述蒸发器与液氨瓶连接，液氨通过连接管道进入蒸发器后气化成为氨气，氨气通过管道输入混合器，与鼓风机出口管道内的空气在混合器内混合后输入到格栅；进气管和出气管均设置有氮氧化物在线监测设备的检测端口。2.如权利要求1所述的脱硝装置，其特征在于，每列网框上端设置上料口，下端设置有卸料口。3.如权利要求1所述的脱硝装置，其特征在于，所述脱硝剂包括作为载体成分的微孔活性炭材料和作为活性组分的ZrO2、CeO2和La2O3、Y2O3；其中，按重量百分比计，CeO2含量为1%~10%，ZrO2含量为1%~5%，La2O3含量为0.1%~1%，Y2O3含量为0.1%~1%，其余为活性炭材料。4.如权利要求3所述的脱硝装置，其特征在于，脱硝剂中，按重量百分比计，CeO2含量为3.56%~5.59%，ZrO2含量为2.89%~4.51%，La2O3含量为0.25%~0.58%，Y2O3含量为0.28%~0.61%，其余为活性炭。5.如权利要求3所述的脱硝装置，其特征在于，脱硝剂，按重量百分比计，中ZrO2含量为3.52%，La...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄昆明，李新，尹华强，
申请(专利权)人：成都达奇环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51