一种装填脱硝催化剂和催化剂涂层的一体化烟气脱硝装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术揭示了一种装填脱硝催化剂和催化剂涂层的一体化烟气脱硝装置，包括侧框架和换热芯体，所述侧框架位于所述换热芯体两相对侧，所述换热芯体的四角通过角柱对应定位固定，所述换热芯体包括若干换热板、相邻换热板间的扰流件、边连接栓接组件、角连接栓接组件及边密封条，若干换热板的任意相邻换热板形成十字交叉的烟气通道和冷流体通道，且烟气通道和冷流体通道互不相通，所述烟气通道内装填设置有脱硝催化剂，所述换热板表面涂覆设置有催化剂涂层。本实用新型专利技术结构合理、制造方便，在回收烟气余热的同时具有脱硝功能，实现了脱硝换热一体化，节约了占地空间，而且烟气通道内装填的催化剂装卸方便。

An Integrated Flue Gas Denitrification Device Filled with Denitrification Catalyst and Catalyst Coating

The utility model discloses an integrated flue gas denitrification device with denitrification catalyst and catalyst coating, which comprises a side frame and a heat exchange core body. The side frame is located on the opposite sides of the heat exchange core body. The four corners of the heat exchange core body are positioned and fixed by corresponding corner columns. The heat exchange core body comprises several heat exchanger plates, spoilers between adjacent heat exchanger plates, and side connection bolt assemblies. A number of adjacent heat exchanger plates form cross flue gas passage and cold fluid passage, and the flue gas passage and cold fluid passage are not connected with each other. The flue gas passage is filled with denitrification catalyst, and the surface of the heat exchanger plate is coated with catalyst coating. The utility model has reasonable structure and convenient manufacture, has the function of denitrification while recovering the waste heat of flue gas, realizes the integration of denitrification and heat transfer, saves the space occupied, and is convenient for loading and unloading the catalyst filled in the flue gas passage.

【技术实现步骤摘要】
一种装填脱硝催化剂和催化剂涂层的一体化烟气脱硝装置
本技术涉及一种装填脱硝催化剂和催化剂涂层的一体化烟气脱硝装置。
技术介绍
工业炉在各行各业中均属于能源消耗和污染排放大户，一般占全厂能源消耗的50%~70%，几乎是所有大气污染物产生的源头。工业炉的节能减排非常重要。常见的脱硝技术中，根据氮氧化物的形成机理，降氮减排的技术措施可以分为两大类：一类是从源头上治理。控制燃烧过程中生成NOx。其技术措施：①低氮燃烧器；②燃烧器阶梯布置，分层分段燃烧，控制燃烧温度；③烟气再循环等。另一类是从末端治理。控制烟气中排放的NOx，其技术措施：①“分级燃烧+SNCR”；②选择性非催化还原法（SNCR）；③选择性催化还原法（SCR）；③SNCR/SCR联合脱硝技术；④氧化剂（如，臭氧，双氧水或其他氧化剂）氧化脱硝技术；⑤生物脱硝技术。使用低氮和（或）超低氮燃烧器，可使燃料为燃料气的工业炉烟气中NOx浓度降低至30~100mg/Nm3。但是，低氮或者超低氮燃烧器对燃料组份的稳定性要求较高，一旦组份出现大的波动，其脱氮效果随之下降，很容易使得NOx排放超标。而一些行业，如，石油化工行业工业炉所用燃料一般为自产燃料，随着其原料来源和组份的变化，副产品燃料气的组份变化很大，其热值变化范围在30%左右。随着环保力度的增加，单独使用低氮燃烧器来脱硝的措施是不能满足越来越严苛的环保排放指标的要求的。这就需要应用末端治理的方式来脱硝，即，应用烟气脱硝的方法来满足排放要求。选择性催化还原技术（SCR)是目前最成熟的烟气脱硝技术,它是一种炉后脱硝方法。最早由日本于20世纪60~70年代后期完成商业运行,是利用还原剂(NH3,尿素)在金属催化剂作用下,选择性地与NOx反应生成N2和H2O,而不是被O2氧化,故称为“选择性”。目前世界上流行的SCR工艺主要分为氨法SCR和尿素法SCR两种。此两种方法都是利用氨对NOx的还原功能,在催化剂的作用下将NOx(主要是NO)还原为对大气没有多少影响的N2和水,还原剂为NH3。SCR法脱硝技术是世界上主流的去除NOx的方法，这种方法可以在现有的工业炉系统中加入脱硝装置，在含氧气氛下，还原剂有限与废气中NO反应的催化过程称为选择性催化还原。SCR法脱硝系统应用温度一般在200~450℃。SCR催化剂是SCR脱硝系统的核心，一般分为平板式、蜂窝式和波纹板式三种。低温烟气的脱硝还可以应用臭氧（O3）和/或浓度27%~50%双氧水（过氧化氢H2O2）等强氧化剂，在催化剂的作用下，把烟气中的低阶氮氧化物氧化为高阶氮氧化物，再使用碱性溶液与高阶氮氧化物发生中和反应，生成硝酸盐和亚硝酸盐，达到脱硝目的。氧化法脱硝应用温度窗口一般在90℃~200℃。为了满足排放标准要求，工业炉需要进行增加脱硝系统的改造或者新建工业炉系统中设置脱硝系统。均必须在工业炉系统合适的温度区间段单独设置安装脱硝系统。占用了工业炉系统有限的空间。现在工业炉系统均设置有烟气余热回收系统，用于回收烟气废热，提高工业炉热效率，减少燃料消耗。主要的余热回收方法是利用烟气余热来预热燃烧用空气，提高燃烧空气入炉温度，降低排烟温度，达到节能的目的。脱硝催化剂反应器，和空气预热器属于两套设备，各自占有各自需要的空间和位置。一般工业炉进入空气预热器前的烟气温度范围在250~450℃之间。处于大多数烟气脱硝催化剂反应温度区间内。一般工业炉出空气预热器的烟气温度范围在140~180℃之间。热效率在90%~93%，比较低。为提高工业炉热效率，在现预热器下游设置低温空气预热器或其他换热器，使烟气温度降低至90℃以下，热效率提高至95%以上。在低温预热器的烟气通道内装填氧化法脱硝催化剂，在换热的同时达到脱硝的目的。为减少空间的占用，特别是现有设备改造空间限制，解决脱硝催化反应器和空气预热器各自独立占用有限空间已成为当下亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结构合理、制造方便，在回收烟气余热的同时具有脱硝功能，实现了脱硝换热一体化，节约了占地空间，而且烟气通道内装填的催化剂装卸方便，催化剂失活后，只需把失活催化剂卸出，重新装填新催化剂或再生激活的催化剂即可的装填脱硝催化剂和催化剂涂层的一体化烟气脱硝装置。本技术的技术方案是，一种装填脱硝催化剂和催化剂涂层的一体化烟气脱硝装置，包括侧框架和换热芯体，所述侧框架位于所述换热芯体两相对侧，所述换热芯体的四角通过角柱对应定位固定，所述换热芯体包括若干换热板、相邻换热板间的扰流件、边连接栓接组件、角连接栓接组件及边密封条，若干换热板的任意相邻换热板形成十字交叉的烟气通道和冷流体通道，且烟气通道和冷流体通道互不相通，所述烟气通道包括上下设置的烟气进口和烟气出口，所述冷流体通道包括前后设置的冷流体进口和冷流体出口，所述烟气通道内装填设置有脱硝催化剂，所述换热板表面涂覆设置有催化剂涂层。在本技术一个较佳实施例中，所述脱硝催化剂包括成型催化剂和散装催化剂，所述成型催化剂为波纹板状或S状或折线状或与换热板形成烟气流通通道的“鱼骨状”或矩形或正方形蜂窝状或六边形蜂窝状或其他与换热板形成烟气流通通道的异型催化剂或上述结构的组合，所述波纹板状催化剂为装填成双波纹板状或S状中间夹平板催化剂结构或装填成双波纹板状或S状中间有金属或非金属材质的定距支撑的结构；所述散装催化剂为颗粒状或各种形状的柱状体和/或球体和/或各种形状体能够形成间隙和空间的组合结构。在本技术一个较佳实施例中，所述成型催化剂上设置有若干规则布置的各种形状规则和/或不规则的孔洞。在本技术一个较佳实施例中，相邻换热板之间采用铆接连接或螺栓连接或者栓铆组合连接，并在换热板连接接触面涂以耐温耐腐蚀无机或有机密封胶密封。在本技术一个较佳实施例中，相邻换热板之间采用焊接连接。在本技术一个较佳实施例中，相邻换热板通过换热板之间的密封条焊接连接。在本技术一个较佳实施例中，所述换热板与角柱螺栓连接或铆接连接，并在二者连接接触面上涂以耐温耐腐蚀无机或有机密封胶密封。在本技术一个较佳实施例中，所述换热板与角柱采用焊接连接。在本技术一个较佳实施例中，所述脱硝催化剂通过烟气通道中间和出口处的支撑件支撑设置。在本技术一个较佳实施例中，所述烟气通道一侧的换热板表面涂覆设置有催化剂涂层。本技术所述为一种装填脱硝催化剂和催化剂涂层的一体化烟气脱硝装置，本技术结构合理、制造方便，在回收烟气余热的同时具有脱硝功能，实现了脱硝换热一体化，节约了占地空间，而且烟气通道内装填的催化剂装卸方便，催化剂失活后，只需把失活催化剂卸出，重新装填新催化剂或再生激活的催化剂即可。附图说明图1为本技术一种装填脱硝催化剂和催化剂涂层的一体化烟气脱硝装置一较佳实施例中的爆炸图；图2为本技术一种装填脱硝催化剂和催化剂涂层的一体化烟气脱硝装置一较佳实施例中的装填有单层波纹板催化剂的立体图；图3为本技术一种装填脱硝催化剂和催化剂涂层的一体化烟气脱硝装置一较佳实施例中的装填有中间为平板催化剂的双层波纹板催化剂的立体图；图4为本技术一种装填脱硝催化剂和催化剂涂层的一体化烟气脱硝装置一较佳实施例中的装填有鱼骨状催化剂的立体图；图5为本技术一种装填脱硝催化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装填脱硝催化剂和催化剂涂层的一体化烟气脱硝装置，包括侧框架和换热芯体，所述侧框架位于所述换热芯体两相对侧，所述换热芯体的四角通过角柱对应定位固定，所述换热芯体包括若干换热板、相邻换热板间的扰流件、边连接栓接组件、角连接栓接组件及边密封条，其特征在于：若干换热板的任意相邻换热板形成十字交叉的烟气通道和冷流体通道，且烟气通道和冷流体通道互不相通，所述烟气通道包括上下设置的烟气进口和烟气出口，所述冷流体通道包括前后设置的冷流体进口和冷流体出口，所述烟气通道内装填设置有脱硝催化剂，所述换热板表面涂覆设置有催化剂涂层。

【技术特征摘要】
1.一种装填脱硝催化剂和催化剂涂层的一体化烟气脱硝装置，包括侧框架和换热芯体，所述侧框架位于所述换热芯体两相对侧，所述换热芯体的四角通过角柱对应定位固定，所述换热芯体包括若干换热板、相邻换热板间的扰流件、边连接栓接组件、角连接栓接组件及边密封条，其特征在于：若干换热板的任意相邻换热板形成十字交叉的烟气通道和冷流体通道，且烟气通道和冷流体通道互不相通，所述烟气通道包括上下设置的烟气进口和烟气出口，所述冷流体通道包括前后设置的冷流体进口和冷流体出口，所述烟气通道内装填设置有脱硝催化剂，所述换热板表面涂覆设置有催化剂涂层。2.根据权利要求1所述的装填脱硝催化剂和催化剂涂层的一体化烟气脱硝装置，其特征在于：所述脱硝催化剂包括成型催化剂和散装催化剂，所述成型催化剂为波纹板状或S状或折线状或与换热板形成烟气流通通道的“鱼骨状”或矩形或正方形蜂窝状或六边形蜂窝状或其他与换热板形成烟气流通通道的异型催化剂或上述结构的组合，所述波纹板状催化剂为装填成双波纹板状或S状中间夹平板催化剂结构或装填成双波纹板状或S状中间有金属或非金属材质的定距支撑的结构；所述散装催化剂为颗粒状或各种形状的柱状体和/或球体和/或各种形状体能够形成间隙和空间的组合结构。3.根据权利要求2所述的装填脱硝催化剂和催化剂涂层的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：付玲君，
申请(专利权)人：上海孚旺炉业有限公司，付玲君，
类型：新型
国别省市：上海,31