一种焦炉脱硝管及制备方法技术

一种焦炉脱硝管及制备方法是焦炉燃烧废气净化技术，它是采用氮化物结合碳化硅材料，材料本身具有很好的热震稳定性和耐侵蚀性能，采用螺纹连接的方式实现超长陶瓷脱硝管的生产，从而保证焦炉脱硝系统长期稳定运行；它包括一个脱硝管头、中间若干个脱硝管中段、一个脱硝尾管、金属接头、喷嘴，所述脱硝管头、中间若干个脱硝管中段、一个脱硝尾管采用螺纹连接的方式顺序连接；整个脱硝管上分布着至少一排间断分布的喷嘴。

【技术实现步骤摘要】
一种焦炉脱硝管及制备方法
本专利技术涉及焦炉燃烧废气净化技术，尤其是一种焦炉脱硝管及制备方法。
技术介绍
焦炉在生产过程中会产生大量的燃烧废气，所产生的燃烧废气中含有大量的氮氧化物（NOx）。焦炉燃烧废气的直接排放给环境造成了严重污染。我国规定从2015年1月1日起，现有焦化企业必须执行GB16171-2012排放标准。相当于目前的焦化企业产生的燃烧废气必须经过脱硝处理后才能排放。现有技术中，燃烧废气脱硝是在总烟道处进行，采用这种脱硝工艺，需要增加脱硝催化剂，而且为了克服催化层阻力需要增设大流量高温风机，因此该技术投资大、运行成本高，占地大。新技术中，脱硝在蓄热室里进行，在蓄热室里设置脱硝管道，脱硝管道上开有间断布置的喷孔，管道内部通氨水或氨气。氨水或氨气从喷孔喷入蓄热室内，与氮氧化物反应实现第一次脱硝，反应后的焦炉废气经过脱硝催化层，与脱硝催化剂反应，实现二次脱硝，去除氮氧化物的废气可以达到国家的排放标准。而要实现蓄热室脱硝，脱硝管至关重要。由于焦炉一般都十几米宽，普通的不锈钢管可以满足长度要求，但耐不住高温烟气的侵蚀。陶瓷管耐侵蚀性很强，但又无法制作出超长的陶瓷管。而且普通的陶瓷管热震稳定性不好，无法适应间断式吹气的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供热震稳定性好，超长的一种焦炉脱硝管及制备方法，它是采用氮化物结合碳化硅材料，材料本身具有很好的热震稳定性和耐侵蚀性能，采用螺纹连接的方式实现超长陶瓷脱硝管的生产，从而保证焦炉脱硝系统长期稳定运行。本专利技术的目的是这样实现的，它包括一个脱硝管头、中间若干个脱硝管中段、一个脱硝尾管、金属接头、喷嘴，所述脱硝管头、中间若干个脱硝管中段、一个脱硝尾管采用螺纹连接的方式顺序连接；整个脱硝管上分布着至少一排间断分布的喷嘴。所述脱硝管头一端封闭，其另一端设置有螺纹；所述中间的脱硝管中段，其每节两端分别设置母螺纹、公螺纹，脱硝管中间设置有内部气体通道，脱硝管上设置有可镶喷嘴的喷孔；所述脱硝尾管，其一端设置螺纹，另一端连接外部金属接头管件，脱硝尾管中间设置有内部气体通道；脱硝尾管上设置有喷孔。所述母螺纹采用等静压方式直接成型，公螺纹用车床加工；其公螺纹头部直径小于尾部直径，母螺纹头部直径大于尾部直径；公螺纹尾部设有退刀槽，其退刀槽长度≥5mm，可方便组装脱硝管后，在此接缝处用陶瓷纤维绳或陶瓷纤维垫或高温密封胶密封。整个脱硝管上分布着至少一排间断分布的喷嘴，其喷嘴喷孔直径≥3mm；其喷嘴是脱硝管上钻孔，然后镶嵌的特制喷嘴；喷嘴内部设有气体通道，喷嘴底部设置有竖直气道，喷嘴上部设置有水平气道，气体可从底部竖直气道进入，从上部水平气道排出，水平气道至少设置两个方向；喷嘴顶面不带孔，可起防尘作用；喷嘴侧部设置有侧部沟槽，可方便火泥粘结。所述脱硝管成分为SiC50~80%；N6~16%，采用等静压方式成型；所述特制喷嘴成分为SiC50~85%；N5~16%，采用浇注方式成型。本专利技术的制备方法是：它包括以下方法步骤：第一步：（1-1）准备物料：碳化硅脱硝管由如下组份组成：碳化硅颗粒：1.43~0.5mm0~25份碳化硅颗粒：0.5~0.088mm30~60份碳化硅粉：180目0~20份硅粉：200目10~30份黏土粉：0~15份氧化铝粉0~20份金属铝粉：0~10份酚醛树脂：3~10份。（1-2）将粒径为大于0.5mm且小于等于1.43mm的碳化硅颗粒一、粒径为大于0.088mm且小于等于0.5mm的碳化硅颗粒二和结合剂酚醛树脂，倒入混练机中混练均匀，再倒入碳化硅粉、硅粉、黏土粉、氧化铝粉和金属铝粉，继续混练，直至所有物料混练均匀、且易成型，出料，过筛，即得到混合物A。（1-3）将混合物A，倒入模具，在等静压机上等静压成型，得到管件B，压力为80~160MPa，管件B的母螺纹通过带螺纹的内芯直接成型出来。（1-4）管件B经过干燥烘干后，切割得到长度合格的管件C，烘干温度100~200℃，烘干时间为大于等于12h。（1-5）在车床上加工管件C，按照母螺纹配合尺寸车出带有公螺纹的管件D。（1-6）相邻两段管件D，采用螺纹拧紧后，按照图纸用钻床钻出喷孔。得到带喷孔的管件E，并做好编号。（1-7）所述喷嘴由如下组分组成：碳化硅颗粒：1.43~0.5mm0~40份碳化硅颗粒：0.5~0.088mm30~60份碳化硅粉：180目0~20份硅粉：200目10~30份硅微粉：0~10份氧化铝粉：0~30份水泥：3~10份。（1-8）将配好的物料加水搅拌形成糊状，倒入磨具中浇注成型，待物料凝固有强度后脱模，烘干，烘干温度100~200℃，烘干时间为大于等于4h，得到喷嘴P。第二步氮化：管件E及喷嘴P送入氮化窑内，氮化烧成得到碳化硅脱硝管F及喷嘴Z，烧成温度为1300~1450℃，烧成时间≥60小时。第三步组合：用火泥将喷嘴Z镶嵌到脱硝管F的喷孔内，制成脱硝管T，经过烘干检验，合格的脱硝管T进行包装、入库，脱硝管尾管T采用高温密封胶或法兰与连接外部金属接头管件，达到强度后包装、入库。第四步应用：现场安装时按照编号依次连接脱硝管T，采用螺纹连接拧紧，保证喷孔尽量在一条直线上，接缝处用陶瓷纤维绳或陶瓷纤维垫或高温密封胶密封；采用波纹管连接金属接头管件和外部氨水或者氨气装置，就可以开始脱硝操作了。本专利技术的技术效果：本专利技术的上述技术方案与现有技术相比具有以下优点：（1）本专利技术的焦炉脱硝管生产工艺简单、生产成本低、效率高，适合大规模工业化生产；（2）本专利技术脱硝管热震稳定性好、耐侵蚀、寿命长，能保证更长的稳定运行时间；（3）本专利技术脱硝管可以根据焦炉蓄热室的长度任意调节，适用于各种焦炉。附图说明图1为本专利技术的焦炉脱硝管的结构示意图。图2为本专利技术的未镶喷嘴前脱硝管头部结构示意图。图3为本专利技术的未镶喷嘴前脱硝管头部剖视图。图4为本专利技术的未镶喷嘴前脱硝管中部结构示意图。图5为本专利技术的未镶喷嘴前脱硝管中部剖视图。图6为本专利技术的未镶喷嘴前脱硝管尾部结构示意图。图7为本专利技术的未镶喷嘴前脱硝管尾部剖视图。图8为本专利技术的碳化硅喷嘴结构示意图。图9为本专利技术的碳化硅喷嘴内部结构示意图。图10为本专利技术的金属接头结构示意图。以上图中1、脱硝管头2、脱硝管中段3、脱硝尾管4、金属接头5、喷嘴6、喷孔7、可镶喷嘴的喷孔8、内部气体通道9、母螺纹10、公螺纹11、竖直气道12、水平气道13、侧部沟槽。具体实施方式实施例1、一种焦炉脱硝管，它包括一个脱硝管头1，中间若干个脱硝管中段2、一个脱硝尾管3、金属接头4、喷嘴5，所述脱硝管头1、中间若干个脱硝管中段2、一个脱硝尾管3采用螺纹连接的方式顺序连接；整个脱硝管上分布着至少一排间断分布的喷嘴5。实施例2、所述脱硝管头本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焦炉脱硝管，它包括一个脱硝管头（1），中间若干个脱硝管中段（2）、一个脱硝尾管（3）、金属接头（4）、喷嘴（5），其特征是：所述脱硝管头（1）、中间若干个脱硝管中段（2）、一个脱硝尾管（3）采用螺纹连接的方式顺序连接；整个脱硝管上分布着至少一排间断分布的喷嘴（5）。/n

【技术特征摘要】
1.一种焦炉脱硝管，它包括一个脱硝管头（1），中间若干个脱硝管中段（2）、一个脱硝尾管（3）、金属接头（4）、喷嘴（5），其特征是：所述脱硝管头（1）、中间若干个脱硝管中段（2）、一个脱硝尾管（3）采用螺纹连接的方式顺序连接；整个脱硝管上分布着至少一排间断分布的喷嘴（5）。


2.根据权利要求1所述的一种焦炉脱硝管，其特征是：所述脱硝管头（1）一端封闭，其另一端设置有螺纹；所述中间的脱硝管中段（2），其每节两端分别设置母螺纹（9）、公螺纹（10），脱硝管中段（2）中间设置有内部气体通道（8），脱硝管中段（2）上设置有可镶喷嘴的喷孔（7）；所述脱硝尾管（3），其一端设置螺纹，另一端连接外部金属接头（4）管件，脱硝尾管（3）中间设置有内部气体通道（8）；脱硝尾管（3）上设置有喷孔（6）。


3.根据权利要求2所述的一种焦炉脱硝管，其特征是：所述母螺纹（9）采用等静压方式直接成型，公螺纹（10）用车床加工；其公螺纹（10）头部直径小于尾部直径，母螺纹（9）头部直径大于尾部直径；公螺纹（10）尾部设有退刀槽，其退刀槽长度≥5mm，可方便组装脱硝管后，在此接缝处用陶瓷纤维绳或陶瓷纤维垫或高温密封胶密封。


4.根据权利要求1所述的一种焦炉脱硝管，其特征是:所述喷嘴（5）的喷孔直径≥3mm；其喷嘴（5）是在脱硝管上钻孔，然后镶嵌的特制喷嘴；喷嘴（5）内部设有气体通道，喷嘴5底部设置有竖直气道(11)，喷嘴（5）上部设置有水平气道（12），气体可从底部竖直气道（11）进入，从上部水平气道（12）排出，水平气道至少设置两个方向；喷嘴（5）顶面不带孔，可起防尘作用；喷嘴5侧部设置有侧部沟槽（13），可方便火泥粘结。


5.根据权利要求1所述的一种焦炉脱硝管，其特征是:它是由SiC50~80%；N%6~16%，采用等静压方式成型；特制喷嘴成分为SiC50~85%；N5~16%，采用浇注方式成型。


6.权利要求1所述焦炉脱硝管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：（1-1）准备物料：碳化硅脱硝管由如下组份组成：
碳化硅颗粒：1.43~0.5mm0~25份
碳化硅颗粒0.5~0.088mm30~...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟红涛，方文吉，马龙斌，樊海波，李永力，张金龙，王允，童则明，王永辉，张红锋，
申请(专利权)人：濮阳市濮耐功能材料有限公司，濮阳濮耐高温材料集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41