一种燃烧烟气全负荷催化还原氧化耦合反应装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种燃烧烟气全负荷催化还原氧化耦合反应装置，所述装置包括还原氧化耦合反应器以及设置于还原氧化耦合反应器入口处的入口烟道，所述入口烟道内沿着燃烧烟气流动方向设置有三组导流板，所述还原氧化耦合反应器内沿着燃烧烟气流动方向设置有3

【技术实现步骤摘要】
一种燃烧烟气全负荷催化还原氧化耦合反应装置


[0001]本技术涉及一种燃烧烟气全负荷催化还原氧化耦合反应装置，属于钢铁行业燃烧烟气净化处理


技术介绍

[0002]钢铁行业燃烧烟气中含有大量的NO
x
、重金属(如Hg)、二噁英及挥发性有机污染物(VOCs)等多种大气污染物，污染治理难度大。
[0003]当前大气污染治理工作正逐步从常规污染物(PM、SO2、NO
x
)控制向常规及非常规污染物(二噁英、Hg等重金属、VOCs等)共同控制转变；从末端单一污染物高效脱除向多种污染物高效协同脱除的新理念转变。以钢铁烧结烟气为例，其排放的污染物中NO
x
、二噁英、CO、VOCs等常常同时存在，为污染物排放的控制提出了新的要求。
[0004]现有的烟气治理系统存在着以下问题：(1)难以适应负荷变动，在全负荷工况下无法保证一直稳定运行；(2)多针对单一污染物控制，难以实现多种污染物的协同控制。因此，开发适用于钢铁行业燃烧烟气的多种污染物高效协同控制装置，具有重要的理论意义和应用前景。
[0005]与本技术相关的现有技术一：
[0006]现有技术一的技术方案：
[0007]中国专利申请CN103721550A提供了一种烟气同时脱硫脱硝脱VOCs吸收剂及其制备和应用。所述吸收剂由以下按质量百分比计的组分组成：铵盐5
‑
10％、表面活性剂0.01
‑
0.50％、络合剂1
‰‑
2％和水余量。该现有技术中所提供的吸收剂能实现在一套设备中同时高效净化烟气中粉尘、SO2、NO
x
和VOCs等多污染物，具有污染物去除效率高、工艺设备简单、占地面积小、投资和运行成本低、系统易控制管理等优点，并且所述吸收剂原料来源方便，价格低廉，运输、存储、制备和使用简单且安全，生产成本低。
[0008]现有技术一的缺点：
[0009]虽然现有技术一具有以上所示的诸多益处，但是其在污染物脱除过程中产生了新的废水和废渣。
[0010]与本技术相关的现有技术二：
[0011]现有技术二的技术方案：
[0012]中国专利申请CN105617858A公开了一种组合式烟气多污染物协同深度净化装置及工艺。该装置由低温SCR预处理塔、低温SCR脱硝反应器、湿式吸收塔等部分组成，该工艺通过该装置实现。其中低温SCR脱硝反应器与湿式吸收塔间具有协同作用，能实现多污染的协同深度净化，使得SO2净化率大于95％，NO
x
、重金属、氟化物、氯化物等净化率可分别大于95％，各污染物均能满足新的排放标准要求。并且该工艺流程简单紧凑、投资运行成本低、运行稳定可靠，没有二次污染，可适用于玻璃窑炉、陶瓷窑炉、金属冶炼炉、铝型材熔炼炉等各种工业窑。
[0013]现有技术二的缺点：
[0014]虽然现有技术二具有以上所示的诸多益处，但是其需要依靠多个反应器串联才能实现对多种污染物的控制，系统复杂。
[0015]因此，提供一种新型的燃烧烟气全负荷催化还原氧化耦合反应装置及工艺已经成为本领域亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0016]针对钢铁行业燃烧烟气中存在NOx、重金属(如Hg)、二噁英及挥发性有机污染物(VOCs)等多种大气污染物，本技术开发了一种催化还原氧化耦合反应装置及工艺，可实现在全负荷工况下对多种污染物的一体化协同控制。
[0017]为此，一方面，本技术提供了一种燃烧烟气全负荷催化还原氧化耦合反应装置，其中，所述燃烧烟气全负荷催化还原氧化耦合反应装置包括：还原氧化耦合反应器以及设置于所述还原氧化耦合反应器入口处的入口烟道，所述入口烟道内沿着燃烧烟气流动方向设置有三组导流板，所述还原氧化耦合反应器内沿着燃烧烟气流动方向设置有3
‑
4层催化剂模块；
[0018]所述入口烟道包括来流烟道和去流烟道以及设置于来流烟道和去流烟道之间的偏折转弯，其中三组导流板分别设置于来流烟道内、偏折转弯处及去流烟道内，且第二组导流板和第三组导流板均为伸缩式导流板，其能根据燃烧烟气来源设备的负荷情况收起或者展开。
[0019]本技术中，所述燃烧烟气来源设备包括锅炉、烧结机等常规设备。燃烧烟气来源设备的负荷情况可以通过本领域的常规方法获得。
[0020]作为本技术以上所述燃烧烟气全负荷催化还原氧化耦合反应装置的一具体实施方式，其中，每层催化剂模块均为蜂窝式催化剂，厚度为800
‑
1500mm，节距为7
‑
10mm，壁厚为0.8
‑
1.6mm，单个催化剂模块孔尺寸为16
×
16
‑
25
×
25mm。
[0021]作为本技术以上所述燃烧烟气全负荷催化还原氧化耦合反应装置的一具体实施方式，其中，前2
‑
3层催化剂模块均为活性组分分层布置的催化剂模块，分别包括表层和内层，其中，所述表层为选择性催化还原催化剂层，起到选择性催化还原的作用，内层为催化氧化催化剂层，起到催化氧化的作用；
[0022]最后一层催化剂模块为氧化型催化剂层。
[0023]作为本技术以上所述燃烧烟气全负荷催化还原氧化耦合反应装置的一具体实施方式，其中，3
‑
4层催化剂模块均为活性组分分层布置的催化剂模块，分别包括表层和内层，其中，所述表层为选择性催化还原催化剂层，内层为催化氧化催化剂层。
[0024]作为本技术以上所述燃烧烟气全负荷催化还原氧化耦合反应装置的一具体实施方式，其中，所述选择性催化还原催化剂层中的活性组分层厚度为0.05
‑
0.15mm，所述催化氧化催化剂层中的活性组分层厚度为0.1
‑
0.2mm，氧化型催化剂层中的活性组分层厚度为0.15
‑
0.35mm。
[0025]作为本技术以上所述燃烧烟气全负荷催化还原氧化耦合反应装置的一具体实施方式，其中，所述选择性催化还原催化剂层的活性组分包括V2O5、WO3、TiO2、MoO3、Al2O3、ZrO2、Fe2O3等金属氧化物中的一种或者几种的组合，所述催化氧化催化剂层的活性组分包括CoO
x
、CeO2、CuO、MnO
x
、Al2O3等金属氧化物中的一种或者几种的组合，所述氧化型催化剂层
的活性组分包括CoO
x
、CeO2、CuO、MnO
x
、Al2O3等金属氧化物中的一种或者几种的组合。
[0026]作为本技术以上所述燃烧烟气全负荷催化还原氧化耦合反应装置的一具体实施方式，其中，前2
‑
3层催化剂模块中所使用的催化剂均为可常规获得的商用SCR催化剂。
[0027]本技术中，各层催化剂模块中所使用的催化剂均包括活性组分和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃烧烟气全负荷催化还原氧化耦合反应装置，其特征在于，所述燃烧烟气全负荷催化还原氧化耦合反应装置包括：还原氧化耦合反应器以及设置于所述还原氧化耦合反应器入口处的入口烟道，所述入口烟道内沿着燃烧烟气流动方向设置有三组导流板，所述还原氧化耦合反应器内沿着燃烧烟气流动方向设置有3
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4层催化剂模块；所述入口烟道包括来流烟道和去流烟道以及设置于来流烟道和去流烟道之间的偏折转弯，其中三组导流板分别设置于来流烟道内、偏折转弯处及去流烟道内，且第二组导流板和第三组导流板均为伸缩式导流板，其能根据燃烧烟气来源设备的负荷情况收起或者展开。2.根据权利要求1所述的燃烧烟气全负荷催化还原氧化耦合反应装置，其特征在于，每层催化剂模块均为蜂窝式催化剂，厚度为800
‑
1500mm，节距为7
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10mm，壁厚为0.8
‑
1.6mm，单个催化剂模块孔尺寸为16
×
16
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25
×
25mm。3.根据权利要求1所述的燃烧烟气全负荷催化还原氧化耦合反应装置，其特征在于，前2
‑
3层催化剂模块分别包括表层和内层，其中，所述表层为选择性催化还原催化剂层，内层为催化氧化催化剂层；最后一层催化剂模块为氧化型催化剂层；或者3
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4层催化剂模块分别包括表层和内层，其中，所述表层为选择性催化还原催化剂层，内层为催化氧化催化剂层。4.根据权利要求3所述的燃烧烟气全负荷催化还原氧化耦合反应装置，其特征在于，所述选择性催化还原催化剂层中的活性组分层厚度为0.05
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0.15mm，所述催化氧化催化剂层中的活性组分层厚度为0.1
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0.2mm，所述氧化型催化剂层中的活性组分层厚度为0.15
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0.35mm。5.根据权利要求1所述的燃烧烟气全负荷催化还原氧化耦合反应装置，其特征在于，所述来流烟道为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张烁，信保定，杨明华，丁勇山，张金成，
申请(专利权)人：北京京诚科林环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：