专利名称：降低烟气脱硝装置出口氨逃逸率的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于燃煤锅炉、垃圾焚烧装置、柴油机、燃气轮机等类似系统的烟气脱硝装置中降低出口氨逃逸率的工艺方法及装置，属于环保设备的技术领域。
背景技术：
燃煤锅炉及类似装置排放尾气中氮氧化物是大气主要污染物之一，目前主要的控制手段有选择性非催化还原法(SNCR)、选择性催化还原法(SCR)及SNCR/SCR联合工艺。这些方法的共同点都是将氨或者尿素作为还原剂，在高温(SNCR工艺)或是催化剂(SCR工艺)的作用下与烟气中的氮氧化物进行反应生成无害的氮气和水排出体系。为了达到预期的脱硝效率，通常采用形式各异的喷氨设施及混合装置配以复杂的控制调整措施，以使得氨与氮氧化物的混合达到均一。但由于反应条件、接触时间、控制精度等各种条件的限制，总会有或多或少的氨未经反应而逃逸。这部分氨与烟气中的三氧化硫进行反应生成NH4HSO4，从而造成下游回转式预热器的堵塞、腐蚀及积灰现象加重，甚至影响整个装置及系统的正常运行。不仅如此，过量的氨逃逸会造成大气的二次污染，结合在飞灰中的氨会影响飞灰的品质及可售性。为了尽可能降低氨逃逸率的危害，通常采用的是降低脱硝效率或采用更多的催化剂的办法，大大影响了系统的性价比。
发明内容
技术问题为了克服现有脱硝系统的缺陷，本发明提出了一种降低烟气脱硝装置出口氨逃逸率的方法。该装置能较好地控制氨的逃逸率，降低对下游工艺设备的影响，避免产生二次污染，并可降低喷氨装置及其控制系统的复杂程度，降低投资费用及运行成本。
技术方案本发明所提出的降低烟气脱硝装置出口氨逃逸率的方法是对来自锅炉，最后进入空气预热器之前的但经脱硝反应的烟气进行二次处理，即在空气预热器之前设置分子筛反应器脱除或部分脱除烟气中未反应的氨，从而达到降低氨逃逸率的目的。该方法适用于选择性非催化还原法(SNCR)、选择性催化还原法(SCR)及SNCR/SCR联合工艺。分子筛反应器(7)的制作材料是沸石、或活性炭、或采用人工合成的方法制作的分子筛以使得分子筛的孔径基本保持均一，其分子筛孔径范围为2.8-3.8埃。最佳孔径为3埃。这是由NH3，SO2及SO3的分子大小决定的，该筛孔尺寸的分子筛将有效地脱除NH3而不吸附SO2及SO3，从而避免了NH4HSO4等在分子筛上形成的可能性。分子筛应经化学处理以消除其催化性能。分子筛反应器的形式可以是固定床或移动床。采用固定床形式时，可将分子筛宜分割成三个连续的、互不干扰且易于拆卸的区域，即分子筛反应器第一层床层、第二层床层、第三层床层按照活性降低的时间间隔依次排列，以保证脱除NH3的高效性。每隔一定的时间更换其中吸附能力最弱的一个床层，以保证脱除NH3的高效性。分子筛也可用具有相似功能的膜等替代。采用催化剂使NH3在一定条件下分解以降低氨逃逸率的办法，仍属于本专利范畴。分子筛反应器可以采用再生的方式回用。
有益效果本发明所提出的方法及装置能有效地降低烟气脱硝装置出口氨逃逸率，从而降低对下游工艺设备(主要是空气预热器)的影响，避免产生氨的二次污染，提高飞灰品质，并可降低喷氨装置及其控制系统的复杂程度，降低空气预热器的改造费用及运行成本。
图1是本发明的总体结构布置示意图。
图2为图1中分子筛反应器7的结构简图。
以上图中有锅炉1，SNCR法喷氨点2，锅炉省煤器3，SCR法喷氨点4，SCR反应器5，催化剂床层6，分子筛反应器7，第一层床层71，第二层床层72，第三层床层73，空气预热器8。
具体实施例方式
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
本发明的实例如图1，锅炉1燃烧后产生的烟气依次通过SNCR法喷氨点2，锅炉省煤器3，SCR法喷氨点4，SCR反应器5，分子筛反应器7后通过空气预热器8，接着进入下一步烟气处理设施如电除尘器、烟气脱硫装置后通过烟囱排入大气。其中SNCR法喷氨点2，SCR法喷氨点4，SCR反应器5，催化剂床层6是可选项，采用SNCR脱硝工艺时仅有SNCR法喷氨点2；采用SCR脱硝工艺时，仅有SCR法喷氨点4，SCR反应器5及催化剂床层6；采用SNCR/SCR联合工艺时仅有SNCR法喷氨点2，SCR反应器5，催化剂床层6。本发明所提出降低烟气脱硝装置出口氨逃逸率的方法及装置是指在对进入空气预热器8之前的但经脱硝反应的烟气进行二次处理，通过在SCR反应器5与空气预热器8之间(对SCR方法而言)或锅炉省煤器3出口烟道与空气预热器8之间(对SNCR方法而言)设置分子筛反应器7或类似的装置达到降低氨逃逸率的目的。分子筛反应器7的制作材料可以是沸石、活性炭或其它，最好采用人工合成的方法制作以使得分子筛的孔径基本保持均一，其孔径范围为2.8-3.8埃，最佳孔径为3埃。这是由NH3，SO2及SO3的分子大小决定的，该筛孔尺寸的分子筛将有效地脱除NH3而不吸附SO2及SO3，从而避免了NH4HSO4等在分子筛上形成的可能性。分子筛应经化学处理以消除其催化性能。分子筛反应器的形式可以是固定床或移动床。采用固定床形式时，可将分子筛宜分割成三个连续的、互不干扰且易于拆卸的区域即分子筛反应器第一层床层71，分子筛反应器第二层床层72和分子筛反应器第三层床层73，按照活性降低的时间间隔依次更换第一层床层71，第二层床层72，第三层床层73，第一层床层71，第二层床层72，…，依次类推，以保证脱除NH3的高效性。分子筛一般采用再生的方式回用。分子筛也可用具有相似功能的膜等替代。采用催化剂使NH3在一定条件下分解等产生无害的物质以降低氨逃逸率的办法，仍属于本专利范畴。
权利要求
1.一种降低烟气脱硝装置出口氨逃逸率的方法，其特征在于对来自锅炉(1)，最后进入空气预热器(8)之前的但经脱硝反应的烟气进行二次处理，即在空气预热器(8)之前设置分子筛反应器(7)脱除或部分脱除烟气中未反应的氨，从而达到降低氨逃逸率的目的。
2.根据权利要求1所述的降低烟气脱硝装置出口氨逃逸率的方法，其特征在于分子筛反应器(7)的制作材料是沸石、或活性炭、或采用人工合成的方法制作的分子筛，分子筛的孔径基本保持均一，其分子筛孔径范围为2.8-3.8埃；分子筛反应器(7)可用具有相似功能的膜替代。
3.根据权利要求1所述的降低烟气脱硝装置出口氨逃逸率的方法，其特征在于所述的分子筛反应器(7)的形式是固定床或移动床；采用固定床形式时，将分子筛反应器(7)分割成三个连续的、互不干扰且易于拆卸的区域，即分子筛反应器第一层床层(71)、第二层床层(72)、第三层床层(73)按照活性降低的时间间隔依次排列，以保证脱除NH3的高效性。
全文摘要
降低烟气脱硝装置出口氨逃逸率的方法是对进入空气预热器之前的但经脱硝反应的烟气进行二次处理，对来自锅炉(1)，最后进入空气预热器(8)之前的但经脱硝反应的烟气进行二次处理，即在空气预热器(8)之前设置分子筛反应器(7)脱除或部分脱除烟气中未反应的氨，从而达到降低氨逃逸率的目的。分子筛反应器(7)的制作材料是沸石、或活性炭、或采用人工合成的方法制作的分子筛，分子筛的孔径基本保持均一，其分子筛孔径范围为2.8－3.8埃；该装置能较好地控制氨的逃逸率，降低对下游工艺设备的影响，避免产生二次污染，并可降低喷氨装置及其控制系统的复杂程度，降低投资费用及运行成本。
文档编号B01D53/84GK1788827SQ20051009574
公开日2006年6月21日 申请日期2005年11月21日 优先权日2005年11月21日
发明者徐海涛 申请人:徐海涛, 江苏苏源环保工程股份有限公司, 周军