专利名称：蜂窝催化剂单元及蜂窝催化剂模块的制作方法
技术领域：
本发明属于烟气净化技术领域，具体涉及一种蜂窝催化剂单元和采用该蜂窝催化剂单元的蜂窝催化剂模块。
背景技术：
燃煤发电是煤炭利用的主要途径之一，燃煤火电机组需排放大量污染物，其中NOx对环境的危害较为严重，也是需要重点控制的主要污染物。因而，需要针对燃煤发电的烟气排放设置脱硝系统。烟气脱硝技术包括低氮燃烧技术、SNCR (非选择性触媒脱硝法)和SCR (选择性触媒脱硝法)等，SCR技术与SNCR技术的化学反应原理相同，都是在烟气中加入还原剂(最常用的是氨和尿素)，在一定温度下，还原剂与烟气中的氮氧化物(NOx)反应，生成无害的氮气和水。在没有催化剂的情况下，上述化学反应只是在很窄的温度范围(85(Tl，100°C)进行。SCR技术采用催化剂，催化作用使反应活化，并能使反应在较低的温度条件(30(Γ400°Ο下进行，相当于锅炉省煤器与空气预热器之间的烟气温度。应用于SCR系统的催化剂主要包括催化活性成分(V205和W03等)和载体(如Ti02)。载体上分布着这些活性成分，并为气-固催化反应提供高的表面积。蜂窝式催化剂为国内外应用最广泛的火电厂脱硝催化剂，市场占有率最高。通常的催化剂模块采用四边形蜂窝催化剂单元，如图1所示，为了增加表面积，只有将催化剂单元的内壁做薄来增加单位体积的比表面积，但是由于载体的强度原因，不能无限制的将内壁做薄，以现有的16孔催化剂单元为例，催化剂单元的最薄内壁厚为0.8mm ；另外，由于四边形的稳固性能较差，催化剂单元容易因运行过程中的积灰而造成的坍塌。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种蜂窝催化剂单元和采用该蜂窝催化剂单元的蜂窝催化剂模块，该蜂窝催化剂单元能够有效增加烟气与活性成分的接触面积，进而提高烟气反应效率，减少催化剂的方量，且该蜂窝催化剂单元还能够避免因运行过程中的集灰而造成坍塌的缺陷。为达到上述目的，本发明首先提出了一种蜂窝催化剂单元，包括用于承载催化活性成分的催化剂单元本体，所述催化剂单元本体内设有催化剂孔，所述催化剂孔呈六边形且阵列布置在所述催化剂单元本体内。进一步，所述催化剂孔呈正六边形。进一步,所述催化剂单元本体为长方体或正方体。本发明还提出了一种蜂窝催化剂模块，包括至少两个如上所述的蜂窝催化剂单元和用于框住所述蜂窝催化剂单元的外框，所述外框与所述蜂窝催化剂单元之间、以及相邻两个蜂窝催化剂单元之间均设有用于固定位置的固定带。本发明的有益效果在于:本发明的蜂窝催化剂单元，通过将催化剂孔设置为六边形，根据几何特性可知，在单位体积和在催化剂孔为同样的流通当量直径的情况下，单位体积的六边形的催化剂孔的表面积比现有四边形的催化剂孔的表面积大，因此，将四边形的蜂窝催化剂单元改进为六边形的蜂窝催化剂单元，增加了烟气与活性成分的接触面积，提高了烟气转化效率，可降低催化剂的体积用量；另外，利用六边形的稳固性，能够有效提高催化剂单元的强度，避免催化剂单元由于运行过程中的积灰而造成的坍塌。
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明:
图1为现有四边形蜂窝催化剂单元的结构示意 图2为本发明催化剂单元实施例的结构示意 图3为本发明蜂窝催化剂模块实施例的结构示意图。
具体实施例方式下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。首先对本发明催化剂单元的具体实施方式
进行说明。如图2所示，为本发明催化剂单元实施例的结构示意图。本实施例的蜂窝催化剂单元，包括用于承载催化活性成分的催化剂单元本体1，催化剂单元本体I内设有催化剂孔2，催化剂孔2呈六边形且阵列布置在催化剂单元本体I内。优选的，本实施例的催化剂孔2呈正六边形，能够优化催化剂孔2的几何布置，使得单位体积的催化剂孔2的表面积最大化。优选的，催化剂单元本体I为长方体或正方体，本实施例的催化剂单元本体I为正方体。通过将催化剂单元本体I设置正方体，能够便于多个催化剂单元本体I之间的排列布置。本实施例的蜂窝催化剂单元，通过将催化剂孔2设置为六边形，根据几何特性可知，在单位体积和在催化剂孔2为同样的流通当量直径的情况下，单位体积的六边形的催化剂孔2的表面积比现有四边形的催化剂孔的表面积大，因此，将四边形的蜂窝催化剂单元改进为六边形的蜂窝催化剂单元，增加了烟气与活性成分的接触面积，提高了烟气转化效率，可降低催化剂的体积用量；另外，利用六边形的稳固性，能够有效提高催化剂单元的强度，避免催化剂单元由于运行过程中的积灰而造成的坍塌。下面对本发明的蜂窝催化剂模块的具体实施方式
进行说明。如图3所示，为本发明蜂窝催化剂模块实施例的结构示意图。本实施例的蜂窝催化剂模块，包括至少两个如上实施例所述的蜂窝催化剂单元和用于框住蜂窝催化剂单元的外框3，外框3与蜂窝催化剂单元之间、以及相邻两个蜂窝催化剂单元之间均设有用于固定位置的固定带4。本实施例的蜂窝催化剂模块包括18个蜂窝催化剂单元，18个催化剂单元呈3行6列排布组成一个大的长方体结构，并用外框3固定。 烟气通过蜂窝催化剂单元的催化剂孔2排出，蜂窝催化剂单元内承载有最为催化剂的活性成分，在通过催化剂单元时，烟气与活性成分进行反应，生成无毒无害的氮气和氧气，本实施例的蜂窝催化剂模块通过蜂窝催化剂单元的改进，将四边形的催化剂孔改进为六边形的催化剂孔2，增加了烟气与活性成分的接触面积，提高了烟气转化效率，可降低催化剂的体积用量；另外，利用六边形的稳固性，能够有效提高催化剂单元的强度，避免催化剂单元由于运行过程中的积灰而造成的坍塌。最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样 的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
权利要求
1.一种蜂窝催化剂单元，其特征在于:包括用于承载催化活性成分的催化剂单元本体，所述催化剂单元本体内设有催化剂孔，所述催化剂孔呈六边形且阵列布置在所述催化剂单元本体内。
2.根据权利要求1所述的蜂窝催化剂单元，其特征在于:所述催化剂孔呈正六边形。
3.根据权利要求2所述的蜂窝催化剂单元，其特征在于:所述催化剂单元本体为长方体或正方体。
4.一种蜂窝催化剂模块，其特征在于:包括至少两个如权利要求1-3任一项所述的蜂窝催化剂单元和用于框住所述蜂窝催化剂单元的外框，所述外框与所述蜂窝催化剂单元之间、以及相邻两个蜂 窝催化剂单元之间均设有用于固定位置的固定带。
全文摘要
本发明公开了一种蜂窝催化剂单元，包括用于承载催化活性成分的催化剂单元本体，所述催化剂单元本体内设有催化剂孔，所述催化剂孔呈六边形且阵列布置在所述催化剂单元本体内。本发明还公开了一种蜂窝催化剂模块，包括至少两个如上所述的蜂窝催化剂单元和用于框住所述蜂窝催化剂单元的外框，所述外框与所述蜂窝催化剂单元之间、以及相邻两个蜂窝催化剂单元之间均设有用于固定位置的固定带。通过将催化剂孔设置为六边形，根据几何特性可知，能够增加了烟气与活性成分的接触面积，提高了烟气转化效率，可降低催化剂的体积用量；另外，利用六边形的稳固性，能够有效提高催化剂单元的强度，避免催化剂单元由于运行过程中的积灰而造成的坍塌。
文档编号B01D53/56GK103212451SQ20131013751
公开日2013年7月24日 申请日期2013年4月19日 优先权日2013年4月19日
发明者杨斌懿, 杭亚琼, 杨茂华, 唐荣, 张羲和, 但康, 崔社, 黄锐, 陈付国, 张思锐 申请人:中电投远达环保工程有限公司