脱硝催化剂组件的制作方法

本申请涉及烟气净化技术领域，具体而言，涉及一种脱硝催化剂组件。

背景技术：

现阶段，scr脱硝技术(选择性催化还原技术)采用的催化剂大多采用蜂窝式或者板式结构，此种结构需要的钢结构施工周期长、施工难度大、投资费用高等问题，同时机械强度不够好，比表面积受限制，大大影响了使用寿命和使用效果。

针对相关技术中scr脱硝技术所采用的催化剂比表面积受限严重、烟气脱硝效果不佳的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本申请的主要目的在于提供一种脱硝催化剂组件，以解决scr脱硝技术所采用的催化剂比表面积受限严重、烟气脱硝效果不佳的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了一种脱硝催化剂组件。

根据本申请的脱硝催化剂组件，包括：外层过滤网、内层过滤网和若干催化剂颗粒，所述外层过滤网和所述内层过滤网均为筒状结构，所述外层过滤网套设在所述内层过滤网的外侧，所述内层过滤网的内部形成有烟气输送腔，所述外层过滤网的内壁与所述内层过滤网的外壁之间形成有催化剂容置腔，若干所述催化剂颗粒填充在所述催化剂容置腔内，所述催化剂颗粒上开设有贯穿所述催化剂颗粒本体的至少一个透孔。

进一步的，所述外层过滤网的内壁与所述内层过滤网的外壁之间设置有加固所述外层过滤网与所述内层过滤网连接关系的加强筋组件。

进一步的，所述加强筋组件包括第一加强筋和第二加强筋，所述第一加强筋和所述第二加强筋均为环状结构，所述第一加强筋位于所述烟气输送腔的上部，所述第二加强筋位于所述烟气输送腔的下部，所述第一加强筋的外缘和所述第二加强筋的外缘均与所述外层过滤网的内壁连接，所述第一加强筋的内缘和所述第二加强筋的内缘均与所述内层过滤网的外壁连接。

进一步的，所述脱硝催化剂组件还包括第一法兰组件和第二法兰组件，所述第二法兰组件固定连接在所述外层过滤网的底部和所述内层过滤网的底部，所述第一法兰组件固定连接在所述外层过滤网的顶部和所述内层过滤网的顶部，所述第一法兰组件上开设有烟气出口，所述烟气出口与所述烟气输送腔连通。

进一步的，所述第一法兰组件的底部与所述外层过滤网的顶部和所述内层过滤网的顶部通过第一卡扣结构配合连接。

进一步的，所述第一卡扣结构包括设置在所述第一法兰组件底部的第一环状凸台以及设置在所述外层过滤网顶部和所述内层过滤网顶部的第一卡槽，所述外层过滤网的顶部边缘和所述内层过滤网的顶部边缘均向所述催化剂容置腔方向延伸以形成第一卡槽，所述第一环状凸台的外缘与所述第一卡槽配合卡紧。

进一步的，所述第二法兰组件的顶部与所述外层过滤网的底部和所述内层过滤网的底部通过第二卡扣结构配合连接。

进一步的，所述第二卡扣结构包括设置在所述第二法兰组件顶部的第二环状凸台以及设置在所述外层过滤网底部和所述内层过滤网底部的第二卡槽，所述外层过滤网的底部边缘和所述内层过滤网的底部边缘均向所述催化剂容置腔方向延伸以形成第二卡槽，所述第二环状凸台与所述第二卡槽配合卡紧。

进一步的，若干所述催化剂颗粒为球状、三叶草状、圆柱状和/或片状。

进一步的，所述催化剂颗粒为片状结构，所述催化剂颗粒上均匀排布有多个透孔。

在本申请实施例中，在外层过滤网的内壁与内层过滤网的外壁之间形成有催化剂容置腔，在催化剂容置腔内填充有若干催化剂颗粒，催化剂颗粒上开设有贯穿催化剂颗粒本体的至少一个透孔，从而大大增加了催化剂颗粒的比表面积，可使催化剂颗粒与烟气进行充分接触，延长了催化剂颗粒与烟气的接触时间，提高催化剂颗粒使用寿命的同时大大提高了催化剂颗粒参与反应的反应速率，保证对烟气具有良好的脱硝效果，另外，外层过滤网和内层过滤网能够对起到对烟气的双重过滤效果，降低烟气中的固体粉尘含量，不仅能够保证通过本实用新型的脱硝催化剂组件排出洁净度较高的烟气，而且能够保证脱硝反应的顺利进行，避免烟气中过量的固体粉尘影响反应的顺利进行。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型脱硝催化剂组件的结构示意图；

图2是图1中a位置的局部放大图；

图3是图1中b位置的局部放大图

图4是本实用新型脱硝催化剂组件的第一实施例中催化剂颗粒的俯视图；

图5是本实用新型脱硝催化剂组件的第一实施例中催化剂颗粒的正视图；

图6是本实用新型脱硝催化剂组件的第二实施例中催化剂颗粒的俯视图；

图7是本实用新型脱硝催化剂组件的第二实施例中催化剂颗粒的正视图；

图8是本实用新型脱硝催化剂组件的第三实施例中催化剂颗粒的俯视图；

图9是本实用新型脱硝催化剂组件的第三实施例中催化剂颗粒的正视图；

图10是本实用新型脱硝催化剂组件的第四实施例中催化剂颗粒的俯视图；

图11是本实用新型脱硝催化剂组件的第四实施例中催化剂颗粒的正视图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的组件、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个组件、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

除非单独定义指出的方向以外，本文中涉及到的上、下等方向均是本发明所示的图1中的上、下等方向为准，在此一并说明。

如图1所示，本申请涉及一种脱硝催化剂组件，该脱硝催化剂组件包括外层过滤网1、内层过滤网2和若干催化剂颗粒8，外层过滤网1和内层过滤网2均为沿竖直方向设置的圆筒状结构，外层过滤网1套设在内层过滤网2的外侧，内层过滤网2的内部形成有烟气输送腔3，外层过滤网1的内壁与内层过滤网2的外壁之间形成有催化剂容置腔101，若干催化剂颗粒8填充在催化剂容置腔101内，催化剂颗粒8上开设有贯穿催化剂颗粒8本体的至少一个透孔801。本实用新型在外层过滤网1的内壁与内层过滤网2的外壁之间形成有催化剂容置腔101，在催化剂容置腔101内填充有若干催化剂颗粒8，催化剂颗粒8上开设有贯穿催化剂颗粒8本体的至少一个透孔801，从而大大增加了催化剂颗粒8的比表面积，可使催化剂颗粒8与烟气进行充分接触，延长了催化剂颗粒8与烟气的接触时间，将延期脱硝的温度范围扩大至150℃～400℃，提高催化剂颗粒8使用寿命的同时大大提高了催化剂颗粒8参与反应的反应速率，保证对烟气具有良好的脱硝效果。另外，外层过滤网1和内层过滤网2能够对起到对烟气的双重过滤效果，降低烟气中的固体粉尘含量，不仅能够保证通过本实用新型的脱硝催化剂组件排出洁净度较高的烟气，而且能够保证脱硝反应的顺利进行，避免烟气中过量的固体粉尘影响反应的顺利进行。

如图4至图11所示，若干催化剂颗粒8可为但不限于球状、三叶草状、圆柱状和/或片状。当催化剂颗粒8为片状结构时，催化剂颗粒8上透孔801的数量为多个，多个透孔801在催化剂颗粒8上呈阵列式均匀排布。催化剂颗粒8上透孔801的开设，在保证催化剂颗粒8机械强度的基础上，更大程度的提高比表面积，在同等工况下，催化剂的用量可降低50～70％，催化剂颗粒8的空心结构可充分与烟气进行接触，延长了延期与催化剂颗粒8的接触时间。其中，催化剂颗粒8的大小可以根据工艺要求和需要进行调整，常规设计为当量直径2～50mm，在特殊情况下，可选择不同规格或多种规格混用。

进一步的，若干催化剂颗粒8填充满催化剂容置腔101的整个空间，从而保证达到最佳的脱硝效果。

具体的，外层过滤网1与内层过滤网2之间的间距为10～500mm，烟气输送腔3的直径为50～1500mm，外层过滤网1和内层过滤网2的长度为200～4000mm。

进一步的，外层过滤网1和内层过滤网2的材质可采用但不限于q345不锈钢材料或者316l不锈钢材料，外层过滤网1和内层过滤网2的厚度可为但不限于3～6mm，外层过滤网1上过滤孔的孔径和内层过滤网2上过滤孔的孔径均小于催化剂颗粒8的粒径。

如图1至图3所示，外层过滤网1的内壁与内层过滤网2的外壁之间设置有加固外层过滤网1与内层过滤网2连接关系的加强筋组件，保证外层过滤网1与内层过滤网2之间连接的稳定性。

进一步的，如图1至图3所示，加强筋组件包括第一加强筋6和第二加强筋7，第一加强筋6和第二加强筋7均为圆环状结构，第一加强筋6套设在内层过滤网2的外侧，且第一加强筋6位于烟气输送腔3的上部；第二加强筋7套设在内层过滤网2的外侧，且第二加强筋7位于烟气输送腔3的下部。第一加强筋6的外缘和第二加强筋7的外缘均与外层过滤网1的内壁连接，第一加强筋6的内缘和第二加强筋7的内缘均与内层过滤网2的外壁连接。

如图1所示，脱硝催化剂组件还包括第一法兰组件4和第二法兰组件5，第二法兰组件5固定连接在外层过滤网1的底部和内层过滤网2的底部，第一法兰组件4固定连接在外层过滤网1的顶部和内层过滤网2的顶部，第一法兰组件4上开设有烟气出口401，烟气出口401与烟气输送腔3连通。通过第一法兰组件4和第二法兰组件5即可对外层过滤网1和内层过滤网2起到固定连接的作用，也能够通过第一法兰组件4和第二法兰组件5与外部设备进行连接。

如图1、图2所示，第一法兰组件4的底部与外层过滤网1的顶部和内层过滤网2的顶部通过第一卡扣结构配合连接。

具体的，如图2所示，第一卡扣结构包括设置在第一法兰组件4底部的第一环状凸台402以及设置在外层过滤网1顶部和内层过滤网2顶部的第一卡槽9，外层过滤网1的顶部边缘和内层过滤网2的顶部边缘均向所述催化剂容置腔101方向延伸以形成第一卡槽9，第一环状凸台402的外缘上设置有第一凸筋，通过第一凸筋嵌入第一卡槽9内，并与第一卡槽9配合卡紧。

如图1、图3所示，第二法兰组件5的顶部与外层过滤网1的底部和内层过滤网2的底部通过第二卡扣结构配合连接。

具体的，如图3所示，第二卡扣结构包括设置在第二法兰组件5顶部的第二环状凸台501以及设置在外层过滤网1底部和内层过滤网2底部的第二卡槽10，外层过滤网1的底部边缘和内层过滤网2的底部边缘均向催化剂容置腔101方向延伸以形成第二卡槽10，第二环状凸台501的外缘上设置有第二凸筋，通过第二凸筋嵌入第二卡槽10内，并与第二卡槽10配合卡紧。

该组件工作原理为：本实用新型适用于各种工况的烟气(nox浓度200～4000mg/nm3)进行脱硝处理。待脱硝烟气通过外层过滤网1的过滤后进入至催化剂容置腔101内，在催化剂容置腔101内烟气与催化剂颗粒8充分接触并进行脱硝反应，在通过催化剂颗粒8之间和催化剂颗粒8上的透孔801时分别形成不同的紊流状态，由于催化剂颗粒8的比表面积较大，烟气通过催化剂容置腔101的流速较低(0.025～0.25m/s)，烟气与催化剂颗粒8的接触时间延长，提高了烟气的脱硝效率，使整套脱硝组件的脱硝效果满足国家环境排放要求。烟气经过催化剂容置腔101后经过内层过滤网2的过滤后进入至烟气输送腔3内，并通过第一法兰组件4上的烟气出口401对外排出。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：

在外层过滤网1的内壁与内层过滤网2的外壁之间形成有催化剂容置腔101，在催化剂容置腔101内填充有若干催化剂颗粒8，催化剂颗粒8上开设有贯穿催化剂颗粒8本体的至少一个透孔801，从而大大增加了催化剂颗粒8的比表面积，可使催化剂颗粒8与烟气进行充分接触，延长了催化剂颗粒8与烟气的接触时间，提高催化剂颗粒8使用寿命的同时大大提高了催化剂颗粒8参与反应的反应速率，保证对烟气具有良好的脱硝效果，另外，外层过滤网1和内层过滤网2能够对起到对烟气的双重过滤效果，降低烟气中的固体粉尘含量，不仅能够保证通过本实用新型的脱硝催化剂组件排出洁净度较高的烟气，而且能够保证脱硝反应的顺利进行，避免烟气中过量的固体粉尘影响反应的顺利进行。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。