一种强化烟气脱硝工艺方法
【专利摘要】本发明涉及一种强化烟气脱硝工艺方法，其特点为采用定?转子混合器强化还原剂混合及烟气可控增压的高效SCR脱硝过程。采用本发明的工艺方法对常规及低温烟气进行脱硝处理具有烟气与还原剂混合均匀，还原剂利用率高及脱硝段烟气压力可调等优点。
【专利说明】
一种强化烟气脱硝工艺方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种强化烟气脱硝工艺方法，其特点为采用定-转子混合器强化还原剂混合及烟气可控增压的高效SCR脱硝过程，属于化工及环保领域。【背景技术】
[0002]工业企业排放的氮氧化物(NOx)是造成大气污染的主要污染源之一，由此带来的大气污染，尤其是酸雨、雾霾问题十分严重，造成的经济损失巨大，已经成为制约我国经济社会可持续发展的主要因素。同时，大气污染对人民的生活带来了巨大的影响，也对人们的身体产生了很大的危害。因此，国家已经制定了相关政策及法规，进一步加大大气污染治理力度，而烟气脱硝是其中最为重要的内容。[〇〇〇3]目前，选择性催化还原烟气脱硝技术(S卩SCR)是推广最好，应用最多的干法脱硝技术。在工程实施中，尤其是大烟气量的处理条件下，烟气的流动力学受到了工程师和研究者们的广泛关注。由于SCR工艺中一般采用喷头将还原剂喷入烟气中，其混合效果会影响到整体还原效果。在混合不均匀的情况下，为了达到既定脱硝效率必须过量喷入还原剂，会带来催化剂表面结垢及氨逃逸等问题。为了克服这种不利，相当数量的研究及改进工作放在了混合结构的优化上。但为了制造烟气湍流促进混合效果，又损失了一部分动力，在烟道的后部常需改进风道结构或者做增压处理等等。
[0004]针对以上问题，本公司提供了一种强化混合且可控增压的脱硝工艺方法，首次将定-转子混合器(ZL 200440042631.6)引入SCR脱硝工艺中，并针对烟气还原剂混合做了结构改进，目的是通过强化气液混合，提高还原剂利用率的同时可以对烟气调控增压，达到一举两得的目的。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种强化烟气脱硝工艺方法，具体内容包含实施工艺采用的设备组合及设备结构。
[0006]设备组合及设备结构说明
[0007]本发明提供的强化烟气脱硝工艺方法，适用于常规及低温SCR脱硝工艺，其特征在于采用以下设备组合方式及设备结构:
[0008]在强化低温SCR脱硝工艺中，从废热锅炉出来的烟气管道与定-转子混合器烟气入口连接，定-转子混合器的出口通过管道与低温SCR脱硝反应器连接，低温SCR脱硝反应器设有净化后的烟气排出口。
[0009]在强化常规SCR烟气脱硝工艺中，从废热锅炉I出来的烟气管道与定-转子混合器烟气入口连接，定-转子混合器的出口通过管道与SCR脱硝反应器的入口连接，SCR脱硝反应器的出口与废热锅炉II的入口相连，废热锅炉II后设有烟气排出口。
[0010]在两种工艺中，烟气在定-转子混合器中与喷入的还原剂进行高效混合后，由出口排出至脱硝反应器中，排出烟气过程的增压强度可调节，为达到此目的，采用的定-转子混合器的进气及排气气路及详细结构如下:
[0011]定-转子混合器的烟气入口沿旋转轴轴向方向进入，还原剂喷头入口与烟气入口平行且处于定子的分隔环或者柱销间隙之间，烟气出口沿旋转圆周切线方向排出；
[0012]可控增压的定-转子混合器采用以下两种结构其中的一种:
[0013]1.定子采用同心圆环，且在圆周展开面上开孔，孔为圆型，转子采用柱销结构，且柱销截面为圆形；
[0014]2.定子和转子均采用柱销结构，且柱销截面均为圆形。
[0015]本发明的有益效果
[0016]常规脱硝工艺中，因为氨的分布靠喷头及导流及扰流板分布控制，控制氨分布的最主要因素是三方面:喷头位置，喷入速度，导流及扰流效率，混合效果以反应器内一级催化剂接触截面氨的浓度分布标准方差小于等于5%为目标值，通常为了达到混合效果，压力降损失约几十到几百帕不等。
[0017]采用了本发明提供的强化烟气脱硝工艺，由于采用了定-转子混合器强化混合，其还原剂在烟气混合的上分布完全均匀，一级催化剂入口接触截面浓度分布标准方差不大于 1%，且烟气混合后增压可控，增压范围几十至几百帕不等。
[0018]采用本发明提供的强化烟气脱硝工艺，其高效的混合不仅稳定的提高了还原剂的利用率，在降低了氨逃逸的情况下，还延长了催化剂的使用寿命，由于其增压效果可控，为长期运行后由于各种原因带来的系统总压力损失带来了更多保障。【附图说明】
[0019]图1为强化烟气脱硝工艺的装置组合流程示意图，其中1-1为SCR强化烟气脱硝工艺流程示意图，1-2为低温SCR强化烟气脱硝工艺流程示意图。
[0020]图2是定子开圆孔同心圆环-转子圆柱销式定-转子混合器的进出气路及结构示意图，其中2-1为定-转子混合器旋转轴向截面结构正视示意图，2-2为定-转子混合器俯视示意图，2-3为定-转子混合器同心圆环-柱销截面结构俯视示意图，2-4为同心圆环的圆周展开后开孔示意图，A为还原剂入口，B为烟气入口，C为烟气出口，D为开圆孔同心圆环式定子及外壳，E为圆柱销式转子。
[0021]图3为定子圆柱销-转子圆柱销式定-转子混合器的进出气路及结构示意图，其中 3-1为定-转子混合器旋转轴向截面结构正视示意图，3-2为定-转子混合器俯视示意图，3-3 为定-转子混合器柱销-柱销截面结构俯视示意图，A为还原剂入口，B为烟气入口，C为烟气出口，D为圆柱销式定子及外壳，E为圆柱销式转子。具体实施例[〇〇22] 实施例1[〇〇23] SCR强化烟气脱硝工艺
[0024]定-转子混合器结构:定子转子均采用圆柱销
[0025]烟气流量:32000m3/h[〇〇26] 氨的浓度分布标准方差:<1 %
[0027] 增压线性区域:30Pa?600Pa
[0028] 实施例2[〇〇29]低温SCR强化烟气脱硝工艺
[0030]定-转子混合器结构:定子:开孔同心圆环，转子:圆柱销
[0031]烟气流量:81000m3/h[〇〇32]氨的浓度分布标准方差:<1 %
[0033]增压线性区域:50Pa?700Pa[〇〇34] 实施例3[〇〇35]SCR强化烟气脱硝工艺
[0036]定-转子混合器结构:定子:开孔同心圆环，转子:圆柱销
[0037]烟气流量:200000m3/h[〇〇38]氨的浓度分布标准方差:<1 %
[0039] 增压线性区域:30Pa?500Pa。
【主权项】
1.一种强化烟气脱硝工艺方法，其特征在于实施脱硝工艺中采用以下设备组合:在强化低温SCR烟气脱硝工艺中，从废热锅炉出来的烟气管道与定-转子混合器烟气入 口连接，定-转子混合器的出口通过管道与低温SCR脱硝反应器连接，低温SCR脱硝反应器设 有净化后的烟气排出口。2.—种强化烟气脱硝工艺方法，其特征在于实施脱硝工艺中采用以下设备组合:在强化常规SCR烟气脱硝工艺中，从废热锅炉I出来的烟气管道与定-转子混合器烟气 入口连接，定-转子混合器的出口通过管道与SCR脱硝反应器的入口连接，SCR脱硝反应器的 出口与废热锅炉II的入口相连，废热锅炉II后设有烟气排出口。3.—种强化烟气脱硝工艺方法，其特征在于采用权利要求1或权利要求2所述的设备组 合时，采用下述设备结构及接口组合:定-转子混合器的烟气入口沿旋转轴轴向方向进入，还原剂喷头入口与烟气入口平行 且处于定子的分隔环或者柱销间隙之间，烟气出口沿旋转法线切线方向排出；可控增压的定-转子混合器采用以下两种结构其中的一种:.1.定子采用同心圆环，且在圆周展开面上开孔，孔为圆型，转子采用柱销结构，且柱销 截面为圆形；.2.定子和转子均采用柱销结构，且柱销截面均为圆形。
【文档编号】B01D53/90GK105944569SQ201610497795
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】宋云华, 李丁, 刘欣, 李正林, 魏玉胜
【申请人】山西都宝清洁能源投资有限公司, 北京阳光欣禾科技有限公司