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熔煉爐的制作方法

文檔序號(hào):11549542閱讀:1142來(lái)源:國(guó)知局
熔煉爐的制造方法與工藝

本實(shí)用新型屬于燃?xì)庑顭崛紵夹g(shù)領(lǐng)域,具體而言,本實(shí)用新型涉及熔煉爐。



背景技術(shù):

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,天然氣、石油和煤等化石燃料等能源得到更加廣泛的應(yīng)用,使得環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻,因此引起了一系列環(huán)境問(wèn)題,如酸雨、臭氧層破壞、溫室效應(yīng)等,使得我們的生存環(huán)境愈加嚴(yán)峻。我國(guó)以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)決定了我國(guó)的氮氧化物和硫氧化物排放量一直處于居高不下的狀況,大量污染性氣體的排放,使得環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻,不僅嚴(yán)重影響我國(guó)人民的生產(chǎn)生活,而且不利于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此,環(huán)境問(wèn)題得到了國(guó)家越來(lái)越多的關(guān)注。

人類活動(dòng)排放的NOX90%以上來(lái)自燃料燃燒過(guò)程。各種工業(yè)爐窯、民用爐灶、機(jī)動(dòng)車(chē)及其他內(nèi)燃機(jī)中的燃料高溫燃燒時(shí),燃料中的含氮物質(zhì)氧化生成NOX,參與燃燒的空氣中的N2和O2也會(huì)生成NOX。從能源結(jié)構(gòu)來(lái)看,我國(guó)的一次能源和發(fā)電能源構(gòu)成中,煤占據(jù)了絕對(duì)的主導(dǎo)地位。并且我國(guó)80%以上的煤是直接燃燒的,特別是用于電站、工業(yè)鍋爐及民用鍋爐中。因此,相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi),煙氣中的NOX排放是導(dǎo)致我國(guó)大氣NOX污染的一個(gè)主要因素,如何減少固定源排放的NOX是大氣環(huán)境治理的一個(gè)重要課題。

因此,現(xiàn)有燃燒過(guò)程產(chǎn)生氮氧化物污染環(huán)境的問(wèn)題亟待解決。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此,本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種熔煉爐,采用該熔煉爐可以顯著降低煙氣中氮氧化物排放,并且煙氣余熱得到充分利用。

在本實(shí)用新型的一個(gè)方面,本實(shí)用新型提出了一種熔煉爐。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,所述熔煉爐包括:

爐體,所述爐體內(nèi)限定出爐膛,所述爐體上設(shè)置有燃?xì)馊肟冢?/p>

蓄熱組件,所述蓄熱組件包括依次相連的導(dǎo)氣區(qū)、脫硝蓄熱區(qū)、混合區(qū)和蓄熱區(qū),所述脫硝蓄熱區(qū)中填充有脫硝蓄熱體,所述蓄熱區(qū)內(nèi)填充有蓄熱件,并且所述蓄熱件中形成空氣通道和煙氣通道,所述導(dǎo)氣區(qū)設(shè)置有煙氣出口,所述混合區(qū)設(shè)置有還原劑入口,所述蓄熱區(qū)設(shè)置有空氣入口,所述煙氣通道分別與所述混合區(qū)和所述爐膛連通,所述空氣通道與所述爐膛和所述空氣入口連通。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的熔煉爐通過(guò)采用布置有導(dǎo)氣區(qū)、脫硝蓄熱區(qū)、混合區(qū)和蓄熱區(qū)的蓄熱組件,使得爐膛內(nèi)的高溫?zé)煔庖来谓?jīng)蓄熱區(qū)進(jìn)行蓄熱,然后進(jìn)行混合區(qū)與還原劑混合后進(jìn)入脫硝蓄熱區(qū)實(shí)現(xiàn)脫硝和蓄熱,從而可以脫除煙氣中的氮氧化物,使得煙氣達(dá)標(biāo)排放(NOx含量可控制在40~60PPm,脫除率可達(dá)98%以上),同時(shí)通過(guò)在蓄熱組件中的蓄熱區(qū)中布置彼此間隔的煙氣通道和空氣通道,使得爐體內(nèi)的高溫?zé)煔饨?jīng)煙氣通道對(duì)蓄熱區(qū)中的蓄熱件進(jìn)行預(yù)熱,同時(shí)常溫空氣經(jīng)蓄熱區(qū)中的空氣通道被蓄熱區(qū)中的蓄熱件預(yù)熱后供給至爐體內(nèi)參與燃燒供熱,從而實(shí)現(xiàn)煙氣余熱的充分利用,與其他單獨(dú)設(shè)置脫硝裝置的技術(shù)相比,本申請(qǐng)通過(guò)在蓄熱組件內(nèi)布置脫硝蓄熱體,該脫硝蓄熱體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且成本低廉。由此,本申請(qǐng)中通過(guò)將脫硝和蓄熱技術(shù)有效結(jié)合,可以在實(shí)現(xiàn)降低煙氣中氮氧化物排放的同時(shí)實(shí)現(xiàn)煙氣余熱的充分利用,并且爐內(nèi)壓力均勻,爐內(nèi)壓力波動(dòng)在±10pa。

另外,根據(jù)本實(shí)用新型上述實(shí)施例的熔煉爐還可以具有如下附加的技術(shù)特征:

任選的,所述燃?xì)馊肟诠潭ㄔ谒鲂顭釁^(qū)的下端且與所述爐膛連通。

任選的,所述熔煉爐包括兩個(gè)所述蓄熱組件。由此,可以顯著提高煙氣余熱利用效率。

任選的,所述兩個(gè)蓄熱組件對(duì)稱設(shè)置在所述爐體的兩側(cè)。

任選的,沿著遠(yuǎn)離所述爐體的方向,所述蓄熱件包括多層蓄熱體,相鄰層的蓄熱體中的通孔互通,并且每層所述蓄熱體包括多個(gè)沿豎直方向和水平方向間隔分布的蓄熱體,所述多層蓄熱體中的通孔形成所述煙氣通道,所述多層蓄熱體之間的間隔形成所述空氣通道。由此,可以進(jìn)一步提高煙氣余熱的利用效率。

任選的,所述還原劑入口處設(shè)置有霧化噴嘴。由此,可以顯著提高煙氣中氮氧化物的脫除率。

任選的,所述脫硝蓄熱體包括:50~100重量份的無(wú)機(jī)粉料;5~40重量份的脫硝催化劑;以及0~10重量份的添加劑。由此,可以進(jìn)一步提高煙氣中氮氧化物的脫除率。

本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過(guò)本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明

本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的熔煉爐的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型再一個(gè)實(shí)施例的熔煉爐中的蓄熱件中空氣通道和煙氣通道的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的熔煉爐中的脫銷(xiāo)蓄熱體的制備方法流程示意圖;

圖4是根據(jù)本實(shí)用新型又一個(gè)實(shí)施例的熔煉爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例,所述實(shí)施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的,旨在用于解釋本實(shí)用新型,而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型的描述中,需要理解的是,術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

此外,術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中,“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè),例如兩個(gè),三個(gè)等,除非另有明確具體的限定。

在本實(shí)用新型中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過(guò)中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系,除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

在本實(shí)用新型中,除非另有明確的規(guī)定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸,或第一和第二特征通過(guò)中間媒介間接接觸。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本實(shí)用新型的一個(gè)方面,本實(shí)用新型提出了一種熔煉爐。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,參考圖1,該熔煉爐包括:爐體100和蓄熱組件200。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,參考圖1,爐體100內(nèi)限定出爐膛10,并且爐體100上設(shè)置有燃?xì)馊肟?01,且適于向爐膛內(nèi)供給燃?xì)馊紵秊闋t膛供熱。具體的,爐體可以為現(xiàn)有技術(shù)中的可以進(jìn)行熔煉的各種爐體。

根據(jù)本實(shí)用新型的再一個(gè)實(shí)施例,參考圖1,蓄熱組件200包括依次相連的導(dǎo)氣區(qū)21、脫銷(xiāo)蓄熱區(qū)22、混合區(qū)23和蓄熱區(qū)24,并且脫硝蓄熱區(qū)22中填充有脫硝蓄熱體221,蓄熱區(qū)24中填充有蓄熱件241,導(dǎo)氣區(qū)21設(shè)置有煙氣出口201,混合區(qū)23設(shè)置有還原劑入口202,蓄熱區(qū)24設(shè)置有空氣入口203,蓄熱件241中形成彼此間隔的空氣通道242和煙氣通道243,其中煙氣通道243分別與混合區(qū)23和爐膛10連通,空氣通道242與爐膛10和空氣入口203連通。具體的,爐膛內(nèi)燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饬鹘?jīng)蓄熱件中的煙氣通道,使得高溫?zé)煔鈱?duì)蓄熱件進(jìn)行預(yù)熱,放熱后的煙氣進(jìn)入混合區(qū)與還原劑混合進(jìn)入脫硝蓄熱體中進(jìn)行蓄熱和脫硝,最終所得煙氣經(jīng)導(dǎo)氣區(qū)從煙氣出口排出,同時(shí)常溫空氣經(jīng)空氣入口進(jìn)入蓄熱件中的空氣通道被預(yù)熱后供給至爐膛中參與燃燒,并且在爐體與蓄熱組件的蓄熱室銜接處用纖維棉塞實(shí)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例,參考圖2,沿著遠(yuǎn)離爐體的方向,蓄熱件241包括多層蓄熱體244,相鄰層的蓄熱體中的通孔245互通,并且每層蓄熱體包括多個(gè)沿豎直方向和水平方向間隔分布的蓄熱體,多層蓄熱體中的通孔245形成煙氣通道243,多層蓄熱體之間的間隔形成空氣通道242。具體的,相鄰層的蓄熱體的通孔互通形成煙氣通道,而每層蓄熱體之間的間隙和前后層蓄熱體之間的間隙一起形成空氣通道。由此,采用該種布置方式,可以使得在高溫?zé)煔鈱?duì)蓄熱體蓄熱的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)常溫空氣的預(yù)熱,從而提高換熱效率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)煙氣余熱的充分利用。

根據(jù)本實(shí)用新型在再一個(gè)具體實(shí)施例,參考圖1,燃?xì)馊肟?01固定在蓄熱區(qū)24的下端且與爐膛10連通。

根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)具體實(shí)施例,還原劑入口202處設(shè)置有霧化噴嘴。由此,采用氣泡霧化技術(shù),使用高壓壓縮空氣作為霧化介質(zhì),使還原劑噴出的瞬間霧化為小霧滴,霧滴顆??蛇_(dá)到40μm以下,能夠很好的與煙氣混合均勻,從而提高煙氣中氮氧化物的脫除率。具體的,還原劑可以為氨水或尿素。

根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)具體實(shí)施例,脫硝蓄熱體221可以包括:50~100重量份的無(wú)機(jī)粉料;5~40重量份的脫硝催化劑;以及0~10重量份的添加劑。

根據(jù)本實(shí)用新型的再一個(gè)實(shí)施例,上述無(wú)機(jī)粉料的組成并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例,無(wú)機(jī)粉料可以包括:20~50重量份的焦寶石;15~40重量份的堇青石;6~20重量份的高嶺土;以及15~30重量份的石英。

根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例,上述脫硝催化劑的組成并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例,脫硝催化劑可以包括:10~60重量份的TiO2-Al2O3復(fù)合氧化物載體;10~50重量份的活性炭主活性成分;5~20重量份的V2O5-WO3復(fù)合氧化物輔助活性成分;以及0.1~20重量份的助劑,其中,所述助劑為鐵和鑭。

根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例,上述TiO2-Al2O3復(fù)合氧化物載體中Ti與Al元素的摩爾比并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例,TiO2-Al2O3復(fù)合氧化物載體中Ti與Al元素的摩爾比可以為1:(0.01~2)。

根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例,上述V2O5-WO3復(fù)合氧化物輔助活性組分中V與W元素的摩爾比并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例,V2O5-WO3復(fù)合氧化物輔助活性組分中V與W元素的摩爾比可以為1:(0.1~5)。

根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例,上述助劑中鐵和鑭的質(zhì)量并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例,助劑中鐵和鑭的質(zhì)量可以分別獨(dú)立地為上述脫硝蓄熱體總質(zhì)量的0.1~10%。

根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例,上述添加劑的組成并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例,添加劑可以包括:1~10重量份的搪瓷;1~5重量份的粘結(jié)劑、潤(rùn)滑劑以及增塑保濕劑。

根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例,上述粘結(jié)劑并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例,粘結(jié)劑可為甲基纖維素。

根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例,上述潤(rùn)滑劑和增塑保濕劑并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例,潤(rùn)滑劑和增塑保濕劑可以均為甘油。

具體的,本申請(qǐng)的脫硝蓄熱體可以為球狀、條狀或蜂窩體狀等。若催化劑為球狀,催化劑直徑可以為3~6mm;若催化劑為條狀,可以為圓柱體形狀,直徑可以為3~6mm,長(zhǎng)度可以為10~60mm;若催化劑為蜂窩狀,可以為長(zhǎng)方體、正方體,也可以為圓形、扇形、橢圓形等,尺寸一般可以為150mm×150mm×150mm、250mm×200mm×150mm等,孔徑一般為10mm×10mm、15mm×15mm等,外形、尺寸、孔徑可根據(jù)具體工況、使用環(huán)境等綜合因素考慮后確定。蜂窩體狀是優(yōu)選的,這是因?yàn)榉涓C狀催化劑的比表面積相較其他形狀的催化劑大,催化劑與反應(yīng)介質(zhì)的接觸面更大,催化反應(yīng)效率更高。當(dāng)催化劑為蜂窩體狀時(shí),催化劑的比表面積在320m2/m3以上,機(jī)械強(qiáng)度>8MPa,還原氮氧化物的催化活性可高達(dá)96%。

具體的,本申請(qǐng)中的脫硝蓄熱體中由于摻有鐵和鑭,能夠有效促進(jìn)催化劑的低溫活性,使得該脫硝蓄熱體適用溫度范圍150~750℃,最佳適用范圍200~350℃。

由此,根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,本實(shí)用新型提出的脫硝蓄熱體至少具有下述優(yōu)點(diǎn)之一:

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,本實(shí)用新型提出的脫硝蓄熱體兼具脫硝、蓄熱功能,無(wú)需單獨(dú)設(shè)置蓄熱體和脫硝催化劑,能節(jié)省布置空間,節(jié)約成本。通過(guò)脫硝蓄熱體的蓄熱作用,根據(jù)需要進(jìn)行布置,可以使脫硝蓄熱體內(nèi)的催化劑穩(wěn)定在最適宜溫度范圍內(nèi)進(jìn)行脫硝反應(yīng),脫硝效率高,減排效果顯著。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,該脫硝蓄熱體通過(guò)添加搪瓷使得該脫硝蓄熱體的硬度得到明顯改善,同時(shí)顯著提高了脫硝蓄熱體的耐磨性和耐腐蝕性。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,該脫硝蓄熱體以活性炭為主要活性組分,以V2O5-WO3為輔助活性組分,并摻雜鐵和鑭,使得該該脫硝蓄熱體具有較高的反應(yīng)活性和寬泛的活性溫度范圍。

為了方便理解,下面參考圖3對(duì)本實(shí)用新型上述實(shí)施例的脫硝蓄熱體的制備方法進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,該方法包括:

S100:將無(wú)機(jī)粉料、添加劑與水進(jìn)行混合捏合煉制

該步驟中,將無(wú)機(jī)粉料、添加劑與水進(jìn)行混合捏合煉制,以便得到泥料。由此,有利于后續(xù)得到蜂窩體胚料,且添加劑的加入可顯著提高后續(xù)所得脫硝蓄熱體的品位。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,無(wú)機(jī)粉料和添加劑的混合比例并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇,根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例,無(wú)機(jī)粉料和添加劑的質(zhì)量比可以為(50~100):(1~10)。

根據(jù)本實(shí)用新型的再一個(gè)實(shí)施例,上述無(wú)機(jī)粉料的組成并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例,無(wú)機(jī)粉料可以包括:20~50重量份的焦寶石;15~40重量份的堇青石;6~20重量份的高嶺土;以及15~30重量份的石英。

根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例,上述添加劑的組成并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例,添加劑可以包括:1~10重量份的搪瓷;1~5重量份的粘結(jié)劑、潤(rùn)滑劑以及增塑保濕劑。

根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例,上述粘結(jié)劑并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例,粘結(jié)劑可為甲基纖維素。

根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例,上述潤(rùn)滑劑和增塑保濕劑并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例,潤(rùn)滑劑和增塑保濕劑可以均為甘油。

S200:將泥料進(jìn)行陳腐、真空精煉和真空擠制

該步驟中,將泥料進(jìn)行陳腐、真空精煉和真空擠制,以便得到蜂窩體胚料。發(fā)明人發(fā)現(xiàn),泥料經(jīng)過(guò)陳腐可使泥料中的無(wú)機(jī)粉料、添加劑和水三者之間混合均勻且反應(yīng)充分;真空精煉有助于提高蜂窩體胚料的品位;而真空擠制有助于形成蜂窩體狀的蜂窩體胚料。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,陳腐的溫度和時(shí)間并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇,根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例,陳腐的溫度可以為15~25攝氏度,時(shí)間可以為24~48小時(shí)。由此,可以顯著提高所得脫硝蓄熱體的蓄熱和脫硝性能。

S300:將蜂窩體胚料進(jìn)行定型、干燥和燒制

該步驟中,將蜂窩體胚料進(jìn)行定型、干燥和燒制,以便得到蓄熱體胚體。由此,可進(jìn)一步提高脫硝蓄熱體的品位。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,燒制的溫度并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇,根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例,燒制的溫度可以為1200~1400攝氏度。

S400:將鈦源溶液、鋁源溶液與氨水進(jìn)行共沉淀,并將活性炭與含有氫氧化鈦和氫氧化鋁的沉淀混合物進(jìn)行混合

該步驟中,將鈦源溶液、鋁源溶液與氨水進(jìn)行共沉淀,以便得到含有氫氧化鈦和氫氧化鋁的沉淀混合物,并將活性炭與上述含有氫氧化鈦和氫氧化鋁的沉淀混合物進(jìn)行混合。發(fā)明人發(fā)現(xiàn),活性炭具有非常發(fā)達(dá)的空隙結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積,因而具有很強(qiáng)的吸附性,同時(shí),因活性炭表面含有多元含氧官能團(tuán),能優(yōu)先吸附煙氣中的SO2和水蒸氣,將之氧化并生成H2SO4,由此,在脫硝催化劑中加入活性炭既不影響脫硝催化劑的活性,還能顯著增強(qiáng)脫硝催化劑的抗SO2和抗水蒸氣中毒性能。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,在S400中,含有鈦源溶液、鋁源溶液與氨水的混合液的pH并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇,根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例,含有鈦源溶液、鋁源溶液與氨水的混合液的pH可以為9~11。

該步驟中,具體的,將鈦源溶液、鋁源溶液、氨水通過(guò)并流的方式,按一定流速滴入裝有少量去離子水的反應(yīng)釜中,該反應(yīng)釜中設(shè)有攪拌裝置,保證溶液混合均勻、反應(yīng)充分,并且鈦源溶液與鋁源溶液滴入速度相同,控制氨水的滴入速度,將反應(yīng)液的pH值控制在9~11之間,共沉淀得到氫氧化鈦與氫氧化鋁的沉淀混合物,最后將活性炭與上述得到的沉淀混合物混合。

S500:將偏鎢酸銨、偏釩酸銨試劑溶解于草酸中

該步驟中,將偏鎢酸銨、偏釩酸銨試劑溶解于草酸中。發(fā)明人發(fā)現(xiàn),將偏鎢酸銨、偏釩酸銨試劑溶解于草酸中有利于偏鎢酸銨、偏釩酸銨在催化劑中均勻分散,從而提高脫硝蓄熱體的品位。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,含有偏鎢酸銨、偏釩酸銨試劑和草酸的混合液的pH并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇,根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例,含有偏鎢酸銨、偏釩酸銨試劑和草酸的混合液的pH可以為5~7。

S600:將氯化鐵和氯化鑭與S500所得溶液進(jìn)行混合

該步驟中,將氯化鐵和氯化鑭與S500所得溶液進(jìn)行混合,以便得到含有鎢、釩、鐵、鑭的混合溶液。

S700:將S300所得蓄熱體胚體進(jìn)行酸化處理后浸漬于S400所得到的含有活性炭的沉淀混合物中

該步驟中,將S300所得蓄熱體胚體進(jìn)行酸化處理后浸漬于S400所得到的含有活性炭的沉淀混合物中。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,浸漬的溫度和時(shí)間并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇,根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例,浸漬的溫度可以為35~60攝氏度,時(shí)間可以為8~15h。

該步驟中,具體的,將S300所得蓄熱體胚體用去離子水清洗后進(jìn)行酸活化處理,然后清洗瀝干后浸漬于S400所得到的含有活性炭的沉淀混合物中。

S800:將S700中得到的蓄熱體進(jìn)行干燥和焙燒處理

該步驟中,將S700中得到的蓄熱體進(jìn)行干燥和焙燒處理,由此,可脫除該蓄熱體中的多余水分,可進(jìn)一步提高脫硝蓄熱體的品位。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,干燥的溫度和時(shí)間并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇,根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例,干燥的溫度可以為85~115攝氏度,時(shí)間可以為8~15h。

根據(jù)本實(shí)用新型的再一個(gè)實(shí)施例,焙燒的溫度和時(shí)間并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇,根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例,焙燒的溫度可以為350~750攝氏度,時(shí)間可以為5~8h。

該步驟中,具體的,將S700得到的蓄熱體取出并將其孔內(nèi)的殘余吹凈,然后在85~115℃條件下干燥8~15h后,在350~750℃條件下焙燒5~8h后稱重。反復(fù)數(shù)次,直至重量不再增加。

S900:將S800得到的固體浸漬入等體積的含有鎢、釩、鐵、鑭的混合溶液中,并且進(jìn)行干燥和焙燒處理

該步驟中,將S800得到的固體浸漬入等體積的含有鎢、釩、鐵、鑭的混合溶液中,并且進(jìn)行干燥和焙燒處理,以便得到脫硝蓄熱體。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,浸漬的溫度和時(shí)間并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇,根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例,浸漬的溫度可以為15~30攝氏度,時(shí)間可以為8~15h。

根據(jù)本實(shí)用新型的再一個(gè)實(shí)施例,干燥的溫度和時(shí)間并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇,根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例,干燥的溫度可以為85~115攝氏度,時(shí)間可以為8~15h。

根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例,焙燒的溫度和時(shí)間并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇,根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例,焙燒的溫度可以為350~600攝氏度,時(shí)間可以為5~8h。

需要說(shuō)明的是,制備過(guò)程中鈦源溶液、鋁源溶液、氨水、偏鎢酸銨、偏釩酸銨、氯化鐵、氯化鑭、活性炭等原料的的濃度或用量以能滿足最終所得脫硝蓄熱體中的脫硝催化劑(脫硝蓄熱體中脫硝催化劑為5~40重量份)包括:10~60重量份的TiO2-Al2O3復(fù)合氧化物載體;10~50重量份的活性炭主活性成分;5~20重量份的V2O5-WO3復(fù)合氧化物輔助活性成分;0.1~20重量份的助劑,其中,所述助劑為鐵和鑭,所述TiO2-Al2O3復(fù)合氧化物載體中Ti與Al元素的摩爾比為1:(0.01~2);所述V2O5-WO3復(fù)合氧化物輔助活性組分中V與W元素的摩爾比為1:(0.1~5);所述助劑中鐵和鑭的質(zhì)量分別獨(dú)立地為所述脫硝蓄熱體總質(zhì)量的0.1~10%為準(zhǔn)。

根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例,參考圖4,所述熔煉爐可以包括兩個(gè)蓄熱組件200,根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例,兩個(gè)蓄熱組件對(duì)稱設(shè)置在爐體的兩側(cè)。由此,可以實(shí)現(xiàn)煙氣余熱充分回收利用,從而降低設(shè)備能耗。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn),通過(guò)采用布置有導(dǎo)氣區(qū)、脫硝蓄熱區(qū)、混合區(qū)和蓄熱區(qū)的蓄熱組件,使得爐膛內(nèi)的高溫?zé)煔庖来谓?jīng)蓄熱區(qū)進(jìn)行蓄熱,然后進(jìn)行混合區(qū)與還原劑混合后進(jìn)入脫硝蓄熱區(qū)實(shí)現(xiàn)脫硝和蓄熱,從而可以脫除煙氣中的氮氧化物,使得煙氣達(dá)標(biāo)排放(NOx含量可控制在40~60PPm,脫除率可達(dá)98%以上),同時(shí)通過(guò)在蓄熱組件中的蓄熱區(qū)中布置彼此間隔的煙氣通道和空氣通道,使得爐體內(nèi)的高溫?zé)煔饨?jīng)煙氣通道對(duì)蓄熱區(qū)中的蓄熱件進(jìn)行預(yù)熱,同時(shí)常溫空氣經(jīng)蓄熱區(qū)中的空氣通道被蓄熱區(qū)中的蓄熱件預(yù)熱后供給至爐體內(nèi)參與燃燒供熱,從而實(shí)現(xiàn)煙氣余熱的充分利用,與其他單獨(dú)設(shè)置脫硝裝置的技術(shù)相比,本申請(qǐng)通過(guò)在蓄熱組件內(nèi)布置脫硝蓄熱體,該脫硝蓄熱體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且成本低廉。由此,本申請(qǐng)中通過(guò)將脫硝和蓄熱技術(shù)有效結(jié)合,可以在實(shí)現(xiàn)降低煙氣中氮氧化物排放的同時(shí)實(shí)現(xiàn)煙氣余熱的充分利用,并且爐內(nèi)壓力均勻,爐內(nèi)壓力波動(dòng)在±10pa。

為了方便理解,下面對(duì)本申請(qǐng)熔煉爐的操作過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)描述,以兩個(gè)蓄熱組件為例。首先,通過(guò)兩側(cè)的燃?xì)馊肟诜謩e向爐膛內(nèi)供給燃?xì)?,同時(shí)通過(guò)兩個(gè)蓄熱組件上的空氣入口向蓄熱區(qū)供給空氣,使得該常溫空氣經(jīng)蓄熱體中的空氣通道進(jìn)入爐膛與燃?xì)饣旌先紵秊闋t膛供熱(爐膛內(nèi)溫度穩(wěn)定在1000~1100攝氏度),與此同時(shí)通過(guò)兩個(gè)蓄熱組件上的還原劑入口向混合區(qū)供給還原劑,而爐膛中的高溫?zé)煔饨?jīng)蓄熱件中的煙氣通道對(duì)蓄熱件進(jìn)行蓄熱(煙氣溫度降至450攝氏度左右),而后進(jìn)入混合區(qū)與還原劑混合后進(jìn)入脫硝蓄熱體中進(jìn)行脫硝和蓄熱,最后經(jīng)導(dǎo)氣區(qū)上的煙氣出口排出,而同時(shí)經(jīng)空氣入口進(jìn)入的空氣通道的常溫空氣被預(yù)熱后進(jìn)入爐膛參與燃燒。

在本說(shuō)明書(shū)的描述中,參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中,對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例,可以理解的是,上述實(shí)施例是示例性的,不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。

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