專利名稱：分隔式消音凈化反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)保設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種分隔式消音凈化反應(yīng)器，用于電廠及其它燃燒式固定動力源的排氣降噪及減少排放物的反應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
目前，隨著人們對大氣質(zhì)量及噪聲要求的日益提高，國家的排氣污染物及噪聲標準也越來越嚴格。作為主要排放污染物及噪聲來源的電廠及其它燃燒式固定動力源，降低排放及噪聲的壓力也越來越大。特別是隨著國家新脫硝法規(guī)的出臺，在電廠及其它燃燒式固定動力源的尾氣部位安裝污染物控制裝置已是勢在必行。
電廠及其它燃燒式固定動力源的排氣污染物主要成分為氮氧化物，碳氫化合物，微粒排放物， 一氧化碳，氧化硫等等。在大部分尾氣的溫度及壓力條件下，其中碳氫化合物和一氧化碳可通過氧化催化劑還原為水，二氧化碳等無害污染物。微粒排放物可通過微粒撲集器或其它除塵裝置來收集，或通過在微粒撲集器上鍍氧化催化劑來同時完成撲及和氧化，但這需要較高的溫度，通常只能應(yīng)用于柴油機或稀燃式內(nèi)燃機。氧化硫主要是產(chǎn)生于煤電廠，目前脫硫裝置已經(jīng)廣泛應(yīng)用。作為目前被廣泛關(guān)注的氮氧化物，其消除方式相對而言要復(fù)雜。在空燃比為一情況下，可通過三元催化將氮氧化物和碳氫化合物及一氧化碳同時轉(zhuǎn)化。但在大部分情況下，空燃比都要大于一，即稀燃。比如煤電廠，柴油機，天燃氣發(fā)動機，燃氣輪機，等等。在稀燃條件下降低氮氧化物，目前選擇催化法脫硝是應(yīng)用最廣泛，效率最高的方法。但也存在體積較為龐大的缺點?？偠灾呋磻?yīng)器在電廠及其它燃燒式固定動力源的排氣污染物的控制方面已成為不可缺少的部分。
目前在使用的催化裝置中，排氣進口面積相對催化劑模塊進氣表面要小。所以排氣進口到催化劑表面之間一般有一定的距離以使排氣在到達催化劑表面時可以較為均勻的分布在整個催化劑體積之中。由于體積的限制，這段距離不可能很長，而排氣的速度又很高，因此可能使大部分排氣進入僅僅正對排氣進口的少部催化劑體積中，造成這部分催化劑的表面線性速度高于其它部分的催化劑，從而使這部分催化劑的老化速度遠快于其它部分催化劑，因此造成催化劑壽命縮短和效率降低。特別在催化法脫硝裝置中，還有還原劑與排氣的混合問題，因此這個問題更為突出。
同時，隨著人們對生活環(huán)境要求的提高，降低噪聲的要求也使排氣消聲裝置成為電廠及其它燃燒式固定動力源的必備設(shè)施。降低噪聲主要通過將原排氣導(dǎo)入比其現(xiàn)有面積大的容器中，并通過管路分布的設(shè)計來降低不同頻率的噪聲。通常來說，排氣消聲裝置需要一定的體積來完成。
綜上所述，對于電廠及其它燃燒式固定動力源來說，排氣污染物的降低及降噪都已經(jīng)是不遠的將來，甚至是現(xiàn)在，不可缺少的裝置。但對于大部分電廠及其它燃燒式固定動力源，特別是接近居民區(qū)的設(shè)施，都不會擁有足夠的空間來安裝這倆種裝置。甚至在遠離居民區(qū)的設(shè)施，如果在建造時未考慮預(yù)留足夠的空間，特別是催化法脫硝裝置的空間，在將來同時安裝催化法脫硝和降噪裝置的時侯也會很困難。發(fā)明內(nèi)容
針對上述領(lǐng)域，提供一種分隔式消音凈化反應(yīng)器，將噪聲與減少排氣污染物的過程設(shè)計在同一個反應(yīng)器中，以達到降噪與減污同時進行的目的，同時優(yōu)化了反應(yīng)器的設(shè)計，增加氣體流動分布及還原劑與排氣的混合，使排氣或混合后的氣體均勻的分布在催化劑模塊進氣表面，從而使所有催化劑表面得到均勻的線性速度，充分利用所有的催化劑體積，延長催化劑壽命及轉(zhuǎn)化效率。
分隔式消音凈化反應(yīng)器，包括相連且由分隔板(12)分隔開的噪音與反應(yīng)預(yù)混合室(1)和催化反應(yīng)室(2)，所述噪音與反應(yīng)預(yù)混合室(1)連接有排氣進氣管(4)，所述催化反應(yīng)室(2)上連接有排氣出氣管(5)，噪音與反應(yīng)預(yù)混合室(1)與催化反應(yīng)室(2)通過一組穿過分隔板(12)的連通管(3)相連通，其特征在于在催化反應(yīng)室(2)內(nèi)固定催化劑模塊，所述排氣進氣管(4)截面積、排氣出氣管(5)截面積和連通管(3)總截面積相同。
所述連通管(3)位于催化反應(yīng)室內(nèi)的端面在同一平面內(nèi)且平行正對催化劑模塊的表面。
所述催化劑模塊的周邊與催化反應(yīng)室(2)的內(nèi)壁是密封連接。
所述催化劑模塊通過支撐板固定在催化反應(yīng)室(2)內(nèi)。
所述催化劑模塊為SCR催化劑模塊(6)或/和氧化催化劑模塊(11)。
所述SCR催化劑模塊(6)位于與噪音與反應(yīng)預(yù)混合室(1)相鄰端，所述氧化催化劑模塊(ll)位于與排氣出氣口(5)相鄰端。
所述催化劑模塊為方形或圓形。
所述一組連通管(3)由3-9根連通管(3)組成。
所述排氣進氣管(4)上位于噪音與反應(yīng)預(yù)混合室(1)外的管徑上開設(shè)有還原劑的入口(8)。
所述連通管(3)的管壁上開設(shè)有槽。
一般工業(yè)用分隔式排氣消聲器由兩部分組成，通過管路分布及體積變化，將排氣速度多次改變，消耗排氣的能量，以達到消聲的目的。本發(fā)明的消聲原理與此一樣，不同的是將催化劑模塊設(shè)計到第二室(催化反應(yīng)室)中，從而將消聲與減污同時進行。同時在排氣通過催化劑時，催化劑本身也會消耗排氣能量，從而增加降噪效果。本發(fā)明的第一個容積室(噪音與反應(yīng)預(yù)混合室)與一般工業(yè)用分隔式排氣消聲器相同，排氣進口管路直徑與排氣管路的直徑相同，并通過法蘭連接。排氣由排氣進氣管進入到這個容積室之后，由于面積變化導(dǎo)致流速降低。流速降低比率，即面積比，可根據(jù)不同的降噪要求來設(shè)計。排氣通過連通管進入第二室催化反應(yīng)室中完成催化還原，達到降低污染物排放的功能。連通管上可以開設(shè)不同的槽以降低高頻噪聲。
為了使排氣在催化劑表面均勻分布，本發(fā)明將連通管各端面設(shè)計在同一平面內(nèi)且平行正對催化劑模塊表面，從而使所有催化劑表面得到均勻的線性速度，充分利用所有的催化劑體積，延長催化劑壽命及轉(zhuǎn)化效率。
催化劑模塊可以針對催化反應(yīng)室的截面形狀選用圓形或方形，但固定時最好是將催化劑模塊的周邊與催化反應(yīng)室的內(nèi)壁密封連接，這樣排氣只能通過催化劑模塊后才能排出，使除污能力加強。
在有還原劑的情況下，還原劑的入口位于進口管路上。第一容積室噪音與反應(yīng)預(yù)混合室還可起到將還原劑與排氣充分混合的作用。
本發(fā)明將噪聲與減少排氣污染物的過程設(shè)計在同一個反應(yīng)器中，同時通過連通管路的設(shè)計，增加氣體流動分布，使排氣均勻的分布在催化劑模塊進氣表面，從而使所有催化劑表面得到均勻的線性速度，充分利用所有的催化劑體積，延長催化劑壽命及轉(zhuǎn)化效率。

圖l本發(fā)明分隔式消音凈化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖，圖2連通管分布示意圖，圖中各標號列示如下
l一噪音與反應(yīng)預(yù)混合室，2—催化反應(yīng)室，3—連通管，4一排氣進氣管，5—排氣出氣管，6一SCR催化劑模塊，7—SCR催化劑支撐板，8—還原劑的入口， 9一SCR催化劑頂蓋，10一氧化催化劑模塊頂蓋，ll一氧化催化劑模塊，12—分隔板，13—氧化催化劑支撐板。
具體實施方式

圖1為本發(fā)明分隔式消音凈化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。分隔式消音凈化反應(yīng)器，包括相連且分隔板12分隔的噪音與反應(yīng)預(yù)混合室1和催化反應(yīng)室2，噪音與反應(yīng)預(yù)混合室1上連接有排氣進氣管4，催化反應(yīng)室2上連接有排氣出氣管5，噪音與反應(yīng)預(yù)混合室1與催化反應(yīng)室2通過一組穿過分隔板12的連通管3相連通，排氣進氣管4截面積、排氣出氣管5截面積和連通管3總截面積相同，保證整個反應(yīng)器中排氣的進、出流暢。排氣由排氣進氣管4進入到噪音與反應(yīng)預(yù)混合室l之后，由于面積變化導(dǎo)致流速降低。流速降低比率，即面積比，可根據(jù)不同的降噪要求來設(shè)計。連通管3的管壁上開設(shè)有槽，進一步降低噪聲。在催化反應(yīng)室2內(nèi)固定有催化劑模塊，排氣通過連通管3進入催化反應(yīng)室2中完成催化還原或/和氧化，達到降低污染物排放、凈化排氣的功能，同時在排氣通過催化劑模塊時，催化劑模塊本身也會消耗排氣能量，從而增加降噪效果。
連通管3位于催化反應(yīng)室2內(nèi)的端面在同一平面內(nèi)且平行正對催化劑模塊6表面，從而使所有催化劑表面得到均勻的線性速度，充分利用所有的催化劑體積，延長催化劑壽命及轉(zhuǎn)化效率。
催化劑模塊與催化反應(yīng)室2的內(nèi)壁連接處最好采用密封連接，使得所有通過排氣出氣管的排氣均必須經(jīng)過催化劑模塊，提高了本發(fā)明的凈化、消音效果。催化劑模塊可以SCR催化劑模塊6或氧化劑模塊11，催化劑模塊6是通過支撐板7固定在催化反應(yīng)室2內(nèi)的大體積部，位于噪音與反應(yīng)預(yù)混合室1相鄰端。催化劑模塊11是通過支撐板13固定在催化反應(yīng)室2內(nèi)的小體積部，位于與排氣出氣管5相連接端，并可以根據(jù)不同要求的形狀設(shè)置為圓形或方形?；蚴莾蓚€催化劑模塊同時安裝。SCR催化劑模塊6可從SCR催化劑頂蓋9安裝、維護，而氧化催化劑模塊11可通過氧化催化劑模塊頂蓋10安裝、維護。
連通管3可設(shè)置成3-9根，使其排氣能均勻的分布在催化劑的表面。
排氣進氣管4位于噪音與反應(yīng)預(yù)混合室1外的管徑上開設(shè)有還原劑的入口 8，噪音與反應(yīng)預(yù)混合室1還可起到將還原劑與排氣充分混合的作用。
圖2為連接管的分布示意圖，本圖中顯示有4根連通管，均勻分布正對圓形SCR催化劑模塊6，和方形氧化催化劑模塊ll，方形氧化催化劑模塊11位于圓形催化劑模塊6之后。
本發(fā)明將噪聲與減少排氣污染物的過程設(shè)計在同一個反應(yīng)器中，同時通過連通管路的設(shè)計，增加氣體流動分布，使排氣均勻的分布在催化劑模塊進氣表面，從而使所有催化劑表面得到均勻的線性速度，充分利用所有的催化劑體積，延長催化劑壽命及轉(zhuǎn)化效率。
權(quán)利要求1、分隔式消音凈化反應(yīng)器，包括相連且由分隔板(12)分隔開的噪音與反應(yīng)預(yù)混合室(1)和催化反應(yīng)室(2)，所述噪音與反應(yīng)預(yù)混合室(1)連接有排氣進氣管(4)，所述催化反應(yīng)室(2)上連接有排氣出氣管(5)，噪音與反應(yīng)預(yù)混合室(1)與催化反應(yīng)室(2)通過一組穿過分隔板(12)的連通管(3)相連通，其特征在于在催化反應(yīng)室(2)內(nèi)固定有催化劑模塊，所述排氣進氣管(4)截面積、排氣出氣管(5)截面積和連通管(3)總截面積相同。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分隔式消音凈化反應(yīng)器，其特征在于所述連通管(3)位于催 化反應(yīng)室(2)內(nèi)的端面在同一平面內(nèi)且平行正對催化劑模塊的表面。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分隔式消音凈化反應(yīng)器，其特征在于所述催化劑模塊的周邊 與催化反應(yīng)室(2)的內(nèi)壁是密封連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分隔式消音凈化反應(yīng)器，其特征在于所述催化劑模塊通過支 撐板固定在催化反應(yīng)室(2)內(nèi)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分隔式消音凈化反應(yīng)器，其特征在于所述催化劑模塊包括SCR 催化劑模塊(6)或/和氧化催化劑模塊(11)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的分隔式消音凈化反應(yīng)器，其特征在于所述催化劑模塊包括一 塊SCR催化劑模塊(6)和一塊氧化催化劑模塊(11)，所述SCR催化劑模塊(6)位于與噪音 與反應(yīng)預(yù)混合室(1)相鄰端，所述氧化催化劑模塊(ll)位于與排氣出氣口(5)相鄰端。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分隔式消音凈化反應(yīng)器，其特征在于所述催化劑模塊為方形 或圓形。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分隔式消音凈化反應(yīng)器，其特征在于所述一組連通管(3)由 3-9根連通管(3)組成。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分隔式消音凈化反應(yīng)器，其特征在于所述排氣進氣管(4)上 位于噪音與反應(yīng)預(yù)混合室(1)外的管徑上開設(shè)有還原劑的入口 (8)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分隔式消音凈化反應(yīng)器，其特征在于所述連通管(3)的管 壁上開設(shè)有槽。
專利摘要本實用新型涉及“分隔式消音凈化反應(yīng)器”，屬于環(huán)境保護設(shè)備領(lǐng)域。它包括相連且由分隔板(12)分隔開的噪音與反應(yīng)預(yù)混合室(1)和催化反應(yīng)室(2)，所述噪音與反應(yīng)預(yù)混合室(1)連接有排氣進氣管(4)，所述催化反應(yīng)室(2)上連接有排氣出氣管(5)，噪音與反應(yīng)預(yù)混合室(1)與催化反應(yīng)室(2)通過一組穿過分隔板(12)的連通管(3)相連通，其特征在于在催化反應(yīng)室(2)內(nèi)固定有催化劑模塊，所述排氣進氣管(4)截面積、排氣出氣管(5)截面積和連通管(3)總截面積相同。本實用新型在較小的占地空間內(nèi)實現(xiàn)降噪與減污同時進行，并使排氣均勻分布在所有的催化劑表面，充分利用所有的催化劑，延長催化劑壽命，增加催化反應(yīng)效率。
文檔編號B01D53/86GK201260937SQ200820110069
公開日2009年6月24日 申請日期2008年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月19日
發(fā)明者楊偉瑩 申請人:北京銀飛思達科技有限公司