專利名稱：一種輕質(zhì)顆粒催化劑沸騰床脫硝反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料工業(yè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種水泥廠沸騰床煙氣脫硝反應(yīng)器 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
水泥生產(chǎn)產(chǎn)生的NOx氮氧化物包括一氧化氮N0，二氧化氮NO2和一氧化二氮 N2o(笑氣)等，對農(nóng)業(yè)、林業(yè)、全球氣候、自然環(huán)境及人類身體健康都具有極大的危害。新型 干法水泥窯NOx排放系數(shù)為1. 5-1. 8kg/t-熟料。據(jù)估算，2009排放NOx約200萬噸。北京 市自2008年起，水泥生產(chǎn)線NOx允許排放濃度不得超過500mg/Nm3，且實(shí)行總量收費(fèi)。國內(nèi)外對煙氣脫硝也進(jìn)行了大量的研究，目前主要的脫硝技術(shù)有空氣分級(jí)燃燒、 燃料分級(jí)燃燒、SNCR、SCR、等離子法、生化法、吸附法等，在工業(yè)中投入使用的主要是前幾種 方法。SCR法脫硝在煤電行業(yè)中使用，其大多運(yùn)用直立式催化反應(yīng)器，也有固定式反應(yīng) 器、水平式反應(yīng)器、筒形反應(yīng)器等。由于水泥廠煙氣粉塵大，并且粘性大。易導(dǎo)致催化劑層 堵塞，增加反應(yīng)器壓降；并且由于粉塵中的K、Na、Ca等導(dǎo)致催化劑中毒，影響催化劑的使用 效果，并使其使用成本提高。在水泥窯上尾氣脫硝方面直接使用有一定的工藝難度。

發(fā)明內(nèi)容
由于水泥廠煙氣中含有大量的粉塵，傳統(tǒng)的脫硝反應(yīng)催化劑容易吸附粉塵，造成 催化劑中毒或失效，反應(yīng)器中容易積灰，針對此問題，開發(fā)了一種水泥窯粉塵的沸騰床催化 反應(yīng)器，其以不粘附水泥窯粉塵的輕質(zhì)顆粒為催化劑，煙氣在通過反應(yīng)器時(shí)可以調(diào)整氣體 流速而與輕質(zhì)顆粒形成沸騰床結(jié)構(gòu)，使煙氣有較好的脫硝效率，且由于氣體的流動(dòng)狀態(tài)反 應(yīng)器不會(huì)產(chǎn)生積灰。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案—種輕質(zhì)顆粒催化劑沸騰床脫硝反應(yīng)器，包括煙道1、錐體2、筒體3，其特征在于 位于反應(yīng)器底部的煙道1與縮口 4相連，縮口 4又與筒體3相連，最后筒體3又與位于反應(yīng) 器頂部的煙道1相連；縮口 4分別通過錐體2與上下部件相連，縮口 4上設(shè)置有法蘭6 ；筒 體中等距離設(shè)置多道用于放置輕質(zhì)顆粒催化劑的多孔板5，在筒體布置于多空板位置上下 相錯(cuò)對稱布置的催化劑加料口 8和催化劑卸料口 7 ；位于反應(yīng)器頂部的煙道1內(nèi)設(shè)置有單 向閥9。所述的多空板5為多孔陶瓷板。所述的縮口 6的直徑小于煙道1和筒體3的直徑。所述的反應(yīng)器有雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)部為保溫層，外部為鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)層。本發(fā)明可以取得如下有益效果催化劑為不容易粘附水泥窯尾氣粉塵的輕質(zhì)顆粒層，采取待脫硝尾氣和氨氣混合 氣體由下而上的流向使輕質(zhì)顆粒懸浮，增加混合氣體和催化劑的反應(yīng)效率；同時(shí)煙氣由下而上通過反應(yīng)器，通過對縮口 4的布置，可以調(diào)節(jié)氣體流速，對于氣體流速不穩(wěn)定時(shí)，便于 催化劑沸騰床的形成，且適應(yīng)不同大小的催化劑顆粒，在催化劑調(diào)整催化劑時(shí)，該結(jié)構(gòu)仍具 有使用性能。在法蘭6和催化劑窗口 7、8的設(shè)置，可以方便氣體流速的檢測和催化劑布置 量的確定和催化劑的更換。與模塊化催化劑相比，采用流動(dòng)式的催化劑壓力損失小，而且催 化劑顆粒不會(huì)粘附粉塵而降低活性或中毒失效。


圖1沸騰床脫硝反應(yīng)器總體結(jié)構(gòu)正視圖；圖2沸騰床脫硝反應(yīng)器結(jié)構(gòu)后視圖；圖3沸騰床脫硝反應(yīng)器結(jié)構(gòu)側(cè)面局部剖面圖；圖4脫硝反應(yīng)器催化劑層剖面中1、煙道，2、錐體，3、筒體，4、縮口，5、多孔板，6、法蘭，7、催化劑卸料口，8、催 化劑加料口，9、單向閥。
具體實(shí)施例方式根據(jù)圖1、圖2和圖3，圖4，反應(yīng)器中氣體由下而上通過，與輕質(zhì)顆粒形成沸騰床 狀態(tài)，不會(huì)產(chǎn)生積灰或催化劑吸附粉塵而失效，其結(jié)構(gòu)主要有煙道1、錐體2、筒體3等焊接 組成。在反應(yīng)器低端為入口煙道1，在煙氣進(jìn)入筒體前，先經(jīng)過縮口 4，縮口 4與煙道1水平 成30° ；氣體出縮口的管口有多孔板5 ；筒體內(nèi)設(shè)置多道多孔板5 ；在縮口 4部分設(shè)置一個(gè) 法蘭6 ；與縮口 4上端連接的是錐體3，錐體3地面與水平面75°，上部直徑大于下部直徑； 筒體3部分催化劑段等距離、上下相錯(cuò)開兩窗口 催化劑加料口 8、催化劑卸料口 7 ；煙氣由 反應(yīng)器頂端的出口煙道1排出，出口錐體2與水平面成75 ° ；出口煙道直徑與錐體上面直 徑相等；在出口煙道內(nèi)設(shè)置單向閥9。煙氣和輕質(zhì)催化劑顆粒在各多孔板之間形成沸騰床， 可以防止粉塵對催化劑顆粒的吸附或產(chǎn)生積灰，以提高煙氣脫硝效率。反應(yīng)器有雙層結(jié)構(gòu) 組成，內(nèi)層為保溫層，外層為鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)層。
權(quán)利要求
1.一種輕質(zhì)顆粒催化劑沸騰床脫硝反應(yīng)器，包括煙道(1)、錐體O)、筒體(3)，其特征 在于位于反應(yīng)器底部的煙道(1)與縮口(6)相連，縮口(6)又與筒體(3)相連，最后筒體 (3)又與位于反應(yīng)器頂部的煙道⑴相連；縮口(6)分別通過錐體(2)與上下部件相連，縮 口(6)上設(shè)置有法蘭(6)；筒體中等距離設(shè)置多道用于放置輕質(zhì)顆粒催化劑的多孔板(5)， 在筒體布置于多孔板位置上下相錯(cuò)對稱布置的催化劑加料口(8)和催化劑卸料口(7)；位 于反應(yīng)器頂部的煙道(1)內(nèi)設(shè)置有單向閥(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕質(zhì)顆粒催化劑沸騰床脫硝反應(yīng)器，其特征在于所述 的縮口(6)的直徑小于煙道⑴和筒體(3)的直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕質(zhì)顆粒催化劑沸騰床脫硝反應(yīng)器，其特征在于所述 的多孔板(5)為多孔陶瓷板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕質(zhì)顆粒催化劑沸騰床脫硝反應(yīng)器，其特征在于所述 的反應(yīng)器有雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)部為保溫層，外部為鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種輕質(zhì)顆粒催化劑沸騰床脫硝反應(yīng)器，屬于建筑材料工業(yè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。本反應(yīng)器采用變徑結(jié)構(gòu)，以利于氣體調(diào)節(jié)流速，其結(jié)構(gòu)主要有氣體煙道(1)、錐體(2)、筒體(3)等組成。尾氣和煙氣混合氣體的入口處設(shè)置縮口(4)段。其內(nèi)部的催化單元多層顆粒催化沸騰床以多孔陶瓷板為墊板(5)，每層兩側(cè)等距離上下相錯(cuò)布置顆粒狀催化劑更換孔催化劑卸料口(7)和催化劑加料口(8)。該反應(yīng)器可以方便氣體流速的檢測和催化劑布置量的確定和催化劑的更換。與模塊化催化劑相比，采用流動(dòng)式的催化劑壓力損失小，而且催化劑顆粒不會(huì)粘附粉塵而降低活性或中毒失效。
文檔編號(hào)B01D53/56GK102068906SQ20101059700
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者嚴(yán)建華, 蘭明章, 劉慶祎, 崔素萍, 杜鑫, 王亞麗, 秦魏, 郭紅霞 申請人:北京工業(yè)大學(xué)