煙氣微細(xì)粒子及氣態(tài)污染物協(xié)同去除的煙氣凈化裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種煙氣微細(xì)粒子及氣態(tài)污染物協(xié)同去除的煙氣凈化裝置，由袋濾器1、催化反應(yīng)器2和自動(dòng)控制系統(tǒng)3組成，袋濾器1包括進(jìn)口喇叭4、氣流分布板5、中箱體6、上箱體7、灰斗8、濾袋9、脈沖噴吹清灰裝置10；進(jìn)口喇叭4安裝在中箱體6進(jìn)氣方向側(cè)，氣流分布板5設(shè)置在進(jìn)口喇叭4的入口處，中箱體6上部安裝上箱體7，濾袋9懸掛在上箱體7的花板上，在上箱體7內(nèi)設(shè)置脈沖噴吹清灰裝置10，灰斗8安裝在中箱體6的下方，在袋濾器1的出口安裝催化反應(yīng)器2，催化反應(yīng)器2呈豎向布置，自動(dòng)控制系統(tǒng)3通過(guò)信號(hào)線(xiàn)與袋濾器1和催化反應(yīng)器2相連。本實(shí)用新型能同時(shí)去除煙氣中PM2.5等微細(xì)粒子和氣態(tài)污染物，避免了傳統(tǒng)催化反應(yīng)器內(nèi)催化劑中毒、堵塞和磨損問(wèn)題，可延長(zhǎng)催化劑壽命。將袋濾器與催化反應(yīng)器有機(jī)復(fù)合成一套裝置，可簡(jiǎn)化工藝流程，減少占地面積，降低設(shè)備投資和維護(hù)費(fèi)用，適合環(huán)保技術(shù)升級(jí)改造。
【專(zhuān)利說(shuō)明】煙氣微細(xì)粒子及氣態(tài)污染物協(xié)同去除的煙氣凈化裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種煙氣凈化裝置，具體涉及一種煙氣微細(xì)粒子及氣態(tài)污染物協(xié)同去除的煙氣凈化裝置，它在去除高溫?zé)煔庵形⒓?xì)粒子的同時(shí)，還能去除煙氣中的NOx或二惡英，主要用于環(huán)保領(lǐng)域鍋爐煙氣、垃圾焚燒煙氣、煉鋼電爐煙氣、燒結(jié)煙氣等工業(yè)爐窯煙氣的凈化。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)爐窯煙氣中常含有粉塵微細(xì)粒子、NOx, SO2、二惡英等污染物，按照環(huán)保要求，這些污染物必須得到凈化，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后方可排放。即使不排放，也必須凈化，以滿(mǎn)足下游工藝設(shè)備對(duì)煙氣中污染物濃度限值的要求。
[0003]工程中對(duì)煙氣凈化一般是分步實(shí)施的，即單獨(dú)設(shè)置催化反應(yīng)器以去除煙氣中的NOx或二惡英，再單獨(dú)設(shè)置袋式除塵器以去除煙氣中粉塵和微細(xì)粒子。兩種裝置通常是獨(dú)立設(shè)置的，沒(méi)有關(guān)聯(lián)，上馬的時(shí)間也未必相同，占地大，投資高，也往往受場(chǎng)地限制布置困難?，F(xiàn)實(shí)中缺乏用一套裝置同時(shí)去除多種污染物的凈化裝備。
[0004]工程中煙氣脫硝常采用SCR (選擇性催化還原煙氣脫硝)技術(shù)，利用還原劑在催化劑作用下有選擇性地與煙氣中NOx發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成無(wú)害的N2和H20。由于催化反應(yīng)器的最佳反應(yīng)溫度為300?450°C，在此溫度范圍催化劑的活性強(qiáng)，NOx凈化效果好。但是，在這種高溫下常規(guī)的袋式除塵器不能使用，超過(guò)了現(xiàn)有濾料的允許使用溫度(260°C)。因此工程中通常采用SCR在前，袋式除塵在后的工藝布置。SCR實(shí)際上是在高溫高塵(含塵濃度10-100g/m3)的狀態(tài)下工作，其壽命受到影響，飛灰中K，Na, Ca，Si，As及重金屬粒子會(huì)使催化劑中毒，飛灰也會(huì)造成催化劑磨損和堵塞等。如果在SCR之前能用袋式除塵先去除煙氣中粉塵顆粒物，過(guò)濾后的煙氣(含塵濃度< 30mg/m3)再進(jìn)SCR反應(yīng)器脫硝，則會(huì)顯著提高SCR的脫硝效率，延長(zhǎng)催化劑的使用壽命。
[0005]選擇性催化技術(shù)也用于去除垃圾焚燒煙氣、煉鋼電爐煙氣和燒結(jié)煙氣中的二惡英。同理，如果先將煙氣除塵，再用催化反應(yīng)器去除二惡英，會(huì)提高二惡英凈化效率，延長(zhǎng)催化劑使用壽命。
[0006]袋式除塵器是一種用過(guò)濾材料制成濾袋對(duì)煙氣中顆粒物過(guò)濾分離的高效除塵器，能有效去除煙氣中的微細(xì)粒子，如PM2.5。但受過(guò)濾材料耐溫的限制，袋式除塵器使用溫度一般小于260°C。隨著技術(shù)進(jìn)步，一些耐高溫的過(guò)濾材料逐漸被開(kāi)發(fā)出來(lái)，如不銹鋼濾筒、陶瓷濾管等，使得袋式除塵器耐溫性實(shí)現(xiàn)突破，在300?450°C溫度下工作成為可能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提出一種煙氣微細(xì)粒子及氣態(tài)污染物協(xié)同去除的煙氣凈化裝置，同時(shí)去除NOx或二惡英，在一個(gè)裝置中可實(shí)現(xiàn)多種污染物協(xié)同去除，以減少占地和投資費(fèi)用，并可有效解決SCR催化劑中毒、堵塞和磨損問(wèn)題。
[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:一種煙氣微細(xì)粒子及氣態(tài)污染物協(xié)同去除的煙氣凈化裝置，由袋濾器、催化反應(yīng)器和自動(dòng)控制系統(tǒng)組成，袋濾器包括進(jìn)口喇叭、氣流分布板、中箱體、上箱體、灰斗、濾袋、脈沖噴吹清灰裝置；進(jìn)口喇叭安裝在中箱體進(jìn)氣方向側(cè)，氣流分布板設(shè)置在進(jìn)口喇叭的入口處，中箱體上部安裝上箱體，濾袋懸掛在上箱體的花板上，在上箱體內(nèi)設(shè)置脈沖噴吹清灰裝置，灰斗安裝在中箱體的下方，在袋濾器的出口安裝催化反應(yīng)器，催化反應(yīng)器呈豎向布置，自動(dòng)控制系統(tǒng)通過(guò)信號(hào)線(xiàn)與袋濾器和催化反應(yīng)器相連。
[0009]本實(shí)用新型所述的一種煙氣微細(xì)粒子及氣態(tài)污染物協(xié)同去除的煙氣凈化裝置，采用不銹鋼絲、微孔陶瓷、陶瓷纖維等耐高溫材料制作成濾袋(濾筒或?yàn)V管)，其形狀可以是圓形、橢圓形和矩形等。
[0010]本實(shí)用新型所述的一種煙氣微細(xì)粒子及氣態(tài)污染物協(xié)同去除的煙氣凈化裝置，催化反應(yīng)器包括反應(yīng)氣體制備系統(tǒng)、反應(yīng)氣體噴射格柵、催化劑、反應(yīng)器箱體和反應(yīng)器出口 ；反應(yīng)器箱體安裝在濾袋器的出口，自上而下形成豎井式煙氣通道，反應(yīng)器箱體內(nèi)分層設(shè)置催化劑，反應(yīng)氣體噴射格柵設(shè)置在催化劑的上游，反應(yīng)氣體制備系統(tǒng)通過(guò)管道與反應(yīng)器噴射格柵相連接；反應(yīng)器出口安裝在反應(yīng)器箱體上方。
[0011]本實(shí)用新型所述的一種煙氣微細(xì)粒子及氣態(tài)污染物協(xié)同去除的煙氣凈化裝置，反應(yīng)氣體制備系統(tǒng)可根據(jù)被去除氣態(tài)污染物的理化性質(zhì)而確定，例如，煙氣脫硝，反應(yīng)氣體制備系統(tǒng)11是指NH3氣制備系統(tǒng)，NH3作為還原劑，將NOx還原成N2和!120。再如，煙氣脫二惡英，反應(yīng)氣體制備系統(tǒng)是指O2制備系統(tǒng)，O2作為氧化劑,將二惡英氧化分解成H20、CO2和HCl。
[0012]本實(shí)用新型所述的一種煙氣微細(xì)粒子及氣態(tài)污染物協(xié)同去除的煙氣凈化裝置，催化劑的種類(lèi)可根據(jù)被去除氣態(tài)污染物的理化性質(zhì)來(lái)選擇。例如，煙氣脫硝，催化劑可選擇以Al2O3為載體，以V2O5為活性成分的催化劑；再如，煙氣脫二惡英，催化劑13可選擇以TiO2為載體，以V2O5為活性組分的催化劑，等等。
[0013]本實(shí)用新型所述的一種煙氣微細(xì)粒子及氣態(tài)污染物協(xié)同去除的煙氣凈化裝置，催化劑的結(jié)構(gòu)可有多種形式，可以是蜂窩狀、板式、波紋板式等，其使用層數(shù)也可調(diào)整。
[0014]本實(shí)用新型所述的煙氣微細(xì)粒子及氣態(tài)污染物協(xié)同去除的煙氣凈化裝置的工作原理是:高溫?zé)煔膺M(jìn)入裝置后通過(guò)氣流分布板進(jìn)行均勻性整流，再經(jīng)濾袋過(guò)濾，去除粉塵微細(xì)粒子；過(guò)濾后的煙氣通過(guò)反應(yīng)氣體噴射格柵與NH3或O2混合，再進(jìn)入脫硝催化劑或二惡英催化劑進(jìn)行分解反應(yīng)，生成無(wú)害的氣體與煙氣一起從反應(yīng)器出口排出，完成微細(xì)粒子與氣態(tài)污染物協(xié)同去除；反應(yīng)氣體制備系統(tǒng)產(chǎn)出NH3或O2，通過(guò)管道向噴射格柵提供反應(yīng)氣體；反應(yīng)氣體的用量和濃度通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)調(diào)節(jié)，袋濾器清灰也通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)出指令，脈沖噴吹清灰裝置開(kāi)始工作，對(duì)濾袋清灰，脫落的粉塵落入灰斗中，定期排走。
[0015]本實(shí)用新型所述的煙氣微細(xì)粒子及氣態(tài)污染物協(xié)同去除的煙氣凈化裝置的有益效果在于:能同時(shí)去除煙氣中PM2.5等微細(xì)粒子和氣態(tài)污染物，避免了傳統(tǒng)催化反應(yīng)器內(nèi)催化劑中毒、堵塞和磨損問(wèn)題，可延長(zhǎng)催化劑壽命。將袋濾器與催化反應(yīng)器有機(jī)復(fù)合成一套裝置，可簡(jiǎn)化工藝流程，減少占地面積，降低設(shè)備投資和維護(hù)費(fèi)用，適合環(huán)保技術(shù)升級(jí)改造。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】 [0016]圖1煙氣微細(xì)粒子及氣態(tài)污染物協(xié)同去除的煙氣凈化裝置立面圖。
[0017]圖2煙氣微細(xì)粒子及氣態(tài)污染物協(xié)同去除的煙氣凈化裝置平面圖。[0018]圖中:1.袋濾器，2.催化反應(yīng)器，3.自動(dòng)控制系統(tǒng)，4.進(jìn)口喇叭，5.氣流分布板，
6.中箱體，7.上箱體，8.灰斗，9.濾袋，10.脈沖噴吹清灰裝置，11.反應(yīng)氣體制備系統(tǒng)，12.反應(yīng)氣體噴射格柵，13.催化劑，14.反應(yīng)器箱體，15.反應(yīng)器出口。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如附圖所示，本實(shí)用新型提出的煙氣微細(xì)粒子及氣態(tài)污染物協(xié)同去除的煙氣凈化裝置可以通過(guò)以下方式實(shí)施，具體步驟如下。
[0020]1、安裝袋濾器1，即灰斗8安裝在中箱體6的下方，進(jìn)口喇叭4安裝在中箱體6進(jìn)氣方向側(cè)，在進(jìn)口喇叭4的入口處安裝氣流分布板5，中箱體6上部安裝上箱體7，濾袋9懸掛在上箱體7的花板上，上箱體7內(nèi)設(shè)置脈沖噴吹清灰裝置10。
[0021]2、安裝催化反應(yīng)器2，即在袋濾器I的出口側(cè)安裝反應(yīng)器箱體14，在其內(nèi)部分層設(shè)置催化劑13，在催化反應(yīng)器2的入口處設(shè)置反應(yīng)氣體噴射格柵12，安裝反應(yīng)氣體制備系統(tǒng)11，通過(guò)管道使其與反應(yīng)氣體噴射格柵12連接。
[0022]3、安裝自動(dòng)控制系統(tǒng)3，通過(guò)信號(hào)線(xiàn)使其與袋濾器I和催化反應(yīng)器2相連。
[0023]4、接通煙氣，先用袋濾器I去除煙氣中的微細(xì)粒子，再用催化反應(yīng)器2去除煙氣中NOx或二惡英，凈化后的煙氣從催化反應(yīng)器出口 15排出。
[0024]5、通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)3檢測(cè)并發(fā)出指令，脈沖噴吹清灰裝置10工作，對(duì)濾袋9清灰，脫落的粉塵落入灰斗8，定期排走。
[0025]6、通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)3檢測(cè)并發(fā)出指令，對(duì)反應(yīng)氣體制備系統(tǒng)11的供氣量和氣體濃度實(shí)施調(diào)節(jié)。
【權(quán)利要求】
1.一種煙氣微細(xì)粒子及氣態(tài)污染物協(xié)同去除的煙氣凈化裝置，由袋濾器(I)、催化反應(yīng)器(2)和自動(dòng)控制系統(tǒng)(3)組成，袋濾器(I)包括進(jìn)口喇叭(4)、氣流分布板(5)、中箱體(6)、上箱體(7)、灰斗(8)、濾袋(9)、脈沖噴吹清灰裝置(10);進(jìn)口喇叭(4)安裝在中箱體(6)進(jìn)氣方向側(cè)，氣流分布板(5)設(shè)置在進(jìn)口喇叭(4)的入口處，中箱體(6)上部安裝上箱體(7)，濾袋(9)懸掛在上箱體(7)的花板上，在上箱體(7)內(nèi)設(shè)置脈沖噴吹清灰裝置(10)，灰斗(8)安裝在中箱體(6)的下方，其特征是在袋濾器(I)的出口安裝催化反應(yīng)器(2)，催化反應(yīng)器(2)呈豎向布置，自動(dòng)控制系統(tǒng)(3)通過(guò)信號(hào)線(xiàn)與袋濾器(I)和催化反應(yīng)器(2)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煙氣微細(xì)粒子及氣態(tài)污染物協(xié)同去除的煙氣凈化裝置，其特征是濾袋(9)是圓形、橢圓形或矩形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煙氣微細(xì)粒子及氣態(tài)污染物協(xié)同去除的煙氣凈化裝置，其特征是催化反應(yīng)器(2)包括反應(yīng)氣體制備系統(tǒng)(11)、反應(yīng)氣體噴射格柵(12)、催化劑(13)、反應(yīng)器箱體(14)和反應(yīng)器出口(15);反應(yīng)器箱體(14)安裝在濾袋器(I)的出口，自上而下形成豎井式煙氣通道，反應(yīng)器箱體(14)內(nèi)分層設(shè)置催化劑(13)，反應(yīng)氣體噴射格柵(12)設(shè)置在催化劑(13)的上游，反應(yīng)氣體制備系統(tǒng)(11)通過(guò)管道與反應(yīng)器噴射格柵(12)相連接；反應(yīng)器出口(15)安裝在反應(yīng)器箱體(14)的上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種煙氣微細(xì)粒子及氣態(tài)污染物協(xié)同去除的煙氣凈化裝置，其特征是反應(yīng)氣體制備系統(tǒng)(11)是NH3或O2反應(yīng)氣體制備系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種煙氣微細(xì)粒子及氣態(tài)污染物協(xié)同去除的煙氣凈化裝置，其特征是催化劑(13)分層布置，其結(jié)構(gòu)是蜂窩狀或波紋板式。
【文檔編號(hào)】B01D53/56GK203710824SQ201420029776
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月17日
【發(fā)明者】姚群, 許漢渝, 朱俊杰, 孫軍軍, 聶曦, 錢(qián)磊, 張發(fā)有, 陳盛建, 葉超 申請(qǐng)人:中鋼集團(tuán)天澄環(huán)保科技股份有限公司