一種蜂窩scr脫硝催化劑的煙氣脫硝實驗平臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種蜂窩SCR脫硝催化劑的煙氣脫硝實驗平臺，包括用于煙氣與不同氣體成分相互混合的煙氣混合系統(tǒng)，與煙氣混合系統(tǒng)連通的煙氣反應(yīng)系統(tǒng)，與煙氣反應(yīng)系統(tǒng)連接的成分檢測系統(tǒng)，其還包括用于對煙氣反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的煙氣進行加熱和保溫的電加熱系統(tǒng)，以及與煙氣反應(yīng)系統(tǒng)連通的煙氣回流系統(tǒng)，且在煙氣回流過程中，煙氣回流系統(tǒng)將煙氣內(nèi)的熱量還置換至所述煙氣反應(yīng)系統(tǒng)中。本實用新型通過設(shè)置電加熱系統(tǒng)和煙氣回流系統(tǒng)，可使反應(yīng)的煙氣中的熱量重新對煙氣反應(yīng)系統(tǒng)進行加熱，并且還能通過電加熱系統(tǒng)進行溫度補充，整體具有煙氣回收和熱量再利用功能的優(yōu)點。
【專利說明】一種蜂窩SCR脫硝催化劑的煙氣脫硝實驗平臺

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及SCR脫硝催化劑生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，特別涉及一種蜂窩SCR脫硝催化劑的煙氣脫硝實驗平臺。

【背景技術(shù)】
[0002]由于人類活動與經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國環(huán)境遭到嚴重破壞，極端氣候明顯增多，對人民生命及財產(chǎn)造成嚴重威脅，給國家造成重大損失，同時阻礙了國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。國家為了治理環(huán)境也付出了巨大的代價。
[0003]我國目前氮氧化物排放總量已超過1800萬噸，如果不采取有效控制措施，未來十五年中國氮氧化物排放量將繼續(xù)增長，到2020年可能達到3000萬噸以上。我國是燃煤大國，燃煤電廠是氮氧化物首要排放源，約占總量的40%，將成為國家首批控制對象。
[0004]蜂窩體SCR脫硝催化劑主要作用是將排放廢氣中的NOx轉(zhuǎn)換成氮氣與水蒸氣，以達到環(huán)保排放標準。
[0005]SCR裝置主要由兩大主體組成:脫除劑制備系統(tǒng)和反應(yīng)器本體；通過向反應(yīng)器內(nèi)噴入反應(yīng)劑NH3，將NOx還原為氮氣，由于此還原反應(yīng)對溫度較為敏感,故需加入催化劑以增強反應(yīng)活性，滿足反應(yīng)的溫度要求。
[0006]全國各地火力發(fā)電所用的煤種不同，脫硝所用的SCR脫硝催化劑的成分也有差異。為了最大程度相似地模擬SCR脫硝反應(yīng)所需的環(huán)境工況，有必要研發(fā)一種SCR煙氣脫硝實驗平臺，使其不僅占地面積小，而且能夠?qū)崿F(xiàn)精準模擬煙氣成分與溫度，實時監(jiān)測經(jīng)過每道催化劑過濾后煙氣成分的變化，同時還具有煙氣回收和熱量再利用的優(yōu)點。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型的目的在于提供一種具有煙氣回收和熱量再利用功能的蜂窩SCR脫硝催化劑的煙氣脫硝實驗平臺。
[0008]為了達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0009]一種蜂窩SCR脫硝催化劑的煙氣脫硝實驗平臺，包括用于煙氣與不同氣體成分相互混合的煙氣混合系統(tǒng)，與煙氣混合系統(tǒng)連通的煙氣反應(yīng)系統(tǒng)，與煙氣反應(yīng)系統(tǒng)連接的成分檢測系統(tǒng)，其還包括用于對煙氣反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的煙氣進行加熱和保溫的電加熱系統(tǒng)，以及與煙氣反應(yīng)系統(tǒng)連通的煙氣回流系統(tǒng)，且在煙氣回流過程中，煙氣回流系統(tǒng)將煙氣內(nèi)的熱量還置換至所述煙氣反應(yīng)系統(tǒng)中。
[0010]優(yōu)選地，所述煙氣反應(yīng)系統(tǒng)包括反應(yīng)腔，以及依次設(shè)于反應(yīng)腔內(nèi)的多根SCR脫硝催化劑。
[0011]優(yōu)選地，所述煙氣回流系統(tǒng)包括設(shè)于反應(yīng)腔進口一端的煙囪，以及包裹反應(yīng)腔的回流煙道，且所述回流煙道用于連通反應(yīng)腔的出口與煙囪。
[0012]優(yōu)選地，所述電加熱裝置為設(shè)于回流煙道外壁上的電加熱帶。
[0013]優(yōu)選地，所述成分檢測系統(tǒng)包括設(shè)于反應(yīng)腔上的檢測口及設(shè)于檢測口上且用于檢測煙氣成分、壓力和溫度的煙氣成分檢測儀、壓力計和溫度計。
[0014]優(yōu)選地，所述煙氣混合系統(tǒng)為設(shè)有煙氣注入口和混合注入口的混合管道，且該混合管道與所述反應(yīng)腔的進口相連通。
[0015]優(yōu)選地，還包括設(shè)于反應(yīng)腔上端的多個活動蓋板，每個活動蓋板與一根SCR脫硝催化劑相對應(yīng)，每個活動蓋板的內(nèi)側(cè)填充有保溫層，且每個活動蓋板均通過一金屬鉸鏈和一壓緊鎖扣與反應(yīng)腔的殼體連接。
[0016]優(yōu)選地，所述SCR脫硝催化劑為三根，所述檢測口為三個，所述回流煙道為三根，所述電加熱帶為三個，三個電加熱帶分別設(shè)于三根回流煙道的外壁，且三根回流煙道分別設(shè)于反應(yīng)腔的左、右兩端以及下端。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于:本實用新型通過設(shè)置電加熱系統(tǒng)和煙氣回流系統(tǒng)，可使反應(yīng)的煙氣中的熱量重新對煙氣反應(yīng)系統(tǒng)進行加熱，并且還能通過電加熱系統(tǒng)進行溫度補充，整體具有煙氣回收和熱量再利用功能的優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本實用新型所述蜂窩SCR脫硝催化劑的煙氣脫硝實驗平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]附圖標記說明:1、混合注入口，2、混合管道，3、支架，4、煙囪，5、反應(yīng)腔，6、活動蓋板，7、電加熱帶，8、回流煙道。

【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行詳細闡述，以使本實用新型的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本實用新型的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0022]參閱圖1所示，本實用新型提供一種蜂窩SCR脫硝催化劑的煙氣脫硝實驗平臺，整個平臺安裝在一個支架3上，包括用于煙氣與不同氣體成分相互混合的煙氣混合系統(tǒng)，與煙氣混合系統(tǒng)連通的煙氣反應(yīng)系統(tǒng)，與煙氣反應(yīng)系統(tǒng)連接的成分檢測系統(tǒng)，其還包括用于對煙氣反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的煙氣進行加熱和保溫的電加熱系統(tǒng)，以及與煙氣反應(yīng)系統(tǒng)連通的煙氣回流系統(tǒng)，且在煙氣回流過程中，煙氣回流系統(tǒng)將煙氣內(nèi)的熱量還置換至所述煙氣反應(yīng)系統(tǒng)中。
[0023]本實用新型的原理在于:通過設(shè)置電加熱系統(tǒng)和煙氣回流系統(tǒng)，可使反應(yīng)的煙氣中的熱量重新對煙氣反應(yīng)系統(tǒng)進行加熱，并且還能通過電加熱系統(tǒng)進行溫度補充，整體的實驗平臺具有煙氣回收和熱量再利用功能的優(yōu)點。
[0024]具體的，本實用新型中所述的煙氣反應(yīng)系統(tǒng)包括反應(yīng)腔5，以及依次設(shè)于反應(yīng)腔5內(nèi)的多根SCR脫硝催化劑。所述的煙氣回流系統(tǒng)包括設(shè)于反應(yīng)腔5進口一端的煙囪4，以及包裹反應(yīng)腔5的回流煙道8，且所述的回流煙道8用于連通反應(yīng)腔5的出口與煙囪4 ;所述的電加熱裝置為設(shè)于回流煙道8外壁上的電加熱帶7 ;所述的成分檢測系統(tǒng)包括設(shè)于反應(yīng)腔5上的檢測口及設(shè)于檢測口上且用于檢測煙氣成分、壓力和溫度的煙氣成分檢測儀、壓力計和溫度計；所述的煙氣混合系統(tǒng)為設(shè)有煙氣注入口和混合注入口 I的混合管道2，且該混合管道2與所述反應(yīng)腔5的進口相連通。
[0025]為了方便檢修，本實用新型還包括設(shè)于反應(yīng)腔5上端的多個活動蓋板6，每個活動蓋板6與一根SCR脫硝催化劑相對應(yīng)，每個活動蓋板6的內(nèi)側(cè)填充有保溫層，且每個活動蓋板6均通過一金屬鉸鏈和一壓緊鎖扣與反應(yīng)腔5的殼體連接，方便開啟與鎖緊。
[0026]作為優(yōu)選，本實用新型中所述的SCR脫硝催化劑為三根，所述的檢測口為三個，所述回流煙道8為三根，所述的電加熱帶7為三個，三個電加熱帶7分別設(shè)于三根回流煙道8的外壁，且三根回流煙道8分別設(shè)于反應(yīng)腔5的左、右兩端以及下端。
[0027]本實用新型為SCR脫硝催化劑的煙氣流場線性模擬的反應(yīng)設(shè)備，位于前段的煙氣發(fā)生裝置(未示出)采用天然氣燃燒后產(chǎn)生的一部分定量煙氣(經(jīng)比例燃燒控制其煙氣的含量并經(jīng)輔助電加熱設(shè)備控制其溫度)再經(jīng)過與通過混合注入口I外加的各種組份的氣(N2/NH3/N0/N0x/S03等)混合，使其達到模擬實際煙氣的成分及調(diào)節(jié)；之后的煙氣進入該反應(yīng)平臺進行SCR脫硝催化劑實際模擬反應(yīng)，主要階段有:
[0028]一、集束加壓階段，由于煙氣發(fā)生裝置(未示出)產(chǎn)生的煙氣是紊流狀態(tài)，而煙氣在煙囪中實際的狀態(tài)是平直的層流，為達到讓煙氣由紊流變?yōu)閷恿鞯哪康模诜磻?yīng)腔的煙氣進口處內(nèi)部布置有I塊方形三元催化劑，煙氣通過該三元催化劑時，被壓力和細小的通道壓縮成平直的氣流前往后方的設(shè)備參與反應(yīng)。
[0029]二、與SCR脫硝催化劑的反應(yīng)階段，由于在反應(yīng)腔5的內(nèi)部通道內(nèi)依次擺放了 3根SCR脫硝催化劑，每根催化劑前后都設(shè)置有三個檢測口，分別用于測量溫度/壓力、手動取樣、自動取樣，通過分析煙氣依次通過3根SCR脫硝催化劑后的成分、壓力、溫度變化，達到評價催化劑活性、靈活調(diào)整產(chǎn)品配方的目的。
[0030]三、煙氣回流排放階段，由于在反應(yīng)腔5的左、右、下部有3個回流煙道8，經(jīng)過3層SCR脫硝催化劑反應(yīng)過濾的煙氣，通過這3個回流煙道8向反應(yīng)腔的入口處回流，這樣高溫煙氣在回流過程中包裹著反應(yīng)腔5，能夠有效補償反應(yīng)腔內(nèi)部的溫度，使催化劑的反應(yīng)溫度在最佳狀態(tài)。同時由于在回流煙道8的兩側(cè)外壁還設(shè)置有3組電加熱帶7，通過檢測反應(yīng)腔5內(nèi)部溫度與設(shè)置值的偏差，能夠自動調(diào)節(jié)電加熱帶7的加熱功率，通過傳遞熱量給回流煙道8內(nèi)的煙氣，煙氣再補償給反應(yīng)腔5，來實現(xiàn)維持反應(yīng)腔內(nèi)部溫度的目的。且3路回流煙道8內(nèi)的煙氣在反應(yīng)腔5入口處匯總，通過煙囪4排出至處理裝置。
[0031]雖然結(jié)合附圖描述了本實用新型的實施方式，但是專利所有者可以在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)做出各種變形或修改，只要不超過本實用新型的權(quán)利要求所描述的保護范圍，都應(yīng)當在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種蜂窩SCR脫硝催化劑的煙氣脫硝實驗平臺，包括用于煙氣與不同氣體成分相互混合的煙氣混合系統(tǒng)，與煙氣混合系統(tǒng)連通的煙氣反應(yīng)系統(tǒng)，與煙氣反應(yīng)系統(tǒng)連接的成分檢測系統(tǒng)，其特征在于:還包括用于對煙氣反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的煙氣進行加熱和保溫的電加熱系統(tǒng)，以及與煙氣反應(yīng)系統(tǒng)連通的煙氣回流系統(tǒng)，且在煙氣回流過程中，煙氣回流系統(tǒng)將煙氣內(nèi)的熱量還置換至所述煙氣反應(yīng)系統(tǒng)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜂窩SCR脫硝催化劑的煙氣脫硝實驗平臺，其特征在于:所述煙氣反應(yīng)系統(tǒng)包括反應(yīng)腔(5)，以及依次設(shè)于反應(yīng)腔(5)內(nèi)的多根SCR脫硝催化劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蜂窩SCR脫硝催化劑的煙氣脫硝實驗平臺，其特征在于:所述煙氣回流系統(tǒng)包括設(shè)于反應(yīng)腔(5)進口一端的煙囪(4)，以及包裹反應(yīng)腔(5)的回流煙道(8)，且所述回流煙道(8)用于連通反應(yīng)腔(5)的出口與煙囪(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蜂窩SCR脫硝催化劑的煙氣脫硝實驗平臺，其特征在于:所述電加熱裝置為設(shè)于回流煙道(8)外壁上的電加熱帶(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蜂窩SCR脫硝催化劑的煙氣脫硝實驗平臺，其特征在于:所述成分檢測系統(tǒng)包括設(shè)于反應(yīng)腔(5)上的檢測口及設(shè)于檢測口上且用于檢測煙氣成分、壓力和溫度的煙氣成分檢測儀、壓力計和溫度計。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蜂窩SCR脫硝催化劑的煙氣脫硝實驗平臺，其特征在于:所述煙氣混合系統(tǒng)為設(shè)有煙氣注入口和混合注入口(1)的混合管道(2)，且該混合管道(2)與所述反應(yīng)腔(5)的進口相連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蜂窩SCR脫硝催化劑的煙氣脫硝實驗平臺，其特征在于:還包括設(shè)于反應(yīng)腔(5)上端的多個活動蓋板￠)，每個活動蓋板(6)與一根SCR脫硝催化劑相對應(yīng)，每個活動蓋板(6)的內(nèi)側(cè)填充有保溫層，且每個活動蓋板(6)均通過一金屬鉸鏈和一壓緊鎖扣與反應(yīng)腔(5)的殼體連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蜂窩SCR脫硝催化劑的煙氣脫硝實驗平臺，其特征在于:所述SCR脫硝催化劑為三根，所述檢測口為三個，所述回流煙道(8)為三根，所述電加熱帶(7)為三個，三個電加熱帶(7)分別設(shè)于三根回流煙道(8)的外壁，且三根回流煙道(8)分別設(shè)于反應(yīng)腔(5)的左、右兩端以及下端。
【文檔編號】B01D53/90GK204121980SQ201420569117
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】朱剛勇, 王仲力, 趙曙光 申請人:黃岡市華窯中瑞窯爐有限公司