煉焦過程中去除氮氧化物的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種煉焦過程中去除氮氧化物的裝置，該裝置由燃燒室排出的高溫?zé)煔馔ㄟ^向焦?fàn)t蓄熱室內(nèi)中直接噴入氨，發(fā)生選擇性非催化還原反應(yīng)，去除一部分氮氧化物；利用蓄熱室磚塊堆疊的結(jié)構(gòu)，煙氣以紊流方式運(yùn)動(dòng)的特性使未反應(yīng)的氮氧化物和氨充分混和，除去一部分氮氧化物；通過蓄熱室后的煙氣溫度降低至適當(dāng)?shù)臏囟群笸ㄟ^催化劑床，發(fā)生選擇性催化還原反應(yīng)進(jìn)一步除去煙氣中的氮氧化物。通過以上三個(gè)階段處理，使煙氣中的氮氧化物還原為無毒無害的氮?dú)?，從而?shí)現(xiàn)焦?fàn)t廢氣中氮氧化物的達(dá)標(biāo)排放。
【專利說明】煉焦過程中去除氮氧化物的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種煉焦廢氣的脫硝的設(shè)備，主要用于煉焦行業(yè)產(chǎn)生的含氮氧化物廢氣的凈化處理。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今煉焦行業(yè)生產(chǎn)在滿足人類不斷增長的物質(zhì)需求的同時(shí)，也造成了資源、能源的大量消耗，給自然環(huán)境帶來了嚴(yán)重的污染，使得人類賴以生存的環(huán)境面臨嚴(yán)重破壞的境地。
[0003]搗固煉焦屬于高耗能行業(yè)，不僅能耗高，污染也非常嚴(yán)重。我國煉焦行業(yè)發(fā)展歷史悠久，但是對此行業(yè)的污染控制卻不夠重視，尤其是焦?fàn)t氮氧化物的污染問題始終未能得到解決。在2012年剛剛實(shí)施的《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定在2015年后新建的煉焦?fàn)t氮氧化物排放濃度不得超過500 mg/m3，而火電行業(yè)氮氧化物最高排放濃度為100mg/m3。要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，必須采取有力治理措施，減少煉焦過程中產(chǎn)生的氮氧化物的排放量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決焦過程中產(chǎn)生的氮氧化物排放濃度過高的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種煉焦過程中去除氮氧化物的裝置，用于凈化處理煉焦企業(yè)焦?fàn)t運(yùn)行過程中產(chǎn)生的含氮氧化物的廢氣。
[0005]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方法來實(shí)現(xiàn):
[0006]一種煉焦過程中去除氮氧化物的裝置，是由制氨系統(tǒng)、氨氣控制系統(tǒng)、氨氣噴嘴、焦?fàn)t蓄熱室、蓄熱室底部支煙道、主煙道、催化劑床和煙?組成。含氮氧化物的煙氣由焦?fàn)t頂部燃燒室產(chǎn)生后直接經(jīng)燃燒室下方斜道進(jìn)入焦?fàn)t蓄熱室中，制氨系統(tǒng)產(chǎn)生的氨氣經(jīng)由氨噴頭由焦?fàn)t蓄熱室頂部噴入焦?fàn)t蓄熱室內(nèi)，制氨系統(tǒng)產(chǎn)生的氨氣由氨氣控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)，焦?fàn)t蓄熱室整齊排布格子磚及篦子磚，氨噴頭設(shè)置于氨氣控制系統(tǒng)兩個(gè)進(jìn)氣口之間，煙氣由焦?fàn)t蓄熱室底部支煙道排出，并進(jìn)入主煙道中，煙氣與噴入的氨氣充分混合，混合氣體通過安裝在煙道內(nèi)部的催化劑床，經(jīng)過催化反應(yīng)煙氣中的氮氧化物與氨氣反應(yīng)，使煙氣中的氮氧化物還原為無毒無害的氮?dú)夂退瑑艋瓿傻臒煔庥蔁?排放。
[0007]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0008]本實(shí)用新型主要在煉焦設(shè)備蓄熱室及煙道中運(yùn)用了 SCR/SCNR聯(lián)合脫硝技術(shù)，通過三個(gè)階段對煙氣中的氮氧化物進(jìn)行凈化。第一階段直接向焦?fàn)t蓄熱室內(nèi)由燃燒室排出的高溫?zé)煔庵袊娙氚保l(fā)生選擇性非催化還原反應(yīng)，去除一部分氮氧化物；第二階段利用蓄熱室中煙氣以紊流方式運(yùn)動(dòng)的特性使未反應(yīng)的氮氧化物和氨充分混和；第三階段通過蓄熱室后的煙氣溫度降低至適當(dāng)?shù)臏囟群笸ㄟ^催化劑床層，發(fā)生選擇性催化還原反應(yīng)進(jìn)一步除去煙氣中的氮氧化物。通過以上三個(gè)階段處理，使煙氣中的氮氧化物還原為無毒無害的氮?dú)?，從而?shí)現(xiàn)焦?fàn)t廢氣中氮氧化物的達(dá)標(biāo)排放。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖，對本裝置的技術(shù)方案再作進(jìn)一步的說明:
[0011]如圖1所示，一種煉焦過程中去除氮氧化物的裝置，是由制氨系統(tǒng)1、氨氣控制系統(tǒng)2、氨氣噴嘴3、焦?fàn)t蓄熱室4、蓄熱室底部支煙道5、主煙道6、催化劑床7以及煙? 8組成。含氮氧化物的煙氣由焦?fàn)t頂部燃燒室產(chǎn)生后直接經(jīng)燃燒室下方斜道進(jìn)入焦?fàn)t蓄熱室4中，制氨系統(tǒng)1產(chǎn)生的氨氣經(jīng)由氨噴頭3由焦?fàn)t蓄熱室4頂部噴入焦?fàn)t蓄熱室4內(nèi)，此時(shí)煙氣溫度約為1000°C，氨氣經(jīng)制氨系統(tǒng)1產(chǎn)生經(jīng)由氨噴頭3由蓄熱室4頂部噴入蓄熱室4內(nèi)。氨氣噴入量、噴入哪一組蓄熱室，由氨氣控制系統(tǒng)2進(jìn)行自動(dòng)控制。氨噴頭3設(shè)置于氨氣控制系統(tǒng)2兩個(gè)進(jìn)氣口之間，這樣設(shè)計(jì)是為了使含氮氧化物的煙氣在進(jìn)入蓄熱室4的第一時(shí)間就可以與噴入的氨氣混合并發(fā)生SNCR反應(yīng)。煙氣與氨氣初步混合后進(jìn)入蓄熱室4的格子磚內(nèi)進(jìn)行換熱，在煙氣溫度降低至850°C之前SNCR反應(yīng)可以持續(xù)進(jìn)行。
[0012]蓄熱室內(nèi)整齊排布格子磚，格子磚是蓄熱以及煙氣混合的主要結(jié)構(gòu)。煙氣通過磚塊將熱量傳導(dǎo)給磚塊，以提高焦?fàn)t蓄熱室4內(nèi)煙氣溫度，從而達(dá)到蓄熱的目的。由于焦?fàn)t蓄熱室4呈磚塊堆疊的結(jié)構(gòu)，煙氣在焦?fàn)t蓄熱室4內(nèi)呈紊流流動(dòng)，焦?fàn)t蓄熱室4中煙氣以紊流方式運(yùn)動(dòng)的特性與未反應(yīng)的氮氧化物和氨充分混和，除去一部分氮氧化物；
[0013]每一個(gè)蓄熱室底部都裝有分支煙道，所有分支煙道最終匯集與主煙道。煙氣由焦?fàn)t蓄熱室4底部支煙道5排出，然后進(jìn)入主煙道6中，此時(shí)經(jīng)過焦?fàn)t蓄熱室4換熱的煙氣溫度為300攝氏度。煙氣與噴入的氨氣充分混合，混合氣體通過安裝在煙道內(nèi)部的催化劑床7，催化劑床7安裝在主煙道6中溫度適宜反應(yīng)的一段，催化劑為1102與V 205的混合材料，Ti02作為骨架材料將催化劑材料為蜂窩狀方形柱體，柱體高度為lm，催化劑柱體截面為均勻排布的5X5的正方形小孔，方孔壁厚1_。經(jīng)過催化反應(yīng)煙氣中的氮氧化物與氨氣反應(yīng)，使煙氣中的氮氧化物還原為無毒無害的氮?dú)夂退瑑艋瓿傻臒煔庥蔁焽?排放。
【權(quán)利要求】
1.一種煉焦過程中去除氮氧化物的裝置，是由制氨系統(tǒng)(I)、氨氣控制系統(tǒng)(2)、氨氣噴嘴(3)、焦?fàn)t蓄熱室(4)、蓄熱室底部支煙道(5)、主煙道(6)、催化劑床(7)和煙囪(8)組成，含氮氧化物的煙氣由焦?fàn)t頂部燃燒室產(chǎn)生后直接經(jīng)燃燒室下方斜道進(jìn)入焦?fàn)t蓄熱室(4)中，制氨系統(tǒng)(I)產(chǎn)生的氨氣經(jīng)由氨噴頭(3)由焦?fàn)t蓄熱室(4)頂部噴入焦?fàn)t蓄熱室(4)內(nèi)，制氨系統(tǒng)(I)產(chǎn)生的氨氣由氨氣控制系統(tǒng)(2)調(diào)節(jié)，焦?fàn)t蓄熱室(4)整齊排布格子磚及篦子磚，氨噴頭(3)設(shè)置于氨氣控制系統(tǒng)(2)兩個(gè)進(jìn)氣口之間，煙氣由焦?fàn)t蓄熱室(4)底部支煙道(5)排出，并進(jìn)入主煙道(6)中，煙氣與噴入的氨氣充分混合，混合氣體通過安裝在煙道內(nèi)部的催化劑床(7 )，經(jīng)過催化反應(yīng)煙氣中的氮氧化物與氨氣反應(yīng)，使煙氣中的氮氧化物還原為無毒無害的氮?dú)夂退?，凈化完成的煙氣由煙?8)排放。
【文檔編號】B01D53/56GK204220010SQ201420663360
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日
【發(fā)明者】張有賢, 甄天坷, 王園, 余瑩瑩, 王程塬 申請人:蘭州大學(xué)