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
【專利摘要】本實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和自動控制系統(tǒng)3組成，袋濾器1包括進口喇叭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；進口喇叭4安裝在中箱體6進氣方向側(cè)，氣流分布板5設(shè)置在進口喇叭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，自動控制系統(tǒng)3通過信號線與袋濾器1和催化反應(yīng)器2相連。本實用新型能同時去除煙氣中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、堵塞和磨損問題，可延長催化劑壽命。將袋濾器與催化反應(yīng)器有機復(fù)合成一套裝置，可簡化工藝流程，減少占地面積，降低設(shè)備投資和維護費用，適合環(huán)保技術(shù)升級改造。
【專利說明】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，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，以滿足下游工藝設(shè)備對煙氣中污染物濃度限值的要求。
[0003]工程中對煙氣凈化一般是分步實施的，即單獨設(shè)置催化反應(yīng)器以去除煙氣中的NOx或二惡英，再單獨設(shè)置袋式除塵器以去除煙氣中粉塵和微細(xì)粒子。兩種裝置通常是獨立設(shè)置的，沒有關(guān)聯(lián)，上馬的時間也未必相同，占地大，投資高，也往往受場地限制布置困難?，F(xiàn)實中缺乏用一套裝置同時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，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及重金屬粒子會使催化劑中毒，飛灰也會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，過濾后的煙氣(含塵濃度< 30mg/m3)再進SCR反應(yīng)器脫硝，則會顯著提高SCR的脫硝效率，延長催化劑的使用壽命。
[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，會提高二惡英凈化效率，延長催化劑使用壽命。
[0006]袋式除塵器是一種用過濾材料制成濾袋對煙氣中顆粒物過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)進步，一些耐高溫的過濾材料逐漸被開發(fā)出來，如不銹鋼濾筒、陶瓷濾管等，使得袋式除塵器耐溫性實現(xiàn)突破，在300?450°C溫度下工作成為可能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，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，同時去除NOx或二惡英，在一個裝置中可實現(xiàn)多種污染物協(xié)同去除，以減少占地和投資費用，并可有效解決SCR催化劑中毒、堵塞和磨損問題。
[0008]本實用新型的技術(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)器和自動控制系統(tǒng)組成，袋濾器包括進口喇叭、氣流分布板、中箱體、上箱體、灰斗、濾袋、脈沖噴吹清灰裝置；進口喇叭安裝在中箱體進氣方向側(cè)，氣流分布板設(shè)置在進口喇叭的入口處，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，自動控制系統(tǒng)通過信號線與袋濾器和催化反應(yīng)器相連。
[0009]本實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(濾筒或濾管)，其形狀可以是圓形、橢圓形和矩形等。
[0010]本實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，催化劑的種類可根據(jù)被去除氣態(tài)污染物的理化性質(zhì)來選擇。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入裝置后通過氣流分布板進行均勻性整流，再經(jīng)濾袋過濾，去除粉塵微細(xì)粒子；過濾后的煙氣通過反應(yīng)氣體噴射格柵與NH3或O2混合，再進入脫硝催化劑或二惡英催化劑進行分解反應(yīng)，生成無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自動控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)，袋濾器清灰也通過自動控制系統(tǒng)發(fā)出指令，脈沖噴吹清灰裝置開始工作，對濾袋清灰，脫落的粉塵落入灰斗中，定期排走。
[0015]本實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、堵塞和磨損問題，可延長催化劑壽命。將袋濾器與催化反應(yīng)器有機復(fù)合成一套裝置，可簡化工藝流程，減少占地面積，降低設(shè)備投資和維護費用，適合環(huán)保技術(shù)升級改造。
【專利附圖】

【附圖說明】 [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.自動控制系統(tǒng)，4.進口喇叭，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。
【具體實施方式】
[0019]如附圖所示，本實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以下方式實施，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，進口喇叭4安裝在中箱體6進氣方向側(cè)，在進口喇叭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，通過管道使其與反應(yīng)氣體噴射格柵12連接。
[0022]3、安裝自動控制系統(tǒng)3，通過信號線使其與袋濾器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、通過自動控制系統(tǒng)3檢測并發(fā)出指令，脈沖噴吹清灰裝置10工作，對濾袋9清灰，脫落的粉塵落入灰斗8，定期排走。
[0025]6、通過自動控制系統(tǒng)3檢測并發(fā)出指令，對反應(yīng)氣體制備系統(tǒng)11的供氣量和氣體濃度實施調(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)和自動控制系統(tǒng)(3)組成，袋濾器(I)包括進口喇叭(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);進口喇叭(4)安裝在中箱體(6)進氣方向側(cè)，氣流分布板(5)設(shè)置在進口喇叭(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，自動控制系統(tǒng)(3)通過信號線與袋濾器(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】B01D53/56GK203710824SQ201420029776
【公開日】2014年7月16日 申請日期: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, 錢磊, 張發(fā)有, 陳盛建, 葉超 申請人:中鋼集團天澄環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br>