本實用新型涉及環(huán)保設(shè)備領(lǐng)域,尤其涉及一種基于SCR技術(shù)的尾氣脫硝處理設(shè)備。
背景技術(shù):
環(huán)保問題是當(dāng)今世界共同關(guān)注的主要問題。大氣污染嚴(yán)重危害人類健康和生活質(zhì)量,甚至破壞自然界的生態(tài)平衡。目前我國約五分之一的城市大氣污染嚴(yán)重,重點城市中三分之一以上空氣質(zhì)量達(dá)不到國家二級標(biāo)準(zhǔn)。城市大氣的主要污染因素之一來源于汽車尾氣排放(包括各類汽柴油發(fā)動機(jī)),特別是柴油發(fā)動機(jī)的排放氣體中含有大量的氮氧化物,它會刺激人體,增加病毒感染的發(fā)病率,在陽光作用下產(chǎn)生化學(xué)煙霧,導(dǎo)致酸雨的產(chǎn)生,還會破壞植被,導(dǎo)致地表臭氧形成,并且與大氣反應(yīng)形成顆粒物,導(dǎo)致大氣灰霾污染。為此需要對尾氣進(jìn)行脫硝處理以減少氮氧化物的排放。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種基于SCR技術(shù)的尾氣脫硝處理設(shè)備,尿素水解出的氨氣與尾氣中的氮氧化物發(fā)生反應(yīng),實現(xiàn)了對尾氣的脫硝處理。
為達(dá)此目的,本實用新型采用以下技術(shù)方案:
一種基于SCR技術(shù)的尾氣脫硝處理設(shè)備,包括混合管,所述混合管的一端連有反應(yīng)箱體,所述混合管的另一端設(shè)有進(jìn)氣口,所述進(jìn)氣口上連有法蘭盤,所述混合管上設(shè)有至少一個尿素噴嘴,所述尿素噴嘴連有尿素泵,所述反應(yīng)箱體內(nèi)設(shè)有至少一個催化劑載體,所述反應(yīng)箱體上與所述催化劑載體對應(yīng)的位置設(shè)有安裝口,所述催化劑載體靠近所述安裝口的一端設(shè)有把手,所述把手位于所述反應(yīng)箱體的外部,所述催化劑載體與所述安裝口之間設(shè)有密封墊圈,所述催化劑載體上涂覆有SCR催化劑,所述反應(yīng)箱體內(nèi)設(shè)有加熱裝置。
具體地,利用選擇性催化還原法(Selective Catalytic Reduction,SCR)技術(shù)對尾氣進(jìn)行脫硝處理,混合管作為尾氣與尿素溶液混合的場所,尾氣從進(jìn)氣口進(jìn)入混合管,尿素溶液通過尿素噴嘴注入混合管內(nèi),尿素水解后產(chǎn)生氨氣。反應(yīng)箱體內(nèi)設(shè)置有催化劑載體,催化劑載體上設(shè)置有用于催化氨氣與氮氧化物反應(yīng)的SCR催化劑,具體反應(yīng)式如下:NH3+NO2→N2+H2O,NH3+NO+O2→N2+H2O,NH3+NO2+NO→N2+H2O。催化劑載體與反應(yīng)箱體之間為可拆卸連接,視所需的SCR催化劑的量來選擇催化劑載體的數(shù)量,加熱裝置用于對SCR催化劑進(jìn)行加熱使其達(dá)到最佳的催化條件,增強(qiáng)氮氧化物被還原的效果。
作為優(yōu)選,還包括中央處理器,所述混合管上設(shè)有第一溫度傳感器,所述第一溫度傳感器與所述中央處理器信號連接,所述加熱裝置與所述中央處理器信號連接。
具體地,由于尾氣具有一定的溫度,第一溫度傳感器檢測到尾氣的溫度后將信息傳送給中央處理器,中央處理器再對加熱裝置發(fā)出合適的加熱信號,以達(dá)到SCR催化劑最佳的催化溫度,使氮氧化物被還原的更徹底。
作為優(yōu)選,所述混合管上設(shè)有第一氮氧化物傳感器,所述第一氮氧化物傳感器與所述中央處理器信號連接,所述尿素泵與所述中央處理器信號連接。
進(jìn)一步的,第一氮氧化物傳感器用于檢測尾氣中氮氧化物的含量并將含量的數(shù)據(jù)傳輸給中央處理器,中央處理器根據(jù)氮氧化物的數(shù)據(jù)對尿素泵發(fā)出工作指令,尿素泵輸出適量的尿素溶液,避免沒有充足的氨氣與尾氣中的氮氧化物反應(yīng)。
作為優(yōu)選,所述反應(yīng)箱體遠(yuǎn)離所述混合管的一端連有排氣管,所述排氣管上設(shè)有第二氮氧化物傳感器和警報裝置,所述第二氮氧化物傳感器與所述中央處理器信號連接,所述警報裝置與所述中央處理器信號連接。
具體地,反應(yīng)箱體內(nèi)的氨氣與尾氣中的氮氧化物反應(yīng)后通過排氣管向外排出。第二氮氧化物傳感器用于檢測向外排放的氣體中氮氧化物的含量并將數(shù)據(jù)傳輸給中央處理器,若數(shù)據(jù)高于環(huán)保要求值,則中央處理器對警報裝置發(fā)出觸發(fā)指令。
作為優(yōu)選,還包括顯示器,所述排氣管上設(shè)有第二溫度傳感器,所述第二溫度傳感器與所述顯示器信號連接,所述第一溫度傳感器與所述顯示器信號連接,所述第一氮氧化物傳感器與所述顯示器信號連接,所述第二氮氧化物傳感器與所述顯示器信號連接。
具體地,顯示器用于顯示第二溫度傳感器、第一溫度傳感器、第一氮氧化物和第二氮氧化物檢測到的數(shù)據(jù),便于實時觀察脫硝處理設(shè)備的各項數(shù)據(jù)。
作為優(yōu)選,所述尿素噴嘴的數(shù)量為兩個,兩個所述尿素噴嘴分別位于所述混合管的底部和頂部。
具體地,尿素噴嘴分別位于所述混合管的底部和頂部,保證尿素溶液與混合管中不同位置的尾氣都能接觸,進(jìn)一步加強(qiáng)脫銷的效果。
作為優(yōu)選,所述催化劑載體上還涂覆有尿素水解催化劑和氨氣氧化催化劑,所述SCR催化劑位于所述尿素水解催化劑與所述氨氣氧化催化劑之間,所述尿素水解催化劑位于所述催化劑載體靠近所述混合管的一端。
具體地,尿素水解催化劑用于催化尿素溶液水解成氨氣,有效的提高了尿素的利用率;同時為了避免氨氣向外排出,加入氨氣氧化催化劑,氨氣與氮氧化物反應(yīng)后殘留的部分通過氨氣氧化催化劑的作用與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成對空氣無害的氮氣和水蒸氣。
本實用新型的有益效果:尾氣從進(jìn)氣口進(jìn)入混合管,尿素溶液通過尿素噴嘴注入混合管內(nèi),尿素水解后產(chǎn)生氨氣。反應(yīng)箱體內(nèi)設(shè)置有催化劑載體,催化劑載體上設(shè)置有用于催化氨氣與氮氧化物反應(yīng)的SCR催化劑,催化劑載體與反應(yīng)箱體之間為可拆卸連接,視所需的SCR催化劑的量來選擇催化劑載體的數(shù)量,加熱裝置用于對SCR催化劑進(jìn)行加熱使其達(dá)到最佳的催化條件,增強(qiáng)氮氧化物被還原的效果,實現(xiàn)了對尾氣的脫硝處理。
附圖說明
圖1是尾氣處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中:
1、混合管;101、法蘭盤;102、尿素噴嘴;103、尿素泵;104、第一溫度傳感器;105、第一氮氧化物傳感器;
2、反應(yīng)箱體;201、催化劑載體;202、把手;
3、排氣管;301、第二氮氧化物傳感器;302、第二溫度傳感器。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖并通過具體實施方式來進(jìn)一步說明本實用新型的技術(shù)方案。
如圖1所示的一種基于SCR技術(shù)的尾氣脫硝處理設(shè)備,包括混合管1,混合管1的一端連有反應(yīng)箱體2,混合管1的另一端設(shè)有進(jìn)氣口,進(jìn)氣口上連有法蘭盤101,混合管上設(shè)有至少一個尿素噴嘴102,尿素噴嘴102連有尿素泵103,反應(yīng)箱體2內(nèi)設(shè)有至少一個催化劑載體201,反應(yīng)箱體2上與催化劑載體201對應(yīng)的位置設(shè)有安裝口,催化劑載體201靠近安裝口的一端設(shè)有把手202,把手202位于反應(yīng)箱體2的外部,催化劑載體201與安裝口之間設(shè)有密封墊圈,催化劑載體201上涂覆有SCR催化劑,反應(yīng)箱體2內(nèi)設(shè)有加熱裝置。
具體地,利用選擇性催化還原法(Selective Catalytic Reduction,SCR)技術(shù)對尾氣進(jìn)行脫硝處理,混合管1作為尾氣與尿素溶液混合的場所,尾氣從進(jìn)氣口進(jìn)入混合管1,尿素溶液通過尿素噴嘴102注入混合管1內(nèi),尿素水解后產(chǎn)生氨氣。反應(yīng)箱體2內(nèi)設(shè)置有催化劑載體201,催化劑載體201上設(shè)置有用于催化氨氣與氮氧化物反應(yīng)的SCR催化劑,具體反應(yīng)式如下:NH3+NO2→N2+H2O,NH3+NO+O2→N2+H2O,NH3+NO2+NO→N2+H2O。催化劑載體201與反應(yīng)箱體2之間為可拆卸連接,視所需的SCR催化劑的量來選擇催化劑載體201的數(shù)量,加熱裝置用于對SCR催化劑進(jìn)行加熱使其達(dá)到最佳的催化條件,增強(qiáng)氮氧化物被還原的效果。
作為優(yōu)選,還包括中央處理器,混合管1上設(shè)有第一溫度傳感器104,第一溫度傳感器104與中央處理器信號連接,加熱裝置與中央處理器信號連接。
具體地,由于尾氣具有一定的溫度,第一溫度傳感器104檢測到尾氣的溫度后將信息傳送給中央處理器,中央處理器再對加熱裝置發(fā)出合適的加熱信號,以達(dá)到SCR催化劑最佳的催化溫度,使氮氧化物被還原的更徹底。
作為優(yōu)選,混合管1上設(shè)有第一氮氧化物傳感器105,第一氮氧化物傳感器105與中央處理器信號連接,尿素泵103與中央處理器信號連接。
進(jìn)一步的,第一氮氧化物傳感器105用于檢測尾氣中氮氧化物的含量并將含量的數(shù)據(jù)傳輸給中央處理器,中央處理器根據(jù)氮氧化物的數(shù)據(jù)對尿素泵103發(fā)出工作指令,尿素泵103輸出適量的尿素溶液,避免沒有充足的氨氣與尾氣中的氮氧化物反應(yīng)。
作為優(yōu)選,反應(yīng)箱體2遠(yuǎn)離混合管1的一端連有排氣管3,排氣管3上設(shè)有第二氮氧化物傳感器301和警報裝置,第二氮氧化物傳感器301與中央處理器信號連接,警報裝置與中央處理器信號連接。
具體地,反應(yīng)箱體2內(nèi)的氨氣與尾氣中的氮氧化物反應(yīng)后通過排氣管3向外排出。第二氮氧化物傳感器301用于檢測向外排放的氣體中氮氧化物的含量并將數(shù)據(jù)傳輸給中央處理器,若數(shù)據(jù)高于環(huán)保要求值,則中央處理器對警報裝置發(fā)出觸發(fā)指令。
作為優(yōu)選,還包括顯示器,排氣管3上設(shè)有第二溫度傳感器302,第二溫度傳感器302與顯示器信號連接,第一溫度傳感器104與顯示器信號連接,第一氮氧化物傳感器105與顯示器信號連接,第二氮氧化物傳感器301與顯示器信號連接。
具體地,顯示器用于顯示第二溫度傳感器302、第一溫度傳感器104、第一氮氧化物和第二氮氧化物檢測到的數(shù)據(jù),便于實時觀察脫硝處理設(shè)備的各項數(shù)據(jù)。
作為優(yōu)選,尿素噴嘴102的數(shù)量為兩個,兩個尿素噴嘴102分別位于混合管1的底部和頂部。
具體地,尿素噴嘴102分別位于混合管1的底部和頂部,保證尿素溶液與混合管1中不同位置的尾氣都能接觸,進(jìn)一步加強(qiáng)脫銷的效果。
作為優(yōu)選,催化劑載體201上還涂覆有尿素水解催化劑和氨氣氧化催化劑,SCR催化劑位于尿素水解催化劑與氨氣氧化催化劑之間,尿素水解催化劑位于催化劑載體201靠近混合管1的一端。
具體地,尿素水解催化劑用于催化尿素溶液水解成氨氣,有效的提高了尿素的利用率;同時為了避免氨氣向外排出,加入氨氣氧化催化劑,氨氣與氮氧化物反應(yīng)后殘留的部分通過氨氣氧化催化劑的作用與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成對空氣無害的氮氣和水蒸氣。
本文中的“第一”、“第二”僅僅是為了在描述上加以區(qū)分,并沒有特殊的含義。
顯然,本實用新型的上述實施例僅僅是為了清楚說明本實用新型所作的舉例,而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。