用于恢復(fù)低溫脫硝催化劑活性的在線清掃裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種用于恢復(fù)低溫脫硝催化劑活性的在線清掃裝置，主要為了不影響催化劑活性且有效避免下游煙道粘附硫酸銨情況發(fā)生而提出。本實(shí)用新型用于恢復(fù)低溫脫硝催化劑活性的在線清掃裝置包括脫硝反應(yīng)器，所述脫硝反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有催化劑床，所述催化劑床上設(shè)置有催化劑，所述脫硝反應(yīng)器連接有噴吹噴淋裝置，至少在所述催化劑床的上方設(shè)置有一層噴淋層。本實(shí)用新型用于恢復(fù)低溫脫硝催化劑活性的在線清掃裝置通過所述脫硝反應(yīng)器連接的噴吹噴淋裝置對催化劑床上的催化劑進(jìn)行噴吹噴淋處理，從而恢復(fù)催化劑活性，使催化劑床層長期保證穩(wěn)定的脫硝效率，同時可以避免下游煙道的硫酸銨粘附。
【專利說明】
用于恢復(fù)低溫脫硝催化劑活性的在線清掃裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種涉及煙氣脫硝催化劑領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于恢復(fù)低溫脫硝催化劑活性的在線清掃裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由化石燃料燃燒產(chǎn)生的NOx可以造成酸雨、光化學(xué)煙霧和臭氧層耗散等多種環(huán)境危害，并對人類的身體健康產(chǎn)生影響，現(xiàn)已成為一種主要的大氣污染物。目前針對工業(yè)煙氣NOx的主要控制手段是基于釩鎢鈦體系催化劑的標(biāo)準(zhǔn)SCR脫硝工藝。該工藝對NOx具有良好的脫除效率，適用溫度為300-400°C，在溫度較高的燃煤煙氣領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。
[0003]然而隨著污染形勢的日益嚴(yán)峻，環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，燃煤煙氣NOx的控制已經(jīng)無法滿足我國環(huán)境保護(hù)發(fā)展的需要。因此，現(xiàn)行的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)對以焦?fàn)t煙氣、冶金煙氣為代表的低溫?zé)煔獾腘Ox排放也提出了控制要求。這些煙氣的溫度區(qū)間為100-300 °C，常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)SCR脫硝催化劑無法發(fā)揮作用，因此以過渡族金屬氧化物為代表的低溫脫硝催化劑日益受到人們的重視并得到了快速的發(fā)展。然而該類型催化劑在催化氨和NOx發(fā)生還原反應(yīng)生成氮?dú)獾耐瑫r，也會促使部分SO2氧化成SO3，SO3會與噴入煙道中的氨反應(yīng)生成硫酸銨。硫酸銨在低于300°C的溫度下為固態(tài)粘性物質(zhì)，附著在催化劑表明會阻礙催化劑表明的活性位與煙氣接觸，從而使催化劑很快失活。這已成為阻礙低溫脫硝催化劑推向商業(yè)化的主要問題。目前主流的解決方案一是通過對催化劑的改性，降低SO2的氧化率，從而抑制硫酸銨的生成。該方法可以在一定程度上延長催化劑的使用時間，但是仍無法使催化劑獲得商業(yè)上可接受的2-3年的使用壽命，且會明顯增加催化劑的制造成本。另一種方案是通過定期對催化劑進(jìn)行加熱，使其溫度升高到300 °C以上，從而使其表面的硫酸銨氣化揮發(fā)，使催化劑重新獲得活性。該法存在的問題一是揮發(fā)后的硫酸銨會在煙道下游重新凝結(jié)粘附在煙道表面，二是低溫脫硝催化劑制備過程中的煅燒溫度一般不超過300 0C，將其加熱到300 0C以上會對催化劑原有的活性造成破壞。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對上述問題，本實(shí)用新型提供一種不影響催化劑活性且有效避免下游煙道粘附硫酸銨情況發(fā)生的用于恢復(fù)低溫脫硝催化劑活性的在線清掃裝置。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型一種用于恢復(fù)低溫脫硝催化劑活性的在線清掃裝置包括脫硝反應(yīng)器，所述脫硝反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有催化劑床，所述催化劑床上設(shè)置有催化劑，所述脫硝反應(yīng)器連接有噴吹噴淋裝置，至少在所述催化劑床的上方設(shè)置有一層噴淋層。
[0006]進(jìn)一步地，所述噴吹噴淋裝置包括噴吹部件和噴淋部件，所述噴吹部件用于向所述的催化劑表面噴吹氣體，所述噴淋部件用于向通過噴淋層向所述的催化劑噴淋液體。
[0007]進(jìn)一步地，所述噴吹噴淋裝置為設(shè)置在脫硝反應(yīng)器上的筢式噴淋裝置，所述筢式噴淋裝置與進(jìn)氣管和進(jìn)液管連接。
[0008]進(jìn)一步地，所述筢式噴淋裝置與進(jìn)氣管和進(jìn)液管之間通過伸縮桿連接。
[0009]進(jìn)一步地，所述催化劑床包括沿豎直方向間距設(shè)置的若干床層，所述每個床層上均設(shè)置有催化劑，對應(yīng)每個所述床層的上方均設(shè)置有噴淋層。
[0010]進(jìn)一步地，所述脫硝反應(yīng)器的底部對應(yīng)所述催化劑床的下方設(shè)有洗滌液收集槽，所述洗滌液收集槽底部設(shè)置閥門。
[0011 ]進(jìn)一步地，所述洗滌液收集槽內(nèi)液體的容量為收集槽深度的1/3-2/3之間。
[0012]進(jìn)一步地，所述催化劑床沿水平方向分為至少3個清掃區(qū)域，每個清掃區(qū)域的所有床層上設(shè)置的催化劑量不超過整個催化劑床上催化劑總量的1/3。
[0013]進(jìn)一步地，所述硝化反應(yīng)器的煙氣出口和入口均設(shè)置有檢測煙氣中NOx的濃度的NOx檢測器。
[0014]進(jìn)一步地，所述洗滌液收集槽為錐形。
[0015]本實(shí)用新型用于恢復(fù)低溫脫硝催化劑活性的在線清掃裝置通過所述脫硝反應(yīng)器連接的噴吹噴淋裝置對催化劑床上的催化劑進(jìn)行噴吹噴淋處理，從而恢復(fù)催化劑活性，使催化劑床層長期保證穩(wěn)定的脫硝效率，同時可以避免下游煙道的硫酸銨粘附；本實(shí)用新型用于恢復(fù)低溫脫硝催化劑活性的在線清掃裝置全流程操作溫度不超過催化劑正常運(yùn)行溫度，不會破壞催化劑原有活性，且清掃過程在線進(jìn)行，不影響脫硝設(shè)備正常運(yùn)行，具有煙氣波動小，耗能低等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0016]圖1是實(shí)施例1用于恢復(fù)低溫脫硝催化劑活性的在線清掃裝置的工作流程圖；
[0017]圖2是實(shí)施I用于恢復(fù)低溫脫硝催化劑活性的在線清掃裝置的催化劑床的層狀結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為實(shí)施2催化劑縱向劃分為左右排列的4個清掃區(qū)域的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合說明書附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。
[0020]實(shí)施例1
[0021]本實(shí)施例用于恢復(fù)低溫脫硝催化劑活性的在線清掃裝置包括脫硝反應(yīng)器，所述脫硝反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有催化劑床，所述催化劑床上設(shè)置有催化劑，所述脫硝反應(yīng)器連接有噴吹噴淋裝置，在所述催化劑床的上方設(shè)置有一層噴淋層;所述脫硝反應(yīng)器的底部對應(yīng)所述催化劑床的下方設(shè)有洗滌液收集槽，所述洗滌液收集槽底部設(shè)置閥門。所述噴吹噴淋裝置包括噴吹部件和噴淋部件，所述噴吹部件用于向所述的催化劑表面噴吹氣體，所述噴淋部件用于向所述的噴淋層噴淋液體。
[0022]本實(shí)施例用于恢復(fù)低溫脫硝催化劑活性的在線清掃裝置的工作過程為包括如下步驟:
[0023]步驟1:對設(shè)置在催化劑床上的催化劑表面進(jìn)行氣體噴吹，進(jìn)行初步清灰，清灰后的灰分由煙氣帶走;噴吹用氣體可以但不限于空氣、氮?dú)?、二氧化碳、氧氣及其它們的混合氣體，噴吹氣體的壓力范圍為0-5Mpa，噴吹時間為l-2min。
[0024]步驟2:對步驟I處理后的催化劑進(jìn)行液體噴淋洗滌去除雜質(zhì)；進(jìn)行液體噴淋洗滌所采用的噴淋液體的壓力為0_50Mpa，噴淋時間為2-3min，所述噴淋液體的噴淋量為每立方催化劑每分鐘0.3-0.5m3;所采用的液體為水或者含有特定溶質(zhì)的水溶液，水溶液的溶質(zhì)包括但不限于滲透促進(jìn)劑、緩蝕劑、絡(luò)合劑、堿、勻染劑、乳化劑中的一種或幾種。
[0025]步驟3:利用煙氣本身的熱量對步驟2處理后的催化劑進(jìn)行原位在線烘干;被洗滌液浸濕的催化劑在煙氣自身熱量的作用下被逐步烘干，催化劑的活性也逐步得到恢復(fù)，從而實(shí)現(xiàn)對該區(qū)域催化劑的在線清掃再生
[0026]本實(shí)施例用于恢復(fù)低溫脫硝催化劑活性的在線清掃裝置可以根據(jù)催化劑的活性定期進(jìn)行清掃。
[0027]本實(shí)施例用于恢復(fù)低溫脫硝催化劑活性的在線清掃裝置采用在線清掃的方式，在催化劑床上對催化劑進(jìn)行處理后恢復(fù)活性，使催化劑床層長期保證穩(wěn)定的脫硝效率，同時可以避免下游煙道的硫酸銨粘附；全流程操作溫度不超過催化劑正常運(yùn)行溫度，不會破壞催化劑原有活性，且清掃過程在線進(jìn)行，不影響脫硝設(shè)備正常運(yùn)行，具有煙氣波動小，耗能低等優(yōu)點(diǎn)。
[0028]實(shí)施例2
[0029]本實(shí)施例用于恢復(fù)低溫脫硝催化劑活性的在線清掃裝置是在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)行的改進(jìn)。
[0030]所述硝化反應(yīng)器的煙氣出、入口均設(shè)置有檢測煙氣中NOx的濃度的NOx檢測器;所述催化劑床豎直設(shè)置有3層床層，所述每個床層上均設(shè)置有催化劑，對應(yīng)每個所述床層的上方均設(shè)置有噴淋層，催化劑以位于催化劑床的位置沿著縱向等分成左右排列的4個清掃區(qū)域，為避免清掃過程對煙氣造成較大波動，單個清掃區(qū)域的體積不超過催化劑總體積的1/3。洗滌液收集槽呈錐形。空氣噴吹和工業(yè)水噴淋共用一套筢式噴淋裝置，筢式噴淋裝置和進(jìn)氣進(jìn)水管之間由伸縮桿相連，使得筢式噴淋裝置可以在四個清掃區(qū)域內(nèi)自由移動，且每層催化劑床層安裝一套筢式噴淋裝置。
[0031]本實(shí)施例用于恢復(fù)低溫脫硝催化劑活性的在線清掃裝置的工作過程為:
[0032]步驟I，監(jiān)測硝化反應(yīng)器出入口煙氣中NOx的濃度，依據(jù)出入口NOx的濃度判斷催化劑活性，催化劑活性降低到初始活性的80%以下時，啟動催化劑在線清掃流程。
[0033]步驟2每次清掃4個清掃區(qū)域中的一個區(qū)域，并逐區(qū)域進(jìn)行周期性清掃:
[0034](I)針對第一塊待清掃區(qū)域，首先通過筢式噴淋裝置用壓縮空氣對催化劑床層進(jìn)行噴吹，初步除去催化劑表明的易脫附粉塵，噴吹時間為l_2min，脫附下來的粉塵由煙氣攜帶離開反應(yīng)器。
[0035](2)噴吹完成后通過筢式噴淋器用水對催化劑床層進(jìn)行噴淋沖洗。噴吹用液體為工業(yè)用水，噴淋壓力為IMpa，沖洗時間為2-3min，噴水量為每立方催化劑每分鐘0.3-0.5m3。催化劑表面以硫酸銨為主的沉積物溶于水后，在重力和煙氣的攜帶作用下沿著催化劑表面逐步下流，并最終在反應(yīng)器底部的洗滌液收集槽進(jìn)行匯聚。當(dāng)洗滌液收集槽內(nèi)的液面高度超過收集槽深度的2/3時打開收集槽底部的閥門進(jìn)行排液，當(dāng)槽內(nèi)液面高度降低到收集槽深度的1/3時關(guān)閉閥門，以保證收集槽良好的密封性。
[0036](3)完成對催化劑表面的噴淋，并用壓縮空氣將噴淋管內(nèi)殘留水排除后，通過伸縮桿將噴淋裝置移到相鄰的下一待清掃區(qū)域，等待下一區(qū)域清掃流程的開始。在噴淋完成后被水浸濕的催化劑在通過催化劑床層煙氣的作用下逐步蒸干，活性逐步恢復(fù)。該過程需要時間一般為40_60min。
[0037]步驟3該區(qū)域催化劑烘干完成后，啟動等待區(qū)域的清掃裝置，進(jìn)行下一區(qū)域的清掃流程。
[0038]步驟4重復(fù)以上流程，依次完成對其它區(qū)域的清掃。
[0039]步驟5完成全部清掃區(qū)域的清掃后，再次監(jiān)測催化劑反應(yīng)器出入口煙氣中NOx的濃度，當(dāng)催化劑活性再次降低到初始活性的80%以下時，啟動下一催化劑清掃周期，重復(fù)以上清掃流程。
[0040]本實(shí)施例用于恢復(fù)低溫脫硝催化劑活性的在線清掃裝置噴淋洗滌液噴淋到催化劑表面后對催化劑表面的硫酸銨等雜質(zhì)進(jìn)行溶解洗滌，吸收了雜質(zhì)的洗滌液在重力和煙氣的攜帶作用下沿著催化劑表面流入催化裝置底部的洗滌液收集槽，當(dāng)收集槽內(nèi)的洗滌液積累到一定量以后進(jìn)行外排處理。其中噴淋層的布置可以根據(jù)催化劑床層采用每層催化劑各采用一個噴淋層，也可多個催化劑床層共用一個設(shè)置在該清掃區(qū)域上方的噴淋層;為防止煙氣泄漏，收集槽內(nèi)的洗滌液同時也具有對收集槽進(jìn)行液封的作用，因此對收集槽內(nèi)的洗滌液進(jìn)行外排時，要保證收集槽內(nèi)液面保持一定高度。
[0041]以上，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于恢復(fù)低溫脫硝催化劑活性的在線清掃裝置，包括脫硝反應(yīng)器，所述脫硝反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有催化劑床，所述催化劑床上設(shè)置有催化劑，其特征在于:所述脫硝反應(yīng)器連接有噴吹噴淋裝置，至少在所述催化劑床的上方設(shè)置有一層噴淋層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于恢復(fù)低溫脫硝催化劑活性的在線清掃裝置，其特征在于:所述噴吹噴淋裝置包括噴吹部件和噴淋部件，所述噴吹部件用于向所述的催化劑表面噴吹氣體，所述噴淋部件用于向通過噴淋層向所述的催化劑噴淋液體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于恢復(fù)低溫脫硝催化劑活性的在線清掃裝置，其特征在于:所述噴吹噴淋裝置為設(shè)置在脫硝反應(yīng)器上的筢式噴淋裝置，所述筢式噴淋裝置與進(jìn)氣管和進(jìn)液管連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于恢復(fù)低溫脫硝催化劑活性的在線清掃裝置，其特征在于:所述筢式噴淋裝置與進(jìn)氣管和進(jìn)液管之間通過伸縮桿連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于恢復(fù)低溫脫硝催化劑活性的在線清掃裝置，其特征在于:所述催化劑床包括沿豎直方向間距設(shè)置的若干床層，所述每個床層上均設(shè)置有催化劑，對應(yīng)每個所述床層的上方均設(shè)置有噴淋層。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于恢復(fù)低溫脫硝催化劑活性的在線清掃裝置，其特征在于:所述脫硝反應(yīng)器的底部對應(yīng)所述催化劑床的下方設(shè)有洗滌液收集槽，所述洗滌液收集槽底部設(shè)置閥門。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于恢復(fù)低溫脫硝催化劑活性的在線清掃裝置，其特征在于:所述洗滌液收集槽內(nèi)液體的容量為收集槽深度的1/3-2/3之間。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于恢復(fù)低溫脫硝催化劑活性的在線清掃裝置，其特征在于:所述催化劑床沿水平方向分為至少3個清掃區(qū)域，每個清掃區(qū)域的所有床層上設(shè)置的催化劑量不超過整個催化劑床上催化劑總量的1/3。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于恢復(fù)低溫脫硝催化劑活性的在線清掃裝置，其特征在于:所述脫硝反應(yīng)器的煙氣出口和入口均設(shè)置有檢測煙氣中NOx的濃度的NOx檢測器。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于恢復(fù)低溫脫硝催化劑活性的在線清掃裝置，其特征在于:所述洗滌液收集槽為錐形。
【文檔編號】B01D53/56GK205672787SQ201620414109
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月4日 公開號201620414109.4, CN 201620414109, CN 205672787 U, CN 205672787U, CN-U-205672787, CN201620414109, CN201620414109.4, CN205672787 U, CN205672787U
【發(fā)明人】安忠義, 詹茂華, 范維義, 李啟超
【申請人】中冶華天工程技術(shù)有限公司, 中冶華天（安徽）節(jié)能環(huán)保研究院有限公司