煉焦過程中去除氮氧化物的裝置制造方法
【專利摘要】本實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煙氣通過向焦爐蓄熱室內中直接噴入氨，發生選擇性非催化還原反應，去除一部分氮氧化物；利用蓄熱室磚塊堆疊的結構，煙氣以紊流方式運動的特性使未反應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的溫度后通過催化劑床，發生選擇性催化還原反應進一步除去煙氣中的氮氧化物。通過以上三個階段處理，使煙氣中的氮氧化物還原為無毒無害的氮氣，從而實現焦爐廢氣中氮氧化物的達標排放。
【專利說明】煉焦過程中去除氮氧化物的裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種煉焦廢氣的脫硝的設備，主要用于煉焦行業產生的含氮氧化物廢氣的凈化處理。
【背景技術】
[0002]當今煉焦行業生產在滿足人類不斷增長的物質需求的同時，也造成了資源、能源的大量消耗，給自然環境帶來了嚴重的污染，使得人類賴以生存的環境面臨嚴重破壞的境地。
[0003]搗固煉焦屬于高耗能行業，不僅能耗高，污染也非常嚴重。我國煉焦行業發展歷史悠久，但是對此行業的污染控制卻不夠重視，尤其是焦爐氮氧化物的污染問題始終未能得到解決。在2012年剛剛實施的《煉焦化學工業污染物排放標準》中規定在2015年后新建的煉焦爐氮氧化物排放濃度不得超過500 mg/m3，而火電行業氮氧化物最高排放濃度為100mg/m3。要實現上述目標，必須采取有力治理措施，減少煉焦過程中產生的氮氧化物的排放量。
【發明內容】
[0004]為了解決焦過程中產生的氮氧化物排放濃度過高的問題，本實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焦爐運行過程中產生的含氮氧化物的廢氣。
[0005]本實用新型的目的是通過以下技術方法來實現:
[0006]一種煉焦過程中去除氮氧化物的裝置，是由制氨系統、氨氣控制系統、氨氣噴嘴、焦爐蓄熱室、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爐頂部燃燒室產生后直接經燃燒室下方斜道進入焦爐蓄熱室中，制氨系統產生的氨氣經由氨噴頭由焦爐蓄熱室頂部噴入焦爐蓄熱室內，制氨系統產生的氨氣由氨氣控制系統調節，焦爐蓄熱室整齊排布格子磚及篦子磚，氨噴頭設置于氨氣控制系統兩個進氣口之間，煙氣由焦爐蓄熱室底部支煙道排出，并進入主煙道中，煙氣與噴入的氨氣充分混合，混合氣體通過安裝在煙道內部的催化劑床，經過催化反應煙氣中的氮氧化物與氨氣反應，使煙氣中的氮氧化物還原為無毒無害的氮氣和水，凈化完成的煙氣由煙?排放。
[0007]本實用新型的優點是:
[0008]本實用新型主要在煉焦設備蓄熱室及煙道中運用了 SCR/SCNR聯合脫硝技術，通過三個階段對煙氣中的氮氧化物進行凈化。第一階段直接向焦爐蓄熱室內由燃燒室排出的高溫煙氣中噴入氨，發生選擇性非催化還原反應，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動的特性使未反應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的溫度后通過催化劑床層，發生選擇性催化還原反應進一步除去煙氣中的氮氧化物。通過以上三個階段處理，使煙氣中的氮氧化物還原為無毒無害的氮氣，從而實現焦爐廢氣中氮氧化物的達標排放。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖，對本裝置的技術方案再作進一步的說明:
[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1、氨氣控制系統2、氨氣噴嘴3、焦爐蓄熱室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爐頂部燃燒室產生后直接經燃燒室下方斜道進入焦爐蓄熱室4中，制氨系統1產生的氨氣經由氨噴頭3由焦爐蓄熱室4頂部噴入焦爐蓄熱室4內，此時煙氣溫度約為1000°C，氨氣經制氨系統1產生經由氨噴頭3由蓄熱室4頂部噴入蓄熱室4內。氨氣噴入量、噴入哪一組蓄熱室，由氨氣控制系統2進行自動控制。氨噴頭3設置于氨氣控制系統2兩個進氣口之間，這樣設計是為了使含氮氧化物的煙氣在進入蓄熱室4的第一時間就可以與噴入的氨氣混合并發生SNCR反應。煙氣與氨氣初步混合后進入蓄熱室4的格子磚內進行換熱，在煙氣溫度降低至850°C之前SNCR反應可以持續進行。
[0012]蓄熱室內整齊排布格子磚，格子磚是蓄熱以及煙氣混合的主要結構。煙氣通過磚塊將熱量傳導給磚塊，以提高焦爐蓄熱室4內煙氣溫度，從而達到蓄熱的目的。由于焦爐蓄熱室4呈磚塊堆疊的結構，煙氣在焦爐蓄熱室4內呈紊流流動，焦爐蓄熱室4中煙氣以紊流方式運動的特性與未反應的氮氧化物和氨充分混和，除去一部分氮氧化物；
[0013]每一個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。煙氣由焦爐蓄熱室4底部支煙道5排出，然后進入主煙道6中，此時經過焦爐蓄熱室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_。經過催化反應煙氣中的氮氧化物與氨氣反應，使煙氣中的氮氧化物還原為無毒無害的氮氣和水，凈化完成的煙氣由煙囪8排放。
【權利要求】
1.一種煉焦過程中去除氮氧化物的裝置，是由制氨系統(I)、氨氣控制系統(2)、氨氣噴嘴(3)、焦爐蓄熱室(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爐頂部燃燒室產生后直接經燃燒室下方斜道進入焦爐蓄熱室(4)中，制氨系統(I)產生的氨氣經由氨噴頭(3)由焦爐蓄熱室(4)頂部噴入焦爐蓄熱室(4)內，制氨系統(I)產生的氨氣由氨氣控制系統(2)調節，焦爐蓄熱室(4)整齊排布格子磚及篦子磚，氨噴頭(3)設置于氨氣控制系統(2)兩個進氣口之間，煙氣由焦爐蓄熱室(4)底部支煙道(5)排出，并進入主煙道(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部的催化劑床(7 )，經過催化反應煙氣中的氮氧化物與氨氣反應，使煙氣中的氮氧化物還原為無毒無害的氮氣和水，凈化完成的煙氣由煙囪(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 優先權日:2014年11月10日
【發明者】張有賢, 甄天坷, 王園, 余瑩瑩, 王程塬 申請人:蘭州大學