专利名称：分隔式消音净化反应器的制作方法
技术领域：
本发明涉及环保设备领域，特别是涉及一种分隔式消音净化反应器，用于电厂及其它燃烧式固定动力源的排气降噪及减少排放物的反应装置。
背景技术：
目前，随着人们对大气质量及噪声要求的日益提高，国家的排气污染物及噪声标准也越来越严格。作为主要排放污染物及噪声来源的电厂及其它燃烧式固定动力源，降低排放及噪声的压力也越来越大。特别是随着国家新脱硝法规的出台，在电厂及其它燃烧式固定动力源的尾气部位安装污染物控制装置已是势在必行。
电厂及其它燃烧式固定动力源的排气污染物主要成分为氮氧化物，碳氢化合物，微粒排放物， 一氧化碳，氧化硫等等。在大部分尾气的温度及压力条件下，其中碳氢化合物和一氧化碳可通过氧化催化剂还原为水，二氧化碳等无害污染物。微粒排放物可通过微粒扑集器或其它除尘装置来收集，或通过在微粒扑集器上镀氧化催化剂来同时完成扑及和氧化，但这需要较高的温度，通常只能应用于柴油机或稀燃式内燃机。氧化硫主要是产生于煤电厂，目前脱硫装置已经广泛应用。作为目前被广泛关注的氮氧化物，其消除方式相对而言要复杂。在空燃比为一情况下，可通过三元催化将氮氧化物和碳氢化合物及一氧化碳同时转化。但在大部分情况下，空燃比都要大于一，即稀燃。比如煤电厂，柴油机，天燃气发动机，燃气轮机，等等。在稀燃条件下降低氮氧化物，目前选择催化法脱硝是应用最广泛，效率最高的方法。但也存在体积较为庞大的缺点。总而言之，催化反应器在电厂及其它燃烧式固定动力源的排气污染物的控制方面已成为不可缺少的部分。
目前在使用的催化装置中，排气进口面积相对催化剂模块进气表面要小。所以排气进口到催化剂表面之间一般有一定的距离以使排气在到达催化剂表面时可以较为均匀的分布在整个催化剂体积之中。由于体积的限制，这段距离不可能很长，而排气的速度又很高，因此可能使大部分排气进入仅仅正对排气进口的少部催化剂体积中，造成这部分催化剂的表面线性速度高于其它部分的催化剂，从而使这部分催化剂的老化速度远快于其它部分催化剂，因此造成催化剂寿命縮短和效率降低。特别在催化法脱硝装置中，还有还原剂与排气的混合问题，因此这个问题更为突出。
同时，随着人们对生活环境要求的提高，降低噪声的要求也使排气消声装置成为电厂及其它燃烧式固定动力源的必备设施。降低噪声主要通过将原排气导入比其现有面积大的容器中，并通过管路分布的设计来降低不同频率的噪声。通常来说，排气消声装置需要一定的体积来完成。
综上所述，对于电厂及其它燃烧式固定动力源来说，排气污染物的降低及降噪都已经是不远的将来，甚至是现在，不可缺少的装置。但对于大部分电厂及其它燃烧式固定动力源，特别是接近居民区的设施，都不会拥有足够的空间来安装这俩种装置。甚至在远离居民区的设施，如果在建造时未考虑预留足够的空间，特别是催化法脱硝装置的空间，在将来同时安装催化法脱硝和降噪装置的时侯也会很困难。发明内容
针对上述领域，提供一种分隔式消音净化反应器，将噪声与减少排气污染物的过程设计在同一个反应器中，以达到降噪与减污同时进行的目的，同时优化了反应器的设计，增加气体流动分布及还原剂与排气的混合，使排气或混合后的气体均匀的分布在催化剂模块进气表面，从而使所有催化剂表面得到均匀的线性速度，充分利用所有的催化剂体积，延长催化剂寿命及转化效率。
分隔式消音净化反应器，包括相连且由分隔板(12)分隔开的噪音与反应预混合室(1)和催化反应室(2)，所述噪音与反应预混合室(1)连接有排气进气管(4)，所述催化反应室(2)上连接有排气出气管(5)，噪音与反应预混合室(1)与催化反应室(2)通过一组穿过分隔板(12)的连通管(3)相连通，其特征在于在催化反应室(2)内固定催化剂模块，所述排气进气管(4)截面积、排气出气管(5)截面积和连通管(3)总截面积相同。
所述连通管(3)位于催化反应室内的端面在同一平面内且平行正对催化剂模块的表面。
所述催化剂模块的周边与催化反应室(2)的内壁是密封连接。
所述催化剂模块通过支撑板固定在催化反应室(2)内。
所述催化剂模块为SCR催化剂模块(6)或/和氧化催化剂模块(11)。
所述SCR催化剂模块(6)位于与噪音与反应预混合室(1)相邻端，所述氧化催化剂模块(ll)位于与排气出气口(5)相邻端。
所述催化剂模块为方形或圆形。
所述一组连通管(3)由3-9根连通管(3)组成。
所述排气进气管(4)上位于噪音与反应预混合室(1)外的管径上开设有还原剂的入口(8)。
所述连通管(3)的管壁上开设有槽。
一般工业用分隔式排气消声器由两部分组成，通过管路分布及体积变化，将排气速度多次改变，消耗排气的能量，以达到消声的目的。本发明的消声原理与此一样，不同的是将催化剂模块设计到第二室(催化反应室)中，从而将消声与减污同时进行。同时在排气通过催化剂时，催化剂本身也会消耗排气能量，从而增加降噪效果。本发明的第一个容积室(噪音与反应预混合室)与一般工业用分隔式排气消声器相同，排气进口管路直径与排气管路的直径相同，并通过法兰连接。排气由排气进气管进入到这个容积室之后，由于面积变化导致流速降低。流速降低比率，即面积比，可根据不同的降噪要求来设计。排气通过连通管进入第二室催化反应室中完成催化还原，达到降低污染物排放的功能。连通管上可以开设不同的槽以降低高频噪声。
为了使排气在催化剂表面均匀分布，本发明将连通管各端面设计在同一平面内且平行正对催化剂模块表面，从而使所有催化剂表面得到均匀的线性速度，充分利用所有的催化剂体积，延长催化剂寿命及转化效率。
催化剂模块可以针对催化反应室的截面形状选用圆形或方形，但固定时最好是将催化剂模块的周边与催化反应室的内壁密封连接，这样排气只能通过催化剂模块后才能排出，使除污能力加强。
在有还原剂的情况下，还原剂的入口位于进口管路上。第一容积室噪音与反应预混合室还可起到将还原剂与排气充分混合的作用。
本发明将噪声与减少排气污染物的过程设计在同一个反应器中，同时通过连通管路的设计，增加气体流动分布，使排气均匀的分布在催化剂模块进气表面，从而使所有催化剂表面得到均匀的线性速度，充分利用所有的催化剂体积，延长催化剂寿命及转化效率。
图l本发明分隔式消音净化反应器结构示意图，图2连通管分布示意图，图中各标号列示如下
l一噪音与反应预混合室，2—催化反应室，3—连通管，4一排气进气管，5—排气出气管，6一SCR催化剂模块，7—SCR催化剂支撑板，8—还原剂的入口， 9一SCR催化剂顶盖，10一氧化催化剂模块顶盖，ll一氧化催化剂模块，12—分隔板，13—氧化催化剂支撑板。
具体实施方式
图1为本发明分隔式消音净化反应器的结构示意图。分隔式消音净化反应器，包括相连且分隔板12分隔的噪音与反应预混合室1和催化反应室2，噪音与反应预混合室1上连接有排气进气管4，催化反应室2上连接有排气出气管5，噪音与反应预混合室1与催化反应室2通过一组穿过分隔板12的连通管3相连通，排气进气管4截面积、排气出气管5截面积和连通管3总截面积相同，保证整个反应器中排气的进、出流畅。排气由排气进气管4进入到噪音与反应预混合室l之后，由于面积变化导致流速降低。流速降低比率，即面积比，可根据不同的降噪要求来设计。连通管3的管壁上开设有槽，进一步降低噪声。在催化反应室2内固定有催化剂模块，排气通过连通管3进入催化反应室2中完成催化还原或/和氧化，达到降低污染物排放、净化排气的功能，同时在排气通过催化剂模块时，催化剂模块本身也会消耗排气能量，从而增加降噪效果。
连通管3位于催化反应室2内的端面在同一平面内且平行正对催化剂模块6表面，从而使所有催化剂表面得到均匀的线性速度，充分利用所有的催化剂体积，延长催化剂寿命及转化效率。
催化剂模块与催化反应室2的内壁连接处最好采用密封连接，使得所有通过排气出气管的排气均必须经过催化剂模块，提高了本发明的净化、消音效果。催化剂模块可以SCR催化剂模块6或氧化剂模块11，催化剂模块6是通过支撑板7固定在催化反应室2内的大体积部，位于噪音与反应预混合室1相邻端。催化剂模块11是通过支撑板13固定在催化反应室2内的小体积部，位于与排气出气管5相连接端，并可以根据不同要求的形状设置为圆形或方形。或是两个催化剂模块同时安装。SCR催化剂模块6可从SCR催化剂顶盖9安装、维护，而氧化催化剂模块11可通过氧化催化剂模块顶盖10安装、维护。
连通管3可设置成3-9根，使其排气能均匀的分布在催化剂的表面。
排气进气管4位于噪音与反应预混合室1外的管径上开设有还原剂的入口 8，噪音与反应预混合室1还可起到将还原剂与排气充分混合的作用。
图2为连接管的分布示意图，本图中显示有4根连通管，均匀分布正对圆形SCR催化剂模块6，和方形氧化催化剂模块ll，方形氧化催化剂模块11位于圆形催化剂模块6之后。
本发明将噪声与减少排气污染物的过程设计在同一个反应器中，同时通过连通管路的设计，增加气体流动分布，使排气均匀的分布在催化剂模块进气表面，从而使所有催化剂表面得到均匀的线性速度，充分利用所有的催化剂体积，延长催化剂寿命及转化效率。
权利要求1、分隔式消音净化反应器，包括相连且由分隔板(12)分隔开的噪音与反应预混合室(1)和催化反应室(2)，所述噪音与反应预混合室(1)连接有排气进气管(4)，所述催化反应室(2)上连接有排气出气管(5)，噪音与反应预混合室(1)与催化反应室(2)通过一组穿过分隔板(12)的连通管(3)相连通，其特征在于在催化反应室(2)内固定有催化剂模块，所述排气进气管(4)截面积、排气出气管(5)截面积和连通管(3)总截面积相同。
2、 根据权利要求1所述的分隔式消音净化反应器，其特征在于所述连通管(3)位于催 化反应室(2)内的端面在同一平面内且平行正对催化剂模块的表面。
3、 根据权利要求1所述的分隔式消音净化反应器，其特征在于所述催化剂模块的周边 与催化反应室(2)的内壁是密封连接。
4、 根据权利要求1所述的分隔式消音净化反应器，其特征在于所述催化剂模块通过支 撑板固定在催化反应室(2)内。
5、 根据权利要求1所述的分隔式消音净化反应器，其特征在于所述催化剂模块包括SCR 催化剂模块(6)或/和氧化催化剂模块(11)。
6、 根据权利要求5所述的分隔式消音净化反应器，其特征在于所述催化剂模块包括一 块SCR催化剂模块(6)和一块氧化催化剂模块(11)，所述SCR催化剂模块(6)位于与噪音 与反应预混合室(1)相邻端，所述氧化催化剂模块(ll)位于与排气出气口(5)相邻端。
7、 根据权利要求1所述的分隔式消音净化反应器，其特征在于所述催化剂模块为方形 或圆形。
8、 根据权利要求1所述的分隔式消音净化反应器，其特征在于所述一组连通管(3)由 3-9根连通管(3)组成。
9、 根据权利要求1所述的分隔式消音净化反应器，其特征在于所述排气进气管(4)上 位于噪音与反应预混合室(1)外的管径上开设有还原剂的入口 (8)。
10、 根据权利要求1所述的分隔式消音净化反应器，其特征在于所述连通管(3)的管 壁上开设有槽。
专利摘要本实用新型涉及“分隔式消音净化反应器”，属于环境保护设备领域。它包括相连且由分隔板(12)分隔开的噪音与反应预混合室(1)和催化反应室(2)，所述噪音与反应预混合室(1)连接有排气进气管(4)，所述催化反应室(2)上连接有排气出气管(5)，噪音与反应预混合室(1)与催化反应室(2)通过一组穿过分隔板(12)的连通管(3)相连通，其特征在于在催化反应室(2)内固定有催化剂模块，所述排气进气管(4)截面积、排气出气管(5)截面积和连通管(3)总截面积相同。本实用新型在较小的占地空间内实现降噪与减污同时进行，并使排气均匀分布在所有的催化剂表面，充分利用所有的催化剂，延长催化剂寿命，增加催化反应效率。
文档编号B01D53/86GK201260937SQ200820110069
公开日2009年6月24日 申请日期2008年8月19日 优先权日2008年8月19日
发明者杨伟莹 申请人:北京银飞思达科技有限公司