一种脱硝反应容器的制作方法

本发明涉及烟气处理技术领域，具体为一种脱硝反应容器。

背景技术：

脱硝反应指的是对锅炉煤燃烧后产生过多的NOx化合物进行处理的一种化学反应，分为燃烧前脱硝、燃烧过程脱硝和燃烧后脱硝。

目前较为成熟的脱硝技术主要是针对煤燃烧后脱硝这一块，主要分为选择性催化还原技术(SCR)和选择性非催化剂还原技术(SNCR)，SCR脱硝技术以其脱出效率高，适应当前环保要求而得到广泛的应用。

SCR装置的运行原理是利用氨气作为脱硝剂，喷入高温的烟气中与其混合，在催化剂的作用下将烟气中的Nox分解成为N2和H2O的一个过程，(反应条件为200℃～450℃)，因为烟气的体积相对较大，用在SCR装置中的催化剂一定是高性能的，因此用在这种条件下的催化剂一定满足燃烧锅炉高可靠性运行的要求，为保证催化反应的充分，会在催化剂的中部开设有孔道，用以提高催化剂的催化性能。

催化剂的高性能影响因素主要有以下几点：烟气的流场分布，烟气的流速越高，相同质量飞回携带的动能就越大，在与催化剂底部接触的一瞬间对催化剂的冲蚀就越严重，影响烟气的催化反应效果，当催化剂的底部侵蚀效果较为严重的时候，会造成催化剂层的坍塌，必要时需要对催化剂进行更换；

同时烟气的浓度越大，携带的飞灰含量就越高，随着脱硝系统长时间的运行，烟气中的飞回逐渐在催化剂的表面沉积，导致孔道阻塞，减少气流通过的横截面积，使得烟气在压力下在未被覆盖的孔道内的流速增加，增加对催化剂孔道内壁的压力增加，造成催化剂的磨损和坍塌现象，进一步降低了催化剂的催化效果，缩短了更换周期。

技术实现要素：

本发明提供了一种脱硝反应容器，解决了背景技术中提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种脱硝反应容器，包括呈哑铃状的SCR反应器、与SCR反应器的进烟端端连通的混合气体输送管道和与SCR反应器的出烟端螺纹连接的尾端端盖，所述尾端端盖与SCR反应器相互连通，所述SCR反应器内腔靠近进烟端的内壁上环形开设有等距分布的四个呈条形状的限位槽，所述SCR反应器通过限位槽活动套装有烟气爬坡组件；

所述烟气爬坡组件包括中空筒，所述中空筒外弧面的中部环形等距焊接有四个位置与限位槽对应布置的且呈柱状的固定杆，所述中空筒位于固定杆的上下两侧的外弧面上分别通过两端连接有焊接条的密封薄膜进行焊接包裹处理；

所述中空筒的顶部焊接有球状的烟尘回收仓，所述SCR反应器位于限位槽上方的侧壁上对称设置有两个定位销，所述SCR反应器通过定位销与电加热器的底部卡接，所述电加热器的出烟端口活动套装有集水组件；

所述集水组件包括固定环、集水薄膜和橡胶圈，所述集水薄膜的端部和尾部对应与固定环和橡胶圈之间固定连接，所述橡胶圈与电加热器的出烟端口套接；

所述电加热器的底部通过连接轴与烟尘回收仓的顶部中央位置固定连接，所述连接轴延伸至电加热器的内腔中，且连接轴上套装有位于电加热器内部且呈桨叶式的催化剂固定架，所述催化剂固定架的中部分别对应填充有瓣式催化剂块，所述SCR反应器与尾端端盖的连接处的内侧壁上对称开设有两组安装槽，且SCR反应器通过安装槽与滑块活动安装，两个对应所述滑块与同一水冷却装置的两侧分别固定连接，所述固定环的顶端与水冷却装置的外壁固定连接；

所述水冷却装置包括弧形冷却板，所述弧形冷却板的两侧分别通过限位杆与滑块固定连接，所述弧形冷却板的底部设有人字形集尘板，且集尘板两侧的底部分别通过连接销与弧形冷却板的内壁焊接在一起，所述弧形冷却板的底部一体成型有条形的导水凸条；

所述集水薄膜的底部设有位于SCR反应器和电加热器之间且与集水薄膜数量位置分别对应的导水件，所述导水件的底部与绝热管套固定连接，且导水件的底部固定连接有位于绝热管套内部的导流棒，所述导流棒的底端嵌设在瓣式催化剂块的底部。

作为优选，所述中空筒的形状为柱状，且中空筒的外弧面上设置有环形分布的热膨胀球块和负压孔，所述热膨胀球块和负压孔上下依次交错排布，所述SCR反应器与中空筒对应位置处的内壁上一体成型有缩紧凸起，所述中空筒的底部为半球状，且中空筒的底部与混合气体输送管道的进烟端处于同一轴线，所述中空筒的底部连通有抽气管，所述抽气管的一端延伸至SCR反应器的外部并贯穿混合气体输送管道的内壁且与抽气泵连接。

作为优选，所述烟尘回收仓与中空筒之间形成一个收集容腔，且烟尘回收仓的顶端开设有与导流棒底端位置对应且位于连接轴四周的集尘孔，所述集尘孔的上方为喇叭状设置，所述导流棒的底端延伸至集尘孔的内部。

作为优选，所述固定环的外壁与SCR反应器的内壁之间适配套装，所述集水薄膜的厚度为一到两厘米，所述橡胶圈与电加热器的端部采用的是无缝连接，所述集水薄膜的底部为柱条状，且集水薄膜的内部填充有水，所述集水薄膜的底部针穿有数个漏水孔。

作为优选，所述瓣式催化剂块的数量与位置分别与导流棒对应布置，所述瓣式催化剂块与烟气接触的一面为四十五度的倾斜面，所述瓣式催化剂块的中部开设有孔道，所述孔道的孔径由中部向两侧依次递减，所述瓣式催化剂块底部位于孔道的端面上点焊有环形的凸起，所述瓣式催化剂块底部的斜面上分别开设有与环形的凸起连通的树杈状导流槽，所述导流棒的折弯端嵌设在导流槽内，且两侧分别通过一段段引流棒将导流棒与瓣式催化剂块底部的孔道的边侧连接。

作为优选，所述弧形冷却板设有两个，且两个弧形冷却板并排布置在电加热器的出烟口顶部，且两个弧形冷却板之间留有二十厘米的间隙，所述弧形冷却板的中部为镂空状且填充有冷却水，所述集尘板的面积大于电加热器出烟口的口径值。

作为优选，所述导水件的外壳为塑料材质，且其表层涂有一层耐高温导热涂料，所述导水件的内部为中空状且用隔层薄膜将导水件分隔成三个容腔，两侧的容腔填充有水银、汞等热胀冷缩液体，中部的容腔填充有海绵块等吸水材料，所述导水件对应与集水薄膜的底部固定连接，所述集水薄膜底部的漏水孔位置于导水件上的海绵块接触，所述海绵块的底部与导流棒的顶端连接在一起。

本发明具备以下有益效果：

1、该脱硝反应容器，通过中空筒的底部对进入SCR反应器的烟气和氨气的混合气体进行一级的动能减弱，通过中空筒上的膨胀球块和负压孔和SCR反应器内壁缩紧的凸起配合限流作用，延长烟气的流动路径，使得混合的烟气在移动的过程中逐渐消耗与SCR反应器和中空筒外壁接触烟气的动能，同时能够对烟气中不规则形状的飞灰颗粒进行磨圆，使其变的规则，降低了飞灰对催化剂层的冲蚀效果，混合烟气在与瓣式催化剂块接触的时候处于一个相对平缓的接触方式，规避了混合烟气进入时动能过大对瓣式催化剂块的冲蚀较为严重的问题，延长了催化剂的使用寿命，降低了催化剂坍塌的可能性，改善了催化剂的催化效果，延长了催化剂的更换周期，通过水冷却装置对反应后的烟气进行过滤液化冷凝至水滴，充分将反应产物进行回收再利用，集水薄膜用以收集液化的水滴，通过导水件对集水薄膜中的水引流至瓣式催化剂块的底部，并沿着导流槽和引流棒将瓣式催化剂块孔道粘附的灰尘融合并导流至烟尘回收仓内进行收集，从而保证瓣式催化剂块的孔道不会堵住，保证烟气能够正常的流通，减缓了烟气对其余孔道侧壁的冲压，提高了瓣式催化剂块过滤烟气的流畅性，进一步降低了催化剂坍塌的可能性，提高了催化剂的催化效果，缩短了催化剂的更换周期。

2、该脱硝反应容器，通过瓣式催化剂块底部的倾斜设置，保证了导流棒上的水能够正常的流至各个孔道的外边缘焊接凸起处，从而达到对每个孔道进行清理的目的，同时瓣式催化剂块上的孔道孔径有种不向两侧递减的设置，可以有效的针对从SCR反应器与中空筒中部的烟气流场特性进行烟气的疏导，合理的将烟气进行疏通，导水件内部的海绵块设置可以有效的将集水薄膜内的水进行吸附，两侧的水银受热膨胀挤压中部的海绵块将水导流至导流棒上，并且随着烟气的浓度越大，海绵的吸水效果越明显，就会使得水流速度加强，实现对瓣式催化剂块底部的灰尘进行冲刷的目的，实现了装置可以根据烟气的浓度实现自调节的目的。

附图说明

图1为本发明SCR反应器剖视图；

图2为本发明烟气爬坡组件展开图；

图3为本发明烟尘回收仓的俯视图；

图4为本发明集水组件示意图；

图5为本发明催化剂固定架示意图；

图6为本发明瓣式催化剂块示意图；

图7为本发明水冷却装置示意图；

图8为本发明图7的B-B截面图；

图9为本发明弧形冷却板的仰视图；

图10为本发明导水件俯视图；

图11为本发明瓣式催化剂块底部斜面示意图；

图12为本发明限位杆与SCR反应器内壁连接图；

图13为本发明图1的A处放图；

图14为本发明图4的C处放大图。

图中：1、SCR反应器；2、混合气体输送管道；3、尾端端盖；4、限位槽；5、烟气爬坡组件；51、中空筒；52、固定杆；53、密封薄膜；6、烟尘回收仓；7、定位销；8、集水组件；81、固定环；82、集水薄膜；83、橡胶圈；9、催化剂固定架；10、瓣式催化剂块；11、滑块；12、水冷却装置；121、弧形冷却板；122、限位杆；123、集尘板；124、连接销；125、导水凸条；13、导水件；14、绝热管套；15、导流棒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-14，一种脱硝反应容器，包括呈哑铃状的SCR反应器1、与SCR反应器1的进烟端端连通的混合气体输送管道2和与SCR反应器1的出烟端螺纹连接的尾端端盖3，尾端端盖3与SCR反应器1相互连通，SCR反应器1内腔靠近进烟端的内壁上环形开设有等距分布的四个呈条形状的限位槽4，SCR反应器1通过限位槽4活动套装有烟气爬坡组件5；

烟气爬坡组件5包括中空筒51，中空筒51外弧面的中部环形等距焊接有四个位置与限位槽4对应布置的且呈柱状的固定杆52，中空筒51位于固定杆52的上下两侧的外弧面上分别通过两端连接有焊接条的密封薄膜53进行焊接包裹处理；

中空筒51的顶部焊接有球状的烟尘回收仓6，SCR反应器1位于限位槽4上方的侧壁上对称设置有两个定位销7，SCR反应器1通过定位销7与电加热器的底部卡接，电加热器的出烟端口活动套装有集水组件8(其中电加热器属于现有技术，在此不做赘述)；

集水组件8包括固定环81、集水薄膜82和橡胶圈83，集水薄膜82的端部和尾部对应与固定环81和橡胶圈83之间固定连接，橡胶圈83与电加热器的出烟端口套接；

电加热器的底部通过连接轴与烟尘回收仓6的顶部中央位置固定连接，连接轴延伸至电加热器的内腔中，且连接轴上套装有位于电加热器内部且呈桨叶式的催化剂固定架9，催化剂固定架9的中部分别对应填充有瓣式催化剂块10，SCR反应器1与尾端端盖3的连接处的内侧壁上对称开设有两组安装槽，且SCR反应器1通过安装槽与滑块11活动安装，两个对应滑块11与同一水冷却装置12的两侧分别固定连接，固定环81的顶端与水冷却装置12的外壁固定连接；

水冷却装置12包括弧形冷却板121，弧形冷却板121的两侧分别通过限位杆122与滑块11固定连接，弧形冷却板121的底部设有人字形集尘板123，且集尘板123两侧的底部分别通过连接销124与弧形冷却板121的内壁焊接在一起，弧形冷却板121的底部一体成型有条形的导水凸条125；

集水薄膜82的底部设有位于SCR反应器1和电加热器之间且与集水薄膜82数量位置分别对应的导水件13，导水件13的底部与绝热管套14固定连接，且导水件13的底部固定连接有位于绝热管套14内部的导流棒15，导流棒15的底端嵌设在瓣式催化剂块10的底部；

其中，中空筒51的形状为柱状，且中空筒51的外弧面上设置有环形分布的热膨胀球块和负压孔，热膨胀球块和负压孔上下依次交错排布，SCR反应器1与中空筒51对应位置处的内壁上一体成型有缩紧凸起，中空筒51的底部为半球状，且中空筒51的底部与混合气体输送管道2的进烟端处于同一轴线，中空筒51的底部连通有抽气管，抽气管的一端延伸至SCR反应器1的外部并贯穿混合气体输送管道2的内壁且与抽气泵连接，通过中空筒51和SCR反应器1的设置能够有效的降低烟气的动能，避免了烟气直接冲蚀催化剂的底部，热膨胀球块能够根据烟气的浓度大小(浓度越大，所含热量越大)，自行的进行膨胀和收缩，从而可以进行自我调节，减缓烟气的流场动能，配合负压孔的设置，使得密封薄膜53可以根据烟气的浓度不同，舒张的程度也不同，对烟气的流动的路径进行改变，有效的消耗了烟气在进行流通时的动能；

其中，烟尘回收仓6与中空筒51之间形成一个收集容腔，且烟尘回收仓6的顶端开设有与导流棒15底端位置对应且位于连接轴四周的集尘孔，集尘孔的上方为喇叭状设置，导流棒15的底端延伸至集尘孔的内部，通过集尘孔可以后效的将导流棒15上粘附有水的灰尘进行收集，避免了水汽蒸干后灰尘布满在SCR反应器1的内腔中；

其中，固定环81的外壁与SCR反应器1的内壁之间适配套装，集水薄膜82的厚度为一到两厘米，橡胶圈83与电加热器的端部采用的是无缝连接，集水薄膜82的底部为柱条状，且集水薄膜82的内部填充有水，集水薄膜82的底部针穿有数个漏水孔，通过集水薄膜82对反应产物水蒸气液化进行收集，从而充分利用反应产物来进行供水，同时又通过集水薄膜82底部进行持续性输水，实现了循环的目的，固定环81的端部通过集水薄膜82的上端与SCR反应器1之间过硬为何，从而避免了为反应的烟气直接通过缝隙流出的问题，提高了装置的密封效果；

其中，瓣式催化剂块10的数量与位置分别与导流棒15对应布置，瓣式催化剂块10与烟气接触的一面为四十五度的倾斜面，瓣式催化剂块10的中部开设有孔道，孔道的孔径由中部向两侧依次递减，瓣式催化剂块10底部位于孔道的端面上点焊有环形的凸起，瓣式催化剂块10底部的斜面上分别开设有与环形的凸起连通的树杈状导流槽，导流棒15的折弯端嵌设在导流槽内，且两侧分别通过一段段引流棒将导流棒15与瓣式催化剂块10底部的孔道的边侧连接，瓣式催化剂块10上的孔道孔径有种不向两侧递减的设置，可以有效的针对从SCR反应器1与中空筒51中部的烟气流场特性进行烟气的疏导，合理的将烟气进行疏通，瓣式催化剂块10底部倾斜状的设置和树杈状的导流槽设置，可以有效的对导流棒15上的水进行引流至孔道边焊接的凸起上，从而将孔道边缘的灰尘除去，保证孔道对烟气疏导的流畅性；

其中，弧形冷却板121设有两个，且两个弧形冷却板121并排布置在电加热器的出烟口顶部，且两个弧形冷却板121之间留有二十厘米的间隙，弧形冷却板121的中部为镂空状且填充有冷却水，集尘板123的面积大于电加热器出烟口的口径值，对两个弧形冷却板121之间留有间隙，是方便，烟气的流通，避免烟气出口处压力过大，集尘板123的面积设置，是为了方便对尾气进行充分的过滤和冷却，从而提高水蒸气液化的效果；

其中，导水件13的外壳为塑料材质，且其表层涂有一层耐高温导热涂料，导水件13的内部为中空状且用隔层薄膜将导水件13分隔成三个容腔，两侧的容腔填充有水银、汞等热胀冷缩液体，中部的容腔填充有海绵块等吸水材料，导水件13对应与集水薄膜82的底部固定连接，集水薄膜82底部的漏水孔位置于导水件13上的海绵块接触，海绵块的底部与导流棒15的顶端连接在一起，利用水银的热胀冷缩特性对中部的海绵块进行挤压，从而将海绵块吸附的水挤压至导流棒15上用以对瓣式催化剂块10底部孔道处进行灰尘的清理，并且可以根据烟气浓度的大小，实现自行的调节输水速度。

在将喷入氨气的烟气混合气体输送SCR反应器1内时，首先利用抽气泵将中空筒51抽至负压状态(此时密封薄膜53位于负压孔的地方处于负压孔内部，使其整个处于蛇形弯曲状态)，混合气体首先接触中空筒51的底部(使得缓和烟气和飞灰进行一阶动能减弱)，接触的混合烟气顺着中空筒51和SCR反应器1的内壁间隙往上移动(烟气移动的同时，顺着密封薄膜53的外壁弯曲形态进行攀爬，进行逐级动能减弱)，处于SCR反应器1和中空筒51之间的烟气流动速度较大，最先与瓣式催化剂块10的底部接触，其余的烟气则随后与瓣式催化剂块10底部的两侧接触，接触后，烟气从瓣式催化剂块10上的孔道进行疏导，并通过电加热器内部进行催化反应，生成氮气和水蒸气(其中掺杂着飞灰)，氮气和水蒸气还有飞灰则顺着电加热器的出气口与上方的集尘板123接触，氮气和水蒸气通过集尘板123继续上升，(灰尘则通过集尘板123进行吸附)，上升的水蒸气与弧形冷却板121接触并液化，随着液化的水蒸气增多形成水滴，顺着导水凸条125导流至弧形冷却板121的两侧并最终落至集水薄膜82内进行存储；

在烟气进行催化反应的同时，还有一部分的烟气则通过电加热器与SCR反应器1之间的缝隙上升至导水件13的底部，导水件13底部受热，两侧的水银发生膨胀挤压导水件13中部的隔层薄膜，使得海绵块的两侧受到挤压，并将其内部的水疏导至导流棒15的端部(与此同时失水状态下的海绵块会继续通过集水薄膜82下方的漏水孔进行吸水，从而源源不断的进行导水)，导流的水顺着导流棒15往下滑落至瓣式催化剂块10底部的导流槽中并顺着引流棒移至每个孔道的焊接凸起上(实现对孔道的边缘进行冲刷的目的)，掺杂着灰尘的水继续顺着导流棒15的尾端流至烟尘回收仓6与烟气爬坡组件5的空腔内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。