专利名称：一种轻质颗粒催化剂沸腾床脱硝反应器的制作方法
技术领域：
本发明属于建筑材料工业设备技术领域，涉及一种水泥厂沸腾床烟气脱硝反应器 的结构设计。
背景技术：
水泥生产产生的NOx氮氧化物包括一氧化氮N0，二氧化氮NO2和一氧化二氮 N2o(笑气)等，对农业、林业、全球气候、自然环境及人类身体健康都具有极大的危害。新型 干法水泥窑NOx排放系数为1. 5-1. 8kg/t-熟料。据估算，2009排放NOx约200万吨。北京 市自2008年起，水泥生产线NOx允许排放浓度不得超过500mg/Nm3，且实行总量收费。国内外对烟气脱硝也进行了大量的研究，目前主要的脱硝技术有空气分级燃烧、 燃料分级燃烧、SNCR、SCR、等离子法、生化法、吸附法等，在工业中投入使用的主要是前几种 方法。SCR法脱硝在煤电行业中使用，其大多运用直立式催化反应器，也有固定式反应 器、水平式反应器、筒形反应器等。由于水泥厂烟气粉尘大，并且粘性大。易导致催化剂层 堵塞，增加反应器压降；并且由于粉尘中的K、Na、Ca等导致催化剂中毒，影响催化剂的使用 效果，并使其使用成本提高。在水泥窑上尾气脱硝方面直接使用有一定的工艺难度。
发明内容
由于水泥厂烟气中含有大量的粉尘，传统的脱硝反应催化剂容易吸附粉尘，造成 催化剂中毒或失效，反应器中容易积灰，针对此问题，开发了一种水泥窑粉尘的沸腾床催化 反应器，其以不粘附水泥窑粉尘的轻质颗粒为催化剂，烟气在通过反应器时可以调整气体 流速而与轻质颗粒形成沸腾床结构，使烟气有较好的脱硝效率，且由于气体的流动状态反 应器不会产生积灰。本发明采用如下技术方案—种轻质颗粒催化剂沸腾床脱硝反应器，包括烟道1、锥体2、筒体3，其特征在于 位于反应器底部的烟道1与缩口 4相连，缩口 4又与筒体3相连，最后筒体3又与位于反应 器顶部的烟道1相连；缩口 4分别通过锥体2与上下部件相连，缩口 4上设置有法兰6 ；筒 体中等距离设置多道用于放置轻质颗粒催化剂的多孔板5，在筒体布置于多空板位置上下 相错对称布置的催化剂加料口 8和催化剂卸料口 7 ；位于反应器顶部的烟道1内设置有单 向阀9。所述的多空板5为多孔陶瓷板。所述的缩口 6的直径小于烟道1和筒体3的直径。所述的反应器有双层结构，内部为保温层，外部为钢质结构层。本发明可以取得如下有益效果催化剂为不容易粘附水泥窑尾气粉尘的轻质颗粒层，采取待脱硝尾气和氨气混合 气体由下而上的流向使轻质颗粒悬浮，增加混合气体和催化剂的反应效率；同时烟气由下而上通过反应器，通过对缩口 4的布置，可以调节气体流速，对于气体流速不稳定时，便于 催化剂沸腾床的形成，且适应不同大小的催化剂颗粒，在催化剂调整催化剂时，该结构仍具 有使用性能。在法兰6和催化剂窗口 7、8的设置，可以方便气体流速的检测和催化剂布置 量的确定和催化剂的更换。与模块化催化剂相比，采用流动式的催化剂压力损失小，而且催 化剂颗粒不会粘附粉尘而降低活性或中毒失效。
图1沸腾床脱硝反应器总体结构正视图；图2沸腾床脱硝反应器结构后视图；图3沸腾床脱硝反应器结构侧面局部剖面图；图4脱硝反应器催化剂层剖面中1、烟道，2、锥体，3、筒体，4、缩口，5、多孔板，6、法兰，7、催化剂卸料口，8、催 化剂加料口，9、单向阀。
具体实施例方式根据图1、图2和图3，图4，反应器中气体由下而上通过，与轻质颗粒形成沸腾床 状态，不会产生积灰或催化剂吸附粉尘而失效，其结构主要有烟道1、锥体2、筒体3等焊接 组成。在反应器低端为入口烟道1，在烟气进入筒体前，先经过缩口 4，缩口 4与烟道1水平 成30° ；气体出缩口的管口有多孔板5 ；筒体内设置多道多孔板5 ；在缩口 4部分设置一个 法兰6 ；与缩口 4上端连接的是锥体3，锥体3地面与水平面75°，上部直径大于下部直径； 筒体3部分催化剂段等距离、上下相错开两窗口 催化剂加料口 8、催化剂卸料口 7 ；烟气由 反应器顶端的出口烟道1排出，出口锥体2与水平面成75 ° ；出口烟道直径与锥体上面直 径相等；在出口烟道内设置单向阀9。烟气和轻质催化剂颗粒在各多孔板之间形成沸腾床， 可以防止粉尘对催化剂颗粒的吸附或产生积灰，以提高烟气脱硝效率。反应器有双层结构 组成，内层为保温层，外层为钢质结构层。
权利要求
1.一种轻质颗粒催化剂沸腾床脱硝反应器，包括烟道(1)、锥体O)、筒体(3)，其特征 在于位于反应器底部的烟道(1)与缩口(6)相连，缩口(6)又与筒体(3)相连，最后筒体 (3)又与位于反应器顶部的烟道⑴相连；缩口(6)分别通过锥体(2)与上下部件相连，缩 口(6)上设置有法兰(6)；筒体中等距离设置多道用于放置轻质颗粒催化剂的多孔板(5)， 在筒体布置于多孔板位置上下相错对称布置的催化剂加料口(8)和催化剂卸料口(7)；位 于反应器顶部的烟道(1)内设置有单向阀(9)。
2.根据权利要求1所述的一种轻质颗粒催化剂沸腾床脱硝反应器，其特征在于所述 的缩口(6)的直径小于烟道⑴和筒体(3)的直径。
3.根据权利要求1所述的一种轻质颗粒催化剂沸腾床脱硝反应器，其特征在于所述 的多孔板(5)为多孔陶瓷板。
4.根据权利要求1所述的一种轻质颗粒催化剂沸腾床脱硝反应器，其特征在于所述 的反应器有双层结构，内部为保温层，外部为钢质结构层。
全文摘要
本发明公开了一种轻质颗粒催化剂沸腾床脱硝反应器，属于建筑材料工业设备技术领域。本反应器采用变径结构，以利于气体调节流速，其结构主要有气体烟道(1)、锥体(2)、筒体(3)等组成。尾气和烟气混合气体的入口处设置缩口(4)段。其内部的催化单元多层颗粒催化沸腾床以多孔陶瓷板为垫板(5)，每层两侧等距离上下相错布置颗粒状催化剂更换孔催化剂卸料口(7)和催化剂加料口(8)。该反应器可以方便气体流速的检测和催化剂布置量的确定和催化剂的更换。与模块化催化剂相比，采用流动式的催化剂压力损失小，而且催化剂颗粒不会粘附粉尘而降低活性或中毒失效。
文档编号B01D53/56GK102068906SQ20101059700
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日
发明者严建华, 兰明章, 刘庆祎, 崔素萍, 杜鑫, 王亚丽, 秦魏, 郭红霞 申请人:北京工业大学