一种逆喷式喷氨元件的制作方法

专利名称：一种逆喷式喷氨元件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种炼油厂FCC再生烟气脱硝装置的喷氨元件，特别是涉及一种炼厂FCC再生烟气选择性催化还原SCR脱硝工艺的喷氨元件。
背景技术：
氮氧化物(NOx)是大气污染的主要污染源之一。氮氧化物包括多种化合物如一氧化二氮、一氧化氮、二氧化氮、三氧化二氮、四氧化二氮和五氧化二氮等。炼油厂是主要的氮氧化物排放源之一，FCC烟气中的NOx量一般占全厂NOx排放量的50%，是炼油厂最大的NOx排放源。 目前FCC烟气脱硝技术主要包括:气相反应的选择性催化还原法(SCR法)和选择性非催化还原法(SNCR法)、液体吸收法、固体吸附法和高能电子活化氧化法等。SCR法是在催化剂作用下，利用还原剂有选择性的与烟气中的NOx反应，并生成无毒害作用的N2和H2O的技术，其还原剂可以是氨气、氨水或尿素，亦可选用CO或H2，还可选用小分子烷烃。SCR技术与其他技术相比，具有脱硝效率高，放热量小，技术成熟等优点，是目前国内外烟气脱硝工程中应用最多的技术。在SCR烟气脱硝技术中，氨(NH3)和氮氧化物(NOx)的混合效果与脱硝装置的脱硝效率有密切的关系，如果还原剂和NOx混合的不充分，会导致局部区域内^^^,摩尔比过低，将极大地降低系统脱硝效率。在此情况下，要想达到NOx排放量指标要求，势必要将增大催化剂的用量或氨的用量，导致运行成本增加或者氨逃逸量增加，形成二次污染。传统的NH3和NOx混合方法中利用NH3和NOx之间浓度差，通过自然扩散方式混合，因此需要很长的混合距离，并且NH3和NOx的混合不充分。CN201394414Y介绍了一种SCR反应装置的引射喷氨混合机构，包括一根进料总管和数根分配管；在分配管的下表面设有若干喷嘴，并在喷嘴下方对应地设有由若干个静态混合叶片组成的导流板；喷嘴为喇叭形，以降低氨喷射阻力；喷嘴下方对应地设有引射管，该引射管为大喉口的文丘里管，形成二次引流。该机构的不足之处在于，通常情况下，参与混合的烟气仅占总烟气的30°/Γ70%，影响喷氨效果。CN101601965A介绍了一种SCR法烟气脱硝的喷氨格栅装置，包括有金属管束组成的喷氨格栅，每一根金属管的径向上设有喷嘴；喷嘴的开口方向与烟气流动方向的夹角为O 90°。该结构的不足之处在于，缺少扰流元件，导致经喷嘴喷射的氨气沿喷射方向呈直线流动，仅可与部分烟气混合，影响喷氨效果。
发明内容针对现有技术不足，本实用新型提供了一种FCC烟气选择性还原脱硝(SCR)反应器的逆喷式喷氨元件，旨在解决现有技术中氨气与烟气混合不均匀，影响喷氨效果的问题。本实用新型选择性催化还原脱硝反应器的逆喷式喷氨元件，包括喷氨管、喷嘴和扩散管；在每根喷氨管上设有若干喷嘴，喷嘴开口向上，与烟气流向相反；每个喷嘴上方对应一个扩散管，其中所述扩散管包括直管段、喇叭口和导流筒，所述喷嘴延伸入到扩散管内。本实用新型SCR反应器的逆喷式喷氨元件中，喷嘴开口向上，与烟气流向相反，其轴线与扩散管轴线重合，并伸入到扩散管内。所述喷嘴沿烟道截面密集布置，以保证氨的均匀分布；扩散管固定在喷氨管上方，为带直管段的喇叭口型结构。在扩散管中设置导流筒，导流筒母线张角与扩散管喇叭口张角相同或不同，张角范围均为10°飞0°。与现有技术中的喷氨元件相比，本实用新型喷嘴沿烟道截面密集布置，使每个扩散管抽吸烟气区域重合，保证氨的均匀分布。喷嘴开口向上，与烟气流向相反，氨气与烟气形成逆流流态。在扩散管中设置导流筒，限制氨的流向，从而与烟气形成良好的混合效果。

图1为本实用新型喷氨元件主视图。图2为本实用新型喷氨元件扩散管结构示意图。图3为本实用新型喷氨元件工作示意图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本实用新型的逆喷式喷氨元件的具体结构和使用方式。如图1和图2所示，本实用新型的逆喷式喷氨元件的结构如下:所述喷氨元件包括喷氨管1、喷嘴2和扩散管3。所述的喷氨管I沿烟道截面密集均匀布置。其中扩散管3包括直管段31、喇叭口 32和导流筒33。在每根喷氨管I上均设有若干喷嘴2，喷嘴2的开口向上，与烟气流向相反。每个喷嘴2的上方均对应一个扩散管3，喷嘴2的下端同喷氨管上表面连接，喷嘴2上端延伸入到扩散管3内。结合图2和图3，本实用新型的逆喷式喷氨元件中，喷嘴开口向上，与烟气流向相反。喷嘴2的轴线与扩散管轴线重合，其上端延伸入到扩散管直管段31内，喷嘴2沿烟道截面密集布置，可以保证氨的均匀分布。扩散管3固定在喷氨管I上方，由直管段31，喇叭口 32和导流筒33组成。其中所述的导流筒33为锥筒型结构，其锥顶位于喇叭口内，锥底伸出喇叭口。所述的导流筒3将氨的垂直向上流态变为倾斜流态，与烟气形成逆流，有利于氨与烟气的充分混合。锥形导流筒母线张角与扩散管喇叭口张角相同或不同，优选采用相同的张角，张角α范围为10° 60° ;锥形导流筒的锥底面积一般为喇叭口截面积的0.5
0.8倍。所述直管段的长度一般为直管段直径的I 4倍。本实用新型的逆喷式喷氨元件在使用时，烟气从上向下流经喷氨元件，氨气经喷氨管喷入并由喷嘴喷出，从下向上流动，经喇叭口内导流筒的导流后，与烟气形成逆流流态，在烟气的切割作用下达到良好的混合效果。
权利要求1.一种逆喷式喷氨元件，其特征在于，所述喷氨元件包括喷氨管、喷嘴和扩散管；在每根喷氨管上设有若干喷嘴，喷嘴开口向上，与烟气流向相反；每个喷嘴上方对应一个扩散管，其中所述扩散管包括直管段、喇叭口和导流筒，所述喷嘴延伸入扩散管内。
2.按照权利要求1所述的喷氨元件，其特征在于，所述的导流筒设置于喇叭口中。
3.按照权利要求2所述的喷氨元件，其特征在于，所述的导流筒为锥筒结构，其中锥顶位于喇叭口内，锥底伸出喇叭口。
4.按照权利要求1所述的喷氨元件，其中所述喷嘴的轴线与扩散管轴线重合。
5.按照权利要求3所述的喷氨元件，其特征在于，所述导流筒的母线张角为10° 60°，所述扩散管的喇叭口张角为10° 60°。
6.按照权利要求3或5所述的喷氨元件，其特征在于，所述导流筒母线张角与扩散管喇口Λ 口张角相同或不同。
7.按照权利要求1所述的喷氨元件，其特征在于，所述导流筒的轴线与扩散管的轴线重合。
8.按照权利要求1所述的喷氨元件，其特征在于，所述的锥形导流筒的锥底面积为喇叭口截面积的0.5 0.8倍。
9.按照权利要求1所述的喷氨元件，其特征在于，所述直管段的长度为直管段直径的I 4倍。
专利摘要本实用新型公开了一种逆喷式喷氨元件。所述喷氨元件包括喷氨管、喷嘴和扩散管；其中扩散管包括直管段、喇叭口和导流筒，在每根喷氨管上设有若干喷嘴，喷嘴开口向上；每个喷嘴上方对应一个扩散管，喷嘴伸入到扩散管内。与现有技术相比，本实用新型喷嘴沿烟道截面密集布置，使每个扩散管抽吸烟气区域重合，保证了氨的均匀分布；喷嘴开口向上，与烟气流向相反，氨气与烟气形成逆流流态；在扩散管中设置导流筒，限制氨的流向，与烟气形成良好的混合效果。
文档编号B01D53/56GK202909629SQ201220546218
公开日2013年5月1日 申请日期2012年10月24日 优先权日2012年10月24日
发明者彭德强, 王明星, 李欣, 姜阳, 陈新, 刘志禹, 王岩 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院