烟气脱硝装置的制作方法

本实用新型涉及烟气脱硝技术领域，具体而言，涉及一种烟气脱硝装置。

背景技术：

随着国家和地方对于工业烟气的污染物排放指标控制日趋严格，国内石油石化行业、金属冶炼行业、煤化工等的烟气污染物的处理问题越来越突出，化工厂、冶炼厂等生产过程中会产生含有氮氧化物等污染物的高温烟气。

MTO是甲醇制烯烃装置的缩写，在生产过程中会产生含有氮氧化物和粉尘的烟气，不符合目前严苛的环保要求。目前国内已经有了大量的烟气脱除氮氧化物技术方法，且应用的比较广泛，但各种方法的脱硝设施或多或少都显示出投资巨大、占地、维护等应用上的限制因素。

常用的脱硝技术有干法脱硝、湿法氧化吸收脱硝，干法脱硝有SNCR(选择性非催化还原)、SCR(选择性催化还原)、吸附法。干法脱硝中，SNCR脱硝效率低并且要求较高的反应温区(850-1050℃)，不适合MTO卧式余热锅炉的烟气处理，另外还存在氨逃逸率高的问题，尤其是较低的脱硝效率不适合目前烟气污染物超净排放的政策要求；吸附法多采用活性炭、分子筛等，脱硝效率不足20％；湿法氧化吸收法采用臭氧等氧化剂氧化后，通过溶液溶解再用碱液中和，不仅制备臭氧需要的电耗较高，且脱硝后会带来外排废液高总氮含量的问题。

目前，MTO卧式烟气炉的烟气处理，主要采用SCR，SCR脱硝反应温度300-400℃之间，脱硝效率高达98％以上，但是，现有技术中MTO卧式烟气炉还存在SCR脱硝时成本较高，及采用液氨直接反应效率较低，安全性较低，占地空间较大的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种烟气脱硝装置，以解决现有技术中MTO卧式烟气炉中脱硝时成本较高，同时，采用液氨效率较低，安全性较低的技术问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种烟气脱硝装置，用于MTO卧式烟炉，氨气供给机构、空气供给机构、氨空混合机构、喷气机构和脱硝反应机构；

所述氨气供给机构和所述空气供给机构均与所述氨空混合机构连通，所述氨空混合机构与所述喷气机构连通，所述喷气机构和所述脱硝反应机构均设在所述MTO卧式烟炉中，并沿所述MTO卧式烟炉烟气流通的方向依次设置；

所述空气供给机构包括空气加热器，所述空气加热器设在所述MTO卧式烟炉中。

进一步地，所述空气供给机构还包括风机；

所述风机与所述空气加热器的一端连通，所述空气加热器的另一端与所述与所述氨空混合机构连通。

进一步地，所述空气加热器为盘管。

进一步地，所述氨气供给机构包括氨水储存罐、氨水蒸发器和氨水泵；

所述氨水泵将所述氨水储存罐与所述氨水蒸发器的入水口连通，所述氨水蒸发器的第一出气口与所述氨空混合机构连通。

进一步地，所述喷气机构包括喷氨格栅和整流格栅；

所述喷氨格栅和整流格栅沿所述MTO卧式烟炉中烟气排出的方向依次间隔设置，所述喷氨格栅与所述氨空混合机构连通。

进一步地，所述烟气脱硝装置还包括用于保护所述氨水蒸发器的保护机构；

所述保护机构包括安全阀、氨气稀释罐和废水泵，所述安全阀一端与所述氨水蒸发器的第二出气口连通，所述安全阀的另一端与所述氨气稀释罐连通，所述氨气稀释罐的一侧安装有所述废水泵，所述废水泵用于将稀释后的废液排出。

进一步地，所述脱硝反应机构包括至少一层催化剂和至少一个蒸汽吹灰器；

所述催化剂设在靠近所述喷气机构的一端，所述蒸汽吹灰器设在所述喷气机构和所述催化剂之间。

进一步地，所述喷气机构还包括水封罐；

所述水封罐与所述氨水储存罐连通，用于提高氨水储存罐的密封性。

进一步地，所述烟气脱硝装置还包括用于控制氨空混合机构中进入氨水量的氨水流量控制机构。

进一步地，所述氨气流量控制机构包括：流量调节阀、第一检测仪表、第二检测仪表和控制器；

所述第一检测仪表设在所述喷氨格栅和整流格栅之间，所述第二检测仪表设在所述脱硝反应机构远离所述整流格栅的一端，所述流量调节阀设在所述氨气供给机构和氨空混合机构之间，所述流量调节阀、第一检测仪表、第二检测仪表和控制器均与所述控制器电连接，所述控制器根据所述第一检测仪表和所述第二检测仪表发出的第一检测信号和第二检测信号得出所使用的氨气的量，并根据所使用的氨气的量调节所述调节阀。

本实用新型提供的一种烟气脱硝装置，用于MTO卧式烟炉，氨气供给机构、空气供给机构、氨空混合机构、喷气机构和脱硝反应机构；所述氨气供给机构和所述空气供给机构均与所述氨空混合机构连通，所述氨空混合机构与所述喷气机构连通，所述喷气机构和所述脱硝反应机构均设在所述MTO卧式烟炉中，并沿所述MTO卧式烟炉烟气流通的方向依次设置，所述空气供给机构包括空气加热器，所述空气加热器设在所述MTO卧式烟炉中。采用上述方案，由于氨空混合机构与空气供给机构及氨气供给机构连通，氨空混合机构与喷气机构连接，这样氨气与空气的混合物即作为还原剂进入到MTO卧式烟炉中，这样可以提高安全性及反应效率，并且空气供给机构中的空气加热器设在MTO卧式烟炉中，从而能够利用MTO卧式烟炉中的热量对空气进行加热，并且能够节省空间，节约能源，降低成本，以解决现有技术中MTO卧式烟气炉中脱硝时成本较高，同时，采用液氨效率较低，安全性较低的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的锁烟气脱硝装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的锁烟气脱硝装置的流程示意图。

图中：100-氨气供给机构；200-空气供给机构；300-氨空混合机构；400-喷气机构；500-脱硝反应机构；600-保护机构；700-氨气流量控制机构；110-氨水储存罐；120-氨水蒸发器；130-氨水泵；140-水封罐；210-风机；220-空气加热器；410-喷氨格栅；420-整流格栅；510-催化剂；520-蒸汽吹灰器；610-安全阀；620-氨气稀释罐；630-废水泵；710-流量调节阀；720-第一检测仪表；730-第二检测仪表。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1和2所示，且图2为流程示意图空气加热器220未显示在MTO卧式烟炉中，本实用新型提供的一种烟气脱硝装置，用于MTO卧式烟炉，氨气供给机构100、空气供给机构200、氨空混合机构300、喷气机构400和脱硝反应机构500；

所述氨气供给机构100和所述空气供给机构200均与所述氨空混合机构300连通，所述氨空混合机构300与所述喷气机构400连通，所述喷气机构400和所述脱硝反应机构500均设在所述MTO卧式烟炉中，并沿所述MTO卧式烟炉烟气流通的方向依次设置；

所述空气供给机构包括空气加热器，所述空气加热器设在所述MTO卧式烟炉中。

其中，脱硝反应机构500设在MTO卧式烟炉内的300-400℃区域，MTO卧式烟炉烟气水平方向自高温区流向低温区。

另外，本实用新型使用的脱硝方法为干法脱硝中的选择性催化还原技术即SCR技术，干法脱硝不存在高含氮外排废液的问题；相比于其他干法脱硝技术(如选择性非催化还原技术即SNCR技术，又如活性炭吸附法)，由于使用了合适的催化剂，脱硝效率高达98％以上。

本实施例中，由于氨空混合机构300与空气供给机构200及氨气供给机构100连通，氨空混合机构300与喷气机构400连接，这样氨气与空气的混合物即作为还原剂进入到MTO卧式烟炉中，可以提高安全性，并且空气供给机构200中的空气加热器220设在MTO卧式烟炉中，从而能够利用MTO卧式烟炉中的热量对空气进行加热，以节约能源，降低成本，以解决现有技术中MTO卧式烟气炉中脱硝时成本较高，同时，采用液氨效率较低，安全性较低的技术问题。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述空气供给机构200包括风机210；

所述风机210与所述空气加热器220的一端连通，所述空气加热器220的另一端与所述与所述氨空混合机构300连通。

进一步地，所述空气加热器220为盘管。

本实施例中，空气加热器220设在MTO卧式烟炉中，通过MTO卧式烟炉中的热量即可以对经过空气加热器220中的空气进行加热，从而能够降低成本，且加热后的空气进入到氨空混合机构300中后，将使氨空混合机构300中的氨气充分混合稀释到5v％浓度以下。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述氨气供给机构100包括氨水储存罐110、氨水蒸发器120和氨水泵130；

所述氨水泵130将所述氨水储存罐110与所述氨水蒸发器120的入水口连通，所述氨水蒸发器120的第一出气口与所述氨空混合机构300连通。

进一步地，所述喷气机构400还包括水封罐140；

所述水封罐140与所述氨水储存罐110连通，用于提高氨水储存罐110的密封性。

本实施例中，氨水通过氨水泵130输送至氨水储罐，氨水蒸发器120采用电加热将氨水蒸发为氨气水蒸气混合物，并且采用电加热能调节温度，保证氨气稳定的输送到氨空混合机构300中，在氨水储存罐110上设有水封罐140，可避免氨水缓冲罐中由于压力和温度变化时，使氨气不逸出。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述喷气机构400包括喷氨格栅410和整流格栅420；

所述喷氨格栅410和整流格栅420沿所述MTO卧式烟炉中烟气排出的方向依次间隔设置，所述喷氨格栅410与所述氨空混合机构300连通。

本实施例中，喷氨格栅410和整流格栅420通过流场模拟确定，以使MTO卧式烟炉中的烟气与喷氨格栅410喷出的氨气混合均匀。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述烟气脱硝装置还包括用于保护所述氨水蒸发器120的保护机构600；

所述保护机构600包括安全阀610、氨气稀释罐620和废水泵630，所述安全阀610一端与所述氨水蒸发器120的第二出气口连通，所述安全阀610的另一端与所述氨气稀释罐620连通，所述氨气稀释罐620的一侧安装有所述废水泵630，所述废水泵630用于将稀释后的废液排出。

本实施例中，当氨水蒸发器120中的压力超过预值时，安全阀610打开，使氨水蒸发器120中的氨气进入到氨气稀释罐620中，氨气稀释罐620将氨气稀释成废液，通过废水碰排出，以保障整体装置的安全性。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述脱硝反应机构500包括至少一层催化剂510和至少一个蒸汽吹灰器520；

所述催化剂510设在靠近所述喷气机构400的一端，所述蒸汽吹灰器520设在所述喷气机构400和所述催化剂510之间。

其中，催化剂510的数量和蒸汽吹灰器520的数量一一对应；且催化剂510采用波纹板式催化剂510，由于该催化剂510为多态孔结构，从而能够保障装置稳定运行及脱硝的效率，还可满足水平流向的废气偏流工况下的脱硝要求。

本实施例中，当催化剂510和蒸汽吹灰器520均为多个时，在使用时了避免蒸汽管道的凝结水接触到催化剂510，必须对凝结水进行排空；吹扫时，一般各层吹灰器的吹扫时间错开，即每次只吹扫一层或一层中的一部分催化剂510。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述烟气脱硝装置还包括用于控制氨空混合机构300中进入氨水量的氨水流量控制机构。

进一步地，所述氨气流量控制机构700包括：流量调节阀710、第一检测仪表720、第二检测仪表730和控制器；

所述第一检测仪表720设在所述喷氨格栅410和整流格栅420之间，所述第二检测仪表730设在所述脱硝反应机构500远离所述整流格栅420的一端，所述流量调节阀710设在所述氨气供给机构100和氨空混合机构300之间，所述流量调节阀710、第一检测仪表720、第二检测仪表730和控制器均与所述控制器电连接，所述控制器根据所述第一检测仪表720和所述第二检测仪表730发出的第一检测信号和第二检测信号得出所使用的氨气的量，并根据所使用的氨气的量调节所述调节阀。

本实施例中，第一检测仪表720和第二检测仪表730能够分别未经过脱硝机构和经过脱硝机构时的氨气的量，从而控制器得到所需要的氨气用量，控制器控制氨气量调节阀以调节进入到氨空混合机构300中的氨气的量。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。