蓄热式焚烧炉与SCR脱硝一体化装置

566 编辑：中冶有色技术网来源：福建鑫泽环保设备工程有限公司

2023-12-29 11:57:30

权利要求书： 1.一种蓄热式焚烧炉与SCR脱硝一体化装置，包括燃烧室，其特征在于，所述燃烧室上间隔安装有至少两个蓄热床，所述蓄热床的通道内由与燃烧室相连接的一端至另一端依次设置有高温蓄热体层、脱硝还原剂加注装置、SCR脱硝催化剂层、低温蓄热体层，所述蓄热床的另一端上还设置有进排气阀门。

2.根据权利要求1所述的蓄热式焚烧炉与SCR脱硝一体化装置，其特征在于，所述高温蓄热体层和第二蓄热体层均由陶瓷蓄热体构成。

3.根据权利要求1或2所述的蓄热式焚烧炉与SCR脱硝一体化装置，其特征在于，所述脱硝还原剂加注装置内设置有气体均布机构，脱硝还原剂加注装置的输出端朝向气体均布机构。

4.根据权利要求3所述的蓄热式焚烧炉与SCR脱硝一体化装置，其特征在于，所述气体均布机构由沿蓄热床的通道宽度方向间隔设置的挡板组成；所述脱硝还原剂加注装置包括间隔设置于蓄热床通道内的加注管，所述加注管位于挡板的后侧且沿长度方向间隔设置有出口朝向挡板的喷头。

5.根据权利要求1所述的蓄热式焚烧炉与SCR脱硝一体化装置，其特征在于，所述蓄热床的数目为2n或3n个，n≥1，其中n个为进气蓄热床，n个为排气蓄热床。

6.根据权利要求1所述的蓄热式焚烧炉与SCR脱硝一体化装置，其特征在于，所述蓄热床的数目为3n个，n≥1，其中进气蓄热床、排气蓄热床及吹扫蓄热床的数目均为n个。

说明书：蓄热式焚烧炉与SCR脱硝一体化装置技术领域[0001] 本实用新型涉及蓄热式焚烧炉与SCR脱硝一体化装置。背景技术[0002] 大气中OCs污染物是人为源和天然源排放到大气中有机化合物?非甲烷烃类的总称，目前正受到日益广泛的关注。人们关注的大气中的OCs主要来自人为污染源：即生产工艺过程排放。这些工艺过程包括：石化厂、炼油厂及在生产过程中大量使用有机溶剂的相关行业，如涂料生产、涂装、印刷、制药、皮革加工、树脂加工等。[0003] OCs按其化学结构，可以进一步分为：烷类、芳烃类、烯类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其他化合物。OCs有机废气种类繁多，来源广泛，治理难度大。OCs由于成分复杂，在环境中会导致复合型污染，诱发雾霾，产生光化学烟雾；且刺激人体呼吸系统、皮肤和眼晴，从而导致血液、神经系统和肝肾脏的病变，具有致“三致”作用。[0004] 热破坏是目前应用比较广泛也是研究较多的有机废气治理方法，可分为直接火焰燃烧和催化燃烧，蓄热式热力焚烧炉(RTO)是直接火焰燃烧的典型工艺。蓄热式热力焚烧炉(RTO)将OCs燃烧，得到CO2，H2O等，是较为环保的有机废气（OCs）治理装置。但有机含氮化合物（有机含氮化合物包括胺类，氮杂环，腈，硝基化合物等）燃烧后，产生大量的氮氧化物污染物，通过焚烧炉后增加洗涤设备（酸、碱洗涤），以期望得到理想的氮氧化物（NOx）去除率，该处理方式效率低下，而且将气态氮氧化物污染物转移至液相形成结晶盐，易造成二次污染。所以蓄热式热力焚烧炉(RTO)在处理有机含氮化合物废气造成的氮氧化物二次污染方面余力不足。实用新型内容

[0005] 本实用新型的目的在于提供一种蓄热式焚烧炉与SCR脱硝一体化装置，该装置结构紧凑，方便用于处理有机废气，特别是含有机含氮化合物的废气。[0006] 本实用新型的技术方案在于：一种蓄热式焚烧炉与SCR脱硝一体化装置，包括燃烧室，所述燃烧室上间隔安装有至少两个蓄热床，所述蓄热床内由与燃烧室相连接的一端至另一端依次设置有高温蓄热体层、脱硝还原剂加注装置、SCR脱硝催化剂层、低温蓄热体层，所述蓄热床的另一端上还设置有进排气阀门。[0007] 进一步地，所述高温蓄热体层和第二蓄热体层均由陶瓷蓄热体构成。[0008] 进一步地，所述脱硝还原剂加注装置内设置有气体均布机构，脱硝还原剂加注装置的输出端朝向气体均布机构。[0009] 所述气体均布机构由沿蓄热床的通道宽度方向间隔设置的挡板组成；所述脱硝还原剂加注装置包括间隔设置于蓄热床通道内的加注管，所述加注管位于挡板的后侧且沿长度方向间隔设置有出口朝向挡板的喷头。[0010] 进一步地，所述蓄热床的数目为2n个，n≥1，其中一半为进气蓄热床，另一半为排气蓄热床。[0011] 进一步地，所述蓄热床的数目为3n个，n≥1，其中进气蓄热床、排气蓄热床及吹扫蓄热床的数目均为n个。[0012] 与现有技术相比较，本实用新型具有以下优点：[0013] 1.常规的蓄热式热力焚烧炉(RTO)尾气中NOx的处理一般通过洗涤设备（酸、碱洗涤）来处理，只是将污染物从气态转移至液相（结晶盐）中，仍然存在二次污染。本装置将蓄热式热力焚烧炉(RTO)与SCR脱硝系统相结在处理含有机含氮化合物的有机废气时，通过SCR脱硝催化剂将RTO排气的NOx还原成N2和H2O，是一种完全无公害的治理方案。[0014] 2.脱硝还原剂加注装置的实现精准喷氨：通过与加注装置一体设计的气体均布机构，脱硝还原剂在加注的同时与燃烧室排放的含NOx废气充分混合，从而保障SCR催化剂的反应效果。附图说明[0015] 图1为本实用新型的结构示意图；[0016] 图2为本实用新型的蓄热床截面图；[0017] 图3为本实用新型的脱硝还原剂加注装置侧视图；[0018] 图中：10?燃烧室20?蓄热床21?高温蓄热体层22?脱硝还原剂加注装置221?加注管222?喷头23?SCR脱硝催化剂层24?低温蓄热体层25?挡板。

具体实施方式[0019] 为让本实用新型的上述特征和优点能更浅显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本实用新型并不限于此。[0020] 参考图1至图3[0021] 一种蓄热式焚烧炉与SCR脱硝一体化装置，包括燃烧室10，所述燃烧室上间隔安装有至少两个蓄热床20，所述蓄热床内由与燃烧室相连接的一端至另一端依次设置有高温蓄热体层21、脱硝还原剂加注装置22、SCR脱硝催化剂层23、低温蓄热体层24，所述蓄热床的另一端上还设置有进排气阀门，所述进排气阀门为多通道阀门。[0022] 本实施例中，蓄热式热力焚烧炉(RTO)的燃烧室控制温度一般为750 900℃，所述~高温蓄热体层和第二蓄热体层均由大量陶瓷蓄热体构成，在蓄热式焚烧炉排气时回收热量，用于加热蓄热式焚烧炉的进气废气。通过合理的设计蓄热体的布置，采用分层布置时，可较好的实现在蓄热床内320～400℃的温度区间目标用于布置SCR脱硝催化剂、脱硝还原剂加注装置。

[0023] 本实施例中，一方面通过对蓄热体进行分层设计，另一方面通过控制燃烧室温度来保障温度范围，从而实现对320～400℃的温度区间的温度控制。[0024] 本实施例中，为了让还原剂能够均布与催化剂充分接触，所述脱硝还原剂加注装置内设置有与加注装置一体设计的气体均布机构，脱硝还原剂加注装置的输出端朝向气体均布机构。脱硝还原剂加注装置还设置有连锁切换机构，蓄热式焚烧炉的蓄热床在进排气阀门切换时，以便脱硝还原剂加注装置连锁切换。从而通过程序保护、连锁确保脱硝还原剂加注装置的控制稳定。[0025] 本实施例中，所述气体均布机构由沿蓄热床的通道宽度方向间隔设置的挡板25组成；所述脱硝还原剂加注装置包括间隔设置于蓄热床通道内的加注管221，所述加注管位于挡板的后侧且沿长度方向间隔设置有出口朝向挡板的喷头222，从而使脱硝还原剂逆风喷射，让脱硝还原剂与废气充分接触。[0026] 本实施例中，所述蓄热床的数目为2n个，n≥1，其中一半为进气蓄热床，另一半为排气蓄热床，通过进排气阀门来实现进气蓄热床和排气蓄热床交替切换，即进气蓄热床在上一次进行进气，下一次则变为排气，以便充分利用余热。或所述蓄热床的数目为3n个，n≥1，其中进气蓄热床、排气蓄热床及吹扫蓄热床的数目均为n个，气蓄热床、排气蓄热床及吹扫蓄热床在使用时循环切换，即进气蓄热床在上一次进气，排气蓄热床负责排气，吹扫蓄热床负责对废气进行吹扫，则下一次该进气蓄热床则执行吹扫功能，排气蓄热床负责进气，吹扫蓄热床负责排气，以便充分利用余热。

[0027] 该装置的工作原理：选择性催化还原法（SCR）：在催化剂作用下，利用还原剂在320～400℃这一温度范围内，有选择性地与废气中的氮氧化物（NOx）发生化学反应，生成无害的氮气和水，从而将烟气中的NOx脱除。由于蓄热式热力焚烧炉排气时才会有NOx组分，SCR脱硝装置+脱硝还原剂加注装置仅在蓄热式热力焚烧炉排气时开启，进气时不工作。[0028] 现有的技术中，有机废气由进气蓄热床经蓄热体换热升温以后进入燃烧室，燃烧室控制温度为750 900℃，燃烧室内废气充分燃烧，经排气蓄热床换热降温后外排。有机含~氮化合物在蓄热式热力焚烧炉的燃烧室内的燃烧产物含有NOx，若直接外排，则造成二次污染。

[0029] 本装置在SCR脱硝催化剂作用下，向温度为320～400℃的废气中喷入氨（还原剂），将NOx还原成N2和H2O；化学反应方程式如下：[0030] ①主反应：[0031] 4NO＋4NH3＋O2→4N2＋6H2O[0032] 2NO2＋4NH3＋O2→3N2＋6H2O[0033] ②可能的副反应[0034] 当反应条件偏离最佳范围时：[0035] 4NH3＋5O2→4NO＋6H2O[0036] 与其他技术相比，SCR法脱硝效率高，技术成熟，是目前工程上应用最多的废气脱硝技术。[0037] 有机废气经蓄热式热力焚烧炉燃烧室燃烧后，含NOx废气排气时通过SCR脱硝催化剂，将NOx还原成N2和H2O，简易流程：[0038] 燃烧室→高温蓄热体层→脱硝还原剂加注装置→SCR脱硝催化剂→低温蓄热层→排放阀门。[0039] SCR脱硝催化剂+脱硝还原剂加注装置可以与蓄热式热力焚烧炉(RTO)设计成一体化装置，协同处理废气。[0040] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。