技术领域

本发明属于烟气脱硝技术领域，具体的说是一种SCR工业烟气脱硝方法。

背景技术

烟气脱硝，是指把已生成的NOX还原为N2，从而脱除烟气中的NOX，按治理工艺可分为湿法脱硝和干法脱硝。由于从燃烧系统排放的烟气中的NOx，90％以上是NO，而NO难溶于水，因此对NOx的湿法处理不能用简单的洗涤法。烟气脱硝的原理是用氧化剂将NO氧化成NO2，生成的NO2再用水或碱性溶液吸收，从而实现脱硝。选择性催化还原SCR法脱硝是在催化剂存在的条件下，采用氨、CO或碳氢化合物等作为还原剂，在氧气存在的条件下将烟气中的NO还原为N2。可以作为SCR反应还原剂的有NH3、CO、H2，还有甲烷、乙烯、丙烷、丙稀等。以氨作为还原气的时候能够得到的NO的脱除效率最高。影响脱硝效率的因素包括反应温度、停留时间、还原剂与烟气的混合均匀度、还原剂与NOx的化学当量比、催化剂性能等。在反应温度一定的情况下，氨和NOx的混合程度对SCR工艺的脱硝效率具有极大的影响，如若提高催化剂的催化效果，亦能较大的提高SCR工艺的脱硝效果。

现有技术中也出现了一些烟气脱硝的技术方案，如申请号为CN201510768338的一项中国专利公开了一种双旋式SCR脱硝方法及其装置，包括：“一级旋流催化还原反应步骤：当烟气进入烟气通入管道时，与旋流雾化喷嘴喷射的氨气相遇，由于氨气是以旋流的方式喷出，使烟气与氨气相互卷吸混合，形成混合气，混合气沿着第一旋流催化反应腔的圆周自上而下以切圆的方式螺旋下沉，螺旋下沉过程中，反复切向冲刷第一板式催化剂层的内壁和第二板式催化剂层的外壁，并与之发生一级旋流催化还原反应；二级旋流催化还原反应步骤：当混合气螺旋下沉至第一旋流催化反应腔底部后，在旋流器的旋流作用下，混合气沿着第二旋流催化反应腔的圆周自下而上以切圆的方式螺旋上升，螺旋上升的过程中反复切向冲刷第二板式催化剂层的内壁，并与之发生二级旋流催化还原反应；最后由脱硝塔本体顶部出口排出，实现了烟气脱硝”。

该技术方案以产生两级旋流催化还原反应来实现氨和NOx的混合，在一定程度上可以提高氨和NOx的混合；但氨气只在烟气进入口处释放，氨气与烟气的混合程度有限，同时，氨气与烟气产生旋流时，容易产生旋流层，部分烟气与氨气混合将不是很均匀，不利于烟气脱硝的进行。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种SCR工业烟气脱硝方法，该方法中通过将烟气引入到循环化管中，并利用多个子循环管，将大股烟气分成若干小股烟气，可延长烟气在氨气以及催化剂处的行程和停留的时间，有利于烟气脱硝的效果的提高；通过用氨气喷射模将混合氨气喷入到烟气中，将氨气与烟气充分混合，有利于烟气脱硝的效率提高；通过过滤模块将烟气中的水分和灰尘分来分别收集，降低了对大气的污染。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种SCR工业烟气脱硝方法，该脱硝方法包括如下步骤：

步骤一：将液氨存储罐内的液氨导入到液氨蒸发器内，并将液氨蒸发为氨气；

步骤二：将步骤一中的氨气引入到混合器内，将氨气与空气混合，转为混合氨气；

步骤三：将步骤二中的混合氨气引入到喷淋接口处，同时，将待脱硝烟气从烟气入口处引入到循环化管内，用氨气喷射模块对烟气喷射混合氨气，对烟气进行脱硝，用过滤器脱去循环化管内烟气中的水分和灰尘；

步骤四：将步骤三中脱硝除尘后的烟气继续进行后续处理，同时，用灰尘收集管抽取过滤器过滤出来的灰尘，用水分收集管收集过滤器过滤出来的水分，对SCR烟气脱硝系统内产生的水和灰尘进行收集；

所述步骤三和四中的SCR烟气脱硝系统包括壳体、烟气入口、烟气出口、循环化管、氨气喷射模块和过滤器；所述烟气入口位于壳体顶端，烟气入口与循环化管的始端连通；所述烟气出口位于烟气入口旁侧，烟气出口与循环化管的末端连通；所述循环化管位于壳体内，循环化管用于烟气脱硝；所述氨气喷射模块位于循环化管内，氨气喷射模块用于为脱硝反应提供催化剂；所述过滤器位于循环化管的底端，过滤器与循环化管连通，过滤器用于对流过循环化管的烟气中的水分和灰尘过滤。

优选的，所述循环化管包括多个子循环管；所述子循环管的外形为U型，子循环管的管截面为方形，方便放置氨气喷射模块，子循环管以烟气进口为中心均布有一圈，可提高烟气脱氮的效率；所述氨气喷射模块位于子循环管内，氨气喷射模块用于为脱硝反应提供催化剂。工作时，烟气进入子循环管内，氨气喷射模块对在子循环管内流动的烟气喷射混合氨气，使氨气与氮的氧化物NO_X充分反应，去除烟气中的氮的氧化物NO_X。

优选的，所述氨气喷射模块包括固定架、喷淋器和催化板；所述固定架为直角的V字形，固定架包括固定架一和固定架二；所述固定架一位于子循环管的两相邻拐角，固定架二位于子循环管的另两相邻拐角，且对角的固定架一与固定架二位于同一水平面上，固定架一上设置有喷淋接口；所述喷淋器布置于对角的固定架一和固定架二上，喷淋器之间等间距交叉布置，喷淋器的一端与喷淋接口连通；所述催化板位于相邻的固定架之间，催化板为方块状，催化板上布置有脱硝反应的催化剂。工作时，通过喷淋接口向喷淋器通入压力值大于1.2MPa的高压混合氨气，混合氨气经喷淋器的作用喷入烟气中，同时，烟气经过催化板，催化板上附着有催化剂，其中，催化剂为包括V₂O₅WO3、Fe₂O₃、MoO₃等金属氧化物或其联合作用的混合物，并以TiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、SiO₂、活性炭AC等其中的一种或几种作为载体；喷淋器之间等间距交叉布置，通过在多处对烟气喷射混合氨气，提高烟气与混合氨气的混合程度，促使脱硝反应顺利进行。

优选的，所述喷淋器包括入口段、喷淋段和连接段；所述入口段为一端小另一端大的空心管，入口段与喷淋接口连通，且入口段与喷淋接口转动连接；所述喷淋段位于入口段和连接段中间，喷淋段为空心圆管，喷淋段与入口段连通，喷淋段与入口段连通转动连接，喷淋段上设置有喷淋孔；喷淋段的内壁上设置有螺旋槽；所述连接段为实心圆管，连接段与固定架二转动连接。工作时，高压混合氨气通过喷淋接口和入口段进入喷淋段，因喷淋段设置有螺旋槽，高压混合氨气进入喷淋段带动整个喷淋器旋转，使得喷淋器喷射混合氨气效果更好，提高了脱硝反应的反应效率。

优选的，所述固定架的端部设置有凹槽；所述凹槽内布置有弹簧和夹持板；所述弹簧的一端与凹槽的槽壁固连，弹簧的另一端与夹持板固连，且弹簧和夹持板均分立于凹槽槽壁的两侧，夹持板用于夹持催化板。工作时，在需要更换催化板时，可很容易的将催化板从夹持板处取下并重新更换，同时，高压混合氨气冲击在催化板上，可促进凹槽内弹簧的伸缩，使催化板产生抖动，促进的催化板上的催化剂对脱硝反应的催化作用，提高了烟气脱硝的效率以及烟气脱硝的能力。

优选的，所述过滤模块包括滤壳、过滤离心釜、电机、灰尘收集管和水分收集管；所述滤壳位于子循环管底部，滤壳与子循环管连通；所述过滤离心釜位于滤壳内，过滤离心釜转动将子循环管内流动的烟气中的灰尘离心甩出，过滤离心釜转动将子循环管内流动的烟气中的水分离心过滤；所述电机位于滤壳下端，电机用于驱动过滤离心釜转动；所述灰尘收集管与滤壳上部接通，灰尘收集管位于过滤离心釜上端边缘处，灰尘收集管用于抽取过滤离心釜离心出来的灰尘；所述水分收集管与滤壳下部接通，水分收集管位于过滤离心釜下方，水分收集管用于抽取过滤离心釜过滤出来的水分。工作时，电机转动，电机带动过滤离心釜转动，当烟气流经过滤模块时，过滤离心釜将烟气中的灰尘离心甩出，灰尘收集管将对被甩出的灰尘抽取存储，而烟气中的水分透过过滤离心釜而向下流动，并被水分收集管抽取收集。

优选的，所述过滤离心釜为呈平底的碗状，所述过滤离心釜的釜壁上设置有多个滤孔，且滤孔沿着过滤离心釜内壁的切线方向布置，滤孔的朝向与过滤离心釜的转动方向相反，过滤离心釜的内壁上均布有多个垂直于过滤离心釜内壁的挡板，且挡板与滤孔间隔布置，挡板上设置有多个通孔。工作时，过滤离心釜高速转动，过滤离心釜上的挡板将烟气中的灰尘挡下，并使灰尘在离心力的作用下使灰尘被甩到外侧，灰尘收集管将被甩出的灰尘抽取存储；同时，因滤孔的朝向与过滤离心釜的转动方向相反从而避免了滤壳内的水分回流到过滤离心釜上，方便了水分收集管对滤壳内积攒的水分收集。

本发明的有益效果如下：

1.本发明通过将烟气引入到循环化管中进行脱硝反应，可延长烟气在氨气以及催化剂处的行程和停留的时间，有利于烟气脱硝的效果的提高；通过用氨气喷射模块将混合氨气喷入到烟气中，将氨气与烟气充分混合，有利于烟气脱硝的效率提高；通过过滤模块将烟气中的水分和灰尘分来分别收集，降低了对大气的污染。

2.本发明通过用循环化管对烟气引流，延长了烟气与氨气以及催化剂接触的接触时间；同时，循环化管上设置有弯道，有利于烟气流动的扰流，提高烟气与氨气的混合程度，提高脱硝反应的效果。

3.本发明通过设置氨气喷射模块，用喷淋器转动喷射的方式对烟气喷入氨气，对烟气具有扰流的效果，有利于氨气与烟气的充分混合，同时，催化剂以催化板的形式可拆卸的插接在子循环管内，既有利于催化剂对脱硝反应的催化，使用后的催化剂也便于更换，有利于脱硝反应的进行。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的SCR工业烟气脱硝方法的方法流程图；

图2是本发明的SCR烟气脱硝系统的主视图；

图3是图2中A-A剖视图；

图4是图2中B-B剖视图；

图5是本发明的喷淋器结构示意图；

图6是本发明的固定架结构示意图；

图7是本发明的过滤模块结构示意图；

图8是图7中C-C剖视图；

图中：壳体1、烟气入口2、烟气出口3、循环化管4、子循环管41、氨气喷射模块5、固定架51、凹槽511、弹簧512、夹持板513、固定架一52、喷淋接口521、固定架二522、喷淋器53、入口段531、喷淋段532、连接段533、催化板54、过滤器6、滤壳61、过滤离心釜62、滤孔621、挡板622、电机63、灰尘收集管64、水分收集管65。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图8所示，本发明所述的一种SCR工业烟气脱硝方法，该脱硝方法包括如下步骤：

步骤一：将液氨存储罐内的液氨导入到液氨蒸发器内，并将液氨蒸发为氨气；

步骤二：将步骤一中的氨气引入到混合器内，将氨气与空气混合，转为混合氨气；

步骤三：将步骤二中的混合氨气引入到喷淋接口521处，同时，将待脱硝烟气从烟气入口2处引入到循环化管4内，用氨气喷射模块5对烟气喷射混合氨气，对烟气进行脱硝，用过滤器6脱去循环化管4内烟气中的水分和灰尘；

步骤四：将步骤三中脱硝除尘后的烟气继续进行后续处理，同时，用灰尘收集管64抽取过滤器6过滤出来的灰尘，用水分收集管65收集过滤器6过滤出来的水分，对SCR烟气脱硝系统内产生的水和灰尘进行收集；

所述步骤三和四中的SCR烟气脱硝系统包括壳体1、烟气入口2、烟气出口3、循环化管4、氨气喷射模块5和过滤器6；所述烟气入口2位于壳体1顶端，烟气入口2与循环化管4的始端连通；所述烟气出口3位于烟气入口2旁侧，烟气出口3与循环化管4的末端连通；所述循环化管4位于壳体1内，循环化管4用于烟气脱硝；所述氨气喷射模块5位于循环化管4内，氨气喷射模块5用于为脱硝反应提供催化剂；所述过滤器6位于循环化管4的底端，过滤器6与循环化管4连通，过滤器6用于对流过循环化管4的烟气中的水分和灰尘过滤。

作为本发明的一种实施方式，所述循环化管4包括多个子循环管41；所述子循环管41的外形为U型，子循环管41的管截面为方形，方便放置氨气喷射模块5，子循环管41以烟气进口为中心均布有一圈，可提高烟气脱氮的效率；所述氨气喷射模块5位于子循环管41内，氨气喷射模块5用于为脱硝反应提供催化剂。工作时，烟气进入子循环管41内，氨气喷射模块5对在子循环管41内流动的烟气喷射混合氨气，使氨气与氮的氧化物NO_X充分反应，去除烟气中的氮的氧化物NO_X。

作为本发明的一种实施方式，所述氨气喷射模块5包括固定架51、喷淋器53和催化板54；所述固定架51为直角的V字形，固定架51包括固定架一52和固定架二522；所述固定架一52位于子循环管41的两相邻拐角，固定架二522位于子循环管41的另两相邻拐角，且对角的固定架一52与固定架二522位于同一水平面上，固定架一52上设置有喷淋接口521；所述喷淋器53布置于对角的固定架一52和固定架二522上，喷淋器53之间等间距交叉布置，喷淋器53的一端与喷淋接口521连通；所述催化板54位于相邻的固定架51之间，催化板54为方块状，催化板54上布置有脱硝反应的催化剂。工作时，通过喷淋接口521向喷淋器53通入压力值大于1.2MPa的高压混合氨气，混合氨气经喷淋器53的作用喷入烟气中，同时，烟气经过催化板54，催化板54上附着有催化剂，其中，催化剂为包括V₂O₅WO3、Fe₂O₃、MoO₃等金属氧化物或其联合作用的混合物，并以TiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、SiO₂、活性炭AC等其中的一种或几种作为载体；喷淋器53之间等间距交叉布置，通过在多处对烟气喷射混合氨气，提高烟气与混合氨气的混合程度，促使脱硝反应顺利进行。

作为本发明的一种实施方式，所述喷淋器53包括入口段531、喷淋段532和连接段533；所述入口段531为一端小另一端大的空心管，入口段531与喷淋接口521连通，且入口段531与喷淋接口521转动连接；所述喷淋段532位于入口段531和连接段533中间，喷淋段532为空心圆管，喷淋段532与入口段531连通，喷淋段532与入口段531连通转动连接，喷淋段532上设置有喷淋孔；喷淋段532的内壁上设置有螺旋槽；所述连接段533为实心圆管，连接段533与固定架二522转动连接。工作时，高压混合氨气通过喷淋接口521和入口段531进入喷淋段532，因喷淋段532设置有螺旋槽，高压混合氨气进入喷淋段532带动整个喷淋器53旋转，使得喷淋器53喷射混合氨气效果更好，提高了脱硝反应的反应效率。

作为本发明的一种实施方式，所述固定架51的端部设置有凹槽511；所述凹槽511内布置有弹簧512和夹持板513；所述弹簧512的一端与凹槽511的槽壁固连，弹簧512的另一端与夹持板513固连，且弹簧512和夹持板513均分立于凹槽511槽壁的两侧，夹持板513用于夹持催化板54。工作时，在需要更换催化板54时，可很容易的将催化板54从夹持板513处取下并重新更换，同时，高压混合氨气冲击在催化板54上，可促进凹槽511内弹簧512的伸缩，使催化板54产生抖动，促进的催化板54上的催化剂对脱硝反应的催化作用，提高了烟气脱硝的效率以及烟气脱硝的能力。

作为本发明的一种实施方式，所述过滤模块包括滤壳61、过滤离心釜62、电机63、灰尘收集管64和水分收集管65；所述滤壳61位于子循环管41底部，滤壳61与子循环管41连通；所述过滤离心釜62位于滤壳61内，过滤离心釜62转动将子循环管41内流动的烟气中的灰尘离心甩出，过滤离心釜62转动将子循环管41内流动的烟气中的水分离心过滤；所述电机63位于滤壳61下端，电机63用于驱动过滤离心釜62转动；所述灰尘收集管64与滤壳61上部接通，灰尘收集管64位于过滤离心釜62上端边缘处，灰尘收集管64用于抽取过滤离心釜62离心出来的灰尘；所述水分收集管65与滤壳61下部接通，水分收集管65位于过滤离心釜62下方，水分收集管65用于抽取过滤离心釜62过滤出来的水分。工作时，电机63转动，电机63带动过滤离心釜62转动，当烟气流经过滤模块时，过滤离心釜62将烟气中的灰尘离心甩出，灰尘收集管64将对被甩出的灰尘抽取存储，而烟气中的水分透过过滤离心釜62而向下流动，并被水分收集管65抽取收集。

作为本发明的一种实施方式，所述过滤离心釜62为呈平底的碗状，所述过滤离心釜62的釜壁上设置有多个滤孔621，且滤孔621沿着过滤离心釜62内壁的切线方向布置，滤孔621的朝向与过滤离心釜62的转动方向相反，过滤离心釜62的内壁上均布有多个垂直于过滤离心釜62内壁的挡板622，且挡板622与滤孔621间隔布置，挡板622上设置有多个通孔。工作时，过滤离心釜62高速转动，过滤离心釜62上的挡板622将烟气中的灰尘挡下，并使灰尘在离心力的作用下使灰尘被甩到外侧，灰尘收集管64将被甩出的灰尘抽取存储；同时，因滤孔621的朝向与过滤离心釜62的转动方向相反从而避免了滤壳61内的水分回流到过滤离心釜62上，方便了水分收集管65对滤壳61内积攒的水分收集。

工作时，混合氨气被引入到喷淋接口521处，通过喷淋接口521向喷淋器53通入压力值大于1.2MPa的高压混合氨气，混合氨气经喷淋器53的作用喷洒向烟气中，高压混合氨气通过喷淋接口521和入口段531进入喷淋段532，因喷淋段532设置有螺旋槽，高压混合氨气进入喷淋段532带动整个喷淋器53旋转，使得喷淋器53喷射混合氨气效果更好，提高了脱硝反应的反应效率；同时，烟气经过催化板54，催化板54上附着有催化剂，其中，催化剂为包括V₂O₅WO3、Fe₂O₃、MoO₃等金属氧化物或其联合作用的混合物，并以TiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、SiO₂、活性炭AC等其中的一种或几种作为载体；喷淋器53之间等间距交叉布置，通过在多处对烟气喷射混合氨气，提高烟气与混合氨气的混合程度，促使脱硝反应顺利进行；当需要更换催化板54时，可很容易的将催化板54从夹持板513处取下并重新更换，同时，高压混合氨气冲击在催化板54上，可促进凹槽511内弹簧512的伸缩，使催化板54产生抖动，促进的催化板54上的催化剂对脱硝反应的催化作用，提高了烟气脱硝的效率以及烟气脱硝的能力。当烟气进入过滤模块时，电机63转动，电机63带动过滤离心釜62转动，过滤离心釜62高速转动，过滤离心釜62上的挡板622将烟气中的灰尘挡下，并使灰尘在离心力的作用下使灰尘被甩到外侧，灰尘收集管64将被甩出的灰尘抽取存储；同时，因滤孔621的朝向与过滤离心釜62的转动方向相反从而避免了滤壳61内的水分回流到过滤离心釜62上，方便了水分收集管65对滤壳61内的水分收集，而循环化管4中被处理的烟气经过烟气出口3涌出。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围。