烟道气纯化设备制造技术

本发明专利技术涉及用于纯化来自炉（２）尤其是水泥回转窑的烟道气的设备（１），其具有至少一种选择性还原催化剂（８）用于还原存在于所述烟道气中的氮氧化物，任选地引入的还原剂（１６）和除尘系统。所述除尘系统由至少一个第一和一个第二过滤器装置（７，９）形成。所述还原催化剂（８）设置在第一和第二过滤器装置（７，９）之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】烟道气纯化设备本专利技术涉及一种设备，其用于纯化来自炉的烟道气，所述设备包括至少一种选择 性还原催化剂用于还原存在于所述烟道气中的氮氧化物，和/或至少一种催化剂用于从烟 道气中除去一氧化碳、烃、尤其是形成气味的烃，或者用于除去氨，以及灰尘分离装置，和本 专利技术涉及一种方法，其用于通过用还原剂和还原催化剂选择性催化还原氮氧化物，以及通 过灰尘分离，纯化来自炉的烟道气。除去氮氧化物，或者脱氮作用，常常通过还原方法进行。在这一方面，在选择性非 催化还原(SNCR)和选择性催化还原(SCR)之间是有区别的。已知这些方法用来将含在烟 道气中的氧化氮(NOx)，即一氧化氮和二氧化氮，通过添加还原剂-一般而言，氨用作还原 剂_而降解成元素氮和水，元素氮和水接下来会作为环境无害的物质通过烟道气烟道离开 燃烧设备。选择性非催化还原常常在900°C和1100°c之间的温度进行，其中将还原剂直接进 料到炉中。所述选择性催化还原可在显著较低的温度进行，这是因为该催化剂显著降低还原 反应所需的活化能。此外，与SNCR脱氮作用(其中还原剂以超化学计量的量进行)相比， 这个方法容许降低还原剂用量，这是因为实际上将不会发生副反应。所述选择性催化还原在高灰尘配置和低灰尘配置之间有差别。对于高灰尘配置， 所述烟道气的脱氮作用在除尘之前进行，由此该催化剂经受了提高的载荷。这通常导致催 化剂停留时间降低，并且要求昂贵的措施，例如，使用专门的催化剂，使合适的几何形状的 烟道气通道延伸通过催化剂床，例如如DE 29623503U1或者DE 19635383A1中所述，或者使 用能够抵抗较高机械应力(例如通过周期性地将灰尘负载从催化剂粒子震掉而产生的机 械应力)的催化剂。对于低灰尘的设计，在烟道气脱硫之后提供选择性催化还原，从而消除SO2和灰尘 产生的额外载荷，该催化剂因此具有相应地延长的停留时间。但是缺点是烟道气仅具有低 于200°C的温度，从而需要再加热用于催化脱氮作用。因此需要相应地高的另外的能量需 求。在现有技术中，例如DE 19612240A1和DE 19612240A2中，也已经提出了解决方 案，其中将催化剂以粉末的形式添加到烟道气流中，并在袋式过滤器上与灰尘一起分离。在 那些情况下，还原反应在烟道气流向袋式过滤器流动的过程中进行。接下来将催化剂使用 袋式过滤器热空气周期性地吹掉，同时使其再生。但是，这使得该过滤器上承担了另外的灰 尘载荷，因此需要更经常地清洗它。本专利技术的目的是提供一种设备，其用于根据选择性催化还原(SCR)技术除去烟道 气的氮氧化物，和因此提供一种方法，其包括与低灰尘设计相比降低的能量消耗，和与高灰 尘设备相比增加的催化剂停留时间。本专利技术的目的通过本申请开始定义的设备达到，在该设备中，所述灰尘分离装置 包括至少一个第一和第二过滤器装置，和还原催化剂设置在所述第一和第二过滤器装置之 间，以及通过一种用于纯化来自炉的烟道气的方法达到，在该方法中将烟道气供应到第一灰尘分离，然后使其与还原催化剂接触，并在还原氮氧化物之后，进行烟道气的细灰尘纯 化。出乎意料的发现，对于使用不是专用于形成用于高灰尘操作的常规催化剂床，不 必要至少接近完全地对该烟道气除尘，但是，为了操作催化剂床而不显著缩短催化剂的停 留时间，在催化还原之前进行预除尘的步骤或者粗-灰尘分离是足够的。在这个方面，应该指出“粗-灰尘分离”和“细-灰尘分离”不必然是指粒径，而 是指烟道气本身的灰尘含量，即存在于烟道气中的灰尘粒子的分率。根据本专利技术的用于除去氮氧化物的催化剂构型提供了优点，即烟道气不需要另外 加热用于脱氮反应，但是仍然具有固有地足够的内能，即足够高的温度，从而使得能够进行 催化剂的操作。因此，与低灰尘设备相比，燃料(fuels)的还原是可行的。第一过滤器装置可紧接着设置在炉或者热交换器单元下游的烟道气的流动方向 上，，使得烟道气将会以非常高的温度进入到第一过滤器单元，由此可将在该过滤器单元中 的温度降保持为低-相对低考虑-并且该烟道气将会以促进氮氧化物在催化剂上还原的温 度离开该过滤器装置。高温，应该理解为至少250°C的温度。然而，也可预想，在第一过滤器装置和炉或者紧随其后的热交换器单元之间的烟 道气的流动方向上设置脱硫设备设置，使得硫含量将至少成比例地降低，并且将会低硫化 合物沉积在催化剂上的危险。在特别优选的方式中，所述第一过滤器装置由电过滤器构成。这具有的优点是，一 方面，这个过滤器能够在高温操作，另一方面，该过滤器技术已经高度成熟并且电过滤器是 容易获得的，例如，在水泥生产设备中_除尘在以前常规地已经常常使用电过滤器进行，然 而大多数那些电过滤器已经被布过滤器代替，这是因为严格的环境规章导致的_并且将不 会发生另外的投资花费。此外，可能的是，将至少一个原料干燥仪器或者原料干研磨仪器设置在所述第一 过滤器装置和第二过滤器装置之间，尤其是在第二过滤器装置和催化剂之间的烟道气的 流动方向上，，使得烟道气的残余内能能够用于干燥该原料(例如其是用于生产水泥的原 料)。此外，将会达到的是，离开该催化剂床的烟道气将会甚至进一步冷却，然后进入到第二 过滤器装置，该第二过滤器装置优选由布过滤器形成，所述第二过滤器装置由此经受降低 的热应力，甚至是在没有施加另外的冷却装置时也是如此。烟道气在第一灰尘分离中的灰尘含量优选分别降低至最大3g/Nm3，尤其是最大 2. 5g/Nm3，例如最大lg/Nm3的灰尘含量，或者最大30g/Nm3的灰尘含量，如果另一预分离的 装置，即不含电过滤器，用作所述的第一过滤器装置，这是因为结果导致，设备的效率可通 过烟道气的这些最大灰尘含量提高。此外，可在至少250°C或者至多450°C (例如至多350°C )的烟道气温度进行第一 灰尘分离，由此，如以上已经指出的，不需要采取专门的措施来减少第一过滤器装置中的温 度降，因而后者可以以更加成本有效的方式配置。为了更好地理解本专利技术，将会通过以下附图的方式更加详细地描述后者。以图示地极其简化的方式，附图说明图1以简图的方式说明本专利技术的设备。首先，应该指出，在说明书中给出的位置表示，例如上部、下部或侧面等，参考实际所述的和所说明的图，任何位置变化都应该类似地转移到新的位置。图1描述用于生产水泥熟料的设备1。在文章的开始已经提及的是，根据本专利技术的脱氮作用的设备不限于它在水泥工业 中的用途，但是这是优选的实施方式变体。也可给废物焚化设备，热电站等配置脱氮作用设 备。设备1包括转窑(rotary kiln)形式的炉2，其通过煅烧装置3操作，从而从已知 的原料产生水泥熟料。将离开炉的烟道气_箭头4-引入到热交换器单元5中，其在本实施方式变体中设 计为包括四个旋风分离器(cyclone)的旋风热交换器，来利用烟道气内能用于预加热填充 的生料。离开热交换器单元5的烟道气_箭头6-接着进入到气体纯化设备。该气体纯化 设备包括第一过滤器装置7，还原催化剂8和第二过滤器装置9。第一过滤器装置7配置为电过滤器。进入所述电过滤器的烟道气可任选地用水进 行预调节，从而增加电过滤器的有效性。为此，可将喷雾装置11安排到补给线10中，该补 给线10导向第一过滤器装置7，从而将水喷入其中。此外，可将该烟道气用新鲜空气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：安顿塞克勒纳，
申请(专利权)人：舒赫有限责任公司，
类型：发明
国别省市：AT