[实用新型]一种喷氨装置和锅炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种喷氨装置和锅炉；具体地，涉及一种能够使烟气与氨气混合良好的喷氨装置和安装有该喷氨装置的CO锅炉。

背景技术

氮氧化物（NO_x）是大气污染的主要污染源之一，通常是指几种含氮气体的混合物，也称为硝烟(气)，主要为NO和NO₂，多以NO₂为主。NO_x都具有不同程度的毒性，并且是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因。汽车尾气中的NO_x与碳氢化合物经紫外线照射发生反应形成的有毒烟雾，称为光化学烟雾。光化学烟雾具有特殊气味，刺激眼睛，伤害植物，并能使大气能见度降低。NO_x与空气中的水反应生成的硝酸和亚硝酸是酸雨的主要成分。NO_x对人体的危害主要表现在损害呼吸道。

全世界每年排入大气的NO_x总量约达5000万吨。2008年，我国NO_x排放量已达到2000万吨，成为全球NOx排放的第一大排放国。若不采取措施控制，预计到2020年，我国NO_x排放量将达到3000万吨。我国“十一五”期间削减二氧化硫10%的努力，也将因NO_x排放量的显著上升而全部抵消。目前，我国已将NO_x作为约束性指标纳入“十二五”期间总量控制范畴。由此可见，减少甚至消除NOx的排放是十分紧迫的问题。排放到大气中的NO_x主要有三个来源：电厂（约占46%）、汽车尾气（约占49%）和炼油化工厂（约占5%）。

FCC烟气中的NO_x量一般占全厂NO_x排放量的50%，是炼油厂最大的NO_x排放源。FCC工艺中，催化剂颗粒在催化裂化反应区和催化剂再生区之间多次循环操作，在再生期间，催化剂颗粒上的来自裂化反应的焦炭在高温下通过空气氧化除去，使催化剂的恢复活性，并在裂化反应中再次利用。FCC烟气中NO_x主要来自催化剂上含氮焦炭的燃烧，因此所有处理含氮原料的FCC装置都会存在NO_x的排放问题。FCC原料中氮含量一般在0.05%～0.35%，原料氮中约45%进入液体产品，约10%进入气体产品，其余进入焦炭中。焦炭中的氮约有10%～30%作为NO进入烟气，其余则被焦炭和CO还原为N₂排放。

目前烟气脱硝技术主要有：气相反应的SCR法（选择性催化还原法）和SNCR法（选择性非催化还原法）、液体吸收法、固体吸附法、高能电子活化氧化法等。SCR法和SNCR法是最常用的方法。

SCR法是在催化剂作用下，利用还原剂选择性地与烟气中的NO_x反应，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。

SNCR法是在没有催化剂的作用下，向900～1100℃的炉膛中喷入还原剂（一般使用氨、氨水或尿素），还原剂迅速热解为NH₃，与烟气中的NO_x反应生成N₂和H₂O。炉膛中有一定O₂存在，喷入的还原剂选择性地与NO_x反应，基本不与O₂反应。如果FCC装置配备了CO锅炉，SNCR可以直接应用。将氨注射到CO锅炉的上游使得NH₃与NO_x在CO锅炉内发生反应。但是此法只能脱除40～60%的NO_x，而且当FCC尾气中的含有SO_x时会导致硫酸铵沉积在CO锅炉内。

CN201454505U公开了一种新型低温高效SCR反应器，其特征包括壳体、设于壳体内的若干个催化剂床，所述的壳体的上端设有烟气进入口和氧气进入口；下端设有净化气出口。该结构的不足之处在于，烟气不经过缓冲就直接进入反应器，导致反应器内烟气分布不均匀，影响脱硝效率，并产生氨逃逸。