[发明专利]催化剂反应器内置装置

说明书

技术领域

本发明属于气体采用催化剂转化脱除含氧化氮即通常称含硝气体的环保技术领域，尤其涉及一种气体脱硝用催化剂在设备本体内置和将设备换热器部分外置的装置。

背景技术

在燃煤锅炉和石油化工催化裂化以及类似系统中，由于产生的气体中含有氮氧化物即含硝气体，使产生的气体不符合环保要求或不满足后续工序要求，需要将气体中氮氧化物进行脱除处理。将气体中氮氧化物脱除的处理方法为，采取用氨在催化剂存在下对气体进行化学反应处理生成无硝化气体即脱硝处理，将气体中有害的氮氧化物变为无害的氮气和水，以达到满足环境要求或后续工程要求。

脱硝装置中，催化剂装填量和设计安装部位成为技术关键之一，数量必须满足需要，否则处理效果达不到预期指标，或运行周期较短。安装部位涉及运行可靠性。

目前常用技术，以燃煤锅炉为例，存在以下问题：

由于从炉膛出来的含硝尾气在进行脱硝处理时需要的催化剂一般分为3段，（初期安装2段，催化剂后期效率下降后再补充1段）总高度在4.5-6米之间，加上附带的气氨分布器等，总高度6-12米，难以镶嵌在锅炉尾部换热器组中。现有技术采取催化剂脱硝装置有两种方法，一是外置，单独设置高大支撑框架以容纳催化剂及附加构件，如图1所示，带来的问题是占地大、费用高、工期长以及由于气体引出引回主体设备而使得流场变差带来的积灰、换热器效率降低等诸多问题；二是减少催化剂装填量只装1段或2段为外置催化剂数量的1/3~1/2，如图2所示，将催化剂镶嵌在换热器中。减少催化剂装填量带来的问题就是催化剂整体使用周期短，催化剂利用率低，后期气体处理效果差，需要用新催化剂更换没有失效只是效率降低的催化剂，造成浪费和损失。如何使得催化剂装填量得到保证，又能避免催化剂外置带来的上述问题，成为业界难题。

因此，现有技术存在缺陷，是本发明解决的目标。

发明内容

（一）发明目的：为解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是将需要使用催化剂后面的换热器部分布置在设备本体换热器组外，而将足量的催化剂反应器镶嵌布置在设备本体换热器组内，形成足量的催化剂反应器内置技术，避免了催化剂反应器外置于设备本体换热器组外带来的弊端，且投资省、工程量少、工期短、操作使用方便。

（二）技术方案：

催化剂反应器内置装置，包括换热器设备本体，所述换热器设备本体连接除尘器管道，其中，

所述换热器设备本体包括第一换热器支撑装置，所述第一换热器支撑装置内自上而下依次设置第一换热器、第二换热器、催化剂承载装置和第三换热器；

所述催化剂反应器内置装置还包括与第一换热器支撑装置连接的外置换热器支撑装置，所述外置换热器支撑装置包括第二换热器支撑装置和/或第三换热器支撑装置；

所述除尘器管道内设置外置换热器支撑装置； 

所述第二换热器支撑装置内设置第四换热器，所述第三换热器支撑装置内设置第五换热器；

所述催化剂承载装置内设置脱硝催化剂。

所述的催化剂反应器内置装置，其中：所述第四换热器连接所述第二换热器。

所述的催化剂反应器内置装置，其中：所述第五换热器连接所述第二换热器。

所述的催化剂反应器内置装置，其中：所述第二换热器支撑装置还包括在所述第四换热器的外部设置的换热液态介质循环管道，所述第三换热器支撑装置还包括在第五换热器的外部设置的换热液态介质循环管道。

所述的催化剂反应器内置装置，其中：所述第一换热器、第三换热器内设置换热液态介质与烟气换热，第二换热器内设置为空气与烟气换热，第四换热器为循环液态介质与烟气换热，第五换热器为空气与循环液态介质换热。

所述的催化剂反应器内置装置，其中：所述换热器设备本体为锅炉本体，所述除尘器管道为锅炉除尘器管道，所述第一换热器支撑装置为所述第一锅炉换热器支撑装置；所述外置换热器支撑装置为锅炉外置换热器装置，所述第二换热器支撑装置为第二锅炉换热器支撑装置，所述第三换热器支撑装置为第三锅炉换热器支撑装置； 

所述第一换热器为高温省煤器，所述第二换热器为高温预热器，所述第三换热器为低温省煤器。

催化剂反应器内置装置，包括换热器设备本体，所述换热器设备本体连接除尘器管道，其中，

所述换热器设备本体包括第一换热器支撑装置，所述第一换热器支撑装置内自上而下依次设置第一换热器、催化剂承载装置、第二换热器和第三换热器；