具有选择性催化还原和非催化还原功能的蓄热式氧化装置的制作方法

本发明涉及一种蓄热式氧化装置，更详细地，涉及一种用于处理氮氧化物而兼用选择性催化还原(selective catalytic reduction)和选择性非催化还原(selectivenon-catalytic reduction)功能的蓄热式氧化装置。

背景技术：

1、通常，从防止污染的角度上考虑，作为从煅烧炉、发电厂、锅炉、焚烧炉等燃料的燃烧设备中产生的污染物质中代表性的污染物质的氮氧化物不能直接排放到大气中，因此氮氧化物成为了去除的对象。特别地，在所述氮氧化物的情况下，对人体有害，如引起呼吸道障碍、产生光化学烟雾等，因此引发严重的环境污染问题。

2、到目前为止，为了处理所述氮氧化物，通过利用非过量的空气的燃烧和燃烧温度调节等改善燃烧方法或者利用洗涤技术、选择性催化还原技术、选择性非催化还原技术等来处理氮氧化物。

3、另外，燃料燃烧设备利用替代燃料(如废塑料等废弃物)和化石燃料，替代燃料可以替代现有的化石燃料，但通常被分类为特定废弃物并在特殊设施中作为填埋/焚烧对象。例如，水泥厂的窑具有用于彻底处理有害成分的理想条件，如1100-2500℃的高温、4秒以上的停留时间(最近的型号为3-5秒)、混合良好的氧化条件等。此外，燃烧时产生的无机矿物残留物(例如，重金属等)可以作为熔块回收，因此适合使用替代燃料。

4、另一方面，这种燃烧设备会产生大量的排放流量，其中包括nox、co、vocs、nh3和so2等管制对象成分，近年来，随着对微尘(光化学烟雾)加强管制，特别是正在兴起减少nox、vocs和恶臭的要求，因此需要一种改善上述问题的新型技术。

5、近年来，正在开发利用scr方式来去除氮化合物的蓄热式氧化装置，但实际难以应用于高浓度的氮化合物的处理。

技术实现思路

1、要解决的技术问题

2、为了解决上述现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种蓄热式氧化装置及其运行方法，所述蓄热式氧化装置可以通过选择性催化还原和非催化还原去除废气中含有的高浓度的氮化合物的同时去除vocs或恶臭成分。

3、此外，本发明的目的在于提供一种蓄热式氧化装置及其运行方法，所述蓄热式氧化装置可以通过适当地应对废气中包含的氮化合物的浓度变化来去除氮化合物的同时去除vocs或恶臭成分。

4、技术方案

5、为了实现上述技术问题，本发明提供一种蓄热式燃烧设备，其特征在于，所述蓄热式燃烧设备具备燃烧室和热交换层，所述燃烧室用于氧化工艺气体，所述热交换层与所述燃烧室相接并由多个扇区构成以与所述工艺气体进行热交换，其中，所述工艺气体经过流入部热交换层、燃烧室和流出部热交换层而流动，所述热交换层具备多层结构的蓄热层，并且所述热交换层包括设置在所述蓄热层之间且用于去除氮化合物的scr层和在所述工艺气体的流路上的所述scr层的前端供应还原剂的第一还原剂供应部，从而对工艺气体中的氮化合物进行选择性的催化还原，所述燃烧室进一步包括用于去除氮化合物的第二还原剂供应部以进行选择性非催化还原。

6、此时，scr的反应温度为200-600度的范围，sncr的反应温度，即燃烧室的反应温度为700-1100度的范围。sncr的反应温度优选调节为可以氧化同时流入的恶臭成分和有机化合物等成分的温度。

7、在本发明中，所述第一还原剂供应部可以分别设置在所述scr层的上端和下端。

8、此外，本发明可以进一步包括还原剂混合装置，所述还原剂混合装置位于所述工艺气体的流路上的所述scr层和所述第一还原剂供应部之间并用于混合还原剂。此时，所述还原剂混合装置可以为蓄热层。

9、在本发明中，所述热交换层可以进一步包括氧化催化剂层。

10、此外，在本发明中，所述氧化催化剂层可以设置在所述流入部热交换层或所述流出部热交换层中的至少任一侧，其中，在流入部热交换层中可以位于工艺气体的流路中的scr层的前端，在流出部热交换层中可以位于scr层的后端。

11、此外，本发明提供一种蓄热式燃烧设备，其特征在于，所述蓄热式燃烧设备具备燃烧室和热交换层，所述燃烧室用于氧化工艺气体，所述热交换层与所述燃烧室相接并由多个扇区构成以与所述工艺气体进行热交换，其中，所述工艺气体经过流入部热交换层、燃烧室和流出部热交换层而流动，所述热交换层具备多层结构的蓄热层，所述热交换层进一步包括设置在用于将工艺气体流入到所述蓄热式燃烧设备的热交换层的流入管道的第三还原剂供应部，并且所述热交换层包括设置在所述蓄热层之间且用于去除氮化合物的scr层，所述scr层利用从所述第三还原剂供应部供应的还原剂选择性地催化还原氮化合物，所述燃烧室进一步包括用于去除氮化合物的第二还原剂供应部以进行选择性非催化还原。

12、在本发明中，所述第一还原剂供应部可以分别设置在所述scr层的上端和下端。

13、此外，可以进一步包括还原剂混合装置，所述还原剂混合装置位于所述工艺气体的流路上的所述scr层和所述第一还原剂供应部之间并用于混合还原剂。此时，所述还原剂混合装置可以为蓄热层。

14、在本发明中，可以通过外部空气或净化的工艺气体来吹扫所述热交换层。

15、与此不同，本发明可以包括连接到所述流入管道的吹扫气体管道，并且利用所述燃烧室的高温气体来吹扫所述热交换层并进行热交换后汇流到所述流入管道的气流。

16、在本发明中，所述热交换层可以进一步包括氧化催化剂层。此时，所述氧化催化剂层可以设置在所述热交换层，并且在流入部热交换层中可以位于工艺气体的流路中的scr层的前端，在流出部热交换层中可以位于scr层的后端。

17、在本发明中，燃烧室的温度优选保持为200-1100度。

18、有益效果

19、根据本发明，可以提供一种通过选择性催化还原和非催化还原来去除废气中含有的高浓度的氮化合物的同时去除vocs或恶臭成分的蓄热式氧化装置。

20、此外，本发明可以提供一种可通过适当地应对废气中包含的氮化合物的浓度变化来去除氮化合物的同时去除vocs或恶臭成分的蓄热式氧化装置。

21、本发明的装置的优点在于，通过同时使用scr和sncr，从而可以容易应对所流入的nox浓度的变化。

22、此外，除还原nox的作用之外，本发明的装置还可以同时进行氧化恶臭或有害物质的作用。

23、此外，本发明的装置在scr催化的前端喷射还原剂时，利用蓄热材料来提高还原剂的混合度，从而可以表现出高效率。

24、此外，本发明的装置的优点在于，利用蓄热系统使能量的使用量最小化。

25、此外，本发明的装置的优点在于，通过与氧化催化剂一起层叠，最终可以处理未燃烧的恶臭和有害物质。

技术特征：

1.一种蓄热式燃烧设备，其特征在于，所述蓄热式燃烧设备具备燃烧室和热交换层，所述燃烧室用于氧化工艺气体，所述热交换层与所述燃烧室相接并由多个扇区构成以与所述工艺气体进行热交换，

2.根据权利要求1所述的蓄热式燃烧设备，其特征在于，所述第一还原剂供应部分别设置在所述scr层的上端和下端。

3.根据权利要求1所述的蓄热式燃烧设备，其特征在于，所述蓄热式燃烧设备进一步包括还原剂混合装置，所述还原剂混合装置位于所述工艺气体的流路上的所述scr层和所述第一还原剂供应部之间并用于混合还原剂。

4.根据权利要求3所述的蓄热式燃烧设备，其特征在于，所述还原剂混合装置为蓄热层。

5.根据权利要求1所述的蓄热式燃烧设备，其特征在于，所述蓄热式燃烧设备通过外部空气或净化的工艺气体来吹扫所述热交换层。

6.根据权利要求1所述的蓄热式燃烧设备，其特征在于，所述蓄热式燃烧设备包括连接到所述流入管道的吹扫气体管道，

7.根据权利要求1所述的蓄热式燃烧设备，其特征在于，所述热交换层进一步包括氧化催化剂层。

8.根据权利要求7所述的蓄热式燃烧设备，其特征在于，所述氧化催化剂层设置在所述热交换层，并且在流入部热交换层中位于工艺气体的流路中的scr层的前端，在流出部热交换层中位于scr层的后端。

9.根据权利要求7所述的蓄热式燃烧设备，其特征在于，所述蓄热式燃烧设备进一步包括氧化催化剂层时，将燃烧室的温度保持为200-1100度。

10.一种蓄热式燃烧设备，其中，所述蓄热式燃烧设备具备燃烧室和热交换层，所述燃烧室用于氧化工艺气体，所述热交换层与所述燃烧室相接并由多个扇区构成以与所述工艺气体进行热交换，

11.根据权利要求10所述的蓄热式燃烧设备，其特征在于，所述第一还原剂供应部分别设置在所述scr层的上端和下端。

12.根据权利要求10所述的蓄热式燃烧设备，其特征在于，所述蓄热式燃烧设备进一步包括还原剂混合装置，所述还原剂混合装置位于所述工艺气体的流路上的所述scr层和所述第一还原剂供应部之间并用于混合还原剂。

13.根据权利要求12所述的蓄热式燃烧设备，其特征在于，所述还原剂混合装置为蓄热层。

14.根据权利要求10所述的蓄热式燃烧设备，其特征在于，所述蓄热式燃烧设备通过外部空气或净化的工艺气体来吹扫所述热交换层。

15.根据权利要求10所述的蓄热式燃烧设备，其特征在于，所述蓄热式燃烧设备包括连接到所述流入管道的吹扫气体管道，

16.根据权利要求10所述的蓄热式燃烧设备，其特征在于，所述热交换层进一步包括氧化催化剂层。

17.根据权利要求16所述的蓄热式燃烧设备，其特征在于，所述氧化催化剂层设置在所述热交换层，并且在流入部热交换层中位于工艺气体的流路中的scr层的前端，在流出部热交换层中位于scr层的后端。

18.根据权利要求16所述的蓄热式燃烧设备，其特征在于，燃烧室的温度保持为200-1100度。

技术总结本发明公开一种蓄热式氧化装置，所述蓄热式氧化装置可以通过选择性催化还原和非催化还原来去除废气中含有的高浓度的氮化合物的同时去除VOCs或恶臭成分。本发明提供一种蓄热式燃烧设备，其特征在于，所述蓄热式燃烧设备具备燃烧室和热交换层，所述燃烧室用于氧化工艺气体，所述热交换层与所述燃烧室相接并由多个扇区构成以与所述工艺气体进行热交换，其中，所述工艺气体经过流入部热交换层、燃烧室和流出部热交换层而流动，所述热交换层具备多层结构的蓄热层，并且所述热交换层包括设置在所述蓄热层之间且用于去除氮化合物的SCR层和在所述工艺气体的流路上的所述SCR层的前端供应还原剂的第一还原剂供应部，从而对工艺气体中的氮化合物进行选择性的催化还原，所述燃烧室进一步包括用于去除氮化合物的第二还原剂供应部以进行选择性非催化还原。技术研发人员：李贤宰,李相琪,朴玟洙,纳伊姆·哈索利,李承吉受保护的技术使用者：恩必安有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/7