一种便于燃烧后的气体脱硝处理的RTO炉的制作方法

一种便于燃烧后的气体脱硝处理的rto炉
技术领域
1.本技术涉及氮氧化物脱硝技术的领域，尤其是涉及一种便于燃烧后的气体脱硝处理的rto炉。


背景技术：

2.目前氮氧化物是大气中主要污染物之一，也是导致光化学烟雾的主要污染物之一，氮氧化物与大气中多种voc发生一系列的反应，导致光化学烟雾，严重影响环境。选择性催化还原(scr)技术是目前最成熟，工业应用最为广泛的固定源氮氧化物去除技术，nox在还原剂和催化剂的作用下生成无害的组分。目前处理工业窑炉烟气使用的scr催化剂以钒基为主，还原剂多使尿素热分解或氨水产生的氨气，这些催化剂往往需要在300℃以上才能具有良好的nox去除效率。而对于一些温度相对较低的烟气(如烧结烟气，烟温一般在200℃以下)其脱硝能力大幅下降，因此在低温scr催化剂工艺更加成熟之前，低温工业烟气迫切需要更加适合的方法来进行脱硝。
3.相关技术中，rto炉燃烧时的气体温度在800℃左右，燃烧后的气体经过陶瓷蓄热体降温后，气体温度在300℃左右，经过吹扫风机冷却后排放的气体温度大约在100℃。由于经过rto炉燃烧过后排放的气体温度大约在100℃，将排放后的低温气体通入脱硝炉内进行脱硝处理，然后再排放。排放后的低温气体通入脱硝炉内时，需要将进入脱硝炉内的低温气体先加热至150℃以上，然后再进行氧化脱硝处理。在对进入脱硝炉的低温气体加热时，可以将rto炉燃烧室内刚经过燃烧的部分高温气体引入脱硝炉内，高温气体与低温气体中和后可以使得脱硝炉内的气体在脱硝时可以充分达到氧化脱硝的温度。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为，一般经过燃烧的高温气体需要经过陶瓷蓄热体的冷却后再排放，而高温气体在经过陶瓷蓄热体时也会提升陶瓷蓄热体的温度，使得陶瓷蓄热体蓄热，从而便于余热进入炉体内的气体，起到节约能源的效果。但是通过从燃烧室引出高温气体与排放的低温气体进行中和后再进行脱硝处理的方式，对直接被引出的高温气体来说，该部分高温气体的热能未被充分利用，从而容易造成热能的损耗。


技术实现要素：

5.为了改善直接引出燃烧室内的高温气体提升脱硝气体的温度容易造成热能损耗的问题，本技术提供一种便于燃烧后的气体脱硝处理的rto炉。
6.本技术提供的一种便于燃烧后的气体脱硝处理的rto炉采用如下的技术方案：
7.一种便于燃烧后的气体脱硝处理的rto炉，包括炉体、进气管、出气箱和烟囱，所述炉体内包括由上至下依次设置的燃烧室和蓄热室，所述进气管通入蓄热室内，所述蓄热室内位于进气管的上方安装有陶瓷蓄热体；所述出气箱位于蓄热室的下方，所述蓄热室设置有至少一个出气管，所述出气管的一端伸入出气箱内；所述蓄热室内位于陶瓷蓄热体的下方安装有脱硝组件，所述脱硝组件包括安装于蓄热室内的喷淋头以及催化件，所述催化件位于喷淋头下方；所述喷淋头与催化件之间设置有扰流组件。
8.通过采用上述技术方案，废气经过高温燃烧后形成的高温气体可以先通过陶瓷蓄热体进行换热并使得陶瓷蓄热体蓄热。经过陶瓷蓄热体换热的气体可以降温至300℃左右，满足气体中的氮氧化物脱硝处理所需要的温度，此时直接通过脱硝组件进行脱硝处理，可以减少高温气体直接排出所造成的热能损失，且便于经过脱硝处理的气体低温排放。
9.扰流组件便于使得气体在蓄热室内无序的流动，可以延长气体在蓄热室内进行脱硝反应的时间，从而使得气体内的氮氧化物可以充分分解后再排出。
10.可选的，所述喷淋头包括伸入蓄热室内的喷淋管，所述喷淋管上安装有若干喷淋头，所述喷淋管伸出蓄热室的一端连接有储存罐，所述储存罐内设置有液态氨；所述催化件包括安装架以及脱硝催化剂，所述安装架安装于蓄热室内，所述脱硝催化剂安装于安装架上；所述喷淋头朝向脱硝催化剂一侧设置。
11.通过采用上述技术方案，储存罐的液态氨通入喷淋管内并通过喷淋头喷洒入蓄热室内，在脱硝催化剂的催化下，燃烧后的气体经过陶瓷蓄热体的换热后，可以在比较合适的温度下在蓄热室内进行脱硝反应，从而使得气体中的氮氧化物分解为氮气和水，进而便于燃烧后的气体可以无害排放。
12.液态氨在常温常压下较为容易气化，通过喷淋的方式使得液态氨进入蓄热式内可以便于氨气在蓄热室内弥散，从而便于燃烧后的气体中的氮氧化物充分分解。脱硝催化剂位于喷淋头的下方，气体若要排出炉体必然需要透过脱硝催化剂，从而便于促进氮氧化物的分解效率。
13.可选的，所述安装架上连接有缓冲网，所述缓冲网位于脱硝催化剂朝向喷淋头的一侧。
14.通过采用上述技术方案，燃烧后的气体朝向出气箱处流动时容易形成冲击气流，缓冲网用于缓冲和打散冲击气流，使得脱硝反应后的气体可以平缓的流向脱硝催化剂，从而可以减少冲击气流对脱硝催化剂的破坏，从而减少气体的流通通道堵塞的情况发生。
15.可选的，所述扰流组件包括若干波纹板，所述波纹板的一端与蓄热室的内壁连接，另一端朝向所述脱硝催化剂一侧倾斜。
16.通过采用上述技术方案，波纹板的设置可以延长燃烧后的气体在蓄热室内的时间，从而便于燃烧后的气体中的氮氧化物可以在蓄热室内较为充分的分解。
17.可选的，所述出气箱内连接有冷却件，所述冷却件包括格栅架和若干安装块，所述安装块间隔放置于格栅架上，所述安装块内部中空并通过管道彼此连通；所述出气箱外部连接有冷却介质进管和冷却介质出管，冷却介质进管和冷却介质出管各与一个安装块连通。
18.通过采用上述技术方案，格栅架可以便于间隔放置安装块，进入出气箱内的气体可以在安装块的间隔中流动，从而便于延长气体的换热路径。且由于格栅架使得安装块高低错落的排布，可以便于气体被充分冷却。具有降低刚从炉体内排出的气体温度的效果，可以减少周边环境的温度太高的情况发生，便于周边的生态环境建设。
19.可选的，所述安装块上设置有若干贯穿孔。
20.通过采用上述技术方案，贯穿孔可以便于气体穿过，自贯穿孔内穿过的气体换热效果最佳，更好的便于气体低温排放。
21.可选的，所述冷却介质进管和冷却介质出管伸出出气箱的一端连接有循环泵。
22.通过采用上述技术方案，循环泵用于对冷却介质进行循环冷却，使得安装块内的冷却介质能够保持在适宜的冷却温度。
23.可选的，所述安装块表面设置呈波纹状。
24.通过采用上述技术方案，可以起到扰流的效果，便于气体在出气箱内无序的流动，从而便于延长气体在出气箱内的冷却时间，进而便于提升气体的换热效果。
25.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
26.1.通过脱硝组件和扰流组件的设置，能够起到使得气体内的氮氧化物可以充分分解后再排出，便于减少高温气体直接排出所造成的热能损失的效果；
27.2.通过缓冲网的设置，能够起到可以减少冲击气流对脱硝催化剂的破坏，从而减少气体的流通通道堵塞的情况发生的效果；
28.3.通过格栅架、安装块和循环泵的设置，能够起到降低刚从炉体内排出的气体温度，可以减少炉体周边环境的温度太高的情况发生，便于周边的生态环境建设的效果。
附图说明
29.图1是本技术实施例的rto炉的整体结构示意图。
30.图2是图1所示的第一蓄热室的内部结构示意图。
31.图3是本技术实施例的冷却件的整体结构示意图。
32.附图标记说明：1、炉体；11、燃烧室；111、燃烧器；12、第一蓄热室；13、第二蓄热室；14、第三蓄热室；15、陶瓷蓄热体；16、烟囱；2、进气管；21、吹扫风机；22、吹风管；3、出气管；31、单向阀；32、出气箱；4、脱硝组件；41、喷淋管；42、喷淋头；43、脱硝催化剂；44、储存罐；45、安装架；46、缓冲网；5、波纹板；6、冷却件；61、格栅架；62、安装块；63、贯穿孔；64、冷却介质进管；65、冷却介质出管；66、循环泵。
具体实施方式
33.以下结合附图1
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3对本技术作进一步详细说明。
34.本技术实施例公开一种便于燃烧后的气体脱硝处理的rto炉。参照图1，一种便于燃烧后的气体脱硝处理的rto炉包括相连的炉体1、出气箱32和烟囱16，炉体1上连接有进气管2和吹风管22。进气管2向炉体1内通入废气，吹风管22连接有吹扫风机21并通过吹扫风机21向炉体1内吹扫。废气在炉体1内经过燃烧氧化处理后进入出气箱32内冷却，出气箱32与烟囱16之间连接有排气管，经过冷却的洁净气体在排气管的传输下通过烟囱16排放。
35.参照图1，炉体1内由上至下依次设置有燃烧室11和蓄热室，燃烧室11内位于炉体1的顶部连接有燃烧器111，蓄热室与燃烧室11相连通，且蓄热室分隔为并列设置的第一蓄热室12、第二蓄热室13和第三蓄热室14，第一蓄热室12、第二蓄热室13和第三蓄热室14内均设置有陶瓷蓄热体15。进气管2从炉体1一侧依次通入第一蓄热室12、第二蓄热室13和第三蓄热室14，吹风管22从炉体1另一侧依次通入第三蓄热室14、第二蓄热室13和第一蓄热室12，进气管2和吹风管22上位于第一蓄热室12、第二蓄热室13和第三蓄热室14内的支管上均连接有阀门，用于控制废气和吹扫风的流通。
36.参照图1和图2，各蓄热室内位于陶瓷蓄热体15的下方设置有脱硝组件4，各蓄热室内的脱硝组件4结构相同。脱硝组件4包括喷淋管41、喷淋头42和脱硝催化剂43，喷淋管41自
第一蓄热室12外通入各蓄热室内，喷淋头42安装于喷淋管41上。喷淋管41伸出第一蓄热室12的一端连接有储存罐44，储存罐44内储存有液态氨。各蓄热室底部设置有安装架45，脱硝催化剂43放置于支架上，喷淋头42位于脱硝催化剂43上方且朝向脱硝催化剂43一侧设置。安装架45上连接有缓冲网46，缓冲网46位于脱硝催化剂43朝向喷淋头42的一侧。通过喷淋管41将液态氨传输入蓄热室内，液态氨通过喷淋头42雾化喷出，且在蓄热室内气化成氨气。燃烧过后的气体经过陶瓷蓄热体15换热后，在使得陶瓷蓄热体15蓄热的同时使得燃烧过后的气体温度降至300℃左右，此时在脱硝催化剂43的催化下，氨气可以分解燃烧后的气体中的氮氧化物，便于气体无害化排放。
37.参照图1，为延长气体在蓄热室内的流动路径，从而便于气体中的氮氧化物可以充分分解，各蓄热室内位于喷淋管41的下方设置有扰流组件，扰流组件采用若干波纹板5，波纹板5的一端与各蓄热室的内壁焊接，另一端朝向脱硝催化剂43一侧倾斜设置。
38.参照图1和图3，第一蓄热室12、第二蓄热室13和第三蓄热室14底部均连接有出气管3，出气管3上连接有单向阀31。出气箱32位于蓄热室下方，出气管3通入出气箱32内。出气箱32内设置有冷却件6，用于冷却出气管3处排入的洁净气体。出气箱32内壁及炉体1朝向出气箱32一侧的外壁均连接有隔热件，隔热件可采用隔热棉，可以减小出气箱32与炉体1之间的温度的相互影响。
39.参照图1和图3，冷却件6包括由格栅层堆叠形成的格栅架61和安装于格栅架61内的安装块62。安装块62内部中空且通过管道连通设置，位于格栅架61一侧的其中一个安装块62上连接有冷却介质进管64，位于格栅架61另一侧的其中一个安装块62上连接有冷却介质出管65，冷却介质进管64和冷却介质出管65伸出出气箱32并连接有循环泵66。安装块62内通过冷却介质进管64通入冷却液，并通过循环泵66定时循环冷却液，使得安装块62内的冷却液可以保持在稳定的冷却温度。通入出气箱32内的洁净气体在安装块62的间隔中流通，在被较为充分的冷却后流出出气箱32。
40.参照图3，为便于延长气体出气箱32内的流动路径，提升气体在出气箱32内的换热效果，安装块62表面呈波纹状，安装块62上可以开设若干贯穿孔63，贯穿孔63与安装块62内部不连通。在安装块62表面的波纹的扰动下，洁净气体在冷却管的间隔中流动的路径变长，可以促使洁净气体被较为充分的冷却。穿入贯穿孔63内的气体的换热效果最佳，可以促使洁净气体被更为充分的冷却。
41.本技术实施例一种便于燃烧后的气体脱硝处理的rto炉的实施原理为：废气通过进气管2先进入第一蓄热室12，并与第一蓄热室12内的陶瓷蓄热体15接触，该陶瓷蓄热体15在上一循环中被加热，因此废气与该陶瓷蓄热体15接触时能够吸收热量并提升自身的温度。废气继续上升进入燃烧室11内，燃烧器111燃烧燃料放热，使废气升至设定的氧化温度，废气中的有机物被分解成二氧化碳和水。由于废气经过第一蓄热室12预热，废气氧化也释放一定的热量，所以燃烧器111的燃料用量较少。
42.废气经过净化后进入第二蓄热室13并与第二蓄热室13内的陶瓷蓄热体15相接触，该陶瓷蓄热体15在上一循环中被反吹冷却，因此在接触过程中会吸收洁净气体携带的热量，从而对热量进行储存，用于下个循环预热废气使用。冷却后的洁净气体一部分通过出气管3排出，另一部分通过吹扫风机21输送至吹风管22作为反吹气源。相比较空气，该反吹气源经过净化后较为洁净，提高了vocs的去除率。
43.反吹气源进入第三蓄热室14内，第三蓄热室14在这个循环中进行反吹冷却。这一循环完成后切换阀门，使得第二蓄热室13进气、第三蓄热室14出气、第一蓄热室12反吹；完成后进入下一个循环，第三蓄热室14进气、第一蓄热室12出气、第二蓄热室13反吹，如此不断地交替行，即可完成rto炉的废气净化操作。
44.在第一蓄热室12、第二蓄热室13和第三蓄热室14排出洁净气体前，燃烧后的洁净气体会在陶瓷蓄热体15下方的位置，在脱硝催化剂43的催化下与通入第一蓄热室12、第二蓄热室13和第三蓄热室14的氨气反应，分解洁净气体中的氮氧化物。处理后的洁净气体，经过出气管3进入出气箱32内，在冷却件6的间隙中流动，被充分冷却后通过烟囱16排出。
45.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。