氨还原反应器.pdf

1、(10)申请公布号 CN 102380314 A (43)申请公布日 2012.03.21 CN 102380314 A *CN102380314A* (21)申请号 201110343325.6 (22)申请日 2011.11.03 B01D 53/86(2006.01) B01D 53/56(2006.01) (71)申请人 杭州龙山化工有限公司 地址 311228 杭州萧山临江工业园区红十五 路 9899 号 (72)发明人 何肖廉 毛盛 (74)专利代理机构 杭州天欣专利事务所 33209 代理人 董力平 (54) 发明名称 氨还原反应器 (57) 摘要 本发明涉及一种氨还原反应器，

2、特别是一种 用于硝酸生产中， 脱除NOx的氨还原反应器。 该氨 还原反应器， 包括器身， 器身上设置有尾气进口和 尾气出口， 器身中设置有催化床， 催化床分为上催 化床和下催化床， 上催化床和下催化床分别设置 在尾气进口的上方和下方， 所述上催化床和下催 化床上分别设置有上催化层和下催化层， 器身的 内设置有贯穿上催化床和下催化床的中心接管， 尾气出口设置在器身的上方。本发明具有结构设 计合理、 不改变工艺压力、 降低能耗、 节约成本、 不 影响后续工艺的优点。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页

3、 CN 102380329 A1/1 页 2 1. 一种氨还原反应器， 包括器身， 所述器身上设置有尾气进口和尾气出口， 所述器身中 设置有催化床， 其特征是 ： 所述的催化床分为上催化床和下催化床， 所述上催化床和下催化 床分别设置在尾气进口的上方和下方， 所述上催化床和下催化床上分别设置有上催化层和 下催化层， 所述器身的内设置有贯穿上催化床和下催化床的中心接管， 所述尾气出口设置 在器身的上方。 2. 根据权利要求 1 所述的氨还原反应器， 其特征是 ： 所述的上催化床由上催化床下架 和上催化床上架组成， 所述下催化床由下催化床下架和下催化床上架组成， 在上催化床下 架和上催化床上架之间

4、设置有上催化层， 在下催化床下架和下催化床上架之间设置有下催 化层。 3. 根据权利要求 1 所述的氨还原反应器， 其特征是 ： 所述的下催化层处的器身上设置 有下催化层更换口， 所述上催化层处的器身上设置有上催化层更换口。 4. 根据权利要求 1 所述的氨还原反应器， 其特征是 ： 所述的下催化层与上催化层之间 的器身上设置有人孔， 所述人孔设置在尾气进口的对侧。 5. 根据权利要求 1 所述的氨还原反应器， 其特征是 ： 所述的器身上方设置有观察孔。 6. 根据权利要求 1 所述的氨还原反应器， 其特征是 ： 所述的下催化层处的器身上设置 有下测温口， 所述上催化层处的器身上设置有上测温口

5、。 7. 根据权利要求 1 所述的氨还原反应器， 其特征是 ： 所述的器身下方设置有固定架。 权 利 要 求 书 CN 102380314 A CN 102380329 A1/2 页 3 氨还原反应器 技术领域 0001 本发明涉及一种氨还原反应器， 特别是一种用于硝酸生产中， 脱除 NOx 的氨还原 反应器。 背景技术 0002 现有的硝酸生产过程中， 如果要达到排放符合标准， 实现良好的吸收效果， 就需要 对尾气进行加压处理， 从而能通过具有串联催化剂床的氨还原反应器的充分吸收。但是这 样的做法， 能耗非常大， 不但大大浪费了资源， 增加了成本， 而且净化工艺运行前后对尾气 透平机的运转影

6、响很大， 现有技术一直没有解决在保证吸收效果的情况下， 降低压力的方 法。 发明内容 0003 本发明所要解决的技术问题是提供一种结构设计合理、 不改变工艺压力、 降低能 耗、 节约成本、 不影响后续工艺的氨还原反应器。 0004 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是该氨还原反应器， 包括器身， 所述 器身上设置有尾气进口和尾气出口， 所述器身中设置有催化床， 其结构特点是 ： 所述的催 化床分为上催化床和下催化床， 所述上催化床和下催化床分别设置在尾气进口的上方和下 方， 所述上催化床和下催化床上分别设置有上催化层和下催化层， 所述器身的内设置有贯 穿上催化床和下催化床的中心接管， 所述

7、尾气出口设置在器身的上方。催化剂层的串联结 构变成了并联结构， 两段催化剂床层阻力降的 1/8 1/10， 本发明的床层阻力降为 1.0 1.3 KPa， 普通串联两段催化剂床层阻力降达812 KPa， 在生产装置尾气量约为48400Nm3/ h 的情况下， 这样尾气透平节省能耗 20 25KW。 0005 作为优选， 本发明所述的上催化床由上催化床下架和上催化床上架组成， 所述下 催化床由下催化床下架和下催化床上架组成， 在上催化床下架和上催化床上架之间设置有 上催化层， 在下催化床下架和下催化床上架之间设置有下催化层。 上下层的设计， 能够牢固 的安置催化剂， 保证催化剂的密度和厚度。从而

8、保证了吸收反应的质量。 0006 作为优选， 本发明所述的下催化层处的器身上设置有下催化层更换口， 所述上催 化层处的器身上设置有上催化层更换口。 能够及时更换和补充失效的催化剂， 检修时， 可以 清空催化剂。 0007 作为优选， 本发明所述的下催化层与上催化层之间的器身上设置有人孔， 所述人 孔设置在尾气进口的对侧。人孔的设计， 方便检修。 0008 作为优选， 本发明所述的器身上方设置有观察孔。能够及时的观察反应的情况和 催化剂工作的情况。 0009 作为优选， 本发明所述的下催化层处的器身上设置有下测温口， 所述上催化层处 的器身上设置有上测温口。能够监控催化剂的温度， 保障催化剂安全

9、有效的工作。 0010 作为优选， 本发明所述的器身下方设置有固定架。能够起到固定反应器的作用。 说 明 书 CN 102380314 A CN 102380329 A2/2 页 4 0011 本发明同现有技术相比具有以下优点及效果 ： 本发明采用并联式的结构， 低阻力 降的两段并联催化剂床层。在实际应用中， 稀硝酸生产装置尾气量约为 48400Nm3/h， 两段 催化剂床层气流并联运行， 床层阻力降为 1.0 1.3 KPa， 是普通串联两段催化剂床层阻力 降的 1/8 1/10， 普通串联两段催化剂床层阻力降达 8 12 KPa， 这样尾气透平节省能耗 20 25KW。尾气净化系统于 20

10、11 年元月初首次开车以来一直稳定运行， 催化剂床层阻力 降低， 净化工艺运行前后对尾气透平机的运转几乎没有影响。 净化后的尾气经过多次分 析测试， 净化后尾气中氮氧化物含量降至 50 ppm 以下 （若氮氧化物以 NO2计， 即净化后尾气 中氮氧化物含量降至 100 mg /m3以下） 。 附图说明 0012 图 1 为本发明的结构示意图。 0013 标号说明 ： 器身 1、 下催化床下架 2、 上催化床下架 3、 下催化床上架 4、 上催化床上 架 5、 尾气进口 6、 中心接管 7、 尾气出口 8、 下催化层更换口 9、 上催化层更换口 10、 人孔 11、 观察孔 12、 下测温口 1

11、3、 上测温口 14、 固定架 15、 下催化层 16、 上催化层 17。 具体实施方式 0014 下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明， 以下实施例是对本发明的解释而 本发明并不局限于以下实施例。 0015 实施例1 ： 如图1所示， 本实施例的氨还原反应器的器身1为本发明的主体， 器身1 安装在固定架 15 上， 在器身 1 的中部相对的设置了尾气进口 6 和人孔 11， 在器身 1 的上方 中心设置有尾气出口 8， 尾气出口 8 的旁边设置有观察孔 12 ； 在器身 1 的内部， 尾气进口 6 上面和下面的位置分别设置有上催化层 17、 下催化层 16， 上催化层 17 由上催化床下

12、架 3 和 上催化床上架 5 支撑， 下催化层 16 由下催化床下架 2 和下催化床上架 4 支撑。器身 1 的上 催化层 17 初设置有上测温口 14、 上催化层更换口 10， 下催化层 16 处分别设置有下测温口 13 和下催化层更换口 9。在器身 1 的中心位置， 设置有中心接管 7， 中心接管 7 分别穿过下 催化层 16 和上催化层 17。 0016 工作时， 加入了氨气的尾气从尾气进口 6 中进入器身 1， 一部分尾气经过上催化层 17， 进入器身 1 的上方， 然后由尾气出口 8 排出 ； 另一部分尾气经过下催化层 16， 进入器身 1 的下方， 然后经由中心接管 7 到达器身

13、1 的上方， 然后由尾气出口 8 排出。排出后的尾气 进入尾气透平机， 开始后续工艺。 0017 本发明的催化剂采用大连化物所普瑞特化工科技有限公司研制生产的非贵金属 N-847 脱 NOx 催化剂。 0018 此外， 需要说明的是， 本说明书中所描述的具体实施例， 其零、 部件的形状、 所取名 称等可以不同。 凡依本发明专利构思所述的构造、 特征及原理所做的等效或简单变化， 均包 括于本发明专利的保护范围内。 本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施 例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代， 只要不偏离本发明的结构或者超越本 权利要求书所定义的范围， 均应属于本发明的保护范围。 说 明 书 CN 102380314 A CN 102380329 A1/1 页 5 图 1 说 明 书 附 图 CN 102380314 A