一种用于臭氧脱硝的臭氧喷射装置

技术领域

本发明涉及烟气净化技术领域，具体涉及一种用于臭氧脱硝的臭氧喷射装置。

背景技术

臭氧的氧化烟气脱硝技术在国外已是成熟的工程应用技术，已进入工业化应用阶段，在国内应用刚刚起步。臭氧脱硝主要是利用臭氧的强氧化性将不可溶的低价态氮氧化物氧化为可溶的高价态氮氧化物，然后在洗涤塔内将氮氧化物吸收，达到脱除的目的。

随着我国环保标准要求的提高，一些传统的烟气脱硝工艺难以满足严格的减排要求，臭氧的氧化脱硝技术成为较好选择。采用臭氧高级氧化技术不仅对氮氧化物具有良好的脱除效果，而且对烟气中的其他有害污染物，比如重金属汞也有一定的去除能力。臭氧脱硝不仅仅能够脱除一些高浓度的氮氧化污染物，更为关键的是不至于限制其余污染治理系统运行的正常效果，能够保证与传统脱硝技术联合实用甚至直接予以替换。我国石油石化行业的烟气脱硝需求巨大，单套设备合同标的高，氧化脱硝技术在石化行业已成熟应用并取得良好效果。

纵观当前我国的烟气脱硝市场，当中应用最为广泛的技术项目主要包括SCR与SNCR，其主张配合氮水与尿素，在高温环境下配合催化剂和烟气中的NO

发明内容

本发明目的在于提供一种用于臭氧脱硝的臭氧喷射装置，该装置通过提供一种使臭氧与烟气在短时间内充分混合的装置，解决现有技术的烟气脱硝对NO

为达成上述目的，本发明提出如下技术方案：一种用于臭氧脱硝的臭氧喷射装置，包括总管、连通于总管的若干相互平行的支管、第一固定框架和若干挡板；

定义烟气在烟气管道内的流入方向为三维坐标系的Z轴方向，则所述总管设置在三维坐标系的Y轴方向，所述支管设置在三维坐标系的X轴方向；

所述总管设置在烟气管道外侧，烟气管道外壁设置有总管固定座，所述总管固定座固连于总管；所述支管沿总管的延伸方向均匀布置，支管一端贯穿总管外壁连通至总管内部，支管另一端贯穿烟气管道外壁延伸至烟气管道内；所述支管远离烟气流入方向的一侧设置有若干喷射管，所述喷射管沿支管长度方向均匀布置在同一直线上，并且喷射管的喷口方向与烟气流入方向相同；

所述第一固定框架设置在烟气管道内，位于喷射管的喷口侧；所述第一固定框架包括若干平行于支管的第一固定杆，所述第一固定杆的两端分别连接于烟气管道内壁，并且所述第一固定杆的数量与支管的数量相同；所述任一第一固定杆沿其长度方向设置有若干连接于第一固定杆的挡板，所述挡板位于喷口和第一固定杆之间，挡板的板面垂直于Z轴，并且任一第一固定杆上连接的挡板与支管上的喷射管的喷口位置和数量一一对应。

进一步的，所述任一支管位于烟气管道外侧的管段上设置有自动流量调节阀。

进一步的，所述挡板为星型挡板，所述喷射管的喷口与星型挡板的中心位于同一直线上。

进一步的，所述臭氧喷射装置还包括第二固定框架，所述第二固定框架设置在烟气管道内，位于支管靠近烟气流入侧；所述第一固定框架包括若干平行于总管的第二固定杆，所述第二固定杆的两端分别连接于烟气管道内壁，并且第二固定杆依次连接各支管。

进一步的，所述挡板设置在支管上，挡板板面垂直于Z轴；所述支管上相邻两喷射管之间设置有一沿Z轴方向的连接杆，所述任一连接杆连接一挡板，并且挡板的中心与喷射管的喷口位于同一直线上；

定义挡板板面沿Z轴方向与支管的距离为H1，喷射管的喷口沿Z轴方向与支管的距离为H2，H1＞H2。

进一步的，所述喷射管为支管上设置的喷气口。

进一步的，所述喷射管喷口的内径为1-5mm。

进一步的，所述星型挡板外接圆的直径为5-10mm。

进一步的，所述支管上相邻两喷射管的间距、第一固定杆上相邻两挡板的设置间距均为4-10mm。

进一步的，所述总管固定座包括两对沿Y轴方向间隔设置的固定柱和连接于固定柱远离烟气管道侧的固定板；所述固定板远离烟气管道侧的板面设置有若干卡箍，所述卡箍沿Y轴方向依次箍设在总管上。

由以上技术方案可知，本发明的技术方案提供的用于臭氧脱硝的臭氧喷射装置，获得了如下有益效果：

本发明公开的用于臭氧脱硝的臭氧喷射装置，包括总管、连通总管的若干根相互平行且等间隔设置的支管、第一固定框架和设置在第一固定框架的若干挡板；其中，总管设置在烟气管道外，支管部分深入烟气管道内，并且任一支管轴向垂直设置有若干个喷射管，喷射管喷口的喷射方向与烟气流入方向相同；第一固定框架设置在烟气管道内，第一固定框架上挡板的位置及数量与喷射管的位置及数量一一对应，并且喷射管的喷口朝向挡板，挡板板面与烟气流入方向；本发明装置在臭氧从喷口喷出后，受到挡板的阻挡与烟气形成强烈扰动，实现臭氧与烟气的充分混合。本发明的装置结构简单，设计巧妙，使用方便，臭氧喷射力度大，喷射范围均匀，能使臭氧与烟气在短时间内充分混合，达到能对烟气充分处理的效果，提高臭氧脱硝的效率。

此外，本发明将挡板的结构设置为星型挡板，具体技术效果包括：1)烟气进入烟道，经过星型挡板后，在挡板上形成小型涡流，与上方喷射进入的臭氧均匀混合，增加混合接触时间；2)混合均匀的气体穿过两个星型挡板孔之间，顺缝隙流动，星型挡板有利于气体在角与边的缝隙流动以增加接触时间，同时降低压降；3)星型挡板在安装时，角与角之间可以交错着调整位置，这样布置更紧密，更有利于臭氧与烟气的充分混合。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1为本发明臭氧喷射装置的整体结构示意图一；

图2为本发明臭氧喷射装置的整体结构示意图二；

图3为本发明臭氧喷射装置使用状态示意图。

图中，各标记的具体意义为：

1-自动流量调节阀；2-总管；3-第一固定框架；4-支管；5-星型挡板；6-喷口，7-第二固定框架，8-烟气管道。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一个”“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件，并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

基于现有技术的烟气脱硝市场中，用于脱氮的技术SCR与SNCR均是采用氮水与尿素在高温环境下配合催化剂和烟气中的NO

下面结合附图所示的实施例，对本发明的用于臭氧脱硝的臭氧喷射装置作进一步具体介绍。

结合图2和图3所示的用于臭氧脱硝的臭氧喷射装置，包括总管2、连通于总管2的若干相互平行的支管4、第一固定框架3和若干挡板；

定义烟气在烟气管道8内的流入方向为三维坐标系的Z轴方向，则所述总管2设置在三维坐标系的Y轴方向，所述支管4设置在三维坐标系的X轴方向；总管2设置在烟气管道8外侧，烟气管道8外壁设置有总管固定座，总管固定座固连于总管2；支管4沿总管2的延伸方向均匀布置，支管4一端贯穿总管2外壁连通至总管2内部，支管4另一端贯穿烟气管道8外壁延伸至烟气管道8内；支管4远离烟气流入方向的一侧设置有若干喷射管，喷射管沿支管4长度方向均匀布置在同一直线上，并且喷射管的喷口方向与烟气流入方向相同。

第一固定框架3设置在烟气管道8内，位于喷射管的喷口侧；第一固定框架3包括若干平行于支管4的第一固定杆，第一固定杆的两端分别连接于烟气管道8内壁，并且第一固定杆的数量与支管4的数量相同；在任一第一固定杆沿其长度方向设置有若干连接于第一固定杆的挡板，挡板位于喷口和第一固定杆之间，挡板的板面垂直于Z轴，并且任一第一固定杆上连接的挡板与支管上的喷射管的喷口位置和数量一一对应，也即第一固定杆上相邻两挡板的设置间距也为4-10mm。当烟气流入，喷口开始喷射臭氧，烟气被挡板阻挡形成回流，构成小型涡流与臭氧充分且均匀汇合，进一步增加臭氧和接触时间，达到提高烟气脱硝效率的目的。并且，由于烟气管道8内臭氧的喷射方向与烟气的流向一致，这样不会使喷射管的喷口堵塞。

如图1所示，实施例中为便于调节烟气管道8中喷射的烟气的量，在任一支管4位于烟气管道8外侧的管段上设置有自动流量调节阀，实现对支管4中烟气流量的调节。一些实施例中，也直接通过在总管2上设置自动流量调节阀的方式调节所有支管4的烟气流量。为确保喷射管喷出的臭氧与烟气充分均匀混合，喷射管在支管4上等间距设置，一般为4-10mm，并且喷口的内径为1-5mm，确保臭氧从喷口喷出时的速度。另外，某些实施例中为了简化用于臭氧脱硝的喷射装置的结构，避免在支管4上安装喷射管，实施例直接在支管4上设置的若干喷气口，以喷气口作为喷射管进行臭氧的喷射；这类实施情况也要求喷气口的口径在1-5mm。

如实施例附图3所示，总管固定座包括两对沿Y轴方向间隔设置的固定柱和连接于固定柱远离烟气管道8侧的固定板，固定板远离烟气管,8侧的板面设置有若干卡箍，卡箍沿Y轴方向依次箍设在总管2上；卡箍固定的方式可以快速进行拆卸调节。该总管固定座仅是本发明实施例提出的一种固定结构，本发明不限于该结构，能实现总管2与烟气管道8固定的结构都应该在本申请的保护范围内。

进一步结合图3所示的烟气脱硝装置使用图，实施例中采用的挡板为星型挡板5，星型挡板5外接圆的直径为5-10mm，并且喷射管的喷口与星型挡板5的中心位于同一直线上。具体原因不仅是在于烟气进入烟道被过星型挡板5阻挡后，在星型挡板5上方形成小型涡流，与上方喷射进入的臭氧均匀混合，增加混合接触时间外，还包括当臭氧与烟气混合均匀的气体穿过两个星型挡板孔5之间时，顺缝隙流动，星型挡板5有利于气体在角与边的缝隙流动以增加接触时间，同时降低压降；同时，星型挡板5在安装时，角与角之间可以交错着调整位置，这样布置更紧密，更有利于臭氧与烟气的充分混合。有些实施例中为了便于后期均匀混合后的烟气和臭氧的排空，星型挡板5在安装时采用向倾斜安装，即旋转角度的安装方式。

进一步结合图1所示，实施例中臭氧喷射装置还包括第二固定框架7，第二固定框架7设置在烟气管道8内，位于支管4靠近烟气流入侧；第一固定框架3包括若干平行于总管2的第二固定杆，第二固定杆的两端分别连接于烟气管道8内壁，并且第二固定杆依次连接各支管4；第二固定框架7设置为与支管4交错结构固定杆结构，一方面用于对支管4进行加固，另一方面也不会影响烟气的流动。

部分实施例中，避免第一固定框架3固定挡板，二是直接将挡板设置在支管4上，如图2所示。任一支管4上相邻两喷射管之间设置有一沿Z轴方向的连接杆，任一连接杆连接一挡板，挡板板面垂直于Z轴，并且挡板的中心与喷射管的喷口位于同一直线上；定义挡板板面沿Z轴方向与支管4的距离为H1，喷射管的喷口沿Z轴方向与支管的距离为H2，H1＞H2。即将挡板设置在烟气流入方向的后侧，避免出现挡板与喷口不对应的情况，使得被阻挡的烟气在喷口和挡板之间的区域进行充分的混合。

本发明的用于臭氧脱硝的臭氧喷射装置装置，采用与烟气流入方向垂直的星型挡板和与烟气流入方向相同的臭氧喷射方向，实现烟气与臭氧形成强烈扰动的涡流，达到臭氧与烟气均匀混合、充分接触的技术效果，进而有效提高臭氧脱硝的效率；该装置结构巧妙，使用方便，臭氧喷射力度大，喷射范围均匀，对任一烟气脱硝的场景均可以使用，应用范围广。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。