權利要求書： 1.一種工業(yè)煙氣中一氧化碳的催化燃燒裝置，布置于鍋爐的脫硫脫硝和電除塵之后與煙囪之前的引風機之間，其特征在于，包括：依次連通的第一換熱器、催化反應器和第二換熱器；其中，所述第一換熱器的冷源入口與第二換熱器的熱源出口連通，所述第二換熱器的上側冷源入口與主煙道連通；所述第一換熱器的冷源出口與熱源入口之間設置有熱源生成器，所述第一換熱器的熱源出口與所述催化反應器的煙氣入口連通；所述催化反應器用于將煙氣中的一氧化碳進行催化燃燒反應；所述催化反應器的煙氣出口與所述第二換熱器的下側熱源入口連通，所述第二換熱器的冷源出口通過引風機與煙囪連通。

2.根據權利要求1所述的工業(yè)煙氣中一氧化碳的催化燃燒裝置，其特征在于，所述催化反應器包含反應室，所述反應室內設置有多個催化反應單元，每個催化反應單元對應的反應室的側壁設置有煙氣入口和煙氣出口；每個催化反應單元包含上下設置的兩層催化劑層，所述催化劑層與所述反應室的內側壁連接。

3.根據權利要求2所述的工業(yè)煙氣中一氧化碳的催化燃燒裝置，其特征在于，多個催化反應單元呈上下兩層布設于所述反應室內。

4.根據權利要求3所述的工業(yè)煙氣中一氧化碳的催化燃燒裝置，其特征在于，設置于下層的催化反應單元對應的反應室的底板為傾斜板，該傾斜板向對應的煙氣入口傾斜，以減小煙氣流速。

5.根據權利要求3所述的工業(yè)煙氣中一氧化碳的催化燃燒裝置，其特征在于，設置于上層的催化反應單元內與煙氣進口對應的設置有導流板。

6.根據權利要求4或5所述的工業(yè)煙氣中一氧化碳的催化燃燒裝置，其特征在于，每個催化反應單元的煙氣出口處設置有伸向反應室內的遮擋板。

7.根據權利要求1所述的工業(yè)煙氣中一氧化碳的催化燃燒裝置，其特征在于，所述第二換熱器的上側冷源入口與主煙道連通的煙道上設置有空氣補償口。

8.根據權利要求1所述的工業(yè)煙氣中一氧化碳的催化燃燒裝置，其特征在于，所述第一換熱器為螺旋翅片管換熱器，其熱源為飽和蒸汽。

說明書： 一種工業(yè)煙氣中一氧化碳的催化燃燒裝置技術領域[0001] 本實用新型涉及煙氣治理技術領域，具體涉及一種工業(yè)煙氣中一氧化碳的催化燃燒裝置。

背景技術[0002] 一氧化碳是大氣中幾種主要的污染物質之一，對環(huán)境的污染主要體現(xiàn)在對人的傷害上，在工業(yè)生產中接觸CO的作業(yè)不下100余種，如冶金工業(yè)中煉焦、煉鐵、鍛冶和熱處理的生產過程，礦井放炮，煤礦瓦斯爆炸事故；碳素石墨電極制造，內燃機試車；生產金屬羰化物如羰基鎳，羰基鐵等過程，尤其是隨著煤氣化工的發(fā)展，煤氣化裝置及后續(xù)合成氣處理裝置，制氫裝置，化學工業(yè)中合成氫，丙酮、光氣、甲醇的生產或生產中使用含CO的可燃氣體(如水煤氣含CO達40％，高爐與發(fā)生爐煤氣中含30％，煤氣含5％)都可能接觸CO。如生產過程中密閉不嚴，局部濃度過高，可引起中毒。

[0003] 隨著環(huán)境治理工作的逐漸深入，企業(yè)為了滿足國家強制規(guī)定的NOx超低排放，往往會優(yōu)先采取低氮燃燒改造降低氮氧化物排放，但該改造技術往往會導致廢氣中CO的濃度升高。在鍋爐，工業(yè)爐窯等燃燒設備的國家標準中均規(guī)定了煙氣黑度限值，要求燃料燃燒充分，從而達到減少一氧化碳排放的目的。現(xiàn)有的循環(huán)流化床燃煤鍋爐一般采用的煙氣治理工藝為“SNCR+SCR+濕法脫硫(雙塔雙循環(huán))+濕式電除塵”，該煙氣治理工藝處理后的煙氣中3 3 3NOx的濃度＜45mg/m、SO2的濃度＜45mg/m 、顆粒物的濃度＜5mg/m ，均能夠滿足排放標準，3 3但是煙氣中一氧化碳的濃度較高，達到600mg/m ，且煙氣量較大約179800m/h，溫度低(40?60℃)且含水蒸汽，急需進一步對煙氣中的一氧化碳(CO)進行治理。

發(fā)明內容[0004] 針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本實用新型的目的在于提出一種工業(yè)煙氣中一氧化碳的催化燃燒裝置，提供了一種工業(yè)煙氣中一氧化碳的治理方案，能夠大大降低煙氣中的一氧化碳濃度，從而降低煙氣中一氧化碳對環(huán)境的污染，提高工業(yè)生產的安全性。

[0005] 為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案予以實現(xiàn)。[0006] 一種工業(yè)煙氣中一氧化碳的催化燃燒裝置，布置于鍋爐的脫硫脫硝和電除塵之后與煙囪之前的引風機之間，包括：依次連通的第一換熱器、催化反應器和第二換熱器；其中，所述第一換熱器的冷源入口與第二換熱器的熱源出口連通，所述第二換熱器的上側冷源入口與主煙道連通；所述第一換熱器的冷源出口與熱源入口之間設置有熱源生成器，所述第一換熱器的熱源出口與所述催化反應器的煙氣入口連通；所述催化反應器用于將煙氣中的一氧化碳進行催化燃燒反應；所述催化反應器的煙氣出口與所述第二換熱器的下側熱源入口連通，所述第二換熱器的冷源出口通過引風機與煙囪連通。

[0007] 本實用新型技術方案的特點和進一步的改進在于：[0008] 進一步地，所述催化反應器包含反應室，所述反應室內設置有多個催化反應單元，每個催化反應單元對應的反應室的側壁設置有煙氣入口和煙氣出口；每個催化反應單元包含上下設置的兩層催化劑層，所述催化劑層與所述反應室的內側壁連接。

[0009] 更進一步地，多個催化反應單元呈上下兩層布設于所述反應室內。[0010] 更進一步地，設置于下層的催化反應單元對應的反應室的底板為傾斜板，該傾斜板向對應的煙氣入口傾斜，以減小煙氣流速。

[0011] 更進一步地，設置于上層的催化反應單元內與煙氣進口對應的設置有導流板。[0012] 進一步地，每個催化反應單元的煙氣出口處設置有伸向反應室內的遮擋板。[0013] 進一步地，所述第二換熱器的上側冷源入口與主煙道連通的煙道上設置有空氣補償口。

[0014] 進一步地，所述第一換熱器為螺旋翅片管換熱器，其熱源為飽和蒸汽。[0015] 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果為：[0016] 本實用新型設計了低溫催化燃燒去除煙氣中一氧化碳的裝置，以飽和蒸汽為熱源加熱煙氣使其達到催化反應溫度，大大降低了煙氣中的一氧化碳濃度，提高安全性；同時，本實用新型利用一氧化碳催化反應過程中產生的熱量對原始的主煙道低溫煙氣進行初步加熱，對熱量實現(xiàn)了循環(huán)利用，節(jié)能環(huán)保，提高處理效率。

附圖說明[0017] 下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。[0018] 圖1為本實用新型的一種工業(yè)煙氣中一氧化碳的催化燃燒裝置的工藝流程示意圖；

[0019] 圖2為本實用新型的催化反應器的結構示意圖；[0020] 以上圖中，1第一換熱器；2催化反應器；21反應室；22催化反應單元；221催化劑層；222傾斜板；223導流板；224遮擋板；225煙氣進口；226煙氣出口；3第二換熱器；4主煙道；5空氣補償口。

具體實施方式[0021] 下面將結合實施例對本實用新型的實施方案進行詳細描述，但是本領域的技術人員將會理解，下列實施例僅用于說明本實用新型，而不應視為限制本實用新型的范圍。

[0022] 參考圖1，本實用新型提供一種工業(yè)煙氣中一氧化碳的催化燃燒裝置，布置于鍋爐的脫硫脫硝和電除塵之后與煙囪之前的引風機之間，包括：依次連通的第一換熱器1、催化反應器2和第二換熱器3；其中，所述第一換熱器1的冷源入口與第二換熱器3的熱源出口連通，所述第二換熱器3的上側冷源入口與主煙道4連通；所述第一換熱器1的冷源出口與熱源入口之間設置有熱源生成器，所述第一換熱器1的熱源出口與所述催化反應器2的煙氣入口連通；所述催化反應器2用于將煙氣中的一氧化碳進行催化燃燒反應；所述催化反應器2的煙氣出口226與所述第二換熱器3的下側熱源入口連通，所述第二換熱器3的冷源出口通過引風機與煙囪連通。

[0023] 以上實施例中，經過脫硫脫硝和濕式電除塵處理后的煙氣，即現(xiàn)有鍋爐的待排放煙氣，溫度為40?60℃，從主煙道4經第二換熱器3的冷源入口流入第二換熱器3的殼程內，在燃燒反應未開始之前，第二換熱器3的殼程內為主煙道4內的低溫煙氣；該低溫煙氣從第二換熱器3的熱源出口流出，再經第一換熱器1的冷源入口進入第一換熱器1的殼程內；第一換熱器1的管程內為飽和熱蒸汽(溫度為250?265℃)，飽和熱蒸汽經第一換熱器1的熱源入口進入，在第一換熱器1內實現(xiàn)飽和熱蒸汽與煙氣的換熱，冷卻后的蒸汽凝結成熱水，從第一換熱器1的冷源出口流出，再流入熱源生成器進行加熱后進入第一換熱器1的管程，以此循環(huán)。本實施例的熱源生成器可以單獨設置蒸汽發(fā)生器，也可以利用鍋爐系統(tǒng)的汽包，飽和蒸汽來自汽包，經第一換熱器換熱后冷凝為熱水返回除氧器再利用。

[0024] 經第一換熱器1換熱后低溫煙氣的溫度達180?200℃，從第一換熱器1的熱源出口流出進入催化反應器2；催化反應器2內的高溫煙氣在催化劑的作用下與煙氣中的氧氣發(fā)生催化燃燒反應生成二氧化碳，反應后的煙氣從第二換熱器3的下側熱源入口進入殼程，并將熱量傳給管程內的導熱油，下側熱管內的導熱油部分汽化后流入上部熱管內，與上部第二換熱器3的冷源入口進入的低溫煙氣進行換熱；同時，上部熱管內的導熱油流入下部熱管繼續(xù)汽化，以此完成反應后的高溫煙氣對主煙道4內的低溫煙氣的預加熱過程，預加熱后的煙氣溫度為100?120℃。

[0025] 實際上，當燃燒反應開始后，第二換熱器3的殼程的上部為低溫煙氣，殼程的下部為燃燒反應產生的高溫煙氣，第二換熱器3的熱管為封閉管，該熱管內為導熱油，導熱油在熱管內形成自循環(huán)。本實用新型設計了低溫催化燃燒去除煙氣中一氧化碳的裝置，以飽和蒸汽為熱源加熱煙氣使其達到催化反應溫度，大大降低了煙氣中的一氧化碳濃度，提高安3 3全性，本裝置能夠將煙氣中的一氧化碳濃度從大于600mg/m降到小于150mg/m。同時，對反應后的煙氣的熱量進行循環(huán)利用，以對煙氣進行預加熱，節(jié)能環(huán)保。

[0026] 參考圖2，根據本實用新型的一個實施例，所述催化反應器2包含反應室21，所述反應室21內設置有多個催化反應單元22，每個催化反應單元22對應的反應室21的側壁設置有煙氣入口和煙氣出口226；每個催化反應單元22包含上下設置的兩層催化劑層221，所述催化劑層221與所述反應室21的內側壁連接。

[0027] 以上實施例中，催化反應單元22的數(shù)量可以根據煙氣流量進行設置，根據實際的廠房占地和高度進行設置。本實施例中催化反應器2設計為一個具有統(tǒng)一外殼的反應室21，在該反應室21內設置多個催化反應單元22，即將較大的煙氣量進行模塊劃分，每個催化反應單元22用于對較小煙氣量進行催化燃燒處理。在每個催化反應單元22內設置上下兩層催化劑層221，下層的催化劑層221為采用堇青石蜂窩陶瓷體作為第一載體，活性氧化鋁為第二載體；對濕煙氣中的粉塵等雜質進行進一步的去除，上層催化劑層221采用堇青石蜂窩陶瓷體作為第一載體，活性氧化鋁為第二載體，以貴金屬Pd、Pt等為主要活性組分，將CO在180～400℃的低溫下氧化成CO2，完成煙氣中一氧化碳的催化燃燒反應，降低煙氣中的一氧化碳濃度。

[0028] 參考圖2，根據本實用新型的一個實施例，多個催化反應單元22呈上下兩層布設于所述反應室21內。

[0029] 以上實施例中，將多個催化反應單元22設計為上下兩層布置，每個催化反應單元22都有獨立的煙氣進口225和煙氣出口226，且煙氣進口225在下，出口在上，以節(jié)省占地面積。本實施例中，一套催化反應器2由兩個5m(長)x4.5m(寬)x11m(高)的催化反應單元22組成，每個催化反應單元22分上下兩層，該兩層相對獨立，各自具有獨立的煙氣入口及出口。

每個催化反應單元22的每層均安裝催化劑層221，可實現(xiàn)最大催化劑裝填高度1m。一套催化反應器2裝置系統(tǒng)占地面積約7x9平米。

[0030] 參考圖2，根據本實用新型的一個實施例，設置于下層的催化反應單元22對應的反應室21的底板為傾斜板222，該傾斜板222向對應的煙氣入口傾斜，以減小煙氣流速。

[0031] 參考圖2，根據本實用新型的一個實施例，設置于上層的催化反應單元22內與煙氣進口225對應的設置有導流板223。

[0032] 以上實施例中，上層催化反應單元22的底角處設置導流板223，以增大煙氣流動阻力，降低煙氣流速，以使煙氣能夠與催化劑層221上的催化劑充分接觸，使催化燃燒反應更加充分、徹底。

[0033] 參考圖2，根據本實用新型的一個實施例，每個催化反應單元22的煙氣出口226處設置有伸向反應室21內的遮擋板224。

[0034] 以上實施例中，每個催化反應單元22采用煙氣進口225對應處設置傾斜板222或導流板223，在煙氣出口226處設計遮擋板224，使進口和出口相結合，以改變每個催化反應單元22內的阻力分布以及氣體流速，使煙氣均勻分布，與催化劑充分接觸反應。

[0035] 參考圖1，根據本實用新型的一個實施例，所述第二換熱器3的上側冷源入口與主煙道4連通的煙道上設置有空氣補償口5。

[0036] 以上實施例中，當煙氣中的氧不足以使其中的一氧化碳完成氧化反應時，從第二換熱器3的上側冷源入口與主煙道4連通的煙道上的空氣補償口5處向煙氣中通入空氣，以增加煙氣中的含氧量，保證催化燃燒反應的氧氣供應。

[0037] 參考圖1，根據本實用新型的一個實施例，所述第一換熱器1為螺旋翅片管換熱器，能夠增加換熱效率。

[0038] 本實用新型在第一換熱器1、催化反應器2、第二換熱器3的每個進出口的煙道上分別設有測溫儀表和差壓變送器，以實時監(jiān)測每個位置處煙氣和飽和蒸汽等氣體的壓力和溫度。

[0039] 雖然，本說明書中已經用一般性說明及具體實施方案對本實用新型作了詳盡的描述，但在本實用新型基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本實用新型精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本實用新型要求保護的范圍。