本發(fā)明涉及煙氣脫硝技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種脫硝反應(yīng)器、脫硝裝置及煙氣脫硝的方法。

背景技術(shù)：

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國民生活要求的提高，環(huán)境污染帶來的壓力日益加大，氮氧化物作為當(dāng)前大氣污染的主要污染物之一，其治理水平與我國大氣環(huán)境優(yōu)劣息息相關(guān)。燃煤電站作為氮氧化物集中排放的主要污染來源，其排放的煙氣中氮氧化物減排成為當(dāng)今治理的重要目標(biāo)，煙氣脫硝也成為燃煤電站必備的環(huán)保設(shè)施，該設(shè)施通常采用NH₃-SCR(氨法選擇性催化還原法)脫硝技術(shù)進(jìn)行脫硝，其原理是NH₃或者尿素作為還原劑，在催化劑的作用下將NOx還原為N₂，達(dá)到去除氮氧化物的目的。

隨著燃煤電站脫硝裝置的大規(guī)模應(yīng)用，傳統(tǒng)的NH₃-SCR脫硝技術(shù)暴露了一系列問題，如逃逸的NH₃與煙氣中SO₂和H₂O生成硫銨鹽，堵塞下游設(shè)備，并且逃逸的氨還會(huì)導(dǎo)致霧霾的產(chǎn)生，所以尋找替代NH₃的SCR還原劑成為研究的熱點(diǎn)。CO、H₂、HC等具有較好的還原NOx能力，但是煙氣中存在的O₂會(huì)優(yōu)先與還原劑反應(yīng)，導(dǎo)致還原劑的大量消耗，從而影響脫硝反應(yīng)的正常進(jìn)行。但煙氣中NO_X 90％是以NO的形式存在，根據(jù)已有的研究發(fā)現(xiàn)，NO不能直接被吸附在催化劑活性位，需要在O₂的參與下，以NO₂的形式吸附，所以說O₂對(duì)于NO_X的吸附有重要的作用，而在還原時(shí)，O₂的存在則會(huì)明顯抑制CO、H₂、HC等還原劑的還原能力。

為了解決上述矛盾，現(xiàn)有技術(shù)中將吸附區(qū)和還原區(qū)隔離開，將吸附和還原反應(yīng)分區(qū)域進(jìn)行。然而，該吸附區(qū)和還原區(qū)分開的脫硝裝置一般是將催化劑制成催化劑固定床。由于催化劑在使用過程中容易失效，就需要時(shí)常停機(jī)更換催化劑固定床，以達(dá)到良好的催化脫硝的目的。但是，一般狀態(tài)下，煙氣的脫硝是連續(xù)的過程，將脫硝裝置停機(jī)時(shí)，容易造成煙氣不經(jīng)過處理就排放，造成環(huán)境的污染。而且，將催化劑制成催化劑固定床，不但大大降低了催化劑的有效催化面積，催化劑之間的空隙較小，對(duì)氣體物質(zhì)的擴(kuò)散起到一定的阻礙作用，不利于提高催化劑固定床的催化效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種脫硝反應(yīng)器、脫硝裝置及煙氣脫硝的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的脫硝裝置采用催化劑固定床時(shí)存在的脫硝效率低、催化劑更換時(shí)易造成煙氣逃逸的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種脫硝反應(yīng)器，其包括：殼體，殼體的下部設(shè)置有煙氣進(jìn)口和還原氣進(jìn)口，殼體的上部設(shè)置有氣體出口；煙氣進(jìn)口和還原氣進(jìn)口相對(duì)設(shè)置；旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸沿殼體的軸向設(shè)置在殼體的內(nèi)部；隔板，隔板固定設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸上，隔板將殼體的內(nèi)部分隔為至少兩個(gè)反應(yīng)腔，各反應(yīng)腔中填充有催化劑顆粒，且煙氣進(jìn)口和還原氣進(jìn)口分別與不同的反應(yīng)腔連通。

進(jìn)一步地，脫硝反應(yīng)器包括至少兩個(gè)隔板，隔板具有第一邊和與第一邊相對(duì)的第二邊，第一邊固定設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸上，第二邊與殼體的內(nèi)壁間隙設(shè)置。

進(jìn)一步地，脫硝反應(yīng)器還包括第一布風(fēng)板，第一布風(fēng)板位于殼體內(nèi)部，第一布風(fēng)板的高度高于煙氣進(jìn)口和還原氣進(jìn)口的高度，第一布風(fēng)板的高度低于隔板的高度，且第一布風(fēng)板與隔板配合形成各反應(yīng)腔。

進(jìn)一步地，第一布風(fēng)板上開設(shè)有進(jìn)風(fēng)孔，進(jìn)風(fēng)孔的上方設(shè)置有風(fēng)帽。

進(jìn)一步地，殼體包括底壁和側(cè)壁，側(cè)壁的位于第一布風(fēng)板以下的部分和底壁共同組成殼體的下蓋，煙氣進(jìn)口和還原氣進(jìn)口設(shè)置在下蓋上。

進(jìn)一步地，脫硝反應(yīng)器還包括第一分隔部，第一分隔部設(shè)置在底壁的朝向第一布風(fēng)板的一側(cè)，第一分隔部將下蓋分隔為第一進(jìn)氣腔和第二進(jìn)氣腔，第一進(jìn)氣腔與煙氣進(jìn)口連通，第二進(jìn)氣腔和還原氣進(jìn)口連通。

進(jìn)一步地，氣體出口包括凈化氣出口和還原氣出口；凈化氣出口設(shè)置在煙氣進(jìn)口所在一側(cè)的上方，還原氣出口設(shè)置在還原氣進(jìn)口所在一側(cè)的上方。

進(jìn)一步地，脫硝反應(yīng)器還包括第二布風(fēng)板，第二布風(fēng)板位于殼體內(nèi)部，第二布風(fēng)板的高度高于隔板的高度，第二布風(fēng)板的高度低于凈化氣出口和還原氣出口的高度，且第二布風(fēng)板、第一布風(fēng)板與隔板配合形成各反應(yīng)腔。

進(jìn)一步地，殼體還包括頂壁，側(cè)壁的高于第二布風(fēng)板的部分和頂壁共同組成殼體的上蓋。

進(jìn)一步地，脫硝反應(yīng)器還包括第二分隔部，第二分隔部設(shè)置在頂壁的朝向殼體內(nèi)部的一側(cè)，第二分隔部將上蓋分隔為第一排氣腔和第二排氣腔，凈化氣出口與第一排氣腔連通，還原氣出口與第二排氣腔連通。

進(jìn)一步地，脫硝反應(yīng)器還包括：第一氣固分離器，第一氣固分離器上設(shè)置有第一進(jìn)料口、第一氣相出口和第一固相出口，第一進(jìn)料口與凈化氣出口連通，第一固相出口與反應(yīng)腔連通；第二氣固分離器，第二氣固分離器上設(shè)置有第二進(jìn)料口、第二氣相出口和第二固相出口，第二進(jìn)料口與還原氣出口連通，第二固相出口與反應(yīng)腔連通。

進(jìn)一步地，殼體上還設(shè)置有催化劑進(jìn)口和催化劑出口，脫硝反應(yīng)器還包括：催化劑送料裝置，催化劑送料裝置與催化劑進(jìn)口連通；催化劑回收裝置，催化劑回收裝置與催化劑出口連通。

進(jìn)一步地，催化劑進(jìn)口設(shè)置在催化劑出口的上方。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種脫硝裝置，其包括上述脫硝反應(yīng)器。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種利用上述脫硝反應(yīng)器進(jìn)行煙氣脫硝的方法，其包括以下步驟：煙氣通過煙氣進(jìn)口進(jìn)入殼體的至少一個(gè)反應(yīng)腔中，使催化劑顆粒呈沸騰狀，并將煙氣中的氮氧化物吸附；旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)隔板旋轉(zhuǎn)，將至少一個(gè)反應(yīng)腔旋轉(zhuǎn)至還原氣進(jìn)口處；將還原氣通過還原氣進(jìn)口通入至少一個(gè)反應(yīng)腔中，使吸附有氮氧化物的催化劑顆粒呈沸騰狀態(tài)，并將氮氧化物脫除且還原，進(jìn)而使煙氣脫硝。

進(jìn)一步地，煙氣的進(jìn)氣溫度為80～400℃，還原氣的進(jìn)氣溫度為150～500℃。

進(jìn)一步地，催化劑顆粒的填充高度為反應(yīng)腔高度的1/3～2/3。

進(jìn)一步地，催化劑顆粒的粒徑為0.1～5mm。

進(jìn)一步地，旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)周期為0.1-5min/r。

進(jìn)一步地，還原氣為CO、H₂和HC中的一種或多種。

應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，脫硝反應(yīng)器包括殼體，旋轉(zhuǎn)軸和隔板，殼體的下部設(shè)置有煙氣進(jìn)口和還原氣進(jìn)口，殼體的上部設(shè)置有氣體出口；煙氣進(jìn)口和還原氣進(jìn)口相對(duì)設(shè)置；旋轉(zhuǎn)軸沿殼體的軸向設(shè)置在殼體的內(nèi)部；隔板固定設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸上，隔板將殼體的內(nèi)部分隔為至少兩個(gè)反應(yīng)腔，各反應(yīng)腔中填充有催化劑顆粒，且煙氣進(jìn)口和還原氣進(jìn)口分別與不同的反應(yīng)腔連通。

利用本發(fā)明上述的脫硝反應(yīng)器，煙氣進(jìn)口與煙道連通后，煙氣進(jìn)入了殼體內(nèi)部。由于隔板將殼體的內(nèi)部分隔為至少兩個(gè)反應(yīng)腔，且煙氣進(jìn)口和還原氣進(jìn)口分別與不同的反應(yīng)腔連通，使得煙氣先進(jìn)入了其中的部分反應(yīng)腔中與催化劑顆粒進(jìn)行吸附反應(yīng)。而隨著旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，該反應(yīng)腔旋轉(zhuǎn)至還原氣進(jìn)口處口，進(jìn)一步進(jìn)行還原反應(yīng)。因此，本發(fā)明中的裝置實(shí)現(xiàn)了吸附區(qū)和還原區(qū)的分開。

同時(shí)，本發(fā)明中脫硝反應(yīng)器的反應(yīng)腔中填充的是催化劑顆粒，煙氣自下而上流經(jīng)催化劑，在一定的流速下能夠?qū)⒋呋瘎╊w粒吹起呈沸騰，即半流化狀。這樣增大了催化劑顆粒之間的間隙，提高了氣體在催化劑顆粒之間的擴(kuò)散能力，且催化劑堆積，而不是固定，減少了有效吸附面積的浪費(fèi)，催化劑呈顆粒狀，也可以增大接觸面積。這就能夠顯著增強(qiáng)催化劑對(duì)NO_X的吸附能力。旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)后，當(dāng)吸附有NO_X的催化劑旋轉(zhuǎn)至通有還原氣體的位置時(shí)，還原氣體同樣自反應(yīng)器下部通入，催化劑在沸騰的狀態(tài)下將吸附的NO_X脫附并還原，通過改變催化劑顆粒狀態(tài)，使催化劑顆粒充分與煙氣或者還原氣接觸，增強(qiáng)其吸附與脫附速率。從而顯著提高了煙氣的脫硝效率。另外，由于采用的是催化劑顆粒，且反應(yīng)腔處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，使得本發(fā)明的脫硝反應(yīng)器可以在不停機(jī)的條件下隨時(shí)更換、調(diào)整反應(yīng)腔中的催化劑，從而避免了煙氣溢出對(duì)環(huán)境的污染。

總之，利用本發(fā)明提供的脫硝反應(yīng)器，不但可以將吸附過程與還原脫硝過程分開進(jìn)行，避免O₂對(duì)還原劑干擾的情況下，增強(qiáng)脫硝效率。同時(shí)，催化劑在氣流帶動(dòng)下呈沸騰狀態(tài)，進(jìn)一步提高了脫硝效率。另外，還可以對(duì)催化劑顆粒進(jìn)行不停機(jī)隨時(shí)更換調(diào)整，避免了煙氣的逃逸。

附圖說明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的脫硝反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明圖1的脫硝反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖中A處的放大圖；以及

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例中的脫硝反應(yīng)器的殼體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：

10、殼體；11、反應(yīng)腔；12、下蓋；13、上蓋；101、煙氣進(jìn)口；102、還原氣進(jìn)口；103、凈化氣出口；104、還原氣出口；20、旋轉(zhuǎn)軸；30、隔板；40、第一布風(fēng)板；41、風(fēng)帽；50、第二布風(fēng)板；60、第一氣固分離器；70、第二氣固分離器；80、催化劑送料裝置；90、催化劑回收裝置；100、電機(jī)。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步詳細(xì)描述，這些實(shí)施例不能理解為限制本申請(qǐng)所要求保護(hù)的范圍。

正如背景技術(shù)部分所描述的，現(xiàn)有技術(shù)中的脫硝裝置采用催化劑固定床，其存在的脫硝效率低、催化劑更換時(shí)易造成煙氣逃逸的問題。

為了解決這一問題，本發(fā)明提供了一種脫硝反應(yīng)器，如圖1和圖3所示，其包括殼體10，旋轉(zhuǎn)軸20和隔板30，殼體10的下部設(shè)置有煙氣進(jìn)口101和還原氣進(jìn)口102，殼體10的上部設(shè)置有氣體出口；煙氣進(jìn)口101和還原氣進(jìn)口102相對(duì)設(shè)置；旋轉(zhuǎn)軸20沿殼體10的軸向設(shè)置在殼體10的內(nèi)部；隔板30固定設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸20上，隔板30將殼體10的內(nèi)部分隔為至少兩個(gè)反應(yīng)腔11，各反應(yīng)腔11中填充有催化劑顆粒，且煙氣進(jìn)口101和還原氣進(jìn)口102分別與不同的反應(yīng)腔11連通。

利用本發(fā)明上述的脫硝反應(yīng)器，煙氣進(jìn)口101與煙道連通后，煙氣進(jìn)入了殼體10內(nèi)部。由于隔板30將殼體10的內(nèi)部分隔為至少兩個(gè)相互不連通的反應(yīng)腔11，且煙氣進(jìn)口101和還原氣進(jìn)口102分別與不同的反應(yīng)腔11連通，使得煙氣先進(jìn)入了其中的部分反應(yīng)腔11中與催化劑顆粒進(jìn)行吸附反應(yīng)。而隨著旋轉(zhuǎn)軸20的轉(zhuǎn)動(dòng)，該反應(yīng)腔11旋轉(zhuǎn)至還原氣進(jìn)口102處口，進(jìn)一步進(jìn)行還原反應(yīng)。因此，本發(fā)明中的裝置實(shí)現(xiàn)了吸附區(qū)和還原區(qū)的分開。

同時(shí)，本發(fā)明中脫硝反應(yīng)器的反應(yīng)腔11中填充的是催化劑顆粒，煙氣自下而上流經(jīng)催化劑，在一定的流速下能夠?qū)⒋呋瘎╊w粒吹起呈沸騰，即半流化狀。這樣增大了催化劑顆粒之間的間隙，提高了氣體在催化劑顆粒之間的擴(kuò)散能力，且催化劑堆積，而不是固定，減少了有效吸附面積的浪費(fèi)，催化劑呈顆粒狀，也可以增大接觸面積。這就能夠顯著增強(qiáng)催化劑對(duì)NO_X的吸附能力。旋轉(zhuǎn)軸20旋轉(zhuǎn)后，當(dāng)吸附有NO_X的催化劑旋轉(zhuǎn)至通有還原氣體的位置時(shí)，還原氣體同樣自反應(yīng)器下部通入，催化劑在沸騰的狀態(tài)下將吸附的NO_X脫附并還原，通過改變催化劑顆粒狀態(tài)，使催化劑顆粒充分與煙氣或者還原氣接觸，增強(qiáng)其吸附與脫附速率。從而顯著提高了煙氣的脫硝效率。另外，由于采用的是催化劑顆粒，且反應(yīng)腔11處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，同一個(gè)反應(yīng)腔11在吸附區(qū)和還原區(qū)之間不斷轉(zhuǎn)換，使得本發(fā)明的脫硝反應(yīng)器可以在不停機(jī)的條件下隨時(shí)更換、調(diào)整反應(yīng)腔中的催化劑，從而避免了煙氣溢出對(duì)環(huán)境的污染。

總之，利用本發(fā)明提供的脫硝反應(yīng)器，不但可以將吸附過程與還原脫硝過程分開進(jìn)行，避免O₂對(duì)還原劑干擾的情況下，增強(qiáng)脫硝效率。同時(shí)，催化劑在氣流帶動(dòng)下呈沸騰狀態(tài)，進(jìn)一步提高了脫硝效率。另外，還可以對(duì)催化劑顆粒進(jìn)行不停機(jī)隨時(shí)更換調(diào)整，避免了煙氣的逃逸。

在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，如圖3所示，脫硝反應(yīng)器包括至少兩個(gè)隔板30，隔板30具有第一邊和與第一邊相對(duì)的第二邊，第一邊固定設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸20上，第二邊與殼體10的內(nèi)壁間隙設(shè)置。在實(shí)際的操作過程中，反應(yīng)腔11在旋轉(zhuǎn)軸20的轉(zhuǎn)動(dòng)攜帶下，交替性地與煙氣進(jìn)口101和還原氣進(jìn)口102連通，實(shí)現(xiàn)吸附區(qū)和還原區(qū)的交替轉(zhuǎn)變。具體地，如圖3所示，反應(yīng)腔11有兩個(gè)，殼體10為柱狀筒體，兩個(gè)隔板30之間的夾角為180-270°。當(dāng)然，也可以設(shè)置多個(gè)隔板30，將殼體10的內(nèi)部分為多個(gè)反應(yīng)腔11。

在本發(fā)明的一種未示出的實(shí)施例中，隔板30的中軸線固定設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸20上，隔板30的平行于旋轉(zhuǎn)軸20的兩個(gè)邊分別與殼體10的內(nèi)壁間隙配合。

在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，脫硝反應(yīng)器還包括第一布風(fēng)板40，第一布風(fēng)板40位于殼體10內(nèi)部，第一布風(fēng)板40的高度高于煙氣進(jìn)口101和還原氣進(jìn)口102的高度，第一布風(fēng)板40的高度低于隔板30的高度，且第一布風(fēng)板40與隔板30配合形成各反應(yīng)腔11。設(shè)置第一布風(fēng)板40，可以使煙氣和還原氣更均勻地通過第一布風(fēng)板40進(jìn)入反應(yīng)腔11中進(jìn)行吸附反應(yīng)或還原反應(yīng)。

在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，如圖2所示(其為圖1中脫硝反應(yīng)器A處的放大圖)，第一布風(fēng)板40上開設(shè)有進(jìn)風(fēng)孔，進(jìn)風(fēng)孔的上方設(shè)置有風(fēng)帽41。這樣，無論氣體進(jìn)入時(shí)的方向如何，風(fēng)帽41都可以使煙氣或還原氣自下而上吹入反應(yīng)腔11中，將催化劑吹起，形成流化態(tài)，有利于氣體與催化劑的充分接觸。同時(shí)，風(fēng)帽41可以阻止催化劑從殼體10的下方泄露，減少催化劑的浪費(fèi)。

在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，殼體10包括底壁和側(cè)壁，側(cè)壁的位于第一布風(fēng)板40以下的部分和底壁共同組成殼體10的下蓋12，煙氣進(jìn)口101和還原氣進(jìn)口102設(shè)置在下蓋12上。這樣，煙氣或還原氣可以從下蓋12內(nèi)部穩(wěn)定地通過第一布風(fēng)板40，進(jìn)入反應(yīng)腔11中進(jìn)行反應(yīng)。

在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，脫硝反應(yīng)器還包括第一分隔部，第一分隔部設(shè)置在底壁的朝向第一布風(fēng)板40的一側(cè)，第一分隔部將下蓋12分隔為第一進(jìn)氣腔和第二進(jìn)氣腔，第一進(jìn)氣腔與煙氣進(jìn)口101連通，第二進(jìn)氣腔和還原氣進(jìn)口102連通。這樣，在同時(shí)通入煙氣和還原氣時(shí)，二者不會(huì)相互干擾，而是各自通過第一布風(fēng)板40進(jìn)入反應(yīng)腔11中進(jìn)行反應(yīng)，從而可以進(jìn)一步防止氧氣對(duì)還原氣的干擾，進(jìn)一步提高脫硝效率。

在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，氣體出口包括凈化氣出口103和還原氣出口104；凈化氣出口103設(shè)置在煙氣進(jìn)口101所在一側(cè)的上方，還原氣出口104設(shè)置在還原氣進(jìn)口102所在一側(cè)的上方。將凈化氣出口103和還原氣出口104分開，方便將還原氣體回收利用。

在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，脫硝反應(yīng)器還包括第二布風(fēng)板50，第二布風(fēng)板50位于殼體10內(nèi)部，第二布風(fēng)板50的高度高于隔板30的高度，第二布風(fēng)板50的高度低于凈化氣出口103和還原氣出口104的高度，且第二布風(fēng)板50、第一布風(fēng)板40與隔板30配合形成各反應(yīng)腔11。設(shè)置第二布風(fēng)板50，可以防止催化劑顆粒隨氣流流走。

在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，殼體10還包括頂壁，側(cè)壁的高于第二布風(fēng)板50的部分和頂壁共同組成殼體10的上蓋13。這樣，凈化氣和反應(yīng)后的還原氣可以通過上蓋13的內(nèi)部穩(wěn)定地排出。

在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，脫硝反應(yīng)器還包括第二分隔部，第二分隔部設(shè)置在頂壁的朝向殼體10內(nèi)部的一側(cè)，第二分隔部將上蓋13分隔為第一排氣腔和第二排氣腔，凈化氣出口103與第一排氣腔連通，還原氣出口104與第二排氣腔連通。這樣，可以將凈化氣和反應(yīng)后的還原氣的排出路徑進(jìn)一步分開，更方便對(duì)還原氣進(jìn)行回收利用。

具體地，第一分隔部和第二分隔部可以是分隔板。

在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，脫硝反應(yīng)器還包括第一氣固分離器60和第二氣固分離器70，第一氣固分離器60上設(shè)置有第一進(jìn)料口、第一氣相出口和第一固相出口，第一進(jìn)料口與凈化氣出口103連通，第一固相出口與反應(yīng)腔11連通；第二氣固分離器70上設(shè)置有第二進(jìn)料口、第二氣相出口和第二固相出口，第二進(jìn)料口與還原氣出口104連通，第二固相出口與反應(yīng)腔11連通。利用第一氣固分離器60和第二氣固分離器70可以將隨氣流跑出的細(xì)小催化劑分離下來，返回反應(yīng)腔11中進(jìn)行重復(fù)利用。同時(shí)還有利于進(jìn)一步的凈化處理。第一氣固分離器60和第二氣固分離器70可以是本領(lǐng)域常用的類型，比如重力式分離器、旋風(fēng)分離器或過濾式分離器，優(yōu)選為旋風(fēng)分離器。

在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，殼體10上還設(shè)置有催化劑進(jìn)口和催化劑出口，裝置還包括催化劑送料裝置80和催化劑回收裝置90，催化劑送料裝置80與催化劑進(jìn)口連通；催化劑回收裝置90與催化劑出口連通。由于煙氣、還原氣不斷從底部吹入，催化劑與氣體之間以及催化劑顆粒之間容易發(fā)生相互的摩擦，進(jìn)而造成催化劑的磨損失效。為了保證催化劑的催化脫硝效果，需要及時(shí)對(duì)催化劑進(jìn)行更換。由于催化劑為顆粒狀催化劑，且催化劑直接填充在腔室中，可以在不停機(jī)的條件下實(shí)現(xiàn)催化劑的補(bǔ)充和更換。具體的催化劑送料裝置80優(yōu)選為螺旋給料機(jī)。

在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，催化劑進(jìn)口設(shè)置在催化劑出口的上方。催化劑出口位于下方，由于催化劑堆積會(huì)產(chǎn)生一定的壓強(qiáng)，出口位于下方，會(huì)使催化劑及時(shí)排出。催化劑進(jìn)口位于上方，在催化劑進(jìn)口處，由于催化劑堆積產(chǎn)生的壓強(qiáng)小，便于將催化劑輸送進(jìn)入反應(yīng)腔11中，減小了催化劑分散填充的阻力，保證了催化劑的及時(shí)輸送。

在具體實(shí)施過程中，由于催化的失活往往會(huì)在一個(gè)相同的時(shí)間段內(nèi)發(fā)生，因此對(duì)催化劑的更換與補(bǔ)充可采用集中更換與補(bǔ)充的方式進(jìn)行，集中對(duì)所有催化劑腔室里的腔室進(jìn)行更換與補(bǔ)充因此并沒有對(duì)特定腔室催化劑更換的問題。

優(yōu)選地，上述脫硝反應(yīng)器還包括電機(jī)100，電機(jī)100和旋轉(zhuǎn)軸20之間通過聯(lián)軸器連接。

上述反應(yīng)器中，煙氣進(jìn)口101和還原氣進(jìn)口102可以是豎直設(shè)置，此時(shí)可以將電機(jī)100設(shè)置在殼體10的頂部。

優(yōu)選地，煙氣進(jìn)口101和還原氣進(jìn)口102均設(shè)置在殼體10的下方側(cè)壁上，煙氣進(jìn)口101和還原氣進(jìn)口102均為水平設(shè)置。一方面便于將煙氣進(jìn)口101和還原氣進(jìn)口102與相應(yīng)的管道連接，便于施工。另一方面，煙氣進(jìn)口101和還原氣進(jìn)口102均水平設(shè)置，殼體10的底部可以制作成平底，增加了與地面或其他支撐結(jié)構(gòu)的接觸面，提高了裝置的牢固性。此時(shí)可以將電機(jī)100設(shè)置在殼體10的底部。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種脫硝裝置，其包括上述的脫硝反應(yīng)器。

利用本發(fā)明提供的脫硝裝置，采用的脫硝反應(yīng)器不但可以將吸附過程與還原脫硝過程分開進(jìn)行，避免O₂對(duì)還原劑干擾的情況下，增強(qiáng)脫硝效率。同時(shí)，催化劑在氣流帶動(dòng)下呈沸騰狀態(tài)，進(jìn)一步提高了脫硝效率。另外，還可以對(duì)催化劑顆粒進(jìn)行不停機(jī)隨時(shí)更換調(diào)整，避免了煙氣的逃逸。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種脫硝反應(yīng)器進(jìn)行煙氣脫硝的方法，其包括以下步驟：將煙氣通過煙氣進(jìn)口101進(jìn)入殼體10的至少一個(gè)反應(yīng)腔11中，使催化劑顆粒呈沸騰狀，并將煙氣中的氮氧化物吸附；使旋轉(zhuǎn)軸20帶動(dòng)隔板30旋轉(zhuǎn)，將至少一個(gè)反應(yīng)腔11旋轉(zhuǎn)至還原氣進(jìn)口102處；將還原氣通過還原氣進(jìn)口102通入至少一個(gè)反應(yīng)腔11中，使吸附有氮氧化物的催化劑顆粒呈沸騰狀態(tài)，并將氮氧化物脫除且還原，進(jìn)而使煙氣脫硝。

這樣，不但可以將吸附過程與還原脫硝過程分開進(jìn)行，避免O₂對(duì)還原劑干擾的情況下，增強(qiáng)脫硝效率。同時(shí)，催化劑在氣流帶動(dòng)下呈沸騰狀態(tài)，進(jìn)一步提高了脫硝效率。另外，還可以對(duì)催化劑顆粒進(jìn)行不停機(jī)隨時(shí)更換調(diào)整，避免了煙氣的逃逸。

在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，煙氣的進(jìn)氣溫度為80～400℃，還原氣的進(jìn)氣溫度為150～500℃。這樣可以充分避免SCR脫硝催化劑有效反應(yīng)溫度窗口窄，不能應(yīng)用于寬溫度窗口下脫硝難題。該溫度下還原氣可將催化劑顆粒吸附的NO_X更充分脫附以及還原。

在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，催化劑顆粒的填充高度為反應(yīng)腔11高度的1/3～2/3。這可以保證流化態(tài)之后的催化劑能夠充滿整個(gè)反應(yīng)腔11，使反應(yīng)腔11內(nèi)部的路徑均為有效路徑。

在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，催化劑顆粒的粒徑為0.1～5mm。催化劑顆粒直徑大于反應(yīng)器扇形框體上下分布板的孔徑，防止催化劑隨氣流流走。

在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)軸20的旋轉(zhuǎn)周期為0.1-5min/r。

在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，還原氣為CO、H₂和HC中的一種或多種?；诒景l(fā)明脫硝反應(yīng)器的運(yùn)行原理，本發(fā)明中的煙氣脫硝采用的還原氣可以是CO、H₂和HC中的一種或多種。這些還原氣具有較高的脫硝效率，且較為環(huán)保。

優(yōu)選地，上述方法中，脫硝后的煙氣(凈化氣)經(jīng)過第一氣固分離器60回收催化劑顆粒后，排放；排放的還原性氣體經(jīng)過和第二氣固分離器70分離催化劑顆粒后，回收還原性氣體。

優(yōu)選地，當(dāng)催化劑顆粒因磨損減小導(dǎo)致對(duì)煙氣中NOx吸附性能較差時(shí)，采用催化劑送料裝置80(具體可以采用螺旋給料機(jī))向殼體10內(nèi)部添加催化劑顆粒。不需要添加催化劑顆粒時(shí)，催化劑送料裝置80處于關(guān)閉狀態(tài)，防止煙氣泄漏。

從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果：

本發(fā)明的脫硝反應(yīng)器可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)和提供半流化態(tài)催化劑，回轉(zhuǎn)可以將吸附區(qū)與還原區(qū)分開，避免O₂對(duì)還原劑干擾，提高脫硝效率，方便催化劑的裝載與更換，同時(shí)有利于催化劑的再生。半流化態(tài)催化劑不但可以提高吸附效率，還可以提高還原脫硝效率，縮短了煙氣脫硝的路徑，進(jìn)而節(jié)約了投入成本和脫硝時(shí)間。具體地：

1、本發(fā)明中的催化劑顆粒直接填充在反應(yīng)腔中，在氣流的吹動(dòng)作用下，呈半流化態(tài)。利用半流化床原理，提高了催化劑利用率以及吸附與脫附還原速率。采用催化劑顆?？梢栽龃蠼佑|面積提高吸附效率。

2、本發(fā)明中氧化吸附區(qū)和脫附還原區(qū)分開，可以避免氧氣對(duì)還原氣體的氧化。使得在該脫硝裝置中可以利用CO、H₂和HC等作為還原劑，減少了NH₃的使用，避免氨逃逸帶來的堵塞下游設(shè)備以及產(chǎn)生霧霾等問題。

3、催化劑持續(xù)進(jìn)行吸附脫附過程，使催化劑顆粒充分再生，以便繼續(xù)吸附NO_X。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。