本實用新型涉及脫硝催化劑制備領域,尤其涉及一種用于蜂窩式脫硝催化劑干燥煅燒的一體式微波隧道窯。
背景技術:
隨著人類對生活環境要求的不斷提高,NOx污染問題已經亟待解決。而作為治理NOx污染問題主流的SCR脫硝技術,其所使用的80%商用催化劑為蜂窩式脫硝催化劑。蜂窩式脫硝催化劑生產工藝中,干燥和煅燒作為兩個重要的生產環節,決定了產品的生產周期以及最終的產品質量。
目前在行業內,蜂窩式脫硝催化劑的干燥和煅燒一般采用兩種或多種不同生產設備進行,常見的包括蒸汽加熱干燥、電加熱煅燒,不僅周期長,勞動強度大,同時能耗較高,污染環境,有違減少環境污染的初衷。
技術實現要素:
本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種用于蜂窩式脫硝催化劑干燥煅燒的一體式微波隧道窯,該裝置以微波為加熱源,以便達到節能、高效、環保的目的,同時縮短整個催化劑生產周期,降低了工人勞動強度。
本實用新型是通過以下技術方案實現的:
用于蜂窩式脫硝催化劑干燥煅燒的一體式微波隧道窯,其特征在于:
所述一體式微波隧道窯呈長條隧道形,兩端均為開口端,開口端上設有微波抑制器,隧道底部沿長度方向鋪設由電機驅動的傳送帶,傳送帶兩端伸出隧道兩端開口外;
所述一體式微波隧道窯窯體包括微波干燥段和微波煅燒段兩個相互獨立、順序布置的工作段,對應兩個工作段分別配置第一微波發射源和第二微波發射源,第一微波發射源和第二微波發射源的波導管分別伸入微波干燥段和微波煅燒段內,第一微波發射源的微波工作功率小于第二微波發射源的微波工作功率;
所述微波干燥段相對的兩側窯壁上,分別設有正壓的送風風機和負壓的排濕風機,形成送風排濕風道;
所述微波煅燒段的頂部窯壁上設有負壓的排廢風機,形成負壓排廢風道;
所述一體式微波隧道窯還包括控制柜,控制柜通過控制線路分別電連接第一微波發射源,第二微波發射源,傳送帶,送風風機,排濕風機和排廢風機。
本裝置以微波為加熱源,微波加熱具有以下幾方面的優點:
一是加工后的蜂窩式脫硝催化劑活性組分更均勻。微波加熱過程中,催化劑物料的分子、離子吸收了微波能量,進行高頻振動,進一步均分各種成份,從而使其活性組份更均勻,催化劑物料的催化效果更好。
二是加熱均勻、速度快。微波是在被加熱物料內部產生的,熱源來自物體內部,加熱均勻,有利于提高產品質量,同時由于“里外同時加熱”大大縮短了加熱時間,加熱效率高,有利于提高產品產量,并且,微波加熱的慣性很小,可以實現溫度升降的快速控制,有利于連續生產的自動控制;
三是控制及時、反應靈敏。常規的加熱方法,如蒸汽加熱、電熱、紅外加熱等,要達到一定的溫度,需要一定的時間,在發生故障或停止加熱時,溫度的下降又要較長時間;而微波加熱可在幾秒的時間內迅速地將微波功率調到所需的數值,加熱到適當的溫度,便于自動化和連續化生產;
四是清潔衛生、無污染。一般工業加熱設備比較大,占地多,周圍環境溫度也比較高,操作工人勞動條件差,強度大。而微波加熱占地面積小,避免了環境高溫,工人的勞動條件得到了大大的改善,并且通過在隧道兩端開口上設置微波抑制器,加熱設備對環境的微波輻射能夠絕大部分被吸收,不會污染環境。
具體加工時,控制柜啟動傳送帶,將蜂窩式脫硝催化劑物料送入微波干燥段后,第一微波發射源啟動,開始對物料進行烘干處理,并在烘干過程中調整第一微波發射源的微波工作功率,同時,微波干燥段一側的送風風機啟動進行強制通風,另一側的排濕風機進行強制排氣,使微波干燥段內的催化劑物料在烘干過程中,孔道內的水汽和熱量及時排出,以保證烘干均勻,提高干燥效率,減少局部高溫造成的催化劑開裂;烘干完畢后,傳送帶將烘干的物料送入微波煅燒段,第二微波發射源啟動,開始對物料進行煅燒處理,煅燒過程中,控制柜調整第二微波發射源的微波工作功率,同時,隧道窯微波煅燒段頂部的排廢風機啟動,保證微波煅燒段中的蜂窩式催化劑在煅燒過程中有機物或其他物質分解產生的氣體的及時排出處理;煅燒完畢后,傳送帶再將煅燒好的物料輸出,以便于后續整理堆垛。
進一步的,所述微波干燥段和微波煅燒段之間設有帶樣品觀察窗的樣品觀察段。通過現場監測人員的觀察微波干燥段和微波煅燒段中的物料情況,可以及時調整微波功率和加工時間,以保證更好的干燥煅燒效果。
再進一步,所述第一微波發射源和第二微波發射源的波導管垂直于隧道長度方向,分別伸入微波干燥段和微波煅燒段中部,不僅便于布置,結構緊湊,并且保證了整個工作段內較好的整體加熱效率。
再進一步,考慮到蜂窩式脫硝催化劑的干燥時間和煅燒時間不同,所述傳送帶為一體式傳送帶,或者分別對應微波干燥段和微波煅燒段的兩段式傳送帶,兩段傳送帶之間首尾相連。兩段式傳送帶可以獨立工作,避免一體式傳送帶中的待干燥催化劑和待煅燒催化劑必須同時輸送的情況,工作效率更高,同時更為節能。
再進一步,所述傳送帶鏈條為不銹鋼傳送鏈條。采用不銹鋼可耐高溫、防腐蝕,延遲設備使用壽命;微波加熱裝置里不建議使用金屬制品,是因為金屬制品反射微波,對被加熱物品產生屏蔽作用,而且此種金屬制品一般為半封閉或全封閉容器式的,而本設備的傳送帶置于物品底部,且為鏤空,不影響微波對物品進行全方位均勻加熱。
再進一步,所述一體式微波隧道窯的隧道寬度大于等于蜂窩式脫硝催化劑的軸向尺寸,隧道高度大于等于蜂窩式脫硝催化劑徑向尺寸,蜂窩式脫硝催化劑垂直于隧道長度方向橫向擱置于傳送帶上。催化劑物料采用橫向水平進樣,可以盡可能的保證單個物料整體處于同一溫度區域內,溫度更為均勻。
再進一步,所述送風風機和排濕風機沿微波干燥段長度方向,分別在相對的兩側窯壁間隔布置多個;所述排廢風機沿微波煅燒段的長度方向,在頂部窯壁上間隔布置多個,以保證更好的排濕排廢效果。
再進一步,所述微波干燥段和/或微波煅燒段的側壁上設有樣品觀察窗,便于觀察較長的隧道窯中,不同區域的物料加工情況,以便及時調整加工參數。
本實用新型的有益效果在于:
1、本裝置能夠實現干燥、煅燒階段催化劑的連續式生產,與現有多臺設備,蒸汽加熱干燥、電加熱煅燒的加工工藝相比,一體式微波干燥煅燒技術將產品的生產周期降至原有17-27%,節約能耗42-62%,降低工人勞動強度15-35%;
2、微波加熱過程中,催化劑物料的分子、離子吸收了微波能量,進行高頻振動,進一步均分各種成份,從而使加工后的蜂窩式脫硝催化劑活性組分更均勻,催化劑物料的催化效果更好;
3、干燥煅燒在同一窯體隧道內連續進行,煅燒時還可以充分利用催化劑物料在干燥階段殘留的余熱,進一步提高了能量的使用效率。
附圖說明
圖1為本裝置一種優選結構的俯視示意圖
圖1中:1為微波干燥段,2為微波煅燒段,3為微波抑制器,4為樣品觀察段,5為第一微波發射源,6為第二微波發射源,7為傳送帶,8為波導管,9為送風風機,10為排濕風機,11為排廢風機,12為控制柜。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
如圖1所示,一體式微波隧道窯呈長條隧道形,兩端均為開口端,開口端上設有微波抑制器3,隧道寬度大于等于蜂窩式脫硝催化劑的軸向尺寸,隧道高度大于等于蜂窩式脫硝催化劑徑向尺寸。
隧道底部沿長度方向鋪設由電機驅動的傳送帶7,傳送帶7兩端伸出隧道兩端開口外;傳送帶7為一體式傳送帶,或者分別對應微波干燥段1和微波煅燒段2的兩段式傳送帶,兩段傳送帶之間首尾相連。傳送帶7鏈條為不銹鋼傳送鏈條。蜂窩式脫硝催化劑采用水平橫向進料,垂直于隧道長度方向橫向擱置于傳送帶7上。
窯體隧道包括微波干燥段1、樣品觀察段4和微波煅燒段2三個相互獨立、順序布置的工作段,對應兩個工作段分別配置第一微波發射源5和第二微波發射源6,第一微波發射源5和第二微波發射源6的波導管8垂直于隧道長度方向,分別伸入微波干燥段1和微波煅燒段2中部,第一微波發射源5的微波工作功率小于第二微波發射源6的微波工作功率;樣品觀察段4上設有樣品觀察窗的,微波干燥段1和/或微波煅燒段2的側壁上也設有樣品觀察窗。
微波干燥段1相對的兩側窯壁上,分別設有正壓的送風風機9和負壓的排濕風機10,形成送風排濕風道,送風風機9和排濕風機10沿微波干燥段1長度方向,分別在相對的兩側窯壁間隔對應布置多個;微波煅燒段2的頂部窯壁上設有負壓的排廢風機11,形成負壓排廢風道,排廢風機11沿微波煅燒段2的長度方向,在頂部窯壁上間隔布置多個。
一體式微波隧道窯還包括控制柜12,控制柜12通過控制線路分別電連接第一微波發射源5,第二微波發射源6,傳送帶7,送風風機9,排濕風機10和排廢風機11。通過控制柜12可以完成整個生產過程中設備啟停、微波功率大小、傳送帶運行速度、風機頻率大小的調節與控制。
具體加工時,控制柜12啟動傳送帶7將蜂窩式脫硝催化劑物料送入微波干燥段1后,第一微波發射源5啟動,開始對物料進行烘干處理,烘干過程中,控制柜12調整第一微波發射源5的微波工作功率,同時,微波干燥段1一側的送風風機9啟動進行強制通風,另一側的排濕風機10進行強制排氣,使微波干燥段1內的催化劑物料在烘干過程中,孔道內的水汽和熱量及時排出,以保證烘干均勻,提高干燥效率,減少局部高溫造成的催化劑開裂;烘干完畢后,傳送帶7將烘干的物料送入微波煅燒段2第二微波發射源6啟動,開始對物料進行煅燒處理,煅燒過程中,控制柜12調整第二微波發射源6的微波工作功率,同時,隧道窯微波煅燒段2頂部的排廢風機11啟動,保證微波煅燒段11中的蜂窩式催化劑在煅燒過程中有機物或其他物質分解產生的氣體的及時排出處理;煅燒完畢后,傳送帶7再將煅燒好的物料輸出,以便于后續整理堆垛。