一种脱硝催化剂再生清洗装置

技术领域

本发明涉及脱硝催化剂再生技术领域，尤其涉及一种脱硝催化剂再生清洗装置。

背景技术

脱硝催化剂指应用在电厂脱硝系统上的催化剂，在SCR反应中，促使还原剂选择性地与烟气中的氮氧化物在一定温度下发生化学反应的物质。目前国内失活的SCR脱硝催化剂数量在不断增加，主要采用的处理方式是填埋，这不仅增加环境污染，也造成了资源浪费，因此失活催化剂再生成为必然选择，再生后的SCR脱硝催化剂的活性可达新鲜催化剂的90％以上。

现有技术中，为提高脱硝催化剂与烟气之间的接触面积，通常会将脱硝催化剂通过挤压成型工艺制成具有一定形状的脱硝催化块，脱硝催化块上设置有蜂窝状或其他形状的阵列孔道，以引导废气通过孔道进行脱硝反应。而清洗是废旧脱硝催化剂再生过程中的重要一环，以除去覆盖在催化剂表面的粉煤灰等杂质，使物理失活的部分催化剂表面恢复活性。

目前使用的物理清洗多为采用高压水枪冲洗，该清洗方式不仅耗时耗力，而且清洗效果不佳，无法保证脱硝催化剂的再生回收重复利用。

发明内容

本发明的目的在于解决现有的脱硝催化剂再生清洗装置清洗效果不佳，无法有效去除内部结垢物的技术问题，提出一种脱硝催化剂再生清洗装置。

本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：

一种脱硝催化剂再生清洗装置，包括清洗槽、横向推动机构以及喷液旋刷机构，其中，所述清洗槽用于放置待清洗的脱硝催化块，所述喷液旋刷机构设置于所述清洗槽上方，所述横向推动机构与喷液旋刷机构连接，用于推动所述喷液旋刷机构相对于所述清洗槽水平移动；

所述喷液旋刷机构包括升降组件、出液管、旋转喷嘴以及辊刷件，所述升降组件与所述出液管顶部连接，所述出液管可伸入至所述脱硝催化块的孔道内或从所述孔道内抽回，所述旋转喷嘴顶部与所述出液管底部连通，所述辊刷件与所述旋转喷嘴底部连接。

在一些实施例中，所述升降组件包括固定座、气缸、推杆、L型连杆以及支撑座；

所述横向推动机构的顶部与所述固定座的底部连接，所述气缸设置于所述固定座上，所述气缸的活动端与所述推杆连接；

所述支撑座沿所述推杆的长度方向间隔设置于所述固定座上，所述支撑座分别与所述L型连杆活动连接，所述推杆通过所述L型连杆与所述出液管顶部连接。

在一些实施例中，所述旋转喷嘴包括壳体、入液管、引流体、旋流盖以及出液喷头；

所述入液管设置于所述壳体内，所述引流体设置于所述入液管的出液端，所述引流体朝向所述入液管的一端设有引流通道，所述引流通道自其中部向两侧高度逐渐降低；

所述旋流盖与所述壳体可转动连接，所述旋流盖靠近所述引流体的端面沿圆周方向间隔设置有导流片；

所述出液喷头与所述旋流盖底部连接，所述导流片外沿的所述旋流盖上设有与所述出液喷头的内腔室连通的环槽。

在一些实施例中，所述出液喷头沿圆周方向设置有朝下倾斜的喷嘴，所述喷嘴的中心轴线与所述出液喷头的中心轴线之间的夹角为30～50°。

在一些实施例中，所述辊刷件为圆柱状的毛刷体，所述辊刷件的直径与所述脱硝催化块的所述孔道宽度的比为1：0.98-1：0.8。

在一些实施例中，还包括旋转清洗机构，所述清洗槽内设置有用于放置脱硝催化块的托架；所述旋转清洗机构包括旋转组件及表面喷洗组件，所述旋转组件与所述托架可转动地连接，所述表面喷洗组件设置于所述清洗槽的内壁。

在一些实施例中，所述旋转组件包括旋转电机、第一旋转齿轮以及第二旋转齿轮；

所述第一旋转齿轮设置于所述托架底部，所述第一旋转齿轮与所述第二旋转齿轮啮合连接，所述旋转电机设置于所述清洗槽的外侧，并与所述第二旋转齿轮连接以用于驱动所述第二旋转齿轮旋转。

在一些实施例中，所述表面喷洗组件包括四根竖直管道以及两根水平管道；

四根所述竖直管道分别设置于所述清洗槽的四个内侧拐角处，两根所述水平管道位于所述清洗槽的开口两侧，所述竖直管道及所述水平管道上分别设有雾化喷嘴，所述雾化喷嘴的喷液方向朝向所述脱硝催化块。

在一些实施例中，所述横向推动机构包括安装架、推动管、移动架以及推动组件；

所述安装架设置于所述清洗槽的侧端，所述移动架可滑动地连接于所述安装架上，所述推动管设置于所述移动架上，所述推动组件与所述移动架连接。

在一些实施例中，还包括存液仓室和滴管；

所述升降组件设置于所述存液仓室顶部，所述滴管与所述存液仓室底部连接，所述滴管的滴液口位于所述脱硝催化块相邻孔道之间的顶壁面上方，所述推动管为空心管，且所述推动管与所述存液仓室连通；

所述存液仓室上设有通孔，所述通孔与所述出液管之间通过密封件进行密封。

本发明与现有技术对比的有益效果包括：

本发明提出的脱硝催化剂再生清洗装置通过横向推动机构推动喷液旋刷机构移动至脱硝催化块的上方，将喷液旋刷机构可升降地设置于清洗槽的上方，喷液旋刷机构的升降组件可驱动出液管伸入至脱硝催化块的孔道内或从孔道内抽回，旋转喷嘴可60°旋喷清洗溶液在孔道的内壁上，辊刷件与旋转喷嘴连接，可随旋转喷嘴进行转动，实现对孔道的全方位无死角清洗，从而使本发明脱硝催化剂再生清洗装置可以有效去除脱硝催化块的内部结垢物，增强清洗效果。

此外，在一些实施例中，还具有如下有益效果：

横向推动机构在推动喷液旋刷机构移动过程中，还同时推动存液仓室移动。存液仓室内灌装有高粘稠度的清洗剂流体，这些清洗剂流体的流动性较差。存液仓室底部连通有滴管，滴管的滴液口位于脱硝催化块相邻孔道之间的顶壁面上方，而并非孔道正上方，在高压气体的喷吹作用下，这些清洗剂流体会滴落在脱硝催化块的顶面，并在重力作用下沿着孔道的内壁由上至下顺流而下，以与旋转或/和升降状态下的辊刷件接触，进一步增强对脱硝催化块的孔道内壁清洗效果。

旋转清洗机构的旋转组件可带动脱硝催化块旋转，以使表面喷洗组件对旋转状态下的脱硝催化块进行表面清洗，相对于传统的静态喷洗，清洁面更广；并且，当旋转清洗机构的旋转组件带动脱硝催化块旋转时，可通过离心力作用将高粘稠度的清洗剂流体甩落至脱硝催化块的孔道内侧壁，以使清洗剂流体能够通过重力作用沿孔道的内壁由上至下流动，进而提高清洗剂流体的流动性，便于实现快速清洗。

本发明实施例中的其他有益效果将在下文中进一步述及。

附图说明

图1为本发明实施例脱硝催化剂再生清洗装置的结构示意图；

图2为本发明实施例清洗槽内部的结构示意图；

图3为本发明实施例旋转清洗机构的结构示意图；

图4为本发明实施例横向推动机构的结构示意图；

图5为本发明实施例喷液旋刷机构的结构示意图；

图6为本发明实施例旋转喷嘴的爆炸图；

图7为本发明实施例引流体的装配示意图；

图8为本发明实施例旋流盖的结构示意图；

图9为本发明实施例出液喷头的结构示意图。

附图说明如下：

1-清洗槽、11-托架、2-横向推动机构、21-安装架、22-推动管、

23-移动架、24-推动组件、3-旋转清洗机构、31-旋转组件、311-旋转电机、312-第一旋转齿轮、313-第二旋转齿轮、32-表面喷洗组件、321-竖直管道、322-水平管道、323-雾化喷嘴、4-喷液旋刷机构、41-升降组件、411-固定座、412-气缸、413-推杆、414-L型连杆、415-支撑座、42-出液管、43-旋转喷嘴、431-壳体、432-入液管、433-引流体、4331-引流通道、434-旋流盖、4341-导流片、4342-环槽、435-出液喷头、4351-喷嘴、44-辊刷件、5-脱硝催化块、50-孔道、61-存液仓室、610-通孔、62-滴管。

具体实施方式

下面对照附图并结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下、顶、底等方位用语，仅是互为相对概念，或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

现有技术对于脱硝催化块采用的物理清洗方式，由于脱硝催化块内的孔道深度较深，高压水枪难以对孔道内壁进行有效清洗，尤其是孔道内壁附着的一些结垢物，

如图1至图9所示，本发明实施例示出了一种脱硝催化剂再生清洗装置，包括清洗槽1、横向推动机构2以及喷液旋刷机构4，在优选的实施例中，还包括旋转清洗机构3。

清洗槽1内设有用于定位放置脱硝催化块5的托架11。优选地，清洗槽1设有矩形结构的腔室，以用于放置脱硝催化块5并作为清洗的容器。托架11周围设有限位件，以防止脱硝催化块5在清洗过程中发生移位。为提高脱硝催化剂与烟气之间的接触面积，通常会将脱硝催化剂通过挤压成型工艺制成具有一定形状的脱硝催化块5，脱硝催化块5上设置有蜂窝状或其他形状的阵列孔道50，以引导废气通过孔道50进行脱硝反应。

旋转清洗机构3包括旋转组件31及表面喷洗组件32，旋转组件31与托架11连接，以驱动托架11上的脱硝催化块5进行旋转。

表面喷洗组件32设于清洗槽1的内壁，表面喷洗组件32用于喷射清洗溶液，以对旋转状态下的脱硝催化块5进行表面清洗。脱硝催化块5在长期使用过程中，其外表面也会留存一些难以清理的杂质，若不清洗，将会影响多块脱硝催化块5之间的安装稳定性。优选地，旋转组件31可带动脱硝催化块5旋转，以使表面喷洗组件32对旋转状态下的脱硝催化块5进行表面清洗，相对于传统的静态喷洗，采用旋转清洗的模式能够提高对脱硝催化块5的表面清洁面积。

喷液旋刷机构4位于清洗槽1上方，横向推动机构2与喷液旋刷机构4连接，用于推动喷液旋刷机构4相对于清洗槽1的开口方向水平移动。优选地，脱硝催化块5上设有阵列设置的孔道50，且孔道50为矩形孔结构。喷液旋刷机构4可对单行的孔道50进行同时清洗，清洗完成后，通过横向推动机构2带动喷液旋刷机构4移动至下一行的孔道50上方，以实现对脱硝催化块5的待清洗孔道50位置切换。

如图5所示，喷液旋刷机构4包括升降组件41、出液管42、旋转喷嘴43以及辊刷件44，升降组件41与出液管42连接，以驱动出液管42伸入至脱硝催化块5的孔道50内或从孔道50内抽回，旋转喷嘴43与出液管42底部连通，旋转喷嘴43用于接收从出液管42流入的流体并通过该流体的冲击力驱动旋转喷嘴43进行自旋转喷液。优选地，当横向推动机构2将喷液旋刷机构4推动至脱硝催化块5的待清洗孔道50上方时，此时旋转喷嘴43与脱硝催化块5的孔道50位置一一对应，随后升降组件41驱动出液管42下降，以使旋转喷嘴43伸入至脱硝催化块5的孔道50内部，旋转喷嘴43可在水流动力作用下自行转动，以使清洗溶液360°旋喷在孔道50的内壁，实现全方位无死角对孔道50进行清洗。出液管42上还设有与外接的清洗溶液供液装置连接的管接口。

另外，喷液旋刷机构4上还设置有视觉摄像识别装置，视觉摄像识别装置用于实时监测旋转喷嘴43与孔道50之间的位置关系，当旋转喷嘴43位于孔道50正上方后，升降组件41才驱动旋转喷嘴43伸入至孔道50，以防止在伸入时旋转喷嘴43与脱硝催化块5的壁面相抵造成催化剂损坏；当视觉摄像识别装置检测到旋转喷嘴43不在孔道50正上方时，视觉摄像识别装置可通过处理器控制横向推动机构2移动，以使旋转喷嘴43调整位置移动至孔道50正上方。

辊刷件44与旋转喷嘴43底部连接，当辊刷件44随着升降组件41的移动伸入至脱硝催化块5的孔道50时，辊刷件44与脱硝催化块5的孔道50内壁柔性抵接。辊刷件的直径与脱硝催化块的孔道宽度的比为1：0.98-1：0.8。在升降过程中，辊刷件44可持续与孔道50内壁保持柔性抵接状态，以对孔道50内壁附着的结垢物进行刮除；另外，由于辊刷件44还与旋转喷嘴43连接，使得旋转喷嘴43在旋转过程中可连带辊刷件44进行转动，从而增强辊刷件44与脱硝催化块5的孔道50内壁之间的清扫刮除效果。

如图6至图9所示，旋转喷嘴43包括壳体431、入液管432、引流体433、旋流盖434以及出液喷头435；入液管432设于壳体431内，入液管432用于接收从出液管42流出的液体，引流体433设于入液管432的出液端，引流体433朝向入液管432的一端设有引流通道4331，引流通道4331自其中部向两侧高度逐渐降低，旋流盖434与壳体431可转动连接，旋流盖434靠近引流体433的端面沿圆周方向设有间隔设置的导流片4341，出液喷头435与旋流盖434底部连接，导流片4341外沿的旋流盖434上设有与出液喷头435的内腔室连通的环槽4342，从入液管432流动至引流通道4331的液体可通过导流片4341驱动旋流盖434转动，并以此带动出液喷头435进行旋转喷液。

在优选的实施例中，出液喷头435与旋流盖434之间通过螺纹连接。在引流体433上设置自其中部向两侧高度逐渐降低的引流通道4331，一是用于改变液体的流动方向，以使液体流经导流片4341上并驱动旋流盖434转动；二是用于加速液体的流动速度，使其在与导流片4341碰撞时，具备更高的动能，从而增大旋流盖434的转速。相邻两片导流片4341之间形成有供于液体流经的流道，当液体从流道经过时，可碰撞接触导流片4341，以使旋流盖434在壳体431上进行转动，随后这些液体可通过环槽4342流动至出液喷头435上，并通过出液喷头435朝外旋转喷出用于清洁的液体。优选地，壳体431由上壳体与下壳体可拆装连接而成。

如图5及图6所示，辊刷件44为圆柱状的毛刷体，辊刷件44的直径大于脱硝催化块5的孔道50宽度。优选地，毛刷体采用柔软的材料制成，例如动物毛发或尼龙。这种柔性的材料可以在清洗过程中弯曲和适应孔道50的形状，同时不会对孔道50的内壁造成损坏或划痕。同时，由于毛刷体的直径大于矩形孔的宽度，可以覆盖整个孔道50内壁。这使得清洗更加全面和彻底。

如图9所示，出液喷头435沿圆周方向布置有若干朝下倾斜设置的喷嘴4351，喷嘴4351的中心轴线与出液喷头435的中心轴线之间的夹角ɑ为30～50°，以使喷嘴4351朝外喷出液体时能够部分喷射至辊刷件44表面。夹角的范围不宜过大，也不能过小。如果夹角过大的话，会导致从喷嘴喷出的液体无法喷射在辊刷件44表面，一是会影响辊刷件的清洁效果，二是无法对辊刷件进行清洗，导致辊刷件内粘连有杂物；如果夹角过小的话，会导致从喷嘴喷出的液体无法喷射在孔道50内壁，从而影响对脱硝催化模块的清洁效果。

优选地，喷嘴4351的中心轴线与出液喷头435的中心轴线之间的夹角ɑ为35°，如此设置，不仅可使喷嘴4351充分利用重力的作用，使清洁溶液能够更好地流动并冲刷孔道50内壁的污垢，还能使部分清洁溶液喷射在辊刷件44表面，这样不仅使辊刷件44保持湿润，提高清洁效果，还能去除附着在辊刷件44上的杂质，省去了人工清理辊刷件44表面杂质的繁琐。

如图5所示，升降组件41为连杆升降组件，连杆升降组件包括固定座411、气缸412、推杆413、L型连杆414以及支撑座415，横向推动机构2与固定座411连接，气缸412设于固定座411上，且气缸412的活动端与推杆413连接，若干支撑座415沿推杆413的长度方向间隔设置于固定座411上，每一支撑座415分别与一L型连杆414的中部活动连接，推杆413通过L型连杆414与出液管42连接；当推杆413在气缸412的推动作用下伸缩移动时，可通过L型连杆414带动出液管42沿着脱硝催化块5的孔道50深度方向升降移动。优选地，连杆升降组件相对于其他升降机构，可承受较大的负荷和压力，以提高辊刷件44对孔道50内壁之间的清洁力度。另外，升降连杆组件可驱动多个出液管42进行同步升降移动，避免了每个出液管42都需要连接动力源进行驱动升降的麻烦，简化了传动结构，节约能源，也使整个装置的造价成本更低。

如图4所示，横向推动机构2包括安装架21、推动管22、移动架23以及推动组件24，安装架21设于清洗槽1的侧端，移动架23可滑动连接于安装架21上，空心管设于移动架23上，推动组件24与移动架23连接，用于推动移动架23相对于清洗槽1进行滑动，以通过推动管22带动喷液旋刷机构4进行水平移动。优选地，推动组件24作为已公开的现有技术，在此不对推动组件24的具体结构及工作原理作过多赘述。推动管22采用硬质材料制成，例如金属或塑胶，使其在推动喷液旋刷机构4移动过程中不会发生弯曲。

如图1及图4所示，还包括有用于灌装高粘稠度清洗剂流体的存液仓室61以及滴管62，连杆升降组件设于存液仓室61顶部，若干滴管62分别与存液仓室61底部连接，且滴管62的滴液口位于脱硝催化块5相邻孔道50之间的顶壁面上方，推动管22为空心管，且推动管22与存液仓室61连通，推动管22内部用于通入高压气体，以通过喷吹作用使存液仓室61内的清洁剂流体从滴管62滴入至脱硝催化块5上。存液仓室61内灌装有高粘稠度的清洗剂流体，这些清洗剂流体的流动性较差，存液仓室61底部连通有滴管62，滴管62的滴液口位于脱硝催化块5相邻孔道50之间的顶壁面上方，而并非孔道50正上方，在高压气体的喷吹作用下，这些清洗剂流体会滴落在脱硝催化块5的顶面，并在重力作用下沿着孔道50的内壁由上至下顺流而下，以与旋转或/和升降状态下的辊刷件44接触，进一步增强对脱硝催化块5的孔道50内壁清洗效果。当滴管62的底液口位于孔道50的正上方时，清洗剂液体会从孔道50的中部落入至托架11上，而起不到附着在脱硝催化块5的孔道50内壁上的作用，从而造成资源的浪费。

如图4所示，存液仓室61上设有便于出液管42穿设连接的通孔610，通孔610与出液管42之间通过密封件进行密封，以避免存液仓室61内的清洗剂流体泄露。通孔610的设置，可便于出液管42穿过存液仓室61进行升降移动。

如图2及图3所示，旋转组件31包括旋转电机311、第一旋转齿轮312以及第二旋转齿轮313；第一旋转齿轮312设于托架11底部，第一旋转齿轮312与第二旋转齿轮313啮合连接，旋转电机311设于清洗槽1的外侧，旋转电机311用于驱动第二旋转齿轮313旋转，以通过第一旋转齿轮312带动承托在托架11上的脱硝催化块5进行旋转。优选地，旋转组件31能够带动脱硝催化块5进行旋转，不仅可使表面喷洗组件32对其进行旋转清洗，还能通过旋转的方式增大滴落在脱硝催化块5顶壁面上清洁剂流体的离心力，促使其流动在孔道50的内壁，便于通过重力的作用使这些清洁剂流体顺沿孔道50的内壁由上至下流动。另外，将旋转电机311设于清洗槽1的外侧，能够防止清洗溶液流进入旋转电机311内部造成短路。

如图3所示，表面喷洗组件32包括竖直管道321以及水平管道322，四根竖直管道321分别设于清洗槽1的内侧拐角处，两根水平管道322位于清洗槽1的开口两侧，竖直管道321及水平管道322上分别设有若干喷液方向朝脱硝催化块5设置的雾化喷嘴323。通过在竖直管道321及水平管道322上设置雾化喷嘴323，可使清洁液体多方位喷射在脱硝催化块5的外表面，提高清洁效果。

本发明实施例的清洗槽用于放置待清洗的脱硝催化块，清洗时，横向推动机构可推动喷液旋刷机构移动至脱硝催化块的上方，以使喷液旋刷机构的旋转喷嘴与脱硝催化块的孔道位置一一对应，随后升降组件驱动旋转喷嘴伸入至脱硝催化块的孔道内部，在升降过程中，辊刷件可持续与孔道内壁保持柔性抵接状态，以对孔道内壁附着的结垢物进行刮除。与此同时，旋转喷嘴可在水流动力作用下自行转动，以使清洗溶液360°旋喷在孔道的内壁，实现全方位无死角对孔道进行清洗。由于辊刷件还与旋转喷嘴连接，使得旋转喷嘴在旋转过程中可连带辊刷件进行转动，从而增强辊刷件与脱硝催化块的孔道内壁之间的清扫刮除效果。

另外，横向推动机构在推动喷液旋刷机构移动过程中，还同时推动存液仓室移动，存液仓室内灌装有高粘稠度的清洗剂流体，这些清洗剂流体的流动性较差。存液仓室底部连通有滴管，滴管的滴液口位于脱硝催化块相邻孔道之间的顶壁面上方，而并非孔道正上方。在高压气体的喷吹作用下，这些清洗剂流体会滴落在脱硝催化块的顶面，并在重力作用下沿着孔道的内壁由上至下顺流而下，以与旋转或/和升降状态下的辊刷件接触，进一步增强对脱硝催化块的孔道内壁清洗效果。

本发明实施例脱硝催化剂再生清洗装置不仅能够脱硝催化块的孔道进行清洗，还能对脱硝催化块的外表面进行清洗。旋转清洗机构的旋转组件可带动脱硝催化块旋转，以使表面喷洗组件对旋转状态下的脱硝催化块进行表面清洗，相对于传统的静态喷洗，清洁面更广。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。在本说明书的描述中，参考术语“一种实施例”、“一些实施例”、“优选实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管已经详细描述了本发明的实施例及其优点，但应当理解，在不脱离专利申请的保护范围的情况下，可以在本文中进行各种改变、替换和变更。