催化剂壳体

技术领域

本发明涉及废气处理技术领域，尤其涉及一种催化剂壳体。

背景技术

船舶发动机主要以柴油机为主，但是船舶柴油机的排放物容易对环境造成污染和破坏。烟气脱硝成为治理烟气污染物的首要手段，其中，选择性催化还原法脱硝技术(SCR)则是目前应用最广泛的烟气脱硝技术。

选择性催化还原法脱硝技术的原理是：在催化剂的作用下，使还原剂与废气中的氮氧化物发生催化还原反应，进而将破坏环境的氮氧化物转变为氮气和水。

在使用过程中，将催化剂单元安装到壳体中，组成大的壳体单元，将大的壳体单元安装入反应器壳体内。为了保证催化还原过程的充分反应，需保证催化剂单元的壳体与反应器壳体之间的密封性。现有的结构中，普遍存在密封性能不好，或者结构复杂导致催化剂单元固定困难，不便于拆装的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种催化剂壳体，其能够用来放置催化剂单元，且结构简单，拆装方便，密封性能好。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

催化剂壳体，用于将多个催化剂单元安装于反应器壳体内，所述催化剂壳体包括：

压板组件，包括多个压板，多个所述压板围设形成前后两端开口的容置空间，所述容置空间用于放置所述催化剂单元，所述容置空间的大小可调；

支撑板组件，连接于所述压板组件，所述支撑板组件能够部分封堵所述容置空间的前后两端的开口，所述支撑板组件被配置为与反应器壳体相连；

密封组件，任意相邻的两个所述催化剂单元之间以及任一所述压板和所述催化剂单元之间，均设置有所述密封组件。

可选地，所述压板组件包括相对设置的两个第一压板和相对设置的两个第二压板，两个所述第二压板分别连接于两个所述第一压板彼此相对的一端，两个所述第一压板和两个所述第二压板围设形成所述容置空间，两个所述第一压板之间的距离可调；和/或，

两个所述第二压板之间的距离可调。

可选地，两个所述第一压板彼此相对的一端分别设置有第一板状连接部，所述第一板状连接部伸出所述第二压板外，所述第二压板的两端边沿分别抵接于相对的两个所述第一板状连接部内侧，所述第一板状连接部上开设第一连接孔，所述压板组件还包括第一螺柱和第一螺母，所述第一螺柱依次穿设相对的两个所述第一连接孔，并与所述第一螺母螺接。

可选地，所述第一板状连接部的长度小于所述第二压板的宽度，所述第二压板未与所述第一板状连接部抵接的部分伸出所述第一压板，形成第二板状连接部，两个所述第二板状连接部上对应开设第二连接孔，所述压板组件还包括第二螺柱和第二螺母，所述第二螺柱依次穿设相对的两个所述第二连接孔，并与所述第二螺母螺接。

可选地，所述第一螺柱为双头螺柱，所述第一螺柱的两端分别伸出相对的两个所述第一板状连接部，每个所述第一板状连接部的两侧分别抵接于一个所述第一螺母的侧部；和/或，

所述第二螺柱为双头螺柱，所述第二螺柱的两端分别伸出相对的两个所述第二板状连接部，每个所述第二板状连接部的两侧分别抵接于一个所述第二螺母的侧部。

可选地，所述密封组件包括催化剂密封垫，任意相邻两个所述催化剂单元之间均夹设有所述催化剂密封垫；

所述密封组件还包括压板密封垫，任一所述压板和所述催化剂单元之间均夹设有所述压板密封垫。

可选地，所述支撑板组件包括支撑板和支撑框，所述容置空间前后两端的开口的边沿设置有连接部，所述支撑板可拆卸连接于所述连接部，所述支撑板上开设通口，所述通口正对所述容置空间的开口，所述支撑框连接于所述通口的边沿，所述支撑框用于限位所述催化剂单元。

可选地，所述连接部设置于所述容置空间的开口的整个周向，所述连接部上间隔开设有多个第三连接孔，所述支撑板上对应开设有多个第四连接孔，所述支撑板组件还包括多个连接螺栓和多个连接螺母，多个所述连接螺栓一一对应于多组所述第三连接孔和所述第四连接孔，所述连接螺栓依次穿设对应的所述第三连接孔和所述第四连接孔，并与所述连接螺母螺接。

可选地，沿废气的流动方向，其中一个所述通口为废气进口，另一个所述通口为废气出口，所述废气进口处的所述连接部与所述支撑板之间夹设有密封垫圈，所述废气出口处的所述连接部与所述支撑板之间夹设有调整垫片。

可选地，所述调整垫片设置有多个，多个所述调整垫片依次叠加。

本发明的有益效果：

本发明提供的催化剂壳体用于将多个催化剂单元安装于反应器壳体内，该催化剂壳体包括压板组件、支撑板组件和密封组件。其中，压板组件包括多个压板，多个压板围设形成前后两端开口的容置空间，容置空间用于放置催化剂单元，容置空间的大小可调。也就是说，多个压板能够将催化剂单元与外界分隔开，对催化剂单元形成保护。容置空间大小可调，进而能够适用于多种组合的催化剂单元的安装，且便于调节压板与催化剂单元之间的压紧程度。支撑板组件连接于压板组件，支撑板组件能够部分封堵容置空间的前后两端的开口，支撑板组件被配置为与反应器壳体相连。支撑板组件设置于容置空间前后的开口处，用于限位催化剂单元，防止催化剂单元窜动。任意相邻的两个催化剂单元之间以及任一压板和催化剂单元之间，均设置有密封组件。密封组件既能够起到密封作用，防止废气外溢，还能够避免多个催化剂单元之间以及催化剂单元与压板之间发生磕碰，导致催化剂单元损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的催化剂壳体的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的催化剂壳体的分解图；

图3是本发明实施例提供的催化剂壳体的俯视图；

图4是本发明实施例提供的催化剂壳体的剖视图；

图5是图4中A处的局部放大图。

图中：

100、催化剂单元；

1、压板组件；11、第一压板；111、第一板状连接部；112、第一连接部；12、第二压板；121、第二板状连接部；122、第二连接部；14、第一螺柱；15、第一螺母；16、第二螺柱；17、第二螺母；

2、支撑板组件；21、支撑板；22、支撑框；23、连接螺栓；24、连接螺母；

3、密封组件；31、催化剂密封垫；32、压板密封垫；33、支撑板密封垫；

4、密封垫圈；

5、调整垫片。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

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中的附图，对本发明实施例中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一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本实施例提供了一种催化剂壳体，其用于将多个催化剂单元安装于反应器壳体内，进而便于后续通过选择性催化还原法脱硝技术对船舶柴油机的废气进行脱硝。如图1和图2所示，该催化剂壳体包括压板组件1、支撑板组件2和密封组件3。

其中，压板组件1包括多个压板，多个压板围设形成前后两端开口的容置空间，容置空间用于放置催化剂单元100，容置空间的大小可调。也就是说，多个压板能够将催化剂单元100与外界分隔开，对催化剂单元100形成保护。容置空间大小可调，进而能够适用于多种组合的催化剂单元100的安装，提高该催化剂壳体的适用性，且便于调节压板与催化剂单元100之间的压紧程度。支撑板组件2连接于压板组件1，支撑板组件2能够部分封堵容置空间的前后两端的开口，支撑板组件2被配置为与反应器壳体相连。支撑板组件2设置于容置空间前后的开口处，用于限位催化剂单元100，防止催化剂单元100窜动。任意相邻的两个催化剂单元100之间以及任一压板和催化剂单元100之间，均设置有密封组件3。密封组件3既能够起到密封作用，防止废气外溢，还能够避免多个催化剂单元100之间以及催化剂单元100与压板之间发生磕碰，导致催化剂单元100损坏。

参见图2，压板组件1包括相对设置的两个第一压板11和相对设置的两个第二压板12，两个第二压板12分别连接于两个第一压板11彼此相对的一端，两个第一压板11和两个第二压板12围设形成容置空间，两个第一压板11之间的距离可调；和/或，两个第二压板12之间的距离可调。在本实施例中，两个第一压板11和两个第二压板12分别布置于上下左右四个方向，围设形成正方体状的容置空间。容置空间内放置三层催化剂单元100，每层催化剂单元100内包括三个催化剂单体，九个催化剂单元100堆放成正方体结构，放入容置空间内。通过调节两个第一压板11之间和/或两个第二压板12之间的距离，即可调整压板与催化剂单元100之间的压紧程度。压板与催化剂单元100之间的压紧力越大，则压板与催化剂单元100之间以及相邻两个催化剂单元100之间的空隙越小，该催化剂壳体的密封性越好。可以理解的是，在其他实施例中，容置空间中的催化剂单元100还可以是其他数量和/或采用其他堆放形式，本领域技术人员可以根据实际情况进行设置。

具体地，如图1、图2和图3所示，两个第一压板11彼此相对的一端分别设置有第一板状连接部111，第一板状连接部111伸出第二压板12外，第二压板12的两端边沿分别抵接于相对的两个第一板状连接部111内侧，第一板状连接部111上开设第一连接孔，压板组件1还包括第一螺柱14和第一螺母15，第一螺柱14依次穿设相对的两个第一连接孔，并与第一螺母15螺接。也就是说，第二压板12夹设于相对的两个第一板状连接部111之间，第二压板12的边沿与第一板状连接部111形成线与面的连接，有效提高了第一压板11与第二压板12之间的连接的密封性和稳定程度。两个相对的第一压板11通过第一螺柱14与第一螺母15连接，固定其中一个第一压板11，在另一个第一压板11的第一板状连接部111的两侧设置两个第一螺母15，依次旋拧两个第一螺母15，即可调节两个第一压板11之间的距离。

进一步地，在本实施例中，第一螺柱14为双头螺柱，第一螺柱14的两端分别伸出相对的两个第一板状连接部111，每个第一板状连接部111的两侧分别抵接于一个第一螺母15的侧部。也就是说，第一螺柱14的两端分别螺接有两个第一螺母15，第一板状连接部111套设于第一螺柱14外，且夹设于两个第一螺母15之间。

再进一步地，第一连接孔设置有多个，多个第一连接孔沿第一板状连接部111的长度方向间隔开设，第一螺柱14和第一螺母15相应设置有多个。每个第一螺柱14依次穿设相对的两个第一连接孔。多个第一螺柱14能够提高两个第一压板11之间的连接强度和连接稳定性。

再为具体地，继续参见图1和图2，第一板状连接部111的长度小于第二压板12的宽度，第二压板12未与第一板状连接部111抵接的部分伸出第一压板11，形成第二板状连接部121，两个第二板状连接部121上对应开设第二连接孔，压板组件1还包括第二螺柱16和第二螺母17，第二螺柱16依次穿设相对的两个第二连接孔，并与第二螺母17螺接。也就是说，第一板状连接部111和第二板状连接部121错位布置，第一板状连接部111伸出第二压板12，第二板状连接部121伸出第一压板11，第一板状连接部111抵接第二压板12的部分边沿，第二板状连接部121抵接第一压板11的部分边沿。通过上述错位抵接的设置，能够使第一压板11和第二压板12之间的连接更为紧密。两个相对的第二压板12通过第二螺柱16与第二螺母17连接，固定其中一个第二压板12，在另一个第二压板12的第二板装连接部的两侧设置两个第二螺母17，依次旋拧两个第二螺母17，即可调节两个第二压板12之间的距离。

进一步地，在本实施例中，第二螺柱16为双头螺柱，第二螺柱16的两端分别伸出相对的两个第二板状连接部121，每个第二板状连接部121的两侧分别抵接于一个第二螺母17的侧部。也就是说，第二螺柱16的两端分别螺接有两个第二螺母17，第二板装连接部套设于第二螺柱16外，且夹设于两个第二螺母17之间。

可选地，参见图1和图2，支撑板组件2包括支撑板21和支撑框22，容置空间前后两端的开口的边沿设置有连接部，支撑板21可拆卸连接于连接部，支撑板21上开设通口，通口正对容置空间的开口，支撑框22连接于通口的边沿，支撑框22用于限位催化剂单元100。可以理解的是，船舶柴油机的废气流过容置空间内的催化剂单元100，并进行氧化还原反应。在本实施例中，支撑框22为井字形结构，支撑板21围设于支撑框22的周向，组成具有九宫格开口的支撑板组件2。九宫格的每一个开口均对应于一个催化剂单元100，从而保证催化剂单元100的有效反应面积。支撑框22对催化剂单元100进行限位，防止催化剂单元100在容置空间内发生窜动。

进一步地，支撑框22背离容置空间的一侧设置有加强筋，用于提高支撑框的结构强度。

具体地，连接部设置于容置空间的开口的整个周向，连接部上间隔开设有多个第三连接孔，支撑板21上对应开设有多个第四连接孔，支撑板21组件2还包括多个连接螺栓23和多个连接螺母24，多个连接螺栓23一一对应于多组第三连接孔和第四连接孔，连接螺栓23依次穿设对应的第三连接孔和第四连接孔，并与连接螺母24螺接。在本实施例中，第一压板11的前后两端分别垂直向外弯折形成第一连接部112，第二压板12的前后两端分别垂直向外弯折形成第二连接部122。当两个第一压板11和两个第二压板12围设形成容置空间时，同侧的两个第一连接部112和两个第二连接部122依次连接，拼合成围设于容置空间的开口的整个周向的连接部。支撑板21通过连接螺栓23和连接螺母24与第一连接部112和第二连接部122相连，连接可靠性高，且结构简单，便于拆卸。

进一步地，第三连接孔为腰型孔。在本实施例中，第一连接部112上间隔开设多个沿其长度方向延伸的第三连接孔a，第二连接部122上间隔开设多个沿其长度方向延伸的第三连接孔b。第三连接孔a和第三连接孔b的延伸方向垂直，其中一个沿上下方向延伸，另一个沿左右方向延伸。上述设置能够使支撑板21相对于压板组件1的前后两端的开口沿上下和左右方向调节安装位置，使支撑板21上的九宫格开口与催化剂单元100的进气面或出气面居中正对，从而保证催化剂单元100的有效反应面积。

再为具体地，如图2-图5所示，沿废气的流动方向，其中一个通口为废气进口，另一个通口为废气出口。废气进口处的连接部与支撑板21之间夹设有密封垫圈4，以保证进气方向的支撑板21与第一连接部112和第二连接部122之间连接的密封性。废气出口处的连接部与支撑板21之间夹设有调整垫片5，用于保证出气方向的支撑板21和支撑框22能够贴合在催化剂单元100的出气面，防止催化剂单元100发生窜动，进而影响催化效果。

进一步地，调整垫片5设置有多个，多个调整垫片5依次叠加。具体调整垫片5的数量可根据安装催化剂单元100的反应器壳体两个面之间的间距，现场进行调节。示例性地，调整垫片5采用金属垫片，例如钢垫片，以适应高温工况要求。

再进一步地，支撑板21的迎风面外圈是加工面，配合安装垫片保证与反应器壳体的框架安装的密封性，使废气完全通过催化剂单元100进行反应，避免未反应的废气逃逸。

可选地，如图2所示，在本实施例中，密封组件3包括催化剂密封垫31，由于催化剂单元100采用陶瓷材料制成，为了避免磕碰，任意相邻两个催化剂单元100之间均夹设有催化剂密封垫31，在防撞的基础上进一步提高密封性。密封组件3还包括压板密封垫32，任一压板和催化剂单元100之间均夹设有压板密封垫32；密封件组件还包括支撑板21密封垫，同侧的支撑板21和支撑框22与催化剂单元100的进气面或出气面之间均夹设有支撑板21密封垫。压板密封垫32和支撑板21密封垫的作用与催化剂密封垫31的作用相同，本实施例在此不再赘述。示例性地，催化剂密封垫31、压板密封垫32和支撑板21密封垫均采用3M垫片制成。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。