[發(fā)明專利]催化的陶瓷燭式過濾器和清潔工藝尾氣或廢氣的方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201580077975.7 | 申請(qǐng)日： | 2015-03-20 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN107427770B | 公開（公告）日： | 2021-03-02 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | F·卡斯特利諾;L·S·佩德森 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 托普索公司 |
| 主分類號(hào)： | B01D53/86 | 分類號(hào)： | B01D53/86;B01D53/94;F01N3/10;F01N3/20;F01N3/035;B01J35/00;B01J23/44;B01J23/648 |
| 代理公司： | 隆天知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003 | 代理人： | 吳小瑛;常雨軒 |
| 地址： | 丹麥*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 催化 陶瓷 過濾器 清潔 工藝 尾氣 廢氣 方法 | ||
本發(fā)明涉及陶瓷燭式過濾器以及所述過濾器在除去工藝尾氣或發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣中存在的煙灰、灰分、金屬和金屬化合物形式的顆粒物質(zhì)以及烴和氮氧化物中的用途，該過濾器包括布置在過濾器的分散側(cè)和/或壁內(nèi)的組合的SCR和氧化催化劑；以及布置在過濾器的滲透?jìng)?cè)并且位于過濾器朝向滲透?jìng)?cè)的壁內(nèi)的含鈀催化劑。
本發(fā)明涉及陶瓷燭式過濾器和清潔工藝尾氣或廢氣的方法。更具體地，本發(fā)明提供了一種催化的陶瓷燭式過濾器，其用于除去工藝尾氣或發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣中的灰塵和顆粒物質(zhì)以及這些氣體中包含的有害組分。催化的陶瓷燭式過濾器特別用于清潔來自涉及燃燒的工業(yè)過程(如礦物、玻璃、水泥的生產(chǎn)、廢物焚燒)或來自燃煤鍋爐和發(fā)動(dòng)機(jī)的工藝或原料氣體。
過濾器燭形式的陶瓷過濾器用于許多工業(yè)以從工藝氣體中除去顆粒物質(zhì)。它們是可用的最有效類型的集塵器之一，并且可以對(duì)顆粒物的收集效率達(dá)到大于99％。過濾器可以由多種陶瓷材料(包括由堿金屬和堿土金屬硅酸鹽或鋁硅酸鹽制成的陶瓷纖維)制成。
陶瓷燭式過濾器的高顆粒去除效率部分是由于在燭式過濾器表面形成的灰塵餅，并且部分是由于燭式過濾器的組成和多孔性。為了提供足夠的過濾活性和經(jīng)過濾器的可接受的低壓降，常規(guī)的陶瓷燭式過濾器的孔隙率為70-90％。這些過濾器的壁厚應(yīng)在10-20mm范圍內(nèi)，以獲得足夠的穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。
含顆粒的工藝氣體通常含有多種污染物，例如NOx、揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)、SO2、CO、NH3、二英和呋喃，其濃度必須根據(jù)當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)來降低。為此，可以使用幾種常規(guī)方法。
可以通過與催化劑接觸來有效地減少氣體污染物如NOx、VOC、二英和呋喃。特別地，基于釩氧化物的催化劑是通常使用的催化劑，其用于通過NOx與NH3的選擇性還原來減少在靜態(tài)應(yīng)用和汽車應(yīng)用中的NOx。
該催化劑通過組合的氧化和與NH3的SCR反應(yīng)在烴(VOC)和NOx的去除中均是有活性的。
也已知釩氧化物是活性的氧化催化劑。與貴金屬催化劑(如Pd催化劑)相比，釩氧化物催化劑在CO2形成中的選擇性較低，并且在氧化反應(yīng)期間產(chǎn)生一定量的CO。CO不能通過與釩氧化物催化劑接觸而以可行的反應(yīng)速率氧化成二氧化碳，而是需要存在貴金屬催化劑，例如鈀。
我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在內(nèi)表面即釩氧化物催化的燭式過濾器的滲透?jìng)?cè)或朝向該滲透?jìng)?cè)的壁部分提供非常少量的鈀時(shí)，會(huì)導(dǎo)致來自過濾器的氨和一氧化碳的更低逸出。
根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明提供了一種適用于除去工藝尾氣或發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣中存在的煙灰、灰分、金屬和金屬化合物形式的顆粒物質(zhì)以及烴和氮氧化物的陶瓷燭式過濾器，該過濾器包括布置在過濾器的分散側(cè)和/或壁內(nèi)的組合的SCR和氧化催化劑；和
布置在過濾器的滲透?jìng)?cè)和/或過濾器朝向滲透?jìng)?cè)的壁內(nèi)的含鈀催化劑。
本文所用的術(shù)語“分散側(cè)”和“滲透?jìng)?cè)”分別是指過濾器朝向未過濾的廢氣的流動(dòng)側(cè)，并朝向過濾的尾氣或廢氣的流動(dòng)側(cè)。
本發(fā)明另外提供了一種用于除去工藝尾氣或發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣中存在的煙灰、灰分、金屬和金屬化合物形式的顆粒物質(zhì)以及烴和氮氧化物的方法，該方法包括以下步驟：
提供含有含氮還原劑的工藝尾氣或發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣或添加含氮還原劑至尾氣或廢氣；
將尾氣或廢氣通過陶瓷燭式過濾器，并捕獲顆粒物質(zhì)；
通過氧化減少在過濾器的分散側(cè)上捕獲的顆粒物質(zhì)中的煙灰量，并減少尾氣或廢氣中的烴的量；以及通過氮氧化物與含氮還原劑的選擇性催化還原(SCR)來減少氮氧化物的量，所述含氮還原劑與布置在過濾器的分散側(cè)和/或壁內(nèi)的組合的SCR和氧化催化劑接觸；和
使氣體通過過濾器的壁，并且通過與含鈀催化劑接觸而減少通過過濾器壁的氣體中的一氧化碳和氨的量，該含鈀催化劑布置在過濾器的滲透?jìng)?cè)和/或過濾器朝向滲透?jìng)?cè)的壁內(nèi)。
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