[發明專利]包括催化材料的濾袋組件

在審

• 申請號: 201780037794.0
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN109310950A
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 托馬士·胡爾特·科林;K·H·彼澤森;V·L·漢森
• 申請（專利權）人: 托普索公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D46/00
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 張福根;吳小瑛

本發明涉及一種用于清潔工藝氣體的濾袋組件，包括外濾袋和和獨立布置在外濾袋內的一個或多個內濾袋，并且所述一個或多個內濾袋也彼此獨立地布置，該一個或多個內濾袋和外濾袋設置有催化活性材料。

本發明涉及一種濾袋組件，其包括多個同軸布置在外濾袋內的織物濾袋。更具體地，本發明提供了一種用于去除工藝氣體中的灰塵和顆粒物質的濾袋組件，其包括外濾袋，并且在外濾袋內，一個或多個內濾袋彼此獨立地設置在外濾袋內。至少一個濾袋是催化濾袋，其用于除去工藝氣體中含有的有害組分。濾袋組件在來自涉及燃燒的工業過程如礦物和水泥的生產、廢物焚燒或來自燃煤鍋爐的工藝氣體或原料氣體的清潔中特別有用。

濾袋形式的織物過濾器廣泛用于許多工業中，以從工藝氣體中除去顆粒物質。它們是可用的最有效的集塵器類型之一，并且可以實現大于99％的顆粒收集效率。袋可以由各種織造或氈合材料或其混合物(包括天然纖維、合成纖維或其他纖維，例如玻璃、陶瓷或金屬纖維)制成。

織物過濾器的高的顆粒去除效率部分地是由于濾袋表面形成的塵餅，部分地是由于濾袋的組成和生產質量以及織物過濾器結構本身的質量。織物提供表面，灰塵顆粒在該表面上聚集。由于構成濾袋的纖維的組成，它們通常在低于250℃的溫度下操作。

含顆粒的工藝氣體非常經常含有多種污染物，例如NO_x、揮發性有機化合物(VOC)、SO₂、CO、Hg、NH₃、二英和呋喃，其濃度必須根據當地法規進行降低。為此目的，可以使用幾種常規方法。在所有情況下，必須在織物濾袋的上/下游安裝和操作另外的裝置。

通過與催化劑接觸可以有效地減少氣態污染物如NO_x、VOC、二英和呋喃。特別地，基于釩氧化物的SCR催化劑是用于NO_x還原的常用催化劑，其在固定應用和汽車應用中用NH₃選擇性還原NO_x。

本發明的總的目的是通過織物濾袋組件產品將灰塵和顆粒物質的機械去除與氣態污染物的催化去除組合在一起，這些物質均包含在工業工藝氣體中。

為了有效地減少一氧化碳和所選擇的VOC(例如丙烷、乙烯)，催化體系需要包括鉑族金屬。根據以下描述中進一步討論的原因，鈀是優選的鉑族金屬。

僅在待清潔的氣體中存在還原劑時，SCR催化劑才起作用。最常見的還原劑是以其本身或以作為其前體的尿素或氯化銨引入至氣體中的氨。

當鈀催化劑上的氨濃度高于某一限度時，問題就出現了，NH₃使鈀催化劑失活。因此，布置在鈀催化劑上游的SCR催化劑必須通過已知的與NO_x的SCR反應將氨去除至小于10體積ppm的濃度，以防止鈀催化劑的失活。

然而，這僅在SCR催化劑是活性的溫度范圍(溫度T>190℃)內對于基于釩氧化物的SCR催化劑才是可能的。

這對于具有催化的織物濾袋的過濾室而言，在關機期間和在具有較低溫度的期間是一個問題。

通過布置低溫SCR催化劑可以有效地解決上述問題，該低溫SCR催化劑包含負載在氧化鈦上的錳、鈰和鐵的至少一種氧化物。這種SCR催化劑在遠低于190℃的溫度，例如130℃下仍具有足夠的催化活性，如圖1所示。因此，可以在較低溫度下除去或充分減少從SCR催化劑逸出的氨并保護下游的鈀不失活。此外，當采用低溫和高溫的組合時，基于釩氧化物的SCR催化劑有利地增加了SCR工藝的總體溫度范圍。

因此，本發明提供一種用于清潔工藝氣體的濾袋組件，包括外濾袋和至少第一和第二內濾袋，第一內袋被布置在外濾袋內，第二內袋被布置在第一內袋內，至少第一和第二內濾袋和外濾袋具有開口端和封閉端，其中第一內袋用第一SCR催化劑組合物催化，該第一SCR催化劑組合物包含負載在氧化鈦上的錳、鐵和鈰的氧化物中的至少一種；并且其中第二內袋用第二催化劑組合物進行催化，該第二催化劑組合物包含金屬形式和/或氧化形式的鈀。