[發明專利]一種氧化型催化顆粒床過濾裝置及其催化氧化顆粒的制備方法

在審

• 申請號: 201810815112.0
• 申請日: 2018-07-24
• 公開（公告）號: CN109026303A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 李劍峰
• 申請（專利權）人: 蘇州水木康橋環境工程技術有限公司
• 主分類號: F01N3/28
• 分類號: F01N3/28
• 代理公司: 蘇州市方略專利代理事務所(普通合伙) 32267
• 代理人: 馬廣旭

本發明公開了一種氧化型催化顆粒床過濾裝置及其催化氧化顆粒的制備方法，包括從前向后依次設置的顆粒物過濾裝置和催化氧化/還原裝置，所述顆粒物過濾裝置為具有氧化性的顆粒床，其具有的顆粒床層填充有催化氧化顆粒，可催化氧化尾氣中的一氧化碳、烴類，并濾除凝聚態顆粒物；所述催化氧化/還原裝置為二級或二級以上的反應器，可去除尾氣中的氮氧化物、一氧化碳、烴類；催化氧化顆粒的制備方法包括制備活性載體顆粒、制備催化劑漿料、催化劑漿料浸漬、活性載體顆粒的處理、涂覆步驟。本發明的反應過程布局合理，避免了SCR裝置催化劑容易失效問題，省去了現有技術氣態氨生成的配套裝置，裝置結構簡單、成本低、催化高效，具有很大的應用價值。

技術領域

本發明涉及廢氣處理領域，尤其涉及一種氧化型催化顆粒床過濾裝置及其催化氧化顆粒的制備方法。

背景技術

船舶運輸工業發展迅速，成為物流的主力，2015年全國港口完成貨物吞吐量107.8億噸，其中外貿吞吐量達30.6億噸，分別是1978年的38和51倍，港口吞吐量連續多年保持世界第一。

但是船用柴油機尾氣排放：排放物危害大、排放量大、污染嚴重。船機排氣中含有一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物、二氧化硫、顆粒物等排氣污染物。美國國家環保局將柴油機排放的40多種化合物列入了“危險空氣污染物清單”(HAPs)，如：甲醛、乙醛、1,3－丁二烯、苯、多環芳烴類和砷、鉛、汞、錳等金屬的化合物。

在相關法規中，對于環保要求，國家法律、法規提高了排放要求。例如《大氣污染防治法》等一系列相關法律法規正式實施，環境保護部正式發布《船舶發動機排氣污染物排放限值及測量方法(中國第一、第二階段)》(GB15097-2016)。

但是船舶尾氣治理技術研究現狀是：國外壟斷、國內空白。因國內船舶尾氣治理的標準和技術落后，和發達國家相比，GB15097-2016的第一階段和目前歐洲實施的標準相當，第二階段和美國第三階段實施的標準相當。

柴油機所使用的柴油含有大量高燃點的油類物質，致使其在柴油機氣缸內燃燒遠遠沒有輕油徹底，這就造成尾氣中含有大量有毒有害物質，包含一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、碳氫化合物，甚至還有尚未燃燒的微液滴油類和類瀝青的物質。這些物質進入到后級的SCR裝置中，會造成SCR裝置中的陶瓷催化劑的堵塞，大大降低其使用壽命，使價格高昂的陶瓷催化劑失效報廢。

另外，SCR裝置中采用氨氣與氮氧化物進行反應去除氮氧化物，但是氨氣由于其自身的不穩定性，導致使用過程中存在安全隱患。

發明內容

發明目的：為了提供一種用于船舶用柴油機(功率大于37kw)的尾氣過濾裝置，不但能夠使柴油機尾氣水平達到國家GB15097-2016《船舶發動機排氣污染物排放限值及測量方法》第二階段排放水平，還能夠保證凈化過程中的安全性，且較現有凈化系統降低了凈化成本，本發明開發一種氧化型催化顆粒床過濾裝置，以解決現有技術中存在的問題。

發明內容：一種氧化型催化顆粒床過濾裝置，用于船舶柴油機尾氣處理，包括從前向后依次設置的顆粒物過濾裝置和催化氧化/還原裝置，所述顆粒物過濾裝置為具有氧化性的顆粒床，其具有的顆粒床層填充有催化氧化顆粒，可催化氧化尾氣中的一氧化碳、烴類，并濾除凝聚態顆粒物；所述催化氧化/還原裝置為二級或二級以上的反應器，可去除尾氣中的氮氧化物、一氧化碳、烴類。

作為優選，所述催化氧化顆粒為涂覆了貴金屬催化劑的活性載體顆粒。貴金屬對于此類污染物具有催化氧化作用，活性載體令其催化作用更加淋漓盡致地發揮出來。

進一步，所述催化氧化顆粒的直徑大小為5-20mm，所涂覆的貴金屬催化劑包含氯化鈀或氯化鉑。催化氧化顆粒的合適大小對其填充顆粒物過濾裝置、發揮催化氧化作用起到合理的物理化學的架構作用；而顆粒大小造成的合理的間隙對固體顆粒污染物的截留起到主要的作用。