CN104220156B - 具有内部过滤器元件的氨氧化反应器 - Google Patents
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Abstract
提供了在催化剂存在下将氨氧化成一氧化氮的反应容器。所述催化剂在氧化过程中能够变得被逐出。所述反应容器包括具有顶部、底部和中部的反应器体。所述顶部和中部配合界定内腔，在那里所述氨被催化氧化以提供一氧化氮。所述反应容器还包括内部过滤器元件。所述内部过滤器元件包括界定内部体积的过滤器笼和与所述过滤器笼相邻布置的过滤器介质。所述内部过滤器元件收集在氧化过程中被逐出的催化剂。
Description
发明领域
本公开提供了用于在催化剂存在下将氨氧化成一氧化氮的反应容器。更具体地说，本公开提供了具有内部过滤器元件的反应容器，该内部过滤器元件收集在氨氧化成一氧化氮的过程中被逐出的催化剂。
发明背景
硝酸被用于制造呈硝酸铵、硝酸钾或硝基磷酸酯形式的氮肥和有机肥料。硝酸还被用于爆炸物、塑料工业和化学工业。
硝酸(HNO3)通过氨催化燃烧制备一氧化氮来制造。这种方法通常以三个步骤进行。第一步骤是氨的氧化。氨的氧化在催化剂存在下进行，产率为93-98％，取决于所使用的操作条件。
第二步骤是燃烧的水的冷凝和一氧化氮的氧化。第二步骤可以产生二氧化氮、四氧化二氮或这两者的混合物。第三步骤涉及二氧化氮和四氧化二氮的吸收或固定。第一和第二步骤的反应中间体和产物本身在商业上是可行的。因此，第一和第二步骤可以被用来形成各种产物，即使硝酸不是所需的。
在氨氧化方法的第一步骤中使用的催化剂一般呈贵金属网的形式。由于氨的氧化导致的高温，所述贵金属网经常分解并且其颗粒变得被夹带在反应容器中存在的气态材料中。这种“金属损失”一般随着反应条件的严苛程度增加。例如，金属损失的量一般随着温度和生产速率增加而增加。
由于贵金属网的高成本，这种金属损失对氨氧化方法的经济可行性具有相当大的金钱影响。另外，所述金属损失可能导致在氨氧化反应器下游的后续反应容器中使用的下游催化材料的中毒。
金属损失问题的一个解决方案是在氨氧化反应容器下游提供外过滤器壳和过滤设备。这些外过滤器壳构型引起压降并在已经拥挤的工厂设备中要求额外的空间。另一个解决方案是在紧邻贵金属网的位置使用纤维材料。不幸地，在这一位置使用此类纤维材料不能实现有效的过滤并要求狭窄的空间进入程序以便在必要的定期维护期间保养所述纤维材料。
本公开的概述和优点
提供了用于在催化剂存在下将氨氧化成一氧化氮的反应容器。所述催化剂在氧化过程中能够变得被逐出。所述反应容器包括具有顶部、底部和中部的反应器体。所述顶部和中部配合界定内腔，在那里所述氨被催化氧化以提供一氧化氮。内部过滤器元件包括界定内部体积的过滤器笼和布置在所述过滤器笼附近的过滤器介质。所述内部过滤器元件收集在氨氧化过程中被逐出的催化剂。
本公开的各种实施方案提供了允许与现有的反应容器设计无缝集成的紧凑设计。因为内部过滤器元件被布置在反应容器内，所以节约了宝贵的空间，并获得了效率。本公开的实施方案还实现了改进的过滤，这导致改进的成本改善和更少的下游催化剂中毒。本公开的实施方案允许在没有狭窄的空间进入程序的情况下保养反应容器。
附图简要说明
为了理解本发明的性质和目的，应该参考结合附图进行的以下详细描述。
图1是根据本发明一个实施方案的用于氨氧化的反应容器的剖视图；
图2是根据本发明一个或多个实施方案的支撑反应容器底部的移除框的透视图；
图3是根据一个或多个实施方案的图1的反应容器和内部过滤器元件的内部的俯视图；和
图4是根据一个或多个实施方案的图1的内部过滤器元件的分解图。
发明详述
提供了用于在催化剂存在下将氨氧化成一氧化氮的反应容器10。参照图1，反应容器10包括具有顶部12、底部14和中部16的反应器体11。典型地，反应容器10通常是圆柱形的。然而，反应容器10也可以是其它形状。顶部12和底部14通常是穹顶的，但是可以具有其它形状和构型。法兰接头可以将顶部12和中部16连接在一起。另外，法兰接头可以将中部16和底部14连接在一起。在另一个实施方案中，反应容器10可以具有集成在一起而没有离散接合点的顶部12和中部16。反应容器10的底部14应该可容易地从反应容器10移除以允许反应容器10的容易进入和维护。因此，底部14应该考虑这一点进行定尺度和紧固。
反应容器10可以具有1-20m，或2-10m，或3-9m的高度。或者，反应容器10可以具有适合加工输入的氨的其它高度。反应容器10可以具有1-5m的直径。或者，反应容器10可以具有适合加工输入的氨的其它直径。
反应容器10可以包含能够承受高度腐蚀性条件和超过900℃的温度的材料。例如，反应容器10可以包含不锈钢。反应容器10可以由耐腐蚀的其它合适材料制造也被想到。
反应容器10可以具有与氨氧化反应器如Oschatz反应器相似的设计。其它类型的氨氧化反应器也可以与本公开结合使用。另外，根据本文提供的想法和构思修改常规反应器设计也在本公开的范围内。
底部14可以具有界定内部体积的锥形形状。锥形形状帮助使当被过滤的气体穿过底部14时的压降最小化。或者，底部14可以具有允许被过滤的气体有效转移的其它形状和构型，例如圆柱形、半球形等。
顶部12和中部16配合界定内腔18，在那里所述氨被催化氧化以提供一氧化氮。反应容器10可以包括至少一个入口20和至少一个出口22。入口20典型地位于反应容器10的顶部12中，从而允许穿过入口20的材料进入内腔18。反应容器10可以包括多个入口20。入口20可以允许引入的空气、汽化的氨及其它组分进入内腔18。入口20可以包含允许以有效方式转移材料的各种配件和连接器。例如，入口20可以包括多个喷嘴或替代的气体分配系统，例如用于将气体均匀地分配在反应内腔18中的平行板气体分配系统。
出口22可以位于反应容器10的底部14中，在过滤器板24下面。出口22允许被过滤的气体离开反应容器10。出口22可以与用于进一步加工的各种下游单元操作连接。
反应容器10还包括延伸过反应器体11并将底部14与内腔18分开的过滤器板24。过滤器板24可以具有与反应器体11的内部尺度协同的形状和尺寸，并因此防止负载催化剂的气体绕过过滤器板24而不穿过内部过滤器元件26。过滤器板24可以具有圆柱形形状并由与反应容器10中存在的条件适合的材料制成。例如，过滤器板24可以包含不锈钢。过滤器板24可以包含实心材料，使得气体不能穿过。然而，如下面讨论的，过滤器板24可以包括允许气体特意从中穿过的各种通道。可以用密封件或垫片将底部14装配到反应容器10上，该密封件或垫片防止负载催化剂的气体在没有首先穿过内部过滤器元件26的情况下在内腔18和底部14之间通过。所述密封件或垫片可以包含能够承受反应容器的腐蚀性和高温条件的材料。在一个实施方案中，所述密封件或垫片包含金属、天然或合成橡胶或耐热聚合物。
换言之，在一个实施方案中，过滤器板24界定了底部14的最上方区域，并因此将内腔18与底部14分开。所谓“将内腔18与底部14分开”意图指产生机械分开，这防止负载催化剂的气体在没有首先穿过内部过滤器元件26的情况下在内腔18和底部14之间通过。因此，过滤器板24引导负载催化剂的气体向底部流动。
过滤器板24与底部14连接，使得随着底部14从反应容器10下降，过滤器板24也降低。底部14可以容易地从反应容器10移除，从而允许过滤器板24连同内部过滤器元件26被容易地保养而无需狭窄的空间进入程序。
参照图2，移除框27可以被用来帮助将底部14从反应容器10降低。移除框27可以包含多种具有足够的强度以帮助将底部从反应容器降低的不同材料，例如金属、木材或塑料。移除框27可以包括接合底部14的多个侧向支撑物和足以防止底部14的下端延伸低于移除框27的垂直框架。在一个实施方案中，移除框27被构建以接合反应容器10的底部14并支撑其重量。叉式升降机或类似机构可以被用来接合移除框27并提升移除框27到适合于接合底部14的高度。一旦底部14被移除框27接合，底部14就可以与反应容器10断开，然后可以降低移除框27以从反应容器10移除底部14和过滤器板24。当过滤器板24随底部14降低时，内部过滤器元件26也被降低，并因此处于允许保养内部过滤器元件26的位置。
在另一个实施方案中，反应容器10包括以替代结构安装而不是安装在过滤器板24上的内部过滤器元件26。例如，内部过滤器元件26可以从各种支撑装置如结构横梁、安装架或吊索悬挂在内腔18中。或者，内部过滤器元件26可以被支撑在反应容器的底部上，而不使用过滤器板24。在这样的实施方案中，内部过滤器元件26通常包含陶瓷。
参照图2，反应容器10可以包括安装在过滤器板24上的内部过滤器元件26。所述内部过滤器元件26收集在氧化过程中被逐出的催化剂。内部过滤器元件26可以被布置在过滤器板24上面并以各种方式如用紧固件、法兰、粘合剂、联锁翼片等连接或固定到过滤器板24上。
再次参照图2，过滤器板24包括数目至少等于反应容器10中提供的内部过滤器元件26的数目的出口32。因此，如果提供了三个内部过滤器元件26，则过滤器板24将包括至少三个出口32，使得内部过滤器元件26的内部体积38被布置在出口32上方。内部过滤器元件26的中心通常与出口32的中心对齐。出口32可以具有与内部过滤器元件26的尺寸配合的尺寸和形状，从而允许负载催化剂的气体穿过内部过滤器元件26并进入内部体积38，然后穿过出口32，和然后进入反应容器10的底部14。例如，所述出口可以是圆形、椭圆形或多边形的。
可以确定内部过滤器元件26的尺寸以适应由反应容器10产生的负载催化剂的气体的量。在一个具体的实施方案中，内部过滤器元件26包括100-1000平方英尺的活性过滤面积。内部过滤器元件26也可以包括300-600平方英尺的活性过滤面积，或400-500平方英尺的活性过滤面积。也已想到内部过滤器元件26可以包括没有具体列举的其它量的活性过滤面积。
内部过滤器元件26可以具有0.2-2.5米的高度。或者，也已想到内部过滤器元件26可以具有0.5-2m或0.7-1.5m的高度，取决于反应容器10和内腔18的尺寸以及待由内部过滤器元件26处理的负载催化剂的气体的量。
在一个或多个实施方案中，内部过滤器元件26被进一步界定为多个内部过滤器元件26。换言之，反应容器10可以包括多于一个内部过滤器元件26。在一个具体的实施方案中，反应容器10可以包括1-10个内部过滤器元件26。在另一个具体的实施方案中，反应容器10可以包括2-5个内部过滤器元件26。
如果使用单个内部过滤器元件26，则它可以被布置在过滤器板24上的各种位置，例如设置在中心或位于偏置位置。或者，如果使用多个内部过滤器元件26，则所述多个内部过滤器元件可以按各种图案安排在过滤器板24上，或者可以被随机布置。在一个实施方案中，多个内部过滤器元件26可以按等距排列或交替排列布置，所述排列允许由所述多个内部过滤器元件26有效过滤负载催化剂的气体。例如，多个过滤器元件26可以按从过滤器板24的中心径向向外延伸的对称的、星形的排列布置。
参照图3，在一个实施方案中，内部过滤器元件26包括过滤器笼28和过滤器介质30。过滤器介质30可以由过滤器笼28结构支撑，或者可以含有足够的内部或外部结构刚度以致过滤器笼28不是必需的。
再次参照图1，过滤器笼28从过滤器板24向上伸出并界定内部体积38。所谓内部体积38是指由过滤器笼28和过滤器介质30总体包围的体积。
过滤器笼28可以具有各种形状和构型。在一个实施方案中，过滤器笼28是圆柱形的。过滤器笼28可以包括结构上足以支撑或固定过滤器介质30的金属丝笼。过滤器笼28可以被设计用来固定过滤器介质30。过滤器笼28还能够抵抗在高度腐蚀性环境中在超过300℃的温度下通常导致的降解，并且可以包括具有允许负载催化剂的气体穿过过滤器笼的不同尺寸孔的金属或塑料材料。
过滤器介质30可以与过滤器笼28相邻布置。例如，过滤器介质30可以在过滤器笼28内部、外部或与其缠绕，只要提供足够的结构支撑。在一个具体的实施方案中，过滤器介质30被布置在过滤器笼28的内部体积38中。在另一个实施方案中，过滤器介质30被布置在辅助过滤器支撑体上并布置在过滤器笼28的内部体积38中。如果过滤器介质30被提供在过滤器笼28外部，则过滤器介质30可以附着到过滤器笼28上，使得过滤器笼28为所述过滤器介质提供结构支撑。
如果过滤器介质30与过滤器笼28缠绕，则过滤器介质30的至少一部分可以被布置在过滤器笼28的内部体积中，并且过滤器介质30的至少一部分可以被布置在过滤器笼28的外部。
过滤器介质30可以被提供在不同的部分中，使得数个过滤器介质部分可以被包括在一个内部过滤器元件26中。在一个实施方案中，过滤器介质30的多个部分可以彼此堆叠在顶上而形成内部过滤器元件26。如果使用数个过滤器介质部分，则可以通过封密环划分各个部分，所述封密环毗连所述过滤器介质部分并确保没有负载催化剂的气体绕过过滤器介质30。已想到在单个过滤器介质30中过滤器介质部分的数目可以为1-10或2-5。
许多不同的过滤器介质30可能足以与本文中描述的反应容器10一起使用，只要它们可以提供足够的过滤而不引起过度压降。过滤器介质30必须还能够承受温度超过300℃的高度腐蚀性环境。在一个具体的实施方案中，过滤器介质30包含陶瓷材料。过滤器介质30可以包含按其中过滤器介质30能够滤出小到0.1微米的催化剂材料的方式组装和取向的陶瓷纤维。
在一个或多个构型中，可以使过滤器介质30打褶。然而，非褶状过滤器介质30也可以适合用于反应容器10。过滤器介质30可以具有0.1-10微米范围内的有效过滤器尺寸。或者，过滤器介质30可以具有0.1-5或0.1-3微米范围内的有效过滤器尺寸。有效过滤器尺寸意图指可以被过滤器介质30有效和可靠地俘获的颗粒的尺寸。
参照图3，内部过滤器元件26可以进一步包括过滤器基座40和装配垫片42。过滤器基座40被布置在过滤器笼28和过滤器板24之间并将过滤器笼28连接到过滤器板24上。装配垫片42被直接地或间接地布置在过滤器板24和过滤器基座40之间。装配垫片42在内部过滤器元件26和过滤器板24之间形成密封，从而确保所有负载催化剂的气体必须穿过内部过滤器元件26以进入反应容器10的底部14，而不会通过过滤器板24和内部过滤器元件26之间的接头泄漏。过滤器基座40用法兰或其它合适的紧固系统与过滤器板24连接。装配垫片42可以由各种材料制成，只要所述材料能够承受温度超过300℃的高度腐蚀性环境；例如，天然或合成橡胶、金属或耐高温聚合物。
内部过滤器元件26还可以包括过滤器盖44。过滤器盖44可以与内部过滤器元件26的顶部配合并确保没有负载催化剂的气体通过内部过滤器元件36的顶部绕过过滤器介质30。
再次参照图1，内腔18可以包括催化材料34。在一个实施方案中，催化材料34包含催化丝网。在其它构型中，催化材料34可以呈提供足够的表面积以使引入的空气和汽化的氨能够接触催化材料34并导致氨的氧化的其它构型。
催化材料34是使氨能够催化氧化成一氧化氮的催化材料。因而，各种催化材料34可以与本文中描述的反应容器10一起使用。在一个具体的实施方案中，催化材料34包含铂。或者，催化材料34可以包含铂、铑、钯和它们的组合。仍备选地，催化剂材料34可以包含适合于使氨能够催化氧化的其它组分。
催化材料34可以通过支撑框架36在内腔18内保持就位。催化材料34可以位于内腔18内的各种位置。支撑框架36可以延伸过反应容器18以使催化材料34位于相对于引入的空气和汽化的氨来说最佳的位置，使得引入的空气和汽化的氨至少部分地接触催化材料。支撑框架36可以包括简单的大梁支撑排列、篮子、线缆或其它支撑系统。
如上面提到的，反应容器10包括至少一个入口20，其允许引入的空气和汽化的氨进入内腔18。在被转移至内腔18中之前引入的空气可以被压缩和冷却。所述引入的空气可以在50-1000℃，100-500℃，或150-250℃的温度下进入内腔18。
在将氨转移至反应容器10的内腔18中用于氧化之前使液态氨汽化。可以通过换热器或替代的加热装置使液态氨汽化。
引入的空气和汽化的氨用内腔18彻底混合，同时接触催化材料34。随着混合在催化材料存在下发生，汽化的氨的氧化可以几乎是瞬时的。氨的氧化的放热性质可以将反应容器10内的温度提高到超过900℃的温度。
中部16含有至少一个除热设备46，其用来在负载催化剂的气体被过滤之前在内腔18中从所述气体除热。因为负载催化剂的气体的温度可能超过900℃，所以在它们穿过内部过滤器元件26之前所述气体通常被冷却。除热设备46通常位于催化材料34的正下方且在内部过滤器元件26上方。所谓“在内部过滤器元件上方”意图指除热设备46的至少一部分处于比内部过滤器元件26相对更高的高度。应该理解，除热设备46还可以被布置使得整个除热设备46在内部过滤器元件26的顶部以上。随着热的负载催化剂的气体与除热设备46接触，所述热的负载催化剂的气体在进入内部过滤器元件26之前被冷却到150℃-350℃或大约200℃的温度。
在一个实施方案中，除热设备46包括多个除热盘管，如图1所示。所述多个除热盘管可以按烙饼取向排列以使除热设备46的传热面积最大化。除热设备46可以与循环机构连接以确保最佳的传热速度。用除热设备46俘获的热可以被再循环和用于各种辅助方法，例如生产蒸汽。所述除热设备可以使用流体作为传热介质。
进一步描述上述反应，随着引入的空气和汽化的氨接触催化材料34，形成亚硝气。亚硝气包含一氧化氮、水蒸气和残余氮气。亚硝气可以包括其它组分也被想到。在亚硝气形成并且催化材料34被夹带在其中之后，冷却的负载催化剂的气体向下垂直流过内腔18到过滤器板24。当冷却的负载催化剂的气体到达过滤器板24时，它被转向使得该冷却的负载催化剂的气体在没有首先穿过内部过滤器元件26的情况下不可以流到底部14的内部体积。因此，该冷却的负载催化剂的气体穿过内部过滤器元件26并且然后进入底部14。当该冷却的负载催化剂的气体穿过内部过滤器元件26时，夹带的催化材料被收集在过滤器介质30中以便稍后加工和回收。底部中存在的气体基本上不含催化剂材料，例如少于10，5，3，1，0.5，0.1，0.01或0.001wt％催化剂材料，基于底部中存在的气体的总重量。
如上所述，在冷却的负载催化剂的气体穿过内部过滤器元件26后，产生过滤过的气体。在一个可能的实施方案中，所述过滤过的气体包含亚硝气和水蒸气。亚硝气可以包含一氧化氮、二氧化氮、氮气和各种其它含氮化合物。所述过滤过的气体可以穿过一系列冷却器，以便从所述过滤过的气体除去余热以产生热的、过滤过的气体。在某些实施方案中，将所述过滤过的气体转移至第二反应容器以便进一步加工。
在另一个实施方案中，再次参照图1，提供了用于氨氧化以生产氧化氮和二氧化氮还原的系统。该系统包括上述的用于氨氧化的第一反应容器10。所述第一反应容器10将氨催化氧化而提供一氧化氮。第一反应容器10还包括内部过滤器元件26，其包括被提供在内腔18中的、含陶瓷的过滤器介质30。该系统还包括用于二氧化氮还原的第二反应容器。所述第二反应容器可以具有各种构型和设计，只要它们适合于实现二氧化氮的还原。第二反应容器与第一反应容器10流体连通并在第一反应容器10下游。第二反应容器包含NO2还原催化剂。
在一个或多个实施方案中所述NO2还原催化剂可以包含银。所述银可以呈纯银(99或99.9wt％Ag)或合金形式。或者，NO2还原催化剂可以包含适合催化二氧化氮的还原反应的其它材料。因为第一反应容器10包括内部过滤器元件26，所以催化材料将不会被输送到下游，并因此不会进入第二反应容器。因此，NO2还原催化剂不会被来自第一反应容器10的催化材料显著毒害。
为了从内部过滤器元件26回收贵金属，可以使用各种方法和设备。内部过滤器元件26可以被周期性地从反应容器10移除并处理以收集所述催化材料。一旦从反应容器10移除内部过滤器元件26，就可以处理过滤器介质30以除去其中聚集的催化材料。例如，可以通过蒸发，沉淀，过滤，机械分离，真空收集及其它方法从过滤器介质30回收贵金属。
应该理解，本公开不限于新反应器的构建。通过移除现有的反应容器的现有底部并将本公开的底部16、过滤器板24和内部过滤器元件26与所述反应容器连接，可以翻新现有的反应容器以包括内部过滤器元件26。通过包括内部过滤器元件26、底部14和过滤器板24，所述翻新的反应容器可以有效地过滤负载催化剂的气体。另外，通过以单个集成块从所述翻新的反应容器的底降低底部14和因此过滤器板24和内部过滤器元件26，可以容易地保养所述翻新的反应容器和内部过滤器元件26而无需狭窄的空间进入程序。一旦底部14从反应容器10下降，就可以替换过滤器介质30。
还提供了在催化剂存在下将氨氧化成一氧化氮的方法。所述催化剂在氧化过程中能够变得被逐出。该方法包括提供包含反应器体的反应容器。所述反应器体包括顶部、底部和中部。所述顶部和中部配合界定内腔。该方法还包括在所述内腔内提供内部过滤器元件并在所述内腔中在催化剂存在下氧化氨以形成一氧化氮。所述方法还包括用内部过滤器元件内部过滤在氧化氨的步骤期间被逐出的催化剂并从所述内部过滤器元件收集被逐出的催化剂。
在一个或多个实施方案中，所述方法可以还包括以下步骤：使所述反应器体的底部与所述反应器体的中部断开，和将所述反应器体的底部降低到足以从内腔移除内部过滤器元件的高度。在某些实施方案中，从所述内部过滤器元件收集被逐出的催化剂的步骤在所述降低所述反应器体的底部的步骤后进行。
所谓内部过滤催化剂是指在没有将气体输送到反应容器内部体积以外的情况下过滤负载催化剂的气体。代之地，使所述负载催化剂的气体穿过被布置在所述内腔内的内部过滤器元件。
虽然已经参照示例性实施方案描述了本发明，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明范围的情况下可以做出各种改变并且等同物可以代替其要素。此外，在不脱离本发明实质范围的情况下，可以做出许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导。意图本发明不限于作为被构想用于实施本发明的最佳方式所公开的具体实施方案，而是本发明将包括落在所附权利要求书范围内的所有实施方案。
Claims (21)
1.用于在催化剂存在下将氨氧化成一氧化氮的反应容器，所述催化剂在所述氧化过程中能够变得被逐出，所述反应容器包括：
具有顶部、可移除的底部和中部的反应器体，
其中所述顶部和中部配合界定内腔，在那里所述氨被催化氧化以提供一氧化氮；
延伸过所述反应器体从而将所述可移除的底部与所述内腔分开并连接到所述可移除的底部的、可移除的过滤器板；和
提供在所述可移除的过滤器板上的、可移除的内部过滤器元件，其中所述可移除的内部过滤器元件包括界定内部体积的过滤器笼和与所述过滤器笼相邻布置并从所述可移除的过滤器板向上伸入所述内腔的过滤器介质，和其中所述可移除的内部过滤器元件收集在所述氧化过程中被逐出的催化剂，
其中所述可移除的内部过滤器元件还包括过滤器基座和装配垫片，其中所述过滤器基座被布置在所述过滤器笼和所述可移除的过滤器板之间并将所述过滤器笼与所述可移除的过滤器板连接，和其中所述装配垫片被布置在所述可移除的过滤器板和所述过滤器基座之间。
2.权利要求1的反应容器，其中所述过滤器介质包括陶瓷。
3.权利要求1的反应容器，还包括布置在所述内腔中在所述可移除的内部过滤器元件上方的除热设备。
4.权利要求1的反应容器，其中所述过滤器介质被布置在所述过滤器笼的所述内部体积中。
5.权利要求1的反应容器，其中所述可移除的内部过滤器元件被进一步界定为多个内部过滤器元件。
6.权利要求1的反应容器，其中所述过滤器笼是圆柱形的。
7.权利要求1的反应容器，其中所述反应容器的高度为1-20m，且所述可移除的内部过滤器元件的高度为0.5-1.5m。
8.权利要求2的反应容器，其中所述过滤器介质具有0.1-10微米的有效过滤尺寸。
9.权利要求2的反应容器，其中所述可移除的内部过滤器元件包括100-1000平方英尺的活性过滤面积。
10.用于在催化剂存在下将氨氧化成一氧化氮的反应容器，所述催化剂在所述氧化过程中能够变得被逐出，所述反应容器包括：
具有顶部、可移除的底部和中部的反应器体，
其中所述顶部和中部配合界定内腔，在那里所述氨被催化氧化以提供一氧化氮；
延伸过所述反应器体从而将所述可移除的底部与所述内腔分开并连接到所述可移除的底部的、可移除的过滤器板；和
提供在所述可移除的过滤器板上的、可移除的内部过滤器元件，其中所述可移除的内部过滤器元件包括界定内部体积的过滤器笼和与所述过滤器笼相邻布置并从所述可移除的过滤器板向上伸入所述内腔的过滤器介质，和其中所述可移除的内部过滤器元件收集在所述氧化过程中被逐出的催化剂，
其中所述反应容器的高度为1-20m，且所述可移除的内部过滤器元件的高度为0.5-1.5m。
11.权利要求10的反应容器，其中所述过滤器介质包括陶瓷。
12.权利要求10的反应容器，还包括布置在所述内腔中在所述可移除的内部过滤器元件上方的除热设备。
13.权利要求10的反应容器，其中所述过滤器介质被布置在所述过滤器笼的所述内部体积中。
14.权利要求10的反应容器，其中所述可移除的内部过滤器元件被进一步界定为多个内部过滤器元件。
15.权利要求10-14中任一项的反应容器，其中所述可移除的内部过滤器元件还包括过滤器基座和装配垫片，其中所述过滤器基座被布置在所述过滤器笼和所述可移除的过滤器板之间并将所述过滤器笼与所述可移除的过滤器板连接，和其中所述装配垫片被布置在所述可移除的过滤器板和所述过滤器基座之间。
16.权利要求10的反应容器，其中所述过滤器笼是圆柱形的。
17.权利要求10的反应容器，其中所述过滤器介质具有0.1-10微米的有效过滤尺寸。
18.权利要求10的反应容器，其中所述可移除的内部过滤器元件包括100-1000平方英尺的活性过滤面积。
19.用于氨氧化和二氧化氮还原的系统，所述系统包括：
用于在催化剂存在下将氨氧化以提供一氧化氮的第一反应容器，所述催化剂在所述氨氧化过程中能够变得被逐出，所述第一反应容器包括：
具有顶部、可移除的底部和中部的反应器体，
其中所述顶部和中部配合界定内腔，在那里所述氨被催化氧化以提供一氧化氮；
提供在所述内腔中的可移除的内部过滤器元件，其中该可移除的内部过滤器元件包括含陶瓷的过滤器介质，并且其中所述可移除的内部过滤器元件收集在所述氨氧化过程中被逐出的催化剂；和
用于二氧化氮还原的第二反应容器，其中所述第二反应容器与所述第一反应容器流体连通并在所述第一反应容器下游，并且包含NO2还原催化剂。
20.权利要求19的系统，其中所述NO2还原催化剂包含银。
21.在催化剂存在下将氨氧化成一氧化氮的方法，所述催化剂在所述氧化过程中能够变得被逐出，所述方法包括：
提供包括反应器体的反应容器，
其中所述反应器体包括顶部、可移除的底部和中部，和
其中所述顶部和中部配合界定内腔；
提供在所述内腔内的可移除的内部过滤器元件；
在所述内腔中在催化剂存在下将氨氧化以形成一氧化氮；
用所述可移除的内部过滤器元件内部过滤在氨氧化步骤期间被逐出的催化剂；
使所述反应器体的可移除的底部与所述反应器体的中部断开；
降低所述反应器体的可移除的底部到足以从所述内腔移除所述可移除的内部过滤器元件的高度；和
在所述降低反应器体的可移除的底部的步骤后从所述可移除的内部过滤器元件收集所述被逐出的催化剂。
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