CN112742209A - 提高烟气过滤的催化效率 - Google Patents
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Abstract
本公开的一些实施方式涉及一种使至少一种过滤介质再生的方法,该方法包括:提供至少一种过滤介质,其中所述至少一种过滤介质包含:至少一种催化剂材料,和硫酸氢铵(ABS)沉积物、硫酸铵(AS)沉积物或其任意组合;使烟气流以横向于过滤介质的横截面的方式流动,以使烟气流通过所述至少一种过滤介质的横截面,其中所述烟气流包含:NOx化合物,其包含:一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2);在去除沉积物之后,提高所述至少一种过滤介质的NOx去除效率。
Description
发明领域
本公开涉及一种过滤介质,使至少一种过滤介质再生的方法以及清洁烟气流的方法。
发明背景
燃煤发电厂、城市垃圾焚化炉和炼油厂产生大量烟气,其中包含大量不同种类的环境污染物,氮氧化物(NOx化合物),汞(Hg)蒸气和颗粒物(PM)。在美国,仅燃烧煤炭每年就产生约2700万吨二氧化硫和45吨汞。因此,需要改进从工业烟道气例如燃煤电厂烟道气中除去NOx化合物,硫氧化物,汞蒸气和细颗粒物的方法。在美国,仅燃烧煤炭每年就产生约2700万吨SO2和45吨Hg。因此,需要改进从工业烟气(例如燃煤电厂烟气)中除去NOx化合物、硫氧化物、汞蒸气和细颗粒物的方法。
发明内容
本公开的一些实施方式涉及一种使至少一种过滤介质再生的方法,该方法包括:提供至少一种过滤介质,其中所述至少一种过滤介质包含:至少一种催化剂材料,和硫酸氢铵(ABS)沉积物、硫酸铵(AS)沉积物或其任意组合;使烟气流横向于过滤介质的横截面流动,以使烟气流通过该至少一种过滤介质的横截面,其中所述烟气流包含:NOx化合物,其包含:一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2);以及提高所述至少一种过滤介质的NOx去除效率;其中提高所述至少一种过滤介质的NOx去除效率包括将上游NO2浓度(即,暴露于过滤介质之前的浓度)增加至上游NOx化合物总浓度的2%至99%的范围。
本公开的一些实施方式涉及一种使至少一种过滤介质再生的方法,该方法包括:提供至少一种过滤介质,其中所述至少一种过滤介质包含:至少一种催化剂材料,和硫酸氢铵(ABS)、硫酸铵(AS)或其任意组合;使烟气流流过或流经至少一种过滤介质,其中所述烟气流包含:NOx化合物,其包含:一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2);提高所述至少一种过滤介质的NOx去除效率,其中提高所述至少一种过滤介质的NOx去除效率包括将上游NO2浓度增加到上游NOx化合物总浓度的2%至99%的范围,其中提高所述至少一种过滤介质的NOx去除效率还包括添加浓度为烟气流浓度的0.0001%至0.5%的氨(NH3)。
本公开的一些实施方式涉及一种清洁烟气流的方法,该方法包括:提供至少一种过滤介质,其中所述至少一种过滤介质包含至少一种催化剂材料;使烟气流横向于过滤介质的横截面流动,使得烟气流通过至少一种过滤介质的横截面从过滤介质的上游侧到达过滤介质的下游侧,其中烟气流包含:NOx化合物,其包含:一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),二氧化硫(SO2)和氨(NH3);保持所述至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率,其中,保持所述至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率包括:使从所述过滤介质的上游侧测量的NO2浓度在所述NOx化合物总浓度的2%至99%,以及控制从过滤介质的下游侧测量的NO2浓度在烟气流浓度的0.0001%至0.5%。
本公开的一些实施方式涉及一种清洁烟气流的方法,该方法包括:提供至少一种过滤介质,其中所述至少一种过滤介质包含至少一种催化剂材料;使烟气流流经过滤介质的横截面,使得烟气流不以横向于所述至少一种过滤介质的横截面的方式从过滤介质的上游侧流到过滤介质的下游侧,其中烟气流包含:NOx化合物,其包含:一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),二氧化硫(SO2)和氨(NH3);保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率,其中,保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率包括:使从所述过滤介质的上游侧测量的NO2浓度在所述NOx化合物总浓度的2%至99%,以及控制从过滤介质的下游侧测量的NO2浓度在烟气流浓度的0.0001%至0.5%。
本公开的一些实施方式涉及一种过滤介质,其包括:上游侧;下游侧;至少一种催化剂材料;和硫酸氢铵(ABS)沉积物、硫酸铵(AS)沉积物或其任意组合;其中,所述过滤介质被构造成接收横向于过滤介质的横截面的烟气流,使得烟气流通过至少一种过滤介质的横截面从过滤介质的上游侧到达过滤器的下游侧,其中所述烟气流包含:NOx化合物,其包含:一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2);并且其中所述至少一种过滤介质构造成当NO2浓度增加到所述NOx化合物的总浓度的2%至99%时提高所述至少一种过滤介质的NOx去除效率。
本公开的一些实施方式涉及一种过滤介质,其包括:上游侧;下游侧;和至少一种催化剂材料;其中,所述过滤介质被构造成接收横向于过滤介质的横截面的烟气流,使得烟气流通过至少一种过滤介质的横截面从过滤介质的上游侧到达过滤介质的下游侧,其中所述烟气流包含:NOx化合物,其包含:一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),二氧化硫(SO2)和氨(NH3);其中至少一种过滤介质被构造成当以下情况时保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率:当从所述过滤介质的上游侧测量的NO2浓度在所述NOx化合物总浓度的2%至99%;以及控制从过滤介质的下游侧测量的NO2浓度在烟气流总浓度的0.0001%至0.5%。
本公开的一些实施方式涉及一种过滤介质,其包括:上游侧;下游侧;和至少一种催化剂材料;其中,所述过滤介质被构造成接收流经过滤介质的横截面的烟气流,使得烟气流不以横向于至少一种过滤介质的横截面的方式从过滤介质的上游侧流到过滤介质的下游侧,其中所述烟气流包含:NOx化合物,其包含:一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),二氧化硫(SO2)和氨(NH3);其中至少一种过滤介质被构造成当以下情况时保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率:当从所述过滤介质的上游侧测量的NO2浓度在所述NOx化合物总浓度的2%至99%;以及控制从过滤介质的下游侧测量的NO2浓度在烟气流总浓度的0.0001%至0.5%。
本公开的一些实施方式涉及一种系统,其包括:至少一种过滤介质,其中所述至少一种过滤介质包括:上游侧,下游侧,至少一种催化剂材料,和硫酸氢铵(ABS)沉积物、硫酸铵(AS)沉积物或其任意组合;至少一个滤袋,其中,所述至少一种过滤介质设置在所述至少一个滤袋内;和至少一个滤袋外壳,其中,所述至少一个滤袋设置在所述至少一个滤袋外壳内,其中所述至少一个滤袋外壳被构造成接收横向于所述至少一种过滤介质的横截面的烟气流,使得所述烟气流通过所述至少一种过滤介质的横截面从所述至少一种过滤介质的上游侧到达所述至少一种过滤介质的下游侧,其中所述烟气流包含:NOx化合物,其包含:一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2);并且其中所述系统被构造成当上游NO2浓度增加到上游NOx化合物的总浓度的2%至99%时提高所述至少一种过滤介质的NOx去除效率。
本公开的一些实施方式涉及一种滤袋外壳,其容纳有:过滤介质,其中所述过滤介质包括:上游侧,下游侧,至少一种催化剂材料,和硫酸氢铵(ABS)沉积物、硫酸铵(AS)沉积物或其任意组合;滤袋,其中,所述过滤介质设置在所述滤袋内,其中滤袋设置在滤袋外壳内,其中所述滤袋外壳被构造成接收横向于所述过滤介质的横截面的烟气流,使得所述烟气流通过所述至少一种过滤介质的横截面从所述过滤介质的上游侧到达过滤介质的下游侧,其中,所述烟气流包含:NOx化合物,其包含:一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2);并且其中所述滤袋外壳被构造成当上游NO2浓度增加到上游NOx化合物的总浓度的2%至99%时提高所述至少一种过滤介质的NOx去除效率。
本公开的一些实施方式涉及一种方法,其包括:提供至少一种过滤介质,其中所述至少一种过滤介质包含至少一种催化剂材料;使烟气流横向于所述至少一种过滤介质的横截面流动,以使烟气流通过至少一种过滤介质的横截面从过滤介质的上游侧到达过滤介质的下游侧,其中烟气流包含:NOx化合物,其包含:一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),二氧化硫(SO2)和氨(NH3);通过以下方式将至少一种过滤介质的NOx去除效率保持为初始NOx效率的至少70%:使从所述过滤介质的上游侧测量的NO2浓度在所述NOx化合物总浓度的2%至99%,以及控制从过滤介质的下游侧测量的NO2浓度在烟气流浓度的0.0001%至0.5%,其中所述方法清洁了烟气流。
附图说明
本文仅通过示例的方式,参考附图描述了本公开的一些实施方式。现在具体地参考附图,要强调的是,示出的实施方式是作为示例并且出于对本公开的实施方式的说明性讨论的目的。就这一点而言,结合附图进行的描述对于本领域技术人员而言显而易见的是可以如何实践本公开的实施方式。
图1A-1D描绘了根据本公开的示例性过滤介质的实施方式。
图2描绘了在示例性过滤介质上通过NO和NO2气体混合物原位流通再生之后的示例性NOx去除效率。
图3描绘了在示例性过滤介质上通过NO和NO2气体混合物原位流通再生之后的示例性相对NOx去除效率。
图4描绘了在由NO和NO2混合物原位流通再生期间从示例性过滤介质的下游侧测量的示例性NOx浓度。
图5描绘了在示例性过滤介质上通过NO、NO2和NH3气体混合物原位流通再生之后的示例性相对NOx去除效率。
图6描绘了在由包含NO、NO2和NH3的混合物原位流通再生期间从示例性过滤介质的下游侧测量的示例性NOx浓度。
图7描绘了在示例性过滤介质上通过包含NO、NO2和NH3的混合物原位流经再生之后的示例性NOx去除效率。
图8描绘了在示例性过滤袋上通过包含NO、NO2和NH3的混合物原位流经再生之后的示例性NOx去除效率。
图9描绘了在下游具有SO2和过量NO2的“长期”NOx去除效率的示例。
图10描绘了在下游具有SO2但不具有过量NO2的“长期”NOx去除效率的示例。
图11描绘了示例性的“长期”NOx去除效率测量中的下游NO2浓度的示例。
图12描绘了在暴露于SO2的情况下通过NO、NO2和NH3混合物进行原位流通再生之前,之中和之后的NOx去除效率和下游NO2浓度的示例。
图13描绘了在暴露于SO2的情况下通过NO、NO2和NH3混合物进行原位流通再生(148小时)之前,之中和之后的NOx去除效率的示例。
图14描绘了在暴露于SO2的情况下通过示例性NO、NO2和NH3混合物进行的间歇性原位流通再生的NOx去除效率。
具体实施方式
在已经公开的那些益处和改进中,根据结合附图进行的以下描述,本公开的其他目的和优点将变得显而易见。本文公开了本公开的具体实施方式;但是,应当理解,所公开的实施方式仅是可以以各种形式体现的本公开的示例。另外,关于本公开的各种实施方式给出的每个实例旨在是说明性的而非限制性的。
在整个说明书和权利要求书中,除非上下文另外明确指出,否则以下术语具有本文明确关联的含义。尽管这里使用的短语“在一个实施方式中”,“在一种实施方式中”和“在一些实施方式中”可以指相同的实施方式,但不一定是指相同的实施方式。此外,本文使用的短语“在另一个/种实施方式中”和“在一些其他实施方式中”虽然可以指不同的实施方式,但是不一定是指代不同的实施方式。本公开的所有实施方式旨在是可组合的,而不脱离本公开的范围或精神。
如本文所使用的,术语“基于”不是排他的,并且允许基于未描述的其他因素,除非上下文另外明确指出。另外,在整个说明书中,“一个”、“一种”和“该”的含义包括复数指代。“在......中”的含义包括“在......中”和“在......上”。
本文引用的所有现有专利、出版物和测试方法都通过引用全文纳入本文。
如本文所用,术语“流过(流通)”是指烟气流横向于至少一种过滤介质的横截面流动,以使得烟气流通过所述至少一种过滤介质的横截面。在“流过”构造的一些实施方式中,烟气流垂直于所述至少一种过滤介质的横截面流动。
如本文所用,术语“流经”是指烟气流不以横向于所述至少一种过滤介质的横截面的方式流动,因此烟气流不通过所述至少一种过滤介质的横截面。在“流经”构造的一些实施方式中,烟气流平行于至少一种过滤介质的横截面流动。
如本文所用,“上游”是指烟气流进入过滤介质之前的位置。在“流过”情况中,“上游”可以指烟气流进入过滤介质横截面之前的位置。在“流经”情况中,“上游”可以指烟气流进入包含过滤介质的封闭体(例如,外壳,滤袋或本文所述的其他合适的封闭体)之前的位置。
如本文所用,“下游”是指离开过滤介质之后的烟气流的位置。在“流过”情况中,“下游”可以指烟气流离开过滤介质横截面之后的位置。在“流经”情况中,“下游”可以指烟气流离开包含过滤介质的封闭体(例如,外壳,滤袋或本文所述的其他合适的封闭体)之后的位置。
如本文所用,术语“NOx化合物”是指任何氮氧化物。在一些非限制性实施方式中,“NOx化合物”可以具体地是指已知为环境污染物的氮的气态氧化物。
如本文所用,实例中阐述的术语“催化复合制品”是指根据本文所述的任何实施方式包含至少一种催化剂材料和至少一种另外的材料的组合的任何材料。该另外的材料不限于任何特定类型的材料,可以是例如膜、毡垫、陶瓷基材(包括但不限于陶瓷管)、蜂窝基材、整料基材或它们的任意组合。在一些非限制性实例中,催化复合制品可以是多孔催化膜。
本公开的一些实施方式涉及一种使至少一种过滤介质再生的方法。
在一些实施方式中,所述至少一种过滤介质包含至少一种催化剂材料。在一些实施方式中,至少一种催化剂材料包括以下中的至少一种:一氧化钒(VO),三氧化二钒(V2O3),二氧化钒(VO2),五氧化二钒(V2O5),三氧化钨(WO3),三氧化钼(MoO3),二氧化钛(TiO2),二氧化硅(SiO2),三氧化二铝(Al2O3),氧化锰(MnO2),沸石或其任意组合。在一些实施方式中,至少一种催化剂材料为催化剂颗粒的形式。
在一些实施方式中,所述至少一种过滤介质包括上游侧和下游侧。在一些实施方式中,所述至少一种过滤介质设置在至少一个滤袋内。在一些实施方式中,多个过滤介质设置在单个滤袋内。在一些实施方式中,至少一个滤袋被容纳在至少一个滤袋外壳内。在一些实施方式中,多个滤袋被设置在单个滤袋外壳内。
在一些实施方式中,一种过滤介质包括多孔保护层和多孔催化层。在一些实施方式中,多孔催化层包含至少一种催化剂材料。在一些实施方式中,至少一种催化剂材料被设置在多孔催化层上。在一些实施方式中,至少一种催化剂材料在多孔催化剂层内(例如,嵌入在其中)。
在一些实施方式中,多孔保护层包括微孔层。在一些实施方式中,微孔层包含膨胀聚四氟乙烯(ePTFE)膜。
在一些实施方式中,至少一种催化剂材料通过至少一种粘合剂被粘附到过滤介质上。在一些实施方式中,至少一种催化剂材料通过至少一种粘合剂被粘附到多孔催化层上。在一些示例性实施方式中,至少一种过滤介质为滤袋的形式,使得至少一种催化剂材料通过至少一种粘合剂粘附到多孔催化层上形成涂覆的滤袋。在一些实施方式中,至少一种催化剂材料为催化剂颗粒的形式,使得涂覆的滤袋是被催化剂颗粒涂覆的。
在一些实施方式中,至少一种粘合剂选自聚四氟乙烯(PTFE),氟化乙烯丙烯(FEP),高分子量聚乙烯(HMWPE),高分子量聚丙烯(HMWPP),全氟烷氧基烷烃(PFA),聚偏二氟乙烯(PVDF),偏二氟乙烯(THV),氯氟乙烯(CFE)或其任意组合。在一些实施方式中,至少一种粘合剂选自下组:聚四氟乙烯(PTFE),氟化乙烯丙烯(FEP),高分子量聚乙烯(HMWPE),高分子量聚丙烯(HMWPP),全氟烷氧基烷烃(PFA),聚偏二氟乙烯(PVDF),偏二氟乙烯(THV),氯氟乙烯(CFE)及其任意组合。
在一些实施方式中,多孔催化层包含至少一种聚合物基材。在一些实施方式中,至少一种聚合物基材包括以下中的至少一种:聚四氟乙烯,聚(乙烯-共-四氟乙烯),超高分子量聚乙烯,聚对二甲苯,聚乳酸,聚酰亚胺,聚酰胺,聚芳酰胺,聚苯硫醚,玻璃纤维,或其任意组合。在一些实施方式中,至少一种聚合物基材选自下组:聚四氟乙烯,聚(乙烯-共-四氟乙烯),超高分子量聚乙烯,聚对二甲苯,聚乳酸,聚酰亚胺,聚酰胺,聚芳酰胺,聚苯硫醚,玻璃纤维及其任意组合。
在一些实施方式中,多孔催化层包括至少一种陶瓷基材。在一些实施方式中,至少一种陶瓷基材为本文所述的陶瓷管的形式。在一些实施方式中,一种陶瓷基材包括陶瓷纤维。在一些实施方式中,陶瓷纤维包括碱金属硅酸盐,碱土金属硅酸盐,铝硅酸盐或其任意组合。
在一些实施方式中,多孔催化层为包括多孔催化膜和一个或多个毡垫(feltbatt)的层状组件的形式。在一些实施方式中,一个或多个毡垫位于多孔催化膜的至少一侧上。在一些实施方式中,多孔催化膜包含至少一种催化剂材料。在一些实施方式中,至少一种催化剂材料被设置在多孔催化膜上。在一些实施方式中,至少一种催化剂材料在多孔催化膜内(例如,嵌入在其中)。
在一些实施方式中,一个或多个毡垫包含以下中的至少一种:聚四氟乙烯(PTFE)毡,PTFE摇粒绒,膨胀聚四氟乙烯(ePTFE)毡,ePTFE摇粒绒,织造含氟聚合物短纤维,非织造含氟聚合物短纤维或其任意组合。在一些实施方式中,一个或多个毡垫选自下组:聚四氟乙烯(PTFE)毡,PTFE摇粒绒,膨胀聚四氟乙烯(ePTFE)毡,ePTFE摇粒绒,织造含氟聚合物短纤维,非织造含氟聚合物短纤维或其任意组合。
在一些实施方式中,多孔催化膜包括隔膜。在一些实施方式中,多孔催化膜包括聚合物膜。在一些实施方式中,多孔催化膜包括含氟聚合物膜,并且可以被称为多孔催化含氟聚合物膜。在一些实施方式中,多孔催化膜包括膨胀聚四氟乙烯(ePTFE)膜。
在一些实施方式中,多孔催化膜包括嵌入在ePTFE膜内的催化剂颗粒。在一些实施方式中,ePTFE膜具有包括结节、原纤维或其任意组合的微结构。在一些实施方式中,催化剂颗粒可以嵌入微结构中。在一些实施方式中,催化剂颗粒可以嵌入结节中。在一些实施方式中,催化剂颗粒可以嵌入原纤维中。在一些实施方式中,催化剂颗粒可以嵌入结节和原纤维中。
在一些实施方式中,至少一种过滤介质为陶瓷管的形式。在一些实施方式中,陶瓷管包含至少一种陶瓷材料。在一些实施方式中,至少一种陶瓷材料选自:硅铝酸盐,钙镁硅酸盐,钙硅酸盐纤维或其任意组合。在一些实施方式中,催化剂颗粒在至少一种陶瓷材料上形成涂层。
在一些实施方式中,至少一种过滤介质可以包含被配置成从烟气流中捕获固体颗粒、液体气溶胶或其任意组合中的至少一种的任何材料。在一些实施方式中,至少一种过滤介质为以下形式中的至少一种:滤袋,蜂窝体,整料或其任意组合。
在一些实施方式中,至少过滤介质包含硫酸氢铵(ABS)沉积物,硫酸铵(AS)沉积物或其任意组合。在一些实施方式中,将ABS沉积物设置在至少一种过滤介质的至少一种催化剂材料上。在一些实施方式中,将ABS沉积物设置在至少一种过滤介质的至少一种催化剂材料内。
在一些实施方式中,在提供步骤期间,ABS沉积物以至少一种过滤介质的0.01质量%至99质量%的浓度存在。在一些实施方式中,在提供步骤期间,ABS沉积物以至少一种过滤介质的0.1质量%至99质量%的浓度存在。在一些实施方式中,在提供步骤期间,ABS沉积物以至少一种过滤介质的1质量%至99质量%的浓度存在。在一些实施方式中,在提供步骤期间,ABS沉积物以至少一种过滤介质的10质量%至99质量%的浓度存在。在一些实施方式中,在提供步骤期间,ABS沉积物以至少一种过滤介质的25质量%至99质量%的浓度存在。在一些实施方式中,在提供步骤期间,ABS沉积物以至少一种过滤介质的50质量%至99质量%的浓度存在。在一些实施方式中,在提供步骤期间,ABS沉积物以至少一种过滤介质的75质量%至99质量%的浓度存在。在一些实施方式中,在提供步骤期间,ABS沉积物以至少一种过滤介质的95质量%至99质量%的浓度存在。
在一些实施方式中,在提供步骤期间,ABS沉积物以至少一种过滤介质的0.01质量%至95质量%的浓度存在。在一些实施方式中,在提供步骤期间,ABS沉积物以至少一种过滤介质的0.01质量%至75质量%的浓度存在。在一些实施方式中,在提供步骤期间,ABS沉积物以至少一种过滤介质的0.01质量%至50质量%的浓度存在。在一些实施方式中,在提供步骤期间,ABS沉积物以至少一种过滤介质的0.01质量%至25质量%的浓度存在。在一些实施方式中,在提供步骤期间,ABS沉积物以至少一种过滤介质的0.01质量%至10质量%的浓度存在。在一些实施方式中,在提供步骤期间,ABS沉积物以至少一种过滤介质的0.01质量%至1质量%的浓度存在。在一些实施方式中,在提供步骤期间,ABS沉积物以至少一种过滤介质的0.01质量%至0.1质量%的浓度存在。
在一些实施方式中,在提供步骤期间,ABS沉积物以至少一种过滤介质的0.1质量%至95质量%的浓度存在。在一些实施方式中,在提供步骤期间,ABS沉积物以至少一种过滤介质的1质量%至75质量%的浓度存在。在一些实施方式中,在提供步骤期间,ABS沉积物以至少一种过滤介质的10质量%至50质量%的浓度存在。
在一些实施方式中,使至少一种过滤介质再生的方法包括使烟气流流过至少一种过滤介质(即,横向于至少一种过滤介质的横截面),使得烟气流流过至少一种过滤介质的横截面。在一些实施方式中,烟气流从至少一种过滤介质的上游侧流到该至少一种过滤介质的下游侧。在一些实施方式中,烟气流垂直于至少一种过滤介质的横截面流动。
在一些实施方式中,使至少一种过滤介质再生的方法包括使烟气流流经至少一种过滤介质(即,不是横向于至少一种过滤介质的横截面),使得烟气流不流过所述至少一种过滤介质的横截面。在一些实施方式中,烟气流平行于至少一种过滤介质的横截面流动。
在一些实施方式中,在流动步骤期间,烟气流的温度为160℃至280℃。在一些实施方式中,在流动步骤期间,烟气流的温度为175℃至280℃。在一些实施方式中,在流动步骤期间,烟气流的温度为200℃至280℃。在一些实施方式中,在流动步骤期间,烟气流的温度为225℃至280℃。在一些实施方式中,在流动步骤期间,烟气流的温度为250℃至280℃。
在一些实施方式中,在流动步骤期间,烟气流的温度为160℃至250℃。在一些实施方式中,在流动步骤期间,烟气流的温度为160℃至225℃。在一些实施方式中,在流动步骤期间,烟气流的温度为160℃至200℃。在一些实施方式中,在流动步骤期间,烟气流的温度为160℃至175℃。
在一些实施方式中,在流动步骤期间,烟气流的温度为175℃至250℃。在一些实施方式中,在流动步骤期间,烟气流的温度为200℃至225℃。
在一些实施方式中,例如在至少一种过滤介质为陶瓷基材(例如陶瓷管)形式或包含陶瓷基材(例如陶瓷管)的实施方式中,流动步骤期间的烟气流的温度为170℃至450℃。在一些实施方式中,例如在至少一种过滤介质为陶瓷基材(例如陶瓷管)形式或包含陶瓷基材(例如陶瓷管)的实施方式中,流动步骤期间的烟气流的温度为200℃至450℃。在一些实施方式中,例如在至少一种过滤介质为陶瓷基材(例如陶瓷管)形式或包含陶瓷基材(例如陶瓷管)的实施方式中,流动步骤期间的烟气流的温度为250℃至450℃。在一些实施方式中,例如在至少一种过滤介质为陶瓷基材(例如陶瓷管)形式或包含陶瓷基材(例如陶瓷管)的实施方式中,流动步骤期间的烟气流的温度为300℃至450℃。在一些实施方式中,例如在至少一种过滤介质为陶瓷基材(例如陶瓷管)形式或包含陶瓷基材(例如陶瓷管)的实施方式中,流动步骤期间的烟气流的温度为350℃至450℃。在一些实施方式中,例如在至少一种过滤介质为陶瓷基材(例如陶瓷管)形式或包含陶瓷基材(例如陶瓷管)的实施方式中,流动步骤期间的烟气流的温度为400℃至450℃。
在一些实施方式中,例如在至少一种过滤介质为陶瓷基材(例如陶瓷管)形式或包含陶瓷基材(例如陶瓷管)的实施方式中,流动步骤期间的烟气流的温度为170℃至400℃。在一些实施方式中,例如在至少一种过滤介质为陶瓷基材(例如陶瓷管)形式或包含陶瓷基材(例如陶瓷管)的实施方式中,流动步骤期间的烟气流的温度为170℃至350℃。在一些实施方式中,例如在至少一种过滤介质为陶瓷基材(例如陶瓷管)形式或包含陶瓷基材(例如陶瓷管)的实施方式中,流动步骤期间的烟气流的温度为170℃至300℃。在一些实施方式中,例如在至少一种过滤介质为陶瓷基材(例如陶瓷管)形式或包含陶瓷基材(例如陶瓷管)的实施方式中,流动步骤期间的烟气流的温度为170℃至250℃。在一些实施方式中,例如在至少一种过滤介质为陶瓷基材(例如陶瓷管)形式或包含陶瓷基材(例如陶瓷管)的实施方式中,流动步骤期间的烟气流的温度为170℃至200℃。
在一些实施方式中,例如在至少一种过滤介质为陶瓷基材(例如陶瓷管)形式或包含陶瓷基材(例如陶瓷管)的实施方式中,流动步骤期间的烟气流的温度为200℃至400℃。在一些实施方式中,例如在至少一种过滤介质为陶瓷基材(例如陶瓷管)形式或包含陶瓷基材(例如陶瓷管)的实施方式中,流动步骤期间的烟气流的温度为250℃至350℃。
在一些实施方式中,烟气流包含NOx化合物。在一些实施方式中,NOx化合物包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。在一些实施方式中,烟气流还包含以下中的至少一种:氧气(O2),水(H2O),氮气(N2),一氧化碳(CO),二氧化硫(SO2),三氧化硫(SO3),一种或多种烃,或其任意组合。
在一些实施方式中,使至少一种过滤介质再生的方法包括提高所述至少一种过滤介质的NOx去除效率。
在一些实施方式中,提高至少一种过滤介质的NOx去除效率包括将NO2浓度增加到NOx化合物总浓度的2%至99%。在一些实施方式中,提高至少一种过滤介质的NOx去除效率包括将NO2浓度增加到NOx化合物总浓度的5%至99%。在一些实施方式中,提高至少一种过滤介质的NOx去除效率包括将NO2浓度增加到NOx化合物总浓度的10%至99%。在一些实施方式中,提高至少一种过滤介质的NOx去除效率包括将NO2浓度增加到NOx化合物总浓度的25%至99%。在一些实施方式中,提高至少一种过滤介质的NOx去除效率包括将NO2浓度增加到NOx化合物总浓度的50%至99%。在一些实施方式中,提高至少一种过滤介质的NOx去除效率包括将NO2浓度增加到NOx化合物总浓度的75%至99%。在一些实施方式中,提高至少一种过滤介质的NOx去除效率包括将NO2浓度增加到NOx化合物总浓度的95%至99%。
在一些实施方式中,提高至少一种过滤介质的NOx去除效率包括将NO2浓度增加到NOx化合物总浓度的2%至95%。在一些实施方式中,提高至少一种过滤介质的NOx去除效率包括将NO2浓度增加到NOx化合物总浓度的2%至75%。在一些实施方式中,提高至少一种过滤介质的NOx去除效率包括将NO2浓度增加到NOx化合物总浓度的2%至50%。在一些实施方式中,提高至少一种过滤介质的NOx去除效率包括将NO2浓度增加到NOx化合物总浓度的2%至25%。在一些实施方式中,提高至少一种过滤介质的NOx去除效率包括将NO2浓度增加到NOx化合物总浓度的2%至10%。在一些实施方式中,提高至少一种过滤介质的NOx去除效率包括将NO2浓度增加到NOx化合物总浓度的2%至5%。
在一些实施方式中,提高至少一种过滤介质的NOx去除效率包括将NO2浓度增加到NOx化合物总浓度的5%至95%。在一些实施方式中,提高至少一种过滤介质的NOx去除效率包括将NO2浓度增加到NOx化合物总浓度的10%至75%。在一些实施方式中,提高至少一种过滤介质的NOx去除效率包括将NO2浓度增加到NOx化合物总浓度的25%至50%。
在一些实施方式中,通过将至少一种氧化剂引入烟气流中来增加NO2的浓度。在一些实施方式中,至少一种氧化剂选自:过氧化氢(H2O2),臭氧(O3),羟基自由基或它们的任意组合。在一些实施方式中,至少一种氧化剂选自下组:H2O2,O3,羟基自由基,及其任意组合。在一些实施方式中,通过将额外的NO2引入烟气流中来增加NO2的浓度。
在一些实施方式中,提高至少一种过滤介质的NOx去除效率还包括添加浓度为烟气流浓度的0.0001%至0.5%的氨(NH3)。在一些实施方式中,提高至少一种过滤介质的NOx去除效率还包括添加浓度为烟气流浓度的0.001%至0.5%的NH3。在一些实施方式中,提高至少一种过滤介质的NOx去除效率还包括添加浓度为烟气流浓度的0.01%至0.5%的氨NH3。在一些实施方式中,提高至少一种过滤介质的NOx去除效率还包括添加浓度为烟气流浓度的0.1%至0.5%的氨NH3。
在一些实施方式中,提高至少一种过滤介质的NOx去除效率还包括添加浓度为烟气流浓度的0.0001%至0.1%的NH3。在一些实施方式中,提高至少一种过滤介质的NOx去除效率还包括添加浓度为烟气流浓度的0.0001%至0.05%的NH3。在一些实施方式中,提高至少一种过滤介质的NOx去除效率还包括添加浓度为烟气流浓度的0.0001%至0.005%的NH3。
在一些实施方式中,提高至少一种过滤介质的NOx去除效率还包括添加浓度为烟气流浓度的0.005%至0.1%的NH3。在一些实施方式中,提高至少一种过滤介质的NOx去除效率还包括添加浓度为烟气流浓度的0.005%至0.05%的NH3。
在一些实施方式中,在提高步骤之后,至少一种过滤介质的NOx去除效率比在提供步骤期间高至少0.5%。在一些实施方式中,在提高步骤之后,至少一种过滤介质的NOx去除效率比在提供步骤期间高至少1%。在一些实施方式中,在提高步骤之后,至少一种过滤介质的NOx去除效率比在提供步骤期间高至少5%。在一些实施方式中,在提高步骤之后,至少一种过滤介质的NOx去除效率比在提供步骤期间高至少10%。在一些实施方式中,在提高步骤之后,至少一种过滤介质的NOx去除效率比在提供步骤期间高至少25%。在一些实施方式中,在提高步骤之后,至少一种过滤介质的NOx去除效率比在提供步骤期间高至少50%。在一些实施方式中,在提高步骤之后,至少一种过滤介质的NOx去除效率比在提供步骤期间高至少75%。在一些实施方式中,在提高步骤之后,至少一种过滤介质的NOx去除效率比在提供步骤期间高至少100%。
在一些实施方式中,提高NOx去除效率包括从至少一种过滤介质中去除至少一些/一部分的ABS沉积物、AS沉积物或其任意组合。在一些实施方式中,提高NOx去除效率包括从至少一种过滤介质中去除至少10%的ABS沉积物、AS沉积物或其任意组合。在一些实施方式中,提高NOx去除效率包括从至少一种过滤介质中去除至少25%的ABS沉积物、AS沉积物或其任意组合。在一些实施方式中,提高NOx去除效率包括从至少一种过滤介质中去除至少50%的ABS沉积物、AS沉积物或其任意组合。在一些实施方式中,提高NOx去除效率包括从至少一种过滤介质中去除至少75%的ABS沉积物、AS沉积物或其任意组合。在一些实施方式中,提高NOx去除效率包括从至少一种过滤介质中去除至少95%的ABS沉积物、AS沉积物或其任意组合。在一些实施方式中,提高NOx去除效率包括从至少一种过滤介质中去除所有的ABS沉积物、AS沉积物或其任意组合。
在一些实施方式中,在提高步骤之后,ABS沉积物以至少一种过滤介质的0.01质量%至98质量%的浓度设置在所述至少一种过滤介质的催化剂材料上。在一些实施方式中,在提高步骤之后,ABS沉积物以至少一种过滤介质的0.01质量%至90质量%的浓度设置在所述至少一种过滤介质的催化剂材料上。在一些实施方式中,在提高步骤之后,ABS沉积物以至少一种过滤介质的0.01质量%至50质量%的浓度设置在所述至少一种过滤介质的催化剂材料上。在一些实施方式中,在提高步骤之后,ABS沉积物以至少一种过滤介质的0.01质量%至20质量%的浓度设置在所述至少一种过滤介质的催化剂材料上。在一些实施方式中,在提高步骤之后,ABS沉积物以至少一种过滤介质的0.01质量%至10质量%的浓度设置在所述至少一种过滤介质的催化剂材料上。在一些实施方式中,在提高步骤之后,ABS沉积物以至少一种过滤介质的0.01质量%至5质量%的浓度设置在所述至少一种过滤介质的催化剂材料上。在一些实施方式中,在提高步骤之后,ABS沉积物以至少一种过滤介质的0.01质量%至1质量%的浓度设置在所述至少一种过滤介质的催化剂材料上。在一些实施方式中,在提高步骤之后,ABS沉积物以至少一种过滤介质的0.01质量%至0.1质量%的浓度设置在所述至少一种过滤介质的催化剂材料上。
在一些实施方式中,在提高步骤之后,ABS沉积物以所述至少一种过滤介质的0.1质量%至98质量%的浓度设置在至少一种过滤介质的催化剂材料上。在一些实施方式中,在提高步骤之后,ABS沉积物以至少一种过滤介质的1质量%至98质量%的浓度设置在至少一种过滤介质的催化剂材料上。在一些实施方式中,在提高步骤之后,ABS沉积物以至少一种过滤介质的5质量%至98质量%的浓度设置在至少一种过滤介质的催化剂材料上。在一些实施方式中,在提高步骤之后,ABS沉积物以至少一种过滤介质的10质量%至98质量%的浓度设置在至少一种过滤介质的催化剂材料上。在一些实施方式中,在提高步骤之后,ABS沉积物以至少一种过滤介质的20质量%至98质量%的浓度设置在至少一种过滤介质的催化剂材料上。在一些实施方式中,在提高步骤之后,ABS沉积物以至少一种过滤介质的50质量%至98质量%的浓度设置在至少一种过滤介质的催化剂材料上。在一些实施方式中,在提高步骤之后,ABS沉积物以至少一种过滤介质的90质量%至98质量%的浓度设置在至少一种过滤介质的催化剂材料上。
在一些实施方式中,在提高步骤之后,ABS沉积物以所述至少一种过滤介质的0.1质量%至90质量%的浓度设置在至少一种过滤介质的催化剂材料上。在一些实施方式中,在提高步骤之后,ABS沉积物以所述至少一种过滤介质的1质量%至50质量%的浓度设置在至少一种过滤介质的催化剂材料上。在一些实施方式中,在提高步骤之后,ABS沉积物以所述至少一种过滤介质的5质量%至20质量%的浓度设置在至少一种过滤介质的催化剂材料上。
本公开的一些实施方式涉及一种清洁烟气流的方法。在一些实施方式中,清洁烟气流的方法可以包括使烟气流流过本文所述的过滤介质(即,横向于过滤介质的横截面,以使烟气流通过所述至少一种过滤介质的横截面)。
在清洁烟气流的方法的一些实施方式中,烟气流可包含NOx化合物。在一些实施方式中,NOx化合物可以包含一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。在一些实施方式中,烟气流还可以包含二氧化硫(SO2)和氨(NH3)。
在一些实施方式中,基于烟气流的总体积,SO2、NH3和NOx化合物的量为至少1mg/m3。在一些实施方式中,基于烟气流的总体积,SO2、NH3和NOx化合物的量为至少2mg/m3。在一些实施方式中,基于烟气流的总体积,SO2、NH3和NOx化合物的量为至少5mg/m3。在一些实施方式中,基于烟气流的总体积,SO2、NH3和NOx化合物的量为至少10mg/m3。在一些实施方式中,基于烟气流的总体积,SO2、NH3和NOx化合物的量为至少25mg/m3。在一些实施方式中,基于烟气流的总体积,SO2、NH3和NOx化合物的量为至少50mg/m3。在一些实施方式中,基于烟气流的总体积,SO2、NH3和NOx化合物的量为至少100mg/m3。
在清洁烟气流的方法的一些实施方式中,该方法可以包括保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率。在清洁烟气流的方法的一些实施方式中,该方法可以包括保持所述至少一种过滤介质的NOx去除效率的变化不超过1%。在清洁烟气流的方法的一些实施方式中,该方法可以包括保持所述至少一种过滤介质的NOx去除效率的变化不超过5%。在清洁烟气流的方法的一些实施方式中,该方法可以包括保持所述至少一种过滤介质的NOx去除效率的变化不超过10%。
在一些实施方式中,保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率包括使从过滤介质的上游侧测量的NO2浓度在NOx化合物总浓度的2%至99%。在一些实施方式中,保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率包括使从过滤介质的上游侧测量的NO2浓度在NOx化合物总浓度的5%至99%。在一些实施方式中,保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率包括使从过滤介质的上游侧测量的NO2浓度在NOx化合物总浓度的10%至99%。在一些实施方式中,保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率包括使从过滤介质的上游侧测量的NO2浓度在NOx化合物总浓度的25%至99%。在一些实施方式中,保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率包括使从过滤介质的上游侧测量的NO2浓度在NOx化合物总浓度的50%至99%。在一些实施方式中,保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率包括使从过滤介质的上游侧测量的NO2浓度在NOx化合物总浓度的75%至99%。在一些实施方式中,保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率包括使从过滤介质的上游侧测量的NO2浓度在NOx化合物总浓度的95%至99%。
在一些实施方式中,保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率包括使从过滤介质的上游侧测量的NO2浓度在NOx化合物总浓度的2%至95%。在一些实施方式中,保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率包括使从过滤介质的上游侧测量的NO2浓度在NOx化合物总浓度的2%至75%。在一些实施方式中,保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率包括使从过滤介质的上游侧测量的NO2浓度在NOx化合物总浓度的2%至50%。在一些实施方式中,保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率包括使从过滤介质的上游侧测量的NO2浓度在NOx化合物总浓度的2%至25%。在一些实施方式中,保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率包括使从过滤介质的上游侧测量的NO2浓度在NOx化合物总浓度的2%至10%。在一些实施方式中,保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率包括使从过滤介质的上游侧测量的NO2浓度在NOx化合物总浓度的2%至5%。
在一些实施方式中,保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率包括使从过滤介质的上游侧测量的NO2浓度在NOx化合物总浓度的5%至95%。在一些实施方式中,保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率包括使从过滤介质的上游侧测量的NO2浓度在NOx化合物总浓度的10%至75%。在一些实施方式中,保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率包括使从过滤介质的上游侧测量的NO2浓度在NOx化合物总浓度的25%至50%。
在一些实施方式中,保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率包括控制从过滤介质的下游侧测量的NO2浓度在烟气流浓度的0.0001%至0.5%。在一些实施方式中,保持所述至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率包括控制从过滤介质的下游侧测量的NO2浓度在烟气流浓度的0.001%至0.5%。在一些实施方式中,保持所述至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率包括控制从过滤介质的下游侧测量的NO2浓度在烟气流浓度的0.01%至0.5%。在一些实施方式中,保持所述至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率包括控制从过滤介质的下游侧测量的NO2浓度在烟气流浓度的0.1%至0.5%。
在一些实施方式中,保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率包括控制从过滤介质的下游侧测量的NO2浓度在烟气流浓度的0.0001%至0.1%。在一些实施方式中,保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率包括控制从过滤介质的下游侧测量的NO2浓度在烟气流浓度的0.0001%至0.01%。在一些实施方式中,保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率包括控制从过滤介质的下游侧测量的NO2浓度在烟气流浓度的0.0001%至0.001%。
在一些实施方式中,保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率可包括控制从过滤介质的下游侧测量的NO2浓度在烟气流浓度的0.001%至0.1%。在一些实施方式中,保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率可包括控制从过滤介质的下游侧测量的NO2浓度在烟气流浓度的0.01%至0.1%。
在一些实施方式中,NOx效率保持在初始NOx效率的至少70%的量。在一些实施方式中,NOx效率保持在初始NOx效率的至少75%的量。在一些实施方式中,NOx效率保持在初始NOx效率的至少80%的量。在一些实施方式中,NOx效率保持在初始NOx效率的至少85%的量。在一些实施方式中,NOx效率保持在初始NOx效率的至少90%的量。在一些实施方式中,NOx效率保持在初始NOx效率的至少95%的量。在一些实施方式中,NOx效率保持在初始NOx效率的至少99%的量。
在一些实施方式中,至少一种过滤介质的NOx去除效率保持在初始NOx效率的70%至99%。在一些实施方式中,至少一种过滤介质的NOx去除效率保持在初始NOx效率的75%至99%。在一些实施方式中,至少一种过滤介质的NOx去除效率保持在初始NOx效率的80%至99%。在一些实施方式中,至少一种过滤介质的NOx去除效率保持在初始NOx效率的85%至99%。在一些实施方式中,至少一种过滤介质的NOx去除效率保持在初始NOx效率的90%至99%。在一些实施方式中,至少一种过滤介质的NOx去除效率保持在初始NOx效率的95%至99%。
在一些实施方式中,至少一种过滤介质的NOx去除效率保持在初始NOx效率的70%至95%。在一些实施方式中,至少一种过滤介质的NOx去除效率保持在初始NOx效率的70%至90%。在一些实施方式中,至少一种过滤介质的NOx去除效率保持在初始NOx效率的70%至85%。在一些实施方式中,至少一种过滤介质的NOx去除效率保持在初始NOx效率的70%至80%。在一些实施方式中,至少一种过滤介质的NOx去除效率保持在初始NOx效率的70%至75%。
在一些实施方式中,至少一种过滤介质的NOx去除效率保持在初始NOx效率的75%至95%。在一些实施方式中,至少一种过滤介质的NOx去除效率保持在初始NOx效率的80%至90%。
在一些实施方式中,通过增加NO2来保持NOx效率。在一些实施方式中,NO2周期性地增加。在一些实施方式中,NO2连续地增加。在一些实施方式中,NO2的周期性添加以恒定的时间间隔发生。在一些实施方式中,NO2的周期性添加以可变的时间间隔发生。在一些实施方式中,NO2的周期性添加以随机的时间间隔发生。
在一些实施方式中,NO2的周期性添加包括每1至40,000小时增加NO2。在一些实施方式中,NO2的周期性添加包括每10至40,000小时增加NO2。在一些实施方式中,NO2的周期性添加包括每100至40,000小时增加NO2。在一些实施方式中,NO2的周期性添加包括每1,000至40,000小时增加NO2。在一些实施方式中,NO2的周期性添加包括每5,000至40,000小时增加NO2。在一些实施方式中,NO2的周期性添加包括每10,000至40,000小时增加NO2。在一些实施方式中,NO2的周期性添加包括每20,000至40,000小时增加NO2。在一些实施方式中,NO2的周期性添加包括每30,000至40,000小时增加NO2。
在一些实施方式中,NO2的周期性添加包括每1至30,000小时增加NO2。在一些实施方式中,NO2的周期性添加包括每1至20,000小时增加NO2。在一些实施方式中,NO2的周期性添加包括每1至10,000小时增加NO2。在一些实施方式中,NO2的周期性添加包括每1至5,000小时增加NO2。在一些实施方式中,NO2的周期性添加包括每1至1,000小时增加NO2。在一些实施方式中,NO2的周期性添加包括每1至100小时增加NO2。在一些实施方式中,NO2的周期性添加包括每1至10小时增加NO2。
在一些实施方式中,NO2的周期性添加包括每10至30,000小时增加NO2。在一些实施方式中,NO2的周期性添加包括每100至20,000小时增加NO2。在一些实施方式中,NO2的周期性添加包括每1,000至5,000小时增加NO2。
在一些实施方式中,NO2的连续添加包括以上游NOx化合物的总流速的2%至99%的流速提供NO2。在一些实施方式中,NO2的连续添加包括以上游NOx化合物的总流速的5%至99%的流速提供NO2。在一些实施方式中,NO2的连续添加包括以上游NOx化合物的总流速的10%至99%的流速提供NO2。在一些实施方式中,NO2的连续添加包括以上游NOx化合物的总流速的20%至99%的流速提供NO2。在一些实施方式中,NO2的连续添加包括以上游NOx化合物的总流速的30%至99%的流速提供NO2。在一些实施方式中,NO2的连续添加包括以上游NOx化合物的总流速的40%至99%的流速提供NO2。在一些实施方式中,NO2的连续添加包括以上游NOx化合物的总流速的50%至99%的流速提供NO2。在一些实施方式中,NO2的连续添加包括以上游NOx化合物的总流速的60%至99%的流速提供NO2。在一些实施方式中,NO2的连续添加包括以上游NOx化合物的总流速的70%至99%的流速提供NO2。在一些实施方式中,NO2的连续添加包括以上游NOx化合物的总流速的80%至99%的流速提供NO2。在一些实施方式中,NO2的连续添加包括以上游NOx化合物的总流速的95%至99%的流速提供NO2。
在一些实施方式中,NO2的连续添加包括以上游NOx化合物的总流速的2%至95%的流速提供NO2。在一些实施方式中,NO2的连续添加包括以上游NOx化合物的总流速的2%至90%的流速提供NO2。在一些实施方式中,NO2的连续添加包括以上游NOx化合物的总流速的2%至80%的流速提供NO2。在一些实施方式中,NO2的连续添加包括以上游NOx化合物的总流速的2%至70%的流速提供NO2。在一些实施方式中,NO2的连续添加包括以上游NOx化合物的总流速的2%至60%的流速提供NO2。在一些实施方式中,NO2的连续添加包括以上游NOx化合物的总流速的2%至50%的流速提供NO2。在一些实施方式中,NO2的连续添加包括以上游NOx化合物的总流速的2%至40%的流速提供NO2。在一些实施方式中,NO2的连续添加包括以上游NOx化合物的总流速的2%至30%的流速提供NO2。在一些实施方式中,NO2的连续添加包括以上游NOx化合物的总流速的2%至20%的流速提供NO2。在一些实施方式中,NO2的连续添加包括以上游NOx化合物的总流速的2%至10%的流速提供NO2。在一些实施方式中,NO2的连续添加包括以上游NOx化合物的总流速的2%至5%的流速提供NO2。
在一些实施方式中,NO2的连续添加包括以上游NOx化合物的总流速的5%至95%的流速提供NO2。在一些实施方式中,NO2的连续添加包括以上游NOx化合物的总流速的10%至90%的流速提供NO2。在一些实施方式中,NO2的连续添加包括以上游NOx化合物的总流速的20%至80%的流速提供NO2。在一些实施方式中,NO2的连续添加包括以上游NOx化合物的总流速的30%至70%的流速提供NO2。在一些实施方式中,NO2的连续添加包括以上游NOx化合物的总流速的40%至60%的流速提供NO2。
图1A-1D描绘了根据本公开的示例性过滤介质的实施方式。
参照图1A,可以将至少一个过滤介质101容纳在至少一个滤袋100中。烟气流102可以通过横截面A而流过至少一个过滤介质101。在烟气流102流过所述至少一个过滤介质101时,烟气流102可以流经所述至少一个滤袋,如垂直定向的箭头所示。
图1B描绘了根据本公开的一些实施方式的示例性过滤介质101。如图1B中所示,烟气流102可以包含NOx化合物和固体颗粒107,该烟气流102可以流动通过横截面A从过滤介质101的上游侧103流到过滤介质的下游侧104。尽管未示出,但是在一些实施方式中,过滤介质101的上游侧103可以对应于滤袋(例如滤袋100)的外部。类似地,过滤介质101的下游侧104可以对应于滤袋(例如滤袋100)的内部。在一些实施方式中,过滤介质101可包括至少一个保护膜106和一个或多个毡垫108,该毡垫108在以下中的至少一者之上:过滤介质101的上游侧103,过滤介质101的下游侧104a或其任意组合。在一些实施方式中,一个或多个毡垫108可以位于多孔催化膜105上。在一些实施方式中,一个或多个毡垫108和多孔催化膜105的组合可以被称为多孔催化层(图1B中未显示)。
图1C描绘了多孔催化膜105的非限制性示例性实施方式。如图所示,多孔催化膜105可以在多孔催化膜105的至少一个表面上包括催化剂颗粒109。ABS沉积物110可以设置在催化剂颗粒109的表面上。
图1D描绘了过滤介质101的另一非限制性示例性实施方式。如图所示,过滤介质101可包括多孔催化层111。在一些非限制性实施方式中,过滤介质101可采取滤袋的形式。在一些实施方式中,多孔催化层111可以涂覆有催化剂材料(图1D中未示出),例如催化剂颗粒。在一些实施方式中,催化剂材料可以通过本文所述的一种或多种粘合剂(未示出)粘附至多孔催化层111。在一些实施方式中,过滤介质101可以包括多孔保护膜106。
实施例
实施例1:通过NO和NO2气体混合物进行的过滤介质的原位“流通”再生,该过滤介
质包括催化剂涂覆的复合制品
根据美国专利第6,331,351号,在具有通过聚合物粘合剂粘附在表面上的活性催化剂颗粒的多孔基材上制备示例性过滤介质,该过滤介质包括催化剂涂覆的复合制品形式的催化剂材料的非限制性实例。
通过NO和NO2混合物进行的原位“流通”再生
在暴露于烟气流之后,将包括催化剂涂覆的复合样品的过滤介质从现场收回。通过傅立叶变换红外光谱法(FTIR,Thermal Nicolet iS50)证实硫酸氢铵在收回的样品上的沉积。在原位再生期间,将包括催化剂涂覆的复合样品的4.5英寸(~1.77cm)x 4.5英寸(~1.77cm)样品过滤介质放入反应器中。将包含310ppm NO、330ppm NO2、4%O2、8%水分和N2的气体混合物设置为在230℃下以2升/分钟的总流速流过催化剂涂覆的复合样品。用MKSMULTI-GASTM 2030D FTIR分析仪(马萨诸塞州安多弗的MKS仪器公司(MKS Instruments,Andover,MA))监测气相NO和NO2浓度。通过由TG-20O3发生器(爱荷华州赫尔的臭氧解决方案公司(Ozone solutions,Hull,IA))产生的O3将NO部分氧化为NO2来获得NO和NO2的气体混合物。在原位再生处理之前和原位再生处理之后的2、4、6、8、10小时测量NOx去除效率。
NOx反应效率
测试了包括催化剂涂覆的复合制品的过滤介质在230℃下从模拟烟气中获得的催化NOx去除效率。模拟烟气包含200ppm NO、200ppm NH3、5%O2和N2,并且总流速为3.4升/分钟。为了确定NOx的去除效率,用MKS MULTI-GASTM 2030D FTIR分析仪(马萨诸塞州安多弗的MKS仪器公司)监测上游NO浓度(即暴露于过滤介质之前进入腔室的NOx的浓度)和下游NO浓度(即暴露于过滤介质之后离开腔室的NOx的浓度)。根据以下公式计算NOx去除效率,其中‘NO’表示相应流中NO的浓度。
NOx去除效率(“DeNOx”)(%)=(NO入–NO出)/NO入×100%。结果如图2所示。
实施例2:通过NO和NO2气体混合物进行的包括催化复合制品的过滤介质的原位
“流通”再生:
根据国际公开第WO 2019/099025号形成包括催化复合制品的过滤介质。该过滤介质包括具有层状组件的催化复合制品,该层状组件包括具有第一上游侧和第二下游侧的聚四氟乙烯(PTFE)+催化剂复合膜;和一个或多个毡垫。每个毡垫由PTFE短纤维形成的摇粒绒形成。过滤介质通过针刺工艺、针工艺或这两者形成的多个穿孔连接在一起。
使用美国专利第7,791,861号中所述的一般干混方法制备上述过滤介质的PTFE+催化剂复合膜。形成复合带,然后根据美国专利第3,953,556号的教导将其单轴膨胀。所得的多孔原纤化膨胀PTFE(ePTFE)复合膜包括持久地与ePTFE结节和原纤基质结合并固定的负载催化剂颗粒。
通过NO和NO2混合物进行的原位“流通”再生
在230℃下用400ppm NO、440ppm NH3、3000ppm SO2和8%的水分原位污染包括上述样品催化复合制品的样品过滤介质,并从创新燃烧技术公司(Innovative combustionTechnologies,即ICT)收回。在原位再生过程中,将从ICT收回的包括方形催化复合样品(4.5英寸x 4.5英寸)的特定过滤介质放入反应器中。将包含330ppm NO、330ppm NO2、4%O2、8%水分和N2的气体混合物设置为在230℃下以2升/分钟的总流速流过催化复合样品。通过由TG-20 O3发生器(爱荷华州赫尔的臭氧解决方案公司)产生的O3将NO部分氧化为NO2来获得NO和NO2的气体混合物。在原位再生处理之前和原位再生处理之后的4、10、15、21、24小时测量NOx去除效率。用MKS MULTI-GASTM 2030D FTIR分析仪(马萨诸塞州安多弗的MKS仪器公司)监测下游气相NO和NO2浓度(即暴露于过滤介质之后离开腔室的NOx的浓度)
NOx反应效率
测试了包括样品催化复合制品的过滤介质在230℃下从模拟烟气中获得的催化NOx去除效率。模拟烟气包含200ppm NO、200ppm NH3、5体积%O2、5%水分和N2,并且总流速为3.4升/分钟。为了确定NOx去除效率,用MKS MULTI-GASTM 2030D FTIR分析仪(马萨诸塞州安多弗的MKS仪器公司)监测上游NO浓度(即暴露于过滤介质之前进入腔室的NOx的浓度)和下游NO浓度(即暴露于过滤介质之后离开腔室的NOx的浓度)。根据以下公式计算NOx去除效率,其中‘NO’表示相应流中NO的浓度。
NOx去除效率(“DeNOx”)(%)=(NO入–NO出)/NO入×100%。
相对DeNOx去除效率(%)=再生后的DeNOx/新鲜对照样品的DeNOx。结果如图3和4所示。
实施例3:通过NO、NO2和NH3气体混合物进行的包括催化复合制品的过滤介质的原
位“流通”再生
使用实施例2中所述的催化复合制品。
通过NO、NO2和NH3混合物进行的原位“流通”再生
在230℃下用400ppm NO、440ppm NH3、3000ppm SO2和8%水分原位污染包括实施例2中所述的样品催化复合制品的样品过滤介质,并从创新燃烧技术公司(ICT)收回。在原位再生过程中,将从ICT收回的包括方形催化复合样品(4.5英寸x 4.5英寸)的特定过滤介质放入反应器中。将包含330ppm NO、330ppm NO2、85ppm NH3、4%O2、8%水分和N2的气体混合物设置为在230℃下以2升/分钟的总流速流过催化复合样品。通过由TG-20 O3发生器(爱荷华州赫尔的臭氧解决方案公司)产生的O3将NO部分氧化为NO2来获得NO+NO2气体混合物。在原位再生处理之前和原位再生处理之后的4、10、15、21小时测量NOx去除效率。用MKSMULTI-GASTM2030D FTIR分析仪(马萨诸塞州安多弗的MKS仪器公司)监测下游气相NO和NO2浓度(即暴露于过滤介质之后离开腔室的NOx的浓度)
NOx反应效率
如实施例2中所述,测试了包括样品催化复合制品的过滤介质在230℃下从模拟烟气中获得的催化NOx去除效率。
NOx去除效率(“DeNOx”)(%)=(NO入–NO出)/NO入×100%。
相对DeNOx去除效率(%)=再生后的DeNOx/新鲜对照样品的DeNOx。结果如图5和6所示。
实施例4:通过NO、NO2和NH3气体混合物进行的包括催化复合制品的过滤介质的原
位“流经”再生
使用如实施例2中所述的催化复合制品。
通过NO、NO2和NH3混合物进行的原位“流经”再生
在230℃下用400ppm NO、440ppm NH3、3000ppm SO2和8%水分原位污染包括实施例2中所述的样品催化复合制品的样品过滤介质,并从创新燃烧技术公司(ICT)收回。在原位再生过程中,将从ICT收回的包括方形催化复合样品(4.5英寸x 4.5英寸)的特定过滤介质包裹在空心椭圆圆柱不锈钢网周围,并放入反应器中。将包含330ppm NO、330ppm NO2、85ppm NH3、4%O2、8%水分和N2的气体混合物设置为在230℃下以2升/分钟的总流速流经催化复合样品。通过由TG-20O3发生器(爱荷华州赫尔的臭氧解决方案公司)产生的O3将NO部分氧化为NO2来获得NO+NO2气体混合物。在原位再生处理之前和原位再生处理之后的4小时测量NOx去除效率。
NOx反应效率
如实施例2中所述,测试了包括样品催化复合制品的过滤介质在230℃下从模拟烟气中获得的催化NOx去除效率。
NOx去除效率(“DeNOx”)(%)=(NO入–NO出)/NO入×100%。
相对DeNOx去除效率(%)=再生后的DeNOx/新鲜对照样品的DeNOx。结果如图7所示。
实施例5:通过NO、NO2和NH3气体混合物进行的包括催化滤袋的过滤介质的原位“流
通”再生
由实施例2中所述的催化复合制品制备了四个催化滤袋(直径65mm,长度1630mm)。
原位沉积硫酸氢铵
在创新燃烧技术公司,在230℃下用200ppm NO、240ppm NH3、3000ppm SO2和8%水分原位污染包括样品催化滤袋的过滤介质4小时。
通过NO、NO2和NH3混合物进行的原位“流通”再生
在原位再生过程中,使用如上所述被原位污染的包括4个催化滤袋的特定过滤介质。将包含30ppm NO、30ppm NO2、8ppm NH3、10%O2、8%水分和N2的气体混合物设置为在230℃下以25.3SCFM的总流速流过催化滤袋20小时。
NOx反应效率
在创新燃烧技术公司,测试了包括样品催化滤袋的过滤介质在230℃下从模拟烟气获得的NOx去除效率。模拟烟气包含200ppm NO、190ppm NH3、10%O2、8%水分和N2,并且总流速为25.3标准立方英尺/分钟(SCFM)。为了确定NOx去除效率,用MKS MULTI-GASTM 2030DFTIR分析仪(马萨诸塞州安多弗的MKS仪器公司)监测上游NO和NO2浓度(即暴露于过滤介质之前进入腔室的NOx的浓度)和下游NO和NO2浓度(即暴露于过滤介质之后离开腔室的NOx的浓度)。根据以下公式计算NOx去除效率,其中‘NOx’表示相应流中NO和NO2的总浓度。
NOx去除效率(“DeNOx效率”)(%)=(NOx入–NOx出)/NOx入×100%。结果如图8所示。
实施例6:暴露于SO2的长期NOx去除反应
使用如实施例2中所述的催化复合制品。
通过NO、NO2和NH3混合物进行的长期流通DeNOx反应(在过滤介质的下游侧具有过 量的NO2以及不具有过量的NO2 )
测试了包括样品催化复合制品的过滤介质在230℃下从模拟烟气中获得的催化NOx去除效率。模拟烟气包含13.5ppm SO2、200ppm NOx(NO+NO2)、200ppm NH3、5%O2、5%水分和N2,并且总流速为3.4升/分钟。从气瓶中引入NO2。控制入口NO2浓度以在下游具有过量NO2(1-8pm)和不过量的NO2(即,暴露于过滤介质后离开腔室的NOx的浓度)。为了确定NOx去除效率,用MKS MULTI-GASTM 2030D FTIR分析仪(马萨诸塞州安多弗的MKS仪器公司)监测上游NO和NO2浓度(即暴露于过滤介质之前进入腔室的NOx的浓度)和下游NO和NO2浓度。根据以下公式计算NOx去除效率,其中‘NOx’表示相应流中NO和NO2的总浓度。
NOx去除效率(“DeNOx效率”)(%)=(NOx入–NOx出)/NOx入×100%。结果如图9-11所示。
实施例7:在暴露于SO2的情况下通过NO、NO2和NH3气体混合物进行的包括催化复合
制品的过滤介质的原位“流通”再生
使用如实施例2中所述的催化复合制品。
在暴露于SO2的情况下通过NO、NO2和NH3混合物进行的原位“流通”再生(在过滤介
质的下游侧具有受控的NO2泄漏)
在230℃下用400ppm NO、440ppm NH3、3000ppm SO2和8%水分原位污染包括实施例2中所述的样品催化复合制品的样品过滤介质,并从创新燃烧技术公司(ICT)收回。在原位再生过程中,将从ICT收回的包括方形催化复合样品(4.5英寸x 4.5英寸)的特定过滤介质放入反应器中。再生之前(0-2小时阶段内)、再生期间(3-51小时阶段内)和再生之后(55-60小时阶段内)的催化NOx去除效率如图12所示。在230℃下,用总流速为3.4升/分钟的200ppmNO、200ppm NH3、5%O2、5%水分和N2测试再生之前和再生子后的催化NOx去除效率。在再生期间,模拟烟气包含13.5ppm SO2、200ppm NOx(NO+NO2)、200ppm NH3、5%O2、5%水分和N2,并且总流速为3.4升/分钟。控制入口NO2浓度以在下游具有过量NO2(1-5pm,图12)泄漏(即,暴露于过滤介质后离开腔室的NO x的浓度)。从气瓶中引入NO2。
为了确定NOx去除效率,用MKS MULTI-GASTM 2030D FTIR分析仪(马萨诸塞州安多弗的MKS仪器公司)监测上游NO和NO2浓度(即暴露于过滤介质之前进入腔室的NOx的浓度)和下游NO和NO2浓度。根据以下公式计算NOx去除效率,其中‘NO’表示相应流中NO和NO2的总浓度。
NOx去除效率(“DeNOx效率”)(%)=(NOx入–NOx出)/NOx入×100%。结果如图12所示。
实施例8:在暴露于SO2的情况下通过NO、NO2和NH3气体混合物进行的包括催化复合
制品的过滤介质的原位“流通”再生
使用如实施例2中所述的催化复合制品。
在暴露于SO2的情况下通过NO、NO2和NH3混合物进行的原位“流通”再生(在过滤介
质的下游侧具有受控的NO2泄漏)
在230℃下用400ppm NO、440ppm NH3、3000ppm SO2和8%水分原位污染包括实施例2中所述的样品催化复合制品的样品过滤介质,并从创新燃烧技术公司(ICT)返回。在原位再生过程中,将从ICT返回的包括方形催化复合样品(4.5英寸x 4.5英寸)的特定过滤介质放入反应器中。在原位再生之前,在230℃下,用总流速为3.4升/分钟的200ppm NO、200ppmNH3、5%O2、5%水分和N2测试催化NOx去除效率(图13)。在检查再生前的NOx去除效率后,进行了6.2天(148小时)的原位流通再生。在再生期间,模拟烟气包含13.5ppm SO2、200ppm NOx(NO+NO2)、200ppm NH3、5%O2、5%水分和N2,并且总流速为3.4升/分钟。控制入口NO2浓度以在下游具有过量NO2(1-12pm)泄漏(即,暴露于过滤介质后离开腔室的NOx的浓度)。从气瓶中引入NO2。原位再生过程中的催化NOx去除效率如图13所示。在原位再生之前,在230℃下,用总流速为3.4升/分钟的200ppm NO、200ppm NH3、5%O2、5%水分和N2测试催化NOx去除效率,如图13所示。
为了确定NOx去除效率,用MKS MULTI-GASTM 2030D FTIR分析仪(马萨诸塞州安多弗的MKS仪器公司)监测上游NO和NO2浓度(即暴露于过滤介质之前进入腔室的NOx的浓度)和下游NO和NO2浓度。根据以下公式计算NOx去除效率,其中‘NO’表示相应流中NO和NO2的总浓度。
NOx去除效率(“DeNOx效率”)(%)=(NOx入–NOx出)/NOx入×100%。结果如图13所示。
实施例9:具有过滤介质的周期性原位“流通”再生的暴露于SO2的长期NOx去除反应
使用如实施例2中所述的催化复合制品。
在暴露于SO2的情况下通过NO、NO2和NH3混合物进行的周期性原位“流通”再生(在
过滤介质的下游侧具有受控的NO2泄漏)
测试了包括实施例2所述的样品催化复合制品的过滤介质在230℃下,在400小时内(16.7天)从模拟烟气中获得的催化NOx去除效率。模拟烟气包含13.5ppm SO2、200ppm NO、200ppm NH3、5%O2、5%水分和N2,并且总流速为3.4升/分钟。DeNOx去除效率随时间的变化如图10所示,并用作原始数据(图14中的测试DeNOx),以推断长期DeNOx去除效率(图14中的模拟DeNOx)随运行时间的变化。一旦DeNOx去除效率降低至初始DeNOx去除效率的72%或78%(初始DeNOx去除效率为92%,图14),就将开始用NO、NO2和NH3混合物进行原位流通再生(在过滤介质下游侧具有受控的NO2泄漏)。根据实施例8,在用NO、NO2和NH3混合物进行原位流通再生(在过滤介质的下游侧具有受控的NO2泄漏)148小时(6.2天)后,DeNOx去除效率可以恢复至初始DeNOx去除效率的83%或90%(图14)。第一次再生后,一旦DeNOx去除效率降低到初始DeNOx去除效率的72%或78%,就可以定期进行周期性的原位流通再生。该过程如图14所示。
上面描述的本公开的实施方式的变化,修改和变更对于本领域技术人员将是显而易见的。所有这些变化,修改,变更等均旨在落入仅由所附权利要求书限制的本公开的精神和范围内。
尽管已经描述了本公开的几个实施方式,但是应当理解,这些实施方式仅是说明性的,而不是限制性的,并且许多修改对于本领域普通技术人员而言将变得显而易见。例如,本文所讨论的所有尺寸仅作为示例提供,并且意图是说明性的而非限制性的。
在本说明书中明确标识的任何特征或元件也可以被具体排除为如权利要求中所限定的本发明的实施方式的特征或元件。
在本文中描述的内容可以在本文中未具体揭示的任何一种或多种元素、一种或多种限制不存在的情况下实施。因此,例如,在本文的各个例子中,术语“包含”、基本由“……组成”和“由……组成”中的任何一个都可用其它两个中的任一个代替。已经使用的术语和表达用作说明而非限制性的术语,此类术语和表达的使用并不排除对所显示和所描述的特征或其部分的任何等价物,但应意识到可在本公开的范围内进行各种改良。
Claims (63)
1.一种方法,其包括:
提供至少一种过滤介质;
其中,所述至少一种过滤介质包含:
至少一种催化剂材料;和
硫酸氢铵(ABS)沉积物、硫酸铵(AS)沉积物或它们的任意组合;
使烟气流以横向于所述至少一种过滤介质的横截面的方式流动,以使该烟气流通过所述至少一种过滤介质的横截面;
其中,所述烟气流包含:
NOx化合物,其包含:
一氧化氮(NO),和
二氧化氮(NO2);和
提高所述至少一种过滤介质的NOx去除效率;
其中,提高所述至少一种过滤介质的NOx去除效率包括将上游NO2浓度增加到上游NOx化合物总浓度的2%至99%,
其中,所述方法使所述至少一种过滤介质再生。
2.一种方法,其包括:
提供至少一种过滤介质;
其中,所述至少一种过滤介质包含:
至少一种催化剂材料;和
硫酸氢铵(ABS)、硫酸铵(AS)或它们的任意组合;
使烟气流流过或流经所述至少一种过滤介质;
其中,所述烟气流包含:
NOx化合物,其包含:
一氧化氮(NO),和
二氧化氮(NO2);
提高所述至少一种过滤介质的NOx去除效率;
其中,提高所述至少一种过滤介质的NOx去除效率包括将上游NO2浓度增加到上游NOx化合物总浓度的2%至99%;
其中,提高所述至少一种过滤介质的NOx去除效率还包括添加浓度为烟气流浓度的0.0001%至0.5%的氨(NH3);
其中,所述方法使至少一种过滤介质再生。
3.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在流动步骤中,所述烟气流的温度在160℃至280℃的范围内。
4.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,烟气流还包含以下中的至少一种:氧气(O2),水(H2O),氮气(N2),一氧化碳(CO),二氧化硫(SO2),三氧化硫(SO3),一种或多种烃,或其任意组合。
5.如权利要求2所述的方法,其中,使烟气流以横向于所述至少一种过滤介质的横截面的方式流动,以使烟气流通过所述至少一种过滤介质的横截面。
6.如权利要求2所述的方法,其中,烟气流不以横向于所述至少一种过滤介质的横截面的方式流动,以使烟气流不通过所述至少一种过滤介质的横截面。
7.如权利要求1,3-5中任一项所述的方法,其中,烟气流以垂直于至少一种过滤介质的横截面的方式流动。
8.如权利要求6所述的方法,其中,烟气流以平行于所述至少一种过滤介质的横截面的方式流动。
9.如权利要求1,3-5,7中的任一项所述的方法,其中,所述至少一种过滤介质被设置在至少一个滤袋内,其中所述至少一个滤袋被容纳在至少一个滤袋外壳内,并且其中至少一种催化剂材料为催化剂颗粒的形式。
10.如权利要求1,3-5,7,9中任一项所述的方法,其中,所述至少一种过滤介质包括多孔保护层和多孔催化层,其中,所述多孔催化层包含至少一种催化剂材料。
11.如权利要求10所述的方法,其中,所述多孔保护层包括微孔层,其中所述微孔层包括膨胀聚四氟乙烯(ePTFE)膜。
12.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,至少一种催化剂材料通过至少一种粘合剂粘附到过滤介质上。
13.如权利要求12所述的方法,其中,所述至少一种粘合剂选自聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙烯丙烯(FEP)、高分子量聚乙烯(HMWPE)、高分子量聚丙烯(HMWPP)、全氟烷氧基烷烃(PFA)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、偏二氟乙烯(THV)、氯氟乙烯(CFE)或其任意组合。
14.如权利要求9-10,12中任一项所述的方法,其中,多孔催化层包括至少一种聚合物基材。
15.如权利要求14所述的方法,其中,所述至少一种聚合物基材包括以下中的至少一种:聚四氟乙烯、聚(乙烯-共-四氟乙烯)、超高分子量聚乙烯、聚对二甲苯、聚乳酸、聚酰亚胺、聚酰胺、聚芳酰胺、聚苯硫醚、玻璃纤维或其任意组合。
16.如权利要求9-10,12中任一项所述的方法,其中,多孔催化层包括至少一种陶瓷基材。
17.如权利要求16所述的方法,其中,所述至少一种陶瓷基材包括陶瓷纤维,其中所述陶瓷纤维包括碱金属硅酸盐、碱土金属硅酸盐、铝硅酸盐或其任意组合。
18.如权利要求9-10中任一项所述的方法,其中,多孔催化层为包括多孔催化膜和一个或多个毡垫的层状组件的形式,其中所述一个或多个毡垫位于多孔催化膜的至少一侧上。
19.如权利要求18所述的方法,其中,所述一个或多个毡垫包括以下中的至少一种:聚四氟乙烯(PTFE)毡、PTFE摇粒绒、膨胀聚四氟乙烯(ePTFE)毡、ePTFE摇粒绒、织造含氟聚合物短纤维、非织造含氟聚合物短纤维或其任意组合。
20.如权利要求18,19中任一项所述的方法,其中,多孔催化膜包括膨胀聚四氟乙烯(ePTFE)膜。
21.如权利要求10,18-19中任一项所述的方法,其中,催化剂颗粒嵌入多孔催化层中。
22.如权利要求10,18-20中任一项所述的方法,其中,多孔催化层包括以下中的至少一种:聚四氟乙烯(PTFE)、聚(乙烯-共-四氟乙烯)(ETFE)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、聚对二甲苯(PPX)、聚乳酸、聚酰亚胺、聚酰胺、聚芳酰胺、聚苯硫醚、玻璃纤维或其任何组合。
23.如权利要求1-8中任一项所述的方法,其中,所述至少一种过滤介质为陶瓷管的形式,其中所述陶瓷管包括至少一种陶瓷材料。
24.如权利要求16,17,22中任一项所述的方法,其中,在流动步骤期间,烟气流的温度为170℃至450℃。
25.如权利要求23,24中任一项所述的方法,其中,至少一种陶瓷材料选自:硅铝酸铝、钙镁硅酸盐、钙硅酸盐纤维或其任意组合。
26.如权利要求24-25中任一项所述的方法,其中,至少一种催化剂为催化剂颗粒的形式,其中所述催化剂颗粒在所述至少一种陶瓷材料上形成涂层。
27.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述至少一种催化剂材料包括以下中的至少一种:一氧化钒(VO)、三氧化二钒(V2O3)、二氧化钒(VO2)、五氧化二钒(V2O5)、三氧化钨(WO3)、三氧化钼(MoO3)、二氧化钛(TiO2)、二氧化硅(SiO2)、三氧化铝(Al2O3)、氧化锰(MnO2)、沸石或其任意组合。
28.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在提供步骤期间,ABS沉积物以所述至少一种过滤介质的0.01质量%至99质量%的浓度设置在该至少一种过滤介质的催化剂材料上。
29.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在提高步骤后,ABS沉积物以所述至少一种过滤介质的0.01质量%至98质量%的浓度设置在该至少一种过滤介质的催化剂材料上。
30.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,通过向烟气流中引入至少一种氧化剂来增加NO2的浓度。
31.如权利要求21所述的方法,其中,至少一种氧化剂选自:过氧化氢(H2O2)、臭氧(O3)、羟基自由基或它们的任意组合。
32.如权利要求21所述的方法,其中,通过将额外的NO2引入烟气流中来增加NO2的浓度。
33.如权利要求1,3,4,7,9-32中任一项所述的方法,其还包括以烟气流浓度的0.0001%至0.5%的浓度添加NH3。
34.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在提高步骤之后,至少一种过滤介质的NOx去除效率比在提供步骤期间高至少0.5%。
35.如权利要求2所述的方法,其中,所述至少一种过滤介质为以下形式中的至少一种:滤袋、蜂窝结构、整料结构或它们的任意组合。
36.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,提高NOx去除效率包括从至少一种过滤介质中去除至少一些ABS沉积物、AS沉积物或它们的任意组合。
37.一种方法,其包括:
提供至少一种过滤介质;
其中,所述至少一种过滤介质包含至少一种催化剂材料;
使烟气流以横向于至少一种过滤介质的横截面的方式流动,以使烟气流通过至少一种过滤介质的横截面从过滤介质的上游侧到过滤介质的下游侧;
其中,所述烟气流包含:
NOx化合物,其包含:
一氧化氮(NO),和
二氧化氮(NO2);
二氧化硫(SO2);和
氨(NH3);
保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率;
其中,保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率包括:
使从过滤介质的上游侧测量的NO2浓度在NOx化合物总浓度的2%至99%;和
控制从过滤介质的下游侧测量的NO2浓度在烟气流浓度的0.0001%至0.5%;
其中,所述方法清洁了烟气流。
38.如权利要求37所述的方法,其中,基于烟气流的总体积,SO2、NH3和NOx化合物的存在量为至少1mg/m3。
39.一种方法,其包括:
提供至少一种过滤介质;
其中,所述至少一种过滤介质包含至少一种催化剂材料;
使烟气流流经至少一种过滤介质的横截面,以使烟气流以平行于至少一种过滤介质的横截面的方式从过滤介质的上游侧流到过滤介质的下游侧;
其中,所述烟气流包含:
NOx化合物,其包含:
一氧化氮(NO),和
二氧化氮(NO2);
二氧化硫(SO2);和
氨(NH3);
保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率;
其中,保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率包括:
使从过滤介质的上游侧测量的NO2浓度在NOx化合物总浓度的2%至99%;和
控制从过滤介质的下游侧测量的NO2浓度在烟气流浓度的0.0001%至0.5%;
其中,所述方法清洁了烟气流。
40.如权利要求39所述的方法,其中,基于烟气流的总体积,SO2、NH3和NOx化合物的存在量为至少1mg/m3。
41.如权利要求39所述的方法,其中,所述至少一种过滤介质为以下形式中的至少一种:蜂窝结构、整料结构或它们的任意组合。
42.一种过滤介质,其包括:
上游侧;
下游侧;
至少一种催化剂材料;和
硫酸氢铵(ABS)沉积物、硫酸铵(AS)沉积物或它们的任意组合;
其中,过滤介质被构造成接收横向于过滤介质的横截面的烟气流,使得烟气流通过至少一种过滤介质的横截面从过滤介质的上游侧到达过滤介质的下游侧;
其中,所述烟气流包含:
NOx化合物,其包含:
一氧化氮(NO),和
二氧化氮(NO2);和
其中,至少一种过滤介质构造成当上游NO2浓度增加到上游NOx化合物总浓度的2%至99%时提高至少一种过滤介质的NOx去除效率。
43.如权利要求42所述的过滤介质,其中,所述至少一种过滤介质被构造成当以烟气流浓度的0.0001%至0.5%的浓度添加氨(NH3)时,进一步提高所述至少一种过滤介质的NOx去除效率。
44.一种过滤介质,其包括:
上游侧;
下游侧;和
至少一种催化剂材料;
其中,过滤介质被构造成接收横向于过滤介质的横截面的烟气流,使得烟气流通过所述至少一种过滤介质的横截面从过滤介质的上游侧到达过滤介质的下游侧;
其中,所述烟气流包含:
NOx化合物,其包含:
一氧化氮(NO),和
二氧化氮(NO2);
二氧化硫(SO2);和
氨(NH3);
其中,所述至少一种过滤介质被构造成在以下情况时保持至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率:
使从过滤介质的上游侧测量的NO2浓度在NOx化合物总浓度的2%至99%;和
控制从过滤介质的下游侧测量的NO2浓度为烟气流总浓度的0.0001%至0.5%。
45.一种过滤介质,其包括:
上游侧;
下游侧;和
至少一种催化剂材料;
其中,过滤介质被构造成接收经过滤介质的横截面的烟气流,使得烟气流不以横向于所述至少一种过滤介质的横截面的方式从过滤介质的上游侧流到过滤介质的下游侧;
其中,所述烟气流包含:
NOx化合物,其包含:
一氧化氮(NO),和
二氧化氮(NO2);
二氧化硫(SO2);和
氨(NH3);
其中,所述至少一种过滤介质被构造成在以下情况时保持该至少一种过滤介质的恒定NOx去除效率:
使从过滤介质的上游侧测量的NO2浓度为NOx化合物总浓度的2%至99%;和
控制从过滤介质的下游侧测量的NO2浓度为烟气流总浓度的0.0001%至0.5%。
46.一种系统,其包括:
至少一个过滤介质,
其中,所述至少一个过滤介质包含:
上游侧;
下游侧;
至少一种催化剂材料;和
硫酸氢铵(ABS)沉积物、硫酸铵(AS)沉积物或它们的任意组合;
至少一个滤袋,
其中,所述至少一个过滤介质设置在所述至少一个滤袋中;和
至少一个滤袋外壳,
其中,所述至少一个滤袋设置在所述至少一个滤袋外壳中;
其中,所述至少一个滤袋外壳被构造成接收横向于所述至少一个过滤介质的横截面的烟气流,使得烟气流通过所述至少一个过滤介质的横截面从该至少一个过滤介质的上游侧到达该至少一个过滤介质的下游侧;
其中,所述烟气流包含:
NOx化合物,其包含:
一氧化氮(NO),和
二氧化氮(NO2);和
其中,所述系统被构造成当上游NO2浓度增加到上游NOx化合物总浓度的2%至99%时提高至少一个过滤介质的NOx去除效率。
47.一种滤袋外壳,其包括:
过滤介质,
其中,所述过滤介质包括:
上游侧;
下游侧;
至少一种催化剂材料;和
硫酸氢铵(ABS)沉积物、硫酸铵(AS)沉积物或它们的任意组合;和
滤袋,
其中,所述过滤介质设置在所述滤袋内;
其中,所述滤袋设置在所述滤袋外壳内;
其中,所述滤袋外壳被构造成接收横向于过滤介质的横截面的烟气流,使得烟气流通过至少一种过滤介质的横截面从过滤介质的上游侧到达过滤介质的下游侧,
其中,所述烟气流包含:
NOx化合物,其包含:
一氧化氮(NO),和
二氧化氮(NO2);和
其中,所述滤袋外壳被构造成当上游NO2浓度增加到上游NOx化合物总浓度的2%至99%时提高至少一种过滤介质的NOx去除效率。
48.如权利要求1至41中任一项所述的方法,其中,将NO2周期性地添加到烟气流中,从而将NOx去除效率保持在初始NOx效率的至少70%的量。
49.如权利要求48所述的方法,其中,NO2的周期性添加包括每1至40,000小时增加NO2。
50.如权利要求48,49中任一项所述的方法,其中,所述周期性添加以恒定的时间间隔发生。
51.如权利要求48,49中任一项所述的方法,其中,所述周期性添加以可变的时间间隔发生。
52.如权利要求51所述的方法,其中,可变的时间间隔是随机的时间间隔。
53.如权利要求1至41中任一项所述的方法,其中,将NO2连续地添加到烟气流中,从而将NOx去除效率保持在初始NOx效率的至少70%的量。
54.如权利要求53所述的方法,其中,NO2的连续添加包括以上游NOx化合物的总流速的2%至99%的流速提供NO2。
55.一种方法,其包括:
提供至少一种过滤介质;
其中,所述至少一种过滤介质包含至少一种催化剂材料;
使烟气流以横向于至少一种过滤介质的横截面的方向流动,以使烟气流通过所述至少一种过滤介质的横截面从过滤介质的上游侧到过滤介质的下游侧;
其中,所述烟气流包含:
NOx化合物,其包含:
一氧化氮(NO),和
二氧化氮(NO2);
二氧化硫(SO2);和
氨(NH3);
通过以下方式将至少一种过滤介质的NOx去除效率保持在初始NOx效率的至少70%的量:
使从过滤介质的上游侧测量的NO2浓度在NOx化合物总浓度的2%至99%;和
控制从过滤介质的下游侧测量的NO2浓度在烟气流浓度的0.0001%至0.5%;
其中,所述方法清洁了烟气流。
56.如权利要求55所述的方法,其中,所述至少一种过滤介质的NOx去除效率保持在初始NOx效率的70%至99%。
57.如权利要求55,60中任一项所述的方法,其中,在保持NOx去除效率的过程中,周期性地增加NO2浓度。
58.如权利要求57所述的方法,其中,NO2的周期性增加包括每1至40,000小时增加NO2。
59.如权利要求57,58中任一项所述的方法,其中,所述周期性增加以恒定的时间间隔发生。
60.如权利要求57,58中任一项所述的方法,其中,所述周期性增加以可变的时间间隔发生。
61.如权利要求60所述的方法,其中,所述可变的时间间隔是随机的时间间隔。
62.如权利要求55,60中任一项所述的方法,其中,在提供NO2浓度期间,连续地提供NO2浓度。
63.如权利要求62所述的方法,其中,连续地提供NO2包括以上游NOx化合物的总流速的2%至99%的流速提供NO2。
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XIANGMIN WANG, ET.AL.: "Promotion of HN4HSO4 decomposition in NO/NO2 contained atmosphere at low temperature over V2O5-WO3/TIO2 catalyst for NO reduction", 《APPLIED CATALYSIS A, GENERAL,》 * |
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