CZ293710B6 - Katalyzátorová jednotka a její použití v zařízení pro čištění plynu - Google Patents
Katalyzátorová jednotka a její použití v zařízení pro čištění plynu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ293710B6 CZ293710B6 CZ19961517A CZ151796A CZ293710B6 CZ 293710 B6 CZ293710 B6 CZ 293710B6 CZ 19961517 A CZ19961517 A CZ 19961517A CZ 151796 A CZ151796 A CZ 151796A CZ 293710 B6 CZ293710 B6 CZ 293710B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- catalyst
- ribs
- elements
- unit
- gas flow
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 853
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 76
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 242
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 67
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 38
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 38
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 27
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 24
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 23
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 21
- 101100334009 Caenorhabditis elegans rib-2 gene Proteins 0.000 description 19
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 17
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 11
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 9
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 6
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 241000283070 Equus zebra Species 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 description 4
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 4
- 239000005001 laminate film Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- XXZCIYUJYUESMD-UHFFFAOYSA-N 2-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]-3-(morpholin-4-ylmethyl)pyrazol-1-yl]-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C=1C(=NN(C=1)CC(=O)N1CC2=C(CC1)NN=N2)CN1CCOCC1 XXZCIYUJYUESMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 3
- 241000264877 Hippospongia communis Species 0.000 description 2
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229910000897 Babbitt (metal) Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000003916 acid precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UNTBPXHCXVWYOI-UHFFFAOYSA-O azanium;oxido(dioxo)vanadium Chemical compound [NH4+].[O-][V](=O)=O UNTBPXHCXVWYOI-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000007084 catalytic combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000010883 coal ash Substances 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 1
- 239000002781 deodorant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001877 deodorizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 description 1
- 238000007581 slurry coating method Methods 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
- F01N3/2807—Metal other than sintered metal
- F01N3/281—Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates
- F01N3/2821—Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates the support being provided with means to enhance the mixing process inside the converter, e.g. sheets, plates or foils with protrusions or projections to create turbulence
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/38—Removing components of undefined structure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
- B01D53/8625—Nitrogen oxides
- B01D53/8631—Processes characterised by a specific device
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
- B01J35/56—Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
- F01N3/2807—Metal other than sintered metal
- F01N3/281—Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates
- F01N3/2814—Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates all sheets, plates or foils being corrugated
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
- F01N2330/30—Honeycomb supports characterised by their structural details
- F01N2330/42—Honeycomb supports characterised by their structural details made of three or more different sheets, foils or plates stacked one on the other
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
Abstract
Katalyzátorová jednotka obsahuje pouzdro, které má přívod a vývod definující směr toku plynu jako axiální směr a stoh katalyzátorových deskových prvků, přičemž každý katalyzátorový deskový prvek nese katalytický materiál a má paralelní žebra, mezi kterými se nacházejí ploché sekce. Stoh katalyzátorových deskových prvků sestává ze sady prvních katalyzátorových deskových prvků, jejichž paralelní žebra svírají s axiálním směrem první úhel, a ze sady druhých katalyzátorových deskových prvků, jejichž paralelní žebra svírají s axiálním směrem druhý úhel, přičemž alespoň jeden z prvního a druhého úhlu je větší než 0.degree. a menší než 90.degree.. Použití katalyzátorové jednotky pro plynový průchod v zařízení pro čištění plynu.ŕ
Description
Oblast techniky
Vynález se týká katalyzátorové jednotky pro čištění plynu a zejména katalyzátorové jednotky, využívající destičkové tvarované katalyzátorové prvky pro účinnou redukci oxidů dusíku (dále zde označovaných jako „NOx“) amoniakem (NH3), jakož i použití této katalyzátorové jednoty v zařízení pro čištění plynu.
Dosavadní stav techniky
NOx obsažený v odpadních plynech vypouštěných například z elektráren, továren, automobilů a podobně je složkou odpovědnou za fotochemický smog a kyselý déšť. Dříve byla používána metoda denitrifikace odpadních plynů, která využívá NH3 jako redukční činidlo pro selektivní katalytickou redukci, jako účinná denitrifíkační metoda pro tepelné elektrárny. Používá se katalyzátor na bázi oxidu titaničitého (TÍO2), obsahující vanad (V), molybden (Mo) nebo wolfram (W) jako účinnou složku. Zejména je vysoce aktivní katalyzátor, obsahující vanad (V) a je obtížné jej zahltit nečistotami obsaženými v odpadních plynech. Proto je takový katalyzátor v současnosti nejužívanějším denitračním katalyzátorem (spis JP-A č. 50-128681).
Obecně jsou katalyzátorové prvky formovány ve tvaru voštin nebo desek. Byly vyvinuty různé metody pro výrobu katalyzátorových prvků. Dobře známá plochá katalytická deska se vytvoří potažením a plátováním základního sítového členu vytvořeného zpracováním tenkého kovového listu do kovového síta a nastříkání hliníku na toto kovové síto, textilní vlákno nebo netkané vlákno s katalyzátorem. Tato plochá katalytická deska se zpracuje za získání deskovitě tvarovaného katalyzátorového prvku 1, majícího žebra 2 vlnovitého průřezu a ploché sekce 3 ve střídavém uspořádání, jak je uvedeno na obr. 2. Více takových katalyzátorových prvků je složeno do vrstev v pouzdru 4 s žebry 2, prostírajícími se ve stejném směru ke konstrukci katalyzátorové jednotky 8 (spis JP-A č. 54—7918 a spis přihlášky JP č. 63-324676), jak je uvedeno na obr. 43. Protože tato známá katalyzátorová jednotka 8 působí relativně malou tlakovou ztrátu a nemůže být snadno ucpána sazemi a uhelným popelem, používá se katalyzátorová jednotka 8 převážně v zařízeních pro denitraci odpadních plynů kotlů pro tepelné elektrárny.
Počet zařízení na výrobu elektrické energie vybavených plynovými turbínami nebo kombinacemi plynových turbín a kotlů pro regeneraci odpadního tepla se v posledních letech progresivně zvyšuje tak, aby pokryl požadavky energetických špiček v létě. Většina takových zařízení pro výrobu elektřiny je umístěna na předměstích měst a zařízení pro zpracování odpadních plynů musí být vysoce účinná a kompaktní z hlediska místních podmínek a kontroly znečištění. Za takových podmínek metoda účinné redukce obsahu NOx v odpadních plynech navržená ve spise JP-A č. 55-152552 využívá katalyzátorovou jednotku 8, konstruovanou stohováním katalytických prvků L jak je uvedeno na obr. 2, takže se odpovídající žebra 2 sousedního katalyzátorového prvku 1 rozkládají kolmo k předchozímu a poskytuje katalyzátorovou jednotku 8 s žebry 2 střídajících se katalyzátorových prvků 1, rozkládajících se kolmo ke směru toku plynu 6 a se žebry 2 zbývajících katalyzátorových prvků 1 rozkládajících se paralelně ke směru toku plynu 6, jak je uvedeno na obr. 44.
Katalyzátorová jednotka 11 navržená ve spise JP-Y2 č. 52-6673 je vytvořena zpracováním kovových mřížek nebo kovových listů do tvaru zvlněných listů 9, majících po sobě jdoucí žebra 10 zvlněného průřezu a nemající žádnou plochou sekci, jak je uvedeno na obr. 46, tvořící nosnou strukturu stohováním zvlněných listů 9 tak, že odpovídající žebra 10 sousedících zvlněných listů 9 se prostírají vzájemně napříč, jak je znázorněno na obr. 47 a katalyzátor je nanesen na nosné struktuře, čímž dotváří katalyzátorovou jednotku 11. Katalyzátorová jednotka 8 na obr. 43 potřebuje následující zlepšení pro získání vysoce účinného zařízení pro zpracování odpadního plynu.
-1 CZ 293710 B6
Na obr. 47 jsou znázorněny některé průtoky plynu vymezené katalyzátorovými prvky 1, které jsou stohovány se žebry 2, rozprostírajícími se paralelně se směrem průtoku plynu 6. Katalyzátorové jednotky 8 tohoto typu působí velmi malé tlakové ztráty a zařízení pro zpracování odpadních plynů, využívající katalyzátorovou jednotku 8 tohoto typu, vyžaduje pro provoz malé množství energie. Nicméně proto, že tok plynu v průchodech katalyzátorové jednotky 8 není příliš turbulentní a vzdálenost složek plynu v plynových průchodech je malá, katalytická reakční rychlost (celková reakční rychlost) je malá a katalyzátor není schopen plně projevit svoji účinnost.
Jestliže katalyzátorová jednotka 8 je konstruována stohováním katalyzátorových prvků 1 tak, že žebra 2 se rozkládají paralelně ke směru toku plynu 6, jak je znázorněno na obr. 43, je rigidita katalyzátorové jednotky z hlediska směru rozprostření žeber 2 (podélný směr) velmi velká, zatímco rigidita této jednotky vzhledem ke směru kolmému k podélnému je malá. Proto jsou menší rozdíly v šířce plynových průchodů v podélném směru žeber 2 a ve směru k němu kolmému.
V katalyzátorové jednotce 8, uvedené na obr. 44, ve které odpovídající žebra 2 sousedních katalyzátorových prvků 1 jsou vzájemně kolmá, žebra 2 kolmá ke směru toku plynu 6 vykazují vysoký rušivý vliv na tok plynu, podporující podrobení se substancí plynu katalytické reakci. Nicméně tato žebra 2 pracují rovněž jako bariéry vůči toku plynu, čímž působí tlakové ztráty.
Malý stupeň volnosti změn tahových ztrát a účinnosti je problémem katalytické jednotky 8, znázorněné na obr. 44. Protože katalytická jednotka 8 je konstruována střídavým stohováním katalytických prvků 1. stejného tvaru, stupeň otevření katalyzátorové jednotky 8 se nemění a proto se tahová ztráta významně nesnižuje, i když vzdálenost žeber 2 (vzdálenost mezi sousedními žebry) se změní. Dále protože délka katalyzátorových prvků 1 musí mít stejnou velikost jako čelo katalyzátorové jednotky 8. je obtížné měnit délku katalyzátorových prvků 1 libovolně. Přirozeně, dva typy katalyzátorových prvků 1 různých tvarů, např. těch, které mají různou vzdálenost žeber 2, lze střídavě stohovat, ale takového dva typy katalytických prvků 1 vyžadují složitější výrobní postupy, projevující se ve zvýšení výrobních nákladů.
V katalytické jednotce 8, znázorněné na obr. 44, je vzdálenost žeber 2 důležitým faktorem, který významně ovlivňuje působení katalyzátoru na reakční rychlost a tlakovou ztrátu. I když žebra 2 jsou uspořádána ve stejných vzdálenostech, vzdálenost mezi vstupním koncem katalytické jednotky 8 a prvním žebrem 2 a stejná vzdálenost mezi posledním žebrem 2 a výstupním koncem katalyzátorové jednotky 8 s ohledem na tok plynu 6 nejsou konkrétně specifikovány. Protože katalytická jednotka 8, znázorněná na obr. 44, je konstruována stohováním katalytických prvků 1 dané délky, získané řezáním kontinuálního katalyzátorového listu opatřeného žebry 2 o daných vzdálenostech v daných intervalech, v některých případech vzdálenost mezi koncem katalyzátorové jednotky 8 a prvním žebrem 2 se zvyšuje, když se zvyšuje množství katalyzátoru nutného pro katalytickou reakci, tj. když se zvyšuje délka katalyzátorových prvků L Následkem toho se plochá sekce ohýbá a je obtížné formovat jednotný průchod toku a je možné, aby se koncová sekce katalyzátorové jednotky zahnula, jak je uvedeno na obr. 45 k omezení průchodu plynu, snížení účinnosti katalyzátorové jednotky 8 vzhledem ke zvýšení tahového odporu a nevyváženého průtoku plynu.
Zvlněné katalyzátorové prvky 9 katalyzátorové jednotky 11. znázorněné na obr. 47, nemají žádné sekce, odpovídající plochým sekcím 3 katalyzátorových prvků 1 znázorněných na obr. 2. Proto, když výška žeber 10 je v podstatě stejná jako výška žeber 2 katalyzátorových prvků J, znázorněných na obr. 43 a 44, žebra 10 sousedních zvlněných katalyzátorových prvků 9 jsou v kontaktu na velmi velkém počtu kontaktních míst. Proto když tok plynu 6 protéká napříč sekcí krychlové katalytické jednotky 11, množství kontaktních bodů žeber 10 působí tahový odpor vůči toku plynu 6, čímž zvyšuje tlakovou ztrátu.
-2CZ 293710 B6
V dalších dokumentech z oblasti techniky, a to v japonském patentu č. 2-68145 a v US patentu č. 4 285 838, jsou katalytické prvky vyrobeny z katalytické látky uložením na expandovaných kovových deskách a otvory těchto kovových desek jsou uzavřeny katalytickými látkami. Katalytické prvky proto nemají otvory. Například v US patentu č. 4 285 838 můžeme nalézt výraz „Obrázek 15 je rovinný pohled ukazující katalyzátor na vytvarované desce, přičemž katalytické látka je napojena na expandovaný kov uvedený na obr. 5, na který je rozprášen roztavený kov“. A „Obr. 16, 18, 19, 20 a 21 jsou příčné průřezy ukazující katalyzátor s vytvarovanou deskou, přičemž katalytická látka je napojena na povrch perforované kovové desky 7 na obr. 8, 9, 11 a 13, na kterém je rozprášen roztavený kov“. Tyto výrazy jsou popsány v popisu obrázků US patentu č. 4 285 838. Lze tam též najít popis týkající se „katalytické látky napojené na povrch perforované kovové desky 7 uvedené na obr. 8, 9, 11 a 13, na který je rozprášen roztavený kov“ ve sloupci 5, řádek 57, až sloupci 60 a sloupci 6, řádek 44 až řádek 58, ve spisu. V těchto popisech lze nalézt, že katalytické vrstvy uložené na opačných stranách kovových desek jsou navzájem spojeny otvory 7a a že adhezní síla katalyzátoru je zvýšena.
Dosud tedy nikdo nepopsal strukturu katalytických jednotek tak, jak je uvedena v předloženém vynálezu. Nikde v oblasti techniky také není uvedeno, že žebra 2 alternativních katalytických prvků jsou nakloněna v úhlu větším než 0° a menším než 90° ke směru toku plynu.
Podle toho je prvním úkolem předloženého vynálezu vyřešit problémy stavu techniky a poskytnout katalytickou jednotku schopnou zvýšit turbulenci plynu, který má být zpracován v průchodech plynu této jednotky, potlačit tvorbu laminámích filmů a dále zvýšit katalytické účinky.
Druhým úkolem vynálezu je vyřešit problémy stavu techniky a poskytnout katalytickou jednotku schopnou zajistit, aby plyn, který má být zpracován, uspokojivě difundoval přes katalytický povrch bez zvýšení tlakové ztráty a byla zvýšena účinnost katalyzátoru.
Třetím úkolem předloženého vynálezu je vyřešit problémy stavu techniky a docílit čištění odpadních plynů použitím katalyzátorové jednotky schopné zvýšení účinnosti katalyzátoru dalším vyrovnáním rozdělení rychlosti toku plynu určeného ke zpracování bez vyvolání tlakových ztrát v toku plynu.
Podstata vynálezu
Vynález přináší katalyzátorovou jednotku obsahující pouzdro, které má přívod a vývod definující směr toku plynu mezi nimi jako axiální směr a postranní stěny mezi nimi, sadu katalyzátorových deskových prvků namontovaných uvnitř pouzdra mezi přívodem a vývodem, každý katalyzátorový deskový prvek nese katalytický materiál a má paralelní žebra umístěná napříč jednoho jejich rozměru s plochými sekcemi oddělujícími žebra, přičemž podstata vynálezu spočívá v tom, že sada katalyzátorových deskových prvků uspořádaných v pravoúhlých rovinách sestává ze sady prvních katalyzátorových deskových prvků nesoucích katalytický materiál a majících paralelní žebra umístěná napříč jednoho jejich rozměru s plochými sekcemi oddělujícími první žebra, tato první žebra jsou umístěna tak, že mají první úhel s axiálním směrem, a více druhých katalyzátorových deskových prvků střídajících se s prvními katalyzátorovými deskovými prvky tak, že vytvoří stoh, každý druhý katalyzátorový deskový prvek nesoucí katalytický materiál a mající paralelní žebra umístěna napříč jednoho jejich rozměru s plochými sekcemi oddělujícími druhá žebra, tato druhá žebra jsou uspořádána v druhém úhlu s axiálním směrem, který je odlišný od prvního úhlu s axiálním směrem, přičemž ploché sekce definují obě strany opačných povrchů pro každý z katalyzátorových deskových prvků a každý z katalyzátorových deskových prvků má hřebeny tvořeny těmito žebry vycházejícími z obou jejich protilehlých povrchů, přičemž kontakt mezi jejich příslušnými žebry, a přičemž alespoň jeden z prvních a druhých úhlů je větší než 0° a menší než 90°.
-3CZ 293710 B6
Vynález je též možno provést tak, že první a druhé katalyzátorové deskové prvky jsou stejné, ale jsou uspořádány tak, že protilehlé strany druhých deskových katalyzátorových prvků jsou uspořádány opačně vzhledem k protilehlým stranám prvních katalyzátorových deskových prvků.
Vynález je též možno provést tak, že první úhel je 0°, takže první žebra se rozkládají paralelně k axiálnímu směru a druhý úhel je větší než 0° a menší než 90°.
Vynález je též možno provést tak, že katalyzátorová jednotka dále obsahuje sadu třetích katalyzátorových deskových prvků nesoucích katalytický materiál, které mají žebra uspořádána paralelně k axiálnímu směru, přičemž třetí katalyzátorové deskové prvky jsou vloženy mezi přilehlé první a druhé deskové katalyzátorové prvky, a sadu čtvrtých katalyzátorových deskových prvků nesoucích katalytický materiál, které jsou stejné vzhledem ke třetím deskovým katalyzátorovým prvkům a které jsou střídavě umístěny ve stohu v kontaktu buď s prvními nebo druhými katalyzátorovými deskovými prvky.
Vynález je též možno provést tak, že jeden úhel je větší než 30° a menší než 60°.
Vynález je též možno provést tak, že žebra mají příčný průřez zakřivený do podoby S, do lomeného tvaru tzv. „cik-cak“ nebo do tvaru konvexního reliéfu.
Vynález je též možno provést tak, že katalytický materiál nesený na prvních a druhých katalyzátorových deskových prvcích je denitrační katalyzátor.
Vynález je též možno provést tak, že každý katalyzátorový deskový prvek má jedno žebro delší než jsou jeho další žebra, přičemž toto delší žebro má protilehlé konce v kontaktu s bočními stěnami, blízko přívodu a vývodu z uvedeného pouzdra.
Vynález se též týká použití katalyzátorové jednotky v zařízení pro čištění plynu, kde podstata vynálezu spočívá v tom, že v plynových průchodech zařízení pro čištění plynu je uspořádána katalyzátorová jednotka mající aktivní katalyzátor pro čištění plynu s katalytickým materiálem.
Obecně je reakce mezi tokem plynu protékajícím potrubím a katalyzátorem umístěným na stěnách potrubí vyjádřena takto:
1/K = 1/Kr + 1/Kf kde Kje obecně rychlostní konstanta katalytické reakce, Kr je rychlostní konstanta povrchové reakční rychlosti a Kf je filmový koeficient přenosu hmoty plynu, který indikuje snadnost difúze plynu katalytickým povrchem.
Jak je z rovnice zřejmé může být katalytická účinnost katalyzátoru zlepšena zvýšením filmového koeficientu přenosu hmoty plynu.
Předložený vynález řeší problém zvýšení účinnosti katalyzátoru zlepšením difúze plynu povrchem katalytických povrchů v největším možném rozsahu bez zvýšení tlakové ztráty plynu, který protéká katalyzátorovou jednotkou.
Předložený vynález bude snadněji pochopen v souvislosti s připojenými obrázky, tyto obrázky však jsou míněny pouze pro ilustraci vynálezu a nejsou míněny jako omezující rozsah vynálezu. Budou blíže popsány dále.
V popise bude popsána katalyzátorová jednotka opatřená katalyzátorovými prvky podle předloženého vynálezu se žebry, a umístěnými se žebry v úhlu větším než 0° a menším než 90° ke směru toku plynu.
-4CZ 293710 B6
Bude též popsán způsob stohování složek katalyzátorového prvku s výše uvedenými šikmými žebry.
Obr. 6(a) až 6(d) představují katalyzátorové jednotky konstruované stohováním katalyzátorových prvků v souladu s předloženým vynálezem s jejich žebry nakloněnými v úhlu větším než 0° a menším než 90°. V katalyzátorové jednotce uvedené na obr. 6(a) jsou stohovány pravoúhlé katalyzátorové prvky £ opatřené každý paralelními žebry 2 vytvořenými v daných vzdálenostech mezi plochými sekcemi 3, takže se rozkládají v úhlu °, vyhovujícím nerovnosti 0° < ° < 90° ke specifikovanému bočnímu okraji la plochého pravoúhlého deskového katalyzátorového prvku £ střídavě s katalyzátorovými prvky £ lícujícími nahoru katalyzátorovými prvky £ mezi předchozími katalyzátorovými prvky £ lícujícími dolů. V katalyzátorové jednotce uvedené na obr. 6(b) jsou stohovány střídavě pravoúhlé katalyzátorové prvky £ opatřené každý paralelními žebry 2 vytvořenými v daných vzdálenostech mezi plochými sekcemi 3 tak, že se rozkládají v úhlu ° vyhovujícím nerovnosti 0° < 0 < 90° ke specifikovanému bočnímu okraji la ploché pravoúhlé desky, a pravoúhlé katalyzátorové prvky 1' opatřené každý paralelními žebry 2' vytvořenými v daných vzdálenostech mezi plochými sekcemi 3' tak, že se rozkládají paralelně ke specifikovanému bočnímu okraji la ploché pravoúhlé desky, ve které jsou katalyzátorové prvky £' pod katalyzátorovými prvky £, což platí u katalyzátorových jednotek uvedených na obr. 6(c) a 6(d).
V katalyzátorové jednotce uvedené na obr. 6(c) jsou střídavě stohovány pravoúhlé katalyzátorové prvky £ opatřené každý paralelními žebry 2 vytvořenými v dané vzdálenosti mezi plochými sekcemi 3 tak, že se rozkládají v úhlu o, vyhovujícím nerovnosti 0° < o < 90° ke specifikovanému bočnímu okraji lb ploché pravoúhlé desky a pravoúhlé katalyzátorové prvky £' opatřené každý paralelními žebry 2' vytvořenými v dané vzdálenosti mezi plochými sekcemi 3' tak, že se prostírají paralelně ke specifikovanému bočnímu okraji lb ploché pravoúhlé desky. V katalyzátorové jednotce uvedené na obr. 6(d) jsou střídavě stohovány páry pravoúhlých katalyzátorových prvků £ a £' uvedených na obr. 6(b) a páry katalyzátorových prvků £ a V uvedených na obr. 6(c).
Tok plynu 6 protéká do každé z katalyzátorových jednotek v souladu s předloženým vynálezem vytvořených stohováním katalyzátorových prvků £ a £', jak je uvedeno na obr. 6(á) až 6(d), ve směru kolmém k bočnímu okraji lc ploché pravoúhlé desky katalyzátorové jednotky.
V katalyzátorových jednotkách v souladu s předloženým vynálezem uvedených na obr. 6(a) až 6(d) se hrany žeber 2 dvou přiléhajících katalyzátorových prvků £ a hrany žeber 2 a 2' dvou přiléhajících prvků £ a £' nacházejí ve vzájemném kontaktu a části žeber 2 a 2', prostírající se na opačných stranách linie kontaktu, jsou nakloněny v daném úhlu o ke specifikovanému bočnímu okraji la nebo lb ploché pravoúhlé desky (=katalyzátorového prvku £).
Protože žebra 2 a 2' jsou nakloněna ke směru toku plynu 6 a jsou vytvořeny štěrbinové průchody předem stanovené šířky v plynových průchodech definovaných plochými sekcemi 3 a 3' katalyzátorových prvků £ a £' a žebry 2 a 2' odpovídajících přiléhajícím katalyzátorovým prvkům £ a £', je stupeň blokování plynu malý, přestože je vyvolána určitá ztráta tlaku. Následkem toho nevyrovnaná průtoková rychlost plynu proudícího štěrbinovými průchody a v blízkosti žeber 2 a 2' se vyrovnává.
Dále, jak uvedeno na obr. 7, jsou turbulentní toky generované ve směru žeber katalyzátorové jednotky typu uvedeného na obr. 6(a) k podporování kontaktu mezi například NOx a ŇH3 obsažených v odpadních plynech a katalyzátorem.
Porucha toku plynu 6 snižuje tloušťku laminámích filmů, tvořených na katalytickém povrchu, což usnadňuje difúzi NOx a NH3 a zlepšuje výrazně katalytickou účinnost. Tok plynu 6 je rozrušen částmi žeber 2 nebo žeber 2 a 2' v bodě vzájemného kontaktu s každým dalším tokem štěrbinovými pasážemi v předem stanovené vzdálenosti. Stupeň turbulence toku plynu 6 se snižuje
-5CZ 293710 B6 s průchodem plynu štěrbinovými průchody. Proto není tlaková ztráta extrémně velká, tloušťka laminámího filmu na katalytickém povrchu se snižuje s důsledkem toho plyn difunduje úspěšně a zvyšuje se tak významně katalytická účinnost.
Protože plyn určený ke zpracování proudí do katalyzátorových jednotek, vyrobených stohováním katalytických prvků 1 a V, jak je znázorněno na obr. 6(a) a 6(b), ve směru nakloněném k žebrům 2 a 2', průtoková plocha plynového průchodu není redukována strmě a snižuje se postupně a kontinuálně nebo stupňovitě ve srovnání s redukcí průtokové plochy v katalytické jednotce, znázorněné na obr. 50 (půdorys katalyzátorové jednotky uvedené na obr. 44) nebo obr. 47, takže 10 tlaková ztráta je relativně malá.
V katalyzátorové jednotce (spis JP-A č. 55-152552) uvedené na obr. 50 jsou vytvořeny štěrbinové průchody mezi katalyzátorovým prvkem 1, majícím žebra 2 paralelní ktoku plynu 6 a katalyzátorovým prvkem Γ, majícím žebra 2' kolmá k toku plynu 6 (obr. 51 představuje průřez podél čáry A-A na obr. 50). Protože jsou žebra 2' kolmá k toku plynu 6 uspořádána v předem stanovených intervalech, je tok plynu 6 blokován žebry 2' v katalytické jednotce, takže tlaková ztráta je velmi velká ve srovnání se ztrátou, která je způsobena katalyzátorovými jednotkami uvedenými na obr. 6.
V katalyzátorové jednotce 11 (spis JP-U č. 52-6673) uvedené na obr. 47, nemají katalyzátorové prvky žádné sekce, odpovídající plochým sekcím 3 a 3' uvedeným na obr. 6 nebo 50 a hrany 10 jsou vzájemně v bodě kontaktu v polohách ve větším rozsahu než jsou polohy kontaktu mezi žebry 2 a 2' katalyzátorové jednotky uvedené na obr. 6 nebo 50. Jestliže výška hran 10. tj. hloubka žlábků, je stejná jako u žeber na obr. 6 nebo 50, je plyn rozptýlen částmi hran 10 v bodě 25 vzájemného kontaktu v katalyzátorové jednotce 11 a vzniká tlaková ztráta mnohem větší než je způsobena katalyzátorovými jednotkami uvedenými na obr. 6.
V katalyzátorové jednotce podle předloženého vynálezu uvedené na obr. 6 jsou žebra 2 každého katalyzátorového prvku nakloněna ke specifikovanému bočnímu okraji la nebo lb (boční okraje la a lb jsou paralelní ke směru toku plynu 6) katalyzátorového prvku 1 v úhlu o větším než 0° a menším než 90°. Jestliže je úhel o determinován tak, že jsou protilehlé konce nejdelšího žebra 2a každého katalyzátorového prvku 1 v kontaktu s bočními stěnami 12a a 12b v polohách blízkých vstupnímu a výstupnímu konci průchodu plynu, jak je uvedeno na obr. 14, tok plynu 6, který protéká plochým průchodem (štěrbinový průchod definovaným plochou sekcí 3a připoje35 nou k nejdelšímu žebru 2a) musí nevyhnutelně proudit nad nejdelším žebrem 2a k výstupnímu konci, čímž se proto zvyšuje stupeň kontaktu plynu s katalyzátorem.
Naopak, jestliže je úhel o determinován tak, že protilehlé konce nejdelšího žebra 2a každého katalyzátorového prvku 1 jsou na vstupním a výstupním konci plynového průchodu, jak je uvede40 no na obr. 15, tok plynu 6, který proudí do štěrbinového průchodu definovanému plochou sekcí
3a připojenou k nejdelšímu žebru 2a, nemusí proudit nad nejdelším žebrem 2a a je schopen proudit štěrbinovým průchodem k výstupnímu konci. V tomto případě je stupeň kontaktu plynu s katalyzátorem menší než v případě uvedeném na obr. 14.
V katalyzátorové jednotce uvedené na obr. 43 jsou žebra 2 všech katalyzátorových prvků 1. paralelní ke směru toku 6. Proto má každý katalyzátorový prvek 1 velkou pevnost v ohybu vzhledem ke směru paralelnímu se směrem plynového toku 6 a malou pevnost v ohybu vzhledem ke směru kolmému ke směru plynového toku 6. Proto se katalyzátorové prvky ohýbají snadněji a šířka mezer mezi katalyzátorovými prvky 1 je nepravidelná, jak je uvedeno na obr. 49.
V katalyzátorové jednotce v souladu s předloženým vynálezem, ve které jsou žebra 2 střídajících se katalyzátorových prvků 1 nakloněna v úhlu větším než 0° a menším než 90° k plynnému toku 6, je tuhost vzhledem ke směru kolmému ke směru plynného toku 6 zvýšena a katalyzátorové prvky 1 se neohýbají. V souladu s tím se plocha průchodu toku vzácně nepravidelně mění a mo
-6CZ 293710 B6 hou být vytvořeny plynové průchody, mající pravidelně se měnící plochu průchodu toku. Plynové průchody pravidelně se měnící plochy průchodu plynu, v kombinaci s plyn mísícím účinkem žeber 2 a 2', více snižují pravděpodobnost tvorby oblastí, ve kterých je rychlost katalytické reakce malá.
Předložený vynález tak nejen působí prevenci redukce katalytické účinnosti přisuzované nepravidelným změnám plochy průchodu toku plynových průchodů, ale také působí snížení pravděpodobnosti tvorby plynových průchodů, majících nepravidelně se měnící plochu průřezu. Ačkoliv žebra 2 a 2' rozrušují plynový tok 6 k napomáhání kontaktu mezi složkami katalytické reakce a katalytickými povrchy a zvyšuje aktivitu, je tlaková ztráta vyvolaná katalyzátorovými prvky 1 a 1' menší než ztráta vyvolaná katalyzátorovými prvky stohovanými se žebry 2 a 2', prostírajícími se ve směru kolmém ke směru plynového toku 6, protože katalyzátorové prvky 1 a V jsou uspořádány střídavě se žebry 2 a 2' prostírajícími se v úhlu větším než 0° a menším než 90° ke směru plynového toku 6.
Zebra deskovitě tvarovaných katalyzátorových prvků v souladu s předloženým vynálezem mohou být jakéhokoliv tvaru s podmínkou, že žebra a ploché sekce jsou uspořádány střídavě vzájemně paralelně. Zebra mohou být vytvořena v jakýchkoliv průřezech S-zakřiveného tvaru, tvaru „cikcak“ a konvexního reliéfního tvaru, jak je uvedeno na obr. 3(a) až 3(e) jako příklad.
I když zde není žádné zvláštní omezení výšky žeber od povrchu plochých sekcí, je žádoucí výška žeber katalyzátorových prvků pro použití pro denitrifikaci v rozmezí 1, 5 až 14 mm. Příliš malá výška zvyšuje tlakovou ztrátu a příliš velká výška snižuje objem katalyzátoru nezbytného pro zabezpečení stejné účinnosti. Šířka plochých sekcí je závislá na pevnosti v ohybu katalyzátorového prvku V, větší šířka je výhodnější s tou podmínkou, že se katalyzátorový prvek neohýbá, protože větší šířka je účinnější při snížení tlakové ztráty. Žádoucí šířka je v rozmezí 5 až dvacetipětinásobku výšky žeber od povrchu ploché sekce. Obvykle je šířka plochých sekcí katalyzátorového prvku použitého pro denitraci v rozmezí asi 10 až asi 150 mm.
Katalyzátorová jednotka podle předloženého vynálezu, využívající katalyzátorové prvky vytvořené zpracováním perforovaných základních desek, bude popsána dále.
Bude vysvětlen příklad, využívající kovovou mřížku jako perforovanou základní desku. Katalyzátorový prvek, mající kovovou mřížku, nesoucí katalyzátor, tak, aby jeho oka odpovídala otvorům perforované desky, se vyrobí například zpracováním tenkého kovového listu za získání kovové mřížky, mající oka uspořádaná ve vzdálenostech v rozmezí 1 až 5 mm a přímým potahem kovové mřížky nebo potahem této mřížky po zdrsnění povrchu pokovením hliníkem nebo podobným prvkem kaší, obsahující katalyzátor tak, aby oka nebyla ucpána kaší, nebo celkovým potahem kovové mřížky, obsahující katalyzátor a foukáním stlačeného vzduchu proti kovovému sítu plně potaženému kaší tak, aby se otevřela oka uzavřená kaší.
Všechna oka katalyzátorového prvku mohou být otevřena nebo mohou být některá otevřena a jiná mohou být zavřena. Následující katalyzátorové prvky mají zvláště vynikající katalytické vlastnosti.
(1) Katalyzátorový prvek, mající ploché sekce potažené katalyzátorem tak, že oka jsou ucpána katalyzátorem a žebra, jejichž průřez je například uveden na obr. 3, se rozkládají v pevném směru a mají oka neucpaná katalyzátorem.
(2) Katalyzátorový prvek, mající ploché sekce potažené katalyzátorem tak, že oka nejsou ucpána katalyzátorem a žebra výše uvedeného tvaru, mající oka ucpaná katalyzátorem.
(3) Katalyzátorový prvek, mající ploché sekce a žebra, mající oka ucpaná katalyzátorem. Katalyzátorový prvek 3 je použit v kombinaci s katalyzátorovými prvky 1 a 2.
-7CZ 293710 B6
Obr. 16 až 20 představují typicky plynový tok 6 v mezerách mezi katalyzátorovými prvky 1, tvořícími katalyzátorové jednotky a vytvořenými zpracováním, například kovových mřížek v souladu s předloženým vynálezem. Obr. 16 až 19 představují typicky katalyzátorové jednotky konstruované stohováním katalyzátorových prvků 1 tak, že žebra 2 každého katalyzátorového prvku 1 a katalyzátorového prvku 1 podpíraná dřívějším katalyzátorovým prvkem se prostírají navzájem kolmo. Na obr. 16 jsou všechna oka katalyzátor nesoucích kovových mřížek katalyzátorového prvku otevřena; na obr. 17 jsou otevřena pouze oka v částech katalyzátor nesoucích kovových mřížek tvořících žebra 2 katalyzátorových prvků 1; na obr. 18 jsou otevřena pouze oka v částech katalyzátor nesoucích kovových mřížek tvořících ploché sekce 3; na obr. 19 jsou katalyzátorové prvky 1 se všemi oky kovových mřížek ucpanými a katalyzátorovými prvky V se všemi otevřenými oky stohovány střídavě.
Obr. 20 představuje část katalyzátorové jednotky podle předloženého vynálezu z pohledu šikmého nad katalyzátorovou jednotkou. Tato katalyzátorová jednotka je konstruována stohováním mnoha katalyzátorových prvků 1, majících otevřená oka 4 pouze v žebrech 2 tak, že hrany žeber 2 dvou sousedních katalyzátorových prvků 1 se vzájemně protínají za vzniku plynového průchodu mezi sousedícími katalyzátorovými prvky 1 tak, že část plynu je blokována kontinuálně nebo postupně vzhledem ke směru plynového toku 6. Obr. 20 představuje plynový tok 6 v katalyzátorové jednotce konstruované stohováním katalyzátorových prvků tak, že žebra jsou nakloněna v úhlu větším než 0° a menším než 90° ke směru plynového toku 6.
Jak je uvedeno na obr. 16 až 20, jak se zvyšuje odpor žeber 2, rozkládajících se kolmo ke směru plynového toku 6 nebo žeber 2, rozkládajících se v úhlu ke směru plynového toku 6, proti toku 6 plynu, plyn proudí otevřenými oky 4 (obr. 20) z jednoho průchodu do sousedního průchodu odděleného katalyzátorovým prvkem 1 od posledně uvedeného. V důsledku toho je plynový tok 6 míchán (rozrušován) ke zvýšení katalytické aktivity. Tlaková ztráta vyvolaná žebra 2 bude snížena plynovými toky skrze oka katalyzátorových prvků 1 a tak je průběh tlakové ztráty v katalyzátorové jednotce malý. Protože žebra 2 katalyzátorových prvků 1 uvedených na obr. 20 jsou skloněna v úhlu větším než 0° a menším než 90° ke směru plynového toku 6 a proto plyn, který proudí do katalyzátorové jednotky naráží šikmo na žebra 2, není plocha průchodu toku plynových průchodů redukována ostře a redukuje se postupně a kontinuálně nebo stupňovitě, ve srovnání s redukcí plochy průchody toku v katalyzátorových jednotkách uvedených na obr. 16 až 19, takže tok plynu není intenzivně blokován žebry 2. Následně může tlaková ztráta dále být redukována efektem míchání, dostačujícím pro zlepšení aktivity.
Katalyzátorová jednotka v souladu s předloženým vynálezem, využívající takovou perforovanou desku má vynikající plyn mísící a míchací účinek při zvýšení a zlepšení katalytické účinnosti, jakož i vynikající vliv na snížení průběhu tlakové ztráty.
Katalyzátorová jednotka podle předloženého vynálezu, mající katalytické prvky vytvořené zpracováním perforovaných desek a takovým stohováním, že jejich žebra jsou skloněna v úhlu větším než 0° a menším než 90°, může být vytvořena v jakékoliv z konstrukcí uvedených na obr. 6(a) až 6(d).
Katalyzátorový prvek v souladu s předloženým vynálezem vytvořený zpracováním perforované desky může být použit ke konstrukci katalyzátorové jednotky 8, mající katalyzátorové prvky Γ, mající žebra 2' menší výšky a katalyzátorové prvky 1, mající žebra 2 větší výšky stohovaná ve střídavém uspořádání jak je uvedeno na obr. 21 a pro konstrukci katalyzátorové jednotky 8, mající katalyzátorové prvky 1, mající dva typy žeber 2 a 2' různých výše a stohované tak, že hrany odpovídajících žeber 2 a 2' sousedních katalyzátorových prvků 1 jsou vzájemně kolmá, jak je uvedeno na obr. 27.
-8CZ 293710 B6
Katalyzátorová jednotka může být též konstruována střídavým stohováním katalyzátorových prvků 1, majících dva typy žeber 2 a 2' různých výše a katalyzátorových prvků £ majících žebra 2 stejné výšky.
Předložený vynález zahrnuje katalyzátorovou jednotku 8, jak je uvedena na obr. 21, konstruovanou střídavým stohováním katalyzátorových prvků £ a £', majících žebra 2 větší výšky a žebra 2' tak, že se okraje žeber 2 a 2' vzájemně kolmo protínají (obr. 21) nebo v úhlu větším než 0° nebo menším než 90°.
V katalyzátorové jednotce, uvedené na obr. 44, ve které jsou hrany odpovídajících žeber 2 sousedních katalyzátorových prvků £ vzájemně kolmé, mají žebra 2 stejnou výšku a žebra 2 musí být uspořádána ve srovnatelně velkých vzdálenostech k omezení tahového odporu katalyzátorové jednotky 8 na malou hodnotu; tj. počet žeber 2 katalyzátorové jednotky 8 musí být menší pro omezení tahového odporu na malou hodnotu a následkem toho nemůže být plyn dostatečně 15 promísen.
Tahový odpor katalyzátorové jednotky 8 je ztrátou kinetické energie plynového toku, způsobenou turbulentním tokem vyvolaným zúženými a rozšířenými průchody vytvořenými žebry 2. Protože ztráta kinetické energie je velmi závislá na okluzivních vlastnostech plynové průchodové sekce 20 (otevřený poměr průchodu), větší otevřený poměr, tj. čím nižší žebra 2, tím menší tahový odpor.
Proto je při snížení tahového odporu účinné formovat žebra 2 katalyzátorového prvku £ umístěná s hranami žeber 2 prostírajícími se kolmo ke směru plynového toku 6 v menší výšce pro zvýšení otevřeného poměru průchodu odpadního plynu.
Vynálezci předloženého vynálezu provedli následující studii vlivu porušení plynového toku při zlepšení přenosu hmoty. V katalyzátorové jednotce konstruované stohováním katalyzátorových prvků, majících hrany uspořádané v pevných intervalech tak, že hrany příslušných žeber sousedících katalyzátorových prvků jsou vzájemně kolmé, plocha průchodu toku mezi dvěma sousedícími katalyzátorovými prvky, majícími žebra různých výšek, byla měněna pro vyzkoušení vztahu mezi katalytickou účinností a tahovým odporem. Výsledky této studie jsou uvedeny na obr. 23.
Byly provedeny pokusy za použití katalyzátorové jednotky konstruované stohováním dvou typů katalyzátorových prvků 1 a Γ, majících žebra 2 a 2' různých výšek, jak je uvedeno na obr. 22 tak, že hrany žeber 2 a 2' se vzájemně rozkládají kolmo. Žebra katalyzátorového prvku £ mají výšku 35 hi od povrchu ploché sekce 3 a jsou uspořádána ve vzdálenosti Pp Katalyzátorové prvky £' mají výšku h2 od povrchu ploché sekce 3' a jsou uspořádány ve vzdálenosti P2.
Porovnání bylo provedeno s katalyzátorovou jednotkou konstruovanou střídavým stohováním katalyzátorových prvků b majících žebra 2 výšky hj = 6 mm a katalyzátorových prvků V, 40 majících žebra 2' o výšce h2 = 4 mm tak, že žebra 2 katalyzátorových prvků £ jsou kolmá ke směru plynového toku a žebra 2' katalyzátorových prvků £' jsou paralelní ke směru plynového toku a katalyzátorovou jednotkou konstruovanou střídavým stohováním katalyzátorových prvků 1. majících žebra 2 a katalyzátorových prvků £' majících žebra 2' výšky h2 = 4 mm tak, že žebra 2 hran katalyzátorových prvků 1 jsou paralelní ke směru plynového toku a žebra 2' katalyzáto45 rových prvků £' jsou kolmá ke směru plynového toku. Výsledky srovnání jsou uvedeny na obr. 23.
Jak je zřejmé z obr. 23, byly porovnávány katalyzátorová jednotka konstruovaná střídavým stohováním katalyzátorových prvků £ majících žebra 2 výšky hi = 6 mm a katalyzátorových so prvků £', majících žebra 2' výšky h2 = 4 mm tak, že žebra 2 katalyzátorových prvků £ jsou kolmá ke směru plynového toku a katalyzátorová jednotka konstruovaná střídavým stohováním katalyzátorových prvků £ majících žebra 2 výšky hj = 6 mm a katalyzátorových prvků 2', majících žebra 2' výšky h2 = 4 mm tak, že žebra 2 hran katalyzátorových prvků 1 jsou paralelní ke směru plynového toku a žebra 2' katalyzátorových prvků 1 jsou kolmá ke směru plynového toku; tyto
-9CZ 293710 B6 mají v podstatě stejnou denitrační schopnost a tahový odpor katalyzátorové jednotky, mající žebra 2' výšky h2 = 4 mm, rozkládající se kolmo ke směru plynového toku, činí asi 60 % odporu katalyzátorové jednotky, mající žebra 2 výšky hi = 6 mm.
Podobně, katalyzátorová jednotka, mající, v kombinaci, katalyzátorové prvky £' mající žebra 2' výšky h3 = 3 mm a prostírající se kolmo ke směru plynového toku a katalyzátorové prvky £ mající žebra 2 výšky h] = 7 mm má dále snížený tahový odpor. Je známo, že snížení tahového odporu má malý vliv na snížení rychlosti přenosu hmoty.
Proto katalyzátorová jednotka, mající žebra, která napomáhající turbulenci, o velké výšce, není nezbytně preferována; žebra s menší výškou jsou žádoucí z hlediska snížení tahové ztráty s tou podmínkou, že žebra jsou schopna účinně rozrušovat plyn (schopna redukovat tloušťku laminárních filmů, vytvořených na katalyzátorových površích).
V katalyzátorové jednotce uvedené na obr. 44 musí být interval mezi žebry 2 (šířka plochých sekcí 3) redukován pro zajištění dostatečné schopnosti při snížení výšky žeber 2. Snížení intervalu mezi žebry zvyšuje počet žeber 2 nad nezbytný počet a zvyšuje tahový odpor.
V souladu s tím předložený vynález zahrnuje katalyzátorovou jednotku konstruovanou střídavým stohováním katalyzátorových prvků, majících, ve střídavém uspořádání, více lineárních žeber a více plochých sekcí paralelních k žebrům, ve které, jak je uvedeno na obr. 22(a) až 22(b) jsou stohovány střídavě dva typy katalyzátorových prvků 1 a £', majících žebra 2 a 2 různých výšek se žebry 2 a 2' prostírajícími se kolmo navzájem.
když zde není žádné zvláštní omezení výše žeber dvou typů katalyzátorových prvků, výšky jak je uvedeno na obr. 22(a) a 22(b), žeber katalyzátorových jednotek zamýšlených pro použití při denitrifikaci jsou v následujících rozmezích.
Výška h] (vyšší žebra 2):
až 14 mm, výhodněji 3 až 10 mm.
Hrany žeber 2 jsou paralelní se směrem plynového toku.
Výška h2 (nižší žebra 2'):
až 6 mm.
Hrany žeber 2' jsou kolmé ke směru plynového toku.
Jestliže výška h2 žeber 2 je nadměrně velká ve srovnání s výškou hi žeber 2, je tahový odpor katalyzátorové jednotky tak velký, jako u katalyzátorové jednotky 8 podle známého stavu techniky, uvedené na obr. 44. Jestliže je výška h2 žeber 2 nadměrně malá ve srovnání s výškou hi žeber 2, není plyn narušující účinek žeber 2 katalyzátorových prvků 1 dostatečný přesto, že takový odpor je malý a katalyzátorový objem je nutno zvýšit pro zajištění stejné účinnosti.
V souladu s tím, jestliže se použijí katalyzátorové prvky 1 a Γ různých výšek v kombinaci pro konstrukci katalyzátorové jednotky, je žádoucí, aby poměr výšky vyšších žeber 2 k výšce nižších žeber 2 je v rozmezí 3/2 až 7/3.
I když je výhodné při snížení tahového odporu formovat žebra 2 katalyzátorových prvků £ umístěná s hranami žeber 2' kolmými ke směru plynového toku v menší vzdálenosti P2, obvykle vzdálenost P2 v rozmezí asi 30 až asi 200 mm přináší téměř dostačující vliv napomáhající přenosu hmoty.
Není zde žádné omezení vzdálenosti Pj žeber 2 katalyzátorového prvku £ umístěných s hranami vyšších žeber 2 paralelně ke směru plynového toku. Žebra 2 mohou být uspořádána v jakékoliv
-10CZ 293710 B6 vhodné vzdálenosti Pi za podmínky, že katalyzátorové prvky 1 mají vhodnou pevnost a katalyzátorová jednotka je schopna zabezpečit plynové průchody.
V katalyzátorové jednotce uvedené na obr. 21, katalyzátorové prvky 1, mající vyšší žebra 2, mohou být umístěna s hranami žeber 2 paralelními ke směru plynového toku 6 a katalyzátorové prvky £', mající nižší žebra 2, mohou být umístěny s hranami žeber 2' skloněnými ke směru plynového toku 6 v úhlu větším než 0° a menším než 90°, například v rozmezí 30° do úhlu pod 90°, výhodněji v rozmezí 40° do úhlu pod 80°. Takové uspořádání katalyzátorových prvků 1 a Γ je schopno rozrušit plynový tok 6 bez současného významného zvýšení tahového odporu. Plynový tok 6 nemůže být dostatečně rozrušen, je-li úhel sklonu hran žeber 2' katalyzátorových prvků Γ ke směru plynového toku 6 nadměrně malý.
Katalyzátorové prvky, mající dva typy žeber různých výšek nebo dva typy katalyzátorových prvků, mající žebra různých výšek mohou být vytvořeny zpracováním perforovaných desek, ze kterých jsou vyrobeny katalyzátorové prvky uvedené na obr. 16 až 20.
Předložený vynález zahrnuje katalyzátorovou jednotku vytvořenou stohováním více katalyzátorových prvků 1, majících každý, ve střídavém uspořádání, žebrové sady vždy z vyššího žebra 2 a ploché sekce 3 jak je uvedeno na obr. 26 tak, že hrany příslušných žeber 2 a 2' sousedních katalyzátorových prvků £ se rozkládají kolmo k sobě. Katalyzátorová jednotka jak je uvedena na obr. 27 může být konstruována střídavým stohováním katalyzátorových prvků £ majících dva typy žeber 2 a 2' různých výšek a katalyzátorových prvků £ majících žebra stejné výšky tak, že se hrany žeber katalyzátorových prvků £ a hrany žeber katalyzátorových prvků 1' rozkládají vzájemně kolmo.
Zebra 2 a 2' katalyzátorového prvku £ v souladu s předloženým vynálezem mohou mít jakýkoliv tvar s podmínkou, že sada žeber 2 a 2' a ploché sekce 3 jsou vytvořeny střídavě a vzájemně paralelně. Například žebra 2 a 2' mohou mít tvar, mající jakýkoliv z průřezů uvedených na obr. 28(a) až 28(e).
když zde není žádné zvláštní omezení výše žeber dvou typů žeber 2 a 2', majících některý ze tvarů uvedených na obr. 29 katalyzátorového prvku £, jsou výšky žeber 2 a 2' katalyzátorových jednotek zamýšlených pro použití při denitrifikaci v následujících rozmezích.
Výška hi (vyšší žebra 2):
až 14 mm, výhodněji 3 až 10 mm
Hrany žeber 2 jsou paralelní se směrem plynového toku.
Výška h2 (nižší žebra 2'):
až 6 mm
Jestliže výška h2 žeber 2' je nadměrně velká ve srovnání s výškou hi žeber 2, zvyšuje se tahový odpor katalyzátorové jednotky. Jestliže je výška h2 žeber 2' nadměrně malá ve srovnání s výškou hi vyšších žeber 2, není plyn narušující účinek žeber 2' katalyzátorových prvků 1 dostatečný přesto, že tahový odpor je malý a katalyzátorový objem je nutno zvýšit pro zajištění stejné účinnosti.
I když je výhodné při snížení tahového odporu formovat žebra 2' ve větší vzdálenosti Pi, obvykle vzdálenost Pi v rozmezí asi 70 až asi 250 mm přináší téměř dostačující vůli napomáhající přenosu hmoty.
V katalyzátorové jednotce 8 uvedené na obr. 44, ve které hrany příslušných žeber 2 sousedních katalyzátorových prvků 1 jsou vzájemně kolmé, mají žebra 2 stejnou výšku a žebra 2 musí být
-11CZ 293710 B6 uspořádána ve srovnatelně velkých vzdálenostech pro omezení tahového odporu katalyzátorové jednotky 8 na malou hodnotu; to jest počet žeber 2 katalyzátorové jednotky 8 uvedené na obr. 44 musí být malý pro omezení tahového odporu na malou hodnotu a následně nemůže být dostatečně rozrušen plyn.
Protože ztráta energie plynového toku způsobená turbulentním tokem způsobeným zúžením a rozšířením průchodu žebry 2 katalyzátorové jednotky 8 je velmi závislá na okluzivmch vlastnostech plynové průchodové sekce (otevřený poměr průchodu), čímž větší je poměr otevření, tj. nižší žebra 2, tím menší je tahový odpor jak je uvedeno výše. Proto je účinné použití katalyzátorové jednotky 8 uvedené na obr. 27 konstruované střídavým stohováním katalyzátorových prvků fy majících každý dva typy žeber 2 a 2' různých výšek uvedených na obr. 26 pro snížení tahového odporu. Obr. 30 představuje typicky způsob toku plynového toku 6 v průchodu definovaném katalyzátorovými prvky fy majícími každý dva typy žeber 2 a 2' různých výšek.
Je známo z výsledků uvedených na obr. 23 studie vlivu turbulence plynu na přenos hmoty, provedené vynálezci předloženého vynálezu, že katalyzátorová jednotka, mající žebra, tj. prostředky, napomáhající turbulenci, tato nemusí výhodně nezbytně mít srovnatelně vysokou výšku a že žebra srovnatelně malé výšky jsou žádoucí pro snížení tahového odporu, s podmínkou, že tloušťka laminámích filmů vytvořených na katalytických površích může být redukována. Tyto skutečnosti také platí pro případ, ve kterém katalyzátorová jednotka využívá katalyzátorové prvky i uvedené na obr. 26.
Například ačkoliv jsou katalyzátorové prvky 1 umístěny s hranami svých žeber 2 a 2', rozkládajícími se kolmo ke směru plynového toku 6 v katalyzátorové jednotce uvedené na obr. 27, mohou být katalyzátorové prvky 1 umístěny s hranami svých žeber 2 a 2', nakloněnými v úhlu větším než 0° a menším než 90°, například v úhlu 30° až úhlu pod 90°, výhodněji v rozmezí 40° až pod 80°, ke směru plynového toku 6. Takové umístění katalyzátorových prvků 1 je schopno rozrušit plynový tok 6 bez vyvolání významného zvýšení tahového odporu.
Předložený vynález zahrnuje katalyzátorovou jednotku konstruovanou stohováním katalyzátorových prvků fy majících průřez uvedený na obr. 32 a dvou typů žeber 2 a 2' o různých výškách, majících průřez jak je uveden na obr. 32 a dvou typů žeber 2 a 2' různých výšek, majících tvar průřezu uvedený například na obr. 3 tak, že hrany příslušných žeber 2 a 2' sousedních katalyzátorových prvků 1 jsou kolmé k sobě navzájem a dva typy žeber 2 a 2' různých výšek střídajících se katalyzátorových prvků 1 se rozkládají kolmo ke směru plynového toku 6 (obr. 27), ve kterých vzdálenosti Li a L2 od protilehlých konců, vzhledem ke směru plynového toku 6, katalyzátorového prvku 1 sjeho žebry 2 a 2', rozkládajícími se kolmo k plynovému toku 6 k prvním žebrům 2a od protilehlých konců stejného katalyzátorového prvku fy jsou osminásobkem vzdálenosti T (obr. 27) mezi sousedícími katalyzátorovými prvky 1 nebo menší.
Jestliže vzdálenost T sousedících katalyzátorových prvků 1 je 6 mm, vzdálenosti L! a L2 od protilehlých konců katalyzátorového prvku 1 k prvním žebrům 2a od protilehlých konců jsou 50 mm nebo menší, žádoucí je v rozmezí 5 až 30 mm, a vzdálenost L3 mezi žebry katalyzátorového prvku je 60 mm.
Katalyzátorová jednotka může být konstruována stohováním katalyzátorových prvků fy jak je uvedeno na obr. 31, majících vždy žebra 2 uspořádaná v dané vzdálenosti L3 vymezené rovnoměrným rozdělením vzdálenosti [L-(L1+L2)] mezi prvními žebry 2a od protilehlých konců, popřípadě, katalyzátorového prvku 1 (L je vzdálenost protilehlých konců) tak, že vzdálenost L3 je deseti až dvacetitřínásobkem intervalu T (obr. 27) mezi katalyzátorovými prvky fy
Když jsou vzdálenosti Lj a L2 od vstupního konce a výstupního konce, vzhledem ke směru plynového toku, katalyzátorové jednotky k prvním žebrům 2a od vstupního konce a výstupního konce takto stanoveny, okrajové části katalyzátorového prvku 1 se neohýbají, jakje uvedeno na
-12CZ 293710 B6 obr. 45 a předem stanovené průchody plynu mohou být zajištěny ve vstupním a výstupním konci katalyzátorové jednotky 8.
Když je více žeber 2 uspořádáno ve stejných intervalech ve vzdálenosti L3, což působí malou ztrátu tlaku mezi prvními žebry 2a od protilehlých konců katalyzátorového prvku 1, může být zvýšení tahového odporu potlačeno.
Tlaková ztráta tak může být redukována a redukci katalytické schopnosti může být zabráněno v katalyzátorové jednotce konstruované stohováním deskovitě tvarovaných katalyzátorových prvků 1 s hranami žeber 2 a 2' sousedních katalyzátorových prvků 1, rozkládajícími se navzájem kolmo.
Předchozí katalyzátorové prvky se používají ve vhodných kombinacích pro konstrukci katalyzátorových jednotek podle předloženého vynálezu.
Katalyzátorová jednotka podle předloženého vynálezu může být použita v různých zařízeních pro katalytické reakce pro zpracování plynů, jako jsou katalyzátorová deodorační zařízení, katalytická spalovací zařízení a palivové reformátory. Použití katalyzátorové jednotky podle předloženého vynálezu v denitračních zařízeních pro odpadní plyn pro denitrifikaci odpadního plynu snížením NOx obsažených v odpadním plynu za existence amoniaku, je nejtypičtější aplikací předloženého vynálezu. Například denitrační zařízení (obr. 12) s alespoň jednou katalyzátorovou jednotkou podle předloženého vynálezu, obsahující katalyzátorové prvky potažené denitračním katalyzátorem v průchodu NOx-obsahujícího odpadního plynu je schopno denitrovat odpadní plyn při vysoké účinnosti odstranění NOx při srovnatelně malé tlakové ztrátě v odpadním plynu.
Tlaková ztráta může být omezena na hodnotu v rozmezí daném systémem, jako je elektrárna, ve kterém se použije denitrační zařízení při použití katalyzátorové jednotky podle předloženého vynálezu, obsahující výše uvedené katalyzátorové prvky potažení denitračním katalyzátorem v kombinaci jak je uvedena na obr. 13 s běžným denitračním zařízením s nízkou tlakovou ztrátou, majícím katalyzátorové prvky umístěné s jejich hranami prostírajícími se paralelně ke směru plynového toku (plástvové denitrační zařízení, mající plástvovitě tvarovaný průřez nebo denitrační zařízení deskového typu, jak je uvedeno na obr. 43, mající strukturu konstruovanou stohováním více plochých desek v intervalech).
Protože některý systém, jako elektrárna, působí omezení tlakové ztráty na katalyzátorové jednotce a tlaková ztráta, která může být způsobena pouze když se použije katalyzátorová jednotka podle předloženého vynálezu, je příliš vysoká v některých případech, může být tlaková ztráta omezena na hodnotu v dostupném rozmezí použitím katalyzátorové jednotky podle předloženého vynálezu v kombinaci s obvyklou katalyzátorovou jednotkou, což působí malou tlakovou ztrátu.
Katalyzátorový prvek podle předloženého vynálezu má vysoký vliv na míšení plynu v katalyzátorové jednotce. Proto nepravidelnost, například amoniakové koncentrace na výstupu katalytického denitračního zařízení je méně nepravidelná než na výstupu katalyzátorového denitračního zařízení, což působí malou tlakovou ztrátu dokonce i když je koncentrace amoniaku na výstupu z katalytického denitračního zařízení místně nepravidelná, takže katalyzátorové zařízení umístění na straně po proudu katalyzátorového denitračního zařízení je schopno účinně pracovat.
Popis obrázků na výkresech
Na připojených výkresech jsou na obrázcích znázorněna některá výhodná provedení předloženého vynálezu, přičemž:
obr. 1 je dílčí perspektivní pohled na katalyzátorovou jednotku v provedení podle předloženého vynálezu;
-13CZ 293710 B6 obr. 2 je perspektivní pohled na katalyzátorový prvek v provedení podle předloženého vynálezu;
obr. 3(a), 3(b), 3(c), 3(d) a 3(e) jsou řezy katalyzátorových prvků, majících žebra a použitých v předloženém vynálezu;
obr. 4 je řez katalyzátorového prvku použitého v provedení předloženého vynálezu;
obr. 5 je perspektivní pohled na katalyzátorový prvek v provedení podle předloženého vynálezu;
obr. 6(a), 6(b), 6(c) a 6(d) jsou schematické půdoiysy pro výpomoc při vysvětlení způsobu stohování katalyzátorových prvků použitých v provedení podle předloženého vynálezu;
obr. 7 je typický pohled, ilustrující plynový tok v katalyzátorové jednotce pro pomoc při vysvětlení účinku předloženého vynálezu;
obr. 8(a) a 8(b) jsou dílčí perspektivní pohledy na katalyzátorovou jednotku v provedení podle předloženého vynálezu;
obr. 9 je dílčí perspektivní pohled na katalyzátorovou jednotku v provedení podle předloženého vynálezu;
obr. 10 je diagram, ukazující denitrační schopnost příkladu 1 podle předloženého vynálezu normalizovanou denitrační schopností srovnávacího příkladu 1;
obr. 11 je diagram, představující tlakovou ztrátu vyvolanou příkladem 1 podle předloženého vynálezu normalizovanou tlakovou ztrátu vyvolanou srovnávacím příkladem 1;
obr. 12 je blokový diagram čisticího zařízení odpadních plynů, obsahujícího dvě katalyzátorové jednotky v provedení podle předloženého vynálezu, uspořádané postupně na průchodu odpadního plynu;
obr. 13 je blokový diagram čisticího zařízení odpadního plynu, obsahujícího katalyzátorovou jednotku v provedení podle předloženého vynálezu a denitračního zařízení, které působí malou tlakovou ztrátu, umístěné po směru katalyzátorové jednotky, uspořádané na průchodu odpadního plynu;
obr. 14 je schematický rovinný pohled na katalyzátorovou jednotku v provedení podle předloženého vynálezu, umístěnou v plynovém průchodu;
obr. 15 je schematický rovinný pohled na katalyzátorovou jednotku v provedení podle předloženého vynálezu;
obr. 16 je diagramový boční pohled, představující plynový tok v katalyzátorové jednotce v příkladu 8 podle předloženého vynálezu;
obr. 17 je diagramový boční pohled, představující plynový tok v katalyzátorové jednotce v příkladu 9 podle předloženého vynálezu;
obr. 18 je diagramový boční pohled, představující plynový tok v katalyzátorové jednotce v příkladu 10 podle předloženého vynálezu;
obr. 19 je diagramový boční pohled, představující plynový tok v katalyzátorové jednotce v příkladu 11 podle předloženého vynálezu;
-14CZ 293710 B6 obr. 20 je diagramový boční pohled, představující plynový tok v katalyzátorové jednotce v příkladech 12 a 13 podle předloženého vynálezu;
obr. 21 je perspektivní pohled na katalyzátorové jednotky v příkladech 14 a 15 podle předloženého vynálezu;
obr. 22(a) a 22(b) jsou perspektivní pohledy na katalyzátorové prvky, použité v příkladech 14 a 15 podle předloženého vynálezu, obr. 23 je diagram představují charakteristiky katalyzátorových jednotek, obsahujících katalyzátorové prvky opatřené žebry různých výšek;
obr. 24 je graf, představující rychlostní charakteristiky toku a katalytické schopnosti katalyzátorových jednotek v příkladu 14 podle předloženého vynálezu a srovnávacích příkladech 7 a 8;
obr. 25 je graf, představující iychlostní charakteristiky toku a tlakové ztráty vyvolané v katalyzátorových jednotkách v příkladu 14 podle předloženého vynálezu a srovnávacích příkladech 7 a 8;
obr. 26 je perspektivní pohled na katalyzátorový prvek použitý v příkladu 16 podle předloženého vynálezu, obr. 27 je perspektivní pohled na katalyzátorovou jednotku použitou v příkladu 16;
obr. 28(a), 28(b), 28(c), 28(d) a 28(e) jsou boční pohledy na příklady žeber katalyzátorových prvků použitých v příkladu 16 podle předloženého vynálezu;
obr. 29 je dílčí řez katalyzátorového prvku použitého v příkladu 16 podle předloženého vynálezu, obr. 30 je řez ukazující plynový tok v katalyzátorové jednotce použité v příkladu 16;
obr. 31 je boční pohled na katalyzátorový prvek použitý v příkladech 17-1 až 18-3 podle předloženého vynálezu;
obr. 32 je boční pohled na katalyzátorový prvek použitý v příkladech 17-1 až 18-3 a podobně podle předloženého vynálezu;
obr. 33 je graf porovnávající katalytické aktivity příkladů 17—1 a 18-1 a aktivity podle stavu techniky;
obr. 34 je graf porovnávající katalytické aktivity příkladů 17-2 a 18-2 a aktivity podle stavu techniky;
obr. 35 je graf porovnávající katalytické aktivity příkladů 17-3 a 18-3 a aktivity podle stavu techniky;
obr. 36 je graf ukazující vztah mezi vzdáleností žeber katalyzátorového prvku a tlakovou ztrátou; obr. 37 je graf ukazující vztah mezi vzdáleností žeber katalyzátorového prvku a tlakovou ztrátou; obr. 38 je graf ukazující vztah mezi vzdáleností žeber katalyzátorového prvku a tlakovou ztrátou;
obr. 39 je graf, ukazující vztah mezi celkovou reakční lychlostí a rychlostí plynového toku pro katalyzátorové jednotky v příkladech 1 a 8 podle předloženého vynálezu a srovnávacím příkladu a katalyzátorovou jednotku 11 uvedenou na obr. 47;
-15CZ 293710 B6 obr. 40 je graf, porovnávající vztah mezi celkovou tlakovou ztrátou a rychlostí plynového toku pro katalyzátorové jednotky v příkladech 1 a 8 podle předloženého vynálezu a srovnávacím příkladu 2 a katalyzátorovou jednotku 11 uvedenou na obr. 47;
obr. 41 je graf, porovnávající vztah mezi celkovou tlakovou ztrátou způsobenou katalyzátorovými jednotkami v příkladech 1 a 8 podle předloženého vynálezu a srovnávacím příkladu 2 a katalyzátorovou jednotkou 11 uvedenou na obr. 47 na základě stejné denitrační schopnosti;
obr. 42 je blokový diagram čisticího zařízení pro odpadní plyny, obsahujícího dvě denitrační zařízení s nízkou tlakovou ztrátou podle předloženého vynálezu;
obr. 43 je boční perspektivní pohled na katalyzátorovou jednotku podle známého stavu techniky;
obr. 44 je perspektivní pohled na katalyzátorovou jednotku podle stavu techniky;
obr. 45 je pohled pro pomoc při vysvětlení problémů v katalyzátorové jednotce z obr. 44;
obr. 46 je půdorys katalyzátorového prvku podle známého stavu techniky;
obr. 47 je perspektivní pohled na katalyzátorovou jednotku konstruovanou stohováním katalyzátorových prvků podobných těm, které jsou uvedeny na obr. 46;
obr. 48 je dílčí perspektivní pohled na katalyzátorovou jednotku pro pomoc při vysvětlení problémů známého stavu techniky;
obr. 49 je dílčí perspektivní pohled na katalyzátorovou jednotku pro pomoc při vysvětlení problémů ve stavu techniky;
obr. 50 je pohled napomáhající vysvětlení způsobu stohování katalyzátorových prvků podle stavu techniky a obr. 51 je typický pohled, představující plynový tok katalyzátorovou jednotkou konstruovanou stohováním katalyzátorových prvků způsobem ilustrovaným na obr. 50.
Příklady provedení vynálezu
Dále budou popsána podrobně výhodná provedení předloženého vynálezu. Nejprve budou popsány katalyzátorové jednotky tvořící předložený vynález, obsahující katalyzátorové prvky umístěné se svými žebry nakloněnými v úhlu větším než 0° a menším než 90° ke směru plynového toku.
Přiklad 1
Byla připravena pasta s obsahem vlhkosti asi 36 % hnětením směsi 67 kg suspenze kyseliny metatitaničité (30 % hmotn. TiO2, 8% hmotn. SO4), 2,4 kg paramolybdátu amonného ((NH4)6.Mo7O24.4H2O) a 1,28 kg metavanadátu amonného (NH4VO3) a odpařováním vody v nich obsažené zahříváním hnětače. Pasta byla extrudována do kulatých provazců o průměru 3 mm, pelety získané peletizaci provazců byly sušeny v sušárně s fluidním ložem a pak byly sušené pelety vypalovány při 250 °C po 24 h v atmosféře pro získání granulí. Granule byly drceny kladivovým mlýnem pro snížení velikosti za získání prášku o průměrné velikosti zrna 5 pm jako první složky. Složení první složky bylo V/Mo/T = 4/5/91 v atomovém poměru.
Směs 20 kg takto získaného prášku, 3 kg anorganických Al2O3.SiO2 vláken a 10 kg vody byla hnětena v hnětači 1 hodinu až do získání hlince podobné katalyzátorové pasty. Ploché katalyzá
-16CZ 293710 B6 torové desky o tloušťce asi 0,9 mm a 500 mm délky byly vyrobeny potažením částí, tvořících oka, o šířce 500 mm, 0,2 mm silné kovové mřížky SUS 304 povrchově upravené pro zdrsnění hliníkovým postřikem s katalytickou pastou. Ploché katalyzátorové desky byly zpracovány slisováním pro získání katalyzátorových prvků, majících žebra 2 vlnovitého průřezu uspořádaná v daných vzdálenostech mezi plochými sekcemi 3, jak je uvedeno na obr. 2, a pak byly takto zpracované desky žíhány při 550 °C v atmosféře po sušení na vzduchu pro získání katalyzátorových prvků 1. V katalyzátorových prvcích 1 jak je uvedeno na obr. 4, je výška h žeber 2 od povrchu ploché sekce 3 2,5 mm a šířka P plochých sekcí 3 je 80 mm.
Takto vyrobené katalyzátorové prvky 1 byly nařezány do pravoúhlého tvaru tak, že žebra 2 jsou nakloněna ve 45° k jednomu bočnímu okraji la každého katalyzátorového prvku 1 pro kompletaci pravoúhlých katalyzátorových prvků 1 uvedených na obr. 5. Katalyzátorové prvky 1 a prvky obrácené naruby byly stohovány střídavě jak je uvedeno na obr. 1 v pouzdře, majícím 2mm tloušťku stěn, pro konstrukci vrstvovitě sestavené katalyzátorové jednotky 150 x 150 x 500 mm (délka) uvedené na obr. 6(a).
Tato katalyzátorová jednotka je umístěna v plynovém průchodu tak, že žebra 2 katalyzátorových prvků 1 jsou nakloněna ve 45° ke směru plynového toku 6, jak je uvedeno na obr. 1. Protože katalyzátorové prvky 1 jsou stejného tvaru a katalyzátorová jednotka může být konstruována jednoduše střídavým stohováním katalyzátorových prvků 1 a prvků obrácených naruby, může katalyzátorová jednotka být fyzicky vyrobena za snížených výrobních nákladů.
Příklad 2
Katalyzátorová jednotka konstrukce uvedené na obr. 6(b) nebo 6(c) (obr. 8(a) nebo 8(b)) byla konstruována střídavým stohováním katalyzátorových prvků 1 (katalyzátorové prvky z příkladu 1 nařezané do pravoúhlého tvaru tak, že žebra 2 jsou nakloněna ve 45° k bočním okrajům la a katalyzátorové prvky V (katalyzátorové prvky nařezané v pravoúhlém tvaru tak, že všechna žebra 2 jsou paralelní ke specifikovanému bočnímu okraji la). Katalyzátorová jednotka je umístěna v plynovém průchodu se žebry 2 katalyzátorových prvků 1 nakloněnými ve 45° ke směru plynového toku 6.
Příklad 3
Katalyzátorové deskové sady vytvořená každá superpozici katalyzátorového prvku 1 a katalyzátorového prvku V, použitých v příkladu 2, jak je uvedeno na obr. 6(b), a katalyzátorové deskové sady vytvořené každá superpozicí katalyzátorového prvku 1 a V jak je uvedeno na obr. 6(c) byly střídavě stohovány, jak je uvedeno na obr. 6(d), za získání katalyzátorové jednotky uvedené na obr. 9. Katalyzátorová jednotka je umístěna v plynovém průchodu se žebry 2 svých katalyzátorových prvků 1 nakloněnými ve 45° ke směru plynového toku 6.
Srovnávací příklad 1
Katalyzátorové prvky 1, jak jsou uvedeny na obr. 2, mající žebra 2 o výšce 5 mm od povrchu plochých sekcí 3, byly vyrobeny zpracováním plochých katalyzátorových desek, ze kterých byly vytvořeny katalyzátorové prvky 1 z příkladu 1 a pak byly takto vyrobené katalyzátorové prvky nařezány do pravoúhlého tvaru tak, že žebra 2 jsou paralelní k jednomu specifikovanému bočnímu okraji la každého katalyzátorového prvku 1 pro kompletování pravoúhlých katalyzátorových prvků 1. Katalyzátorové prvky 1 byly stohovány v pouzdře 4 jak je uvedeno na obr. 43 pro konstrukci katalyzátorové jednotky 8 150 x 150 x 500 mm (hloubka). Katalyzátorová jednotka 8 je umístěna v průchodu odpadního plynu se žebry 2 katalyzátorových prvků 1, prostírajícími se paralelně ke směru plynového toku 6.
- 17CZ 293710 B6
Každá z katalyzátorových jednotek v příkladech 1 až 3 a srovnávacím příkladu 1 byly instalována v reaktorovém průchodu odpadního plynu a LPG spaliny procházely reaktorem pro měření denitračních schopností katalyzátorových jednotek v příkladech 1 až 3 a srovnávacím příkladu 1 za podmínek shrnutých v tabulce 1. Distribuce koncentrace NOx na výstupních koncích odpadního plynu katalyzátorových jednotek byla měřena a byla zkoušena jednotnost odpadního plynového toku. Naměřené výsledky jsou uvedeny v tabulce 2.
Tabulka 1
Reakční teplota 350 °C plošná rychlost 60 m/h odpadní plyn LPG plynné spaliny
NO 90 ppm
NH3108 ppm
Tabulka 2
Katalyzátorové konc. NOx na výstupu (ppm);
stand. odchylka; účinnost denitrifikace.
(%)
Př. 1: 10,5; 2,3; 89.
Př. 2: 15,3; 3,1; 83.
Př. 3: 14,4; 3,0; 84.
srov. př. 1: 31,5; 9,9; 65.
Jak je z tabulky 2 zřejmé, rozmezí distribuce NOx koncentrace ve výstupech odpadního plynu z katalyzátorových jednotek v příkladech 1, 2 a 3 jsou velmi úzké a tok odpadního plynu v katalyzátorových jednotkách v příkladech 1, 2 a 3 je jednotný v odpovídajících celých průřezech katalyzátorových jednotek v příkladech 1, 2 a 3. Průměrné účinnosti denitrifikace katalyzátorových jednotek z příkladů 1, 2 a 3 jsou mnohem vyšší než účinnosti ze srovnávacího příkladu 1. Blokující účinek žeber 2 katalyzátorových prvků uvedených na obr. 7 navíc k jednotnému průchodovému tvaru poskytuje katalyzátorovým jednotkám v příkladech 1, 2 a 3 vysoké denitrační schopnosti.
Příklad 4
Katalyzátorové prvky 1 stejné jako byly použity v příkladu 1 byly nařezány do pravoúhlého tvaru tak, že žebra 2 jsou nakloněna v úhlu 30° ke specifikovaným bočním okrajům la za získání pravoúhlých katalyzátorových prvků 1 uvedených na obr. 5. Katalyzátorové prvky 1 a obrácené prvky byly stohovány střídavě jak je uvedeno na obr. 1 v případě, že mají tloušťku stěn 2 mm, pro konstruování vrstvovitě vytvořené katalyzátorové jednotky 150 x 150 x 500 mm (délka) uvedené na obr. 6(a).
Jak je uvedeno na obr. 1, je katalyzátorová jednotka umístěna v průchodu odpadního plynu se žebry 2 katalyzátorových prvků 1, nakloněnými v úhlu 30° ke směru plynového toku 6.
-18CZ 293710 B6
Příklad 5
Katalyzátorové prvky 1 tvaru, uvedeného na obr. 4, vyrobené stejnými postupy jako byly použity pro výrobu katalyzátorových prvků 1 v příkladu 1, byly nařezány za získání pravoúhlých katalyzátorových prvků 1, majících žebra 2 nakloněná v úhlu o 60° k jednomu bočnímu okraji la. jak je uvedeno na obr. 5. Katalyzátorové prvky 1 a obrácené prvky byly střídavě stohovány jak je uvedeno na obr. 1 v pouzdře, majícím stěny o tloušťce 2 mm, pro konstrukci vrstvovité katalyzátorové jednotky 150 x 150 x 500 mm (délka) uvedené na obr. 6(a).
Jak je uvedeno na obr. 1 je katalyzátorová jednotka umístěná v průchodu odpadního plynu se žebry 2 katalyzátorového prvku 1 nakloněnými v úhlu 60° ke směru plynového toku 6.
Srovnávací příklad 2
Katalyzátorový prvky 1 (obr. 2), ze kterých byly pravoúhlé prvky X použité v příkladu 1 stohovány tak, že se příslušná žebra sousedních katalyzátorových prvků 1 rozkládají vzájemně kolmo, jak je uvedeno na obr. 44, za získání katalyzátorové jednotky. Katalyzátorová jednotka se umístí se žebry 2 střídavých katalyzátorových prvků 1 paralelně ke směru plynového toku 6.
Každá z katalyzátorových jednotek v příkladech 1, 4 a 5 a srovnávacím příkladu 2 se umístí do reaktoru a odpamí plyn -LPG spaliny se nechá procházet reaktorem pro měření denitračních schopností katalyzátorových jednotek v příkladu 1, 4 a 5 a srovnávacím příkladu 2 a tlakových ztrát vyvolaných stejnými katalyzátorovými jednotkami za podmínek uvedených v tabulce 1. Obr. 10 představuje denitrační schopnosti normalizované denitrační schopnosti srovnávacího příkladu 1 a obr. 11 ukazuje tlakové ztráty normalizované tlakovou ztrátou vyvolanou srovnávacím příkladem 1. Podmínky testu pro denitrační schopnost byly teplota: 350 °C, NH3/NO molámí poměr: 1,2 a rychlost plynového toku: 8 m/s.
Jak je zřejmé z obr. 10 a 11, i když srovnávací příklad 2 měl vysokou denitrační schopnost, vyvolává tento velkou tlakovou ztrátu. Tlaková ztráta vyvolaná v příkladech 1, 4 a 5 byla téměř shodná silákovou ztrátou vyvolanou srovnávacím příkladem 1, ve kterém se žebra rozkládala paralelně ke směru plynového toku. I když byly slabě nižší než denitrační schopnost srovnávacího příkladu 2, byly denitrační schopnosti příkladu 1,4 a 5 dostatečně vysoké.
Jak je zřejmé z obr. 10 a 11, jestliže úhel naklonění žeber katalyzátorových prvků ke směru plynového toku je větší než 30° a menší než 60°, jsou katalyzátorové jednotky schopny účinně projevit svoji denitrační schopnost bez významného vyvolání tlakové ztráty (= P) v plynovém toku.
Příklad 6
Dvě katalyzátorové jednotky 150 x 150 x 250 mm (hloubka) konstruované stohováním katalyzátorových prvků s denitračním katalyzátorem a stejných jako byly použity v příkladu 1 s výjimkou, že délka (hloubka) byla 250 mm, byly uspořádány v sériích podél směru plynového toku, jak je uvedeno na obr. 12, a plynový tok procházel katalyzátorovými jednotkami za podmínek uvedených v tabulce 1 pro měření tlakové ztráty a denitrační účinnosti.
Příklad 7
Katalyzátorové jednotky 150 x 150 x 250 mm (hloubka) konstruované stohováním katalyzátorových prvků potažených denitrační pastou a stejných jako byly použity v příkladu 1 s výjim
-19CZ 293710 B6 kou, že délka (hloubka) byla 250 mm a denitrační zařízení (150 x 150 x 150 mm), které vyvolává malou tlakovou ztrátu, používající katalyzátorovou jednotku deskového typu uvedenou na obr. 43, byly uspořádány v sériích v průchodu odpadního plynu, kterým protéká odpadní plyn, obsahující oxidy dusíku, podél směru plynového toku, jak je uvedeno na obr. 13. Katalyzátorové prvky 1 katalyzátorové jednotky deskového typu byly potaženy denitrační katalyzátorovou pastou použitou v příkladu 1. Katalyzátorová jednotka byla umístěna na protiproudovou stranu denitraČního zařízení. Plyn procházel katalyzátorovou jednotkou a denitračním zařízením za podmínek uvedených v tabulce 1 pro měření tlakové ztráty a denitrační účinnosti.
Srovnávací příklad 3
Dvě katalyzátorové jednotky, které vyvolávají srovnatelně malou tlakovou ztrátu podobně jako katalyzátorová jednotka použitá v příkladu 7, byly uspořádány v sériích podél směru plynového toku, jak je uvedeno na obr. 42. Plyn procházel katalyzátorovými jednotkami za podmínek uvedených v tabulce 1 pro měření tlakové ztráty a denitrační účinnosti.
Denitrační schopnosti katalyzátorových jednotek v příkladech 6 a 7 a srovnávacím příkladu 3 a tlakové ztráty vyvolané stejnými katalyzátorovými jednotkami byly měřeny při průchodu LPG spalin katalyzátorovými jednotkami za podmínek uvedených v tabulce 1. Naměřené výsledky jsou uvedeny v tabulce 3.
Tabulka 3
Katalyzátorové jednotky; denitrační úč. (%); tlaková ztráta (mm H2O).
př. 6: 89; 14.
př. 7:81; 11.
srov. př. 3: 65; 9.
Jak je zřejmé z tabulky 3, ačkoliv srovnávací příklad 3, tj. katalyzátorové zařízení, používající katalyzátorové jednotky, které působí menší tlakovou ztrátu, působí srovnatelně malou tlakovou ztrátu, denitrační účinnost srovnávacího příkladu 3 je nízká, ačkoliv denitrační účinnost příkladu 6, tj. katalyzátorového zařízení používajícího katalyzátorové jednotky podle předloženého vynálezu, je velmi vysoká, příklad 6 působí tlakovou ztrátu větší než je způsobena srovnávacím příkladem 3 a ačkoliv denitrační účinnost příkladu 7, tj. katalyzátorového zařízení, používajícího katalyzátorovou jednotku podle předloženého vynálezu a katalyzátorovou jednotku, která působí srovnatelně malou tlakovou ztrátu, umístěné na poproudé straně předcházející katalyzátorové jednotky, je nižší než v příkladu 6, působí příklad 7 tlakovou ztrátu menší než je ztráta způsobená příkladem 6.
V příkladu 7 je katalyzátorová jednotka podle předloženého vynálezu umístěná na protiproudé straně katalyzátorové jednotky, která působí srovnatelně malou tlakovou ztrátu, má plyn rozrušující účinek. Rozrušující účinek redukuje nepravidelnost distribuce koncentrace amoniaku na výstupu katalyzátorové jednotky podle předloženého vynálezu stejně jako distribuce koncentrace amoniaku na vstupu katalyzátorové jednotky a následně pracuje katalyzátorová jednotka umístěná na poproudové straně účinněji.
Dále budou vysvětleny příklady katalyzátorových prvků vyrobených z perforovaných desek.
-20CZ 293710 B6
Příklad 8
Pás SUS 304 o tloušťce 0,2 mm a šířce 500 mm byl zpracován za získání kovové mřížky, mající oka šířky 2,1 mm uspořádaná ve vzdálenosti 2,1 mm, hliník byl nanesen na povrch mřížky v dávce 100 g/m2 aluminiovým postřikovaným procesem pro zdrsnění povrchu kovové mřížky, kovová mřížka byla zpracována lisováním za získání pásu katalyzátorového nosiče o tloušťce 0,9 mm, majícím žebra, mající výšku h = 4,0 mm a ploché sekce, mající šířku P = 80 mm, jak je uvedeno na obr. 4, a pak byl pás katalyzátorového nosiče rozřezán za získání desek katalyzátorového nosiče 480 x 480 mm.
Katalyzátorová kaše byla připravena dispergováním 10 kg katalyzátorového prášku použitého v příkladu 1 ve 20 kg vody, desky katalyzátorového nosiče byly ponořeny do katalyzátorové kaše pro potažení desek katalyzátorového nosiče asi 500 gm silným potahem katalyzátorové kaše, proti deskám katalyzátorového nosiče potaženým katalyzátorovou kaší byl foukán stlačený vzduch pro odstranění katalyzátorové kaše, ucpávající oka a pak byly desky katalyzátorového nosiče potažené katalyzátorovou kaší žíhány při 550 °C po 2 h v atmosféře pro získání katalyzátorových prvků L
Katalyzátorové prvky 1 tvarované v předem stanovených rozměrech byly stohovány jak je uvedeno na obr. 44 v případě, že mají tloušťku stěn 2 mm, tak, že žebra sousedících katalyzátorových prvků 1 se rozkládají vzájemně kolmo, pro konstrukci katalyzátorové jednotky 8 150 x 150 x 480 mm (hloubka). Katalyzátorová jednotka 8 v příkladu 8 má typicky průřez uvedený na obr. 16.
Příklad 9 a 10
Stlačený vzduch byl foukán pouze proti žebrům 2 desek katalyzátorového nosiče podobným těm, které byly použity v příkladu 8 a potaženým katalyzátorovou kaší použitou v příkladu 8 pro odstranění katalyzátorové kaše, ucpávající oka žeber 2 pro získání katalyzátorových prvků 1, majících otevřená oka pouze ve svých žebrech 2. Katalyzátorové prvky 1 byly stohovány pro konstrukci katalyzátorové jednotky v příkladu 9, mající typický průřez uvedený na obr. 17. Stlačený vzduch byl foukán pouze proti plochým sekcím 3 desek katalyzátorového nosiče podobných těm, které byly použity v příkladu 8 a potaženým katalyzátorovou kaší použitou v příkladu 8 pro odstranění pouze katalyzátorové kaše, ucpávající oka plochých sekcí 3 pro získání katalyzátorových prvků 1, majících otevřená oka pouze ve svých plochých sekcích 3. Katalyzátorové prvky 1 byly stohovány pro konstrukci katalyzátorové jednotky v příkladu 10, mající typický průřez uvedený na obr. 18.
Srovnávací příklad 4
Katalyzátorová pasta byla připravena hnětením směsi 20 kg katalyzátorového prášku použitého v příkladu 8, 3 kg AI2O3.SÍO2 anorganických vláken a 10 kg vody lhodinovým hnětením. Katalyzátorová pasta byla aplikována válečkem na 0,2 mm silnou SUS 304 kovovou mřížku, mající povrch zdrsněný aluminiovým postřikem, pro získání mřížek katalyzátorového nosiče o tloušťce asi 0,9 mm a délce 480 mm. Kovové mřížky byly zpracovány stlačením za získání mřížek katalyzátorového nosiče o tloušťce 0,9 mm, majících žebra, mající výšku h = 4,0 mm a ploché sekce, mající šířku P = 80 mm, jak je uvedeno na obr. 4, a pak byly mřížky katalyzátorového nosiče žíhány při 550 °C po 2 h v atmosféře a takto vyžíhané mřížky katalyzátorového nosiče byly nařezány za získání katalyzátorových prvků 1 předem stanovených rozměrů. Katalyzátorové prvky 1 byly stohovány v případě, že mají tloušťku stěn 2 mm tak, že žebra 2 katalyzátorových prvků jsou paralelní ke směru plynového toku pro konstrukci katalyzátorové jednotky 150 x 150 x 480 mm (hloubka), jak je uvedeno na obr. 43.
-21 CZ 293710 B6
Příklad 11
Katalyzátorové prvky 1 použité v příkladu 8 a mající otevřená oka na své celé ploše a katalyzátorové prvky 1 použité ve srovnávacím příkladu 4, mající oka ucpaná katalyzátorovou pastou v celé své ploše, byly střídavě stohovány se žebry 2 předcházejících katalyzátorových prvků I. rozkládajícími se kolmo ke směru plynového toku a žebry 2 druhých katalyzátorových prvků 2 druhých katalyzátorových prvků 1, rozkládajícími se paralelně ke směru plynového toku za konstrukce katalyzátorové jednotky 150 x 150 x 480 mm (hloubka), mající průřez typicky uvedený na obr. 19.
Příklad 12
Desky katalyzátorového nosiče, ze kterých byly vytvořeny katalyzátorové prvky 1 použité v příkladu 8 a mající otevřená oka po celé své ploše, byly nařezány do pravoúhlého tvaru tak, aby žebra 2 byla nakloněna v úhlu 45° ke specifikovanému bočnímu okraji la (obr. 6) za získání katalyzátorových prvků L Katalyzátorové prvky 1 a prvky opačně obrácené byly střídavě stohovány s tloušťkou stěny 2 mm pro konstrukci katalyzátorové jednotky 150 x 150 x 480 mm (hloubka).
Příklad 13
Desky katalyzátorového nosiče, ze kterých byly vytvořeny katalyzátorové prvky 1 použité v příkladě 8 a mající otevřená oka pouze na svých žebrech 2, byly nařezány do pravoúhlého tvaru tak, že žebra 2 byla nakloněna v úhlu 45° ke specifikovanému bočnímu okraji la (obr. 6) za získání katalyzátorových prvků 1. Katalyzátorové prvky 1 a prvky opačně obrácené byly střídavě stohovány s tloušťkou stěny 2 mm pro konstrukci katalyzátorové jednotky 150 x 150 x 480 mm (hloubka) uvedené v dílčím typickém perspektivním pohledu na obr. 20.
Srovnávací příklad 5
Katalyzátorové prvky ve srovnávacím příkladu byly stohovány tak, že žebra 2 střídavých katalyzátorových žeber 2 jsou kolmá ke směru plynového toku pro konstrukci katalyzátorové jednotky 150 x 150 x 480 mm (hloubka), jak je uvedena na obr. 44.
Srovnávací příklad 6
Katalyzátorové prvky 1 stejné jako prvky použité v příkladu 8 s tím rozdílem, že výška žeber 2 byla 8 mm, byly stohovány s tloušťkou stěn 2 mm tak, že žebra 2 jsou paralelní ke směru plynového toku pro konstrukci katalyzátorové jednotky 150 x 150 x 480 mm (hloubka) jak je uvedeno na obr. 43.
Každá z katalyzátorových struktur na obr. 8 až 13 a srovnávacích příkladů 4 až 6 byla instalována do reaktoru, LPG spaliny procházely katalyzátorovými jednotkami pro měření jejich denitračních schopností a tahových ztrát (tlakových ztrát) způsobených těmito katalyzátorovými jednotkami za podmínek shrnutých v tabulce 1. Naměřené výsledky jsou uvedeny v tabulce 4.
-22CZ 293710 B6
Tabulka 4
Katalyzátorové tahové ztráty, denitrace, reakční rychlost jednotky (mm H20/m) (%) (m/h) př. 8: 48,8; 69,8; 108.
př. 9: 33,5; 60,2; 83.
př. 10: 42,6; 65,2; 95.
př. 11:27,0; 56,5; 75.
př. 12: 38,1; 64,0; 92.
př. 13:28,0; 58,1; 78.
srov. př. 4: 10,1; 43,3; 51.
srov. př. 5: 80,8; 73,3; 119.
srov. př. 6:15,0; 51,4; 65.
Jak je zřejmé z tabulky 4, i když srovnávací příklady 4 a 6 působí srovnatelné malé tlakové ztráty, denitrační účinnosti srovnávacích příkladů 4 a 6 jsou nízké a jejich vlivy na reakční rychlost jsou tak nízké jako 0,5 až 0,7násobky účinků příkladů 8 až 13 na reakční rychlost. I když denitrační účinnost srovnávacího příkladu 5 stejné konstrukce jako je v příkladech 8 až 13 a obsahujícího katalyzátorové prvky, ve kterých jsou všechna oka ucpána, je vysoká, působí srovnávací příklad velkou tlakovou ztrátu. Příslušné denitrační účinnosti a účinky příkladů 8 až 10 na reakční rychlost jsou v podstatě ve stejné úrovni a tlakové ztráty způsobené příklady 8 až 10 jsou asi polovina ztrát způsobených srovnávacím příkladem 5.
Katalyzátorové jednotky podle předloženého vynálezu, obsahující katalyzátorové prvky, mající otevřená oka, mají vynikající denitrační schopnosti a působí malé tlakové ztráty.
Příklady využívající dva typy katalyzátorových prvků 1 a 1' mající žebra 2 a 2' různých výšek a střídavě stohované s hranami žeber 2 a 2', rozkládajícími se navzájem kolmo, budou popsány dále.
Příklad 14
Katalyzátorová pasta byla připravena hnětením směsi 20 kg katalyzátorového prášku použitého v příkladu 1, 3 kg Al2O3.SiO2 anorganických vláken a 10 kg vody, hnětačem po 1 h. Katalyzátorová pasta byla nanesena válečkem na 0,2 mm silné SUS 304 kovové mřížky, mající povrchy zdrsněné aluminiovým postřikem, pro získání mřížek katalyzátorového nosiče o tloušťce asi 0,9 mm a délce 500 mm. Kovové mřížky byly zpracovány stlačením pro získání mřížek katalyzátorového nosiče o tloušťce 0,9 mm, majících vlnovitá žebra 2 a majících výšku h3 = 6 mm a ploché sekce 3, mající šířku P3 = 120 mm, jak je uvedeno na obr. 22(a) a mřížek katalyzátorového nosiče o tloušťce 0,9 mm, majících vlnovitá žebra 2', mající výšku h2 = 4 mm a ploché sekce 3', mající šířku P2 = 60 mm, jak je uvedeno na obr. 22(b) a pak byly mřížky katalyzátorového nosiče žíhány při 550 °C po 2 h v atmosféře po sušení vzduchem za získání katalyzátorových prvků 1 a V (h2/hi = 4/6).
Katalyzátorové prvky 1 a Γ byly střídavě stohovány tak, že příslušná žebra 2 a 2' katalyzátorových prvků 1 a 1' byla vzájemně kolmá pro konstrukci katalyzátorové jednotky 8 150 mm x 150 mm x 500 mm (hloubka), jak je uvedena na obr. 21. Katalyzátorová jednotka byla umístěna s nižšími žebry 2' katalyzátorových prvků V, rozloženými kolmo ke směru plynového toku.
-23CZ 293710 B6
Příklad 15
Kovové mřížky připravené stejným postupem, kterým byly vytvořeny kovové mřížky, ze kterých byly vyrobeny katalyzátorové prvky použité v příkladu 14, byly zpracovány stlačením za získání mřížek katalyzátorového nosiče, majících vlnovitá žebra 2, mající výšku hi = 7 mm a ploché sekce 3, mající šířku Pí = 120, jak je uvedeno na obr. 22(a), a mřížek katalyzátorového nosiče, majících vlnovitá žebra 2', mající výšku h2 = 3 mm a ploché sekce 3', mající šířku P2 = 60 mm, jak je uvedeno na obr. 22(b), a pak byly mřížky katalyzátorového nosiče žíhány při 550 °C 2 h v atmosféře po sušení na vzduchu za získání katalyzátorových prvků 1 a V (h2/hi = 3/7).
Katalyzátorové prvky laj/ byly stohovány střídavě tak, aby příslušná žebra 2 a 2' katalyzátorových prvků lal/ byla vzájemně kolmá, pro konstrukci katalyzátorové jednotky 8 150 x 150 x 500 mm (hloubka), jak je uvedeno na obr. 21. Katalyzátorová jednotka byla umístěna s nižšími žebry 2/ katalyzátorových prvků V rozkládajícími se kolmo ke směru plynového toku 6.
Srovnávací příklad 7
Katalyzátorové prvky podobné katalyzátorovým prvkům 1 použitým v příkladu 14 stím rozdílem, že žebra 2 mají výšku h = 5 mm, byly stohovány se všemi žebry 2 vzájemně paralelními k sobě pro konstrukci katalyzátorové jednotky 150 x 150 x 500 mm (hloubka) jak je uvedeno na obr. 43. Katalyzátorová jednotka byla umístěna se žebry 2 katalyzátorových prvků 2 rozkládajícími se paralelně ke směru plynového toku 6.
Srovnávací příklad 8
Katalyzátorové prvky 1 použité ve srovnávacím příkladu 7 byly stohovány s příslušnými žebry 2 sousedních katalyzátorových prvků 1, rozkládajícími se vzájemně kolmo pro konstrukci katalyzátorové jednotky 8 150 x 150 x 500 mm (hloubka) jak je uvedeno na obr. 44.
Srovnávací příklad 9
Katalyzátorové prvky 1 podobné katalyzátorových prvků 1 použitým v příkladu 14 s tím rozdílem, že výška hi žeber 2 byla 10 mm, byly stohovány pro konstrukci katalyzátorové jednotky 8 150 x 150 x 500 mm (hloubka), jak je uvedeno na obr. 43.
Každá z katalyzátorových jednotek 8 v příkladech 14 a 15 a srovnávacích příkladech 7 až 9, byly instalována do reaktoru a spaliny LPG procházely katalytickými strukturami 8 za podmínek uvedených v tabulce 1 pro měření příslušných denitračních schopností a tahových odporů katalyzátorových jednotek 8. Naměřené výsledky jsou uvedeny v tabulce 5.
Jak je zřejmé z tabulky 5, jsou tahové odpory katalyzátorových jednotek 8 v příkladech 14 a 15 podle předloženého vynálezu menší než u katalyzátorové jednotky 8 ve srovnávacím příkladu 8 adenitrační schopnosti katalyzátorových jednotek 8 v příkladech 14 a 15 jsou přibližně rovné těmto hodnotám pro katalyzátorovou jednotku 8 ve srovnávacím příkladu 8.
-24CZ 293710 B6
Tabulka 5
Katalyzátorová denitrační účinnost jednotky (%); tahový odpor jednotky (mm H2O).
př. 14: 80; 25.
srov. př. 7: 65; 16.
srov. př. 8: 80; 38:
srov. př. 9: 53; 8.
př. 15: 78; 18.
Vysoké účinky katalyzátorových jednotek 8 v příkladech 14 a 15 podle předloženého vynálezu při všech reakčních poměrech, ve srovnání s účinky s katalyzátorovou jednotkou 8 ve srovnávacím příkladu 9, poskytují katalyzátorové jednotky 8 v příkladech 14 a 15 zlepšené denitrační schopnosti.
V příkladu 14, poněvadž jsou katalyzátorové prvky 1, mající žebra 2 o výšce hi = 6 mm (obr. 22 (a)) a katalyzátorové prvky Γ, mající žebra 2' o výšce h2 = 4 mm (obr. 22(b)), stohovány střídavě a hrany žeber 2 a 2' se opírají o další, je interval mezi sousedními katalyzátorovými prvky lať 10 mm a je rovný intervalu mezi sousedními katalyzátorovými prvky 1 v katalyzátorových jednotkách 8 ve srovnávacích příkladech 8 a 9.
Z naměřených výsledků uvedených v tabulce 5 je známo, že příklad 14 vyžaduje menší množství katalyzátoru než srovnávací příklad 9 pro denitrační účinnost 80 % jak je uvedena v tabulce 6, protože denitrační účinnost příkladu 14 je vyšší než srovnávací příklad 9 pro stejnou plošnou lychlost a že denitrační jednotka v příkladu 14 může být vytvořena v konstrukci kompaktnější než je tomu ve srovnávacím příkladu 9.
Tabulka 6
| Katalyzátorové jednotky | pomět aktivity | spec, nezbytné množ, tlaková | ztráta pro H2O) | |
| katalyzátoru (délka) | 80 % (mm | |||
| př. 14 | 1,00 | 1,00 | 25 | |
| srov. př. 7 | 0,65 | 1,54 | 25 | |
| srov. př. 8 | 1,00 | 1,00 | 38 | |
| srov. př. 9 | 0,47 | 2,13 | 17 | |
| př. 15 | 0,94 | 1,06 | 19 |
Obr. 24 ukazuje variace katalytické aktivity s rychlostí toku plynu z příkladu 14 a srovnávacích příkladů 7 a 8 a obr. 25 ukazuje variace tlakové ztráty s rychlostí plynového toku z příkladu 14 a srovnávacích příkladů 7 a 8.
Jak je zřejmé z obr. 24, katalytické aktivity katalyzátorových jednotek v příkladu 14 a srovnávacím příkladu 8, ve srovnání s aktivitami katalyzátorové jednotky ve srovnávacím příkladu 7, mající plynový průchod paralelní ke směru plynového toku, se ostře zvyšují se zvyšováním rychlosti plynového toku.
Katalytická aktivita katalyzátorové jednotky v příkladu 14 klesá do blízkosti aktivity katalyzátorové jednotky ve srovnávacím příkladu 7 přitom, jak rychlost plynového toku klesá ke 2 m/s, což je pravděpodobně způsobeno vysokým plyn rozrušujícím účinkem žeber 2' katalyzátorových
-25CZ 293710 B6 prvků Γ, rozkládajících se kolmo ke směru plynového toku 6, je-li rychlost plynového toku vysoká a její efekt plynové stagnace, je-li rychlost plynového toku nízká.
Proto je výhodné, když je rychlost plynového toku v rozmezí 2 m/s nebo vyšší a pod 10 m/s, vhodněji v rozmezí 4 m/s nebo výše a pod 8 m/s, ve kterém není tlaková ztráta prakticky významná, když je použita katalyzátorová jednotka podle předloženého vynálezu. Zebra 2' jsou neschopna rozrušit plynový tok 6, jestliže je rychlost plynového toku příliš nízká a tlaková ztráta je nadměrně velká, je-li rychlost plynového toku příliš vysoká.
Dále budou uvedeny příklady katalyzátorových jednotek konstruovaných stohováním katalyzátorových prvků 1, majících každý dva typy paralelních žeber 2 a 2'. majících různé výšky s hranami příslušných žeber 2 a 2' sousedících katalyzátorových prvků £, rozkládajícími se kolmo navzájem.
Příklad 10
Katalytická pasta byla připravena hnětením směsi 20 kg katalytického prášku použitého v příkladu 1, 3 kg AI2O3.S1O2 anorganických vláken a 10 kg vody hnětačem po 1 hodinu. Katalytická pasta byla nanesena válečkem v tloušťce 0,2 mm na kovové síťky SUŠ 304, majících povrchy zdrsněné aluminiovým postřikem za získání mřížek katalyzátorových nosičů o tloušťce asi 0,9 mm a délce 500 mm. Kovové síťky byly zpracovány stlačením za získání mřížek katalyzátorových nosičů o tloušťce 0,9 mm, majících vlnovitá vyšší žebra 2, mající výšku hj = 3 mm, nižší žebra 2'. mající výšku h2 = 2,5 mm a ploché sekce 3, mající šířku P] = 100 mm, jak je uvedeno na obr. 29, a pak byly katalyzátorové nosičové mřížky žíhány při 550 °C 2 h v atmosféře po sušení vzduchem za získání katalyzátorových prvků £.
Katalyzátorové prvky £ a katalyzátorové prvky 1', mající žebra 2 a 21 stejné výšky, byly stohovány střídavě tak, že příslušná žebra katalyzátorových prvků £ a Γ se rozkládají kolmo navzájem v pouzdru 4, uvedeném na obr. 27 pro konstrukci katalyzátorové jednotky 80 150 x 150 x 500 mm (hloubka). Katalyzátorová jednotka 8 byla umístěna s hranami žeber 2 buď katalyzátorových prvků £ nebo Γ paralelně ke směru plynového toku 6.
Srovnávací příklad 10
Byly vyrobeny katalyzátorové prvky podobné prvkům použitým v příkladu 16 s tím rozdílem, že žebra 2 a 2' mají stejnou výšku 6 mm od povrchu plochých sekcí 3. Katalyzátorové prvky byly stohovány tak, že se žebra 2 a 2' rozkládají paralelně ke směru plynového toku v případě konstrukce katalyzátorové jednotky 150 x 150 x 500 mm, jak je uvedeno na obr. 43.
Srovnávací příklad 11
Katalyzátorové prvky, mající žebra stejné výšky jako byla použita ve srovnávacím příkladu 10, byly stohovány tak, že příslušná žebra 2 sousedních katalyzátorových prvků jsou vzájemně kolmá v pouzdru, jak je uvedeno na obr. 44 pro konstrukci katalyzátorové jednotky 150 x 150 x 500 mm (hloubka).
Každá z katalyzátorových jednotek v příkladu 16 a srovnávacích příkladech 10 a 11 byla nainstalována do reaktoru a LPG spaliny procházely přes katalyzátorové jednotky pro měření denitračních schopností a tahového odporu katalyzátorových jednotek za podmínek uvedených v tabulce 1. Naměřené výsledky jsou uvedeny v tabulce 7.
-26CZ 293710 B6
Tabulka 7
Katalyzátorová denitrační ůč. (%); tlaková ztráta jednotky (mm H2O).
př. 16: 85; 24.
srov. př. 10: 65; 16.
srov. př. 11: 89; 38.
Jak je zřejmé z tabulky 7, je katalyzátorová jednotka v příkladu 16 menší v tahovém odporu, a v podstatě stejná v denitrační schopnosti jako katalyzátorová jednotka ve srovnávacím příkladě 11. Katalyzátorová jednotka v příkladu 16, ve srovnání s katalyzátorovou jednotkou ve srovnávacím příkladu 10, má vysokou denitrační schopnost vzhledem ke svému účinku zvýšení celkové reakční rychlosti.
Budou popsány katalyzátorové jednotky, konstruované každá stohováním katalyzátorových prvků 1 uvedených na obr. 31 tak, že příslušná žebra 2 sousedících katalyzátorových prvků jsou kolmá k sobě navzájem a umístěna v plynovém průchodu se žebry 2 střídajících se katalyzátorových prvků £, rozkládajících se kolmo ke směru plynového toku 6 (obr. 27), ve kterých vzdálenosti Li a L2 od protilehlých konců každého katalyzátorového prvku £, majícího žebra 2, rozkládající se kolmo ke směru plynového toku 6 vzhledem ke směru toku plynového toku 6 k prvnímu žebru 2a od jednoho konce katalyzátorového prvku 1 a prvního žebra 2a od druhého konce stejného katalyzátorového prvku 1 jsou osminásobek intervalu T mezi sousedícími katalyzátorovými prvky £ (obr. 27) nebo méně.
Příklad 17-1
Katalytická pasta byla připravena hnětením směsi 20 kg katalytického prášku použitého v příkladu 1, 3 kg Al2O.SiO2 anorganických vláken a 10 kg vody hnětačem po 1 hodinu. Katalytická pasta byla nanesena válečkem na 0,2 mm silné kovové mřížky SUS 304, mající povrchy zdrsněné aluminiovým postřikem pro získání mřížek katalyzátorových nosičů o tloušťce asi 0,9 mm a délce L mm. Kovové mřížky byly vyrobeny lisováním a zpracovány pro získání katalyzátorových prvků £, majících vlnovitá žebra 2, mající výšku hi = 3 mm a uspořádaná ve vzdálenosti L3 = 60 mm, jak je uvedeno na obr. 31 v řezu, a pak byly mřížky katalyzátorového nosiče žíhány při 550 °C po 2 h v atmosféře po sušení vzduchem za získání katalyzátorových prvků £. Potom bylo dvacet dva katalyzátorových prvků £ stohováno na interval T pro konstrukci katalyzátorové jednotky 8, jak je uvedeno na obr. 44. Vzdálenosti Li a L2 od protilehlých konců každého z katalyzátorových prvků £, umístěných se svými žebry 2, rozkládajícími se kolmo ke směru plynového toku 6, k prvnímu žebru 2a od jednoho konce a k prvnímu žebru 2a od druhého konce byly 30 mm, což je pětinásobek intervalu T.
Příklad 18-1
Katalyzátorová jednotka 8 v příkladu 18-1 byla podobná katalyzátorové jednotce 8 v příkladu 17-1 a byla konstruována stohováním dvaceti dvou katalyzátorových prvků £ stejných jako bylo použito v příkladu 17-1 a majících žebra 2 o výšce h3 = 3 mm uspořádaná ve vzdálenosti L3 = 60 mm v intervalu T = 6 mm. Nicméně v katalyzátorové jednotce 8 v příkladu 18-1, byly obě vzdálenosti L] a L2 50 mm, což byl osminásobek intervalu T.
-27CZ 293710 B6
Srovnávací příklad 12-1
Katalyzátorová jednotka 8 ve srovnávacím příkladu 12-1 byla podobná katalyzátorové jednotce 8 v příkladu 17-1 a byla konstruována stohováním dvaceti dvou katalyzátorových prvků 1 stejných jako byly použity v příkladu 17-1 a majících žebra 2 o výšce hi = 3 mm uspořádaná ve vzdálenosti L3 = 60 mm v intervalech T = 6 mm. Nicméně v katalyzátorové jednotce 8 ve srovnávacím příkladu 12-1 byly obě vzdálenosti Lj a L2 60 mm, což byl desetinásobek intervalu T.
Příklad 17-2
Katalyzátorová jednotka 8, v příkladu 17-2 byla podobná konstrukcí jednotce v příkladu 17-1 s tím rozdílem, že v katalyzátorové jednotce 8 v příkladu 17-2, žebř 2, rozkládající se paralelně ke směru plynového toku 6 měla výšku hj = 3 mm a byla uspořádána ve vzdálenosti L3 = 60 mm, žebra 2 rozkládající se kolmo ke směru plynového toku 6 měla výšku hi = 5 mm a byla uspořádána ve vzdálenosti L3 = 60 mm, počet katalyzátorových prvků i byl osmnáct, interval T mezi sousedními katalyzátorovými prvky 1 byl 8 mm a obě vzdálenosti Li a L2 od protilehlých konců každého z katalyzátorových prvků 1 umístěných se svými žebry 2 rozkládajícími se kolmo ke směru plynového toku 6 k prvnímu žebru 2 od jednoho konce a prvního žebra 2 od druhého konce byly 40 mm, což byl pětinásobek intervalu T.
Příklad 18-2
Katalyzátorová jednotka 8 v příkladu 18-2 byla podobná konstrukci jednotce v příkladu 17-1 s tím rozdílem, že v katalyzátorové jednotce 8 v příkladu 18-2, žebra 2, rozkládající se paralelně ke směru plynového toku 6 měla výšku hi = 3 mm a byla uspořádána ve vzdálenosti L3 = 60 mm, žebra 2 rozkládající se kolmo ke směru plynového toku 6 měla vyšší hi = 5 mm a byla uspořádána ve vzdálenosti L3 = 60 mm, počet katalyzátorových prvků 1 byl osmnáct, interval T mezi sousedními katalyzátorovými prvky 1 byl 8 mm a obě vzdálenosti L] a L2 od protilehlých konců každého z katalyzátorových prvků 1, umístěných se svými žebry 2 rozkládajícími se kolmo ke směru plynového toku 6 k prvnímu žebru 2 od jednoho konce, a prvního žebra 2 od druhého konce byly 40 mm, což byl osminásobek intervalu T.
Srovnávací příklad 12-2
Katalyzátorová jednotka 8 ve srovnávacím příkladu 12-2 byla podobná konstrukcí jednotce v příkladu 17-1 s tím rozdílem, že v katalyzátorová jednotce 8 v příkladu 12-2, žebra 2, rozkládající se paralelně ke směru plynového toku 6 měla výšku hi = 3 mm a byla uspořádána ve vzdálenosti L3 = 60 mm, žebra 2 rozkládající se kolmo ke směru plynového toku 6 měla výšku h3 = 5 mm a byla uspořádána ve vzdálenosti L3 = 60 mm, počet katalyzátorových prvků 1 byl osmnáct, interval T mezi sousedními katalyzátorovými prvky 1 byl 8 mm a obě vzdálenosti Li a L2 od protilehlých konců každého z katalyzátorových prvků 1, umístěných se svými žebry 2 rozkládajícími se kolmo ke směru plynového toku 6 k prvnímu žebru 2 od jednoho konce, a prvního žebra 2 od druhého konce byly 80 mm, což byl desetinásobek intervalu T.
Příklad 17-3
Katalyzátorová jednotka 8 v příkladu 17-3 byla podobná konstrukcí jednotce v příkladu 17-1 s tím rozdílem, že v katalyzátorové jednotce 8 v příkladu 17-3, žebra 2 rozkládající se paralelně ke směru plynového toku 6 měla výšku h3 = 3 mm a byla uspořádána ve vzdálenosti L3 = 60 mm, žebra 2 rozkládající se kolmo ke směru plynového toku 6 měla výšku hi = 7 mm a byla uspořá
-28CZ 293710 B6 dána ve vzdálenosti L3 = 60 mm, počet katalyzátorových prvků £ byl patnáct, interval T mezi sousedními katalyzátorovými prvky 1 byl 10 mm a obě vzdálenosti Li a od protilehlých konců každého z katalyzátorových prvků £, umístěných se svými žebry 2 rozkládajícími se kolmo ke směru plynového toku 6 k prvnímu žebru 2 od jednoho konce, a prvního žebra 2 od druhého konce byly 50 mm, což byl pětinásobek intervalu T.
Příklad 18-3
Katalyzátorová jednotka 8 v příkladu 18-3 byla podobná konstrukcí jednotce v příkladu 17-1 s tím rozdílem, že v katalyzátorové jednotce 8 v příkladu 18-3, žebra 2, rozkládající se paralelně ke směru plynového toku 6 měla výšku hi = 3 mm a byla uspořádána ve vzdálenosti L3 = 60 mm, žebra 2 rozkládající se kolmo ke směru plynového toku 6 měla výšku hi = 7 mm a byla uspořádána ve vzdálenosti L3 = 60 mm, počet katalyzátorových prvků £ byl patnáct, interval T mezi sousedními katalyzátorovými prvky 1 byl 10 mm a obě vzdálenosti Li a L2 od protilehlých konců každého z katalyzátorových prvků £, umístěných se svými žebry 2 rozkládajícími se kolmo ke směru plynového toku 6 k prvnímu žebru 2 od jednoho konce, a prvního žebra 2 od druhého konce byly 80 mm, což byl osminásobek intervalu T.
Srovnávací příklad 12-3
Katalyzátorová jednotka 8 v příkladu 12-3 byla podobná konstrukcí jednotce v příkladu 17-1 s tím rozdílem, že v katalyzátorové jednotce 8 v příkladu 12-3, žebra 2, rozkládající se paralelně ke směru plynového toku 6 měla výšku hj = 3 mm a byla uspořádána ve vzdálenosti L3 = 60 mm, žebra 2 rozkládající se kolmo ke směru plynového toku 6 měla výšku hi = 7 mm a byla uspořádána ve vzdálenosti L3 = 60 mm, počet katalyzátorových prvků £ byl patnáct, interval T mezi sousedními katalyzátorovými prvky 1 byl 10 mm a obě vzdálenosti Li a L2 od protilehlých konců každého z katalyzátorových prvků £, umístěných se svými žebry 2 rozkládajícími se kolmo ke směru plynového toku 6 k prvnímu žebru 2 od jednoho konce, a prvního žebra 2 od druhého konce byly 100 mm, což byl desetinásobek intervalu T.
Každá z katalyzátorových jednotek 8 v příkladech 17-1 až 17-3 a 18-1 až 18-3 a srovnávacích příkladech 12-1 až 12-3 byla instalována do reaktoru a LPG spaliny procházely katalyzátorovými jednotkami 8 pro měření denitračních schopností katalyzátorových jednotek 8 a tlakových ztrát působených katalyzátorovými jednotkami 8 za podmínek uvedených v tabulce 1 s tím rozdílem, že plošná rychlost byla v rozmezí 20 až 80 m/z a vlivu výšky h2 žeber 2 katalyzátorových prvků £ a interval T mezi katalyzátorovými prvky 1 byly hodnoceny porovnáním.
Obr. 33, 34 a 35 jsou grafy, představující naměřené charakteristiky rychlosti toku, denitrační schopnosti a tlakové ztráty.
Katalytické aktivity katalyzátorových jednotek 8 v příkladech 17-1 až 17-3 a 18-1 až 18-3 byly zjevně vyšší než u katalyzátorových jednotek 8 ve srovnávacích příkladech 12-1 až 12-3, které mají stejnou výšku hi žeber 2 a interval T mezi katalytickými vrstvami 1 jako v příkladech 17-1 až 17-3 a 18-1 až 18-3.
Katalytické aktivity katalyzátorových jednotek 8 v příkladech 17-1 až 17-3 jsou vyšší než u odpovídajících katalyzátorových jednotek 8 v příkladech 18-1 až 18-3, což dokazuje, že katalyzátorová jednotka 8 je schopna vykazovat vysokou účinnost, jsou-li vzdálenosti Li a L2 od opačných konců každého z katalyzátorových prvků £ umístěných se-svými žebry 2, prostírajícími se kolmo ks směru plynového toku 6 k prvnímu žebru 2 od jednoho konce, a prvního žebra 2 od druhého konce osminásobek intervalu T mezi sousedícími katalyzátorovými prvky £ nebo nižší a vykazovat dále vyšší účinnost, když vzdálenosti Li a L2 jsou pětinásobek intervalu T nebo méně.
-29CZ 293710 B6
Jestliže vzdáleností Li a L2 jsou větší než osminásobek intervalu T, ohýbají se koncové části katalyzátorových prvků 1 snižuje se výrazně účinnost katalyzátorové jednotky 8.
Dále budou popsány provedené pokusy na katalyzátorových jednotkách v příkladech, používajících katalyzátorové prvky 1, ve kterých jsou žebra 2 uspořádána v dané vzdálenosti L3 determinované stejným rozdělením vzdálenosti [L-(Li+L2)] mezi prvními žebry 2a od protilehlých konců katalyzátorového prvku 1 tak, že vzdálenost L3 je deseti až dvacetitřínásobkem intervalu T (obr. 27) mezi sousedními katalyzátorovými prvky L
Byl ověřen vliv vzdálenosti L3 (obr. 31) mezi žebry katalyzátorových prvků 1 umístěných se žebry 2, rozkládajícími se kolmo ke směru plynového toku 6 na tlakovou ztrátu.
Pokus 1
Katalyzátorové jednotky 8 podobné katalyzátorové jednotky 8 v příkladu 17-1 byly konstruovány stohováním dvaceti dvou katalyzátorových prvků 1 majících žebra 2 výška hj = 3 mm ve stejných intervalech T=6 mm, ve kterých vzdálenosti Li a L2 od protilehlých konců každého z katalyzátorových prvků 1, majících žebra 2 rozkládajících se kolmo ke směru plynového toku 6 vzhledem ke směru toku plynového toku 6 k prvnímu žebru od jednoho konce katalyzátorového prvku 1, a prvnímu žebru od druhého konce stejného katalyzátorového prvku 1 byly 10 mm, což byl asi l,7násobek intervalu T mezi sousedními katalyzátorovými prvky L V katalyzátorových jednotkách 8 byly vzdálenosti L3 žeber 20, 40, 60, 80, 120, 140 a 160 mm; to jest, vzdálenosti L3 byly asi troj až dvacetisedminásobkem intervalu T mezi sousedícími katalyzátorovými prvky L Tlakové ztráty způsobené katalyzátorovými jednotkami 8 byly měřeny za podmínek uvedených v tabulce 1 pokusy, využívajícími LPG spaliny. Rychlost plynového toku na vstupním konci každé katalyzátorové jednotky 8 byla 6 m/s.
Délka L katalyzátorových prvků katalyzátorové jednotky 8, ve které jsou vzdálenosti L3 žeber 60 mm, byla 500 mm. Délky katalyzátorových prvků dalších katalyzátorových jednotek 8, ve kterých vzdálenosti L3 žeber jsou jiné než 60 mm, byly stanoveny tak, že jsou katalytické aktivity těchto katalyzátorových jednotek 8 stejné jako u katalytické jednotky 8, ve které vzdálenost L3 žeber je 60 mm. Obr. 30 představuje normalizované tlakové ztráty vyvolané katalyzátorovými jednotkami 8 normalizované tlakovou ztrátou vyvolanou katalyzátorovou jednotkou 8, ve které vzdálenost L3 žeber je 60 mm.
Pokus 2
Byly provedeny pokusy podobné pokusu 1. Katalyzátorové jednotky 8 byly konstruovány stohováním osmnácti katalyzátorových prvků 1, zahrnujících ty, které mají žebra 2 o výšce h3 = 3 mm rozkládající se paralelně ke směru plynového toku 6 a ty, které mají žebra 2 o výšce h3 = 5 mm, rozkládající se kolmo ke směru plynového toku 6 ve stejných intervalech T = 8 mm. V katalyzátorových jednotkách 8 byly vzdálenosti L3 žeber 40, 60, 80, 120, 180 a 200 mm; to jest, vzdálenosti L3 byly asi pěti až dvacetipětinásobkem intervalu T mezi sousedícími katalyzátorovými prvky 1. Obr. 37 ukazuje výsledky pokusů podobné výsledkům v pokusu 1.
Pokus 3
Byly provedeny pokusy podobné pokusu 1. Katalyzátorové jednotky 8 byly konstruovány stohováním patnácti katalyzátorových prvků 1, zahrnujících ty, které mají žebra 2 o výšce hi = 3 mm, rozkládající se paralelně ke směru plynového toku 6 a ty, které mají žebra 2 o výšce h3 = 7 mm, rozkládající se kolmo ke směru plynového toku 6 ve stejných intervalech T = 8 mm. V katalyzátorových jednotkách 8 byly vzdálenosti L3 žeber 60, 80, 130, 160, 200, 230 a 250 mm; to jest,
-30CZ 293710 B6 vzdálenosti L3 byly asi šesti až dvacetipětinásobkem intervalu T mezi sousedícími katalyzátorovými prvky 1. Obr. 37 ukazuje výsledky pokusů podobné výsledkům v pokusu 1.
Všechny křivky na obr. 36, 37 a 38 jsou směrem dolů konvexní. Tlaková ztráta je na nejnižší hladině, jsou-li vzdálenosti L3 žeber 2 v rozmezí 60 až 140 mm v pokusu 1, v rozmezí 80 až 180 mm v pokusu 2 a v rozmezí 100 až 230 mm v pokusu 3. Bylo nalezeno, že tlaková ztráta může být redukována na nejnižší možný rozsah, jestliže je vzdálenost L3 žeber 2 v rozmezí deseti až dvacetitřínásobku intervalu T mezi katalyzátorovými prvky 1, jsou-li množství katalyzátoru (délka = hloubka katalyzátorové jednotky) ekvivalentní stejné katalytické aktivitě.
Z příkladů 17-1 až 17-3 a 18-1 až 18-3 a výsledků v pokusech 1 až 3 byla zjištěna následující fakta.
Například v katalyzátorové jednotce v příkladu 17-1, je-li výška hi žeber 2 katalyzátorových prvků 1 umístěných se žebry 2, rozkládajícími se kolmo ke směru plynového toku 6, změněna, totiž katalyzátorová jednotka 8 jak je uvedeno na obr. 27 (výška žeber 2 katalyzátorových prvků Γ paralelních ke směru plynového toku je rovna výšce žeber 2 katalyzátorových prvků 1) je konstruována z katalyzátorových prvků 1, majících dva typy žeber 2 a 2\ tj. vyšší žebra 2 a nižší žebra 2', ve střídavém uspořádání a vzdálenosti Lj a L2 od protilehlých konců každého katalyzátorového prvku k žebrům 2 jsou osminásobkem intervalu T (obr. 27) mezi sousedními katalyzátorovými prvky 1 nebo více a vzdálenosti L4 a Ls žeber 2 jsou v rozmezí deseti až dvacetitřínásobku intervalu mezi katalyzátorovými prvky 1 jak je uvedeno na obr. 32, nebudou se koncové části katalyzátorových prvků katalyzátorové jednotky ohýbat a proto může být tlaková ztráta potlačena na nízkou úroveň.
Byly provedeny následující pokusy pro porovnání katalytické účinnosti katalyzátorové jednotky podle předloženého vynálezu a katalyzátorové jednotky podle stavu techniky.
(1) Katalyzátorová jednotka (I) podobná katalyzátorové jednotce v příkladu 1 o stahovacím systému uvedeném na obr. 6(a) byla konstruována stahováním katalyzátorových prvků 1, majících ploché sekce 3 šířky 80 mm a žebra 2 o výšce 2,5 mm od povrchu plochých sekcí 3 tak, že žebra 2 katalyzátorových prvků 1 jsou nakloněna v úhlu 45° ke směru plynového toku 6.
(2) Katalyzátorová jednotka (Π) podobná katalyzátorové jednotce v příkladu 8 o stahovacím systému uvedeném na obr. 44 byla konstruována stohováním katalyzátorových prvků L majících ploché sekce 3 o šířce 80 mm, žebra 2 o výšce 4 mm od povrchu plochých sekcí 3 a otevřená oka tak, že naklonění o žeber 2 katalyzátorových prvků 1 ke směru plynového toku 6 je 90°.
(3) Katalyzátorová jednotka (Π) podobná katalyzátorové jednotce ve srovnávacím příkladu 2 o stahovacím systému uvedeném na obr. 44 byla konstruována stohováním katalyzátorových prvků 1. majících ploché sekce 3 o šířce 80 mm, žebra 2 o výšce 2,5 mm od povrchu plochých sekcí 3 a ucpaná oka tak, že naklonění o žeber 2 katalyzátorových prvků 1 ke směru plynového toku 6 je 90°.
(4) Katalyzátorová jednotka (TV) byla konstruována stohováním zvlněných katalyzátorových prvků 10 uvedených na obr. 47, majících hrany 9 o výšce 5 mm a potažené stejným katalytickým potahem jak byl použit v (1) až (3) tak, že příslušné hrany 9 sousedících katalyzátorových prvků 10 se vzájemně kolmo protínají a jsou nakloněny v uhlu 45° ke směru plynového toku 6.
Spaliny LPG procházely katalyzátorovými jednotkami (I), (Π), (ΙΠ) a (IV) pro vyhodnocení vztahu mezi celkovou reakční iychlostí a rychlostí plynového toku a vztahu mezi tlakovou ztrátou a rychlostí plynového toku. Výsledky hodnocení jsou uvedeny na obr. 39 a 40. Obr. 41 před
-31CZ 293710 B6 stavuje normalizované tlakové ztráty způsobené katalyzátorovými jednotkami (I), (Π), (ΠΙ) a (IV) pro stejnou denitrační schopnost.
Jak je zřejmé z obr. 39, 40 a 41, tlaková ztráta způsobená katalyzátorovými jednotkami podle předloženého vynálezu je velmi malá ve srovnání se ztrátou způsobenou katalyzátorovou jednotkou (IV) uvedenou na obr. 47 pro stejnou denitrační schopnost. Rozdíl v tlakové ztrátě (asi 130 mm H2O) mezi katalyzátorovou jednotkou v příkladu 1 (katalyzátorová jednotka 1) a katalyzátorovou jednotku uvedenou na obr. 47 (katalyzátorová jednotka IV) pro stejnou denitrační schopnost je ekvivalentní rozdíl v ceně elektřiny $240000 na roční výrobu 73000 kW.
Průmyslová využitelnost
Katalyzátorová jednotka podle předloženého vynálezu vykazuje malý tahový odpor, rozrušuje plynový tok pro zlepšení katalytické schopnosti a má kompaktní konstrukci. Katalyzátorová jednotka podle předloženého vynálezu je použitelná pro mnoho zařízení pro katalytické zpracování plynu jako jsou deodorizační zařízení, katalytická spalovací zařízení a palivové reforméiy. Použití katalyzátorové jednotky podle předloženého vynálezu v denitračních zařízeních pro odpadní plyn pro denitraci odpadního plynu snížením NOX obsaženého v odpadním plynu za existence látky, redukující amoniak, je nejtypičtější aplikací předloženého vynálezu.
Claims (9)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Katalyzátorová jednotka obsahující pouzdro, které má přívod a vývod definující směr toku plynu mezi nimi jako axiální směr a postranní stěny mezi nimi, sadu katalyzátorových deskových prvků namontovaných uvnitř pouzdra mezi přívodem a vývodem, každý katalyzátorový deskový prvek nese katalytický materiál a má paralelní žebra umístěná napříč jednoho jejich rozměru, s plochými sekcemi oddělujícími žebra, vyznačující se tím, že sada katalyzátorových deskových prvků uspořádaných v pravoúhlých rovinách sestává ze sady prvních katalyzátorových deskových prvků nesoucích katalytický materiál a majících paralelní žebra umístěná napříč jednoho jejich rozměru, s plochými sekcemi oddělujícími první žebra, tato první žebra jsou umístěna tak, že svírají první úhel s axiálním směrem, a sady druhých katalyzátorových deskových prvků střídajících se s prvními katalyzátorovými deskovými prvky tak, že vytváří stoh, každý druhý katalyzátorový deskový prvek nesoucí katalytický materiál a mající paralelní žebra umístěna napříč jednoho jejich rozměru, s plochými sekcemi oddělujícími druhá žebra, tato druhá žebra jsou uspořádána v druhém úhlu s axiálním směrem, který je odlišný od prvního úhlu, přičemž ploché sekce definují obě strany opačných povrchů pro každý z katalyzátorových deskových prvků a každý z katalyzátorových deskových prvků má hřebeny tvořené žebry vycházejícími z obou jejich protilehlých povrchů, přičemž kontakt mezi přilehlými katalyzátorovými deskovými prvky ve stohuje kontaktem mezi jejich příslušnými žebry, a přičemž alespoň jeden z prvního a druhého úhluje větší než 0° a menší než 90°.
- 2. Katalyzátorová jednotka podle nároku 1, vyznačující se tím, že první a druhé katalyzátorové deskové prvky jsou stejné, ale jsou uspořádány tak, že protilehlé strany druhých deskových katalyzátorových prvků jsou uspořádány opačně vzhledem k protilehlým stranám prvních katalyzátorových deskových prvků.-32CZ 293710 B6
- 3. Katalyzátorová jednotka podle nároku 1, vyznačující se tím, že první úhel je 0°, takže první žebra se rozkládají paralelně k axiálnímu směru a druhý úhel je větší než 0° a menší než 90°.
- 4. Katalyzátorová jednotka podle nároku 3, vyznačující se tím, že dále obsahuje sadu třetích katalyzátorových deskových prvků nesoucích katalytický materiál, které mají žebra uspořádána paralelně k axiálnímu směru, přičemž třetí katalyzátorové deskové prvky jsou vloženy mezi první a druhé katalyzátorové deskové prvky, a sadu čtvrtých katalyzátorových deskových prvků nesoucích katalytický materiál, které jsou stejné vzhledem ke třetím deskovým katalyzátorovým prvkům a které jsou střídavě umístěny ve stohu v kontaktu buď s prvními nebo druhými katalyzátorovými deskovými prvky.
- 5. Katalyzátorová jednotka podle nároku 1, vyznačující se tím, že jeden z prvního a druhého úhluje větší než 30° a menší než 60°.
- 6. Katalyzátorová jednotka podle nároku 1, vyznačující se tím, že žebra mají příčný průřez zakřivený do podoby S, do lomeného tvaru tzv. „cik-cak“ nebo do tvaru konvexního reliéfu.
- 7. Katalyzátorová jednotka podle nároku 1, vyznačující se tím, že katalytický materiál nesený na prvních a druhých katalyzátorových deskových prvcích je denitrační katalyzátor.
- 8. Katalyzátorová jednotka podle nároku 1,vyznačující se tím, že každý katalyzátorový deskový prvek má jedno žebro delší než jsou jeho další žebra, přičemž toto delší žebro má protilehlé konce v kontaktu s bočními stěnami, blízko přívodu a vývodu pouzdra.
- 9. Použití katalyzátorové jednotky podle nároku 1 pro plynový průchod v zařízení pro čištění plynu, přičemž katalytickým materiálem je katalyzátor pro čištění plynu.
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28086994 | 1994-11-15 | ||
| JP711295 | 1995-01-20 | ||
| JP8563695 | 1995-04-11 | ||
| JP19164895 | 1995-07-27 | ||
| JP19674495 | 1995-08-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ151796A3 CZ151796A3 (en) | 1997-02-12 |
| CZ293710B6 true CZ293710B6 (cs) | 2004-07-14 |
Family
ID=27518783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ19961517A CZ293710B6 (cs) | 1994-11-15 | 1995-11-14 | Katalyzátorová jednotka a její použití v zařízení pro čištění plynu |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5792432A (cs) |
| EP (3) | EP0744207B1 (cs) |
| JP (2) | JP4293569B2 (cs) |
| KR (1) | KR100256213B1 (cs) |
| CN (1) | CN1122560C (cs) |
| AT (2) | ATE222794T1 (cs) |
| AU (1) | AU692616B2 (cs) |
| CA (1) | CA2178842C (cs) |
| CZ (1) | CZ293710B6 (cs) |
| DE (2) | DE69534984T3 (cs) |
| ES (2) | ES2262463T3 (cs) |
| FI (1) | FI119682B (cs) |
| PL (1) | PL183015B1 (cs) |
| RU (1) | RU2158634C2 (cs) |
| TW (1) | TW301614B (cs) |
| WO (1) | WO1996014920A1 (cs) |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5792432A (en) * | 1994-11-15 | 1998-08-11 | Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha | Catalyst unit and gas purifying apparatus |
| DE19647400A1 (de) * | 1996-11-15 | 1998-05-28 | Siemens Ag | Plattenkatalysator |
| DE19702569A1 (de) * | 1997-01-24 | 1998-07-30 | Siemens Ag | Plattenkatalysator |
| DE59807201D1 (de) * | 1997-08-22 | 2003-03-20 | Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt | Von fluiden durchströmbarer, poröser körper mit diesen durchziehenden kanälen und verfahren zum herstellen des körpers |
| TW396052B (en) * | 1997-11-12 | 2000-07-01 | Babcock Hitachi Kk | Exhaust emission control catalyst element, catalyst structure, production method thereof, exhaust emission control apparatus and exhaust emission control method using the apparatus |
| US6616909B1 (en) * | 1998-07-27 | 2003-09-09 | Battelle Memorial Institute | Method and apparatus for obtaining enhanced production rate of thermal chemical reactions |
| US20020119079A1 (en) * | 1999-12-10 | 2002-08-29 | Norbert Breuer | Chemical microreactor and microreactor made by process |
| DE10003090A1 (de) * | 2000-01-25 | 2001-07-05 | Siemens Ag | Durchströmbare Katalysatoranordnung sowie Verwendung der Katalysatoranordnung |
| US20050047981A1 (en) * | 2000-08-10 | 2005-03-03 | Hirofumi Kikkawa | Process and apparatus for treating ammonia-containing waste water |
| DE10057420A1 (de) * | 2000-11-20 | 2002-06-06 | Emitec Emissionstechnologie | Mehrstufiger Shiftreaktor und Reformeranlage |
| US6821490B2 (en) * | 2001-02-26 | 2004-11-23 | Abb Lummus Global Inc. | Parallel flow gas phase reactor and method for reducing the nitrogen oxide content of a gas |
| US6663839B2 (en) * | 2001-02-26 | 2003-12-16 | Abb Lummus Global Inc. | Radial flow gas phase reactor and method for reducing the nitrogen oxide content of a gas |
| US7014835B2 (en) | 2002-08-15 | 2006-03-21 | Velocys, Inc. | Multi-stream microchannel device |
| US7250151B2 (en) * | 2002-08-15 | 2007-07-31 | Velocys | Methods of conducting simultaneous endothermic and exothermic reactions |
| US7693850B2 (en) * | 2004-07-19 | 2010-04-06 | Rightorder, Inc. | Method and apparatus for adding supplemental information to PATRICIA tries |
| JP5312991B2 (ja) * | 2009-03-11 | 2013-10-09 | 株式会社 ナノ・キューブ・ジャパン | 反応装置およびシート状部材 |
| JP5863371B2 (ja) * | 2011-10-06 | 2016-02-16 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 触媒構造体 |
| JP5896883B2 (ja) * | 2012-11-13 | 2016-03-30 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 排ガス浄化用触媒構造体 |
| JP2015163385A (ja) * | 2014-01-28 | 2015-09-10 | カルソニックカンセイ株式会社 | ハニカム構造体 |
| DE102015209988A1 (de) | 2014-06-02 | 2015-12-03 | Johnson Matthey Public Limited Company | Beschichtete Artikel mit hohen KNOx/KSOx-Verhältnissen für die selektive katalytische Reduktion |
| AU2015347232B2 (en) * | 2014-11-11 | 2018-02-01 | Exxonmobil Upstream Research Company | High capacity structures and monoliths via paste imprinting |
| US10156157B2 (en) * | 2015-02-13 | 2018-12-18 | United Technologies Corporation | S-shaped trip strips in internally cooled components |
| AU2017307685B2 (en) * | 2016-08-01 | 2020-01-16 | Ihi Corporation | Packing and Manufacturing Method Therefor |
| JP6919274B2 (ja) | 2017-03-31 | 2021-08-18 | 株式会社Ihi | 触媒反応器 |
| JP6939022B2 (ja) | 2017-03-31 | 2021-09-22 | 株式会社Ihi | 触媒反応器 |
| CN108654368A (zh) * | 2018-06-15 | 2018-10-16 | 苏州西热节能环保技术有限公司 | 燃气scr脱硝催化剂模块及降低燃气scr脱硝催化剂阻力的方法 |
| JP2020044461A (ja) * | 2018-09-14 | 2020-03-26 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 脱硝装置 |
| JP7195094B2 (ja) * | 2018-09-20 | 2022-12-23 | 三菱重工業株式会社 | 排ガス浄化用触媒構造体 |
| JP7244444B2 (ja) * | 2020-01-28 | 2023-03-22 | 三菱重工業株式会社 | 脱硝触媒構造体 |
| GB2601741A (en) * | 2020-12-03 | 2022-06-15 | Jemmtec Ltd | Packing member |
| US11549422B1 (en) | 2021-12-06 | 2023-01-10 | Tenneco Automotive Operating Company Inc. | Exhaust system for a combustion engine including a flow distributor |
Family Cites Families (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5112446Y2 (cs) * | 1971-05-10 | 1976-04-03 | ||
| JPS5736012B2 (cs) * | 1974-03-29 | 1982-08-02 | ||
| JPS5626819Y2 (cs) * | 1977-01-18 | 1981-06-25 | ||
| JPS5850137B2 (ja) * | 1977-10-17 | 1983-11-09 | バブコツク日立株式会社 | 単位板状触媒及び板状触媒装置 |
| JPS5479188A (en) * | 1977-12-08 | 1979-06-23 | Babcock Hitachi Kk | Platelike catalyst |
| US4285838A (en) * | 1977-12-08 | 1981-08-25 | Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha | Method of producing plate-shaped catalyst unit for NOx reduction of exhaust gas |
| JPS54135687A (en) * | 1978-04-12 | 1979-10-22 | Babcock Hitachi Kk | Parallel flow catalyst |
| JPS55132640A (en) * | 1979-04-02 | 1980-10-15 | Babcock Hitachi Kk | Plate catalyst |
| JPS55152552A (en) * | 1979-05-14 | 1980-11-27 | Babcock Hitachi Kk | Plate catalyst assemblage |
| JPS6128377A (ja) * | 1984-07-20 | 1986-02-08 | 東洋ガラス株式会社 | 合せガラス板による灰皿の製造方法 |
| DE3574937D1 (de) * | 1985-05-14 | 1990-02-01 | Sulzer Ag | Reaktor zum durchfuehren von heterogenen, katalysierten chemischen reaktionen. |
| DE3528881A1 (de) † | 1985-08-12 | 1987-02-12 | Interatom | Katalysatortraegerfolie |
| DE8527885U1 (cs) * | 1985-09-30 | 1988-02-18 | Interatom Gmbh, 5060 Bergisch Gladbach, De | |
| DE3713209A1 (de) * | 1987-04-18 | 1988-11-03 | Thyssen Edelstahlwerke Ag | Wabenkoerper zur reinigung der abgase von verbrennungskraftmaschinen |
| DE8705723U1 (cs) * | 1987-04-18 | 1987-06-19 | Thyssen Industrie Ag, 4300 Essen, De | |
| JP2638081B2 (ja) * | 1988-06-01 | 1997-08-06 | バブコツク日立株式会社 | 薄肉板状脱硝触媒 |
| JP2725793B2 (ja) * | 1988-09-02 | 1998-03-11 | バブコツク日立株式会社 | 窒素酸化物除去用板状触媒の製造方法 |
| JP2635739B2 (ja) * | 1988-12-21 | 1997-07-30 | バブコツク日立株式会社 | 窒素酸化物除去用触媒およびその製造方法 |
| DE8900467U1 (cs) † | 1989-01-17 | 1990-05-17 | Emitec Emissionstechnologie | |
| DE8901773U1 (cs) * | 1989-02-15 | 1990-03-22 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De | |
| JP2813679B2 (ja) * | 1989-05-08 | 1998-10-22 | 臼井国際産業株式会社 | 排気ガス浄化装置 |
| DE8909128U1 (cs) * | 1989-07-27 | 1990-11-29 | Emitec Emissionstechnologie | |
| US5073236A (en) † | 1989-11-13 | 1991-12-17 | Gelbein Abraham P | Process and structure for effecting catalytic reactions in distillation structure |
| DE8914485U1 (cs) * | 1989-12-08 | 1990-02-22 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De | |
| JP3096302B2 (ja) * | 1989-12-11 | 2000-10-10 | ゲブリユーダー ズルツアー アクチエンゲゼルシヤフト | 不均一反応型の反応器及び反応器用触媒 |
| JPH03181338A (ja) † | 1989-12-11 | 1991-08-07 | Gebr Sulzer Ag | 触媒エレメントおよび触媒反応用反応器 |
| DE59309277D1 (de) * | 1993-03-25 | 1999-02-18 | Sulzer Chemtech Ag | Als Wärmeübertrager ausgebildetes Packungselement für Stoffaustausch- oder Stoffumwandlungs-Verfahren |
| DE4316131A1 (de) * | 1993-05-13 | 1994-11-17 | Siemens Ag | Plattenkatalysator |
| DE4316132A1 (de) * | 1993-05-13 | 1994-11-17 | Siemens Ag | Plattenkatalysator |
| DE59307946D1 (de) † | 1993-06-30 | 1998-02-12 | Sulzer Chemtech Ag | Katalysierender Festbettreaktor |
| US5792432A (en) * | 1994-11-15 | 1998-08-11 | Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha | Catalyst unit and gas purifying apparatus |
| JPH0929109A (ja) * | 1995-07-21 | 1997-02-04 | Usui Internatl Ind Co Ltd | メタル担体 |
-
1995
- 1995-05-14 US US08/648,139 patent/US5792432A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-14 EP EP95936791A patent/EP0744207B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-14 CA CA002178842A patent/CA2178842C/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-11-14 KR KR1019960703028A patent/KR100256213B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1995-11-14 PL PL95315124A patent/PL183015B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1995-11-14 EP EP00106440A patent/EP1027917B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-14 AT AT95936791T patent/ATE222794T1/de not_active IP Right Cessation
- 1995-11-14 AT AT00106440T patent/ATE325648T1/de not_active IP Right Cessation
- 1995-11-14 ES ES00106440T patent/ES2262463T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-14 EP EP02023383A patent/EP1284155A3/en not_active Withdrawn
- 1995-11-14 DE DE69534984T patent/DE69534984T3/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-14 CZ CZ19961517A patent/CZ293710B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1995-11-14 AU AU38568/95A patent/AU692616B2/en not_active Ceased
- 1995-11-14 ES ES95936791T patent/ES2181794T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-14 RU RU96112167/12A patent/RU2158634C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1995-11-14 JP JP51592396A patent/JP4293569B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-14 WO PCT/JP1995/002323 patent/WO1996014920A1/ja active IP Right Grant
- 1995-11-14 DE DE69527943T patent/DE69527943T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-14 CN CN95191157A patent/CN1122560C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1995-12-12 TW TW084113223A patent/TW301614B/zh not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-07-04 FI FI962745A patent/FI119682B/fi not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-03-26 US US09/048,053 patent/US6063342A/en not_active Expired - Lifetime
-
2005
- 2005-08-26 JP JP2005246409A patent/JP4544465B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ293710B6 (cs) | Katalyzátorová jednotka a její použití v zařízení pro čištění plynu | |
| US4455281A (en) | Plate-shaped catalyst unit for NOx reduction of exhaust gas | |
| AU761031B2 (en) | Exhaust emission control catalyst structure and device | |
| KR100524182B1 (ko) | 배가스 정화용 촉매 엘레멘트, 촉매 구조체, 그 제조방법및 배가스 정화장치와 이것을 사용한 배가스 정화방법 | |
| JP5198744B2 (ja) | 触媒構造体 | |
| WO2020059760A1 (ja) | 排ガス浄化用触媒構造体 | |
| JP2002119868A (ja) | 排ガス浄化用触媒構造体 | |
| JP4977456B2 (ja) | 触媒構造体及びその触媒構造体を用いてなる排ガス浄化装置 | |
| JPH0910599A (ja) | 単位板状触媒、板状触媒構造体およびガスの浄化装置 | |
| JP2001252574A (ja) | 排ガス浄化用触媒構造体およびこれに用いる網状物 | |
| JPH09239243A (ja) | 排煙脱硝装置と方法 | |
| JP2017127846A (ja) | 排ガス浄化用触媒ユニット | |
| JPH11347422A (ja) | 触媒構造体と排煙脱硝装置 | |
| JP2002336706A (ja) | 排ガス処理用触媒構造体およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20061114 |