RU2701540C2 - Устройство для очистки дымовых газов, содержащее рукавный фильтр и катализатор - Google Patents

Устройство для очистки дымовых газов, содержащее рукавный фильтр и катализатор Download PDF

Info

Publication number
RU2701540C2
RU2701540C2 RU2017145800A RU2017145800A RU2701540C2 RU 2701540 C2 RU2701540 C2 RU 2701540C2 RU 2017145800 A RU2017145800 A RU 2017145800A RU 2017145800 A RU2017145800 A RU 2017145800A RU 2701540 C2 RU2701540 C2 RU 2701540C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
housing
filter bags
filter
flue gases
Prior art date
Application number
RU2017145800A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2017145800A3 (ru
RU2017145800A (ru
Inventor
Шарль ДЕРРО
Бернар ЗИРЕ
Франк ТАБАРЬЕ
Original Assignee
Лаб Са
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Лаб Са filed Critical Лаб Са
Publication of RU2017145800A publication Critical patent/RU2017145800A/ru
Publication of RU2017145800A3 publication Critical patent/RU2017145800A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2701540C2 publication Critical patent/RU2701540C2/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • B01D53/8621Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8625Nitrogen oxides
    • B01D53/8631Processes characterised by a specific device
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/66Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter
    • B01D46/70Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter by acting counter-currently on the filtering surface, e.g. by flushing on the non-cake side of the filter
    • B01D46/71Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter by acting counter-currently on the filtering surface, e.g. by flushing on the non-cake side of the filter with pressurised gas, e.g. pulsed air
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/38Removing components of undefined structure
    • B01D53/40Acidic components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/54Nitrogen compounds
    • B01D53/56Nitrogen oxides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/96Regeneration, reactivation or recycling of reactants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/56Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/003Arrangements of devices for treating smoke or fumes for supplying chemicals to fumes, e.g. using injection devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/02Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/02Particle separators, e.g. dust precipitators, having hollow filters made of flexible material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/48Sulfur compounds
    • B01D53/50Sulfur oxides
    • B01D53/508Sulfur oxides by treating the gases with solids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2215/00Preventing emissions
    • F23J2215/10Nitrogen; Compounds thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2217/00Intercepting solids
    • F23J2217/10Intercepting solids by filters
    • F23J2217/101Baghouse type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2219/00Treatment devices
    • F23J2219/10Catalytic reduction devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к устройству и установке для очистки дымовых газов. Устройство содержит корпус циркуляции дымового газа, внутри которого установлен фильтр, имеющий вертикальные фильтрующие рукава, и катализатор с канальной структурой, каналы которого имеют гидравлический диаметр менее 6 мм, при этом подлежащие очистке дымовые газы проходят через фильтрующие рукава и затем через катализатор. Катализатор расположен над выпуском фильтрующих рукавов на вертикальное расстояние (d), в 2,5-6 раз превышающее гидравлический диаметр фильтрующих рукавов и разделен на единичные элементы, которые расположены в горизонтальном направлении бок о бок внутри корпуса последовательно в несколько рядов и являются удаляемыми в вертикальном направлении из корпуса, причем каждый единичный элемент снабжен средством перемещения для перемещения соответствующего единичного элемента в горизонтальном направлении относительно корпуса. Установка содержит устройство для очистки дымовых газов и средство добавления денитрифицирующего реагента в дымовые газы выше по потоку от устройства. Изобретение обеспечивает компактное, экономичное, практичное и эффективное устройство очистки дымовых газов, которое позволяет одновременно сохранять функции разложения оксидов азота каталитическим путем и удаления кислотных загрязнителей. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к устройству для очистки дымовых газов и к установке для очистки дымовых газов.
В процессах сгорания ископаемого топлива или отходов образуются дымовые газы, содержащие вредные компоненты, включающие тонкодисперсные частицы, кислые газы, такие как SO2 и HCl, и оксиды азота. При очистке кислых газов обычно используются мокрые скрубберы или сухие скрубберы, где кислые газы приводятся в реакцию с нейтрализатором, таким как известь, при этом образующиеся продукты собираются ниже по потоку рукавным фильтром или электростатическим осадителем. Оксиды азота обычно разрушаются или в самой зоне сгорания, как, например, в некаталитических процессах, которые обычно называются селективным некаталитическим восстановлением (SNCR), или же за счет реакции этих оксидов азота на катализаторе с подходящим реагентом, таким как аммиак или мочевина, с использованием процессов, известных как селективное каталитическое восстановление (SCR).
Традиционно удаление кислотных загрязнителей и разложение оксидов азота каталитическим путем осуществляют, соответственно, в двух физически отдельных установках, например, в рукавном фильтре, за которым следует каталитический реактор, или в каталитическом реакторе, за которым следует скруббер.
Однако уже было предложено комбинировать удаление кислотных загрязнителей и разложение оксида азота в одной установке каталитическим путем. В наиболее приемлемом решении используются каталитические рукавные фильтры; катализатор наносят путем пропитки на рукавный фильтр или встраивают в фильтрующую среду рукавного фильтра. Примеры этого приводятся в US 2002/0041841, WO 2014/131864, WO 2007/04564 и WO 2006/103040. Данные решения на основе каталитических рукавных фильтров являются коммерчески доступными, однако имеют несколько недостатков. Во-первых, они являются дорогостоящими. Кроме того, толщина слоя, через который проходят газы, является малой, и поэтому время контакта между газом и рукавом очень короткое, что ограничивает каталитическое превращение и требует относительно высоких рабочих температур, обычно порядка 200°C, или даже выше, если желаемо разложение диоксинов. Наконец, когда катализатор отравлен, рукав с катализатором должен быть заменен.
В DE 195 19 233 предлагается помещать малые блоки катализатора в сотовом расположении внутри выпуска рукавных фильтров. Это решение также имеет недостатки. Благодаря своему присутствию катализатор ослабляет выдувающую способность подаваемой под давлением струи воздуха в выпуск рукава и ограничивает эффективность импульсной струйной очистки. Кроме того, суммарный объем всех малых блоков катализатора ограничен, поскольку доступный объем внутри выпусков рукавного фильтра является небольшим. Кроме того, упаковка и размещение малых блоков катализатора могут быть трудоемкими и дорогостоящими.
Также в JP H 11 300 163, который можно считать наиболее близким аналогом изобретения, раскрывается очищающее устройство, в котором корпус для циркуляции дыма объединяет вертикальный рукавный фильтр и катализатор с каналами, через которые последовательно проходят газы. Катализатор разделен на единичные элементы, причем каждый единичный элемент устанавливается вертикально и с возможностью съема в корпусе, благодаря чему он может регулярно заменяться новым единичным элементом катализатора, когда катализатор установленного единичного элемента отравлен. Внутри корпуса единичные элементы катализатора нависают над выпуском рукавного фильтра, находясь от него на значительном расстоянии, обычно в несколько метров: это существенное расстояние необходимо, во-первых, чтобы обеспечить достаточное пространство для размещения трубопровода для нагнетания денитрифицирующего реагента, помещаемого между выпуском рукавного фильтра и впуском каналов катализатора, и, во-вторых, чтобы дать возможность этому реагенту после нагнетания распределяться по всему объему дымовых газов таким образом, чтобы смесь газов и этого реагента была достаточно однородной у впусков каналов. Таким образом, общая высота корпуса является очень большой. Это увеличивает затраты и делает техническое обслуживание фильтрующих рукавов более сложным и трудоемким: когда требуется замена фильтрующих рукавов, все единичные элементы катализатора должны выниматься через верхнюю часть корпуса, и из этой верхней части корпуса должен осуществляться доступ к расположенным ниже фильтрующим рукавам для извлечения их наверх и наружу из верхней части корпуса. В связи с этим, данное очищающее устройство оказывается дорогостоящим в производстве и использовании.
Задачей настоящего изобретения является предложить устройство для очистки дыма, которое, при одновременном сохранении функций разложения оксидов азота каталитическим путем и удаления кислотных загрязнителей, остается одновременно компактным, экономичным, практичным и эффективным.
В связи с этим, объектом изобретения является устройство для очистки дымовых газов. Данное устройство содержит корпус циркуляции дымового газа, внутри которого установлен как фильтр, имеющий вертикальные фильтрующие рукава, так и катализатор с канальной структурой, причем каналы катализатора имеют гидравлический диаметр менее 6 мм, при этом подлежащие очистке дымовые газы проходят через фильтрующие рукава и затем через катализатор. Внутри корпуса катализатор расположен над выпуском фильтрующих рукавов. Катализатор разделен на единичные элементы, которые расположены в горизонтальном направлении бок о бок внутри корпуса и являются удаляемыми в вертикальном направлении из корпуса. Катализатор отделен от выпуска фильтрующих рукавов на вертикальное расстояние, в 2,5-6 раз превышающее гидравлический диаметр фильтрующих рукавов. Единичные элементы расположены бок о бок внутри корпуса, располагаясь последовательно в несколько рядов в горизонтальном направлении, причем каждый единичный элемент снабжен средством перемещения для перемещения соответствующего единичного элемента в указанном горизонтальном направлении относительно корпуса.
Настоящее изобретение предлагает интегрированное устройство, в котором в одном и том же корпусе подлежащие очистке дымовые газы, сначала фильтруются, их кислотные загрязнители удаляются путем пропускания через фильтрующие рукава, затем денитрифицируются путем пропускания через структурированный катализатор, при этом подразумевается, что выше по потоку от указанного устройства в данные дымовые газы был добавлен денитрифицирующий реагент. Следует понимать, что в настоящем документе термин «дымовые газы» используется без различения для обозначения дымового газа, поступающего в корпус устройства, газа, циркулирующего внутри этого корпуса, и обработанных газов, выходящих из корпуса. Интегрированное устройство по изобретению сочетает эффективность с компактностью благодаря размещению структурированного катализатора непосредственно ниже по потоку и над фильтрующими рукавами: дымовые газы направляются в катализатор, причем эти дымовые газы известны как являющиеся «безвредными» для катализатора, т.е. дымовые газы, которые только что были очищены от пыли и кислотных загрязнителей, а также от некоторых других загрязнителей с помощью фильтрующих рукавов и соответствующего нейтрализующего реагента, в силу этого обеспечивают возможность использования, без опасности загрязнения или преждевременной дезактивации, катализатора, имеющего каналы характерного малого размера, а именно с гидравлическим диаметром менее 6 мм. За счет вертикального дистанционирования катализатора от выпусков рукавов на расстояние, по меньшей мере в 2,5 раза превышающее гидравлический диаметр данных рукавов, газы, выходящие из рукавов, могут быть равномерно перераспределены перед их поступлением в каналы катализатора. Благодаря помещению катализатора на расстояние от рукавов, менее чем в 6 раз превышающее гидравлический диаметр, общая высота корпуса ограничивается, и наряду с тем, что катализатор разделен на смежные единичные элементы, которые могут перемещаться в горизонтальном направлении в корпусе с помощью предназначенных для этого приспособлений, - это приводит к значительному облегчению операций технического обслуживания фильтрующих рукавов. Кроме того, устройство по изобретению не требует дорогостоящих или сложных компоновок и даже позволяет помещать средство внутрь корпуса, между рукавами и катализатором, для устранения забивания рукавов путем так называемой импульсной струйной очистки. Другие достоинства и преимущества изобретения объясняются ниже.
Согласно дополнительным предпочтительным признакам устройства по изобретению:
- средство перемещения содержит элементы качения;
- элементы качения являются роликами;
- средство перемещения взаимодействует с направляющими, прикрепленными к корпусу и простирающимися в указанном горизонтальном направлении;
- направляющие представляют собой рельсы;
- удельная поверхность катализатора составляет от 800 до 1500 м²/м3;
- эффективная площадь поверхности катализатора в 4-16 раз превышает фильтрующую поверхность фильтрующих рукавов;
- эффективная площадь поверхности катализатора в 5-12 раз превышает фильтрующую поверхность фильтрующих рукавов;
- устройство дополнительно содержит средство продувки, вставленное между выпуском рукавов фильтра и впуском каналов катализатора и направляющее воздух под давлением к выпуску фильтрующих рукавов;
- средство продувки дополнительно направляет воздух под давлением к впуску каналов катализатора.
Другим объектом изобретения является установка для очистки дымовых газов, содержащая:
- устройство для очистки подлежащих очистке дымовых газов, определенное выше; и
- средство добавления для добавления денитрифицирующего реагента в подлежащие очистке дымовые газы выше по потоку от указанного устройства.
Изобретение станет более понятно при прочтении следующего ниже описания, приведенного исключительно в качестве примера, и со ссылкой на чертежи, на которых:
на фиг. 1 приводится схематическое изображение поперечного сечения устройства очистки дымовых газов по изобретению;
на фиг. 2 представлен частичный вид в перспективе вдоль стрелки II на фиг. 1;
на фиг. 3 показан вид, похожий на вид на фиг. 2, иллюстрирующий другую конфигурацию использования устройства очистки;
на фиг. 4 показано схематическое поперечное сечение в плоскости IV на фиг. 2; и
на фиг. 5 показано схематическое поперечное сечение вдоль линии V-V на фиг. 1.
На фиг. 1 - фиг. 5 показано устройство 10 очистки дыма, относящееся к установке I для очистки дымовых газов. Это устройство прежде всего содержит фильтр 12 и катализатор 14, которые интегрированы внутри одного и того же корпуса 16. При эксплуатации корпус 16 расположен по существу вертикально, остальная часть из описания устройства 10 ориентирована соответствующим образом.
Фильтр 12 расположен в нижней части корпуса 16. Данный фильтр 12 содержит фильтрующие рукава 18, расположенные вертикально внутри корпуса 16. На фиг. 1 показаны только некоторые фильтрующие рукава 18, их общее количество не ограничивается изобретением. Каждый фильтрующий рукав 18 как таковой известен из уровня техники и имеет вертикальную длину 3-10 м и поддерживается рамой, не показанной подробно на чертежах. Поперечное сечение каждого фильтрующего рукава 18 обычно имеет круглый профиль диаметром 100-300 мм, хотя могут использоваться и другие геометрические конфигурации. Рамы, поддерживающие фильтрующие рукава 18, опираются на плиту 20 с отверстиями, и на горизонтальном уровне этой плиты расположены соответствующие выпуски этих фильтрующих рукавов.
Катализатор 14 расположен в верхней части корпуса 16, находясь над фильтрующими рукавами 18. Катализатор как таковой известен из уровня техники и относится к катализаторам, традиционно используемым в процессах каталитической денитрификации, другими словами, в SCR-процессах удаления NOx. В частности, катализатор 14 структурирован в каналы с впуском, направленным вниз, в направлении к выпуску фильтрующих рукавов 18. В изобретении профиль каналов катализатора 14 не имеет ограничений.
В процессе эксплуатации установка I работает таким образом, что подлежащие очистке дымовые газы 1, которые представляют собой топочный газ, выходящий из установки сгорания, направляются в основание корпуса 16 через впускной канал 6, как схематически показано на фиг. 1. Выше по потоку от устройства 10 дымовые газы 1 смешивают с денитрифицирующим реагентом, таким как аммиак, причем следует отметить, что средство для подачи данного реагента в дымовые газы само по себе известно из уровня техники и схематически обозначено ссылочным номером 8 на фиг. 1. Тип средства 8 не ограничивается изобретением, и точка или точки установки I, в которых денитрифицирующий реагент добавляется в дымовые газы 1 выше по потоку от устройства 10, находится более или менее на удалении от устройства 10. Например, по меньшей мере часть денитрифицирующего реагента может добавляться в дымовые газы 1 с помощью средства 8 во впускном канале 6. Также возможно, что дымовые газы 1, входящие в корпус 16, уже содержат достаточное количество денитрифицирующего реагента, и что никакого дополнительного добавления во впускном канале 6 не требуется, например, если выше по потоку используется SNCR.
Внутри корпуса 16 дымовые газы 1 проходят через фильтрующие рукава 18 и отфильтрованный осадок, который постепенно образуется на внешней поверхности этих фильтрующих рукавов. Дымовые газы 2, попадающие внутрь фильтрующих рукавов 18, соответственно очищены от пыли и кислотных загрязнителей, которые они содержат, например, от SO2 и HCl. Следует четко понимать, что для достижения удаления кислотных загрязнителей, таких как SO2 и HCl, нужно вводить какой-либо нейтрализующий агент, например, известь или бикарбонат натрия, выше по потоку от фильтрующих рукавов 18. Эти дымовые газы 2 перемещаются вверх внутри фильтрующих рукавов 18 до тех пор, пока они не покинут эти рукава через верхний выпуск этих рукавов, достигая свободного объема V16, образованного в вертикальном направлении внутри корпуса 16, между фильтрующими рукавами 18 и катализатором 14, в частности между выпуском этих рукавов и впуском каналов катализатора. Этот свободный объем имеет вертикальный размер d, который соответствует вертикальному расстоянию, отделяющему выпуск фильтрующих рукавов 18 от впуска каналов катализатора 14: в соответствии с одним из признаков изобретения данное вертикальное расстояние d в 2,5-6 раз превышает гидравлический диаметр фильтрующих рукавов 18, причем этот гидравлический диаметр определяется как отношение между четырехкратным диаметром поперечного сечения фильтрующего рукава и периметром рукава. По-прежнему находясь внутри корпуса 16, дымовые газы 2 затем проходят через катализатор 14, покидая катализатор в виде дымовых газов 3, не содержащих оксидов азота, благодаря известному в уровне техники каталитическому восстановлению. Эти очищенные дымовые газы 3 удаляются из устройства 10 с помощью обычных средств, не показанных на чертежах.
Следует понимать, что выбор вертикального размера свободного объема V16, образованного внутри корпуса 16 между фильтрующими рукавами 18 и катализатором 14, имеет ряд преимуществ. Например, благодаря обеспечению расстояния d, превышающего по меньшей мере в 2,5 раза гидравлический диаметр фильтрующих рукавов 18, дымовые газы 2, выходящие из этих фильтрующих рукавов, могут быть равномерно перераспределены перед поступлением в каналы катализатора 14, что должно быть высоко оценено, поскольку на практике выпускные отверстия фильтрующих рукавов 18 суммарно имеют меньшее общее поперечное сечение, чем поперечное сечение впусков каналов катализатора 14. В дополнение к этому, как описано выше, дымовые газы 2, направляемые из фильтра 12 в катализатор 14, очищены фильтрующими рукавами 18 от кислотных загрязнителей, пыли и других твердых частиц, переносимых дымовыми газами 1: поскольку эти дымовые газы 2 циркулируют внутри корпуса 16 непосредственно от выпуска фильтрующих рукавов 18 ко впуску каналов катализатора 14, - загрязнение катализатора этими газами поддерживается на очень низком уровне, это означает, что без какого-либо риска ускоренного или преждевременного блокирования пылью каналы катализатора 14 могут быть выбраны с характерным малым размером, а именно с гидравлическим диаметром менее 6 мм. Это повышает эффективность денитрификации. Другими словами, благодаря помещению катализатора 14 сразу после фильтрующих рукавов 18 внутри того же самого корпуса 16, в котором циркулируют дымовые газы, фильтрующие рукава защищают катализатор, удерживая пыль, кислые газы и другие потенциальные яды, содержащиеся в подлежащих очистке дымовых газах 1; вследствие этого, каналы для структурированного катализатора 14 можно выбирать с маленьким отверстием, что обеспечивает особенно длительный срок службы катализатора, например, 6 лет. В дополнение к этому, общий вертикальный размер корпуса 16 остается регулируемым, поскольку предусмотрено, что расстояние d менее чем в 6 раз превышает гидравлический диаметр фильтрующих рукавов.
В продолжении вышеизложенных рассуждений, объем катализатора, необходимый для заданной эффективности денитрификации, может быть уменьшен с учетом того, что эффективная площадь поверхности катализатора 14, полученная путем умножения его удельной поверхности (в м23) на его объем, преимущественно в 4-16 раз превышает фильтрующую поверхность фильтрующих рукавов 18, более предпочтительно в 5-12 раз превышает площадь этой фильтрующей поверхности. На практике, поскольку катализатор 14 защищен с помощью фильтрующих рукавов 18 от забивания, удельная поверхность катализатора 14 может быть выбрана большой, предпочтительно от 800 до 1500 м²/м3.
Одно из других преимуществ, предоставляемых изобретением, заключается в том, что при запуске устройства 10, для предотвращения циркуляции влажного дымового газа в корпусе 16 и на фильтрующие рукава 18, которые пока еще являются холодными, предварительно нагретый сухой воздух, например, при использовании канального воздухонагревателя, первоначально циркулирует в корпусе, перед поступлением подлежащих очистке дымовых газов. Температура этого сухого предварительно нагретого воздуха обычно составляет от 130°С до 250°С. При использовании температуры выше 200°С горячий воздух, который также проходит через катализатор 14 устройства 10 перед выходом из устройства, по меньшей мере частично регенерирует катализатор за счет повторного испарения летучих солей, таких как бисульфат аммония, которые имеют тенденцию к забиванию пор катализатора. Поэтому при каждой остановке/перезапуске устройства 10 происходит частичная регенерация катализатора 14, тем самым дополнительно повышающая срок его службы.
Кроме того, поскольку дезактивация катализатора 14 неизбежна, и замена фильтрующих рукавов 18 должна осуществляться на практике, устройство 10 выполнено с возможностью легкой замены катализатора и фильтрующих рукавов. С этой целью катализатор 14 разделен на единичные элементы 22, как показано на фиг. 2 - фиг. 4. При эксплуатации единичные элементы 22 размещаются в горизонтальном направлении бок о бок внутри корпуса 16. Следует отметить, что обеспечение указанных единичных элементов, наполненных катализатором, само по себе известно в уровне техники, его преимущество, проиллюстрированное на фиг. 2, заключается в том, что каждый единичный элемент может быть удален в вертикальном направлении относительно других элементов и корпуса 16, вмещающего единичные элементы, таким образом, что при использовании специальных средств каждый из единичных элементов 22 может быть извлечен вверх из корпуса 16, предварительно открытого сверху, как показано стрелкой F1 для одного из единичных элементов 22 на фиг. 2. На практике, как хорошо видно на фиг. 2 - фиг. 4, единичные элементы 22 внутри корпуса 16 расположены в несколько горизонтальных рядов, причем единичные элементы одного и того же ряда следуют друг за другом в горизонтальном направлении, обозначенном Y на фиг. 2, в то время как соответствующие ряды единичных элементов следуют друг за другом в горизонтальном направлении, обозначенном X на фиг. 2, перпендикулярном горизонтальному направлению Y.
В соответствии с изобретением единичные элементы 22, содержащие катализатор 14, выполнены с возможностью перемещения, в частности, с помощью качения в горизонтальном направлении X относительно корпуса 16. C этой целью, в соответствии с одним вариантом осуществления, проиллюстрированным на фиг. 2 - фиг. 4, каждый единичный элемент 22 в своей нижней части снабжен роликами 24, находящимися на направляющих рельсах 26, прикрепленных к корпусу 16 и проходящих в горизонтальном направлении X: при качении по рельсам 26 ролики 24 обеспечивают поступательное перемещение единичного элемента 22 в горизонтальном направлении Х. Очевидно, что вариант осуществления роликов 24 и рельсов 26 не ограничивает настоящее изобретение, поскольку могут быть предусмотрены элементы качения, отличные от роликов 24, такие как роликовые подшипники, валики и т.п., причем рельсы 26 приспособлены соответственно для направления этих элементов качения. Во всех случаях, помимо обеспечения подвижности единичных элементов в горизонтальном направлении X внутри корпуса 16, эти элементы качения и эти направляющие дают возможность каждому единичному элементу 22 легко извлекаться вверх в вертикальном направлении из корпуса.
Следует отметить, что когда все единичные элементы 22 устройства 10 находятся внутри корпуса 16, подвижность единичных элементов в горизонтальном направлении Х нейтрализуется, поскольку единичные элементы 22, расположенные на периферии набора единичных элементов, в горизонтальном направлении примыкают к внутренней стенке корпуса 16, как можно видеть при рассмотрении фиг. 2. С другой стороны, после открывания верхней части корпуса 16 и извлечения одного из рядов единичных элементов 22 путем подъема единичных элементов этого ряда вверх, как показано, например, на фиг. 3, единичные элементы других рядов могут легко перемещаться в горизонтальном направлении X внутри корпуса 16, как показано стрелками F2 на фиг. 3, за счет качения их роликов 24 по рельсам 26. В сочетании с тем фактом, что вертикальный размер корпуса 16 над фильтрующими рукавами 18 регулируется по размерам, как указано выше для расстояния d, соответственно, доступ к этим фильтрующим рукавам в значительной степени облегчается, например, для осмотра и/или замены этих фильтрующих рукавов: после извлечения только одного из рядов единичных элементов 22 из корпуса 16 доступ к фильтрующим рукавам 18, расположенным вертикально под этим рядом, становится непосредственным, в то время как для доступа к другим фильтрующим рукавам 18 достаточно только переместить другие единичные элементы 22 в горизонтальном направлении, как правило, проталкивая их вручную и, во всех случаях, не прибегая к использованию подъемного оборудования. Очевидно, что после того, как обслуживание фильтрующих рукавов 18 завершено, такое же количество единичных элементов катализатора, которое было извлечено из корпуса 16, помещается внутрь данного корпуса, чтобы восполнить недостающий ряд. Корпус 16 после этого может быть закрыт.
В качестве неограничивающего примера, корпус 16 имеет в профиле квадратное поперечное сечение со сторонами 3500 мм. 49 единичных элементов 22 размерами 500 на 500 на 500 мм помещается внутрь в семь рядов из семи единичных элементов. Для доступа к фильтрующим рукавам 18 один из семи рядов извлекается, что освобождает свободное пространство 500 мм на 3500 мм, обеспечивая прямой доступ к нескольким расположенным ниже рядам фильтрующих рукавов 18, причем другие ряды фильтрующих рукавов доступны после перемещения вышележащих единичных элементов 22 в горизонтальном направлении X.
Согласно одной предпочтительной конфигурации устройство 10 содержит средство 28 для продувки воздуха под давлением. Как схематически показано на фиг. 1, данные средства 28 продувки расположены в свободном объеме V16 корпуса 16 и вставлены между фильтром 12 и катализатором 14, в частности между выпуском фильтрующих рукавов 18 и впуском каналов катализатора 14.
Основная функция средства 28 продувки заключается в очистке фильтрующих рукавов 18 с помощью направления воздуха под давлением к выпуску фильтрующих рукавов 18, причем соответствующие воздушные струи обозначены стрелками J1 на фиг. 5. Согласно одному практическому варианту осуществления средство 28 для этой цели содержит горизонтальную продувочную фурму 30, выполненную в ее нижней части с отверстиями, трубами и/или соплами 32, которая образует воздушные струи J1 и направляет их вниз. Работа средств 28 продувки заключается в том, что они функционируют для очистки фильтрующих рукавов 18, дополнительно повышая производительность устройства 10 без значительного увеличения его стоимости, поскольку эти средства 28 продувки целесообразно расположены в свободном объеме V16 корпуса 16, образованном в вертикальном направлении между фильтрующими рукавами 18 и катализатором 14.
Опциональная конфигурация средств 28 продувки, которая также показана на фиг. 5, заключается в использовании этих средств также для подачи воздуха под давлением к катализатору 14. Следует сразу же отметить, что поскольку катализатор 14, как объяснено выше, защищен с помощью фильтрующих рукавов 18 от пыли и кислотных загрязнителей, содержащихся в подлежащих очистке дымовых газах 1, не является абсолютно необходимым обеспечивать регулярную продувку катализатора 14. При этом, как показано на фиг. 5, верхняя часть продувочной фурмы 30 может быть предпочтительно снабжена отверстиями, трубами и/или соплами 34, которые образуют и направляют воздушные струи J2 под давлением к впуску каналов катализатора 14. Таким образом, при каждом приведении в действие средства 28 продувки, воздушные струи J1 направляются вниз к выпуском фильтрующих рукавов 18 для очистки этих рукавов и поддержания приемлемой потери давления в фильтре 12, например, от 900 Па до 1800 Па, в то же самое время воздушные струи J2 направляются вверх к впуску в каналы катализатора 14 для регенерации и очистки этого катализатора, который, хотя и защищен с помощью фильтрующих рукавов 18, может постепенно становиться дезактивированным.

Claims (17)

1. Устройство (10) для очистки дымовых газов,
которое содержит корпус (16) циркуляции дымового газа, внутри которого установлен как фильтр (12), имеющий вертикальные фильтрующие рукава (18), так и катализатор (14) с канальной структурой, причем каналы катализатора имеют гидравлический диаметр менее 6 мм, при этом подлежащие очистке дымовые газы (1) проходят через фильтрующие рукава и затем через катализатор,
в котором, внутри корпуса (16), катализатор (14) расположен над выпуском фильтрующих рукавов (18), и
в котором катализатор (14) разделен на единичные элементы (22), которые расположены в горизонтальном направлении бок о бок внутри корпуса и являются удаляемыми в вертикальном направлении из корпуса,
отличающееся тем, что катализатор (14) отделен от выпуска фильтрующих рукавов (18) на вертикальное расстояние (d), в 2,5-6 раз превышающее гидравлический диаметр фильтрующих рукавов, и тем, что единичные элементы (22) расположены бок о бок внутри корпуса (16), располагаясь последовательно в несколько рядов в горизонтальном направлении (Х), причем каждый единичный элемент снабжен средством (24) перемещения для перемещения соответствующего единичного элемента в указанном горизонтальном направлении относительно корпуса.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство перемещения содержит элементы (24) качения.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что элементы качения являются роликами (24).
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство (24) перемещения взаимодействует с направляющими (26), прикрепленными к корпусу (16) и простирающимися в указанном горизонтальном направлении (X).
5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что направляющие представляют собой рельсы (26).
6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что удельная поверхность катализатора (14) составляет от 800 до 1500 м23.
7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что эффективная площадь поверхности катализатора (14) в 4-16 раз превышает фильтрующую поверхность фильтрующих рукавов (18).
8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что эффективная площадь поверхности катализатора (14) в 5-12 раз превышает фильтрующую поверхность фильтрующих рукавов (18).
9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что устройство (10) дополнительно содержит средство (28) продувки, вставленное между выпуском рукавов (18) фильтра (12) и впуском каналов катализатора (14) и направляющее воздух под давлением к выпуску фильтрующих рукавов.
10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что средство (28) продувки дополнительно направляет воздух под давлением к впуску каналов катализатора (14).
11. Установка (I) для очистки дымовых газов, содержащая:
- устройство (10) для очистки подлежащих очистке дымовых газов (1) по любому из пп. 1-10; и
- средство (8) добавления для добавления денитрифицирующего реагента в подлежащие очистке дымовые газы (1) выше по потоку от устройства (10).
RU2017145800A 2015-07-08 2016-07-04 Устройство для очистки дымовых газов, содержащее рукавный фильтр и катализатор RU2701540C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1556465A FR3038525B1 (fr) 2015-07-08 2015-07-08 Dispositif d'epuration de fumees, integrant un filtre et un catalyseur
FR1556465 2015-07-08
PCT/EP2016/065671 WO2017005679A1 (en) 2015-07-08 2016-07-04 Device for cleaning fumes including a bagfilter and a catalyst

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017145800A RU2017145800A (ru) 2019-06-26
RU2017145800A3 RU2017145800A3 (ru) 2019-07-30
RU2701540C2 true RU2701540C2 (ru) 2019-09-27

Family

ID=54066103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017145800A RU2701540C2 (ru) 2015-07-08 2016-07-04 Устройство для очистки дымовых газов, содержащее рукавный фильтр и катализатор

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP3319712B1 (ru)
KR (1) KR20180027511A (ru)
ES (1) ES2744252T3 (ru)
FR (1) FR3038525B1 (ru)
PL (1) PL3319712T3 (ru)
PT (1) PT3319712T (ru)
RU (1) RU2701540C2 (ru)
TW (1) TWI690360B (ru)
WO (1) WO2017005679A1 (ru)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10452672B2 (en) 2016-11-04 2019-10-22 Microsoft Technology Licensing, Llc Enriching data in an isolated collection of resources and relationships
US10885114B2 (en) 2016-11-04 2021-01-05 Microsoft Technology Licensing, Llc Dynamic entity model generation from graph data
US10481960B2 (en) 2016-11-04 2019-11-19 Microsoft Technology Licensing, Llc Ingress and egress of data using callback notifications
US11475320B2 (en) 2016-11-04 2022-10-18 Microsoft Technology Licensing, Llc Contextual analysis of isolated collections based on differential ontologies
US10614057B2 (en) 2016-11-04 2020-04-07 Microsoft Technology Licensing, Llc Shared processing of rulesets for isolated collections of resources and relationships
US10402408B2 (en) 2016-11-04 2019-09-03 Microsoft Technology Licensing, Llc Versioning of inferred data in an enriched isolated collection of resources and relationships
CN106964213A (zh) * 2017-05-18 2017-07-21 安徽晨晰洁净科技有限公司 一种组合式径向除尘脱硝反应器
KR102030389B1 (ko) * 2019-04-01 2019-11-18 (주)이에스 폐기물 고형 연료 연소 장치
CN111644059A (zh) * 2020-05-11 2020-09-11 西安西矿环保科技有限公司 一种除尘脱硝一体装置
CN112044266B (zh) * 2020-08-26 2022-03-08 江苏龙净科杰环保技术有限公司 一种催化剂安装铁箱
KR102275229B1 (ko) * 2020-08-28 2021-07-09 주식회사 더이앤이솔루션 여과 및 탈질의 일체화 복합처리장치
KR102442650B1 (ko) * 2021-01-28 2022-09-13 박준형 소각 및 연소로의 건식 반응 집진기 일체형 대형 scr 카트리지와 지지프레임 간 행잉 서포트 구조물
CN112827262A (zh) * 2021-02-06 2021-05-25 辽宁蓝海川流流体控制设备有限公司 箱式高温气体过滤器
CN113390096B (zh) * 2021-06-25 2022-10-25 杭州热电集团股份有限公司 一种超高温超高压参数下的热电联产系统
CN114738775B (zh) * 2022-04-18 2023-06-02 南京宜热纵联节能科技有限公司 一种工业废气污染物净化装置
CN116747643B (zh) * 2023-08-24 2023-12-19 山西毅诚科信科技有限公司 一种新型水泥窑脱硝除尘装置
CN117000040B (zh) * 2023-09-25 2024-01-16 北京利德衡环保工程有限公司 一种烟气脱硫脱硝除尘分离系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4874586A (en) * 1987-12-03 1989-10-17 Norton Company Raghouse bag design for simultaneous particulate capture and chemical reaction
JPH05217A (ja) * 1991-06-24 1993-01-08 Takuma Co Ltd 排ガス処理装置及び排ガス処理方法
RU2094098C1 (ru) * 1996-06-27 1997-10-27 Государственный научный центр Российской Федерации "Институт медико-биологических проблем" Устройство для очистки воздуха от вредных микропримесей в герметично замкнутом помещении и способ для очистки воздуха от вредных микропримесей в герметично замкнутом помещении
JPH11300163A (ja) * 1998-04-24 1999-11-02 Nippon Shokubai Co Ltd バッグフイルタ式集塵装置およびその方法
JP2001269528A (ja) * 2000-03-27 2001-10-02 Sintokogio Ltd バグフィルター
FR2848876A3 (fr) * 2002-12-23 2004-06-25 Leces Equipement d'epuration d'effluents industriels gazeux charges

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH668712A5 (de) * 1985-10-08 1989-01-31 Paul E Mueller Filteranordnung in einer farbspritz- und einbrennkabine.
DE19519233A1 (de) 1995-05-24 1996-11-28 Siemens Ag Rauchgas-Reinigungseinrichtung
JP2002113311A (ja) 2000-10-04 2002-04-16 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 触媒バグフィルター、その製造方法、それに用いる不織布及び排ガスの処理方法
WO2006103040A1 (en) 2005-04-01 2006-10-05 Haldor Topsøe A/S Process for catalytic reduction of nox by ammonia in presence of so3 in the gas
US7955417B2 (en) 2005-06-30 2011-06-07 Mitsubishi Materials Corporation Method for reducing organic chlorine compounds in cement production facility, and cement production facility
US8110163B2 (en) * 2007-12-07 2012-02-07 Nalco Company Complexation and removal of heavy metals from flue gas desulfurization systems
US20120000627A1 (en) * 2010-06-30 2012-01-05 Tessera, Inc. Electrostatic precipitator pre-filter for electrohydrodynamic fluid mover
DK2772293T3 (da) 2013-03-01 2020-08-24 Gore & Ass Stoffiltersystem og fremgangsmåde til regenerering af et stoffilter

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4874586A (en) * 1987-12-03 1989-10-17 Norton Company Raghouse bag design for simultaneous particulate capture and chemical reaction
JPH05217A (ja) * 1991-06-24 1993-01-08 Takuma Co Ltd 排ガス処理装置及び排ガス処理方法
RU2094098C1 (ru) * 1996-06-27 1997-10-27 Государственный научный центр Российской Федерации "Институт медико-биологических проблем" Устройство для очистки воздуха от вредных микропримесей в герметично замкнутом помещении и способ для очистки воздуха от вредных микропримесей в герметично замкнутом помещении
JPH11300163A (ja) * 1998-04-24 1999-11-02 Nippon Shokubai Co Ltd バッグフイルタ式集塵装置およびその方法
JP2001269528A (ja) * 2000-03-27 2001-10-02 Sintokogio Ltd バグフィルター
FR2848876A3 (fr) * 2002-12-23 2004-06-25 Leces Equipement d'epuration d'effluents industriels gazeux charges

Also Published As

Publication number Publication date
EP3319712B1 (en) 2019-07-31
FR3038525A1 (fr) 2017-01-13
RU2017145800A3 (ru) 2019-07-30
ES2744252T3 (es) 2020-02-24
RU2017145800A (ru) 2019-06-26
EP3319712A1 (en) 2018-05-16
TWI690360B (zh) 2020-04-11
KR20180027511A (ko) 2018-03-14
PL3319712T3 (pl) 2020-01-31
TW201718073A (zh) 2017-06-01
FR3038525B1 (fr) 2019-06-14
PT3319712T (pt) 2019-10-30
WO2017005679A1 (en) 2017-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2701540C2 (ru) Устройство для очистки дымовых газов, содержащее рукавный фильтр и катализатор
KR101056101B1 (ko) NOx 배출량을 제어하기 위한 습식 세정 장치 및 세정방법
US6232254B1 (en) Method of cleaning and/or regenerating wholly or partially de-activated catalysts for stack-gas nitrogen scrubbing
JPH07764A (ja) 煙道ガス浄化方法及び装置
JP6770176B2 (ja) 排煙脱硝方法
KR101608720B1 (ko) 배기가스 정화장치
JPH1085682A (ja) 被汚染物体の洗浄方法及び装置
DE4026071C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Regenerieren von kohlenstoffhaltigem Adsorptionsmittel
JP5911855B2 (ja) 触媒モジュール、触媒反応器、流体ストリームを処理する方法、及び化学種捕獲装置
US4880608A (en) Contactor/filter improvements
JP2013529543A5 (ru)
KR20120050703A (ko) 폐가스 처리 장치
JPH08108042A (ja) 排煙の脱硫、脱硫・脱硝、脱硫・脱硝・二酸化炭素除去方法及び装置、並びにこれに用いる触媒、吸収剤
JP2005314972A (ja) トンネル坑内空気浄化装置及び坑内空気換気方法
JP3668345B2 (ja) 排出ガスの処理装置およびその方法
JPH04363116A (ja) 排ガス処理装置
KR100208569B1 (ko) 습식동시제해, 제진가스처리장치 및 방법
JPH04334512A (ja) 排ガス処理装置
EP0273193A2 (en) Method for cleaning waste gas denitrating catalyst
JP5840872B2 (ja) 脱臭素子の再生機構が具えられた脱臭装置
JP3971578B2 (ja) 排ガス処理装置
JP2002248322A (ja) 排ガス処理方法
KR101076839B1 (ko) 전방에 강제순환수단이 설치된 워셔 필터를 이용한 순환공기 정화장치
JP2003080030A (ja) 排ガス処理装置
KR100794390B1 (ko) 질소산화물의 저감을 위한 온도조절기능을 가지는 충전층촉매반응기