排气净化系统的脱硝催化剂的现场再生方法_3

文档序号:9382738阅读:来源:国知局
剂,利用该氧化热加温空气。向脱硝催化剂层(1)导入这样加温的空气,使在脱硝催化剂层 (1)内流通气体的温度达到500°C以上。然后,通过利用500°C以上的流通气体加热催化剂, 使脱硝催化剂再生。加热规定时间(例如1小时)之后,将空气及还原剂的流路恢复原状。
[0068] 氧化还原剂的氧化催化剂层(2)的氧化催化剂不仅为通常的Pt/Al203,还可以选 择作为催化剂金属的Ru、Rh、Pd、0s、Ir、Pt、Au等钼族,或Fe、Ni、Co等过渡金属,或者可以 选择这些两种以上的复合物,作为载体,可以选择A1203、Si02、Ti02、Sn02、Ce02等金属氧化 物。
[0069] 图2为表示实施本发明的排气净化系统的脱硝催化剂的现场再生方法的装置的 第二实施方式的流程图。
[0070] 参照该图,在该第二实施方式中,与上述本发明的第一实施方式的不同点在于,向 所述还原剂氧化催化剂层(2)供给与向脱硝催化剂层(1)上游侧的排气供给的还原剂同种 或不同种的还原剂。即,将供给与向脱硝催化剂层(1)上游侧的排气供给的还原剂(例如 乙醇)同种或不同种的还原剂(甲醇)的还原剂供给副管路31连接至通向所述还原剂氧 化催化剂层(2)的合流管路(19)上。在还原剂供给副管路(31)上设置阀(32)。另一方 面,关于空气的供给,与上述第一实施方式的情况相同地,在向所述脱硝催化剂层(1)的上 游侧的排气供给空气的空气供给主管路(14)的途中设置空气供给分支管路(18),将该空 气供给分支管路(18),连接至通向所述还原剂氧化催化剂层(2)的合流管路(19)上。
[0071] 然后,在脱硝催化剂层(1)的催化剂再生时,关闭还原剂供给主管路(13)的阀21, 打开还原剂供给副管路(31)的阀(32),切换还原剂的供给,将同种或不同种还原剂(例如 甲醇)从还原剂供给副管路(31)供给至所述还原剂氧化催化剂层(2),同时关闭空气供给 主管路(14)的阀(24),打开空气供给分支管路(18)的阀(26),将空气的供给从空气供给 主管路(14)切换至空气供给分支管路(18),在所述脱硝催化剂层(1)的下游侧的排气管 路(12)上设置的换热器(3)中,利用净化排气的排热加温在空气供给分支管路(18)内流 通的空气,使该加温空气与还原剂合流,供给至所述还原剂氧化催化剂层(2)中。
[0072] 并且,在本发明的第二实施方式中,其他方面与上述本发明的第一实施方式的情 况相同,因此在图2中,与图1相同的部分标注相同的标记。
[0073]图3为实施本发明的排气净化系统的脱硝催化剂的现场再生方法的装置的第三 实施方式的流程图。
[0074] 参照同图,在该第三实施方式中,与上述本发明的第一实施方式的不同点在于,除 了向所述脱硝催化剂层(1)上游侧的排气供给还原剂的还原剂供给主管路(13),以及供给 空气的空气供给主管路(14),分别另外设置向还原剂氧化催化剂层(2)供给还原剂的还 原剂供给副管路(31),以及向所述还原剂氧化催化剂层(2)供给空气的空气供给副管路 (33)。即,将供给与向脱硝催化剂层(1)上游侧的排气供给的还原剂(例如乙醇)同种或 不同种的还原剂(甲醇)的还原剂供给副管路(31),连接至通向所述还原剂氧化催化剂层 (2)的合流管路(19)上(这点与上述第二实施方式的情况相同)。另一方面,关于空气的 供给,除了向所述脱硝催化剂层(1)的上游侧的排气供给空气的空气供给主管路(14),另 外设置向所述还原剂氧化催化剂层(2)供给空气的空气供给副管路(33)。在空气供给主管 路(14)上设置阀(23),空气供给副管路(33)上设置阀(34)。此外,在所述脱硝催化剂层 (1)的下游侧的排气管路(12)上设置空气加热用换热器(3),在该换热器(3)中,利用从脱 硝催化剂层(1)排出的净化排气的排热,加温在空气供给副管路(33)内流通的空气。空气 供给副管路(33)的前端与通向所述还原剂氧化催化剂层(2)的合流管路(19)相连接。
[0075] 然后,在脱硝催化剂层(1)的催化剂再生时,关闭还原剂供给主管路(13)的阀 (21),打开还原剂供给副管路(31)的阀(32),切换还原剂的供给,将同种或不同种的还原 剂(例如甲醇)从还原剂供给副管路(31)供给至所述还原剂氧化催化剂层(2),同时关闭 空气供给主管路(14)的阀(23),打开空气供给副管路(33)的阀(34),将空气的供给从空 气供给主管路(14)切换至空气供给副管路(33),在所述脱硝催化剂层(1)的下游侧的排气 管路(12)上设置的换热器(3)中,利用净化排气的排热,加温在空气供给副管路(33)内流 通的空气,将该加温空气与还原剂合流,并供给至所述还原剂氧化催化剂层(2)中。
[0076] 并且,在本发明的第三实施方式中,其他方面与上述本发明的第一实施方式的情 况相同,因此在图3中,与图1相同的部分标注相同的标记。
[0077] 此外,根据本发明的排气净化系统的脱硝催化剂的现场再生方法,例如在ECA(大 气污染物排放标准)海域以外,或停靠港口时等实施。
[0078] 实施例
[0079] 下面,对本发明的实施例与比较例一起进行说明,但本发明并不限定于这些实施 例。
[0080] (实施例1)
[0081] 利用图1的流程图示出的装置,实施本发明的排气净化系统的脱硝催化剂的现场 再生方法,测量了定期进行脱硝催化剂再生时脱硝率的变化。
[0082] 在对船舶用柴油机等内燃机的排气进行净化时,使向脱硝催化剂层(1)导入的模 拟排气的组成为,N0 :1,000ppm、S02:540ppm、S0 3:60ppm、空气平衡。此外,将排气流量设为 100Nm3/h,水分(H20)为lOvol%,还原剂使用2000ppm的乙醇。
[0083] 在下面的表1中,总结示出脱硝催化剂性能评价试验的条件。此外,作为脱硝催化 剂层1中能够在250°C下进行脱硝的脱硝催化剂,使用Co/沸石脱硝催化剂。另外,Co/沸 石脱硝催化剂为,在194. 18g的离子交换水与5. 82g的C〇(N03)2 ?H20混合的水溶液中,使 市售的lOgMFI型沸石悬浊,在80°C搅拌一晚后,进行过滤、清洗,在100°C下干燥3小时而 得到。
[0084] (表 1)
[0085]
[0086] 向在排气通路(管路)(11)上设置的脱硝催化剂层(1)的上游侧的排气添加还原 剂夹杂空气,在脱硝催化剂层(1)中还原排气中的氮氧化物,净化排气。这里,由乙醇构成 的还原剂通过管路(13)来供给,另一方面,空气通过管路(14)来供给。还原剂夹杂空气通 过合流管路(15)由喷嘴(16)导入至脱硝催化剂层(1)中,向催化剂整体扩散。
[0087] 使用上述Co/沸石脱硝催化剂的新品,实施10小时的脱硝反应,脱硝率为91 %。
[0088] 下面,使上述排气净化系统运转100小时后,当脱硝催化剂层(1)的催化剂脱硝性 能降低时,实施下面的催化剂再生处理。
[0089] (再生处理)
[0090] 脱硝催化剂层(1)的催化剂再生时,关闭还原剂供给主管路(13)的阀(23),打开 还原剂供给分支管路(17)的阀(26),将由乙醇构成的还原剂的供给从还原剂供给主管路 (13)切换至还原剂供给分支管路(17),同时关闭空气供给主管路(14)的阀(25),打开空气 供给分支管路(18)的阀(27),将空气的供给从空气供给主管路(14)切换至空气供给分支 管路(18),在所述脱硝催化剂层(1)下游侧的排气管路(12)上设置的换热器(3)中,利用 净化排气的排热,加温在空气供给分支管路(18)内流通的空气,使该加温空气与还原剂在 合流管路(19)中合流,并供给至还原剂氧化催化剂层⑵中。
[0091] 在该实施例中,还原剂氧化催化剂层(2)的氧化催化剂使用Pt/Al203。并且,在脱 硝催化剂层(1)的下游侧的净化气体排出管路(12)上设置的空气加热用换热器(3)中, 利用由脱硝催化剂层(1)排出的净化排气的排热,将空气加温到氧化催化剂的启动温度 (200°C),这样将加温到氧化催化剂的启动温度以上的空气导入到氧化催化剂层(2)中。
[0092] 在还原剂氧化催化剂层(2)中,使用催化剂(Pt/Al203)氧化导入的还原剂,利用该 氧化热加温空气。这样向脱硝催化剂层(1)导入加温的空气,使在脱硝催化剂层(1)内流 通气体的温度达到400°C。接着,通过利用该400°C以上的流通气体加热催化剂一小时,使 脱硝催化剂再生。
[0093] 接着,这样实施脱硝催化剂的再生处理后,将空气及还原剂的流路恢复原状,使用 再生脱硝催化剂实施脱硝反应时,脱硝率为53%。将使用该再生脱硝催化剂时排气的脱硝 率与使用新品脱硝催化剂时排气的脱硝率相比的对新品比为〇. 58。
[0094] 下面的表2总结示出了脱硝催化剂再生时的脱硝催化剂层(1)的加热处理温度 (°C)、加热处理时间(h)、使用再生脱硝催化剂时排气的脱硝率及对新品比。
[0095] (实施例2)~
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