[发明专利]用于控制以及减少NOx排放物的系统和方法

说明书

技术领域

本发明大体在NO_x排放物减少的领域中。更具体而言，本发明涉及用于减少来自NO_x产生源的NO_x排放物的系统和方法。

背景技术

NO_x排放物是许多行业尤其是动力产生行业所关心的问题。NO_x的产生在高温燃烧应用中和/或对于含氮燃料的燃烧是普遍的。在高的燃烧温度下，燃烧空气中的双原子氮可氧化而产生NO_x。燃料中的氮也可在燃烧期间作为自由基释放而形成NO_x。普遍已知的是NO_x排放物会导致酸雨以及有害的健康副作用，因此，NOx排放物是规章审查对象。

NO_x减少的一种常见方法包括在催化器上注入还原剂，以将NO_x转化成N₂。甚至更具体地，一起使用氨与选择性催化还原(“SCR”)催化器目前是NO_x减少的最常见的方法。在一些应用中，此方法可有效地从气流中去除NO_x中的80％至95％；但是，使用氨反应剂可为非常大的运行成本。

因而，提供用于NO_x减少的新系统和方法将是合乎需要的。提供消除对诸如氨的还原反应剂的需要或减少诸如氨的还原反应剂的使用的、用于NO_x减少的新系统和方法也将是合乎需要的。

发明内容

一方面，提供了一种用于减少来自产生源所产生的气流的NO_x排放物的方法。该方法可包括通过使气流与氧化催化器接触来使存在于气流中的NO气体中的很大一部分氧化，以产生高阶N_xO_y分子；以及之后通过溶剂吸收或反应从气流中去除高阶N_xO_y分子。

另一方面，提供了一种用于减少NO_x排放物的系统。该系统可包括构造成以便产生包含NO_x的气流的气体产生源；定位在气体产生源的下游的氧化催化器，其中，氧化催化器构造成以便使气流中的NO气体分子氧化，以产生高阶N_xO_y分子；以及定位在氧化催化器的下游的去除装置，其构造成以便通过溶剂吸收或反应从气流中去除高阶N_xO_y分子。

附图说明

图1是示出了根据本发明的一个或多个实施例的、用于减少NO_x排放物的系统的图示。

部件列表：

10系统

12燃气轮机发动机

14热交换器(一个或多个)

16氧化催化器

18热交换器

20容器

22排气

具体实施方式

提供了用于减少来自NO_x产生源的NO_x排放物的系统和方法。该系统和方法可用于各种NO_x产生应用中，包括但不限于，气体燃烧、蒸汽发生和碳氢化合物精炼应用。该系统和方法大体可用于其中产生了包含NO_x的气流的任何应用中。在一个示例性实施例中，本发明的系统和方法可用来减少来自燃气轮机发动机的NO_x排放物。在另一个实施例中，本发明的系统和方法可用来减少来自锅炉的NO_x排放物。在又一个实施例中，本发明的系统和方法可用来减少来自精炼厂的NO_x排放物。

本发明的系统和方法可主要通过这样的方式来实现来自气流的NO_x的减少：将气流中的NO分子氧化成高阶N_xO_y分子，并且随后通过溶剂吸收或反应来去除高阶N_xO_y分子。这种方法可有利地避免或减少对持续注入还原剂的需要。在一些实施例中，该系统可在不对气流添加反应剂的情况下从后燃烧气流中去除NO_x中的80％至95％。类似地，这种系统可减少或消除对添加氧化剂或能量源(例如臭氧(O₃))以产生具有更高的溶剂吸收或反应的N_xO_y类(如N₂O₅)的需要。