[发明专利]同时从烟气中移除NO和碳颗粒以及无机灰尘的方法以及用于从烟气中移除NO和碳颗粒以及无机灰尘的催化反应器

说明书

技术领域

本发明的目标是从含有氧气的烟气中移除一氧化氮(NO)的方法以及用于移除NO的反应器，首先是从由静止排放源生成的含尘烟气中移除一氧化氮。 

背景技术

迄今为止从含尘烟气中移除NO是以此方式进行的，即，含有NO的烟气轴向流动到整体催化剂的通道的入口并且所述流动是分层的。所述催化剂是使用陶瓷、阻燃材料或金属箔片制备的并且它由催化活性物质覆盖。在穿过整体催化剂的通道的层流期间，烟气与催化剂发生接触并且出现化学反应。NO到N₂的还原是这些反应的结果。同时固体颗粒沉积在整体催化剂的表面上并且有必要使用机械方法周期性地移除这些颗粒。 

从第2006-196988号日本专利的描述中用于清洁不含灰尘的烟气的催化反应器是众所周知的，其中气体的清洁几乎均匀地出现在金属整体催化剂的中心和外周部分中。在所述器具中，磁性物质和催化活性物质包含在形成于金属整体的通道的表面的层中。所述整体是圆柱形或椭圆形或四边形的并且它是由波形奥氏体不锈钢制成的。稳定磁体或磁场发生器位于整体催化剂的外侧上。整体催化剂位于由具有高热阻的非磁性材料制成的壳体中。所述壳体位于稳定磁体或磁场发生器与整体催化剂之间，所述壳体是由陶瓷纤维垫包封的。所述垫对于从清洁气体运送到稳定磁体或磁场发生器的热是热绝缘体。使用烟气通道将清洁的烟气导向整体催化剂的入口横截面。烟气通道的几何轴和整体催化剂的几何轴是重叠的。扩散器安装在烟气通道的端部并且它是烟气通道与整体催化剂的金属壳体之间的耦合器。烟气是清洁的，这是因为在它们流动穿过由波形金属箔片形成的整体催化剂的通道期间在催化剂上进行的化学反应。 

发明内容

本发明的目的是用于从含尘烟气中直接移除一氧化氮同时允许一氧化氮的有效分解和固体颗粒(尤其是含碳的颗粒)的系统移除的方法和反应器。 

根据本发明的烟气清洁的方法在于同时从烟气中以及在由烟气携带的碳颗粒的可能的燃烧中移除NO和固体颗粒。这些处理由于烟气和灰尘与含有活性催化剂的表面的 重复接触而进行。所述接触是通过反应器中的烟气射流流动方向的变化来确保的。 

根据本发明从含尘烟气中移除一氧化氮和固体颗粒是在反应器中执行的，其中催化剂用于直接分解沉积在金属整体上的一氧化氮。根据本发明的方法，含尘烟气与圆周相切地进入反应器。它引起烟气的向下的旋转流动。所述流动经历干扰这是因为烟气射流与放置在反应器腔室的内壁上的金属箔片的波形表面的接触以及由于与箔片的螺旋带的接触造成的烟气射流的分开。放置在反应器腔室的内壁上的金属箔片的表面以及螺旋带的表面是由催化剂的活性组分覆盖的。之后烟气射流被反向引导到圆柱形内部腔室中，其中安装有整体催化剂的切片并且烟气的层流受到干扰。在清洁处理的过程中落下的固体颗粒累积在反应器的底部上。 

反应器的内部腔室中的烟气层流的优选的干扰是通过存在于反应器中的整体催化剂的平行切片之间的隔片或通过整体催化剂的切片的非平行位置获得的。 

优选地，使用的是具有可变孔隙度的整体催化剂的多孔切片。反应器中的优选的温度在150℃-450℃的范围内。优选地，氧化物催化剂是通过箔片的直接氧化制成的，尤其是使用耐酸的奥氏体钢箔片。大多数有利形式中的催化剂含有带αFe₂O₃结构的相和带尖晶石结构的相或仅含有尖晶石相，所述尖晶石结构具有接近于NiFe₂O₄的晶格参数。所述相形成了含有Cr和额外的Mn并且可能还含有Si的微晶(波兰专利申请案P.395905)。使用这种类型的催化剂有可能同时移除一氧化氮、固体颗粒并且燃烧包含在在烟气射流中运送的灰尘中的碳颗粒。 

根据本发明的用于从含尘烟气中移除一氧化氮和碳颗粒以及无机灰尘的催化反应器包括用于直接移除一氧化氮的金属支撑件上的催化剂。所述反应器是至少部分地圆柱形的并且配备有热绝缘并且其入口以烟气与反应器圆周相切地引入的方式位于上部部分中。所述上部部分含有带波形内表面的腔室，所述腔室由活性催化剂相覆盖。由耐酸钢箔片制成并且由催化剂的活性相覆盖的螺旋带位于带波形内表面的腔室的内部并且此外螺旋带向下下落。在具有波形内表面的腔室的几何轴中存在由内部加热器加热的内部腔室。整体催化剂的切片安装在该腔室中。反应器配备有壳体，所述壳体含有两个圆柱形同轴壁，所述同轴壁具有位于它们之间的绝缘材料。壳体加热器至少邻接到壳体的内壁的一部分上。紧密闭合件位于反应器的下部部分中并且它同时是灰尘容器。 

优选地，催化剂还位于内部腔室的外表面上。