通过使用至少一种氧化剂形成盐来改善烟气过滤的催化效率制造技术

用于提高至少一种/个过滤介质去除效率的系统和方法。在一些实施方式中，将至少一种氧化剂引入烟气流中，以使SO2与至少一种氧化剂反应形成三氧化硫(SO3)、硫酸(H2SO4)或其任意组合。一些实施方式还包括将氨(NH3)和/或干吸附剂引入烟气流中，以使至少一些三氧化硫(SO3)、至少一些硫酸(H2SO4)或其任意组合与氨(NH3)反应并形成至少一种盐。)反应并形成至少一种盐。)反应并形成至少一种盐。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过使用至少一种氧化剂形成盐来改善烟气过滤的催化效率
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年12月30日提交的美国临时专利申请第63/132289号的优先权和权益，该专利申请题为“通过使用至少一种氧化剂形成盐来改善烟气过滤的催化效率”，其全文通过引用并入本文。


[0003]本公开涉及过滤介质领域，以及使用该介质过滤烟气流的方法和系统。

技术介绍

[0004]燃煤发电厂、城市垃圾焚化炉和炼油厂产生大量烟气，其包含大量不同种类的环境污染物，氮氧化物(NO
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化合物)，汞(Hg)蒸气,硫氧化物和颗粒物(PM)。在美国，仅燃烧煤炭每年就产生约2700万吨SO2和45吨Hg。因此，需要改进从工业烟气(例如燃煤电厂烟气)中除去NO
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化合物、硫氧化物(SO2)、汞蒸气和细颗粒物的方法。

技术实现思路

[0005]在一些实施方式中，方法包括获得至少一种/个过滤介质；其中所述至少一种/个过滤介质包含至少一种催化剂材料；将烟气流横向流向所述至少一种/个过滤介质的横截面，使得所述烟气流通过所述至少一种/个过滤介质的横截面，其中所述烟气流包含二氧化硫(SO2)；并提高所述至少一种/个过滤介质的SO2去除效率，其中提高所述至少一种/个过滤介质的SO2去除效率包括向所述烟气流中引入至少一种氧化剂，以使至少一些SO2与所述至少一种氧化剂反应形成三氧化硫(SO3)、硫酸(H2SO4)或其任意组合；并将氨(NH3)引入所述烟气流中，以使至少一些三氧化硫(SO3)，至少一些硫酸(H2SO4)或其任何组合与氨(NH3)反应并形成至少一种盐。
[0006]在所述方法的一些实施方式中，相对于所述至少一种/个过滤介质的初始SO2去除效率，所述至少一种/个过滤介质的SO2去除效率从0.1％增加到99.9％。
[0007]在所述方法的一些实施方式中，所述烟气流还包括NOx化合物,包含一氧化氮(NO)；和二氧化氮(NO2)，其中将至少一种氧化剂引入烟气流将NO2浓度增加到NOx化合物总浓度的2％至99％的范围，并且其中增加NO2浓度提高了所述至少一种/个过滤介质的NOx去除效率。
[0008]在所述方法的一些实施方式中，所述至少一种氧化剂包括过氧化氢(H2O2)、臭氧(O3)、羟基自由基、至少一种有机过氧化物、至少一种金属过氧化物、至少一种过氧酸、至少一种过碳酸盐、至少一种过硼酸盐、至少一种过硫酸盐、至少一种高锰酸盐、至少一种次氯酸盐、二氧化氯(ClO2)、至少一种氯酸盐、至少一种高氯酸盐、至少一种次氯酸盐、高氯酸(HClO4)、至少一种铋盐、包含至少一种前述物质的水溶液，或其任意组合。
[0009]在所述方法的一些实施方式中，所述至少一种氧化剂是H2O2或其水溶液。
[0010]在一些实施方式中，所述方法还包括将至少一种干吸附剂引入烟气流中，以使至
少一些三氧化硫(SO3)、至少一些硫酸(H2SO4)或其任意组合，与至少一种干吸附剂反应并形成至少一种盐。
[0011]在所述方法的一些实施方式中，所述烟气流还包括氧气(O2)、水(H2O)、氮气(N2)、三氧化硫(SO3)、一氧化碳(CO)、至少一种烃、氨(NH3)或其任意组合。
[0012]在所述方法的一些实施方式中，NH3以烟气流浓度的0.0001％至0.5％的浓度范围引入烟气流中。
[0013]在所述方法的一些实施方式中，所述至少一种氧化剂以足够的量引入烟气流中，以将烟气流中至少5％的SO2转化为SO3、H2SO4、至少一种盐或其任意组合。
[0014]在所述方法的一些实施方式中，引入烟气流的所述至少一种氧化剂的足够的量是0.001重量％
‑
90重量％，以水中所述至少一种氧化剂的总重量为基准计。
[0015]在所述方法的一些实施方式中，引入烟气流的所述至少一种氧化剂的足够的量是所述烟气流的5ppm
‑
10000ppm。
[0016]在所述方法的一些实施方式中，引入烟气流的所述至少一种氧化剂的足够的量是所述至少一种氧化剂与SO2的浓度比为1:10
‑
20:1。
[0017]在所述方法的一些实施方式中，所述烟气流至少在所述烟气流横向流动到至少一种/个过滤介质的横截面期间的温度范围为100℃
‑
300℃。
[0018]在所述方法的一些实施方式中，至少在使所述烟气流横向流动到至少一种/个过滤介质的横截面期间，所述烟气流中存在的水的量为0.1体积％至50体积％，以烟气流的总体积为基准计。
[0019]在所述方法的一些实施方式中，至少在所述烟气流横向流动到至少一种/个过滤介质的横截面期间所述烟气流中存在的SO2的量为0.01ppm
‑
1000ppm。
[0020]在所述方法的一些实施方式中，至少在所述烟气流横向流动到至少一种/个过滤介质的横截面期间所述烟气流中存在的NOx化合物的量为0.1ppm
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5000ppm。
[0021]在所述方法的一些实施方式中，所述至少一种干吸附剂包括碳酸氢钠、天然碱(trona)、氢氧化钙、碳酸钙、氧化钙、水泥粉尘、石灰或其任意组合。
[0022]在一些实施方式中，所述方法还包括将所述至少一种盐从所述至少一种/个过滤介质中移除。
[0023]在所述方法的一些实施方式中，所述在所述方法的一些实施方式中，所述包括多孔保护层和多孔催化层，其中将所述至少一种盐从所述至少一种/个过滤介质中移除包括将所述至少一种盐从所述至少一种/个过滤介质的所述多孔保护层中移除。
[0024]在所述方法的一些实施方式中，所述至少一种盐包括硫酸铵(AS)、硫酸氢铵(ABS)、二硫酸氢三铵(A3HS2)、氨基磺酸铵(ASM)或其任意组合。
[0025]在所述方法的一些实施方式中，将NH3引入烟气流是在将至少一种氧化剂引入烟气流后进行的。
[0026]在所述方法的一些实施方式中，将NH3引入烟气流是在将至少一种氧化剂引入烟气流之前进行的、在将至少一种氧化剂引入烟气流期间进行的，或其任意组合。
[0027]在所述方法的一些实施方式中，将至少一种干吸附剂引入烟气流是在将至少一种氧化剂引入烟气流后进行的。
[0028]在所述方法的一些实施方式中，将至少一种干吸附剂引入烟气流是在将至少一种
氧化剂引入烟气流之前进行的、在将至少一种氧化剂引入烟气流期间进行的，或其任意组合。
[0029]在一些实施方式中，方法包括获得至少一种/个过滤介质；其中所述至少一种/个过滤介质包含至少一种催化剂材料；将烟气流横向流向所述至少一种/个过滤介质的横截面，使得所述烟气流通过所述至少一种/个过滤介质的横截面，其中所述烟气流包含二氧化硫(SO2)；并提高所述至少一种/个过滤介质的SO2去除效率，其中提高所述至少一种/个过滤介质的SO2去除效率包括向所述烟气流中引入至少一种氧化剂，以使至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，其包括：提供至少一种/个过滤介质；其中，所述至少一种/个过滤介质包含至少一种催化剂材料；使烟气流以横向于所述至少一种/个过滤介质的横截面的方式流动，以使该烟气流通过所述至少一种/个过滤介质的横截面；其中所述烟气流包括二氧化硫(SO2)；和提高所述至少一种/个过滤介质的SO2去除效率，其中，提高至少一种/个过滤介质的SO2去除效率包括：将至少一种氧化剂引入烟气流中，以使至少一些SO2与至少一种氧化剂反应形成三氧化硫(SO3)、硫酸(H2SO4)或其任意组合；和将氨(NH3)引入烟气流中，以使至少一些三氧化硫(SO3)、至少一些硫酸(H2SO4)或其任意组合，与氨(NH3)反应并形成至少一种盐。2.如权利要求1所述的方法，其中，相对于所述至少一种/个过滤介质的初始SO2去除效率，所述至少一种/个过滤介质的SO2去除效率从0.1％增加到99.9％。3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述烟气流还包括：NO
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化合物，其包含：一氧化氮(NO)；和二氧化氮(NO2)，其中，将至少一种氧化剂引入烟气流使NO2浓度范围从所述NOx化合物总浓度的2％增加到99％，并且其中增加NO2浓度提高了至少一种/个过滤介质的NOx去除效率。4.如权利要求1
‑
3中任一项所述的方法，其中，所述至少一种氧化剂包括：过氧化氢(H2O2)、臭氧(O3)、羟基自由基、至少一种有机过氧化物、至少一种金属过氧化物、至少一种过氧酸、至少一种过碳酸盐、至少一种过硼酸盐、至少一种过硫酸盐、至少一种高锰酸盐、至少一种次氯酸盐、二氧化氯(ClO2)、至少一种氯酸盐、至少一种高氯酸盐、至少一种次氯酸盐、高氯酸(HClO4)、至少一种铋盐、包含至少一种前述物质的水溶液，或其任意组合。5.如权利要求4所述的方法，所述至少一种氧化剂是H2O2或其水溶液。6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其还包括：将至少一种干吸附剂引入烟气流中，以使至少一些三氧化硫(SO3)、至少一些硫酸(H2SO4)或其任意组合与至少一种干吸附剂反应并形成至少一种盐。7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述烟气流还包括氧气(O2)、水(H2O)、氮气(N2)、三氧化硫(SO3)、一氧化碳(CO)、至少一种烃、氨(NH3)或其任意组合。8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其中NH3以烟气流浓度的0.0001％至0.5％的浓度范围引入烟气流中。9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述至少一种氧化剂以足够的量引入烟气流中，以将烟气流中至少5％的SO2转化为SO3、H2SO4、所述至少一种盐或其任意组合。10.如权利要求9所述的方法，其中，引入烟气流的所述至少一种氧化剂的足够的量是0.001重量％
‑
90重量％，以水中所述至少一种氧化剂的总重量为基准计。11.如权利要求9所述的方法，其中，引入烟气流的所述至少一种氧化剂的足够的量是
所述烟气流的5ppm
‑
10000ppm。12.如权利要求9所述的方法，其中，引入烟气流的所述至少一种氧化剂的足够的量是所述至少一种氧化剂与SO2的浓度比为1:10
‑
20:1。13.如权利要求1
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12中任一项所述的方法，其中，至少在使所述烟气流横向流动到至少一种/个过滤介质的横截面期间，所述烟气流的温度范围为100℃
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300℃。14.如权利要求7
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13中任一项所述的方法，其中至少在使所述烟气流横向流动到至少一种/个过滤介质的横截面期间，所述烟气流中存在的水的量为0.1体积％至50体积％，以烟气流的总体积为基准计。15.如权利要求1
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14中任一项所述的方法，其中，至少在所述烟气流横向流动到至少一种/个过滤介质的横截面期间，所述烟气流中存在的SO2的量为0.01ppm
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1000ppm。16.如权利要求3
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15中任一项所述的方法，其中，至少在使所述烟气流横向流动到至少一种/个过滤介质的横截面期间，所述烟气流中存在的NOx化合物的量为0.1ppm
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5000ppm。17.如权利要求6
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16中任一项所述的方法，其中所述至少一种干吸附剂包括碳酸氢钠、天然碱、氢氧化钙、碳酸钙、氧化钙、水泥粉尘、石灰或其任意组合。18.如权利要求1
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17中任一项所述的方法，所述方法还包括从所述至少一种/个过滤介质中去除至少一种盐。19.如权利要求18所述的方法，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋卓男，S，
申请(专利权)人：WL戈尔及同仁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：