本发明专利技术涉及用于控制以及减少NOx排放物的系统和方法。提供了用于减少来自产生源所产生的气流的NOx排放物的方法和系统。该方法可包括通过使气流与氧化催化器(16)接触来使存在于该气流中的NO气体的很大一部分氧化，以产生高阶NxOy分子；以及之后通过溶剂吸收或反应从气流中去除高阶NxOy分子。系统(10)可包括：构造成以便产生包含NOx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(16)，其中，氧化催化器(16)构造成以便使气流中的NO气体分子氧化，以产生高阶NxOy分子；以及定位在氧化催化器(16)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NxOy分子。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术大体在NOx排放物减少的领域中。更具体而言，本专利技术涉及用于减少来自 NOx产生源的NOx排放物的系统和方法。
技术介绍
NOx排放物是许多行业尤其是动力产生行业所关心的问题。NOx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N0X。燃料中的氮也可在燃烧期间作为自由基释放而形成N0X。普遍已知的是 NOx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。NOx减少的一种常见方法包括在催化器上注入还原剂，以将NOx转化成队。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NOx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NOx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NOx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NOx减少的新系统和方法也将是合乎需要的。
技术实现思路
一方面，提供了一种用于减少来自产生源所产生的气流的NOx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NxOy分子；以及之后通过溶剂吸收或反应从气流中去除高阶NxOy分子。另一方面，提供了一种用于减少NOx排放物的系统。该系统可包括构造成以便产生包含NOx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NxOy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NxOy分子。附图说明图1是示出了根据本专利技术的一个或多个实施例的、用于减少NOx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 排气具体实施例方式提供了用于减少来自NOx产生源的NOx排放物的系统和方法。该系统和方法可用于各种NOx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NOx的气流的任何应用中。在一个示例性实施例中， 本专利技术的系统和方法可用来减少来自燃气轮机发动机的NOx排放物。在另一个实施例中， 本专利技术的系统和方法可用来减少来自锅炉的NOx排放物。在又一个实施例中，本专利技术的系统和方法可用来减少来自精炼厂的NOx排放物。本专利技术的系统和方法可主要通过这样的方式来实现来自气流的NOx的减少将气流中的NO分子氧化成高阶NxOy分子，并且随后通过溶剂吸收或反应来去除高阶NxOy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NOx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NxOy类(如N2O5)的需要。如本文所用，用语“高阶NxOy分子”指的是其中χ和/或y的值大于1的NxOy分子。这些分子可为NO氧化的产物。例如，用语高阶NxOy分子包含NO2和队05。该用语还包含比NO高阶的其它氮氧化物，包括N20、N2O3和N204。方法一方面，提供了用于减少来自产生源所产生的气流的NOx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NxOy分子(例如NO2和/或N2O5)，以及之后通过水吸收或反应从气流中去除NO2 气体。如本文所用，用语“氧化催化器”大体指的是使NO分子氧化以产生高阶NxOy分子 (例如NO2和/或N2O5)的装置。氧化催化器可为具有涂有化学催化剂的内部蜂窝结构的流过装置。在一个实施例中，氧化催化器可为CO催化器。在一些实施例中，氧化催化器构造成以便使气流中的足够量的NO分子氧化，从而使得离开该氧化催化器的气流中的大多数NxOy 分子是NO2分子。在一些实施例中，在气流与氧化催化器接触之前，气流中的大多数NOx分子是NO分子。优选地，可将氧化催化器放置在沿着气流流径的位置处，此处氧化催化器将暴露于在约350° F到约700° F的范围中的气流温度。已经发现，由于更低的工作温度的原因，氧化催化器在这种温度范围下工作可有利地允许催化器在热力学上有利于产生NxOy， 同时提供足够的温度以在催化器表面上实现期望的速率动力学。还已经发现，在排气流中出现SOx可使最佳温度转移到更高的值。在一个示例性实施例中，传统的燃气轮机发动机可产生其中NOx分子中的大约 90%是NO的气流。氧化催化器可构造成以便产生这样的气流在该气流中，NOx分子中的大约50%或更多是高阶NxOy分子(例如NO2和或N2O5),或者更优选地，NOx分子中的大约 70%或更多是高阶NxOy分子，或者甚至更优选地，NOx分子中的大约80%或更多是高阶NxOy 分子。对于未经NOx抗氧化剂处理的CO催化器来说，可在约700° F或以下的温度下实现在NOx中大于80%是高阶Nx0y。使用钼基氧化催化器可在约350° F至约700° F的范围4中实现约85%的氧化效率。范围可取决于催化器组分、催化器表面处理和催化器表面积而改变。在一些实施例中，该方法可进一步包括燃烧燃料以产生气流，其中，气流包含燃料燃烧的反应产物。例如，燃料可包括碳氢化合物燃料、非碳氢化合物燃料或它们的组合。在示例性实施例中，燃料可包括天然气、油或煤。气流可由多种产生源产生，包括但不限于，燃气轮机、锅炉、炉子、精炼厂或化学处理装置。可通过溶剂吸收(例如通过水吸收)或反应在氧化催化器的下游去除气流中的高阶NxOy分子。高阶NxOy分子，尤其是NO2和N2O5分子，在水中是可溶解的，并且可通过对气流应用水来从气流中去除高阶NxOy分子。例如，可把水喷射到气流中，以吸收气流中的高阶 NxOy分子。水和高阶NxOy分子之后可从气流中分离出来。在某些实施例中，适于使气流中的水蒸汽冷凝的水收集器可放置在氧化催化器的下游。在另一个实施例中，水薄膜或其它溶剂薄膜支承在高表面积结构(例如去雾器垫)上，而且NxOy转移到薄膜上。冷凝水可吸收气流中的高阶NxOy分子，并且水和高阶NxOy分子之后可从气流中分离出来。在其它实施例中，高阶NxOy分子可通过高阶NxOy分子与反应剂的反应而分离出来。例如，NO2分子可与例如石灰基水溶液中的碱石灰接触和反应。在某些实施例中，以对从气流中去除NOx分子中的至少40%有效的方式执行将NO 分子氧化成高阶NxOy分子以及高阶NxOy分子的水吸收和/或反应。在一个优选实施例中， 以对从气流中去除NOx分子中的至少75%有效的方式执行将NO分子氧化成高阶NxOy分子以及高阶NxOy分子的水吸收和/或反应。可在不添加氨的情况下有利地实现这种水平的 NOx减少。系统另一方面，提供了用于减少NOx排放物的系统。该系统可包括构造成以便产生包含 NOx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，该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NxOy分子；以及定位在氧化催化器的下游的去本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种减少来自产生源所产生的气流的ＮＯｘ排放物的方法，包括：（ａ）通过使所述气流与氧化催化器（１６）接触来使存在于所述气流中的ＮＯ分子的一部分氧化，以产生高阶ＮｘＯｙ分子；以及之后（ｂ）通过溶剂吸收或反应从所述气流中去除高阶ＮｘＯｙ分子。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：G·O·克雷默，G·A·博德曼，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US
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