用于scr催化劑和系統(tǒng)的堵塞去除方法
【專利摘要】本公開(kāi)涉及用于處理具有降低的NOx潛在效率的SCR催化劑或SCR系統(tǒng)部件的方法，降低的NOx潛在效率是由于在系統(tǒng)中或在SCR催化劑的一個(gè)或多個(gè)通道中顆粒堵塞，其使得催化活性面積的至少一部分對(duì)于煙道氣不能接近。所述方法包括使用具有顆粒噴射介質(zhì)的加壓載氣的噴射流除去顆粒和堵塞物，所述噴射流指向SCR催化劑或SCR系統(tǒng)部件。
【專利說(shuō)明】用于SCR催化劑和系統(tǒng)的堵塞去除方法
[0001]發(fā)明人:CarstenTembaak, Birgit L.Marrino 和 Albert Joseph Stier 發(fā)明【技術(shù)領(lǐng)域】
本公開(kāi)描述了用于從選擇性催化還原(SCR)催化劑和SCR系統(tǒng)部件除去顆粒材料的新方法。
[0002]發(fā)明背景
高溫?zé)徇^(guò)程，例如，產(chǎn)生蒸汽用于在利用化石燃料的發(fā)電廠中發(fā)電，通常產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有害的副產(chǎn)物。在將氣體排放至環(huán)境中之前，例如在離開(kāi)發(fā)電廠和接觸環(huán)境之前，必須從高溫?zé)徇^(guò)程的煙道氣除去這些化合物，包括氮氧化物(NOx)和二氧化硫(SO2)。
[0003]從煙道氣除去氮氧化物的標(biāo)準(zhǔn)是使用SCR催化劑(也稱為DeNOx催化劑)的選擇性催化還原(SCR)過(guò)程，其中將還原劑(通常為氨)注入并且混合至煙道氣中，并且發(fā)送經(jīng)過(guò)催化反應(yīng)室，其中使用還原劑，催化劑促進(jìn)NOx還原，以形成元素氮(N2)和水。
[0004]通過(guò)應(yīng)用其中將在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的SO2氧化為SO3的已知方法，可進(jìn)行煙道氣的脫硫，例如除去S02。這在使煙道氣暴露于還原催化劑之前進(jìn)行。SO3可隨后被堿性溶液吸收并且從過(guò)程中除去，通常為石膏形式。
[0005]來(lái)自燃燒過(guò)程的煙道氣通常還含有在燃燒過(guò)程期間形成的飛灰顆粒。飛灰和其它顆粒可在SCR催化劑中或在SCR系統(tǒng)的各部件之中或之上累積。從煙道氣除去飛灰可包括各種技術(shù)，取決于飛灰的物理性質(zhì)。飛灰的物理性質(zhì)根據(jù)燃料類型和熱過(guò)程中的操作條件而變化。飛灰范圍可為從細(xì)粉末到大顆粒灰(LPA也稱為〃爆米花灰"，約0.1 cm-約2.5cm)，并且當(dāng)其在SCR催化劑表面和通道之中或之上或在SCR系統(tǒng)部件上累積時(shí)，可發(fā)展成為大的大塊(約2.5 cm-約13 cm或甚至更大)。在鍋爐中形成各種類型的飛灰，并且容易攜帶至SCR反應(yīng)器中，造成累積和堵塞SCR系統(tǒng)的各部件，這可導(dǎo)致以下的一個(gè)或多個(gè):煙道氣分布不當(dāng)、催化性能由可用DeNOx潛力的損失而損失、不可接受的NH3漏失、過(guò)度壓降和催化劑侵蝕損壞。使用靜電沉降器(ESP)可除去細(xì)粉末飛灰，其通常安裝在SCR系統(tǒng)的上游和/或下游，取決于SCR布置(即，高塵、低塵或尾端布置)。借助LPA篩，在SCR反應(yīng)器之前，可收集LPA (也稱為爆米花灰)，LPA篩通常位于在節(jié)熱器出口和SCR入口之間的煙道氣流中。
[0006]盡管有以上提及的技術(shù)，飛灰除去可能不足以保護(hù)催化劑或SCR系統(tǒng)的各部件免于被飛灰顆粒堵塞或累積，這可導(dǎo)致過(guò)早損失SCR性能。例如，疏松的粉末可堵塞蜂窩型和波紋型催化劑的通道，其中單獨(dú)的通道對(duì)煙道氣變得部分或完全不能接近。此外，大塊飛灰(chunky fly ash)顆粒和LPA可在催化劑模塊的頂部上或在系統(tǒng)的其它部件上沉積,阻塞通過(guò)蜂窩型、板型或波紋型SCR催化劑模塊的煙道氣通道，并且接近催化表面。爆米花灰可傳送至蜂窩、波紋或板狀SCR催化劑的通道內(nèi)，并且在通道中沉積，在這里其可變得塞在通道壁之間，阻塞煙道氣流并提供更多飛灰顆粒到環(huán)境，以累積和堵塞通道。結(jié)果可為催化劑堵塞率為5%-100%和降低的NOx除去效率。
[0007]此外，在SCR催化劑再生中，通常已知物理清潔催化劑是在隨后的基于濕化學(xué)的再生過(guò)程之前的重要步驟，以除去在模塊框架上、箱框架上、在催化劑頂部上和在催化劑的各通道內(nèi)累積的任何疏松的飛灰，例如催化劑通道內(nèi)的堵塞物。在濕化學(xué)再生之前除去飛灰堵塞物確保疏松的飛灰顆粒不被攜帶至處理槽中或在再生過(guò)程期間使用的化學(xué)溶液中累積，其中飛灰顆?？蓾撛诘卦斐蓡?wèn)題，例如堵塞的設(shè)備、損壞的設(shè)備(由于飛灰的磨蝕性效果)和在過(guò)程中化學(xué)品降低的效率。因此，降低疏松的飛灰顆粒的量導(dǎo)致化學(xué)溶液的降低的排放速率，節(jié)省化學(xué)溶液并且防止由于磨蝕性腐蝕的機(jī)械故障。此外，在濕化學(xué)處理之前除去飛灰還可降低在處理槽中催化劑毒物(例如鐵)的累積。
[0008]通常使用真空處理、用壓縮空氣噴吹或使用各種形狀和形式的刮刀和戳刺裝置手動(dòng)清潔，干清潔SCR催化劑結(jié)構(gòu)，例如蜂窩、板狀和波紋催化劑。SCR催化劑還可加壓洗滌，以除去飛灰堵塞物。然而，催化劑的加壓洗滌可溶解存在于飛灰中的催化劑毒物(例如，鐵)并且在催化劑表面或SCR系統(tǒng)中的其它部件的表面上沉積催化劑毒物。此外，來(lái)自加壓洗滌的水可與在催化劑上或在飛灰中的SO3反應(yīng)，以形成硫酸(H2SO4)，其對(duì)于模塊框架和板狀催化劑載體材料表面具有腐蝕性，并且當(dāng)模塊留置在環(huán)境中變干時(shí)，可導(dǎo)致進(jìn)一步釋放鐵。如果留置變干，來(lái)自加壓洗滌的水還可造成飛灰在通道內(nèi)和在板之間硬化。
[0009]因此，仍需要另外的和有效的干物理清潔方法，在濕化學(xué)復(fù)原或再生過(guò)程之前不僅從SCR催化劑和系統(tǒng)除去飛灰，而且還使催化劑通道打開(kāi)和不堵塞并且提供可接近的催化劑表面。此外，需要備選的飛灰除去方法，其可原位應(yīng)用于SCR催化劑，即當(dāng)催化劑仍在原地安裝在SCR反應(yīng)器中時(shí)；或者離位應(yīng)用，即當(dāng)將催化劑模塊從反應(yīng)器移除并且在原地或在再生設(shè)備處理時(shí)。
[0010]概述
本公開(kāi)提供了用于從SCR催化劑或在SCR系統(tǒng)中的各部件之中或之上除去累積顆粒(例如飛灰堵塞物)的方法。
[0011]根據(jù)第一實(shí)施方案，本公開(kāi)提供了一種用于從SCR系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部件除去累積顆粒的方法。所述方法包括使用噴射流處理SCR系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部件，所述噴射流包含加壓載氣和顆粒噴射介質(zhì)，指向一個(gè)或多個(gè)部件的至少一個(gè)表面；和從一個(gè)或多個(gè)部件的至少一個(gè)表面除去累積顆粒的至少一部分。在特定的實(shí)施方案中，所述SCR系統(tǒng)部件可包含SCR催化劑。
[0012]本公開(kāi)的其它實(shí)施方案提供了一種用于從SCR催化劑或SCR系統(tǒng)部件除去累積顆粒的方法。所述方法包括使用噴射流處理SCR催化劑或SCR系統(tǒng)部件，所述噴射流包含加壓載氣和干冰顆粒，指向所述SCR催化劑或SCR系統(tǒng)部件的至少一個(gè)表面；和從所述SCR催化劑或部件除去累積顆粒的至少一部分。
[0013]本公開(kāi)的另一個(gè)實(shí)施方案提供了一種用于從SCR催化劑或SCR系統(tǒng)部件除去累積顆粒的方法。所述方法包括使用噴射流處理SCR催化劑或SCR系統(tǒng)部件，所述噴射流包含加壓載氣和顆粒噴射介質(zhì)，指向所述SCR催化劑或SCR系統(tǒng)部件的至少一個(gè)表面；和從所述SCR催化劑或部件除去累積顆粒的至少一部分。所述顆粒噴射介質(zhì)包含選自以下的顆粒:氧化鋁顆粒、砂或二氧化硅顆粒、碳化硅顆粒、碾碎的玻璃、玻璃珠、塑料珠、浮石、鋼丸、鋼砂、玉米芯顆粒、堅(jiān)果殼顆粒、蘇打顆粒、冰顆粒和它們的任何組合。
[0014]除了除去累積顆粒以外，本文描述的各種實(shí)施方案的方法還可包括從SCR系統(tǒng)的各部件(例如SCR催化劑的末端)除去一種或多種有色沉積物的至少一部分?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0015]當(dāng)結(jié)合以下附圖閱讀時(shí)，將更好地理解本公開(kāi)的各實(shí)施方案，其中:
圖1A說(shuō)明在處理前具有飛灰堵塞物的蜂窩SCR催化劑，圖1B顯示根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施方案在用干冰噴射處理后相同的蜂窩SCR催化劑；
圖2A說(shuō)明在處理前具有飛灰堵塞物的蜂窩SCR催化劑，帶有插圖，顯示用于XRF分析的催化劑的移除塊，圖2B顯示根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施方案在用干冰噴射處理后相同的蜂窩SCR催化劑；
圖3A說(shuō)明在處理前具有飛灰堵塞物的波紋SCR催化劑，圖3B顯示根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施方案在用干冰噴射處理后相同的波紋SCR催化劑；
圖4A說(shuō)明在處理前具有飛灰堵塞物的蜂窩SCR催化劑，圖4B顯示根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施方案在用干冰噴射處理后相同的蜂窩SCR催化劑；
圖5A說(shuō)明在處理前具有飛灰堵塞物的板狀SCR催化劑，圖5B顯示根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施方案在用干冰噴射處理后相同的板狀SCR催化劑；
圖6顯示具有橙色沉積物的蜂窩SCR催化劑，其中催化劑的一部分已根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施方案經(jīng)過(guò)磨蝕性噴射介質(zhì)處理，以從催化劑的前表面除去一種或多種橙色化合物(61-頂部中間區(qū)域);和
圖7顯示具有灰色沉積物的蜂窩SCR催化劑，其中催化劑的一部分71根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施方案已經(jīng)過(guò)磨蝕性噴射介質(zhì)處理，以從催化劑的前表面除去一種或多種灰色化合物(參見(jiàn)插圖)。
[0016]詳述
本公開(kāi)描述了使用包含加壓載氣和顆粒噴射介質(zhì)的噴射流，用于從SCR系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部件(例如SCR催化劑)除去累積顆粒或堵塞物的方法。噴射過(guò)程可除去在SCR系統(tǒng)部件的至少一個(gè)表面上由顆粒(例如飛灰顆粒)的累積產(chǎn)生的堵塞物。
[0017]除了操作實(shí)施例以外或當(dāng)另外說(shuō)明時(shí)，用于說(shuō)明書和權(quán)利要求的表述成分、處理?xiàng)l件等的量的所有數(shù)字應(yīng)理解為在所有情況下被術(shù)語(yǔ)“約”修飾。因此，除非作相反說(shuō)明，否則在以下說(shuō)明書和所附權(quán)利要求中描述的數(shù)值參數(shù)為近似值，其可根據(jù)尋求得到的期望性質(zhì)而變化。至少，每一個(gè)數(shù)值參數(shù)應(yīng)至少按照?qǐng)?bào)道的有效數(shù)字的數(shù)值并通過(guò)應(yīng)用普通的舍入方法來(lái)解釋，并且不看作企圖限制權(quán)利要求范圍的等同原則的應(yīng)用。
[0018]盡管描述本公開(kāi)的寬范圍的數(shù)值范圍和參數(shù)為近似值，但是在具體實(shí)施例中描述的數(shù)值盡可能精確地報(bào)道。然而，任何數(shù)值可含有必然由它們的相應(yīng)測(cè)試測(cè)量中存在的標(biāo)準(zhǔn)偏差造成的某些誤差，例如像設(shè)備和/或操作者誤差。
[0019]另外，應(yīng)理解的是，本文引用的任何數(shù)值范圍旨在包括其中包含的所有子范圍。例如，“1-10”的范圍旨在包括在引用的最小值I和引用的最大值10之間(包括I和10)的所有子范圍，也就是，具有等于或大于I的最小值和小于或等于10的最大值。
[0020]本文引用的任何專利、出版物或其它公開(kāi)材料全部或部分通過(guò)引用而結(jié)合到本文，但是僅到所結(jié)合的材料不與在本公開(kāi)內(nèi)容中闡述的現(xiàn)有定義、陳述或其它公開(kāi)材料沖突的程度。因此，并且在必要的程度上，本文明確描述的公開(kāi)內(nèi)容代替通過(guò)引用而結(jié)合到本文中的任何沖突材料。所述通過(guò)引用而結(jié)合到本文中但是與本文描述的現(xiàn)有定義、陳述或其它公開(kāi)材料沖突的任何材料或其部分將僅在所結(jié)合的材料與現(xiàn)有的公開(kāi)材料之間不產(chǎn)生沖突的程度下結(jié)合。
[0021]參考各示例性非限制性實(shí)施方案，本公開(kāi)描述了本發(fā)明的若干不同的特征和方面。然而，應(yīng)理解的是，本發(fā)明包括多個(gè)備選的實(shí)施方案，其可通過(guò)以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)可用的任何組合來(lái)組合本文描述的任何不同的特征、方面和實(shí)施方案而實(shí)現(xiàn)。
[0022]定義
本文使用的術(shù)語(yǔ)"SCR系統(tǒng)部件"是指在發(fā)電廠的鍋爐與SCR催化劑的出口之間的設(shè)備和煙道部件，包括SCR催化劑模塊和暴露于煙道氣的任何設(shè)備，包括，例如，催化劑材料和表面、LPA篩、在SCR催化劑上游或下游的煙道氣精餾器柵板、安裝在SCR系統(tǒng)的任何點(diǎn)的催化劑樣本以及與煙道氣和顆粒(例如飛灰顆粒)接觸的SCR系統(tǒng)和催化劑載體結(jié)構(gòu)(其固定催化劑模塊或其它SCR系統(tǒng)部件在合適的位置)。
[0023]本文使用的術(shù)語(yǔ)"SCR催化劑〃是指選擇性催化還原催化劑，其設(shè)計(jì)用于從煙道氣除去N0X，該煙道氣在發(fā)電廠中利用化石燃料和/或生物燃料和/或生物質(zhì)用于發(fā)電的燃燒過(guò)程期間和在家庭廢物焚燒期間產(chǎn)生。SCR催化劑利用注入煙道氣流的還原劑(例如氨)并且通過(guò)催化反應(yīng)室輸送，其中催化材料促進(jìn)用還原劑還原煙道氣中的各種NOx組分，以形成元素氮和水。SCR催化劑也可稱為"DeNOx催化劑"。SCR催化劑通常具有使催化表面積最大化的結(jié)構(gòu)，包含蜂窩型催化劑設(shè)置、波紋型催化劑設(shè)置和板型催化劑設(shè)置。雖然引用的催化劑結(jié)構(gòu)是在本領(lǐng)域中最常見(jiàn)的，但是其它催化劑結(jié)構(gòu)和構(gòu)造是可能的，并且包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)以及包括在"SCR催化劑〃的定義中。本文使用的術(shù)語(yǔ)"SCR催化劑〃包括催化材料、催化劑基底(例如但不限于二氧化鈦)、催化劑載體材料(例如但不限于金屬網(wǎng)，例如板狀-類型催化劑)、催化劑載體結(jié)構(gòu)和固定載體結(jié)構(gòu)以形成催化劑模塊的任何框架。
[0024]當(dāng)用于提及SCR催化劑時(shí)，本文使用的術(shù)語(yǔ)〃通道〃是指在SCR催化劑的催化表面之間的開(kāi)通空間，例如，蜂窩催化劑或波紋催化劑的通道和在板型催化劑中的板之間的通道。
[0025]本文使用的術(shù)語(yǔ)"顆粒"包括但不限于燃燒副產(chǎn)物(例如飛灰)以及來(lái)自反應(yīng)器或煙道結(jié)構(gòu)的金屬或其它部件。顆粒尺寸范圍可為從細(xì)粉末(具有小至約I μm尺寸)至大顆粒(尺寸為約5英寸或甚至更大)。
[0026]本文使用的術(shù)語(yǔ)〃飛灰〃是指在發(fā)電廠操作中產(chǎn)生的燃燒副產(chǎn)物，并且可包括具有任何尺寸的飛灰，范圍在從細(xì)粉末飛灰、大顆粒灰(LPA，也稱為"爆米花灰")和較大的大塊灰塊之間。
[0027]本文使用的術(shù)語(yǔ)"顆粒噴射介質(zhì)"是指使可用加壓載氣射出至表面或污染物的任何合適的顆粒。顆粒噴射介質(zhì)的尺寸可為約0.05 mm至最多20 mm。
[0028]本文使用的術(shù)語(yǔ)〃干冰〃是指固體二氧化碳(CO2)，并且可為粉末至干冰顆?；蛲枇５男问?，并且尺寸為約0.05 mm至最多20 mm。
[0029]本文使用的術(shù)語(yǔ)〃原位〃是指當(dāng)安裝在正常的操作位置時(shí)，而術(shù)語(yǔ)〃離位〃是從正常的操作位置卸下或移除。
[0030]除非另外說(shuō)明，否則所有百分比和比率按重量計(jì)算。除非另外說(shuō)明，否則所有百分比和比率基于總組合物計(jì)算。
[0031]應(yīng)理解的是，在本說(shuō)明書通篇給出的每個(gè)最大數(shù)值限度包括每個(gè)較低的數(shù)值限度，如同這些較低的數(shù)值限度在本文中明確寫出一樣。在本說(shuō)明書中通篇給出的每個(gè)最小數(shù)值限度包括每個(gè)較高的數(shù)值限度，如同這些較高的數(shù)值限度在本文中明確寫出一樣。在本說(shuō)明書中通篇給出的每個(gè)數(shù)值范圍包括落入該較寬的數(shù)值范圍內(nèi)的每個(gè)較窄的數(shù)值范圍，如同這些較窄的數(shù)值范圍在本文中明確寫出一樣。
[0032]噴射方法
本公開(kāi)提供了一種用于從SCR系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部件除去累積顆粒的方法。根據(jù)各實(shí)施方案，所述方法可包括使用指向一個(gè)或多個(gè)部件的至少一個(gè)表面的噴射流處理SCR系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部件，和從一個(gè)或多個(gè)部件除去累積顆粒的至少一部分。根據(jù)各實(shí)施方案的噴射流可包含加壓載氣和顆粒噴射介質(zhì)。
[0033]設(shè)計(jì)本文描述的方法，以從一個(gè)或多個(gè)部件除去累積顆粒，例如選自以下的顆粒:飛灰顆粒、來(lái)自反應(yīng)器或煙道結(jié)構(gòu)的金屬部件、在催化劑和模塊框架之間的填充材料、來(lái)自管網(wǎng)的絕緣材料、來(lái)自系統(tǒng)中其它來(lái)源的顆粒和它們的任何組合。例如，在化石燃料或生物質(zhì)燃燒發(fā)電廠的燃燒過(guò)程期間，產(chǎn)生包含飛灰的燃燒排氣煙道氣并從發(fā)電廠排放。在離開(kāi)發(fā)電廠之前，煙道氣經(jīng)過(guò)包括SCR系統(tǒng)的多個(gè)通道，設(shè)計(jì)該SCR系統(tǒng)以從煙道氣除去某些組分，例如氮氧化物(NOx)。飛灰顆粒可在SCR系統(tǒng)的各部件的各個(gè)表面之中或之上沉積或者變?yōu)楸环@，包括例如，在SCR催化劑上或在SCR催化劑的各通道中。此外，發(fā)電廠煙道系統(tǒng)的某些部件的機(jī)械故障或損壞可導(dǎo)致小的金屬部件(例如像螺母和/或螺栓或破碎的金屬塊)、來(lái)自催化劑之間和/或催化劑和模塊框架之間的填充材料、來(lái)自管網(wǎng)的絕緣材料和可在SCR系統(tǒng)或SCR催化劑之中或之上變?yōu)楸环@的其它材料。這些顆粒的累積導(dǎo)致降低的催化活性，并且需要除去這些顆粒來(lái)再生SCR催化劑和系統(tǒng)以優(yōu)化性能?？稍赟CR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和表面上累積的飛灰顆粒可具有多種尺寸，從飛灰塵或粉末到尺寸為約0.1 cm-約
2.5 cm的大顆?；?LPA或爆米花灰)到尺寸為約2.5 cm-約13 cm或甚至更大的大塊飛灰塊。
[0034]根據(jù)各實(shí)施方案，所述噴射流包含在SCR系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部件的至少一個(gè)表面處推進(jìn)顆粒噴射介質(zhì)的加壓載氣。載氣可為可加壓的任何合適的氣體。合適的載氣的實(shí)例包括但不限于空氣、氮?dú)?、二氧化碳、惰性或稀有氣體和它們的任何混合物?？蓪⑤d氣加壓至足以造成噴射流離開(kāi)噴射裝置的噴嘴的壓力，為約17.4 psig-約4000 psig (約900托-約2.07X 105托)壓力。在具體的實(shí)施方案中，加壓載氣可為空氣。根據(jù)某些實(shí)施方案，加壓空氣的露點(diǎn)可為約0°C -約38°C。許多不同的噴嘴結(jié)構(gòu)可用于處理SCR系統(tǒng)，包括允許進(jìn)入系統(tǒng)中的小裂縫和SCR催化劑中的蜂窩或波紋通道的噴嘴結(jié)構(gòu)。
[0035]在本公開(kāi)的特定實(shí)施方案中，顆粒噴射介質(zhì)可為干冰(CO2 (固))顆粒。根據(jù)這些實(shí)施方案，SCR系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部件可使用干冰噴射系統(tǒng)清潔。合適的干冰噴射系統(tǒng)包括單軟管和雙軟管干冰噴射系統(tǒng)兩者。
[0036]干冰噴射可特別適于清潔SCR系統(tǒng)部件(包括SCR催化劑)，并且包括在極高速度下在待清潔的表面或物體處推進(jìn)干冰顆粒，例如丸粒。實(shí)際的干冰顆粒較軟，并且不如許多常規(guī)的噴射介質(zhì)致密。當(dāng)撞擊時(shí)，干冰顆粒幾乎立即升華，在沖擊時(shí)向表面?zhèn)魉妥钚〉膭?dòng)能并且產(chǎn)生最小磨損。此外,升華過(guò)程從表面吸收大量的熱量，由于熱沖擊產(chǎn)生剪切應(yīng)力。認(rèn)為這提高干冰顆粒的清潔性能，因?yàn)轭A(yù)期飛灰或其它污染物的頂層比下面的基底傳遞更多的熱量，因此更容易脫落。噴射過(guò)程的效率和有效性可取決于基底和污染物的熱導(dǎo)率。此夕卜，從固體到氣體的快速狀態(tài)變化還可造成微觀的沖擊波，也認(rèn)為該沖擊波有助于疏松和除去顆粒污染物。干冰噴射介質(zhì)的額外優(yōu)點(diǎn)在于，由于干冰顆粒直接升華為氣體，噴射過(guò)程在SCR部件的表面上不留下化學(xué)殘余物。
[0037]根據(jù)其它實(shí)施方案，顆粒噴射介質(zhì)可包含選自以下的顆粒:氧化鋁顆粒、砂或二氧化硅顆粒、碳化硅顆粒、碾碎的玻璃、玻璃珠、塑料珠、浮石、鋼丸、鋼砂、玉米芯顆粒、堅(jiān)果殼顆粒例如核桃殼、山核桃殼、杏堅(jiān)果或其它合適的堅(jiān)果殼、蘇打顆粒、冰顆粒和它們的任何組合。使用任何這些顆粒材料可通常稱為〃磨蝕性噴射"，定義為在高壓下向表面強(qiáng)制推進(jìn)磨蝕性材料的流，使粗糙表面光滑、使光滑表面粗糙、改變表面形狀或除去表面污染物。磨蝕性噴射介質(zhì)的最終選擇取決于所需的工作性質(zhì)和采用的噴射設(shè)備。在本公開(kāi)的上下文中，磨蝕性噴射的意圖是除去污染物，例如SCR系統(tǒng)部件的顆粒污染物、堵塞物和/或有色污染物，而對(duì)部件下面的表面材料具有很少的影響或沒(méi)有影響。
[0038]根據(jù)各實(shí)施方案，本文描述的方法從SCR系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部件有效除去累積顆粒物質(zhì)，例如飛灰顆粒。根據(jù)某些實(shí)施方案，處理一個(gè)或多個(gè)部件可導(dǎo)致從SCR系統(tǒng)部件除去最多約100%的累積顆粒。在其它實(shí)施方案中，所述方法可除去約25%-約100%的累積顆粒，在其它實(shí)施方案中，所述方法可除去約50%-約100%或甚至約70%-約100%的累積顆粒。在催化劑的一個(gè)或多個(gè)通道被堵塞的某些實(shí)施方案中，處理方法可除去整個(gè)堵塞物，或者除去至少一部分堵塞物(例如，通過(guò)使堵塞材料破裂或在堵塞物中產(chǎn)生孔洞)，使得在濕化學(xué)處理過(guò)程中的化學(xué)品和溶液可接觸剩余堵塞材料的部分，并且進(jìn)一步除去剩余顆粒材料的至少一部分(例如飛灰)，和/或使得用于復(fù)原/再生過(guò)程的濕化學(xué)處理組分可接近和復(fù)原/再生在堵塞物后面或被堵塞物材料覆蓋的通道中的催化劑表面。
[0039]本公開(kāi)的各實(shí)施方案允許原位處理SCR系統(tǒng)部件，即當(dāng)部件仍安裝在其正常的操作位置時(shí)。原位處理部件允許除去顆粒材料而沒(méi)有移除部件和/或?qū)⒉考斔椭燎鍧嵲O(shè)備的額外成本。包含使用干冰噴射SCR系統(tǒng)部件的那些實(shí)施方案可特別適于原位處理以除去顆粒材料，因?yàn)楦杀w粒噴射介質(zhì)在室溫下升華，沒(méi)有留下在處理后必須清潔或從SCR系統(tǒng)除去的噴射材料。然而，還可原位使用其它噴射介質(zhì)，因?yàn)樗玫膰娚浣橘|(zhì)可連同顆粒簡(jiǎn)單地除去，例如已從系統(tǒng)除去的飛灰顆粒。當(dāng)物理污染(即，存在顆粒材料)比化學(xué)污染嚴(yán)重時(shí)，本發(fā)明的方法提供了原位干清潔SCR部件或SCR催化劑的能力，從而延長(zhǎng)除去和清潔/再生之間的催化劑操作壽命。或者，可離位處理部件，即部件從其正常的操作位置移除。由于處理方法的輕便性質(zhì)，一旦部件已從操作位置移除，其可在原地處理，從而節(jié)省運(yùn)輸成本。在其它實(shí)施方案中，可將部件裝置離開(kāi)原地輸送至處理設(shè)備，并且以本文描述的方法處理和在處理設(shè)備處可能經(jīng)受其它處理或再生過(guò)程。
[0040]在具體的實(shí)施方案中，SCR系統(tǒng)部件可包含SCR催化劑。SCR催化劑可具有蜂窩型催化劑結(jié)構(gòu)，其具有多個(gè)通道，煙道氣可通過(guò)通道移動(dòng)并且在通道表面上與催化劑反應(yīng)。在其它實(shí)施方案中，SCR催化劑可具有波紋型催化劑結(jié)構(gòu)，其具有形成通道的波紋，煙道氣可通過(guò)通道移動(dòng)并且在通道表面上與催化劑反應(yīng)。在其它實(shí)施方案中，SCR催化劑可具有板型催化劑結(jié)構(gòu)，其具有多個(gè)平行的板狀結(jié)構(gòu)，在板中間有空間，煙道氣可通過(guò)該空間移動(dòng)并且在板表面上與催化劑反應(yīng)。在這些類型的催化劑的每一個(gè)中，飛灰和其它顆?？稍谕ǖ阑蚩臻g中變得阻塞或擠塞，導(dǎo)致可限制煙道氣流動(dòng)和限制接近催化表面的飛灰堵塞物。因此，處理SCR催化劑以除去累積顆粒對(duì)于優(yōu)化催化性能是重要的。此外，本發(fā)明的方法允許除去累積顆粒，以使得通道打開(kāi)并且對(duì)于在隨后的再生過(guò)程中施用的化學(xué)品可接近。[0041]取決于SCR催化劑的使用類型(例如但不限于在發(fā)電廠中燃燒的燃料類型)和在處理前SCR催化劑已安裝的時(shí)間長(zhǎng)度，SCR催化劑的通道可被顆粒材料(例如飛灰)部分或完全堵塞。在某些實(shí)施方案中，SCR催化劑的通道的堵塞百分比可為約10%-約100%，在其它實(shí)施方案中，堵塞百分比可為約50%-約100%。
[0042]在用于處理SCR催化劑的那些實(shí)施方案中，SCR催化劑可在實(shí)現(xiàn)除去累積顆粒的任何位置經(jīng)處理。例如，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，SCR催化劑可在垂直位置處理，即，其中通道在垂直方向取向。在該實(shí)施方案中，由于SCR催化劑模塊通常以垂直取向安裝，當(dāng)仍安裝在SCR系統(tǒng)中時(shí)，SCR可在垂直位置經(jīng)原位處理。在其它實(shí)施方案中，SCR催化劑模塊可在水平取向原位取向，并且可在水平取向經(jīng)原位處理。或者，SCR催化劑可在處理設(shè)備處在垂直位置處理，例如當(dāng)放置在具有帶格柵頂部的桌上時(shí)，一旦被噴射過(guò)程疏松，該頂部使飛灰和其它顆粒離開(kāi)模塊重力降落到地板上或者到收集裝置中。根據(jù)另一實(shí)施方案，SCR催化劑可在水平位置處理，即，其中通道在水平方向取向。在水平位置處理SCR催化劑(例如離位)可更容易允許將噴射設(shè)備的噴嘴引導(dǎo)到SCR催化劑的通道之處或之中。
[0043]SCR催化劑具有煙道氣入口側(cè)(即，具有指向煙道氣來(lái)源的通道的催化劑側(cè))和煙道氣出口側(cè)(即，具有指向遠(yuǎn)離煙道氣來(lái)源的通道的催化劑側(cè))。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，處理SCR催化劑可包括將加壓載氣和顆粒噴射介質(zhì)的流引導(dǎo)到SCR催化劑的煙道氣入口側(cè)。根據(jù)另一實(shí)施方案，處理SCR催化劑可包括將加壓載氣和顆粒噴射介質(zhì)的流引導(dǎo)到SCR催化劑的煙道氣出口側(cè)。所述方法的其它實(shí)施方案可包括將流交替引導(dǎo)到煙道氣入口和煙道氣出口側(cè)。設(shè)計(jì)所有這些實(shí)施方案，使得在SCR催化劑上和在通道內(nèi)累積顆粒材料的更替最大化。
[0044]本公開(kāi)的方法的其它實(shí)施方案可包括使用噴射流從SCR催化劑的末端除去一種或多種有色沉積物的至少一部分。當(dāng)使用時(shí)，SCR催化劑可在催化劑的表面上發(fā)展出有色沉積物，例如紅色或橙色的沉積物或灰色沉積物。這樣的有色沉積物可產(chǎn)生自煙道氣中的金屬化合物或其它污染物，所述金屬化合物或其它污染物來(lái)源于:燃燒各種燃料類型或來(lái)自各種來(lái)源的燃料；來(lái)自煙道導(dǎo)管材料的內(nèi)表面，例如，由于飛灰的磨蝕性作用；或來(lái)自其它來(lái)源。污染物可包括在燃燒過(guò)程期間氣化或由導(dǎo)管材料磨蝕并沉積在催化劑表面上的金屬或其它燃料污染物。例如，認(rèn)為紅色可由于含鐵污染物的沉積。鐵化合物和/或鐵鹽可與催化劑表面物理和化學(xué)結(jié)合，進(jìn)一步降低催化劑的性能。研究表明，鐵離子可能是在發(fā)電廠中在SCR催化劑的常規(guī)操作期間增強(qiáng)和不期望的SO2到SO3的轉(zhuǎn)化的主要起因。SO3可隨后與煙道氣中的水反應(yīng)，以形成硫酸。硫酸可隨后與煙道氣排放系統(tǒng)的下游部件反應(yīng)，以腐蝕或氧化那些部件，潛在地導(dǎo)致部件故障。
[0045]根據(jù)某些實(shí)施方案，通過(guò)使用噴射流處理催化劑，可實(shí)現(xiàn)除去一種或多種有色化合物。例如，根據(jù)本文描述的各實(shí)施方案，使用噴射流在SCR催化劑的煙道氣入口側(cè)處理SCR催化劑可除去經(jīng)處理表面上的至少一部分有色沉積物。類似地，還可處理煙道氣出口偵牝以除去任何有色沉積物。根據(jù)這些實(shí)施方案，可實(shí)現(xiàn)除去有色沉積物，從SCR催化劑的入口或出口側(cè)到最多20 mm的通道內(nèi)深度，或在其它實(shí)施方案中，最多15 mm，或在某些實(shí)施方案中，最多10 _。由于在對(duì)通道內(nèi)較深處催化劑表面的有限接近，在較大的深度除去染色通常是不可能的。在包括板型SCR催化劑(其中板可單獨(dú)拆卸和處理)的實(shí)施方案中，可實(shí)現(xiàn)在催化劑板的整個(gè)表面上除去一種或多種有色化合物的至少一部分。根據(jù)這些實(shí)施方案，可使用任何噴射介質(zhì)來(lái)從SCR催化劑的表面除去至少一部分有色沉積物。然而，更具磨蝕性的噴射介質(zhì)可顯示對(duì)有色沉積物的更大去除，例如氧化鋁顆粒、砂或二氧化硅顆粒、碳化硅顆粒、碾碎的玻璃、玻璃珠、塑料珠、浮石、鋼丸、鋼砂、玉米芯顆粒、堅(jiān)果殼顆粒、蘇打顆粒、煤渣和本文描述的它們的任何組合。應(yīng)注意，在除去一種或多種有色沉積物期間，應(yīng)使下面的SCR催化劑和陶瓷或金屬催化劑載體材料的任何磨耗最小化。本文描述的各種處理方法的各實(shí)施方案還可用于從SCR系統(tǒng)的其它部件的表面除去任何有色沉積物的至少一部分。在具體的實(shí)施方案中，具有有色沉積物但是不具有大量累積顆粒的SCR催化劑可根據(jù)本文的實(shí)施方案處理，包括使用噴射流處理SCR催化劑，所述噴射流包含加壓載氣和顆粒噴射介質(zhì)，指向具有一種或多種有色沉積物的SCR催化劑的至少一個(gè)表面，和從催化劑表面除去一種或多種有色沉積物的至少一部分。
[0046]在本公開(kāi)的其它實(shí)施方案中，SCR催化劑可進(jìn)一步經(jīng)受預(yù)處理過(guò)程或后處理過(guò)程。例如，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，本文描述的方法還可包括在使用噴射流處理SCR催化劑之前或之后，使SCR催化劑經(jīng)受一個(gè)或多個(gè)干清潔過(guò)程。除去顆粒(特別是疏松的顆粒，例如飛灰顆粒)的各種干清潔過(guò)程包括例如對(duì)催化劑抽真空(即，使用真空裝置抽吸，以除去疏松的顆粒材料)，空氣噴吹(即，使用壓縮空氣流處理催化劑，以除去疏松的顆粒材料)，搖動(dòng)催化劑以逐出疏松的顆粒材料，使用刮刀刮擦催化劑表面以除去顆粒材料，和戳刺進(jìn)催化劑的通道中以除去其中的顆粒材料。所有這些干清潔過(guò)程可有效除去一部分顆粒材料。然而，沒(méi)有干清潔過(guò)程能完全實(shí)現(xiàn)除去所有顆粒材料，除去所有顆粒材料可能是人力密集的，并且可能潛在地?fù)p壞催化劑表面或結(jié)構(gòu)材料(例如戳刺和刮擦)。當(dāng)與本文描述的各種噴射方法組合時(shí)，所述的干清潔方法可導(dǎo)致顆粒材料從SCR催化劑的更大去除。例如，本發(fā)明的方法和干清潔方法可在從SCR催化劑的通道逐出、疏松和除去顆粒材料(例如飛灰堵塞物)方面彼此補(bǔ)充。
[0047]在其它實(shí)施方案中，本文描述的方法還可包括在使用噴射流處理SCR催化劑之前或之后，使SCR催化劑經(jīng)受一個(gè)或多個(gè)濕化學(xué)清潔過(guò)程和干燥過(guò)程。濕化學(xué)清潔可包括從催化劑表面和孔除去污染物和毒物的清潔，通常稱為復(fù)原，并且還可包括使用活性金屬組分再浸潰催化劑，通常稱為再生。濕化學(xué)清潔、復(fù)原或再生過(guò)程可包括使用水溶液或非水溶液洗滌或處理SCR催化劑，以除去顆粒材料、化學(xué)污染物和催化劑毒物，例如，通過(guò)逐出材料，溶解材料或與材料化學(xué)反應(yīng)(例如，以形成可溶于水溶液和/或洗滌溶劑的化合物)。當(dāng)在本文描述的噴射處理之前使SCR催化劑經(jīng)受濕化學(xué)清潔、復(fù)原或再生過(guò)程時(shí)，通常將SCR催化劑干燥，例如，通過(guò)加熱和/或通過(guò)在催化劑上噴吹熱空氣或干空氣，以在對(duì)處理催化劑噴射處理前，除去來(lái)自濕清潔過(guò)程的任何殘余的水分。干燥可包括煅燒過(guò)程，其中催化劑經(jīng)受的溫度在約400°C -約450°C范圍。
[0048]可在本文描述的方法之前或之后組合使用的其它具體的干清潔和濕化學(xué)清潔過(guò)程和方法包括多種過(guò)程，描述于美國(guó)專利號(hào)6，299, 695 ;6，387, 836 ;7，723，251 ；和 7，741，239 以及美國(guó)申請(qǐng)公布號(hào) 2007/0161509 ；2008/0115800 ；2009/0209417 ；和2009/0239735，其每一個(gè)的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)該引用而全文結(jié)合到本文中。
[0049]根據(jù)本文描述的各實(shí)施方案，其中除了本文描述的噴射處理以外，SCR催化劑還經(jīng)受干清潔過(guò)程和/或濕清潔過(guò)程，進(jìn)行處理的順序可按期望變化。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，在任何干清潔或濕清潔過(guò)程之前，SCR催化劑可使用噴射過(guò)程處理。在另一實(shí)施方案中，SCR催化劑可經(jīng)受干清潔過(guò)程，隨后用本文描述的噴射過(guò)程處理，并任選隨后用濕化學(xué)清潔過(guò)程處理。在又一實(shí)施方案中，SCR催化劑可經(jīng)受干清潔過(guò)程和濕清潔過(guò)程，隨后干燥和/或煅燒，并用本文描述的噴射過(guò)程處理。
[0050]在具體的實(shí)施方案中，SCR催化劑可任選進(jìn)一步再生，例如通過(guò)使用一種或多種催化活性金屬化合物再浸潰SCR催化劑。再浸潰SCR催化劑可在濕催化劑上進(jìn)行，或者在催化劑已干燥后進(jìn)行。例如，在預(yù)期的使用期間(即，從發(fā)電廠煙道氣除去一種或多種組分)和/或在催化劑的各種處理/再生過(guò)程期間，由于例如SCR催化劑中一種或多種催化活性金屬化合物的一部分損失或失活(中毒)，催化劑的催化活性可變得減小。再浸潰經(jīng)再生的SCR催化劑可包括使用選自釩化合物、鑰化合物和鎢化合物的一種或多種催化活性金屬化合物(例如這些金屬的氧化物)浸潰。在其它實(shí)施方案中，經(jīng)再生的SCR催化劑可進(jìn)一步經(jīng)再煅燒，例如，以提高再生的催化劑的機(jī)械強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)完整性。
[0051]本公開(kāi)的具體實(shí)施方案提供了一種用于從SCR催化劑(例如蜂窩型、波紋型或板型SCR催化劑或其它SCR催化劑結(jié)構(gòu))除去累積顆粒的方法。所述方法可包括使用噴射流處理SCR催化劑的步驟，所述噴射流包含加壓載氣和干冰(CO2 (固體))顆粒，指向SCR催化劑的至少一個(gè)表面，和從SCR催化劑除去累積顆粒的至少一部分。根據(jù)某些實(shí)施方案，累積顆粒可包含飛灰顆粒，例如飛灰塵、大顆?；摇⒈谆ɑ?、大塊灰和它們的任何組合，例如以上描述的。在具體的實(shí)施方案中，所述方法還可包括從SCR催化劑的末端除去一種或多種有色沉積物的至少一部分，如本文描述的?？赏ㄟ^(guò)以下實(shí)現(xiàn)除去一種或多種有色沉積物:通過(guò)使用干冰噴射流處理SCR催化劑，或者，在使用干冰噴射流處理SCR催化劑之后，通過(guò)使用包含磨蝕性噴射材料的噴射流處理SCR催化劑，例如本文描述的。還預(yù)期所述方法的這些實(shí)施方案與本文描述或詳述的任何其它步驟、過(guò)程或特征的組合。
[0052]本公開(kāi)的另一個(gè)實(shí)施方案描述了一種用于從SCR催化劑除去累積顆粒和/或一種或多種有色化合物的方法，所述方法包括使用噴射流處理SCR催化劑，所述噴射流包含加壓氣體和磨蝕性顆粒噴射介質(zhì)，指向SCR催化劑的至少一個(gè)表面；和從SCR催化劑除去累積顆粒和/或一種或多種有色化合物的至少一部分。根據(jù)具體實(shí)施方案，磨蝕性顆粒噴射介質(zhì)包含選自以下的顆粒:氧化鋁顆粒、砂或二氧化硅顆粒、碳化硅顆粒、碾碎的玻璃、玻璃珠、塑料珠、浮石、鋼丸、鋼砂、玉米芯顆粒、堅(jiān)果殼顆粒、蘇打顆粒、冰顆粒和它們的任何組合。本文詳細(xì)描述磨蝕性噴射介質(zhì)的具體細(xì)節(jié)。根據(jù)某些實(shí)施方案，累積顆粒可包含飛灰顆粒，例如飛灰塵、大顆?；摇⒈谆ɑ?、大塊灰和它們的任何組合，例如以上描述的。在涉及除去累積顆粒的具體實(shí)施方案中，所述方法還可包括從SCR催化劑的末端除去一種或多種有色沉積物的至少一部分，如本文描述的。在具體的實(shí)施方案中，在使用磨蝕性噴射步驟處理SCR催化劑之前，所有或大多數(shù)累積顆?？墒孪韧ㄟ^(guò)一種或多種其它清潔過(guò)程除去，包括但不限于干冰噴射、干清潔或濕化學(xué)清潔，以從催化劑的表面或末端除去一種或多種有色化合物。還預(yù)期所述方法的這些實(shí)施方案與本文描述或詳述的任何其它步驟、過(guò)程或特征的組合。
[0053]本公開(kāi)還包括基本上不含飛灰顆粒的再生的SCR催化劑，其中SCR催化劑從飛灰顆粒阻塞率為約15%-約100%的SCR催化劑再生，使用本文描述的方法的任何不同實(shí)施方案。在具體實(shí)施方案中，經(jīng)再生的SCR催化劑可通過(guò)本文的方法去除最多約100%的飛灰顆粒阻塞率，或者在特定的實(shí)施方案中，除去約10%-約100%，或甚至約50%-約100%的飛灰顆粒阻塞率。根據(jù)特定的實(shí)施方案，基本上不含飛灰顆粒的SCR催化劑還可使用本文詳述的一個(gè)或多個(gè)額外的干清潔、濕化學(xué)清潔、再浸潰或煅燒步驟處理。
[0054]本文描述的過(guò)程不應(yīng)局限于使用包含加壓載氣和顆粒噴射材料的噴射流。用于在SCR系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部件或SCR催化劑的表面處加速顆粒噴射材料的任何其它合適的方法也可具有與所描述的噴射流類似的效果，并且在本發(fā)明方法的范圍內(nèi)。例如，預(yù)期使用離心加速(例如用離心輪)或其它加速裝置。因此，例如，本公開(kāi)還包括一種用于從SCR系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部件或SCR催化劑的至少一個(gè)表面除去累積顆粒和/或一種或多種有色沉積物的方法，其中所述方法包括在SCR系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部件或SCR催化劑的至少一個(gè)表面處使顆粒噴射介質(zhì)(例如本文詳述的那些)加速，和從SCR系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部件或SCR催化劑的表面除去累積顆粒材料的至少一部分和/或一種或多種有色沉積物的至少一部分。還預(yù)期該方法與本文描述的其它實(shí)施方案的組合。
[0055]雖然本文已詳細(xì)描述了各種具體實(shí)施方案，本公開(kāi)旨在涵蓋所公開(kāi)的實(shí)施方案的各種不同的組合，并且不局限于本文描述的任何具體實(shí)施方案。當(dāng)結(jié)合以下代表性實(shí)施例閱讀時(shí)，可以更好地理解本公開(kāi)的各實(shí)施方案。包括以下代表性實(shí)施例為了說(shuō)明目的而不是限制。
實(shí)施例
[0056]干冰噴射和磨蝕性噴射設(shè)備市售可得，并且大多數(shù)市售可得的設(shè)備適用于本文描述的方法。本文的干冰噴射實(shí)施例利用市售可得自Phoenix Unlimited LLC,Corona,CA的Phoenix Model PHX 150干冰清潔系統(tǒng)，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)24〃長(zhǎng)方形高流量/210 SCMF噴嘴，14〃扇形噴嘴高流量/175 SCMF噴嘴和RED粒料粉碎器附件。
[0057]實(shí)施例1
在垂直(在清潔的桌上)和水平位置兩者使用干冰噴射處理平均飛灰堵塞率大于80%的蜂窩SCR催化劑模塊(圖1A)。處理后，SCR催化劑模塊具有小于約10%飛灰堵塞率(圖1B)。即使在處理后在SCR催化劑中的一些通道并非完全不堵塞，但飛灰從通道部分除去，使得通道打開(kāi)并且對(duì)于在隨后的清潔/再生步驟期間施用的濕清潔化學(xué)品可接近。
[0058]實(shí)施例2
在水平位置使用干冰噴射處理平均飛灰堵塞率大于90%的蜂窩SCR催化劑模塊(圖2A)。處理后，SCR催化劑模塊具有小于約20%飛灰堵塞率(圖2B)。
[0059]為了檢驗(yàn)干冰噴射對(duì)催化劑組成的影響，選擇測(cè)試模塊的一個(gè)塊(10)(圖2B插圖)，并且在噴射過(guò)程之前取樣品，并且在處理過(guò)程之后，移除測(cè)試模塊的第二個(gè)塊。隨后在催化劑表面處和本體中兩者使用X-射線熒光(XRF)技術(shù)分析樣品的入口。表I顯示在處理之前或之后使用XRF的催化劑組成，并且證實(shí)通過(guò)該處理過(guò)程，催化劑組成未改變。
[0060]表1:蜂窩SCR催化劑組成的XFR數(shù)據(jù)
【權(quán)利要求】
1.一種用于從SCR系統(tǒng)部件除去累積顆粒的方法，所述方法包括: 使用噴射流處理SCR系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部件，所述噴射流包含加壓載氣和顆粒噴射介質(zhì)，指向所述一個(gè)或多個(gè)部件的至少一個(gè)表面；和 從所述一個(gè)或多個(gè)部件除去累積顆粒的至少一部分。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述累積顆粒選自飛灰顆粒、來(lái)自反應(yīng)器或煙道結(jié)構(gòu)的金屬部件、填充材料、絕緣材料和它們的任何組合。
3.權(quán)利要求2的方法，其中所述累積顆粒包含飛灰顆粒、飛灰塵、大顆?；摇⒈谆ɑ摇⒋髩K飛灰塊或它們的組合。
4.權(quán)利要求1的方法，其中所述顆粒噴射介質(zhì)為干冰顆粒。
5.權(quán)利要求1的方法，其中所述顆粒噴射介質(zhì)包含選自以下的顆粒:氧化鋁顆粒、砂或二氧化硅顆粒、碳化硅顆粒、碾碎的玻璃、玻璃珠、塑料珠、浮石、鋼丸、鋼砂、玉米芯顆粒、堅(jiān)果殼顆粒、蘇打顆粒、冰顆粒和它們的任何組合。
6.權(quán)利要求1的方法，其中所述噴射流通過(guò)噴嘴指向所述部件的至少一個(gè)表面，并且所述噴射流在約17.4 psig-約4000 psig壓力下離開(kāi)所述噴嘴，并且其中所述載氣選自空氣、氮?dú)?、二氧化碳、惰性氣體和它們的任何混合物。
7.權(quán)利要求1的方法，其中對(duì)所述SCR體系的部件的處理，當(dāng)所述部件安裝在正常的操作位置時(shí)，所述處理在所述 部件上原位進(jìn)行；或者當(dāng)從其正常的操作位置移除時(shí)，所述處理離位進(jìn)行。
8.權(quán)利要求1的方法，其中所述SCR系統(tǒng)部件包含SCR催化劑。
9.權(quán)利要求8的方法，其中所述加壓載氣和顆粒噴射介質(zhì)的流指向所述SCR催化劑的煙道氣入口側(cè)和/或指向所述SCR催化劑的煙道氣出口側(cè)，并且其中在垂直位置和水平位置至少之一處理所述SCR催化劑。
10.權(quán)利要求8的方法，其中所述SCR催化劑具有選自蜂窩催化劑、波紋催化劑和板狀催化劑的催化劑結(jié)構(gòu)。
11.權(quán)利要求8的方法，所述方法還包括使所述SCR催化劑經(jīng)受干清潔過(guò)程，該過(guò)程包括對(duì)所述催化劑抽真空、空氣噴吹、搖動(dòng)，刮擦催化劑表面，或戳刺所述催化劑的通道，以在所述處理過(guò)程之前或之后除去至少一部分所述顆粒。
12.權(quán)利要求8的方法，所述方法還包括使用所述噴射流從所述SCR催化劑的末端除去一種或多種有色沉積物的至少一部分。
13.權(quán)利要求8的方法，所述方法還包括在所述處理過(guò)程之前或之后，使所述SCR催化劑經(jīng)受濕化學(xué)清潔過(guò)程并干燥所述SCR催化劑。
14.權(quán)利要求8的方法，所述方法還包括使所述SCR催化劑經(jīng)受濕化學(xué)清潔過(guò)程，和使用一種或多種催化活性金屬再浸潰所述SCR催化劑。
15.一種從SCR催化劑除去累積顆粒的方法，所述方法包括: 使用噴射流處理SCR催化劑，所述噴射流包含加壓載氣和干冰顆粒，指向所述SCR催化劑的至少一個(gè)表面；和 從所述SCR催化劑除去累積顆粒的至少一部分。
16.權(quán)利要求15的方法，其中所述累積顆粒包含飛灰顆粒、飛灰塵、大顆?；?、爆米花灰、大塊飛灰塊或它們的組合。
17.權(quán)利要求15的方法，其中使用所述噴射流處理所述SCR催化劑還包括: 從所述SCR催化劑的末端除去一種或多種有色沉積物的至少一部分。
18.—種從SCR催化劑除去累積顆粒的方法，所述方法包括: 使用噴射流處理SCR催化劑，所述噴射流包含加壓載氣和磨蝕性顆粒噴射介質(zhì)，指向所述SCR催化劑的至少一個(gè)表面；和 從所述SCR催化劑除去累積顆粒的至少一部分， 其中所述磨蝕性顆粒噴射介質(zhì)包含選自以下的顆粒:氧化鋁顆粒、砂或二氧化硅顆粒、碳化硅顆粒、碾碎的玻璃、玻璃珠、塑料珠、浮石、鋼丸、鋼砂、玉米芯顆粒、堅(jiān)果殼顆粒、蘇打顆粒、冰顆粒和它們的任何組合。
19.權(quán)利要求18的方法，其中所述累積顆粒包含飛灰顆粒、飛灰塵、大顆?；摇⒈谆ɑ?、大塊飛灰塊或它們的組合。
20.權(quán)利要求18的方法，其中使用所述噴射流處理所述SCR催化劑還包括: 從所述SCR催化劑的末端 除去一種或多種有色沉積物的至少一部分。
【文檔編號(hào)】B01J38/12GK103813857SQ201280033205
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月4日
【發(fā)明者】C.滕巴克, B.L.馬里諾, A.J.斯蒂爾 申請(qǐng)人:施蒂格能源服務(wù)有限責(zé)任公司