控制含硫的氣體流中的NOx排放的選擇性催化還原系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種通過使用氨氣的選擇性催化還原來降低氣體流,例如廢氣流(29)中的NOx、CO和烴的濃度的廢氣處理方法、設(shè)備和系統(tǒng)。所述方法、設(shè)備和系統(tǒng)包括具有單獨(dú)還原的催化劑部分(34)和下游的還原和氧化部分(36)的催化床(32)。各個(gè)部分(34,36)包括一定量的鎢。優(yōu)選地,所述還原和氧化催化劑部分(36)比所述還原催化劑部分(34)包含更大量的鎢以顯著限制銨鹽的形成。
【專利說明】控制含硫的氣體流中的NOx排放的選擇性催化還原系統(tǒng)和方法
[0001]本申請要求申請日為2012年2月13日的第61/589,010號美國臨時(shí)申請的權(quán)益,并以引用的方式將其整體并入本文。
[0002]關(guān)于聯(lián)邦政府資助研發(fā)的聲明
[0003]本發(fā)明的研發(fā)部分得到美國能源頒發(fā)的第DE-FC26-05NT42644號合同的部分支持。相應(yīng)地,美國政府可以享有本發(fā)明一定的權(quán)利。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0004]本發(fā)明涉及使用氨(NH3)作為還原劑通過選擇性催化還原(SCR)來減少燃燒廢氣中氮氧化物(NOx)的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及發(fā)電領(lǐng)域,并且更具體地說,涉及控制來自發(fā)電所用的含氫燃料的燃燒,例如來自煤氣化工廠(coal gasificat1n plant)的燃?xì)廨啓C(jī)(gas turbine)的廢氣中的NOx的排放和銨鹽的形成。然而,本發(fā)明還可以應(yīng)用于從其它來源,例如從制造硝酸的過程中產(chǎn)生的排放、內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的排放等中減排(abatement)NOx。
[0005]發(fā)明背景
[0006]基于煤的整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)(integrated gasificat1n combinedcycle, IGCC)技術(shù)能夠使用利用富含氫和CO以及有限量的CO2的燃料的燃?xì)廨啓C(jī)來發(fā)電。燃料燃燒需要氧化源,例如包含氮?dú)?N2)的空氣。其結(jié)果是,由含氫燃料燃燒所產(chǎn)生的廢氣中的副產(chǎn)物為顯著量的NOx和一定量的CO和S02。在IGCC發(fā)電系統(tǒng)啟動(dòng)過程中和還有在氣化爐(gasifier)氣化爐停工期間,通過使用天然氣燃料使IGCC發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行。由此,燃燒廢氣包含N0X、CO和烴。通過使用選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)以及燃?xì)廨啓C(jī)中的低NOJA燃燒爐可以減少廢氣中的N0X。特別是當(dāng)使用氨氣作為還原劑時(shí),SCR是非常有效的NOx控制裝置。在這樣的系統(tǒng)中,通過混合廢氣和無水氨氣、并在排放進(jìn)大氣之前于150?550°C間的溫度使廢氣流過合適的還原催化劑來實(shí)現(xiàn)選擇性催化還原。氨氣不是燃燒廢氣流中的固有部分(natural part),而是被注射進(jìn)催化劑單元上游的廢氣流中,以用于支持一個(gè)或多個(gè)以下還原反應(yīng)的特定目的:
[0007](I) 4NH3+4N0+02 — 4N2+6H20
[0008](2) 4NH3+2N0+2N02 — 4N2+6H20
[0009](3)8NH3+6N02 — 7N2+12H20
[0010](4) 2NH3+N0+N02 — 2N2+3H20
[0011]還可以使用除氨氣之外的還原劑,例如肼、甲肼、單甲基胺和尿素及其混合物或其與氨氣的混合物。
[0012]如上所述,IGCC廢氣包括高含量的SO2也是眾所周知的。商用方法,例如Rectisol ? 方法(由 Linde AG 和 Lurgi AG 共同注冊)、Selexol (目前由 UOP LLC 注冊)等,能夠從受試氣體(subject gas)中除去超過97%的硫。然而,硫的濃度仍舊能夠高達(dá)20ppm??紤]到會(huì)由氮?dú)庀♂?,IGCC燃?xì)廨啓C(jī)廢氣中的SO2的濃度能夠處于5?1ppm的水平。在隔離(sequestrat1n) CO2和燃燒H2-燃料之后,廢氣中的H2O濃度能夠高達(dá)20?25體積%,而氧含量能夠達(dá)到10?18體積%。在這些條件下,研發(fā)一種用于減少N0X、CO和烴排放的燃料靈活的方法(fuel flexible process)是極具挑戰(zhàn)性的。
[0013]嚴(yán)格來說,廢氣中的高硫含量促發(fā)了以下與過量氨氣(氨逸流(slip))的反應(yīng),特別是在高濃度水的存在下:
[0014](5) NH3+S02+H20+l/202 — NH4HSO4
[0015](6) 2NH3+S02+H20+l/202 — (NH4) 2S04
[0016]這些不希望的銨鹽,特別是硫酸氫銨(以下稱作“ABS”)可以導(dǎo)致SCR下游的熱量交換單元的嚴(yán)重腐蝕。此外,這些鹽可以導(dǎo)致PM2.5的二次污染,PM2.5是銨鹽的氣溶膠或霧。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]參照所示附圖,在以下的描述中本發(fā)明得以詳述:
[0018]圖1是根據(jù)本發(fā)明一方面的整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的示意圖。
[0019]圖2是示出了 ABS濃度(ppb)作為鎢負(fù)載量的函數(shù)的圖示。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0020]發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn),具有如下所述的單獨(dú)還原的部分(reducing only port1n)和具有更大量的鶴的下游的第二還原和氧化部分(reducing-plus-oxidizing)的催化劑系統(tǒng)理想地減少了廢氣流中的ABS的形成。甚至在5?20ppm的S02、10?18體積%的O2和高達(dá)20?25體積%的水的存在下,也會(huì)出現(xiàn)這種ABS形成的減少。在本發(fā)明的一個(gè)方面中,單獨(dú)還原的催化劑部分和下游的氧化和還原催化劑部分各自包含一定量的鎢,例如以氧化鎢的形式,例如三氧化鎢(VI) (WO3)。本文所使用的術(shù)語“氧化鎢”是指任何鎢的氧化物,包括但不限于其不同的氧化態(tài)。相對于單獨(dú)還原的催化劑部分,催化劑系統(tǒng)的還原和氧化催化劑部分中的附加量的鎢導(dǎo)致在正在處理的受試氣體流中形成的ABS的量大幅減少。
[0021]現(xiàn)在參照附圖,圖1示出了在氣化爐24中使用氣化方法制造含H2燃料26 (合成氣、或CO2捕獲后的富氫燃料)的整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)18??梢杂玫?dú)?0稀釋含H2燃料26,并且如圖所示,含H2燃料26可以和燃?xì)廨啓C(jī)28中燃燒用的空氣22合并。在一個(gè)實(shí)施方式中,系統(tǒng)18或氣化爐24制造包含至少10體積%的H2和至少10體積%的N2的含H2燃料。將輪機(jī)廢氣29引至熱回收蒸汽發(fā)生器(heat recovery steam generator) (HRSG)30,其包括催化劑或催化單元或床,或另外設(shè)置于催化劑或催化單元或床的上游、催化劑或催化單元或床例如為多功能減排催化系統(tǒng)床(Polyfunct1nal Emiss1n Reduct1n CatalyticSystem bed)(催化床或PERCW床32)的上游。通常,將催化床32設(shè)置在于所需的SCR溫度操作范圍(temperature operating range)適用的位置該范圍可以是100?500°C,并且在特定實(shí)施方式中為250?300°C。如圖所示,廢氣29流過催化床32。在催化床32的下游,通常有用于將一定量的氨氣引入廢氣29的氨氣注射設(shè)備31 (inject1n apparatus)。催化床32包括具有單獨(dú)還原的催化劑部分34和位于該單獨(dú)還原的催化劑部分下游的還原和氧化催化劑部分36的催化劑系統(tǒng)。任選地,可使用水注射系統(tǒng)(未示出)來提高在催化床32內(nèi)的NOx還原反應(yīng)。同樣任選地,可將一個(gè)或多個(gè)控制器連接至整個(gè)系統(tǒng)18的傳感器和閥(未示出)以在必要或需要時(shí)感測和控制該過程。
[0022]在一個(gè)實(shí)施方式中,催化床32具有的幾何構(gòu)型使得在污染物去除效率高的同時(shí)只伴有最小的壓降。盡管小球(bead)、擠出物(extrudate)、粒料(pellet)、顆粒(granule)、柱體(cylinder)等是在商業(yè)化應(yīng)用中所使用的合適的幾何構(gòu)型,但是整料(monolith)是優(yōu)選的構(gòu)型。整料的構(gòu)型和整料作為催化劑載體的用途是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的。整料由一系列直的、非互連的通道組成。整料的壁上涂覆有含催化劑材料的薄層,本領(lǐng)域稱其為“洗涂層(washcoat)”。在洗涂層的空隙內(nèi)設(shè)置有催化活性組分、粘合齊U、載體和助催化劑(promoter)(若存在)。因此,在一個(gè)實(shí)施方式中,可將蜂巢狀的整料洗涂(washcoat)任何本文所述的催化劑體系。應(yīng)該理解單獨(dú)還原部分34和還原和氧化部分36可被形成為整料結(jié)構(gòu),或者這兩部分可被單獨(dú)形成。
[0023]催化床32的單獨(dú)還原部分34包括通過NH3還原劑來促進(jìn)NOx還原的一個(gè)或多個(gè)催化組分,由此主要產(chǎn)生N2和H20。在氧氣存在下,該反應(yīng)可以例如以如下的方式進(jìn)行:
[0024](7) 4N0+4NH3+02 — 4N2+6H20
[0025](8) 2N02+4NH3+02 — 3N2+6H20
[0026]所選擇用于單獨(dú)還原組分34的材料可以包括本領(lǐng)域已知的任何合適的材料,例如載體、粘合劑、助催化劑和催化活性組分以制備還原NOx的催化劑體系。在一個(gè)實(shí)施方式中,催化材料包括鎢和例如釩、鑰、硅或硅酸鹽、氧化鋁、鋁、鐵、二氧化鈦、二氧化鋯、鈦鋯氧化物(titania-zirconia)、鎂、猛、乾或其混合物中的一種或多種。鶴通常按照或作為鶴化合物例如鎢氧化物(例如二氧化鎢(IV)或WO3)的部分來提供。還可以存在其它或附加的添加劑,例如硫酸鹽、鑭、鋇、鋯。單獨(dú)還原部分34還可以包括沸石系材料(zeolite-basedmaterial)。沸石系材料包括用少量堿金屬例如鐵、鈷和鎳增效(promote)的沸石ZSM-5、沸石β、絲光沸石(mortenite)和八面沸石(faujasite)的酸化形式。通常,將氧化鈦、娃酸鹽、氧化鋯和/或氧化鋁用作單獨(dú)還原部分34或還原和氧化部分36的載體(下文描述)。
[0027]在一個(gè)實(shí)施方式中,催化床32的單獨(dú)還原部分34包括氧化鎢和選自由二氧化鈦、五氧化二釩、硅、鑰、鎂、鋁、釔及其組合組成的組的至少一個(gè)組分的混合物。在一個(gè)特別的實(shí)施方式中,單獨(dú)還原部分34和還原和氧化部分36各自進(jìn)一步包括五氧化二釩和二氧化鈦(除鎢氧化物之外)。例如,應(yīng)用于本發(fā)明的示例性組合物(以重量%計(jì))為I?2重量%的V/7?10重量%的W/35?40重量%的Ti。在單獨(dú)還原部分34中,在催化床32的5?15重量%的范圍來提供鶴。
[0028]氧化+還原部分36通常設(shè)置于單獨(dú)還原部分34的下游并被填入(composed)以完成去除NOx、減少CO和烴的排放的反應(yīng),以及最小化氨逸流。嚴(yán)格來說,還原和氧化部分36的特征在于相對于單獨(dú)還原部分34具有更高含量的鎢。類似地,附加的鎢通常按照或作為鎢化合物例如鎢氧化物(例如二氧化鎢(IV)或WO3)來提供。應(yīng)當(dāng)理解的是,不可能完全分開單獨(dú)還原部分34和還原和氧化部分36,但是催化床32的特征在于在相對于催化床32的上游部分其下游部分具有更大濃度的鎢。
[0029]還原和氧化部分36可以包括支持針對單獨(dú)還原部分34的上述還原反應(yīng)的任何材料,以及支持一個(gè)或多個(gè)以下氧化反應(yīng)的材料:
[0030](9) C0+02 — CO2
[0031 ] (10) CaHbOy+ (a+b/4-y/2) O2 — aC02+b/2H20
[0032](11) 4NH3+702 — 4N02+6H20
[0033](12) 4NH3+502 — 4N0+6H20
[0034](13) 2NH3+202 — 4N20+3H20
[0035](14)4NH3+302 — 2N2+6H20
[0036]在一個(gè)實(shí)施方式中,還原和氧化部分36優(yōu)選支持反應(yīng)(10)和/或比反應(yīng)(11-13)占優(yōu)的反應(yīng)(14)以最小化附加量的產(chǎn)生。因此,可以提供還原和氧化部分36的氧化型催化劑材料以主要將NH3分解成N2。盡管本發(fā)明不受限于任何特定的氧化型催化劑材料,但是示例性的氧化型催化劑材料包括但不限于,銅、鉬、鈀、鉻、鐵、鎳、銠、金、銀、釕及其混合物。在一個(gè)實(shí)施方式中,還原和氧化部分包括至少一種鉬族金屬。例如,氧化型催化劑可以包括I?10g/ft3的鉬族金屬。
[0037]特別地,發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在催化床32的還原和氧化部分36中附加量的鎢的存在基本減少了在催化床32內(nèi)部和下游的ABS的形成。嚴(yán)格說來,甚至在高達(dá)20ppm的S02、10?18體積%的O2和高達(dá)20?25體積%的水(通常是促進(jìn)SO2轉(zhuǎn)化為SO3的條件)的存在下,也會(huì)發(fā)生ABS的形成的減少。當(dāng)在廢氣29中形成和發(fā)現(xiàn)SO3時(shí),SO3可以和廢氣29中任何逸流的氨反應(yīng)以產(chǎn)生極其不受歡迎的ABS。本發(fā)明的各方面主要是最小化不受歡迎的ABS的產(chǎn)生,同時(shí)仍還原和氧化氣體流中的不受歡迎的污染物,其包括N0X、CO、烴和氨。
[0038]在一個(gè)實(shí)施方式中,相對于單獨(dú)還原部分34,還原和氧化部分36包括附加的2?8重量%的鎢,而在特定的實(shí)施方式中,包括附加的3?6重量%的鎢。以這種方式,在還原和氧化部分36中,在還原和氧化部分36中可以按催化床32的7?23重量%的范圍來提供鎢。在特別的實(shí)施方式中,在還原和氧化部分36中可以按10?16重量%的范圍來提供鎢。因此,催化床32中鎢的總量可以包括12?38重量%的鎢。除非另有聲明,本文中為描述單獨(dú)還原部分34和還原和氧化部分36所提供的重量百分比(重量% )相對的是作為整體的催化床32的材料的重量。
[0039]根據(jù)本領(lǐng)域內(nèi)任何已知的方法例如以使用鎢酸銨浸潰并干燥的方式可以實(shí)現(xiàn)在催化床32內(nèi)納入鎢。催化床32中催化材料的類型、體積和結(jié)構(gòu)可根據(jù)特定應(yīng)用的要求而變化。多功能催化劑的單獨(dú)還原部分34可以占催化床32的總催化劑體積的10?90%的范圍。在特定的實(shí)施方式中,單獨(dú)還原部分34占催化床32的總體積的60%,而還原和氧化部分36占催化床32的總催化劑體積的40%。
[0040]盡管在發(fā)電領(lǐng)域的背景下已對上述發(fā)明進(jìn)行了描述,其中具體強(qiáng)調(diào)了對燃?xì)廨啓C(jī)廢氣的處理,但是可以將正如本文所描述的新方法應(yīng)用于其它具有不同系統(tǒng)構(gòu)型的NOxS染源,例如硝酸廠和固定排放源。下文提供的實(shí)施例是用來闡述本發(fā)明的某些方面,而不是旨在對任何方面加以限制。
[0041]實(shí)施例1
[0042]以下是制備在還原和氧化部分36中具有附加量的鎢的催化劑的實(shí)施例。通過向在2000mL的燒杯中的去離子(DI)水加入偏鎢酸鈉(Aldrich)來制備溶液。將含7重量%鎢的經(jīng)擠出的常規(guī)SCR催化劑體系的整料芯(monolith core)浸入所述溶液中以實(shí)現(xiàn)10重量%的鎢負(fù)載量。微波干燥塊料(block)并在450°C下煅燒2小時(shí)。通過向燒杯中加入四氨基氯化鈕(tetraammine platinum chloride)溶液和四氨基氯化鉬溶液來制備!B /鉬金屬溶液。將整料浸入所述溶液,產(chǎn)生5g Pt Pd/ft3的平均值。塊料被進(jìn)一步微波處理、干燥并在450°C下煅燒2小時(shí)以提供包含煅燒后的氧化鎢的PERCW催化劑。應(yīng)當(dāng)理解的是,由此可以通過以本文指定的含量向已知的SCR催化劑體系或其制劑中加入鎢和氧化型催化劑例如鉬或鈀來提供本文所描述的催化床,例如在第7,390,471號美國專利所公開的方式,在此通過引用將其整體并入本文。
[0043]實(shí)施例2
[0044]如表I所示,發(fā)明人發(fā)現(xiàn),在常規(guī)的工業(yè)化SCR(基準(zhǔn)對照催化劑)中的附加量的鎢的存在并未在有關(guān)ABS形成的催化劑性能方面造成任何明顯的變化(表I)?;鶞?zhǔn)SCR對照催化劑(SCR)具有以下組分:1.6% V/7% ff/3.0% Si/36.5% Ti。表I所示的SCR+3.5%W的催化劑體系包括附加的WO3 (附加3.5重量%的W)。在SCR催化床中包含額外的WO3不會(huì)導(dǎo)致與ABS形成相關(guān)的催化劑性能的任何顯著變化。在PERC催化劑體系中,PERC床的單獨(dú)還原部分34具有和基準(zhǔn)SCR組合物相同的組成,但是所提供的PERC催化劑的還原和氧化部分36具有含附加了 5g/ft3的Pd和5g/ft3的Pt的基準(zhǔn)SCR組合物。在PERCW催化劑體系中,提供了附加的3.5重量%的W。可以看出,PERCW催化劑體系中的還原和氧化部分36所包含的附加的3.5重量%的W基本減少了 ABS的形成。
[0045]操作條件=GHSV— 20,OOOhr-1, NH3:NOx 摩爾比例一I ?1.08,SO2 — 2ppm,H20 —20%,溫度 320 °C。
[0046]表I
[0047]
催化劑Inox的去除(% ) Iabs (相對分?jǐn)?shù))
SCR981.000
附加 3.5% W 的 SCR~970.985
PERC972.025
附加 3.5% W 的 PERCW 970.688
[0048]實(shí)施例3
[0049]發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),下游的還原和氧化部分中包含的附加鎢導(dǎo)致在特定濃度下ABS的形成大量減少。正如圖2和表I所示,舉例來說,發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),通過相對于單獨(dú)還原部分34在下游的還原和氧化部分36中提供2?8重量%的附加鎢導(dǎo)致了相對于整個(gè)催化床32中均勻分布鎢的情況ABS的形成明顯下降(ABS在2.0ppb以下且通常在l.0ppb以下)。在IGCC操作條件下,在中試規(guī)模試驗(yàn)臺(tái)(pilot scale testing rig)(催化模塊150x150x300 mm)中測試催化劑的示例性結(jié)果,并在下表2中闡述。例如,基準(zhǔn)SCR對照催化劑(表2中的SCR)具有如下組成:1.6% V/7.2% ff/3.0% Si/36.5% Ti0催化床32的單獨(dú)還原部分34具有和基準(zhǔn)SCR組合物相同的組成,而催化床32的還原和氧化部分36具有含附加的5g/ft3的Pd和5g/ft3的Pt的基準(zhǔn)SCR組合物。
[0050]改進(jìn)的PERC (PERCff)組合物在其還原和氧化部分36中相對于其單獨(dú)還原部分34具有附加的3.5重量% (以作為整體的催化體系的重量%計(jì))的WO3形式的鎢。在表2和圖2所示的實(shí)驗(yàn)條件下,PERCW催化體系中的單獨(dú)還原部分34和還原和氧化部分36之間的份額(split)為60:40體積%。如圖2所示,所包含的(例如被浸潰進(jìn)催化床32的還原和氧化部分36以減少ABS的量)附加鶴的最佳百分比在3?6重量%的范圍,從而還原和氧化部分中W的全部百分比達(dá)到10?16重量%。
[0051]操作條件=GHSV-20,OOOhr-1, NH3 = NOx 摩爾比例一I ?1.1,H20 — 20 %,溫度320。。。
[0052]表2
[0053]
催化劑|N0X去除(% ) |co去除(%) Inh3份額(ppm)~|abs (相對分?jǐn)?shù))
SCR 97.3 ?98.8~ -ΣΙTTOO
PERCW~ 97.5 ?97.7~ 960.190.515
[0054]盡管本文已經(jīng)給出并描述了本發(fā)明的各種實(shí)施方式,但顯而易見的是,只是以示例的方式提供這些實(shí)施方式。在不偏離本發(fā)明范圍的情況下,可以作出各種變型、改變和替代。相應(yīng)地,本發(fā)明僅受所附的權(quán)利要求的精神和范圍的限制。
【權(quán)利要求】
1.在含氨氣、氮氧化物(NOx)、S02和水的氣體流中選擇性催化還原氮氧化物(NOx)同時(shí)有效抑制銨鹽形成的方法,該方法包括: 通過使所述氣體流流過包含單獨(dú)還原的催化劑部分的催化床由氨氣來還原氮氧化物(NOx),所述單獨(dú)還原的催化劑部分包含第一含量的鎢;以及 氧化剩余的氨氣同時(shí)通過使所述氣體流流過位于所述催化床中的單獨(dú)還原的催化劑部分下游的還原和氧化催化劑部分來進(jìn)一步還原氮氧化物(NOx),所述還原和氧化催化劑部分包含大于所述第一含量的第二含量的鎢。
2.權(quán)利要求1所述的方法,其中所述單獨(dú)還原催化劑和所述還原和氧化催化劑部分各自還包括五氧化二fL和二氧化鈦。
3.權(quán)利要求1所述的方法,其中所述還原和氧化催化劑部分還包括對促進(jìn)氧化反應(yīng)有效的量的至少一種鉬族金屬。
4.權(quán)利要求1所述的方法,其中所述鎢的第二含量比所述鎢的第一含量高2?8重量%,以所述催化床的重量%計(jì)。
5.權(quán)利要求4所述的方法,其中所述鎢的第二含量比所述鎢的第一含量高6重量%,以所述催化床的重量%計(jì)。
6.權(quán)利要求1所述的方法,其中所述鎢的第一含量和所述鎢的第二含量的總量為所述催化床重量的12?38重量%。
7.權(quán)利要求1所述的方法,其中在所述還原和氧化催化劑部分中鎢的總量為所述催化床重量的10?16重量%。
8.權(quán)利要求1所述的方法,其中所述還原催化劑部分與所述還原和氧化催化劑部分的比例為60:40,以所述催化床的體積%計(jì)。
9.權(quán)利要求1所述的方法,其進(jìn)一步包括在共同的整料基底上提供所述單獨(dú)還原的催化劑部分和所述還原和氧化催化劑部分。
10.權(quán)利要求1所述的方法,其中所述氣體流包括10?25體積%的水、5?18體積%的O2和5?20ppm的SO2。
11.權(quán)利要求1所述的方法,其中以氧化鎢的形式提供所述第一含量的鎢和所述第二含量的鎢。
12.權(quán)利要求所述I的方法,其進(jìn)一步包括在燃?xì)廨啓C(jī)的廢氣流的流動(dòng)路徑上安裝所述催化床,其中所述廢氣流包括氮氧化物(NOx)、CO、烴、H2O, O2和S02。
13.權(quán)利要求9所述的方法,其進(jìn)一步包括在整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)發(fā)電系統(tǒng)中的燃?xì)廨啓C(jī)的廢氣流的流動(dòng)路徑上安裝所述催化床,所述整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)發(fā)電系統(tǒng)合成用于所述燃?xì)廨啓C(jī)的含氫燃料。
14.用于在包括至少氨、氮氧化物(NOx)、S02和水的氣體流中選擇性催化還原氮氧化物(NOx)同時(shí)有效抑制銨鹽形成的催化床,該催化床包括: 用于還原所述氣體流中的氮氧化物(NOx)的單獨(dú)還原的催化劑部分,所述單獨(dú)還原的催化劑部分包含第一含量的鎢;和 位于所述催化床中的單獨(dú)還原的催化劑部分下游的用于氧化剩余的氨并同時(shí)進(jìn)一步還原氮氧化物(NOx)的還原和氧化催化劑部分,所述還原和氧化催化劑部分包含大于所述第一含量的第二含量的鎢。
15.權(quán)利要求14所述的催化床,其中所述還原和氧化催化劑部分還包括對促進(jìn)氧化反應(yīng)有效的量的至少一種鉬族金屬,其中所述鎢的第二含量比所述鎢的第一含量高2?8重量%,以所述催化床的重量%計(jì)。
16.權(quán)利要求14所述的催化床,其中所述鎢的第二含量比所述鎢的第一含量高3?6重量%,以所述催化床的重量%計(jì)。
17.權(quán)利要求16所述的催化床,其中所述第一含量的鎢和所述第二含量的鎢來自氧化鎢。
18.權(quán)利要求14所述的催化床,其中所述第一含量的鎢和所述第二含量的鎢的總量為所述催化床重量的12?38重量%。
19.權(quán)利要求14所述的催化床,其中所述單獨(dú)還原的催化劑部分與所述還原和氧化催化劑部分的比例為60:40,以所述催化床的體積%計(jì)。
20.發(fā)電設(shè)備,包括 在空氣中燃燒燃料以產(chǎn)生軸功率和包括氮氧化物(NOx)、一氧化碳和烴的廢氣流的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī);和 在使廢氣進(jìn)入大氣之前用于接收所述廢氣的處理設(shè)備,所述處理設(shè)備包括權(quán)利要求14所述的催化床。
【文檔編號】B01D53/94GK104136098SQ201380009174
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年2月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月13日
【發(fā)明者】A.索波勒夫斯基 申請人:西門子能量股份有限公司