專(zhuān)利名稱(chēng):從燃燒氣體排除氮和硫的氧化物之方法和裝置的制作方法
本發(fā)明涉及從燃燒產(chǎn)物排除氮和硫的氧化物的技術(shù)。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及使在煙道氣中的一氧化氮(NO)轉(zhuǎn)變成二氧化氮(NO2)、以及在煙道氣排放到大氣之前從該煙道氣排除伴生的硫氧化物(SOx)和氮氧化物(NOx)的技術(shù)。
最近，對(duì)于空氣污染的問(wèn)題逐漸為人們所關(guān)心。這種污染的一主要來(lái)源是由電力發(fā)電廠的放出物。例如在發(fā)電站鍋爐中，由于在該鍋爐中所用的燃料的燃燒而產(chǎn)生氮和硫的氧化物。該氮氧化物可能是燃料中含氮的化合物的熱解產(chǎn)物，也可能是在高溫下，N2和O2的反應(yīng)產(chǎn)物(叫做氮的固定)。通常氮的氧化物是以一氧化氮(NO)出現(xiàn)，但也有其他氮的氧化物出現(xiàn)，特別是NO2，通常是以小數(shù)量出現(xiàn)。氮的氧化物在此以NOx表示。硫的氧化物主要以SO2出現(xiàn)以及出現(xiàn)微量的SO3。硫的氧化物在此以SOx表示。
SOx和NOx的放出物最好在排放到大氣之前從該煙道氣中排除，因?yàn)镾Ox和空氣的水蒸氣結(jié)合而形成硫的酸。同樣，NOx和空氣的水蒸氣結(jié)合而形成氮的酸。這些酸再以“酸雨”落到地面，不良地造成環(huán)境更酸性。氮的氧化物藉著形成光化學(xué)煙霧也造成空氣的污染。
提供比較低含量的SOx和NOx的放出物的一種方法是使用純凈的燃料，例如輕燃料油或天然氣，但這些是昂貴的。較廉價(jià)的燃料，例如煤，產(chǎn)生很高含量的不可控制的NOx和SOx的污染。如果可以利用一種同時(shí)達(dá)成NOx/SOx控制的低成本的方法，那么類(lèi)似煤這種不清潔的燃料可以被使用者使用并帶來(lái)相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)利益。
本發(fā)明涉及使NO轉(zhuǎn)變成NO2的一方法，其步驟包括用一注射氣體和一含NO的氣流接觸以使NO轉(zhuǎn)變成NO2，該注射氣體包含過(guò)氧引發(fā)劑的足夠的氧。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所提供的方法是用來(lái)從一氣流排除氮氧化物和硫氧化物。這一方法包含的步驟是將包含氮氧化物和硫氧化物的第一氣流在一轉(zhuǎn)化區(qū)和一注射氣體接觸，其中該氮氧化物包含NO對(duì)NO2的摩爾比例大于4的NO和NO2，而該注射氣體包含氧和汽化的過(guò)氧引發(fā)劑。該氧和汽化的過(guò)氧引發(fā)劑所出現(xiàn)的數(shù)量是約在該轉(zhuǎn)化區(qū)內(nèi)使NO變成NO2，由此造成離開(kāi)該轉(zhuǎn)化區(qū)的氣流具有小于大約2的NO對(duì)NO2的摩爾比例。在吸收區(qū)中，該所造成的氣流和對(duì)氮和硫的氧化物的細(xì)粒吸收劑接觸，由此從該氣流中排除該氮和硫的氧化物。
本發(fā)明也涉及用來(lái)進(jìn)行上述方法的裝置。在一實(shí)施例中該裝置包含二個(gè)區(qū);使NO轉(zhuǎn)變成NO2的一轉(zhuǎn)化區(qū)和從該轉(zhuǎn)化區(qū)出去的氣流排除SOx和NOx的吸收區(qū)。該NO變成NO2的轉(zhuǎn)化區(qū)包括一具有一出口和一進(jìn)口的氣體導(dǎo)管，兩口中間是氣體接觸部分。提供導(dǎo)引第一氣流進(jìn)入該氣體導(dǎo)管入口的裝置，該氣流包含NO、NO2和硫氧化物。也提供導(dǎo)引注射氣體進(jìn)入該氣體導(dǎo)管的接觸部份的裝置以接觸第一氣流所包含的NO、NO2和硫氧化物，該注射氣體包含過(guò)氧引發(fā)劑和氧。該過(guò)氧引發(fā)劑和氧所出現(xiàn)的數(shù)量足夠使NO轉(zhuǎn)變成NO2，由此提供從該接觸部份出去的第二氣流。該吸收區(qū)包含的裝置是接收第二氣體由NO變成NO2的轉(zhuǎn)化區(qū)出來(lái)的裝置，以及導(dǎo)引一基本上干燥的細(xì)粒吸收劑進(jìn)入第二氣流的裝置。該吸收劑從該氣流排除硫和氮的氧化物。最后提供從第二氣流排除反應(yīng)過(guò)的吸收劑和未反應(yīng)的吸收劑的裝置，以提供一清潔的廢氣流，該廢氣流被排放到大氣中。
參照下列的詳細(xì)說(shuō)明、權(quán)利要求
書(shū)和附圖加以深思之后，對(duì)于本發(fā)明所述的這些和其他的特征、目的、和優(yōu)點(diǎn)會(huì)更完全地了解，其中
圖1是一鍋爐和所聯(lián)結(jié)的污染控制設(shè)備的一實(shí)施例的示意透視圖，可用于本案發(fā)明的原理的實(shí)施上;
圖2是圖1 2-2線(xiàn)的示意的橫斷面圖;
圖3是圖1 3-3線(xiàn)的示意的部分橫斷面圖;
圖4是圖1中所示的該預(yù)熱器的示意的部分橫斷面圖;
圖5是實(shí)施例1所用的裝置的示意圖;
圖6是實(shí)施例2所用的裝置的示意圖;
圖7是實(shí)施例3所用的裝置的示意圖;
圖8和圖9是在下列情況下實(shí)施例3結(jié)果的表示圖入口SO2濃度475ppm;過(guò)量O2-4%;入口CO2-12%;入口H2O-小于1%;氬載體-其余;
圖10顯示所排除的NOx和SOx的百分比是所用吸收劑的化學(xué)計(jì)量比例的函數(shù)。
圖11是NOx吸收作用系統(tǒng)的示意圖，在本發(fā)明的實(shí)施中，裝在袋室的下游。
參閱圖1，表示出符合本發(fā)明的實(shí)施原理的鍋爐脫氣污染的控制系統(tǒng)的一代表性實(shí)施例。鍋爐10可以用煤或石油燃燒，包括燃燒器部份12，其中空氣由一鼓風(fēng)機(jī)14供應(yīng)，在燃燒器15中燃燒，例如產(chǎn)生大約2200°F的溫度的爐氣。
該爐氣(煙道氣)依據(jù)所燃燒燃料的組成，包含從該燃燒區(qū)燃燒的產(chǎn)物、未燃燒的燃料和空氣，并且一般地也包含不符合標(biāo)準(zhǔn)的SOx、NOx和細(xì)粒的污染物。符合本發(fā)明的實(shí)施原理所提供的技術(shù)，是在將該煙道氣排放到大氣之前用來(lái)排除包含SOx和NOx的這些污染物。煙道氣從該燃燒器部份12通過(guò)該鍋爐下游的一懸垂的部份16，藉此使熱熔體流過(guò)管18。當(dāng)煙道氣離開(kāi)該懸垂部份并流過(guò)導(dǎo)管20，也就是鍋爐的后腔時(shí)，在一實(shí)施例中大約是1200°F。從該后腔20，該煙道氣通過(guò)該鍋爐的對(duì)流部份22，當(dāng)熱流體流過(guò)該對(duì)流部分的管23時(shí)溫度下降。在一實(shí)施例中，在該對(duì)流部份的出口該煙道氣的溫度大約是800°F。該煙道氣從該對(duì)流部分通過(guò)一空氣預(yù)熱器24以預(yù)熱該鍋爐供給的空氣，再進(jìn)入該系統(tǒng)的吸收區(qū)(以25大致表示)。在該說(shuō)明的實(shí)施例中包括一袋室(baghouse26)。在一實(shí)施例中，當(dāng)煙道氣進(jìn)到該系統(tǒng)的吸收區(qū)時(shí)，其溫度大約是325°F。在吸收區(qū)里，藉用NOx和SOx的細(xì)粒吸收劑來(lái)排除在該煙道氣中的NOx和SOx。該煙道氣通過(guò)在該袋室中的袋28(只顯示一個(gè))，在此該NOx和SOx以及其他夾帶的包含該細(xì)粒吸收劑的物質(zhì)都被排除掉。在該說(shuō)明的實(shí)施例中，清潔的煙道氣經(jīng)由一導(dǎo)管30從該袋室排放到大氣，該導(dǎo)管導(dǎo)引到一煙道氣囪。
一般地，由該鍋爐的燃燒器部份12出來(lái)的NOx，包含大約95%NO和大約5%NO2。發(fā)現(xiàn)到如果在該煙道氣中NO對(duì)NO2的摩爾比例降低到大約2的水準(zhǔn)時(shí)，藉著下面本發(fā)明的實(shí)施中所說(shuō)明的細(xì)粒吸收劑，可觀察到令人驚訝的高水準(zhǔn)的NOx的排除。因此在本發(fā)明所提供的第一技術(shù)中，在該煙道氣中的NO被轉(zhuǎn)變成NO2。該轉(zhuǎn)變的完成是將該含NO的煙道氣流和一注射氣體接觸以使NO轉(zhuǎn)變成NO2，該注射氣體包含有過(guò)氧基(HO2)的引發(fā)劑物質(zhì)和足夠的氧。最好，如下面較詳細(xì)說(shuō)明的，在該過(guò)氧引發(fā)劑接觸該含NO的煙道氣之前，先被加熱和汽化。
在上述過(guò)氧基存在之下發(fā)生該反應(yīng)(NO轉(zhuǎn)變成NO2)。例如，使用丙烷時(shí)該過(guò)氧引發(fā)劑的典型的轉(zhuǎn)化反應(yīng)是
(過(guò)氧基)反應(yīng)發(fā)生在大約842°F。NO再依據(jù)下列反應(yīng)轉(zhuǎn)變成NO2
已經(jīng)顯示出只有當(dāng)氧出現(xiàn)的比例大于大約3%，這些反應(yīng)方會(huì)發(fā)生到令人滿(mǎn)意的程度。例如已知道在過(guò)量的O2的含量為3%的煙道氣中，NO轉(zhuǎn)變成NO2的轉(zhuǎn)化率小于20%;如果該煙道氣的過(guò)量O2是增加到9%或以上時(shí)，則可以獲得至少大約90%的轉(zhuǎn)變。在該煙道氣中以3%到5%過(guò)量O2之下鍋爐操作最有效率，這取決于多個(gè)因素，包括形成煙的趨勢(shì)、鍋爐在促進(jìn)空氣/燃料混合的效率、空氣預(yù)熱器的漏泄和/或其他因素。在像9%過(guò)量O2這樣高水準(zhǔn)之下操作鍋爐是不良的，雖然這比例會(huì)獲得所要的NO轉(zhuǎn)化成NO2的轉(zhuǎn)變比例，因?yàn)橄鄬?duì)于一規(guī)定產(chǎn)量的鍋爐，為了適應(yīng)所增加的煙道氣的流量其大小必需要大很多。此外，增加過(guò)量的氧會(huì)造成較低效率的鍋爐操作，因?yàn)閺脑摕焽栌写罅康臒釗p失。
如下面的詳細(xì)說(shuō)明，依據(jù)本發(fā)明所提供的技術(shù)，在煙道氣從大約800°F到大約1400°F之間在一傳統(tǒng)鍋爐的對(duì)流部份中提供了所要的高水準(zhǔn)的NO轉(zhuǎn)化成NO2的轉(zhuǎn)變。完成上述轉(zhuǎn)變，不要增加該鍋爐的大小并且還維持煙道氣中氧的濃度在3%到5%的范圍之中。這種NO對(duì)NO2的轉(zhuǎn)變是本發(fā)明的一個(gè)重要特征。
再參閱圖1，執(zhí)行上述說(shuō)明的NO轉(zhuǎn)變成NO2的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)或裝置，大致以32表示，依據(jù)本發(fā)明的實(shí)踐是裝設(shè)在鍋爐10上面。在一實(shí)施例中，該轉(zhuǎn)化系統(tǒng)32包括一空氣壓縮機(jī)34、過(guò)氧引發(fā)劑物質(zhì)例如丙烷的來(lái)源(未標(biāo)示)、一預(yù)混合器/預(yù)熱器單元35和一氣體注射柵條36。在該預(yù)混合器/預(yù)熱器中，從空氣壓縮機(jī)34的空氣和過(guò)氧引發(fā)劑(例如丙烷)混合并且將丙烷加熱。已加熱(汽化)的丙烷再通過(guò)管38進(jìn)入一歧管(未標(biāo)示)。由此進(jìn)入組成該氣體注射柵條36的一排分配管39。在該說(shuō)明的實(shí)施例中，該管39位于鍋爐10的后腔20之中，正好在該鍋爐對(duì)流部分22的上游。
該注射柵條36最好延伸進(jìn)入鍋爐的后腔或氣體接觸部份，以橫過(guò)氣體流動(dòng)的方向橫截該煙道氣流。該管39的排列除參閱圖1外可參閱圖2和3，可獲得較佳的了解。多個(gè)管39構(gòu)成柵條36，彼此之間相平行并以它們的長(zhǎng)軸橫過(guò)該煙道氣的流動(dòng)方向。每一管39沿著它的長(zhǎng)度有多個(gè)孔40，作為汽化丙烷的噴嘴。最好如圖1所示，該孔的排列要能致使已加熱丙烷的流動(dòng)方向與橫過(guò)該排列管的一假想平面偏離大約10°到20°。這種設(shè)置使該已加熱的丙烷被引進(jìn)煙道氣流時(shí)不會(huì)衡擊在相鄰的分配管上，藉此減少管內(nèi)煙灰的形成并促進(jìn)噴嘴的清潔。最好該加熱的丙烷是按所示的煙道氣流動(dòng)的方向引進(jìn)。在這個(gè)實(shí)施例中，因?yàn)樵撈閺脑摲峙涔苓M(jìn)入該煙道氣的下游，所以該管不會(huì)被從丙烷氧化反應(yīng)所形成的煙灰涂層。
轉(zhuǎn)看圖4，顯示本發(fā)明實(shí)施例中所用的具體的預(yù)混合器/預(yù)熱器35的部分橫截面圖。所列舉的預(yù)混合器/預(yù)加熱器是John B.Zink公司所銷(xiāo)售的型式的改進(jìn)，并且確認(rèn)是TH-210型。
丙烷(或其他的過(guò)氧引發(fā)劑)經(jīng)由一主要?dú)怏w連合物40引進(jìn)該預(yù)混合器/預(yù)加熱器?？諝?、氧或再循環(huán)煙道氣或其混合物在入口42被引進(jìn)。依據(jù)本發(fā)明，所提供的空氣/丙烷混合物中的氧是超過(guò)燃燒該丙烷所需的化學(xué)計(jì)量的數(shù)量，該混合物在一燃燒器的氣體管尖44點(diǎn)火，例如藉著一引火物。燃燒丙烷所形成的燃燒氣體由一套筒48的末端放出，然后和經(jīng)由連合物50引進(jìn)該預(yù)混合物/預(yù)加熱器的丙烷混合。(在使用該預(yù)混合器/預(yù)加熱器的一實(shí)施例中，加熱該丙烷到室溫和大約800°F之間)。該加熱的汽化丙烷和過(guò)量的氧(注射氣體)由該預(yù)混合器/預(yù)加熱器流過(guò)管38進(jìn)入柵條36的分配管39。注射氣體由該柵條36被引進(jìn)后腔導(dǎo)管20，正好是在該鍋爐對(duì)流部份22的上游。
該注射氣體以一足夠的數(shù)量和一足夠的速度以提供這種氣體的一障礙或掩蓋，橫截面地橫過(guò)含NO煙道氣流的流動(dòng)方向而基本上延伸橫過(guò)全部后腔(導(dǎo)管)20。該含NO的氣流當(dāng)它流過(guò)該導(dǎo)管時(shí)，接觸到該注射氣體(該汽化的過(guò)氧引發(fā)劑和氧)。當(dāng)在煙道氣中的NO接觸到該汽化的注射氣體混合物時(shí)，根據(jù)上述反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ，該NO轉(zhuǎn)變成NO2。
在本發(fā)明實(shí)施的一典型的實(shí)施例中，用丙烷作為過(guò)氧引發(fā)劑。在注射進(jìn)入該煙道氣流之時(shí)，該加熱的丙烷/氧混合物(該注射氣體)的溫度最好低于大約800°F。溫度大于大約800°F時(shí)該過(guò)氧基會(huì)在該注射氣體引進(jìn)該煙道氣流之前形成。因?yàn)樵撨^(guò)氧基的壽命是小于大約40毫秒，所形成的過(guò)氧基在引進(jìn)該煙道氣之前可能會(huì)熄滅，因此不適用于該轉(zhuǎn)化反應(yīng)。因此該丙烷(注射氣體)在該預(yù)混合器/預(yù)加熱器35或在該注射柵條39中加熱至大于大約800°F是不好的。
最好該注射氣體中的O2的含量是占大約5%到大約20%的體積。當(dāng)鍋爐煙道氣也包含低含量的O2，一般地低于5%時(shí)，如果氧的濃度少于5%，則不足以造成比較高的NO變成NO2的轉(zhuǎn)化率。相反，提供大于約20%的O2是不經(jīng)濟(jì)的或是不需要的。
本發(fā)明的一重要特征是在該反應(yīng)點(diǎn)(NO轉(zhuǎn)變成NO2的位置)所提供的氧濃度，藉著高氧含量的注射氣體足夠促進(jìn)這種轉(zhuǎn)變。這種足夠氧的提供完成，不需要在該鍋爐煙道氣中有高達(dá)9%(或更多)的過(guò)量的O2的，因此不需要增加該鍋爐的大小。
在和注射氣體接觸時(shí)，含NO的氣流最好在從大約800°F到大約1400°F的溫度。低于800°F，溫度不夠高，不能產(chǎn)生所需要的過(guò)氧基。因此如果有發(fā)生任何轉(zhuǎn)變也是極少。另一方面，當(dāng)該煙道氣的溫度大于約1400°F時(shí)，不同的烴基居多，結(jié)果使NO還原成氮?dú)舛茄趸蒒O2。
通常在鍋爐系統(tǒng)中，含NO的煙道氣有從大約每秒30英尺到大約每秒70英尺的速度。最好，該注射氣體橫切含NO的氣流的路徑噴進(jìn)該導(dǎo)管20的速度，比含NO的煙道氣流的速度至少要高大約10倍。該注射氣體需要有這個(gè)高速度，部份是為了使這種注射氣體形成一障礙或掩蓋橫切該全部煙道氣的流動(dòng)路徑。因此所有的煙道氣當(dāng)它通過(guò)鍋爐的對(duì)流部份時(shí)，必需通過(guò)和接觸到該注射氣體。
在一代表性的實(shí)施例中，一含NO的煙道氣流進(jìn)入該后腔20是在1200°F以每秒30英尺的一速度以每秒11，800立方英尺(CFM)的容積流動(dòng)速率供給。小于800°F的注射氣體以650(CFM)供給導(dǎo)入該分配管39，在這個(gè)實(shí)施例中，總共有168個(gè)注射孔，每一孔的直徑大約是0.187英寸。在這個(gè)實(shí)施例中該注射氣體的速度大約每秒600英尺。該注射氣體橫過(guò)該鍋爐的后腔20的整個(gè)橫截面而提供一掩蓋。所有的煙道氣從該燃燒器部份12通過(guò)進(jìn)入該鍋爐對(duì)流部份22再通過(guò)該注射氣體的掩蓋。該含NO的煙道氣和該注射氣體的接觸，造成在煙道氣中的NO轉(zhuǎn)變成NO2。
雖然上述說(shuō)明的該汽化過(guò)氧引發(fā)劑物質(zhì)是丙烷，但可預(yù)想到的是其他的這種過(guò)氧引發(fā)劑物質(zhì)也可使用。在此所用的“過(guò)氧引發(fā)劑”包括烴，也就是只包含碳和氫的化合物，包括碳、氫和氧(氧取代的烴)的化合物，和只含氫和氧的物質(zhì)，例如過(guò)氧化氫。也可以使用氫氣。
在本發(fā)明的實(shí)施原理中可用的“過(guò)氧引發(fā)劑”的例子包括(但不限于)丙烷、苯、乙烷、乙烯、正-丁烷、正-辛烷、甲烷、氫、甲醇、異丁烷、戊烷、乙炔、甲基醇、乙基醇、丙酮、冰醋酸、乙基醚、丙基醇、硝苯基醇、甲基乙基酮、丙烯、甲苯、甲醛、樟腦、醚和乙二醇和其混合物。此外如上所述，也可以使用過(guò)氧化氫和氫氣。
在鍋爐的煙道氣中，在低水準(zhǔn)的過(guò)量O2之下，使用包含氧，例如，甲醇、過(guò)氧化氫等等或醚的過(guò)氧引發(fā)劑，不論單獨(dú)使用或和類(lèi)似丙烷之類(lèi)的烴結(jié)合使用，都會(huì)提供一另外的氧源而會(huì)促進(jìn)NO轉(zhuǎn)變成NO2。
實(shí)施例1在鍋爐的對(duì)流通道中NO轉(zhuǎn)變成NO2在一鍋爐的對(duì)流通道中進(jìn)行NO轉(zhuǎn)變成NO2的試驗(yàn)。轉(zhuǎn)到圖5，顯示在本實(shí)施例的試驗(yàn)中所用的鍋爐51的示意圖。鍋爐51是一10馬力(H.P.)的耐火管鍋爐，由加州洛杉磯的McKenna Boiler Works所制造的。其加熱表面是64平方英尺，具有125Psig的蒸氣壓力等級(jí)。該燃燒器用一火花點(diǎn)火機(jī)來(lái)氣體點(diǎn)火。
一不銹鋼注射探針52伸入該鍋爐的對(duì)流通道54。該探針有18個(gè)徑向的注射氣體的孔56通過(guò)它的壁(只列出6個(gè)這種孔)。該探針的空氣供應(yīng)是由空氣壓縮機(jī)(未標(biāo)示)提供，在20Psig，供應(yīng)的速率超過(guò)7SCFM。這些試驗(yàn)的探針的注射壓力為5.0Psig。在該探針末端該氣體注射的溫度是約250°F，是在該探針內(nèi)面用一熱電偶(未標(biāo)示)所測(cè)定的。在5.0Psig下該計(jì)算的氣體流動(dòng)速率約5.3SCFM，等于該全部煙道氣流速的4%和8%之間，依據(jù)燃燒的狀況。
在該探針附近的對(duì)流通道區(qū)進(jìn)行詳細(xì)的溫度調(diào)查。當(dāng)注射空氣和丙烷時(shí)進(jìn)行這些試驗(yàn)，以獲得溫度調(diào)查的資料，包括該注射探針在燃燒狀況上的效果。
為了進(jìn)行該試驗(yàn)，NO氣通過(guò)一汽門(mén)57注射入風(fēng)扇60的排放處的一燃燒器58。該NO和丙烷注射的速率以轉(zhuǎn)子流量計(jì)(未標(biāo)示)控制。煙道氣樣本以大約2.5SCFM的速率連續(xù)從一鍋爐煙囪62上的一樣本汽門(mén)回收。該汽體樣本通過(guò)-NO-NOx分析器和一氧的探測(cè)器來(lái)作過(guò)量O2的測(cè)定。
該煙道氣的流速以二種方法來(lái)測(cè)定。第一種方法是基于已知的NO加入的速率并測(cè)定NOx在該煙囪氣中的濃度。這方法預(yù)測(cè)的煙道氣流速比實(shí)際的低，這是由于發(fā)生在該燃燒中NO的破壞。第二種方法是基于測(cè)定在煙道氣過(guò)量氧含量的增加，是藉著經(jīng)由該注射探針加入一已知速率的周?chē)諝鈱?dǎo)致的。在該試驗(yàn)中NO加入的速率是不變的。
用第一種方法，以1.03SCFH加入NO氣造成在3%干燥O2下276ppm的NOx，對(duì)天然燃料在3%干燥O2下用9565SCF/MMBTU的燃燒因素，該煙道氣的流速計(jì)算出來(lái)是62.2SCFM(3%干燥的O2)等于400，000BTU/hr的燃燒速率。
用第二方法，以5.45SCFM加入周?chē)目諝?20.9%O2)，在煙道氣過(guò)量干燥氧的含量從3.4%作等量的增加到4.2%。所計(jì)算出的煙道氣流速是68.2SCFM(3%干燥的O2)。兩種方法的平均值在3%，干燥O2下是65.2SCFM。
在該注射空氣和丙烷打開(kāi)之前和之后，鍋爐作業(yè)的特性的特定比較列于下列的第1表和第2表中。第1試驗(yàn)(顯示于第1表)是在730000BTU/hr的最大燃燒速率下進(jìn)行的。用3.2%的過(guò)量O2，大約2480ppm的丙烷以及大約6.2SCFM的周?chē)諝饨?jīng)由該探針52注射進(jìn)入該煙道氣。在1350°F的氣體溫度下，這方法造成55%的NO轉(zhuǎn)變成NO2。所用丙烷的數(shù)量大約是全部所用燃料的6.8%。該煙道氣的過(guò)量O2的含量增加到3.7%。
在第二試驗(yàn)中(顯示在第2表)該燃燒速率減低到大約60%的最大值，通常被期望會(huì)造成該過(guò)量O2含量的增加。用3.4%的過(guò)量O2，大約1900ppm的丙烷以及大約5.5SCFM的周?chē)諝庾⑷朐摕煹罋庵?。?230°F的氣體溫度下造成了71%的NO轉(zhuǎn)變成NO2。所用的丙烷數(shù)量大約是所用全部燃料的大約5.4%。該煙道氣的過(guò)量O2含量增加到4.2%。
這些試驗(yàn)顯示在該鍋爐中該煙道氣在從800°F到1400°F的適當(dāng)溫度范圍的一地點(diǎn)，注入含周?chē)諝夂捅榈囊活A(yù)混合氣體到一傳統(tǒng)的鍋爐，可以達(dá)成高水準(zhǔn)的NO轉(zhuǎn)變成NO2。使一寬范圍的燃燒狀況下可以獲得55%和71%之間的轉(zhuǎn)變百分比，并且該注射探針?biāo)鶎?dǎo)致的煙道氣過(guò)量O2的增加限制在該最初情況以上的小于1.0%。
不用驟冷煙道氣的溫度就可完成NO對(duì)NO2的轉(zhuǎn)變。例如在所進(jìn)行的試驗(yàn)中，該轉(zhuǎn)變發(fā)生在大約40毫秒的時(shí)間內(nèi)，并且該煙道氣的溫度的下降是由于注射氣體的冷卻效果所導(dǎo)致的，只有從大約50°F到大約80°F。但是，由該丙烷的放熱反應(yīng)作用所導(dǎo)致的該煙道氣和注射氣體的溫度增加，是從大約220°F到大約310°F，由此在該探針注射點(diǎn)的地區(qū)和在該混合地區(qū)產(chǎn)生煙道氣溫度的凈增加，該地區(qū)是發(fā)生NO轉(zhuǎn)變成NO2的地方。
表1丙烷注射前 丙烷注射后燃燒速率 730，000BTU/hr 780，000BTU/hr煙道氣的流速 142SCFM(濕的) 148SCFM(濕的)探針深度 6.5英寸 6.5英寸煙道氣溫度 1430°F±50°F 1350°F±50°F注射壓力 0 5.0psig注射氣體百分比 0 4.4%煙道氣丙烷的速率 0 0.367SCFM丙烷/煙道氣 0 2480ppm(濕的基礎(chǔ))煙道氣的氧 3.2%(干燥的) 3.7%(干燥的)NO的濃度3%O，干燥的 147ppm 66ppmNO轉(zhuǎn)變的百分比 基本組分 55%
表2丙烷注射前 丙烷注射后燃燒速率 400，000BTU/hr 420，000BTU/hr煙道氣的流速 77.6SCFM(濕的) 83.1SCFM(濕的)探針深度 2.75英寸 2.75英寸煙道氣溫度 1010°F±50°F 1230°F±50°F注射壓力 0 5.0psig注射氣體百分比 0 7.0%煙道氣丙烷的速率 0 0.159SCFM丙烷/煙道氣 0 1910ppm(濕的基礎(chǔ))煙道氣的氧 3.4%(干燥的) 4.2%(干燥的)NO的濃度3%O，干燥的 131ppm 38ppmNO轉(zhuǎn)變的百分比 基本組分 71%再轉(zhuǎn)到圖1，在該煙道氣通過(guò)NO轉(zhuǎn)變成NO2的轉(zhuǎn)化區(qū)之后，包括降低水準(zhǔn)的NO和增加水準(zhǔn)的NO2的該煙道氣從該鍋爐10的對(duì)流部分通過(guò)一空氣預(yù)熱器部分24，再進(jìn)入該系統(tǒng)的吸收區(qū)25。(因?yàn)镹O轉(zhuǎn)變成NO2發(fā)生在該鍋爐的地區(qū)，該地區(qū)是在柵條36和在對(duì)流部分22中的最頂管23之間，這個(gè)空間在此叫作“轉(zhuǎn)化區(qū)”)。在一實(shí)施例中該系統(tǒng)的吸收部分(區(qū))包括當(dāng)氣流由NO變成NO2的轉(zhuǎn)化區(qū)出來(lái)時(shí)，接收該氣流的裝置;和引導(dǎo)一基本上干燥的細(xì)粒吸收劑進(jìn)入該氣流的裝置，用來(lái)吸收硫和氮的氧化物以提供已反應(yīng)的吸收劑。也提供由該氣流排除該已反應(yīng)的吸收劑和任何未反應(yīng)的吸收劑，以提供一清潔的廢氣流而可以排放入大氣中的裝置。
圖1的說(shuō)明的實(shí)施例中，在該袋室26的入口引進(jìn)一干燥的細(xì)粒的鈉基吸收劑如Trona或Nahcolite到該氣流中。(Trona是Na2CO3NaHCO32H2O而Nahcolite是NaHCO3)。新鮮的吸收劑儲(chǔ)放在一或多個(gè)給料斗64中，并且經(jīng)由位于該給料斗64下面的一旋轉(zhuǎn)鎖閥進(jìn)入由一鼓風(fēng)機(jī)68所提供的空氣流之中。由該袋室給料斗69的一些部分反應(yīng)的吸收劑，經(jīng)由位于給料斗69下面的旋轉(zhuǎn)鎖閥67再循環(huán)進(jìn)入由該鼓風(fēng)機(jī)68所提供的一空氣流中。依據(jù)主要燃料的灰含量，從該袋室給料斗69的吸收劑有85%那么多可以再循環(huán)，以增加吸收劑的利用和NOx/SOx吸收反應(yīng)的效率。從該袋室給料斗69的其余吸收劑當(dāng)作耗用的吸收劑物質(zhì)排放掉。(如果需要，該吸收劑的運(yùn)送介質(zhì)可以是蒸氣或煙道氣等，或蒸氣和煙道氣和空氣的混合物)該空氣流和夾帶的吸收劑通過(guò)在一排管70的許多孔或噴嘴(未標(biāo)示)，該管延伸進(jìn)入靠近該袋室進(jìn)口的煙道氣流動(dòng)路徑之中。也可以提供包括分立的排放汽門(mén)29的煙道氣體和吸收劑的分布歧管或?qū)Ч?7，以在該袋室的過(guò)濾表面促進(jìn)煙道氣和吸收劑物質(zhì)的均勻分布。該細(xì)粒吸收劑和該煙道氣中的NOx和硫的氧化物(SOx)反應(yīng)，以從該煙道氣中移去SOx和NOx。所用的吸收劑的平均粒子大小最好小于60微米，以促進(jìn)在該氣流中氣體一固體的分布，而促進(jìn)固體在該袋室的過(guò)濾表面的更均勻分布，造成從該氣體的SOx和NOx的更有效地吸收。該煙道氣和細(xì)粒的吸收劑進(jìn)入該袋室，在該處氣體通過(guò)該過(guò)濾表面28，并以清潔的煙道氣排放通過(guò)該導(dǎo)管30到該煙囪并進(jìn)入大氣中。最好由該歧管27延伸的噴嘴29向上導(dǎo)引該煙道氣進(jìn)入該袋室的過(guò)濾表面。該細(xì)粒吸收劑藉著支撐在該袋上的過(guò)濾表面由該煙道氣被過(guò)濾掉。在一連續(xù)的袋清潔循環(huán)中，該細(xì)粒吸收劑加上由該燃料的任何不可燃燒的灰被排出并掉進(jìn)該排放給料斗69中，被丟棄或再循環(huán)以進(jìn)一步使用。藉旋轉(zhuǎn)鎖閥和傳送管(未標(biāo)示)的適當(dāng)連結(jié)，可以調(diào)整該再循環(huán)的比例。
使用類(lèi)似碳酸氫鈉之類(lèi)的鈉基吸收劑以從煙道氣移去硫氧化物和氮氧化物所包含的化學(xué)，參看下列的反應(yīng)式可以了解
該全部反應(yīng)作用是
也想到會(huì)發(fā)生下列反應(yīng)
由前述的反應(yīng)可以看出在該煙道氣中需要出現(xiàn)SO2以使NO2被NaHCO3所排除。在類(lèi)似反應(yīng)Ⅵ的一反應(yīng)中，在有SO2之下氧化氮也被吸收在NaHCO3的物質(zhì)或Trona材料上，而形成NaNO2的副產(chǎn)品。當(dāng)接觸煙道氣時(shí)，該NaNO2副產(chǎn)品可被氧化成NaNO3。
已經(jīng)觀察到的另外反應(yīng)是在用干燥的鈉基細(xì)粒吸收劑吸收NOx和SOx之時(shí)，一些氧化氮(NO)轉(zhuǎn)變成二氧化氮(NO2)。這個(gè)反應(yīng)的化學(xué)式不完全了解，但會(huì)在實(shí)施例7中說(shuō)明，本發(fā)明的實(shí)施可用來(lái)減少由SOx/NOx吸收部份所排除的二氧化氮(NO2)的總量。為了證明二氧化氮(NO2)被吸收，使用不含任何氧化氮(NO)的NOx來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)，會(huì)在實(shí)施例2和3中說(shuō)明。
用鈉基吸收劑同時(shí)吸收SOx和NOx之時(shí)一些NO轉(zhuǎn)變成NO2，帶來(lái)由該鈉基吸收區(qū)的下游排除二氧化氮(NO2)的需要。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，使用金屬氧化物吸收部份來(lái)作NOx的一般排除和NO2的特別排除。該金屬氧化物藉加熱到超過(guò)700°F可以容易地再生，而產(chǎn)生包含氧化氮(NO)的放出氣流。這放出氣流可以再循環(huán)到該鍋爐上的主要燃燒器，在該處大部份的額外氧化氮(NO)在該火焰地帶被破壞。
雖然本發(fā)明的上述說(shuō)明的吸收劑是參用Trona和Nahcolite，但是也可以使用其他的鈉基吸收劑和鈣基吸收劑，例如Ca(OH)2。此外用鈉基液體制成的水解石灰以獲得具有一充滿(mǎn)鈉粒子表面的干燥的Ca(OH)2粉，也可以使用。在一代表性的實(shí)施例中，該細(xì)粒吸收劑包含大約15%重量的NaHCO3和85%重量的Ca(OH)2的一混合物。(最好該吸收劑包含至少大約5%NaHCO3、Na2CO3或其混合物)?；蛘呷绻枰?，該細(xì)粒吸收劑不在該袋室的進(jìn)口被引入該煙道氣流中，而將該吸收劑在一噴曬干燥器中被引入該氣流中，經(jīng)干燥器的出口排放入袋室中。
在本發(fā)明實(shí)施的另一實(shí)施例中，該吸收區(qū)包含二部份。在該吸收區(qū)的第一部份中，由NO轉(zhuǎn)變成在NO2的轉(zhuǎn)化區(qū)放出的煙道氣流(第二氣體流)與細(xì)粒吸收劑接觸，該吸收劑是用來(lái)吸收氮和硫的氧化物，由此從該氣流排除硫和氮的氧化物而形戊第三氣流。該第三氣流再通過(guò)進(jìn)入該吸收區(qū)的第二部份，其中該第三氣流和細(xì)粒吸收劑接觸到作為NO2和硫氧化物的吸收劑的液體吸收劑。該液體吸收劑排除了該細(xì)粒吸收劑沒(méi)有排除的NO2和硫氧化物，并且也排除該細(xì)粒吸收劑。
藉著細(xì)粒吸收劑，如在本發(fā)明實(shí)施中所用的這些，從該煙道氣中排除NOx的數(shù)量，SO2/NOx的摩爾比對(duì)該數(shù)量有影響。例如當(dāng)使用NaHCO3時(shí)，該SO2/NOx比較佳的是大于大約3，更佳的是大于大約5。當(dāng)高硫燃料燃燒時(shí)，SO2對(duì)NOx的比例可以高到3a/1;當(dāng)?shù)土蛉剂先紵龝r(shí)，該SO2/NOx的比例可以低至1/1。因此藉選定要燃燒的燃料，針對(duì)使用的干燥吸收劑，可以將該比例維持在最好的范圍中。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，具有減低水準(zhǔn)的NO和增加水準(zhǔn)的NO2的煙道氣，從該鍋爐的對(duì)該部分通到一傳統(tǒng)的濕洗器。在這個(gè)實(shí)施例中，該濕洗器包含用來(lái)排除SO2的一液體吸收劑或吸收劑例如一種堿，如Ca(OH)2或CaCO3并加入NaOH或Na2CO3以增強(qiáng)NO2的排除。最好該堿包含至少50%重量的鈉化合物。該SO2和NO2經(jīng)由該洗滌器被排除，而該清潔的煙道氣被排放到大氣。在這個(gè)實(shí)施例的洗滌液體中，使用EDTA或其作熟知的填加劑，例如硫酸亞鐵或螯形亞鐵，可以增加NOx的排除。
實(shí)施例2參閱圖6，進(jìn)行一系列的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的試驗(yàn)以測(cè)定氣流和粉末Trona與Nahcolite接觸對(duì)排除SOx和/或NOx的效果。加熱的不銹鋼反應(yīng)器管70分別在頂端和底部以玻璃纖維塞72和74封住。管蓋76和78螺旋進(jìn)入該反應(yīng)器的頂端和底部以固定該玻璃纖維塞在其該道上的。個(gè)別包含NO2(加干燥空氣)和SO2(加干燥空氣)的壓縮氣體圓筒80和82經(jīng)由一電熱的樣本線(xiàn)84連結(jié)到該反應(yīng)器70的頂端。該樣本線(xiàn)經(jīng)由該管蓋76中的一孔進(jìn)入該反應(yīng)器的頂端。提供一汽門(mén)86的以注射干燥的細(xì)粒Trona和/或Nahcolite進(jìn)入該反應(yīng)器中。在該反應(yīng)器的底部(出口)和NOx/SOx氣體分析器89之間以一線(xiàn)路88連結(jié)。在這些試驗(yàn)中所用的Nahcolite的組份是至少大約93%的NaHCO3，大約1和3%之間的Na2CO3，大約0.5%的NaCl，其余是濕氣。所用Trona的組份是大約33-37%的Na2CO3，22-27%的NaHCO3，4-8%的NaCl，5-7%的Na2SO4，6-10%的水不溶解物和12-21%的全部H2O。
通常試驗(yàn)的進(jìn)行是加熱該反應(yīng)器和樣本線(xiàn)到一所要的溫度。然后在已經(jīng)校準(zhǔn)該NOx/SOx氣體分析器之后，打開(kāi)該圓筒80和82的出口閥門(mén)90和91以經(jīng)由該裝置提供所要的NO2和SO2的流速。該圓筒80和82包含混有微量干燥氣的NO2和SO2，該干燥空氣作為一載體氣體。記錄進(jìn)入該反應(yīng)器管入口的SO2和NO2百萬(wàn)分率(PPm)，干燥吸收劑再經(jīng)由該注射汽門(mén)86注入該反應(yīng)器。測(cè)定該反應(yīng)器放出的NO2和SO2的PPm并記錄所排除的NO2和SO2的百分比。
這些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示于下列表中。
表Ⅲ反應(yīng)器溫度為190°F的Trona注射試驗(yàn)時(shí)間 NO2(入) SO2(入) NO2的排除量 SO2的排除量(分) (ppm) (ppm) (%) (%)0.0 46 114 - -10.0 46 114 43 9615.0 46 114 54 9625.0 46 114 50 9640.0 46 114 37 9640.0 33 230 83 9245.0 33 230 83 92表Ⅳ反應(yīng)器溫度為190°F的Trona注射試驗(yàn)時(shí)間 NO2(入) SO2(入) NO2的排除量 SO2的排除量(分) (ppm) (ppm) (%) (%)0.0 41 163 - -2.0 41 163 59 948.0 41 163 76 9414.0 41 163 62 9420.0 41 163 43 94
實(shí)施例3參閱圖7，類(lèi)似實(shí)施例1的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行第二系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的實(shí)驗(yàn)。
在第二系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中所用的試驗(yàn)裝置92，包括分別包含氬、O2、CO2、SO2、NO2和氬的壓縮氣筒93、94、96、98、100和102。氬(氣筒93)、O2和CO2的最初計(jì)量，是分別經(jīng)由校準(zhǔn)的轉(zhuǎn)子流量計(jì)104、106和108，再進(jìn)入一共同的歧管線(xiàn)110，通過(guò)水塔111并進(jìn)入管線(xiàn)112。其次，濃度(在氬的載體氣體中)分別是大約15000PPm和5000PPm的SO2和NO2試驗(yàn)氣體經(jīng)由轉(zhuǎn)子流量計(jì)113和114導(dǎo)進(jìn)管線(xiàn)112。
該試驗(yàn)氣體的混合物再通過(guò)(在管115中)一油浴116，該油浴維持在一個(gè)能夠調(diào)節(jié)到300°F和400°F之間的溫度。一T形管118是在該油浴出口的樣本管線(xiàn)120之中，使從流化床吸收劑送料器121的吸收劑進(jìn)入從一濾器箱122上游的樣本管線(xiàn)。該濾器箱122包括一6寸直徑的過(guò)濾器124，用硅藻土或高度磨碎的硫酸鈣粉預(yù)先涂層，以在該試驗(yàn)中使橫過(guò)該濾器的該壓力下降能夠維持在大約3英寸的水。絕緣和加熱該濾器箱112，以使在該里面的該氣體溫度能調(diào)整。在該試驗(yàn)的過(guò)程中，NaHCO3粉是沉積在該濾器上，在該操作結(jié)束時(shí)留下一部分反應(yīng)的吸收劑塊。每一操作持續(xù)大約15到30分鐘。
導(dǎo)進(jìn)該濾器箱的入口氣體的溫度，是籍著改變輸入該熱帶(heattape)(未標(biāo)示)的粉末來(lái)調(diào)整，該熱帶是注于該不銹鋼濾器箱殼和包圍該濾器箱的外絕緣層(未標(biāo)示)之間。該濾器箱的溫度用一熱電偶探針(未標(biāo)示)來(lái)測(cè)定，該探針是放在該入口氣體流中，在濾器上面大約一英寸處。
在各種SO2/NO2摩爾比例、475PPm SO2、4%過(guò)量O2、12%CO2、小于1%H2O，其余是氬之下試驗(yàn)的結(jié)果列于圖8，9和10之中。
圖8顯示使用干燥試驗(yàn)氣體的全部NOx的排除量，當(dāng)該濾器箱氣體的溫度是在大約360°F到400°F的范圍時(shí)，排除量均落在大約50%和70%之間。
圖9顯示當(dāng)溫度范圍是在大約340°F到400°F之間時(shí)，在上述的方法中消除大約60%和90%之間的入口NO2。
使該氣流和該細(xì)粒吸收劑接觸以排除NOx和SOx時(shí)，該氣流的適宜溫度是大約200°F和450°F之間，當(dāng)使用Nahcolite吸收劑時(shí)，溫度最好是在大約300°F和400°F之間。
實(shí)施例4加水蒸汽對(duì)出口SO2和NOx濃度的影響加小量水蒸汽對(duì)出口SO2和NOx濃度的影響可以由下列的表Ⅵ中看出。這實(shí)驗(yàn)的操作是在237°F的溫度、0.6英寸H2O的壓力降、在一硅藻土濾器助劑中包含50%NaHCO3，的吸收劑下進(jìn)行的;入口SO2濃度是471PPm;入口NO2濃度是173PPm。
表Ⅵ加水蒸汽對(duì)排除NO2和SO2的效果氣體的水含量(ppm) 0 8000出口SO2濃度(ppm) 80 35SO2的排除量(%) 83.0 92.6出口NOx的濃度(ppm) 108 101NOx的排除量(%) 37.6 41.6這試驗(yàn)的結(jié)果指出小量的水蒸氣增加了SO2和NOx的排除。
所用NaHCO3的數(shù)量也是重要的。例如，由反應(yīng)式(Ⅴ)可以看出排除每一摩爾的SO2和每 1/2 摩爾的NO2，要二摩爾的NaHCO3。吸收劑對(duì)SOx的化學(xué)計(jì)量的比例較輕的是大于1，更輕的大于4。參閱圖10可以看出使用NaHCO3吸收劑，隨著吸收劑的化學(xué)計(jì)量，比例的增加，SOx和NOx的排除百分比也增加。因?yàn)椴僮餍迈r吸收劑的化學(xué)計(jì)量比例是4的袋室是很花成本的，因此期望使用循環(huán)的袋室吸收劑和化學(xué)計(jì)量比例小于2的新鮮吸收劑也能達(dá)到相似的結(jié)果。也可以看出對(duì)一定的化學(xué)計(jì)量比例，在該氣體中SOx/NOx的摩爾比例是6時(shí)比該摩爾比例是4時(shí)，所排除NOx的百分比較大。
實(shí)施例5SO2的存在對(duì)用Nahcolite吸收劑吸收NOx的排除效果用Nahcolite吸收劑在產(chǎn)生NOx吸收的能力上排除SO2的效果可以由下面的表Ⅶ看出。這些實(shí)驗(yàn)是在306°F和422°F的溫度下進(jìn)行的，在一濾器布上使用一化學(xué)計(jì)量比例大約1.0的NaHCO3吸收劑，該濾器布用高度粉狀CaSO4預(yù)濾層。該氣體組成如下2.9%到3.2%的O2;14.5%到14.9%的CO2;11.0%到11.5%的H2O;和其余是氮。通過(guò)該濾器布時(shí)氣體的流速是大約3.0到3.4英寸/分。
表ⅦSO2的存在對(duì)于用Nahcolite吸收劑吸收NOx的排除效果袋室溫度 306°F 422°FNOx的入口濃度(ppm) 128 137SO2/NOx的入口比例 4.6 4.9NOx的出口濃度(ppm) 103 109SO2/NOx的入口比例 0 0NOx的出口濃度(ppm) 127 132在這些實(shí)驗(yàn)中，該入口NOx包含至少75%的NO2。如表Ⅶ所示當(dāng)該入口SO2/NOx的比例減到0時(shí)，所排除的NOx是可忽略的。這個(gè)顯示對(duì)于NOx吸收在一類(lèi)似Nahcolite的一鈉基堿上，SO2的存在是需要的。
雖然依據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)踐所提供的技術(shù)使該含NOx的氣流和干燥的鈉基吸收劑接觸;可以從一氣流中排除大百分比的NOx，但是一些NO2仍殘留著。因此本發(fā)明提供進(jìn)一步的技術(shù)是在用干燥的細(xì)粒吸收劑處理后，排除殘留在該氣體中的NO2的技術(shù)。
已知，NO2會(huì)被吸收在下列金屬的氧化物或下列金屬合金的氧化物上，包括鋁、鋯、鎳、鐵、銅、鎂、鈦等等。該金屬氧化物可以在一適合的支持基質(zhì)上被提供，最好每克的全部吸收劑物質(zhì)能提供大于大約10平方米的金屬氧化物的比表面。NO2主要是以一表面硝酸鹽被吸收，該表面硝酸鹽具有一硝酸鹽雙配位基依附到該表面。NO已被吸收，但不像NO2那么容易。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖11(附加到圖1)，是NOx吸收系統(tǒng)130的一示意透視圖，可以依據(jù)本發(fā)明的實(shí)際需要而裝設(shè)，例如，顯示出從袋室26的導(dǎo)管30之中的情況。由袋室放出而在該導(dǎo)管30(見(jiàn)圖1)之中的無(wú)吸收劑煙道氣通過(guò)金屬氧化物的卵石或丸床132，使該金屬氧化物133具有一高的比表面。在一代表性的實(shí)施例中，例如，40英寸/秒速度的一煙道氣橫過(guò)4英寸厚的床，提供0.1秒的滯留時(shí)間，造成小于大約1.0英寸H2O的一氣體邊的壓力降落。在該NOx吸收的過(guò)程中，該丸133在該床132中緩慢向下移動(dòng)，最后從該床排放進(jìn)入一給料斗134中，例如，可放置在該煙道氣導(dǎo)管30下面。有NOx吸著在上面并且已經(jīng)被排放進(jìn)入該給料斗134的金屬氧化物丸(已用的丸)，籍著以NO的形式從該丸中驅(qū)逐該NOx而再生。例如，可在流化床138中完成。該丸從該給料斗134通過(guò)一旋轉(zhuǎn)鎖閥136進(jìn)入該流化床。當(dāng)該丸在該流化床中加熱時(shí)，NO從該丸被排除。從該流化床的含NO的放出氣體，在一高溫(例如大約750°F)下通過(guò)該管線(xiàn)139回到該爐10的該燃燒器12(顯示于圖1)。因?yàn)樵谠撳仩t中所產(chǎn)生的總的NO是熱動(dòng)力平衡的，因此被該金屬氧化物再生系統(tǒng)所導(dǎo)入的大部分額外NO在該主要燃燒器火焰中被破壞。如果需要，從該熱的再生丸的廢熱量，籍著對(duì)該周?chē)諝獾哪媪鳠峤粨Q，可以再獲取而供應(yīng)到對(duì)該流化床的燃燒器系統(tǒng)。冷卻，再生的金屬氧化物丸可以氣體地輸送到該丸床導(dǎo)管的頂端，例如籍著包含鼓風(fēng)機(jī)142、旋風(fēng)分離器144和該鼓風(fēng)機(jī)和旋風(fēng)分離器之間的輸送管線(xiàn)146的輸送機(jī)系統(tǒng)。該再生的金屬氧化物丸從該流化床，籍著旋轉(zhuǎn)閥148通進(jìn)管線(xiàn)146，并且被運(yùn)送到該床132頂端的旋風(fēng)分離器144中。該丸從該旋風(fēng)分離器，經(jīng)由在該床頂端的旋轉(zhuǎn)鎖閥150回到該床。籍著連結(jié)到一過(guò)濾器153的管線(xiàn)152，以適合的導(dǎo)管(未標(biāo)示)從該旋風(fēng)分離器的頂端可以回收微細(xì)物質(zhì)。
實(shí)施例6從袋室的煙道氣下游最后除去NOx參閱圖5，實(shí)施例1所用的該相同的鍋爐也使用在這個(gè)實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)中，為了要使NOx和金屬氧化物接觸以排除這種NOx，一0.25英寸外徑的20英尺長(zhǎng)的已氧化的鋁管160連結(jié)到該放出氣體煙囪62的接合器61。大約2.5SCFM的樣本氣體經(jīng)由該管排出以接觸它的Al2O3的表面。該管的計(jì)算的內(nèi)體積是6.6立方英寸，規(guī)定煙道氣的滯留時(shí)間大約是90微秒。該管的內(nèi)表面積是140平方英寸。
進(jìn)行短期間的篩試驗(yàn)以決定該Al2O3對(duì)排除NO和NO2的效果，并且也證明在加熱藉以氧化氮(NO)氣體的形式排除NOx時(shí)，該Al2O3可以再生。
為了進(jìn)行該試驗(yàn)，在該風(fēng)扇60的排放處將NO氣體注射入該燃燒器58。該NO的注射速率以一轉(zhuǎn)子流量計(jì)(未標(biāo)示)來(lái)控制。
煙道氣樣本經(jīng)由該Al2O3管160從該鍋爐的煙囪62以大約2.5SCFH的速率排出，通過(guò)在一水床中的兩個(gè)系列的沖擊器以排除過(guò)量的濕氣(未標(biāo)示)。該氣體樣本再通過(guò)-NO-NOx的分析器和通過(guò)一輕便的氧氣檢測(cè)器以作過(guò)量O2的測(cè)定。
在試驗(yàn)中平均溫度大約是200°F，NOx的吸收非常高，穿過(guò)氧化鋁管的整個(gè)滯留時(shí)間大約為0.1秒。表Ⅷ中所示的資料是在該氣體樣本中以4.2%過(guò)量O2的吸收型式中所獲得的。
表Ⅷ吸收作用的型式(3%O2，干燥的)最初的NO 38ppm最后的NO 3ppmNO的排除量 92%最初的NOx 140ppm最后的NOx 20ppm 并且繼續(xù)下降NOx的排除量 86%NOx在該Al2O3管的反應(yīng)呈現(xiàn)產(chǎn)生氧的放出氣體。假定該Al2O3管完全被氧化并且NO2在該表面層的吸收作用，對(duì)所吸收的每一摩爾NO2產(chǎn)生1/2摩爾的O2。Al2O3和NO2的反應(yīng)作用以下列的反應(yīng)式來(lái)表示
該氧化鋁藉著通過(guò)該管上方(大約5分鐘)的而烷火焰而再回收。在該再生步驟中O2被吸收，并且該NO-NOx的水準(zhǔn)增加超過(guò)該入口的水準(zhǔn)。再生試驗(yàn)的結(jié)果列于表Ⅸ中。
表4Al2O3管的再生(3%O，干燥的)最初的NO 38ppm最后的NO 45ppm 并且上升最初的NO 140ppm最后的NO 150ppm 并且上升實(shí)施例7在袋室中隨著SOx和NOx的吸收作用使NO轉(zhuǎn)變成NO2實(shí)施例1所用的該相同的鍋爐也使用在這個(gè)實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)中，除了脈動(dòng)噴射(pulsejet)袋室，是由EVO corporation所制造，型式是NF-9，被放在該鍋爐的下游。該袋室包含8個(gè)袋，該袋具有一全部40平方英尺的過(guò)濾表面。該過(guò)濾材料是鋪Nomex布。該袋室配有一可變速度的I.D.風(fēng)扇，用來(lái)克服通過(guò)該袋的壓力降落和平衡該鍋爐的通風(fēng)需要。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，橫過(guò)該袋的壓力降落大約是3英寸的水，而該空氣對(duì)布的比例大約是每平方英尺3.1ACFM。
如表Ⅹ所示不用上游氣體使NO轉(zhuǎn)變成NO2，在3和4之間的高度吸收劑的化學(xué)計(jì)量比例下，獲得大約24%NOx的排除，也造成97%SO2的高度排除。但是，同時(shí)排除SO2和NOx所造成的結(jié)果是NO2的數(shù)量增加47ppm。應(yīng)該注意的是在該袋室入口的NO2的最初水準(zhǔn)，是導(dǎo)引濃縮氧化氮(NO)氣體直接進(jìn)入該鍋爐系統(tǒng)的方法的一人工產(chǎn)品。在一傳統(tǒng)的鍋爐系統(tǒng)中，在該袋室入口通常會(huì)有低得多的NO2的最初水準(zhǔn)。
表10比較用和不用上游氣體使NO轉(zhuǎn)變成NO2所排除的SO2和NOx的情況用干燥的Trona粉末所進(jìn)行的試驗(yàn)，不用上游氣體使NO轉(zhuǎn)變成NO2的情況袋室的溫度 310°F最初NO/NO2的比例 2.7最初SO2/NOx的比例 4.8
煙道氣的濃度(ppmv，修正到3%O2，干燥的)O2SO2NO NO2NOx5.5% 袋室入口，注射探針關(guān)掉 718 110 41 15110.5% 袋室出口，注射探針關(guān)掉 21 26 88 114SO2的排除量97%NOx的排除量24%用干燥Trona粉末進(jìn)行的試驗(yàn)，用上游氣體使NO轉(zhuǎn)變成NO2袋室的溫度 320°F最初NO/NO2的比例 3.4最初SO2/NOx的比例 4.2煙道氣的濃度(ppmv，修正到3%O2，干燥的)O2SO2NO NO2NOx4.5% 袋室入口注射探針關(guān)掉 710 129 38 1679.5% 袋室出口注射探針開(kāi)動(dòng) 46 17 74 91SO2的排除量 94%NOx的排除量 46%本發(fā)明的實(shí)施提供了驚人的較高水準(zhǔn)的NOx的排除，以及SO2的排除。如表Ⅹ中所示使用上游氣體使NO轉(zhuǎn)變成NO2，在大約為2的較低的化學(xué)計(jì)量比例下，獲得大約46%NOx的排除，也造成94%SO2的較低的排除。在NOx的排除也發(fā)生較低水準(zhǔn)的最初SO2/NOx的比例的這個(gè)改進(jìn)，進(jìn)一步證實(shí)本發(fā)明的可用性。并且，NO2增加了36ppm的數(shù)量(和以前的47ppm的結(jié)果比較)顯示從同時(shí)排除SO2和NOx中NO2的數(shù)量減少了。如前面所說(shuō)的，本發(fā)明提供一種方法，是用一下游的金屬氧化物吸收部份來(lái)排除這個(gè)NO2的副產(chǎn)品。
用來(lái)從煙道氣流中排除NOx和SOx的代表性實(shí)施例的上述說(shuō)明只是用來(lái)作說(shuō)明。因?yàn)楦鞣N變化對(duì)這些技術(shù)熟練的人員而言是明顯的。所以本發(fā)明不應(yīng)該被限制于上述所說(shuō)明的該特殊實(shí)施中。例如，用上述所述的一過(guò)氧引發(fā)劑的注射在該鍋爐的對(duì)流部份使NO轉(zhuǎn)變成NO2，再用一可再生金屬氧化物完成NOx的吸收，也可能在無(wú)SO2之下完成NOx的降低。例如，在這個(gè)實(shí)施例中，如前述的這些可再生金屬氧化物可以以粉狀的形式導(dǎo)引進(jìn)入該吸收區(qū)，以接觸含氮氧化物(例如NO2)的一煙道氣流。該金屬氧化物從該氣流中排除氮的氧化物，并且從該氣流中分開(kāi)，例如在一袋室中。該金屬氧化物藉著加熱到至少大約700°F，然后再生再使用。這種加熱產(chǎn)生一含NO的放出氣體，可以再循環(huán)到該鍋爐的燃燒器部份。本發(fā)明的范圍定義在下列的權(quán)利要求
之中。
權(quán)利要求
1.一種用來(lái)使NO轉(zhuǎn)變成NO2的方法，其步驟包括使含NO的氣流和一注射氣體接觸，該注射氣體包含一種過(guò)氧引發(fā)劑和足夠的氧以提供使NO轉(zhuǎn)變成NO2。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述之方法，其中該含NO的氣流在和該注射氣體接觸時(shí)，是在高于大約800°F的溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑是丙烷。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述之方法，其中該注射氣體包含從大約5%至大約20%體積的氧。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述之方法，其中該注射氣體和該含NO的氣流最初接觸時(shí)，是在小于大約800°F的溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑是過(guò)氧化氫。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述之方法，其中該含NO氣流的速度為大約每秒30英尺到大約每秒70英尺之間，而為了與該含NO的氣流接觸，注射氣體噴進(jìn)該含NO的氣流中的速度，至少比該含NO的氣流的速度高大約10倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑是由包含烴、氧取代的烴、氫、過(guò)氧化氫以及它們的混合物的組團(tuán)中選用的。
9.一種用來(lái)使NO轉(zhuǎn)變成NO2的方法，包括(a)使包含氮氧化物，包括NO，的氣流流動(dòng)通過(guò)一導(dǎo)管;(b)導(dǎo)引足夠數(shù)量和足夠速度的一種注射氣體進(jìn)入該導(dǎo)管，以使這種注射氣體橫過(guò)該含NO的氣流的流動(dòng)方向而基本地延伸橫過(guò)該整個(gè)導(dǎo)管的橫截面，籍此使該含NO的氣流流過(guò)該導(dǎo)管時(shí)，能接觸到注射氣體，其中，該注射氣體包含一種過(guò)氧引發(fā)劑和足夠的氧，使NO和該注射氣體接觸時(shí)能轉(zhuǎn)變成NO2。
10.根據(jù)權(quán)利要求
9所述之方法，其中該含NO的氣流具有從大約每秒30英尺到大約每秒70英尺的速度，并且該注射氣體橫過(guò)該含NO的氣流的路徑噴進(jìn)該導(dǎo)管的速度，至少比該含NO的氣流的速度要高大約10倍。
11.根據(jù)權(quán)利要求
9所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑是丙烷，并且該注射氣體包含大約5%到大約20%體積的氧。
12.根據(jù)權(quán)利要求
9所述之方法，其中該含NO的氣流溫度為大約800°F到大約1400°F之間，而該注射氣體導(dǎo)入該導(dǎo)管時(shí)的溫度是低于大約800°F的溫度。
13.根據(jù)權(quán)利要求
9所述之方法，其中該注射氣體經(jīng)由多個(gè)噴咀導(dǎo)入該導(dǎo)管，其中該注射氣體從每一個(gè)這種噴咀放出的速度，至少比該含NO氣流的速度要高大約10倍。
14.根據(jù)權(quán)利要求
9所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑是從包含烴、氧取代的烴、氫、過(guò)氧化氫和它們的混合物的組團(tuán)中選用的。
15.一種用來(lái)使NO轉(zhuǎn)變成NO2的方法，其步驟包括使含NO和NO2的氣流和一注射氣體接觸，其中NO/NO2的摩爾比大約大于2;該含NO/NO2的氣流溫度大約是800°F到大約1400°F之間;并且在該注射氣體最初接觸到該含NO/NO2氣流時(shí)，該注射氣體的溫度低于大約800°F的溫度，該注射氣體包含一汽化的過(guò)氧引發(fā)劑和至少5%體積的氧。
16.根據(jù)權(quán)利要求
15所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑是丙烷。
17.根據(jù)權(quán)利要求
15所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑是過(guò)氧化氫。
18.根據(jù)權(quán)利要求
15所述之方法，其中該含NO的氣流具有從大約每秒30英尺到大約每秒70英尺的速度，而為了與該含NO的氣流接觸，該注射氣體噴進(jìn)該含NO的氣流中的速度，至少比該含NO的氣流的速度高大約10倍。
19.根據(jù)權(quán)利要求
15所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑是從包含烴、氧取代的烴、氫、過(guò)氧化氫和它們的混合物的組團(tuán)中選用的。
20.一種從一氣流中排除氮氧化物和硫氧化物的方法，該方法包括下列步驟(a)在轉(zhuǎn)化區(qū)內(nèi)，使包含氮氧化物和硫氧化物的第一氣流和注射氣體接觸，藉此使所造成的氣流離開(kāi)該轉(zhuǎn)化區(qū)時(shí)的NO對(duì)NO2的摩爾比大約小于2，其中該氮氧化物包含NO和NO2，而NO對(duì)NO2的摩爾比大約大于4，其中該注射氣體包含氧和一過(guò)氧引發(fā)劑，其量足以使NO在所述的轉(zhuǎn)化區(qū)內(nèi)轉(zhuǎn)變成NO2;(b)在吸收區(qū)內(nèi)，使該造成的氣流和氮與硫的氧化物的細(xì)粒吸收劑接觸，籍此從該氣流中排除氮和硫的氧化物。
21.根據(jù)權(quán)利要求
20所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑是丙烷。
22.根據(jù)權(quán)利要求
20所述之方法，其中該汽化的過(guò)氧引發(fā)劑是過(guò)氧化氫。
23.根據(jù)權(quán)利要求
20所述之方法，其中該注射氣體流包含大約5%到大約20%體積的氧。
24.根據(jù)權(quán)利要求
20所述之方法，其中該注射氣體在和該第一氣流最初接觸時(shí)，是在小于大約800°F的溫度。
25.根據(jù)權(quán)利要求
20所述之方法，其中該細(xì)粒吸收劑包括NaHCO3、Na2CO3或其混合物，包括水合作用的水。
26.根據(jù)權(quán)利要求
20所述之方法，其中該細(xì)粒吸收劑是在大約200°F到大約450°F的溫度下注入該第一氣流中。
27.根據(jù)權(quán)利要求
20所述之方法，其中該細(xì)粒吸收劑是籍著一載體氣體輸送進(jìn)入該吸收區(qū)，該載體氣體是從包含空氣、再循環(huán)的煙道氣、蒸汽或其混合物的組團(tuán)中選用的。
28.根據(jù)權(quán)利要求
20所述之方法，其中該細(xì)粒吸收劑包括鈉和鈣的化合物的混合物。
29.根據(jù)權(quán)利要求
20所述之方法，其中該細(xì)粒吸收劑包含大約15%重量的NaHCO3和85%重量的Ca(OH)2的混合物。
30.根據(jù)權(quán)利要求
20所述之方法，其中該含NO的氣流具有大約每秒30英尺到大約每秒70英尺的速度，而為了與該含NO的氣流接觸，該注射氣體噴進(jìn)該含NO的氣流中的速度，至少約是該含NO氣流速度的10倍。
31.根據(jù)權(quán)利要求
20所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑是從包含烴、氧取代的烴、氫、過(guò)氧化氫和它們的混合物的組團(tuán)中選用的。
32.根據(jù)權(quán)利要求
20所述之方法，其中包括另外的步驟從該氣流中排除該細(xì)粒吸收劑以提供一無(wú)吸收劑的煙道氣流，并且使該無(wú)吸收劑的煙道氣流和作為NOx的吸收劑的一種金屬氧化物接觸，藉此從該無(wú)吸收劑的煙道氣流中排除殘留的NOx。
33.根據(jù)權(quán)利要求
32所述之方法，其中從該氣流中所排除的一部份該細(xì)粒吸收劑，再循環(huán)進(jìn)入該吸收區(qū)的入口。
34.從一氣流中排除氮氧化物和硫氧化物的方法，該方法包括下列步驟(a)在轉(zhuǎn)化區(qū)中，使包含氮氧化物和硫氧化物的第一氣流和一注射氣體接觸，其中該氮氧作物包含NO和NO2，NO對(duì)NO2的摩爾比大約大于4，而該注射氣體包含一過(guò)氧引發(fā)劑和至少大約5%體積的氧;該第一氣流和該注射氣體接觸時(shí)，該第一氣流的溫度是大于大約1300°F，該接觸導(dǎo)致NO轉(zhuǎn)變成NO2而提供第二氣流，其中在該第二氣流中NO/NO2的麾爾比是大約小于2;(b)使該第二氣流通進(jìn)一吸收區(qū)并且使該第二氣流和包含NaHCO3的細(xì)粒吸收劑接觸，以便從該第二氣流中排除硫和氮的氧化物;并且(c)在將該造成的清潔廢氣流排放到大氣之前，從該第二氣流中排除包含該細(xì)粒吸收劑的粒狀物質(zhì)。
35.根據(jù)權(quán)利要求
34所述之方法，另外包括使該清潔廢氣流和作為NOx的吸收劑的金屬氧化物接觸的步驟，藉此可以在該氣流排放到大氣之前，從該清潔廢氣流中排除殘留的NOx。
36.根據(jù)權(quán)利要求
35所述之方法，其中該金屬氧化物吸收劑包含Al2O3。
37.根據(jù)權(quán)利要求
35所述之方法，包括另外的步驟在該吸收劑已經(jīng)接觸該清潔廢氣流之后加熱該金屬氧化物的吸收劑，由此逐出吸附在吸收劑上的任何氮的氧化物，藉此再生該金屬氧化物，以便再使用。
38.根據(jù)權(quán)利要求
34所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑是丙烷。
39.根據(jù)權(quán)利要求
34所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑是過(guò)氧化氫。
40.根據(jù)權(quán)利要求
34所述之方法，其中該注射氣體包含從大約5%到大約20%體積的氧。
41.根據(jù)權(quán)利要求
34所述之方法，其中該注射氣體在和該第一氣流最初接觸時(shí)的溫度是低于大約800°F。
42.根據(jù)權(quán)利要求
34所述之方法，其中該細(xì)粒吸收劑是在大約200°F到大約450°F的溫度下射入該第二氣流中。
43.根據(jù)權(quán)利要求
34所述之方法，其中該細(xì)粒吸收劑是藉著一載體氣體輸送進(jìn)入該吸收區(qū)，該載體氣體是從包含空氣、再循環(huán)的煙道氣、蒸汽或其混合物的組團(tuán)中選用的。
44.根據(jù)權(quán)利要求
34所述之方法，其中該細(xì)粒吸收劑包含鈉和鈣的化合物的混合物。
45.根據(jù)權(quán)利要求
44所述之方法，其中該細(xì)粒吸收劑包含大約15%重量的NaHCO3和85%重量的Ca(OH)2的混合物。
46.根據(jù)權(quán)利要求
34所述之方法，其中從該第二氣流中所排除的一部份細(xì)粒吸收劑，再循環(huán)回到該吸收區(qū)的入口并且被導(dǎo)進(jìn)該吸收區(qū)以便接觸該第二氣流。
47.從一氣流中排除氮氧化物和硫氧化物的方法，該方法包括下列步驟(a)在吸收區(qū)內(nèi)，使包含氮氧化物和硫氧化物的第一氣流和一注射氣體接觸，其中該氮氧化物包含以一第一NO/NO2摩爾比例的NO和NO2，而該注射氣體包含一過(guò)氧引發(fā)劑和氧，其數(shù)量足夠使NO轉(zhuǎn)變成NO2，由此提供從該轉(zhuǎn)化區(qū)放出的第二氣流，其中該第二氣流的NO/NO2摩爾比比該第一氣流的NO/NO2摩爾比小;和(b)使該第二氣流通入吸收區(qū)，并且使該第二氣流和作為NO2與硫的氧化物的吸收劑的一種液體接觸，該液體吸收劑包括一種鹼，該鹼包含至少5%重量的鈉化合物。
48.根據(jù)權(quán)利要求
47所述之方法，其中該鈉基鹼是從包含NaOH和Na2CO3和其混合物的組團(tuán)中選用的。
49.根據(jù)權(quán)利要求
47所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑是丙烷。
50.根據(jù)權(quán)利要求
47所述之方法，其中該液體吸收劑包含EDTA、硫酸亞鐵或亞鐵螯合物。
51.根據(jù)權(quán)利要求
47所述之方法，其中該注射氣流包含大約5%到大約20%體積的氧。
52.根據(jù)權(quán)利要求
47所述之方法，其中該注射氣體在和該第一氣流最初接觸時(shí)的溫度是低于大約800°F。
53.根據(jù)權(quán)利要求
47所述之方法，其中該含NO的氣流具有從大約每秒30英尺到大約每秒70英尺的速度，而為了與該含NO的氣流接觸，該注射氣體噴進(jìn)該含NO的氣流中的速度，至少約是該含NO氣流速度的10倍。
54.根據(jù)權(quán)利要求
47所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑是從包含烴、氧取代的烴、氫、過(guò)氧化氫和它們的混合物的組團(tuán)中選用的。
55.從一氣流中排除氮氧化物和硫氧化物的方法，該方法包括下列步驟(a)在轉(zhuǎn)化區(qū)內(nèi)，使包含氮氧化物和硫氧化物的第一氣流和一注射氣體接觸，其中該氮氧化物包含以第一NO/NO2摩爾比例的NO和NO2，而該注射氣體包含一過(guò)氧引發(fā)劑和氧，其數(shù)量足夠使NO轉(zhuǎn)變成NO2，由此提供從該轉(zhuǎn)化區(qū)放出的第二氣流，其中該第二氣流的NO/NO2摩爾比例比該第一氣流的NO/NO2摩爾比例小;和(b)在吸收區(qū)的第一部分中，使該第二氣流和作為氮與硫的氧化物的細(xì)粒吸收劑接觸，藉以從該氣流中排除氮和硫的氧化物，由此形成第三氣流;和(c)使該第三氣流和在該第三氣流中附帶的細(xì)粒吸收劑通入該吸收區(qū)的第二部分，其中該第三氣流和細(xì)粒吸收劑接觸到NO2和硫氧化物的液體吸收劑，致使該液體吸收劑排除了該細(xì)粒吸收劑沒(méi)有排除的NO2和硫氧化物，并且也排除了該細(xì)粒吸收劑。
56.根據(jù)權(quán)利要求
55所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑是丙烷。
57.根據(jù)權(quán)利要求
55所述之方法，其中該液體吸收劑包含EDTA、硫酸亞鐵或亞鐵螯合物。
58.根據(jù)權(quán)利要求
55所述之方法，其中該注射氣流包含大約5%到大約20%體積的氧。
59.根據(jù)權(quán)利要求
55所述之方法，其中該注射氣體在和該第一氣流最初接觸時(shí)的溫度是低于大約800°F。
60.根據(jù)權(quán)利要求
55所述之方法，其中該細(xì)粒吸收劑包含NaHCO3、Na2CO3或其混合物，包括水合作用的水。
61.根據(jù)權(quán)利要求
55所述之方法，其中該細(xì)粒吸收劑是在大約200°F到大約450°F的溫度下注入該第一氣流中。
62.根據(jù)權(quán)利要求
55所述之方法，其中該細(xì)粒吸收劑是藉著一載體氣體輸送進(jìn)入該吸收區(qū)，該載體氣體是從包含空氣，再循環(huán)的煙道氣、蒸汽或它們的混合物的組團(tuán)中選用的。
63.根據(jù)權(quán)利要求
55所述之方法，其中該細(xì)粒吸收劑包含鈉和鈣鹽的混合物。
64.根據(jù)權(quán)利要求
63所述之方法，其中該細(xì)粒吸收劑包含大約15%重量的NaHCO3和85%重量的Ca(OH)2的混合物。
65.一種裝置，用來(lái)使NO轉(zhuǎn)變成NO2，包括(a)對(duì)氣體提供流動(dòng)路徑的裝置，其中該流動(dòng)路徑裝置包括一個(gè)氣體接觸部分;(b)導(dǎo)引氣流進(jìn)入該接觸部份的裝置，其中該氣流包含以第一NO/NO2摩爾比例的NO和NO2;(c)導(dǎo)引包含過(guò)氧引發(fā)劑和氧的一種注射氣體進(jìn)入該氣體接觸部份以接觸該含NO的氣流的裝置，該過(guò)氧引發(fā)劑和氧出現(xiàn)的數(shù)量足夠使NO轉(zhuǎn)變成NO2，由此提供從該接觸部份放出的一種氣流，該氣流包含以第二NO/NO2摩爾比例的NO和NO2，其中該第二NO/NO2摩爾比例是小于第一NO/NO2摩爾比例。
66.根據(jù)權(quán)利要求
65所述之裝置，其中該注射氣體導(dǎo)引裝置包含該注射氣體的預(yù)熱器，能將該注射氣加熱到大約400°F和大約800°F之間。
67.根據(jù)權(quán)利要求
65所述之裝置，其中該注射氣體導(dǎo)引裝置包含作為加熱該注射氣流的預(yù)熱器，能夠提供包含預(yù)熱到室溫和800°F之間的丙烷和氧的注射氣體，該氧占該注射氣體的全部體積的大約5%到20%。
68.根據(jù)權(quán)利要求
65所述之裝置，其中該注射氣體導(dǎo)引裝置包含一排分配器管，每個(gè)管都有許多孔，該孔是該注射氣體通過(guò)的孔。
69.根據(jù)權(quán)利要求
68所述之裝置，其中該孔的排列要能致使該注射氣體的流動(dòng)方向偏離平面大約10到20°，該平面是穿過(guò)煙道氣流動(dòng)的下游方向的所述分配管排列成的平面。
70.一種裝置，用來(lái)從一氣流中排除氮氧化物和硫氧化物，該裝置包含(a)NO轉(zhuǎn)變成NO2的轉(zhuǎn)化區(qū)，包括(1)具有一出口和一入口和中間一氣體接觸部份的氣體導(dǎo)管;(2)導(dǎo)引包含NO、NO2和硫氧化物的第一氣流進(jìn)入該氣體導(dǎo)管入口的裝置，該NO和NO2以第一NO/NO2摩爾比例出現(xiàn);(3)導(dǎo)引注射氣體進(jìn)入該氣體導(dǎo)管接觸部份以接觸含NO、NO2和硫氧化物的第一氣流的裝置，該注射氣體包含過(guò)氧引發(fā)劑和氧，該過(guò)氧引發(fā)劑和氧所出現(xiàn)的數(shù)量足夠使NO轉(zhuǎn)變成NO2，由此提供從該接觸部份放出的第二氣流，該第二氣流包含以第二NO/NO2的摩爾比例的NO和NO2，其中該第二摩爾比例小于該第一摩爾比例;和(b)吸收區(qū)，包括(1)當(dāng)該第二氣流從該NO轉(zhuǎn)變成NO2的轉(zhuǎn)化區(qū)放出時(shí)，接收該第二氣流的裝置;(2)導(dǎo)引一種基本上干燥的細(xì)粒吸收劑進(jìn)入該第二氣流以吸收其中的氮和硫的氧化物的裝置，由此提供一已反應(yīng)的吸收劑;(3)從該第二氣流排除已反應(yīng)的吸收劑和任何未反應(yīng)的吸收劑以提供一清潔的廢氣流的裝置;和(4)排放該清潔廢氣流進(jìn)入大氣的裝置。
71.根據(jù)權(quán)利要求
70所述之裝置，其中該注射氣體導(dǎo)引裝置包括該注射氣體的預(yù)熱器，能將該注射氣體加熱到室溫和大約800°F之間。
72.根據(jù)權(quán)利要求
70所述之裝置，其中該注射氣體導(dǎo)引裝置包含該注射氣流的預(yù)熱器，能夠提供包含丙烷和氧的一種注射氣體，其中該丙烷被預(yù)熱到室溫和800°F之間，該氧占該注射氣體的全部體積的大約5%到20%。
73.根據(jù)權(quán)利要求
70所述之裝置，其中該注射氣體導(dǎo)引裝置包含一排分配器管，每個(gè)管都有許多個(gè)讓該注射氣體通過(guò)的孔。
74.根據(jù)權(quán)利要求
73所述之裝置，其中該孔的排列要能致使該注射氣體的流動(dòng)方向偏離平面大約是10到20°，該平面是穿過(guò)煙道氣流動(dòng)的下游方向的所述分配管排列成的平面。
75.根據(jù)權(quán)利要求
70所述之裝置，其中該巳反應(yīng)和未反應(yīng)的吸收劑排除裝置包括一袋室，并且該細(xì)粒吸收劑導(dǎo)引裝置包含多個(gè)管，從該袋室的上游延伸進(jìn)入該煙道氣的流動(dòng)路徑中。
76.根據(jù)權(quán)利要求
70所述之裝置，其中該吸收區(qū)包含一袋室及細(xì)粒吸收劑導(dǎo)引裝置，該細(xì)粒吸收劑導(dǎo)引裝置包含一噴灑干燥器，位于該袋室的上游，該細(xì)粒吸收劑被引進(jìn)在該噴灑干燥器中的煙道氣流之中，該煙道氣和附帶的細(xì)粒吸收劑被排放進(jìn)入該袋室。
77.根據(jù)權(quán)利要求
70所述之裝置，其中該巳反應(yīng)和未反應(yīng)的吸收劑排除裝置包括一袋室，并且在該袋室的下游，該吸收區(qū)另外包含使該袋室放出的氣流和作為NOx的一種金屬氧化物吸收劑接觸的裝置。
78.根據(jù)權(quán)利要求
70所述之裝置，其中該巳反應(yīng)和未反應(yīng)的吸收劑排除裝置包括一袋室，并且其中該裝置另外包含在位于該袋室的過(guò)濾表面上游的任何一位置的用來(lái)使從該第二氣流排除的吸收劑再循環(huán)進(jìn)入該第二氣流的裝置。
79.根據(jù)權(quán)利要求
78所述之裝置，其中該袋室包含一入口導(dǎo)管，該導(dǎo)管包含多個(gè)噴咀，其設(shè)計(jì)是要導(dǎo)引該氣流向上進(jìn)入該袋室的過(guò)濾表面。
80.一種裝置，用來(lái)使NO轉(zhuǎn)變成NO2，包含(a)對(duì)氣體提供一流動(dòng)路徑的裝置，該裝置包含一氣體接觸部份;(b)使包含第一NO/NO2的摩爾比例的NO和NO2的氣流流過(guò)該接觸部分的裝置;(c)導(dǎo)引注射氣體進(jìn)入該接觸部份的裝置，該導(dǎo)引的注射氣體要能以足夠的數(shù)量和足夠的速度來(lái)提供這種注射氣體橫過(guò)該含NO的氣流的流動(dòng)方向而基本地延伸橫過(guò)該整個(gè)氣體接觸部份的橫截面，當(dāng)該含NO/NO2的氣流流過(guò)該接觸部份時(shí)該含NO/NO2的氣流接觸到該注射氣體，其中該注射氣體包含過(guò)氧引發(fā)劑和足夠的氧以便使NO在和該注射氣體接觸時(shí)轉(zhuǎn)變成NO2。
81.根據(jù)權(quán)利要求
80所述之裝置，其中該注射氣體導(dǎo)引裝置包含多個(gè)氣體噴咀，橫過(guò)該含NO的氣流的流動(dòng)方向以一排列延伸橫過(guò)該氣體接觸部分的橫截面。
82.根據(jù)權(quán)利要求
80所述之裝置，其中該注射氣體導(dǎo)引裝置包括該注射氣體的預(yù)熱器，能將該注射氣體加熱到周?chē)鷾囟群?00°F之間。
83.根據(jù)權(quán)利要求
80所述之裝置，其中該氣體流動(dòng)裝置能夠提供速度約為每秒30英尺到每秒70英尺的含NO/NO2氣流，而該注射氣體導(dǎo)引裝置包含多個(gè)噴咀，其中每一噴咀能夠提供速度至少約是該含NO/NO2氣流的10倍的注射氣體。
84.從一氣流中排除氮氧化物的方法，該方法包括下列步驟(a)在一轉(zhuǎn)化區(qū)內(nèi)，使含氮氧化物的第一氣流和一注射氣體接觸，該氮氧化物包含以大于大約4的NO對(duì)NO2的一摩爾比例的NO和NO2，該注射氣體包含氧和一汽化的過(guò)氧引發(fā)劑，其出現(xiàn)的數(shù)量足夠在該轉(zhuǎn)化區(qū)內(nèi)使NO轉(zhuǎn)變成NO2;由此提供一離開(kāi)該轉(zhuǎn)化區(qū)的所造成的氣流，具有小于大約2的NO對(duì)NO2的摩爾比例;和(b)在吸收區(qū)內(nèi)，使該所造成的氣流和作為氮氧化物的一金屬氧化物吸收劑接觸，由此從該氣流中排除該氮的氧化物。
85.根據(jù)權(quán)利要求
84所述之方法，其中該汽化的引發(fā)劑是丙烷。
86.根據(jù)權(quán)利要求
84所述之方法，其中該汽化的過(guò)氧引發(fā)劑是甲醇。
87.根據(jù)權(quán)利要求
84所述之方法，其中該汽化的過(guò)氧引發(fā)劑是過(guò)氧化氫。
88.根據(jù)權(quán)利要求
84所述之方法，其中該注射氣體流包含從大約5%到大約20%體積的氧。
89.根據(jù)權(quán)利要求
88所述之方法，其中該注射氣體在和該第一氣流最初接觸時(shí)的溫度是低于大約800°F。
90.根據(jù)權(quán)利要求
84所述之方法，其中該含NO的氣流具有從大約每秒30英尺到大約每秒70英尺的速度，而為了與該含NO的氣流接觸，該注射氣體噴進(jìn)該含NO的氣流中的速度，至少約是該含NO氣流速度的10倍。
91.根據(jù)權(quán)利要求
84所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑是從包含烴、氧取代的烴、氫和它們的混合物的組團(tuán)中選用的。
92.根據(jù)權(quán)利要求
84所述之方法，其中該金屬氧化物是從包含鋁、鋯、鈦、鐵、鋰、鎂、鎳、銅和它們的合金的組團(tuán)中選用的。
93.根據(jù)權(quán)利要求
84所述之方法，其中該金屬氧化物是沉積在適合的支撐基質(zhì)上，使每克金屬氧化物吸收物質(zhì)的比表面積大于10平方米。
94.根據(jù)權(quán)利要求
84所述之方法，其中該金屬氧化物是以粉狀導(dǎo)入的，并且藉著一袋室將其從該吸收區(qū)排除掉。
95.根據(jù)權(quán)利要求
84所述之方法，其中從該吸收區(qū)排除一部份該金屬氧化物，并且藉著加熱該金屬氧化物到至少700°F以產(chǎn)生含NO的放出氣體而使金屬氧化物再生并在該吸收區(qū)再使用。
96.根據(jù)權(quán)利要求
95所述之方法，其中該第一氣流在鍋爐的燃燒器部分中形成，并且該含NO的排出氣體再循環(huán)到該鍋爐的燃燒器部分。
97.根據(jù)權(quán)利要求
84所述之方法，其中該第一氣流包含SO2和氮的氧化物。
98.根據(jù)權(quán)利要求
1所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑不含碳。
99.根據(jù)權(quán)利要求
1所述之方法，其中該含NO的氣流在和該注射氣體接觸之前，所含的氧的含量是小于5%體積。
100.根據(jù)權(quán)利要求
1所述之方法，其中該含NO的氣流在和該注射氣體接觸之前，所含的氧含量是小于5%體積;并且在該含NO的氣流和該注射氣體混合之后，所增加的氧含量不會(huì)超過(guò)其原來(lái)百分比的1%。
101.根據(jù)權(quán)利要求
1所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑包含碳，并且該含NO的氣流在和該注射氣體接觸時(shí)的溫度是大于大約1300°F。
102.根據(jù)權(quán)利要求
101所述之方法，其中該含NO的氣流在和該注射氣體接觸之前，所含的氧含量是小于5%體積。
103.根據(jù)權(quán)利要求
101所述之方法，其中該含NO的氣流在和該注射氣體接觸之前，所含的氧含量是小于5%體積;并且在該含NO的氣流和該注射氣體接觸之后，所增加的氧含量不超過(guò)其原來(lái)百分比的1%。
104.根據(jù)權(quán)利要求
101所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑是丙烷。
105.在燃燒的排氣中使NO轉(zhuǎn)變成NO2的方法，其步驟包括使具有至少大約800°F溫度的含NO的氣流和注射氣體接觸，該注射氣體包含過(guò)氧引發(fā)劑和足夠的氧以提供NO轉(zhuǎn)變成NO2，其中該過(guò)氧引發(fā)劑不含碳并且該NO2的轉(zhuǎn)變溫度是大于大約800°F。
106.根據(jù)權(quán)利要求
105所述之方法，其中該含NO的氣流在和該注射氣體接觸之前，所含的氧含量是小于大約5%體積;而在該含NO的氣流和該注射氣體接觸之后，所增加的氧含量不超過(guò)該原來(lái)數(shù)值的1%。
107.根據(jù)權(quán)利要求
105所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑是過(guò)氧化氫。
108.根據(jù)權(quán)利要求
9所述之方法，其中該含氮氧化物的氣流在和該注射氣體最初接觸時(shí)，是在大于大約1300°F的溫度下，在該最初接觸之后，該含氮氧化物的溫度保留大于1300°F，至少持續(xù)40毫秒。
109.根據(jù)權(quán)利要求
9所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑是丙烷，并且該注射氣體包含至少5%體積的氧。
110.根據(jù)權(quán)利要求
9所述之方法，其中在導(dǎo)引該注射氣體進(jìn)入該導(dǎo)管之前，該含氮氧化物氣流被預(yù)熱到不超過(guò)大約800°F的溫度。
111.根據(jù)權(quán)利要求
9所述之方法，其中該注射氣體經(jīng)由多個(gè)噴咀導(dǎo)引進(jìn)入該導(dǎo)管，其中從每一個(gè)上述噴咀放出的該注射氣體的速度至少約是該含氮氧化物氣流速度的10倍。
112.根據(jù)權(quán)利要求
15所述之方法，其中該含NO/NO2的氣流在和該注射氣流接觸之前，所含的氧含量是小于大約5%體積;而在該含NO/NO2的氣流和該注射氣流接觸之后，所增加的氧含量不超過(guò)其最初百分比的1%。
113.根據(jù)權(quán)利要求
20所述之方法，其中該細(xì)粒吸收劑包含一種鈉基的材料。
114.根據(jù)權(quán)利要求
20所述之方法，其中在該所造成的氣流中SO2對(duì)NOx的摩爾比例是大約1到大約30。
115.根據(jù)權(quán)利要求
20所述之方法，其中該注射氣體在和該第一氣流接觸之前，被預(yù)熱到不超過(guò)大約800°F的溫度。
116.根據(jù)權(quán)利要求
20所述之方法，其中該注射氣流包含至少大約5%體積的氧。
117.根據(jù)權(quán)利要求
20所述之方法，包括另外的步驟使用濕法從該吸收區(qū)放出的該氣流中排除包含細(xì)粒吸收劑的粒狀物質(zhì)和增加的硫和氮的氧化物，由此提供一清潔的煙道氣流。
118.根據(jù)權(quán)利要求
20所述之方法，包括另外的步驟使用干燥的方法從該吸收區(qū)放出的該氣流中排除包含細(xì)粒吸收劑的粒狀物質(zhì)和增加的硫和氮的氧化物，以提供一清潔的煙道氣流。
119.根據(jù)權(quán)利要求
118所述之方法，包括另外的步驟在煙道氣的接觸區(qū)使該清潔煙道氣流和NOx的金屬氧化物吸收劑接觸，由此從該清潔煙道氣流中排除所增加的含NO2的NOx。
120.根據(jù)權(quán)利要求
119所述之方法，其中從該煙道氣接觸區(qū)排除一部分該金屬氧化物吸收劑，并藉著將該金屬氧化物吸收劑加熱到至少700°F的方法，使其產(chǎn)生含NO的放出氣體而得到再生并再使用。
121.根據(jù)權(quán)利要求
120所述之方法，其中該金屬氧化物是從包含鋁、鋯、鈦、鐵、鋰、鎂、鎳、銅和它們的合金的組團(tuán)中選用的。
122.根據(jù)權(quán)利要求
34所述之廣法，其中該注射氣體經(jīng)由多個(gè)噴咀導(dǎo)引進(jìn)入該轉(zhuǎn)化區(qū)，其中從每一上述噴咀放出該注射氣體的速度至少約是該第一氣流速度的大約10倍。
123.根據(jù)權(quán)利要求
34所述之方法，其中包含細(xì)粒吸收劑的該粒狀物質(zhì)是使用濕法從該第二氣流中排除掉。
124.根據(jù)權(quán)利要求
34所述之方法，其中，該濕法使用一種鈣基物質(zhì)。
125.根據(jù)權(quán)利要求
34所述之方法，其中包含細(xì)粒吸收劑的該粒狀物質(zhì)是使用干燥的方法從該第二氣流中排除掉。
126.根據(jù)權(quán)利要求
125所述之方法，其中在該干燥方法中被排除掉的一部分該細(xì)粒吸收劑再循環(huán)回到該吸收區(qū)，將其再引入該吸收區(qū)，以便和該第二氣流接觸。
127.根據(jù)權(quán)利要求
125所述之方法，包括另外的步驟使該清潔的廢氣流和作為NOx的吸收劑的金屬氧化物接觸，藉此從該清潔廢氣流中排除所增加的含NO2的NOx。
128.根據(jù)權(quán)利要求
127所述之方法，其中一部分該金屬氧化物吸收劑從它接觸到該廢氣流的地區(qū)被排放，并且藉著將該金屬氧化物吸收劑加熱到至少700°F的方法，使其產(chǎn)生含NO的放出氣體而得到再生并再使用。
129.根據(jù)權(quán)利要求
127所述之方法，其中該金屬氧化物是從包含鋁、鋯、鈦、鐵、鋰、鎂、鎳、銅和它們的合金的組團(tuán)中選用的。
130.從包含SO2的燃燒排氣中排除氮的氧化物的方法，其中SO2對(duì)NOx的摩爾比例是在1和30之間，該方法包括以下步驟(a)在一袋室中，藉著使該第一氣流和鈉基細(xì)粒吸收劑接觸，而在該第一氣流中增加了NO2的量并減少了NO的量，由此產(chǎn)生一種最后所造成的氣流;和(b)在一吸收區(qū)，內(nèi)藉濕洗滌方法排除在該最后所造成的氣流中的NO2。
131.根據(jù)權(quán)利要求
130所述之方法，其中該濕洗滌的方法排除細(xì)粒物質(zhì)，包括鈉基的細(xì)粒吸收劑和可能殘留在該最后所造成的氣流中的SO2。
132.根據(jù)權(quán)利要求
130所述之方法，其中用來(lái)使該第一氣流和細(xì)粒吸收劑接觸的方法，包括一噴灑-干燥的程序。
133.根據(jù)權(quán)利要求
130所述之方法，其中在該細(xì)粒物質(zhì)中被該濕洗滌方法所排除的一部分任何可溶解的鈉基物質(zhì)，被再回收和再循環(huán)回到該袋室并且被再導(dǎo)引進(jìn)入該袋室以接觸該第一氣體流。
134.根據(jù)權(quán)利要求
130所述之方法，其中該細(xì)粒吸收劑包含NaHCO3、Na2CO3或其混合物，包括水合作用的水。
135.根據(jù)權(quán)利要求
130所述之方法，其中該細(xì)粒吸收劑是藉著載體氣體輸送進(jìn)入該袋室，該載體氣體是從包含空氣、再循環(huán)的煙道氣、蒸汽或其混合物的組團(tuán)中選用的。
136.根據(jù)權(quán)利要求
130所述之方法，其中該細(xì)粒吸收劑包含鈉和鈣的化合物的混合物。
137.一種用來(lái)從包含SO2的燃燒氣中排除氮的氧化物的方法，其中SO2對(duì)NOx的摩爾比例是在1和30之間，該方法包括以下步驟(a)在袋室中，藉著使該第一氣流和細(xì)粒吸收劑接觸，而在該第一氣流中增加了NO2的量并減少了NO的量，由此產(chǎn)生一所造成的氣流;和(b)在吸收區(qū)內(nèi)，使該造成的氣流和NOx的一種金屬氧化物吸收劑接觸，由此從該所造成的氣流中排除所增加的包含NO2的NOx。
138.根據(jù)權(quán)利要求
137所述之方法，其中藉著加熱該金屬氧化物吸收劑到至少700°F以產(chǎn)生含NO的放出氣體，而使一部分的該金屬氧化物吸收劑再生再使用。
139.根據(jù)權(quán)利要137所述之方法，其中該金屬氧化物是從包含鋁、鋯、鈦、鐵、鋰、鎂、鎳、銅和其混合物的組團(tuán)中選用的。
140.根據(jù)權(quán)利要求
137所述之方法，包括一最初的步驟在一初步轉(zhuǎn)化區(qū)內(nèi)使含NO的燃燒排氣和一注射物質(zhì)接觸，在該燃燒排氣和該注射物質(zhì)初步接觸時(shí)該注射物質(zhì)的溫度是低于大約800°F，該注射物質(zhì)包含一過(guò)氧引發(fā)劑和至少大約5%體積的氧以提供NO轉(zhuǎn)變成NO2。
141.根據(jù)權(quán)利要求
137所述之方法，其中用來(lái)使該第一氣流和該細(xì)粒吸收劑接觸的方法，包含一種噴灑-干燥的方法。
142.根據(jù)權(quán)利要求
137所述之方法，其中該細(xì)粒吸收劑包含NaHCO3、Na2CO3、或其混合物，包括水合作用的水。
143.根據(jù)權(quán)利要求
137所述之方法，其中該細(xì)粒吸收劑藉一載體氣體輸送進(jìn)入該袋室，該載體氣體是從包含空氣、再循環(huán)煙道氣、蒸汽和它們的混合物的組團(tuán)中選用的。
144.根據(jù)權(quán)利要求
137所述之方法，其中該細(xì)粒吸收劑包含鈉和鈣的化合物的混合物。
145.一種從含SO2的燃燒排氣中排除氮的氧化物的方法，其中SO2對(duì)NOx的摩爾比例是在1和30之間，該方法包括以下步驟(a)在第一吸收區(qū)內(nèi)，藉著袋室的細(xì)粒收集方法在第一氣流中增加NO2的量和減少NO的量，其中使用鈉基的細(xì)粒吸收劑以接觸該第一氣流，由此產(chǎn)生所造成的煙道氣流;和(b)在第二吸收區(qū)內(nèi)，藉著濕洗滌的方法從該所造成的煙道氣流中排除NO2。
146.根據(jù)權(quán)利要求
145所述之方法，其中該第二吸收區(qū)的濕法，排除SO2和可能殘留在該所造成的煙道氣流中的細(xì)粒物質(zhì)，包括鈉基的細(xì)粒吸收劑。
147.根據(jù)權(quán)利要求
145所述之方法，其中使用足夠的鈉基細(xì)粒吸收劑以產(chǎn)生所造成的煙道氣流，該煙道氣流只有小于2的NO對(duì)NO2的摩爾比例。
148.根據(jù)權(quán)利要求
145所述之方法，其中在該第一吸收區(qū)所排除的該細(xì)粒物質(zhì)中的一部分鈉基物質(zhì)被再循環(huán)和再導(dǎo)引進(jìn)入該第一吸收區(qū)以接觸該第一煙道氣流。
149.根據(jù)權(quán)利要求
145所述之方法，其中該細(xì)粒吸收劑包含NaHCO3.Na2CO3或其混合物，包括水合作用的水。
150.根據(jù)權(quán)利要求
145所述之方法，其中該細(xì)粒吸收劑藉著一載體氣體被輸送進(jìn)入該第一吸收區(qū)，該載體氣體是從包含空氣、再循環(huán)煙道氣、蒸汽和它們的混合物的組團(tuán)中選用的。
151.根據(jù)權(quán)利要求
145所述之方法，其中該細(xì)粒吸收劑包含鈉和鈣的化合物的混合物。
152.一種從含SO2的燃燒排氣中排除氮的氧化物的方法，其中SO2對(duì)NOx的摩爾比例是在1和30之間，該方法包括下列步驟(a)在第一吸收區(qū)內(nèi)，藉著一袋室的細(xì)粒收集方法在第一氣流中增加NO2的量和減少NO的量，其中使用一鈉基的細(xì)粒吸收劑以接觸該第一氣流，因此產(chǎn)生一所造成的煙道氣流;和(b)在第二吸收區(qū)內(nèi)，使該所造成的煙道氣流和NOx的一種金屬氧化物吸收劑接觸，藉此從該所造成的煙道氣流中排除所增加的包含NO2的NOx。
153.根據(jù)權(quán)利要求
152所述之方法，其中從該第二吸收區(qū)排除一部分該金屬氧化物吸收劑，藉將該金屬氧化物吸收劑加熱到至少700°F的方法，使其產(chǎn)生含NO的放出氣體而再生再使用。
154.根據(jù)權(quán)利要求
152所述之方法，其中該金屬氧化物是從包含鋁、鋯、鐵、鋰、鎂、鎳、銅和這些金屬的合金的組團(tuán)中選用的。
155.根據(jù)權(quán)利要求
152所述之方法，包括一個(gè)最初的步驟在初步轉(zhuǎn)化區(qū)內(nèi)使含NO的燃燒排氣和一注射物質(zhì)接觸，在該燃燒排氣和該注射物質(zhì)初步接觸時(shí)該注射物質(zhì)的溫度是低800°F，該注射物質(zhì)包含一過(guò)氧引發(fā)劑和至少大約5%體積的氧以提供NO轉(zhuǎn)變成NO2。
156.根據(jù)權(quán)利要求
152所述之方法，其中使用足夠的鈉基細(xì)粒吸收劑以產(chǎn)生所造成的煙道氣流，該煙道氣流具有小于2的NO對(duì)NO2的摩爾比例。
157.根據(jù)權(quán)利要求
152所述之方法，包括另外的步驟在該所造成的煙道氣流導(dǎo)引進(jìn)入該第二吸收區(qū)之前，從該所造成的煙道氣流中排除細(xì)粒物質(zhì)，其中在該所排除的細(xì)粒物質(zhì)中的一部分任一鈉基物質(zhì)再循環(huán)回到該第一吸收區(qū)以接觸該第一煙道氣流。
158.根據(jù)權(quán)利要求
152所述之方法，其中該細(xì)粒吸收劑包含NaHCO3、Na2CO3、或其混合物，包括水合作用的水。
159.根據(jù)152所述之方法，其中該細(xì)粒吸收劑藉著一載體氣體輸送進(jìn)入該第一吸收區(qū)，該載體氣體是從包含空氣，再循環(huán)煙道氣、蒸汽和其混合物的組團(tuán)中選用的。
160.根據(jù)權(quán)利要求
1所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑是甲醇。
161.根據(jù)權(quán)利要求
9所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑是甲醇。
162.根據(jù)權(quán)利要求
20所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑是甲醇。
163.根據(jù)權(quán)利要求
47所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑是甲醇。
164.根據(jù)權(quán)利要求
50所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑是甲醇。
165.根據(jù)權(quán)利要求
65所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑是甲醇。
166.根據(jù)權(quán)利要求
150所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑是從包含丙烷、甲醇和過(guò)氧化氫的組團(tuán)中選用的。
167.一種方法，用來(lái)使NO轉(zhuǎn)變成NO2，其步驟包括使還未用氨處理的含NO的燃燒排氣和注射氣體接觸，該注射氣體包含預(yù)先混合的一定量的過(guò)氧引發(fā)劑和足夠數(shù)量的含氧氣體，以提供該注射氣體含有至少大約5%到大約20%體積的氧。
168.根據(jù)權(quán)利要求
167所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑是甲醇。
169.根據(jù)權(quán)利要求
167所述之方法，其中在鍋爐的后腔中使該燃燒排氣和該注射氣體接觸。
170.根據(jù)權(quán)利要求
15所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑是甲醇。
171.根據(jù)權(quán)利要求
34所述之方法，其中該過(guò)氧引發(fā)劑是甲醇。
172.一種用來(lái)在燃燒排氣中使NO轉(zhuǎn)變成NO2的方法，其中一易燃的過(guò)氧引發(fā)劑物質(zhì)被部分地燃燒，然后再和補(bǔ)充的氧混合以提供溫度低于800°F的一易燃的、預(yù)熱的注射氣體混合物;然后使該注射氣體接觸含NO的燃燒排氣流，該排氣流具有800°F至1400°F之間的溫度，該預(yù)熱的注射氣體混合物包含5%和20%體積之間的氧。
173.根據(jù)權(quán)利要求
172所述之方法，其中該易燃的過(guò)氧引發(fā)劑物質(zhì)主要包含丙烷。
174.根據(jù)權(quán)利要求
172所述之方法，其中該易燃的過(guò)氧引發(fā)劑物質(zhì)主要包含天然氣。
專(zhuān)利摘要
依據(jù)本發(fā)明的實(shí)踐所提供的一種方法，借著使一部分的煙道氣中的氧化氮(NO)轉(zhuǎn)變成二氧化氮(NO
文檔編號(hào)B01D47/00GK86107895SQ86107895
公開(kāi)日1988年6月1日 申請(qǐng)日期1986年11月19日
發(fā)明者戴爾·戈登·瓊斯 申請(qǐng)人:戴爾·戈登·瓊斯導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan