本發(fā)明涉及煙道氣處理方法和脫硝/SO3還原設(shè)備,以及更具體地涉及用于包括三氧化硫的燃燒煙道氣的處理的煙道氣處理方法和脫硝/SO3還原設(shè)備。
背景技術(shù):通常,為了防止空氣污染,已經(jīng)強(qiáng)烈期望用于處理從不同燃燒爐產(chǎn)生的燃燒煙道氣的煙道氣處理方法和煙道氣處理設(shè)備。這樣的煙道氣包括氮的氧化物(NOx)和大量硫的氧化物(SOx)。處理NOx時(shí),已經(jīng)應(yīng)用其中將NOx與脫硝催化劑接觸以將其分解為氮?dú)?N2)和水(H2O)的方法。在SOx中,三氧化硫(SO3)是腐蝕性的,并且因SO3引起的煙道氣處理設(shè)施(如空氣預(yù)熱器和電沉降器)內(nèi)部灰塵的堵塞、露點(diǎn)腐蝕等是妨礙對(duì)煙道氣的處理連續(xù)長(zhǎng)期運(yùn)行的因素。對(duì)于處理這樣的SO3的方法,一個(gè)已知的方法是其中將銨(NH3)充到燃燒煙道氣,隨后將燃燒煙道氣與由在二氧化鈦(TiO2)上攜帶的釕(Ru)構(gòu)成的脫硝催化劑接觸,并由此還原NOx和阻止燃燒煙道氣中SO3的產(chǎn)生(例如,專利文獻(xiàn)1)。然而,即使在專利文獻(xiàn)1中引用的示例性情況下,當(dāng)在將燃燒煙道氣脫硝的處理中通過脫硝反應(yīng)消耗氨時(shí),下式(1)表示的氧化反應(yīng)顯著地進(jìn)行,并因此可能增加SO3的濃度。此外,盡管通過使用由一氧化碳(CO)和烴構(gòu)成的還原劑減少燃燒煙道氣中的SO3的方法是已知的,但在催化劑中使用昂貴的銥(Ir)(例如,專利文獻(xiàn)2)。[化學(xué)式1]SO2+1/2O2→SO3(1)引用列表專利文獻(xiàn)[專利文獻(xiàn)1]JP3495591[專利文獻(xiàn)2]JP3495527發(fā)明概述技術(shù)問題在這些情況下,本發(fā)明的目的是提供與現(xiàn)有技術(shù)相比,降低處理成本,降低包含在燃燒煙道氣中的NOx,并且更有效地降低SO3的濃度的煙道氣處理方法和脫硝和SO3還原設(shè)備。解決問題的手段為了實(shí)現(xiàn)以上描述的目標(biāo),根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種煙道氣處理方法,其中將3C-5C烯烴(不飽和烴)作為第一添加劑添加到包括SO3以及NOx的燃燒煙道氣,并隨后將所述燃燒煙道氣與催化劑接觸,所述催化劑包括由一種或多種選自由Ti、Si、Zr和Ce組成的組的元素構(gòu)成的氧化物和/或由兩種或多種選自所述組的元素構(gòu)成的混合氧化物和/或復(fù)合氧化物作為載體但不包括貴金屬,并由此將SO3通過還原為SO2進(jìn)行處理。在這方面,使得可以在燃燒煙道氣的處理期間將煙道氣中的NOx脫硝,阻止SO2的氧化,降低SO3的濃度,并在不必須使用含有Ru等的昂貴催化劑的情況下降低催化劑的材料的成本。在此處給出的說明書和權(quán)利要求中,使用JISZ8301提供的術(shù)語“和/或”,以共同表示以彼此平行使用的兩個(gè)術(shù)語、或兩個(gè)術(shù)語中的一個(gè),即,以共同表示可以通過兩種術(shù)語表示的三種可能含義。優(yōu)選第一添加劑是選自由2C-5C烯烴(不飽和烴),2C-5C烷烴(飽和烴),醇類,醛類,和芳香化合物組成的組的一種或多種。進(jìn)一步,優(yōu)選2C-5C烯烴(不飽和烴)是選自由C2H4,C3H6,C4H8和C5H10組成的組的一種或多種。此外,C4H8和C5H10可以是其中的任一種的幾何異構(gòu)體或外消旋體。通過使用以上描述的添加劑,與使用NH3作為第一添加劑的情況相比,可以更有效地抑制SO2的氧化且更有效地降低在燃燒煙道氣的處理期間的SO3的濃度。優(yōu)選載體包括:包含選自由TiO2-SiO2,TiO2-ZrO2和TiO2-CeO2組成的組的一種或多種的混合氧化物和/或復(fù)合氧化物。使用以上描述的載體,通過使用帶有TiO2和帶有比預(yù)設(shè)值高的固體酸量的混合氧化物和/或復(fù)合氧化物可以顯著地提高SO3到SO2的還原的性能。此外,催化劑可以是其中將金屬氧化物負(fù)載到復(fù)合氧化物上作為載體的催化劑,所述金屬氧化物包含選自由V2O5,WO3,MoO3,Mn2O3,MnO2,NiO和Co3O4組成的組的一種或多種。此外,催化劑可以是其中將選自由Ag,Ag2O和AgO組成的組的一種或多種負(fù)載到一種或多種選自由氧化物,混合氧化物和復(fù)合氧化物組成的組構(gòu)成的載體上的催化劑。此外,可以將金屬硅酸鹽系復(fù)合氧化物涂覆到催化劑上,在所述金屬硅酸鹽系復(fù)合氧化物中用選自由Ti,V,Mn,F(xiàn)e和Co組成的組的一種或多種取代沸石晶體結(jié)構(gòu)中至少部分的Al和/或Si。利用以上描述的催化劑,通過使用第一添加劑,可以以高還原率還原燃燒廢中的SO3,且即使NH3同時(shí)存在也不會(huì)妨礙SO3的還原反應(yīng)。當(dāng)進(jìn)行用于將SO3還原為SO2的處理時(shí),優(yōu)選當(dāng)添加第一添加劑時(shí)將NH3作為第二添加劑添加,并且同時(shí)進(jìn)行SO3的減少和脫硝。在這方面,可以通過部分改造設(shè)置到現(xiàn)有脫硝設(shè)備的氨供應(yīng)管道設(shè)備,來添加第一添加劑,以有助于燃燒煙道氣中SO3的減少。優(yōu)選用于將SO3還原為SO2的處理在250℃至450℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。此外,優(yōu)選用于將SO3還原為SO2的處理在300℃至400℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。通過使用該溫度范圍,通過使用現(xiàn)有脫硝設(shè)備和在使得作為脫硝催化劑的催化劑具有高反應(yīng)性的脫硝處理?xiàng)l件下,進(jìn)行將燃燒煙道氣中的SO3還原為SO2的處理。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,本發(fā)明是脫硝/SO3還原設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的脫硝/SO3還原設(shè)備包括:第一注入裝置,所述第一注入裝置配置為得到將第一添加劑添加到包含SO3以及NOx的燃燒煙道氣;和允許所述燃燒煙道氣流動(dòng)穿過的包括催化劑的催化劑層,且在脫硝/SO3還原設(shè)備中,第一添加劑是3C-5C烯烴(不飽和烴),催化劑不包括貴金屬且包括:包含一種或多種選自由Ti、Si、Zr和Ce組成的組的元素的氧化物,和/或包含兩種或多種選自所述組的元素的混合氧化物和/或復(fù)合氧化物作為載體,丙炔所述SO3還原設(shè)備配置為進(jìn)行將SO3還原為SO2的處理。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,催化劑層包括:第一催化劑層,所述第一催化劑層布置在所述第一注入裝置的后流側(cè)上并且配置為降低SO3的濃度;和第二催化劑層,所述第二催化劑層布置在接近所述第一注入裝置布置的第二注入裝置的后流側(cè)上并且配置為將NH3作為第二添加劑添加到所述燃燒煙道氣,所述第二催化劑層配置為進(jìn)行脫硝,并且在這方面,將第一催化劑層布置在第二催化劑層的前流側(cè)或后流側(cè)上。發(fā)明的益處根據(jù)本發(fā)明,提供脫硝煙道氣處理方法和脫硝/SO3還原設(shè)備,其配置為將燃燒煙道氣中的NOx脫硝和降低燃燒煙道氣中的SO3的濃度,同時(shí)比常規(guī)的那些處理成本更低。附圖簡(jiǎn)述[圖1]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的脫硝/SO3還原設(shè)備的示意圖,其是第一實(shí)施方案。[圖2]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的脫硝/SO3還原設(shè)備的示意圖,其是第二實(shí)施方案。[圖3]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的脫硝/SO3還原設(shè)備的示意圖,其是第三實(shí)施方案。[圖4]圖4是示出本發(fā)明的實(shí)施例1中燃燒煙道氣中SO3的濃度變化的圖。[圖5]圖5是示出本發(fā)明的實(shí)施例2中燃燒煙道氣中SO3的濃度變化的圖。[圖6]圖6是示出本發(fā)明的實(shí)施例2中燃燒煙道氣中SO3的還原率和脫硝率的圖。[圖7]圖7是通過使用本發(fā)明的實(shí)施例3的催化劑得到的SO3的還原率和脫硝率的圖。[圖8]圖8是示出本發(fā)明的實(shí)施例3中固體酸量和SO3還原率之間關(guān)系的圖。[圖9]圖9是通過使用本發(fā)明的實(shí)施例4的催化劑得到的SO3的還原率和脫硝率的圖。[圖10]圖10是通過使用本發(fā)明的實(shí)施例5的催化劑得到的SO3的還原率的圖。[圖11]圖11是通過使用本發(fā)明的實(shí)施例5的催化劑得到的脫硝率的圖。具體實(shí)施方式將在以下參考在附圖中示出的實(shí)施方案描述根據(jù)本發(fā)明的脫硝/SO3還原設(shè)備和煙道氣處理方法。將在此把通過在鍋爐中和在氧氣氣氛下燃燒源自石油的燃料或源自煤的燃料產(chǎn)生的煙道氣稱為“燃燒煙道氣”。此外,在本文中將氣流稱為關(guān)于燃燒煙道氣的流動(dòng)方向的“前流”或“后流”。[脫硝/SO3還原設(shè)備](第一實(shí)施方案)圖1示出了第一實(shí)施方案,其中將根據(jù)本發(fā)明的脫硝/SO3還原設(shè)備布置到鍋爐的后流側(cè)。對(duì)于圖1,將脫硝/SO3還原設(shè)備5布置到在燃燒爐1中產(chǎn)生煙道氣的鍋爐的煙道氣煙道2的后流側(cè)上。鍋爐在燃燒爐1中燃燒外部供應(yīng)的燃料并將通過燃燒產(chǎn)生的燃燒煙道氣排放到煙道氣煙道2中。布置在煙道氣煙道2的后流側(cè)上的脫硝/SO3還原設(shè)備5同時(shí)進(jìn)行用于流過煙道氣煙道2的燃燒煙道氣的NOx脫硝處理和SO3還原處理。在此處給出的說明書中和在權(quán)利要求中,將把用于將SO3還原為SO2的處理稱為“SO3還原處理”。布置在其中流通燃燒煙道氣的燃燒煙道氣煙道2中的ECO3進(jìn)行鍋爐進(jìn)水與流過ECO3的內(nèi)部的燃燒煙道氣之間的熱交換。更具體地,ECO3通過使用燃燒煙道氣的余熱升高鍋爐進(jìn)水的溫度并由此提高鍋爐中的燃燒效率。布置ECO旁路4使得其一端與ECO3的前流側(cè)相連且其另一端與ECO3的后流側(cè)相連,并且在送入ECO3之前將燃燒煙道氣送到脫硝/SO3還原設(shè)備5的入口側(cè),繞過ECO3。此外,ECO旁路4控制將被送入脫硝/SO3還原設(shè)備5中的燃燒煙道氣的溫度在預(yù)設(shè)的適合于脫硝和還原反應(yīng)的范圍內(nèi)。將脫硝/SO3還原設(shè)備5布置在燃燒煙道氣煙道2中,并至少包括第一注入裝置6,第二注入裝置7和催化劑層8。脫硝/SO3還原設(shè)備5將第一添加劑和第二添加劑添加到煙道氣并允許包括添加劑的燃燒煙道氣流過催化劑層8。脫硝/SO3還原設(shè)備5通過使用催化劑層8、第一注入裝置6和第二注入裝置7進(jìn)行SO3還原處理。優(yōu)選脫硝/SO3還原設(shè)備5配置為同時(shí)添加第一添加劑和第二添加劑。將第一注入裝置6布置到脫硝/SO3還原設(shè)備5的前流側(cè)上和ECO旁路4的后流側(cè)上,并將第一添加劑添加到包括SO3以及NOx的燃燒煙道氣。更具體地,第一注入裝置6與催化劑層8聯(lián)用以降低燃燒煙道氣中的SO3。從第一注入裝置6注入的第一添加劑是主要用于將SO3還原為SO2的SO3還原劑并且可以使用由碳元素(C)和/或氫元素構(gòu)成的具有在氧氣氣氛中還原SO3的能力的烴。更具體地,第一添加劑是由選自以下各項(xiàng)組成的組的一種或多種構(gòu)成的添加劑:通式:CnH2n(n是2至5的整數(shù))表示的烯烴(不飽和烴),通式:CmH2m+2(m是2至5的整數(shù))表示的烷烴(飽和烴),醇類例如甲醇(CH3OH)和乙醇(C2H5OH),醛類例如乙醛(CH3CHO)和丙醛(C2H5CHO),以及芳香化合物例如甲苯(C6H5CH3)和乙苯(C6H5C2H5)。對(duì)于2C-5C烯烴(不飽和烴),優(yōu)選使用選自由C2H4,C3H6,C4H8和C5H10組成的組的一種或多種,以及更優(yōu)選使用選自由包括C3H6,C4H8和C5H10的≥3C的烯烴組成的組的一種或多種。對(duì)于C4H8和C5H10,可以使用它們中任一個(gè)的幾何異構(gòu)體或外消旋體?!?C的不飽和烴的例子包括1-丁烯(1-C4H8);2-丁烯(2-C4H8)例如順-2-丁烯和反-2-丁烯;異丁烯(異-C4H8);1-戊烯(1-C5H10);和2-戊烯(2-C5H10)例如順-2-戊烯和反-2-戊烯。使用這一配置,通過下式(2)至(8)表示的反應(yīng),本發(fā)明可以有助于氧氣氣氛中SO3的還原并降低燃燒煙道氣中SO3的濃度。[化學(xué)式2]SO3+CH3OH+3/4O2→SO2+1/2CO+1/2CO2+2H2O(2)SO3+C2H5OH+5/42O2→SO2+CO+CO2+2/5H2O(3)SO3+C2H4+5/2O2→SO2+CO+CO2+2H2O(4)SO3+3/2C3H6+41/83O2→SO2+9/4CO+9/4CO2+6H2O(5)SO3+3/2C3H8+63/8O2→SO2+9/4CO+9/4CO2+6H2O(6)SO3+3/2C4H8+13/2O2→SO2+3CO+3CO2+6H2O(7)SO3+C5H10+23/4O2→SO2+5/2CO+5/2CO2+5H2O(8)如果使用C3H6作為第一添加劑,如果第一添加劑的負(fù)載量以摩爾比計(jì)是0.1至2.0其是有用的。如果第一添加劑的摩爾比小于0.1,SO2的氧化可能變?yōu)橹饕牟⒂纱薙O3可能突然增加,并且相反,如果第一添加劑的摩爾比大于2.0,則可能排出大量未反應(yīng)的過量C3H6。通過控制第一添加劑在以上記載的范圍內(nèi),可以提高清除燃燒煙道氣中SO3的性能。在以上特定范圍之外可以得到去除SO3的效果。第二注入裝置7靠近第一注入裝置6布置,并將NH3作為第二添加劑添加到燃燒煙道氣。第二注入裝置7布置到脫硝/SO3還原設(shè)備5的前流側(cè)和ECO旁路4的后流側(cè),并將用于NOx的脫硝的第二添加劑注入到燃燒煙道氣。第二注入裝置7與催化劑層8共同將NOx脫硝。用將燃燒煙道氣脫硝的催化劑構(gòu)造催化劑層8。優(yōu)選布置在催化劑層8中的催化劑的形狀是蜂巢形使得催化劑也可以有效地作為脫硝催化劑起作用并減少可以在燃燒煙道氣處理期間發(fā)生的壓降。蜂巢結(jié)構(gòu)不限于具有矩形截面的結(jié)構(gòu),且也可以包括多種形狀例如圓形,橢圓形,三角形,五角形和六角形。布置在催化劑層8中的催化劑是其中將活性組分負(fù)載到載體上的催化劑,上述載體是氧化物、混合氧化物和/或復(fù)合氧化物。更具體地,載體的例子包括一種或多種選自由鈦(Ti),硅(Si),鋯(Zr)和銫(Ce)組成的組的元素的氧化物,和/或兩種或多種選自以上組的元素的混合氧化物和/或復(fù)合氧化物。換句話說,載體至少包括以下形式:-通過二氧化鈦(TiO2),二氧化硅(SiO2),氧化鋯(ZrO2)和氧化銫(Ce2O3)中的一種或多種構(gòu)成的氧化物-通過鈦(Ti),硅(Si),鋯(Zr)和銫(Ce)中的兩種,三種或四種構(gòu)成的混合氧化物或復(fù)合氧化物-通過兩種,三種或四種上述氧化物構(gòu)成的混合物-上述混合物中的一種與上述混合氧化物或復(fù)合氧化物中的一種的混合物它們之中,優(yōu)選選自由TiO2-SiO2,TiO2-ZrO2和TiO2-CeO2組成的組的混合氧化物或復(fù)合氧化物,并且更優(yōu)選選自以上組的復(fù)合氧化物。可以通過以下方法制備復(fù)合氧化物:其中將以上描述的元素的醇鹽化合物,氯化物,硫酸鹽或乙酸鹽混合,隨后將所得混合物進(jìn)一步與水混合并隨后以水溶液或溶膠的形式攪拌用于水解。也可以通過已知的共沉淀方法代替以上描述的溶膠-凝膠方法制備復(fù)合氧化物?;钚越M分是由選自由氧化釩(V2O5),氧化鎢(WO3),氧化鉬(MoO3),氧化錳(Mn2O3),二氧化鎂(MnO2),氧化鎳(NiO)和氧化鈷(Co3O4)組成的組的一種或多種構(gòu)成的金屬氧化物?;钚越M分可以是選自由銀(Ag),氧化銀(Ag2O)和一氧化銀(AgO)組成的組的一種或多種。使用這一配置,由催化劑負(fù)載的活性金屬充當(dāng)活性位點(diǎn),并由此可以在氧氣氣氛中有效地進(jìn)行NOx例如NO和NO2的脫硝,并且可以進(jìn)行在過量氧氣氣氛中的SO3的還原。優(yōu)選這些金屬氧化物中的活性組分包括氧化鎢(WO3)。此外,對(duì)于催化劑,通過涂覆或浸漬金屬硅酸鹽系復(fù)合氧化物制備催化劑,在所述金屬硅酸鹽系復(fù)合氧化物中用選自由鈦元素(Ti),釩元素(V),錳元素(Mn),鐵元素(Fe)和鈷元素(Co)組成的組的一種或多種取代沸石晶體結(jié)構(gòu)中至少部分鋁元素(Al)和/或硅元素(Si)的??梢酝ㄟ^水熱法制備以上描述的金屬硅酸鹽,所述水熱法中,將至少部分是硅源的水玻璃和硅元素與將被取代的金屬元素源及結(jié)構(gòu)指示劑混合,并將混合物置于高壓釜中,并通過使用水熱法在高溫和高壓下處理。[煙道氣處理方法]將在以下通過描述根據(jù)以上描述的第一實(shí)施方案的操作模式描述根據(jù)本發(fā)明的煙道氣處理方法的第一實(shí)施方案。本實(shí)施方案的煙道氣處理方法至少進(jìn)行SO3還原處理。在SO3還原處理中,將用于還原SO3的第一添加劑和用于還原NOx的第二添加劑NH3從第一注入裝置6和第二注入裝置7注入到包括SO3以及NOx的在其前流上的燃燒煙道氣。通過允許包括充入的添加劑的燃燒煙道氣流過由脫硝催化劑在其后流側(cè)構(gòu)造的催化劑層8,同時(shí)進(jìn)行NOx脫硝處理和SO3還原處理。在處理中,優(yōu)選將第一添加劑和第二添加劑同時(shí)添加到燃燒煙道氣。優(yōu)選在250℃至450℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行SO3的還原處理,并且更優(yōu)選在300℃至400℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行SO3的還原處理。如果在小于300℃的溫度進(jìn)行SO3的還原處理,可能不能有效地完成脫硝處理,并且相反,如果在超過400℃的溫度進(jìn)行SO3的還原處理,SO3的還原可能不是高效的。根據(jù)本實(shí)施方案,可以通過脫硝去除包括當(dāng)在鍋爐中燃燒時(shí)產(chǎn)生的SO3和/或NOx的燃燒煙道氣中的NOx,可以阻止SO2的氧化,并由此在燃燒煙道氣處理期間降低SO3的濃度,并且此外,因?yàn)椴皇褂冒嘿F的催化劑可以降低材料的成本。進(jìn)一步,可以通過僅僅附加安裝配置為將用于還原SO3的第一添加劑注入到現(xiàn)有脫硝設(shè)備的前流側(cè)的第一注入裝置實(shí)現(xiàn)本實(shí)施方案的上述效果。從而,可以以低成本進(jìn)行SO3還原處理。[脫硝/SO3還原設(shè)備](第二實(shí)施方案)將參考圖2詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的脫硝/SO3還原設(shè)備的第二實(shí)施方案。在本實(shí)施方案中,將以相同的參考數(shù)字和符號(hào)提供與以上描述的第一實(shí)施方案相同的脫硝/SO3還原設(shè)備的元件,并且將不重復(fù)其細(xì)節(jié)描述。根據(jù)本實(shí)施方案的脫硝/SO3還原設(shè)備15包括分為第一催化劑層和第二催化劑層的催化劑層和布置在它們之間的第一注入裝置,并且脫硝/SO3還原設(shè)備15在這一點(diǎn)上不同于根據(jù)以上描述的第一實(shí)施方案的脫硝/SO3還原設(shè)備5。對(duì)于圖2,將脫硝/SO3還原設(shè)備15布置在燃燒煙道氣煙道2中,并至少包括:配置為將第一添加劑添加到燃燒煙道氣的第一注入裝置16;配置為將第二添加劑添加到燃燒煙道氣的第二注入裝置17;和配置為脫硝燃燒煙道氣的催化劑的催化劑層。由配置為降低SO3的濃度的第一催化劑層18和第二催化劑層19構(gòu)造催化劑層,將第二催化劑層19布置到第一催化劑層18的前流側(cè)并配置為進(jìn)行脫硝。脫硝/SO3還原設(shè)備15將第二添加劑從第二注入裝置17添加到從煙道氣煙道2進(jìn)入其中的燃燒煙道氣,并隨后允許含有第二添加劑的燃燒煙道氣流過第二催化劑層19。此外,脫硝/SO3還原設(shè)備15將第一添加劑從第一注入裝置16添加到已經(jīng)過第二催化劑19的燃燒煙道氣并隨后允許含有第一添加劑的燃燒煙道氣流過第一催化劑層18。將第一注入裝置16布置到第一催化劑層18的前流側(cè)上的和第二催化劑層19的后流側(cè)上的燃燒煙道氣煙道2中。將第一催化劑層18布置到第二催化劑層19的后流側(cè)上。此外,第一注入裝置16將用于降低SO3的濃度的第一添加劑注入到燃燒煙道氣。將第二注入裝置17布置到第二催化劑層19的前流側(cè)上的燃燒煙道氣煙道2中。此外,第二注入裝置17將用于NOx的脫硝的第二添加劑添加到燃燒煙道氣。對(duì)于第二注入裝置17和第二催化劑層19,例如可以使用布置在現(xiàn)有工廠中的脫硝設(shè)備。對(duì)于從注入裝置16注入的第一添加劑和布置在催化劑層18中的催化劑,可以應(yīng)用與第一實(shí)施方案相似的添加劑和催化劑。對(duì)于從注入裝置17注入的第二添加劑和布置在催化劑層19中的催化劑,不僅可以使用與第一實(shí)施方案相似的添加劑和催化劑也可以使用公知的催化劑(例如V2O5-TiO2)。[煙道氣處理方法]將通過描述以上描述的脫硝/SO3還原設(shè)備的第二實(shí)施方案的模式描述根據(jù)本發(fā)明的煙道氣處理方法的第二實(shí)施方案。本實(shí)施方案的煙道氣處理方法至少進(jìn)行SO3的還原處理。在SO3的還原處理中,作為對(duì)至少包括NOx和SO3的燃燒煙道氣的預(yù)處理,將第二添加劑NH3從第二注入裝置17添加到燃燒煙道氣,并將燃燒煙道氣與第二注入裝置17的后流側(cè)上布置的第二催化劑19中的脫硝催化劑接觸。隨后,作為后處理,將用于SO3的添加劑從第一注入裝置16添加到燃燒煙道氣,并將燃燒煙道氣與用于SO3的第一注入裝置16的后流側(cè)上布置的第二催化劑層18中的催化劑接觸。對(duì)于用于SO3還原處理的處理溫度,可以使用與第一實(shí)施方案相似的溫度范圍。根據(jù)第二實(shí)施方案的脫硝/SO3還原設(shè)備和煙道氣處理方法,可以在現(xiàn)有脫硝設(shè)備的后流側(cè)上更有效地處理SO3,并且此外,根據(jù)分別用于脫硝和SO3的還原的催化劑的功能退化可以容易地更換催化劑。[脫硝/SO3還原設(shè)備](第三實(shí)施方案)將在以下參考圖3詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的脫硝/SO3還原設(shè)備的第三實(shí)施方案。在本實(shí)施方案中,將以相同的參考數(shù)字和符號(hào)提供與以上描述的第一和第二實(shí)施方案相同的元件,并且將不重復(fù)其細(xì)節(jié)描述。根據(jù)本實(shí)施方案的脫硝/SO3還原設(shè)備25在這一點(diǎn)上不同于根據(jù)第二實(shí)施方案的脫硝/SO3還原設(shè)備15:將第一注入裝置和第一催化劑層布置到第二注入裝置的前流側(cè)和第二催化劑層上。對(duì)于圖3,將脫硝/SO3還原設(shè)備25布置到燃燒煙道氣煙道2中,并至少包括:第一注入裝置26,第二注入裝置27,第一催化劑層28和第二催化劑層29。脫硝/SO3還原設(shè)備25將第二添加劑從第一注入裝置26添加到從煙道氣煙道2進(jìn)入的燃燒煙道氣,并隨后允許含有第二添加劑的燃燒煙道氣流過第一催化劑層28。此外,脫硝/SO3還原設(shè)備25將第二添加劑從第二注入裝置27添加到已經(jīng)流過一催化劑層28的燃燒煙道氣,并隨后允許含有第二添加劑的燃燒煙道氣流過第二催化劑層29。將第一注入裝置26布置到第一催化劑層28的前流側(cè)上的和第二催化劑層29的前流側(cè)上的燃燒煙道氣煙道2中。將第一催化劑層28布置到第二催化劑層29的前流側(cè)上。第一注入裝置26將用于降低SO3的濃度的第一添加劑添加到燃燒煙道氣。將第二注入裝置27布置到第二催化劑層29的前流側(cè)上的燃燒煙道氣煙道2中。此外,第二注入裝置27將用于NOx脫硝的第二添加劑添加到燃燒煙道氣。與第二實(shí)施方案相似,對(duì)于第二注入裝置27和第二催化劑層29,也可以應(yīng)用布置在現(xiàn)有工廠中的脫硝設(shè)備。對(duì)于從注入裝置26注入的第一添加劑和布置在催化劑層28中的催化劑,可以使用與第一和第二實(shí)施方案相似的添加劑和催化劑。此外,對(duì)于從注入裝置27注入的第二添加劑和布置在第二催化劑層29中的催化劑,不僅僅可以使用與第一實(shí)施方案相似的添加劑和催化劑,也可以使用公知的脫硝催化劑(例如V2O5-TiO2)。[煙道氣處理方法]將通過描述根據(jù)以上第三實(shí)施方案的脫硝/SO3還原設(shè)備的操作模式描述根據(jù)本發(fā)明的煙道氣處理方法的第三實(shí)施方案。本實(shí)施方案的煙道氣處理方法至少進(jìn)行SO3還原處理。在SO3的還原處理中,作為對(duì)至少包括NOx和SO3的燃燒煙道氣的預(yù)處理,將用于SO3的添加劑從第一注入裝置26添加,并將燃燒煙道氣與布置在第一注入裝置26的后流側(cè)上的第一催化劑層28中用于SO3的催化劑接觸。隨后,作為后處理,將NH3作為第二添加劑從第二注入裝置27添加到燃燒煙道氣,并將燃燒煙道氣與布置在第二注入裝置27的后流側(cè)上的第二催化劑29中的脫硝催化劑接觸。對(duì)于用于SO3還原處理的處理溫度,可以使用與第二實(shí)施方案相似的溫度范圍。根據(jù)第三實(shí)施方案的脫硝/SO3還原設(shè)備和煙道氣處理方法,可以在現(xiàn)有脫硝設(shè)備的后流側(cè)上更有效地處理SO3,并且此外,根據(jù)分別用于脫硝和SO3的還原的催化劑的功能退化可以容易地更換催化劑。實(shí)施例將通過參考實(shí)施例更具體地描述本發(fā)明以說明本發(fā)明的效果。根據(jù)本發(fā)明的煙道氣處理系統(tǒng)和煙道氣處理方法無論如何不限于以下實(shí)施例。[實(shí)施例1]通過使用不同的催化劑,評(píng)估用于將SO3還原為SO2的第一添加劑(SO3還原劑)的效果。(催化劑A的制備)制備作為將SO3還原為SO2的包括釕(Ru)的催化劑。將氯化釕(RuCl3)的水溶液用每100重量%二氧化鈦(TiO2)中含有10重量%氧化鎢(WO3)的銳鈦礦型二氧化鈦粉末浸漬,從而每100重量%的銳鈦礦型二氧化鈦粉末上負(fù)載1重量%的Ru,并將產(chǎn)物濃縮和干燥。隨后將殘余物在500℃下燒制5小時(shí),并將得到的粉末作為催化劑A。(催化劑B的制備)制備作為具有通過氨脫硝的功能的典型催化劑的催化劑B。將Ti的醇鹽Ti(O-iC3H7)4和Si的醇鹽Si(OCH3)3以95∶5(重量%)(分別以TiO2,SiO2計(jì))的比例混合,將混合物添加到80℃水以水解,隨后將反應(yīng)混合物攪拌和熟化,過濾所得溶膠,并清洗所得凝膠化產(chǎn)物,并且在500℃加熱和燒制5小時(shí)以得到TiO2-SiO2復(fù)合氧化物的粉末(TiO2-SiO2粉末)。通過使用10重量%的甲胺的水溶液將釩酸銨(NH3VO3)和仲鎢酸銨((NH4)10H10W12O46·6H2O)浸入復(fù)合氧化物中,每100重量%復(fù)合氧化物負(fù)載0.6重量%的V2O5和8重量%的WO3,將產(chǎn)物濃縮和干燥,以及隨后在500℃加熱和燒制5小時(shí)。將所得粉末用作催化劑B。(催化劑C的制備)制備作為具有通過氨脫硝的功能的典型催化劑的催化劑C。將Ti的醇鹽Ti(O-iC3H7)4和Zr的醇鹽Zr(Oi-C4h9)4以95∶5(重量%)(分別以TiO2,ZrO2計(jì))的比例混合,將混合物添加到80℃水以水解,隨后將反應(yīng)混合物攪拌和熟化,過濾所得溶膠,并清洗所得凝膠化產(chǎn)物,并且在500℃加熱和燒制5小時(shí)以得到TiO2-ZrO2復(fù)合氧化物的粉末(TiO2-ZrO2粉末)。通過使用10重量%的甲胺的水溶液,將仲鎢酸銨((NH4)10H10W12O46·6H2O)浸入復(fù)合氧化物中,每100重量%復(fù)合氧化物負(fù)載8重量%的WO3,將產(chǎn)物濃縮和干燥,以及隨后在500℃加熱和燒制5小時(shí)。將所得粉末用作催化劑C。(催化劑的制備D)制備僅含二氧化鈦(TiO2)的催化劑D。將與催化劑A相同量的銳鈦礦型二氧化鈦粉末在500℃下燒制5小時(shí)以制備催化劑D的粉末。(試驗(yàn)例1至5的制備)將80重量%的水分別添加到20重量%的催化劑A至D,通過濕法球磨將混合物研磨成粉以得到涂層漿料。然后通過浸漬將Cordierite制造的整塊基材(節(jié)距(pitch):7.4mm,壁厚:0.6mm)涂覆以漿料,并將得到的產(chǎn)品在120℃下干燥并隨后在500℃下燒制。涂層的量是100g/lm2基材的表面積。將使用催化劑A和氨(NH3)用作SO3還原劑的情況用作為試驗(yàn)例1。另一方面,將使用催化劑A和丙烯(C3H6)用作SO3還原劑的情況用作為試驗(yàn)例2。將使用催化劑B和C3H6用作SO3還原劑的情況用作為試驗(yàn)例3。將使用催化劑C和C3H6用作SO3還原劑的情況用作為試驗(yàn)例4。此外,將使用催化劑D和C3H6用作SO3還原劑的情況用作為試驗(yàn)例5。(SO3去除試驗(yàn)I)通過其中假設(shè)實(shí)際機(jī)器的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的試驗(yàn)將SO3還原劑添加到燃燒煙道氣,并允許含有SO3還原劑的燃燒煙道氣流過分別布置在脫硝/SO3還原設(shè)備中的試驗(yàn)例的催化劑,并進(jìn)而評(píng)估在燃燒煙道氣已經(jīng)流過催化劑層之后SO3的濃度(ppm)變化,針對(duì)0.03至0.08(1/AV(m2·h/Nm3))。試驗(yàn)結(jié)果和試驗(yàn)條件示于圖4中。完成取樣之后,通過沉淀滴定法分析SO3的濃度。圖中,″AV″表示面積速率(通過氣體量/催化劑總接觸面積),以及″1/AV″表示催化劑的總接觸面積與氣體量的關(guān)系。1/AV的單位是m2·h/Nm3。圖4示出了在試驗(yàn)例中1至5中的SO3的濃度(ppm)變化,針對(duì)0.03至0.08m2·h/Nm3。對(duì)于圖4,在試驗(yàn)例1中,催化劑層的入口處SO3的濃度基本不變。在試驗(yàn)例2中,在0.06m2·h/Nm3下,催化劑層的入口處SO3的濃度從約100ppm下降到約40ppm。另一方面,在試驗(yàn)例3中,在0.08m2·h/Nm3下,催化劑層的入口處SO3的濃度從約100ppm下降到約20ppm。在試驗(yàn)例4中,在0.08m2·h/Nm3下,催化劑層的入口處SO3的濃度從約100ppm下降到約20ppm。此外,也在試驗(yàn)例5中,在0.08m2·h/Nm3下,催化劑層的入口處SO3的濃度從約100ppm下降到約25ppm。其中使用含有Ru的催化劑A和使用NH3作為SO3還原劑的試驗(yàn)例1中觀察到,催化劑層的入口處SO3的濃度基本不變。其中使用含有Ru的催化劑A和使用C3H6作為SO3還原劑的試驗(yàn)例2中觀察到,燃燒煙道氣中SO3的濃度下降。此外,在使用不含昂貴的Ru的催化劑B和使用C3H6作為SO3還原劑的試驗(yàn)例3中觀察到,燃燒煙道氣中SO3的濃度顯著下降。此外,在使用催化劑C和使用C3H6作為SO3還原劑的試驗(yàn)例4中觀察到,燃燒煙道氣中SO3的濃度顯著下降。進(jìn)一步,在使用催化劑D和使用C3H6作為SO3還原劑的試驗(yàn)例5中也觀察到,燃燒煙道氣中SO3的濃度顯著下降。從這些結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)通過使用C3H6作為SO3還原劑,可以減小燃燒煙道氣中SO3的濃度。發(fā)現(xiàn)通過使用包括氫元素(H)和碳元素(C)的烴例如C3H6代替使用包括Ru的催化劑A,與使用NH3作為SO3還原劑的情況相比,即使使用常規(guī)脫硝催化劑,也可以降低催化劑層入口處燃燒煙道氣中SO3的濃度。接下來基于在以下條目1至4中描述的催化劑的表面上單元反應(yīng)模型,據(jù)估計(jì),由于在催化劑上由烴分解得到的物質(zhì)和SO3之間發(fā)生的反應(yīng)而出現(xiàn)的磺化對(duì)得到這些結(jié)果是重要的。1.烴吸附反應(yīng)烴(CxHy)+表面→CxHy-表面2.烴分解反應(yīng)(奪氫反應(yīng))CxHy-表面→CxHy-1(表面-配位)+H-表面3.與SO3(g)的反應(yīng)(轉(zhuǎn)化為磺酸)CxHy-1(表面-配位)+SO3(g)→SO2+CxHy-1-SO3--H-表面)4.SO3的分解CxHy-1-SO3--H-表面→SO2+CO2+CO[實(shí)施例2]通過使用具有不同組成的烴作為第一添加劑(SO3還原劑),評(píng)估取決于烴化合物組成的將SO3還原為SO2的效果。(試驗(yàn)例6至10的制備)與實(shí)施例1相似,將催化劑B涂覆到Cordierite制造的整塊基材上。涂層的量是100g/lm2基材的表面積。將其中將C3H6用作SO3還原劑的情況用作試驗(yàn)例6,將其中將丙烷(C3H8)用作SO3還原劑的情況用作試驗(yàn)例7,將其中將甲醇(CH3OH)用作SO3還原劑的情況用作試驗(yàn)例8,以及將其中將乙醇(C2H5OH)用作SO3還原劑的情況用作試驗(yàn)例9。此外,對(duì)于與其他試驗(yàn)例的比較,將其中將氨(NH3)用作SO3還原劑的情況用作試驗(yàn)例10。(SO3去除試驗(yàn)II)與實(shí)施例1相似,將SO3還原劑添加到燃燒煙道氣,并允許含有SO3還原劑的燃燒煙道氣流過布置在脫硝/SO3還原設(shè)備中的使用SO3催化劑的催化劑層,并進(jìn)而檢查在0.04至0.08m2·h/Nm3下在燃燒煙道氣已經(jīng)流過催化劑層之后的燃燒煙道氣中SO3的濃度變化。評(píng)估燃燒煙道氣已經(jīng)流過催化劑層前后的SO3的濃度變化。試驗(yàn)條件與實(shí)施例1相同。試驗(yàn)結(jié)果和試驗(yàn)條件示于圖5中。圖5示出了在試驗(yàn)例中6至10中在0.04至0.08m2·h/Nm3燃燒煙道氣中的SO3的濃度(ppm)變化。對(duì)于圖5,在試驗(yàn)例6至9中,催化劑層的入口處燃燒煙道氣中SO3的濃度降低。相反,在試驗(yàn)例10中,催化劑層的入口處燃燒煙道氣中SO3的濃度沒有降低。在其中將C3H6和C3H8用作SO3還原劑的試驗(yàn)例5和6中,與在其中將CH3OH和C2H5OH用作SO3還原劑的試驗(yàn)例8和9中相比,燃燒煙道氣中SO3的濃度降低更多。此外,在其中將C3H6用作SO3還原劑的試驗(yàn)例6中,SO3的濃度降低效果是最顯著的。隨后,進(jìn)一步,通過使用具有不同組成的烴作為第一添加劑(SO3還原劑),評(píng)估取決于烴化合物組成的將SO3還原為SO2的效果。(催化劑E的制備)除了將TiO2和SiO2的比變?yōu)?8∶12(重量%),V2O5的量是0.3重量%和WO3的量是9重量%之外,以與制備催化劑B的情況相似的方式制備催化劑E。(試驗(yàn)例11至18的制備)與實(shí)施例1相似,將催化劑E涂覆到Cordierite制造的整塊基材上。將其中將甲醇(CH3OH)用作SO3還原劑的情況用作試驗(yàn)例11,將其中將乙醇(C2H5OH)用作SO3還原劑的情況用作試驗(yàn)例12,且將其中將丙烷(C3H8)用作SO3還原劑的情況用作試驗(yàn)例13。此外,將其中將乙烯(C2H4)用作SO3還原劑的情況用作試驗(yàn)例14。將其中將丙烯(C3H6)用作SO3還原劑的情況用作試驗(yàn)例15。將其中將1-丁烯(1-C4H8)用作SO3還原劑的情況用作試驗(yàn)例16,將其中將2-丁烯(2-C4H8)用作SO3還原劑的情況用作試驗(yàn)例17,將其中將異丁烯(異-C4H8)用作SO3還原劑的情況用作試驗(yàn)例18。(SO3去除試驗(yàn)III)通過使用試驗(yàn)例11至18,與實(shí)施例1相似,將SO3還原劑添加到燃燒煙道氣,并允許含有SO3還原劑的燃燒煙道氣流過布置在脫硝/SO3還原設(shè)備中的使用SO3催化劑的催化劑層,并進(jìn)而評(píng)估燃燒煙道氣已經(jīng)流過催化劑層前后的SO3的濃度和脫硝率的變化。通過以下方法確定SO3還原率和脫硝率。試驗(yàn)結(jié)果和試驗(yàn)條件示于圖6中。SO3還原率(%)=(1-催化劑層出口處的SO3的濃度/催化劑層入口處的SO3的濃度)×100脫硝率(%)=(1-催化劑層出口處的NOx的濃度/催化劑層入口處的NOx的濃度)×100圖6示出了在0.080m2·h/Nm3下試驗(yàn)例11至18中SO3還原率(%)和脫硝率(%)。對(duì)于圖6,在使用醇類的試驗(yàn)例11中,SO3還原率是5.0%,并且在使用醇類的試驗(yàn)例12中,SO3還原率是6.0%。相反,使用飽和烴的試驗(yàn)例13的SO3還原率是10.0%,而使用不飽和烴的試驗(yàn)例14的SO3還原率是高值20.0%。進(jìn)一步,在使用≥3C的不飽和烴的試驗(yàn)例15至18中,試驗(yàn)例15的SO3還原率是58.0%,試驗(yàn)例16的SO3還原率是50.2%,試驗(yàn)例17的SO3還原率是54.2%,以及試驗(yàn)例18的SO3還原率是63.5%,這些都是很高的值。在使用醇類的試驗(yàn)例11和12中,試驗(yàn)例11的脫硝率是92.6%,且試驗(yàn)例12的脫硝率是93.2%。在使用飽和烴和不飽和烴的試驗(yàn)例13和14中,試驗(yàn)例13的脫硝率是94.1%,且試驗(yàn)例14的脫硝率是94.0%,它們是高值。在使用≥3C的不飽和烴的試驗(yàn)例15至18中,試驗(yàn)例15的脫硝率是95.1%,試驗(yàn)例16的脫硝率是92.1%,試驗(yàn)例17的脫硝率是92.3%和試驗(yàn)例18的脫硝率是91.8%,其是非常高的值。從實(shí)施例1和2的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),通過使用包括元素H和C的烴作為SO3還原劑,催化劑層的入口處燃燒煙道氣中SO3的濃度下降。也發(fā)現(xiàn)通過使用C3H8,C2H4,C3H6或C4H8即飽和烴或不飽和烴作為SO3還原劑,與使用醇類例如CH3OH和C2H5OH的情況相比,燃燒煙道氣中SO3的濃度降低更多。進(jìn)一步,發(fā)現(xiàn)它們中,通過使用C2H4,C3H6或C4H8即不飽和烴作為SO3還原劑,可以有效地降低燃燒煙道氣中SO3的濃度。特別地,發(fā)現(xiàn)使用≥3C的不飽和烴作為SO3還原劑,燃燒煙道氣中SO3的濃度降低最明顯。估計(jì)這是因?yàn)椤?C的不飽和烴分解反應(yīng)性高并且其中間體具有與SO3高的反應(yīng)性。[實(shí)施例3]制備具有另一種組成的催化劑并評(píng)估取決于催化劑組成的將SO3還原為SO2的效果。(催化劑F的制備)將Ti的醇鹽Ti(O-iC3H7)4和Ce的醇鹽Ce(OCH3)3以88∶12(重量%)(分別以TiO2,CeO2計(jì))的比例混合,將混合物添加到80℃水以水解,隨后將反應(yīng)混合物攪拌和熟化,過濾所得溶膠,并清洗所得凝膠化產(chǎn)物,干燥,并且在500℃加熱和燃燒5小時(shí)以得到TiO2-Ce2O3復(fù)合氧化物的粉末(TiO2-Ce2O3粉末)。將所得粉末用作催化劑F。(催化劑G的制備)制備僅包括氧化鋯(ZrO2)的催化劑。將氯氧化鋯(ZrOCl2)的粉末在500℃燒制5小時(shí),并且將所得粉末用作催化劑G。(催化劑H的制備)制備僅包括氧化銫(Ce2O3)的催化劑。將硝酸銫鋯(Ce(NO3)2)的粉末在500℃燒制5小時(shí),以及將所得粉末用作催化劑H。(試驗(yàn)例19至24的制備)將80重量%的水分別添加到其量分別是20重量%的催化劑D和B的TiO2-SiO2粉末、催化劑C的TiO2-ZrO2粉末以及催化劑F、G和H,通過濕法球磨將混合物研磨成粉以得到涂層漿料,并隨后將漿料涂覆到包括高嶺土作為其主要組分的陶瓷基材料上,并將得到的試件用作試驗(yàn)例19至24。表1示出了各個(gè)試驗(yàn)例的組成。在表1中,對(duì)于涂覆量平均值,使用通過以下方法由樣品2的測(cè)量得到的值:基于涂覆前后的重量差獲得的負(fù)載量(carriageamount)除基材的表面積所算得的值。[表1]表1-試驗(yàn)例組成1(SO3去除試驗(yàn)VI)評(píng)估當(dāng)使用丙烯(C3H6)作為SO3還原劑時(shí)各試驗(yàn)例還原SO3的能力。與實(shí)施例2相似,將SO3還原劑添加到燃燒煙道氣,并允許包括SO3還原劑的燃燒煙道氣流過布置在脫硝/SO3還原設(shè)備中使用SO3催化劑的催化劑層,并由此評(píng)估在燃燒煙道氣已經(jīng)流過催化劑層前后的SO3濃度的變化。試驗(yàn)結(jié)果和試驗(yàn)條件示于圖7中。圖7示出了在0.080m2·h/Nm3下試驗(yàn)例19至24中SO3還原率(%)和脫硝率(%)。對(duì)于圖7,在其中包括單一組分的氧化物的試驗(yàn)例19,23和24中,試驗(yàn)例19的SO3還原率是16.5%,試驗(yàn)例23的SO3還原率是23.1%,且試驗(yàn)例24的SO3還原率是11.1%。另一方面,在其中使用含有TiO2的復(fù)合氧化物的試驗(yàn)例20至22中,試驗(yàn)例20的SO3還原率是52.2%,試驗(yàn)例21的SO3還原率是47.3%,且試驗(yàn)例22的SO3還原率是46.6%。此外,在其中使用包括單一組分的氧化物的試驗(yàn)例19,23和24中,試驗(yàn)例19的脫硝率是32.8%,試驗(yàn)例23的脫硝率是6.7%,且試驗(yàn)例24的脫硝率是19.1%。另一方面,在其中使用含有TiO2的復(fù)合氧化物的試驗(yàn)例20至22中,試驗(yàn)例20的脫硝率是60.4%,試驗(yàn)例21的脫硝率是39.3%,且試驗(yàn)例22的脫硝率是42.3%。從這些結(jié)果,在所有試驗(yàn)例19至24中,催化劑層的入口處燃燒煙道氣中SO3的濃度下降。在其中使用TiO2-SiO2粉末,TiO2-ZrO2粉末或TiO2-Ce2O3粉末的試驗(yàn)例20至22中,SO3還原率高于在其中使用TiO2粉末,ZrO2粉末或Ce2O3粉末的試驗(yàn)例19,23和24。此外,在其中使用包括單一組分的氧化物的試驗(yàn)例19,23和24中,其中使用TiO2粉末的試驗(yàn)例19的還原率高,且其中使用ZrO2粉末的試驗(yàn)例23的還原率是最高的。此外,在其中使用復(fù)合氧化物的試驗(yàn)例20至22中,使用TiO2-SiO2粉末的試驗(yàn)例19的SO3還原率是最顯著的。從這些結(jié)果看出通過使用特別是含有TiO2的復(fù)合氧化物,SO3還原率可以是高的。估計(jì)得到以上結(jié)果是因?yàn)橛捎趶?fù)合氧化物的使用發(fā)生的固體酸量的增加。(固體酸量的確定)評(píng)估固體酸量和SO3還原率之間的關(guān)系。通過吡啶熱吸附解吸法測(cè)定在試驗(yàn)例19至24中固體酸量。更具體地,將相同量的25mg石英粉末分別添加到試驗(yàn)例并將混合物在使用玻璃管中與高嶺棉(Kaowool)混合。將石英玻璃管布置在電燃燒爐中,電燃燒爐布置在FID氣相色譜中,隨后將反應(yīng)混合物在氦(He)氣流中在450℃的溫度條件下處理30分鐘。隨后將電燃燒爐維持在150℃,以0.5μl注入吡啶4至6次直到得到脈沖方面的飽和,并將吡啶吸附到各試驗(yàn)例。隨后將電燃燒爐的溫度以30℃/min的速率升溫,通過FID氣相色譜測(cè)定解吸的吡啶,并基于在TPD譜中得到的最高值確定各個(gè)試驗(yàn)例的固體酸量。圖8示出了分別在試驗(yàn)例19至24中測(cè)得的固體酸量(μmol/g·催化劑)(μmol/g·cata)和SO3還原率(%)之間的關(guān)系。對(duì)于圖8,催化劑的固體酸量越大,SO3還原率越高。特別地,在其中固體酸量是200μmol/g·催化劑至300μmol/g·催化劑的試驗(yàn)例中,SO3還原率高。從這些結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)隨著固體酸量增加對(duì)于SO3的還原更有效率。[實(shí)施例4]制備具有還另一種組成的催化劑并評(píng)估用于將SO3還原為SO2的活性金屬的效果。(催化劑H的制備)將Ti的醇鹽Ti(O-iC3H7)4和Si的醇鹽Si(OCH3)3以95∶5(重量%)(分別以TiO2,SiO2計(jì))的比例混合,將混合物添加到80℃水以水解,隨后將反應(yīng)混合物攪拌和熟化,過濾所得溶膠,并清洗所得凝膠化產(chǎn)物,干燥,并且在500℃加熱和燃燒5小時(shí)以得到TiO2-SiO2復(fù)合氧化物(TiO2-SiO2粉末)的粉末。將所得粉末用作催化劑H。(試驗(yàn)例25至32的制備)將80重量%的水添加20重量%的催化劑H,通過濕法球磨將混合物研磨成粉以得到涂層漿料,并隨后將漿料涂覆到包括高嶺土作為其主要組分的陶瓷基材料上,并將得到的塊體用作試驗(yàn)例25。此外,將分別用作V2O5,MoO3,Ag,WO3,Mn2O3,NiO和Co3O4的原料的預(yù)設(shè)量的各自的硫酸鹽或硝酸鹽溶液添加到催化劑H,浸漬溶液并負(fù)載組分,隨后類似于試驗(yàn)例25將所得產(chǎn)物涂覆到相似的陶瓷基材料上,并且將所得產(chǎn)物用作試驗(yàn)例26至32。類似于實(shí)施例3對(duì)各試驗(yàn)例測(cè)量涂覆量,即約100g/m2。表2示出了每個(gè)試驗(yàn)例的組成。[表2]表2-試驗(yàn)例組成2(SO3去除試驗(yàn)V)評(píng)估當(dāng)使用丙烯(C3H6)作為SO3還原劑時(shí)各試驗(yàn)例還原SO3的能力。與實(shí)施例2相似,將SO3還原劑添加到燃燒煙道氣,并允許包括SO3還原劑的燃燒煙道氣流過布置在脫硝/SO3還原設(shè)備中使用SO3催化劑的催化劑層,并由此評(píng)估在燃燒煙道氣已經(jīng)流過催化劑層前后的SO3濃度的變化。試驗(yàn)結(jié)果和試驗(yàn)條件示于圖9中。圖9示出了在0.1m2·h/Nm3下在試驗(yàn)例24至32中的SO3還原率(%)和脫硝率(%)。對(duì)于圖9,試驗(yàn)例25的SO3還原率是52.2%。另一方面,試驗(yàn)例26的SO3還原率是11.4%,試驗(yàn)例27的SO3還原率是44.5%,且試驗(yàn)例28的SO3還原率是45.8%。試驗(yàn)例29的SO3還原率是56.0%,試驗(yàn)例30的SO3還原率是48.3%,試驗(yàn)例31的SO3還原率是41.8%,且試驗(yàn)例32的SO3還原率是39.7%。試驗(yàn)例25的脫硝率是60.4%。另一方面,試驗(yàn)例的26脫硝率是94.4%,試驗(yàn)例27的脫硝率是82.4%,試驗(yàn)例28的脫硝率是55.5%,試驗(yàn)例29的脫硝率是73.4%,試驗(yàn)例30的脫硝率是50.9%,試驗(yàn)例31的脫硝率是46.2%,且試驗(yàn)例32的脫硝率是44.3%。從這些結(jié)果,確認(rèn)了通過對(duì)所有其中將V2O5,MoO3,Ag,WO3,Mn2O3,MnO2,NiO或Co3O4負(fù)載的試驗(yàn)例使用C3H6作為SO3還原劑可以得到SO3還原效果和脫硝效果。在其中負(fù)載MoO3,Ag,WO3,Mn2O3,MnO2,NiO或Co3O4的試驗(yàn)例27至32中,觀察到高SO3還原效果。特別在它們之中的其中負(fù)載WO3的試驗(yàn)例29中觀察到SO3還原效果和脫硝效果。從這一結(jié)果,發(fā)現(xiàn)用WO3填充的催化劑是有效的。[實(shí)施例5]制備具有還另一種組成的催化劑并評(píng)估SO3還原能力和脫硝能力。(試驗(yàn)例33至37的制備)除了每100重量%的復(fù)合氧化物使用偏礬酸銨將0.3重量%的V2O5負(fù)載和同時(shí)使用仲鎢酸銨將9重量%的WO3負(fù)載外,以與制備催化劑B的情況相似的方法制備其中將V2O5-WO3負(fù)載到TiO2的催化劑I,并將催化劑I用作試驗(yàn)例33。除了每100重量%的復(fù)合氧化物將0.3重量%的V2O5負(fù)載和同時(shí)將9重量%的WO3負(fù)載外,以與制備催化劑B的情況相似的方法制備其中將V2O5-WO3負(fù)載到TiO2-SiO2復(fù)合氧化物的催化劑J,并將催化劑J用作試驗(yàn)例34。將催化劑J用金屬硅酸鹽以25g/m2涂覆以得到催化劑K,并將所得催化劑K用作試驗(yàn)例35。將催化劑B用作試驗(yàn)例36。除了每100重量%的復(fù)合氧化物將0.7重量%的V2O5負(fù)載和同時(shí)將9重量%的WO3負(fù)載外,以與制備催化劑B的情況相似的方法制備其中將V2O5-WO3負(fù)載到TiO2的催化劑L并將催化劑L用作試驗(yàn)例37。圖3示出了各自試驗(yàn)例的組成。[表3]表3-試驗(yàn)例組成3(SO3去除試驗(yàn)VI)評(píng)估當(dāng)使用丙烯(C3H6)作為SO3還原劑時(shí)各自試驗(yàn)例還原SO3的能力。與實(shí)施例2相似,將SO3還原劑添加到燃燒煙道氣,并允許包括SO3還原劑的燃燒煙道氣流過布置在脫硝/SO3還原設(shè)備中使用SO3催化劑的催化劑層,并由此評(píng)估在燃燒煙道氣已經(jīng)流過催化劑層前后的SO3濃度的變化。試驗(yàn)結(jié)果和試驗(yàn)條件示于圖10和11中。圖10示出了在0.1(1/AV:m2·h/Nm3)下試驗(yàn)例33至37中SO3還原率(%)。對(duì)于圖10,試驗(yàn)例33的SO3還原率是33.3%。另一方面,試驗(yàn)例34的SO3還原率是58.4%,試驗(yàn)例35的SO3還原率是75.6%,試驗(yàn)例36的SO3還原率是68.6%,且試驗(yàn)例37的SO3還原率是79.9%。圖11示出了在0.10(1/AV:m2·h/Nm3)下在試驗(yàn)例33至37中從燃燒煙道氣的脫硝率(%)。對(duì)于圖11,試驗(yàn)例33的脫硝率是95.3%,試驗(yàn)例34的脫硝率是95.1%,試驗(yàn)例35的脫硝率是91.1%,試驗(yàn)例36的脫硝率是91.4%,且試驗(yàn)例37的脫硝率是91.8%。從這些結(jié)果,發(fā)現(xiàn)在所有試驗(yàn)例中,可以得到高SO3還原能力和高脫硝能力。此外,在試驗(yàn)例34至37中,如預(yù)期的觀察到較試驗(yàn)例33更高的將SO3還原為SO2的高性能。工業(yè)實(shí)用性根據(jù)本發(fā)明的煙道氣處理方法和脫硝/SO3還原設(shè)備,與常規(guī)的那些相比,使得在更低處理成本下同時(shí)將燃燒煙道氣中的NOx脫硝和降低燃燒煙道氣中SO3的濃度成為可能。參考標(biāo)記表1燃燒爐2煙道氣煙道3ECO4ECO旁路5,15,25脫硝/SO3還原設(shè)備6,16,26第一注入裝置7,17,27第二注入裝置8催化劑層18,28第一催化劑層19,29第二催化劑層