化劑的現(xiàn)場再生方法,能夠起到如下效果: 能夠通過適當?shù)募訜崽幚砣コ街诿撓醮呋瘎┥系奶汲煞?,由此恢?fù)脫硝催化劑的性 能,而且對于該加熱處理,能夠通過使用還原劑和空氣,以及專門設(shè)置的還原劑氧化催化劑 層,能夠不使用現(xiàn)有特別的加熱裝置或燃料而On-site(才 > 寸4卜)即現(xiàn)場進行脫硝催化 劑的再生。
【附圖說明】
[0027] 圖1為表示實施本發(fā)明排氣凈化系統(tǒng)的脫硝催化劑的現(xiàn)場再生方法的裝置的第 一實施方式的流程圖。
[0028]圖2為表示實施本發(fā)明排氣凈化系統(tǒng)的脫硝催化劑的現(xiàn)場再生方法的裝置的第 二實施方式的流程圖。
[0029]圖3為表示實施本發(fā)明排氣凈化系統(tǒng)中脫硝催化劑的現(xiàn)場再生方法的裝置的第 三實施方式的流程圖。
[0030] 附圖標記說明
[0031] 1:脫硝催化劑層
[0032] 2: 還原劑氧化催化劑層
[0033] 3:空氣加熱用換熱器
[0034]11:內(nèi)燃機的排氣管路(排氣通路)
[0035] 12 :排出管路
[0036] 13:還原劑供給主管路
[0037] 14:空氣供給主管路
[0038] 15 :合流管路
[0039] 16 :噴嘴
[0040] 17 :分支管路
[0041] 18:空氣供給分支管路
[0042]19:合流管路
[0043] 20 :管路
[0044] 21 ~27:閥門
[0045]31:其他還原劑供給副管路
[0046]32:閥門
[0047]33:空氣供給副管路
[0048] 34:閥門
【具體實施方式】
[0049] 下面,參照【附圖說明】本發(fā)明的實施方式,但本發(fā)明并不限定于此。
[0050]圖1為表示實施根據(jù)本發(fā)明的排氣凈化系統(tǒng)中脫硝催化劑的現(xiàn)場再生方法的裝 置的第一實施方式的流程圖。
[0051] 參照該圖,排氣凈化系統(tǒng)凈化船舶用柴油機等內(nèi)燃機的排氣時,使用醇等(例如 乙醇)作為還原劑,在180°C~300°C程度的低溫溫度域中實施可脫硝的脫硝催化劑(例如 Co(鈷)/沸石)系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中,使還原劑與空氣混合,導(dǎo)入脫硝催化劑反應(yīng)器,向催化 劑全體擴散。
[0052]S卩,向在內(nèi)燃機的排氣通路(管路)(11)上設(shè)置的脫硝催化劑層(1)的上游側(cè)的 排氣添加還原劑夾雜空氣,在脫硝催化劑層(1)中還原排氣中的氮氧化物。將在脫硝催化 劑層(1)中凈化的凈化氣體通過排出管路(12)向外部排出。
[0053] 這里,還原劑(例如乙醇)通過管路(13)所供給,另一方面,空氣通過管路(14) 所供給。將還原劑供給主管路(13)及空氣供給主管路(14)與合流管路(15)連接,還原劑 與空氣混合并通過合流管路(15)由噴嘴(16)導(dǎo)入至脫硝催化劑層(1),并向催化劑整體擴 散。在還原劑供給主管路(13)上設(shè)置閥(21)及(22),在空氣供給主管路(14)上設(shè)置閥 (23)及(24)。
[0054] 作為向脫硝催化劑層(1)填充的脫硝催化劑,可列舉例如以沸石擔載鈷,或以Ti02 擔載釩,還有擔載鎢或鉬,但只要能還原處理N0X,其他催化劑也可以。
[0055] 在本實施方式中,填充在蜂窩結(jié)構(gòu)體上擔載作為脫硝催化劑的鈷/沸石而成的結(jié) 構(gòu)。這里,蜂窩結(jié)構(gòu)體優(yōu)選由玻璃紙制作而成。該蜂窩結(jié)構(gòu)體優(yōu)選通過實施以下工序來制 作:例如,煅燒市售的玻璃紙,通過燃燒去除玻璃紙中所含的有機粘合劑成分的工序;在去 除有機粘合劑成分后的玻璃紙上涂布含有作為脫硝催化劑的鈷/沸石的漿料的工序;將涂 布了含有催化劑的漿料的玻璃紙成型為瓦楞狀的工序;對成型為瓦楞狀的涂布了含有催化 劑的漿料的玻璃紙進行干燥的工序;另一方面,對沒有成型為瓦楞狀而是平板狀的涂布了 催化劑漿料的玻璃紙進行干燥的工序;煅燒瓦楞狀的涂布了含有催化劑的漿料的玻璃紙及 平板狀的涂布了催化劑漿料的玻璃紙,形成催化劑擔載平板狀玻璃紙及催化劑擔載瓦楞狀 玻璃紙的工序;將煅燒后的催化劑擔載平板狀玻璃紙及催化劑擔載瓦楞狀玻璃紙交替非粘 合地層疊,形成催化劑擔載蜂窩結(jié)構(gòu)體。
[0056] 或者,也可以優(yōu)選通過實施以下工序來制作蜂窩結(jié)構(gòu)體:不通過燃燒去除市售玻 璃紙中含有的有機粘合劑成分,而在市售的玻璃紙上,涂布含有作為脫硝催化劑的鈷/沸 石的漿料的工序;將涂布了含有催化劑的漿料的玻璃紙成型為瓦楞狀的工序;對成型為瓦 楞狀的涂布了含有催化劑的漿料的玻璃紙進行干燥的工序;另一方面,不通過燃燒去除市 售玻璃紙中含有的有機粘合劑成分,并且對沒有成型為瓦楞狀而是平板狀的涂布了催化劑 漿料的玻璃紙進行干燥的工序;煅燒瓦楞狀的涂布了含有催化劑的漿料的玻璃紙及平板狀 的涂布了催化劑漿料的玻璃紙,形成催化劑擔載平板狀玻璃紙及催化劑擔載瓦楞狀玻璃紙 的工序;將煅燒后的催化劑擔載平板狀玻璃紙及催化劑擔載瓦楞狀玻璃紙交替非粘合地層 疊,形成催化劑擔載蜂窩結(jié)構(gòu)體。
[0057] 并且,當向脫硝催化劑層(1)填充的脫硝催化劑隨時間經(jīng)過性能降低時,根據(jù)本 發(fā)明的脫硝催化劑的現(xiàn)場再生方法,實施脫硝催化劑的再生處理。
[0058] 如同圖所示,相對于脫硝催化劑層(1)同時設(shè)置還原劑氧化催化劑層(2)。并且, 在還原劑供給主管路(13)的閥(21)和閥(22)之間,將分支管路(17)連接至管路(13)上, 另一方面,在空氣供給主管路(14)的閥(23)和閥(24)之間,將分支管路(18)連接至管路 (14)上,還原劑供給分支管路(17)及空氣供給分支管路(18)與管路(19)合流,還原劑與 空氣混合并通過合流管路(19)向還原劑氧化催化劑層(2)供給,在進行脫硝催化劑層(1) 的催化劑再生時,該還原劑氧化催化劑層(2)中,利用還原劑與空氣的氧化反應(yīng)產(chǎn)生的反 應(yīng)熱,產(chǎn)生高溫的氧化反應(yīng)氣體,將該高溫的氧化反應(yīng)氣體通過管路(20)導(dǎo)入所述脫硝催 化劑層(1)中,通過加熱脫硝催化劑,使脫硝催化劑再生。
[0059] 這里,在還原劑供給分支管路(17)上設(shè)置閥(25),在空氣供給分支管路(18)上設(shè) 置閥(26),在合流管路(19)上設(shè)置閥(27)。
[0060] 此外,優(yōu)選地,在脫硝催化劑層(1)的下游側(cè)的排氣管路(12)上設(shè)置空氣加熱用 換熱器(3),在該換熱器(3)中,利用從脫硝催化劑層(1)排出的凈化排氣的排熱,加溫在空 氣供給分支管路(18)內(nèi)流通的空氣,使該加溫空氣與還原劑合流并供給到所述還原劑氧 化催化劑層(2),使還原劑與空氣發(fā)生氧化反應(yīng)。從脫硝催化劑層(1)排出的凈化排氣通過 管路(12)連通到換熱器(3),在這里通過熱交換被冷卻后,排出到外部。
[0061] 在本發(fā)明的排氣凈化系統(tǒng)的脫硝催化劑的現(xiàn)場再生方法中,脫硝催化劑層(1)中 的利用高溫氧化反應(yīng)氣體的脫硝催化劑的加熱溫度優(yōu)選為500°C以上,800°C以下。
[0062] 利用氧化反應(yīng)氣體的脫硝催化劑的加熱溫度設(shè)為800°C以下的理由為,由于沸石 的結(jié)晶結(jié)構(gòu)會被破壞,因而其自身的脫硝性能降低。
[0063] 并且,作為可用作液體還原劑的化合物,優(yōu)選由甲醇、乙醇、丙醇等醇類、二甲醚等 醚類、甲基乙基酮等酮類,以及瓦斯油、煤油、汽油等烴構(gòu)成的群中選出的至少一種低分子 量的有機化合物。
[0064] 圖1示出的根據(jù)本發(fā)明的排氣凈化系統(tǒng)的脫硝催化劑的現(xiàn)場再生方法的第一實 施方式中,在向脫硝催化劑層(1)的上游側(cè)的排氣供給還原劑的還原劑供給主管路(13)的 途中設(shè)置還原劑供給分支管路(17),另一方面,在向所述脫硝催化劑層(1)的上游側(cè)的排 氣供給空氣的空氣供給主管路(14)的途中設(shè)置空氣供給分支管路(18),同時將這些還原 劑供給分支管路(17)及空氣供給分支管路(18)連接到通向所述還原劑氧化催化劑層(2) 的合流管路(19)。
[0065] 然后,在脫硝催化劑層(1)的催化劑再生時,關(guān)閉還原劑供給主管路(13)的閥 (22),打開還原劑供給分支管路(17)的閥(25),將還原劑(例如乙醇)的供給從還原劑 供給主管路(13)切換至還原劑供給分支管路(17),同時關(guān)閉空氣供給主管路(14)的閥 (24),打開空氣供給分支管路(18)的閥(26),將空氣的供給從空氣供給主管路(14)切換至 空氣供給分支管路(18),在所述脫硝催化劑層(1)的下游側(cè)的排氣管路(12)上設(shè)置的換熱 器(3)中,利用凈化排氣的排熱加溫在空氣供給分支管路(18)內(nèi)流通的空氣,使該加溫空 氣與還原劑在合流管路(19)中合流,并供給至所述還原劑氧化催化劑層(2)。
[0066] 在該第一實施方式中,在所述脫硝催化劑層(1)的下游側(cè)的排氣管路(12)上設(shè)置 空氣加熱用換熱器(3),在該換熱器(3)中,利用從脫硝催化劑層(1)排出的凈化排氣的排 熱,將空氣加溫到氧化催化劑的啟動溫度(例如200°C)以上。這樣,將加溫到氧化催化劑 的啟動溫度以上的空氣導(dǎo)入至氧化催化劑層(2)。
[0067] 在還原劑氧化催化劑層(2)中,利用氧化催化劑(例如Pt/Al203)氧化導(dǎo)入的還原