劑,利用該氧化熱加溫空氣。向脫硝催化劑層(1)導(dǎo)入這樣加溫的空氣,使在脫硝催化劑層 (1)內(nèi)流通氣體的溫度達(dá)到500°C以上。然后,通過利用500°C以上的流通氣體加熱催化劑, 使脫硝催化劑再生。加熱規(guī)定時間(例如1小時)之后,將空氣及還原劑的流路恢復(fù)原狀。
[0068] 氧化還原劑的氧化催化劑層(2)的氧化催化劑不僅為通常的Pt/Al203,還可以選 擇作為催化劑金屬的Ru、Rh、Pd、0s、Ir、Pt、Au等鉬族,或Fe、Ni、Co等過渡金屬,或者可以 選擇這些兩種以上的復(fù)合物,作為載體,可以選擇A1203、Si02、Ti02、Sn02、Ce02等金屬氧化 物。
[0069] 圖2為表示實施本發(fā)明的排氣凈化系統(tǒng)的脫硝催化劑的現(xiàn)場再生方法的裝置的 第二實施方式的流程圖。
[0070] 參照該圖,在該第二實施方式中,與上述本發(fā)明的第一實施方式的不同點在于,向 所述還原劑氧化催化劑層(2)供給與向脫硝催化劑層(1)上游側(cè)的排氣供給的還原劑同種 或不同種的還原劑。即,將供給與向脫硝催化劑層(1)上游側(cè)的排氣供給的還原劑(例如 乙醇)同種或不同種的還原劑(甲醇)的還原劑供給副管路31連接至通向所述還原劑氧 化催化劑層(2)的合流管路(19)上。在還原劑供給副管路(31)上設(shè)置閥(32)。另一方 面,關(guān)于空氣的供給,與上述第一實施方式的情況相同地,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),將該空 氣供給分支管路(18),連接至通向所述還原劑氧化催化劑層(2)的合流管路(19)上。
[0071] 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21, 打開還原劑供給副管路(31)的閥(32),切換還原劑的供給,將同種或不同種還原劑(例如 甲醇)從還原劑供給副管路(31)供給至所述還原劑氧化催化劑層(2),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合流,供給至所述還原劑氧化催化劑層(2)中。
[0072] 并且,在本發(fā)明的第二實施方式中,其他方面與上述本發(fā)明的第一實施方式的情 況相同,因此在圖2中,與圖1相同的部分標(biāo)注相同的標(biāo)記。
[0073]圖3為實施本發(fā)明的排氣凈化系統(tǒng)的脫硝催化劑的現(xiàn)場再生方法的裝置的第三 實施方式的流程圖。
[0074] 參照同圖,在該第三實施方式中,與上述本發(fā)明的第一實施方式的不同點在于,除 了向所述脫硝催化劑層(1)上游側(cè)的排氣供給還原劑的還原劑供給主管路(13),以及供給 空氣的空氣供給主管路(14),分別另外設(shè)置向還原劑氧化催化劑層(2)供給還原劑的還 原劑供給副管路(31),以及向所述還原劑氧化催化劑層(2)供給空氣的空氣供給副管路 (33)。即,將供給與向脫硝催化劑層(1)上游側(cè)的排氣供給的還原劑(例如乙醇)同種或 不同種的還原劑(甲醇)的還原劑供給副管路(31),連接至通向所述還原劑氧化催化劑層 (2)的合流管路(19)上(這點與上述第二實施方式的情況相同)。另一方面,關(guān)于空氣的 供給,除了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),另 外設(shè)置向所述還原劑氧化催化劑層(2)供給空氣的空氣供給副管路(33)。在空氣供給主管 路(14)上設(shè)置閥(23),空氣供給副管路(33)上設(shè)置閥(34)。此外,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,加溫在空氣供給副管路(33)內(nèi)流通的空氣??諝?供給副管路(33)的前端與通向所述還原劑氧化催化劑層(2)的合流管路(19)相連接。
[0075] 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 (21),打開還原劑供給副管路(31)的閥(32),切換還原劑的供給,將同種或不同種的還原 劑(例如甲醇)從還原劑供給副管路(31)供給至所述還原劑氧化催化劑層(2),同時關(guān)閉 空氣供給主管路(14)的閥(23),打開空氣供給副管路(33)的閥(34),將空氣的供給從空 氣供給主管路(14)切換至空氣供給副管路(33),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,加溫在空氣供給副管路(33)內(nèi)流 通的空氣,將該加溫空氣與還原劑合流,并供給至所述還原劑氧化催化劑層(2)中。
[0076] 并且,在本發(fā)明的第三實施方式中,其他方面與上述本發(fā)明的第一實施方式的情 況相同,因此在圖3中,與圖1相同的部分標(biāo)注相同的標(biāo)記。
[0077] 此外,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,例如在ECA(大 氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn))海域以外,或??扛劭跁r等實施。
[0078] 實施例
[0079] 下面,對本發(fā)明的實施例與比較例一起進行說明,但本發(fā)明并不限定于這些實施 例。
[0080] (實施例1)
[0081] 利用圖1的流程圖示出的裝置,實施本發(fā)明的排氣凈化系統(tǒng)的脫硝催化劑的現(xiàn)場 再生方法,測量了定期進行脫硝催化劑再生時脫硝率的變化。
[0082] 在對船舶用柴油機等內(nèi)燃機的排氣進行凈化時,使向脫硝催化劑層(1)導(dǎo)入的模 擬排氣的組成為,N0 :1,000ppm、S02:540ppm、S0 3:60ppm、空氣平衡。此外,將排氣流量設(shè)為 100Nm3/h,水分(H20)為lOvol%,還原劑使用2000ppm的乙醇。
[0083] 在下面的表1中,總結(jié)示出脫硝催化劑性能評價試驗的條件。此外,作為脫硝催化 劑層1中能夠在250°C下進行脫硝的脫硝催化劑,使用Co/沸石脫硝催化劑。另外,Co/沸 石脫硝催化劑為,在194. 18g的離子交換水與5. 82g的C〇(N03)2 ?H20混合的水溶液中,使 市售的lOgMFI型沸石懸濁,在80°C攪拌一晚后,進行過濾、清洗,在100°C下干燥3小時而 得到。
[0084] (表 1)
[0085]
[0086] 向在排氣通路(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,凈化排氣。這里,由乙醇構(gòu)成 的還原劑通過管路(13)來供給,另一方面,空氣通過管路(14)來供給。還原劑夾雜空氣通 過合流管路(15)由噴嘴(16)導(dǎo)入至脫硝催化劑層(1)中,向催化劑整體擴散。
[0087] 使用上述Co/沸石脫硝催化劑的新品,實施10小時的脫硝反應(yīng),脫硝率為91 %。
[0088] 下面,使上述排氣凈化系統(tǒng)運轉(zhuǎn)100小時后,當(dāng)脫硝催化劑層(1)的催化劑脫硝性 能降低時,實施下面的催化劑再生處理。
[0089] (再生處理)
[0090] 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(23),打開 還原劑供給分支管路(17)的閥(26),將由乙醇構(gòu)成的還原劑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(25),打開空氣 供給分支管路(18)的閥(27),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)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,并供給至還原劑氧化催化劑層⑵中。
[0091] 在該實施例中,還原劑氧化催化劑層(2)的氧化催化劑使用Pt/Al203。并且,在脫 硝催化劑層(1)的下游側(cè)的凈化氣體排出管路(12)上設(shè)置的空氣加熱用換熱器(3)中, 利用由脫硝催化劑層(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 (200°C),這樣將加溫到氧化催化劑的啟動溫度以上的空氣導(dǎo)入到氧化催化劑層(2)中。
[0092] 在還原劑氧化催化劑層(2)中,使用催化劑(Pt/Al203)氧化導(dǎo)入的還原劑,利用該 氧化熱加溫空氣。這樣向脫硝催化劑層(1)導(dǎo)入加溫的空氣,使在脫硝催化劑層(1)內(nèi)流 通氣體的溫度達(dá)到400°C。接著,通過利用該400°C以上的流通氣體加熱催化劑一小時,使 脫硝催化劑再生。
[0093] 接著,這樣實施脫硝催化劑的再生處理后,將空氣及還原劑的流路恢復(fù)原狀,使用 再生脫硝催化劑實施脫硝反應(yīng)時,脫硝率為53%。將使用該再生脫硝催化劑時排氣的脫硝 率與使用新品脫硝催化劑時排氣的脫硝率相比的對新品比為〇. 58。
[0094] 下面的表2總結(jié)示出了脫硝催化劑再生時的脫硝催化劑層(1)的加熱處理溫度 (°C)、加熱處理時間(h)、使用再生脫硝催化劑時排氣的脫硝率及對新品比。
[0095] (實施例2)~