用于將二氧化碳及氮氧化物從廢氣作催化去除的方法

用于將二氧化碳及氮氧化物從廢氣作催化去除的方法
【專利摘要】一種用于將二氧化碳及氮氧化物(NOx)從廢氣作催化去除的方法，在一個充以活性催化劑的反應器中實施，其中該方法包含以下步驟：a.將催化劑用水飽和；b.將廢氣用水飽和或部分飽和；c.將廢氣導入反應器中；d.將NOx作催化轉變成NO2﹣/NO3﹣，且與此轉變平行地在相同催化轉變將CO2轉變成碳和O2；e.將活性碳催化劑用水洗出，并將呈固體方式的碳或溶在水中的NO2﹣/NO3﹣帶出。
【專利說明】用于將二氧化碳及氮氧化物從廢氣作催化去除的方法

【技術領域】
[0001]本發明關于一種用于將二氧化碳NOx (氮氧化物)從廢氣作催化去除的方法。

【背景技術】
[0002]氣候變遷的討論使人們注意到，可用資源很有限，且人類活動產生的有害物質已對環境造成沖擊且使氣候變壞。在20世紀過去七十多年硫的排放為重點，而今日二氧化碳的排放變成中心主題。自從幾年以來都在密集地詢指將這些氣體的產生盡量避免的辦法或將這些氣體從大氣除去。關于后者，有各種不同方法提出，以將CO2從大氣結合到固體或液體然后儲存。舉例而言這些方法見于WO 2005 108297 A、KR 2005 028624 A、W0 2004098740 A。人們以設法用電化學減少C02，其中電能可環保地由太陽能得到，如JP 4063115A所述。
[0003]但這些方法的缺點為，它們不是無法解決這種問題就是十分能量密集。


【發明內容】

[0004]本發明的目的在提供一種方法，它主要將NOx和二氧化從廢氣去除。
[0005]依本發明，這種目的達成之道是利用一種用于將二氧化碳及氮氧化物(NOx)從廢氣作催化去除的方法，在一個充以活性催化劑的反應器中實施，其中該方法包含以下步驟:
[0006]a)將催化劑用水飽和；
[0007]b)將廢氣用水飽和或部分飽和；
[0008]c)將廢氣導入反應器中；
[0009]d)將NOx作催化轉變成NO2 ■ /NO3'，且與此轉變平行地在相同催化轉變將CO2轉變成碳和O2 ；
[0010]e)將活性碳催化劑用水洗出，并將呈固體方式的碳或溶在水中的NO2 ■/ NO3 _帶出。
[0011 ] 此方法的一優點為:N0X和CO2呈NO3 _及C的形式從氣相抽離且在此程序后呈液體(溶在水中的NO3 _)或固體方式且可進一步使用。
[0012]此方法可將來自工業備的廢氣(特別是來自燃燒廢氣，它包含CO2及NOx，例如來自煤氣燃燒)處理，并將此二有害物質同時及平行(亦即在一程序中)完全或一部分地從廢氣除去。
[0013]該催化劑要有利地在第一次使用前用NOx飽和或部分飽和。
[0014]「將催化劑用NOx飽和或部分飽和」的意義，在本發明，是指該廢氣隨后到活性催化齊U，具有充分的放熱式(exotherm)轉化能量，該能量是由NOx — NO3 _轉化產生，俾隨后開始CO2轉變。如研究顯示，這點相當于一種量級0.1?0.3公斤NOx/每立方公尺的活性碳催化劑。
[0015]「將催化劑用水飽和」在本發明是表示，催化劑用水或水蒸氣作用，直到水從反應器流出為止。如前述研究顯示，這點相當于一種數量級250?550公斤水/每立方公尺活性碳催化劑。
[0016]與CN 101 564640的方法不同，此處的方法用「濕」催化劑實施，在反應開始前，催化劑是濕的，且在程序時，用水噴灑，且產生的固體在此程序時(亦即程序不必中斷)洗掉。反之，在CN 101 564640中，催化劑是「干」地進行且在清洗不再有效作用后(程序的步驟5)才將程序中斷并將催化劑用水噴灑，以將其上所附的產物洗掉，如前得到稀釋的液體酸，含有殘余物(程序的步驟6)。在CN 101 564640的方法中，在步驟7中將100°C?120°C的熱空氣加入反應器，在反應器再操作前將催化劑干燥。在CN 101 564640的方法中所要處理的氣體固然也含水蒸氣，但是濃度很低(2?12體積％ )。
[0017]因此在此二方法間的一主要不同在于:CN 101 564640的方法須規則地中斷，以將催化劑回收(再生)且催化劑用水噴灑回收后須干燥。此方法條件明顯不能將CO2轉變成固體形式的碳，因為催化劑洗出后得到稀釋液態的酸溶液，它在一膜過濾器上凈化。如果溶液中有固體形式的碳，則它須沉淀，因為溶液會變異，而固體會留在膜過濾器上(不可忽視)。
[0018]在此方法中，在廢氣中所含的CO2至少有30體積％轉化，且宜至少50%體積，尤宜至少70%體積，特宜至少90%體積。此外,所含NOx至少20體積％可轉化,且宜至少50體積％，尤宜至少70體積％，特宜至少90體積％。
[0019]「N0X」在本發明是指氧化氮、亞硝酸氣(Nitrose Gas)或指氮的氣態氧化物的總稱的氮氧化物。它們一般簡稱NOx，因為氮有許多種氧化態，故產生多種氮氧化合物。
[0020]「將廢氣用水飽和/部分飽和」一詞在本發明是指:廢氣例如用水驟冷/洗器而飽和/部分飽和。因此廢氣宜用水一直飽和到其露點(Taupunkt)為止。但廢氣須有起碼的相對濕度50 %，且宜60 %，尤宜80 %。
[0021]依本發明一較佳實施例，廢氣在步驟(b)前導入一前反應器，它含有一第二催化齊U，且該廢氣隨后在步驟(b)用水飽和或部分飽和。
[0022]依本發明另一較佳實施例，廢氣在步驟(b)后導入一前反應器，它含有一第二催化劑，且廢氣隨后在步驟(C)導入該反應器。
[0023]前反應器中的第二催化劑宜呈干燥狀態使用，它不須加水，且要注意，在反應時不生成冷凝。當廢氣在驟冷后才導入前反應器中時，須注意當氣體駐留在前反應器的時間時，不得低于其露點。
[0024]「將催化劑用水洗出」一詞指在本發明中，水是在水應器上部加入，其中水和氣體呈反方向留過反應器。如不用此方式也可和氣體呈同方向留過。
[0025]在反應后，呈固體方式，它借著將催化劑洗出而從反應器帶出。它可呈C或碳化合物方式。在本發明，「碳化合物」是指C(NO)鋯合物及C，N，O間的其它化合物。在本發明，C是指碳(C)及碳化合物，如C(NO)鋯合物及其它C，N, O間的化合物。
[0026]處理的廢氣宜在含100?1500ppm的NOx及0.3?15體積％的C02。當然處理的廢氣中，該二種有害物質的比例也可超出此范圍。在此情形，超出上述界限的有害物質可以完全地而只被分地從廢氣除去。
[0027]但依本發明一較佳實施例也可將另外的有害物質CxHy和CO2及NOx同時從廢氣除去一如果廢氣中含CxHy的話。
[0028]「CxHy」在本發明中指只由碳及氫構成的化合物，例如直鏈或分枝或烷、環烷、直鏈或分枝的烯、直鏈或分枝的炔類、及芳香羥。
[0029]所要處理的氣體CxHy含量宜在O?700ppm的CxHy。
[0030]低于所予限度，NOx — CO2反應只有邊緣影響或無影響。當該附加的有害物質超過所予限度，則它們不完全地而只部分地從廢氣除去。
[0031 ] 反應器中，廢氣的入口濕度宜在室溫和150°C間。溫度更高，在長期會損壞催化劑。
[0032]廢氣的氧含量本身并不重要，但理想情形至少為5體積％，且宜至少8體積％，尤宜至少10體積％，特宜至少12體積％。
[0033]將廢氣用水飽和的作業可很簡單地用驟冷或用洗器或用類似方法實施。
[0034]當然，廢氣要含盡量少的固體、塵埃及類似物，防止催化劑中毒及/或故障(Zusetzung,英obstruct1n)。廢氣的除塵作業可在廢氣導至驟冷級或洗器前通過傳統過濾設備達成。
[0035]CO2的凈化因子受活性碳床的洗出影響，因此，舉例而言，在所作的試驗，當廢氣入口參數相同時，在催化劑用水洗出時，CO2分離約50 %，不同于用堿(例如5?30 % NaOH溶液)將催化劑洗出，CO2分離可超過90%。
[0036]「堿」在本發明指Mn+(OH)的水溶液，其中M由堿金屬和堿土金屬選出，且其中η為1，2或3，最好使用一 NaOH水溶液。
[0037]理想情形，堿在水中的濃度在5?30重量％，將具有或不具Mn+(OH)的最細水滴加入煙氣中使溫度降低，且使水含量增加，其中可含Μη+(0Η]成分，煙氣中水含量可增加到最多100%的相對空氣濕度。
[0038]也可對活性碳床的洗出作業造成正面影響，其方法是將陽離子性、陰離子性、非離子性或兩性的界面活性劑混入水中或堿中，它們是用于將催化劑洗出。
[0039]「界面活性劑」在本發明是指該物質可減少液體表面張力或二相間的界面表力，且可使分散液形成或有助于其形成或是助溶劑形式。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]本發明其它細節和優點可見于以下的本發明的一可能實施例配合圖1?10的具體說明。
[0041]圖1是第一試驗裝置的示意圖；
[0042]圖2是在反應器入口或出口廢氣的C02、N0x及O2含量在第一試驗裝置中所測的值的坐標圖；其中催化劑用NaOH洗出；
[0043]圖3是在反應器入口或出口廢氣的C02、NOx, CxHy及O2含量在第一試驗裝置中所測量的值的坐標圖，其中催化劑用NaOH洗出；
[0044]圖4是在反應器入口或出口廢氣的C02、N0x及O2含量在第一試驗裝置中所測量的值的坐標圖，其中催化劑用水洗出；
[0045]圖5是在反應器入口或出口廢氣的C02、N0x、CxHy及O2含量在第一試驗裝置中所測量的值的坐標圖，其中催化劑用水洗出；
[0046]圖5a是在反應器入口或出口廢氣的CO2及NOx分解值在第一試驗裝置中所測量的平均值的坐標圖，其中催化劑用NaOH洗出；
[0047]圖6是第二試驗裝置的示意圖；
[0048]圖7是在反應器入口或出口廢氣的C02、N0x及O2含量在第二試驗裝置中所測量的值的坐標圖，其中第二反應器中催化劑用NaOH洗出；
[0049]圖8是在反應器入口或出口廢氣的CO2、N0x、CxHy及O2含量在第二試驗裝置中所測量的值的坐標圖，其中第二反應器中催化劑用NaOH洗出；
[0050]圖9是在反應器入口或出口廢氣的C02、N0x及O2及CxHy含量在第二試驗裝置中所測量的值的坐標圖，其中第二反應器中催化劑用水洗出；
[0051]圖10是在反應器入口或出口廢氣的C02、N0x、CxHy及O2含量在第二試驗裝置中所測量的值的坐標圖，其中第二反應器中催化劑用水洗出；
[0052]圖11是在前反應器入口或出口廢氣的CO2及NOx的含量在第二試驗裝置中所測量的值的坐標圖。

【具體實施方式】
[0053]〈試驗裝置I>
[0054]圖1中所示用于說明的試驗裝置I包含一試驗反應器10，將一試驗氣體供入其下部112并將水或一種堿噴入其上部114。
[0055]此試驗廢氣來自天然氣天然煤氣燃燒產生。廢氣利用一電過濾器圖未示)除塵，且經一鼓風機116用約300°C溫度進入一文氏淬火器(文氏驟冷室)118 (VenturiQuenche)。整合在液滴分離器120中的文氏驟冷室118的預置容器122充以水或15% NaOH溶液。廢氣在文氏驟冷室118中冷卻到飽和溫度并使之飽和。
[0056]一第一測量裝置124分析試驗廢氣的成分(NOx含量、CO2含量、及O2含量，在某些試驗還有CxHy含量)、溫度、流過量及流過速度。
[0057]試驗氣體再進入反應器110中。
[0058]反應器110充以一活性碳催化劑130。
[0059]試驗氣體由下往上流經反應器110及在其中的催化劑130，且從反應器110出來后在一第二測量裝置132中檢查與第一測量裝置129相同的參數。即:組成(NOx含量、CO2含量、O2含量，在一些試驗還有CxHy含量)溫度、流過量、流過速度。然后經一 Schornstein134排入大氣。
[0060]在活性碳催化劑130 (它不另外用金屬含浸)，將該N0X、CO2 (可能還有CxHy)在持續加入堿或水的情形下(活性碳床洗離)作催化性轉變。
[0061]反應器110中所需的水或堿從一儲存容器136利用一泵138經一測量裝置14導入反應器110上部，測量裝置測量流過量，在反應器中，水/堿和試驗氣體反向流過活性碳催化劑。
[0062]驟冷室118所需的水直接來自水供應器142，且循環流動。當驟冷室118用一堿操作的情形，堿從儲存容器144利用一泵146送到驟冷室118的液滴分離器120的預置容器122中，在液滴分離器120的預置容器122中的水或堿利用一泵148送到驟冷室118的噴灑頭150。
[0063]反應器110有一充填體152，它位在活性碳催化器130下方。充填體152用于將氣體分配且須由惰性材料如Al2O3構成。此充填體用于將氣體分布在整個催化劑。
[0064]由于反應在催化劑130上形成的NO3 _及碳或碳化合物從催化劑130用水或堿噴灑噴掉，和氣體流向相反，依活性碳催化劑130的體積及NOx及CO2濃度以及可能有的附加的CxHy濃度而定作噴灑。
[0065]在導向閥設備(Pilotanlage)的情形,活性碳催化劑130長期用水/堿(其量5?20升/每分)噴灑。所消耗的水/堿的量是依有害物質濃度而定，如果不足以對應地將產生的有害物質濃度洗掉，則可增加活性碳催化劑130孔隙，并擬高整個反應。
[0066]在反應器110下部112可將程序水和堿以及程序中產生且懸浮其中的碳或碳化活物在一容器154中捕集并利用一測量裝置156測定pH值，然后將體利用一泵158抽掉并用另一測量裝置160測定流過量。
[0067]在上述設備中，將廢氣的NOx在活性碳催化劑的濕顆粒上催化轉變成NO3 _，同時或平行地將CO2分解成碳和氧，如果有CxHy,則轉變成碳和H2。但一部分碳也可呈碳化合物存在。
[0068]此試驗在以下條件進行
[0069]原氣(Rohgas,英:crude gas)體積流:150立方米/小時(最小)?250立方米/小時(最多)；
[0070].煙氣的NOx含量在10ppm和100ppm間；
[0071 ].煙氣的CO2含量在O體積％?6體積％ ；
[0072].反應器入口氣體溫度15?80°C ;
[0073].煙氣O2含量10?18體積％ ；
[0074].廢氣在反應器中藉驟冷用水或5?30%NaOH溶液用水飽和及冷卻；
[0075].廢氣溫度(出口):30°C(最小)?45°C (最大)；
[0076].露點溫度飽和；
[0077].測試的活性碳催化劑是荷蘭B.V.公司N0RIT，來自Postlous 105NL-3800ACAmersFoot,以商品名稱為 Norit_PK_2_4 及 Norit_PK_3_5 供應。
[0078]這些活性碳催化是一種活性碳顆粒,粒子大小為I?3mm,或2?4mm或3?5mm,它們利用蒸氣活化制造，以下共同性質由制造商保證:碘值800 ;甲基藍吸收11克/100克；內表面積(B.E.T)875平方米/克；松密度260公斤/立方米；回沖刷后密度230公斤/立方米；均勻度1.3-灰分7重量％ ；ρΗ堿性；水分(包裝)2重量％。
[0079]在此試驗，使用Testo商標的煙氣分析裝置，此裝置是較新世代的(建造年代2009)且由制造商在作試驗前檢查及校準。
[0080]NOx轉變過程在催化劑表面進行一對應于認知的實際狀態一化學式是依放熱或吸熱反應的總化學式氧化:
[0081]2Ν0+02 — 2Ν02
[0082]2Ν02 — N2O4
[0083]NCHNO2 — N2O3
[0084]藉加水產生硝酸
[0085]3Ν02+Η20 — 2ΗΝ03+Ν0
[0086]Ν204+Η20 — ΗΝ03+ΗΝ02
[0087]3Ν204+2Η20 — 4ΗΝ03+2Ν0
[0088]Ν203+Η20 — 2 HNO2
[0089]3HN02 — HN03+2N0+H20
[0090]利用一堿中和
[0091 ] N204+2Na0H — NaN03+NaN02+H20
[0092]N0+N02+2Na0H — 2NaN02+H20
[0093]N203+2Na0H — 2NaN02+H20
[0094]如果有羥，CxHy轉變成C和H2的過程在催化劑表面進。此處，C也可暫時沉積到活性碳上及/或碳化合物上及/或其它化合物上。
[0095]姑不執著定調于一理論，現在假設:
[0096].NOx和O2移到催化劑的活性中心，此處NOx部分地氧化成NO2及N2O3與N204。
[0097].然后NO2從催化劑性中心移出來，并與NaOH在催化劑顆周圍的水性包覆層(如果有的話)反應，生成NO2 —，NO3 —和水。
[0098].CO2分子同樣送入催化劑顆粒的孔隙，并在該處藉供應「形成能量」而分離或被吸收到碳化合物上，如果有NaOH溶液的話(它呈水性罩層包圍顆粒)的話(它們在顆粒周圍的水覆層中)利用高表面張力(比表面積)吸收CO2的C成分和02，同樣地生成所謂的碳化合物。
[0099].位在一碳化合物上右的C部分在水中或隨堿呈懸浮液存在。
[0100].借著用水或堿情形，將形成的C及/或形成的化合物在一懸浮液中隨水或堿帶出，形成的C及/或形成的碳化合物短時后沈淀。
[0101]要將催化劑清洗，使用軟化或除鹽的水，可加入或不加入堿(例如NaOH)。
[0102]現在假設(而不定調在一理論)CO2的吸附是利用放熱的能量，此能量是由于NOx氧化/中和或NO3 _或NO2 _而產生。
[0103]反應器(在所作的試驗是由玻璃纖維補強塑料制成)的體積約2立方米，且充以2立方米的活性碳催化劑(類型Norit_PK_2-4)。
[0104]在一第一階段,試驗設備的通過量約200立方米/小時,加入!'^在500?800ppm間，整體上，反應器含約8公斤NOx (約4公斤NOx/每立方米活性碳催化劑(圖2)。
[0105]依此試驗，廢氣在一驟冷室(它充以15% NaOH的堿溶液)從約300°C冷卻到約60°C。在此，廢氣是飽和的即廢氣的空氣相對濕度約100%。依此試驗(見圖2，3)長期的清洗水的供應(它由5?30% NaOH溶液構成)是供到活性碳催化劑，其量為可達10升/分。廢氣的NOj^P CO2的含量一如圖1，是在反應器入口及出口測量。測量總共作60秒，并在圖2及圖3中圖示。在圖2中所示的測量在催化劑用NOx飽和后做。CO2濃度在4.8體積％及5.6體積％。在這些試驗(見圖2)中確定，在約5分后，CO2清洗掉，其中CO2的凈化值連續地一直上升到99.5%，與廢氣中CO2值增加減少無關。此測試實驗連續進行約60分，經過此總時段，則該處理過的廢氣顯示NOx減少約30?40%，如圖2所示。在圖3所示的試驗，廢氣中同樣含CxHy且100%分離。
[0106]在此試驗(見圖5a)也確認:C02濃度的減少(亦即在反應器中CO2分解)和NOx濃度減少(即在反應器中NOx分解)成比例，其中此二值用體積％表示，且線性比例關系顯示它相當于一等式:y = -0.0314x+10.113，其中確定性(R2)等于0.9442。
[0107]在這些試驗中確定在入口測量和出口測量之間，O2含量上升，O2含量的上升和CO2含量減少呈平行。
[0108]從反應器帶出的清洗水，在所有試驗都完全染成深黑。
[0109]我們可在清洗水及中和鹽中及碳/碳化合物證明。一獨立的實驗室的研究證明，碳/碳化合物是和活性碳中不同的碳。用放射同位素加標簽的CO2試驗氣體的試驗顯示:清洗水中的碳是來自CO2，且非催化劑的活性碳。
[0110]中和鹽及碳/碳化合物在短時后沉積。
[0111]圖4及圖5所示的試驗，不用NaOH而用水將廢氣飽和及將催化劑洗出。此處也顯示:N0X及CO2 (圖4)及NOxXO2及CxHy (圖5)從廢氣除去。此處也顯示:C02的轉變(為使用水代替堿的情形)不是如此有效。在這些試驗中，在入口測量和出口測量之間顯示O2含量上升。
[0112]此四個圖標的試驗結果顯示:N0x、CO2及CxHy都分解，此試驗同樣顯示:02含量上升。
[0113]該試驗(見圖3)(它利用本發明實施)顯示:在CO2分離作用開始前，須將活性碳催化劑用NOx作某種程度的飽和。
[0114]〈試驗系列2>
[0115]圖6中說明本發明所示的第二試驗裝置與第一試驗裝置不同處在為NORIT公司(荷蘭B.V)的一活性碳催化劑(來自Postbus 105NL-3800AC Amer sfoort，名稱為Norit-Rst-3)。在此,是一種押出的活性碳顆粒,尺寸為3mm,以下的共同性質是由制造商保證:丁烷吸附在p/po = 0.1:24克/100克，內表面積(B.E.T) 1200平方米/克；松密度400公斤/平方米；硬度(球盤硬度)98，水分(包裝)5重量％，分解時間:15分(最大)、8分(最小)。
[0116]二種試驗裝置間主要不同如上述，在于:在第二試驗裝置中使用一前反應器126，此前反應器126不加水或堿，與來自驟冷室118的廢氣作用。因此在前反應器126中，原理上是「干」的，而在反應器110中是「濕」方式作業，前反應器126中的催化劑128保持「干燥」，因為在此前反應器中，廢氣的溫度無明顯變化，且在廢氣中含的水蒸氣不冷凝或只微不足道地冷凝。
[0117]但也可以(且可能更簡單)將試驗氣體冷卻(例如利用一熱交換器)然后導入前反應器126。然后將氣體導入驟冷室118，并由它進入反應器110。
[0118]圖7、8所示的結果是來自一些試驗，其中驟冷室中只用水，而在反應器中用5%NaOH溶液。
[0119]圖9、10所示的結果來自一些試驗，其中在驟冷室和在反應器中只用水。
[0120]在圖7?9的試驗，廢氣中不含CxHy，在圖8所示圖10中廢氣含10?300ppm的
CxHy。
[0121]如圖7?10所示，NOx分解到100%，只在圖10所示的試驗中，廢氣中留有幾ppm的N0X。在其它的試驗中，處理過的廢氣中的NOx等于O。
[0122]圖8的試驗顯示:連CO2和CxHy也完全分解。由圖7可看出，在兩分后，CO2連續下降，且試驗接近尾聲時降到O。
[0123]圖9和圖10的試驗顯示，如果只用水，則NOx及CxHy的分解幾乎完全，但CO2的分解只有20?30%。
[0124]圖11的結果顯示，在前反應器(「干」式進行)NOx完全轉變，但CO2幾乎不轉變。此反應器大約相當于中國專利CN 101 564640的反應器，且顯示出在此活性碳催化劑在前反應器「干」條件下沒有CO2分解。因此可看出，在此方法，一如CN 101564640所知的，也沒有CO2分解，如試驗所示，CO2只在「濕」催化劑分解，亦即在用水或用水溶液含浸過的催化劑上分解。
[0125]因此「濕式」催化劑的反應器的反應和CN 101 564640的催化劑發生的反應不同，因為催化劑在不同條件下使用。
[0126]用一個反應器的試驗和用二個反應器的試驗比較顯示:利用二個反應器，以及用一堿清洗第二反應器中的活性碳催化劑，則有害物質的分解近乎完全，在其它設計，有害物質的含量可大大減少。
[0127]在一清澈污泥燃燒設備中(典型煙氣值約10?12% CO2，約8?10% O2及約50?200ppm的NOx)作測試實驗，可得知以下NOx轉變及CO2平行轉變的特點。
[0128]對上述煙氣組成得知，當少于約50ppm NOx時，CO2分離率降低，而超過此值時CO2分離率上升，同時還得知，在此濃度時，約入口的100 %的NOx轉變，因此在出口的NOx實際為O。當NOx值更高時，不再能完全轉變，且反應器出口的NOx濃度上升，最上的臨限值(由此值開始NOx不再能完全轉變)在上述試驗中約為75ppm(這是對CO2分離所需的)。
[0129]當NOx濃度極高時一和CO2的入口濃度成比例一CO2分離完全失去或大大減少。
[0130]在此NOx濃度值顯示:此廢氣宜在一反應器中用干活性碳作前處理。
[0131]上述的實驗是由一國際獨立的實驗室確認，碳平衡確認有CO2轉變成C及02。
[0132]附圖標記說明:
[0133]110反應器
[0134]112 下部
[0135]114 上部
[0136]116鼓風機
[0137]118淬火器(驟冷室)
[0138]120液滴分離器
[0139]122前置容器
[0140]124測量裝置
[0141]126前反應器
[0142]128前反應器的催化劑
[0143]130反應器的催化劑
[0144]132測量裝置
[0145]134 Schornstein
[0146]136儲存容器
[0147]138 泵
[0148]140測量裝置
[0149]142水供應源
[0150]144儲存容器
[0151]146 泵
[0152]148泵
[0153]150噴灑頭
[0154]152填充體
[0155]154容器
[0156]156測量裝置
[0157]158泵
[0158]160測量裝置
【權利要求】
1.一種用于將二氧化碳及氮氧化物(NOx)從廢氣作催化去除的方法，在一個充以活性催化劑的反應器中實施，其中該方法的特征在以下步驟: a.將催化劑用水飽和； b.將廢氣用水飽和或部分飽和； c.將廢氣導入反應器中； d.將NOx作催化轉變成NO2_ /NO3 ■，且與此轉變平行地在相同催化轉變將CO2轉變成碳和O2 ；e.將活性碳催化劑用水洗出，并將呈固體方式的碳或溶在水中的NO2■ /NO3 _帶出。
2.如權利要求1所述的方法，其中: 在該廢氣導入反應器中之前，利用0.1?0.3公斤的NOx/ (每立方公尺活性碳催化劑)用NOx使活性碳催化劑飽和或部分飽和。
3.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于: 將CxHy和CO2及NOx同時同廢氣除去。
4.如權利要求1至3中任一項所述的方法，其中: 該活性碳催化劑是一種活性碳顆粒，顆粒大小I?3mm, 2?4mm或3?5mm間,其利用蒸氣活化制造，且具有以下共同性質: 碘值800 ； 甲基藍吸收:11克/100克； 內表面積(B.E.T):875平方米/克； 松密度:200公斤/立方米； 密度(回沖刷后)230公斤/平方米； 均勻度=1.3 ; 灰含量:7重量％ ； PH值:堿性； 水性(包裝者)2重量％。
5.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于: 在步驟(b)前將廢氣導入一前反應器中，該前反應器含有一第二催化劑，然后在步驟(b)將廢氣用水飽和或部分飽和。
6.如權利要求5所述的方法，其中: 該第二催化劑是一種擠出的活性碳顆粒，其顆粒尺寸為3毫米，并具以下性質: 在Ρ/Ρ0時丁烷吸=O:1:24克/100克， 內表面積(B.E.T):1200平方米/克， 松密度:400公斤/平方米， 硬度(球盤硬度):98， 水含量(包裝)5重量％, 分解時間--最大15分， 最小8分。
7.如權利要求1至6項中任一項所述的方法: 該廢氣在步驟(b)后導入一前反應器，其含有一第二催化劑，然后在步驟(c)中導入該反應器中。
8.如權利要求5、6或7所述的方法，其中: 該第二催化劑在前反應器中呈干燥狀態使用。
9.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中: 在步驟(a)、(b)及/或(e)中將以下之物將入水中:?一種堿Mn+(OH)n，其中M是由堿金屬和堿土金屬選出，其中η = 1，2或3，及/或 ?一種離子性、陰離子性、兩性或非離子性界面活性劑或其混合物。
10.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于: 該廢氣含100?1500ppm的NOx及0.3?15體積％的C02。
11.如權利要求3至10所述的方法，其中: 該廢氣含O?700ppm的CxHy。
12.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于: 反應器中的廢氣入口溫度在室溫到150°C間。
13.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于: 廢氣中氧含量至少5體積％，且宜至少8體積％，尤宜至少10體積％，特宜至少12體積％。
14.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于: 在此方法中放出O2。
【文檔編號】B01J21/18GK104254385SQ201280055983
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2012年11月9日 優先權日:2011年11月14日
【發明者】愛蓮·史瑞克羅斯 申請人:Cppe碳過程及植物工程公司