[发明专利]排气净化系统的脱硝催化剂的现场再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种排气净化系统的脱硝催化剂的现场再生方法，其在内燃机等的排气净化系统，更加详细地，例如在船舶用柴油机等内燃机等的排气净化系统中，添加醇、烃等液体还原剂，去除氮氧化物(NO_x)，并且能够恢复脱硝催化剂的性能。

背景技术

根据作为防止船舶的海洋污染等的国际公约的海洋污染防止公约(MARPOL公约)，以2016年以后的新造船为对象，限定大气污染物质排放限制海域(ECA：Emission Control Area)，将NO_x的排放由规定值降低约80％。

以往，例如在柴油机等内燃机等的排气通路上设置的SCR(Selective Catalytic Reduction；选择性催化还原)脱硝装置中，船舶的排气温度在300℃以下的低温排气环境中，脱硝反应不充分，此外，由于通过燃料油中含有的硫磺成分与还原剂的铵成分反应生成的硫酸氢铵(酸性硫酸铵)使脱硝催化剂中毒，因此存在难以实用化的问题。

另一方面，已知使用醇等作为还原剂，并在180℃～300℃程度的低温温度域中使用能够脱硝的沸石的脱硝催化剂。在这些低温活性脱硝催化剂中，确认存在如下技术问题：来自作为还原剂而使用的醇的碳成分附着(嵌缝(コーキング))在脱硝催化剂上，由此在脱硝反应中随时间变化性能降低。

此外，确认到通过将这些性能降低的脱硝催化剂抽出并进行加热处理，能够使附着的碳成分脱离，恢复性能。

例如，在下述专利文献1中，公开了以甲醇及/或二甲醚等的醇及/或醚作为还原剂，使用质子型β沸石的脱硝催化剂，还原去除排气中NO_x的方法，此时，公开了如下的脱硝催化剂再生系统：在分为至少两个系统的排气处理流路上配置脱硝催化剂层，关闭一个排气处理流路而停止排气的供给，并且在另一个排气处理流路上继续排气处理，同时在该情况下将停止供给排气的排气处理流路的脱硝催化剂在350℃～800℃下进行加热处理(通过加热器直接加热)，由此使降低了的脱硝性能恢复。

此外，如下所述的专利文献2的图2中，公开了如下的脱硝催化剂再生系统：作为汽车的排气处理装置的脱硝催化剂的功能恢复结构，设置平时投入还原剂的第一还原剂投入管及适时投入还原剂的第二还原剂投入管，并且，对于随着脱硝催化剂上游侧的背压上升而进行的还原剂供给压力的压力调节，中间设置氧化催化剂。在该专利文献2所述的脱硝催化剂再生系统中，在通常时候也使通过氧化催化剂的排气活性化，提高之后的脱硝催化剂的反应性，并且在因燃烧残留物的附着所导致的脱硝催化剂性能降低时，通过投入第二系列的还原剂，使氧化催化剂的活性进一步提高，促进燃烧残留物的完全燃烧。现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开2006-220107号公报

专利文献2：日本专利公开平成8-200048号公报

发明内容

(一)要解决的技术问题

然而，在上述专利文献1所述的脱硝催化剂净化系统中，若考虑到实际用途方面(例如船舶等)，在催化剂反应器部设置作为加热处理装置的加热器，对脱硝催化剂进行再生，则关系到设备的大型化的，并且设备费用提高，此外由于加热器依靠电力运行，因此还存在运行成本变高的问题。

此外，即使假设加热器用的热源不通过电力，而是由排气的热交换得到的情况下，若考虑到内燃机的排气温度(约300℃)，则仍存在难以将催化剂加热到脱硝催化剂恢复所需要的350℃～800℃温度域的问题。

此外，在上述专利文献2的图2所述的脱硝催化剂净化系统中，由于排气一直在氧化催化剂中流通的配置，因此排气中含有的一般的催化剂毒物成分(例如S、P、Cl等)，由此存在氧化催化剂自身劣化的问题。

本发明的目的在于解决上述的现有技术问题，提供一种排气净化系统的脱硝催化剂的现场再生方法，该排气净化系统使用例如船舶用柴油机的排气那样排气温度在200℃～400℃程度的较低温域的氮氧化物还原用的脱硝催化剂，并且添加醇或烃等还原剂，能够通过适当的加热处理去除附着在脱硝催化剂上的碳成分，由此恢复脱硝催化性能，而且对于该加热处理，通过利用还原剂和空气，以及专门设置的还原剂氧化催化剂层，能够不使用现有特别的加热装置或燃料而On-site(オンサイト)即现场进行脱硝催化剂的再生，且实用性优异。

(二)技术方案