[发明专利]催化剂床和用于还原氮氧化物的方法

说明书

描述一种催化剂床，其包括陶瓷或金属发泡体，所述陶瓷或金属发泡体包括一或多种NO_x还原催化剂。此外，一种用于降低含有粉尘的气流中的NO_x浓度的方法，所述方法包括：a)将含有NO_x的第一气流传递到接触区中；b)使所述第一气流与陶瓷或金发泡体催化剂床接触以产生具有减小的NO_x浓度的第二气流，所述催化剂床具有穿过其的一或多个流动路径，其中所述陶瓷或金属发泡体包括NO_x还原催化剂；以及c)将所述第二气流传递出所述接触区，其中所述第一气流具有至少5mg/Nm³的粉尘浓度且所述第二气流包括所述第一气流中的粉尘量的至少50％。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年12月22日提交的美国临时专利申请第62/270865号的权益。

技术领域

本发明涉及包括陶瓷或金属发泡体的催化剂床和用于降低气流中的NO_x浓度的方法，所述陶瓷或金属发泡体包括一或多种NO_x还原催化剂。

背景技术

氮的氧化物是包含如硝酸等化学物质的制造或空气中的燃烧工艺在内的大量工业工艺中常见的副产物和/或合乎需要的中间物。式NO和NO2的氮氧化物通常统称为NO_X。NO_X是大规模的污染物，且已经大量尝试还原来自产生其的工艺的废气流中的NO_X。从气流中去除NO_X的工艺在所属领域中一般称为DeNO_X工艺且其中使用的催化剂称为DeNO_X催化剂。

现有技术描述将待处理的含有NO_x的气流中的粉尘俘获在催化剂上并且接着通过清除或另一种手段将其从所述催化剂中去除的工艺。举例来说，US 4044102描述一种对还原氮氧化物和来自烟气流的粉尘有效的反应器。催化剂在移动床中传递，使得其与气体接触且夹带粉尘。催化剂接着传递通过其再生并且去除粉尘的出口。专利教示，在去除NO_x之前优选地从气体中去除粉尘以防止粉尘积聚在催化剂床的表面上和催化剂颗粒之间的间隙中。

作为另一实例，US 5413699描述一种反应器，其中含有粉尘和NO_x的气体以足够的速度传递通过催化剂床以使所述催化剂床流化。通过流化研磨或淘析掉沉积在催化剂上的颗粒以防止deNO_x催化剂的积垢。专利教示，10-50mg/Nm³的粉尘负载过高以致于准许市售可得deNO_x催化剂的较长使用寿命。

另外，数个专利和公开申请涉及陶瓷发泡体用于处理柴油机废气的用途。举例来说，US 5536477描述具有截获存在于废气流中的大体上所有烟尘的能力的陶瓷发泡体过滤器。

固定床催化剂系统可以提供在低温下从工艺物料流中去除NO_x，这归因于其极佳活性；然而，其还趋向于截获气流中的大部分颗粒且因此经历快速的压降增加。在另一方面，蜂巢式催化剂系统允许颗粒物质轻易地传递通过，但其具有大大降低的活性且因此需要高得多的操作温度。优选的提供一种催化剂和一种允许在低温下从含颗粒的气流中有效去除NO_x但同时允许大部分粉尘传递通过催化剂床并且不截留在催化剂上的工艺。

发明内容

本发明提供一种包括陶瓷或金属发泡体的催化剂床，所述陶瓷或金属发泡体包括一或多种NO_x还原催化剂。