[发明专利]催化剂模块及其应用

说明书

在一个方面，提供了催化剂模块和催化反应器，其在一些实施方式中减轻低效率和/或与流体流压力降低相关的问题。催化剂模块包括以褶状形式布置的结构催化剂体的层，结构催化剂体形成褶入口面和褶出口面，其中由结构催化剂体的内分隔壁限定的流体流动通道从褶入口面延伸到褶出口面。褶入口面与模块的入口面形成角度(δ)。

相关申请数据

依据35U.S.C.§5119(e)，本申请要求2014年7月29日提交的美国临时专利申请序列号62/030,427的优先权，通过引证将其整体并入本文。

技术领域

本发明涉及催化剂模块，并且具体地涉及采用呈褶状布置的结构催化剂体的催化剂模块。

背景技术

脱氮或选择性催化还原(SCR)技术通常应用于燃烧产生的烟道气，用于在通过催化反应器时除去氮氧化物。脱氮包括气体中的氮氧化物物质如一氧化氮(NO)或二氧化氮(NO₂)与含氮还原剂如氨或尿素的反应，导致产生双原子氮(N₂)和水。另外，使用各种吸收剂或捕获技术来除去未被催化分解的烟道气的其它化学物质。

术语催化反应器通常用于描述包含催化剂的容器。催化反应器通常包括含有废气流动路径的催化剂结构，其使得废气流和催化剂结构的催化活性组分之间能够接触。模块化催化反应器的催化剂结构通常由大量模块化部分组成。每个模块化部分包括金属支撑框架，其将多个催化剂体保持在位置上，其中如果需要，在催化剂体之间使用密封或填充材料，用于通过催化剂体的废气流的适当的流动分布。催化剂体含有催化组合物并且显示划定用于废气流过催化剂体的流动通道或通路的物理结构。

在许多情况下，流过催化反应器的模块化部分的废气流会经历压力降低。压力降低可以由结构、摩擦力和其他阻碍或阻止废气流的流动的因素引起。压力降低可能导致各种低效率并且在如发电的工业应用期间导致寄生功率损失。

发明内容

在一个方面，提供了催化剂模块和催化反应器，其在一些实施方式中减轻低效率和/或与流体流压力降低相关的问题。例如，本文描述的催化剂模块和/或催化反应器可以提供压力降低的减少，而不降低或基本上不降低选择性还原氮氧化物和/或其它催化反应中的催化性能。催化剂模块包括以褶状形式布置的结构催化剂体的层，该结构催化剂体形成褶入口面和褶出口面，其中由结构催化剂体的内分隔壁限定的流体流动通道从褶入口面延伸到褶出口面。褶入口面与模块的入口面形成角度(δ)。在一些实施方式中，该角度(δ)处于约6度至约85度的范围内。

另外，本文描述的催化反应器包括至少一个模块，其包括以褶状形式布置的结构催化剂体的层。结构催化剂体形成褶入口面和褶出口面，其中由结构催化剂体的内分隔壁限定的流体流动通道从褶入口面延伸到褶状物出口面。褶入口面与模块的入口面形成角度(δ)。在一些实施方式中，该角度(δ)为约5度至约85度的范围。

在下面的详细描述中进一步详细地描述这些和其它实施方式。

附图说明

图1示出了根据本文所述的一个实施方式的模块的结构催化剂体的褶状布置。

图2示出了现有的模块中结构催化剂体的布置。

图3示出了根据本文所述的一个实施方式的蜂窝状结构催化剂体。

图4示出了根据本文所述的一个实施方式的波状结构催化剂体的一部分的截面。

图5示出了根据本文所述的一个实施方式的模块的结构催化剂体的褶状布置的透视图。

具体实施方式