通过使用至少一种氧化剂形成盐来改善烟气过滤的催化效率的制作方法

本公开涉及过滤介质领域，以及使用该介质过滤烟气流的方法和系统。

背景技术：

1、燃煤发电厂、城市垃圾焚化炉和炼油厂产生大量烟气，其包含大量不同种类的环境污染物，氮氧化物(nox化合物)，汞(hg)蒸气,硫氧化物和颗粒物(pm)。在美国，仅燃烧煤炭每年就产生约2700万吨so2和45吨hg。因此，需要改进从工业烟气(例如燃煤电厂烟气)中除去nox化合物、硫氧化物(so2)、汞蒸气和细颗粒物的方法。

技术实现思路

1、在一些实施方式中，方法包括获得至少一种/个过滤介质；其中所述至少一种/个过滤介质包含至少一种催化剂材料；将烟气流横向流向所述至少一种/个过滤介质的横截面，使得所述烟气流通过所述至少一种/个过滤介质的横截面，其中所述烟气流包含二氧化硫(so2)；并提高所述至少一种/个过滤介质的so2去除效率，其中提高所述至少一种/个过滤介质的so2去除效率包括向所述烟气流中引入至少一种氧化剂，以使至少一些so2与所述至少一种氧化剂反应形成三氧化硫(so3)、硫酸(h2so4)或其任意组合；并将氨(nh3)引入所述烟气流中，以使至少一些三氧化硫(so3)，至少一些硫酸(h2so4)或其任何组合与氨(nh3)反应并形成至少一种盐。

2、在所述方法的一些实施方式中，相对于所述至少一种/个过滤介质的初始so2去除效率，所述至少一种/个过滤介质的so2去除效率从0.1％增加到99.9％。

3、在所述方法的一些实施方式中，所述烟气流还包括nox化合物,包含一氧化氮(no)；和二氧化氮(no2)，其中将至少一种氧化剂引入烟气流将no2浓度增加到nox化合物总浓度的2％至99％的范围，并且其中增加no2浓度提高了所述至少一种/个过滤介质的nox去除效率。

4、在所述方法的一些实施方式中，所述至少一种氧化剂包括过氧化氢(h2o2)、臭氧(o3)、羟基自由基、至少一种有机过氧化物、至少一种金属过氧化物、至少一种过氧酸、至少一种过碳酸盐、至少一种过硼酸盐、至少一种过硫酸盐、至少一种高锰酸盐、至少一种次氯酸盐、二氧化氯(clo2)、至少一种氯酸盐、至少一种高氯酸盐、至少一种次氯酸盐、高氯酸(hclo4)、至少一种铋盐、包含至少一种前述物质的水溶液，或其任意组合。

5、在所述方法的一些实施方式中，所述至少一种氧化剂是h2o2或其水溶液。

6、在一些实施方式中，所述方法还包括将至少一种干吸附剂引入烟气流中，以使至少一些三氧化硫(so3)、至少一些硫酸(h2so4)或其任意组合，与至少一种干吸附剂反应并形成至少一种盐。

7、在所述方法的一些实施方式中，所述烟气流还包括氧气(o2)、水(h2o)、氮气(n2)、三氧化硫(so3)、一氧化碳(co)、至少一种烃、氨(nh3)或其任意组合。

8、在所述方法的一些实施方式中，nh3以烟气流浓度的0.0001％至0.5％的浓度范围引入烟气流中。

9、在所述方法的一些实施方式中，所述至少一种氧化剂以足够的量引入烟气流中，以将烟气流中至少5％的so2转化为so3、h2so4、至少一种盐或其任意组合。

10、在所述方法的一些实施方式中，引入烟气流的所述至少一种氧化剂的足够的量是0.001重量％-90重量％，以水中所述至少一种氧化剂的总重量为基准计。

11、在所述方法的一些实施方式中，引入烟气流的所述至少一种氧化剂的足够的量是所述烟气流的5ppm-10000ppm。

12、在所述方法的一些实施方式中，引入烟气流的所述至少一种氧化剂的足够的量是所述至少一种氧化剂与so2的浓度比为1:10-20:1。

13、在所述方法的一些实施方式中，所述烟气流至少在所述烟气流横向流动到至少一种/个过滤介质的横截面期间的温度范围为100℃-300℃。

14、在所述方法的一些实施方式中，至少在使所述烟气流横向流动到至少一种/个过滤介质的横截面期间，所述烟气流中存在的水的量为0.1体积％至50体积％，以烟气流的总体积为基准计。

15、在所述方法的一些实施方式中，至少在所述烟气流横向流动到至少一种/个过滤介质的横截面期间所述烟气流中存在的so2的量为0.01ppm-1000ppm。

16、在所述方法的一些实施方式中，至少在所述烟气流横向流动到至少一种/个过滤介质的横截面期间所述烟气流中存在的nox化合物的量为0.1ppm-5000ppm。

17、在所述方法的一些实施方式中，所述至少一种干吸附剂包括碳酸氢钠、天然碱(trona)、氢氧化钙、碳酸钙、氧化钙、水泥粉尘、石灰或其任意组合。

18、在一些实施方式中，所述方法还包括将所述至少一种盐从所述至少一种/个过滤介质中移除。

19、在所述方法的一些实施方式中，所述在所述方法的一些实施方式中，所述包括多孔保护层和多孔催化层，其中将所述至少一种盐从所述至少一种/个过滤介质中移除包括将所述至少一种盐从所述至少一种/个过滤介质的所述多孔保护层中移除。

20、在所述方法的一些实施方式中，所述至少一种盐包括硫酸铵(as)、硫酸氢铵(abs)、二硫酸氢三铵(a3hs2)、氨基磺酸铵(asm)或其任意组合。

21、在所述方法的一些实施方式中，将nh3引入烟气流是在将至少一种氧化剂引入烟气流后进行的。

22、在所述方法的一些实施方式中，将nh3引入烟气流是在将至少一种氧化剂引入烟气流之前进行的、在将至少一种氧化剂引入烟气流期间进行的，或其任意组合。

23、在所述方法的一些实施方式中，将至少一种干吸附剂引入烟气流是在将至少一种氧化剂引入烟气流后进行的。

24、在所述方法的一些实施方式中，将至少一种干吸附剂引入烟气流是在将至少一种氧化剂引入烟气流之前进行的、在将至少一种氧化剂引入烟气流期间进行的，或其任意组合。

25、在一些实施方式中，方法包括获得至少一种/个过滤介质；其中所述至少一种/个过滤介质包含至少一种催化剂材料；将烟气流横向流向所述至少一种/个过滤介质的横截面，使得所述烟气流通过所述至少一种/个过滤介质的横截面，其中所述烟气流包含二氧化硫(so2)；并提高所述至少一种/个过滤介质的so2去除效率，其中提高所述至少一种/个过滤介质的so2去除效率包括向所述烟气流中引入至少一种氧化剂，以使至少一些so2与所述至少一种氧化剂反应形成三氧化硫(so3)、硫酸(h2so4)或其任意组合；并将至少一种干吸附剂引入所述烟气流中，以使至少一些三氧化硫(so3)，至少一些硫酸(h2so4)或其任何组合与所述至少一种干吸附剂反应并形成至少一种盐。

26、在一些实施方式中，所述方法还包括将氨(nh3)引入烟气流中，以使至少一些三氧化硫(so3)、至少一些硫酸(h2so4)或其任意组合，与氨(nh3)反应并形成至少一种盐。

27、在所述方法的一些实施方式中，提高至少一种/个过滤介质的so2去除效率包括向烟气流中引入至少一种氧化剂，以使至少1ppm的so2与所述至少一种氧化剂反应以形成三氧化硫(so3)、硫酸(h2so4)或其任何组合；并将氨(nh3)引入烟气流中，以使至少1ppm的三氧化硫(so3)、至少1ppm的硫酸(h2so4)或其任意组合与氨(nh3)反应并形成至少一种盐。

28、在所述方法的一些实施方式中，氨(nh3)引入烟气流以nh3与nox化合物的浓度比为7:200至9:5进行。

29、在一些实施方式中，系统包括至少一种/个过滤介质，其中所述至少一种/个过滤介质包括上游侧；下游侧；至少一种催化剂材料；至少一个滤袋和至少一个滤袋外壳，其中所述至少一种/个过滤介质设置在所述至少一个滤袋内；其中所述至少一个滤袋设置在所述至少一个滤袋外壳内；其中所述至少一个滤袋壳体被设置成接收横向于至少一种/个过滤介质的横截面的烟气流，使得该烟气流从所述至少一种/个过滤介质的上游侧通过所述至少一种/个过滤介质的横截面到所述至少一种/个过滤介质的下游侧，其中所述烟气流包括二氧化硫(so2)，其中所述系统被设置为在将至少一种氧化剂引入烟气流并将氨(nh3)引入烟气流时提高至少一种/个过滤介质的sox去除效率。

30、在所述系统的一些实施方式中，所述系统被设置为在将至少一种干吸附剂引入烟气流时进一步提高所述至少一种/个过滤介质的sox去除效率。

31、在一些实施方式中，系统包括至少一种/个过滤介质，其中所述至少一种/个过滤介质包括上游侧；下游侧；至少一种催化剂材料；至少一个滤袋和至少一个滤袋外壳，其中所述至少一种/个过滤介质设置在所述至少一个滤袋内；其中所述至少一个滤袋设置在所述至少一个滤袋外壳内；其中所述至少一个滤袋壳体被设置成接收横向于至少一种/个过滤介质的横截面的烟气流，使得该烟气流从所述至少一种/个过滤介质的上游侧通过所述至少一种/个过滤介质的横截面到所述至少一种/个过滤介质的下游侧，其中所述烟气流包括二氧化硫(so2)，其中所述系统被设置为在将至少一种氧化剂引入烟气流并将至少一种干吸附剂引入烟气流时提高至少一种/个过滤介质的sox去除效率。

32、在所述系统的一些实施方式中，所述系统被设置为在将nh3引入烟气流时进一步提高所述至少一种/个过滤介质的sox去除效率。