(57)【要約】  並列煙道ガス処理システムのうちの１つである煙道ガス処理システムの構成要素である選択的触媒還元システムの不活性化された窒素酸化物分解触媒の再生のためのプロセスが提示される。選択的触媒還元システムは、不活性化された窒素酸化物分解触媒を再生するために再生ガスが循環されるクローズドシステムを提供するために隔離されている。並列煙道ガス処理システムからの脱窒素煙道ガスは、再生ガスとして、クローズドシステム内で導入され使用される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス流に含まれる窒素酸化物の選択的触媒還元および不活性化されたＳＣＲ触媒の再生のためのプロセスであって、前記プロセスが、
窒素酸化物および硫黄化合物を含む第１の処理された煙道ガス流、ならびに窒素酸化物および硫黄化合物を含む第２の処理された煙道ガス流を提供することと、
第１のＳＣＲ触媒を含む、上流入口および下流出口を有する第１のＳＣＲシステムに前記第１の処理された煙道ガス流を通し、硫黄化合物によって不活性化される、不活性化された第１のＳＣＲ触媒を提供するのに十分な時間で、アンモニアの存在下で前記第１のＳＣＲ触媒と前記第１の処理された煙道ガス流を接触させ、スタックへの排出のために前記第１のＳＣＲシステムから第１の脱窒素煙道ガス流を生成することと、
第２のＳＣＲ触媒を含む第２のＳＣＲシステムに前記第２の処理された煙道ガス流を通し、排出のために前記第２のＳＣＲシステムから第２の脱窒素煙道ガス流を生成することと、
前記第１のＳＣＲシステムを隔離してクローズドシステムを提供することによって、前記第１のＳＣＲシステムに前記第１の処理された煙道ガス流を通す前記ステップを止めることと、
前記第１のＳＣＲ触媒を再生し、ＳＯｘおよびアンモニアを含む再生排出ガスを生成するために使用される再生ガスとして、前記第２の脱窒素煙道ガス流の一部を前記クローズドシステムに導入速度で導入し、前記再生排出ガスのすべてまたは一部を前記下流出口から前記上流入口まで循環速度で循環させることと、
前記クローズドシステムから前記再生排出ガスの一部を除去速度で除去し、第２の酸性ガス除去ユニット、第２の粒子除去ユニット、および前記第２のＳＣＲシステムを含む並列煙道ガス処理システムに前記再生排出ガスの前記一部を導入することと、を含み、前記並列煙道ガス処理システムが、前記第１のＳＣＲシステムの前記再生排出ガスに含まれる前記ＳＯｘおよびアンモニアの少なくとも一部を除去することを提供する、プロセス。
【請求項２】
煙道ガス処理システムの第１の炉構成要素内で可燃性物質を燃やし、窒素酸化物、酸性ガス成分、および粒子を含む第１の煙道ガス流を第１の炉構成要素から生成することと、
第１の酸性ガス除去ユニットによって前記第１の煙道ガス流を処理して、前記第１の煙道ガス流から前記酸性ガス成分の一部を除去し、第１の脱硫煙道ガス流を生成することと、
前記第１の煙道ガス流または前記第１の脱硫煙道ガス流から第１の粒子除去ユニットによって粒子を除去して、前記第１の処理された煙道ガス流を生成することと、をさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
アンモニアもしくは尿素、または両方を前記第１の炉に導入して、前記窒素酸化物の選択的非触媒還元を誘発することによって、前記第１の煙道ガス流で前記窒素酸化物の一部を除去することをさらに含む、請求項２に記載のプロセス。
【請求項４】
前記クローズドシステムの前記再生排出ガスに熱エネルギーを導入して、それによって、前記再生ガスの再生温度を制御することをさらに含む、請求項３に記載のプロセス。
【請求項５】
前記システムの圧力を測定し、前記システムの圧力を所望のシステムの圧力と比較して、差分のシステムの圧力を提供することと、
前記差分のシステムの圧力に応答して前記クローズドシステムに導入される前記第２の脱窒素煙道ガス流の前記一部を調整して、前記システムの圧力を前記所望のシステムの圧力で維持することと、をさらに含む、請求項４に記載のプロセス。
【請求項６】
前記再生排出ガスの前記一部の前記除去速度を測定して、測定された除去速度を提供し、前記測定された除去速度を所望の除去速度と比較して、差分除去速度を提供することと、
前記差分除去速度に応答して前記除去速度を調整して、前記除去速度を前記所望の除去速度で維持することと、をさらに含む、請求項５に記載のプロセス。
【請求項７】
前記再生ガスの前記循環速度を測定して、測定された循環速度を提供し、前記測定された循環速度を所望の循環速度と比較して、差分循環速度を提供することと、
前記差分循環速度に応答して前記循環速度を調整して、前記循環を前記所望の循環速度で維持することと、をさらに含む、請求項６に記載のプロセス。
【請求項８】
下流煙道ガス処理システムで第１の炉構成要素内で第１の可燃性物質を燃やし、窒素酸化物、酸性ガス成分、および粒子を含む第１の煙道ガス流を第１の炉構成要素から生成することと、
第１の粒子除去ユニットによって前記第１の煙道ガス流から粒子を除去して、第１の浄化されたガス流を提供することと、
酸性ガス除去ユニットによって前記浄化された煙道ガス流を処理して、前記第１の浄化された煙道ガス流から酸性ガス成分を除去し、前記第１のＳＣＲシステムへの前記第１の処理された煙道ガス流として第１の脱硫煙道ガス流を生成することと、をさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項９】
アンモニアもしくは尿素、または両方を前記第１の炉に導入して、前記窒素酸化物の選択的非触媒還元を誘発することによって、前記第１の煙道ガス流で前記窒素酸化物の一部を除去することをさらに含む、請求項８に記載のプロセス。
【請求項１０】
前記クローズドシステムの前記再生ガスに熱エネルギーを導入して、それによって、前記再生ガスの再生温度を制御することをさらに含む、請求項９に記載のプロセス。
【請求項１１】
前記システムの圧力を測定し、前記システムの圧力を所望のシステムの圧力と比較して、差分のシステムの圧力を提供することと、
前記差分のシステムの圧力に応答して前記クローズドシステムに導入される前記第２の脱窒素煙道ガス流の前記一部を調整して、前記システムの圧力を前記所望のシステムの圧力で維持することと、をさらに含む、請求項１０に記載のプロセス。
【請求項１２】
前記再生排出ガスの前記一部の前記除去速度を測定して、測定された除去速度を提供し、前記測定された除去速度を所望の除去速度と比較して、差分除去速度を提供することと、
前記差分除去速度に応答して前記除去速度を調整して、前記除去速度を前記所望の除去速度で維持することと、をさらに含む、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１３】
前記再生ガスの前記循環速度を測定して、測定された循環速度を提供し、前記測定された循環速度を所望の循環速度と比較して、差分循環速度を提供することと、
前記差分循環速度に応答して前記循環速度を調整して、前記循環を前記所望の循環速度で維持することと、をさらに含む、請求項１２に記載のプロセス。
【請求項１４】
前記クローズドシステムの周りの前記第１の処理された煙道ガス流をバイパス流として通し、前記バイパス流を前記スタックに通すことをさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本非仮出願は、２０１８年８月２２日に出願された係属中の米国仮特許出願第６２／７２１，２３６号の利益を主張し、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、窒素酸化物および硫黄酸化物を含む高温プロセスガス流から窒素酸化物および硫黄酸化物を除去するための、およびプロセスの不活性化された触媒を再生するための触媒プロセスに関する。
【背景技術】
【０００３】
炉またはボイラーでの、石炭、石油、ガス、木材、都市廃棄物、産業廃棄物、病院廃棄物、有害廃棄物、および農業廃棄物などの燃料源の燃焼は、一酸化炭素、二酸化炭素、窒素酸化物、硫黄化合物、および他の汚染物質などの燃焼生成物を含む高温煙道ガスを生成する。これらの他の汚染物質の中には粒子が含まれる。粒子は、フライアッシュ、ほこり、煙、ならびにリン、重金属、アルカリ金属、およびアルカリ土類金属を含み得る他の微粒子物質を含み得る。高温煙道ガス流に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）は、一酸化窒素（ＮＯ）および二酸化窒素（ＮＯ２）を含む。硫黄化合物は、二酸化硫黄（ＳＯ２）および三酸化硫黄（ＳＯ３）などの硫黄酸化物（ＳＯｘ）を含む。硫黄化合物は、燃焼燃料内の硫黄の存在から生じる。
【０００４】
燃焼プロセスの煙道ガス流からＮＯｘを除去するための一般的な方法は、選択的触媒還元（ＳＣＲ）プロセスである。このプロセスは、触媒床内のアンモニア（ＮＨ３）でのＮＯｘの反応による、窒素（Ｎ２）および水（Ｈ２Ｏ）へのＮＯｘの触媒還元を含む。ＳＣＲプロセスの主反応は、以下のように与えられる。
【数１】
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【０００５】
触媒床は通常、金属酸化物、およびチタン、タングステン、モリブデン、バナジウム、または分子状窒素および水への窒素酸化物の変換を触媒することが知られている他の好適な化合物などの触媒活性金属成分を含み得る、本明細書でｄｅＮＯｘ触媒とも称される、窒素酸化物分解触媒などの触媒活性材料を含む。触媒活性材料の例は、五酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）および三酸化タングステン（ＷＯ３）である。
【０００６】
燃焼煙道ガス流の処理でのＳＣＲプロセスのｄｅＮＯｘ触媒の使用での１つの問題は、時間の経過とともに、それらが、粒子、および高温煙道ガス流の硫黄化合物とのアンモニアの反応生成物の堆積によって汚染され、不活性化状態になることである。これらの生成物は、例えば、硫酸アンモニウムおよび重硫酸アンモニウムを含む。煙道ガス流の成分との注入されたアンモニアの反応によって形成される、塩化アンモニウムおよび硝酸アンモニウムなどの他のアンモニウム塩も、ｄｅＮＯｘ触媒上に堆積し得る。ｄｅＮＯｘ触媒が、アンモニウム塩の堆積により不活性化状態になるとき、失われたその活性の少なくとも一部を回復するために触媒を再生する必要がある。
【０００７】
米国特許第８，８８３，１０６号は、ｄｅＮＯｘ触媒の再生の１つの方法を記載している。この特許は、高温プロセスガスから窒素酸化物および硫黄酸化物を除去するための選択的触媒還元反応器システムを提示している。反応器システムは、その触媒要素を再生するためのオンラインプロセスを提供する構造的特徴を有する。このシステムは、システムの使用によって処理される高温プロセスガスの流れと並行して配置された複数の触媒床セグメントを含む。特許はさらに、触媒床セグメントを再生する方法を開示している。再生方法は、高温プロセスガスの流れから、触媒床セグメントのうちの１つを隔離することと、他の触媒床セグメントを同時に使用して、高温プロセスから窒素酸化物および硫黄酸化物を除去しながら、隔離された触媒床セグメントを通じて再生ガスを通過させることと、を含む。
【０００８】
ＥＰ２  ６８７２８３は、ｄｅＮＯｘ触媒の再生の別の方法を記載している。この刊行物は、ガス流に含まれる窒素酸化物の触媒還元によるガス流からの窒素酸化物除去のために使用されるガス処理システムまたは設備を示す。ガス処理システムは、ガス流の処理で触媒を有する他の反応器またはコンパートメントを使用しながら、個々の反応器またはコンパートメントの触媒の再生を可能にするように構造化された、触媒を有する複数の別個の反応器またはコンパートメントを有する、反応器システムを含む。システムは、反応器システムの上流に配置されており、かつガス流の処理を提供する、脱塩素／脱硫ユニットをさらに含む。システムはまた、ガス処理回路および再生回路を含む。ガス処理回路は、再生回路が、他の触媒モジュールを通じて再生ガスを循環させることによって反応器システムの触媒の一部の再生を提供しながら、反応器システムの触媒モジュールに、およびそれを通じてガス流を供給することによって、ガス流の脱窒素化を提供する。再生オフガスは、二塩素化／脱硫処理に供給されるガス流と組み合わされる。
【０００９】
触媒再生のオンライン方法を提供するこれらの従来技術の煙道ガス触媒脱窒素化システムでの問題のうちのいくつかは、別個の反応器またはコンパートメントで構造化された機器を有するシステムから生じる。これらの別個の反応器またはコンパートメントは、煙道ガス流の処理で残りの反応器またはコンパートメントの使用と同時に、単一の反応器またはコンパートメントの再生を可能にするように、互いに隔離されている。これらの再生方法は、別個の反応器またはコンパートメント、ならびに高価で使用および制御が困難なバルブ調節およびスイッチングシステムを含む、複雑な構造的特徴を必要とする。
【００１０】
多くの従来技術のシステムよりも、使用が容易で、必要なコストが少ない、改善された触媒ガス処理システムを提供することが継続して望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第８，８８３，１０６号明細書
【特許文献２】欧州特許第２  ６８７２８３号明細書
【発明の概要】
【００１２】
したがって、ガス流に含まれる窒素酸化物の選択的触媒還元および不活性化されたＳＣＲ触媒の再生のためのプロセスが提供される。このプロセスは、窒素酸化物および硫黄化合物を含む第１の処理された煙道ガス流、ならびに窒素酸化物および硫黄化合物を含む第２の処理された煙道ガス流を提供することを含む。第１の処理された煙道ガス流は、上流入口および下流出口を有する第１のＳＣＲシステムに通され、第１のＳＣＲ触媒を含み、第１の処理された煙道ガス流は、硫黄化合物によって不活性化される、不活性化された第１のＳＣＲ触媒を提供するのに十分な時間で、アンモニアの存在下で第１のＳＣＲ触媒と接触する。この時間中、第１のＳＣＲシステムは、スタックへの排出のために第１の脱窒素煙道ガス流を生成する。第２の処理された煙道ガス流は、第２のＳＣＲ触媒を含む第２のＳＣＲシステムに進み、そこから第２の脱窒素煙道ガス流が排出のために生成される。一旦、不活性化された第１のＳＣＲ触媒が提供されると、第１のＳＣＲシステムへの第１の処理された煙道ガス流の通過は、第１のＳＣＲシステムを隔離し、それによってクローズドシステムを提供することによって止められる。次いで、第２の脱窒素煙道ガス流の一部は、第１のＳＣＲ触媒を再生し、ＳＯｘおよびアンモニアを含む再生排出ガスを生成するために使用される、再生ガスとして、クローズドシステムに導入速度で導入される。再生排出ガスのすべてまたは一部は、下流出口から上流入口まで循環速度で循環される。再生排出ガスの少なくとも一部は、クローズドシステムから除去速度で除去され、第２の酸性ガス除去ユニット、第２の粒子除去ユニット、および第２のＳＣＲシステムを含む並列煙道ガス処理システムに導入され、並列煙道ガス処理システムは、第１のＳＣＲシステムの再生排出ガスに含まれるＳＯｘおよびアンモニアの少なくとも一部を除去することを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のプロセスの実施形態を示す概略フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、並列煙道ガス処理ラインまたはシステムを使用することによって燃焼煙道ガスを処理するためのプロセスを提供する。各燃焼煙道ガス流は、別個の炉またはボイラー内で燃料源を燃やすことによって生成される。これらの燃焼煙道ガス流は、外側の大気への排気のために、それらのそれぞれの煙道ガス処理ラインを通じて１つ以上の煙道ガススタックに進む。炉またはボイラーの各々によって生成される典型的な煙道ガス流は、煙道ガス流を大気へ解放する前に還元される必要がある、窒素酸化物、硫黄酸化物、および粒子を含む。
【００１５】
本発明のプロセスの並列煙道ガス処理ラインの各々は、その煙道ガス流に含まれる異なる汚染物質の除去を提供するように統合された、いくつかの異なるタイプの処理ユニットを含む。処理ユニットの中には、煙道ガス流から硫黄酸化物（ＳＯ２およびＳＯ３）およびＨＣｌなどの酸性ガスを除去して脱硫煙道ガス流を提供するための酸性ガス除去ユニット、ならびに煙道ガス流から粒子を除去して浄化されたガス流を提供するための粒子除去ユニットが含まれ得る。各煙道ガス流のこれらの処理は、ＳＣＲシステムに供給される処理された煙道ガス流を一緒に提供する。酸性ガス除去ステップおよび粒子除去ステップを適用する順序は、酸性ガス除去ユニットによって提供される脱硫処理のタイプに依存し、酸性ガス除去とそれに続く粒子除去、または代替的に、粒子除去とそれに続く酸性ガス除去を含んで、ＳＣＲシステムに導入するために、処理された煙道ガス流を提供し得る。
【００１６】
プロセスの並列煙道ガス処理ラインの各々は、窒素酸化物を除去するための処理のためにＳＣＲシステムに通される処理された煙道ガス流を別々に提供する。並列煙道ガス処理システムには、第１の処理された煙道ガス流を提供する第１の煙道ガス処理ライン、および第２の処理された煙道ガス流を提供する第２の煙道ガス処理ラインが含まれる。処理された煙道ガス流は、それらが硫黄化合物および粒子状物質を除去するための処理を受けたという意味で処理される。それらはまた、ＳＣＲシステムの上流の各ボイラー内の燃焼煙道ガスに含まれる窒素酸化物の選択的非触媒還元によって処理された可能性がある。
【００１７】
第１の処理された煙道ガス流および第２の処理された煙道ガス流の両方は、第１の煙道ガス処理ラインまたはシステムの第１の炉またはボイラー、および並列煙道ガス処理ラインまたはシステムの第２の炉またはボイラー内でそれぞれ燃料源の燃焼によって形成される窒素酸化物を含む。したがって、これらの処理された煙道ガス流は、Ｎ２Ｏ、ＮＯ、ＮＯ２、およびそれらの任意の組み合わせなどの窒素酸化物、ならびに除去されていない硫黄酸化物および粒子を含む。
【００１８】
第１の処理された煙道ガス流は、プロセスの第１の煙道ガス処理システムの一部である第１の選択的触媒還元（ＳＣＲ）システムに進む。第１のＳＣＲシステムは、第１の処理された煙道ガス流から窒素酸化物を除去することを提供する。それは、第１のＳＣＲシステム内に含まれる第１のＳＣＲ触媒またはｄｅＮＯｘ触媒の床内で、注入されたアンモニアまたは尿素とＮＯｘを反応させることによって、Ｎ２および水へのＮＯｘの触媒還元によってこれを行う。
【００１９】
第２の処理された煙道ガス流は、プロセスの並列または第２の煙道ガス処理システムの一部である、第２の選択的触媒還元（ＳＣＲ）システムに別々に進む。第２のＳＣＲシステムは、第２の処理された煙道ガス流から窒素酸化物を除去することを提供する。それはまた、第２のＳＣＲシステム内に含まれる第２のＳＣＲ触媒またはｄｅＮＯｘ触媒の床内で、注入されたアンモニアまたは尿素とＮＯｘを反応させることによって、Ｎ２および水へのＮＯｘの触媒還元によってこれを行う。
【００２０】
プロセスシステムのボイラーの各々によって生成される燃焼煙道ガスに含まれる窒素酸化物の選択的非触媒還元は、各ＳＣＲシステムの上流で行われる。この処理は、ボイラー内の高温煙道ガスの温度が７６０℃（１４００ｏＦ）から１０９０℃（１９９４ｏＦ）の範囲にある場所で、アンモニアまたは尿素のいずれかをボイラーに導入することを含む。これらの温度で、尿素は、アンモニアに分解し、窒素酸化物は、アンモニアおよび酸素と反応して分子状窒素および水を形成する。選択的非触媒還元の効率は典型的には低く、高温煙道ガスに含まれる窒素酸化物の５％〜５０％の範囲の変換であり得る。
【００２１】
ボイラーから排出される高温煙道ガス流が、選択的非触媒還元によって処理されるか、選択的非触媒還元によって処理されないかにかかわらず、高温煙道ガス流の各々は、窒素酸化物、硫黄化合物、および他の汚染物質を含む、燃焼生成物の濃度を含む。第１の高温煙道ガス流および第２の高温煙道ガス流の各々での窒素酸化物の濃度は、５０ｐｐｍｗ〜５，０００ｐｐｍｗの範囲であり得る。しかしながら、より典型的には、窒素酸化物濃度は、７５ｐｐｍｗ〜５００ｐｐｍｗの範囲にある。各高温煙道ガス流は、１０ｐｐｍｗ〜２，０００ｐｐｍｗの範囲、またはより典型的には３５ｐｐｍｗ〜３５０ｐｐｍｗの範囲の硫黄化合物の濃度をさらに有し得る。第１の高温煙道ガス流および第２の高温煙道ガス流の各々に含まれる粒子状物質の量は一般に、それぞれの煙道ガス流の０ｍｇ／ｍ３〜３０，０００ｍｇ／ｍ３の範囲にあるが、より典型的には、標準的な圧力および温度条件で、５，０００ｍｇ／ｍ３〜２０，０００ｍｇ／ｍ３の範囲にある。
【００２２】
第１の煙道ガス処理ラインでは、二酸化硫黄および三酸化硫黄（ＳＯ２およびＳＯ３）などの少なくとも１つの酸性ガス成分を含む第１の高温煙道ガス流は、第１の炉またはボイラーから、第１の煙道ガス流を処理するための第１の酸性ガス除去ユニットまたはシステムに進んで、その酸性ガス成分の少なくとも一部を除去する。したがって、プロセスの第１の酸性ガス除去ユニットは、第１の煙道ガス流から、第１の煙道ガス流に含まれる酸性ガス成分の少なくとも一部を除去するための手段または方法を提供する。
【００２３】
当業者に知られている任意の好適な酸性ガス除去システムは、第１の煙道ガス流からの酸性ガス成分の除去を達成するために使用され得る。酸性ガス、特に、二酸化硫黄および三酸化硫黄、ならびに塩化水素のような他の酸性ガス成分を煙道ガス流から除去するための一般的な方法は、湿式スクラビングおよび乾式または半乾式プロセスによるものである。これらのプロセスは、乾式アルカリ性吸着剤、またはアルカリ性吸着剤の溶液もしくは固体アルカリ性吸着剤のスラリーを使用して、煙道ガス流から二酸化硫黄、三酸化物、および他の酸性ガス成分を除去する。処理スラリーまたは溶液の好適なアルカリ性吸着剤は、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３、石灰石）、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２、消石灰）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）、および苛性ソーダイ（ＮａＯＨ）で構成されたアルカリ性吸着剤のグループから選択され得る。
【００２４】
酸性ガスを除去するための湿式スクラビングおよび半乾式処理方法では、煙道ガス流は、煙道ガス流から硫黄を除去するための好適な条件下で、アルカリ性吸着剤のスラリーまたは溶液と接触する。典型的には、本方法は、吸着剤スラリーまたは溶液は、接触ゾーンを規定する容器を使用し、その中で、容器の接触ゾーンに導入される煙道ガス流の流れと同時に、逆流で、または横切る流れで噴霧される。煙道ガス流内の硫黄は、煙道ガス流内の硫黄含有量の少なくとも一部を除去して、脱硫煙道ガス流を生成する、アルカリ性吸着剤と反応する。
【００２５】
煙道ガス流から酸性ガスを除去するための別の好適な方法は、いわゆる乾式法を含む。本発明の好適な乾式処理方法では、粉末形態での重炭酸ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）などのアルカリ性物質は、容器または任意の他の好適な接触手段によって規定される接触ゾーン内で煙道ガス流と接触させられる。煙道ガス流の酸性ガスは、容器の接触ゾーン内でアルカリ性物質と反応して、接触ゾーンから除去される固体塩を形成する。
【００２６】
酸性ガス除去ユニットによって除去される煙道ガス流に含まれるＳＯ２の量は、煙道ガス流に含まれるＳＯ２の８５％以上、もしくは９５％まで、またはさらには９５％もしくは９９％を超えるまでの範囲にあり得る。典型的には、煙道ガス流から除去されるＳＯ２の量は、１０％〜８０％の範囲にあり得、より典型的には、ＳＯ２除去は、３０〜７５％の範囲にある。
【００２７】
湿式酸性ガス除去システムは、ユニットの上流で粒子除去システムの配置を必要とし、一方、半乾式および乾式システムは、上流で粒子除去システムの配置を必要としないが、それは、酸性ガス除去ユニットの下流に設置される。いずれの場合も、第１の煙道ガス流は、第１の煙道ガス流に含まれる粒子状物質の少なくとも一部を除去するために、第１の粒子除去ユニットまたはシステムに進む。第１の粒子除去ユニットは、第１の煙道ガス流から粒子を除去して、第１のＳＣＲシステムに進む第１の処理された煙道ガス流を生成するための手段および方法を提供する、濾過デバイスである。ＳＣＲシステムは、粒子除去ユニットおよび酸性ガス除去ユニットの両方の下流に設置される。
【００２８】
当業者に知られている任意の好適な粒子除去システムは、煙道ガス流からの粒子状物質の除去を達成するために使用される。したがって、粒子状物質は、任意の好適な粒子除去手段または方法によって除去される。しかしながら、典型的なシステムは、電気集塵器およびバグハウスフィルタシステムを含む。電気集塵器は、静電気力を加えて煙道ガス流に含まれる粒子を分離することによって、煙道ガス流から粒子を除去する。バグハウスフィルタシステムは、フィルタ媒体として織布またはフェルト生地材料を使用して粒子を除去する。
【００２９】
煙道ガス流に含まれる粒子は、主に、７０重量％を超える粒子で、０．５ミクロン（μｍ）〜３００ミクロン（μｍ）のサイズ範囲にあり、より詳細には、７０〜９８重量％で、０．５μｍ〜３００μｍの範囲内の粒子サイズを有する。バグハウスフィルタシステムは、煙道ガス流に含まれる粒子の９９％を超えるもしくは以上を除去して、煙道ガス処理プロセスの処理された煙道ガス流を提供し得る。典型的には、煙道ガス流から除去される粒子のパーセンテージは、粒子の８０％〜９９．９％の範囲にあって、選択的触媒還元（ＳＣＲ）システムによる処理の準備ができた、処理された煙道ガス流を提供する。
【００３０】
プロセスの各ＳＣＲシステムのＳＣＲ触媒は、アンモニアとの窒素酸化物化合物の反応による、煙道ガス流に含まれる窒素酸化物化合物の、分子状窒素および水への還元を触媒する、当業者に知られている任意のｄｅＮＯｘ触媒または触媒システムであり得る。第１のＳＣＲシステムおよび第２のＳＣＲシステムは、それぞれ、第１のＳＣＲ触媒および第２のＳＣＲ触媒を含み、その各々は、任意の好適な構造的形態または形状を有する様々なｄｅＮＯｘ触媒組成物から選択される。
【００３１】
プロセスのＳＣＲシステムの各々に対するＳＣＲ触媒、またはｄｅＮＯｘ触媒は、典型的には、担体として酸化チタンまたは酸化バナジウムを含む、卑金属触媒を含み得る。担体は、別の金属酸化物をさらに含み得る。担体はまた、ハニカム構造、もしくはセラミック金属もしくは発泡体構造などの任意の好適な形状または構造を有し得るか、または、それは、押出物、球、およびボールなどの凝集物である。ｄｅＮＯｘ触媒は、バナジウム、タングステン、およびモリブデンで構成された金属のグループから選択される、１つ以上の活性金属成分をさらに含み得る。他のｄｅＮＯｘ触媒組成物は、典型的には、高温用途で使用されるゼオライトベースであり得、ｄｅＮＯｘ触媒組成物は、低温用途で使用するために貴金属触媒であり得る。
【００３２】
米国特許第６，４１９，８８９号は、本発明のプロセスのＳＣＲ触媒として有用である好適なｄｅＮＯｘ触媒組成物を開示している。この特許は、参照により本明細書に組み込まれる。それは、本発明のＳＣＲ触媒として好適に使用され得る、バナジウム、モリブデン、およびタングステンなどの１つ以上の活性ｄｅＮＯｘ金属で含浸されたチタニア押出物粒子を記載している。
【００３３】
本発明のプロセスのＳＣＲ触媒として有用である好適なセラミックまたは金属発泡体ｄｅＮＯｘ触媒の例は、ＷＯ２０１７／１１２６１５に記載されたものを含む。この刊行物は、参照により本明細書に組み込まれる。セラミック発泡体は、発泡ポリマーの細孔をセラミック材料の水性スラリーで満たし、ポリマーが気化するかまたは燃やされるように、湿式発泡体を乾燥および焼成することによって作製される。金属発泡体は、ニッケルまたは鉄の発泡体を高温合金に変える粉末冶金プロセスによって作製される。セラミックまたは金属発泡体に組み込まれるのは、本明細書に記載されるような好適な活性ｄｅＮＯｘ金属である。
【００３４】
米国特許第８，７５８，７１１号は、好適なハニカム構造およびｄｅＮＯｘ触媒組成物の例を与えている。この特許は、参照により本明細書に組み込まれる。これらの触媒は、反応流路を提供する複数の貫通孔を有するハニカム構造を有する担体を含む。担体は、Ｓｉ、Ｂ、Ｐ、Ｚｒ、およびＷで構成されたグループから選択される１つ以上の元素の酸化物化合物をさらに含み得る。ハニカム構造の担体に組み込まれるのは、Ｖ２Ｏ５、ＷＯ３、およびＭｏＯ３で構成されたグループから選択される活性ｄｅＮＯｘ金属である。
【００３５】
第１のＳＣＲシステムは、プロセスの第１の煙道ガス処理システムに統合され得、本明細書に記載されるように機能することができる、任意のシステムである。第１のＳＣＲシステムは、第１の粒子除去ユニットから進む、窒素酸化物および硫黄化合物を含む、第１の処理された煙道ガス流を受け入れる。第１のＳＣＲシステムは、第１の処理された煙道ガス流から窒素酸化物を除去して、好ましくはスタックに排出される第１の脱窒素煙道ガス流を生成するための手段および方法を提供する。
【００３６】
並列煙道ガス処理ラインまたはシステムは、第１の煙道ガス処理システムと同様の統合システムである。その炉またはボイラーに加えて、その構成要素には、第２のガス除去ユニット、第２の粒子除去ユニット、および第２のＳＣＲシステムが含まれる。第２のＳＣＲシステムは、第２の処理された煙道ガス流から窒素酸化物を除去して、好ましくはスタックに排出される第２の脱窒素煙道ガス流を生成するための手段および方法を提供する。
【００３７】
第１のＳＣＲシステムは、第１の処理された煙道ガス流を受け入れるための上流入口と、第１の脱窒素煙道ガス流を排出するための下流出口と、を有する。第１のＳＣＲシステムは、上述のようにｄｅＮＯｘ触媒を含む接触ゾーンを規定する。アンモニアまたは尿素は、第１のＳＣＲシステムの接触ゾーンに進み、そこに導入される第１の処理された煙道ガス流に導入および混合され、それは、窒素酸化物還元、すなわちｄｅＮＯｘ、窒素および水への、第１の処理された煙道ガス流の窒素酸化物の触媒還元を提供する反応条件下で、第１のＳＣＲ触媒と接触する。
【００３８】
好適なｄｅＮＯｘ反応条件は、−１０ｋＰａ（ゲージ）〜２０００ｋＰａ（ゲージ）の範囲での反応圧力と、１３０℃〜４５０℃の範囲での反応または接触温度と、を含む。処理された煙道ガス流に含まれるＮＯｘの除去または還元のためのＳＣＲシステムの通常の操作では、空間速度は、３，０００ｈｒ−１〜１００，０００ｈｒ−１、より典型的には、３，０００ｈｒ−１〜５０，０００ｈｒ−１、最も典型的には、５，０００ｈｒ−１〜２０，０００ｈｒ−１の範囲にある。
【００３９】
第１のＳＣＲシステムは、第１の処理された煙道ガス流を第１のＳＣＲシステムに通し、上流入口を通じて第１のＳＣＲシステムの接触ゾーンにそれを導入することによって操作される。第１の処理された煙道ガス流と比較して低減された窒素酸化物濃度を有する第１の脱窒素煙道ガス流は、第１のＳＣＲシステムから第１のＳＣＲシステムの下流出口を通じて生成され、スタックおよび大気に排出される。第１の処理された煙道ガス流は、不活性化された第１のＳＣＲ触媒を提供するのに十分な連続時間にわたって第１のＳＣＲ触媒と接触する。第１のＳＣＲ触媒は、上述のメカニズムを通じて硫黄化合物によって不活性化状態になる。
【００４０】
第１のＳＣＲ触媒の不活性化に対する典型的な接触時間は、１〜１６，０００時間の範囲にあり、より典型的には、接触時間は、２００〜８，０００時間の範囲にある。これらの不活性化時間は、第１の処理された煙道ガス流の処理に必要とされる典型的な空間速度に対するものである。
【００４１】
一旦、第１のＳＣＲ触媒が、第１の処理された煙道ガス流から許容可能または望ましいレベルまで窒素酸化物をもはや除去しないレベルまで不活性化状態になると、第１の処理された煙道ガス流の第１のラインへの通過は停止され、ＳＣＲシステムへの煙道ガスの流れは止められる。さらに、第１のＳＣＲシステムは、クローズドシステムを提供するために隔離されている。次いで、隔離された第１のＳＣＲシステムの不活性化された第１のＳＣＲ触媒は再生を受ける。
【００４２】
第１のＳＣＲシステムは、当業者に知られている任意の好適な手段または方法によって隔離されている。好ましくは、これは、第１のＳＣＲシステムの上流入口と第１の煙道ガス処理システムの他の処理ユニットとの間のガス連絡を提供する導管内のガス流を遮断することによって、および第１のＳＣＲシステムの下流出口と第１の煙道ガス処理システムのスタックとの間のガス連絡を提供する導管内のガス流を遮断することによって行われる。上流ダンパーまたはバルブ手段は、第１のＳＣＲシステムへの第１の処理された煙道ガス流の流れを遮断または停止させることを提供し、下流ダンパーまたはバルブ手段は、第１のＳＣＲシステムからスタックまたは大気への第１の脱窒素ガス流を遮断または停止させることを提供する。
【００４３】
不活性化された第１のＳＣＲ触媒を再生するために、クローズドシステムは、最初に、並列煙道ガス処理システムから取られる再生ガスで満たされる。第２の脱窒素煙道ガス流の一部は、第１の煙道ガス処理システムのクローズドシステムに導入速度で導入される。導入された第２の脱窒素煙道ガスは、クローズドシステムを通じて循環速度で再生ガスとして循環され、不活性化された第１のＳＣＲ触媒上を通されて、不活性化された第１のＳＣＲ触媒の再生を提供し、ＳＯｘおよびアンモニアを含む再生排出ガスを生成する。ＳＯｘおよびアンモニアは、再生によって、不活性化された第１のＳＣＲ触媒から駆動される再生生成物である。
【００４４】
本発明の再生方法は、多くの理由で特に有用である。並列煙道ガス処理ラインがあるとき、再生のための供給物としての処理された煙道ガスが、操作中である他の並列ラインから提供され得るため、本方法は、遮断されている間にラインのうちの１つの再生を可能にする。再生排出ガスは、操作中の他の並列ラインの煙道ガス処理システムの上流に排出され得る。不活性化された第１のＳＣＲ触媒を再生するための本発明の方法の別の利点は、それが、代替的な再生の方法よりも、必要なエネルギー使用が少ないエネルギー効率の良い再生方法を提供することである。
【００４５】
再生方法では、不活性化された第１のＳＣＲ触媒の再生に必要とされる再生ガスの温度は、クローズドシステムに充填される第２のＳＣＲシステムの第２の脱窒素煙道ガス流の温度よりも高い。しかし、再生ガスがクローズドシステム内で循環されるため、循環ガスの再生温度を維持するために、最小限の量の増分の熱入力が必要とされる。必要とされる増分熱入力は、クローズドシステムに導入される第２の脱窒素煙道ガス流の一部の温度をクローズドシステム内の循環再生ガスの温度まで増加させ、熱ロスを補償するのに必要なものに近づく。
【００４６】
本発明の再生方法の好ましい実施形態では、第２の脱窒素煙道ガス流の一部は、再生ガスとしてクローズドシステムに連続的に導入または供給される。この再生ガスは、上流入口を通じて第１のＳＣＲシステムに導入され、不活性化された第１のＳＣＲ触媒上を通されてその再生を提供する。ＳＯｘおよびアンモニアの再生生成物を含む再生排出ガスは、第１のＳＣＲシステムからその下流出口を経由して進み、下流出口から上流入口までクローズドシステムを通じて循環速度で循環される。
【００４７】
循環再生排出ガスから再生生成物を除去するために、再生排出ガスの一部は、クローズドシステムの循環再生排出ガスから再生生成物を連続的に除去するのに十分な除去速度でクローズドシステムから除去される。回収された再生排出ガスは、クローズドシステムから進み、並列煙道ガス処理システムに導入される。この並列煙道ガス処理システムは、上述されている。並列煙道ガス処理システムの各々の第２の酸性ガス除去ユニット、第２の粒子除去ユニット、および第２のＳＣＲシステムは、関連するボイラーによって供給される第２の煙道ガス流の処理を提供して、一部がクローズドシステムに導入される第２の脱窒素煙道ガス流を生成する。したがって、回収された再生排出ガスは、好ましくは、並列煙道ガス処理システムによって処理されて、回収された再生排出ガスに含まれるＳＯｘおよびアンモニアの少なくとも一部を除去する。
【００４８】
流れ制御によってクローズドシステムに連続的に導入または供給される第２の脱窒素煙道ガス流の量を制御し、除去速度が、再生生成物を連続的に除去するのに十分であるが、それが供給される並列煙道ガス処理システムの酸性ガス除去ユニットまたは他の構成要素の能力を超えるほど高くはないという条件で、流れ制御によっても循環再生排出ガスの除去速度を制御することが好ましい。しかし、任意の好適な手段または方法は、クローズドシステムへの第２の脱窒素煙道ガス流の供給または導入速度を制御し、クローズドシステムからの再生排出ガスの除去速度を制御するために使用され得る。
【００４９】
先に述べたように、循環再生排出ガスの再生温度は、クローズドシステムに導入される第２の脱窒素煙道ガス流の温度よりも高い温度で維持される。再生温度は、２２０℃よりも大きくなる必要があり、典型的には、それは、２２０℃〜５００℃、好ましくは、２７５℃〜４００℃の範囲にある。熱エネルギーは、典型的には、熱源との直接的または間接的な熱交換によって、循環再生ガスに導入されて、再生温度を維持または制御する。
【００５０】
本発明のプロセスは、他の再生の方法に必要とされる再生ガスの量と比較したときに、不活性化された第１のＳＣＲ触媒上を通されて触媒活性を回復する少量の第２の脱窒素煙道ガスを提供する。本発明の再生プロセスの空間速度を増加させ、再生効率を改善するために、新しい処理された煙道ガスを貫流または単一通過再生ガスとして使用する従来の方法を適用する代わりに、不活性化された第１のＳＣＲ触媒を通じた再生ガスの一部またはすべての再循環が適用される。不活性化された第１のＳＣＲ触媒上を通されることを必要とされる第２の脱窒素煙道ガスの小さい容積の流れ、および再生ガスの再循環の組み合わせは、貫流再生と比較してエネルギー要件を低減する。
【００５１】
したがって、循環再生排出ガスの第１のＳＣＲシステムを通る空間速度は、ｄｅＮＯｘ処理のための第１のＳＣＲシステムの使用中の処理された煙道ガス流の典型的な空間速度よりも遅くなければならない。したがって、循環再生排出ガスの再生空間速度は、３，０００ｈｒ−１未満であるべきであり、好ましくは、それは、２，５００ｈｒ−１未満、さらには２，０００ｈｒ−１未満である。したがって、再生空間速度は、典型的には、１０ｈｒ１〜３，０００ｈｒ−１、または１０ｈｒ−１〜２，５００ｈｒ−１もしくは２，０００ｈｒ−１の範囲にある。クローズドシステム内の再生圧力は、−１０ｋＰａ〜２，０００ｋＰａの範囲にあり得る。
【００５２】
再生ガスは、不活性化された第１のＳＣＲ触媒をその低減された活性の少なくとも一部を回復することによって再生するのに十分な循環時間で、クローズドシステムを通じて循環される。循環時間は、１０時間〜２４０時間の範囲にあり得る。より典型的には、循環時間は、２０時間〜１００時間の範囲にある。
【００５３】
一旦、不活性化された第１のＳＣＲ触媒に対して十分な活性が回復されると、クローズドシステムへの第２の脱窒素煙道ガスの導入を止め、クローズドシステムから再生排出ガスを除去することによって、再生は停止される。次いで、クローズドシステムは再開され、第１の処理された煙道ガス流は、再びＳＣＲシステムに通されて、窒素酸化物の除去のために処理されて、第１の脱窒素煙道ガス流を生成する。
【００５４】
図は、本発明のプロセスシステム１０の実施形態を示すプロセスフロー図を提示する。プロセスシステム１０は、各々が別個の炉またはボイラーによって生成される燃焼燃料ガス流を取り扱い処理する、並列燃料ガス処理ラインまたはシステムを含む。これらの並列燃料ガス処理ラインは、第１の煙道ガス処理システム１２と、並列または第２の煙道ガス処理システム１４と、を含む。
【００５５】
第１の煙道ガス処理システム１２は、第１の炉またはボイラー１６によって生成される燃焼煙道ガスの処理を提供し、並列煙道ガス処理システム１４は、第２の炉またはボイラー２０によって生成される燃焼煙道ガスの処理を提供する。第１の煙道ガス処理システム１２は、第１の酸性ガス除去ユニット１８と、第１の粒子除去ユニット２４と、第１のＳＣＲシステム２６と、を含む。並列煙道ガス処理システム１４は、第２の酸性ガス除去ユニット２８と、第２の粒子除去ユニット３０と、第２のＳＣＲシステム３２と、を含む。並列煙道ガス処理ラインの各々は、別々に生成された燃焼煙道ガス流を処理し取り扱って、結果として生じる処理された煙道ガス流または脱窒素煙道ガス流を大気に解放する前に、それらから窒素酸化物、硫黄酸化物、および粒子を除去することを提供する。
【００５６】
第１の炉１６は、燃焼ゾーン３６および熱伝達ゾーン３８を規定し、燃料源を燃やすか、または燃焼するための手段を提供する。燃料源は、ライン４０を通じて燃焼ゾーン３６に導入され、燃焼空気は、ライン４２を通じて導入される。燃焼は、炉１６からライン４４を通じて排出されて進む、高温の第１の煙道ガス流を生成する。第１の煙道ガス流は、窒素酸化物と、硫黄酸化物と、粒子と、を含む。
【００５７】
燃焼煙道ガスは、炉１６内で選択的非触媒還元反応を適用することによって、窒素酸化物の除去のために炉１６で処理され得る。これを達成するために、アンモニアまたは尿素は、高温煙道ガスの温度が７６０℃〜１，０００℃の範囲にある場所で、ライン４８を通じて燃焼ゾーン３６または熱伝達ゾーン３８のいずれかに導入される。
【００５８】
ライン４４を通過する第１の煙道ガス流は、第１の酸性ガス除去ユニット１８に導入される。本発明のプロセスの本実施形態では、第１の酸性ガス除去ユニット１８は、最初に高温の第１の煙道ガス流を処理して、第１の脱硫煙道ガス流から粒子を除去するためのそのさらなる処理の前に第１の脱硫煙道ガス流を生成する。本発明のプロセスの代替的な実施形態では、煙道ガス処理の順序は逆にされ、高温の第１の煙道ガス流は、最初に粒子除去ユニットによって処理されて粒子を除去し、酸性ガス除去ユニットによって処理される、浄化されたガス流を提供して、第１の脱硫煙道ガス流または第１の処理された煙道ガス流を提供する。本実施形態では、第１の酸性ガス除去ユニット１８は、乾式または半乾式酸性ガス除去システムとして本技術分野で知られているタイプのものであり、それは、乾式またはスラリー形態での吸着剤注入を使用し得る。このタイプの処理システムの適用は、アルカリ性吸着剤スラリーからの蒸発によって導入され得るものを除いて、煙道ガスに対する追加された水分がないかまたは最小限で、第１の脱硫ガス流を生成する。代替的な実施形態では、酸性ガス除去ユニットのタイプは、酸性ガス除去ユニットから進む飽和脱硫煙道ガス流をその露点で生成する湿式スクラバーである。
【００５９】
第１の酸性ガス除去ユニット１８は、第１の煙道ガス流がアルカリ性吸着剤のスラリーまたは乾式粉末と接触する第１の酸性ガス除去ゾーン５２を規定する。第１の酸性ガス除去ユニット１８は、ライン５４を経由して第１の酸性ガス除去ゾーン５２に導入されるアルカリ性吸着剤のスラリーまたは乾燥粉末を、酸性ガスを含むライン４４の第１の煙道ガス流と接触させるための手段を提供する。酸性ガスとのアルカリ性吸着剤の反応生成物は、さらなる処理または廃棄のために、第１の酸性ガス除去ユニット１８からライン５６を通じて進む。第１の酸性ガス除去ユニット１８によって回収されない反応生成物の一部は、第１の脱硫ガス流とともに第１の粒子除去ユニット２４に進み得る。
【００６０】
第１の酸性ガス除去ユニット１８による第１の煙道ガス流の処理は、ライン５８を経由して第１の酸性ガス除去ユニット１８から進み、第１の粒子除去ユニット２４によって規定される第１の粒子除去ゾーン６０に導入される、第１の脱硫煙道ガス流を生成する。第１の粒子除去ユニット２４は、第１の酸性ガス除去ユニット１８からの反応生成物を含む粒子を第１の脱硫煙道ガス流から除去して、低減された粒子濃度を有する第１の処理された煙道ガス流を生成するための手段を提供する。酸性ガス除去ユニット１８からの除去された粒子反応生成物は、ライン６２を経由して第１の粒子除去ユニット２４から進む。
【００６１】
第１の処理された煙道ガス流は、第１の粒子除去ユニット２４から導管６４を通じて進む。そこには、アンモニアがライン６８を経由して導入されて、混合物を第１のＳＣＲシステム２６に通す前に、処理された煙道ガス流と混合される。第１のＳＣＲシステム２６は、分子状窒素および水への、処理された煙道ガス流に含まれる窒素酸化物の触媒還元のための手段を提供する。
【００６２】
第１のＳＣＲシステム２６は、第１のｄｅＮＯｘ触媒７２を含む第１の接触ゾーン７０を規定する構造を含む。第１のｄｅＮＯｘ触媒７２は、第１のＳＣＲシステム２６の他の構造的要素と組み合わせて、第１のｄｅＮＯｘ触媒７２を横切る第１の処理された煙道ガス流の流れを指示または提供するモジュール内に含まれ得、第１のｄｅＮＯｘ触媒７２との第１の処理された煙道ガス流の接触を提供する。
【００６３】
第１のＳＣＲシステム２６は、窒素酸化物化合物を含む処理された煙道ガス流などの供給ガスを受け入れるための上流入口７４と、第１のＳＣＲシステム２６から、第１の取り扱われて処理された煙道ガス流または第１の脱窒素煙道ガス流などの第１の処理されたプロセス流を排出および生成するための下流出口７６と、を有する。
【００６４】
第１の処理された煙道ガス流は、第１の接触ゾーン７０に導入され、ここで、それは、好適なｄｅＮＯｘ反応条件下で第１のｄｅＮＯｘ触媒７２と接触して、第１の脱窒素煙道ガス流を生成する。第１の脱窒素煙道ガス流は、第１の接触ゾーン７０から導管７８を通じてスタック８４に進む。
【００６５】
第１のｄｅＮＯｘ触媒７２との第１の処理された煙道ガスの通過および接触は、硫黄化合物によって不活性化される、不活性化された第１のＳＣＲ触媒７２を提供するのに十分な接触時間で継続する。一旦、第１のｄｅＮＯｘ触媒７２が十分に不活性化されると、第１のＳＣＲシステム２６への第１の処理された煙道ガス流の充填は停止され、第１のＳＣＲシステム２６は、隔離されたシステムまたはクローズドシステム８６を提供するために隔離されている。
【００６６】
第１のＳＣＲシステム２６を隔離するために、上流ダンパーまたはバルブ手段８８は、第１の粒子除去ユニット２４の出口と第１のＳＣＲシステム２６の上流入口７４との間の場所で導管６４に挿入され、下流ダンパーまたはバルブ手段９０は、第１のＳＣＲシステム２６の下流出口７６とスタック８４との間の場所で導管７８に挿入される。上流ダンパー８８および下流ダンパー９０の両方は、第１のＳＣＲシステム２６との間のガス流連絡を遮断し、クローズドシステム８６を提供するために閉じられる。循環ライン９４は、下流出口７６から上流入口７４への流体連絡を提供して、クローズドシステム８６内の流れを循環させることを可能にする。
【００６７】
バイパスライン９８は、第１の粒子除去ユニット２４から第１のＳＣＲシステム２６およびクローズドシステム８６をバイパスして進む、第１の処理された煙道ガス流の流れを提供する。バイパスライン９８は、第１の粒子除去ユニット２４の出口と上流ダンパー８８の入口との間の場所での導管６４から、下流ダンパー９０の出口とスタック８４との間の場所での導管７８へのガス流連絡を提供する。第１のＳＣＲシステム２６が、上流ダンパー８８および下流ダンパー９０の両方を閉じることによって隔離されるとき、第１の処理された煙道ガス流は、第１の粒子除去ユニット２４から進み、導管７８およびスタック８４へのライン９８を経由して第１のＳＣＲシステム２６およびクローズドシステム８６をバイパスする。
【００６８】
不活性化された第１のＳＣＲ触媒７２の再生は、並列ガス処理システム１４の第２のＳＣＲシステム３２から生成される第２の脱窒素煙道ガス流の一部でクローズドシステム８６を満たすことを含む。クローズドシステム８６に導入される第２の脱窒素煙道ガス流の一部は、不活性化された第１のｄｅＮＯｘ触媒７２を再生するために使用される再生ガスとして機能する。
【００６９】
第２のＳＣＲシステム３２は、第１のＳＣＲシステム２６が第１の処理された煙道ガス流を処理するのと同じ方法で、第２の処理された煙道ガス流を取り扱い処理し、第２のＳＣＲシステム３２は、第２の脱窒素煙道ガス流を生成する。第２の脱窒素煙道ガス流は、大気に排出するために、ライン１０４を経由して第２の接触ゾーン１０２から進む。第２の脱窒素煙道ガスの排出は、任意選択的に、スタック８４または別個のスタック（図示せず）にされ得る。第２の脱窒素煙道ガス流は、ライン１０４からライン１０６を通じて第２の脱窒素煙道ガス流の一部を通し、それをクローズドシステム８６のライン９４に導入することによって、クローズドシステム８６に供給される。
【００７０】
並列ガス処理システム１４の第２の処理された煙道ガス流は、炉２０によって生成され、炉２０からライン１０８を通じて進み、第２の酸性ガス除去ユニット２８および第２の粒子除去ユニット３０によって任意の順序で処理されて取り扱われた、第２の煙道ガス流である。本実施形態では、第２の処理された煙道ガス流は、粒子除去ユニット３０からライン１００を通じて進み、第２のＳＣＲシステム３２に充填される。
【００７１】
ライン１０６内に挿入されているのは、第２の脱窒素煙道ガスがクローズドシステム８６に導入される速度を制御するための手段を提供する、制御バルブ１１０である。クローズドシステム８６の循環ライン９４に導入される第２の脱窒素煙道ガスの流速は、フローセンサーおよび送信機手段１１２によって測定される。フロー送信機手段１１２は、ライン１０６を通じて進む第２の脱窒素煙道ガスの流速を表す信号１１４をフローコントローラ１１２に提供する。フローコントローラ１１２は、この測定された流速を所望の流速と比較して、それによって差分流速を提供する。フローコントローラ１１６は、差分流速に応答して制御バルブ１１０を調整して、ライン１０６を通じて進み、所望の流速でクローズドシステム８６の循環ライン９４に導入される第２の脱窒素煙道ガスの流速を維持する。
【００７２】
再生ガスは、クローズドシステム８６の循環ライン９４を通じて循環速度で循環され、不活性化された第１のＳＣＲ触媒７２上を進んで、その再生を提供し、ＳＯｘおよびアンモニアを含む再生排出ガスを生成する。再生排出ガスは、第１のＳＣＲシステム２６から下流出口７６を通じて進み、循環ライン９４を通ってクローズドシステム８６を通じて循環される。
【００７３】
循環再生排出ガスに含まれる再生生成物を連続的に除去するために、ブリードまたはスリップ流は、ライン１２０を経由して循環再生排出物から除去され、並列ガス処理システム１２のライン１０８に通されて導入され、ここで、それは、第２の酸性ガス除去ユニット２８に進む第２の煙道ガス流と組み合わされる。第２の脱窒素煙道ガスは、ライン１０６を通じてクローズドシステム８６のライン９４に再生ガスとして連続的に導入され、一方、循環再生排出ガスの同等のブリード流は、クローズドシステム８６からライン１２０を通じて同時に除去される。
【００７４】
一旦、不活性化された第１のＳＣＲ触媒７２に対して十分な活性が回復されると、クローズドシステム８６へのライン１０６を通じた第２の脱窒素煙道ガスの導入を止め、クローズドシステム８６からライン１２０を通じた再生排出ガスの除去を止めることによって、再生は停止される。次いで、上流ダンパー８８および下流ダンパー９０の両方を開き、第１のＳＣＲシステム２６の周りの第１の処理された煙道ガス流のバイパスライン９８を通じたバイパスを停止し、第１のＳＣＲシステム２６からライン７８を通じてスタック８４に進む第１の脱窒素煙道ガス流を生成するように、窒素酸化物を除去するための処理のための、第１のＳＣＲシステム２６への第１の処理された煙道ガス流の通過を回復することによって、クローズドシステム８６は再開される。
【００７５】
不活性化された第１のＳＣＲ触媒７２が上述の方法によって再生され、第１の煙道ガス処理システム１２の操作が通常の操作に回復された後、同様の再生プロセスが適用されて、不活性化状態になった第２のＳＣＲシステム３２の第２のＳＣＲ触媒１３０を再生し得る。次いで、不活性化された第１のＳＣＲ触媒７２の再生は、その後繰り返され得る。
【図１】
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【国際調査報告】
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