DE102018112300A1

DE102018112300A1 - Katalysatoranordnung zur Industrieemissionssteuerung und Verfahren zu deren Montage

Info

Publication number: DE102018112300A1
Application number: DE102018112300.0A
Authority: DE
Inventors: Rajesh Prabhakaran Saraswathi; Bradly Aaron Kippel
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Technology GmbH
Priority date: 2017-05-31
Filing date: 2018-05-23
Publication date: 2018-12-06
Also published as: US10161278B1; CN108970399A; JP2019030867A; JP7214365B2; US20180347429A1

Abstract

Eine Katalysatoranordnung (112) zur Verwendung mit einem System (100) zur selektiven katalytischen Reduktion weist einen Rahmen (204) und eine Mehrzahl von Katalysatorelementen (200) auf, die mit dem Rahmen verbunden sind. Die Mehrzahl von Katalysatorelementen ist vertikal auf eine Mehrzahl von vertikalen Stationen (202) verteilt angeordnet. Die Mehrzahl von vertikalen Stationen ist aufeinanderfolgend entlang einer Höhe (116) der Katalysatoranordnung definiert. Die Katalysatorelemente von wenigstens einer der vertikalen Stationen sind an einer Mehrzahl von axialen Positionen mit Bezug auf einer Axialrichtung (101) der Strömung von Abgasen (102) durch das System zur selektiven katalytischen Reduktion angeordnet.

Description

HINTERGRUND
Die hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele beziehen sich allgemein auf industrielle Emissionssteuersysteme und genauer auf eine Anordnung für einen Katalysator in einem industriellen Emissionssteuersystem.
Zumindest einige bekannte industrielle Systeme, die Kohlenwasserstoffbrennstoffe verbrennen, wie etwa Gasturbinen, industrielle Kessel und Öfen und Kolbenmaschinen, erzeugen Schadstoffe, wie etwa, aber nicht beschränkt auf, Kohlenmonoxid (CO), unverbrannte Kohlenwasserstoffe (UHC) und Stickstoffoxide (NO_x). Emissionen solcher Schadstoffe in die umgebende Atmosphäre müssen zum sicheren Betrieb begrenzt werden.
Eine bekannte Technologie zur Verwendung bei der Steuerung von gefassten Emissionen ist die selektive katalytische Reduktion. Die selektive katalytische Reduktion (SCR) ist ein Verfahren zur Reduzierung der Menge von NO_x und CO im Abgas von mit fossilen Brennstoffen gefeuerten industriellen und elektrischen Anlagenausrüstungen. In wenigstens einigen SCR-Systemen wird wasserfreies Ammoniak mit dem Abgas gemischt und das Gemisch wird über einen geeigneten Reduktionskatalysator bei einer geeigneten Temperatur geleitet bevor es in die Atmosphäre freigegeben wird. Zum Beispiel ist der Katalysator eine aktive Phase aus Vanadiumpentoxid auf einem Träger aus Titaniumdioxid. Der Katalysator ist typischerweise mit einer Mehrzahl von Katalysatorelementen versehen, wie etwa wabenförmigen Substraten, die in einer sich vertikal und quer erstreckenden Wand rechtwinklig zu der Strömung der ankommenden Abgase angeordnet sind.
In wenigstens einigen Fällen erfordert eine gesamte Oberfläche des Katalysators, die erforderlich ist, um die Schadstoffkonzentration zu reduzieren, dass eine Höhe und eine Breite der Wand ziemlich groß ist relativ zu einem Kanal, der das zu behandelnde Abgas zuführt. Eine Tiefe der Katalysatorelemente kann aufgrund eines Druckverlustes begrenzt sein, der durch die Gasbewegung durch die Katalysatorelemente verursacht wird, was eine erhöhte Wandtiefe als eine Option eliminiert, um die Katalysatoroberfläche zu vergrößern. Außerdem ist der Raum in industriellen Systemen typischerweise begrenzt und/oder teuer, was eine Grundfläche, die so klein ist wie möglich, für das SCR-System erfordert. Als Folge davon steigt ein Einlasskanal von wenigstens einigen bekannten SCR-Systemen in der Höhe steil an, während er sich der Wand der Katalysatorelemente annähert. Jedoch kann die rapide Änderung der Querschnittsfläche des Einlasskanals zu einer Strömungstrennung und/oder Rezirkulationszonen führen, was wiederum den Druckverlust und/oder die Ungleichförmigkeit der Gasströmungstemperatur und der Gasströmungsgeschwindigkeit über den Katalysator erhöht. Als eine Folge kann die Leistungsfähigkeit des Katalysators über der Wand variieren und eine Nutzlebensdauer von einigen Katalysatorelementen kann reduziert werden. Außerdem muss zumindest in einigen Fällen eine Höhe eines stromaufwärtsseitigen Ammoniakeinspritzgitters und/oder eine Höhe eines stromabwärtsseitigen Abgaskanals ausgebildet werden, um die Höhe der Wand aufzunehmen.
KURZE BESCHREIBUNG
Bei einem Aspekt wird eine Katalysatoranordnung zur Verwendung mit einem System zur selektiven katalytische Reduktion bereitgestellt. Die Katalysatoranordnung weist einen Rahmen und eine Mehrzahl von Katalysatorelementen auf, die mit dem Rahmen verbunden sind. Die Mehrzahl von Katalysatorelementen ist vertikal auf eine Mehrzahl von vertikalen Stationen verteilt angeordnet. Die Mehrzahl der vertikalen Stationen ist entlang einer Höhe der Katalysatoranordnung sukzessiv gebildet. Die Katalysatorelemente wenigstens einer der vertikalen Stationen sind an einer Mehrzahl von axialen Positionen mit Bezug auf eine Axialrichtung einer Strömung von Abgas durch das System zur selektiven katalytischen Reduktion angeordnet.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel der Katalysatoranordnung kann es vorteilhaft sein, dass die wenigstens eine vertikale Station wenigstens eines der Katalysatorelemente aufweist, das vollständig stromaufwärts von einem anderen der Katalysatorelemente positioniert ist.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel der Katalysatoranordnung kann es vorteilhaft sein, dass die wenigstens eine vertikale Station wenigstens drei der Katalysatorelemente aufweist, die in einer Reihe entlang der Axialrichtung ausgerichtet sind.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel der Katalysatoranordnung kann es vorteilhaft sein, dass die wenigstens eine vertikale Station eine konzentrierte Gruppe der Katalysatorelemente aufweist, die axial mit einem Strömungsbereich des Abgases ausgerichtet sind, der wenigstens eine lokale Strömungscharakteristik aufweist.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel der Katalysatoranordnung kann es vorteilhaft sein, dass jedes der Katalysatorelemente eine aktive Phase von Vanadiumpentoxid auf einem Träger aus Titaniumdioxid aufweist.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel der Katalysatoranordnung kann es vorteilhaft sein, dass der Rahmen zumindest eines der Folgenden aufweist: eine Reihe von in Querrichtung benachbarten U-förmigen Abschnitten, eine sich quererstreckende Sägezahnform, eine sich quererstreckende Rechteckwellenform, eine konvexe Form und eine konkave Form.
Bei einem anderen Aspekt wird ein System zur selektiven katalytischen Reduktion bereitgestellt. Das System zur selektiven katalytischen Reduktion weist einen Reaktionskanal, der dazu eingerichtet ist, eine Abgasströmung von einer Industrieanlage zu erhalten, und eine Katalysatoranordnung auf. Die Katalysatoranordnung weist eine Mehrzahl von Katalysatorelementen auf, die mit Bezug auf den Reaktionskanal positioniert sind. Die Mehrzahl von Katalysatorelementen ist vertikal auf eine Mehrzahl von vertikalen Stationen verteilt angeordnet. Die Mehrzahl von vertikalen Stationen ist aufeinander folgend entlang einer Höhe der Katalysatoranordnung gebildet. Die Katalysatorelemente von wenigstens einer der vertikalen Stationen sind an einer Mehrzahl von axialen Positionen mit Bezug auf eine Axialrichtung der Strömung des Abgases durch den Reaktionskanal angeordnet.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Systems zur selektiven katalytischen Reduktion kann es vorteilhaft sein, dass das System zur selektiven katalytischen Reduktion außerdem ein Ammoniakeinspritzgitter aufweist, das in dem Reaktionskanal stromaufwärts von der Katalysatoranordnung positioniert ist.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Systems zur selektiven katalytischen Reduktion kann es vorteilhaft sein, dass das System zur selektiven katalytischen Reduktion außerdem eine Co-Katalysatoranordnung aufweist, die in dem Reaktionskanal stromaufwärts von der Katalysatoranordnung positioniert ist.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Systems zur selektiven katalytischen Reduktion kann es vorteilhaft sein, dass das System zur selektiven katalytischen Reduktion außerdem ein Temperierlufteinspritzsystem aufweist, das in dem Reaktionskanal stromaufwärts von der Katalysatoranordnung positioniert ist.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Systems zur selektiven katalytischen Reduktion kann es vorteilhaft sein, dass das System zur selektiven katalytischen Reduktion außerdem ein Temperierlufteinspritzsystem, eine Co-Katalysatoranordnung und ein Ammoniakeinspritzgitter aufweist, die im Reaktionskanal in einer Reihenströmungsbeziehung stromaufwärts von der Katalysatoranordnung positioniert sind.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Systems zur selektiven katalytischen Reduktion kann es vorteilhaft sein, dass das System zur selektiven katalytischen Reduktion einen Einlasskanal aufweist, der dazu eingerichtet ist, die Strömung des Abgases von der Industrieanlage zu empfangen und das Abgas zu dem Reaktionskanal zu leiten, wobei sich der Einlasskanal von einem ersten Ende stromabwärts zu einem zweiten Ende erstreckt, wobei das zweite Ende dimensioniert ist, um mit einer Größe des Reaktionskanals übereinzustimmen, wobei der Einlasskanal in der Höhe zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende zunimmt.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Systems zur selektiven katalytischen Reduktion kann es vorteilhaft sein, dass das System zur selektiven katalytischen Reduktion außerdem einen Abgaskanal aufweist, der dazu eingerichtet ist, die Abgase von dem Reaktionskanal zu empfangen, die Abgase in einer allgemein vertikalen Richtung zu leiten und die Abgase in die Atmosphäre freizugeben.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Systems zur selektiven katalytischen Reduktion kann es vorteilhaft sein, dass die wenigstens eine vertikale Station wenigstens eines der Katalysatorelemente aufweist, das vollständig stromaufwärts von einem anderen der Katalysatorelemente angeordnet ist.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Systems zur selektiven katalytischen Reduktion kann es vorteilhaft sein, dass die wenigstens eine vertikale Station wenigstens drei der Katalysatorelemente aufweist, die in Reihe entlang der Axialrichtung ausgerichtet sind.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Systems zur selektiven katalytischen Reduktion kann es vorteilhaft sein, dass die wenigstens eine vertikale Station eine konzentrierte Gruppe der Katalysatorelemente aufweist, die axial ausgerichtet ist mit einem Strömungsbereich des Abgases, der wenigstens eine lokale Strömungscharakteristik aufweist.
Bei noch einem anderen Aspekt wird ein Verfahren zur Montage eines Systems zur selektiven katalytischen Reduktion bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Positionieren eines Rahmens innerhalb eines Reaktionskanals. Der Reaktionskanal ist dazu eingerichtet, eine Strömung eines Abgases von einer Industrieanlage zu empfangen. Das Verfahren umfasst auch das Verbinden einer Mehrzahl von Katalysatorelementen mit dem Rahmen, so dass die Mehrzahl von Katalysatorelementen vertikal auf eine Mehrzahl von vertikalen Stationen verteilt und quer über den Reaktionskanal angeordnet sind. Die Katalysatorelemente von wenigstens einer der vertikalen Stationen sind an einer Mehrzahl von axialen Positionen mit Bezug auf eine Axialrichtung der Strömung des Abgases durch den Reaktionskanal angeordnet.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Verfahrens kann es vorteilhaft sein, dass das Verfahren außerdem das Verbinden der Mehrzahl von Katalysatorelementen mit dem Rahmen umfasst, so dass wenigstens eine der vertikalen Stationen wenigstens eines der Katalysatorelemente aufweist, das vollständig stromaufwärts von einem anderen der Katalysatorelemente positioniert ist.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Verfahrens kann es vorteilhaft sein, dass das Verfahren außerdem das Verbinden der Mehrzahl von Katalysatorelementen mit dem Rahmen umfasst, so dass die wenigstens eine vertikale Station wenigstens drei der Katalysatorelemente aufweist, die in Reihe entlang der Axialrichtung ausgerichtet sind.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Systems zur selektiven katalytischen Reduktion kann es vorteilhaft sein, dass das System zur selektiven katalytischen Reduktion außerdem das Verbinden der Mehrzahl von Katalysatorelementen mit dem Rahmen aufweist, so dass die wenigstens eine vertikale Station eine konzentrierte Gruppe von Katalysatorelementen aufweist, die axial mit einem Strömungsbereich des Abgases ausgerichtet ist, der wenigstens eine lokale Strömungscharakteristik aufweist.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Systems zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR);
2 ist eine schematische Ansicht einer vertikalen Station einer ersten beispielhaften Ausführungsform einer Katalysatoranordnung zur Verwendung mit dem in 1 gezeigten SCR-System;
3 ist eine schematische Ansicht einer vertikalen Station einer zweiten beispielhaften Ausführungsform einer Katalysatoranordnung zur Verwendung mit dem in 1 gezeigten SCR-System;
4 ist eine schematische Ansicht einer vertikalen Station einer dritten beispielhaften Ausführungsform einer Katalysatoranordnung zur Verwendung mit dem in 1 gezeigten SCR-System;
5 ist eine schematische Ansicht einer vertikalen Station einer vierten beispielhaften Ausführungsform einer Katalysatoranordnung zur Verwendung mit dem in 1 gezeigten SCR-System;
6 ist eine schematische Ansicht einer vertikalen Station einer fünften beispielhaften Ausführungsform einer Katalysatoranordnung zur Verwendung mit dem in 1 gezeigten SCR-System;
7 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Montage eines Systems zur selektiven katalytischen Reduktion, wie etwa den in 1 gezeigten SCR-System:

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die hierin beschriebenen beispielhaften Systeme und Verfahren überwinden zumindest einige Nachteile von bekannten Systemen zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR). Genauer enthalten die hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele eine Katalysatoranordnung für ein SCR-System. Die Katalysatoranordnung weist wenigstens eine vertikale Station auf, die Katalysatorelemente enthält, die an einer Mehrzahl von axialen Positionen mit Bezug auf eine Axialrichtung einer Strömung eines Abgases durch das SCR-System angeordnet sind. Daher ermöglichen die hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele eine größere Oberfläche des Katalysators, die in eine gegebene Höhe und Breite einer Katalysatoranordnung gepackt werden kann, was z.B. einen geringeren Anstieg in einer Höhe des Einlasskanals ermöglicht.
Solange nichts anderes angegeben ist, gibt eine näherungsweise Sprache, wie etwa „im Allgemeinen“, „im Wesentlichen“, und „etwa“, wie sie hierin verwendet wird, an, dass der derart modifizierte Begriff nur zu einem angenäherten Grad gelten kann, wie es durch einen Fachmann auf dem Gebiet erkannt würde, vielmehr als zu einem absoluten oder perfekten Grad. Dementsprechend ist ein Wert, der durch einen Ausdruck oder Ausdrücke, wie etwa „etwa“, „ungefähr“ und „im Wesentlichen“ modifiziert wird, nicht auf den angegebenen präzisen Wert beschränkt. In wenigstens einigen Beispielen kann die näherungsweise Sprache mit der Präzision eines Gerätes zum Messen des Wertes übereinstimmen. Hier und durchgängig durch die Beschreibung und die Ansprüche können Bereichsangaben identifiziert werden. Solche Bereiche können kombiniert und/oder ausgetauscht werden und enthalten alle Unterbereiche, die darin enthalten sind, solange der Kontext oder die Sprache nichts anderes angibt. Zusätzlich, solange nicht anderes angegeben ist, werden die Begriffe „erste“, „zweite“, usw. hierin lediglich als Bezeichnungen verwendet und sind nicht dazu bestimmt, Anforderungen in Bezug auf die Reihenfolge, Position oder Hierarchie auf die Elemente aufzuerlegen, auf die sich diese Begriffe beziehen. Außerdem erfordert die Bezugnahme auf „zweites“ Element nicht oder schließt nicht aus, dass zum Beispiel ein „erstes“ oder geringer nummeriertes Element oder ein „drittes“ oder höher nummeriertes Element existiert.
1 ist eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines Systems 100 zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR). Bei der beispielhaften Ausführungsform ist das SCR-System 100 dazu eingerichtet, Schadstoffemissionen von Abgasen 102 zu kontrollieren, die durch die Verbrennung eines Kohlenwasserstoffbrennstoffes durch eine Industrieanlage 104 erzeugt werden. Bei der beispielhaften Ausführungsform ist die Industrieanlage 104 eine Gasturbine. Bei alternativen Ausführungsbeispielen ist die Industrieanlage 104 irgendeine geeignete Industrieanlage, die es dem SCR-System 100 ermöglicht, wie hierin beschrieben zu arbeiten.
Das SCR-System 100 enthält einen Einlasskanal 106, einen Reaktionskanal 107 und einen Abgaskanal 114, die in Strömungsverbindung stehen. Genauer ist der Einlasskanal 106 dazu eingerichtet, Abgase 102 von der Industrieanlage 104 zu empfangen und die Abgase 102 zum Reaktionskanal 107 zu leiten. Der Reaktionskanal 107 ist dazu eingerichtet, die Abgase 102 in einer im Allgemeinen Axialrichtung 101 durch die aktiven Elemente des SCR-Systems 100, einschließlich einer Katalysatoranordnung 112, zu leiten. Der Abgaskanal ist dazu eingerichtet, die Abgase 102 von dem Reaktionskanal 107 zu empfangen, die Abgase 102 in einer allgemein vertikalen Richtung 103 durch die zusätzlichen Emissionskontrollelemente zu leiten und die behandelten Abgase 102 in die Atmosphäre freizugeben. Bei der beispielhaften Ausführungsform muss eine Höhe 115 des Abgaskanals 114 eine vorher bestimmte Höhe über einer Oberseite der Katalysatoranordnung 112 haben, um es dem Abgaskanal 114 zu ermöglichen, effektiv zu arbeiten.
Der Einlasskanal 106 erstreckt sich von einem ersten Ende 108 stromabwärts zu einem zweiten Ende 110. Bei der beispielhaften Ausführungsform hat das erste Ende 108 eine Größe, einschließlich einer Höhe 118, die dazu eingerichtet ist, die von der Industrieanlage 104 geleiteten Abgase 102 zu empfangen, und das zweite Ende 110 ist dimensioniert, um mit einer Größe des Reaktionskanals 107 übereinzustimmen. Der Reaktionskanal 107 erstreckt sich von einem ersten Ende 109, das mit dem zweiten Ende 110 des Einlasskanals verbunden ist, zu einem zweiten Ende 111, das mit dem Abgaskanal 114 verbunden ist. Der Reaktionskanal 107 ist dimensioniert, um die Katalysatoranordnung 112 aufzunehmen, das heißt, um eine Höhe 116 und eine Breite 117 (in einer Querrichtung 105, die in 2 gezeigt ist) der Katalysatoranordnung 112 aufzunehmen. Bei der beispielhaften Ausführungsform hat der Reaktionskanal 107 einen im Wesentlichen konstanten Querschnitt zwischen dem ersten Ende 109 und dem zweiten Ende 111. Bei alternativen Ausführungsbeispielen hat der Reaktionskanal 107 einen Querschnitt, der zwischen dem ersten Ende 109 und dem zweiten Ende 111 auf irgendeine geeignete Weise variiert, die es dem SCR-System 100 ermöglicht, wie hierin beschrieben zu arbeiten.
Bei der beispielhaften Ausführungsform ist die Höhe 116 der Katalysatoranordnung 112 größer als die Höhe 118 des ersten Endes 108 des Einlasskanals, um zu ermöglichen, dass eine Gesamtfläche eines Katalysators, der in der Katalysatoranordnung 112 enthalten ist, ausreichend ist, um eine Menge von Schadstoffen in den Abgasen 102 zu behandeln, so dass der Einlasskanal 106 in der Höhe zwischen dem ersten Ende 108 und dem zweiten Ende 110 zunimmt. Bei alternativen Ausführungsbeispielen hat der Einlasskanal 106 irgendein geeignetes Höhenprofil zwischen dem ersten Ende 108 und dem zweiten Ende 110, das es dem SCR-System 100 ermöglicht, wie hierin beschrieben zu arbeiten.
Bei der beispielhaften Ausführungsform weist das SCR-System 100 auch ein Temperierlufteinspritzsystem 120 auf, das im Reaktionskanal 107 stromaufwärts von der Katalysatoranordnung 112 positioniert ist. Das Temperierlufteinspritzsystem 120 ist dazu eingerichtet, Temperierluft 122 mit Abgasen 102 innerhalb des Reaktionskanals 107 zu mischen. Zum Beispiel ist die Temperierluft 122 dazu eingerichtet, eine Temperatur und/oder Konzentration von Abgasen 102 zu konditionieren, um eine primäre chemische Reaktion unter Einbeziehung von Schadstoffen innerhalb der Abgase 102 an der Katalysatoranordnung 112 zu ermöglichen.
Bei der beispielhaften Ausführungsform ist das Temperierlufteinspritzsystem 120 dimensioniert, um im Wesentlichen mit der Höhe 116 und der Breite 117 der Katalysatoranordnung 112 übereinzustimmen, so dass eine gleichförmige Temperierung der an der Katalysatoranordnung 112 ankommenden Abgase 102 über die Höhe 116 und die Breite 117 ermöglicht ist. Bei alternativen Ausführungsbeispielen hat das Temperierlufteinspritzsystem 120 irgendeine geeignete Größe, die es dem SCR-System 100 ermöglicht, wie hierin beschrieben zu arbeiten.
Bei alternativen Ausführungsbeispielen weist das SCR-System 100 kein Temperierlufteinspritzsystem 120 auf.
Das SCR-System 100 weist außerdem eine Co-Katalysatoranordnung 124 und ein Ammoniakeinspritzgitter 126 auf, die im Reaktionskanal 107 stromaufwärts von der Katalysatoranordnung 112 positioniert sind. Genauer sind das Temperierlufteinspritzsystem 120, die Co-Katalysatoranordnung 124 und das Ammoniakeinspritzgitter 126 bei der beispielhaften Ausführungsform in einer Reihenströmungsrelation stromaufwärts von der Katalysatoranordnung 112 positioniert. Die Co-Katalysatoranordnung 124 ist geeignet eingerichtet, um eine vorläufige chemische Reaktion unter Einbeziehung der Schadstoffe innerhalb der Abgase 102 zu ermöglichen und das Ammoniakeinspritzgitter 126 ist geeignet eingerichtet, um Ammoniak 128 mit Abgasen 102 innerhalb des Reaktionskanals 107 zu mischen, um die primäre Reaktion an der Katalysatoranordnung 112 zu ermöglichen.
Bei der beispielhaften Ausführungsform ist die Co-Katalysatoranordnung 124 dimensioniert, um im Wesentlichen mit der Höhe 116 und der Breite 117 der Katalysatoranordnung 112 übereinzustimmen, so dass gleichförmige vorläufige Reaktionen durchgängig in den an der Katalysatoranordnung 112 ankommenden Abgasen 102 über die Höhe 116 und die Breite 117 ermöglicht sind. Gleichermaßen ist das Ammoniakeinspritzgitter 126 bei der beispielhaften Ausführungsform auch dimensioniert, um im Wesentlichen mit der Höhe 116 und der Breite 117 der Katalysatoranordnung 112 übereinzustimmen, so dass ein gleichförmiges Ammoniakmischen durchgängig durch die an der Katalysatoranordnung 112 ankommenden Abgase 102 über die Höhe 116 und die Breite 117 ermöglicht ist. Bei alternativen Ausführungsbeispielen haben die Co-Katalysatoranordnung 124 und das Ammoniakeinspritzgitter 126 jeweils irgendeine geeignete Größe, die es dem SCR-System 100 ermöglicht, wie hierin beschrieben zu arbeiten.
2 ist eine schematische Ansicht einer vertikalen Station 202 einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Katalysatoranordnung 112. Mit Bezug auf die 1 und 2 ist die Katalysatoranordnung 112 im Reaktionskanal 107 stromabwärts von dem Ammoniakeinspritzgitter 126 angeordnet. Die Katalysatoranordnung 112 weist einen Rahmen 204 auf, der innerhalb des Reaktionskanals 107 positioniert und eingerichtet ist, um eine Mehrzahl von Katalysatorelementen 200 mit Bezug auf den Reaktionskanal 107 zu positionieren. Genauer sind die Katalysatorelemente 200 mit dem Rahmen 204 verbunden. Der Rahmen 204 ist dazu eingerichtet, den Durchgang von Abgasen 102 dorthin durch zu ermöglichen, z.B. nachdem die Abgase 102 durch die Katalysatorelemente 200 geleitet wurden. Zum Beispiel hat der Rahmen 204 eine Gitter- und/oder Maschenstruktur. Bei alternativen Ausführungsbeispielen ist die Mehrzahl von Katalysatorelementen 200 mit Bezug auf den Reaktionskanal 107 auf irgendeine geeignete Weise positioniert, die es dem SCR-System 100 ermöglicht, wie hierin beschrieben zu arbeiten.
Bei der beispielhaften Ausführungsform ist der Raum 204 dazu eingerichtet, eine Mehrzahl von Katalysatorelementen 200 vertikal auf eine Mehrzahl von vertikalen Stationen 202 verteilt und quer über die Breite 117 anzuordnen. Die vertikalen Stationen 202 sind aufeinanderfolgend entlang der Höhe 116 der Katalysatoranordnung 112 definiert. Genauer erstreckt sich jede vertikale Station 202 rechtwinklig zur vertikalen Richtung 103 in Axialrichtung 101 und Querrichtung 105, das heißt, jede vertikale Station 202 ist im Wesentlichen planar. Obwohl drei vertikalen Stationen 202 in 1 identifiziert sind, sollte es verstanden werden, dass die Katalysatoranordnung 112 irgendeine geeignete Anzahl von vertikalen Stationen 202 entlang der Höhe 116 hat, die es dem SCR-System 100 ermöglicht, wie hierin beschrieben zu arbeiten.
Bei der beispielhaften Ausführungsform enthält jedes Katalysatorelement 200 ein geeignetes wabenförmiges Substrat (nicht dargestellt), das mit einer aktiven Phase von Vanadiumpentoxid auf einem Träger aus Titaniumdioxid ummantelt ist. Bei alternativen Ausführungsbeispielen enthält jedes Katalysatorelement 200 irgendeine geeignete Substratform, die mit irgendeinem geeigneten Katalysator ummantelt ist, der es dem SCR-System 100 ermöglicht, wie hierin beschrieben zu arbeiten.
Wenigstens eine vertikale Station 202 enthält Katalysatorelemente 200, die an einer Mehrzahl von axialen Positionen mit Bezug auf die Axialrichtung 101 angeordnet sind. Zum Beispiel weist jede vertikale Station 202 bei der beispielhaften Ausführungsform wenigstens ein Katalysatorelement 200 auf, das als Katalysatorelement 201 bezeichnet ist, das vollständig stromaufwärts von einem anderen Katalysatorelement 200, das als Katalysatorelement 203 bezeichnet ist, positioniert ist. Für ein anderes Beispiel weist jede vertikale Station 202 bei der beispielhaften Ausführungsform wenigstens drei Katalysatorelemente 200 auf, die als Katalysatorelemente 205 bezeichnet sind, die in einer Reihe entlang der Axialrichtung 101 ausgerichtet sind, so dass eine Linie parallel zur Axialrichtung 101 jedes der wenigstens drei Katalysatorelemente 205 schneidet, die in Reihe ausgerichtet sind.
Bei einigen Ausführungsbeispielen hat jeder der Mehrzahl von vertikalen Stationen 202 eine im Wesentlichen identische Anordnung von Katalysatorelementen 200. Bei alternativen Ausführungsbeispielen hat wenigstens eine vertikale Station 202 eine Anordnung von Katalysatorelementen 200, die von einer Anordnung von Katalysatorelementen 200 einer anderen der vertikalen Stationen 202 abweicht.
Bei bestimmten Ausführungsbeispielen enthält wenigstens eine vertikale Station 202 eine konzentrierte Gruppe 207 von Katalysatorelementen 200, die axial mit einem Strömungsbereich 211 von Abgasen 102 ausgerichtet sind, die an dieser vertikalen Station 202 einfallen, wobei der Strömungsbereich 211 wenigstens eine lokale Strömungscharakteristik aufweist. Genauer hat die konzentrierte Gruppe 207 der Katalysatorelemente 200 eine größere Anzahl von Katalysatorelementen 200 entlang eines Querabschnitts 209 der vertikalen Station 202 verglichen mit anderen Querabschnitten der vertikalen Station 202. Zum Beispiel führt eine Struktur eines Ammoniakeinspritzgitters 126 bei einigen Ausführungsbeispielen zu einer lokal weniger effektiven Mischung (für die Zwecke der primären chemischen Reaktion) von Ammoniak 126 und Abgasen 102 in wenigstens einem Strömungsbereich 211 verglichen mit anderen Strömungsbereichen der Abgase 102, die an der vertikalen Station 202 eintreffen. Eine konzentrierte Gruppe 207 von Katalysatorelementen 200 ist axial ausgerichtet mit dem Strömungsbereich 211, um die Vervollständigung der primären chemischen Reaktion für die Abgase 102 in weniger effektive gemischten Strömungsbereichen 211 zu vereinfachen. Für ein anderes Ausführungsbeispiel führt eine Struktur des Temperierlufteinspritzsystems 120 zu einer lokal weniger effektiven Temperatur (für die Zwecke der primären chemischen Reaktion) der Abgase 102 in wenigstens einem Strömungsbereich 211 verglichen mit anderen Strömungsbereichen der Abgase 102, die an der vertikalen Station 202 eintreffen. Die konzentrierte Gruppe 207 der Katalysatorelemente 200 ist axial mit dem Strömungsbereich 211 ausgerichtet, um die Vervollständigung der primären chemischen Reaktion für die Abgase 102 im Strömungsbereich 211 mit der weniger effektiven Temperatur zu vereinfachen.
Bei dem in 2 veranschaulichten ersten Ausführungsbeispiel der Katalysatoranordnung 112 weist der Rahmen 204 bei der veranschaulichten vertikalen Station 202 eine Reihe von in Querrichtung benachbarten U-förmigen Abschnitten 206 auf, mit einem geschlossenen Ende von jedem U-förmigen Abschnitt 206, der sich stromaufwärts zu der ankommenden Strömung von Abgasen 102 erstreckt. Die Katalysatorelemente 200 sind mit einer Stromaufwärtsseite von jedem U-förmigen Abschnitt 206 verbunden, so dass die Katalysatorelemente 200 an einer Mehrzahl von axialen Positionen angeordnet sind, wodurch das Packen einer erhöhten Anzahl von Katalysatorelementen 200 entlang der vertikalen Station 202 vereinfacht wird verglichen mit einer flachen Querwand von Katalysatorelementen (nicht gezeigt). Bei einigen Ausführungsbeispielen weisen die Schenkel von jedem U-förmigen Abschnitt 206 wenigstens ein Katalysatorelement 203, das vollständig stromabwärts von dem Katalysatorelement 201 positioniert ist, wenigstens drei Katalysatorelemente 205, die in Reihe entlang der Axialrichtung 101 ausgerichtet sind, und eine konzentrierte Gruppe 207 von Katalysatorelementen 200 auf, die axial mit dem Strömungsbereich 211 ausgerichtet sind, der wenigstens eine lokale Strömungscharakteristik der an der vertikalen Station 202 eintreffenden Abgase 102 hat.
3 ist eine Ansicht einer vertikalen Station 202 einer zweiten beispielhaften Ausführungsform einer Katalysatoranordnung 112. Beim zweiten Ausführungsbeispiel der in 3 veranschaulichten Katalysatoranordnung 112 weist der Rahmen 204 bei der veranschaulichten vertikalen Station 202 eine sich quererstreckende Sägezahnform 210 auf. Die Katalysatorelemente 200 sind mit einer Stromaufwärtsseite der Sägezahnform 210 verbunden, so dass die Katalysatorelemente 200 an einer Mehrzahl von axialen Positionen angeordnet sind, dass das Packen einer erhöhten Anzahl von Katalysatorelementen 200 entlang der vertikalen Station 202 vereinfacht verglichen mit einer flachen Querwand von Katalysatorelementen (nicht gezeigt). Bei einigen Ausführungsbeispielen enthalten die Schenkel von jedem U-förmigen Abschnitt 206 ein Katalysatorelement 203, das vollständig stromabwärts von dem Katalysatorelement 201 positioniert ist und/oder wenigstens drei Katalysatorelemente 205, die in Reihe entlang der Axialrichtung 101 ausgerichtet sind und/oder eine konzentrierte Gruppe 207 von Katalysatorelementen 200, die axial mit dem Strömungsbereich 211 ausgerichtet sind, der wenigstens eine lokale Strömungscharakteristik der an der vertikalen Station 202 eintreffenden Abgase 102 hat.
4 ist eine Ansicht einer vertikalen Station 202 einer dritten beispielhaften Ausführungsform der Katalysatoranordnung 112. Bei der dritten Ausführungsform der in 4 veranschaulichten Katalysatoranordnung 112 weist der Rahmen 204 bei der veranschaulichten vertikalen Station 202 eine sich quer erstreckende Rechteckwellenform 212 auf. Die Katalysatorelemente 200 sind mit einer Stromaufwärtsseite der Rechteckwellenform 212 verbunden, so dass die Katalysatorelemente 200 an einer Mehrzahl von axialen Positionen angeordnet sind, was das Packen einer erhöhten Anzahl von Katalysatorelementen 200 entlang der vertikalen Station 202 ermöglicht verglichen mit einer flachen Querwand von Katalysatorelementen (nicht gezeigt). Bei einigen Ausführungsbeispielen enthalten die sich axial erstreckende Abschnitte der Rechteckwellenform 212 ein Katalysatorelement 203, das vollständig stromabwärts von dem Katalysatorelement 201 angeordnet ist und/oder wenigstens drei Katalysatorelemente 205, die in Reihe entlang der Axialrichtung 101 ausgerichtet sind und/oder eine konzentrierte Gruppe 207 von Katalysatorelementen 200, die axial mit dem Strömungsbereich 211 ausgerichtet sind, der wenigstens eine lokale Strömungscharakteristik der an der vertikalen Station 202 eintreffenden Abgase 102 hat.
5 ist eine Ansicht einer vertikalen Station 202 einer vierten beispielhaften Ausführungsform einer Katalysatoranordnung 112. In dem vierten Ausführungsbeispiel der in 5 veranschaulichten Katalysatoranordnung 112 enthält der Rahmen 204 bei der veranschaulichten vertikalen Station 202 eine konvexe Form 214 zwischen in Querrichtung gegenüberliegenden Seiten des Reaktionskanals 107. Die Katalysatorelemente 200 sind mit einer Stromaufwärtsseite der konvexen Form 214 verbunden, so dass die Katalysatorelemente 200 an einer Mehrzahl von axialen Positionen angeordnet sind, wodurch das Packen einer erhöhten Anzahl von Katalysatorelementen 200 entlang der vertikalen Station 202 ermöglicht ist, verglichen mit einer flachen Querwand von Katalysatorelementen (nicht gezeigt). Bei einigen Ausführungsbeispielen enthält die konvexe Form 214 ein Katalysatorelement 203, das vollständig stromabwärts von dem Katalysatorelement 201 positioniert ist und/oder wenigstens drei Katalysatorelemente 205, die in Reihe entlang der Axialrichtung 101 ausgerichtet sind und/oder eine konzentrierte Gruppe 207 von Katalysatorelementen 200, die axial mit dem Strömungsbereich 211 ausgerichtet sind, der eine lokale Strömungscharakteristik der an der vertikalen Station 202 eintreffenden Abgase 102 hat.
6 ist eine Ansicht einer vertikalen Station 202 einer fünften beispielhaften Ausführungsform der Katalysatoranordnung 112. Bei dem in 6 veranschaulichten fünften Ausführungsbeispiel der Katalysatoranordnung 112 enthält der Rahmen 204 bei der veranschaulichten vertikalen Station 202 eine konkave Form 216 zwischen in Querrichtung gegenüberliegenden Seiten des Reaktionskanals 107. Die Katalysatorelemente 200 sind mit einer Stromaufwärtsseite der konkaven Form 216 verbunden, so dass die Katalysatorelemente 200 an einer Mehrzahl von axialen Positionen angeordnet sind, wodurch das Packen einer erhöhten Anzahl von Katalysatorelementen 200 entlang der vertikalen Station 202 ermöglicht ist, verglichen mit einer flachen Querwand von Katalysatorelementen (nicht gezeigt). Bei einigen Ausführungsbeispielen enthalten die sich axial erstreckenden Abschnitte der konkaven Form 216 ein Katalysatorelement 203, das vollständig stromabwärts von dem Katalysatorelement 201 positioniert ist und/oder wenigstens drei Katalysatorelemente 205, die in Reihe entlang der Axialrichtung 101 ausgerichtet sind und/oder eine konzentrierte Gruppe 207 von Katalysatorelementen 200, die axial mit dem Strömungsbereich 211 ausgerichtet sind, der wenigstens eine lokale Strömungscharakteristik der an der vertikalen Station 202 eintreffenden Abgase 102 hat.
Bei alternativen Ausführungsbeispielen hat der Rahmen 204 irgendeine geeignete Form, die es den Katalysatorelementen 200 ermöglichen, an einer Mehrzahl von axialen Positionen angeordnet zu werden, wodurch das Packen einer erhöhten Anzahl von Katalysatorelementen 200 entlang der vertikalen Station 202 verglichen mit einer flachen Querwand von Katalysatorelementen (nicht gezeigt) ermöglicht ist.
7 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 700 zur Montage eines Systems zur selektiven katalytischen Reduktion, wie etwa dem SCR-System 100. Bei der beispielhaften Ausführungsform umfasst das Verfahren 700 das Positionieren 704 eines Rahmens, wie etwa des Rahmens 204, innerhalb eines Reaktionskanals, wie etwa des Reaktionskanals 107. Der Reaktionskanal 107 ist dazu eingerichtet, eine Strömung eines Abgases von einer Industrieanlage zu empfangen, wie etwa der Industrieanlage 104. Das Verfahren 700 umfasst auch das Verbinden 708 einer Mehrzahl von Katalysatorelementen, wie etwa den Katalysatorelementen 200, mit dem Rahmen, so dass die Mehrzahl von Katalysatorelementen vertikal auf eine Mehrzahl von vertikalen Stationen, wie etwa den vertikalen Stationen 202, verteilt und quer über den Reaktionskanal angeordnet ist. Die Katalysatorelemente von wenigstens einer der vertikalen Stationen sind an einer Mehrzahl von axialen Positionen mit Bezug auf eine Axialrichtung der Strömung des Abgases durch den Reaktionskanal angeordnet.
Die hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele enthalten eine Katalysatoranordnung für ein SCR-System und ein Verfahren zur Montage des Systems. Die Katalysatoranordnung weist wenigstens eine vertikale Station auf, die Katalysatorelemente enthält, die an einer Mehrzahl von axialen Positionen angeordnet sind. Die hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen Vorteile gegenüber wenigstens einigen bekannten SCR-Systemen bereit, die Katalysatorelemente aufweisen, die in einer im Wesentlichen flachen Wand entlang der Querrichtung ohne Variation in der Position entlang der Axialrichtung angeordnet sind. Insbesondere ermöglichen die hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele eine größere Oberfläche des Katalysators in einer gegebene Höhe und Breite einer Katalysatoranordnung zu packen. Daher vereinfachen die hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele die Behandlung von Abgasen durch das SCR-System für eine gegebene Industrieanlage mit einer reduzierten Gesamthöhe der Katalysatoranordnung und daher einer reduzierten Höhe des Reduktionskanalgehäuses der Katalysatoranordnung. Ein Anstieg der Höhe zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende des Einlasskanals ist dementsprechend verringert, wodurch die Strömungstrennung und/oder Rezirkulationszonen in dem Einlasskanal und dem Reaktionskanal reduziert werden und eine Effizienz des SCR-Systems 100 verbessert wird.
Insbesondere stellt bei einigen Ausführungsbeispielen auch die reduzierte Höhe der Katalysatoranordnung zusätzliche Vorteile bereit, wie etwa eine entsprechend reduzierte Höhe eines Temperierlufteinspritzsystems, einer Co-Katalysatoranordnung und/oder eines Ammoniakeinspritzgitters, die dimensioniert sind, um mit der Katalysatoranordnung zusammenzuarbeiten. Insbesondere ermöglicht die reduzierte Höhe der Katalysatoranordnung bei einigen Ausführungsbeispielen auch eine reduzierte Höhe eines Abgaskanals. Insbesondere kann die Höhe des Abgaskanals für einige Stellen der zugehörigen Industrieanlage Regulierungsbeschränkungen implizieren und weil sich der Abgaskanal typischerweise um eine feste Höhe über die Oberseite der Katalysatoranordnung erstrecken muss, um effektiv zu arbeiten, kann eine Reduzierung der Höhe der Katalysatoranordnung der effizienteste Ansatz zur Reduzierung der Höhe des Abgaskanals sein, um solchen Regulierungsanforderungen zu entsprechen.
Insbesondere ermöglichen die Ausführungsbeispiele bei bestimmten Ausführungsbeispielen auch das Reduzieren einer Breite der Katalysatoranordnung, was zu einer kompakteren Grundfläche des SCR-Systems führt und/oder einer reduzierten Breite eines Ammoniakeinspritzgitters, um ein weniger komplexes Einspritzsystem zu ermöglichen.
Beispielhafte Ausführungsformen der Katalysatoranordnung zur Verwendung in einem System zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR) und Verfahren zur Montage des Systems sind vorstehend detailliert beschrieben. Die Offenbarung ist nicht auf die hierin beschriebenen spezifischen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern vielmehr können Komponenten von Systemen und/oder Schritte der Verfahren unabhängig und separat von anderen hierin beschriebenen Komponenten und/oder Schritten verwendet werden. Zum Beispiel kann die Katalysatoranordnung in Kombination mit anderen Industriesystemen verwendet werden und ist nicht darauf beschränkt, nur mit Gasturbinen verwendet zu werden, wie es hierin beschrieben ist. Vielmehr können die Ausführungsbeispiele in Verbindung mit vielen anderen Industrieanwendungen implementiert und verwendet werden.
Auch wenn spezifische Merkmale von verschiedenen Ausführungsbeispielen der Offenbarung in einigen Zeichnungen und nicht in anderen veranschaulicht sein können, ist dies lediglich der Einfachheit halber. Außerdem sind die Bezugnahmen auf ein Ausführungsbeispiel in der vorstehenden Beschreibung nicht dazu bestimmt als die Existenz von zusätzlichen Ausführungsbeispielen auszuschließen, die die zitierten Merkmale auch beinhalten. In Übereinstimmung mit den Prinzipien der Offenbarung kann irgendein Merkmal einer Zeichnung in Bezug genommen und/oder beansprucht werden in Kombination mit irgendeinem Merkmal von irgendeiner anderen Zeichnung.
Die schriftliche Beschreibung verwendet Beispiele, einschließlich des bevorzugten Ausführungsbeispiels, um irgendeinen Fachmann auf dem Gebiet in die Lage zu versetzen, die Offenbarung auszuführen, einschließlich des Herstellens und Verwendens irgendwelcher Einrichtungen und Systeme und des Durchführens irgendwelcher beinhalteter Verfahren. Der patentierbare Schutzbereich der Offenbarung ist durch die Ansprüche definiert und kann andere Beispiele umfassen, die Fachleute auf dem Gebiet offenbar werden. Solche anderen Beispiele sind dazu bestimmt, innerhalb des Schutzbereichs der Ansprüche zu sein, wenn sie strukturelle Elemente aufweisen, die nicht vom Wortlaut der Ansprüche abweichen oder wenn sie äquivalente strukturelle Elemente mit nicht substantiellen Unterschieden vom Wortlaut der Ansprüche aufweisen.
Eine Katalysatoranordnung 112 zur Verwendung mit einem System 100 zur selektiven katalytischen Reduktion weist einen Rahmen 204 und eine Mehrzahl von Katalysatorelementen 200 auf, die mit dem Rahmen verbunden sind. Die Mehrzahl von Katalysatorelementen ist vertikal auf eine Mehrzahl von vertikalen Stationen 202 verteilt angeordnet. Die Mehrzahl von vertikalen Stationen ist aufeinanderfolgend entlang einer Höhe 116 der Katalysatoranordnung definiert. Die Katalysatorelemente von wenigstens einer der vertikalen Stationen sind an einer Mehrzahl von axialen Positionen mit Bezug auf einer Axialrichtung 101 der Strömung von Abgasen 102 durch das System zur selektiven katalytischen Reduktion angeordnet.
Bezugszeichenliste

100: SCR-System
101: Axialrichtung
102: Abgase
103: Vertikalrichtung
104: Industrieanlage
105: Querrichtung
106: Einlasskanal
107: Reaktionskanal
108: erstes Ende (Einlasskanal)
109: erstes Ende (Reaktionskanal)
110: zweites Ende (Einlasskanal)
111: zweites Ende (Reaktionskanal)
112: Katalysatoranordnung
114: Abgaskanal
115: Höhe (Abgaskanal)
116: Höhe (Katalysatoranordnung)
117: Breite (Katalysatoranordnung)
118: Höhe (Einlasskanal)
120: Temperierlufteinspritzsystem
122: Temperierluft
124: Co-Katalysatoranordnung
126: Ammoniakeinspritzgitter
128: Ammoniak
200: Mehrzahl von Katalysatorelementen
201: bestimmtes Katalysatorelement
202: vertikale Station
203: bestimmtes Katalysatorelement
204: Rahmen
205: Katalysatorelemente
206: U-förmiger Abschnitt
207: konzentrierte Gruppe
209: Querabschnitt
210: Sägezahnform
211: Strömungsbereich
212: Rechteckwellenform
214: konvexe Form
216: konkave Form
700: Verfahren
704: Positionieren
708: Verbinden

Claims

Katalysatoranordnung (112) zur Verwendung mit einem System (100) zur selektiven katalytischen Reduktion, wobei die Katalysatoranordnung aufweist: einen Rahmen (204); und eine Mehrzahl von Katalysatorelementen (200), die mit dem Rahmen verbunden sind, wobei die Mehrzahl von Katalysatorelementen vertikal auf eine Mehrzahl von vertikalen Stationen (202) verteilt angeordnet ist, wobei die Mehrzahl von vertikalen Stationen aufeinanderfolgend entlang einer Höhe (116) der Katalysatoranordnung (116) definiert ist, wobei die Katalysatorelemente von wenigstens einer der vertikalen Stationen an einer Mehrzahl von axialen Positionen mit Bezug auf eine Axialrichtung (101) einer Strömung eines Abgases (102) durch das System zur selektiven katalytischen Reduktion angeordnet sind.
Katalysatoranordnung (112) nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine vertikale Station (202) wenigstens ein Katalysatorelement (200) aufweist, das vollständig stromaufwärts von einem anderen der Katalysatorelemente positioniert ist und/oder wenigstens drei Katalysatorelemente (200) aufweist, die in Reihe entlang der Axialrichtung (101) ausgerichtet sind.
Katalysatoranordnung (112) nach irgendeinem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die wenigstens eine vertikale Station (202) eine konzentrierte Gruppe (207) der Katalysatorelemente (200) aufweist, die axial mit einem Strömungsbereich (211) der Abgase (102) ausgerichtet ist, der wenigstens eine lokale Strömungscharakteristik hat.
Katalysatoranordnung (112) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedes der Katalysatorelemente (200) eine aktive Phase aus Vanadiumpentoxid auf einem Träger aus Titaniumdioxid aufweist.
Katalysatoranordnung (112) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rahmen (204) aufweist: eine Reihe von in Querrichtung benachbarten U-förmigen Abschnitten (206) und/oder eine sich in Querrichtung erstreckende Sägezahnform (210) und/oder eine sich in Querrichtung erstreckende Rechteckwellenform (212) und/oder eine konvexe Form (214) und/oder eine konkave Form (216).
System (100) zur selektiven katalytischen Reduktion aufweisend: einen Reaktionskanal (100), der dazu eingerichtet ist, eine Strömung von Abgasen (102) von einer Industrieanlage (104) zu empfangen; und eine Katalysatoranordnung (112) aufweisend einer Mehrzahl von Katalysatorelementen (200), die mit Bezug auf den Reaktionskanal positioniert sind, wobei die Mehrzahl von Katalysatorelementen vertikal auf eine Mehrzahl von vertikalen Stationen (202) verteilt angeordnet ist, wobei die Mehrzahl von vertikalen Stationen entlang einer Höhe (116) der Katalysatoranordnung (116) aufeinanderfolgend definiert ist, wobei die Katalysatorelemente von wenigstens einer der vertikalen Stationen an einer Mehrzahl von axialen Positionen mit Bezug auf einer Axialrichtung (101) der Strömung der Abgase durch den Reaktionskanal angeordnet sind.
System (100) zur selektiven katalytischen Reduktion nach Anspruch 6, außerdem aufweisend ein Ammoniakeinspritzgitter (126) und/oder eine Co-Katalysatoranordnung (124) und/oder ein Temperierlufteinspritzsystem (120), das in dem Reaktionskanal (107) stromaufwärts von der Katalysatoranordnung (112) positioniert ist.
System (100) zur selektiven katalytischen Reduktion nach Anspruch 6 oder 7, außerdem aufweisend ein Temperierlufteinspritzsystem (120), eine Co-Katalysatoranordnung (124) und ein Ammoniakeinspritzgitter (126), die in dem Reaktionskanal (107) in einer seriellen Strömungsrelation stromaufwärts von der Katalysatoranordnung (112) positioniert sind.
System (100) zur selektiven katalytischen Reduktion nach irgendeinem der Ansprüche 6 bis 8, außerdem aufweisend einen Einlasskanal (106), der dazu eingerichtet ist, die Strömung der Abgase (102) von der Industrieanlage (104) zu empfangen und die Abgase zum Reaktionskanal (107) zu leiten, wobei sich der Einlasskanal von einem ersten Ende (108) stromabwärts zu einem zweiten Ende (110) erstreckt, wobei das zweite Ende dimensioniert ist, um mit einer Größe des Reaktionskanals übereinzustimmen, wobei der Einlasskanal in der Höhe (118) zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende zunimmt.
System (100) zur selektiven katalytischen Reduktion nach irgendeinem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die wenigstens eine vertikale Station (202) eine konzentrierte Gruppe (207) von Katalysatorelementen (205) aufweist, die axial mit einem Strömungsbereich (211) des Abgases ausgerichtet ist, der wenigstens eine lokale Strömungscharakteristik hat.