TWI278344B - Systems and methods for removing materials from flue gas via regenerative selective catalytic reduction - Google Patents

Description

1278344 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於自煙道氣中移除材料之“及方法，且更 特別係關於藉由再生選擇性催化還原反應（rscr)進行煙 道氣脫氮（即自煙道氣中移除氧化氮）之系統及方法。 【先前技術】 高溫燃燒方法及其它類似技術在工業上發揮非常重要之 _ ㈣，然而該等方法令人遺憾之副作用係為產生且向大氣 中釋放包含於排出煙道氣中之污染物。在此等污㈣中最 顯著的是氮氧化物（在下文中稱ν，ΝΟχ”），EPA將它歸類為 万染物，且其排放與煙霧及所謂酸雨有關。因此，在工業 中之共同目標係使所排出之煙道氣中諸如Ν〇χ之污染物量 降低至可接受水平。 多年來，減少Ν0Χ排放之常用技術為調節燃燒方法本身， 例如藉由煙道氣再循環。然而，鑒於此等技術一般產生之 _ 結果很差（即Ν〇χ脫除效率為50%或更小），最近更關注各種 煙道氣脫氮方法（即用於在煙道氣釋放入大氣中之前自煙 道氣中脫除氮之方法）。 煙道氣脫氮方法分為利用吸收技術之所謂”濕式，，方法及 依賴於吸附技術、催化分解及/或催化還原反應之”乾式，，方 法。目前，一種廣泛實施之脫氮方法為選擇性催化還原反 應（SCR)，其係一種”乾式”脫氮方法，藉由該方法引入之反 應物（例如ΝΗ3)引起Ν〇χ之還原反應，使ΝΟχ又轉變為無宝 之反應產物，例如氮氣及水。SCR方法中之還原過程由以 105174.doc 1278344 下化學反應代表： 4N0 + 4NH3 + 02-> 4N2 + 6H20 2N0 + 4NH3 + 〇2 ^ 3N2 + 6H20 由於在SCR中所涉及之技術，在決定進行scr方法所用設 備之物理位置時具有一定靈活性。換言之，SCR方法之化 予反應不需要在整個燃燒系統之一特定場所或位置發生。 兩個最普通之擺放位置係在整個系統之中間（即在"熱側，， φ 上），或在整個系統之所謂，，尾端，，（即在"冷側，，上）。 令人运憾的是’在關於熱側及冷測SCR安裝之工業裝配 中均遇到了重大問題。例如，熱側SCR方法與燃木燃燒器 結合使用時並非最佳。此係由於存在於木頭中之灰燼含有 驗金屬，該驗金屬會由於SCR方法中氣體單向流動而對催 化劑造成損害。冷側SCR方法避免了此缺點，❻由於其依 賴於間接換熱器而受到熱效率低之困擾。 至最小程度。 f此，需要一種選擇性催化還原反應方法，其能很容易 地κ施於現有卫業操作中，且自煙道氣中有效移除叫同時 達到高熱效率，且將顯著安裝及/或錢作相關之費用降低 【發明内容】

可接受之低熱效率。 卜生選擇性催化還原反應（RSCR)自 統及方法來滿足此項以及其它需 U地實現了高移除效率，而且既不 ^來實現，亦不會在進行時遇到不 105174.doc 1278344 本發明之RSCR方法圍繞一RSCR設備，其可位於產生污 染物（如N0X)之較大規模設備之，，熱側”或”冷側即尾端）。 該RSCR設備包含複數個腔室，各腔室一般含有一或多個導 熱區及一或多個催化劑區。該rSCr設備亦包含空餘空間區 (例如頂部空間區），在該區域中氣體在導熱區及催化劑區來 回流動。 各個導熱區之目的在於為進入氣體提供熱量且自離去氣 _ 體中提取熱量。催化劑區之目的為引發催化還原反應，藉 由此反應將含]^0,氣體中之ΝΟχ轉化成無害成分。 该RSCR方法需要複數個或大量處理循環，在各個循環中 將含N0X之氣體引入該設備中進行處理來脫除1^(^且釋放 至大氣中。在引入該處理設備之前，將待處理之氣體與至 少一種在該氣體中不存在之反應物（例如氨）混合。 藉由將受污染之氣體引入RSCR設備中來開始各循環。為 了保證氣體之溫度對於發生催化作用來說足夠高，藉由一 • 導熱區將熱量傳導至該氣體。根據本發明之各循環，該導 熱區將經過預先加熱或具有殘餘熱量且會將其至少一部分 熱里傳導至該氣體。 經加熱之氣體向前進入與導熱區位於相同腔室中之催4 d區1接著發生催化作用。接著該氣體離開該腔室且全 入另一腔室’在此腔室中氣體改變流動方向。較佳為在_ 體到達此另一腔室之前由-或多個發熱裝置(例如一幻 個燃燒器）進行加熱。在該或該等發熱裝置中，氣體經㈣ -步之催化作用接著遇到另_導熱區，該氣體由於具“ 105174.doc 1278344 度而放出熱量。在此導熱區中之殘餘熱 了向根據本發明_方法之第二循環被 中進仃處理之另一含Ν0χ氣體提供熱量。 供法之各循環不僅去除Ν0χ氣體，且還提 咖汉方法能夠以進行之方式繼續。 “况使付遠 ，習知之選擇性催化還原反應（SCR)相比，本發明之 R方法具有若干重要之優點。例如，該方法之各循環需 7體經由催化劑進行多方向流動。因此’本發明允許必 、依賴於間接加熱設備來實現適當熱傳導水平之習知"冷 側"SCR方法中不曾有過之熱傳導以及熱回收水平。另外: 備管經處理氣體通過多個催化劑區向不同之方向移動，作 :據本發明之咖方法’氨漏失水平並未非常高。此係非 :出乎意料的。雖然非所要受理論限制，但本發明者認為 久有過里虱漏失之至少部分原因在於催化劑上吸收之氨沒 有所預料之那樣有效脫附。— 本發明之各種其它方面及實施例在下文中進行討論。 【實施方式】 圖1-3描繪一再生選擇性催化還原反應（rscr)設備。該 RSCR設備1 〇位於向環境中輸出空氣傳播物質（例如煙道氣） 之其匕工業設備（未圖示）十。該工業設備之實例包含（但不 限於）间/jnL燃燒设備及發電機設備。設備丨〇在該工業設備中 之特定位置可變化；然而根據本發明目前較佳之實施例， 该RSCR設備位於該工業設備之所謂"尾端即，，冷側，，）。 105174.doc 1278344 RSCR設備之其它例示性位置包含（但不限於）所謂"熱側"位 置，例如”熱側、低灰塵”位置。 該RSCR設備1〇包含複數個腔室（亦稱為罐、箱、單元或 節）20，含有污染物（例如含]^〇0之氣體在該等腔室中流入 及流出以進行加熱或者散熱，且進行下文將詳細描述之催 化還原反應。RSCR設備1〇中腔室20之數目可變化，具體數 目係基於若干幾種因素，此等因素包含（但不限於）：RScR 設備10之尺寸、其中安置有RSCRS備之設備尺寸、含污染 物氣體中之污染物濃度、催化劑之選擇及/或反應物之選 擇。 根據本發明之一例示性實施例，腔室2〇之數目可在二至 九範圍内，包括上下限。腔室20之數目目前較佳為小於或 等於七。目前最佳且描述於圖丨-3中者係為該RSCR設備包 吞二個腔至20· —弟一腔室2〇A、一第二腔室20B及一第二 腔室20C。 各腔室20可包含一或多個導熱區3〇及/或一或多個催化 劑區40。一般但不必需者係為該設備1〇中導熱區3〇之總數 等於該設備中催化劑區40之總數。在一設備1〇中導熱區3〇 之總數不等於該設備中催化劑區4〇之總數的實施例中，目 前較佳為導熱區之總數大於催化劑區之總數。

各腔室20亦包含空餘空間區、包括一或多個頂部空間區 5〇 ’該等頂部空間區係定義為氣體可在其中自由地自一腔 至流動至另一腔室之區域。如圖U所描述之實施例中展 不’第一腔室20A包含一第一頂部空間區5〇A、第二腔室2〇B 105174.doc -10- 1278344 包含一第二頂部空間區5GB，且第三腔室2GC包含-第-頂 部空間請C。亦可有其它空餘空間區，諸如在任何-㈣ 所有導熱區3G之上方及/或下方，以及任何—個或所有催化 劑區40之上方及/或下方。

根據本發明之—目前較佳實施例，該頂部空間區％中沒 有導熱區30及催化劑區m，—或多個其它裝置及設 備可位於-或多個頂部空間區5〇中。例如且在圖U中所 示，一或多個發熱裝置60可位於一或多個頂部空間區5〇 中。該發熱裝置60可為此項技術中已知之任何—種，例如 一或多個燃燒器。 目前較佳為將一或多個燃燒器6〇安置於頂部空間區％ 中’尤其在反應物為氨之本發明實施例中。此係因為此安 排使氨叙生不當氧化而形成其它含Ν〇χ氣體之風險降低至 最小程度。 位於頂部空間區5〇中之燃燒器6〇之數目可根據若干因素 φ (例如改變進入或離開腔室20之氣體溫度之需要/程度）進行 變化；然而，頂部空間區50中燃燒器6〇之總數一般將小於 或專於腔室之總數。應注意除了頂部空間區5 〇之外或代替 頂部空間區50在RSCR設備10中之其它區域還可存在一或 多個燃燒器60，該等其它區域包含（但不限於）導熱區3〇與催 化劑區40間之區域，或導熱區下方之區域。 該等導熱區3 0發揮兩個功能中之一者，具體功能取決於 RSCR方法正在發生之特定循環/階段與該導熱區所在之特 定腔室20兩者。例如且將在下文中描述，相同之導熱區3〇 105174.doc 11 1278344 可向進入氣體提供/傳導埶旦 ★ + , 寸等熱里，或者可自離去氣體中提取/ 傳導熱量。 根據本發明之目前較佳實施 貝她例且如圖1 3所不，各腔室2 〇 包含^一導熱區30，以伸；f呈结 使侍弟一腔室2〇A包含一第一導熱區 3〇A、第二腔室2〇B包含—第二導熱區30B且第三腔室2〇c 包含一第三導熱區30C。 該導熱區30應由-或多種具有高熱容量、能夠有效吸收 鲁及釋放熱Ϊ、且允許氣體在其中流動之材料構成，換言之， 各導熱區30應由具有以下特性之一或多種材料構成⑷若流 經導熱區之氣體溫度高於導熱區則可自該氣體接受熱量， 且（b)若導熱區之溫度高於流經導熱區之氣體溫度則可向該 氣體提供熱量。 ~ 可用於製造導熱區30之例示性材料包含(但不限於)陶瓷 介質，例如二氧化矽、氧化鋁或其混合物，目前較佳之材 料為高二氧化矽構造介質。應注意某些或所有導熱區3〇可 • 由相同之材料構成但並不必要，意即某些但並非所有導熱 區可由相同之材料組合製造，或者各導熱區可由不同之材 料組合製造。 任何或所有導熱區30可具有大體上均一之溫度（例如導 熱區之入口、出口及中間區域具有大體上相同之溫度）或不 均一之溫度（例如其中導熱區之入口、出口及/或中間區域之 一或多個具有不同溫度）。在導熱區30具有不均一溫度之實 施例中，目前較佳為導熱區之入口（即氣體進入之處）溫度高 於導熱區之出口（即氣體排出之處）溫度。 105174.doc 12 1278344 »亥RSCR叹備1 〇亦包含一或多個催化劑區，該等催化劑 區如該或該等導熱區3〇—樣，位於一或多個腔室对。催 化β區40之目的為降低還原反應發生所需要之溫度。此導 致還原方法所需能量更少，且又使得該RSCR方法更加經 濟。 田4氣體進入（例如流經）各催化劑區時發生催化還原 反應’藉由該反應將含Ν〇χ氣體中之恥χ根據以下例示性反 應、轉化成無害成分’其中要注意亦有可㈣代此等反應或 在此以外發生其它反應： 4Ν0 + 4ΝΗ3 + 〇2-> 4N2 + 6Η20 2Ν0 + 4NH3 + 〇2-> 3N2 + 6H20 亦可在該催化過程中發生某些副反應，例如： 4NH3 + 3〇2 2N2 + 6H20 4NH3 + 3〇2 -> 4N0 + 6H20 催化劑區40之數目可變化；然而，根據本發明之目前較 籲佳實施例且如圖K3中所示，各腔室2〇包含一催化劑區价， 以使得第一腔室20A包含—第一催化劑區4〇八、第二腔室 20B包含一第二催化劑區4〇b，且第三腔室2〇c包含一第三 催化劑區40C。 催化劑區40可由多㈣才料製造且可採取多種形狀及構 型。應注意該等催化劑區40可由相同材料構成但並非必 需’意即某些、但並非所有催化劑區可由相同之材料組合 製造，或者各催化劑區可由不同之材料組合製造。 根據本發明之目前較佳實施例，各摧化劑區4〇由陶竞材 105174.doc 13 1278344 料製造且具有蜂窩狀或板狀。陶瓷材料一般為一或多種載 體材料（例如氧化鈦）與活性組分（例如飢及/或鎢之氧化物） 之混合物。 一般來說，催化劑區40之形狀選擇將影響其結構/成形之 其它方面。例如，當催化劑區40為蜂窩狀時，一非限制性 實例為具有均勻併入整個結構或塗布在基板上之催化劑的 擠壓陶瓷形成催化劑區。當催化劑區4〇呈平板幾何結構 _ 時’ 一般以催化劑材料塗布支撐材料。 催化劑區40亦可為一或多個床/層之形狀，而床之數目一 般在二至四個，包括上下限。 .催化劑區40相對於導熱區3〇之置放亦可進行變化。根據 本赉明之一目剷較佳實施例且如圖1-3中所示，將設 備10設計成進入腔室20之含NOx氣體首先遇到一預定導熱 區30，且在流經該導熱區之後遇到位於與該導熱區相同之 腔室中之催化劑區40。 , 應注思儘管圖1-3描繪之第一、第二及第三導熱區3 〇a、 3 0B及3 0C大體上互相平行排列且進一步描續：之第一、第二 及第三催化劑區40A、40B及40C大體上亦互相平行排列， 且儘管此荨兩種佈置可出現任一種或同時出現，但均非本 發明之要求。換言之，並不要求導熱區3〇互相對齊，亦不 要求催化劑區40互相對齊。 该设備1 〇使再生選擇性催化還原反應（rSCR)能夠發生， 如圖1-3所示，其中圖1描繪該方法之第一循環，圖2描繪第 二循環，且圖3描繪第三循環。組成一完整RSCR方法之循 105174.doc - 14- 1278344 環數目可根據本發明進行變化，對特定組成一循環之内容 定義亦可根據本發明變化。 RSCR方法之-循環一般定義為預定量/體積之含叫氣 體進入設備10、在其中進行選擇性催化還原反應且自該設 備中排出所花費之時間。可預先確定循環之數目，且若如 此則循環數目可為數十個循環至數千個循環。同樣，由於 設備10之設計，峨以法大體上可不斷進行/連續，因此 _ 不存在循環之固定數目。 在開始RSCR方法之第一循環之前，應當將含Ν〇χ氣體首 先遇到之導熱區30預熱至一預定溫度。此預定溫度經過選 擇使仔含ΝΟχ氣體通過該經預熱之導熱區時溫度範圍將允 許該含Ν Ο χ氣體在遇到相同一腔室2 〇中之催化劑區時進行 催化反應。換言之，若含Ν〇χ氣體將首先遇到第一導敎區 3〇Α，則應當將該第—導熱區預熱至―溫度，該氣體憑該溫 度在通過第-導熱區時具有允許該氣體在到達第一催化劑 φ 區40Α時發生催化還原反應之溫度。 為了使催化反應在催化劑區辦發生，且根據本發明之 。一例示性實施例，含>^仏氣體在進入備化劑區時應在約6〇〇 F至約800Τ之範圍内。因此，應將該氣體會首先接觸之導 熱區30加熱至約60〇ν至約8〇〇卞範圍内之預定溫度下，其 中目前較佳之溫度為約625Τ。 將該氣體會首先接觸之導熱區30(即所指定之導熱區）預 熱之各種技術對於熟習此項技術者係已知的。一非限制性 實例為’可藉由啟動-個、-些或所有燃燒器6〇來提昇該 105J74.doc -15- 1278344 設備1 0中之周圍办名 fl &度。或者可將天然氣引導至設備1〇 中由一個、一 4b 5¾ > 斤有燃燒器6 0加熱。可將一或多個温度 計（未圖示）或其它、卢择 上 匕，皿度评估裝置放在指定之導熱區30中或 …亥導熱區相連來確定經加熱之空氣/氣體是否已經成功 地將所指^導熱區30溫度提昇至閾值溫度。 應將預定里之一或多種反應物與流向設備1〇之含^^仏氣 體進行此σ以形成混合之氣體與反應物。反應物之選擇可 文化其則提條件為特定反應物允許所要之催化反應在催 化劑區30發生。 般來。兒在引入混合之氣體與反應物之前，先將不含 有，應物之默量氣體引人設備1G中，其中不含有反應物 之氣體量及/或將該非混合氣體引入設備1〇中所持續之時 間可變化。 根據本發明之一目前較佳實施例，將一種反應物添加/引 入至含N0X氣體中，且該反應物為氨（即NHd。其它適合之 反應物包含（但不限於）甲烷及丙烷。 經添加至含Ν0Χ氣體中之反應物量/濃度可根據若干因素 進行變化，例如進入設備10之前該氣體*Ν〇χ之預期濃度。 根據本發明之一例示性RSCR方法，引入含^^化氣體中之氨 濃度係在每百萬份約100份（ppm)至約300 ppm2範圍内，而 目前較佳之濃度為200 ppm。 可如一般在此項技術中所知，將反應物與含；^〇)(氣體混合 或者與该氣體接觸置放。非限制性實例為，可將複數個、、^ 合元件、例如靜悲此合裔（未圖示）設置於反應物源（未圖示 105174.doc -16- 1278344 及氣體源（未圖示）附近。在操作過程中，該等混合元件如一 般在此項技術中所知使來自氣體源之含N0X氣體與來自反 應物源之反應物混合在一起，且使該氣體與反應物經適當 混合後具有大體上均一之溫度及濃度。 剛混合之後，所混合之氣體與反應物溫度一般在約200 °F至約400°F之範圍内，目前較佳之溫度為在約300°F至約 350°F之範圍内，且目前最佳之溫度為325°F。此時所混合 之氣體與反應物濃度一般在約540 ppm至約270 ppm之範圍 B 内，目前較佳之濃度在約416 ppm至約360 ppm之範圍内。 將所要前往之導熱區30預熱至適當之溫度、且該（等）反應 物已與該含NOx氣體混合後，可將所混合之氣體與反應物引 入RSCR設備中開始RSCR方法之第一循環。 RSCR方法之第一循環（圖1) 如圖1所示，且根據本發明RSCR方法之第一循環，經由 一管道或其它類似輸送媒介70A將該含NOx之混合氣體與 ϋ 反應物引入設備10之第一腔室20A中。所混合之氣體與反應 物在通過第一氣門/閥門80Α之後進入第一腔室20Α。 應注意根據RSCR方法之第一循環，不需要將含ΝΟχ之混 合氣體與反應物引入第一腔室20Α中，意即可將經混合之氣 體與反應物引入第二腔室20Β或第三腔室20C中。然而，無 論為哪個腔室20首先容納該混合之氣體與反應物，該腔室 中之導熱區30應當已如上所述經過預熱。 一般來說且如圖1 -3中所描述，有一或多個管道70與 RSCR設備之各腔室20相連通。在進入腔室20之前，任何或 105174.doc -17- 1278344 (目前較佳）全部此等管道通過一閥門/氣門8〇。因此，該第 月工至20Α相連通於第一管道7〇Α、第二管道7〇Β及第三管 心〇C彼等f道分別通過第一氣門、第二氣門娜及 第—氣門80C。g亥第二月空室2〇B相連通於第四管道7〇β、第 五管道70E及第六㈣7〇F，㈣管道分別通過第四氣門 第五氣H 8GE及第六氣門卿。且該第三腔室相連 通於第七管道70G、第八管道聰及第九管道頂，彼等管道 分別通過第七氣門_、第八氣門刪及第九氣門賴。 根據本發明閥門/氣門8〇之總數可變化。例如，雖然各管 線/ g道7G在圖1·3中展示具有—氣門8()，但根據本發明各管 道有可能具有多於一個氣門，及/或某些管道沒有氣門。 適於與本發明結合使用之氣門包含（但不限於）由 mann Industries Inc.(Auburn，Maine)出售以及由Effox

InC.(Cineinnati，0hi。）出售之氣門。適合於與本發明結合使 用之閥門包含（但不限於）回轉閥，諸如由仏麵麵 c〇rp.(crystal Lake，Illinois)出售之 VRT〇回轉閥。 在進入第 一腔室20A時，所混合之氣體與反應物沿第一方 向=動’該第一方向如圖！中所示為向上流動。然而應瞭解 該第-方向亦可反過來為向下流動。氣體流動之方向由一 或多個氣體運動影響裝置嫩(例如一或多個風扇）之存在 以及由開啟哪些不同氣門/閥門8〇來共同決定或影響。 例如，為了確保含N 〇 χ之混合氣體與反應物在引入第一腔 室20Α中時沿所要之第一方向(例如向上)流動，㉟了第五氣 門8〇Ε之外關閉所有氣門80。因此，若開動（即打開）氣體運 105174.doc -18- 1278344 動影響裝置90 A，則設備1 〇中之氣體將經由最直接之途徑被 引向開啟之氣門80Ε，該途徑基於開啟之氣門8〇ε之位置將 使氣體沿第一方向（即向上）流經第一腔室2〇Α進入第一頂 部空間50A、進入第二頂部空間5〇B，接著沿相反之第二方 向（即向下）進入第二腔室20B中，接著經由第五管道7〇E流 出第二腔室。 再針對RSCR方法之第一循環（如圖丨所描述），在將含^^匕 馨 之此合氣體與反應物引入該設備10之第一腔室20A之後，該 氣體遇到第一導熱區30A，而該導熱區如上文所述已經預熱 至高於該混合氣體與反應物溫度之溫度。當#Ν〇χ之混合氣 體與反應物通過第一導熱區3〇Α時，來自第一導熱區之熱量 傳導至該混合之氣體與反應物，從而升高了該混合氣體與 反應物之溫度。 一般來說，在氣體剛遇到第一導熱區3〇Α之前，該導熱區 之溫度在約600Τ至約800卞之範圍内，目前較佳之溫度為 • 在約61〇Τ至约65〇°F之範圍内，且目前最佳之溫度為625 °F ;而在熱量剛自第一導熱區傳導至流經其間之氣體之 後，該導熱區之溫度在約55〇τ至約75〇卞之範圍内，目前 較佳之溫度在約575Τ至約6〇〇卞之範圍内，且目前最佳之 溫度為約580°F。 該氣體在遇到第一導熱區30A時之溫度一般在約200卞至 約400 F之範圍内，目前較佳之溫度在約3〇〇卞至約35〇卞之 範圍内，且目前最佳之溫度為約325T ;而該氣體在離開已 將熱量傳導至該氣體之第一導熱區時之溫度一般在約6〇〇 105174.doc -19- 1278344 F至約800°F之範圍内，目前較佳之溫度在約6〇〇下至約640 卞之範圍内，且目前最佳之溫度為約61〇T。 在所混合之氣體與反應物通過或經過第一導熱區3〇α之 後，其沿相同方向（即在圖1所示實施例中為向上流動）前進 (流動）至第一催化劑區40Α。由於在第一導熱區3〇Α處提昇 了所混合之氣體與反應物溫度，因此能夠在第一催化劑區 40Α^生催化反應。該等例示性反應展示如下，其中應注意 _ 亦可此替代所列反應或在此以外發生其它反應。所發生之 反應有效地使該含ΝΟχ之混合氣體與反應物中的Ν〇χ完全 或至少部分轉化為無害組成氣體： 4ΝΟ + 4NH3 + 〇2 4N2 + 6Η20 2ΝΟ + 4NH3 + 02 3N2 + 6H2〇 在此催化過程中亦可能發生某些副反應，如： 4NH3 + 3〇2 2N2 + 6H20 4NH3 + 3〇2 4NO + 6H20

二腔室20B 流動氣體首先遇到第二 在離開第一催&…^ 一… 部空間區50A， 室 20B 〇 — 一旦在第二腔室20B中，該 20A中之流動方向相反之方向流動。 目前較佳實施例，在第一腔室2〇A中 而在第二腔室20B中之流動方向為向 在本發明之第一循環期間在第一腔 中氣體可沿任何方向流動。 在第二腔室20B中，

=催化劑區40B I05174.doc -20- 1278344 接著遇到第二導熱區3〇b 用此特定路繞，目，^ 、所述為了確保該氣體採 氣”運叙、、、 别父圭為打開至少一個氣門/閥門且啟動 :::動影響裝置90A。在第-循環之情況中，打開之氣門 應4為一與一條管道（例 篦石严 戈第五官道70E)相連之氣門（例如 弟五軋門80E)，且該管道又盥 保合π山^ ，、第一月工至20Β相連。此條件確 望…最直接之途徑/路線將該氣體由第一腔 苐二腔室20Β。 根據本發明第-循環之—可選擇但目前較佳之實施例， 在第一頂部空間區5GA、第二頂部空間區娜之—或多個或 二者之間置放至 > —個燃燒器6()。該至少—個燃燒器6〇之 存在使氣龍再加熱至適㈣氣體在第二絲劑區_中 進行進-辣化反應之溫度。同樣，可㈣任何或所有之 該至少-個燃燒器60向該設備、且尤其為一或多個導熱區 30提供額外熱量。 根據本發明之例示性實施例’該氣體在遇到燃燒器的時 之溫度一般在約5〇〇卞至約800卞之範圍内，目前較佳之溫 度為約5崎；而當氣體遇到該燃燒㈣時該燃燒器之^ -般在約9崎至約160，之範圍内，目前較佳之溫度為約 1000卞。在到達第二催化劑區40B時，該經燃燒器加熱之氣 體温度一般在約620T至約820卞之範圍内，目前較佳之溫 度為約625°F。 致 實 该氣體到達第二催化劑區40B後經歷額外之催化反應，導 自氣體中更進一步脫除NOx。根據為促進本發明所執行之 驗，我們已經觀察到儘管存在足夠冑之氨（丽3)濃度以保 105174.doc -21 - 1278344 證該氣體能夠在第一及第二催化劑區4〇A、40B中進行連續 催化反應’但氨漏失水平並沒有過高。此係極為有利且十 分出乎意料的。 在第二催化劑區40B中進行催化反應之後，該氣體前進至 第二導熱區30B。當該氣體到達第二導熱區3〇]3時，第二導 熱區之溫度將小於該氣體溫度。因此，當該氣體穿過第二 導熱區30B時，熱量自該氣體傳導至第二導熱區來升高該第 二導熱區之温度。

一般來說，該氣體在剛遇到第二導熱區3〇B之前，該導熱 區之溫度在約550卞至約750T之範圍内，目前較佳之溫度 在約570°F至約600°F之範圍内，且目前最佳之溫度為約58〇 °F ;而在流經第二導熱區之氣體將熱量傳導至第二導熱區 之後，该第二導熱區之溫度一般在約6〇〇卞至約8〇〇卞之範 圍内，目前較佳之溫度在約610卞至約65〇卞之範圍内，且 目前最佳之溫度為約625°F。 該氣體在遇到第二導熱區30B時之溫度一般在約62〇卞至 約820 F之範圍内，目前較佳之溫度在約625卞至約卞之 範圍内’且目前最佳之溫度為約625卞；當該氣體在已將熱 量傳導至第二導熱區之後離開第二導熱區時，肖氣體之溫 度一般在約215T至約415V之笳圊肉，曰乂 心靶固内目則較佳之溫度在 約3 1 5 〇F至約3 65 〇F之範圍内，日s今具# > 那图⑺且目刖最佳之溫度為約340 在流經第二導熱區30Β之後，由於第五氣門議打開且氣 體運動影響裝置9GA經啟動（即接通），因此氣體流人第五管 105174.doc -22- 1278344 道70E中。接著δ亥軋體流經第五管道7〇E，穿過第五氣門8〇只 且最後經由一排放區1 〇〇(例如煙道）釋放至大氣中。 因為經過處理之氣體已將熱量傳導至第二導熱區3〇b，因 此该氣體之溫度應相似於或近似等於它最初進入設備1 〇用 於處理時之溫度。此係為有利之，因為此使得rscr系統中 損失極少或不損失能量。 此外，因為經處理之氣體不會出現與其進入設備時之溫 φ 度相比升高之溫度，因此排放區100不需要由特殊材料構 成。在某些"尾端"SCR系統中，氣體以相對較高之溫度出 現k而使排放區需要由能承受較高溫度氣體之特殊材料 製4。與之相反，根據本發明，不需要對現有排放區100之 a计或者構成它們之材料進行修改。 RSCR方法之第；循環（圖2) 一 / SCR方法之第一循環完成之後開始第二循環，通過該第 一循％另外之含1^^氣體進入RSCR設備10以供處理。對第 _ i :衣凡成後第二循環開始之時間沒有設定；然而，目前 、—在第循娘完成後約三分鐘内開始第二循環。此係因 :、^第循墩完成與第二循環開始間之時間接近，則該 ^ 用在弟一循環完成後殘存在第二導熱區30Β中之 餘熱之益處。 …、 $該第二循環之目的與第—循環相同，即自進入設備1〇之 抓/中去除巧染物（例如N〇x)。在第二循環開始前，使反應 物（例如jsj Η \ # 3人该氣體混合。該混合方法、設備及條件與該 万法第一循環之前操作之情況大體上相同。 _74.doc -23- 1278344 然而不同於該第一循環，在準備該方法第二循環中不需 要預熱該設備10之任何導熱區30。此係因為來自第一循環 之經處理氣體在離開該設備10之前剛剛通過該第二導熱= 3 0B，該第二導熱區30B將具有經處理氣體所保留之餘熱： 因此，且根據本發明之第二循環，經由第四管道將所混 合之軋體與反應物供應至該設備之第二腔室2〇B中，以使得 該混合之氣體與反應物首先遇到經餘熱加熱之第二導熱區 3 0B。 … 如圖2所示且根據本發明RSCR*法之第二循環，將含有 NOx之混合氣體與反應物經由管道或者其它類似輸送媒介 70D引入該設備1〇之第二腔室細中。混合之氣體與反應物 在通過一氣門/閥門8〇D後進入該第二腔室2〇b。 在進入該第二腔室20B時該混合之氣體與反應物如圖2所 示沿向上流之第一方向流動。然而，應理解該第一方向可 為反過來向下流動。該氣體之流動方向由一或多個氣體運 φ 動影響裝置9〇A(例如一或多個風扇）之存在與打開哪些不 同氣門/閥門8 0來共同決定或影響。 例如，為了保證含有Ν〇χ之混合氣體與反應物在引入第二 腔室20Β時沿所希望之第一方向（例如向上）流動，除第八氣 門80Η以外關閉所有氣門8〇。因此，若開動氣體運動影響裝 置90Α(即接通），則會經由最直接之途徑將該設備1〇中之氣 體引向氣門80Η，該途徑基於開放氣門8〇Η之位置會導致該 氣體沿第一方向（即向上）流過該第二腔室20Β，進入該第二 頂部空間區50Β，進入該第二頂部空間區5〇c，接著沿相反 105174.doc -24- 1278344 之第二方向（即向下）進入該第三腔室20C中，接著經由第八 管道70H流出該第三腔室。 仍然關於該RSCR方法之第二循環（如圖2所示），在將含有 N〇x之混合氣體與反應物引入該設備1〇之第二腔室2叩 後，該氣體遇到第二導熱區3〇B，其如上所述已保留了來自 第一循壌之餘熱以使得該第二導熱區具有高於混合氣體與 反應物溫度之溫度。當該含N0X之混合氣體與反應物經過該 第二導熱區30B時，熱量自第二導熱區傳導至混合之氣體與 反應物中，從而升高了混合氣體與反應物之溫度。 一般來說，第二導熱區30B在與該氣體接觸前之溫度在約 600 F至約800卞之範圍内，目前較佳之溫度為約61〇卞至約 650°F且目前最佳之溫度為約625卞，而在熱量自第二導熱 區傳導至流經其中之氣體後該第二導熱區之溫度一般在約 5 50 F至約775°F之範圍内，目前較佳之溫度為約575卞至約 600F且目前最佳之溫度為約58〇卞。 该氣體在與第二導熱區3〇b接觸後之溫度“般在約2〇〇卞 至約400T之範圍内，目前較佳之溫度為約3〇〇卞至約35〇卞 且目刖最佳之溫度為約325°F，而該氣體在離開已經將熱量 傳導至該氣體之第二導熱區時之溫度一般在約6〇〇τ至約 8 00°F之範圍内，目前較佳之溫度為約6〇〇卞至約64〇卞且目 前最佳之溫度為約610°F。 在該混合之氣體與反應物通過或經過該第二導熱區 之後，其沿相同方向（即在圖2描述之實施例中為向上流動） 繼續前進（流動）至第二催化劑區40B。由於混合氣體與反應 I05I74.doc -25- 1278344 物之溫度已在第二導熱區30B中升高，因此催化反應能夠在 第二催化劑區40B發生。以下展示例示性之該等反應，其中 應注意可替代所列反應或在此以外發生其它反應。發生之 該等反應有效地使混合之含N0X氣體與反應物中之N〇x* 部或至少部分轉化為無害組成氣體： 4N0 + 4NH3 + 〇2 ^ 4N2 + 6H20 2N0 + 4NH3 + 〇2 3N2 + 6H20 在催化期間亦會發生特定副反應，諸如： 4NH3 + 3〇2 ^ 2N2 + 6H20 4NH3 + 3〇2 今 4N0 + 6H20 在離開該第二催化劑區40B之後，處理過之氣體進入第二 頂部空間區50B，流入第三頂部空間區5〇c中，接著進入第 二腔室20C。進入該第三腔室20C後，該氣體沿相對於該第 一腔室20B中之流動方向相反之方向流動。根據本發明第二 循環之目前較佳實施例，在第二腔室2〇B中流動方向為向上 φ 而在第三腔室2〇C中流動方向為向下。然而，應注意在第二 循環期間該氣體可在第二腔室20B及第三腔室20C中沿任 何方向流動。 根據本發明第二循環之可選擇但目前較佳之實施例，將 至少一個燃燒器60置放在第二頂部空間區5〇B、第三頂部空 間區5 0 C之-或多個區域内或其間。至少—個燃燒器6 〇之存 在使該IL體經再加熱至適於該氣體在第三催化劑區4〇c經 歷進一步催化反應之溫度下。 根據本發明之例示性實施例，遇到燃燒器⑼後該氣體之 105174.doc -26- 1278344 温度在約500T至約80〇Τ之範圍π、目前較佳之溫度為約 580°F，而該燃燒器60在氣體接觸時之温度一般在約9〇〇卞 至約1600T之範圍内、目前較佳之溫度為約1〇〇〇卞。在到 達該第三催化劑區40C時，經燃燒器加熱之氣體溫度一般在 約62(TF至約820卞之範圍内、目前較佳之溫度為約625卞。 在第三腔室20C中’流動氣體首先遇到第三催化劑區彻 接著遇到第三導熱區300在第二循環期間到達第三催化劑 區40C時，該氣體經歷額外催化反應，導致自該氣體中又進 一步脫除N0X。根據為促進本發明而進行之實驗，已經觀 察到根據本纟明之RSCR方法，儘管在豸氣體中存在足夠高 濃度之氨（NH3)以保證該氣體可在第二及第三催化劑區 40B、40C經歷連續之催化反應，但氨漏失水平並沒有過 咼。此係非常有利且十分出乎意料的。 在第三催化劑區40C經歷催化反應後，該氣體前進至第三 導熱區30C。當该氣體到達該第三導熱區3〇c時，第三導熱 區之溫度將低於該氣體温度。因此，當該氣體通過該第三 導熱區30C時，熱量自該氣體傳導至第三導熱區以升高第三 導熱區之溫度。 一般來說，第三導熱區30C剛好在與氣體接觸之前之溫度 在約抓F至約7獅之範圍内，目前較佳之溫度為約5 = 至約600°F且目前最佳之溫度為約58〇卞，而剛好在流經其 中之氣體將熱量傳導至其中後該第三導熱區之溫度一般^ 約600°F至約800T之範圍内，目前較佳之溫度為約“^^至 約650 F且目前最佳之溫度為約625卞。 105174.doc -27- 1278344 氣體遇到第二導熱區3〇c時之溫度在約62〇卞至约 :、圍内目刖較“之溫度為約625 V至約650Τ且目前 最佳之μ度為約625Τ，而該氣體在將熱量傳導至該第三導 …、品後離開第二導熱區時之溫度一般在約21 $卞至約4$卞 範圍内，目前較佳之溫度為約3〗5〇F至約365卞且目前最 L之溫度為約340T。 在通過4第二導熱區3〇c後，由於第八氣門8〇h敞開 谨叙思偷此____

體運動影響裝置90A開動(即接通)，該氣體流入第八管道 7姐中。該氣體隨後流經第八管道7〇H，通過第八氣門麵 且最終通過一排放區1〇〇(例如煙道)釋放至大氣中。 因為處理過之氣體已經將熱量傳導至該第三導熱區规 因此錢體之溫度將相似於或近似等於它在起初進入 又備10進仃處理時之溫度。此對於上文關於第一循環所 描述之原因而言是有利的。 RSCR方法之第三循環（® 3) SCR方法之第二循環完成以後開始第三循環，經由該 循環另外之含N〇x氣體進人RSCR設備1()以供處理。對第^ =完=三循環開始之時間沒有設定;但目前較佳為 二 j j3刀知之内開始第三循環。此係因為若第 在第I:产r:r循環開始之時間接近，則該方法可利用 第= '後殘留在第三導熱區3gc中之餘熱之益處。 4%之目的與第-及第二循環相同，即自進入嗲机 備狀氣體中去除污染物(例如而x) ;二 中時一樣，在第=μ 汉弟一循％ 乐一循環開始前使反應物（例如^^13)與含1^匕 105174.doc -28- 1278344 氣體混合。同樣，用 與在該方法之第之混合方法、設備及條件 然而，類似於第二循;:::… 法第三循環中不需要二Γ 一循環，在準備該方 為來自第二循W 傷之任何導熱區30。此係因 衣厶处理氣體在離開該設備10之前剛剛通 過該第三導熱區3 0C，哕篦= 所保留之餘熱。结果且#攄^ 规將具有經處理氣體 且根據本發明之第三循環，混人

❿ 體與反應物經由第七管道70G供應至該設備之第：腔室 2 0 C以使得該混合之氛，金 之第三導熱區3〇c/ 應物首先遇到該經餘熱加熱 -般來說，第三循環進行方式與第—及第二循環 =涉及不狀腔室。具體來說，^三循環期間該第三腔 室之功能正如第一循環中之第一腔室及第二循環中之第二 腔室-樣，而在第三循環期間，第一腔室之功能正如第： 循ί辰中之第二腔室及第二循環中之第三腔室一樣。 如圖3所示且根據本發明RSCR方法之第三循環，將爷入 N〇x之混合氣體與反應物經由一管道或其它類似輪送媒介 70G引入該設備10之第三腔室2〇c中。該混合之氣體與反應 物在通過一氣門/閥門8〇G後進入第三腔室20C。 在進入該第三腔室20C時，該混合之氣體與反應物沿第一 方向流動’其如圖3所示為向上流動。然而應瞭解，兮第 方向可換成向下流動。該氣體之流動方向由一或多個^ 一 體 運動影響裝置90A(例如一或多個風扇）與打開哪此X π 二不同氣 門/閥門80共同來決定及影響。 105174.doc -29- 1278344 例如為了保證含Ν〇χ之混合氣體與反應物在引入第三腔 至20C時/σ所希望之第一方向（例如向上）流動，除第二氣門 80Β以外關閉所有氣門8〇。因此，若開動（即接通风體運動 影響裝置90Α，則在設備丨〇中之氣體將經由最直接之途徑被 引向打開之氣門80Β，該途徑基於打開之氣門8〇Β之位置將 使4氣體沿第一方向（即向上）流經該第三腔室2〇c進入且 通過第二頂部空間區50C，進入且通過第二頂部空間區 _ 5〇B，以及進入且通過第一頂部空間區50A。該氣體隨後沿 相反之第二方向（即向下）流入第一腔室2〇A中接著經由第 二管道70B流出第一腔室。 仍然關於該RSCR方法之第三循環（如圖3所示），在將含 N0X之混合氣體與反應物引入設備1〇之第三腔室2〇c後，該 氣體遇到第三導熱區30C，其如上所述已保留了來自第二循 環之餘熱以使得該第三導熱區具有比該混合之氣體與反應 物溫度更高之溫度。當該含N0X之混合氣體與反應物通過第 φ 三導熱區30C時，熱量自第三導熱區傳導至該混合之氣體與 反應物，從而升高該混合之氣體與反應物之溫度。 一般來說，在氣體遇到該第三導熱區30C之前，該第三導 熱區之溫度在約600°F至約800°F之範圍内，目前較佳之溫 度為約610°F至約650°F且目前最佳之溫度為約625°F，而在 熱量由該第三導熱區傳導至流經其中之氣體後，該第三導 熱區之溫度一般在約5 5 0 F至約7 7 5 T之範圍内，目前較佳 之溫度為約5 7 5 F至約6 0 0 F且目前最佳之溫度為約$ $ 〇卞。 該氣體在遇到第三導熱區30C時之溫度一般在約2〇〇卞至 105174.doc -30- 1278344 約400°F之範圍内，目前較佳之溫度為約3〇〇卞至約35〇τ， 且目則最佳之溫度為約325Τ，而該氣體在離開已經將熱量 傳導至该氣體之第三導熱區時之溫度一般在約6〇〇卞至約 800°F之範圍内，目前較佳之溫度為約/⑻卞至約64〇卞且目 前最佳之溫度為約61 0Τ。 在該混合之氣體與反應物通過或經過該第三導熱區3〇c 後，其沿相同方向（即在圖3描述之實施例中為向上流動）前 # 進（流動）至第三催化劑區40C。因為該混合之氣體與反應物 之度已經在第三導熱區3〇c内得到提昇，因此催化反應能 夠在第三催化劑區40C發生。例示性之此等反應展示如下， 其中應注意可替代列出之反應或在此以外發生其它反應。 發生之該等反應有效地使所混合之含Ν〇χ氣體與反應物中 之Ν0Χ全部或至少部分轉化為無害之組成氣體： 4Ν0 + 4NH3 + 〇2 4N2 + 6Η20 2Ν0 + 4NH3 + 〇2 3N2 + 6H20 • 在催化過程中亦可發生某些副反應，例如·· 4NH3 + 3〇2 2N2 + 6H20 4NH3 + 302 + 4N0 + 6H2〇 在離開该第三催化劑區4〇c時，該處理過之氣體進入第三 頂邛卫間區50C，流入第二頂部空間區5〇B中，接著流入第 頂部空間區50A中且接著進入第一腔室2〇A。在第一腔室 2〇A内時’該氣體沿相對於第三腔室2()C中之流動方向相反 2方向流動。根據本發明第三循環之目前較佳實施例，在 第三腔室20C中之流動方向為向上而在第一腔室2〇a中之 105174.doc 1278344 μ動方向為向下。但應注意，在第三循環期間該氣體在第 三腔室20C及第一腔室2〇Α中可沿任何方向流動。 根據本發明之可選擇但目前較佳之實施例，將至少一個 九、：k，60置放在第三頂部空間區5〇c、第二頂部空間區 第頂部空間區50A中之一或多個區域内或區域間。 人支夕個燃燒器60之存在使該氣體經再加熱達到適於該 乳體在第一催化劑區4〇A經歷進一步催化反應之溫度下。 圖3所示，在第二頂部空間區5〇c與第二頂部空間區 5〇B之間置放一燃燒器6〇，且在第二頂部空間區與第一頂部 空間區50A之間置放另一燃燒器6〇。如上所述，在第一頂部 々1品0A與第—頂部空間區5GB間置放之燃燒器6。負責 在第循％期間在該氣體進入第二催化劑區4〇B前對其進 行加熱’而在第二頂部空間區與第三頂部空間區50C之間置 放之燃燒器6G負責在第二循環期間在該氣體進 劑區40C前對其加熱。 一催化 根據第三循環，目前較佳為在該氣體離開第三催化劑區 桃與進人第-腔室嫩以供進—步處理之間加敎料 =而，目前較佳者並非以圖3所示之所有燃燒器60加献 4因此’根據本發明RSCI^法之第 佳實施例，齙4 <日則竿乂 巴5_第 室2〇C之氣體僅由位於第二頂部空間 ”弟―頂部空間區50A間之燃燒器，加熱，從而仵證 該氣體在遇到繁版w π ^ A 保夂 量 喜。 弟—催化劑區40A之前最可能保留合適之熱 應注意，根據本發㈣⑽法之第三彳盾環’亦有可能用 105174.doc -32- 1278344 ^部兩個燃緣6〇或單獨藉由位^三頂部空間區⑽盘 第一頂部空間區池之間的燃燒器’來加熱離開第三胪二 20C之該氣體。然而’此等兩種方法均非目前較佳者，因二 用此等兩個燃燒器加熱該氣體會引起該氣體在遇到 化劑區40Α時具有非所要之高溫’還因為僅用位於 邻 ^間區5〇C與第二頂部空間區观之間之燃燒器60:熱;: 乳體’會使该现體在遇到第一催化劑區4 〇 A時具有非所 低溫。選擇性啟用及停用燃燒器6〇之能力—般在此項技^ 中為已知的，且可（例如）藉由電腦控制來達到。A a 根據本發明之-例示性實施例，該氣體在遇到置放在 一頂部空間區50B與第一 了盲邱处門f c λ λ 弟頂°卩空間區50Α間之燃燒器時之 溫度在約50(TF至約8崎之範圍内的 一置放在第二頂部空間區— 嫩間之燃燒㈣在氣體遇到它時之溫度—般在約9〇昨至 :勺1600 F之範圍内’目前較佳之溫度為約}刪。ρ。在到達 第。催化d區4GB時，該經燃燒器加熱之氣體溫度—般在約 620 F至約82G°F之範圍内，目前較佳之溫度為約⑵卞。 根，本舍明第二猶環之—例示性實施例，該氣體在遇到 ::於第二頂部空間區50B與第-頂部空間區50A間之燃燒 為60時’該氣體《溫度一般在约500T至約800°F之範圍 目月ί) #乂幺之溫度為約58〇卞；而在該氣體遇到位於第二 頂部m區5GB與第_頂部㈣區嫩間之燃燒器⑼時，該 、乂器6〇之’里度一般在約900°F至约]600之範圍内，目前 車乂佳之/皿度為1000y。在到達第一催化劑區4〇c時，該經燃 105174.doc -33- 1278344 燒器加熱之氣體溫度一般在约620T至约820°F之範園内， 目前較佳之溫度為約625T。 在第一腔室20A中，流動氣體首先遇到第一催化劑區 4〇A ’接著遇到第一導熱區3〇八。在第三循環期間之第一催 化劑區4〇A處，轉氣體經歷另外之催化反應，其又導致進一 步自该氣體中去除N0X。根據為促進本發明所進行之實驗， 已經觀察到根據本發明之RSCR方法，儘管在該氣體中存在 足夠面濃度之氨（NH3)以確保該氣體可在第三及第一催化 劑區40C、40A經歷連續之催化反應，但氨漏失水平並不過 高。此係極為有利且十分出乎意料的。 在第一催化劑區40A經歷催化反應後，該氣體前進至第一 導熱區30A。當該氣體到達第一導熱區3〇八時，第一導熱區 之溫度將低於該氣體之溫度。因此，當該氣體通過該第一 導熱區時，熱量自該氣體傳導至第一導熱區3〇A來提昇第一 導熱區之溫度。 一般而言，在氣體遇到第一導熱區3〇A之前，該第一導熱 區之溫度為在約600°F至約800°F之範圍内，目前較佳之溫 度為約61〇卞至約650T且目前最佳之溫度為約625卞|而2 熱量已自該第一導熱區傳導至流過其中之氣體後，該第一 導熱區之溫度一般在約550卞至約775卞之範圍内，目前較 佳之溫度為約5 7 5 F至約6 0 0卞且目箭导杜+:认 r且曰刖敢佳之溫度為約58〇 〇F。 該氣體在遇到第一導熱區30A時之溫度一般在約⑽卞至 約400T之範圍内，目前較佳之溫度為約3〇〇卞至約35〇卞且 105174.doc -34- 1278344 目前最佳之溫度為約325°F ’而在熱量傳導至該氣體後離開 第導熱區之氣體溫度一般在約600 °F至約800 T之範圍 内，目前較佳之溫度為約600卞至約64〇卞且目前最佳之溫 度為約610卞。

在流過第一導熱區30A後，由於第二氣門打開及氣體 運動影響裝置90A之啟動（即接通），t亥氣體流入第二管道 B中。接著§亥氣體流經第二管道7〇B，通過第二氣門8⑽ 且最終通過一排放區100(例如煙道）釋放至大氣中。 因為處理過之氣體已經將熱量傳導至第—導熱區3〇a，因 此該氣體之溫度將相似於或近似等於它在最初進入設㈣ 進行處理時之溫度。此對於上述關於第—循環之原因而言 為有利的。 後續循環 若存在RSCR方法之後續循環，則可仿效第一、第二及第 二循環來構築它們。因為在第三循環完成後在第一導熱區 ，中存在餘熱，第四循環若要發生就會與第一循環一樣進 τ除了第一腔室在第一循環開始前經過預熱，而它在第 四循環開始前就有餘熱。 因為在RSCR方法之第四循環完㈣在第二導熱區 將存在餘熱，因此第五循環若要發生就將與第二循環― 二:η循環將氣體引入第二腔室2°”以接觸經預 第、二導熱區。且因為在RSCR方法之第五循環完成後 區咖中將存在餘熱，第六循環若要發生就將與第 “衣-樣進行’該第六循環將氣體引入第三腔室2〇c中以 105174.doc -35- 1278344 接觸經預熱過之第一導熱區。 刀7Γ 哥寻m環將與 第一及第四循環一樣，而第八、一卜 將與第二及第五循環-樣 —、第十四等等循環 据护验ώ斤一咕 苐九、第十二、第十五等等 循％將與弟二及第六循環—媒 或多個循環之RSCR方法連& 可根據具有稷數個 埂、，刼作/利用該設備10。 清除殘留反應物

視情況而定，但根據本發明之目前較佳實施例，圖卜3之 RSCR方法經歷週期性清除，其中將自設㈣去除殘留反應 物（例如冊3)。進行該清除之原因為為了防止或至少最小^ 通過排放區100排入大氣中之反應物量。 因為RSCR方法之各循環—般涉及之腔室2G比該設備1〇 中包括之腔室少，因此該清除循環一般為定時的，以使得 一或多個腔室沒有用於該RSCR方法時將該或該等腔室進 仃清除。例如，第一循環（及若加以操作之第四循環、第七 循環、第十循環等）涉及第一腔室20A及第二腔室2〇B。因此 在第循環期間，打開一氣門80(例如第九氣門801)且啟動 氣體運動影響裝置90B(例如一風扇）以便自第三腔室2〇c中 清除該腔室中之反應物。 根據本發明之目前較佳實施例，氣體運動影響裝置90B 之啟動定時以便在第一循環期間它不會干擾該氣體之所需 途徑。例如，若當該氣體自第一頂部空間區50A移動至第二 頂部空間區50B時打開第九氣門801，則該氣體可能不會沿 著所需途禋進入第二腔室20B中。因此目前較佳為在該氣體 105174.doc -36- 1278344 已經進入第二腔室20B後才啟動氣體運動影響裝置90B。 可經由一般熟習此項技術者已知之技術及設備控制在清 于、循環中涉及之設備定時及操作，包括（但不限於）電腦控 制。 類似於該第一循環之清除循環，對第二循環及第三循環 月矛'循環集中於自彼專循環中未使用之腔室20中去除反 應物例如，第二循環（及若加以進行之第五循環、第八循 銥:第十一循環等）涉及第二腔室2〇B及第三腔室2〇c。因此 在第=循_間’ m⑽(例如第三氣門紙)且啟動 氣體運動影響裝置剛(例如一風扇）以便在自第一腔室2〇a 中清除該腔室中之反應物。相似地，第三循環⑺若加以進 :之第六循環、第九循環、第十二循環等）主要涉及第三腔 至及第一腔室20A。因此在第三据環期間，打開一氣門 如第六氣門明且啟動氣體運動影㈣置9啊例如 二:第广腔室細中清除該腔室中之反應物。 及第ιΠ第—循環之清除循環，對RSCR方法之第二 之=清除猶環進行定時以使得它們不會干擾氣體 而延徑/路線。因此，對第二循環之清 佳為僅在該氣體進入第三腔室20C 1衣’目别較 置·且對於第三循環之清除循環，目動影響裝 體進入第一腔室20八後 乂為僅在该氣 们#以 動影響裝置_。 根據本兔明之可選擇但目前較佳 清除之殘留反應物用_CR方法之 1自設傷10 圖1-3所示，、經由一管道 一夕個後續循環。如 循％中之管道7〇1、第 105I74.doc • 37 · 1278344 二循環中之管道70C及第三循環中之管道70F)自該設備中 移出經清除之反應物，接著歷_該反應物饋入至反應物供應 源（未圖示）中從而可將其添加至用於rSCR方法未來循環之 反應物供應中。該實施例為目前較佳者，尤其在其中該反 應物為氨之情形下。此係因為此實施例不僅允許去除氨（若 m留在設備10中會增加氨漏失之可能性），還因為它藉由使 處理過程中需要之總體氨變少成為可能而節省成本。 _ 根據本發明之一可選擇實施例且在RSCR方法之任何或 所有循環期間，可將一或多種反應物替代該設備上游供應 之反應物或在此以外直接引入該rSCR設備1〇之一腔室2〇 中。若此種情況發生，則目前較佳在導熱區3〇與催化劑區 40間之位置引入該或該等反應物。一般熟習此項技術者已 知之多種技術及設備適於在該位置引入該或該等反應物， 该等技術包括（但不限於）經由一柵格引入該或該等反應物。 根據本發明之另一替代性實施例，一或多個之催化劑區 • 40可包括多個層/床，以使得該或該等催化劑區可充當兩步 催化劑來讓除（或替代）N〇x外之有害污染物發生還原反 應。根據該實施例且以非限制性實例之方式，該或該等催 化劑區40可包括一層或一床至少一種氧化反應催化劑來引 起一氧化碳及/或所謂揮發性有機化合物（v 〇 c s )之還原反 應。一種例示性氧化反應催化劑為貴金屬氧化催化劑。 本發明之RSCR方法相比於習知之選擇性催化還原反應 (SCR)方法旱有若干重要之優點。例如，我們已經觀察到根 據本發明每循環高至90%之ΝΟχ還原率。此表現出比習知 105174.doc -38- 1278344 率還要高之顯著 SCR方法一般認為是高還原率之75%還原 改進。 拿i目對：習知scr方法，本發明享有之另-優點產生於此 事只·本發明RSCR方法之各循環f要含叫氣體在獄r

設備之-腔室2G中沿第—方向流動，接著在不同之腔室中 沿大體上相反之方向流動。如此，本發明之RSCR方法產生 習知SCR方法從未有過之熱傳導及熱回收水平，該等習知 方法要求單向氣流且因此必須依賴於附加設備（諸如管 式平板、換熱器或其它間接加熱設備)來實現合適之熱傳導 水平。該外加設備由於佔用空間及要求制能量而為該方 法增加大量費用。 另卜4RSCR41G之設計沒有產生_般熟習此項技術 者所預期之問題。例如，當用氨作為添加至含叫氣體中之 =應物時1管具有移除高濃度N0x之能力，但未觀察到過 馬水平之氨漏失。即使根據本發明之RSCR方法該與氨混合 之含Ν0χ氣體沿不同方向運動通過多個催化劑區，情況亦: 本么月非吊出乎意料及重要之益處為能夠確保高水平之 N 0 X還原而未遭遇過高水平之氨漏失。雖然非所要受理論限 制’但本發明者認為本發明之RSCR方法沒有出現過高水平 氣漏失之至/]> yV rc m · °刀原因為由於氨係在催化劑上游添加，意 17 /反應物（例如氨）係在該含1^(^氣體進入RSCR設備1〇之 前加入該氣體中。 吕本文參考目前較佳實施例之具體内容描述了本發 105174.doc -39- 1278344 i_非所要„忍為该等具體内容限制本發明之範嘴，除了 包括在上述權利要求書之㈣且僅限此種程度，換言之， 本t月之先月“兒明内容僅為說明性的，且應當瞭解可不脫 離下述中請專利範圍提出之本發明範_及精髓進行變更及 G正。另外，本文提到之任何文獻全部以引用之形式併入 本文中，在本文提到之文獻中引用之任何其它文獻亦為如 此。 【圖式簡單說明】 為了更充分地理解本發明之性質及所期望之目的，參考 以下具體說明内容，該等說明内容與附圖相結合，其中同 樣之參考符號表示在圖示中所顯示之若干視圖中相對應之 部件，且其中： 圖1為在本發明之一例示性實施例之rSCR方法第一猶環 期間’再生選擇性催化還原反應（RSCR)設備之示意圖； 圖2為在本發明之一示例性實施例之rScr方法第二彳盾環 期間圖1之RSCR設備之示意圖； 圖3為在本發明之一示例性實施例之RSCR方法第三揭壤 期間圖1及圖2之RSCR設備之示意圖。 【主要元件符號說明】 10 RSCR設備、設備 20A 第一腔室 20B 第二腔室 20C 第三腔室 30A 第一導熱區 105174.doc -40- 1278344

30B 第二導熱區 30C 第二導熱區 40A 第一催化劑區 40B 第二催化劑區 40C 第三催化劑區 50A 第一頂部空間區 50B 第二頂部空間區 50C 第三頂部空間區 60 燃燒器 70A 第一管道 70B 第二管道 70C 第三管道 70D 輸送媒介、第四管道 70E 第五管道 70F 第六管道 70G 第七管道 70H 第八管道 701 第九管道、管道 80A 第一氣門 80B 第二氣門 80C 第三氣門 80D 氣門/閥門、第四氣門 80E 第五氣門 80F 第六氣門 105174.doc -41 - 1278344 80G 氣門/閥門、第七氣門 80H 第八氣門 801 第九氣門 90A 氣體運動影響裝置 100 排放區 105174.doc -42-

Claims (1)

1278344 十、申請專利範圍： 1 .種再生選擇性催化方法，其包含以下步驟： ⑷使預定濃度之至少一種反應物與預定量之含污染物 氣體混合，以形成混合氣體； (b) 將該混合氣體引入處理設備中；及 (c) 在忒處理设備中處理該混合氣體以降低該混合氣體 中污染物之濃度，其中該處理設備包括複數個導熱區及 複數個催化劑區，且其中該處理包含： (i)使該混合氣體自該複數個導熱區之至少一個第一 導熱區接受熱Η且向該複數個導熱區之至少一個第二 導熱區提供熱量； (11)使該混合氣體遇到至少該複數個催化劑區之第一 催化劑區及該複數個催化劑區之第二催化劑區，且其 中該混合氣體在至少該複數個催化劑區之第一催化劑 區及該複數個催化劑區之第二催化劑區中之每一者經 _ 歷催化還原反應；及 (iii)在該處理期間使該混合氣體在該設備中沿至少 第一方向及苐一方向流動，該第一方向不同於該第二 方向。 2·如請求項1之方法，其中該混合氣體沿該第一方向自該複 數個導熱區之該第一導熱區流向該複數個催化劑區之該 第一催化劑區，且沿該第二方向自該複數個導熱區之該 弟一導熱區流向該複數個催化劑區之該第二催化劑區。 3 ·如請求項1之方法，其中該設備包括複數個腔室，且其中 105174.doc 1278344 该複數個導熱區之該第一導熱區及該複數個催化劑區之 該第一催化劑區皆位於該複數個腔室之一第一腔室中， 且其中該複數個導熱區之該第二導熱區及該複數個催化 劑區之該第二催化劑區皆位於該複數個腔室之一第二腔 室中。 工 如明求項1之方法，其中該複數個導熱區之該第一導熱區 向忒此合氣體提供熱量，且該複數個導熱區之該第二導 熱區自該混合氣體接受熱量。 如明求項1之方法，其進一步包含下列步驟： 在步驟（b)之前，將該複數個導熱區之該第一導熱區預 熱至預定溫度。 W 6·如印求項5之方法，其中該預定温度為在約600卞至約800 °F之範圍内。 士 σ月求項1之方法，其進一步包含下列步驟：

1 ^二驟⑷元成後，使該混合氣體自該設備中排出。 :明求項7之方法，其中藉由啟動一氣體運動影響裝置來 丄：：混合氣體，該裝置與該設備之該複數個腔室中之 至 > 一個腔室相連通。 9.10. 士 :求項8之方法，其中該氣體運動影響裝 如明求項8之方法，其中該氣體運動影響裝 道而與該至少一個腔室相連通。 θ t 置為·風扇。 置係經由一管 h如請求項10之方法 该氣體運動影響裝 12·如請求項1之方法， 105174.doc ，其中該管道包括一氣門，且 置啟動時該氣門打開。 其還包含下列步驟： 其中 當 1278344 在步驟（C)之後自該設備中清除反應物。 13 ·如請求項1之方法，其中該處理設備包括至少一個發熱裝 置。 14·如請求項13之方法，其中該至少一個發熱裝置具有一預 疋位置’藉由該位置使該至少一個發熱裝置可在該混合 亂體遇到該複數個催化劑區之一催化劑區前向該混合氣 體提供熱量。 15·如明求項13之方法，其中該至少一個發熱裝置為一燃燒 器。 16·如明求項13之方法，其中在該混合氣體遇到該至少一個 發熱裝置時，該至少-個發熱裝置之温度係在約9崎至 約160〇卞之範圍内。 17.如睛求们之方法’其中該至少一種反應物係為氨。 之方法，其中在步驟⑷後，該混合 係在約2卿至約替F之範圍内」 又

該混合氣體之溫 該混合氣體之溫 19.如°月求項18之方法，其中在步驟（a)後 度係在約3崎至約35昨之範圍内。 2 0 ·如請求項丨9之太 乂 之方法，其中在步驟（a)後 度係為約325卞。 2 1 ·如請求項1之方法 (N0X) 〇 其中該含污染物之氣體含有氮氧化物 105174.doc