TWI843430B

TWI843430B - 用於含氨廢氣的廢氣處理系統

Info

Publication number: TWI843430B
Application number: TW112104198A
Authority: TW
Inventors: 瑪麗亞特蕾西婭布朗德邁爾; 賽門瓦倫迪科努爾; 堤爾曼科諾; 喬瑟夫費德科
Original assignee: 英商強生麥特公司; 德商強生麥特催化劑德國公司
Priority date: 2022-02-08
Filing date: 2023-02-07
Publication date: 2024-05-21

Abstract

本發明係關於一種用於處理含氨廢氣，例如家畜房舍廢氣之方法及廢氣處理系統。該廢氣處理系統包含：複數個吸附劑床，該等吸附劑床包含銅摻雜小孔沸石；閥系統，其經組態以獨立地為各吸附劑床建立在第一組態或第二組態中之流體連通，其中在該第一組態中，含氨廢氣流在低於50℃之溫度下接觸該吸附劑床以用於儲存氨；且在該第二組態中，經加熱氣體流將該吸附劑床維持在至少300℃之溫度下以用於原位釋放及處理氨。

Description

用於含氨廢氣的廢氣處理系統

本發明係關於一種用於處理含氨廢氣之系統及方法。該系統及方法特別適用於處理由某些來源以低濃度產生之包含氨之排放物，諸如由家畜房舍產生之氨。

動物往往飼養在相對較小空間，諸如穀倉、畜籠或棚舍(「房舍」)。此類侷限的空間可能導致所含氣體氛圍中污染物濃度較高。典型污染物包括NH₃、VOC、H₂S、諸如可產生於飼料及糞肥粒子且可能包括細菌之有機或無機微粒的生物氣溶膠，及其類似物。因此，穀倉內的空氣品質對於動物及工人健康均係一個問題。此外，排放至外部的排放物可能會造成問題且可能會受到排放限制。

例如，在家禽飼養中，要求應將家禽呼吸空氣中的NH₃限制在25ppm(美國OSHA)。雖然此為可達到的，但高達50-200ppm之濃度亦為已知的。排放物通常不恆定且隨動物之數目、年齡及活動而增加(VDI 4255第2部分)。

對於動物育種，穀倉/房舍中之空氣交換率取決於外部溫度。在夏季，交換率可能較高，而在較冷的情況下，交換率通常極低，以避免產生過多之賊風，此可影響動物健康。低空氣交換率使動物/工人呼吸之空氣中的污染物濃度惡化。

目前特別聚焦於減少穀倉內部之污染物濃度以及向外部之排放。使此等有機及無機空氣污染物減至最少之當前最新技術依賴於具有相關高投資成本之洗滌器及生物過濾器系統。在操作中，使用相對較高體積之淡水且因此獲得較高體積之有機污染灰水。

DE 4427491 A1係關於用於可吸收化學化合物之固定處置之方法，包含對包含該等化合物及臭氧之流體流進行UV光解。該光解之不需要之副產物，諸如NO_x可藉由催化轉化器處理。

EP 2581127 A1係關於一種空氣淨化之方法，其中藉助於UV輻射，較佳藉助於光氧化來分解污染物，較佳VOC，且殘餘污染物可藉由催化轉化器氧化。

US 2015/118138 A1係關於一種用於分解超低濃度之揮發性有機化合物之裝置及方法。

因此，期望提供一種改良型系統及方法用於處理此等廢氣及/或解決與先前技術相關之至少一些問題或至少提供其商業上可行之替代方案。特別地，目的為直接在氣相中實現污染物之催化破壞以便將空氣再循環回至內部或排放至外部。

根據第一態樣，提供一種處理含氨廢氣之方法，該方法包含：提供用於處理含氨廢氣之廢氣處理系統，該廢氣處理系統包含：第一氣體入口，其用於提供含氨廢氣流；第二氣體入口，其用於提供經加熱氣體流；複數個吸附劑床，其包含銅摻雜小孔沸石；廢氣出口；及閥系統，其經組態以獨立地為各吸附劑床建立在第一組態或第二組態中之流體連通，其中：i)在第一組態中，來自第一氣體入口之含氨廢氣流在低於50℃之溫度下接觸吸附劑床以用於儲存氨及隨後傳遞至廢氣出口；及ii)在第二組態中，來自第二氣體入口之經加熱氣體流接觸吸附劑床且隨後傳遞至廢氣出口，其中經加熱氣體流將吸附劑床維持在至少300℃之溫度下；其中閥系統經組態以確保至少一個吸附劑床在第一組態中，且其中，廢氣處理系統包含用於控制閥系統及經加熱氣體流之控制模組，該控制模組具有操作模式，該操作模式經組態以當將各吸附劑床自第一組態切換至第二組態時以在60分鐘或更短時間內達到200℃之加熱概況將各吸附劑床加熱至至少300℃之溫度，其中該方法包含：(i)使各自在第一組態中之一或多個吸附劑床與含氨廢氣流在低於50℃之溫度下接觸，藉此儲存氨；及(ii)間歇地將至少一個吸附劑床自第一組態切換至第二組態以在60分鐘或更短時間內達到200℃之加熱概況將吸附劑床加熱至至少300℃之溫度，其中至少一個吸附劑床保持在第一組態中。

1:廢氣系統/廢氣處理系統/排氣系統

5:含氨廢氣

10:家畜房舍

15:廢氣入口

20:粗材料過濾器

25:H₂S吸附劑過濾器

26:除濕器系統

27:第一氣體入口

28:泄流

30:第一吸附劑床

35:第二吸附劑床

40:閥/閥系統

45:新鮮空氣

50:新鮮空氣入口

55:丙烷加熱器

60:閥/閥系統

80:廢氣出口

現將參考以下非限制性圖式描述本發明，在圖式中：

圖1顯示排氣系統之示意圖。

現將進一步描述本發明。在以下段落中，更詳細地定義本發明之不同態樣。除非相反地清楚指明，否則如此定義之各態樣可與任何其他態樣組合。特定言之，任何指示為較佳或有利之特徵可與任何其他指示為較佳或有利之特徵組合。

諸位發明人先前已描述一種適用於處理含氨廢氣之排氣系統，其為未公開專利申請案PCT/EP2021/071983之主題。此系統包含複數個吸附劑床用於儲存氨。含氨廢氣經過吸附劑床進行濃縮，將氨負載於床且允許釋放氨耗乏之廢氣。一旦吸附劑床充滿氨，則對其加熱以釋放經濃縮之含氨氣體，該含氨氣體可隨後在單獨的下游催化劑上進行處理。單一催化劑可用於處理來自多個吸附劑床之濃縮排放物，其限制條件為至少一個床始終滿足自經處理之含氨廢氣捕獲氨的要求。

如將瞭解，PCT/EP2021/071983之系統相當複雜，且提供單獨的單元會增加生產及操作成本。諸位發明人現已出人意料地發現，使用含銅小孔沸石，較佳含銅CHA沸石作為吸附劑床允許氨原位儲存及處理。在儲存階段期間沸石吸收氨，且隨後當藉由經加熱氣體流加熱時，用於在吸附劑床上原位釋放及處理氨。

然而，諸位發明人已發現，在此系統中至關重要的係確保吸附劑床之加熱速率足夠快速。亦即，沸石在環境溫度及略高於環境之溫度下儲存氨。含Cu沸石在超過200℃且最佳介於300與400℃之間之溫度下處理氨。當沸石被加熱至處理溫度時，在儲存氨與氨開始自沸石釋放之間存在窗口。藉由確保快速升溫，將氨經釋放但未經有效處理之時間縮至最短。

本發明允許在氣相中對待處理之氨進行直接催化處理。特定言之，本發明提供直接在潮濕廢氣之氣相中處理處於低濃度及低溫下之氨及其他空浮污染物，而不像在洗滌器或生物過濾器系統中一樣使用液相。低溫催化氣體處理系統可僅在用於風扇及氣體加熱器之電功率下操作，且除了廢催化劑之外，不具有任何不斷產生的副產物。

本發明係關於一種處理含氨廢氣之方法。廢氣為待排出或排放之氣體。在本發明之上下文中，廢氣為含有污染物，特別是至少氨之累積的氣體，其需要進行處理以確保滿足排放限制，或鑒於健康及安全考量，確保內部環境保持處於可容許之水平。在家畜房舍(例如家禽房舍或豬房舍)之情形中，廢氣為含有由動物產生之NH₃的房舍內之空氣，此類廢氣被帶出房舍以在本文中所描述之廢氣系統內處理，或者排放至外部或者再循環至房舍氛圍中。應注意，來自家畜房舍之廢氣可能相對潮濕，含有水蒸氣。

在本發明之上下文中之含氨氣體包含至少5ppm氨，較佳地至少10ppm，較佳地至少20ppm，較佳地至少30ppm，較佳地至少50ppm，較佳地至少100ppm，較佳地至少150ppm。一般而言，含氨氣體將含有低於1000ppm之氨，較佳地低於750ppm、較佳地低於500ppm、較佳地低於250ppm。

一旦執行該方法，就會產生經處理氣體，該經處理氣體經由廢氣出口離開。該經處理氣體可返回至含氨廢氣之原始來源，或釋放至大氣中。在前一情況下，此為合乎需要的，因為其有助於保持系統中之熱量。在後一情況下，氣體釋放必須符合嚴格的排放標準。較佳地，經處理氣體具有之氨含量低於50ppm、更佳地低於25ppm、更佳地低於10ppm、更佳地低於5ppm且最佳地低於4ppm。

一般而言，該方法適合於將在第一氣體入口處的含氨氣體與在廢氣出口處的經處理氣體之間所觀測之氨含量降低至少75重量%、更佳至少90重量%、更佳至少95重量%且最佳至少99重量%。

當然，氨之ppm濃度可能會因待處理之氨之天然來源而波動。以上濃度範圍為在廢氣系統之操作時期之平均濃度，不包括系統所需之任何啟動或升溫時期。

該方法包含提供廢氣處理系統用於處理含氨廢氣。該系統包含下文所論述之組件且在操作時用以處理含氨廢氣以達成所論述之氨含量的減少。

現將更詳細地論述此排氣系統。如下文所提到，本發明之另一態樣係有關排氣系統本身且所有所描述特徵同樣適用於彼實施例。此系統對於處理在低溫(諸如處於或接近環境溫度)下及在低濃度(甚至低至數十個ppm含量)下提供之氣體尤其有利。以下論述將總體上集中於來自家畜房舍之氣體的氨處理，但應瞭解，該系統之應用可如下文所提到更廣泛地應用。

該廢氣處理系統包含用於提供含氨廢氣流之第一氣體入口。第一氣體入口提供待處理之廢氣(具體地含氨廢氣)。廢氣獲自待處理之含氨之氛圍，諸如家畜房舍。廢氣可用風扇抽入至入口，且通常涉及例如家畜房舍空氣處理系統內之習知進氣口。

第一氣體入口將提供在源氣體之環境溫度下之氣體。在家畜房舍之情形下，此通常將為10至40℃。較佳的是，進入系統之廢氣在低於吸附劑床上之有效催化劑處理溫度至少25℃的溫度下且較佳在環境溫度下。

廢氣處理系統包含用於提供經加熱氣體流之第二氣體入口。第二氣體入口可自系統之外部抽入新鮮空氣或亦可依賴於取自待處理之含氨之氛圍中的廢氣流，該廢氣流可視情況已藉由除濕器系統除濕。抽入新鮮空氣存在優點，因為此避免污染物接觸熱源。例如，若使用電感應加熱器，則在使用期間，此可因空浮污染物而變得劣化。

當第二氣體入口提供經加熱廢氣流(而不是新鮮空氣)時，第一氣體入口及第二氣體入口較佳自單個氣體入口分開。亦即，將單一廢氣流分開，諸如使用y形導管組態，以得到第一氣體入口及第二氣體入口作為氣流路徑中的不同叉路。因此，單一氣體入口自氛圍中抽入含有待處理之氨的待處理之廢氣，視情況經由除濕器系統抽入，且將該廢氣分開成兩部分，將一部分傳遞至第一入口且將一部分傳遞至第二入口。此為有利的，因為可依靠單一進氣口與單個風扇來循環氣體。

較佳地，第二氣體入口併入用於提供經加熱氣體流之加熱器件。較佳地，加熱器件經組態以提供在至少300℃、較佳350至600℃、較佳350至500℃之溫度下的氣流。目標溫度將視處理吸附劑床上之氨所需的熱量而定。

加熱器可為電的或基於燃料之燃燒。較佳的是，加熱器為氣體燃燒器，較佳丙烷、天然氣或生質物氣體燃燒器。此等尤其適用於諸如家畜房舍之場所，因為在該等地點往往會有可用的丙烷及其類似物供應。在一個實施例中，丙烷可與來自廢氣出口之氣體一起供應作為用於燃燒之氧氣來源。此類後燃器用於進一步純化所處理之氣體。

較佳的是，經加熱氣體流藉由自利用銅摻雜小孔沸石催化處理氨所獲得的熱量加熱(下文論述)。藉由再循環自氨之放熱分解獲得之熱量，可將系統維持在自發性熱條件下。換言之，系統可連續地操作，不需要來自外部加熱器之任何熱量輸入，而僅需藉由催化分解產生之熱量，進一步提高了系統效率。此在經加熱廢氣流為經除濕廢氣時尤其有效，因為諸位發明人發現不存在濕氣提高了加熱廢氣之效率。因此，在經改進之能量再循環之情況下，充足熱量可自催化處理保留且傳遞至待處理之廢氣，以便維持自發性熱條件。

廢氣處理系統包含複數個吸附劑床，該等吸附劑床包含銅摻雜小孔沸石。吸附劑床用以累積氨，從而允許其在正常流動條件下儲存。當加熱床時，其釋放且同時在習知SCR反應路徑下處理所儲存材料。與其先前系統相比，本發明系統可更易於在僅兩個吸附劑床(或可能三個)之情況下操作，從而可使系統之複雜度進一步降低。

沸石由重複的SiO₄、AlO₄四面體單元構築而成，該等單元鍵聯在一起，例如呈環形式，以形成具有規則的結晶內空腔及分子尺寸通道的構架。四面體單元(環成員)之特定配置產生沸石之構架，且按照慣例，各獨特構架由國際沸石協會(IZA)指定獨特的三字母代碼(例如「CHA」)。沸石亦可按孔徑，例如存在於沸石之構架中之最大四面體原子數分類。如本文中所定義，「小孔」沸石(諸如CHA)含有八個四面體原子之最大環尺寸，而「中孔」沸石(例如MFI)含有十個四面體原子之最大環尺寸；且「大孔」沸石(諸如BEA)含有十二個四面體原子之最大環尺寸。

小孔沸石對氨更具選擇性且因此當存在其他氣體物種時可減少氨儲存之競爭。沸石負載(例如，經離子交換)有銅。較佳的是，小孔沸石具有選自由以下組成之群的構架結構：AEI、AFT、AFV、AFX、AVL、CHA、EMT、GME、KFI、LEV、LTN及SFW，包括其中兩種或更多種之混合物。尤其較佳的是，沸石具有CHA型或AEI型構架結構。沸石較佳具有之金屬負載量在1至6重量%之範圍內，較佳2-5重量%，較佳3-5.5重量%且最佳約4重量%。

銅摻雜小孔沸石可較佳安置於適合基板諸如蜂巢式單石、波紋基板(諸如波紋狀玻璃紙或石英纖維薄片)或板上。可替代地，銅摻雜小孔沸石自身可以單石之形式或以丸粒或珠粒之形式擠出。例如，吸附劑材料可包含吸附劑珠粒材料之填充床。吸附劑材料之性質將視系統之背壓要求而定。

最佳的是，吸附劑材料包含銅摻雜小孔沸石及一或多種其他沸石或活性碳。較佳的是，吸附劑材料包含兩種或更多種沸石之混合物。此等可以分區組態提供，其中不同沸石在儲存材料之不同區域中。

在一實施例中，吸附劑床包含用於不同待處理物種之兩種不同吸附劑材料(亦即銅摻雜小孔沸石及其他吸附劑)。例如，系統可經組態以同時處理氨及VOC。適用於儲存揮發性有機化合物(VOC)之材料可為用於儲存氨之相同材料，或可提供另一材料，其對於VOC的儲存效能比氨更好。例如，用於儲存VOC之合適材料將為中孔或大孔沸石。因此，可提供小孔沸石(用於氨)與中孔/大孔沸石(用於VOC)之混合物(呈混合、分區或分層組態)。較佳大孔沸石之實例包括沸石Y及β。在此類實施例中，VOC將同時被釋放且藉由銅摻雜小孔沸石分解。

所需之吸附劑床的數目將視吸附劑床之尺寸及待處理之氨的量而定。例如，可能需要具有大量吸附劑床，但僅子集在使用中。此將允許系統之載量按比例增減，例如隨著動物的年齡增長及產生更多的氨而按比例增減。

當藉由經加熱氣體流加熱時，銅摻雜小孔沸石能夠分解氨。術語「分解(decomposing)」意謂氨經處理以便轉化成一或多種其他化學物種。經分解之氨較佳轉化以便變成一或多種危害較小之化學物種，諸如轉化成氮及水。

本發明特別適用於處理包含氨之廢氣，因為諸位發明人已發現如本文中所描述之催化劑可用於將氨基本上轉化為氮氣(N₂)及水(H₂O)。相反地，基於藉由臭氧之UV氧化及光解的已知系統導致存在於排出流中之任何氮的完全氧化，此導致有害氮氧化物(NO_x)之產生，使用本發明系統可有利地避免此種情況。

因此，較佳的是，排氣系統不包含光反應器、用於產生UV光之構件或用於產生臭氧之構件。由此可見該方法較佳地不包含光解或臭氧解(亦即為氧化氨供應臭氧)。

該廢氣處理系統包含廢氣出口。廢氣出口用於簡單地流經吸附劑床之氣體，使得自出口傳遞出之氣體已使氨氣吸附至吸附劑床中。廢氣出口亦用於在已加熱至處理溫度使得氨已分解時流動離開吸附劑床之氣體。在兩種情況下，離開氣體出口之氣體耗乏氨。

廢氣處理系統包含閥系統，其經組態以獨立地為各吸附劑床建立在第一組態或第二組態中之流體連通。

在該第一組態中，來自第一氣體入口之含氨廢氣流在低於 50℃之溫度下接觸吸附劑床以用於儲存該氨且隨後傳遞至廢氣出口。

在第二組態中，來自第二氣體入口之經加熱氣體流接觸吸附劑床且隨後傳遞至廢氣出口，其中經加熱氣體流將吸附劑床維持在至少300℃之溫度下。

閥系統經組態以確保至少一個吸附劑床在第一組態中。較佳地至少一個其他吸附劑床在第二組態中。如將瞭解，第一組態將使得氨儲存於吸附劑床內，而第二組態將使得氨自吸附劑床釋放且原位處理。

當然應瞭解，考慮此組態當在操作中時用於該系統，而在啟動期間或在某些條件下，可能需要所有吸附劑床在儲存氨之第一組態中以使得存在充足待處理的量。例如，若花費24小時來裝填吸附劑床，但花費一小時來使吸附劑床排放，則各床將具有非重疊排放窗，但具有重疊裝填窗。

較佳地，閥系統進一步經組態以獨立地為各吸附劑床建立在第三組態中之流體連通用於吸附劑床之冷卻，其中防止氣體離開吸附劑床直至其在低於50℃之溫度下為止。此為合乎需要的選項，因為此防止吸附劑床連接至出口但仍釋放部分氨且存在非所要氨自系統逸漏之風險的情形。在具有三個床之一個實施例中，將存在一個床排放、一個床冷卻及一個床再裝填、或一個床排放及兩個床再裝填。

廢氣處理系統進一步包含用於控制閥系統及經加熱氣體流的控制模組，該控制模組具有操作模式，該操作模式經組態以當將各吸附劑床自第一組態切換至第二組態時以在60分鐘或更短時間內達到200℃之加熱概況將各吸附劑床加熱至至少300℃之溫度。

較佳地經加熱氣體流使吸附劑床維持在至少350℃之溫度下。較佳地加熱概況在少於15分鐘，較佳少於10分鐘內達到200℃。較佳地加熱概況在少於30分鐘，更佳少於15分鐘內自200℃達到300℃。

較佳地至少80重量%之儲存氨經解吸附及分解，更佳地至少90重量%且最佳地至少95重量%。此藉由確保溫度足夠快速地升高以使得沸石在自其解吸附大部分氨之前具有催化活性來控制。

該方法包含使各自在第一組態中之一或多個吸附劑床與含氨廢氣流在低於50℃之溫度下接觸，藉此儲存氨。該方法包含間歇地將至少一個吸附劑床自第一組態切換至第二組態以在60分鐘或更短時間內達到200℃之加熱概況將吸附劑床加熱至至少300℃之溫度，其中至少一個吸附劑床保持在第一組態中。

較佳的是，廢氣處理系統進一步包含除濕器，且其中來自第一氣體入口之含氨廢氣流在其接觸在第一組態中之各吸附劑床之前藉由除濕器處理。

亦即，除濕器系統在存在時配置於閥系統及吸附劑床之上游，且藉由對包含氨之潮濕廢氣除濕，向排氣系統之其餘部分提供經除濕廢氣流。除濕器包含用於提供潮濕廢氣(諸如來自包含氨之家畜房舍的廢氣)流之潮濕空氣入口。除濕器將經除濕廢氣流提供至本發明之排氣系統之第一氣體入口。

除濕器系統用於獨立於其他氣體移除水。藉由自例如家畜房舍空氣移除水，可使通風及水濃度分開。經由使水與家畜房舍空氣分開，尤其在較冷溫度下，可藉由減少來自房舍之空氣吹掃來提高節能，同時水蒸氣濃度仍保持處於家畜健康及價值不受影響之足夠低的水平。

藉由選擇性地移除水(除了在單獨步驟中之氨以外)，可減少經吹掃空氣之量，此意謂需要將較少新鮮空氣引入房舍中，此使得加熱成本較低。

諸位發明人已發現廢氣之濕氣含量抑制其他處理系統之機制。例如，已發現濕氣藉由阻斷活性位點來降低催化劑效能。就加熱效率而言，諸位發明人亦已發現加熱潮濕廢氣所需之能量增加，從而降低系統之總效率。

較佳的是，該系統包含一或多個風扇以經由該系統推送或抽吸氣體。此類風扇之組態將取決於待處理之氛圍中所要求之所需空氣交換率。

較佳的是，該系統進一步包含一或多個材料過濾器以預先過濾廢氣。該等過濾器用於回收可能進入系統且使系統之組件堵塞或降級的物質。例如，對於家禽房舍，存在羽毛、絨毛、草稈及灰塵被夾帶至空氣系統中的風險，此等可藉由此類過濾器移除。因此，較佳的是，此類過濾器在氣體入口上游，且當存在時為除濕器。因此，較佳在含氨廢氣接觸吸附劑床之前對其進行過濾。

較佳的是，該系統包含用於複數個吸附劑床上游之其他污染物的吸附劑材料，其中其他污染物係選自As、SO₂、SO₃、H₂S、Hg及Cl中之一或多者。Hg及Cl分別意指任何適合之含汞及含氯物種。合乎需要地移除此類污染物以便確保一或多種催化劑不會中毒。因此，較佳的是，在含氨廢氣接觸吸附劑床之前，用污染物吸附劑材料對其進行處理。

較佳的是，該系統進一步包含一或多個與各吸附劑床連通以測定氨負載狀態的氨感測器。此可用以控制閥系統以確保床在其變得過於充滿之前得到排放。因此，感測器偵測負載狀態，且當達到儲存介質上之所討論之污染物的排放限制時，改變至另一流道，以將污染物儲存在儲存介質中。術語「氨感測器(ammonia sensor)」意謂能夠提供氨負載量之指示的任何感測器。較佳感測器為車用NO_x感測器，因為此等感測器並不昂貴，且因為它們無法區分NH₃與NO_x，當僅存在NH₃時，NO_x感測器之輸出給出NH₃含量之指示。此類感測器為此項技術中所熟知。藉由測定氨負載狀態，有可能確立控制模組應當何時將閥系統重新組態且藉此將各床個別地在操作模式之間移動。

本文中所描述之過濾器中之一或多者可包含銅。已知銅具有抗病毒作用。因此，系統中存在的銅接觸廢氣可具有抗病毒作用，此可減少經由廢氣傳播病毒。

根據另一態樣，本發明提供一種用於處理含氨廢氣的廢氣處理系統。此系統如上文關於方法所描述且適合於實施該方法。

根據另一態樣，提供包含本文中所描述之廢氣處理系統之家畜房舍、HVAC設施、廢水處理設備或礦場。

圖1顯示如本文中所描述之廢氣系統1。廢氣系統1經組態以處理來自家畜房舍10之含氨廢氣5。含氨廢氣5通過廢氣入口15進入廢氣處理系統1中。

含氨廢氣15通過粗材料過濾器20以移除諸如家禽羽毛之物質且隨後通過H₂S吸附劑過濾器25。含氨廢氣5接著傳遞至除濕器系統26以便自含氨廢氣5移除濕氣。自泄流28回收濕氣。除濕器系統26經由第一氣體入口27將經除濕含氨廢氣流傳遞至排氣系統1之其餘部分。經除濕含氨廢氣通過第一氣體入口27傳遞至第一吸附劑床30或第二吸附劑床35，取決於包含閥40之閥系統的組態。

各吸附劑床包含銅負載CHA沸石，諸如負載有3-4重量%銅之SSZ-13。

新鮮空氣45之來源經由新鮮空氣入口50饋入至丙烷加熱器55。視閥系統而定，經加熱之新鮮空氣傳遞至第一吸附劑床30或第二吸附劑床35。

閥系統之閥40經組態以使得第一吸附劑床30及第二吸附劑床35中之一者接收經除濕含氨廢氣5且另一者接收經加熱之新鮮空氣45。

提供包含其他閥60之另一閥系統以將離開第一吸附劑床30之氣體引導至另一廢氣出口80或關閉第一吸附劑床30以使得氣體無法離開。同時，其他閥60經組態以按相同方式引導離開第二吸附劑床35之氣體。

在一個實施例中，離開經催化劑處理之廢氣出口80的氣體可作為燃燒氣體再循環至加熱器55。

在一個實施例中，離開吸附劑床30、35之氣體可再循環至房舍10中。

在使用中，含氨廢氣15自入口27穿過吸附劑床30、35中之各者以在各床上累積氨。當吸附劑床30、35中之一者完全負載(此可藉由在下游氨感測器上評估氨逸漏(ammonia slip)來測定)時，藉由將閥40重新組態來調適閥系統，使得含氨廢氣15流停止進入已負載的吸附劑床30、35。替代地，將經加熱新鮮空氣45流傳遞至已負載的吸附劑床30、35以藉此升高其溫度。此使得所儲存之氨被釋放且隨後藉由吸附劑床30、35之經加熱沸石材料原位處理。

吸附劑床30、35之加熱速率藉由經加熱氣體流之熱量及吸附劑床30、35之熱質量來確定。儘管如此，重要的是加熱速率快，從而在沸石達到催化活性溫度時不存在明顯氨逸漏。所需催化劑溫度高於300℃，但臨界溫度為200℃，此時開始觀測到催化活性。因此，自儲存溫度(較佳地氣體來源中之環境溫度)至200℃之加熱速率較佳使得在不到1小時內達成200℃。

一旦已處理所儲存之氨，閥系統40、60經重新組態以確保防止氣體流通過吸附劑床30、35，直至吸附劑床30、35已冷卻至其能夠再次儲存氨之溫度為止。此時，閥系統40、60經重新組態以允許含氨廢氣15流穿過吸附劑床30、35。

重要的是，始終有吸附劑床30、35處於其可儲存來自含氨廢氣15之氨的組態中。此確保可連續地處理流。

儘管已在本文中詳細描述本發明之較佳實施例，但熟習此項技術者應理解，在不偏離本發明或隨附申請專利範圍之範圍的情況下可對其進行變化。