【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种燃烧尾气氮氧化物吸附剂的再生工艺，属于大气污染控制和环境保护。
技术介绍
1、燃料燃烧产生的氮氧化物有害气体（nox），主要包括no和no2，其中一氧化氮的含量通常在95％以上，浓度一般为几百到几千ppm，汽车和船舶等采用内燃机作为动力的尾气也是氮氧化物的主要排放源之一。氮氧化物对人体有致毒作用，大量的氮氧化物排放还是大气光化学雾和酸雨的主要成因之一。
2、目前，选择性催化还原法(scr)是治理化石燃料烟气或尾气中nox的主要手段，但催化剂对运行条件要求严格，需要氨或尿素等还原剂，气流中含有硫化物、氯化物和粉尘等对催化剂的效果影响很大。特别是采用柴油内燃机作为动力的尾气所排放的氮氧化物污染物的治理难度大，需要尿素等作为还原剂，系统复杂、费用高。
3、固体吸附法也可以去除气流中的氮氧化物，但吸附饱和后的吸附剂需要再生, 系统复杂。本专利技术在专利技术人已开发的吸附剂（净化剂）的基础上（cn109715269a)，提供了一种汽车和船舶等采用内燃机作为动力的尾气氮氧化物吸附剂的再生工艺。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种内燃机燃烧尾气氮氧化物吸附剂的再生工艺，具有处理效率高、操作简单和运行费用低的特点。
2、本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种内燃机燃烧尾气氮氧化物吸附剂的再生工艺，所述再生过程是采用再生气流升温后导入吸附饱和后的氮氧化物吸附器对吸附剂进行解吸，解吸后含高浓度氮氧化物的气流再与内燃
3、本专利技术所述的一种内燃机燃烧尾气氮氧化物吸附系统主要包括空气进口、空气阀、内燃机气体进口、内燃机、尾气出口、第一尾气加热器、第一氮氧化物吸附器、第一回气管阀、第一回气管、第一尾气排出阀、尾气排出口、第二尾气排出阀、第二回气管、第二回气管阀、第二氮氧化物吸附器和第二尾气加热器。其中，空气进口经空气阀与内燃机气体进口连通。内燃机的尾气出口通过第一尾气加热器与第一氮氧化物吸附器连通，通过第二尾气加热器与和第二氮氧化物吸附器连通。第一氮氧化物吸附器经第一回气管和第一回气管阀与内燃机气体进口连通，经第一尾气排出阀与尾气排出口连通。第二氮氧化物吸附器经过第二回气管和第二回气管阀与内燃机气体进口连通，经第二尾气排出阀经与尾气排出口连通。
4、其中，空气阀的作用是调节空气进气量，回气管阀的作用是调节再生回路气量，尾气排出阀的作用是调节尾气排放气量。
5、吸附过程工艺流程：内燃机正常运行，按正常供气开空气阀，关闭第一和第二回气管阀，空气由空气进口和内燃机气体进口导入内燃机燃烧室燃烧，燃烧后内燃机排出的尾气经尾气排出口进入第一或第二氮氧化物吸附器（任一），气流中的氮氧化物被吸附器中的固体吸附剂吸附而被去除，净化后的气流经吸附器后尾气排出阀后由尾气排出口排出。
6、当所述吸附器吸附饱和后（假设第一氮氧化物吸附器工作），进入吸附剂再生模式：
7、第一步：关闭第一尾气排出阀，保持第二回气管阀关闭。
8、第二步：按设定气量关系分别调节空气阀、第一回气管阀和第二尾气排出阀的开度，使内燃机尾气排出口排出尾气的一部分经第一尾气加热器加热升温后导入第一氮氧化物吸附器，使吸附器内被吸附剂吸附的氮氧化物得到解吸，解吸后含氮氧化物的气流通过第一回气管与经空气阀后的新鲜空气混合物后经内燃机气体进口导入内燃机燃烧室，发生燃烧反应，使尾气中氮氧化物被还原为氮气，内燃机尾气排出口排出的另一部分尾气经第二氮氧化物吸附器吸附除去其中含有的氮氧化物后，经第二尾气排出阀和尾气排出口排出。
9、第三步：当第一氮氧化物吸附器内的吸附剂再生完成后，关闭第一回气管阀、保持第一尾气排出阀和第二回气管阀关闭，恢复内燃机正常工作状态运行，此时第二氮氧化物吸附器工作。
10、按上述步骤第一氮氧化物吸附器和第二氮氧化物吸附器交替进行。
11、本专利技术所述的氮氧化物吸附剂为包括组分铁、钴、锰或铜的至少一种元素，组分钠、钾、锂、钙、钡或镁的至少一种元素，和组分硫酸根、氯或碳酸根的至少一种成分组成的固体化合物或混合化合物，具体制备方法，吸附和操作参数等，已在专利技术人已公开的前述文件中详细说明，在此不再叙述。
12、所述的吸附剂也可以是包括金属铁、钴、锰、铜、铈或锆的氧化物的至少一种的金属氧化物为活性成分的吸附剂，可采用氧化铝和高岭土等为基体，碳酸钙、碳酸钡等碳酸盐作为助剂，再生效果与前述吸附剂大体相当。其制备方法一般为所述氧化物的金属硝酸盐溶液和相关的基体和助剂（以氧化铝和碳酸钙为例）按一定比例混合后，经制粒、干燥（约60～95℃）和活化（约500～700℃）制得的颗粒吸附剂。所述的活性成分金属氧化物含量一般不高于90％，基体和助剂的含量一般为10％以上。
13、本专利技术所述吸附剂的吸附工作温度范围一般为100℃以上，优选温度范围为200℃－400℃，其中以铁或钴作为主要有效成分的吸附剂的工作温度可高一些，以锰或铜作为主要有效成分的吸附剂的温度可低一些（具体可参看前述相关专利）。所述吸附剂氮氧化物的吸附容量约为吸附剂质量的0.1％～1％，可由模拟实验确定。
14、本专利技术所述的氮氧化物吸附器一般为固定床吸附器，吸附剂可采用球形、平板形或蜂窝状等成型结构，吸附剂装载量可依据内燃机标准工况下吸附剂连续吸附工作时间设计，优选80～120小时。吸附剂的再生温度一般为350℃以上，优选450－650℃，具体依据吸附剂的组成不同而有所不同，其中以铁和钴为主要成分的吸附剂的再生温度可高一些，以锰和铜为主要成分的吸附剂可低一些，解吸气体在吸附器内的停留时间一般为0.5s以上，优选2-5s。所述尾气加热器可采用电炉、导热介质、电磁或微波等多种加热手段，效果相当。
15、用于吸附剂再生的气量一般为内燃机排出总尾气量的50％及以下，优选5～10％，具体视需要选用，无特殊要求。一般再生的废气量大，与空气混合后，进内燃机的气体中的氧气含量就低，有利于氮氧化物的还原，但过低可能导致尾气中一氧化碳浓度升高。再生气中氮氧化物的平均浓度一般为3000～9000ppm，在内燃机燃烧过程与燃料反应后可减少约80%以上，主要与相关反应的平衡常数有关，影响因素主要有氧气含量和燃烧温度。吸附剂再生工况时优选尾气中氧气含量12％以下，最佳为5～10％。在再生工况下内燃机尾气出口气流中氮氧化物的浓度与标准工况下相比有一定上升，一般在30％以内。
16、本专利技术所述的氮氧化物吸附剂再生时，再生气流除采用部分燃料燃烧后的尾气外，也可采用氮气、氩气和二氧化碳等惰性气体，效果相当。也可在再生气流中加入一定浓度的还原性气体，如氢气、氨、甲烷和甲醛等，可以起到一定的还原辅助作用，含量一般可与再生气流中的氮氧化物浓度大体相当，视需要采用。
17、本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种燃烧尾气氮氧化物吸附剂的再生工艺，其特征在于所述再生过程是采用再生气流升温后导入吸附饱和后的氮氧化物吸附器对吸附剂进行解吸，解吸后含高浓度氮氧化物的气流与内燃机吸入空气混合后进入燃烧器，在燃料燃烧过程中气流中的氮氧化物被还原为氮气，从而达到氮氧化物吸附剂解吸再生和解吸后气体处理的目的。
2.根据权利要求1所述的一种燃烧尾气氮氧化物吸附剂的再生工艺，其特征在于所述的燃烧尾气包括各类内燃机燃烧尾气、化石燃料燃烧或其他过程产生的含氮氧化物的相关气流。
3.根据权利要求1所述的一种燃烧尾气氮氧化物吸附剂的再生工艺，其特征在于所述的氮氧化物吸附剂为含有组分铁、钴、锰或铜的至少一种元素，组分钠、钾、锂、钙、钡或镁的至少一种元素，和组分硫酸根、氯或碳酸根的至少一种成分组成的固体化合物或混合合物。
4.根据权利要求1所述的一种燃烧尾气氮氧化物吸附剂的再生工艺，其特征在于所述的氮氧化物吸附剂为由金属铁、钴、锰、铜、铈或锆的氧化物的至少一种为活性成分的吸附剂。
5.根据权利要求1所述的一种燃烧尾气氮氧化物吸附剂的再生工艺，其特征在于所述的再生气
6.根据权利要求1所述的一种燃烧尾气氮氧化物吸附剂的再生工艺，其特征在于所述的再生气流中含还原性气体氢气、氨、甲烷或甲醛。
7.根据权利要求1所述的一种燃烧尾气氮氧化物吸附剂的再生工艺，其特征在于所述的氮氧化物吸附剂的吸附工况的工作温度为100～400℃。
8.根据权利要求1所述的一种燃烧尾气氮氧化物吸附剂的再生工艺，其特征在于所述的氮氧化物吸附器吸附剂的解吸再生工况的工作温度为350℃以上。
9.根据权利要求1所述的一种燃烧尾气氮氧化物吸附剂再生工艺，其特征在于所述的工艺包括空气进口（1）、空气阀（2）、内燃机气体进口（3）、内燃机（4）、尾气出口（5）、第一尾气加热器（6）、第一氮氧化物吸附器（7）、第一回气管阀（8）、第一回气管（9）、第一尾气排出阀（10）、尾气排出口（11）、第二尾气排出阀（12）、第二回气管（13）、第二回气管阀（14）、第二氮氧化物吸附器（15）和第二尾气加热器（16），其中，空气进口（1）经空气阀（2）与内燃机气体进口（3）连通；内燃机的尾气出口（5）通过第一尾气加热器（6）与第一氮氧化物吸附器连通（7），通过第二尾气加热器16）与和第二氮氧化物吸附器连通（15）；第一氮氧化物吸附器（7）经第一回气管（9）和第一回气管阀（8）与内燃机气体进口连通（3），经第一尾气排出阀（10）与尾气排出口（11）连通；第二氮氧化物吸附器（15）经过第二回气管（13）和第二回气管阀（14）与内燃机气体进口（3）连通，经第二尾气排出阀（12）与尾气排出口（11）连通。
10.根据权利要求1或9所述的一种燃烧尾气氮氧化物吸附剂的再生工艺，其特征在于所述的吸附器吸附饱和后（假设第一氮氧化物吸附器），进入吸附剂再生模式：
...【技术特征摘要】
1.一种燃烧尾气氮氧化物吸附剂的再生工艺，其特征在于所述再生过程是采用再生气流升温后导入吸附饱和后的氮氧化物吸附器对吸附剂进行解吸，解吸后含高浓度氮氧化物的气流与内燃机吸入空气混合后进入燃烧器，在燃料燃烧过程中气流中的氮氧化物被还原为氮气，从而达到氮氧化物吸附剂解吸再生和解吸后气体处理的目的。
2.根据权利要求1所述的一种燃烧尾气氮氧化物吸附剂的再生工艺，其特征在于所述的燃烧尾气包括各类内燃机燃烧尾气、化石燃料燃烧或其他过程产生的含氮氧化物的相关气流。
3.根据权利要求1所述的一种燃烧尾气氮氧化物吸附剂的再生工艺，其特征在于所述的氮氧化物吸附剂为含有组分铁、钴、锰或铜的至少一种元素，组分钠、钾、锂、钙、钡或镁的至少一种元素，和组分硫酸根、氯或碳酸根的至少一种成分组成的固体化合物或混合合物。
4.根据权利要求1所述的一种燃烧尾气氮氧化物吸附剂的再生工艺，其特征在于所述的氮氧化物吸附剂为由金属铁、钴、锰、铜、铈或锆的氧化物的至少一种为活性成分的吸附剂。
5.根据权利要求1所述的一种燃烧尾气氮氧化物吸附剂的再生工艺，其特征在于所述的再生气流为内燃机燃烧后尾气，或为惰性气体氮气、氩气和二氧化碳。
6.根据权利要求1所述的一种燃烧尾气氮氧化物吸附剂的再生工艺，其特征在于所述的再生气流中含还原性气体氢气、氨、甲烷或甲醛。
7.根据权利要求1所述的一种燃烧尾气氮氧化物吸附剂的再生工艺，其特征在于所述的氮氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄立维，
申请(专利权)人：浙江锘兴技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。