PL183015B1 - Jednostka katalityczna - Google Patents

Abstract

I JE D N O STK A K A TA LITY C Z N A , Z A W IE R A JA C A O B U D O W E M A JA C A W LOT I W Y LOT W Y - Z N A C Z A JA C E K IE N IN E K P RZ E P LY W U G A Z U P O M IE D Z Y N IM I J A K O K IERU N EK O SIO W Y I SCIA N K I B O C Z N E R O Z C IA G A JA C E S IE P O M IE D Z Y N IM I, O R A Z W IE LE P LY TO W Y CH E LE - M E N TÓ W K A TA LITY C Z N Y C H U M IE SZ C Z O N Y C H W O B U D O W IE P O M IE D Z Y W LOTEM I W Y LO TE M , N A K A Z D Y M Z K TÓ RY CH O S A D Z O N Y JE S T M A TE R IA L K A TA LITY C Z N Y I K TÓ RE M A JA R O W N O LE G LE Z E B R A R O Z M IE S Z C Z O N E W O D STE P A C H W Z D LU Z JE D N E G O ICH W Y - M IARU I P LA SK IE O D C IN K I O D D Z IE LA JA C E TE Z E B R A , Z N A M IE N N A TY M , Z E W IE LE P LY TO - W Y CH E LEM E N TÓ W K A TA LITY C Z N Y C H STA N O W I W IE LE P IE RW SZ Y CH P LY TO W Y CH E LEM E N TÓ W K A TA LITY C Z N Y C H (1 ) Z O SA D Z O N Y M M A TE R IA LE M K ATA LITY CZN Y M M A JA C Y C H RÓ W N O LE G LE P IE RW SZE ZE B RA (2 ) RO Z M IESZ C Z O N E W OD STEP ACH W ZDLUZ JE D N E G O ICH W Y M IARU I P LA SK IE O D CIN K I (3 ) O D D Z IE LA JA C E TE P IE RW SZ E ZEBRA (2 ), PRZY CZYM P IE RW SZE Z E B R A (2 ) S A N ACH YLO N E P O D P IERW SZY M K ATEM 0 W ZGLEDEM KIERUNKU O SIO W EGO I W IELE DRUGICH PLYTOW YCH ELEM EN TÓW KATALITYCZNYCH (1 ) ULOZONYCH W STOS NAPRZEM IENNIE Z PIERW SZYM I PLYTOW YM I ELEM ENTAM I KATALITYCZNYM I (1) 12 JE D N O S TK A K A TA LITY C Z N A Z A W IE R A JA C A O B U D O W E M A JA C A W LOT I W Y LO T, W Y Z N A C Z A JA C E K IE RU N E K P RZ E P LY W U G A Z U P O M IE D Z Y M M I JA K O K IERU N EK O SIO W Y I SCIA N K I B O C Z N E R O Z C IA G A JA C E S IE P O M IE D Z Y M IN I, O R A Z W IE LE P LY TO W YCH E LE - M EN TÓW K A TA LITY C Z N Y C H U M IE SZ C Z O N Y C H W O B U D O W IE P O M IE D Z Y W LOTEM I W Y - LO TE M . PRZY C Z Y M N A K A Z D Y M Z P LY TO W Y C H E LE M E N TÓ W K A TA LITY CZ N Y C H O SA D Z O N Y JE S T M ATE RIAL K A TA LITY C Z N Y I M A JA O N E RO W N O LEG LE ZE B RA RO ZM IESZCZO N E W O D STE- PACH W ZD LU Z JE D N E G O ICH W Y M IARU I P LASK IE ODCINKI O D D Z IE LA JA CE TE ZEBRA, Z N A M IE N - N A TY M , ZE W IELE P LY TOW YCH ELEM EN TÓ W K ATALITYCZN YCH STAN O W IA PERFOROW ANE PLYTOW E ELEM ENTY K ATALITY CZN E (1 , 1') U M IE SZCZO N E W O BU D OW IE 4 2 JE D N O S TK A K A TA LITY C Z N A Z A W IE R A JA C A O B U D O W E M A JA C A W LOT I W Y LO T W Y - Z N A C Z A JA C E K IE R U N E K P R Z E P LY W U G A Z U P O M IE D Z Y N IM I J A K O K IE R U N EK O S IO W Y I S C IA N K I B O C Z N E R O Z C IA G A JA C E S IE P O M IE D Z Y N IM I, O R A Z W IE LE P LY TO W Y C H E LE - M E N TÓ W K A TA LITY C Z N Y C H U LO Z O N Y C H W S T O S W O B U D O W IE P O M IE D Z Y W LO TE M I W Y LO TE M , P RZ Y C Z Y M N A K A Z D Y M Z P LY TO W Y C H E LE M E N TÓ W K A TA LITY C Z N Y C H O S A D Z O N Y J E S T M A TE R IA L K A T A LIT Y C Z N Y I M A JA O N E R O W N O LE G LE Z E B R A FIG. 1 (51) INTCL7 B01D 53/74 B01J 35/02 PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest jednostka katalityczna.

Chodzi tu zwłaszcza o jednostką katalityczną do oczyszczania gazu, a bardziej szczegółowo jednostkę katalityczną wykorzystującą płytowo ukształtowane elementy katalityczne do skutecznego redukowania tlenków azotu (określanych tu następnie jako „NO_X”) amoniakiem (NH₃).

NO_X zawarte w gazie wylotowym usuwanym przez elektrownie, zakłady przemysłowe, samochody i tym podobne jest substancją powodującą smog fotochemiczny i kwaśny deszcz. Metoda denitracji gazu wylotowego wykorzystująca NH₃ jako czynnik redukujący do selektywnej redukcji katalitycznej jest powszechnie stosowana jako skuteczna metoda denitracji, głównie w elektrowniach cieplnych. Jako składnik aktywny stosuje się katalizator tlenku tytanu (TiO₂) zawierający wanad (V), molibden (Mo) lub wolfram (W). Wysoce aktywny jest zwłaszcza katalizator zawierający wanad (V), trudny do zniszczenia przez zanieczyszczenia zawarte w gazach wylotowych i skuteczny nawet w niskich temperaturach. Tak więc taki katalizator jest najpowszechniej stosowanym obecnie katalizatorem denitracyjnym japoński opis zgłoszeniowy (JP-A nr 50-128681).

Na ogół elementy katalityczne sąuformowane w kształcie plastra miodu lub płyty. Opracowano różne metody wytwarzania elementów katalitycznych. Dobrze znaną płaską płytę katalityczną tworzy się przez pokrywanie i platerowanie podstawowego członu siatkowego utworzonego przez obróbkę cienkiej blachy metalowej uzyskując siatkę metalową i rozpylanie aluminium, nad ta siatka metalową tkaniny tekstylne lub włókniny katalizatorem. Tę płaską płytę katalityczną obrabia się w celu uzyskania płytowego elementu katalitycznego mającego żebra o falistym przekroju poprzecznym i płaskie odcinki o naprzemiennym rozmieszczeniu. Takie liczne elementy katalityczne układa się w warstwy w obudowie tak, że żebra rozciągająw tym samym kierunku tworząc jednostkę katalityczną] apońskie opisy zgłoszeniowe (JP-A nr 54-79188 i JPO nr zgłoszenia 63-324676). Ponieważ ta znanajednostka katalityczna powoduje stosunkowo mały spadek ciśnienia i nie zatyka się łatwo sadząi pyłami węglowymi, tę jednostkę katalityczną wykorzystuje się powszechnie w urządzeniach denitracyjnych do denitracji gazów wylotowych z kotłów elektrowni cieplnych.

Liczba instalacji do wytwarznia mocy wyposażonych w turbiny gazowe lub kombinacje turbin gazowych i kotłów do odzyskiwania odpadowego ciepła rośnie progresywnie w ostatnich latach, aby sprostać szczytowemu zapotrzebowaniu na moc w lecie. Większość takich instalacji do wytwarzania mocy rozlokowana jest na przedmieściach miast i urządzenie do przetwarzania gazu wylotowego musi być z punktu widzenia warunków środowiska i kontroli zanieczyszczeń wysoce skuteczne i zajmujące mało miejsca. W takich warunkach metoda skutecznego reduko

183 015 wania zawartości NO_X w gazach wylotowych proponowana w japońskim opisie zgłoszeniowym JP-A nr 55 152552 wykorzystuje jednostkę katalityczną zbudowana przez ułożenie elementów katalitycznych tak, że odpowiednie żebra sąsiednich elementów katalitycznych przebiegają wzajemnie prostopadle, i umieszcza jednostkę katalityczną z żebrami naprzemiennych elementów katalitycznych prostopadle do kierunku przepływu gazu i z żebrami prostopadłych elementów katalitycznych przebiegającymi równolegle do kierunku przepływu gazu.

Jednostkę katalityczną zaproponowaną w opisie patentowym JP-Y ₂ nr 52-6673 utworzono przez obróbkę siatek metalowych lub blach metalowych uzyskując pofałdowane blachy mające następujące po sobie grzbiety o falistym przekroju poprzecznym i nie mające żadnego płaskiego odcinka, tworząc strukturę nośną przez nałożenie pofałdowanych blach tak, że odpowiednie grzbiety sąsiednich pofałdowanych blach ciągną się wzajemnie poprzecznie, a katalizator jest osadzony na strukturze nośnej uzupełniając jednostkę katalityczną. Jednostka katalityczna według tego opisu wymaga następujących ulepszeń, aby uzyskać urządzenie po przetwarzaniu gazu wylotowego, wysoce skuteczne i o niewielkich wymiarach. Polega ono na tym, że niektóre kanały gazowe określone przez elementy katalityczne ułożone są tak, że żebra ciągną się równolegle do kierunku przepływu gazu. Jednostki katalityczne tego typu powodują bardzo mały spadek ciśnienia, a urządzenie do przetwarzania gazu wylotowego wykorzystujące jednostkę katalityczną tego typu wymaga do działania mocy. Jednakże, ponieważ strumień gazu w kanałach gazowych takiej jednostki katalitycznej nie jest bardzo burzliwy i odległość przemieszczania się składników gazu w kanałach gazowych jest mała, szybkość reakcji katalitycznej (całkowita szybkość reakcji) jest mała i katalizator nie jest zdolny do wykazania w pełni swojej aktywności.

Gdy jednostkę katalityczną utworzy się przez takie ułożenie elementów katalitycznych, że żebra ciągną się równolegle do kierunku przepływu gazu, sztywność jednostki katalitycznej względem kierunku ciągnięcia się żeber (kierunek wzdłużny) jest bardzo duża, podczas gdy ta sztywność względem kierunku prostopadłego do kierunku wzdłużnego jest mała. Tak więc istniej ą pewne niewielkie różnice szerokości pomiędzy kanałem gazowym w kierunku wzdłużnym żeber i prostopadłym do niego.

W jednostce katalitycznej, w której odpowiednie żebra sąsiednich elementów katalitycznych są wzajemnie prostopadłe, żebra ciągnące się prostopadle do kierunku przepływu gazu wywierają silny wpływ zakłócający, ułatwiając składnikom gaz ulegnie reakcji katalitycznej. Jednakże żebra te działająjak bariery w stosunku do strumienia gazu powodując duży spadek ciśnienia.

Niski stopień swobody zmiennego spadku ciągu oraz wydajność są problemem jednostki katalitycznej tego typu. Ponieważ taka jednostka katalityczna] est zbudowana przez naprzemienne ułożenie elementów katalitycznych tego samego kształtu, stopień udostępnienia jednostki katalitycznej nie zmienia się i dlatego spadek ciągu nie obniża się znacząco, nawet jeśli rozstaw żeber (odległość między sąsiednimi żebrami) zmienia się. Ponadto, ponieważ długość elementów katalitycznych musi być równa wymiarowi czoła jednostki katalitycznej, trudno jest zmieniać dowolnie długość tych elementów katalitycznych. Oczywiście można naprzemiennie ułożyć dwa rodzaje elementów katalitycznych o różnych kształtach, np. elementy o różnym rozstawie żeber, ale takie dwa rodzaje elementów katalitycznych wymagają skomplikowanych procesów wytwarzania, pociągających wzrost kosztów wytwarzania.

W jednostce katalitycznej rozstaw żeber, który wpływ znacznie na wpływ katalizatora na szybkość reakcji i spadek ciśnienia, jest ważnym czynnikiem. Chociaż żebra są rozmieszczone w równym rozstawie, odległość pomiędzy końcem wlotowym jednostki katalitycznej i pierwszym żebrem i odległość pomiędzy ostatnim żebrem, a końcem wylotowym jednostki katalitycznej względem kierunku przepływu gazu nie są szczegółowo określone. Ponieważ taj ednostka katalityczna jest zbudowana przez ułożenie elementów katalitycznych o danej długości uzyskanych przez cięcie ciągłej blachy katalitycznej mającej żebra o danym rozstawie odległości i przy określonych odstępach, w niektórych przypadkach odległość pomiędzy końcem jednostki katalitycznej, a pierwszym żebrem rośnie, gdy wzrasta ilość katalizatora koniecznego do reakcji katalitycznej, to jest gdy wzrośnie długość elementów katalitycznych. W wyniku tego płaskie

183 015 odcinki zaginająsię i trudno jest utworzyć jednolite kanały przepływu i jest możliwe, że końcowy odcinek elementu katalitycznego zagina się blokując kanał gazu, obniżając wydajność jednostki katalitycznej w związku ze wzrostem oporów ciągu i niezrównoważenia przepływów gazu.

Jeśli jednostka katalityczna jest skonstruowana tak, że pofałdowane elementy katalityczne jednostki katalitycznej nie majążadnych odcinków płaskich. Wówczas gdy wysokość żeber jest zasadniczo równa wysokości żeber elementów katalitycznych z płaskimi odcinkami pomiędzy żebrami, żebra sąsiednich pofałdowanych elementów katalitycznych stykają się w bardzo wielu punktach. Tak więc, gdy strumień gazu płynie przez odcinek sześciennej jednostki katalitycznej, liczne punkty zetknięcia żeber powodują opór ciągu w stosunku do strumienia gazu, podnosząc spadek ciśnienia.

W związku z tym zadaniem niniejszego wynalazku jest rozwiązanie problemów występujących w stanie techniki i dostarczenie jednostki katalitycznej zdolnej do podwyższenia burzliwości gazu, który ma być przetwarzany w kanałach gazu, tłumiąc przez to tworzenie się warstw laminamych i dalsza poprawa wydajności katalitycznej.

Drugim zadaniem niniejszego wynalazku jest zapewnienie jednostki katalitycznej zdolnej spowodować, aby przetwarzany gaz dyfiindował w sposób zadawalający przez powierzchnie katalityczne nie powodując wzrostu spadku ciśnienia i podnosząc wydajność katalizatora.

Kolejnym celem wynalazku jest opracowanie jednostki katalitycznej zdolnej podwyższy wydajność katalizatora przez dalsze wyrównywanie rozkładu prędkości przepływu gazu, który ma być przetwarzany, nie powodując spadku ciśnienia w strumieniu gazu.

Ogólnie reakcję pomiędzy strumieniem gazu płynącym przez rurę, a katalizatorem naniesionym na ściankę tej rury wyraża się przez:

1/K= 1/Kr+ 1/Kf gdzie Kjest stałą całkowitej prędkości reakcji katalitycznej, Kr jest stałą prędkości reakcji na jednostkę reakcji na jednostkę pola powierzchni, a Kf jest warstwowym współczynnikiem przenikania masy dla gazu, który określa łatwość dy fuzj i gazu przez powierzchnie katalityczne.

Jak wynika ze wzoru, wydajność katalityczną katalizatora można poprawić przez podwyższenie współczynnika warstwowego przenikania masy gazu.

Niniejszy wynalazek przeznaczony jest do rozwiązania problemu podwyższenia wydajności katalizatora przez poprawę dyfuzji gazu poprzez powierzchnię powierzchni katalitycznych w możliwie najwyższym stopniu bez podwyższania spadku ciśnienia gazu, który płynie przez jednostkę katalityczną.

Jednostka katalityczna, zawierająca obudowę mającą wlot i wylot wyznaczające kierunek przepływu gazu pomiędzy nimi jako kierunek osiowy i ścianki boczne rozciągające się pomiędzy nimi, oraz wiele płytowych elementów katalitycznych umieszczonych w obudowie pomiędzy wlotem i wylotem, na każdym z których osadzony jest materiał katalityczny i które mająrównoległe żebra rozmieszczone w odstępach wzdłuż jednego ich wymiaru i płaskie odcinki oddzielające te żebra, odznacza się według wynalazku tym, że wiele płytowych elementów katalitycznych stanowi wiele pierwszych płytowych elementów katalitycznych z osadzonym materiałem katalitycznym mających równoległe pierwsze żebra rozmieszczone w odstępach wzdłuż jednego ich wymiaru i płaskie odcinki oddzielające te pierwsze żebra, przy czym pierwsze żebra są nachylone pod pierwszym kątem względem kierunku osiowego i wiele drugich płytowych elementów katalitycznych ułożonych w stos naprzemiennie z pierwszymi płytowymi elementami katalitycznymi, z osadzonym materiałem katalitycznym i mających równoległe drugie żebra rozmieszczone w odstępach wzdłuż jednego ich wymiaru i płaskie odcinki oddzielające te drugie żebra, przy czym drugie żebra są nachylone pod drugim kątem, różnym od kąta pierwszego, względem kierunku osiowego, i płaskie odcinki wyznaczająprzeciwległe powierzchnie każdego płytowego elementu katalitycznego, z których każdy ma grzbiety utworzone przez żebra i wystające z obu przeciwległych powierzchni, zaś sąsiadujące ze sobą płytowe elementy katalityczne w stosie stykają się ich odpowiednimi grzbietami oraz co najmniej jeden spośród kątów pierwszego i drugiego jest większy niż 0° i mniejszy niź 90°.

183 015

Korzystnie pierwsze i drugie płytowe elementy katalityczne są takie same, a przeciwległe strony drugich elementów płytowych są odwrócone względem przeciwległych stron pierwszych elementów płytowych.

Korzystnie pierwszy kąt wynosi 0°, a więc pierwsze żebra przebiegają równolegle do kierunku osiowego i kierunku przepływu gazu, a drugi, kąt jest większy niż 0°, a mniejszy niż 90°.

Korzystnie pierwszy kąt nachylenia jest większy niż 30°, a mniejszy niż 60°.

Korzystnie każdy z płytowych elementów katalitycznych ma dwa rodzaje żeber o różnej wysokości.

Korzystnie pierwsze płytowe elementy katalityczne mają dwa rodzaje żeber o różnej wysokości, a drugie płytowe elementy katalityczne maja żebra o tej samej wysokości.

Korzystnie pierwsze żebra tworzą grzbiety wystające dalej z przeciwległych powierzchni niż grzbiety utworzone przez drugie żebra.

Korzystnie żebra płytowych elementów katalitycznych mają w przekroju kształt litery S, kształt zygzaka lub wypukłego reliefu.

Korzystnie materiał katalityczny osadzony na pierwszych i drugich płytowych elementach katalitycznych jest katalizatorem denitrującym.

Korzystnie każdy z płytowych elementów katalitycznych maj edno żebro dłuższe niż pozostałe żebra, przy czym przeciwne końce tego dłuższego żebra każdego elementu katalitycznego stykająsię ze ściankami bocznymi odpowiednio w pobliżu końca wlotowego i wylotowego obudowy.

Jednostka katalityczna, zawierająca obudowę mającą wlot i wylot wyznaczające kierunek przepływu gazupomiędzy nimijako kierunek osiowy i ścianki boczne rozciągające siępomiędzy nimi, oraz wiele płytowych elementów katalitycznych umieszczonych w obudowie pomiędzy wlotem i wylotem, na każdym z których osadzony jest materiał katalityczny i które mająrównoległe żebra rozmieszczone w odstępach wzdłuż jednego ich wymiaru i płaskie odcinki oddzielające te żebra, charakteryzuje się według wynalazku tym, że wiele płytowych elementów katalitycznych stanowi wiele pierwszych płytowych elementów katalitycznych z osadzonym materiałem katalitycznym mających równoległe pierwsze żebra rozmieszczone w odstępach wzdłuż jednego ich wymiaru i płaskie odcinki oddzielające te pierwsze żebra, przy czym pierwsze żebra są nachylone pod pierwszym kątem względem kierunku osiowego i wiele drugich płytowych elementów katalitycznych ułożonych w stos naprzemiennie z pierwszymi płytowymi elementami katalitycznymi, z osadzonym materiałem katalitycznym i mających równoległe drugie żebra rozmieszczone w odstępach wzdłuż jednego ich wymiaru i płaskie odcinki oddzielające te drugie żebra, przy czym drugie żebra są nachylone pod drugim kątem, różnym od kąta pierwszego, względem kierunku osiowego, i płaskie odcinki wyznaczają przeciwległe powierzchnie każdego płytowego elementu katalitycznego, z których każdy ma grzbiety utworzone przez żebra i wystające z obu przeciwległych powierzchni, zaś sąsiadujące ze sobą płytowe elementy katalityczne w stosie stykają się ich odpowiednimi grzbietami oraz co najmniej jeden spośród kątów pierwszego i drugiego jest większy niż 0° i mniejszy niż 90°, oraz wiele trzecich płytowych elementów katalitycznych, mających trzecie żebra ułożone równolegle do kierunku osiowego i do kierunku przepływu gazu, przy czym trzecie płytowe elementy katalityczne są umieszczone pomiędzy sąsiadującymi ze sobą pierwszymi i drugimi płytowymi elementami katalitycznymi oraz zawiera wiele czwartych płytowych elementów katalitycznych, które są takie same jak trzecie płytowe elementy katalityczne i odwrócone względem nich oraz umieszczone naprzemiennie w stosie w zetknięciu albo z pierwszym albo z drugim płytowym elementem katalitycznym.

Jednostka katalityczna, zawierająca obudowę mającą wlot i wylot wyznaczające kierunek przepływu gazu pomiędzy nimijako kierunek osiowy i ścianki boczne rozciągające się pomiędzy nimi, oraz wiele płytowych elementów katalitycznych umieszczonych w obudowie pomiędzy wlotem i wylotem, przy czym na każdym z płytowych elementów katalitycznych osadzony jest materiał katalityczny i mają one równoległe żebra rozmieszczone w odstępach wzdłuż jednego ich wymiaru i płaskie odcinki oddzielające te żebra, odznacza się tym, że wiele płytowych ele

183 015 mentów katalitycznych stanowią perforowane płytowe elementy katalityczne w obudowie pomiędzy wlotem a wylotem i ułożone w stos, na których jest osadzony materiał katalityczny i które mają równoległe żebra rozmieszczone w odstępach wzdłuż jednego ich wymiaru i płaskie odcinki oddzielające te żebra, przy czym każdy z perforowanych płytowych elementów katalitycznych ma wiele otwartych otworów.

Korzystnie płaskie odcinki tworzą przeciwległe powierzchnie każdego z perforowanych elementów płytowych, z których każdy ma utworzone przez żebra i wystające z obu jego przeciwległych powierzchni grzbiety, przy czym sąsiadujące ze sobą w stosie perforowane płytowe elementy katalityczne stykają się ich odpowiednimi grzbietami.

Korzystnie każdy z perforowanych elementów katalitycznych ma dodatkowo wiele otworów zatkanych materiałem katalitycznym.

Korzystnie płytowe elementy katalityczne mają otwory w ich płaskich odcinkach zatkane materiałem katalitycznym, a otwory w żebrach otwarte.

Korzystnie perforowane płytowe elementy katalityczne maja otwory w ich płaskich odcinkach otwarte, a otwory w żebrach zatkane materiałem katalitycznym.

Korzystnie sąsiednie w stosie płytowe elementy katalityczne stykają się odpowiednimi żebrami, przy czym kat zetknięcia się odpowiednich żeber sąsiednich elementów katalitycznych wynosi 90°.

Korzystnie wiele perforowanych płytowych elementów katalitycznych stanowi pierwszy zestaw płytowych elementów katalitycznych i drugi zestaw płytowych elementów katalitycznych, przy czym płytowe elementy katalityczne drugiego zestawu są ułożone pod katem 90° względem kierunku osiowego.

Korzystnie przeciwległe końce każdego elementu katalitycznego drugiego zestawu, przechodzące poprzecznie odpowiednio przez wlot i wylot są oddalone o odległość L od środka najbliżej położonego żebra, przy czym L 8T, gdzie T jest odstępem pomiędzy płaskimi odcinkami sąsiednich płytowych elementów katalitycznych.

Korzystnie wiele perforowanych płytowych elementów katalitycznych zawiera pierwsze płytowe elementy katalityczne mające pierwsze żebra nachylone pod pierwszym kątem względem kierunku osiowego i drugie płytowe elementy katalityczne mające drugie żebra nachylone pod drugim kątem, różnym od pierwszego kąta względem kierunku osiowego, przy czym co najmniej jeden spośród kątów pierwszego i drugiego jest większy niż 0°, a mniejszy niż 90°.

Korzystnie każdy z perforowanych płytowych elementów katalitycznych ma dwa rodzaje żeber o różnych wysokościach.

Korzystnie perforowane elementy katalityczne zawierają pierwsze perforowane płytowe elementy katalityczne, mające dwa rodzaje żeber o różnej wysokości, i drugie perforowane płytowe elementy katalityczne, mające zebra o jednakowej wysokości, przy czym te pierwsze i te drugie perforowane płytowe elementy katalityczne są ułożone naprzemiennie.

Korzystnie wiele elementów katalitycznych zawiera pierwsze perforowane płytowe elementy katalityczne, mające żebra o pierwszej wysokości i drugie perforowane elementy katalityczne, mające żebra o drugiej wysokości, mniejszej od pierwszej wysokości, przy czym pierwsze i drugie perforowane płytowe elementy katalityczne są ułożone naprzemiennie.

Korzystnie przekrój żeber ma kształt litery S, kształt zygzaka lub kształt wypukłego reliefu.

Korzystnie perforowane płytowe elementy katalityczne są metalowymi siatkami.

Korzystnie materiał katalityczny osadzony na perforowanych płytowych elementach katalitycznych jest katalizatorem denitrującym.

Jednostka katalityczna, zawierająca obudowę mającą wlot i wylot wyznaczające kierunek przepływu gazu pomiędzy nimi jako kierunek osiowy i ścianki boczne rozciągające się pomiędzy nimi, oraz wiele płytowych elementów katalitycznych umieszczonych w obudowie pomiędzy wlotem i wylotem, przy czym na każdym z płytowych elementów katalitycznych osadzony jest materiał katalityczny i mają one równoległe żebra rozmieszczone w odstępach wzdłuż jednego ich wymiaru i płaskie odcinki oddzielające te żebra, odznacza się według wynalazku tym, że płytowe elementy katalityczne stanowi wiele pierwszych perforowanych płytowych elementów

183 015 katalitycznych i wiele drugich perforowanych płytowych elementów katalitycznych, przy czym każdy z pierwszych płytowych elementów katalitycznych ma równoległe pierwsze żebra rozmieszczone w odstępach wzdłuż jednego ich wymiaru i płaskie odcinki oddzielające te pierwsze żebra, oraz te pierwsze perforowane płytowe elementy katalityczne mają otwory, z których co najmniej część jest otwarta, zaś drugie perforowane płytowe elementy katalityczne są ułożone w stos w obudowie naprzemiennie z pierwszymi perforowanymi płytowymi elementami katalitycznymi i na każdym z drugich płytowych elementów katalitycznych jest osadzony materiał katalityczny oraz ma on równoległe drugie żebra rozmieszczone w odstępach wzdłuż jednego ich wymiaru i płaskie odcinki oddzielające te drugie żebra, oraz te drugie perforowane płytowe elementy katalityczne mają otwory, które są wszystkie zatkane materiałem katalitycznym.

Korzystnie płaskie odcinki tworzą przeciwległe powierzchnie każdego z perforowanych elementów płytowych, których każdy ma utworzone przez żebra i wystające z obu jego przeciwległych powierzchni grzbiety, przy czym sąsiadujące ze sobą w stosie perforowane płytowe elementy katalityczne stykają się ich odpowiednimi grzbietami. Korzystnie pierwsze perforowane płytowe elementy katalityczne mająotwory w ich płaskich odcinkach zatkane materiałem katalitycznym, a otwory w żebrach otwarte.

Korzystnie pierwsze perforowane płytowe elementy katalityczne mają otwory w ich płaskich odcinkach otwarte, a otwory w żebrach zatkane materiałem katalitycznym.

Korzystnie sąsiednie w stosie płytowe elementy katalityczne stykają się odpowiednimi żebrami, przy czym kąt zetknięcia się odpowiednich żeber sąsiednich elementów katalitycznych wynosi 90°.

Korzystnie żebra pierwszych płytowych elementów katalitycznych albo żebra drugich perforowanych płytowych elementów katalitycznych są ułożone pod kątem 90° względem kierunku osiowego.

Korzystnie przeciwległe końce płytowych elementów katalitycznych są ułożone pod kątem 90° względem kierunku osiowego, końce każdego elementu katalitycznego drugiego zestawu przechodzące poprzecznie odpowiednio przez wlot i wylot są oddalone o odległość L od środka najbliżej położonego żebra, przy czym L 8T, gdzie T jest odstępem pomiędzy płaskimi odcinkami sąsiednich płytowych elementów katalitycznych.

Korzystnie wiele perforowanych płytowych elementów katalitycznych zawiera pierwsze płytowe elementy katalityczne mające pierwsze żebra nachylone pod pierwszym kątem względem kierunku osiowego i drugie płytowe elementy katalityczne mające drugie żebra nachylone pod drugim kątem, różnym od pierwszego kąta względem kierunku osiowego, przy czym co najmniej jeden spośród kątów pierwszego i drugiego jest większy niż 0°, a mniejszy niż 90°.

Korzystnie pierwsze i drugie płytowe elementy katalityczne są takie same, a przeciwległe strony drugich płytowych elementów katalitycznych są odwrócone względem przeciwległych stron pierwszych płytowych elementów katalitycznych.

Korzystnie każdy z perforowanych płytowych elementów katalitycznych ma dwa rodzaje żeber o różnych wysokościach.

Korzystnie perforowane elementy katalityczne zawierają pierwsze perforowane płytowe elementy katalityczne, mające dwa rodzaje żeber o różnej wysokości, i drugie perforowane płytowe elementy katalityczne, mające żebra o jednakowej wysokości, przy czym te pierwsze i te drugie perforowane płytowe elementy katalityczne są ułożone naprzemiennie. Korzystnie wiele elementów katalitycznych zawiera pierwsze perforowane płytowe elementy katalityczne, mające żebra o pierwszej wysokości i drugie perforowane płytowe elementy katalityczne, mające żebra o drugie wysokości, nie mniejszej od pierwszej wysokości, przy czym pierwsze i drugie perforowane płytowe elementy katalityczne są ułożone naprzemiennie.

Korzystnie przekrój żeber ma kształt litery S, kształt zygzaka lub kształt wypukłego reliefu. Korzystnie perforowane płytowe elementy katalityczne są metalowymi siatkami.

Korzystnie materiał katalityczny osadzony na płytowych elementach katalitycznych jest katalizatorem denitrującym.

183 015

Jednostka katalityczna, zawierająca obudowę mającą wlot i wylot wyznaczające kierunek przepływu gazu pomiędzy nimi jako kierunek osiowy i ścianki boczne rozciągające się pomiędzy nimi, oraz wiele płytowych elementów katalitycznych ułożonych w stos w obudowie pomiędzy wlotem i wylotem, przy czym na każdym z płytowych elementów katalitycznych osadzony jest materiał katalityczny i mają one równoległe żebra rozmieszczone w odstępach wzdłuż jednego ich wymiaru i płaskie odcinki oddzielające te żebra, odznacza się tym, że sąsiednie w stosie płytowe elementy katalityczne stykają się odpowiednimi żebrami, przy czym kąt zetknięcia się odpowiednich żeber sąsiednich elementów katalitycznych wynosi 90° i żebra w co najmniej jednych płytowych elementach katalitycznych są ułożone pod kątem 90° względem kierunku osiowego oraz przeciwległe końce co najmniej jednego płytowego elementu katalitycznego, przechodzące poprzecznie odpowiednio przez wlot i wylot, są oddalone o odległość L od środka najbliżej położonego żebra, przy czym L 8T, gdzie T jest odstępem pomiędzy płaskimi odcinkami sąsiednich płytowych elementów katalitycznych.

Korzystnie każdy z płytowych elementów katalitycznych ma dwa rodzaje żeber o różnych wysokościach.

Korzystnie płytowe elementy katalityczne zawierają pierwsze płytowe elementy katalityczne, mające dwa rodzaje żeber o różnej wysokości, i drugie płytowe elementy katalityczne, mające żebra o jednakowej wysokości, przy czym te pierwsze i te drugie perforowane płytowe elementy katalityczne są ułożone naprzemiennie.

Korzystnie wiele elementów katalitycznych zawiera płytowe elementy katalityczne, mające żebra o pierwszej wysokości i drugie płytowe elementy katalityczne, mające żebra o drugiej wysokości, mniejszej od pierwszej wysokości, przy czym pierwsze i drugie płytowe elementy katalityczne są ułożone naprzemiennie.

Korzystnie przekrój żeber ma kształt litery S, kształt zygzaka lub kształt wypukłego reliefu.

Korzystnie materiał katalityczny osadzony na perforowanych płytowych elementach katalitycznych jest katalizatorem denitrującym.

Jednostka katalityczna, zawierająca obudowę mającą wlot i wylot wyznaczające kierunek przepływu gazu pomiędzy nimi jako kierunek osiowy i ścianki boczne rozciągające się pomiędzy nimi, oraz wiele płytowych elementów katalitycznych ułożonych w stos w obudowie pomiędzy wlotem i wylotem, przy czym na każdym z płytowych elementów katalitycznych osadzony jest materiał katalityczny i mają one równoległe żebra rozmieszczone w odstępach wzdłuż jednego ich wymiaru i płaskie odcinki oddzielające te żebra, charakteryzuje się według wynalazku tym, że sąsiednie w stosie płytowe elementy katalityczne stykają się odpowiednimi żebrami, przy czym kąt zetknięcia się odpowiednich żeber sąsiednich elementów katalitycznych wynosi 90° i żebra w co najmniej jednych płytowych elementach katalitycznych są ułożone pod kątem 90° względem kierunku osiowego oraz przeciwległe końce co najmniej jednego płytowego elementu katalitycznego, przechodzące poprzecznie odpowiednio przez wlot i wylot, są oddalone o odległość L od środka najbliżej położonego żebra, przy czym L 8T, gdzie T jest odstępem pomiędzy płaskimi odcinkami sąsiednich płytowych elementów katalitycznych katalitycznych, oraz żebra (2) każdego z elementów katalitycznych są ułożone z podziałkąP równą odstępom wyznaczonym przez równy podział odległości pomiędzy żebrami najbliższymi tym przeciwległym końcom, przy czym podziałka P wynosi dziesięć do dwudziestu trzech krotności T.

Korzystnie każdy z płytowych elementów katalitycznych ma dwa rodzaje żeber o różnych wysokościach.

Korzystnie płytowe elementy katalityczne zawierająpierwsze płytowe elementy katalityczne, mające dwa rodzaje żeber o różnej wysokości, i drugie płytowe elementy katalityczne, mające żebra o jednakowej wysokości, przy czym te pierwsze i te drugie perforowane płytowe elementy katalityczne są ułożone naprzemiennie.

Korzystnie wiele elementów katalitycznych zawiera pierwsze płytowe elementy katalityczne, mające żebra o pierwszej wysokości i drugie płytowe elementy katalityczne, mające żebra o drugiej wysokości, mniejszej od pierwszej wysokości, przy czym pierwsze i drugie płytowe elementy katalityczne są ułożone naprzemiennie.

183 015

Korzystnie przekrój żeber ma kształt litery S, kształt zygzaka lub kształt wypukłego reliefu.

Korzystnie materiał katalityczny osadzony na perforowanych płytowych elementach katalitycznych jest katalizatorem denitrującym.

Poniżej jest opisana jednostka katalityczna posiadająca elementy katalityczne według niniejszego wynalazku mające żebra, które to żebra są rozmieszczone pod kątem większym niż 0°, a mniejszym niż 90° do kierunku przepływu gazu.

Zostanie opisany sposób ułożenia w stos składowego elementu katalitycznego posiadającego wyżej wymienione ukośne żebra.

Przedmiot wynalazku jest bliżej objaśniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia fragmentaryczny rzut perspektywiczny jednostki katalitycznej według niniejszego wynalazku, fig. 2 - rzut perspektywiczny elementu katalitycznego i według niniejszego wynalazku, fig. 3(a), 3(b), 3(c), 3(d) i 3(e) - przekroje elementów katalitycznych mające żebra i wykorzystane w niniejszym wynalazku, fig. 4 - przekrój elementu katalitycznego wykorzystanego w niniejszym wynalazku, fig. 5 - rzut perspektywiczny elementu katalitycznego według niniejszego wynalazku, fig. 6(a), 6(b), 6(c) i 6(d) - schematyczne widoki z góry, pomocne w wyjaśnieniu sposobów ułożenia elementów katalitycznych wykorzystanych w niniejszym wynalazku, fig. 7 - typowy widok ilustrujący przepływ gazu w jednostce katalitycznej, pomocny w wyjaśnieniu działania niniejszego wynalazku, fig. 8(a) i 8(b) - fragmentaryczne rzuty perspektywiczne jednostki katalitycznej według niniejszego wynalazku fig. 9 - fragmentaryczny rzut perspektywiczny jednostki katalitycznej według niniejszego wynalazku, fig. 10 wykres przedstawiający zdolność denitracyjną jednostki według przykładu 1 niniejszego wynalazku znormalizowaną przez zdolność denitracyjną jednostki według przykładu porównawczego 1, fig. 11 - wykres przedstawiający spadek ciśnienia spowodowany przez jednostkę według przykładu 1 niniejszego wynalazku znormalizowany przez spadek ciśnienia spowodowany przez jednostkę według przykładu porównawczego 1, fig. 12 - schemat blokowy urządzenia do oczyszczania gazu wylotowego zawierającego dwie jednostki katalityczne według niniejszego wynalazku rozmieszczone kolejno na kanale gazu wylotowego, fig. 13 - schemat blokowy umieszczonego na kanale gazu wylotowego, urządzenia do oczyszczania gazu wylotowego zawierającego jednostkę katalityczną według niniejszego wynalazku i urządzenie denitrujące, które powoduje niski spadek ciśnienia, umieszczone za jednostkę katalityczną fig. 14 - schemat widok z góry jednostki katalitycznej według niniejszego wynalazku umieszczonej na kanale gazu, fig. 15 schematyczny widok z góry jednostki katalitycznej według niniejszego wynalazku, fig. 16 schematyczny rzut z boku przedstawiający przepływ gazu w jednostce katalitycznej według przykładu 8 niniejszego wynalazku, fig. 17 - schematyczny rzut z boku przedstawiający przepływ gazu w jednostce katalitycznej z przykładu 9 niniejszego wynalazku, fig. 18 - schematyczny rzut z boku przedstawiający przepływ gazu w jednostce katalitycznej z przykładu 10 niniejszego wynalazku, fig. 19 - schematyczny widok z boku przedstawiający przepływ gazu w jednostce katalitycznej z przykładu 11 niniejszego wynalazku, fig. 20 - rzut perspektywiczny przedstawiający przepływ gazu w jednostce katalitycznej z przykładu 12 niniejszego wynalazku, fig. 21 - rzut perspektywiczny jednostki katalitycznej z przykładów 14 i 15 niniejszego wynalazku, fig. 22(a) i 22(b) - rzuty perspektywiczne elementów katalitycznych wykorzystanych, odpowiednio, w przykładach 14 i 15 niniejszego wynalazku, fig. 23 - wykres przedstawiający cechy jednostek katalitycznych zawierających elementy katalityczne posiadające żebra o różnych wysokościach, fig. 24 - wykres przedstawiający zależność zdolności katalitycznej jednostek katalitycznych z przykładu 14 niniej szego wynalazku i przykładów porównawczych 7 i 8 od prędkości przepływu, fig. 25 - wykres przedstawiający zależność spadku ciśnienia powodowanego przez jednostki katalityczne z przykładu 14 niniejszego wynalazku i przykładów porównawczych 7 i 8 od prędkości przepływu, fig. 26 - rzut perspektywiczny elementu katalitycznego wykorzystanego w przykładzie 16 niniejszego wynalazku, fig. 27 - rzut perspektywiczny jednostki katalitycznej wykorzystanej w przykładzie 16, fig. 28(a), 28(b), 28(c), 28(d) i 28(e) - rzuty boczne przykładów żeber elementów katalitycznych, do zastosowania w przykładzie 16 niniejszego wynalazku, fig. 29 - fragmentaryczny przekrój elementu katalitycznego, który można zastoso

183 015 wać w przykładzie 16 niniejszego wynalazku, fig. 30 - fragmentaryczny przekrój przedstawiający przepływ gazu w jednostce katalitycznej wykorzystanej w przykładzie 16, fig. 31 - rzut boczny elementu katalitycznego wykorzystanego w przykładach 17-1 do 18-3 niniejszego wynalazku, fig. 32-rzutboczny elementu katalitycznego wykorzystanego w przykładach 17-1 do 18-3 i niniejszego wynalazku, fig. 33 - wykres przedstawiający porównawczo aktywności katalityczne jednostek z przykładów 17-1 i 18-3 oraz tej z dotychczasowego stanu techniki, fig. 34-wykres przedstawiający porównawczo aktywności katalityczne jednostek z przykładów 17-2 i 18-2 i tej z dotychczasowego stanu techniki, fig. 35 - wykres przedstawiający porównawczo aktywności katalitycznejednostek z przykładów 17-3 i 18-3 i tej z dotychczasowego stanu techniki, fig. 36 wykres przedstawiający zależność pomiędzy rozstawem żeber elementu katalitycznego, a spadkiem ciśnienia, fig. 37 - wykres przedstawiający zależność pomiędzy żeber elementu katalitycznego, a spadkiem ciśnienia, fig. 38 - wykres przedstawiający zależność pomiędzy rozstawem żeber elementu katalitycznego, a spadkiem ciśnienia, fig. 39 - wykres przedstawiający zależność pomiędzy całkowitą szybkością reakcji a prędkością przepływu gazu dla jednostek katalitycznych z przykładów 1 i 8 niniejszego wynalazku i przykładu porównawczego 2 oraz w jednostce katalitycznej przedstawionej na fig. 47, fig. 40 - wykres przedstawiający porównawczo zależność pomiędzy spadkiem ciśnienia a prędkością przepływu gazu dla jednostek katalitycznych z przykładów 1 i 8 niniejszego wynalazku i przykładu porównawczego 2 oraz jednostki katalitycznej przedstawionej na fig. 47, fig. 41 - wykres przedstawiający porównawczo dane przedstawiające spadek ciśnienia spowodowany przez jednostki katalityczne z przykładów 1 i 8 niniejszego wynalazku i przykładu porównawczego 2 oraz jednostkę katalitycznąprzedstawioną na fig. 47, przy tej samej zdolności denitracyjnej, fig. 42 - schemat blokowy urządzenia do oczyszczania gazu wylotowego zawierającego urządzenia do katalitycznej denitracji o niskim spadku ciśnienia, fig. 43 - rzut perspektywiczny z boku jednostki katalitycznej z dotychczasowego stanu techniki, fig. 44 - rzut perspektywiczny jednostki katalitycznej z dotychczasowego stanu techniki, fig. 45 - rzut w celu pomocy w wyjaśnieniu problemów w jednostce katalitycznej z fig. 44, fig. 46 widok z góry elementu katalitycznego z dotychczasowego stanu techniki, fig. 47 - rzut perspektywiczny jednostki katalitycznej zbudowanej przez zbudowanej przez ułożenie elementów katalitycznych podobnych do przedstawionych na fig. 46, fig. 48 - fragmentaryczny rzut perspektywiczny jednostki katalitycznej, pomocniczy w wyjaśnieniu problemów z dotychczasowego stanu techniki, fig. 49 - fragmentaryczny rzut perspektywiczny jednostki katalitycznej pomocniczy w wyjaśnieniu problemów z dotychczasowego stanu techniki, fig. 50 - rzut pomocniczy w wyjaśnieniu sposobu ułożenia elementów katalitycznych z dotychczasowego stanu techniki i fig. 51 przedstawia typowy rzut obrazujący przepływ gazu w jednostce katalitycznej zbudowanej przez ułożenie elementów katalitycznych w sposób zlilustrowany na fig. 50.

Na fig. 1 przedstawiono fragmentarycznie jednostkę katalityczną według wynalazku mającą naprzemiennie ułożone pierwsze 1 i drugie 1 elementy katalityczne, posiadające odpowiednio żebra 2, 2'. Pomiędzy żebrami 2 pierwszego elementu katalitycznego 1 znajdują się płaskie odcinki 3. Elementy katalityczne l'utworzone sąz elementów 1 odwróconych spodem do góry.

Figura 2 przedstawia element katalityczny 1 z żebrami 2 równoległymi do krawędzi bocznej elementu katalitycznego, natomiast fig. 3 ukazuje elementy katalityczne 1 według wynalazku z różnie ukształtowanymi żebrami 2, w przekroju.

Na figurze 4 pokazano w przekroju element katalityczny 1; o wysokości żeber 2 rozmieszczonych w rozstawie P wynoszącej h. Przedstawiony na fig. 5 element katalityczny 1 według wynalazku ma żebra 2 rozmieszczone ukośnie względem krawędzi bocznej 1 a tego elementu. Żebra 2 są nachylane do krawędzi bocznej la elementu katalitycznego 1 pod kątem a.

Figura 6(a) do 6(d) przedstawiają jednostki katalityczne zbudowane przez ułożenie elementów katalitycznych zgodnie z niniejszym wynalazkiem, których żebra nachylone sąpod kątem większym niż 0°, a mniejszym niż 90°. W jednostce katalitycznej przedstawionej na fig. 6(a), prostokątne elementy katalityczne 1,1' z których każdy posiada równolegle żebra 2,2' uformowane w określonym rozstawie pomiędzy płaskimi odcinkami 3,3' ciągnące się pod kątem Θ spełniającym nierów

183 015 ność 0° < θ < 90° do określonej krawędzi bocznej la płaskiej prostopadłej płyty elementu katalitycznego 1, i kątem 180 - θ ułożone są w stos z naprzemiennymi elementami katalitycznymi 1' spodem do góry i elementami katalitycznymi 1 pomiędzy poprzednimi elementami katalitycznymi 1 spodem do dołu. W jednostce katalitycznej Γ przedstawionej na fig. 6(b) prostokątne pierwsze płytowe elementy katalityczne 1, z których każdy posiada równoległe pierwsze żebra 2 uformowane w określonym rozstawie pomiędzy płaskimi odcinkami 3 i nachylone pod kątem spełniającym nierówność 0° <θ<90° do określonej krawędzi bocznej la płaskiej prostokątnej płyty, i prostokątne drugie płytowe elementy katalityczne T, z których każdy posiada równoległe drugie żebra 2' uformowane w określonym rozstawie pomiędzy płaskimi odcinkami 3' tak, że ciągną się równolegle do określonej krawędzi bocznej la płaskiej prostokątnej płyty, ułożone są naprzemiennie, przy czym drugie elementy katalityczne Γ leżąpod pierwszymi elementami katalitycznymi 1, co ma miejsce również w jednostkach katalitycznych przedstawionych na fig. 6(c) i 6(d).

W jednostce katalitycznej przedstawionej na fig. 6(c) prostopadłe pierwsze płytowe elementy katalityczne 1, z których każdy posiada równoległe pierwsze żebra 2 uformowane w określonym rozstawie pomiędzy płaskimi odcinkami 3 tak, że ciągną się pod kątem θ spełniającym nierówność 0° <θ<90° do określonej krawędzi bocznej łba płaskiej prostopadłej płyty, i prostokątne drugie płytowe elementy katalityczne T, z których każdy posiada równolegle drugie żebra 2' uformowane w określonym rozstawie pomiędzy płaskimi drugimi odcinkami 3' tak, że ciągną się równolegle do określonej krawędzi bocznej Ib płaskiej prostopadłej płyty, ułożone są naprzemiennie. W jednostce katalitycznej przedstawionej na fig. 6(d) pary prostopadłych elementów katalitycznych 1 i T przedstawionych na fig. 6(b) i pary elementów katalitycznych lii' przedstawionych na fig. 6(c) ułożone są naprzemiennie.

Strumień gazu 6 wpływa do każdej z jednostek katalitycznych zgodnych z niniejszym wynalazkiem uformowanym przez ułożenie elementów katalitycznych 1 i 1'jak przedstawiono na fig. 6(a) i 6(d) w kierunku prostopadłym do jednej krawędzi bocznej Ic płaskiej prostopadłej płyty tej jednostki katalitycznej.

W jednostkach katalitycznych według niniejszego wynalazku przedstawionych na fig. 6(a) do 6(d) grzbiety żeber 2 dwóch sąsiednich elementów katalitycznych 1 i grzbiety żeber 2, 2' dwóch sąsiednich elementów katalitycznych 1 i u' stykają się wzajemnie punktowo, a części żeber 2 i 2' ciągnące się po przeciwnych stronach tych punktów zetknięcia sąnachylone pod kątem θ do określonej krawędzi bocznej 1 a do 1 b płaskiej prostokątnej płyty stanowiącej - element katalityczny 1.

Ponieważ żebra 2 i 2' sąnachylone do kierunku przepływu gazu 6 i tworzą się kanały szczelinowe o z góry ustalonej szerokości w kanałach gazu określonych przez płaskie odcinki 3 i 3' elementów katalitycznych 1 i Γ oraz żebra 2 i 2' odpowiednich sąsiednich elementów katalitycznych 1 i Γ, stopień blokowania gazu jest mały, chociaż powoduje pewien spadek ciśnienia. W wyniku tego wyrównywana jest niezrównoważona prędkość przepływu gazu płynącego przez kanały szczelinowe i w sąsiedztwie żeber 2 i 2'.

Ponadto, jak przedstawiono na fig. 7, po niższej stronie żeber jednostki katalitycznej typu przedstawionego na fig. 6(a) powstają przepływy burzliwe ułatwiając kontakt pomiędzy, na przykład, NO_X i NH₃ zawartymi w gazie wylotowym, a katalizatorem.

Zakłócenie przepływu gazu 6 zmniejsza grubość warstw laminamych utworzonych na powierzchniami katalitycznymi, co ułatwia dyfuzję NO_X i NH₃ i znacznie poprawia aktywność katalityczną. Strumień gazu 6 zakłócony przez części żeber 2 lub żeber 2 i 2' w punkcie wzajemnego zetknięcia, płynie przez kanały szczelinowe przez z góry wyznaczoną odległość. Stopień zaburzenia przepływu gazu 6 zmniejsza się, gdy gaz płynie przez kanały szczelinowe. Tak więc spadek ciśnienia nie jest ekstremalnie duży, grubość warstw laminamych na powierzchniach katalitycznych zostaje zmniejszona, a więc gaz dyfunduje wystarczająco, aby znacznie zwiększyć wydajność katalityczną.

Ponieważ gaz, który ma być przetwarzany wpływ do jednostek katalitycznych zbudowanych przez ułożenie elementów katalitycznych 1 i T jak przedstawiono na fig. 6(a) i 6(d) w kie

183 015 runku ukośnym do żeber 2 i 2', powierzchnia kanału przepływu kanałów gazowych nie zostaje zmniejszona gwałtownie, a zmniejsza się stopniowo i w sposób ciągły lub stopniowo w porównaniu ze zmniejszeniem powierzchni kanału przepływu w jednostce katalitycznej przedstawionej na fig. 50 (rzut płaski tej jednostki katalitycznej przedstawiono na fig. 44) lub fig. 47 tak, że spadek ciśnienia jest stosunkowo mały.

W jednostce z dotychczasowego stanu techniki (znanej z opisu JP-Am nr 55-152552) przedstawionej na fig. 50, kanały szczelinowe tworzą się pomiędzy elementem katalitycznym 1 mającym żebra 2 równoległe do przepływu gazu 6, i elementem katalitycznym 1' mającym żebra 2' prostopadłe do przepływu gazu 6 (fig. 51 przedstawia przekrój poprzeczny utworzony na linii A-A na fig. 50). Ponieważ żebra 2' prostopadłe do przepływu gazu 6 są rozmieszczone w wyznaczonych odstępach, przepływ gazu 6 jest blokowany przez żebra 2' w jednostce katalitycznej tak, że spadek ciśnienia jest bardzo duży w porównaniu z tym, który jest spowodowany przez jednostki katalityczne przedstawione na fig. 6.

W jednostce katalitycznej 11 z dotychczasowego stanu techniki (według opisu JP-U nr 52-6673) przedstawionej na fig. 47, elementy katalityczne nie majążadnych odcinków odpowiadających płaskim odcinkom 3 i 3'przedstawionym na fig. 6 lub 50, a żebra 10 stykająsię wzajemnie punktowo w miejscach znacznie liczniejszych, niż miejsca stykania się żeber 2 i 2' jednostki katalitycznej przedstawionej na fig. 6 lub 50. Tak więc, gdy wysokość żeber 10, to jest głębokość bruzd, jest ta sama co żeber przedstawionych na fig. 6 lub 50, gaz jest zakłócony przez części żeber 10 w punkcie wzajemnego zetknięcia w jednostce katalitycznej 11, a wynikły spadek ciśnienia jest znacznie większy, niż ten spowodowany przez jednostki katalityczne przedstawione na fig. 6.

W jednostce katalitycznej według niniejszego wynalazku przedstawionej na fig. 6, żebra 2 każdego elementu katalitycznego są nachylone do określonej krawędzi bocznej la lub Ib (krawędzi boczne la i Ib są równoległe do kierunku przepływu gazu 6) elementu katalitycznego 1 pod kątem 0 większym niż 0°, a mniejszym niż 90°. Gdy kąt 0 jest określony w ten sposób, że przeciwne końce najdłuższego żebra 2a każdego elementu katalitycznego 1 stykająsię ze ściankami bocznymi 12a i 12b w miejscach blisko odpowiednio końca wlotowego i wylotowego kanału gazowego, jak przedstawiono na fig. 14, strumień gazu 6, który płynie przez płaski kanał (kanały szczelinowe) określony przez płaski odcinek 3a sąsiadujący z najdłuższym żebrem 2a musi nieuchronnie płynąć nad najdłuższym żebrem 2a w kierunku otworu wylotowego, przez co stopień kontaktu gazu z katalizatorem odpowiednio rośnie.

Z drugiej strony, gdy kątOjest określony tak, że przeciwne końce najdłuższego żebra 2a każdego elementu katalitycznego są odpowiednio na końcu wlotowym i wylotowym kanału gazu, jak przedstawiono na fig. 15, strumień gazu 6, który wpływa do kanału szczelinowego określonego przez płaski odcinek 3a sąsiadujący z najdłuższym żebrem 2a nie musi płynąć nad najdłuższym żebrem 2a i może płynąć prze kanał szczelinowy w kierunku otworu wylotowego. W tym przypadku stopień kontaktu gazu z katalizatorem jest mniejszy, niż w przypadku zilustrowanym na fig. 14.

W jednostce katalitycznej z dotychczasowego stanu techniki przedstawionej na fig. 43, żebra 2 wszystkich elementów katalitycznych 1 są równoległe do kierunku przepływu 6. Tak więc każdy element katalityczny 1 ma dużą wytrzymałość na zginanie względem kierunku równoległego do kierunku przepływu gazu 6, a małą wytrzymałość na zginanie względem kierunku prostopadłego do kierunku przepływu gazu 6. Tak więc elementy katalityczne zginają się łatwo i szerokość przestrzeni pomiędzy elementami katalitycznymi 1 jest nieregularna, jak przedstawiono na fig. 49.

W jednostce katalitycznej według niniejszego wynalazku, w której żebra 2 naprzemiennych elementów katalitycznych 1 sąnachylone pod kątem większym niż 0°, a mniejszym niż 90°, a mniejszym niż 90° do kierunku przepływu gazu 6, sztywność względem kierunku prostopadłego do kierunku przepływu gazu 6 rośnie i elementy katalityczne 1 nie zginają się. Zgodnie z tym pole kanału przepływu rzadko zmienia się nieregularnie i mogą się tworzyć kanały gazowe o regularnie zmieniającym się polu kanału przepływu. Kanały gazowe o regularnie zmie

183 015 niającym się polu kanału przepływu w połączeniu z efektem mieszania gazu przez żebra 2 i 2' znacznie zmniejszająprawdopodobieństwo tworzenia się obszarów, w których szybkość reakcji katalitycznej jest niska.

Tak więc niniejszy wynalazek wpływa nie tylko na zapobieganie zmniejszenia wydajności katalitycznej przypisywanej nieregularnym zmianom pola kanału przepływu kanałów gazu, ale także wpływ na zmniejszenie prawdopodobieństwa tworzenia się kanałów gazu o nieregularnie zmieniającym się polu dzielonym. Chociaż żebra 2 i 2' zakłócająprzepływ gazu 6 ułatwiając kontakt pomiędzy składnikami reakcji katalitycznej, a powierzchniami katalitycznymi i podnoszą aktywność, spadek ciśnienia spowodowany przez elementy katalityczne 1 i 1 'jest mniejszy, niż spowodowany przez elementy katalityczne ułożone z żebrami 2 i 2' ciągnącymi się w kierunku prostopadłym do kierunku strumienia gazu 6, ponieważ elementy katalityczne lii' są rozmieszczone naprzemiennie, z żebrami 2 i 2' przebiegającymi pod kątem większym niż 0°, a mniejszym niż 90° do kierunku przepływu gazu 6.

Żebra płytowych elementów katalitycznych według niniejszego wynalazku mogą być dowolnego kształtu po tym warunkiem, że żebra i płaskie odcinki sąrozmieszczone naprzemiennie, wzajemnie równolegle. Żebra mogąbyć uformowane w którykolwiek z przekrojów o kształcie litery S, kształcie zygzaka i wypukłego reliefu, jak przedstawiono przykładowo na fig. 3(a) do 3(e).

Chociaż nie ma żadnych szczególnych ograniczeń co do wysokości żeber względem powierzchni płaskich odcinków, pożądana wysokość żeber elementów katalitycznych, które mają być stosowane do denitracji znajduje się w zakresie 1,5 do 14 mm. Zbyt mała wysokość zwiększa spadek ciśnienia, a zbyt duża wysokość zwiększa objętość katalizatora konieczną do zabezpieczenia niezbędnej wydajności. Szerokość płaskich odcinków zależy od odporności na rozciąganie elementu katalitycznego; większa szerokość jest korzystniejsza pod warunkiem, że element katalityczny się nie rozciąga, ponieważ większa szerokość jest skuteczniejsza przy zmniejszaniu spadku ciśnienia. Pożądana szerokość jest w zakresie od 5 do dwudziestopięciokrotności wysokości żeber od powierzchni odcinków płaskich. Zwykle szerokość płaskich odcinków elementu katalitycznego, który ma być stosowany do denitracji znajduje się w zakresie od około 10 do około 150 nm.

Poniżej zostanie opisana jednostka katalityczna według niniejszego wynalazku wykorzystująca elementy katalityczne uformowane przez obróbkę perforowanych płyt podstawowych.

Zostanie wyjaśniony przykład wykorzystania siatki metalowej jako perforowanej płyty podstawowej. Element katalityczny mający siatkę metalową podtrzymującą katalizator tak, że jej oczka odpowiadają otworom płyty perforowanej przez te otwory wytwarza się przez obróbkę, na przykład, cienkiej blachy metalowej, uzyskując siatkę metalowąmającąoczka rozmieszczone w rozstawie w zakresie od 1 do 5 mm, i bezpośrednie pokrycie tej siatki metalowej lub pokrycie jej po szorstkowaniu powierzchni przez metalizowanie z zastosowaniem aluminium lub tym podobnych, zawiesiną zawierającą katalizator tak, że oczka nie są zatkane tą zawiesiną, lub przez dokładne pokrycie siatki metalowej zawiesiną zawierającą katalizator i przedmuchiwanie sprężonego powietrza przez te siatkę metalową dokładnie pokrytą zawiesiną w celu otworzenia oczek zatkanych tą zawiesiną.

Wszystkie oczka elementów katalitycznych mogą być otwarte, lub niektóre mogą być otwarte, a inne zamknięte. Następujące elementy katalityczne mają szczególnie nadzwyczajne właściwości katalityczne.

(1) Element katalityczny mający płaskie odcinki pokryte katalizatorem tak, że oczka są zatkane tym katalizatorem i żebra, na przykład, o przekroju poprzecznym przedstawionym wśród przekrojów na fig. 3, ciągnące się w ustalonym kierunku i mające oczka nie zatkane katalizatorem.

(2) Element katalityczny mający płaskie odcinki pokryte katalizatorem tak, że jego oczka nie są zatkane tym katalizatorem, i żebra o wyżej wymienionym kształcie mające oczka zatkane tym katalizatorem.

(3) Element katalityczny mający płaskie odcinki i żebra mające oczka zatkane katalizatorem.

Element katalityczny z (3) stosuje się w połączeniu z elementami katalitycznymi z (1) i (2).

183 015

Figury 16 do 20 przedstawiają typowy przepływ gazu 6 w przestrzeniach pomiędzy elementami katalitycznymi 1 tworzącymi jednostki katalityczne i uformowanymi przez przetwarzanie, na przykład, siatek metalowych według niniejszego wynalazku. Figury 16 do 19 przedstawiają typowe jednostki katalityczne zbudowane przez ułożenie elementów katalitycznych 1 tak, że żebra 2 każdego elementu katalitycznego 1 leżącego pod tym pierwszym elementem katalitycznym ciągną się wzajemnie prostopadle. Na fig. 16 wszystkie oczka metalowych siatek podtrzymujących katalizator elementów katalitycznych 1 sąotwarte;nafig. 17tylkooczka w częściach metalowych siatek podtrzymujących katalizator, tworzących żebra 2 elementów katalitycznych 1 są otwarte; na fig. 18 tylko oczka w częściach siatek metalowych podtrzymujących katalizator tworzących płaskie odcinki 3 sąotwarte; na fig. 19 elementy katalityczne 1 z wszystkimi zatkanymi oczkami siatek metalowych podtrzymujących katalizator i elementy katalityczne 1'z wszystkimi otwartymi oczkami siatek metalowych sąułożone naprzemiennie.

Figura 20 przedstawia część jednostki katalitycznej według niniejszego wynalazku widzianą ukośnie znad jednostki katalitycznej. Ta jednostka katalityczna jest zbudowana przez ułożenie wielu elementów katalitycznych 1 mających otwarte oczka 4 jedynie w żebrach 2 tak, że grzbiety tych żeber 2 dwóch sąsiednich elementów katalitycznych 1 przecinają się wzajemnie tworząc kanał gazowy pomiędzy sąsiednimi elementami katalitycznymi 1 tak, że część gazu jest ciągle lub stopniowo blokowana względem kierunku przepływu gazu 6. Figura 20 przedstawia przepływ gazu 6 w jednostce katalitycznej zbudowanej przez ułożenie elementów katalitycznych naprzemiennych tak, że żebra 2 sąnachylone pod katem większym niż 0°, a mniejszym niż 90° do kierunku przepływu gazu 6.

Jak przedstawiono na fig. 16 do 20, ponieważ opór żeber 2 ciągnących się prostopadle do kierunku przepływu gazu 6 lub żeber 2 ciągnących się pod kątem do kierunku przepływu gazu 6 w stosunku do przepływu gazu 6 rośnie, gaz płynie przez otwarte oczka 4 (fig. 20) z jednego do drugiego kanału sąsiadującego z tym pierwszym, oddzielonego przez element katalityczny 1 od tego drugiego. W wyniku tego strumień gazu jest mieszany (zakłócony) podnosząc aktywność katalityczną. Spadek ciśnienia spowodowany przez żebra 2 zostanie zmniejszony przez gaz płynący przez oczka elementów katalitycznych 1 tak, że spadek ciągu w jednostce katalitycznej jest mały. Ponieważ żebra 2 elementów katalitycznych 1 przedstawione na fig. 20 sąnachylone pod kątem większym niż 0°, a mniejszym niż 90° do kierunku przepływu gazu 6 i w związku z tym gaz, który płynie do jednostki katalitycznej uderza ukośnie w żebra 2, pole kanału przepływu kanałów gazowych nie zmniejsza się gwałtownie, a stopniowo lub w sposób ciągły i stopniowo w porównaniu ze zmniejszaniem się pola kanału przepływu w jednostkach katalitycznych przedstawionych na fig. 16 do 19 tak, że przepływ gazu nie jest nadmiernie blokowany przez żebra 2. W wyniku tego spadek ciśnienia można dalej zmniejszyć poprzez wpływ mieszania wystarczający do poprawy utrzymywanej aktywności.

Jednostka katalityczna według niniejszego wynalazku wykorzystująca taką perforowaną płytę wykazuje nadzwyczajny wpływ mieszania gazu na zwiększenie i wspomożenie wydajności katalitycznej oraz nadzwyczajny wpływ na zmniejszenie spadku ciągu.

Jednostkę katalityczną według niniejszego wynalazku mającą elementy katalityczne uformowane przez przetwarzanie płyt perforowanych i takie ułożenie, że ich żebra sąnachylone pod kątem większym niż 0°, a mniejszym niż 90°, można uformować w którąś z konstrukcji przedstawionych na fig. 6 (a) do 6(d).

Element katalityczny według niniejszego wynalazku uformowany przez przetwarzanie płyty perforowanej można zastosować do budowy jednostki katalitycznej 8 mającej elementy katalityczne T o żebrach 2' mniejszej wysokości i elementy katalityczne 1 mające żebra 2 o większej wysokości, ułożone w rozmieszczeniu naprzemiennym jak przedstawiono na fig. 21, oraz do budowy jednostki katalitycznej 8 o elementach katalitycznych 1 mających dwa rodzaje żeber 2 i 2' o różnych wysokościach i tak ułożonych, że grzbiety odpowiednich żeber 2 i 2' sąsiednich elementów katalitycznych 1 są wzajemnie prostopadłe, jak przedstawiono na fig. 27. Jednostkę katalityczną, nie przedstawioną, można zbudować przez naprzemienne ułożenie elementów

183 015 katalitycznych 1 mających dwa rodzaje żeber 2 i 2' o różnych wysokościach i elementów katalitycznych 1 mających żebra 2 o tej samej wysokości.

Niniejszy wynalazek obejmuje jednostkę katalityczną8 jak przedstawiono na fig. 21, zbudowanąprzez naprzemienne ułożenie elementów katalitycznych lii' mających odpowiednie żebra 2 o większej wysokości i żebra 2' o mniejszej wysokości tak, że krawędzie tych żeber 2 i 2' przecinająsię wzajemnie prostopadle (fig. 21) lub pod kątem większym niż 0°, a mniejszym niż 90°.

W jednostce katalitycznej przedstawionej na fig. 44, w której wszystkie grzbiety odpowiednich żeber 2 sąsiednich elementów katalitycznych 1 są wzajemnie prostopadłe, żebra 2 mają tę samąwysokość i żebra 2 musząbyć rozmieszczone w stosunkowo użytym rozstawie, aby ograniczyć opór ciągu jednostki katalitycznej 8 do małej wartości, to jest liczba żeber 2 jednostki katalitycznej 8 musi być mała, aby ograniczyć opór ciągu do małej wartości i, w wyniku tego, gaz nie może być wystarczająco zakłócony.

Opór ciągu jednostki katalitycznej 8 jest spowodowany spadkiem energii kinetycznej strumienia gazu spowodowanej przez burzliwy przepływ spowodowany przez kurczenie się i rozciąganie kanałów uformowanych przez żebra 2. Ponieważ spadek energii kinetycznej jest w znacznym stopniu zależny od właściwości okluzyjnych odcinka kanału gazu (stopnia otwarcia kanału), im większy stopień otwarcia, to jest niższe żebra 2, tym mniejszy opór ciągu. Tak więc skuteczne jest przy zmniejszaniu oporu ciągu formowanie o mniejszej wysokości żeber 2 elementu katalitycznego 1 ułożonego grzbietami żeber 2 przebiegającymi prostopadle do kierunku przepływu gazu 6, w celu zwiększenia stopnia otwarcia kanału gazu wylotowego.

Wynalazcy niniejszego wynalazku wykonali następujące badania wpływu zakłócania przepływu gazu na ułatwienie przenikania masy. W jednostce katalitycznej zbudowanej przez ułożenie elementów katalitycznych mających zebra rozmieszczone w ustalonych odstępach tak, że grzbiety odpowiednich żeber sąsiednich elementów katalitycznych były wzajemnie prostopadłe, zmieniano pole kanału pomiędzy dwoma sąsiednimi elementami katalitycznymi mającymi odpowiednio żebra o różnych wysokościach, w celu badania relacji pomiędzy wydajnością katalityczną a oporem ciągu. Wyniki tych badań przedstawiono na fig. 23.

Eksperymenty prowadzono stosując jednostkę katalityczną zbudowaną przez ułożenie dwóch rodzajów elementów katalitycznych lii' mających odpowiednio żebra 2 i 2' o różnych wysokościach, jak przedstawiono na fig. 22 tak, że grzbiety żeber 2 i 2' ciągnęły się wzajemnie prostopadle. Żebra 2 elementu katalitycznego 1 mająwysokość od powierzchni płaskiego odcinka 3 wynoszącąh, i sąrozmieszczone w rozstawie Pp Elementy katalityczne T mająwysokość od powierzchni płaskiego odcinka 3' wynoszącą h₂, i są rozmieszczone w rozstawie P₂.

Dokonano porównania jednostki katalitycznej zbudowanej przez naprzemienne ułożenie elementów katalitycznych 1 mających żebra 2 o wysokości 1η = 6 mm i elementów katalitycznych 1' mających żebra 2' o wysokości h₂ = 4 mm tak, że żebra 2 elementu katalitycznego 1 sąprostopadłe do kierunku przepływu gazu, a żebra 2' elementów katalitycznych 1' są równoległe do kierunku przepływu gazu, z jednostka katalityczną zbudowanąprzez naprzemienne ułożenie elementów katalitycznych 1 mających żebra 2 i elementów katalitycznych T mających żebra 2' o wysokości h₂ = 4 mm tak, że grzbiety żeber 2 elementów katalitycznych 1 są równoległe do kierunku przepływu gazu, a żebra 2' elementów katalitycznych 1' są prostopadłe do kierunku przepływu gazu. Wyniki porównania przedstawiono na fig. 23.

Jak wynika z fig. 23 porównywana jednostka katalityczna zbudowana przez naprzemienne ułożenie elementów katalitycznych 1 mających żebra 2 o wysokości 1η = 6 mm i elementów katalitycznych T mających żebra 2' o wysokości h₂ = 4 mm tak, że żebra 2 elementów katalitycznych 1 są prostopadłe do kierunku przepływu gazu, a żebra 2' elementów katalitycznych T są równoległe do kierunku przepływu gazu, i jednostka katalityczna zbudowana przez naprzemienne ułożenie elementów katalitycznych 1 mających żebra 2 o wysokości 1η = 6 mm i elementów katalitycznych T mających żebra 2' o wysokości h₂ = 4 mm tak, że żebra 2 grzbietu elementów katalitycznych 1 sąrównoległe do kierunku przepływu gazu, a żebra 2' elementów katalitycznych 1' są prostopadłe do kierunku przepływu gazu, są w zasadzie takie same co do zdolności denitracyjnej, a opór ciągu jednostki katalitycznej mającej żebra 2' o wysokości h₂ = 4 mm ciągnące się prosto

183 015 padle do kierunku przepływu gazu jest mały i wynosi około 60% oporu jednostki katalitycznej mającej żebra 2 o wysokości h_t = 6 mm.

Podobnie jednostka katalityczna mająca, w połączeniu, elementy katalityczne Γ mające żebra 2' o wysokości h₃ = 3 mm i ciągnące się prostopadle do kierunku przepływu gazu, oraz elementy katalityczne 1 mające żebra 2 o wysokości h, = 7 mm, daje dalsze obniżenie oporu ciągu. Wiadomo, że obniżenie oporu ciągu ma mały wpływ na obniżenie szybkości przenikania masy.

Tak więc jednostka katalityczna posiadająca żebra o dużej wysokości, które ułatwiają burzliwość, niekoniecznie jest korzystna; żebra o mniejszej wysokości są pożądane z punktu widzenia obniżania oporu ciągu pod warunkiem, że żebra te sązdolne skutecznie zakłócić gaz (sązdolne zmniejszyć grubość warstw laminamych utworzonych na powierzchniach katalitycznych).

W jednostce katalitycznej z dotychczasowego stanu techniki przedstawionej na fig. 44, odstęp pomiędzy żebrami 2 (szerokość płaskich odcinków 3) musi zostać zmniejszony, aby zabezpieczyć wystarczającą zdolność, gdy wysokość żeber 2 zostaje zmniejszona. Zmniejszenie odstępu pomiędzy żebrami zwiększa liczbę żeber 2 ponad liczbę konieczną i zwiększa opór ciągu.

Zgodnie z tym niniejszy wynalazek obejmuje jednostkę katalityczną zbudowanąprzez naprzemienne ułożenie elementów katalitycznych mających, przy naprzemiennym rozmieszczeniu, liczne liniowe żebra i liczne płaskie odcinki równoległe do tych żeber, w której jak przedstawiono na fig. 22(a) i 22(b), dwa rodzaje elementów katalitycznych 1 i Γ mających odpowiednio żebra 2 i 2' o różnych wysokościach ułożono naprzemiennie z żebrami 2 i 2' ciągnącymi się wzajemnie prostopadle.

Chociaż nie istnieją szczególne ograniczenia co do wysokości żeber w tych dwóch rodzajach elementów katalitycznych, wysokości te, jak przedstawiono na fig. 22(a) i 22(b), żeber jednostek katalitycznych przeznaczonych do stosowania w denitracji znajdują się w następujących zakresach.

Wysokość hj (Wyższe żebra 2):

do 14 mm, korzystniej 3 do 10 mm

Grzbiety żeber 2 są równoległe do kierunku przepływu gazu

Wysokość h₂ (Niższe żebra 2'):

do 6 mm

Grzbiety żeber 2' są prostopadłe do kierunku przepływu gazu.

Jeżeli wysokość h₂ żeber 2'jest nadmiernie duża w porównaniu z wysokością hj żeber 2, opór ciągu jednostki katalitycznej jest tak duży, jak jednostki katalitycznej 8 z dotychczasowego stanu techniki przedstawionej na fig. 44. Jeżeli wysokość h₂ żeber 2'jest nadmiernie mała w porównaniu z wysokością hi żeber 2, wpływ zakłócania gazu przez żebra 2'jednostek katalitycznych 1' jest niewystarczający, chociaż spadek ciągu jest mały i objętość katalizatora należy zwiększyć, aby zabezpieczyć tę samąjego zdolność.

Zgodnie z tym, kiedy elementy katalityczne 1 i 1' mające żebra 2 i 2' o różnych wysokościach stosuje się w połączeniu do zbudowania jednostki katalitycznej, pożądane jest, aby stosunek tych o wysokości wyższych żeber 2 do tych o wysokości niższych żeber 2' był w zakresie od 3/2 do 7/3.

Chociaż korzystne jest przy zmniejszaniu oporu ciągu formowanie żeber 2' elementów katalitycznych Γ umieszczonych tak, że krawędzie żeber 2' są prostopadłe do kierunku przepływu gazu przy mniejszym rozstawie P₂, zwykle rozstaw P₂ w zakresie od około 30 do około 200 mm daje zadowalający wpływ na ułatwienie przenikania masy.

Nie istnieją szczególne ograniczenia co do rozstawu Pj żeber 2 elementu katalitycznego 1 umieszczonych tak, że grzbiety wyższych żeber 2 są równoległe do kierunku przepływu gazu. Żebra 2 mogą być rozmieszczone w dowolnym odpowiednim rozstawie Pj pod warunkiem, że elementy katalityczne 1 mają odpowiednią wytrzymałość ijednostka katalityczna jest zdolna zapewnić kanały gazu.

W jednostce katalitycznej przedstawionej na fig. 21 elementy katalityczne 1 mające wyższe żebra 2 można umieścić z grzbietami tych żeber 2 równolegle do kierunku przepływu

183 015 gazu 6, a elementy katalityczne Γ mające niższe żebra 2' można umieścić z grzbietami tych żeber 2’ nachylonymi do kierunku przepływu gazu 6 pod katem większym niż 0°, a mniejszym niż 90°, na przykład w zakresie od 30° do kąta poniżej 90°, a korzystniej w zakresie od 40° do kąta poniżej 80°. Takie rozmieszczenie elementów katalitycznych 1 i Γ jest zdolne zakłócić przepływ gazu 6 nie powodując znacznego zwiększenia oporności ciągu. Przepływ gazu 6 nie może być zadawalająco zakłócony, jeżeli kąt nachylenia grzbietów żeber 2' elementu katalitycznego 1' do kierunku przepływu gazu 6 jest nadmiernie mały.

Element katalityczny mający dwa rodzaje elementów o różnych wysokościach lub dwa rodzaje elementów katalitycznych mających odpowiednio żebra o różnych wysokościach można formować przez przetwarzanie perforowanych płyt z których sąprodukowane elementy katalityczne przedstawione na fig. 16 do 20.

Niniejszy wynalazek obejmuje jednostkę katalityczną uformowaną przez ułożenie licznych elementów katalitycznych 1, z których każdy posiada naprzemiennie rozmieszczone zespoły żeber, każdy o wyższym żebrze 2 i niższym żebrze 2b, oraz płaskie odcinki 3 jak przedstawiono na fig. 26 tak, że grzbiety odpowiednich żeber 2 i 2b sąsiednich elementów katalitycznych 1 ciągną się wzajemnie prostopadle. Jednostka katalityczna jak przedstawiono na fig. 27 może być zbudowana przez naprzemiennie ułożenie elementów katalitycznych 1 mających dwa rodzaje żeber 2 i 2b o różnych wysokościach, oraz elementów katalitycznych 1 mających żebra o tej samej wysokości tak, że grzbiety żeber elementów katalitycznych 1 i tych żeber elementów katalitycznych 1' ciągną się wzajemnie prostopadle.

Żebra 2 i 2b elementu katalitycznego 1 według niniejszego wynalazku mogą mieć dowolny kształt pod warunkiem, że zestawy żeber 2 i 2b i płaskie odcinki 3 są uformowane naprzemiennie i wzajemnie równolegle. Na przykład 2 i 2b mogą mieć kształt mający którykolwiek przekrój przedstawiony na fig. 28(a) do 28(e).

Chociaż nie istnieją szczególne ograniczenia co do wysokości tych dwóch rodzajów żeber 2 i 2b mających któreś z kształtów przedstawionych na fig. 29 elementu katalitycznego 1, wysokości żeber 2 i 2b jednostek katalitycznych przeznaczonych do zastosowania w denitracji są w następujących zakresach.

Wysokość 1η (Wyższe żebra 2):

do 14 mm, korzystniej 3 do 10 mm

Grzbiety żeber 2 są równoległe do kierunku przepływu gazu

Wysokość h₂ (Niższe żebra 2b):

do 6 mm

Jeżeli wysokość h₂ niższych żeber 2b jest nadmiernie duża w porównaniu z wysokością^ wyższych żeber 2, opór ciągu jednostki katalitycznej rośnie. Jeżeli wysokość h₂ niższych żeber 2b jest nadmiernie mała w porównaniu z wysokością 1η wyższych żeber 2, wpływ zakłócania gazu przez niższe żebra 2b jest niewystarczający, chociaż opór ciągu jest mały i należy zwiększyć objętość katalityczną aby zachować tę samą jego zdolność.

Chociaż korzystne jest przy zmniejszaniu oporu ciągu formowanie wyższych żeber 2 przy wyższym rozstawie P_b zwykle P, w zakresie od około 70 do około 250 mm zapewnia zadowalający wpływ ułatwiający przenikanie masy.

W jednostce katalitycznej 8 przedstawionej na fig. 44, w której grzbiety odpowiednich żeber 2 sąsiednich elementów katalitycznych 1 są wzajemnie prostopadłe, żebra 2 majątę samą wysokość i muszą być rozmieszczone w stosunkowo dużych odstępach aby ograniczyć opór ciągu jednostki katalitycznej 8 do małej wartości; to jest liczba żeber 2 jednostki katalitycznej 8 przedstawionej na fig. 44 musi być mała, aby ograniczyć opór ciągu do małej wartości i w wyniku tego gaz nie może być zadawalająco zakłócony.

Ponieważ spadek energii strumienia gazu w związku z burzliwym przepływem spowodowanym przez kurczenie się i rozszerzanie kanału przez żebra 2 jednostki katalitycznej 8 jest bardzo uzależniony od okluzyjnych właściwości odcinka kanału gazu (stopnia otwarcia kanału), im większy stopień otwarcia, to jest im niższe żebra 2, tym mniejszy opór ciągu, jak wspomniano powyżej. Tak więc skuteczne jest przy zmniejszaniu oporu ciągu stosowanie jednostki kata

183 015 litycznej 8 przedstawionej na fig. 27, zbudowanej przez naprzemienne ułożenie elementów katalitycznych 1, z których każdy ma dwa rodzaje żeber 2 i 2b o różnych wysokościach przedstawionej na fig. 26, fig. 30 przedstawia typowy sposób przepływu strumienia gazu 6 w kanale określonym przez elementy katalityczne 1, z których każdy ma dwa rodzaje żeber 2 i 2b o różnych wysokościach.

Wiadomo jest na podstawie wyników przedstawionych na fig. 23 dotyczących badań wykonanych przez wynalazców niniejszego wynalazku wpływ turbulencji gazu na ułatwienie przenikania masy, że jednostka katalityczna mająca żebra, to jest urządzenia ułatwiające burzliwość, o stosunkowo dużej wysokości, niekoniecznie jest korzystna, i że żebra o stosunkowo niskiej wysokości są pożądane w celu zmniejszenia oporu ciągu pod warunkiem, że może zostać zmniejszona grubość warstw laminamych utworzonych na powierzchniach katalitycznych. Fakty te dotyczą również przypadku, w którym jednostka katalityczna wykorzystuje elementy katalityczne 1 przedstawione na fig. 26.

Na przykład, chociaż elementy katalityczne 1 są tak umieszczone, że grzbiety ich żeber 2 i 2b ciągną się prostopadle do kierunku przepływu gazu 6 w jednostce katalitycznej przedstawionej na fig. 27, elementy katalityczne 1 można tak umieścić, że grzbiety ich żeber 2 i 2b są nachylone pod kątem większym niż 0°, a mniejszym niż 90°, na przykład pod kątem w zakresie od 30° do poniżej 90°, a korzystniej w zakresie 40° do kąta poniżej 80° do kierunku przepływu gazu 6. Takie umieszczenie elementów katalitycznych 1 jest zdolne zakłócić przepływ gazu 6 nie powodując znacznego wzrostu oporu ciągu.

Niniejszy wynalazek obejmuje jednostkę katalityczną zbudowaną przez ułożenie elementów katalitycznych 1 o przekroju poprzecznym jak przedstawiony na fig. 32 i dwóch rodzajach żeber 2 i 2b o różnych wysokościach, mających kształt przekroju przedstawiony na przykład na fig. 3 tak, że grzbiety odpowiednich żeber 2 i 2b sąsiednich elementów katalitycznych 1 są wzajemnie prostopadłe, i te dwa rodzaje żeber 2 i 2b o różnych wysokościach naprzemiennych elementów katalitycznych ciągną się prostopadle do kierunku przepływu gazu 6 (fig. 27), w których odległość L| i L₂ od przeciwnych końców, względem kierunku przepływu gazu 6, elementu katalitycznego 1 umieszczonego tak, że jego żebra 2 i 2b ciągną się prostopadle do kierunku przepływu gazu 6 do pierwszych żeber 2a z przeciwnych końców tego samego elementu katalitycznego, stanowiąodpowiednio ośmiokrotność odstępu T (fig. 27) pomiędzy tymi sąsiednimi elementami katalitycznymi 1 lub mniej.

Gdy odstęp T pomiędzy sąsiednimi elementami katalitycznymi 1 wynosi 6 mm, odległość L, i L₂ od przeciwnych końców elementu katalitycznego 1 do pierwszych żeber 2a z tych przeciwnych końców wynoszą odpowiednio 50 mm lub poniżej, pożądane w zakresie od 5 do 30 mm, a rozstaw L₃ pomiędzy żebrami elementu katalitycznego wynosi 60 mm.

Jednostka katalityczna może być zbudowana przez ułożenie elementów katalitycznych 1, jak przedstawiono na fig. 31, z których każdy ma żebra 2 rozmieszczone w danym rozstawie L₃ określonym przez równy podział odległości [L-(Lj+L₂)] pomiędzy pierwsze żebra 2a z przeciwnych końców elementu katalitycznego 1 (L jest odległością pomiędzy przeciwnymi końcami) odpowiednio tak, że rozstaw L₃ wynosi dziesięcio do dwudziestotrzechkrotności odstępu T (fig. 27) pomiędzy elementami katalitycznymi 1.

Gdy odległość i L₂ od końca wlotowego i końca wylotowego jednostki katalitycznej względem kierunku przepływu gazu do odpowiednio pierwszych żeber 2a od końca wlotowego i końca wylotowego i końca wylotowego, są tak określone, części krawędziowe elementu katalitycznego nie zginają się, jak przedstawiono na fig. 45, i ustalone kanały gazu można zabezpieczyć na końcu wlotowym i na końcu wylotowym jednostki katalitycznej 8.

Gdy wszystkie żebra 2 są rozmieszczone w równych odstępach w rozstawie L₃, powoduje to niski spadek ciśnienia pomiędzy pierwszymi żebrami 2a z odpowiednio przeciwnych końców jednostki katalitycznej 1, a wzrost oporu ciągu można stłumić.

Tak więc spadek ciśnienia można zmniejszyć i można zapobiec zmniejszeniu zdolności katalitycznych jednostki katalitycznej zbudowanej przez ułożenie płytkowych elementów kata

183 015 litycznych 1 i o grzbietach żeber 2 i 2b sąsiednich elementów katalitycznych 1 ciągnących się wzajemnie prostopadle.

Następujące elementy katalityczne stosuje się w odpowiednich połączeniach w celu zbudowania jednostek katalitycznych według niniejszego wynalazku.

Jednostkę katalityczną według niniejszego wynalazku można w celu przetwarzania gazów w różnych urządzeniach do reakcji katalitycznych, takich jak aparaty do katalitycznego odwadniania, zespołach komór spalania katalitycznego i urządzeniach do reformowania paliw. Zastosowanie jednostki katalitycznej według niniejszego wynalazku w urządzeniach do denitracji gazu wylotowego w celu denitracji gazu wylotowego przez redukcję NO_Xzawartych w gazie wylotowym w obecności amoniaku jest najpowszechniejszym zastosowaniem niniejszego wynalazku. Na przykład urządzenie denitrujące (fig. 12) wyposażone w co najmniej jedną jednostkę katalityczną według nieniejszego wynalazku zawierającą elementy katalityczne pokryte katalizatorem denitrującym w kanale gazu wylotowego zawierającego NO_X zdolne jest zdenitrować gaz wylotowy z dużą skutecznością usuwanie NO_xpowoduje stosunkowo niski spadek ciśnienia w gazie wylotowym.

Spadek ciśnienia można ograniczyć do wartości w zakresie dopuszczalnym przez układ taki jak zakład przemysłowy, w którym stosuje się urządzenie denitrujące stosując jednostkę katalityczną według niniejszego wynalazku zawierającą wyżej wymienione elementy katalityczne pokryte katalizatorem denitrującym w połączeniu jak przedstawiono na fig. 13 ze zwykłym urządzeniem denitrującym o niskim spadku ciśnienia, mającym elementy katalityczne umieszczone tak, że ich żebra ciągną się równolegle do kierunku przepływu gazu (urządzenie denitrujące o kształcie plastra miodu mające budowę o przekroju poprzecznym w kształcie plastra miodu lub urządzenie denitrujące typu płytowego jak przedstawione na fig. 43, zbudowane przez ułożenie w odstępach licznych płaskich płyt).

Ponieważ w niektórych przypadkach, takich jak zakład produkcyjny, stawia się ograniczenia co do spadku ciśnienia w jednostce katalitycznej i spadek ciśnienia, który może być spowodowany gdy stosuje się jedynie jednostkę katalityczną według niniejszego wynalazkujest niekiedy nadmiernie wysoki, spadek ciśnienia można ograniczyć do wartości w zakresie do przyjęcia, stosując jednostkę katalityczną według niniejszego wynalazku w połączeniu ze zwykłą jednostką katalityczną która powoduje niski spadek ciśnienia.

Element katalityczny według niniejszego wynalazku powoduje znaczny efekt mieszania gazu w jednostce katalitycznej. Tak więc nieprawidłowości, na przykład w stężeniu amoniaku na wylocie katalitycznego urządzenia denitrującego są mniejsze, niż na wylocie katalitycznego urządzenia denitrującego, które powoduje niski spadek ciśnienia nawet, jeżeli stężenie amoniaku na wlocie katalitycznego urządzenia denitrującego jest chwilowo nieregularne tak, że urządzenie katalityczne umieszczone za katalitycznym urządzeniem denitrującym zdolne jest pracować skutecznie.

Poniżej zostaną szczegółowo opisane korzystne przykłady wykonania wynalazku.

Po pierwsze zostaną opisane jednostki katalityczne według wynalazku zawierające elementy katalityczne ułożone tak, że ich żebra są nachylone pod kątem większym niż 0°, a mniejszym niż 90° do kierunku przepływu gazu.

Przykład 1. Sporządzono pastę o zawartości wilgoci około 36% przez zagniatanie mieszaniny 67 kg zawiesiny kwasu metatytanowego (30% wagowych TiO₂, 8% wagowych SO₄), 2,4 kg paramolibdenianu amonu ((NH₄)₆Mo₇O₂₄ · 4H₂O) i 1,28 kg metawanadianu amonu (NH₄VO₃) oraz odparowanie zawartej tam wody przez ogrzewanązagniatarkę. Pastę wytłaczano w okrągłe sznury o średnicy 3 mm, tabletki otrzymane przez tabletkowanie tych sznurów suszono w suszarni ze złożem fluidalnym a następnie suche tabletki suszono w piecu w 250° przez 24 godziny pod ciśnieniem atmosferycznym uzyskując granulki. Granulki kruszono w młynie młotkowym obniżając ich wymiary w celu uzyskania proszku o średnicy ziarna 5 urn jako pierwszego składnika. Skład tego pierwszego składnika wynosiły w stosunku atomowym V/Mo/T=4/5/91.

Mieszaninę 20 kg tak uzyskanego proszku, 3 kg nieorganicznych włókien Al₂O₃-SiO₂ i 10 kg wody zagniatano zagniatarką przez 1 godzinę uzyskując klejowatą katalityczną pastę. Wytwa

183 015 rżano płaskie płyty katalityczne o grubości około 0,9 mm i długości 500 mm przez pokrywanie częściowe, tworząc oczka o szerokości 500 mm, grubych na 0,2 mm siatek metalowych SUS 304 traktowanych powierzchniowo w celu szorstkowania przez rozpylenie aluminium z pastą katalityczną. Płaskie katalityczne płyty obrabiano przez tłoczenie uzyskując elementy katalityczne mające żebra 2 o przekroju falistym rozmieszczone w określonym w rozstępie pomiędzy płaskimi odcinkami 3 jak przedstawiono na fig. 2, a następnie tak obrabiane katalityczne płyty suszono w piecu w 550°C przez 2 godziny pod ciśnieniem atmosferycznym po suszeniu powietrzem, uzyskując elementy katalityczne 1. W elementach katalitycznych 1 Jak przedstawiono na fig. 4, wysokość h żeber 2 od powierzchni płaskich odcinków 3 wynosi 2,5 mm, a szerokość P płaskich odcinków 3 wynosi 80 mm.

Tak wytworzone elementy katalityczne cięto nadając im kształt prostokątny tak że żebra 2 były nachylone pod kątem 45° do jednej krawędzi bocznej 1 a każdego elementu katalitycznego 1, wykańczając prostokątne elementy katalityczne 1 przedstawione na fig. 5. Elementy katalityczne 1 oraz elementy odwrócone spodem do góry układano naprzemiennie jak przedstawiono na fig. 1 w obudowie mającej ścianki o grubości 2 mm, nie przedstawionej, budując warstwowąjednostkę katalityczną 150 mm na 150 mm na 500 mm (długość) przedstawioną na fig. 6(a).

Tę jednostkę katalityczną umieszcza się w kanale gazowym tak, że żebra 2 elementów katalitycznych 1 są nachylone pod kątem 45° do kierunku przepływu gazu 6, jak przedstawiono na fig. 1. Ponieważ elementy katalityczne 1 sątego samego kształtu i jednostkę katalityczną można prosto zbudować przez naprzemienne ułożenie elementów katalitycznych 1 i elementów odwróconych spodem do góry, jednostkę katalityczną można produkować masowo przy obniżonych kosztach wytwarzania.

Przykład 2. Jednostkę katalityczną o budowie przedstawionej na fig. 6(b) lub 6(c), fig. 8(a) lub 8(b) budowano przez naprzemienne ułożenie elementów katalitycznych 1 (elementy katalityczne z przykładu 1 cięte w kształt prostokątny tak, że żebra 2 były nachylone pod kątem 45° do krawędzi bocznej 1 a) i elementów katalitycznych Γ (elementy katalityczne cięte w kształt prostokątny tak, aby wszystkie żebra 2 były równoległe do określonej krawędzi bocznej la). Jednostkę katalityczną umieszczono w kanale gazu z żebrami 2 elementów katalitycznych 1 nachylonymi pod kątem 45° do kierunku przepływu gazu 6.

Przykład 3. Zestawy płyt katalitycznych, każdy uformowany przez nałożenie elementu katalitycznego 1 i elementu katalitycznego Γ wykorzystanych w przykładzie 2 jak przedstawiono na fig. 6(b), i zestawy płyt katalitycznych, każdy uformowany przez nałożenie elementu katalitycznego 1 i Γ jak przedstawiono na fig. 6(c) ułożono naprzemiennie jak przedstawiono na fig. 6(d) uzyskując jednostkę katalityczną przedstawioną na fig. 9. Tę jednostkę katalityczną umieszczono w kanale gazu żebrami 2 jej elementów katalitycznych nachylonymi pod kątem 45° do kierunku przepływu gazu 6.

Przykładporównawczy 1. Elementy katalityczne 1 przedstawiono na fig. 2 mające żebra 2 o wysokości 5 mm od powierzchni płaskich odcinków 3 wytworzono przez obróbkę płyt katalitycznych z których uformowano elementy katalityczne 1 z przykładu 1 a następnie tak wytworzone elementy katalityczne 1 pocięto nadając im kształt prostokątny tak, że żebra 2 były równoległe do jednej określonej krawędzi bocznej la elementu katalitycznego 1, w celu uzupełnienia prostokątnych elementów katalitycznych 1. Elementy katalityczne 1 ułożono w obudowie 4, jak przedstawiono na fig. 43 w celu zbudowaniajednostki katalitycznej 8, mającej 150 mm na 150 mm na 500 mm (głębokość). Jednostkę katalityczną 8 umieszczono w kanale gazu wylotowego tak, że żebra 2 elementów katalitycznych 1 ciągnęły się równolegle do kierunku przepływu gazu 6.

Każdązjednostek katalitycznych w przykładach 1 do 3 i przykładzie porównawczym 1 instalowano w kanale gazu wylotowego tworzącym reaktor, i gaz wylotowy LPG przepuszczano przez ten reaktor w celu pomiaru zdolności denitracyjnych jednostek katalitycznych z przykładów 1 do 3 i przykładu porównawczego 1 w warunkach podanych w tabeli 1. Mierzono

183 015 rozkład stężenia NO_X na końcach wylotowych gazu wylotowego w jednostce katalitycznej i badano jednorodność przepływu gazu wylotowego. Wyniki pomiarów podano w tabeli 2.

Tabela 1

Temperatura reakcji	350°
Prędkość powierzchniowa	60 m/h
Gaz wylotowy	Spalinowy gaz wylotowy, LPG
NO	90 ppm
nh3	108 ppm

Tabela 2

Jednostki katalityczne	Stężenie NOX na wylocie (ppm)	Średni wpływ dcnitracyjny (%)
Średnie	Odchylenie standard.
Przykład 1	10,5	2,3	89
Przykład 2	15,3	3,1	83
Przykład 3	14,4	3,0	84
Przykład porównawczy 1	31,5	9,9	65

Jak wynika z tabeli 2, zakresy stężenia NO_X na wylotach gazu wylotowego jednostek katalitycznych w przykładach 1, 2 i 3 są bardzo wąskie i przepływ gazu wylotowego w jednostkach katalitycznych w przykładach 1, 2 i 3 jest jednorodny w stosunku do odpowiednich całkowitych przekrojów poprzecznych jednostek katalitycznych w przykładach 1,2 i 3. Średnie skuteczności denitracji jednostek katalitycznych z przykładów 1, 2 i 3 są znacznie wyższe niż jednostki z przykładu porównawczego 1. Wpływ blokujący żeber 2 elementów katalitycznych przedstawionych na fig. 7 w połączeniu z jednorodnym kształtem kanału nadaje jednostkom katalitycznym z przykładów 1, 2 i 3 wysokie zdolności denitracyjne.

Przykład 4. Elementy katalityczne 1, takie same jak wykorzystane w przy kładzie 1,cięto nadając im kształt prostokątny tak, że żebra 2 były nachylone pod kątem 30° do określonej krawędzi bocznej 1 a w celu uzyskania prostokątnych elementów katalitycznych 1 przedstawionych na fig. 5. Te elementy katalityczne 1, oraz elementy odwrócone spodem do góry ułożono naprzemiennie jak przedstawiono na fig. 1 w obudowie mającej ścianki o grubości 2 mm, nie przedstawionej, w celu zbudowania warstwowej jednostki katalitycznej mającej 150 mm na 150 mm na 500 mm (długość) przedstawionej na fig. 6(a).

Jak przedstawiono na fig. 1, tę jednostkę katalityczną umieszcza się w kanale gazu wylotowego tak, że żebra 2 tej jednostki katalitycznej 1 są nachylone pod kątem 30° do kierunku przepływu gazu 6.

Przykład 5. Elementy katalityczne 1 o kształcie przedstawionym na fig. 4, wytwarzane tymi samymi sposobami jak dla wytwarzania elementów katalitycznych 1 wykorzystanych w przykładzie 1, cięto w celu uzyskania prostopadłych elementów katalitycznych 1 mających żebra 2 nachylone pod kątem θ wynoszącym 60° do jednej bocznej krawędzi la, jak przedstawiono na fig. 5. Elementy katalityczne 1 i elementy odwrócone spodem do góry ułożono naprzemiennie jak przedstawiono na fig. 1 w obudowie mającej ścianki o grubości 2 mm, nie przedstawionej, w celu zbudowania warstwowego elementu katalitycznego mającego 150 mm na 150 mm na 500 mm (długość) przedstawionego na fig. 6(a).

183 015

Jak przedstawiono na fig. 1, jednostka katalityczna jest umieszczona w kanale gazu wylotowego tak, że żebra 2 elementu katalitycznego 1 są nachylone pod kątem 60° do kierunku przepływu gazu 6.

Przykład porównawczy 2. Elementy katalityczne 1 (fig. 2), z których prostokątne elementy katalityczne 1 wykorzystano w przykładzie 1 ułożono tak, że odpowiednie żebra sąsiednich elementów katalitycznych 1 ciągnęły się wzajemnie prostopadle jak przedstawiono na fig. 44, w celu uzyskania jednostki katalitycznej. Jednostkę katalityczną umieszczono tak, że żebra 2 naprzemiennych elementów katalitycznych 1 były równoległe do kierunku przepływu gazu 6.

Każdą z jednostek katalitycznych z przykładów 1, 4 i 5 oraz przykładu porównawczego 2 zainstalowano w reaktorze i przez reaktor przepuszczono spalinowy gaz wylotowy LPG w celu pomiaru zdolności denitracyjnych jednostek katalitycznych z przykładów 1,4 i 5 i przykładu porównawczego 2 oraz spadków ciśnienia spowodowanych przez te same jednostki katalityczne w warunkach podanych w tabeli 1. Fig. 10 przedstawia zdolności denitracyjne znormalizowane przez zdolność denitracyjnąjednostki z przykładu porównawczego 1, a fig. 11 przedstawia spadki ciśnienia znormalizowane przez spadek ciśnienia spowodowany przez jednostkę według przykładu porównawczego 1. Warunki testowania zdolności denitracyjnej były: temperatura: 350°C, stosunek molowy NH₃/NO: 1,2 i prędkość przepływu gazu: 8 m/sek.

Jak wynika z fig. 10 i 11, chociaż jednostka z przykładu porównawczego 2 wykazywała wysoka zdolność denitracyjną, powodował duży spadek ciśnienia.

Spadki ciśnienia spowodowane przez jednostki według przykładów 1,4 i 5 nieznacznie różniły się od spadku ciśnienia spowodowanego przez jednostkę przykładu porównawczego 1, w którym żebra ciągnęły się równolegle do kierunku przepływu gazu. Chociaż nieco niższe niż zdolność denitracyjnąjednostki przykładu porównawczego 2 zdolności denitracyjnejednostek katalitycznych z przykładów 1, 4 i 5 były zadowalająco wysokie.

Jak wynika z fig. 10 i 11, gdy kąt nachylenia żeber elementów katalitycznych do kierunku przepływu gazu jest większy niż 30°, a mniejszy niż 60°, jednostki katalityczne zdolne są skutecznie wykazywać ich zdolności denitracyjne bez powodowania znaczącego spadku ciśnienia (=Δ) w strumieniu gazu.

Przykład 6. Dwie jednostki katalityczne mające 150 mm na 150 mm na 250 mm (głębokość) zbudowane przez ułożenie elementów katalitycznych pokrytych katalizatorem denitrującym i takie same jak wykorzystane w przykładzie 1 z tym wyjątkiem, że długość (głębokość) wynosiła 250 mm, rozmieszczono szeregowo wzdłuż kierunku przepływu gazu jak przedstawiono na fig. 12, a gaz przepuszczono przez te jednostki katalityczne w warunkach podanych w tabeli 1 w celu pomiaru spadku ciśnienia i zdolności denitracyjnej.

Przykład 7. Jednostki katalityczne mające 150 mm na 150 mm na 250 mm (głębokość) zbudowane przez ułożenie elementów katalitycznych pokrytych denitrującąpastąkatalityczną i takie jak wykorzystano w przykładzie 1, z tym wyjątkiem, że długość (głębokość) wynosiła 250 mm oraz urządzenia denitrujące (150 mm na 150 mm na 150 mm) powodujące mały spadek ciśnienia, wykorzystujące jednostkę katalityczną typu płytkowego przedstawioną na fig. 43 rozmieszczono szeregowo w kanale gazu wylotowego i płynął przez nie wzdłuż kierunku przepływu gazu jak przedstawiono na fig. 13 gaz wlotowy zawierający tlenki azotu. Elementy katalityczne 1 jednostki katalitycznej typu płytkowego były denitrującą pastą katalityczną wykorzystaną w przykładzie 1. Jednostkę katalityczną umieszczono powyżej urządzenia denitracyjnego. Gaz przepuszczano przez jednostkę katalitycznąi urządzenie denitracyjne w warunkach podanych w tabeli 1 w celu pomiaru spadku ciśnienia i zdolności denitracyjnej.

Przykład porównawczy 3. Dwie jednostki katalityczne powodujące stosunkowo mały spadek ciśnienia jak jednostka katalityczna wykorzystana w przykładzie 7 rozmieszczono szeregowo wzdłuż kierunku przepływu gazu jak przedstawiono na fig. 42. Gaz przepuszczano

183 015 przez te jednostki katalityczne w warunkach podanych w tabeli 1 w celu pomiaru spadku ciśnienia i skuteczności denitracyjnej.

Skuteczności denitracyjne jednostek katalitycznych z przykładów 6 i 7 oraz przykładu porównawczego 3 i spadki ciśnienia powodowane przez te jednostki mierzono przepuszczając gaz spalinowy LPG przez te jednostki katalityczne w warunkach podanych w tabeli 1. Wyniki pomiarów przedstawiono w tabeli 3.

Tabela 3

Jednostki katalityczne	Skuteczność denitracyjna (%)	Spadek ciśnienia (mm H2O)
Przykład 6	89	14
Przykład 7	81	11
Przykład porówn. 3	65	9

Jak wynika z tabeli 3, chociaż przykład porównawczy 3, to jest urządzenie katalityczne wykorzystujące jednostki katalityczne, które powodują niższy spadek ciśnienia powoduje stosunkowo mały spadek ciśnienia, skuteczność denitracyjna jednostki z przykładu porównawczego 3 jest niska, chociaż skuteczność denitracyjna urządzenia według przykładu 6, to jest urządzenia katalitycznego wykorzystującego jednostki katalityczne według niniejszego wynalazku jest bardzo wysoka, urządzenia według przykładu 6 powoduje spadek ciśnienia większy niż powodowany przez urządzenie z przykładu porównawczego 3, i chociaż skuteczność denitracyjna urządzenia według przykładu 7, to jest urządzenia katalitycznego wykorzystującego jednostkę katalityczną według niniejszego wynalazku i jednostkę katalityczną, która powoduje stosunkowo niski spadek ciśnienia umieszczona poniżej tej poprzedniej j ednostki katalitycznej jest niższa niż te z przykładu 6, to urządzenie według przykładu 7 powoduje spadek ciśnienia niższy, niż powodowany przez urządzenie z przykładu 6.

W urządzeniu według przykładu 7 jednostka katalityczna według niniejszego wynalazku umieszczona powyżej jednostki katalitycznej, która powoduje stosunkowo mały spadek ciśnienia, wykazuje wpływ zakłócania gazu. Wpływ zakłócania gazu zmniejsza nieregulamości rozkładu stężenia amoniaku na wylocie jednostki katalitycznej niniejszego wynalazku nawet, jeżeli rozkład amoniaku na wylocie jednostki katalitycznej i, w wyniku tego jednostka katalityczna umieszczona wyżej, pracuje skutecznie.

Poniżej zostaną wyjaśnione przykłady elementów katalitycznych wytwarzanych z płyt perforowanych.

Przykład 8. Taśmę SVS 304 o grubości 0,2 mm i szerokości 500 mm obrabiano uzyskując siatkę metalową mająca oczka o szerokości 2,1 mm rozmieszczone w rozstawie co 2,1 mm, na powierzchni tej siatki osadzono aluminium rozpylając aluminium w celu szorstkowania siatki metalicznej, siatkę obrabiano przez tłoczenie uzyskując nośną taśmę katalitycznąo grubości 0,9 mm i żebrach mających wysokość h=4,0 mm i szerokość płaskich odcinków P=80 mm jak przedstawiono na fig. 4, a następnie nośną taśmę katalityczną cięto uzyskując płyty nośne 480 mm na 480 mm.

Otrzymano zawiesinę katalitycznąprzez zawieszenie 10 kg proszku katalitycznego wykorzystanego w przykładzie 1 w 20 kg wody, nośne płyty katalityczne zanurzano w tej zawiesinie katalitycznej w celu pokrycia tych nośnych płyt katalitycznych powłoką zawiesiny katalitycznej o grubości około 500 pm, przez nośne płyty katalityczne pokryte zawiesiną katalityczną przedmuchiwano sprężone powietrze w celu usunięcia zawiesiny katalitycznej zatykającej oczka, a następnie nośne płyty katalityczne pokryte zawiesiną katalityczną suszono w piecu w 550°C przez 2 godziny pod ciśnieniem atmosferycznym uzyskując elementy katalityczne 1.

Elementy katalityczne 1 ukształtowane w ustalonych wymiarach układano jak przedstawiono na fig. 44 w obudowie mającej ścianki o grubości 2 mm, nie przedstawionej, tak, że żebra sąsiednich elementów katalitycznych 1 ciągnęły się wzajemnie prostopadle, w celu zbudowania

183 015 jednostki katalitycznej 8 mającej 150 mm na 150 mm na 480 mm (głębokość). Jednostka katalityczna 8 z przykładu 8 ma przekrój poprzeczny przedstawiony na fig. 16.

Przykłady9i 10. Sprężone powietrze przedmuchiwano jedynie przez żebra 2 nośnych płyt katalitycznych takich jak te wykorzystane w przykładzie 8 pokryte zawiesiną katalityczną wykorzystaną w przykładzie 8 w celu usunięcia jedynie tej zawiesiny katalitycznej, która zatyka oczka w żebrach 2, uzyskując elementy katalityczne 1 o oczkach otwartych jedynie w ich żebrach 2. Elementy katalityczne 1 układano budując jednostkę katalityczną z przykładu 9, mającą przekrój poprzeczny przedstawiony na fig. 17. Sprężone powietrze przedmuchiwano jedynie przez płaskie odcinki 3 nośnych płyt katalitycznych takich jak te wykorzystane w przykładzie 8 i powleczone zawiesiną katalityczną wykorzystaną w przykładzie 8 w celu usunięcia jedynie zawiesiny katalitycznej, zatykającej oczka w płaskich odcinkach 3, uzyskując elementy katalityczne 1 mające otwarte oczka tylko w ich płaskich odcinkach 3. Elementy katalityczne 1 układano budując jednostkę katalityczną z przykładu 10 mającą przekrój poprzeczny przedstawiony na fig. 18.

Przykład porównawczy 4.

Otrzymywano pastę katalityczną przez zagniatanie przez 1 godzinę w zagniatarce mieszaniny 20 kg katalitycznego proszku wykorzystanego w przykładzie 8,3 kg nieorganicznych włókien Al₂O₃SiO₂ i 10 kg wody. Pastę katalityczną nanoszono wałkiem na siatki metalowe SVS 304 o grubości 0,2 mm, o powierzchniach szorstkowanych przez rozpylenie aluminium, uzyskując nośne siatki katalityczne o grubości około 0,9 mm i długości 480 mm. Te siatki metalowe obrabiano przez tłoczenie uzyskując nośne siatki katalityczne o grubości 0,9 mm, mające żebra o wysokości h=4,0 mm i płaskie odcinki o szerokości P=80 mm jak przedstawiono na fig. 4, a następnie te nośne siatki katalityczne suszono w piecu w 550°C przez 2 godziny pod ciśnieniem atmosferycznym i tak wysuszone nośne siatki katalityczne cięto uzyskując elementy katalityczne 1 o ustalonych wymiarach. Elementy katalityczne 1 układano w obudowie mającej ścianki o grubości 2 mm tak, że żebra 2 tych elementów katalitycznych 1 były równoległe do kierunku przepływu gazu, budując jednostkę katalityczną mającą 150 mm na 150 mm na 480 mm (głębokość) jak przedstawiono na fig. 43.

Przykład 11. Elementy katalityczne 1 wykorzystane w przykładzie 2 i mające otwarte oczka w swoich gotowych powierzchniach i elementy katalityczne 1 wykorzystane w przykładzie porównawczym 4 mające oczka zatkane pastą katalityczną w ich gotowych powierzchniach ułożono naprzemiennie tak, że żebra 2 tych poprzednich elementów katalitycznych 1 ciągnęły się prostopadle do kierunku przepływu gazu, a żebra 2 tych drugich elementów katalitycznych 1 ciągnęły się równolegle do kierunku przepływu gazu budując jednostkę katalityczną mającą 150 mm na 150 mm na 480 mm (głębokość) o przekroju poprzecznym przedstawionym na fig. 19.

Przykład 12. Nośne płyty katalityczne z których uformowane są elementy katalityczne 1 wykorzystane w przykładzie 8, i mające otwarte oczka w ich gotowych powierzchniach, cięto nadając im kształt prostokątny tak, że żebra 2 były nachylone pod kątem 45° do określonej krawędzi bocznej 1 a (fig. 6) uzyskując elementy katalityczne 1. Elementy katalityczne 1 i elementy odwrócone spodem do góry układano naprzemiennie w obudowie mającej ścianki o grubości 2 mm budując jednostkę katalityczną mającą 150 mm na 150 mm na 480 mm (głębokość).

Przykład 13. Nowe płyty katalityczne z których uformowano elementy katalityczne 1 wykorzystane w przykładzie 8, i mające otwarte oczka jedynie w ich żebrach 2 cięto nadając im kształt prostokątny tak, że te żebra 2 były nachylone pod kątem 45° do określonej krawędzi bocznej 1 a (fig. 6) uzyskując elementy katalityczne 1. Elementy katalityczne 1 i elementy odwrócone spodem do góry układano naprzemiennie w obudowie mającej ścianki o grubości 2 mm budując jednostkę katalityczną mającą 150 mm na 150 mm na 480 mm (głębokość) przedstawioną na fragmentarycznym rzucie perspektywicznym na fig. 20.

Przykład porównawczy 5. Elementy katalityczne wykorzystane w przykładzie porównawczym 4 układano w obudowie tak, że żebra 2 naprzemiennych elementów katalitycznych 1 były prostopadłe do kierunku przepływu gazu, budując jednostkę katalityczną mającą 150 mm na 150 mm na 480 mm (głębokość, jak przedstawiono na fig. 44).

183 015

Przykładporównawczy 6. Elementy katalityczne 1, takie same j ak w przykładzie 8 z tym wyjątkiem, że wysokość żeber 2 wynosiła 8 mm, ułożono w obudowie mającej ścianki o grubości 2 mm tak, że żebra 2 były równoległe do kierunku przepływu gazu, budując jednostkę katalityczną mającą 150 mm na 150 mm na 480 mm (głębokość) jak przedstawiono na fig. 43.

Każdą ze struktur katalitycznych z przykładów 8 do 13 i przykładów porównawczych 4 do 6 zainstalowano w reaktorze, przez te jednostki katalityczne przepuszczano gaz spalinowy LPG w celu pomiaru ich zdolności denitracyjnych i spadków ciągu (spadków ciśnienia) spowodowanych przez te jednostki w warunkach podanych w tabeli 1. Wyniki pomiarów przedstawiono w tabeli 4.

Tabela 4

Jednostki katalityczne	Spadek ciągu (mm H20/m)	Denitracja	Szybkość reakcji (m/godz.)
Przykład 8	48,8	69,8	108
Przykład 9	33,5	60,2	83
Przykład 10	42,6	65,2	95
Przykład 11	27,0	56,5	75
Przykład 12	38,1	64,0	92
Przykład 13	28,0	58,1	78
Przykład porównawczy 4	10,1	43,3	51
Przykład porównawczy 5	80,8	73,3	119
Przykład porównawczy 6	15,0	51,4

Jak wynika z tabeli 4, chociaż jednostki katalityczne z przykładów porównawczych 4 i 6 powodują stosunkowo małe spadki ciągu, skuteczność denitracji przykładów porównawczych 4 i 6 jest niska i ich wpływ na szybkość reakcji jest niski wynoszący 0,5 do 0,7 raza wpływa jednostek z przykładów 8 do 13 na szybkość reakcji. Chociaż skuteczność denitracji jednostki z przykładu porównawczego o tej samej budowie, co z przykładów 8 do 13 i zawierającej elementy katalityczne, w których wszystkie oczka są zatkane jest wysoka, jednostka z przykładu porównawczego powoduje duży spadek ciągu. Względne skuteczności denitracji i wpływ jednostek przykładów 8 i 10 na szybkość reakcji sąw zasadzie na tym samym poziomie, a straty ciągu spowodowane przez jednostki katalityczne według przykładów 8 do 10 wynoszą około połowy tego, co spowodwane przez te z przykładu porównawczego 5.

Tak więc jednostki katalityczne według niniejszego wynalazku zawierające elementy katalityczne mające otwarte oczka wykazują nadzwyczajne zdolności denitracyjne i powodująodpowiednio, niskie spadki ciągu.

Poniżej zostana opisane przykłady wykorzystania dwóch rodzajów elementów katalitycznych 1 i 1' mających odpowiednio żebra 2 i 2' o różnych wysokościach i ułożone naprzemiennie z grzbietami żeber 2 i 2' przebiegającymi wzajemnie prostopadle.

Przykład 14. Otrzymano pastę katalitycznąprzez zagniatanie przez 1 godzinę w zagniatarce mieszaniny 20 kg katalitycznego proszku wykorzystanego w przykładzie 1,3 kg nieorganicznych włókien Al₂O₃SiO₂ i 10 kg wody. Katalityczną pastę nanoszono wałkiem na siatki metalowe SVS 304 o 0,2 mm grubości o powierzchniach szorstkowanych przez rozpylenie aluminium, uzyskując nośne siatki katalityczne o grubości około 0,9 mm i długości 500 mm. Siatki metalowe obrabiano przez tłoczenie uzyskując nośne siatki katalityczne o grubości 0,9 mm, mające faliste żebra 2 o wysokości h]=6 mm i płaskie odcinki 3 o szerokości Pj=120 mmjak przedstawiono na fig. 22(a) oraz nośne siatki katalityczne mające grubość 0,9 mm i faliste żebra 2' o wysokości h₂=4 mm oraz płaskich odcinkach 3' o szerokości P₂=60 mm, jak przedstawiono na fig. 22(b), a następnie te nośne siatki katalityczne suszono w piecu w 550°C przez 2 godziny pod

183 015 ciśnieniem atmosferycznym po suszeniu powietrzem, uzyskując elementy katalityczne lii' (u₂/u₁=4/6).

Elementy katalityczne lii' ułożono naprzemiennie tak, że żebra 2 i 2' odpowiednich elementów katalitycznych 1 i 1' były wzajemnie prostopadłe, budując jednostkę katalityczną 8 mającą 150 mm na 150 mm na 480 mm (głębokość) jak przedstawiono na fig. 21. Jednostkę katalityczną umieszczono tak, że jej niższe żebra 2' elementów katalitycznych 1' ciągnęły się prostopadle do kierunku przepływu gazu.

Przykład 15. Siatki metalowe otrzymane w ten sposób, co siatki metalowe z których uformowano elementy katalityczne wykorzystane w przykładzie 14 obrabiano przez tłoczenie uzyskując nośne siatki katalityczne mające faliste żebra 2 o wysokości h_t=7 mm i płaskie odcinki 3 o szerokości P।=120 mm, jak przedstawiono na fig. 22(a) oraz nośne siatki katalityczne mające faliste żebra 2' o wysokości h₂=3 mm i płaskie odcinki 3' o szerokości P₂-60 mm, jak przedstawiono na fig. 22(b), a następnie te nośne siatki katalityczne suszono w piecu w 55O°C przez 2 godziny pod ciśnieniem atmosferycznym po suszeniu powietrzem, uzyskując elementy katalityczne 1 i 1' (h₂/h|=3/7).

Elementy katalityczne lii' ułożono naprzemiennie tak, że żebra 2 i 2' odpowiednich elementów katalitycznych 1 i 1' były wzajemnie prostopadłe, budując jednostkę katalityczną 8 mającą 150 mm na 150 mm na 500 mm (głębokość) jak przedstawiono na fig. 21. Jednostkę katalityczną umieszczono tak, że żebra 2' elementów katalitycznych 1' ciągnęły się prostopadle do kierunku przepływu gazu 6.

Przykładporównawczy 7. Elementy katalityczne podobne do katalitycznych 1 wykorzystanych w przykładzie 14 z tym wyjątkiem, że żebra 2 miały wysokość h=5 mm ułożono w obudowie tak, że wszystkie żebra 2 były wzajemnie równoległe, budując jednostkę katalityczną mającą 150 mm na 150 mm na 500 mm (głębokość) jak przedstawiono na fig. 43. Jednostkę katalitycznąumieszczono tak, że żebra 2 elementów katalitycznych 1 ciągnęły się równolegle do kierunku przepływu gazu 6.

Przykładporównawczy 8. Elementy katalityczne wykorzystane w przykładzie porównawczym 7 ułożono tak, że żebra 2 odpowiednich sąsiednich elementów katalitycznych ciągnęły się wzajemnie prostopadle, budując jednostkę katalityczną 8 mającą 150 mm na 150 mm na 500 mm (głębokość) jak przedstawiono na fig. 44.

Przykład porównawczy 9. Elementy katalityczne podobne do elementów katalitycznych 1 wykorzystanych w przykładzie 14 z tym wyjątkiem, że wysokość h, żeber 2 była 10 mm, ułożono budując jednostkę katalityczną 8 mającą 150 mm na 150 mm na 500 mm (głębokość) jak przedstawiono na fig. 43.

Każdą z jednostek katalitycznych 8 z przykładów 14 i 15 i przykładów porównawczych 7 do 9 instalowano w reaktorze i gaz spalinowy LPG przepuszczano przez jednostki katalityczne 8 w warunkach podanych w tabeli 1 w celu pomiaru względnych zdolności denitracyjnych i oporności ciągu jednostek katalitycznych 8. Wyniki pomiarów przedstawiono w tabeli 5.

Jak wynika z tabeli 5 opory ciągu jednostek katalitycznych 8 z przykładów 14 i 15 według niniejszego wynalazku są mniejsze, niż jednostki katalitycznej z przykładu porównawczego 8, a zdolności denitracyjnejednostek katalitycznych 8 z przykładów 14 i 15 sąw przybliżeniu równe wartości dla jednostki katalitycznej 8 z przykładu porównawczego 8.

T a b e 1 a 5

Jednostki katalityczne	Skuteczność denitracyjna (%)	Opór ciągu (mm H2O)
Przykład 14	80	25
Przykład porównawczy 7	65	16
Przykład porównawczy 8	80	38
Przykład porównawczy 9	53	8
Przykład 15	78	18

183 015

Silny wpływ jednostek katalitycznych 8 z przykładu 14 i 15 niniejszego wynalazku na całkowitą szybkość reakcji w porównaniu z jednostką katalityczną 8 z przykładu porównawczego 9 nadaje jednostkom katalitycznym 8 z przykładów 14 i 15 ulepszone zdolności denitracyjne.

W przykładzie 14, ze względu na to, że elementy katalityczne 1 mające żebra 2 o wysokości h,=6 mm (fig. 22(a)) i elementy katalityczne Γ majążebra 2' o wysokości h₂=4 mm (fig. 22(b)) są ułożone naprzemiennie i grzbiety żeber 2 i 2' leżą jedne na drugich, odstęp pomiędzy sąsiednimi elementami katalitycznymi lii' wynosi 10 mm, co jest równe odstępowi pomiędzy sąsiednimi elementami katalitycznymi 1 w jednostkach katalitycznych 8 z przykładów porównawczych 8 i 9.

Wiadomo z wyników pomiarów przedstawionych w tabeli 5, że jednostka według przykładu 14 wymaga mniejszej ilości katalizatora niż ta według przykładu porównawczego 9, aby uzyskać zdolność denitracyjną 80% jak przedstawiono w tabeli 6, ponieważ zdolność denitracyj na jednostki z przykładu 14 jest wyższa niż tej według przykładu porównawczego 9 przy tej samej prędkości powierzchniowej i że jednostkę denitracyjną z przykładu 14 można uformować w sposób bardziej zwarty niż w przypadku porównawczego 9.

Tabela 6

Jednostki katalityczne	Stopień aktywności	Konieczna ilość Katalizator (długość)	Spadek ciśnienia dla 80% (mmH:0)
Przykład 14	1,00	1,00	25
Przykład porównawczy 7	0,65	1,54	25
Przykład porównawczy 8	1,00	1,00	38
Przykład porównawczy 9	0,47	2,13	17
Przykład 15	0,94	1,06	19

Figura 24 przedstawia zmianę aktywności katalitycznej z prędkością przepływu gazu w temperaturze 350°C dla przykładu 14 i przykładów porównawczych 7 i 8, a fig. 25 przedstawia zmianę spadku ciśnienia z prędkościąprzepływu gazu dla przykładu 14 i przykładów porównawczych 7i8.

Jak widać z fig. 24, aktywność katalityczna jednostek katalitycznych w przykładzie 14 i przykładzie porównawczym 8 w porównaniu z jednostką katalityczną z przykładu porównawczego 7, mającąkanał gazu równoległy do przepływu gazu, rosną gwałtownie ze wzrostem prędkości przepływu gazu. Aktywność katalityczna jednostki katalitycznej z przykładu 14 spada blisko tej dla jednostki katalitycznej z przykładu porównawczego 7, gdy prędkość przepływu gazu spada do blisko do 2 m/sek, co pozwala wnioskować, że jest to spowodowane silnym efektem zakłócania gazu przez żebra 2' elementów katalitycznych 1' ciągnące się prostopadle do kierunku przepływu gazu 6, gdy prędkość przepływu gazu jest wysoka oraz efektem wyrównania gazu, gdy prędkość przepływu gazu jest niska.

Tak więc jest korzystne, gdy prędkość przepływu gazu znajdowała się w zakresie 2 m/sek lub powyżej, a poniżej 10 m/sek, korzystniej w zakresie 4 m/sek lub powyżej, a poniżej 8 m/sek, przy których spadek ciśnienia praktycznie nie jest znaczny, gdy stosuje się jednostkę katalityczną 8 według niniejszego wynalazku. Żebra 2' sąniezdolne zakłócić przepływ gazu 6, jeżeli prędkość przepływu gazu jest nadmiernie niska, a spadek ciśnienia jest nadmiernie wysoki jeżeli prędkość przepływu gazu jest nadmiernie wysoka.

Poniżej zostaną opisane przykłady jednostek katalitycznych, z których każdą zbudowano przez ułożenie elementów katalitycznych 1, z których każdy posiada dwa rodzaje równoległych żeber 2 i 2b mających różne wysokości, a grzbiety tych żeber 2 i 2b odpowiednich sąsiednich elementów katalitycznych ciągną się wzajemnie prostopadle.

Przykład 16. Otrzymano pastę katalityczną przez zagniatanie przez 1 godzinę w zagniatarce mieszaniny 20 kg proszku katalitycznego wykorzystanego w przykładzie 1,3 kg nieorgani

183 015 cznych włókien Al₂O₃SiO₂ i 10 kg wody. Pastę katalityczną nanoszono na siatki metalowe SVS 304 o grubości 0,2 mm o powierzchniach szorstkowanych przez rozpylanie aluminium, uzyskując nośne siatki katalityczne o grubości około 0,9 mm i długości 500 mm. Siatki metaliczne obrabiano przez tłoczenie uzyskując katalityczne siatki nośne o grubości 0,9 mm, mające faliste żebra o wysokości łą =3 mm, niższe żebra 2' o wysokości h₂=2,5 mm i płaskie odcinki 3 o szerokości Pj =100 mmjak przedstawiono na fig. 29 anastępnie te nośne siatki katalityczne suszono w piecu w 550°C przez 2 godziny pod ciśnieniem atmosferycznym po suszeniu powietrzem, uzyskując elementy katalityczne 1.

Elementy katalityczne 1 i elementy katalityczne 1' o żebrach 2 i 2' o tej samej wysokości ułożono naprzemiennie tak, że odpowiednie żebra elementów katalitycznych 1 i 1' ciągną się wzajemnie prostopadle, w obudowie 4 przedstawionej na fig. 27, budując jednostkę katalityczną 8 mającą 150 mm na 150 mm na 500 mm (głębokość). Jednostkę katalityczną 8 umieszczono tak, że grzbiety żeber 2,2' albo elementów katalitycznych 1 albo 1' są równoległe do kierunku przepływu gazu 6.

Przykładporównawczy 10. Wytworzono elementy katalityczne podobne do tych wykorzystanych w przykładzie 16 z tym wyjątkiem, że żebra 2 i 2' mają równa wysokość 6 mm od powierzchni płaskich odcinków 3. Elementy katalityczne ułożono w obudowie tak, że żebra 2 i 2' ciągnęły się równolegle do kierunku przepływu gazu, budując jednostkę katalityczną mającą 150 mm ma 150 mm na 500 mmjak przedstawiono na fig. 43.

Przykładporównawczy 11. Elementy katalityczne o żebrach równej wysokości wykorzystane w przykładzie porównawczym 10 ułożono w obudowie, nie przedstawionej tak, że żebra 2 sąsiednich elementów katalitycznych są wzajemnie prostopadłe, jak przedstawiono na fig. 44, budując jednostkę mającą 150 mm na 150 mm na 500 mm (głębokość).

Każdązjednostek katalitycznych z przykładu 16 i przykładów porównawczych 10 i 11 instalowano w reaktorze i przepuszczano przez te jednostki katalityczne gaz spalinowy LPG w celu pomiaru zdolności denitracyjnych i oporu ciągu tych jednostek katalitycznych w warunkach podanych w tabeli 1. Wyniki pomiarów przedstawiono w tabeli 7.

Tabela 7

Jednostki katalityczne	Skuteczność denitracji (%)	Spadek ciśnienia (mm H2O)
Przykład 16	85	24
Przykład porównawczy 10	65	16
Przykład porównawczy 11	89	38

Jak wynika z tabeli 7, jednostka katalityczna z przykładu 16 daje niższy opór ciągu i jest w zasadzie równa pod względem zdolności denitracyjnych jednostce katalitycznej z przykładu porównawczego 11. Jednostka katalityczna z przykładu 16 w porównaniu z jednostką katalityczną z przykładu porównawczego 10 wykazuje wysoką zdolność denitracji wynikającą z jej wpływu podwyższania całkowitej szybkości reakcji.

Zostanie dokonany opis jednostek katalitycznych, z których każda zbudowana jest przez ułożenie elementów katalitycznych 1 przedstawionych na fig. 31 tak, że odpowiednie żebra 2 sąsiednich elementów katalitycznych są wzajemnie prostopadłe i umieszczone w kanale gazu tak, że żebra 2 naprzemiennych elementów katalitycznych 1 rozciągają się prostopadle do kierunku przepływu gazu 6 (fig. 27), w której odległości Lj i L₂ od przeciwległych końców każdego z elementów katalitycznych 1 o żebrach 2 ciągnących się prostopadle do kierunku przepływu gazu 6, względem kierunku przepływu gazu 6 do pierwszego żebra 2a z jednego końca elementu katalitycznego 1 i pierwszego żebra 2a z drugiego końca tego samego elementu katalitycznego 1 są ośmiokrotnością odstępu T pomiędzy sąsiednimi elementami katalitycznymi 1 (fig. 27) lub mniej.

183 015

Przykład 17-1. Otrzymano pastę katalityczną przez zagniatanie przez 1 godzinę w zagniatarce 20 kg proszku katalitycznego wykorzystanego w przykładzie 1,3 kg włókien nieorganicznych włókien Al₂O₃-SiO₂ i 10 kg wody. Pastę katalityczną nanoszono wałkiem na siatkę metalową SUS 304 o grubości 0,2 mm mającą szorstkowane powierzchnie przez rozpylenie aluminium, uzyskując katalityczne siatki nośne o grubości około 0,9 mm i L mm długości. Te siatki metalowe obrabiano przez tłoczenie i przetwarzano w celu uzyskania elementów katalitycznych 1 mających faliste żebra o wysokości h^S mm i rozmieszczone w rozstawie L₃=60 mm jak przedstawiono na fig. 31 w przekroju, a następnie te nośne siatki katalityczne suszono w piecu w 550°C przez 2 godziny pod normalnym ciśnieniem, po suszeniu powietrzem, uzyskując elementy katalityczne 1. Następnie dwadzieścia dwa takie elementy katalityczne 1 układano w odstępach T budując jednostkę katalityczną 8 jak przedstawiono na fig. 44. Odległość L, i L₂ od przeciwległych końców każdego elementu katalitycznego 1, umieszczonego z żebrami 2 przebiegającymi prostopadle do kierunku przepływu gazu 6, do pierwszego żebra 2a z jednego końca i do pierwszego żebra 2a z drugiego końca, wynosiły odpowiednio 30 mm, co było pięciokrotnością odstępu T.

Przykład 18-1. Jednostka katalityczna 8 zprzykładu 18-1 była podobna do jednostki katalitycznej 8 z przykładu 17-1 i zbudowana przez ułożenie dwudziestu dwóch elementów katalitycznych 1 takich samych jak te z przykładu 17-1 i mających żebra o wysokości h₁=3 mm rozmieszczonych w rozstawie L₃=60 mm przy odstępach T=6 mm. Jednak w jednostce katalitycznej 8 z przykładu 18-1 obydwie odległości Lj i L₂ wynosiły 50 mm, co stanowiło ośmiokrotność odstępu T.

Przykład porównawczy 12-1. Jednostka katalityczna 8 z przykładu porównawczego 12-1 podobna do jednostki katalitycznej 8 z przykładu 17-1 i zbudowana przez ułożenie dwudziestu dwóch elementów katalitycznych 1, takich samych jak wykorzystane w przykładzie 17-1 i mających żebra 2 o wysokości h]=3 mm rozmieszczonych w rozstawie L₃=60 mm przy odstępach T=6 mm. Jednak w jednostce katalitycznej 8 z przykładu porównawczego 12-1 obydwieodległości L] i L₂ wynosiły 50 mm, co stanowiło dziesięciokrotność odstępu T.

Przykład 17-2. Jednostka katalityczna 8 z przykładu 17-2 była podobna w obudowie do jednostki zprzykładu 17-1 z tym wyjątkiem, że w jednostce katalitycznej 8 z przykładu 17-2 żebra 2 ciągnące się równolegle do kierunku przepływu gazu miały wysokość h]=3 mm i były rozmieszczone w rozstawie L₃=60 mm, żebra 2 ciągnące się prostopadle do kierunku przepływu gazu 6 miały wysokość h^Ś mm i były rozmieszczone w rozstawie L₃=60 mm, liczba elementów katalitycznych 1 wynosiła osiemnaście, odstęp T pomiędzy sąsiednimi elementami katalitycznymi 1 wynosił 8 mm, a obydwie odległości L] i L₂ od przeciwnych końców każdego z elementów katalitycznych 1 umieszczonych z żebrami 2 ciągnącymi się prostopadle do kierunku przepływu gazu 6 do pierwszego żebra 2 od jednego końca i pierwszego żebra 2 od drugiego końca, wynosiły 40 mm, co było pięciokrotnością odstępu T.

Przykład 18-2. Jednostka katalityczna 8 z przykładu 18-2 była podobna w obudowie do jednostki z przykładu 18-1 z tym wyjątkiem, że w jednostce katalitycznej 8zprzykładu 18-2żebra 2 ciągnące się równolegle do kierunku przepływu gazu 6 miały wysokość hj=3 mm i były rozmieszczone w rozstawie L₃=60 mm, żebra 2 ciągnące się prostopadle do kierunku przepływu gazu 6 miały wysokość h j=5 mm i były rozmieszczone w rozstawie L₃=60 mm, liczba elementów katalitycznych 1 wynosiła 18, odstęp T pomiędzy sąsiednimi elementami katalitycznymi 1 wynosił 8 mm, a obydwie odległości L_t i L₂ od przeciwnych końców każdego z elementów katalitycznych 1 tak umieszczonych że ich żebra 2 ciągnęły się prostopadle do kierunku przepływu gazu 6 do pierwszego żebra 2 z jednego końca i pierwszych żeber 2 od drugiego końca, wynosiły 64 mm, co było pięciokrotnością odstępu T.

Przykład porównawczy 12-2. Jednostka katalityczna 8 zprzykładu 12-2 była podobna w obudowie do jednostki z przykładu 17-1 z tym wyj ątkiem, że w jednostce katalitycznej 8 z przykładu porównawczego 12-2 żebra 2 ciągnące się równolegle do kierunku przepływu gazu 6 miały wysokość h ,=3 mm i były rozmieszczone w rozstawie L₃=60 mm, żebra 2 ciągnące się prostopadle do kierunku przepływu gazu 6 miały wysokość hj=5 mm i były rozmieszczone w

183 015 rozstawie L₃=60 mm, liczba elementów katalitycznych 1 wynosiła osiemnaście, odstęp T pomiędzy sąsiednimi elementami katalitycznymi 1 wynosił 8 mm, a obydwie odległości L₁ iL₂ od przeciwnych końców każdego z elementów katalitycznych 1 umieszczonych z żebrami 2 ciągnącymi się prostopadle do kierunku przepływu gazu 6, do pierwszego żebra 2 od jednego końca i pierwszego żebra 2 z drugiego końca, wynosiły 80 mm, co stanowiło pięciokrotnością odstępu T.

Przykład 17-3. Jednostka katalityczna 8 z przykładu 17-3 była podobna w obudowie do jednostki z przykładu 17-1 z tym wyjątkiem, że wjednostce katalitycznej 8 z przykładu 17-3 żebra 2 ciągnące się równolegle do kierunku przepływu gazu 6 miały wysokość h,=3 mm i były rozmieszczone w rozstawie L₃=60 mm, żebra 2 ciągnące się prostopadle do kierunku przepływu gazu 6 miały wysokość h ,=7 mm i były rozmieszczone w rozstawie L₃=60 mm, liczba elementów katalitycznych 1 wynosiła piętnaście, odstęp pomiędzy sąsiednimi elementami katalitycznymi 1 wynosił 10 mm, a obydwie odległości L] i L₂ od przeciwnych końców każdego z elementów katalitycznych 1, umieszczonych z żebrami 2 przebiegającymi prostopadle do kierunku przepływu gazu 6, do pierwszego żebra 2 z jednego końca i pierwszego żebra 2 z drugiego końca, wynosiły 50 mm, co stanowiło ośmiokrotność odstępu T.

Przykład 18-3. Jednostka katalityczna 8 z przykładu 18-3 była podobna w budowie do jednostki z przykładu 17-1 z tym wyjątkiem, że w jednostce katalitycznej 8 z przykładu 18-3 żebra 2 ciągnące się równolegle do kierunku przepływu gazu 6 miały wysokość h [=3 mm i były rozmieszczone w rozstawie L₃=60 mm, żebra 2 ciągnące się prostopadle do kierunku przepływu gazu 6 miały wysokość 1η=7 mm i były rozmieszczone w rozstawie L₃=60 mm, liczba elementów katalitycznych 1 wynosiła piętnaście, odstęp T pomiędzy sąsiednimi elementami katalitycznymi 1 wynosił 10 mm, a obydwie odległości L] i L₂ od przeciwnych końców każdego z elementów katalitycznych 1, umieszczonych z żebrami 2 przebiegającymi prostopadle do kierunku przepływu gazu 6, do pierwszego żebra 2 z jednego końca i pierwszego żebra 2 z drugiego końca, wynosiły 80 mm, co stanowiło ośmiokrotność odstępu T.

Przykład porównawczy 12-3. Jednostka katalityczna z przykładu porównawczego 12-3 była podobna w obudowie do jednostki z przykładu 17-1 z tym wyjątkiem, że wjednostce katalitycznej 8 z przykładu porównawczego 12-3 żebra 2 ciągnące się równolegle do kierunku przepływu gazu 6 miały wysokość hj=3 mm i były rozmieszczone w rozstawie L₃=60 mm, żebra 2 ciągnące się prostopadle do kierunku przepływu gazu 6 miały wysokość hj=7 mm i były rozmieszczone w rozstawie L₃=60 mm, liczba jednostek katalitycznych 1 wynosiła piętnaście, odstęp T pomiędzy sąsiednimi elementami katalitycznymi 1 wynosił 10 mm, a obydwie odległości L] iL₂ od przeciwnych końców każdego z elementów katalitycznych 1 umieszczonych z żebrami 2 ciągnącymi się prostopadle do kierunku przepływu gazu 6, do pierwszego żebra 2 z jednego końca i pierwszego żebra 2 z drugiego końca, wynosiły 100 mm, co stanowiło dziesięciokrotność odstępu T.

Każdązjednostek katalitycznych 8 z przykładów 17-1 do 17-3 i 18-1 do 18-3 i przykładów porównawczych 12-1 do 12-3 instalowano w reaktorze i przepuszczano gaz spalinowy LPG przez jednostki katalityczne 8 w celu pomiaru zdolności denitracyjnych jednostek katalitycznych 8 i spadków ciśnienia spowodowanych przez te jednostki katalityczne 8 w warunkach podanych w tabeli 1 z tym wyjątkiem że prędkość powierzchniowa była w zakresie 20 do 80 m/godz, a wpływ wysokości 1η żeber 2 elementów katalitycznych 1 i odstępu T pomiędzy elementami katalitycznymi 1 oceniano porównawczo.

Figury 33 i 34 i 35 są wykresami przedstawiającymi mierzone charakterystyki zdolności denitracyjnej i spadku ciśnienia od prędkości przepływu.

Aktywności katalityczne jednostek katalitycznych 8 w przy kładach 17-1 do 17-3 i 18-1 do 18-3 są wyraźnie wyższe niż jednostek katalitycznych 8 w przykładach porównawczych 12-1 do 12-3, które majątakie same wysokości h₁ żeber 2 i odstęp T pomiędzy warstwami katalitycznymi 1 jak odpowiednio w przykładach 17-1 do 17-3 i 18-1 do 18-3.

Aktywności katalityczne jednostek katalitycznych 8 z przykładów 17-1 do 17-3 są wyższe niż odpowiednich jednostek katalitycznych 8 z przykładów 18-1 do 18-3 co dowodzi, że jednostka katalityczna 8 zdolna jest wykazać wyższą wydajność, gdy odległości L] i Li od przeciw36

183 015 nych końców każdego z elementów katalitycznych 1 umieszczonych tak, że ich żebra 2 ciągną się prostopadle do kierunku przepływu gazu 6 do pierwszego żebra 2 z jednego końca i pierwszego żebra 2 z drugiego końca są ośmiokrotnością odstępu T pomiędzy sąsiednimi elementami katalitycznymi 1 lub poniżej i wykazać jeszcze wyższą wydajność, gdy odległość Lj i L? stanowią pięciokrotność odstępu T lub poniżej. Gdy odległości L_t i L₂ są większe niż ośmiokrotność odstępu T, końcowe części elementów katalitycznych 1 zaginają się obniżając znacznie wydajności jednostki katalitycznej 8.

Poniżej przedstawiono opis doświadczeń z jednostkami katalitycznymi z przykładów wykorzystujących elementy katalityczne 1, w których żebra 2 sąrozmieszczone, przy danym rozstawie L₃, określonym przez równy podział odległości [L-( Lj + L₂)] pomiędzy pierwszymi żebrami 2a z odpowiednio przeciwnych końców elementu katalitycznego 1 tak, że rozstaw L₃ stanowi dziesięcio- do dwudziestokrotność odstępu T (fig. 27) pomiędzy sąsiednimi elementami katalitycznymi 1.

Sprawdzano wpływ rozstawu L₃ (fig. 31) pomiędzy żebrami elementów katalitycznych 1 umieszczonych tak, że żebra 2 ciągnąsię prostopadle do kierunku przepływu gazu 6 na spadek ciśnienia.

Doświadczenie 1

Jednostki katalityczne 8 podobne do jednostki katalitycznej 8 zprzykładu 17-1 budowano przez ułożenie dwudziestu dwóch elementów katalitycznych 1 mających żebra 2 o wysokości h_t=3 mm w równych odstępach T=6 mm, w gdy odległości L] i L₂ od przeciwnych końców każdego z elementów katalitycznych 1 mających żebra 2 ciągnące się prostopadle do kierunku przepływu gazu 6 względem kierunku przepływu gazu 6 do pierwszego żebra 2 z jednego końca elementu katalitycznego 1 i pierwszego żebra z drugiego końca tego samego elementu katalitycznego 1 wynosiły 10 mm, co stanowiło około 1,7-krotność odstępu T pomiędzy sąsiednimi elementami katalitycznymi 1. W jednostkach katalitycznych 8 rozstawy L₃ żeber wynosiły odpowiednio 20,40, 60, 80, 120, 140 i 160 mm, to jest rozstawy L₃ wynosiły odpowiednio około trzy do dwudziestosiedmiokrotności odstępu T pomiędzy sąsiednimi elementami katalitycznymi 1. Podczas doświadczeń mierzono spadki ciśnienia spowodowane przez jednostki katalityczne 8 w warunkach podanych w tabeli 1 stosując gaz spalinowy LPG. Prędkość przepływu gazu na wlotowym końcu każdej jednostki katalitycznej 8 wynosiła 6 m/sek.

Długość L elementów katalitycznych jednostki katalitycznej 8, w której rozstaw L₃ żeber wynosi 60 mm był 500 mm. Długości elementów katalitycznych innych jednostek katalitycznych 8, w których rozstawy L₃ żeber sąróżne od 60 mm były określone, tak że aktywności katalityczne tych jednostek katalitycznych 8 były równe aktywności tej jednostki katalitycznej, w której rozstaw L₃ żeber był 60 mm. Fig. 36 przedstawia znormalizowane straty ciśnienia spowodowane przez jednostki katalityczne 8, znormalizowane przez spadek ciśnienia spowodowany jednostką katalityczną 8, w której rozstęp L₃ żeber wynosi 60 mm.

Doświadczenie 2

Przeprowadzono doświadczenia podobne do tych z doświadczeń 1. Jednostki katalityczne zbudowano przez ułożenie osiemnastu elementów katalitycznych 1 łącznie z tymi mającymi żebra 2 o wysokości 3 mm ciągnące się równolegle do kierunku przepływu gazu 6 i tymi mającymi żebra 2 o wysokości h] =5 mm ciągnącymi się prostopadle do kierunku gazu 6, w równych odstępach T=8 mm. W jednostkach katalitycznych 8 rozstawy L₃ żeber wynosiły odpowiednio 20,40, 60, 80,120, 180 i 200 mm; to jest rozstawy L₃ stanowiły odpowiednio około pięcio- do dwudziestopięciokrotności odstępu T pomiędzy sąsiednimi elementami katalitycznymi 1. Fig. 37 przedstawia wyniki doświadczeń podobnych do tych z doświadczeń 1.

Doświadczenie 3

Przeprowadzono doświadczenia podobne do tych z doświadczenia 1. Jednostki katalityczne 8 budowano przez ułożenie piętnastu elementów katalitycznych 1, łącznie tych mających żebra 2 o wysokości 1η=3 mm ciągnące się równolegle do kierunku przepływu gazu 6 i mających żebra 2 o wysokości 1η 7 mm ciągnące się prostopadle do kierunku przepływu gazu 6, w równych odstępach T-l 0 mm. W jednostkach katalitycznych 8 rozstawy L₃ żeber wynosiły odpowiednio

183 015

60,80,100,130,160,200,230 i 250 mm; tojest rozstawy L₃ wynosiły odpowiednio około sześć-do dwudziestopięciokrotności odstępu T pomiędzy sąsiednimi elementami katalitycznymi 1, fig. 38 przedstawia wyniki doświadczeń podobnych do tych z doświadczenia 1.

Wszystkie krzywe na fig. 36,37 i 38 maja charakter malejący. Spadek ciśnienia jest na najniższym poziomie, gdy rozstaw L₃ żeber 2 jest w zakresie 60 do 140 mm w doświadczeniu 1, w zakresie 80 do 180 mm w doświadczeniu 2 i w zakresie 100 do 230 mm w doświadczeniu 3. Stwierdzono, że spadek ciśnienia można obniżyć do najniższej możliwej wartości, gdy rozstaw L₃ żeber 2 znajduje się w zakresie dziesięcio- do dwudziestotrzykrotności odstępu T pomiędzy elementami katalitycznymi 1, gdy ilości katalizatora (długości=głębokość jednostki katalitycznej) są równoważne z tą samą aktywnością katalityczną.

Na podstawie przykładów 17-1 do 17-3 i 18-1 do 18-3 oraz wyników doświadczeń 1 do 3 stwierdzono następujące fakty.

Na przykład w jednostce katalitycznej z przykładu 17-1, gdy zmieni się wysokość h] żeber 2 elementów katalitycznych 1 umieszczonych tak, że żebra 2 ciągną się prostopadle do kierunku gazu 6, powstaje konkretnie jednostka katalityczna 8, jak przedstawiono na fig. 27 (wysokość żeber 2 elementów katalitycznych Γ równoległych do kierunku przepływu gazu 6 jest równa wysokości żeber 2 elementów katalitycznych 1), z elementów katalitycznych 1 mających dwa rodzaje żeber 2 i 2b, tojest wyższe żebra 2 i niższe żebra 2b, w rozmieszczeniu naprzemiennym, i odległości L] i L₂ od przeciwnych końców każdego elementu katalitycznego do żeber 2 będące ośmiokrotnościąlub powyżej odstępu T (fig. 27) pomiędzy sąsiednimi elementami katalitycznymi i rozstawy L₄ i L₅ żeber 2 znajdujące się w zakresie dziesięcio- do dwudziestotrzykrotności odstępu T pomiędzy elementami katalitycznymi 1 jak przedstawiono na fig. 32, końcowe części 5 elementów katalitycznych nie będą się zakrzywiały i stąd spadek ciśnienia można obniżyć do niskiego poziomu.

Przeprowadzono następujące doświadczenia w celu porównania wydajności katalitycznej jednostki katalitycznej według niniejszego wynalazku i jednostki katalitycznej z dotychczasowego stanu techniki.

(1) Zbudowano metodąpakietowania przedstawioną na fig. 6 (a) jednostkę katalityczną (I) podobną do jednostki katalitycznej z przykładu 1, przez ułożenie elementów katalitycznych 1 mających płaskie odcinki 3 o szerokości 80 mm i żebra 2 o wysokości 2,5 mm od powierzchni tych płaskich odcinków 3 tak, że żebra 2 elementów katalitycznych 1 były nachylone pod kątem 45° do kierunku przepływu gazu 6.

(2) Zbudowano metodę pakietowania przedstawioną na fig. 44 jednostkę katalityczną (II) podobną do jednostki katalitycznej z przykładu 8 przez ułożenie elementów katalitycznych 1 mających płaskie odcinki 3 o szerokości 80 mm, żebra 2 o wysokości 4 mm od powierzchni tych płaskich odcinków 3 i otwarte oczka tak, że nachylenia θ żeber 2 elementów katalitycznych 1 do kierunku przepływu gazu 6 wynosiło 90°.

(3) Zbudowano metodąpakietowania przedstawioną na fig. 44 jednostkę katalityczną (III) podobną tej z przykładu porównawczego 2 przez ułożenie elementów katalitycznych i mających płaskie odcinki 3 o szerokości 80 mm, żebra 2 o wysokości 2,5 mm od powierzchni płaskich odcinków 3 i zatkano otwory tak, że nachylenia 0 żeber 2 jednostki katalitycznej 1 do kierunku przepływu gazu 6 wynosiło 90°.

(4) Zbudowano jednostkę katalityczną (IV) przez ułożenie pofałdowanych elementów katalitycznych 10 przedstawionych na fig. 47 mających żebra 9 o wysokości 5 mm i pokryte tą samąpowłokąkatalityczną, co wykorzystane w (1) do (3) tak, że odpowiednie żebra 9 sąsiednich elementów katalitycznych 10 przecinają się wzajemnie pod kątem prostym i są nachylone pod kątem 45° do kierunku przepływu gazu 6.

Przez jednostki katalityczne (I), (II), (III) i (IV) przepuszczano gaz spalinowy LPG w celu zbadania zależności pomiędzy stałą szybkością reakcji całkowitej, a prędkościąprzepływu gazu w temperaturze 350°C, przy stosunku NH₃/NO=1,2 i stężeniu O₂=14% oraz zależności pomiędzy spadkiem ciśnienia a prędkościąprzepływu gazu. Wyniki badań przedstawiono na fig. 39 i 40. Figura 41 przedstawia znormalizowane spadki ciśnienia przy prędkości przepływu około 7 m/s spo

183 015 wodowane odpowiednio przez jednostki katalityczne (I), (II), (III) i (IV) przy tej samej zdolności denitracji.

Jak wynika z fig. 39, 40 i 41 spadki ciśnienia spowodowane przez jednostki katalityczne zgodne z niniejszym wynalazkiem sąbardzo małe w porównaniu z powodowanymi przez jednostkę katalityczną (IV) przedstawiona na fig. 47, przy tej samej zdolności denitracji. Różnica w spadku ciśnienia (około 130 mm H₂O) pomiędzy jednostką katalitycznąz przykładu 1 (jednostka katalityczna I) a jednostką katalityczną przedstawioną na fig. 47 (jednostka katalityczna (IV) przy tej samej zdolności denitracji jest równoważna do różnicy kosztów mocy wynoszącej 240000 $ dla rocznego wytwarzania mocy wartości 73000 kW.

Jednostka katalityczna według niniejszego wynalazku wykazuje niski opór ciągu, zakłóca przepływ gazu polepszając zdolności katalityczne i ma zwartą budowę. Jednostka katalityczna według wynalazku nadaje się do różnych katalitycznych urządzeń do przetwarzania gazu takich jak urządzenia odwadniające, katalityczne zespoły komór spalania i urządzenia do reformowania paliw. Zastosowanie jednostki katalitycznej według niniejszego wynalazku w urządzeniach denitrujących gaz wylotowy do denitracji gazu wylotowego przez redukcje NO_X zawartych w gazie wylotowym w obecności amoniaku jako reduktora jest najbardziej typowym zastosowaniem niniejszego wynalazku.

FIG. 4

183 015

(b) (d)

183 015

FIG. 7

183 015

ZNORMALIZOWANA ZDOLNOŚĆ DENITRACJI

NACHYLENIE ŻEBER DO KIERUNKU PRZEPŁYWU GAZU

183 015

ZNORMALIZOWANA ZDOLNOŚĆ DENITRACJI

NACHYLENIE ŻEBER DO KIERUNKU PRZEPŁYWU GAZU

FIG. I2

Gaz wylotowy

FIG. I3

Gaz wylotowy

183 015

FIG. 14

12α 3α 12b

FIG. 15

12α H⁶ 12b

2α

183 015

FIG.16

183 015

FIG.19

FIG. 20

183 015

i ου mm

FIG. 22

183 015 w

ω ο ζ Q

FIG. 23

CHARAKTERYSTYKI JEDNOSTEK KATALITYCZNYCH

183 015

120 d c N U ίσο

OJ n3

0^L 0

FIG.24

-Przykład porównawczy»

Przykład q porównawczy D-— rzykład 14

Prędkość przepływu (m/sek)

c

0) c 'W o

PPrzykład porównawczy 8

Φ Ό 43 CU cn

0^L 0

Przykła^

Przykład y porównawczy

Prędkość przepływu (m/sek)

183 015

FIG. 26

FIG. 27

183 015

FIG. 28

2b 2 3

183 015

F IG. 33

Aktywność katalityczna (m/godz.)

130

° - Przykład 17-1□

- Przykład 18-1 O ¹ o t------------1-------------1-------------1-------------1-------------1-------------1------------0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5

Prędkość przepływu (m/sek)

183 015

Aktywność katalityczna (m/godz.)

130y

120110;

10090^:

80^{1 70} 7 ¹ ;

;

¹

20;

OL

Przykład ₁₉__2Λ porównawczyPrzykład 17-2Π

Przykrad 18-2 0

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5

Prędkość przepływu (m/sek)

Aktywność katalityczna (m/godz.)

Prędkość przepływu (m/sek)

183 015

FIG. 36

Znormalizowany spadek ciśnienia

T = 6mm

1.5

0.5 )l---------------------------1--------------------------1--------------------------1--------------------------1--------------------------1-------------------------0 50 100 150 200 250 300

FIG. 37

Rozstaw żeber (mm'·)

Znormalizowany spadek ciśnienia

2.5

1.5

0.5

T- 8mm qI--------------------1--------------------1-------------------1-------------------¹-------------------1-------------------0 50 100 150 200 250 300

FIG. 38

Rozstaw żeber (mm)

Znormalizowany spadek ciśnienia

1.5

T = lOmm

50 100 150 200 250 300

Rozstaw żeber (mm)

183 015

FIG_t39

Prędkość (m/s) przepływu

183 015

FIG. 41

Dla tej same] zdolności denitracji

F IG. 42

Gaz wylotowy ^—

FIG. 43

183 015

FIG. 45

'^_s

183 015

FIG. 48

FIG. 49

183 015

FIG. 50

FIG.5I

183 015

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 6,00 zł.

Claims (53)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Jednostka katalityczna, zawierająca obudowę mającą wlot i wylot wyznaczające kierunek przepływu gazu pomiędzy nimi jako kierunek osiowy i ścianki boczne rozciągające się pomiędzy nimi, oraz wiele płytowych elementów katalitycznych umieszczonych w obudowie pomiędzy wlotem i wylotem, na każdym z których osadzony jest materiał katalityczny i które mają równoległe żebra rozmieszczone w odstępach wzdłuż jednego ich wymiaru i płaskie odcinki oddzielające te żebra, znamienna tym, że wiele płytowych elementów katalitycznych stanowi wiele pierwszych płytowych elementów katalitycznych (1) z osadzonym materiałem katalitycznym mających równoległe pierwsze żebra (2) rozmieszczone w odstępach wzdłuż jednego ich wymiaru i płaskie odcinki (3) oddzielające te pierwsze żebra (2), przy czym pierwsze żebra (2) są nachylone pod pierwszym kątem Θ względem kierunku osiowego i wiele drugich płytowych elementów katalitycznych (Γ) ułożonych w stos naprzemiennie z pierwszymi płytowymi elementami katalitycznymi (1), z osadzonym materiałem katalitycznym i mających równoległe drugie żebra (27 rozmieszczone w odstępach wzdłuż jednego ich wymiaru i płaskie odcinki (3') oddzielające te żebra, przy czym drugie żebra (2) są nachylone pod drugim kątem (180-Θ), różnym od kąta pierwszego, względem kierunku osiowego, i płaskie odcinki wyznaczają przeciwległe powierzchnie każdego płytowego elementu katalitycznego, z których każdy ma grzbiety utworzone przez żebra i wystające z obu przeciwległych powierzchni, zaś sąsiadujące ze sobą płytowe elementy katalityczne w stosie stykają się ich odpowiednimi grzbietami oraz co najmniej jeden spośród kątów pierwszego Θ i drugiego (180-Θ) jest większy niż 0° i mniejszy niż 90°.
2. 2. Jednostka katalityczna według zastrz. 1, znamienna tym, że pierwsze (1) i drugie (Γ) płytowe elementy katalityczne są takie same, a przeciwległe strony drugich elementów płytowych (1^ sąodwrócone względem przeciwległych stron pierwszych elementów płytowych (1).
3. 3. Jednostka katalityczna według zastrz. 1, znamienna tym, że pierwszy kąt wynosi 0°, a więc pierwsze żebra (2) przebiegają równolegle do kierunku osiowego i kierunku przepływu gazu, a drugi kat jest większy niż 0°, a mniejszy niż 90°.
4. 4. Jednostka katalityczna według zastrz. 1, znamienna tym, że pierwszy kąt nachylenia θ jest większy niż 30°, a mniejszy niż 60°.
5. 5. Jednostka katalityczna według zastrz. 1, znamienna tym, że każdy z płytowych elementów katalitycznych (1,17 ma dwa rodzaje żeber (2, 2b; 2', 2b) o różnej wysokości.
6. 6. Jednostka katalityczna według zastrz. 1, znamienna tym, że pierwsze płytowe elementy katalityczne (1) mają dwa rodzaje żeber o różnej wysokości (2,2b), a drugie płytowe elementy katalityczne (17 mają żebra o tej samej wysokości (27-
7. 7. Jednostka katalityczna według zastrz. 1, znamienna tym, że pierwsze żebra (2) tworzą grzbiety wystające dalej z przeciwległych powierzchni niż grzbiety utworzone przez drugie żebra (27-
8. 8. Jednostka katalityczna według zastrz. 1, znamienna tym, że żebra (2, 27 płytowych elementów katalitycznych (1, 17 mają w przekroju kształt litery S, kształt zygzaka lub wypukłego reliefu.
9. 9. Jednostka katalityczna według zastrz. 1, znamienna tym, że materiał katalityczny osadzony na pierwszych i drugich płytowych elementach (1,17 katalitycznych jest katalizatorem denitrującym.
10. 10. Jednostka katalityczna według zastrz. 1, znamienna tym, że każdy z płytowych elementów katalitycznych (1,17 ma jedno żebro dłuższe (2a) niż pozostałe żebra, przy czym przeciwne końce tego dłuższego żebra (2a) każdego elementu katalitycznego stykają się ze ściankami bocznymi (12a, 12b) odpowiednio w pobliżu końca wlotowego i wylotowego obudowy.
11. 11. Jednostka katalityczna, zawierająca obudowę mającąwlot i wylot wyznaczające kierunek przepływu gazu pomiędzy nimi jako kierunek osiowy i ścianki boczne rozciągające się pomiędzy nimi, oraz wiele płytowych elementów katalitycznych umieszczonych w obudowie

    183 015 pomiędzy wlotem i wylotem, na każdym z których osadzony jest materiał katalityczny i które mają równo ległe żebra rozmieszczone w odstępach wzdłuż jednego ich wymiaru i płaskie odcinki oddzielające te żebra, znamienna tym, że wiele płytowych elementów katalitycznych stanowi wiele pierwszych płytowych elementów katalitycznych (1) z osadzonym materiałem katalitycznym mających równoległe pierwsze żebra (2) rozmieszczone w odstępach wzdłuż jednego ich wymiaru i płaskie odcinki (3) oddzielające te pierwsze żebra (2), przy czym pierwsze żebra (2) są nachylone pod pierwszym kątem Θ względem kierunku osiowego i wiele drugich płytowych elementów katalitycznych (l') ułożonych w stos naprzemiennie z pierwszymi płytowymi elementami katalitycznymi (1), z osadzonym materiałem katalitycznym i mających równoległe drugie żebra (29 rozmieszczone w odstępach wzdłuż jednego ich wymiaru i płaskie odcinki (39 oddzielające te drugie żebra, przy czym drugie żebra (29 są nachylone pod drugim kątem (180-Θ), różnym od kąta pierwszego, względem kierunku osiowego, i płaskie odcinki wyznaczają przeciwległe powierzchnie każdego płytowego elementu katalitycznego, z których każdy ma grzbiety utworzone przez żebra i wystające z obu przeciwległych powierzchni, zaś sąsiadujące ze sobą płytowe elementy katalityczne w stosie stykają się z ich odpowiednimi grzbietami oraz co najmniej jeden spośród kątów pierwszego (Θ) i drugiego (180-Θ), jest większy niż 0° i mniejszy niż 90°, oraz wiele trzecich płytowych elementów katalitycznych mających trzecie żebra ułożone równolegle do kierunku osiowego i do kierunku przepływu gazu, przy czym trzecie płytowe elementy katalityczne sąumieszczone pomiędzy sąsiadującymi ze sobąpierwszymi (1) i drugimi płytowymi elementami katalitycznymi (Γ) oraz zawiera wiele czwartych płytowych elementów katalitycznych, które sątakie same jak trzecie płytowe elementy katalityczne i odwrócone względem nich oraz umieszczone naprzemiennie w stosie w zetknięciu albo z pierwszym (1) albo drugim płytowym elementem katalitycznym (l}.
12. 12. Jednostka katalityczna zawierająca obudowę mającąwlot i wylot, wyznaczające kierunek przepływu gazu pomiędzy nimi jako kierunek osiowy i ścianki boczne rozciągające się pomiędzy nimi, oraz wiele płytowych elementów katalitycznych umieszczonych w obudowie pomiędzy wlotem i wylotem, przy czym na każdym z płytowych elementów katalitycznych osadzony jest materiał katalityczny i mająone równoległe żebra rozmieszczone w odstępach wzdłuż jednego ich wymiaru i płaskie odcinki oddzielające te żebra, znamienna tym, że wiele płytowych elementów katalitycznych stanowią perforowane płytowe elementy katalityczne (1, l') umieszczone w obudowie pomiędzy wlotem a wylotem i ułożone w stos, na których jest osadzony materiał katalityczny i które mąjąrównoległe żebra (2,29 rozmieszczone w odstępach wzdłuż jednego ich wymiaru i płaskie odcinki (3,39 oddzielające tu żebra, przy czym każdy z perforowanych płytowych elementów katalitycznych (1) ma wiele otwartych otworów (4).
13. 13. Jednostka katalityczna według zastrz. 12, znamienna tym, że płaskie odcinki (3, 39 tworzą przeciwległe powierzchnie każdego z perforowanych elementów płytowych (1,19, z których każdy ma utworzone przez żebra (2, 29 i wystające z obu jego przeciwległych powierzchni grzbiety, przy czym sąsiadujące ze sobą w stosie perforowane płytowe elementy katalityczne (1,19 stykają się z ich odpowiednimi grzbietami.
14. 14. Jednostka katalityczna według zastrz. 12, znamienna tym, że każdy z perforowanych elementów katalitycznych (1,19 ma dodatkowo wiele otworów (4) zatkanych materiałem katalitycznym.
15. 15. Jednostka katalityczna według zastrz. 12, znamienna tym, że płytowe elementy katalityczne (1,19 mająotwory (4) w ich płaskich odcinkach (3,39 zatkane materiałem katalitycznym, a otwory (4) w żebrach (2) otwarte.
16. 16. Jednostka katalityczna według zastrz. 12, znamienna tym, że perforowane płytowe elementy katalityczne (1,19 mająotwory w ich płaskich odcinkach (3,39 otwarte, a otwory (4) w żebrach (2, 29 zatkane materiałem katalitycznym.
17. 17. Jednostka katalityczna według zastrz. 12, znamienna tym, że sąsiednie w stosie płytowe elementy katalityczne (1,19 stykająsię odpowiednimi żebrami (2,29, przy czym kąt zetknięcia się odpowiednio żeber (2, 29 sąsiednich elementów katalitycznych (1,19 wynosi 90°.

    183 015
18. 18. Jednostka katalityczna według zastrz. 12, znamienna tym, że wiele perforowanych płytowych elementów katalitycznych stanowi pierwszy zestaw płytowych elementów katalitycznych (1) i drugi zestaw płytowych elementów katalitycznych (Γ), przy czym płytowe elementy katalityczne (!') drugiego zestawu są ułożone pod kątem 90°względem kierunku osiowego.
19. 19. Jednostka katalityczna według zastrz. 12, znamienna tym, że przeciwległe końce każdego elementu katalitycznego (13 drugiego zestawu, przechodzące poprzecznie odpowiednio przez wlot i wylot są oddalone o odległość L od środka najbliżej położonego żebra (27, przy czym L< 8T, gdzie T jest odstępem pomiędzy płaskimi odcinkami (3,37 sąsiednich płytowych elementów katalitycznych (1, Γ).
20. 20. Jednostka katalityczna według zastrz. 12, znamienna tym, że wiele perforowanych płytowych elementów katalitycznych zawiera pierwsze płytowe elementy katalityczne (1) mające pierwsze żebra (2) nachylone pod pierwszym kątem (0) względem kierunku osiowego i drugie płytowe elementy katalityczne (17 mające drugie żebra (27 nachylone pod drugim kątem (180-Θ), różnym od pierwszego kąta drugiego (0), względem kierunku osiowego, przy czym co najmniej jeden spośród kątów pierwszego (Θ) i drugiego (180-Θ), jest większy niż 0°, a mniejszy niż 90°.
21. 21. Jednostka katalityczna według zastrz. 12, znamienna tym, że każdy z perforowanych płytowych elementów (1,17 katalitycznych ma dwa rodzaje żeber (2,2b; 2', 2b) o różnych wysokościach.
22. 22. Jednostka katalityczna według zastrz. 12, znamienna tym, że perforowane elementy katalityczne zawierają pierwsze perforowane płytowe elementy katalityczne (1), mające dwa rodzaje żeber (2,2b) o różnej wysokości, i drugie perforowane płytowe elementy katalityczne (17, mające żebra (27 o jednakowej wysokości, przy czym te pierwsze (1) i te drugie perforowane płytowe elementy katalityczne (17 są ułożone naprzemiennie.
23. 23. Jednostka katalityczna według zastrz. 12, znamienna tym, że wiele elementów katalitycznych (1,17 zawiera pierwsze perforowane płytowe elementy katalityczne (1), mające żebra (2) o pierwszej wysokości i drugie perforowane elementy katalityczne (17- mające żebra (27 o drugiej wysokości, niniejszej od pierwszej wysokości, przy czym pierwsze (1) i drugie perforowane płytowe elementy katalityczne (17 są ułożone naprzemiennie.
24. 24. Jednostka katalityczna według zastrz. 12, znamienna tym, że przekrój żeber (2,27 ma kształt litery S, kształt zygzaka lub kształt wypukłego reliefu.
25. 25. Jednostka katalityczna według zastrz. 12, znamienna tym, że perforowane płytowe elementy katalityczne (1, 17 są metalowymi siatkami.
26. 26. Jednostka katalityczna według zastrz. 12, znamienna tym, że materiał katalityczny osadzony na perforowanych płytowych elementach katalitycznych (1,17 jest katalizatorem denitrującym.
27. 27. Jednostka katalityczna, zawierająca obudowę mającą wlot i wylot wyznaczające kierunek przepływu gazu pomiędzy nimi jako kierunek osiowy i ścianki boczne rozciągające się pomiędzy nimi, oraz wiele płytowych elementów katalitycznych umieszczonych w obudowie pomiędzy wlotem i wylotem, przy czym na każdym z płytowych elementów katalitycznych osadzony jest materiał katalityczny i mają one równolegle żebra rozmieszczone w odstępach wzdłuż jednego ich wymiaru i płaskie odcinki oddzielające te żebra, znamienna tym, że płytowe elementy katalityczne stanowi wiele pierwszych perforowanych płytowych elementów katalitycznych (1) i wiele drugich perforowanych płytowych elementów katalitycznych (17 przy czym każdy z pierwszych płytowych elementów katalitycznych (1) ma równoległe pierwsze żebra (2) rozmieszczone w odstępach wzdłuż jednego ich wymiaru i płaskie odcinki (3) oddzielające te pierwsze żebra (2), oraz te pierwsze perforowane płytowe elementy katalityczne (1) mająotwory (4), z których co najmniej część jest otwarta, zaś drugie perforowane płytoweelementy katalityczne (17 są ułożone w stos w obudowie naprzemiennie z pierwszymi perforowanymi płytowymi elementami katalitycznymi (1), i na każdym z drugich płytowych elementów katalitycznych (17 jest osadzony materiał katalityczny oraz ma on równoległe drugie żebra (27 rozmieszczone w odstępach wzdłuż jednego ich wymiaru i płaskie odcinki (37 oddzielające te

    183 015 drugie żebra (2}, oraz te drugie perforowane płytowe elementy katalityczne (1') mają otwory (4), które są wszystkie zatkane materiałem katalitycznym.
28. 28. Jednostka katalityczna według zastrz. 27, znamienna tym, że płaskie odcinki (3, 3} tworząprzeciwległe powierzchnie każdego z perforowanych elementów płytowych (1,13, z których każdy ma utworzone przez żebra (2, 2} i wystające z obu jego przeciwległych powierzchni grzbiety, przy czym sąsiadujące ze sobą w stosie perforowane płytowe elementy katalityczne (1, 1} stykają się z ich odpowiednimi grzbietami.
29. 29. Jednostka katalityczna według zastrz. 27, znamienna tym, że pierwsze perforowane płytowe elementy katalityczne (1) mają otwory w ich płaskich odcinkach zatkane materiałem katalitycznym, a otwory (4) w żebrach (2) otwarte.
30. 30. Jednostka katalityczna według zastrz. 27, znamienna tym, że pierwsze perforowane płytowe elementy katalityczne (1) mają otwory w ich płaskich odcinkach otwarte, a otwory (4) w żebrach (2) zatkane materiałem katalitycznym.
31. 31. Jednostka katalityczna według zastrz. 27, znamienna tym, że sąsiednie w stosie płytowe elementy katalityczne (1, l') stykająsię odpowiednimi żebrami (2,2}, przy czym kąt zetknięcia się odpowiednich żeber (2, 2') sąsiednich elementów katalitycznych (1, 1}, wynosi 90°.
32. 32. Jednostka katalityczna według zastrz. 31, znamienna tym, że żebra (2} pierwszych płytowych elementów katalitycznych (1) albo żebra (2) drugich perforowanych płytowych elementów katalitycznych (1') są ułożone pod kątem 90°względem kierunku osiowego.
33. 33. Jednostka katalityczna według zastrz. 27, znamienna tym, że przeciwległe końce płytowych elementów katalitycznych są ułożone pod kątem 90° względem kierunku osiowego, końce każdego elementu katalitycznego (l') drugiego zestawu przechodzące poprzecznie odpowiednio przez wlot i wylot są oddalone o odległość L od środka najbliżej położonego żebra (2'), przy czym L < 8T, gdzie T jest odstępem pomiędzy płaskimi odcinkami (3, 3') sąsiednich płytowych elementów katalitycznych (1,1}.
34. 34. Jednostka katalityczna według zastrz. 27, znamienna tym, że wiele perforowanych płytowych elementów katalitycznych zawiera pierwsze płytowe elementy katalityczne (1) mające pierwsze żebra (2) nachylone pod pierwszym kątem Θ względem kierunku osiowego i drugie płytowe elementy katalityczne (1') mające drugie żebra (2} nachylone pod drugim kątem (180V-0), różnym od pierwszego kąta Θ względem kierunku osiowego, przy czym co najmniej jeden spośród kątów pierwszego Θ i drugiego (18OV-0) jest większy niż 0°, a mniejszy niż 90°.
35. 35. Jednostka katalityczna według zastrz. 27, znamienna tym, że pierwsze (1) i drugie płytowe elementy katalityczne (1} są takie same, a przeciwległe strony drugich płytowych elementów katalitycznych (1} są odwrócone względem przeciwległych stron pierwszych płytowych elementów katalitycznych (1).
36. 36. Jednostka katalityczna według zastrz. 27, znamienna tym, że każdy z perforowanych płytowych elementów katalitycznych (1,1} ma dwa rodzaje żeber (2,2b; 2', 2b) o różnych wysokościach.
37. 37. Jednostka katalityczna według zastrz. 27, znamienna tym, że perforowane elementy katalityczne zawierąjąpierwsze perforowane płytowe elementy katalityczne (1), mające dwa rodzaje żeber (2,2b) o różnej wysokości, i drugie perforowane płytowe elementy katalityczne (!}, mające żebra (2') o jednakowej wysokości, przy czym te pierwsze i te drugie perforowane płytowe elementy katalityczne (1,1} są ułożone naprzemiennie.
38. 38. Jednostka katalityczna według zastrz. 27, znamienna tym, że wiele elementów katalitycznych zawiera pierwsze perforowane płytowe elementy katalityczne (1), mające żebra (2) o pierwszej wysokości i drugie perforowane płytowe elementy katalityczne (1}, mające żebra (2) o drugiej wysokości, mniejszej od pierwszej wysokości, przy czym pierwsze (1) i drugie perforowane płytowe elementy katalityczne (1} są ułożone naprzemiennie
39. 39. Jednostka katalityczna według zastrz. 27, znamienna tym, że przekrój żeber (2,2} ma kształt litery S, kształt zygzaka lub kształt wypukłego reliefu.
40. 40. Jednostka katalityczna według zastrz. 27, znamienna tym, że perforowane płytowe elementy katalityczne (1, 1} są metalowymi siatkami.

    183 015
41. 41. Jednostka katalityczna według zastrz. 27, znamienna tym, że materiał katalityczny osadzony na płytowych elementach katalitycznych (1, 11 jest katalizatorem denitrującym.
42. 42. Jednostka katalityczna zawierająca obudowę mającą wlot i wylot wyznaczające kierunek przepływu gazu pomiędzy nimi jako kierunek osiowy i ścianki boczne rozciągające się pomiędzy nimi, oraz wiele płytowych elementów katalitycznych ułożonych w stos w obudowie pomiędzy wlotem i wylotem, przy czym na każdym z płytowych elementów katalitycznych osadzony jest materiał katalityczny i mająone równoległe żebra rozmieszczone w odstępach wzdłuż jednego ich wymiaru i płaskie odcinki oddzielające te żebra, znamienna tym, że sąsiednie w stosie płytowe elementy katalityczne (1, Γ) stykają się odpowiednimi żebrami (2,2^r), przy czym kąt zetknięcia się odpowiednich żeber (2,21 sąsiednich elementów katalitycznych (1, 11 wynosi 90° i żebra (2) w co najmniej jednych płytowych elementach katalitycznych (1,11 są ułożone pod kątem 90° względem kierunku osiowego oraz przeciwległe końce co najmniej jednego płytowego elementu katalitycznego (1,1% przechodzące poprzecznie odpowiednio przez wlot i wylot, są oddalone o odległość L od środka najbliżej położonego żebra (2, 2'), przy czym L< 8T, gdzie T jest odstępem pomiędzy płaskimi odcinkami (3,31 sąsiednich płytowych elementów katalitycznych (1,11.
43. 43. Jednostka katalityczna według zastrz. 42, znamienna tym, że każdy z płytowych elementów katalitycznych (1,11 ma dwa rodzaje żeber (2, 2b, 2', 2b) o różnych wysokościach.
44. 44. Jednostka katalityczna według zastrz. 42, znamienna tym, że płytowe elementy katalityczne zawierająpierwsze płytowe elementy katalityczne (1), mające dwa rodzaje żeber (2,2b) o różnej wysokości, i drugie płytowe elementy katalityczne (11, mające żebra (2) o jednakowej wysokości, przy czym te pierwsze (1) i te drugie (11 perforowane płytowe elementy katalityczne są ułożone naprzemiennie.
45. 45. Jednostka katalityczna według zastrz. 42, znamienna tym, że wiele elementów katalitycznych zawiera pierwsze płytowe elementy katalityczne (1), mające żebra (2) o pierwszej wysokości i drugie płytowe elementy katalityczne (1'), mające żebra (21 o drugiej wysokości, mniejszej od pierwszej wysokości, przy czym pierwsze i drugie płytowe elementy katalityczne (1,1') są ułożone naprzemiennie.
46. 46. Jednostka katalityczna według zastrz. 42, znamienna tym, że przekrój żeber (2,21 ma kształt litery S, kształt zygzaka lub kształt wypukłego reliefu.
47. 47. Jednostka katalityczna według zastrz. 42, znamienna tym, że materiał katalityczny osadzony na perforowanych płytowych elementach katalitycznych (1,11 jest katalizatorem denitrującym.
48. 48. Jednostka katalityczna, zawierająca obudowę mającą wlot i wylot wyznaczające kierunek przepływu gazu pomiędzy nimi jako kierunek osiowy i ścianki boczne rozciągające się pomiędzy nimi, oraz wiele płytowych elementów katalitycznych ułożonych w stos w obudowie pomiędzy wlotem i wylotem, przy czym na każdym z płytowych elementów katalitycznych osadzony jest materiał katalityczny i mająone równoległe żebra rozmieszczone w odstępach wzdłuż jednego ich wymiaru i płaskie odcinki oddzielające te żebra, znamienna tym, że sąsiednie w stosie płytowe elementy katalityczne (1,11 stykają się odpowiednimi żebrami, przy czym kąt zetknięcia się odpowiednich żeber (2, 21 sąsiednich elementów katalitycznych (1,11 wynosi 90° i żebra (2,21 w co najmniej jednych płytowych elementach katalitycznych (1,11 są ułożone pod kątem 90° względem kierunku osiowego oraz przeciwległe końce co najmniej jednego płytowego elementu katalitycznego (1, Γ), przechodzące poprzecznie odpowiednio przez wlot i wylot, są oddalone o odległość L od środka najbliżej położonego żebra (2, 21, przy czym L < 8T, gdzie T jest odstępem pomiędzy płaskimi odcinkami (3,31 sąsiednich płytowych elementów katalitycznych (1,11, oraz żebra (2) każdego z elementów katalitycznych (1,11 są ułożone z podziałkąP równą odstępom wyznaczonym przez równy podział odległości pomiędzy żebrami (2,21 najbliższymi tym przeciwległym końcom, przy czym podziałka P wynosi dziesięć do dwudziestu trzech krotności T.
49. 49. Jednostka katalityczna według zastrz. 48, znamienna tym, że każdy z płytowych elementów katalitycznych (1, 11 ma dwa rodzaje żeber (2, 2b, 2', 2b) o różnych wysokościach.

    183 015
50. 50. Jednostka katalityczna według zastrz. 48, znamienna tym, że płytowe elementy katalityczne zawierająpierwsze płytowe elementy katalityczne (1), mające dwa rodzaje żeber o różnej wysokości (2, 2b), i drugie płytowe elementy katalityczne (1'), mające żebra (2) o jednakowej wysokości, przy czym te pierwsze i te drugie perforowane płytowe elementy katalityczne (1, l') są ułożone naprzemiennie.
51. 51. Jednostka katalityczna według zastrz. 48, znamienna tym, żc wiele elementów katalitycznych zawiera pierwsze płytowe elementy katalityczne (1), mające żebra (2) o pierwszej wysokości i drugie płytowe elementy katalityczne (l'), mające żebra (T) o drugiej wysokości, mniejszej od pierwszej wysokości, przy czym, pierwsze i drugie płytowe elementy katalityczne (1,1) są ułożone naprzemiennie.
52. 52. Jednostka katalityczna według zastrz. 48, znamienna tym, że przekrój żeber (2,2') ma kształt litery S, kształt zygzaka lub kształt wypukłego reliefu.
53. 53. Jednostka katalityczna według zastrz. 48, znamienna tym, że materiał katalityczny osadzony na perforowanych płytowych elementach katalitycznych (1,13 jest katalizatorem denitrującym.

    * * *