吸附劑活化板的製作方法

2024-02-06 13:45:15

專利名稱：吸附劑活化板的製作方法
技術領域：
本發明大體在排放控制裝置的領域中。更具體而言，本發明涉及使用置於煙道 氣流徑中的吸附劑活化板來使吸附劑活化的裝置和方法。
背景技術：
吸附劑廣泛用於功率發生系統(例如燃煤動力設備)中，以中和或捕獲各種燃燒 副產物。這種吸附劑的實例包括活性炭、矽石、氫氧化鈣和碳酸氫鈉。用於具體應用的 吸附劑的選擇由待捕獲或消除的副產物的類型規定。例如，活性炭經常用來捕獲汞。氫 氧化鈣和碳酸氫鈉經常用來中和二氧化硫和/或NOx排放。按照慣例，吸附劑噴入燃燒器中或噴入燃燒器下遊的煙道氣流徑中。然後允許 吸附劑在燃燒副產物排放到大氣之前與燃燒副產物混合和/或反應。吸附劑典型地通過 過濾或其它分離過程來從排氣流中再生。因為提供吸附劑的成本和從煙道氣流徑中分離和/或處理吸附劑的成本兩者的 原因，吸附劑的使用增加了操作成本。因而，將合乎需要的是提供用以改進吸附劑使用 的效率的裝置和方法。

發明內容
在一方面，本發明包括吸附劑活化板。吸附劑活化板具有第一表面、與第一表 面相對的第二表面、在第一表面中的多個凹口，以及在第二表面上的多個突起。吸附劑 活化板構造成以便附連到鍋爐管上，使得多個突起接觸該鍋爐管，並且使第二表面自鍋
爐管偏置。在另一方面，本發明包括用於改進吸附劑效力的系統，包括鍋爐管和附連到鍋 爐管上的吸附劑活化板。吸附劑活化板包括具有面向鍋爐管的第一表面、背離鍋爐管的 第二表面和在第二表面中的多個凹口的主體。在又一方面，本發明包括用於改進吸附劑效力的系統，包括為煙道氣提供流徑 的殼體，以及在殼體中提供的吸附劑活化板。吸附劑活化板包括具有第一表面以及在第 一表面中的多個凹口或通道的主體。吸附劑活化板附連在殼體內，使得第一表面位於煙 道氣的流徑中。


圖1是示出了吸附劑活化板的透視圖。
圖2是示出了根據本發明的一個實施例的、附連到鍋爐管上的吸附劑活化板的 側視圖。圖3是示出了根據本發明的一個實施例的、在鍋爐中採用的吸附劑活化板的平 面圖。圖4是示出了根據本發明的一個實施例的吸附劑活化板的透視圖。部件列表10吸附劑活化板12外表面 14 凹口16內表面18 突起20鍋爐管22附連夾24出口鍋爐管26鍋爐殼體28吸附劑活化板30 表面32 通道
具體實施例方式吸附劑效力-吸附劑吸收待從煙道氣中分離的成分或與該成分反應的能力-主要 由吸附劑和該成分的吸收或反應動力學規定。在影響可通過特定量的特定類型的吸附劑 從煙道氣中去除的成分的量的許多因素中，有駐留時間、溫度、壓力，以及成分和吸附 劑濃度。在一方面，本發明包括一種改進駐留時間和/或吸附劑與成分結合、反應或吸 收所處的溫度條件的吸附劑活化板。在圖1中示出了本發明的一個實施例。吸附劑活化板10包括具有外表面12和 內表面16的主體11。外表面12可大體形成為外圓柱形表面的形狀。內表面16可大體 形成為內圓柱形表面的形狀。外表面12和內表面16之間的主體11的寬度在整個吸附劑 活化板10上可為一致的。外表面12可具有形成於其中的多個凹口 14。各個凹口 14可 形成為在內表面16上具有與凹口相對的對應的突起18。雖然吸附劑活化板10的實施例可由各種材料製成，並且可根據各種方法來制 造，但是優選的是吸附劑活化板10由能夠經受煙道氣溫度的材料製成。例如，吸附劑活 化板10可由包括但不限於不鏽鋼、鋁或陶瓷的各種材料製成。在一些實施例中，凹口 14可形成為如圖1所示的凹坑的形狀。突起18可形成 為凸塊的形狀。這些實施例的主體11可通過各種製造過程形成，包括但不限於鑄造、模 制、擠出和/或衝壓過程。在另一方面，本發明包括用於改進吸附劑的效力的系統。在一個實施例中，吸 附劑活化板10附連到鍋爐管20上，如圖2所示。吸附劑活化板10用附連夾22附連到鍋爐管20上，使得吸附劑活化板10的外表面12暴露於煙道氣流徑。突起18可構造成 以便起使內表面16的圓柱形部分與鍋爐管20分開的隔離件(stand-off)的作用。吸附劑 活化板10可通過焊接或通過使用緊固件來緊固到附連夾上。 在一些實施例中，多個吸附劑活化板10附連在鍋爐殼體26中的多個位置處，如 圖3所示。在圖3的實施例中，鍋爐殼體26具有入口鍋爐管20和出口鍋爐管24。鍋爐 管20和24輸送在鍋爐殼體26中被熱的煙道氣流加熱的流體，如圖3中的箭頭所示。在 一些實施例中，吸附劑活化板10在多個位置處附連到鍋爐管20上。因為突起18分開內表面16與鍋爐管20，所以吸附劑活化板10能夠在比鍋爐管 20更高的溫度處操作。而且，凹口 12可定位成面向煙道氣的流徑，使得噴入的吸附劑聚 集或沉積在吸附劑活化板10上。這增加了吸附劑顆粒存在於鍋爐殼體26中的平均駐留 時間，並且因此增加了吸附劑顆粒暴露於煙道氣的時間。在其中吸附劑活化板10附連到 鍋爐管20和/或24上的實施例中，還降低了吸附劑顆粒在鍋爐管20和24上的聚集。因為鍋爐管20和24輸送比煙道氣更冷的流體，所以吸附劑顆粒通常在它們接觸 鍋爐管20和24時被冷卻。在大多數情況下，這個冷卻降低了吸附劑的效力，並且可導 致吸附劑在鍋爐管上聚集。因而，應當理解，將吸附劑活化板10附連到鍋爐管20上大 體可導致增加的平均吸附劑駐留時間和提高的平均吸附劑溫度。這兩個特徵提高了吸附 劑效力，並且允許使用更少的吸附劑。應當理解，對於吸附劑活化板而言，可採用許多不同的設計。圖4中示出了另 一個實施例。在這個實施例中，吸附劑活化板28包括面向煙道氣流的表面30，以及允許 煙道氣穿過其中的多個通道32。類似於圖1的實施例，當煙道氣流過通道32時，吸附劑 顆粒沉積在表面30上。吸附劑活化板28可沿著煙道氣流徑置於各種位置上。例如，多 個吸附劑活化板28可置於鍋爐的入口處，或置於圖3的鍋爐殼體26中的各種位置處。吸附劑活化板28可由各種材料製成。在一些實施例中，吸附劑活化板28包括 多孔金屬網(expanded metal)、柵格或構造成允許煙道氣中的吸附劑沉積在其上的任何其 它表面。根據前述詳細描述，對於本領域的技術人員而言，本文所描述的裝置和系統的 修改和變化將是顯而易見的。這種修改和變化意在處於所附的權利要求書的範圍內。
權利要求
1.一種用於改進吸附劑效力的系統，包括 為煙道氣提供流徑的殼體(26)，以及在所述殼體(26)中提供的吸附劑活化板(10)，所述吸附劑活化板(10)包括具有第一 表面(12)以及在所述第一表面(12)中的多個凹口(14)或通道(32)的主體，其中，所述吸附劑活化板(10)附連在所述殼體(26)內，使得所述第一表面(12)位 於煙道氣的所述流徑中。
2.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述多個凹口(14)或通道(32)中的各 個包括凹坑。
3.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述吸附劑活化板(10)進一步包括 與所述第一表面(12)相對的第二表面(16)，以及在所述第二表面(16)上的多個突起 (18)；其中，所述吸附劑活化板(10)附連到鍋爐管(20)上，使得所述多個突起(18)接 觸所述鍋爐管(20)，並且使所述第二表面(16)自所述鍋爐管(20)偏置。
4.根據權利要求3所述的系統，其特徵在於，所述多個突起(18)中的各個包括凸塊。
5.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述第一表面(12)包括圓柱形表面的 一部分。
6.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述系統進一步包括適於將所述吸附劑 活化板(10)附連到鍋爐管(20)上的附連夾(22)。
7.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述吸附劑活化板(10)包括多孔金屬 網或柵格。
8.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述第一表面(12)構造成允許所述煙 道氣中的吸附劑沉積在該第一表面上。
全文摘要
本發明涉及一種吸附劑活化板(10)，其具有第一表面(12)、與第一表面(12)相對的第二表面(16)、在第一表面(12)中的多個凹口(14)，以及在第二表面(16)上的多個突起(18)。吸附劑活化板(10)構造成以便附連到鍋爐管(20)上，使得該多個突起(18)接觸鍋爐管(20)，並且使第二表面(16)自鍋爐管(20)偏置。
文檔編號B01D53/04GK102019175SQ201010294369
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月17日 優先權日2009年9月18日
發明者B.S.羅傑斯 申請人:通用電氣公司