本公開涉及廢氣處理裝置、燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)、燃?xì)獍l(fā)動機(jī)發(fā)電系統(tǒng)和廢氣處理方法。

背景技術(shù)：

如專利文獻(xiàn)1記載那樣，作為用于從燃?xì)廨啓C(jī)、燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的廢氣中氧化除去作為燃料的未燃燒產(chǎn)物的醛類(主要為甲醛)的催化劑，正在使用在氧化鋁上擔(dān)載有pt的催化劑。

另一方面，作為將內(nèi)燃機(jī)的廢氣中所含的顆粒、高沸點的烴等所含物質(zhì)氧化的氧化催化劑，專利文獻(xiàn)1公開了一種具有通式：y1-xagxmno3(0.01≤x≤0.15)所示的組成的氧化催化劑。

同樣地，作為將內(nèi)燃機(jī)的廢氣中所含的顆粒氧化的氧化催化劑，專利文獻(xiàn)3公開了一種由具有通式：y0.95ag0.05mno3所示的組成的復(fù)合金屬氧化物和氧化鋯的混合物的多孔體構(gòu)成的催化劑。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2005-319393號公報

專利文獻(xiàn)2：日本專利第4689574號公報

專利文獻(xiàn)3：日本專利第5095538號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

在氧化鋁上擔(dān)載有pt的催化劑由于pt的價格高而較為昂貴，期望開發(fā)出能除去甲醛等voc(揮發(fā)性有機(jī)化合物)的其它催化劑。

關(guān)于這一點，在專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3中對于包含y和ag的復(fù)合氧化物的甲醛除去性能沒有任何記載。

本發(fā)明的至少一個實施方式的目的在于，提供voc的除去性能優(yōu)異的廢氣處理裝置、燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)、燃?xì)獍l(fā)動機(jī)發(fā)電系統(tǒng)和廢氣處理方法。

用于解決課題的手段

本發(fā)明人等為了開發(fā)voc、特別是甲醛的氧化性能優(yōu)異的新的廢氣處理用催化劑反復(fù)進(jìn)行了各種研究，獲知ag(銀)和dy(鏑)有望作為a位點的元素，從而想到了本發(fā)明。

(1)本發(fā)明的至少一實施方式的廢氣處理裝置為能處理燃?xì)廨啓C(jī)或燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的廢氣的廢氣處理裝置，

具備包含鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的廢氣處理用催化劑，所述鈣鈦礦型復(fù)合氧化物在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn。

上述構(gòu)成(1)的廢氣處理裝置具有包含鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的廢氣處理用催化劑，所述鈣鈦礦型復(fù)合氧化物在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn，因此甲醛等voc的氧化除去性能優(yōu)異。

特別是在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物與在氧化鋁上擔(dān)載有pt的催化劑相比，低溫下的voc除去性能優(yōu)異，根據(jù)上述構(gòu)成(1)的廢氣處理裝置，即使廢氣溫度低，也可以高效地除去voc。因此，在燃?xì)廨啓C(jī)、燃?xì)獍l(fā)動機(jī)啟動時，與此前相比，可以更高效地除去voc。

另一方面，雖然ag也是貴金屬，但ag的價格比pt低，為70分之一左右。因此，上述構(gòu)成(1)的廢氣處理裝置比主要含有pt作為貴金屬的廢氣處理裝置更廉價。特別是當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)、燃?xì)獍l(fā)動機(jī)為發(fā)電用大型設(shè)備時，廢氣處理裝置需要大量的貴金屬，因此使用ag而不是pt作為貴金屬時價格優(yōu)勢極大。

(2)對幾個實施方式而言，在上述構(gòu)成(1)中，

前述廢氣處理裝置還具備能回收前述燃?xì)廨啓C(jī)的廢氣的熱量的熱交換器。

根據(jù)上述構(gòu)成(2)，通過利用熱交換器回收廢氣的熱量，可以有效活用廢氣的熱量。特別是在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物具有優(yōu)異的低溫活性，因此位于廢氣處理用催化劑的上游的熱交換器中的廢氣溫度降低也可以比以前更大。因此，可以一邊利用高溫的廢氣高效率地加熱蒸汽，一邊從變?yōu)榈蜏氐膹U氣中高效地除去voc。

(3)對幾個實施方式而言，在上述構(gòu)成(1)或(2)中，

前述鈣鈦礦型復(fù)合氧化物具有通式：agαdy1-αmno3(0.01≤α≤0.20)所示的組成。

(4)在幾個實施方式中，在上述構(gòu)成(3)中，

前述鈣鈦礦型復(fù)合氧化物具有通式：ag0.12dy0.88mno3所示的組成。

(5)本發(fā)明的至少一個實施方式的燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)具備：

燃?xì)廨啓C(jī)、

蒸汽輪機(jī)、

能利用前述燃?xì)廨啓C(jī)和前述蒸汽輪機(jī)的動力發(fā)電的至少1個發(fā)電機(jī)、和

能處理前述燃?xì)廨啓C(jī)的廢氣的廢氣處理裝置，

前述廢氣處理裝置具有：

廢氣處理用催化劑，其包含在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物，和

熱交換器，其在前述廢氣的流動方向上配置在前述廢氣處理用催化劑的上游，能在供給于前述廢氣和前述蒸汽輪機(jī)的蒸汽之間實行熱交換。

在上述構(gòu)成(5)的燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)中，通過廢氣處理裝置除去廢氣中的voc，另一方面將廢氣的熱量提供給蒸汽，從而可以利用蒸汽輪機(jī)的動力進(jìn)行發(fā)電。

特別是，廢氣處理裝置的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物具有優(yōu)異的低溫活性，因此即使燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)啟動時廢氣為低溫，也可以高效除去voc。另外，在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物具有優(yōu)異的低溫活性，因此在廢氣的流動方向上位于廢氣處理用催化劑的上游的熱交換器中的廢氣溫度降低也可以比以前更大。因此，可以一邊利用高溫的廢氣高效率地加熱蒸汽，一邊從變?yōu)榈蜏氐膹U氣中高效地除去voc。

其結(jié)果是，就上述構(gòu)成(5)的燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)而言，從廢氣處理裝置排出的廢氣中所含的voc少，同時熱效率高，對環(huán)境友好。

(6)本發(fā)明的至少一個實施方式的燃?xì)獍l(fā)動機(jī)發(fā)電系統(tǒng)具備：

燃?xì)獍l(fā)動機(jī)、

能利用前述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的動力發(fā)電的發(fā)電機(jī)、

能將供給于前述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的空氣壓縮的渦輪增壓器、和

能處理前述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的廢氣的廢氣處理裝置，

前述廢氣處理裝置具有包含鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的廢氣處理用催化劑，所述鈣鈦礦型復(fù)合氧化物在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn，

前述渦輪增壓器的排氣渦輪配置于前述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)和前述廢氣處理裝置之間延伸的廢氣流路中。

在上述構(gòu)成(6)的燃?xì)獍l(fā)動機(jī)發(fā)電系統(tǒng)中，通過廢氣處理裝置除去廢氣中的voc。特別是，鈣鈦礦型復(fù)合氧化物具有優(yōu)異的低溫活性，因此即使在燃?xì)獍l(fā)動機(jī)發(fā)電系統(tǒng)啟動時廢氣溫度低，也可以高效地除去voc。另一方面，在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物具有優(yōu)異的低溫活性，因此渦輪增壓器中的廢氣溫度降低也可以比以前更大。因此，可以一邊通過渦輪增壓器將高溫的廢氣的熱能高效地轉(zhuǎn)變?yōu)閯恿Γ贿厪淖優(yōu)榈蜏氐膹U氣中高效地除去voc。

其結(jié)果是，就上述構(gòu)成(6)的燃?xì)獍l(fā)動機(jī)發(fā)電系統(tǒng)而言，從廢氣處理裝置排出的廢氣中所含的voc少，同時熱效率高，對環(huán)境友好。

(7)本發(fā)明的至少一個實施方式的廢氣處理方法具備使從燃?xì)廨啓C(jī)或燃?xì)獍l(fā)動機(jī)排出的廢氣與廢氣處理用催化劑接觸的廢氣處理工序，所述廢氣處理用催化劑包含在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物。

上述構(gòu)成(7)的廢氣處理方法使廢氣與包含在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的廢氣處理用催化劑接觸，因此甲醛等voc的氧化除去性能優(yōu)異。

特別是，在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物與在氧化鋁上擔(dān)載有pt的催化劑相比，低溫下的voc除去性能優(yōu)異，根據(jù)上述構(gòu)成(7)的廢氣處理方法，即使廢氣溫度低，也可以高效地除去voc。因此，在燃?xì)廨啓C(jī)、燃?xì)獍l(fā)動機(jī)啟動時，與此前相比，可以更高效地除去voc。

(8)在幾個實施方式中，在上述構(gòu)成(7)中，

廢氣處理方法在前述廢氣處理工序之前，還具備使從前述燃?xì)廨啓C(jī)排出的廢氣與熱交換器接觸從而回收前述廢氣的熱量的熱交換工序。

在上述構(gòu)成(8)的廢氣處理方法中，在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物具有優(yōu)異的低溫活性，因此熱交換工序中的廢氣溫度降低也可以比以前更大。因此，根據(jù)上述構(gòu)成(8)的廢氣處理方法，可以一邊從高溫的廢氣中高效率地回收熱量，一邊從變?yōu)榈蜏氐膹U氣中高效地除去voc。

(9)在幾個實施方式中，上述構(gòu)成(7)中，

廢氣處理方法在前述廢氣處理工序之前，還具備利用從前述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)排出的廢氣使渦輪增壓器的排氣渦輪旋轉(zhuǎn)，并利用前述渦輪增壓器的壓縮機(jī)將供給于前述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的空氣壓縮的增壓工序。

在上述構(gòu)成(9)的廢氣處理方法中，在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物具有優(yōu)異的低溫活性，因此增壓工序中的廢氣溫度降低也可以比以前更大。因此，根據(jù)上述構(gòu)成(9)的廢氣處理方法，可以一邊通過渦輪增壓器將高溫廢氣的熱能高效地轉(zhuǎn)變?yōu)閯恿?，一邊從變?yōu)榈蜏氐膹U氣中高效地除去voc。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的幾個實施方式，提供voc的除去性能優(yōu)異的廢氣處理裝置、燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)、燃?xì)獍l(fā)動機(jī)發(fā)電系統(tǒng)和廢氣處理方法。

附圖說明

圖1為簡要示出本發(fā)明的一個實施方式的gtcc發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成的圖。

圖2為簡要示出圖1的gtcc發(fā)電系統(tǒng)的廢熱回收鍋爐中進(jìn)行的廢氣處理方法的步驟的一例的流程圖。

圖3為簡要示出本發(fā)明的一個實施方式的燃?xì)獍l(fā)動機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成的圖。

圖4為簡要示出圖3的燃?xì)獍l(fā)動機(jī)發(fā)電系統(tǒng)中進(jìn)行的廢氣處理方法的步驟的一例的流程圖。

圖5為簡要示出鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的制造方法的步驟的一例的流程圖。

圖6為示出實施例和比較例中的hcho除去率的溫度依賴性的圖表。

圖7為示出實施例和比較例中的no2生成率的溫度依賴性的圖表。

具體實施方式

以下參照附圖來說明本發(fā)明的幾個實施方式。但是，作為實施方式而記載的或圖中示出的構(gòu)成部件的尺寸、材質(zhì)、形狀、其相對的配置等的主旨并不在于將本發(fā)明的范圍限定于此，只不過是單純的說明例而已。

其中，“在某一方向上”、“沿著某一方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或“同軸”等表示相對的或絕對的配置的表述不僅是嚴(yán)格地表示這樣的配置，而且還表示帶有公差、或可得到相同的功能的程度的角度、距離而相對位移的狀態(tài)。

例如，“相同”、“相等”和“均質(zhì)”等表示事物處于同等狀態(tài)的表述不僅是嚴(yán)格地表示同等的狀態(tài)，而且還表示存在公差的狀態(tài)、或存在可得到相同功能的程度的差異的狀態(tài)。

例如，四邊形、圓筒形等表示形狀的表述不僅表示幾何學(xué)上嚴(yán)格意義上的四邊形、圓筒形等形狀，而且還表示在可得到相同效果的范圍內(nèi)包括凹凸部、倒角部等的形狀。

另一方面，“備有”、“具有”、“具備”、“包含”、或“含有”一個構(gòu)成要素之類的表述并非排除其它構(gòu)成要素的存在的排他性表述。

圖1為簡要示出本發(fā)明的一個實施方式的gtcc(燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán))發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成的圖。

gtcc發(fā)電系統(tǒng)1為復(fù)合發(fā)電系統(tǒng)，具備：燃?xì)廨啓C(jī)2、蒸汽輪機(jī)3、廢熱回收鍋爐5和發(fā)電機(jī)7、9。

gtcc發(fā)電系統(tǒng)可以為企業(yè)用，也可以為家用。

燃?xì)廨啓C(jī)2具備壓縮機(jī)11、燃燒器13和渦輪機(jī)15。壓縮機(jī)11利用渦輪機(jī)15的部分輸出將空氣壓縮，壓縮后的空氣被供給到燃燒器13。向燃燒器13供給壓縮空氣和燃料，從而使燃料燃燒。燃料燃燒所產(chǎn)生的燃燒氣體被供給到渦輪機(jī)15，渦輪機(jī)15利用燃燒氣體而輸出動力。渦輪機(jī)15與發(fā)電機(jī)7連接，發(fā)電機(jī)7利用渦輪機(jī)15的部分動力而進(jìn)行發(fā)電。

在渦輪機(jī)15中做功的燃燒氣體(以下，也稱為廢氣)被供給到廢熱回收鍋爐5中。廢熱回收鍋爐5為用于對廢氣進(jìn)行處理、凈化的廢氣處理裝置，同時也是利用廢氣的熱量(廢熱)而產(chǎn)生蒸汽的熱交換裝置。

例如，廢熱回收鍋爐5具有：內(nèi)部具有廢氣流路16的殼體17、節(jié)能器18、集管(header)19、蒸發(fā)器21、過熱器23、和再熱器25。節(jié)能器18、蒸發(fā)器21、過熱器23和再熱器25配置在廢氣流路16中，是在廢氣和水(蒸汽)之間實行熱交換的熱交換器。水通過節(jié)能器18、蒸發(fā)器21和過熱器23而被加熱，由此得到過熱蒸汽。

另外，廢熱回收鍋爐5作為用于凈化在廢氣流路16中流動的廢氣的廢氣處理裝置，具有分別配置在殼體17內(nèi)的廢氣流路16中氧化催化劑裝置27和脫硝裝置29。脫硝裝置29包含scr催化劑(選擇還原催化劑)，具有除去廢氣中所含的nox的功能。關(guān)于氧化催化劑裝置27將在后邊進(jìn)行敘述。

通過廢熱回收鍋爐5而生成的過熱蒸汽被供給到蒸汽輪機(jī)3。蒸汽輪機(jī)3連接至發(fā)電機(jī)9，蒸汽輪機(jī)3利用蒸汽而輸出動力，發(fā)電機(jī)9利用蒸汽輪機(jī)3的動力來進(jìn)行發(fā)電。

例如，蒸汽輪機(jī)3具有高壓渦輪機(jī)31、中壓渦輪機(jī)33和低壓渦輪機(jī)35，高壓渦輪機(jī)31、中壓渦輪機(jī)33和低壓渦輪機(jī)35各自利用蒸汽而輸出動力。過熱蒸汽在高壓渦輪機(jī)31中做功后，暫時返回廢熱回收鍋爐5中并供給到再熱器25。再熱器25將蒸汽加熱，加熱后的蒸汽被供給到蒸汽輪機(jī)3的中壓渦輪機(jī)33。

冷凝器37連接至低壓渦輪機(jī)35，從蒸汽輪機(jī)3的低壓渦輪機(jī)35排出的蒸汽通過冷凝器37而凝結(jié)成水。冷凝器37經(jīng)由冷凝泵39而與廢熱回收鍋爐5連接，通過冷凝泵39，冷凝器37中得到的水被供給到廢熱回收鍋爐5的節(jié)能器18。

這里，上述廢熱回收鍋爐的氧化催化劑裝置27例如配置于再熱器25和過熱器23之間延伸的廢氣流路16的部分。氧化催化劑裝置27具有載體和保持在載體上的催化劑(以下，也稱為氧化催化劑或廢氣處理用催化劑)，例如，載體由金屬制或陶瓷制的蜂窩構(gòu)成。

氧化催化劑包含在a位點至少含有ag(銀)和dy(鏑)、且在b位點至少含有mn(錳)的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物。鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的晶系為立方晶系時，a位點位于晶胞的角部，b位點位于晶胞的體心，氧位于晶胞的面心。但是，晶系并不限于立方晶系。

上述gtcc發(fā)電系統(tǒng)1的作為廢氣處理裝置的廢熱回收鍋爐5具有包含鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的廢氣處理用催化劑，所述鈣鈦礦型復(fù)合氧化物在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn，因此甲醛等voc的氧化除去性能優(yōu)異。

特別是，在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物與在氧化鋁上擔(dān)載有pt的催化劑相比，低溫下的voc除去性能優(yōu)異，根據(jù)廢熱回收鍋爐5，即使廢氣溫度低，也可以高效地除去voc。因此，燃?xì)廨啓C(jī)2啟動時，與此前相比，可以更高效地除去voc。

另一方面，ag雖然也是貴金屬，但ag的價格比pt低，為70分之一左右。因此，廢熱回收鍋爐5比主要含有pt作為貴金屬的廢氣處理裝置更廉價。特別是當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)2為發(fā)電用的大型設(shè)備時，廢熱回收鍋爐5需要大量的貴金屬，因此使用ag而不是pt作為貴金屬時價格優(yōu)勢極大。

另外，上述廢熱回收鍋爐5通過利用熱交換器回收廢氣的熱量，可以有效地活用廢氣的熱量。特別是，在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物具有優(yōu)異的低溫活性，因此在廢氣的流動方向上位于氧化催化劑裝置27的上游的熱交換器中的廢氣溫度降低也可以比以前更大。因此，可以一邊利用高溫的廢氣高效率地加熱蒸汽，一邊從變?yōu)榈蜏氐膹U氣中高效地除去voc。

其結(jié)果是，就gtcc發(fā)電系統(tǒng)1而言，從廢熱回收鍋爐5排出的廢氣中所含的voc少，同時熱效率高，對環(huán)境友好。

需要說明的是，在圖1的廢熱回收鍋爐5中，氧化催化劑裝置27被配置于再熱器25和過熱器23之間延伸的廢氣流路16的部分，但氧化催化劑裝置27也可以配置于過熱器23和蒸發(fā)器21之間延伸的廢氣流路16的部分。

在此，圖2是簡要示出圖1的gtcc發(fā)電系統(tǒng)1的廢熱回收鍋爐5中進(jìn)行的廢氣處理方法的步驟的一例的流程圖。

如圖2所示，廢氣處理方法具有：使廢氣與作為熱交換器的再熱器25接觸從而回收廢氣的熱量的熱交換工序s1；以及，在熱交換工序s1之后，使廢氣與包含在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的廢氣處理用催化劑接觸的廢氣處理工序s3。

上述廢氣處理方法由于使廢氣與包含在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的廢氣處理用催化劑接觸，因此甲醛等voc的氧化除去性能優(yōu)異。

特別是，在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物與在氧化鋁上擔(dān)載有pt的催化劑相比，低溫下的voc除去性能優(yōu)異，根據(jù)上述廢氣處理方法，即使廢氣溫度低，也可以高效地除去voc。因此，燃?xì)廨啓C(jī)2啟動時，與此前相比，可以更高效地除去voc。

另外，在上述廢氣處理方法中，在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物具有優(yōu)異的低溫活性，因此，熱交換工序s1中的廢氣溫度降低也可以比以前更大。因此，根據(jù)上述廢氣處理方法，可以一邊從高溫的廢氣中高效率地回收熱量，一邊從變?yōu)榈蜏氐膹U氣中高效地除去voc。

圖3為簡要示出本發(fā)明的一個實施方式的燃?xì)獍l(fā)動機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成的圖。

如圖3所示，燃?xì)獍l(fā)動機(jī)發(fā)電系統(tǒng)50具備：燃?xì)獍l(fā)動機(jī)52、發(fā)電機(jī)54、氣體壓縮機(jī)56、渦輪增壓器58和廢氣處理裝置60。

燃?xì)獍l(fā)動機(jī)52為例如以天然氣等氣體為燃料進(jìn)行工作的發(fā)動機(jī)，具有：汽缸體62、汽缸蓋63和飛輪64，發(fā)電機(jī)54連接至飛輪64。發(fā)電機(jī)54能利用燃?xì)獍l(fā)動機(jī)52所輸出的動力進(jìn)行發(fā)電。

各汽缸蓋63的給氣入口經(jīng)由給氣支管65和給氣管66連接至渦輪增壓器58的壓縮機(jī)67。給氣管66中插入有用于冷卻給氣的給氣冷卻器68。因此，用壓縮機(jī)67壓縮后的空氣在用給氣冷卻器68冷卻后，通過汽缸蓋63的給氣入口供給到設(shè)置在汽缸體62內(nèi)的汽缸中。

另外，氣體壓縮機(jī)56通過氣體供給支管69連接至給氣支管65，燃料氣體通過氣體壓縮機(jī)56供給到汽缸中。

另一方面，各汽缸蓋63中設(shè)置有具有副燃燒室的點火裝置70，燃料氣體通過副室用燃料氣體供給管72供給到副燃燒室中。通過點火裝置70而使副燃燒室內(nèi)的燃料氣體燃燒時，利用該燃燒，汽缸內(nèi)的燃料氣體發(fā)生燃燒，汽缸內(nèi)的活塞進(jìn)行往復(fù)移動?；钊耐鶑?fù)運動經(jīng)由曲柄機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運動而作為動力輸出。

另一方面，在汽缸蓋63的排氣出口分別連接有排氣支管74，排氣支管74經(jīng)由排氣管75連接至渦輪增壓器58的排氣渦輪76。因此，在燃?xì)獍l(fā)動機(jī)52的動作中，渦輪增壓器58能利用從汽缸排出的廢氣將空氣壓縮。

需要說明的是，為了允許廢氣在規(guī)定期間內(nèi)在排氣渦輪76中迂回，渦輪增壓器58可以具有旁流路和插入在旁流路中的廢氣旁通閥77。

排氣渦輪76經(jīng)由廢氣出口管80連接至廢氣處理裝置60，在排氣渦輪76中做功后的廢氣被供給到廢氣處理裝置60中。

廢氣處理裝置60具有：內(nèi)部具有廢氣流路82的殼體84，以及配置在廢氣流路82中的脫硝裝置86和氧化催化劑裝置88。脫硝裝置86和氧化催化劑裝置88的構(gòu)成與gtcc發(fā)電系統(tǒng)1的脫硝裝置29和氧化催化劑裝置27實質(zhì)相同。

上述廢氣處理裝置60具有包含鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的廢氣處理用催化劑，所述鈣鈦礦型復(fù)合氧化物在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn，因此甲醛等voc的氧化除去性能優(yōu)異。

特別是，在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物與在氧化鋁上擔(dān)載有pt的催化劑相比，低溫下的voc除去性能優(yōu)異，根據(jù)廢氣處理裝置60，即使廢氣溫度低，也可以高效地除去voc。因此，燃?xì)獍l(fā)動機(jī)52啟動時，與此前相比，可以更高效地除去voc。

另一方面，雖然ag也為貴金屬，但ag的價格比pt低，為70分之一左右。因此，上述廢氣處理裝置60比主要含有pt作為貴金屬的廢氣處理裝置更廉價。特別是當(dāng)燃?xì)獍l(fā)動機(jī)52為發(fā)電用的大型設(shè)備時，廢氣處理裝置60需要大量的貴金屬，因此使用ag而不是pt作為貴金屬時價格優(yōu)勢極大。

另外，在上述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)發(fā)電系統(tǒng)50中，在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物具有優(yōu)異的低溫活性，因此渦輪增壓器58中的廢氣溫度降低也可以比以前更大。因此，可以一邊通過渦輪增壓器58將高溫的廢氣的熱能高效地轉(zhuǎn)換為動力，一邊從變?yōu)榈蜏氐膹U氣中高效地除去voc。

其結(jié)果是，就上述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)發(fā)電系統(tǒng)50而言，從廢氣處理裝置60排出的廢氣中所含的voc少，同時熱效率高，對環(huán)境友好。

需要說明的是，在廢氣處理裝置60中，在廢氣的流動方向上，脫硝裝置86被配置在氧化催化劑裝置88的上游，但氧化催化劑裝置88也可以配置在脫硝裝置86的上游。

在此，圖4為簡要示出在圖3的燃?xì)獍l(fā)動機(jī)發(fā)電系統(tǒng)50中進(jìn)行的廢氣處理方法的步驟的一例的流程圖。

如圖2所示，廢氣處理方法具有：通過從燃?xì)獍l(fā)動機(jī)52排出的廢氣而使渦輪增壓器58的排氣渦輪76旋轉(zhuǎn)，通過渦輪增壓器58的壓縮機(jī)67將供給于燃?xì)獍l(fā)動機(jī)52的空氣壓縮的增壓工序s5；以及使廢氣與包含在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的廢氣處理用催化劑接觸的廢氣處理工序s7。

上述廢氣處理方法由于使廢氣與包含在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的廢氣處理用催化劑接觸，因此甲醛等voc的氧化除去性能優(yōu)異。

特別是，在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物與在氧化鋁上擔(dān)載有pt的催化劑相比，低溫下的voc除去性能優(yōu)異，根據(jù)上述廢氣處理方法，即使廢氣溫度低，也可以高效地除去voc。因此，燃?xì)獍l(fā)動機(jī)52啟動時，與此前相比，可以更高效地除去voc。

另外，在上述廢氣處理方法中，在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物具有優(yōu)異的低溫活性，因此增壓工序s5中的廢氣溫度降低也可以比以前更大。因此，根據(jù)上述廢氣處理方法，可以一邊通過渦輪增壓器58將高溫的廢氣的熱能高效地轉(zhuǎn)變?yōu)閯恿?，一邊從變?yōu)榈蜏氐膹U氣中高效地除去voc。

在幾個實施方式中，鈣鈦礦型復(fù)合氧化物具有通式：agαdy1-αmno3(0.01≤α≤0.20)所示的組成。

根據(jù)上述構(gòu)成，廢氣處理用催化劑包含具有通式：agαdy1-αmno3(0.01≤α≤0.20)所示的組成的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物，因此voc、特別是甲醛的氧化性能優(yōu)異。

在幾個實施方式中，鈣鈦礦型復(fù)合氧化物具有通式：ag0.12dy0.88mno3所示的組成。

根據(jù)上述構(gòu)成，廢氣處理用催化劑包含具有通式：ag0.12dy0.88mno3所示的組成的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物，因此voc、特別是甲醛的氧化性能優(yōu)異。

以下說明上述鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的制造方法。圖5簡要示出鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的制造方法的步驟的一例的流程圖。

如圖5所示，鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的制造方法具有：原料準(zhǔn)備工序s10、原料混合甘氨酸添加工序s12、溶解工序s14、濃縮工序s16、干燥工序s18、混合工序s20和燒成工序s22。

原料準(zhǔn)備工序s10中，準(zhǔn)備原料。即，準(zhǔn)備含有構(gòu)成a位點的金屬原子的金屬鹽類、和含有構(gòu)成b位點的金屬原子的金屬鹽類。金屬鹽類為例如硝酸鹽、草酸鹽等，可以是水溶液的狀態(tài)。

原料混合甘氨酸添加工序s12中，將所準(zhǔn)備的原料混合。具體而言，按照多種金屬鹽類中所含金屬原子的原子數(shù)比率對應(yīng)于所得的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的組成的方式，將多種金屬鹽類以規(guī)定的比率混合。

另外，原料混合甘氨酸添加工序s12中，在所準(zhǔn)備的原料的混合之間添加甘氨酸。例如，相對于所得到的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物1摩爾添加16摩爾的甘氨酸。

溶解工序s14中，在原料和甘氨酸的混合物中加入適量的溶劑，從而使混合物溶解。溶劑為例如純水。

濃縮工序s16中，一邊將溶解工序s14所得到的含有混合物的溶液加熱，一邊攪拌，從而進(jìn)行濃縮。

干燥工序s18中，將濃縮工序s16所得到的濃縮物在100℃～230℃的溫度下干燥、固化。

混合工序s20中，將干燥工序s18所得到的固態(tài)物粉碎混合。

燒成工序s22中，將混合工序s20所得到的顆粒狀物質(zhì)在例如500℃以上且900℃以下的溫度下燒成4小時左右，由此得到鈣鈦礦型復(fù)合氧化物。

[實施例]

1.催化劑的制作

·實施例1

使用圖5的制造方法，制作包含具有通式：ag0.12dy0.88mno3所示的組成的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的廢氣處理用催化劑。此時，作為原料，使用了硝酸銀水溶液、硝酸鏑水溶液和硝酸錳水溶液。

·比較例1

準(zhǔn)備在al2o3粉末上擔(dān)載有2重量％的pt的廢氣處理用催化劑(2wt％pt/al2o3)。

2.廢氣處理用催化劑的評價

(1)hcho(甲醛)除去性能試驗

將實施例1和比較例1的廢氣處理用催化劑的各粉末成型為含有0.5mm～1mm的催化劑顆粒的1g的顆粒狀的氧化催化劑。然后準(zhǔn)備以下成分的試驗用氣體。

試驗用氣體成分

n2：基礎(chǔ)

o2：10％

co2：5％

h2o：5％

no：400ppm

co：200ppm

ch2o：100ppm

然后，一邊改變試驗用氣體的溫度一邊使其以約4500ncc/min的流量流過各氧化催化劑，測定通過氧化催化劑裝置后的試驗用氣體中所含的hcho濃度。然后，由通過氧化催化劑裝置前后的hcho濃度的變化算出hcho的除去率。圖6中示出在200～500的溫度范圍內(nèi)的、通過氧化催化劑裝置后的試驗用氣體的溫度與hcho的除去率(ηhcho)的關(guān)系。需要說明的是，升溫速度為20℃/min。

如圖6所示，在約200～500的溫度范圍內(nèi)，實施例1的hcho的除去率高于比較例1。由此可知，包含具有ag0.12dy0.88mno3所示的組成的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的廢氣處理用催化劑與在氧化鋁上擔(dān)載有pt的催化劑相比，hcho的氧化除去性能優(yōu)異。

并且，根據(jù)實施例1與比較例1的比較結(jié)果，在相同條件下制造具有同程度的hcho除去性能的廢熱回收鍋爐時，實施例1的氧化催化劑的成本為比較例1的氧化催化劑成本的約61％，可以使催化劑原料的成本降低39％。

同樣，根據(jù)實施例1與比較例1的比較結(jié)果，在相同條件下制造具有同程度的hcho除去性能的用于燃?xì)廨啓C(jī)的廢氣處理裝置時，實施例1的氧化催化劑的成本為比較例1的氧化催化劑的約35％，可以使催化劑原料的成本降低65％。

(2)no2(二氧化氮)生成性能試驗

與hcho除去性能試驗同樣地，一邊改變試驗用氣體的溫度一邊使其以約4500ncc/min的流量流過各氧化催化劑，測定通過氧化催化劑后的試驗用氣體中所含的no2濃度。然后，由通過氧化催化劑裝置前后的no(一氧化氮)算出no2的生成率(轉(zhuǎn)化率)。圖7中示出通過氧化催化劑裝置后的試驗用氣體的溫度與no2的生成率(ηno2)的關(guān)系。

如圖7所示，在高于約300℃的高溫下，實施例1的no2的生成率高于比較例1。由此可知，包含具有ag0.12dy0.88mno3所示的組成的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的氧化催化劑與在氧化鋁上擔(dān)載有pt的催化劑相比，no2的生成率或nox的氧化性能優(yōu)異。

在此，構(gòu)成脫硝裝置29、86的scr催化劑在氨存在下將no和no2還原，no2的濃度越高則還原效率越高。

具體而言，nox的除去反應(yīng)通過以下3個反應(yīng)式(1)、(2)、(3)來表示，基于反應(yīng)式(2)的除去反應(yīng)最快速。

4no+4nh3+o2→4n2+6h2o…(1)

2no+2no2+4nh3→4n2+6h2o…(2)

6no2+8nh3+o2→7n2+12h2o…(3)

因此，通過利用氧化催化劑將no氧化為no2，基于scr催化劑的nox的除去得以促進(jìn)。

這樣，為了促進(jìn)基于scr催化劑的nox的除去，在廢氣處理裝置60中，可以將氧化催化劑裝置88配置在脫硝裝置86的上游。

本發(fā)明不受上述幾個實施方式和實施例限定，對上述幾個實施方式加以變更而成的方式、以及將這些方式適當(dāng)組合而成的方法也包含在本發(fā)明中。

符號說明

1燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)(gtcc)發(fā)電系統(tǒng)

2燃?xì)廨啓C(jī)

5廢熱回收鍋爐(廢氣處理裝置)

7，9發(fā)電機(jī)

11壓縮機(jī)

13燃燒器

15渦輪機(jī)

16廢氣流路

17殼體

18節(jié)能器

19集管

21蒸發(fā)器

23過熱器

25再熱器

27氧化催化劑裝置

29脫硝裝置

31高壓渦輪機(jī)

33中壓渦輪機(jī)

35低壓渦輪機(jī)

37冷凝器

39冷凝泵

50燃?xì)獍l(fā)動機(jī)發(fā)電系統(tǒng)

52燃?xì)獍l(fā)動機(jī)

54發(fā)電機(jī)

56氣體壓縮機(jī)

58渦輪增壓器

60廢氣處理裝置

62汽缸體

63汽缸蓋

64飛輪

65給氣支管

66給氣管

67壓縮機(jī)

68給氣冷卻器

69氣體供給支管

70點火裝置

72副室用燃料氣體供給管

74排氣支管

75排氣管

76排氣渦輪

77廢氣旁通閥

80排氣出口管

82廢氣流路

84殼體

86氧化催化劑裝置

88脫硝裝置

權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)

1.[修改后]一種廢氣處理裝置，其特征在于，其為能處理燃?xì)廨啓C(jī)或燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的廢氣的廢氣處理裝置，

具備包含鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的廢氣處理用催化劑，所述鈣鈦礦型復(fù)合氧化物在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn，

所述鈣鈦礦型復(fù)合氧化物具有通式：agαdy1-αmno3所示的組成，其中，0.01≤α≤0.20。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢氣處理裝置，其特征在于，所述廢氣處理裝置還具備能回收所述燃?xì)廨啓C(jī)的廢氣的熱量的熱交換器。

3.[刪除]

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的廢氣處理裝置，其特征在于，所述鈣鈦礦型復(fù)合氧化物具有通式：ag0.12dy0.88mno3所示的組成。

5.一種燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，具備：

燃?xì)廨啓C(jī)、

蒸汽輪機(jī)、

能利用所述燃?xì)廨啓C(jī)和所述蒸汽輪機(jī)的動力發(fā)電的至少1個發(fā)電機(jī)、和

能處理所述燃?xì)廨啓C(jī)的廢氣的廢氣處理裝置，

所述廢氣處理裝置具有：

廢氣處理用催化劑，其包含在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物，和

熱交換器，其在所述廢氣的流動方向上配置在所述廢氣處理用催化劑的上游，能在供給于所述廢氣和所述蒸汽輪機(jī)的蒸汽之間實行熱交換。

6.一種燃?xì)獍l(fā)動機(jī)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，具備：

燃?xì)獍l(fā)動機(jī)、

能利用所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的動力發(fā)電的發(fā)電機(jī)、

能將供給于所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的空氣壓縮的渦輪增壓器、和

能處理所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的廢氣的廢氣處理裝置，

所述廢氣處理裝置具有包含鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的廢氣處理用催化劑，所述鈣鈦礦型復(fù)合氧化物在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn，

所述渦輪增壓器的排氣渦輪配置于所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)和所述廢氣處理裝置之間延伸的廢氣流路中。

7.[修改后]一種廢氣處理方法，其特征在于，具備如下廢氣處理工序：使從燃?xì)廨啓C(jī)或燃?xì)獍l(fā)動機(jī)排出的廢氣與廢氣處理用催化劑接觸，所述廢氣處理用催化劑包含在a位點至少含有ag和dy、且在b位點至少含有mn的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物，

所述鈣鈦礦型復(fù)合氧化物具有通式：agαdy1-αmno3所示的組成，其中，0.01≤α≤0.20。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的廢氣處理方法，其特征在于，在所述廢氣處理工序之前，還具備使從所述燃?xì)廨啓C(jī)排出的廢氣與熱交換器接觸從而回收所述廢氣的熱量的熱交換工序。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的廢氣處理方法，其特征在于，在所述廢氣處理工序之前，還具備利用從所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)排出的廢氣使渦輪增壓器的排氣渦輪旋轉(zhuǎn)，并利用所述渦輪增壓器的壓縮機(jī)將供給于所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的空氣壓縮的增壓工序。