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特表2024-501854少なくとも１つの酸化剤を使用することによる塩形成を通した煙道ガス濾過の触媒効率の改善
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-01-16
(54)【発明の名称】少なくとも１つの酸化剤を使用することによる塩形成を通した煙道ガス濾過の触媒効率の改善
(51)【国際特許分類】
B01D 53/50 20060101AFI20240109BHJP
B01D 53/83 20060101ALI20240109BHJP
B01D 53/94 20060101ALI20240109BHJP
【ＦＩ】
B01D53/50 100
B01D53/83 ZAB
B01D53/94 222
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023540048
(86)(22)【出願日】2021-12-23
(85)【翻訳文提出日】2023-08-28
(86)【国際出願番号】 US2021065068
(87)【国際公開番号】W WO2022146872
(87)【国際公開日】2022-07-07
(31)【優先権主張番号】63/132,289
(32)【優先日】2020-12-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】391028362
【氏名又は名称】ダブリュ．エル．ゴア アンド アソシエイツ，インコーポレイティド
【氏名又は名称原語表記】Ｗ．Ｌ． ＧＯＲＥ ＆ ＡＳＳＯＣＩＡＴＥＳ， ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100128495
【弁理士】
【氏名又は名称】出野 知
(74)【代理人】
【識別番号】100208225
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 修二郎
(74)【代理人】
【識別番号】100144417
【弁理士】
【氏名又は名称】堂垣 泰雄
(72)【発明者】
【氏名】チュオナン ソン
(72)【発明者】
【氏名】スティーブン スターク
【テーマコード（参考）】
4D002
4D148
【Ｆターム（参考）】
4D002AA02
4D002AC01
4D002AC04
4D002AC10
4D002BA03
4D002BA05
4D002BA14
4D002CA11
4D002DA02
4D002DA05
4D002DA07
4D002DA11
4D002DA12
4D002DA16
4D002DA37
4D002DA51
4D002DA52
4D002DA66
4D002EA02
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4D002GB03
4D002GB08
4D002HA02
4D148AA06
4D148AA13
4D148AA17
4D148AB01
4D148AB02
4D148AC04
4D148BB01
4D148CA06
4D148CA07
4D148CD01
4D148CD05
4D148EA08
(57)【要約】
少なくとも１つの濾材の除去効率を増大させるためのシステムおよび方法。いくつかの実施形態において、煙道ガス流中に少なくとも１つの酸化剤を導入し、ＳＯ２を少なくとも１つの酸化剤と反応させ、三酸化硫黄（ＳＯ３）、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）またはそれらの任意の組合せを形成させる。実施形態のいくつかはさらに、煙道ガス流中にアンモニア（ＮＨ３）および乾燥吸着剤を導入し、三酸化硫黄（ＳＯ３）の少なくとも一部分、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）の少なくとも一部分またはそれらの任意の組合せをアンモニア（ＮＨ３）と反応させ、少なくとも１つの塩を形成させるステップを含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも１つの濾材を得るステップであって、前記少なくとも１つの濾材が少なくとも１つの触媒材料を含むステップと；
前記少なくとも１つの濾材の断面を横断して煙道ガスを流動させ、こうして煙道ガス流が前記少なくとも１つの濾材の前記断面を通過するようにするステップであって、
前記煙道ガス流が二酸化硫黄（ＳＯ２）を含んでいるステップと；
前記少なくとも１つの濾材のＳＯ２除去効率を増大させるステップであって、
前記煙道ガス流中に少なくとも１つの酸化剤を導入して、前記ＳＯ２の少なくとも一部分を前記少なくとも１つの酸化剤と反応させ、三酸化硫黄（ＳＯ３）、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）またはそれらの任意の組合せを形成するステップ；および
前記煙道ガス流中にアンモニア（ＮＨ３）を導入して、前記三酸化硫黄（ＳＯ３）の少なくとも一部分、前記硫酸（Ｈ２ＳＯ４）の少なくとも一部分またはそれらの任意の組合せを前記アンモニア（ＮＨ３）と反応させ、少なくとも１つの塩を形成するステップ、
を含むステップと；
を含んでなる、方法。
【請求項2】
前記少なくとも１つの濾材の前記ＳＯ２除去効率が、前記少なくとも１つの濾材の初期ＳＯ２除去効率との関係において０．１％～９９．９％増大させられる、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記煙道ガス流がさらに：一酸化窒素（ＮＯ）；および
二酸化窒素（ＮＯ２）、
を含むＮＯｘ化合物を含み、
前記煙道ガス流中に前記少なくとも１つの酸化剤を導入するステップが、前記ＮＯｘ化合物の総濃度の２％～９９％の範囲までＮＯ２濃度を増大させ、かつ、ＮＯ２濃度を増大させることにより、前記少なくとも１つの濾材のＮＯｘ除去効率が増大する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項4】
前記少なくとも１つの酸化剤が：過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）、オゾン（Ｏ３）、ヒドロキシルラジカル、少なくとも１つの有機過酸化物、少なくとも１つの金属過酸化物、少なくとも１つのペルオキシ酸、少なくとも１つの過炭酸塩、少なくとも１つの過ホウ酸塩、少なくとも１つの過硫酸塩、少なくとも１つの過マンガン酸塩、少なくとも１つの次亜塩素酸塩、二酸化塩素（ＣｌＯ２）、少なくとも１つの塩素酸塩、少なくとも１つの過塩素酸塩、少なくとも１つの次亜塩素酸塩、過塩素酸（ＨＣｌＯ４）、少なくとも１つのビスマス酸塩、以上のものの少なくとも１つを含む任意の水溶液、またはそれらの任意の組合せ、
を含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項5】
前記少なくとも１つの酸化剤がＨ２Ｏ２またはその水溶液である、請求項４に記載の方法。
【請求項6】
前記煙道ガス流中に少なくとも１つの乾燥吸着剤を導入して、前記三酸化硫黄（ＳＯ３）の少なくとも一部分、前記硫酸（Ｈ２ＳＯ４）の少なくとも一部分またはそれらの任意の組合せを前記少なくとも１つの乾燥吸着剤と反応させ、少なくとも１つの塩を形成するステップをさらに含む、請求項１～５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項7】
前記煙道ガス流が、酸素（Ｏ２）、水（Ｈ２Ｏ）、窒素（Ｎ２）、三酸化硫黄（ＳＯ３）、一酸化炭素（ＣＯ）、少なくとも１つの炭化水素、アンモニア（ＮＨ３）、またはそれらの任意の組合せをさらに含む、請求項１～６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項8】
前記ＮＨ３が、前記煙道ガス流の前記濃度の０．０００１％～０．５％の範囲内の濃度で前記煙道ガス流中に導入される、請求項１～７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項9】
前記少なくとも１つの酸化剤が、前記煙道ガス流中の前記ＳＯ２の少なくとも５％をＳＯ３、Ｈ２ＳＯ４、前記少なくとも１つの塩、またはそれらの任意の組合せへと変換するのに充分な量で前記煙道ガス流中に導入される、請求項１～８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項10】
前記煙道ガス流中に導入される前記少なくとも１つの酸化剤の前記充分量が、水中の前記少なくとも１つの酸化剤の総重量に基づいて０．００１重量％～９０重量％である、請求項９に記載の方法。
【請求項11】
前記煙道ガス流中に導入される前記少なくとも１つの酸化剤の前記充分量が、前記煙道ガス流の５ｐｐｍ～１００００ｐｐｍである、請求項９に記載の方法。
【請求項12】
前記煙道ガス流中に導入される前記少なくとも１つの酸化剤の前記充分量が、前記少なくとも１つの酸化剤対ＳＯ２の濃度比で１：１０～２０：１である、請求項９に記載の方法。
【請求項13】
前記煙道ガス流の温度が、少なくとも、前記少なくとも１つの濾材の断面を横断する前記煙道ガス流の前記流動ステップ中、１００℃～３００℃の範囲内である、請求項１～１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項14】
前記水が、少なくとも、前記少なくとも１つの濾材の断面を横断する前記煙道ガス流の前記流動ステップ中、前記煙道ガス流の総体積に基づいて０．１体積％～５０体積％の範囲内の量で前記煙道ガス流中に存在する、請求項７～１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項15】
前記ＳＯ２が、少なくとも、前記少なくとも１つの濾材の断面を横断する前記煙道ガス流の前記流動ステップ中、０．０１ｐｐｍ～１０００ｐｐｍの量で前記煙道ガス流中に存在する、請求項１～１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項16】
前記ＮＯｘ化合物が、少なくとも、前記少なくとも１つの濾材の断面を横断する前記煙道ガス流の前記流動ステップ中、０．１ｐｐｍ～５０００ｐｐｍの量で前記煙道ガス流中に存在する、請求項３～１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項17】
前記少なくとも１つの乾燥吸着剤が、重炭酸ナトリウム、トロナ、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、セメントダスト、石灰またはそれらの任意の組合せを含む、請求項６～１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項18】
前記少なくとも１つの濾材から前記少なくとも１つの塩を除去するステップをさらに含む、請求項１～１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項19】
前記少なくとも１つの濾材が：多孔質保護層、および
多孔質触媒層、
を含み、
前記少なくとも１つの濾材から前記少なくとも１つの塩を除去するステップが、前記少なくとも１つの濾材の前記多孔質保護層から前記少なくとも１つの塩を除去するステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項20】
前記少なくとも１つの塩が、硫酸アンモニウム（ＡＳ）、重硫酸アンモニウム（ＡＢＳ）、重硫酸水素三アンモニウム（Ａ３ＨＳ２）、スルファミン酸アンモニウム（ＡＳＭ）またはそれらの任意の組合せを含む、請求項１～１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項21】
前記ＮＨ３を前記煙道ガス流中に導入するステップが、前記煙道ガス流中に前記少なくとも１つの酸化剤を導入した後に行なわれる、請求項１～２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項22】
前記ＮＨ３を前記煙道ガス流中に導入するステップが、前記煙道ガス流中に前記少なくとも１つの酸化剤を導入する前、前記煙道ガス流中への前記少なくとも１つの酸化剤の導入ステップ中、またはそれらの任意の組合せにおいて行なわれる、請求項１～２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項23】
前記煙道ガス流中に前記少なくとも１つの乾燥吸着剤を導入するステップが、前記煙道ガス流中に前記少なくとも１つの酸化剤を導入した後に行なわれる、請求項６～２２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項24】
前記煙道ガス流中に前記少なくとも１つの乾燥吸着剤を導入するステップが、前記煙道ガス流中に前記少なくとも１つの酸化剤を導入する前、前記煙道ガス流中への前記少なくとも１つの酸化剤の導入ステップ中、またはそれらの任意の組合せにおいて行なわれる、請求項６～２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項25】
少なくとも１つの濾材を得るステップであって、前記少なくとも１つの濾材が少なくとも１つの触媒材料を含むステップと；
前記少なくとも１つの濾材の断面を横断して煙道ガスを流動させ、こうして煙道ガス流が前記少なくとも１つの濾材の前記断面を通過するようにするステップであって、
前記煙道ガス流が二酸化硫黄（ＳＯ２）を含んでいるステップと；
前記少なくとも１つの濾材のＳＯ２除去効率を増大させるステップであって、
前記煙道ガス流中に少なくとも１つの酸化剤を導入して、前記ＳＯ２の少なくとも一部分を前記少なくとも１つの酸化剤と反応させ、三酸化硫黄（ＳＯ３）、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）またはそれらの任意の組合せを形成するステップ；および
前記煙道ガス流中に少なくとも１つの乾燥吸着剤を導入して、前記三酸化硫黄（ＳＯ３）の少なくとも一部分、前記硫酸（Ｈ２ＳＯ４）の少なくとも一部分またはそれらの任意の組合せを前記少なくとも１つの乾燥吸着剤と反応させ、少なくとも１つの塩を形成するステップ、
を含むステップと；
を含む方法。
【請求項26】
前記煙道ガス流中にアンモニア（ＮＨ３）を導入して、前記三酸化硫黄（ＳＯ３）の少なくとも一部分、前記硫酸（Ｈ２ＳＯ４）の少なくとも一部分またはそれらの任意の組合せを前記アンモニア（ＮＨ３）と反応させ、少なくとも１つの塩を形成するステップ、をさらに含む請求項２５に記載の方法。
【請求項27】
前記少なくとも１つの濾材のＳＯ２除去効率を増大させるステップが：前記煙道ガス流中に少なくとも１つの酸化剤を導入して、前記ＳＯ２の少なくとも１ｐｐｍを前記少なくとも１つの酸化剤と反応させ、三酸化硫黄（ＳＯ３）、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）またはそれらの任意の組合せを形成するステップ；および
前記煙道ガス流中にアンモニア（ＮＨ３）を導入して、前記三酸化硫黄（ＳＯ３）の少なくとも１ｐｐｍ、前記硫酸（Ｈ２ＳＯ４）の少なくとも１ｐｐｍまたはそれらの任意の組合せを前記アンモニア（ＮＨ３）と反応させ、少なくとも１つの塩を形成するステップ、
を含む、請求項１～２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項28】
アンモニア（ＮＨ３）が、７：２００～９：５というＮＨ３対ＮＯｘ化合物の濃度比で前記煙道ガス流中に導入される、請求項１～２７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項29】
少なくとも１つの濾材であって、上流側；
下流側；
を含む少なくとも１つの濾材と；
少なくとも１つの触媒材料と；
少なくとも１つのフィルタバッグであって、
前記少なくとも１つの濾材がこの少なくとも１つのフィルタバッグの内部に配置されている、フィルタバッグと；
少なくとも１つのフィルタバッグハウジングであって、
前記少なくとも１つのフィルタバッグがこの少なくとも１つのフィルタバッグハウジングの内部に配置されており；
前記少なくとも１つのフィルタバッグハウジングが、前記少なくとも１つの濾材の断面を横断する煙道ガス流の流量を収容するように構成されており、こうして前記煙道ガス流は前記少なくとも１つの濾材の前記断面を前記少なくとも１つの濾材の前記上流側から前記少なくとも１つの濾材の前記下流側まで通過するようになっており、
前記煙道ガス流が二酸化硫黄（ＳＯ２）を含んでいる、
少なくとも１つのフィルタバッグハウジングと；
を含んでなるシステムであって
前記少なくとも１つの濾材のＳＯｘ除去効率を：
前記煙道ガス流中に少なくとも１つの酸化剤を導入した時点；および
前記煙道ガス流中にアンモニア（ＮＨ３）を導入した時点、
で増大させるように構成されているシステム。
【請求項30】
前記煙道ガス流中に少なくとも１つの乾燥吸着剤を導入した時点で前記少なくとも１つの濾材のＳＯｘ除去効率をさらに増大させるように構成されている、請求項２９に記載のシステム。
【請求項31】
少なくとも１つの濾材であって、上流側；
下流側；
を含む少なくとも１つの濾材と；
少なくとも１つの触媒材料と；
少なくとも１つのフィルタバッグであって、
前記少なくとも１つの濾材がこの少なくとも１つのフィルタバッグの内部に配置されている、フィルタバッグと；
少なくとも１つのフィルタバッグハウジングであって、
前記少なくとも１つのフィルタバッグがこの少なくとも１つのフィルタバッグハウジングの内部に配置されており；
前記少なくとも１つのフィルタバッグハウジングが、前記少なくとも１つの濾材の断面を横断する煙道ガス流の流量を収容するように構成されており、こうして前記煙道ガス流は前記少なくとも１つの濾材の前記断面を前記少なくとも１つの濾材の前記上流側から前記少なくとも１つの濾材の前記下流側まで通過するようになっており、
前記煙道ガス流が二酸化硫黄（ＳＯ２）を含んでいる、
少なくとも１つのフィルタバッグハウジングと；
を含んでなるシステムであって
前記少なくとも１つの濾材のＳＯｘ除去効率を：
前記煙道ガス流中に少なくとも１つの酸化剤を導入した時点；および
前記煙道ガス流中に少なくとも１つの乾燥吸着剤を導入した時点、
で増大させるように構成されているシステム。
【請求項32】
前記煙道ガス流中にＮＨ３を導入した時点で前記少なくとも１つの濾材のＳＯｘ除去効率をさらに増大させるように構成されている、請求項３１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、全体が参照により本明細書に組込まれている、「少なくとも１つの酸化剤を使用することによる塩形成を通した煙道ガス濾過の触媒効率の改善」なる名称の、２０２０年１２月３０日出願の米国仮特許出願第６３／１３２２８９に対する優先権およびその利益を主張するものである。
本出願は、全体が参照により本明細書に組込まれている、「少なくとも１つの酸化剤を使用することによる塩形成を通した煙道ガス濾過の触媒効率の改善」なる名称の、２０２０年１２月３０日出願の米国仮特許出願第６３／１３２２８９に対する優先権およびその利益を主張するものである。
【0002】
本開示は、濾材の分野、そして煙道ガス流を濾過するための方法およびそれを使用するためのシステムに関する。
【背景技術】
【0003】
石炭火力発電所、都市廃棄物焼却炉および石油精製プラントは、多種多様な大量の環境汚染物質、窒素酸化物（ＮＯｘ化合物）、水銀（Ｈｇ）蒸気、硫黄酸化物そして粒子状物質（ＰＭ）を含有する大量の煙道ガスを生成する。米国では、石炭を燃焼させるだけで、毎年、約２７００万トンのＳＯ２と４５トンのＨｇを生成する。したがって、石炭火力発電所の煙道ガスなどの産業煙道ガスからＮＯｘ化合物、硫黄酸化物（ＳＯ２）、水銀蒸気および微小粒子状物質を除去する方法の改善に対する必要性が存在している。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
いくつかの実施形態において、方法には、少なくとも１つの濾材を得るステップであって、少なくとも１つの濾材が少なくとも１つの触媒材料を含むステップと；少なくとも１つの濾材の断面を横断して煙道ガスを流動させ、こうして煙道ガス流が少なくとも１つの濾材の断面を通過するようにするステップであって、煙道ガス流が二酸化硫黄（ＳＯ２）を含んでいるステップと；少なくとも１つの濾材のＳＯ２除去効率を増大させるステップであって、煙道ガス流中に少なくとも１つの酸化剤を導入して、ＳＯ２の少なくとも一部分を少なくとも１つの酸化剤と反応させ、三酸化硫黄（ＳＯ３）、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）またはそれらの任意の組合せを形成するステップ；および煙道ガス流中にアンモニア（ＮＨ３）を導入して、三酸化硫黄（ＳＯ３）の少なくとも一部分、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）の少なくとも一部分またはそれらの任意の組合せをアンモニア（ＮＨ３）と反応させ、少なくとも１つの塩を形成するステップ、を含むステップと、が含まれている。
【0005】
方法のいくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材のＳＯ２除去効率は、少なくとも１つの濾材の初期ＳＯ２除去効率との関係において０．１％～９９．９％増大させられる。
【0006】
方法のいくつかの実施形態において、煙道ガス流はさらに：一酸化窒素（ＮＯ）；および二酸化窒素（ＮＯ２）、を含むＮＯｘ化合物を含み、煙道ガス流中に少なくとも１つの酸化剤を導入するステップは、ＮＯｘ化合物の総濃度の２％～９９％の範囲までＮＯ２濃度を増大させ、かつ、ＮＯ２濃度を増大させることにより、少なくとも１つの濾材のＮＯｘ除去効率が増大する。
【0007】
方法のいくつかの実施形態において、少なくとも１つの酸化剤は、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）、オゾン（Ｏ３）、ヒドロキシルラジカル、少なくとも１つの有機過酸化物、少なくとも１つの金属過酸化物、少なくとも１つのペルオキシ酸、少なくとも１つの過炭酸塩、少なくとも１つの過ホウ酸塩、少なくとも１つの過硫酸塩、少なくとも１つの過マンガン酸塩、少なくとも１つの次亜塩素酸塩、二酸化塩素（ＣｌＯ２）、少なくとも１つの塩素酸塩、少なくとも１つの過塩素酸塩、少なくとも１つの次亜塩素酸塩、過塩素酸（ＨＣｌＯ４）、少なくとも１つのビスマス酸塩、以上のものの少なくとも１つを含む任意の水溶液、またはそれらの任意の組合せ、を含む。
【0008】
方法のいくつかの実施形態において、少なくとも１つの酸化剤は、Ｈ２Ｏ２またはその水溶液である。
【0009】
いくつかの実施形態において、該方法は、煙道ガス流中に少なくとも１つの乾燥吸着剤を導入して、三酸化硫黄（ＳＯ３）の少なくとも一部分、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）の少なくとも一部分またはそれらの任意の組合せを少なくとも１つの乾燥吸着剤と反応させ、少なくとも１つの塩を形成するステップ、をさらに含む。
【0010】
方法のいくつかの実施形態において、煙道ガス流は、酸素（Ｏ２）、水（Ｈ２Ｏ）、窒素（Ｎ２）、三酸化硫黄（ＳＯ３）、一酸化炭素（ＣＯ）、少なくとも１つの炭化水素、アンモニア（ＮＨ３）、またはそれらの任意の組合せをさらに含む。
【0011】
方法のいくつかの実施形態において、ＮＨ３は、煙道ガス流の濃度の０．０００１％～０．５％の範囲内の濃度で煙道ガス流中に導入される。
【0012】
方法のいくつかの実施形態において、少なくとも１つの酸化剤は、煙道ガス流中のＳＯ２の少なくとも５％をＳＯ３、Ｈ２ＳＯ４、少なくとも１つの塩、またはそれらの任意の組合せへと変換するのに充分な量で煙道ガス流中に導入される。
【0013】
方法のいくつかの実施形態において、煙道ガス流中に導入される少なくとも１つの酸化剤の充分量は、水中の少なくとも１つの酸化剤の総重量に基づいて０．００１重量％～９０重量％である。
【0014】
方法のいくつかの実施形態において、煙道ガス流中に導入される少なくとも１つの酸化剤の充分量は、煙道ガス流の５ｐｐｍ～１００００ｐｐｍである。
【0015】
方法のいくつかの実施形態において、煙道ガス流中に導入される少なくとも１つの酸化剤の充分量は、少なくとも１つの酸化剤対ＳＯ２の濃度比で１：１０～２０：１である。
【0016】
方法のいくつかの実施形態において、煙道ガス流の温度は、少なくとも、少なくとも１つの濾材の断面を横断する煙道ガス流の流動ステップ中、１００℃～３００℃の範囲内である。
【0017】
方法のいくつかの実施形態において、水は、少なくとも、少なくとも１つの濾材の断面を横断する煙道ガス流の流動ステップ中、煙道ガス流の総体積に基づいて０．１体積％～５０体積％の範囲内の量で煙道ガス流中に存在する。
【0018】
方法のいくつかの実施形態において、ＳＯ２は、少なくとも、少なくとも１つの濾材の断面を横断する煙道ガス流の流動ステップ中、０．０１ｐｐｍ～１０００ｐｐｍの量で煙道ガス流中に存在する。
【0019】
方法のいくつかの実施形態において、ＮＯｘ化合物は、少なくとも、少なくとも１つの濾材の断面を横断する煙道ガス流の流動ステップ中、０．１ｐｐｍ～５０００ｐｐｍの量で煙道ガス流中に存在する。
【0020】
方法のいくつかの実施形態において、少なくとも１つの乾燥吸着剤は、重炭酸ナトリウム、トロナ、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、セメントダスト、石灰またはそれらの任意の組合せを含む。
【0021】
いくつかの実施形態において、該方法は、少なくとも１つの濾材から少なくとも１つの塩を除去するステップをさらに含む。
【0022】
方法のいくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材は、多孔質保護層、多孔質触媒層、を含み、少なくとも１つの濾材から少なくとも１つの塩を除去するステップは、少なくとも１つの濾材の多孔質保護層から少なくとも１つの塩を除去するステップを含む。
【0023】
方法のいくつかの実施形態において、少なくとも１つの塩は、硫酸アンモニウム（ＡＳ）、重硫酸アンモニウム（ＡＢＳ）、重硫酸水素三アンモニウム（Ａ３ＨＳ２）、スルファミン酸アンモニウム（ＡＳＭ）またはそれらの任意の組合せを含む。
【0024】
方法のいくつかの実施形態において、ＮＨ３を煙道ガス流中に導入するステップは、煙道ガス流中に少なくとも１つの酸化剤を導入した後で行なわれる。
【0025】
方法のいくつかの実施形態において、ＮＨ３を煙道ガス流中に導入するステップは、煙道ガス流中に少なくとも１つの酸化剤を導入する前、煙道ガス流中への少なくとも１つの酸化剤の導入ステップ中、またはそれらの任意の組合せにおいて行なわれる。
【0026】
方法のいくつかの実施形態において、煙道ガス流中に少なくとも１つの乾燥吸着剤を導入するステップは、煙道ガス流中に少なくとも１つの酸化剤を導入した後で行なわれる。
【0027】
方法のいくつかの実施形態において、煙道ガス流中に少なくとも１つの乾燥吸着剤を導入するステップは、煙道ガス流中に少なくとも１つの酸化剤を導入する前、煙道ガス流中への少なくとも１つの酸化剤の導入ステップ中、またはそれらの任意の組合せにおいて行なわれる。
【0028】
いくつかの実施形態において、方法には、少なくとも１つの濾材を得るステップであって、少なくとも１つの濾材が少なくとも１つの触媒材料を含むステップと；少なくとも１つの濾材の断面を横断して煙道ガスを流動させ、こうして煙道ガス流が少なくとも１つの濾材の断面を通過するようにするステップであって、煙道ガス流が二酸化硫黄（ＳＯ２）を含んでいるステップと；少なくとも１つの濾材のＳＯ２除去効率を増大させるステップであって、煙道ガス流中に少なくとも１つの酸化剤を導入して、ＳＯ２の少なくとも一部分を少なくとも１つの酸化剤と反応させ、三酸化硫黄（ＳＯ３）、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）またはそれらの任意の組合せを形成するステップ；および煙道ガス流中に少なくとも１つの乾燥吸着剤を導入して、三酸化硫黄（ＳＯ３）の少なくとも一部分、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）の少なくとも一部分またはそれらの任意の組合せを少なくとも１つの乾燥吸着剤と反応させ、少なくとも１つの塩を形成するステップ、を含むステップと、が含まれる。
【0029】
いくつかの実施形態において、該方法は、煙道ガス流中にアンモニア（ＮＨ３）を導入して、三酸化硫黄（ＳＯ３）の少なくとも一部分、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）の少なくとも一部分またはそれらの任意の組合せをアンモニア（ＮＨ３）と反応させ、少なくとも１つの塩を形成するステップ、をさらに含む。
【0030】
方法のいくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材のＳＯ２除去効率を増大させるステップは、煙道ガス流中に少なくとも１つの酸化剤を導入して、ＳＯ２の少なくとも１ｐｐｍを少なくとも１つの酸化剤と反応させ、三酸化硫黄（ＳＯ３）、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）またはそれらの任意の組合せを形成するステップ；および煙道ガス流中にアンモニア（ＮＨ３）を導入して、三酸化硫黄（ＳＯ３）の少なくとも１ｐｐｍ、硫酸（Ｈ２ＳＯ４の）少なくとも１ｐｐｍまたはそれらの任意の組合せをアンモニア（ＮＨ３）と反応させ、少なくとも１つの塩を形成するステップ、を含む。
【0031】
方法のいくつかの実施形態において、アンモニア（ＮＨ３）は、７：２００～９：５というＮＨ３対ＮＯｘ化合物の濃度比で煙道ガス流中に導入される。
【0032】
いくつかの実施形態において、システムには、少なくとも１つの濾材であって、上流側；下流側；を含む少なくとも１つの濾材と；少なくとも１つの触媒材料と；少なくとも１つのフィルタバッグであって、少なくとも１つの濾材がこの少なくとも１つのフィルタバッグの内部に配置されている、フィルタバッグと；少なくとも１つのフィルタバッグハウジングであって、少なくとも１つのフィルタバッグがこの少なくとも１つのフィルタバッグハウジングの内部に配置されており；少なくとも１つのフィルタバッグハウジングが、少なくとも１つの濾材の断面を横断する煙道ガス流の流量を収容するように構成されており、こうして煙道ガス流は少なくとも１つの濾材の断面を少なくとも１つの濾材の上流側から少なくとも１つの濾材の下流側まで通過するようになっており、煙道ガス流が二酸化硫黄（ＳＯ２）を含んでいる、少なくとも１つのフィルタバッグハウジングが含まれ、該システムは：少なくとも１つの濾材のＳＯｘ除去効率を：煙道ガス流中に少なくとも１つの酸化剤を導入した時点；および煙道ガス流中にアンモニア（ＮＨ３）を導入した時点、で増大させるように構成されている。
【0033】
システムのいくつかの実施形態において、該システムは、煙道ガス流中に少なくとも１つの乾燥吸着剤を導入した時点で少なくとも１つの濾材のＳＯｘ除去効率をさらに増大させるように構成されている。
【0034】
いくつかの実施形態において、システムには、少なくとも１つの濾材であって、上流側；下流側；を含む少なくとも１つの濾材と；少なくとも１つの触媒材料と；少なくとも１つのフィルタバッグであって、少なくとも１つの濾材がこの少なくとも１つのフィルタバッグの内部に配置されている、フィルタバッグと；少なくとも１つのフィルタバッグハウジングであって、少なくとも１つのフィルタバッグがこの少なくとも１つのフィルタバッグハウジングの内部に配置されており；少なくとも１つのフィルタバッグハウジングが、少なくとも１つの濾材の断面を横断する煙道ガス流の流量を収容するように構成されており、こうして煙道ガス流は少なくとも１つの濾材の断面を少なくとも１つの濾材の上流側から少なくとも１つの濾材の下流側まで通過するようになっており、煙道ガス流が二酸化硫黄（ＳＯ２）を含んでいる、少なくとも１つのフィルタバッグハウジングと、が含まれ、システムは、少なくとも１つの濾材のＳＯｘ除去効率を：煙道ガス流中に少なくとも１つの酸化剤を導入した時点；および煙道ガス流中に少なくとも１つの乾燥吸着剤を導入した時点、で増大させるように構成されている。
【0035】
システムのいくつかの実施形態において、該システムは、煙道ガス流中にＮＨ３を導入した時点で少なくとも１つの濾材のＳＯｘ除去効率をさらに増大させるように構成されている。
【0036】
本開示のいくつかの実施形態が本明細書中で、添付図面を参照して単なる例として説明される。ここで図面を詳しく具体的に参照して、図示された実施形態が本開示の実施形態を例示的に論述する目的を有する一例であることが強調される。この点に関して、図面と共に説明を取り上げることにより、本開示の実施形態をいかに実践しうるかが当業者には明らかとなる。
【0037】
本開示のいくつかの実施形態が本明細書中で、添付図面を参照して単なる例として説明される。ここで図面を詳しく具体的に参照して、図示された実施形態が本開示の実施形態を例示的に論述する目的を有する一例であることが強調される。この点に関して、図面と共に説明を取り上げることにより、本開示の実施形態をいかに実践しうるかが当業者には明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【発明を実施するための形態】
【0039】
開示された利益および改善の中で、添付図と併せて以下の説明を考慮することによって、本開示の他の目的および利点が明らかになるものである。本開示の詳細な実施形態が本明細書中で開示されているが、開示されている実施形態はさまざまな形態で具体化され得る本開示を単に例示するものにすぎない。さらに、本開示のさまざまな実施形態に関して提供されている実施例の各々は、限定的ではなく例示的なものであるように意図されている。
【0040】
本明細書中で参照指示されている全ての先行特許および刊行物は、その全体が参照により組込まれている。
【0041】
明細書およびクレーム全体を通して、以下の用語は、文脈上別段の明確な指示の無いかぎり、本明細書中で明示的に結び付けられた意味を有する。本明細書中で使用されている「一実施形態において」、「実施形態において」および「いくつかの実施形態において」なる表現は、必ずしも同じ実施形態を意味していないが、同じ実施形態を意味していてもよい。さらに、本明細書中で使用されている「別の実施形態において」、および「いくつかの他の実施形態において」なる表現は、必ずしも異なる実施形態を意味しないものの、異なる実施形態を意味していてもよい。本開示の全ての実施形態は、本開示の範囲または精神から逸脱することなく組合せ可能であるように意図されている。
【0042】
本明細書中で使用されているように、「ｂａｓｅｄ ｏｎ（～に基づいて）」なる用語は、別段の明確な指示のないかぎり、排他的でなく、記載されていない追加の要因に基づくものであることを許容する。さらに、明細書全体を通して、「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」の意味には、複数についての言及が含まれる。「ｉｎ（の中）」の意味には、「ｉｎ（の中）」および「ｏｎ（～の上）」が含まれる。
【0043】
本明細書中で使用される「ｂｅｔｗｅｅｎ（～の間）」なる用語は、必ずしも他の要素に直接隣接して配置されていることを必要としない。概して、この用語は、何かが２つ以上の他の物によって挟み込まれている構成を意味する。同時に、「ｂｅｔｗｅｅｎ（～の間）」なる用語は、２つの相対する物に直接隣接している何かを記述することができる。したがって、本明細書中で開示されている実施形態のいずれか１つ以上において、他の２つの構造的要素の間に配置されている特定の構造的構成要素は：
特定の構造的構成要素が他の２つ構造的要素の両方と直接接触するような形で、他の２つの構造的要素の両方の間に直接配置されている；
特定の構造的構成要素が他の２つの構造的要素のうちの一方のみと直接接触するような形で、他の２つの構造的要素のうちの一方のみに直接隣接して配置されている；
特定の構造的構成要素が他の２つの構造的要素のうちの一方のみと直接接触しておらず、特定の構造的構成要素および他の２つの構造的要素の一方に並置した別の要素が存在するような形で、他の２つの構造的要素のうちの一方のみに間接的に隣接して配置されている；
特定の構造的構成要素が他の２つの構造的要素の両方と直接接触しておらず、間に他の特徴部を配置できるような形で、他の２つの構造的要素の両方の間に間接的に配置されている；または
それらの任意の組合せである。
特定の構造的構成要素が他の２つ構造的要素の両方と直接接触するような形で、他の２つの構造的要素の両方の間に直接配置されている；
特定の構造的構成要素が他の２つの構造的要素のうちの一方のみと直接接触するような形で、他の２つの構造的要素のうちの一方のみに直接隣接して配置されている；
特定の構造的構成要素が他の２つの構造的要素のうちの一方のみと直接接触しておらず、特定の構造的構成要素および他の２つの構造的要素の一方に並置した別の要素が存在するような形で、他の２つの構造的要素のうちの一方のみに間接的に隣接して配置されている；
特定の構造的構成要素が他の２つの構造的要素の両方と直接接触しておらず、間に他の特徴部を配置できるような形で、他の２つの構造的要素の両方の間に間接的に配置されている；または
それらの任意の組合せである。
【0044】
本明細書中で使用されている「ｅｍｂｅｄｅｄ（埋込まれた）」なる用語は、第１の材料が第２の材料全体にわたって分散させられていることを意味する。
【0045】
開示された利益および改善の中で、添付図と併せて以下の説明を考慮することによって、本開示の他の目的および利点が明らかになるものである。本開示の詳細な実施形態が本明細書中で開示されているが、開示されている実施形態はさまざまな形態で具体化され得る本開示を単に例示するものにすぎない。さらに、本開示のさまざまな実施形態に関して提供されている実施例の各々は、限定的ではなく例示的なものであるように意図されている。
【0046】
明細書およびクレーム全体を通して、以下の用語は、文脈上別段の明確な指示の無いかぎり、本明細書中で明示的に結び付けられた意味を有する。本明細書中で使用されている「一実施形態において」、「実施形態において」および「いくつかの実施形態において」なる表現は、必ずしも同じ実施形態を意味していないが、同じ実施形態を意味していてもよい。さらに、本明細書中で使用されている「別の実施形態において」、および「いくつかの他の実施形態において」なる表現は、必ずしも異なる実施形態を意味しないものの、異なる実施形態を意味していてもよい。本開示の全ての実施形態は、本開示の範囲または精神から逸脱することなく組合せ可能であるように意図されている。
【0047】
本明細書中で参照指示されている全ての先行特許、刊行物および試験方法は、その全体が参照により組込まれている。
【0048】
本明細書で使用されている「Ｆｌｕｅ ｇａｓ ｓｔｒｅａｍ（煙道ガス流）」なる用語は、工業的プロセス（例えば非限定的に石炭燃焼プロセス、廃棄物焼却、鋼生産、セメント生産、石灰生産、ガラス生産、工業用ボイラおよび船舶用推進機関など）の少なくとも１つの副産物を含む気体混合物を意味する。いくつかの実施形態において、煙道ガス流は、燃焼プロセスの結果もたらされる濃度と比べて高い濃度で少なくとも１つの気体を含み得る。例えば、１つの非限定的例においては、煙道ガスに対し水蒸気が添加され得る「スクラビング」プロセスに、煙道ガス流を付すことができる。したがって、いくつかのこのような実施形態において、煙道ガス流は、燃焼に起因する初期水蒸気濃度に比べて高い濃度で水蒸気を含み得る。同様にして、いくつかの実施形態において、煙道ガス流は、燃焼プロセスから産出された少なくとも１つの気体の初期濃度に比べて低い濃度で、少なくとも１つの気体を含み得る。これは、例えば、燃焼後に少なくとも１つの気体の少なくとも一部分を除去することによって発生し得る。いくつかの実施形態において、煙道ガスは、多数の燃焼プロセスの副産物の組合せである気体混合物の形をとり得る。
【0049】
本明細書で使用される「フロースルー」なる用語は、煙道ガス流を少なくとも１つの濾材の断面を横断して流動させ、こうして、煙道ガス流が少なくとも１つの濾材の断面を通過することを意味する。「フロースルー」構成のいくつかの実施形態において、煙道ガス流は、少なくとも１つの濾材の断面に直交して流動させられる。
【0050】
本明細書中で使用される「上流側」とは、濾材に進入する前の煙道ガス流の場所を意味する。「フロースルー」に関連して、「上流側」は、濾材の断面に進入する前の煙道ガス流の場所を意味し得る。
【0051】
本明細書中で使用される「下流側」とは、濾材から退出した後の煙道ガス流の場所を意味する。「フロースルー」に関連して、「下流側」は、濾材の断面を退出した後の煙道ガス流の場所を意味し得る。
【0052】
本明細書中で使用される「ＮＯｘ化合物」なる用語は、任意の窒素酸化物を意味する。いくつかの非限定的実施形態において、「ＮＯｘ化合物」は、具体的に、公知の環境汚染物質である気体窒素酸化物を意味し得る。
【0053】
本明細書中で使用される「酸化剤」とは、煙道ガス流に添加された場合に、煙道ガス流の少なくとも１つの構成成分（例えば少なくとも１つのＮＯ化合物、ＳＯ２またはそれらの任意の組合せ）の濃度を低減させるあらゆる形態の粒子状物質を意味する。この濃度低減は、少なくとも１つの構成成分の酸化を通して発生し得る。
【0054】
本明細書で使用される「乾燥吸着剤」とは、煙道ガス流に添加された場合または煙道ガス流が関与するプロセスから生成された場合に、煙道ガス流の少なくとも１つの構成成分（例えば少なくとも１つのＳＯ２）の濃度を低減させるあらゆる形態の粒子状物質を意味する。いくつかの実施形態において、煙道ガス流が関与するプロセスによって生成される「乾燥吸着剤」の例としては、非限定的に、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、セメントダスト、石灰ダストなどが含まれる。この濃度低減は、「乾燥吸着剤」による煙道ガス流の少なくとも１つの構成成分の吸着を通して、「乾燥吸着剤」による煙道ガス流の少なくとも１つの構成成分の吸収を通して、「乾燥吸着剤」と煙道ガス流の少なくとも１つの構成成分の反応を通して、あるいはそれらの任意の組合せを通して発生し得る。いくつかの実施形態において、「乾燥吸着剤」なる用語は、乾燥吸着剤注入（すなわち「ＤＳＩ」）の文脈内におけるこの用語の用法と同義である。
【0055】
本開示のいくつかの実施形態は、方法に関するものである。いくつかの実施形態において、該方法は、少なくとも１つの濾材を得るステップを含む。
【0056】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材は、上流側と下流側を含む。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材は、少なくとも１つのフィルタバッグ内に配置される。いくつかの実施形態においては、複数の濾材が、単一のフィルタバッグの内部に配置されている。いくつかの実施形態において、少なくとも１つのフィルタバッグは、少なくとも１つのフィルタバッグハウジングの内部に収容されている。いくつかの実施形態においては、複数のフィルタバッグが、単一のフィルタバッグハウジングの内部に配置されている。
【0057】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材は少なくとも１つの触媒材料を含む。
【0058】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材は、多孔質保護層および多孔質触媒層を含む。いくつかの実施形態において、多孔質触媒層は少なくとも１つの触媒材料を含む。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの触媒材料は、多孔質触媒層上に配置されている。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの触媒材料は、多孔質触媒層の内部にある（例えばその内部に埋込まれている）。
【0059】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材はセラミックキャンドルの形をしている。いくつかの実施形態において、セラミックキャンドルは、少なくとも１つのセラミック材料を含む。いくつかの実施形態において、少なくとも１つのセラミック材料は、シリカ－アルミン酸塩、カルシウム－マグネシウム－ケイ酸塩、カルシウム－ケイ酸塩繊維、またはそれらの任意の組合せの中から選択される。いくつかの実施形態において、触媒粒子は、少なくとも１つのセラミック材料上にコーティングを形成する。
【0060】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材は、煙道ガス流から固体微粒子、液体エアロゾルまたはそれらの任意の組合せのうちの少なくとも１つを捕捉するように構成された任意の材料を含み得る。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材は、フィルタバッグの少なくとも１つの形をしている。
【0061】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの触媒材料は、一酸化バナジウム（ＶＯ）、三酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ３）、二酸化バナジウム（ＶＯ２）、五酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、三酸化タングステン（ＷＯ３）、三酸化モリブデン（ＭｏＯ３）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、三酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化マンガン（ＭｎＯ２）、酸化セリウム（ＣｅＯ２）、酸化クロム（ＣｒＯ２、Ｃｒ２Ｏ３）、少なくとも１つのゼオライト、少なくとも１つの炭素またはそれらの任意の組合せのうちの少なくとも１つを含む。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの触媒材料は、触媒粒子の形をしている。
【0062】
いくつかの実施形態において、多孔質保護層は、微多孔質層を含む。いくつかの実施形態において、微多孔質層は、微粒子を捕捉しその浸入を防止する能力を有する保護膜を含む。保護膜は、保護膜から容易に清浄可能であるフィルムまたはケークの形で微粒子を収集でき、こうして濾材の容易なメンテナンスが提供される。保護膜は、非限定的に多孔質製織または不織膜、ＰＴＦＥ製織または不織膜、ｅＰＴＦＥ膜、フルオロポリマ膜などの任意の好適な多孔質膜材料から構成され得る。保護膜は、多孔質または微多孔質であってよい。いくつかの実施形態において、微多孔質層は、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）膜を含む。
【0063】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの触媒材料は、少なくとも１つの接着剤により濾材に接着される。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの触媒材料は、少なくとも１つの接着剤によって多孔質触媒層に接着される。いくつかの例示的実施形態において、少なくとも１つの濾材は、フィルタバッグの形をしており、こうして、少なくとも１つの接着剤による多孔質触媒層に対する少なくとも１つの触媒材料の付着が、コーティングされたフィルタバッグを形成するようになっている。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの触媒材料は、触媒粒子の形をしており、こうして、コーティングされたフィルタバッグは触媒粒子でコーティングされることになる。
【0064】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの接着剤は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、高分子量ポリエチレン（ＨＭＷＰＥ）、高分子量ポリプロピレン（ＨＭＷＰＰ）、ペルフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、フッ化ビニリデン（ＴＨＶ）、クロロフルオロエチレン（ＣＦＥ）、またはそれらの任意の組み合わせから選択される。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの接着剤は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、高分子量ポリエチレン（ＨＭＷＰＥ）、高分子量ポリプロピレン（ＨＭＷＰＰ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、フッ化ビニリデン（ＴＨＶ）、クロロフルオロエチレン（ＣＦＥ）およびそれらの任意の組合せからなる群の中から選択される。
【0065】
いくつかの実施形態において、多孔質触媒層は、少なくとも１つのポリマ基材を含む。いくつかの実施形態において、少なくとも１つのポリマ基材は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ（エチレン－コ－テトラフルオロエチレン）、超高分子量ポリエチレン、ポリパラキシリレン、ポリ乳酸、ポリイミド、ポリアミド、ポリアラミド、ポリフェニレンスルフィド、ガラス繊維またはそれらの任意の組合せのうちの少なくとも１つを含む。いくつかの実施形態において、少なくとも１つのポリマ基材は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ（エチレン－コ－テトラフルオロエチレン）、超高分子量ポリエチレン、ポリパラキシリレン、ポリ乳酸、ポリイミド、ポリアミド、ポリアラミド、ポリフェニレンスルフィド、ガラス繊維およびそれらの任意の組合せからなる群の中から選択される。
【0066】
いくつかの実施形態において、多孔質触媒層は、少なくとも１つのセラミック基材を含む。いくつかの実施形態において、少なくとも１つのセラミック基板は、本明細書中に記載のセラミックキャンドルの形をしている。いくつかの実施形態において、１つのセラミック基板はセラミック繊維を含む。いくつかの実施形態において、セラミック繊維は、アルカリ金属ケイ酸塩、アルカリ土類金属ケイ酸塩、アルミノケイ酸塩またはそれらの任意の組合せを含む。
【0067】
いくつかの実施形態において、多孔質触媒層は、多孔質触媒フィルムと少なくとも１つのフェルトバットを含む層状アセンブリの形をしている。いくつかの実施形態において、層状アセンブリは、触媒複合材料であり得る。いくつかの実施形態において、少なくとも１つのフェルトバットは、多孔質触媒フィルムの少なくとも１つの側に位置付けされ得る。いくつかの実施形態において、多孔質触媒フィルムは、膜を含む。いくつかの実施形態において、多孔質触媒フィルムは、ポリマ膜を含む。いくつかの実施形態において、多孔質触媒フィルムは、フルオロポリマ膜を含み、多孔質触媒フルオロポリマフィルムと呼ばれ得る。いくつかの実施形態において、多孔質触媒フィルムは、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）膜を含む。
【0068】
いくつかの実施形態において、多孔質触媒フィルムは多孔質触媒膜を含む。いくつかの実施形態において、多孔質触媒膜は、少なくとも１つの触媒材料を含む。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの触媒材料は、多孔質触媒膜上に位置されている。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの触媒材料は多孔質触媒膜の内部にある（例えばその内部に埋込まれている）。
【0069】
いくつかの実施形態において、多孔質触媒フィルムは、多孔性の少なくとも４０％が、１ミクロン超または約１ミクロン、２ミクロン超または約２ミクロン、３ミクロン超または約３ミクロン、４ミクロン超または約４ミクロン、５ミクロン超または約５ミクロン、６ミクロン超または約６ミクロン、７ミクロン超または約７ミクロン、８ミクロン超または約８ミクロン、９ミクロン超または約９ミクロン、１０ミクロン超または約１０ミクロン、１１ミクロン超または約１１ミクロン、１２ミクロン超または約１２ミクロン、１３ミクロン超または約１３ミクロン、１４ミクロン超または約１４ミクロン、または１５ミクロン超または約１５ミクロン（水銀ポロシメトリにより測定）の細孔サイズを含む体積分率で構成されている。
【0070】
いくつかの実施形態において、ポリマ触媒フィルムは、有孔であり得る。本明細書中で使用される「有孔（ｐｅｒｆｏｒａｔｅｄ）」なる用語は、膜の一部また全部にわたり離隔した穿孔（例えば孔）を意味する。多孔質触媒フィルムは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）、ポリ（エチレン－コ－テトラフルオロエチレン）（ＥＴＦＥ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、ポリエチレン、ポリパラキシリレン（ＰＰＸ）、ポリ乳酸（ＰＬＬＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）、延伸ポリエチレン（ｅＰＥ）およびそれらの任意の組合せまたはブレンドを含むかまたはそれらで形成され得る。本開示全体を通して、「ＰＴＦＥ」なる用語は、ポリテトラフルオロエチレンだけでなく、例えばＢｒａｎｃａに対する米国特許第５，７０８，０４４号、Ｂａｉｌｌｉｅに対する米国特許第６，５４１，５８９号、Ｓａｂｏｌら、に対する米国特許第７，５３１，６１１号、Ｆｏｒｄに対する米国特許第８，６３７，１４４号、およびＸｕら、に対する米国特許第９，１３９，６６９号中に記載の延伸ＰＴＦＥ、変性ＰＴＦＥ、延伸変性ＰＴＦＥ、およびＰＴＦＥの延伸コポリマも含むように意図されている。多孔質触媒フィルムは同様に、テトラフルオロエチレン、エチレン、ｐ－キシレンおよび乳酸の１つ以上のモノマで形成されていてもよい。少なくとも１つの実施形態において、多孔質触媒フィルムは、延伸フルオロポリマの溶媒不活性サブミクロン繊維を含むかまたはそれで形成されている。
【0071】
いくつかの実施形態において、多孔質触媒フィルムは、ノードおよびフィブリル微細構造を有するポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）膜または延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）膜である。いくつかの実施形態において、多孔質触媒フィルムは、ｅＰＴＦＥ膜の内部に交絡された触媒粒子を含む。いくつかの実施形態において、ｅＰＴＦＥ膜は、ノード、フィブリルまたはそれらの任意の組合せを含む微細構造を有する。いくつかの実施形態において、触媒粒子は、微細構造内に交絡され得る。いくつかの実施形態において、触媒粒子はノード内に交絡され得る。いくつかの実施形態において、触媒粒子はフィブリル内に交絡され得る。いくつかの実施形態において、触媒粒子はノードとフィブリル内に交絡され得る。ＰＴＦＥ粒子のフィブリルは、他のＰＴＦＥフィブリルおよび／またはノードと相互連結して、担持触媒粒子の内部および周りにネットを形成し、それらを有効に固定化する。したがって、１つの非限定的実施形態において、多孔質触媒フィルムは、フィブリル化された微細構造の内部で、担持触媒粒子を固定化し交絡するＰＴＦＥフィブリルネットワークで形成され得る。
【0072】
多孔質触媒フィルムは、Ｚｈｏｎｇら、に対する米国特許第７，７１０，８７７号、Ｚｈｏｎｇらに対する米国特許出願公開第２０１０／０１１９６９９号、Ｓａｓｓａら、に対する米国特許第５，８４９，２３５号、Ｒｕｄｏｌｆら、に対する米国特許第６，２１８，０００号またはＭｏｒｔｉｍｅｒ．Ｊｒに対する米国特許第４，９８５，２９６号中で一般的に教示されている形で、フィブリル化するポリマ粒子を担持触媒粒子とブレンドし、その後１軸または２軸延伸することによって形成され得る。本明細書中で使用される「フィブリル化」なる用語は、フィブリル化ポリマがノードおよびフィブリル微細構造を形成する能力を意味する。混合は例えば、湿式または乾式混合、分散または凝集によって達成可能である。混合が行われる時間および温度は、同時混合されている粒子の粒子サイズ、使用材料および量と共に変動し、当業者によって決定され得る。１軸または２軸延伸は、当業者には公知であり、Ｇｏｒｅに対する米国特許第３，９５３，５６６号およびＨｕｂｉｓに対する米国特許第４，４７８，６６５号の中で一般的に記述されている通りの連続またはバッチプロセスにおけるものであり得る。
【0073】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つのフェルトバットは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フェルト、ＰＴＦＥフリース、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）フェルト、ｅＰＴＦＥフリース、製織フルオロポリマステープルファイバ、不織フルオロポリマステープルファイバまたはそれらの任意の組合せのうちの少なくとも１つを含む。いくつかの実施形態において、少なくとも１つのフェルトバットは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フェルト、ＰＴＦＥフリース、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）フェルト、ｅＰＴＦＥフリース、製織フルオロポリマステープルファイバ、不織フルオロポリマステープルファイバおよびそれらの任意の組合せからなる群の中から選択される。
【0074】
いくつかの実施形態において、本開示の方法にしたがって形成された少なくとも１つの塩は、硫酸アンモニウム（ＡＳ）重硫酸アンモニウム（ＡＢＳ）、重硫酸水素三アンモニウム（Ａ３ＨＳ２）、スルファミン酸アンモニウム（ＡＳＭ）またはそれらの任意の組合せを含む。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材は、重硫酸アンモニウム（ＡＢＳ）被着物、硫酸アンモニウム（ＡＳ）被着物、またはそれらの任意の組合せを含む。いくつかの実施形態において、ＡＢＳ被着物は、少なくとも１つの濾材の少なくとも１つの触媒材料上に配置される。いくつかの実施形態において、ＡＢＳ被着物は、少なくとも１つの濾材の少なくとも１つの触媒材料の内部に配置されている。いくつかの実施形態において、ＡＢＳ被着物は、多孔質保護層の上流側表面上に配置されている。
【0075】
いくつかの実施形態において、ＡＢＳ被着物、ＡＳ被着物またはそれらの任意の組合せのうちの少なくともいくつかは、少なくとも１つの濾材の除去効率（例えばＮＯｘ除去効率、ＳＯ２除去効率またはそれらの任意の組合せ）を増大させる目的で、除去され得る。いくつかの実施形態において、ＡＢＳ被着物、ＡＳ被着物またはそれらの任意の組合せは、本明細書中に記載の方法の間に生成され得る。いくつかの実施形態において、ＡＢＳ被着物、ＡＳ被着物またはそれらの任意の組合せは、本明細書中に記載の方法の間に除去され得る。
【0076】
いくつかの実施形態において、ＡＢＳ被着物は、少なくとも１つの濾材を得るステップの間に、少なくとも１つの濾材の０．０１質量％～９９質量％の範囲内の濃度で存在する。いくつかの実施形態において、ＡＢＳ被着物は、少なくとも１つの濾材を得るステップの間に、少なくとも１つの濾材の０．１質量％～９９質量％、１質量％～９９質量％、１０質量％～９９質量％、２５質量％～９９質量％、５０質量％～９９質量％、７５質量％～９９質量％または、９５質量％～９９質量％の範囲内の濃度で存在する。
【0077】
いくつかの実施形態において、ＡＢＳ被着物は、少なくとも１つの濾材を得るステップの間に、少なくとも１つの濾材の０．０１質量％～９５質量％、０．０１質量％～７５質量％、０．０１質量％～５０質量％、０．０１質量％～２５質量％、０．０１質量％～１０質量％、０．０１質量％～１質量％または、０．０１質量％～０．１質量％の範囲内の濃度で存在する。
【0078】
いくつかの実施形態において、ＡＢＳ被着物は、少なくとも１つの濾材を得るステップの間に、少なくとも１つの濾材の０．１質量％～９５質量％の範囲内の濃度で存在する。いくつかの実施形態において、ＡＢＳ被着物は、少なくとも１つの濾材を得るステップの間に、少なくとも１つの濾材の１質量％～７５質量％の範囲内の濃度で存在する。いくつかの実施形態において、ＡＢＳ被着物は、少なくとも１つの濾材を得るステップの間に、少なくとも１つの濾材の１０質量％～５０質量％の範囲内の濃度で存在する。
【0079】
いくつかの実施形態において、該方法は、少なくとも１つの濾材の断面を横断して煙道ガス流を流動させ、こうして煙道ガス流が少なくとも１つの濾材の断面を通過するようにするステップを含む。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材の断面を横断して煙道ガス流を流動させるステップは、少なくとも１つの濾材の上流側から下流側へ煙道ガス流を流動させるステップを含む。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材の断面を横断して煙道ガス流を流動させるステップは、少なくとも１つの濾材の断面に直交して煙道ガス流を流動させるステップを含む。
【0080】
いくつかの実施形態において、煙道ガス流は、二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む。いくつかの実施形態において、煙道ガス流はさらに、ＮＯｘ化合物を含む。いくつかの実施形態において、ＮＯｘ化合物は、一酸化窒素（ＮＯ）、二酸化窒素（ＮＯ２）またはそれらの任意の組合せを含む。いくつかの実施形態において、煙道ガス流はさらに、水（Ｈ２Ｏ）、窒素（Ｎ２）、三酸化硫黄（ＳＯ３）、一酸化炭素（ＣＯ）、少なくとも１つの炭化水素、アンモニア（ＮＨ３）またはそれらの任意の組合せを含む。
【0081】
いくつかの実施形態において、煙道ガス流は、少なくとも、少なくとも１つの濾材の断面を横断して煙道ガス流を流動させるステップの間、１００℃～３００℃の範囲内の温度を有する。いくつかの実施形態において、煙道ガス流は、少なくとも、少なくとも１つ濾材の断面を横断して煙道ガス流を流動させるステップの間、１２５℃～３００℃、１５０℃～３００℃、１７５℃～３００℃、２００℃～３００℃、２２５℃～３００℃、２５０℃～３００℃または２７５℃～３００℃の範囲内の温度を有する。
【0082】
いくつかの実施形態において、煙道ガス流は、少なくとも、少なくとも１つ濾材の断面を横断して煙道ガス流を流動させるステップの間、１００℃～２７５℃、１００℃～２５０℃、１００℃～２２５℃、１００℃～２００℃、１００℃～１７５℃、１００℃～１５０℃または１００℃～１２５℃の範囲内の温度を有する。
【0083】
いくつかの実施形態において、煙道ガス流は少なくとも、少なくとも１つの濾材の断面を横断して煙道ガス流を流動させるステップの間、１２５℃～２７５℃の範囲内の温度を有する。いくつかの実施形態において、煙道ガス流は少なくとも、少なくとも１つの濾材の断面を横断して煙道ガス流を流動させるステップの間、１５０℃～２５０℃の範囲内の温度を有する。いくつかの実施形態において、煙道ガス流は少なくとも、少なくとも１つの濾材の断面を横断して煙道ガス流を流動させるステップの間、１７５℃～２２５℃の範囲内の温度を有する。
【0084】
いくつかの実施形態において、ＳＯ２は少なくとも、少なくとも１つの濾材の断面を横断して煙道ガス流を流動させるステップの間、０．０１ｐｐｍ～１０００ｐｐｍ、０．１ｐｐｍ～１０００ｐｐｍ、１ｐｐｍ～１０００ｐｐｍ、１０ｐｐｍ～１０００ｐｐｍまたは１００ｐｐｍ～１０００ｐｐｍの濃度で、煙道ガス流中に存在する。
【0085】
いくつかの実施形態において、ＳＯ２は少なくとも、少なくとも１つの濾材の断面を横断して煙道ガス流を流動させるステップの間、０．０１ｐｐｍ～１００ｐｐｍ、０．０１ｐｐｍ～１０ｐｐｍ、０．０１ｐｐｍ～１ｐｐｍまたは０．０１ｐｐｍ～０．１ｐｐｍの濃度で煙道ガス流中に存在する。いくつかの実施形態においてＳＯ２は少なくとも、少なくとも１つの濾材の断面を横断して煙道ガス流を流動させるステップの間、０．１ｐｐｍ～１００ｐｐｍの濃度で煙道ガス流中に存在する。いくつかの実施形態において、ＳＯ２は少なくとも、少なくとも１つの濾材の断面を横断して煙道ガス流を流動させるステップの間、１ｐｐｍ～１０ｐｐｍの濃度で煙道ガス流中に存在する。
【0086】
ＳＯ２の濃度は、ＭＫＳ ＭＵＬＴＩ－ＧＡＳＴＭ２０３０Ｄフーリエ変換赤外線分光法（ＦＴＩＲ）分析器およびＳＤＬモデル１０８０－ＵＶ分析器によって測定された。
【0087】
いくつかの実施形態において、ＮＯｘ化合物は少なくとも、少なくとも１つの濾材の断面を横断して煙道ガス流を流動させるステップの間、０．１ｐｐｍ～５０００ｐｐｍ、１ｐｐｍ～５０００ｐｐｍ、１０ｐｐｍ～５０００ｐｐｍ、１００ｐｐｍ～５０００ｐｐｍ、または１０００ｐｐｍ～５０００ｐｐｍの濃度で煙道ガス流中に存在する。
【0088】
いくつかの実施形態において、ＮＯｘ化合物は少なくとも、少なくとも１つの濾材の断面を横断して煙道ガス流を流動させるステップの間、０．１ｐｐｍ～１０００ｐｐｍ、０．１ｐｐｍ～１００ｐｐｍ、０．１ｐｐｍ～１０ｐｐｍ、または０．１ｐｐｍ～１ｐｐｍの量で煙道ガス流中に存在する。
【0089】
いくつかの実施形態において、ＮＯｘ化合物は少なくとも、少なくとも１つの濾材の断面を横断して煙道ガス流を流動させるステップの間、１ｐｐｍ～１０００ｐｐｍの濃度で煙道ガス流中に存在する。いくつかの実施形態において、ＮＯｘ化合物は少なくとも、少なくとも１つの濾材の断面を横断して煙道ガス流を流動させるステップの間、１０ｐｐｍ～１００ｐｐｍの濃度で煙道ガス流中に存在する。
【0090】
ＮＯｘの濃度は、ＭＫＳ ＭＵＬＴＩ－ＧＡＳＴＭ２０３０Ｄフーリエ変換赤外線分光法（ＦＴＩＲ）分析器（ＭＫＳ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ａｎｄｏｖｅｒ，ＭＡ）によって測定された。
【0091】
いくつかの実施形態において、水（Ｈ２Ｏ）は少なくとも、少なくとも１つの濾材の断面を横断して煙道ガス流を流動させるステップの間、煙道ガス流の総体積に基づいて、０．１体積％～５０体積％、０．５体積％～５０体積％、１体積％～５０体積％、５体積％～５０体積％、１０体積％～５０体積％、２５体積％～５０体積％、または４０体積％～５０体積％の範囲内の量で煙道ガス流中に存在する。
【0092】
いくつかの実施形態において、水（Ｈ２Ｏ）は少なくとも、少なくとも１つの濾材の断面を横断して煙道ガス流を流動させるステップの間、煙道ガス流の総体積に基づいて、０．１体積％～４０体積％、０．１体積％～２５体積％、０．１体積％～１０体積％、０．１体積％～５体積％、０．１体積％～１体積％、または０．１体積％～０．５体積％の範囲内の量で煙道ガス流中に存在する。
【0093】
いくつかの実施形態において、水（Ｈ２Ｏ）は少なくとも、少なくとも１つの濾材の断面を横断して煙道ガス流を流動させるステップの間、煙道ガス流の総体積に基づいて、０．５体積％～４０体積％、１体積％～３０体積％、または５体積％～２０体積％の範囲内の量で煙道ガス流中に存在する。
【0094】
いくつかの実施形態において、煙道ガス流を清浄する方法は、少なくとも１つの濾材のＳＯ２除去効率を増大させるステップを含む。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材のＳＯ２除去効率を増大させるステップは、煙道ガス流中に少なくとも１つの酸化剤を導入するステップを含む。
【0095】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材のＳＯ２除去効率を増大させるステップは、煙道ガス流中にアンモニアを導入するステップを含む。
【0096】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材のＳＯ２除去効率を増大させるステップは、煙道ガス流中に少なくとも１つの酸化剤およびアンモニアを導入するステップを含む。
【0097】
ＳＯ２除去（変換）効率は、酸化剤の導入（例えばＨ２Ｏ２注入）の前および間のＳＯ２濃度にしたがって計算される、ＳＯ２除去効率（「ＳＯ２変換」）（％）＝（（Ｈ２Ｏ２を伴わないＳＯ２－Ｈ２Ｏ２を伴うＳＯ２）／Ｈ２Ｏ２を伴わないＳＯ２）×１００％。
【0098】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材のＳＯ２除去効率は、少なくとも１つの濾材の初期ＳＯ２除去効率との関係において０．１％～９９．９％、１％～９９．９％、１０％～９９．９％、２５％～９９．９％、５０％～９９．９％、７５％～９９．９％、９０％～９９．９％、９５％～９９．９％、または９９％～９９．９％増大させられる。
【0099】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材のＳＯ２除去効率は、少なくとも１つの濾材の初期ＳＯ２除去効率との関係において０．１％～９９．９％、０．１％～９９％、０．１％～９５、０．１％～９０％、０．１％～７５％、０．１％～５０％、０．１％～２５％、０．１％～１０％、０．１％～１０％、０．１％～１増大させられる。
【0100】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材のＳＯ２除去効率は、少なくとも１つの濾材の初期ＳＯ２除去効率との関係において０．１％～９５％、１％～９０％、１０％～７５％または２５％～５０％増大させられる。
【0101】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材のＳＯ２除去効率を増大させるステップは、煙道ガス流中に少なくとも１つの酸化剤を導入するステップを含む。
【0102】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの酸化剤は、Ｈ２Ｏ２またはその水溶液を含むか、それで構成されるか、または本質的にそれで構成されている。
【0103】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの酸化剤は：過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）、オゾン（Ｏ３）、ヒドロキシルラジカル、少なくとも１つの有機過酸化物、少なくとも１つの金属過酸化物、少なくとも１つのペルオキシ酸、少なくとも１つの過炭酸塩、少なくとも１つの過ホウ酸塩、少なくとも１つの過硫酸塩、少なくとも１つの過マンガン酸塩、少なくとも１つの次亜塩素酸塩、二酸化塩素（ＣｌＯ２）、少なくとも１つの塩素酸塩、少なくとも１つの過塩素酸塩、少なくとも１つの次亜塩素酸塩、過塩素酸（ＨＣｌＯ４）、少なくとも１つのビスマス酸塩、以上のものの少なくとも１つを含む任意の水溶液、またはそれらの任意の組合せを含むか、またはこれらのものからなる群のなから選択される。
【0104】
本開示のいくつかの実施形態のために好適であり得る少なくとも１つの有機過酸化物の例としては、非限定的にアセチルアセトンペルオキシド、アセチルベンゾイルペルオキシド、ｔｅｒｔ－ブチルヒドロペルオキシド、ジ－（１－ナフトイル）ペルオキシド、ジアセチルペルオキシド、エチルヒドロペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、メチルイソブチルケトンペルオキシドまたはそれらの任意の組合せが含まれる。
【0105】
本開示のいくつかの実施形態のために好適であり得る少なくとも１つの金属過酸化物の例としては、非限定的に過酸化バリウム（ＢａＯ２）、過酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ２）またはそれらの任意の組合せが含まれる。
【0106】
本開示のいくつかの実施形態のために好適であり得る少なくとも１つのペルオキシ酸としては、非限定的にペルオキシモノ硫酸（Ｈ２ＳＯ５）、ペルオキシ硝酸（ＨＮＯ４）、ペルオキシモノリン酸（Ｈ３ＰＯ５）またはそれらの任意の組合せが含まれる。
【0107】
本開示のいくつかの実施形態のために好適であり得る少なくとも１つの酸化剤のさらなる例としては、非限定的に、過炭酸ナトリウム（Ｎａ２Ｈ３ＣＯ６）、過ホウ酸ナトリウム（Ｎａ２Ｈ４Ｂ２Ｏ８）、過硫酸カリウム（Ｋ２Ｓ２Ｏ８）、過マンガン酸カリウム（ＫＭｎＯ４）、次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ）、次亜塩素酸カルシウム（Ｃａ（ＣｌＯ））、二酸化塩素（ＣｌＯ２）、塩素酸カリウム（ＫＣｌＯ３）、塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ３）、塩素酸マグネシウム（Ｍｇ（ＣｌＯ３）２）、過塩素酸アンモニウム（ＮＨ４ＣｌＯ４）、過塩素酸（ＨＣｌＯ４）、過塩素酸カリウム（ＫＣｌＯ４）、過塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ４）、亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ２）、次亜塩素酸リチウム（ＬｉＯＣｌ）、次亜塩素酸カルシウムＣａ（ＯＣｌ）２、次亜塩素酸バリウムＢａ（ＣｌＯ）２、次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ）、ビスマス酸ナトリウム（ＮａＢｉＯ３）またはそれらの任意の組合せが含まれる。
【0108】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの酸化剤は、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）、オゾン（Ｏ３）、ヒドロキシルラジカルまたはそれらの任意の組合せの中から選択される。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの酸化剤は、Ｈ２Ｏ２、Ｏ３、ヒドロキシルラジカルまたはそれらの任意の組合せからなる群の中から選択される。
【0109】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの酸化剤は、煙道ガス流中のＳＯ２の少なくとも５％、煙道ガス流中のＳＯ２の少なくとも１０％、煙道ガス流中のＳＯ２の少なくとも１５％、煙道ガス流中のＳＯ２の少なくとも２０％、煙道ガス流中のＳＯ２の少なくとも２５％、煙道ガス流中のＳＯ２の少なくとも３０％、煙道ガス流中のＳＯ２の少なくとも３５％、ＳＯ２の少なくとも４０％、煙道ガス流中のＳＯ２の少なくとも４５％、ＳＯ２の少なくとも５０％、煙道ガス流中のＳＯ２の少なくとも５５％、ＳＯ２の少なくとも６０％、煙道ガス流中のＳＯ２の少なくとも６５％、ＳＯ２の少なくとも７０％、煙道ガス流中のＳＯ２の少なくとも７５％、煙道ガス流中のＳＯ２の少なくとも８０％、煙道ガス流中のＳＯ２の少なくとも８５％、煙道ガス流中のＳＯ２の少なくとも９０％、煙道ガス流中のＳＯ２の少なくとも９５％、煙道ガス流中のＳＯ２の少なくとも９９％または煙道ガス流中のＳＯ２の少なくとも９９．５％をＳＯ３、Ｈ２ＳＯ４、少なくとも１つの塩またはそれらの任意の組合せへと変換するのに充分な量で、煙道ガス流中に導入される。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの酸化剤は、煙道ガス流中のＳＯ２の全てをＳＯ３、Ｈ２ＳＯ４、少なくとも１つの塩またはそれらの任意の組合せへと変換するのに充分な量で、煙道ガス流中に導入される。いくつかの実施形態によると、ＳＯ２変換効率は、酸化剤の導入の前およびその間のＳＯ２濃度の変化にしたがって決定され得る。本明細書中で使用される「変換効率」なる用語は、「除去効率」と同じ意味を有し、これらの用語は本明細書中で互換的に使用されるものと理解される。
【0110】
いくつかの実施形態において、煙道ガス流中に導入される少なくとも１つの酸化剤の充分量は、水中に１重量％～９９重量％の酸化剤を含有する溶液形態である。したがって、３５％の溶液は、３５重量％の酸化剤および６５重量％の水を含有する。
【0111】
いくつかの実施形態において、煙道ガス流中に導入される少なくとも１つの酸化剤の充分量は、水中に１重量％～９９重量％の酸化剤を含有する溶液の形で、０．００１重量％～４０重量％、０．００１重量％～３０重量％、０．００１重量％～２０重量％、０．００１重量％～１０重量％、０．００１重量％～１重量％、０．００１重量％～０．１重量％または０．００１重量％～０．０１重量％である。いくつかの実施形態において、煙道ガス流中に導入される少なくとも１つの酸化剤の充分量は、水中に１重量％～９９重量％の酸化剤を含有する溶液の形で、０．０１重量％～４０重量％、０．１重量％～３０重量％、１重量％～２０重量％または５重量％～１０重量％である。いくつかの実施形態において、煙道ガス流中に導入される少なくとも１つの酸化剤の充分濃度は、煙道ガス流の５ｐｐｍ～１００００ｐｐｍである。酸化剤の濃度は、プロセスガス流速、酸化剤の濃度および酸化剤の注入速度に基づいて計算され得る。例えば、計算された酸化剤（Ｈ２Ｏ２）の濃度は、３０wt%の酸化剤（Ｈ２Ｏ２）を１ｍ３／時の流速でプロセスガスに対し１ｍｌ／時で注入した場合、３００ｐｐｍである。
【0112】
いくつかの実施形態において、煙道ガス流中に導入される少なくとも１つの酸化剤の充分濃度は、煙道ガス流の１０ｐｐｍ～１００００ｐｐｍ、５０ｐｐｍ～１０００ｐｐｍ、１００ｐｐｍ～１０００ｐｐｍ、５００ｐｐｍ～１０００ｐｐｍまたは８００ｐｐｍ～１０００ｐｐｍである。いくつかの実施形態において、煙道ガス流中に導入される少なくとも１つの酸化剤の充分量は、煙道ガス流の５ｐｐｍ～１０００ｐｐｍ、５ｐｐｍ～５００ｐｐｍ、５ｐｐｍ～１００ｐｐｍ、５ｐｐｍ～１０００ｐｐｍ、５ｐｐｍ～５０ｐｐｍまたは５ｐｐｍ～１０ｐｐｍである。いくつかの実施形態において、煙道ガス流中に導入される少なくとも１つの酸化剤の充分濃度は、煙道ガス流の１０ｐｐｍ～１０００ｐｐｍである。いくつかの実施形態において、煙道ガス流中に導入される少なくとも１つの酸化剤の充分濃度は、煙道ガス流の５０ｐｐｍ～５００ｐｐｍである。
【0113】
いくつかの実施形態において、煙道ガス流中に導入される少なくとも１つの酸化剤の充分濃度は、少なくとも１つの酸化剤対ＳＯ２の濃度比で１：１０～２０：１、１：５～２０：１、１：２～２０：１、１：１～２０：１、２：１～２０：１、５：１～２０：１、または１０：１～２０：１である。いくつかの実施形態において、濃度比は、酸化剤の濃度およびＳＯ２の濃度に基づいている。
【0114】
いくつかの実施形態において、煙道ガス流中に導入される少なくとも１つの酸化剤の充分濃度は、少なくとも１つの酸化剤対ＳＯ２の濃度比で１：１０～１０：１、１：１０～５：１、１：１０～２：１、１：１０～１：１、１：１０～１：２、または１：１０～１：５である。
【0115】
いくつかの実施形態において、煙道ガス流中に導入される少なくとも１つの酸化剤の充分濃度は、少なくとも１つの酸化剤対ＳＯ２の濃度比で１：５～１０：１である。いくつかの実施形態において、煙道ガス流中に導入される少なくとも１つの酸化剤の充分量は、少なくとも１つの酸化剤対ＳＯ２の濃度比で１：２～５：１である。いくつかの実施形態において、煙道ガス流中に導入される少なくとも１つの酸化剤の充分量は、少なくとも１つの酸化剤対ＳＯ２の濃度比で１：１～２：１である。いくつかの実施形態において、煙道ガス流中に導入される少なくとも１つの酸化剤の充分量は、少なくとも１つの酸化剤対ＳＯ２の濃度比で６：１～２０：１である。
【0116】
いくつかの実施形態において、煙道ガス流中に少なくとも１つの酸化剤を導入することで、ＮＯ２濃度は、ＮＯｘ化合物の総濃度の２％～９９％の範囲まで増大させられる。いくつかの実施形態において、煙道ガス流中に少なくとも１つの酸化剤を導入することで、ＮＯ２濃度は、ＮＯｘ化合物の総濃度の１０％～９９％、２０％～９９％、３０％～９９％、４０％～９９％、５０％～９９％、６０％～９９％、７０％～９９％、８０％～９９％、９０％～９９％、９５％～９９％の範囲まで増大させられる。
【0117】
いくつかの実施形態において、煙道ガス流中に少なくとも１つの酸化剤を導入することで、ＮＯ２濃度は、ＮＯｘ化合物の総濃度の２％～９５％、２％～９０％、２％～８０％、２％～７０％、２％～６０％、２％～５０％、２％～４０％、２％～３０％、２％～２０％、２％～１０％の範囲まで増大させられる。
【0118】
いくつかの実施形態において、煙道ガス流中に少なくとも１つの酸化剤を導入することで、ＮＯ２濃度は、ＮＯｘ化合物の総濃度の１０％～９５％、２５％～９０％、または２５％～７５％の範囲まで増大させられる。
【0119】
いくつかの実施形態において、ＮＯ２濃度を（例えば、本明細書中に記載のＮＯｘ化合物の総濃度の任意の範囲まで）増大させるステップは、少なくとも１つの濾材のＮＯｘ除去効率を増大させる。
【0120】
ＮＯ２の濃度は、ＭＫＳ ＭＵＬＴＩ－ＧＡＳＴＭ２０３０Ｄフーリエ変換赤外線分光法（ＦＴＩＲ）分析器（ＭＫＳ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ａｎｄｏｖｅｒ，ＭＡ）によって測定された。
【0121】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材のＮＯｘ除去効率は、少なくとも１つの濾材の初期ＮＯｘ除去効率との関係において０．００１％～９９．９％増大させられる。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材のＮＯｘ除去効率は、少なくとも１つの濾材の初期ＮＯｘ除去効率との関係において０．０１％～９９．９％、０．１％～９９．９％、１％～９９．９％、１０％～９９．９％、２５％～９９．９％、５０％～９９．９％、７５％～９９．９％、９０％～９９．９％、９５％～９９．９％、また９９％～９９．９％増大させられる。
【0122】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材のＮＯｘ除去効率は、少なくとも１つ濾材の初期ＮＯｘ除去効率との関係において、０．００１％～９９％、０．００１％～９５％、０．００１％～９０％、０．００１％～７５％、０．００１％～５０％、０．００１％～２５％、０．００１％～１０％、０．００１％～１％、０．００１％～０．１％または０．０１％～０．１％増大させられる。
【0123】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材のＮＯｘ除去効率は、少なくとも１つの濾材の初期ＮＯｘ除去効率との関係において、０．０１％～９９％、０．１％～９５％、１％～９０％、１０％～７５％または２５％～５０％増大させられる。
【0124】
ＮＯからＮＯ２への変換効率は、酸化剤の導入（例えばＨ２Ｏ２の注入）中のＮＯおよびＮＯ２の濃度に基づいて計算される、ＮＯからＮＯ２への変換効率（「ＮＯからＮＯ２の変換」）（％）＝（ＮＯ２／（ＮＯ＋ＮＯ２））×１００％。
【0125】
いくつかの実施形態において、ＳＯ２の少なくとも一部分は、少なくとも１つの酸化剤と反応させられて、三酸化硫黄（ＳＯ３）、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）、またはそれらの任意の組合せを形成する。いくつかの実施形態においては、ＳＯ２の少なくとも１ｐｐｍ、少なくとも２ｐｐｍ、少なくとも５ｐｐｍ、少なくとも１０ｐｐｍ、少なくとも２０ｐｐｍ、少なくとも５０ｐｐｍ、少なくとも１００ｐｐｍ、少なくとも１０００ｐｐｍまたは少なくとも１０，０００ｐｐｍが、少なくとも１つの酸化剤と反応させられて、三酸化硫黄（ＳＯ３）、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）またはそれらの任意の組合せを形成する。
【0126】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材のＳＯ２除去効率を増大させるステップは、煙道ガス流中にアンモニア（ＮＨ３）を導入するステップを含む。いくつかの実施形態において、煙道ガス流中へのＮＨ３の導入は、煙道ガス流中に少なくとも１つの酸化剤を導入した後で行なわれる。いくつかの実施形態において、煙道ガス流中へのＮＨ３の導入は、煙道ガス流中への少なくとも１つの酸化剤の導入前、煙道ガス流中への少なくとも１つの酸化剤の導入中、またはそれらの任意の組合せにおいて行なわれる。いくつかの実施形態において、ＮＨ３の導入は、システムプロセス内にＮＨ３を新規に添加することによって行われる。いくつかの実施形態において、ＮＨ３の導入は、システムまたはプロセスの下流側から調達したＮＨ３を添加することによって行なわれ、ここでＮＨ３は既にシステム内にあるか、あるいは既にプロセスの一部である。
【0127】
いくつかの実施形態において、ＮＨ３は、煙道ガス流の濃度の０．０００１％～０．５％の範囲内の濃度で煙道ガス流中に導入される。いくつかの実施形態において、ＮＨ３は、煙道ガス流の濃度の０．００１％～０．５％の範囲内の濃度で煙道ガス流中に導入される。いくつかの実施形態において、ＮＨ３は、煙道ガス流の濃度の０．０１％～０．５％の範囲内の濃度で煙道ガス流中に導入される。いくつかの実施形態において、ＮＨ３は、煙道ガス流の濃度の０．１％～０．５％の範囲内の濃度で煙道ガス流中に導入される。
【0128】
いくつかの実施形態において、ＮＨ３は、煙道ガス流の濃度の０．０００１％～０．１％の範囲内の濃度で煙道ガス流中に導入される。いくつかの実施形態において、ＮＨ３は、煙道ガス流の濃度の０．０００１％～０．０１％の範囲内の濃度で煙道ガス流中に導入される。いくつかの実施形態において、ＮＨ３は、煙道ガス流の濃度の０．０００１％～０．００１％の範囲内の濃度で煙道ガス流中に導入される。
【0129】
いくつかの実施形態において、ＮＨ３は、煙道ガス流の濃度の０．００１％～０．０１％の範囲内の濃度で煙道ガス流中に導入される。いくつかの実施形態において、ＮＨ３は、煙道ガス流の濃度の０．００１％～０．１％の範囲内の濃度で煙道ガス流中に導入される。いくつかの実施形態において、ＮＨ３は、煙道ガス流の濃度の０．０１％～０．１％の範囲内の濃度で煙道ガス流中に導入される。
【0130】
ＮＯ３の濃度は、ＭＫＳ ＭＵＬＴＩ－ＧＡＳＴＭ２０３０Ｄフーリエ変換赤外線分光法（ＦＴＩＲ）分析器（ＭＫＳ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ａｎｄｏｖｅｒ，ＭＡ）によって測定された。
【0131】
いくつかの実施形態において、アンモニア（ＮＨ３）は、７：２００～９：５のＮＨ３対ＮＯｘ化合物の濃度比で、煙道ガス流中に導入される。いくつかの実施形態において、アンモニア（ＮＨ３）は、２１：４０～９：５、７：１０～９：５、４：５～９：５、９：１０～９：５または１：１～９：５というＮＨ３対ＮＯｘ化合物の濃度比で煙道ガス流中に導入される。
【0132】
いくつかの実施形態において、アンモニア（ＮＨ３）は、７：２００～１：１、７：２００～９：１０、７：２００～４：５、７：２００～７：１０または２１：４００～７：１０というＮＨ３対ＮＯｘ化合物の濃度比で煙道ガス流中に導入される。
【0133】
いくつかの実施形態において、アンモニア（ＮＨ３）は、７：１０～１：１というＮＨ３対ＮＯｘ化合物の濃度比で煙道ガス流中に導入される。いくつかの実施形態において、アンモニア（ＮＨ３）は、２１：４０～９：５というＮＨ３対ＮＯｘ化合物の濃度比で煙道ガス流中に導入される。
【0134】
いくつかの実施形態において、アンモニア（ＮＨ３）は、三酸化硫黄（ＳＯ３）の少なくとも一部分、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）の少なくとも一部分、またはそれらの任意の組合せと反応させられて少なくとも１つの塩を形成する。
【0135】
いくつかの実施形態においては、アンモニア（ＮＨ３）が煙道ガス流中に導入されて、三酸化硫黄（ＳＯ３）の少なくとも１ｐｐｍと反応し、少なくとも１つの塩を形成する。いくつかの実施形態においては、アンモニア（ＮＨ３）が煙道ガス流中に導入されて、三酸化硫黄（ＳＯ３）の少なくとも２ｐｐｍ、少なくとも５ｐｐｍ、少なくとも１０ｐｐｍ、少なくとも５０ｐｐｍ、少なくとも１００ｐｐｍ、少なくとも１０００ｐｐｍ、または少なくとも１０，０００ｐｐｍと反応して、少なくとも１つの塩を形成する。
【0136】
いくつかの実施形態においては、アンモニア（ＮＨ３）が、煙道ガス流中に導入されて、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）の少なくとも１ｐｐｍと反応し、少なくとも１つの塩を形成する。いくつかの実施形態においては、アンモニア（ＮＨ３）が煙道ガス流中に導入されて、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）の少なくとも２ｐｐｍ、少なくとも５ｐｐｍ、少なくとも１０ｐｐｍ、少なくとも５０ｐｐｍ、少なくとも１００ｐｐｍ、少なくとも１０００ｐｐｍ、または少なくとも１０，０００ｐｐｍと反応して、少なくとも１つの塩を形成する。
【0137】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの塩は、硫酸アンモニウム（ＡＳ）、重硫酸アンモニウム（ＡＢＳ）、重硫酸水素三アンモニウム（Ａ３ＨＳ２）、スルファミン酸アンモニウム（ＡＳＭ）またはそれらの任意の組合せを含むかまたは、それらからなる群の中から選択される。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの塩は、硫酸アンモニウム（ＡＳ）、重硫酸アンモニウム（ＡＢＳ）またはそれらの任意の組合せを含むかまたはそれらからなる群の中から選択される。
【0138】
いくつかの実施形態において、該方法は、少なくとも１つの濾材から（例えば少なくとも１つの濾材の少なくとも１つの表面から）少なくとも１つの塩を除去するステップを含む。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材から少なくとも１つの塩を除去するステップは、少なくとも１つの濾材の多孔質保護層から少なくとも１つの塩を除去するステップを含む。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材から少なくとも１つの塩を除去するステップは、少なくとも１つの濾材の少なくとも１つのフェルトバットから少なくとも１つの塩を除去するステップを含む。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材から少なくとも１つの塩を除去するステップは、少なくとも１つの濾材の多孔質触媒層から少なくとも１つの塩を除去するステップを含まない。
【0139】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材の多孔質触媒層上に形成された少なくとも１つの塩の量に比べて、少なくとも１つの濾材の多孔質保護層上には、より多い量の少なくとも１つの塩が形成される。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材の多孔質触媒層上に形成された少なくとも１つの塩の量に比べて、少なくとも１つの濾材の多孔質保護層上には、少なくとも１０％多い少なくとも１つの塩が形成される。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材の多孔質触媒層上に形成された少なくとも１つの塩の量に比べて、少なくとも１つの濾材の多孔質保護層上には、少なくとも２０％多い、少なくとも３０％多い、少なくとも４０％多い、少なくとも５０％多い、少なくとも６０％多い、少なくとも７０％多い、少なくとも８０％多いまたは少なくとも９０％多い少なくとも１つの塩が形成される。いくつかの実施形態においては、多孔質保護層を伴うフィルタ材料上のＡＢＳの量が、多孔質保護層を伴わないフィルタ材料内のＡＢＳの量と比較され、ここでこの比較は、これら２つの処理前および処理後の重量測定によるものであり得る。
【0140】
いくつかの実施形態において、該方法は、煙道ガス流中に少なくとも１つの乾燥吸着剤を導入して、三酸化硫黄（ＳＯ３）の少なくとも一部分と、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）の少なくとも一部分と、またはそれらの任意の組合せと反応させるステップを含む。いくつかの実施形態においては、三酸化硫黄（ＳＯ３）の少なくとも一部分、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）の少なくとも一部分、またはそれらの任意の組合せと、少なくとも１つの乾燥吸着剤を反応させることによって、本明細書中に記載の少なくとも１つの塩が形成される。
【0141】
いくつかの実施形態において、該方法は、濾材を得るステップであって、濾材が触媒材料を有するステップを含む。いくつかの実施形態において、該方法は、濾材の断面を横断して煙道ガスを流動させ、こうして煙道ガス流が濾材の断面を通過するようにするステップであって、煙道ガス流が二酸化硫黄（ＳＯ２）を含んでいるステップを含む。いくつかの実施形態においては、煙道ガス流中に少なくとも１つの酸化剤を導入して、ＳＯ２の少なくとも一部分を少なくとも１つの酸化剤と反応させ、三酸化硫黄（ＳＯ３）、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）またはそれらの任意の組合せを形成すること、および煙道ガス流中に少なくとも１つの乾燥吸着剤を導入して、三酸化硫黄（ＳＯ３）の少なくとも一部分、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）の少なくとも一部分またはそれらの任意の組合せを少なくとも１つの乾燥吸着剤と反応させ、少なくとも１つの塩を形成することによって、濾材のＳＯ２除去効率が増大させられる。いくつかの実施形態において、該方法は、煙道ガス流中にアンモニア（ＮＨ３）を導入して、三酸化硫黄（ＳＯ３）の少なくとも一部分、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）の少なくとも一部分またはそれらの任意の組合せをアンモニア（ＮＨ３）と反応させ、少なくとも１つの塩を形成するステップを含む。
【0142】
いくつかの実施形態において、システムには、濾材が含まれる。いくつかの実施形態において、濾材は、上流側；下流側；少なくとも１つの触媒材料と；少なくとも１つのフィルタバッグであって、少なくとも１つの濾材がこの少なくとも１つのフィルタバッグの内部に配置されている、フィルタバッグと；少なくとも１つのフィルタバッグハウジングであって、少なくとも１つのフィルタバッグがこの少なくとも１つのフィルタバッグハウジングの内部に配置されているフィルタバッグハウジング；とを含む。濾材のいくつかの実施形態において、少なくとも１つのフィルタバッグハウジングは、少なくとも１つの濾材の断面を横断する煙道ガス流の流量を収容するように構成されており、こうして煙道ガス流は少なくとも１つの濾材の断面を少なくとも１つの濾材の上流側から少なくとも１つの濾材の下流側まで通過するようになっている。いくつかの実施形態において、煙道ガス流は二酸化硫黄（ＳＯ２）を含んでおり、システムの実施形態は、煙道ガス流中に少なくとも１つの酸化剤を導入した時点；および煙道ガス流中に少なくとも１つの乾燥吸着剤を導入した時点で、少なくとも１つの濾材のＳＯｘ除去効率を増大させるように構成されている。いくつかの実施形態において、該システムは、煙道ガス流中にＮＨ３を導入した時点で少なくとも１つの濾材のＳＯｘ除去効率をさらに増大させるように構成されている。
【0143】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの乾燥吸着剤は、重炭酸ナトリウム、トロナ、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、セメントダスト、石灰またはそれらの任意の組合せを含むかまたはこれらからなる群の中から選択されている。
【0144】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの乾燥吸着剤を煙道ガス流中に導入するステップは、煙道ガス流中に少なくとも１つの酸化剤を導入した後に行なわれる。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの乾燥吸着剤を煙道ガス流中に導入するステップは、煙道ガス流中に少なくとも１つの酸化剤を導入する前、煙道ガス流中への少なくとも１つの酸化剤の導入ステップ中、またはそれらの任意の組合せにおいて行なわれる。
【0145】
本開示のいくつかの実施形態はシステムに関する。いくつかの実施形態において、該システムは、上流側、下流側、および少なくとも１つの触媒材料をいくつかの実施形態において含み得る本明細書に記載の少なくとも１つの濾材を含む。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの濾材はこの少なくとも１つのフィルタバッグの内部に配置されている。いくつかの実施形態において、少なくとも１つのフィルタバッグは、少なくとも１つのフィルタバッグハウジングの内部に配置されている。
【0146】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つのフィルタバッグハウジングは、少なくとも１つの濾材の断面を横断する煙道ガス流の流量を収容するように構成されており、こうして煙道ガス流は少なくとも１つの濾材の断面を少なくとも１つの濾材の上流側から少なくとも１つの濾材の下流側まで通過するようになっている。
【0147】
いくつかの実施形態において、システムは、煙道ガス流中に少なくとも１つの酸化剤を導入した時点で少なくとも１つの濾材のＳＯｘ除去効率を増大させるように構成されている。
【0148】
いくつかの実施形態において、該システムは、煙道ガス流中にアンモニア（ＮＨ３）を導入するように構成されている。
【0149】
いくつかの実施形態において、該システムは、煙道ガス流中に少なくとも１つの乾燥吸着剤を導入するように構成されている。
【0150】
いくつかの実施形態において、該システムは、
煙道ガス流中への少なくとも１つの酸化剤の導入；
煙道ガス流中へのアンモニア（ＮＨ３）の導入；
煙道ガス流中への少なくとも１つの乾燥吸着剤の導入；または、
それらの任意の組合せの導入；
の時点で少なくとも１つの濾材のＳＯｘ除去効率を増大させるように構成されている。
煙道ガス流中への少なくとも１つの酸化剤の導入；
煙道ガス流中へのアンモニア（ＮＨ３）の導入；
煙道ガス流中への少なくとも１つの乾燥吸着剤の導入；または、
それらの任意の組合せの導入；
の時点で少なくとも１つの濾材のＳＯｘ除去効率を増大させるように構成されている。
【0151】
図１Ａ～１Ｃは、本開示に係る例示的システムの非限定的実施形態を描いている。
【0152】
図１Ａを参照すると、いくつかの実施形態において、該システムは、少なくとも１つのフィルタバッグ１００内に収容された少なくとも１つの濾材１０１を含み得る。いくつかの実施形態において、フィルタバッグ１００または一連のフィルタバッグは同様に、少なくとも１つのフィルタバッグハウジング（図示せず）内に収容されてよい。煙道ガス流１０２は、断面Ａを通過することによって少なくとも１つの濾材１０１を通って流動し得る。ひとたび煙道ガス流１０２が少なくとも１つの濾材１０１を通って流動すると、流出する煙道ガス流１１２は、垂直に配向された矢印により標示されているように、少なくとも１つのフィルタバッグを退出し得る。流入する流体流量１０２の優勢な方向という観点から見て、上流側方向１０３が定義され、流出する流体流量１０４の優勢な方向という観点から見て、下流側方向１０４が定義される。図１Ａに示されているように、濾材１０１の上流側１０３は、いくつかの実施形態において、フィルタバッグ１００などのフィルタバッグの外側に対応し得る。同様にして、濾材１０１の下流側１０４は、フィルタバッグ１００などのフィルタバッグの内側に対応し得る。
【0153】
図１Ｂは、本開示のいくつかの実施形態に係る例示的濾材１０１を描いている。図１Ｂに示されているように、ＳＯ２およびＮＯｘ化合物ならびに固体微粒子１０７を含み得る煙道ガス流１０２が、濾材１０１の上流側１０３から濾材の下流側１０４まで、断面Ａ（図１Ａ中に示されている通り）の中を流動し得る。いくつかの実施形態において、濾材１０１は、濾材１０１の上流側１０３に、少なくとも１つの多孔質保護層１０６および少なくとも１つのフェルトバット１０８を含むことができる。いくつかの実施形態において、少なくとも１つのフェルトバット１０８は、多孔質触媒フィルム１０５上に位置付けされていてよい。いくつかの実施形態において、少なくとも１つのフェルトバット１０８と多孔質触媒フィルム１０５の組合せは、多孔質触媒層１１１と呼ばれ得る。
【0154】
一実施形態において、濾材１０１およびその構成要素を、流入流体流量１０２に面する上流側１０３および、流出流体流量１１２が由来する下流側１０４の観点から見て説明することができる。図１Ｂは、多孔質触媒フィルム１０５から上流側方向１０３に第１のフェルトバット１０８および多孔質保護層１０６を伴って、下流側方向１０４に支援スクリム１０９および第２のフェルトバット１１４が位置付けされて、層状化された多孔質触媒フィルム１０５を示す。濾材１０１は、流入流体流量１０２中に浮遊している可能性のある微粒子１０７を濾過する能力と共に、多孔質触媒層１１１内の多孔質触媒フィルム１０５において触媒反応を介して化学的汚染物質を削減または除去する能力を有する。いくつかの実施形態において、本開示の方法は、硫酸アンモニウム（ＡＳ）、重硫酸アンモニウム（ＡＢＳ）、重硫酸水素三アンモニウム（Ａ３ＨＳ２）、スルファミン酸アンモニウム（ＡＳＭ）またはそれらの任意の組合せを含む少なくとも１つの塩１１０を形成する。塩１１０は、多孔質保護層１０６の上流側表面上で収集され得ると考えられる。
【0155】
多孔質触媒フィルム１０５は、穿孔１１８によって破断される無欠部分１１６を含む。穿孔１１８は、ニードリング作業、あるいはニードルパンチング作業によって形成可能である。隣接する多孔質触媒フィルム１０５および第１のフェルトバット１０８の構築により、無欠部分１１６内の細孔を介してまたは穿孔１１８において流体が多孔質触媒フィルム１０５を通過する前に、多孔質触媒フィルム１０５の交絡された触媒粒子近くで、第１のフェルトバットの内部構造内に、流入流体流量１０２の循環が提供される。
【0156】
一実施形態においては、多孔質保護層１０６が第１のフェルトバット１０８の上流側に位置付けされ、本開示の方法の反応生成物としての塩１１０および微粒子１０７を捕捉するかまたはその浸入を防止する能力を有する。多孔質保護層１０６は微粒子（例えばダスト、煤、灰など）および塩１１０を捕捉して、多孔質触媒フィルム１０５またはフェルトバット１０５内への粒子の進入を防止し、フィルムの穿孔１１８の閉塞を防止または最小化し、内部に交絡された担持触媒粒子に対するアクセスを阻止する可能性のある多孔質ポリマ膜の汚損を防止または最小化することができる。多孔質保護層１０６は、多孔質保護層１０６から容易に清浄可能なフィルムまたはケークの形で微粒子１０７および塩１１０を収集し、こうして濾材１０１の容易なメンテナンスを提供することができる。多孔質保護層１０６は、非限定的に多孔質製織または不織膜、ＰＴＦＥ製織または不織布、ｅＰＴＦＥ膜、フルオロポリマ膜などの任意の好適な多孔質膜材料から構築され得る。多孔質保護層１０６は、積層、熱処理、不連続または連続接着剤または他の好適な接合方法によって、第１のフェルトバット１０８と連結され得る。
【0157】
少なくとも１つの実施形態によると、多孔質触媒フィルム１０５は、濾材１０１の全体的流体透過性に著しい影響を与えることなく構造的支持を提供するスクリム１０９によって担持されている。スクリム１０９は、濾材１０１を支持する能力を有する任意の好適な裏打ち材料であり得る。スクリムは、例えば、フルオロポリマ製織または不織布、ＰＴＦＥ製織または不織布、または、１つの具体的実施形態においては、ｅＰＴＦＥ繊維（例えばＷ．Ｌ．Ｇｏｒｅ ａｎｄ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ，Ｉｎｃ．，Ｅｌｋｔｏｎ，ＭＤから入手可能である４４０デシテックスＲＡＳＴＥＸ（登録商標）繊維）でできた製織布であり得る。スクリム１０９は、多孔質触媒フィルム１０５の下流側１０４、例えば多孔質触媒フィルム１０５の下流側かつこれに隣接して、または代替的には、下流側で１つ以上の追加層によって多孔質触媒フィルム１０５から分離されて、配置され得る。スクリム１０９は、ニードリングまたはニードルパンチング作業により多孔質触媒フィルム１０５に連結され得る。スクリム１０５は同様に、または代替的に、熱処理によってか、層を合わせて押圧する１つ以上のコネクタによってか、または例えばスクリム１０５と多孔質触媒フィルム１０５との間の薄い接着剤層（これは連続であっても不連続であってもよい）などの接着剤によってか、またはニードリングまたはニードルパンチング作業を含む上述の方法のうちの２つ以上の任意の好適な組合せによって、多孔質触媒フィルム１０５と連結されてもよい。概して、スクリム１０９は、多孔質触媒フィルム１０５よりも高い透気度を有する。
【0158】
一実施形態において、濾材１０１はさらに、多孔質触媒フィルム１０５から下流側方向１０４に位置付けされた第２のフェルトバット１１４を含むことができる。第２のフェルトバット１１４は第１のフェルトバット１０８と類似の構造および寸法を有することができ、例えば第２のフェルトバットは、非限定的にステープルファイバ製織または不織布、ＰＴＦＥステープルファイバ製織または不織布、またはフルオロポリマステープルファイバ製織または不織布などの任意の好適な製織または不織布を含むかまたはそれらで構成され得る。例えば、第２のフェルトバット１１４は、ＰＴＦＥ繊維フェルトまたはＰＴＦＥ繊維フリースであり得る。
【0159】
多孔質触媒フィルム１０５、スクリム１０９および第１および第２のフェルトバット１０８、１１４は、ニードリングまたはニードルパンチ作業またはこれらの技術の組合せを介して共に連結されてよい。一実施形態においては、穿孔が多孔質触媒フィルム１０５を横断して好適な流体流量を提供することから、多孔質触媒フィルム１０５のみが穿孔されており、一方他の層は概して多孔質触媒フィルム１０５に比べて空気流に対しより透過性が高く、いかなる穿孔も必要としない。層の一部または全部が、熱処理、接着剤または別の好適な連結方法を介して、さらに連結され得る。多孔質保護層１０６は、接着、熱処理または多孔質保護層１０６の穿孔を結果としてもたらさない別の方法によって、濾材１０１の残りの層に対して取付け可能である。代替的には、多孔質保護層１０６は、ニードリングまたはニードルパンチを介して濾材１０１の残りの層と連結され得る。
【0160】
図１Ｃは、濾材１０１の追加の非限定的な例示的実施形態を描いている。示されているように、濾材１０１は、多孔質触媒層１１１を含み得る。いくつかの非限定的実施形態において、濾材１０１は、フィルタバッグの形をとり得る。いくつかの実施形態において、多孔質触媒層１１１は、触媒粒子などの触媒材料（図１Ｃでは図示せず）でコーティングされてよい。いくつかの実施形態において、触媒材料は、本明細書中に記載の１つ以上の接着剤（図示せず）により、多孔質触媒層１１１に取付けられてよい。多孔質触媒層１１１は、多孔質触媒フィルム１０５とフェルトバット１０８を含む。流入流体流量１０２の優勢な方向の観点から見て、上流側方向１０３が画定され、流出流体流量１１２の優勢方向の観点から見て、下流側方向１０４が定義される。フェルトバット１０８は、多孔質触媒フィルム１０５の上流側に位置付けされ、流入流体流量１０２から微粒子１０７（例えばダストなど）を収集するように動作可能である。本明細書中に記載のいくつかの実施形態において、多孔質触媒フィルム１０５は内部に穿孔を含む。有孔多孔質触媒フィルム１０５は、流体流中の汚染を浄化するために、多孔質ポリマ膜内に永続的に交絡された担持触媒粒子となおも充分に相互作用しながら、流体が容易に触媒複合材料を通過することを可能にする。多孔質触媒フィルム１０５の触媒材料は、特定の汚染物質種を標的にするように選択される。例えば、多孔質触媒フィルム１０５の担持触媒粒子は、図１Ｃに例示されているように、ＮＯ、ＮＯ２などのＮＯｘ種を水と窒素ガスへと還元するまたは除去する触媒作用を誘発するのに好適である触媒種、ＴｉＯ２、Ｖ２Ｏ５、ＷＯ３のいくつかの組合せまたは全てを含むことができる。しかしながら、例えば一酸化炭素（ＣＯ）、ダイオキシン／フラン、オゾン（Ｏ３）、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）および他の汚染物質を浄化するための、異なる汚染物質に好適である他の触媒材料で置換するまたはそれらを内含させることが可能である。
【0161】
フェルトバット１０８は、本開示に係る方法の反応生成物としての塩１１０および粒子状汚染物質１０７を濾過する能力；ならびに多孔質触媒フィルム１０５に対する導入のために流入流体流量１０２を加減する能力を有する任意の好適な多孔質構造を含むことができる。フェルトバット１０８は、非限定的に、ステープルファイバ製織または不織布、ＰＴＦＥステープルファイバ製織または不織布、フルオロポリマステープルファイバから形成されたフリース、または、フルオロポリマステープルファイバ製織または不織布などの、極めて多孔質の内部構造を有する任意の好適な製織または不織布で形成され得る。一実施形態において、フェルトバット１０５は、ＰＴＦＥ繊維フェルトまたはＰＴＦＥ繊維フリースである。
【0162】
少なくとも１つの実施形態において、多孔質触媒層１１１の構成要素層は、ニードリングまたはニードルパンチ作業を用いて共に連結される、すなわち、層を互いに接触した状態に保持するべく層を局所的に変形する目的で、組立てられたフェルトバット１０８と多孔質触媒フィルム１０５の両方を通してニードルまたはパンチを押圧することができる。概して、ニードリング作業は、材料を貫通し変形させ、一方ニードルパンチング作業は材料の小さいプラグも同様に除去するが、両方の作業共、「ニードリング」と呼ぶことができる。多孔質触媒層１１１内の層は、同様に、積層または熱処理の適用によって、接着剤（典型的には多孔度を保持するために不連続接着剤）によって、外部コネクタによって、ウィービングまたは他の匹敵する連結手段によって、または以上のものの任意の好適な組合せによって保持されてもよい。一実施形態において、多孔質触媒層１１１の構成要素層は、ニードリングおよび／またはニードルパンチングおよびそれに続く、複合材料を硬化させ触媒複合材料を形成するための後続熱処理によって、組合わされる。代替的には、多孔質触媒層１１１の構成要素層は、多孔質触媒フィルム１０５に穿孔が適用された後に層を共にプレス加工し、その後層状アセンブリを熱処理して触媒複合材料を形成することによって、組合せ可能である。
【0163】
試験方法
実施例１～６および比較例１中のＨ２Ｏ２注入および／またはアンモニアおよび／または乾燥吸着剤の添加の前、間および後のＮＯ、ＮＯ２、ＮＨ３およびＳＯ２の濃度を、ＭＫＳ ＭＵＬＴＩ－ＧＡＳＴＭ２０３０Ｄフーリエ変換赤外線分光法（ＦＴＩＲ）分析器（ＭＫＳ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ａｎｄｏｖｅｒ，ＭＡ）によって測定した。実施例７中のＨ２Ｏ２注入および／またはアンモニアおよび／または乾燥吸着剤の添加の前および間のＳＯ２の濃度を、ＳＤＬモデル１０８０－ＵＶ分析器によって測定した。
実施例１～６および比較例１中のＨ２Ｏ２注入および／またはアンモニアおよび／または乾燥吸着剤の添加の前、間および後のＮＯ、ＮＯ２、ＮＨ３およびＳＯ２の濃度を、ＭＫＳ ＭＵＬＴＩ－ＧＡＳＴＭ２０３０Ｄフーリエ変換赤外線分光法（ＦＴＩＲ）分析器（ＭＫＳ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ａｎｄｏｖｅｒ，ＭＡ）によって測定した。実施例７中のＨ２Ｏ２注入および／またはアンモニアおよび／または乾燥吸着剤の添加の前および間のＳＯ２の濃度を、ＳＤＬモデル１０８０－ＵＶ分析器によって測定した。
【0164】
ＳＯ２変換効率を、Ｈ２Ｏ２注入の前および間のＳＯ２濃度にしたがって計算した：
ＳＯ２変換効率（「ＳＯ２変換」）（％）＝（（Ｈ２Ｏ２を伴わないＳＯ２－Ｈ２Ｏ２を伴うＳＯ２）／Ｈ２Ｏ２を伴わないＳＯ２）×１００％。
ＳＯ２変換効率（「ＳＯ２変換」）（％）＝（（Ｈ２Ｏ２を伴わないＳＯ２－Ｈ２Ｏ２を伴うＳＯ２）／Ｈ２Ｏ２を伴わないＳＯ２）×１００％。
【0165】
ＮＯからＮＯ２への変換効率を、Ｈ２Ｏ２注入中のＮＯおよびＮＯ２濃度に基づいて計算した：
ＮＯからＮＯ２への変換効率（「ＮＯ－ＮＯ２変換」）（％）＝（ＮＯ２／（ＮＯ＋ＮＯ２））×１００％
ＮＯからＮＯ２への変換効率（「ＮＯ－ＮＯ２変換」）（％）＝（ＮＯ２／（ＮＯ＋ＮＯ２））×１００％
【0166】
ＮＯｘ除去効率は、以下の等式に基づいて計算した：
ＮＯｘ除去効率（「ＤｅＮＯｘ効率」）（％）＝（（ＮＯｘｉｎ－ＮＯｘｏｕｔ）／ＮＯｘｉｎ）×１００％
ＮＯｘ除去効率（「ＤｅＮＯｘ効率」）（％）＝（（ＮＯｘｉｎ－ＮＯｘｏｕｔ）／ＮＯｘｉｎ）×１００％
【実施例】
【0167】
実施例１～３は、煙道ガス混合物に酸化剤を添加することによりＳＯ２を還元する効果を実証している。
【0168】
実施例１：ＳＯ２とＮＯの気体混合物中への１重量％のＨ２Ｏ２溶液の注入
シリンジポンプを使用して、１７４℃、１８９℃、１９５℃および２０４℃の温度で、３５ｐｐｍのＳＯ２と２００ｐｐｍのＮＯを含む３．１９Ｌ／分の煙道ガス流に１２．０ｍｌ／時の速度で１重量％のＨ２Ｏ２を注入した。ガス流中のＨ２Ｏ２濃度は約６３０ｐｐｍである。気体流中のＳＯ２濃度に対するＨ２Ｏ２濃度の比率は、約１８である。Ｈ２Ｏ２注入の前、間および後のＮＯ、ＮＯ２およびＳＯ２の濃度は、ＭＫＳ ＭＵＬＴＩ－ＧＡＳＴＭ２０３０Ｄフーリエ変換赤外線分光法（ＦＴＩＲ）分析器（ＭＫＳ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ａｎｄｏｖｅｒ，ＭＡ）により測定した。
シリンジポンプを使用して、１７４℃、１８９℃、１９５℃および２０４℃の温度で、３５ｐｐｍのＳＯ２と２００ｐｐｍのＮＯを含む３．１９Ｌ／分の煙道ガス流に１２．０ｍｌ／時の速度で１重量％のＨ２Ｏ２を注入した。ガス流中のＨ２Ｏ２濃度は約６３０ｐｐｍである。気体流中のＳＯ２濃度に対するＨ２Ｏ２濃度の比率は、約１８である。Ｈ２Ｏ２注入の前、間および後のＮＯ、ＮＯ２およびＳＯ２の濃度は、ＭＫＳ ＭＵＬＴＩ－ＧＡＳＴＭ２０３０Ｄフーリエ変換赤外線分光法（ＦＴＩＲ）分析器（ＭＫＳ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ａｎｄｏｖｅｒ，ＭＡ）により測定した。
【0169】
ＳＯ２変換効率を、Ｈ２Ｏ２注入の前および間のＳＯ２濃度にしたがって計算した、ＳＯ２変換効率（「ＳＯ２変換」）（％）＝（（Ｈ２Ｏ２を伴わないＳＯ２－Ｈ２Ｏ２を伴うＳＯ２）／Ｈ２Ｏ２を伴わないＳＯ２）×１００％。
【0170】
ＮＯからＮＯ２への変換効率を、Ｈ２Ｏ２注入中のＮＯおよびＮＯ２濃度に基づいて計算した、ＮＯからＮＯ２への変換効率（「ＮＯ－ＮＯ２変換」）（％）＝（ＮＯ２／（ＮＯ＋ＮＯ２））×１００％。
【0171】
結果を図２～４に示す。
【0172】
図２は、実施例１にしたがった１重量％のＨ２Ｏ２の注入時点での煙道ガス流中のＳＯ２濃度の変化を示す。ＳＯ２濃度の変化は、２０４℃の煙道ガス流濃度により例示されている。Ｈ２Ｏ２注入は０．５時間にわたって行われ、それにより煙道ガス流中で３５ｐｐｍから０ｐｐｍまでのＳＯ２濃度の減少が導かれた。ＳＯ２変換効率は約１００％である。
【0173】
図３は、実施例１にしたがった１重量％のＨ２Ｏ２の注入時点でのＮＯおよびＮＯ２濃度の変化を示す。ＮＯおよびＮＯ２濃度の変化は、２０４℃の煙道ガス流濃度により例示されている。Ｈ２Ｏ２注入は０．５時間にわたって行われ、それにより煙道ガス流中で２００ｐｐｍから１２５ｐｐｍまでのＮＯ濃度の減少および０ｐｐｍから６０ｐｐｍへのＮＯ２濃度の増加が導かれた。ＮＯ－ＮＯ２変換効率は約３２．４％である。
【0174】
図４Ａは、異なる温度での１重量％のＨ２Ｏ２の注入に伴う％単位のＳＯ２変換効率についてのグラフを示す。１８９℃および２０４℃の温度で、ＳＯ２の１００％が煙道ガス流から除去されていた。
【0175】
図４Ｂは、異なる温度での１％のＨ２Ｏ２注入に伴う％単位のＮＯ－ＮＯ２変換効率についてのグラフを示す。
【0176】
上述の４つの異なる温度における４つのデータ点は、煙道ガス流中で最高３０％のＮＯ２の増加を示している。
【0177】
実施例２：ＳＯ２とＮＯの気体混合物中への０．３重量％のＨ２Ｏ２溶液の注入
シリンジポンプを使用して、１５２℃および１９０℃の温度で、３５ｐｐｍのＳＯ２と２００ｐｐｍのＮＯを含む３．１９Ｌ／分のガス流に１２．０ｍｌ／時の速度で０．３重量％のＨ２Ｏ２を注入した。ガス流中のＨ２Ｏ２濃度は約１９０ｐｐｍである。ガス流中のＳＯ２濃度に対するＨ２Ｏ２濃度の比率は、約５．４である。Ｈ２Ｏ２注入の前、間および後のＮＯ、ＮＯ２およびＳＯ２の濃度は、ＭＫＳ ＭＵＬＴＩ－ＧＡＳＴＭ２０３０Ｄフーリエ変換赤外線分光法（ＦＴＩＲ）分析器（ＭＫＳ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ａｎｄｏｖｅｒ，ＭＡ）により測定した。
シリンジポンプを使用して、１５２℃および１９０℃の温度で、３５ｐｐｍのＳＯ２と２００ｐｐｍのＮＯを含む３．１９Ｌ／分のガス流に１２．０ｍｌ／時の速度で０．３重量％のＨ２Ｏ２を注入した。ガス流中のＨ２Ｏ２濃度は約１９０ｐｐｍである。ガス流中のＳＯ２濃度に対するＨ２Ｏ２濃度の比率は、約５．４である。Ｈ２Ｏ２注入の前、間および後のＮＯ、ＮＯ２およびＳＯ２の濃度は、ＭＫＳ ＭＵＬＴＩ－ＧＡＳＴＭ２０３０Ｄフーリエ変換赤外線分光法（ＦＴＩＲ）分析器（ＭＫＳ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ａｎｄｏｖｅｒ，ＭＡ）により測定した。
【0178】
ＳＯ２変換効率を、Ｈ２Ｏ２注入の前および間のＳＯ２濃度にしたがって計算した、ＳＯ２変換効率（「ＳＯ２変換」）（％）＝（（Ｈ２Ｏ２を伴わないＳＯ２－Ｈ２Ｏ２を伴うＳＯ２）／Ｈ２Ｏ２を伴わないＳＯ２）×１００％。
【0179】
ＮＯからＮＯ２への変換効率を、Ｈ２Ｏ２注入中のＮＯおよびＮＯ２濃度に基づいて計算した、ＮＯからＮＯ２への変換効率（（「ＮＯ－ＮＯ２変換」）（％）＝（ＮＯ２／（ＮＯ＋ＮＯ２））×１００％。
【0180】
【0181】
図５Ｂは、１５２℃および１９０℃での０．３重量％のＨ２Ｏ２の注入を伴うＮＯおよびＮＯ２の変換効率についてのグラフを示す。全体的ＮＯ２変換効率は、図４Ｂの場合よりも小さいが、約７％から１０％まで増大している。
【0182】
実施例３：ＳＯ２とＮＯの気体混合物中への０．０５重量％のＨ２Ｏ２溶液の注入
シリンジポンプを使用して、１７０℃、２０８℃および２１４℃の温度で、３５ｐｐｍのＳＯ２と２００ｐｐｍのＮＯを含む３．１９Ｌ／分の煙道ガス流中に１２．０ｍｌ／時の速度で０．０５重量％のＨ２Ｏ２を注入した。ガス流中のＨ２Ｏ２濃度は約３０ｐｐｍである。ガス流中のＳＯ２濃度に対するＨ２Ｏ２濃度の比率は、約０．８６である。Ｈ２Ｏ２注入の前、間および後のＮＯ、ＮＯ２およびＳＯ２の濃度は、ＭＫＳ ＭＵＬＴＩ－ＧＡＳＴＭ２０３０Ｄフーリエ変換赤外線分光法（ＦＴＩＲ）分析器（ＭＫＳ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ａｎｄｏｖｅｒ，ＭＡ）により測定した。
シリンジポンプを使用して、１７０℃、２０８℃および２１４℃の温度で、３５ｐｐｍのＳＯ２と２００ｐｐｍのＮＯを含む３．１９Ｌ／分の煙道ガス流中に１２．０ｍｌ／時の速度で０．０５重量％のＨ２Ｏ２を注入した。ガス流中のＨ２Ｏ２濃度は約３０ｐｐｍである。ガス流中のＳＯ２濃度に対するＨ２Ｏ２濃度の比率は、約０．８６である。Ｈ２Ｏ２注入の前、間および後のＮＯ、ＮＯ２およびＳＯ２の濃度は、ＭＫＳ ＭＵＬＴＩ－ＧＡＳＴＭ２０３０Ｄフーリエ変換赤外線分光法（ＦＴＩＲ）分析器（ＭＫＳ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ａｎｄｏｖｅｒ，ＭＡ）により測定した。
【0183】
ＳＯ２変換効率を、Ｈ２Ｏ２注入の前および間のＳＯ２濃度にしたがって計算した、ＳＯ２変換効率（（「ＳＯ２変換」）（％）＝（Ｈ２Ｏ２を伴わないＳＯ２－Ｈ２Ｏ２を伴うＳＯ２）／Ｈ２Ｏ２を伴わないＳＯ２）×１００％。
【0184】
ＮＯからＮＯ２への変換効率を、Ｈ２Ｏ２注入中のＮＯおよびＮＯ２濃度に基づいて計算した、ＮＯからＮＯ２への変換効率（（「ＮＯ－ＮＯ２変換」）（％）＝ＮＯ２／（ＮＯ＋ＮＯ２））×１００％。
【0185】
結果は、図６Ａ～６Ｂに示されている
【0186】
図６Ａは、異なる温度での０．０５重量％のＨ２Ｏ２の注入によるＳＯ２変換効率についてのグラフを示す。Ｈ２Ｏ２の濃度は、１７０℃での煙道ガス流中の約５５％のＳＯ２変換を可能にし、より高い温度ではさらに減少している。
【0187】
図６Ｂは、異なる温度での０．０５重量％のＨ２Ｏ２の注入を伴うＮＯおよびＮＯ２変換効率についての略図を示す。ＮＯ２についての変換速度は、図４Ｂおよび５Ｂに比べて低いレベルではあるものの、温度の上昇に伴って上昇している。
【0188】
実施例４：ＮＯおよびＳＯ２の気体混合物中へのＮＨ３および１重量％のＨ２Ｏ２溶液の注入（上流側多孔質保護層を伴わない）
Ｅｖｅｓら、に対する国際公開第２０１９／０９９０２５号にしたがって、触媒濾材を形成した。濾材は、下流側に配向された多孔質触媒フィルムおよび上流側に配向されたフェルトバットを含む触媒層状アセンブリを有する多孔質触媒層を含む。フェルトバットを、ＰＴＦＥステープルファイバから形成されたフリースで形成した。ニードルパンチングプロセス、ニードリングプロセスまたは両方により形成された複数の穿孔によって、濾材を連結した。図１Ｃは、この実施例にしたがった濾材の例示的実施形態を表わしている。
Ｅｖｅｓら、に対する国際公開第２０１９／０９９０２５号にしたがって、触媒濾材を形成した。濾材は、下流側に配向された多孔質触媒フィルムおよび上流側に配向されたフェルトバットを含む触媒層状アセンブリを有する多孔質触媒層を含む。フェルトバットを、ＰＴＦＥステープルファイバから形成されたフリースで形成した。ニードルパンチングプロセス、ニードリングプロセスまたは両方により形成された複数の穿孔によって、濾材を連結した。図１Ｃは、この実施例にしたがった濾材の例示的実施形態を表わしている。
【0189】
Ｚｈｏｎｇらに対する米国特許第７，７９１，８６１Ｂ２中で教示されている一般的なドライブレンド法を用いて、上述の濾材の多孔質触媒フィルムを調製して、複合材料テープを形成し、これらのテープを次に、Ｇｏｒｅに対する米国特許第３，９５３，５５６号の教示にしたがって一軸延伸した。結果として得た多孔質フィブリル化延伸ＰＴＦＥ（ｅＰＴＦＥ）複合材料膜は、ｅＰＴＦＥノードおよびフィブリルマトリクスを用いて永続的に交絡され固定化された担持触媒粒子を含んでいた。
【0190】
フィルタバッグの形をしたこのような濾材は、Ｗ．Ｌ．Ｇｏｒｅ ＆ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓにより、ＧＯＲＥ（登録商標）ＤｅＮＯｘ触媒フィルタバッグの名称で市販されている。
【0191】
シリンジポンプを使用して、２０４℃で２００ｐｐｍのＮＯおよび３５ｐｐｍのＳＯ２を含む３．１９Ｌ／分のガス流に１２．０ｍｌ／時の速度で１重量％のＨ２Ｏ２溶液を注入した。上述の通りの触媒濾材試料を、気体混合物の下流側に置き、濾材の断面を通って横断方向にガス流を流動させた。ガス流中のＨ２Ｏ２濃度は、約６３０ｐｐｍである。ガス流中のＳＯ２濃度に対するＨ２Ｏ２濃度の比率は、約１８である。１０分間のＨ２Ｏ２注入の後、重硫酸アンモニウム（ＡＢＳ）塩微粒子を形成させるため、ガス流中に１０ｐｐｍのＮＨ３を５分間導入した。実験後に、触媒フィルタ試料を反応装置から取り出し、Ｋｅｙｅｎｃｅ ＶＨＸ－６０００デジタル顕微鏡下で分析した。図７中の光学画像は、触媒フィルタ試料の上流側表面上に球状粒子が形成されたことを明確に示した。球状粒子の化学組成を、Ｈａｔａｃｈｉ ＴＭ３０３０ Ｐｌｕｓ卓上型走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）によってさらに分析した。図８Ａでは、ＳＥＭ下で、触媒フィルタ試料の上流側表面上に球状粒子が観察された。元素マッピング（図８Ｂ～８Ｄ）の結果は、粒子が、硫黄、酸素および窒素で構成されていることを示しており、これは、重硫酸アンモニウム塩の化学組成と整合している。
【0192】
実施例５：ＳＯ２およびＮＨ３の気体混合物中への０．６重量％のＨ２Ｏ２溶液の注入（上流側多孔質保護層を伴う）
Ｅｖｅｓら、に対する国際公開第２０１９／０９９０２５号にしたがって、触媒濾材を形成した。濾材は、多孔質保護層（ｅＰＴＦＥ製）そしてフェルトバットおよび下流側多孔質触媒フィルムを有する多孔質触媒層を含む。フェルトバットを、ＰＴＦＥステープルファイバから形成されたフリースで形成した。ニードルパンチングプロセス、ニードリングプロセスまたは両方により形成された複数の穿孔によって、濾材を連結した。
Ｅｖｅｓら、に対する国際公開第２０１９／０９９０２５号にしたがって、触媒濾材を形成した。濾材は、多孔質保護層（ｅＰＴＦＥ製）そしてフェルトバットおよび下流側多孔質触媒フィルムを有する多孔質触媒層を含む。フェルトバットを、ＰＴＦＥステープルファイバから形成されたフリースで形成した。ニードルパンチングプロセス、ニードリングプロセスまたは両方により形成された複数の穿孔によって、濾材を連結した。
【0193】
図１Ｂは、この実施例にしたがった濾材の例示的実施形態を表わしている。
【0194】
Ｚｈｏｎｇらに対する米国特許第７，７９１，８６１Ｂ２の中で教示されている一般的なドライブレンド法を用いて、上述の濾材の多孔質触媒フィルムを調製して、複合材料テープを形成し、これらのテープを次に、Ｇｏｒｅに対する米国特許第３，９５３，５５６号の教示にしたがって一軸延伸した。結果として得た多孔質フィブリル化延伸ＰＴＦＥ（ｅＰＴＦＥ）複合材料膜は、ｅＰＴＦＥノードおよびフィブリルマトリクスを用いて永続的に交絡され固定化された担持触媒粒子を含んでいた。
【0195】
フィルタバッグの形をしたこのような濾材は、Ｗ．Ｌ．Ｇｏｒｅ ＆ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓにより、ＧＯＲＥ（登録商標）ＤｅＮＯｘ触媒フィルタバッグの名称で市販されている。
【0196】
シリンジポンプを使用して、１５０℃で１００ｐｐｍのＳＯ２および８００ｐｐｍのＮＨ３を含む０．４５Ｌ／分のガス流に１２．０ｍｌ／時の速度で０．６重量％のＨ２Ｏ２溶液を注入した。ガス流内のＨ２Ｏ２濃度は、約２０００ｐｐｍである。ガス流内のＳＯ２濃度に対するＨ２Ｏ２濃度の比率は、約２０である。上述の通りの触媒濾材試料を、気体混合物の下流側に置き、フィルタ試料の断面を通って横断方向にガス流を流動させた。３０分間のＨ２Ｏ２注入の後、ＮＨ３とＳＯ２をオフに切換えた。
Ｈ２Ｏ２注入の前および間のＳＯ２の濃度は、ＭＫＳ ＭＵＬＴＩ－ＧＡＳＴＭ２０３０Ｄフーリエ変換赤外線分光法（ＦＴＩＲ）分析器（ＭＫＳ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ａｎｄｏｖｅｒ，ＭＡ）により測定した。
Ｈ２Ｏ２注入の前および間のＳＯ２の濃度は、ＭＫＳ ＭＵＬＴＩ－ＧＡＳＴＭ２０３０Ｄフーリエ変換赤外線分光法（ＦＴＩＲ）分析器（ＭＫＳ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ａｎｄｏｖｅｒ，ＭＡ）により測定した。
【0197】
ＳＯ２変換効率を、Ｈ２Ｏ２注入の前および間のＳＯ２濃度にしたがって計算した、ＳＯ２変換効率（「ＳＯ２変換」）（％）＝（（Ｈ２Ｏ２を伴わないＳＯ２－Ｈ２Ｏ２を伴うＳＯ２）／Ｈ２Ｏ２を伴わないＳＯ２）×１００％。
【0198】
Ｈ２Ｏ２溶液注入中のＳＯ２濃度は１ｐｐｍ前後である。ＳＯ２変換効率は９９％である。
【0199】
実験後、触媒フィルタ試料を反応装置から取出し、多孔質保護層の表面をＮｉｃｏｌｅｔ（商標）ｉＳ５０ ＦＴＩＲ分光計によって分析した。図９は、実験後に多孔質保護層の表面上で収集したＦＴＩＲスペクトルが、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈから購入した重硫酸アンモニウム粉末上で収集したＦＴＩＲスペクトルと整合するものであることを示している。実験の前には、多孔質保護層上にＡＢＳ塩は全く存在しなかった。この実施例は、ＳＯ２およびＮＨ３を含有するガス流にＨ２Ｏ２溶液を加えた場合にＳＯ２がＡＢＳ塩に変換され、触媒フィルタ試料の多孔質保護層によって収集されたことを確認している。
【0200】
比較例１：ＳＯ２およびＮＨ３の気体混合物内への脱イオン水の注入
シリンジポンプを使用して、１５０℃で１００ｐｐｍのＳＯ２と８００ｐｐｍのＮＨ３を含む０．４５Ｌ／分のガス流に１２．０ｍｌ／時の速度で脱イオン水を注入した。実施例５中に記載の触媒濾材試料を、気体混合物の下流側に置き、ガス流を、濾材の断面を通って横断方向に流動させた。３０分後、脱イオン水注入、ＮＨ３、およびＳＯ２をオフに切換えた。多孔質保護層の表面を、Ｎｉｃｏｌｅｔ（商標）ｉｓ５０ フーリエ変換赤外線（ＦＴＩＲ）ＦＴＩＲ分光計によって分析した。図１０に示されているように、Ｈ２Ｏ２溶液を脱イオン水で置換した場合、実験後の多孔質保護層の表面上には、検出可能な重硫酸アンモニウムが全く形成されなかった。
シリンジポンプを使用して、１５０℃で１００ｐｐｍのＳＯ２と８００ｐｐｍのＮＨ３を含む０．４５Ｌ／分のガス流に１２．０ｍｌ／時の速度で脱イオン水を注入した。実施例５中に記載の触媒濾材試料を、気体混合物の下流側に置き、ガス流を、濾材の断面を通って横断方向に流動させた。３０分後、脱イオン水注入、ＮＨ３、およびＳＯ２をオフに切換えた。多孔質保護層の表面を、Ｎｉｃｏｌｅｔ（商標）ｉｓ５０ フーリエ変換赤外線（ＦＴＩＲ）ＦＴＩＲ分光計によって分析した。図１０に示されているように、Ｈ２Ｏ２溶液を脱イオン水で置換した場合、実験後の多孔質保護層の表面上には、検出可能な重硫酸アンモニウムが全く形成されなかった。
【0201】
実施例６：ＳＯ２および乾燥吸着剤を含有するガス流中への０．６重量％のＨ２Ｏ２溶液の注入
シリンジポンプを使用して、２３０℃で１００ｐｐｍのＳＯ２を含む０．４５Ｌ／分のガス流に１２．０ｍｌ／時の速度で０．６重量％のＨ２Ｏ２溶液を注入した。ガス流中のＨ２Ｏ２濃度は、約２０００ｐｐｍである。ガス流中のＳＯ２濃度に対するＨ２Ｏ２濃度の比率は約２０である。実施例５中において以上で説明した触媒濾材試料を気体混合物の下流側に置き、フィルタ試料の断面を通して横断方向にガス流を流動させた。多孔質保護層の表面をセメントクリンカ層で覆った。セメントクリンカは、９０～１００重量％のポートランドセメントと０．３～３．０重量％の酸化カルシウムを含有する。実験を３０分間続行した。多孔質保護層上のセメントクリンカの元素組成を、実験前後に、Ｈａｔａｃｈｉ ＴＭ３０３０ Ｐｌｕｓ卓上型走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって分析した。下表は、セメントクリンカ中の硫黄の重量％が試験の前後で１．２～１．７重量％から２．９～３．９重量％まで増大したことを示している。Ｓ／Ｃａ比は、０．１０～０．１１から０．１７５～１．９５まで増大した。この結果は、ＳＯ２および乾燥吸着剤を含有するガス流にＨ２Ｏ２溶液を添加した場合に、気相ＳＯ２がガス流から除去され、乾燥吸着剤により捕捉され、触媒フィルタ試料の多孔質保護層によって収集されたことを確認している。
シリンジポンプを使用して、２３０℃で１００ｐｐｍのＳＯ２を含む０．４５Ｌ／分のガス流に１２．０ｍｌ／時の速度で０．６重量％のＨ２Ｏ２溶液を注入した。ガス流中のＨ２Ｏ２濃度は、約２０００ｐｐｍである。ガス流中のＳＯ２濃度に対するＨ２Ｏ２濃度の比率は約２０である。実施例５中において以上で説明した触媒濾材試料を気体混合物の下流側に置き、フィルタ試料の断面を通して横断方向にガス流を流動させた。多孔質保護層の表面をセメントクリンカ層で覆った。セメントクリンカは、９０～１００重量％のポートランドセメントと０．３～３．０重量％の酸化カルシウムを含有する。実験を３０分間続行した。多孔質保護層上のセメントクリンカの元素組成を、実験前後に、Ｈａｔａｃｈｉ ＴＭ３０３０ Ｐｌｕｓ卓上型走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって分析した。下表は、セメントクリンカ中の硫黄の重量％が試験の前後で１．２～１．７重量％から２．９～３．９重量％まで増大したことを示している。Ｓ／Ｃａ比は、０．１０～０．１１から０．１７５～１．９５まで増大した。この結果は、ＳＯ２および乾燥吸着剤を含有するガス流にＨ２Ｏ２溶液を添加した場合に、気相ＳＯ２がガス流から除去され、乾燥吸着剤により捕捉され、触媒フィルタ試料の多孔質保護層によって収集されたことを確認している。
【0202】
【表1】
【0203】
実施例７：ＳＯ２、ＮＨ３および乾燥吸着剤を含有するガス流中への２７．５重量％のＨ２Ｏ２溶液の注入
２７０ｍｇ／Ｎｍ３のＳＯ２、２３ｇ／Ｎｍ３セメントダスト（乾燥吸着剤）および５～６ｍｇ／Ｎｍ３のＮＨ３を含有する２１０℃で６０００Ｎｍ３／時のオフガス流を、パイロットスケールのバグハウスシステムに連結した。フィルタバッグの形の実施例５で説明した触媒フィルタ試料を、８６．２ｍ２の総濾過面積で使用した。
２７０ｍｇ／Ｎｍ３のＳＯ２、２３ｇ／Ｎｍ３セメントダスト（乾燥吸着剤）および５～６ｍｇ／Ｎｍ３のＮＨ３を含有する２１０℃で６０００Ｎｍ３／時のオフガス流を、パイロットスケールのバグハウスシステムに連結した。フィルタバッグの形の実施例５で説明した触媒フィルタ試料を、８６．２ｍ２の総濾過面積で使用した。
【0204】
Ｈ２Ｏ２注入の前および間のＳＯ２の濃度を、ＳＤＬモデル１０８０－ＵＶ分析器によって測定した。Ｈ２Ｏ２注入の前および間のＳＯ２濃度にしたがって、ＳＯ２変換効率を計算した、ＳＯ２変換効率（「ＳＯ２変換」）（％）＝（（Ｈ２Ｏ２を伴わないＳＯ２－Ｈ２Ｏ２を伴うＳＯ２）／Ｈ２Ｏ２を伴わないＳＯ２）×１００％。
【0205】
２７．５重量％のＨ２Ｏ２溶液を含有する１２Ｌ／時の水をオフガス流に注入した場合、ＳＯ２の約４５．６％が除去される。ガス流中の計算されたＨ２Ｏ２濃度は、約５５０ｐｐｍである。ガス流中のＳＯ２濃度に対するＨ２Ｏ２濃度の比率は、約５．８である。２７．５重量％のＨ２Ｏ２溶液を含有する１５Ｌ／時の水をオフガス流中に注入した場合、ＳＯ２の約６３．０％が除去される。ガス流中の計算されたＨ２Ｏ２濃度は、約６９０ｐｐｍである。ガス流中のＳＯ２濃度に対するＨ２Ｏ２濃度の比率は、約７．３である。実験後、多孔質保護層の表面を、Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｔｗｏ（商標）フーリエ変換赤外線（ＦＴＩＲ）ＦＴＩＲ分光計によって分析した。図１１に示されているように、重硫酸アンモニウム塩が、多孔質保護層の表面上で検出された。
【0206】
当業者にとっては、上述の本開示の実施形態に対する変形形態、修正および改変が明白になるものである。このような変形形態、修正、改変などは全て、添付クレームによってのみ限定される本開示の精神および範囲内に入るように意図されている。
【0207】
本開示のいくつかの実施形態が説明されてきたが、これらの実施形態が単に例示的なものであり、限定的なものではないこと、そして当業者には多くの修正が明白になり得ること、が理解される。例えば、本明細書中で論述されている全ての寸法は、単なる一例として提供されているにすぎず、限定的ではなく例示的なものとなるように意図されている。
【0208】
本明細書中で前向きに識別されているいずれかの特徴または要素が、クレーム中で定義されているような本発明の一実施形態の特徴または要素として具体的に排除されることも同様に可能である。
【0209】
本明細書中に記載の開示は、本明細書中で具体的に開示されていないいずれかの要素、制限が不在の状態で実践可能である。したがって、例えば、本明細書中の各々の事例において、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（～を含む）」、「ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ（本質的に～で構成された）」および「ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ（～で構成された）」なる用語のいずれも、他の２つの用語のいずれかで置き換えることが可能である。使用されてきた用語および表現は、制限用語ではなく記述用語として使用されており、このような用語および表現の使用に、図示され説明された特徴またはその部分のあらゆる等価物を排除する意図は全く無く、その範囲内でさまざまな修正が可能であることが認識されている。
【0210】
本開示の範囲から逸脱することなく、特に使用される構成材料および部品の形状、サイズおよび配設に関して、詳細に変更を加えることが可能であるということが理解される。本明細書および記載されている実施形態は例であり、本開示の真の範囲および精神は、以下のクレームによって標示されている。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図9】
【図10】
【図11】
【国際調査報告】