CN102985166B - 用于去除NOx和N2O的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了从废气中去除N2O和NOx的方法。DeNOx-阶段设置在DeN2O-阶段下游且在入口温度＜＝400℃下运行，DeN2O-阶段的进入气体含有水且具有经过选择的N2O/NOx比例。DeN2O-阶段的运行参数温度、压力和空速如此进行选择，使得实现80-98％的N2O分解。在这些条件下，可以使下游设置的DeNOx-阶段在最佳的条件下运行。本发明描述了具有以下元件的装置：A)用于调节含有NOx和N2O的气体(1)的水含量的装置(2)；B)用于降低气流的N2O-含量的DeN2O-阶段(3)，其包含载铁沸石-催化剂；C)用于冷却离开DeN2O-阶段的气流(5)的冷却装置(4)；D)含有DeNOx-催化剂的DeNOx-阶段(6)，用于降低气流的NOx-含量；和E)输入管道(7)，用于将NOx的还原剂引入离开DeN2O-阶段的气流(5)中。

Description

用于去除NOx和N2O的方法和装置
本发明涉及用于催化去除NOx和N2O的方法和装置。 
在许多方法，例如燃烧方法中或者在工业制造硝酸或己内酰胺时产生了带有一氧化氮NO、二氧化氮NO2(统称为NOx)以及一氧化二氮N2O的废气。尽管NO和NO2长期以来作为生态毒性相关化合物是已知的(酸雨、烟雾-形成)并且在世界范围内规定了其最大许可排放的极限值，但是近年来一氧化二氮也越来越多地成为环境保护的焦点，这是因为其以并非不显著的程度对同温层的臭氧分解和温室效应起到促进作用。因此出于环境保护的原因，急需将一氧化二氮排放连同NOx-排放一并消除的技术方案。 
为了一方面去除N2O和另一方面去除NOx，许多可能性已经已知了。 
在NOx-还原中，在含有钒的TiO2-催化剂存在下借助于氨气强化NOx的选择性催化还原(SCR)(参见例如G.Ertl，H.Knoezinger J.Weitkamp：Handbook of Heterogeneous Catalysis，Vol.4，第1633-1668页，VCH Weinheim(1997))。这可以视催化剂而定在约150℃至约450℃的温度下进行，并且在工业规模下优选在200℃和400℃、特别是在250℃和350℃之间运行。它是从工业过程的废气中减少NOx的大多使用的变化方案并且实现超过90％的NOx-分解。 
也有基于沸石-催化剂用于还原NOx的方法，其在使用不同的还原剂的情况下进行。除了Cu-置换的沸石(参见例如EP-A-914,866)之外，尤其是含铁的沸石对于实际应用来说也显得很有意义。 
因此US-A-5,451,387描述了一种通过铁置换的沸石利用NH3来选择性催化还原NOx的方法，其优选在介于200℃和550℃之间的温度下，特别是在400℃附近操作。 
EP-A-756,891描述了一种借助于NH3在由含铁ZSM-5-沸石构成的蜂房状载体存在下还原NOx的方法。作为Fe-沸石-催化剂相对于传统 的基于V2O5-TiO2的DeNOx-催化剂的优点，在此同样提到扩展的200℃至600℃的温度区间。 
然而，Fe-沸石-催化剂对于NOx-还原的缺点在于其可获得性和价格。后者与广泛采用和创立的、基于V2O5-TiO2的DeNOx-催化剂相比明显更高。 
与废气中的NOx-减少相区别(其多年以来在工业领域创立)，对于N2O-去除存在仅仅少量的工业方法，其大多以N2O的热降解或催化降解为目的。关于证实为原则上适于降解和还原一氧化二氮的催化剂的概述由Kapteijn等人(Kapteijn F.et al.，Appl.Cat.B：Environmental9(1996)25-64)给出。将一氧化二氮催化分解为N2和O2在此相对于利用所选择的还原剂、如NH3或烃类进行的催化还原而言提供了这样的优点：不产生还原剂消耗的费用。然而，与N2O还原或者NOx-还原相比，基于催化分解的有效N2O-减少只有在温度高于400℃，优选高于450℃时才达到高效。 
特别适于将N2O催化分解为N2和O2的看起来又是载有过渡金属的沸石-催化剂(US-A-5,171,553)。 
载有铁的沸石-催化剂被描述为特别有利的(例如在EP-A-955,080或WO-A-99/34,901中)。Fe-沸石-催化剂对于N2O-分解的活性在此通过同时存在有NOx而显著地提高，例如由Koegel等人在Catalysis Communications 2273-276(2001)或由Perez-Ramirez等人在Journal of Catalysis 208，211-223(2003)中予以科学地阐述的那样。 
基于利用NH3(在DeNOx-阶段中)对NOx进行催化还原以及基于通过含铁的沸石-催化剂(在DeN2O-阶段中)将N2O催化分解为N2和O2的NOx和N2O的联合去除也在专利文献中有所描述。 
例如DE 10 001 541B4请求保护从硝酸生产的残留气体中去除NOx和N2O的方法，其中将待净化的废气引导首先通过DeNOx-阶段，然后通过具有载铁沸石-催化剂的DeN2O-阶段。在DeNOx-阶段中如此程度地还原NOx-含量，使得调节出0.001-0.5的优化NOx/N2O比例，该比例 引起在后续的DeN2O-阶段中加速的N2O-分解。 
工艺阶段所选择的顺序在此从方法技术和工艺技术的角度来看是非常有利的，因为该方法设置在硝酸生产的残留气体中，在吸收塔和剩余气体涡轮之间在上升温度曲线中；也就是说残留气体首先在进入DeNOx-阶段之前具有低的进入温度，该进入温度＜400℃，优选＜350℃，从而也可以使用基于V2O5-TiO2的传统DeNOx-催化剂。在DeNOx-阶段之后，在进入DeN2O-阶段之前，剩余气体(一次)再加热到350-500℃，从而可以实现高效的催化性N2O-分解。废气随后被输送至残留气体涡轮，在该残留气体涡轮中，在对废气的降压和冷却的情况下回收废气的热含量。 
这两种方法阶段的相反的连接也是可能的，也就是说以先设置N2O-分解再进行NOx-分解的顺序，如在WO-A-01/51181中教导的那样。 
为此，在＜500℃的均一温度下引导废气通过两个包含载铁沸石-催化剂的反应区域，这两个反应区域可以在空间上彼此分开或者相互连接。在此，在DeN2O-阶段中，N2O-分解如此实现：首先在不降低NOx-含量的情况下(也就是在将共催化的NOx-效应完全利用到N2O-分解上的情况下)，并且随后在中间添加氨之后利用到催化性NOx-还原上。由于NOx-还原优选应该在与N2O-分解相同的温度情况下进行，因此在DeNOx-阶段中同样也使用了Fe-沸石-催化剂，其与传统SCR-催化剂，例如基于V2O5-TiO2的催化剂不同，也可以在更高的＞400℃的温度下运行。因此不需要中间冷却工艺气体。 
如果例如出于成本原因想要取代Fe-沸石-催化剂而使用成本更低廉的SCR-催化剂、如基于V2O5-TiO2的催化剂，则在DeN2O-阶段之后为了DeNOx-阶段的运行就始终需要冷却残留气体。这尤其即使在使用另外的DeNOx-催化剂，例如基于Fe-沸石的催化剂的情况下也具有很大的优点，当取决于具体应用情况，例如在按照所谓的单剂量压制方法的用于制造硝酸的设备中，或者例如在用于制造已内酰胺的设备中，在脱氮单元之后期望或需要低的出口温度。 
然而，在这种情况下，在废气净化领域的技术人员要面对随后的 问题，该问题使包含Fe-沸石-催化剂的DeN2O-阶段下游的、在更低的温度水平上的常规的DeNOx-阶段的运行看起来在技术和经济方面非常不利的。 
因此Fe-沸石-催化剂也就已知地引起了，例如如同Koegel等人于Catalysis Communications 2273-276(2001)或者Perez-Ramirez等人于Journal of Catalysis 208，211-223(2002)中显示出地那样，不仅加速N2O-分解，而且在存在有NOx时也引起NO/N2-比例或者NOx-氧化程度加速偏移。后者被限定为在NOx的摩尔总量(＝NO和NO2的总和)处的NO2的摩尔比例；也就是说DeN2O-阶段的运行温度越高，则在热力学预设的平衡位置的阶段的出口上的NO/NO2-比例就越快并且越接近。 
NO2的形成在＜400℃的低温时占优势，而在＞400℃的较高温度或者特别是T＞450℃的温度时优选形成NO(对此比较图1，其示出了在热力平衡中在1巴(绝对压力)下从500ppm NO、500ppm NO2、2％体积O2以及剩余N2推知/估计的NO和NO2的摩尔比例)。 
根据下述的反应方程(1)在较低的温度下通过N2O与NO的反应而引起NO2的形成变得越来越没有意义，这是因为根据下述的反应方程(2)所形成的NO2很快又重新分解为NO。 
N2O+NO→NO2+N2(1) 
在DeN2O-阶段的出口处，那个相应于热力平衡的NOx-氧化程度因此在高温时被调节。
这种关系对于技术人员来说是已知的并且例如在前述的、Koegel等人和Perez-Ramirez等人的文章中描述。根据Perez-Ramirez等人，在215页上的图5a，在无水的、具有1.5毫巴N2O和0.4毫巴NOx的测试气体中，尽管在温度＞700K(相应＞427℃)时，根据反应方程(1)中间形成了NO2，在高的空速为60.000h-1时也调节NO/NO2-比例，该比例相应于热力的平衡位置。在前述的、Koegel等人的文章中，在图1中示出，从含水的、包含了1000ppm N2O和1000ppm NO的测试气体推 知，在空速为15.000h-1时从400℃起实现热力的NOx-平衡。 
这意味着，在DeN2O-阶段的出口处，在T＞400℃时和1巴(绝对压力)压力时推知氧化程度＜30％，在T＞450℃时的氧化程度甚至＜20％。但是这种氧化程度通常非常不利于DeNOx-阶段的运行。 
因此DeNOx-阶段已知在以下情况起最佳作用，即NO/NO2-比例＝1/1时，也就是说氧化程度大约为50％。技术人员在这种情况下提及了一种所谓的“快速SCR”(与下面的反应方程(3)相比较)，其比所谓的“标准SCR”(与下面的反应方程(4)相比较)或者所谓的“NO2-SCR”(与下面的反应方程(5)相比较)进行快多倍。 
4NH3+2NO+2NO2→4N2+6H2O  (3) 
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O    (4) 
4NH3+3NO2→3.5N2+6H2O    (5) 
反应速度与NOx-氧化程度的关联性对于DeNOx-阶段在低温度下的运行具有特别重要的意义。这不仅适用于在应用常规的SCR-催化剂时，例如在V2O5-TiO2-基的DeNOx-催化剂，例如由Koebeld等人在Catalysis Today 73，(2002)，239-247中描述的那样(参见该文的图3)，也适用于例如铁-沸石-基的DeNOx-催化剂。 
由此可见，基于Fe-沸石-催化剂的N2O-分解下游的DeNOx-阶段的运行在＜400℃的低温度下，优选在＜350℃时并且特别在＜300℃时，是非常不利的，这是因为NOx-还原的活性、也就是说在DeNOx-阶段中DeNOx-催化剂的效率强烈地受到了不利的NOx-氧化程度的损害。 
这种缺点可以通过在DeNOx-阶段中提高催化剂用量而仅仅视条件而定地得到补偿，这是因为为了实现NOx的高分解率(例如＞80％或者优选＞90％)，尤其在高NOx-进入浓度下，会需要不成比例地大量额外的催化剂。这会由于过大的投入成本和运行成本而不仅在该方法的经济性方面成问题，而且在许多情况下也会由于技术上规定(如场地供应或允许的压力损失)而不合理。 
因此，本发明的目的是提供一种从废气中去除N2O和NOx的方法，该方法通过借助含铁沸石-催化剂催化分解N2O和通过借助还原剂催化 还原NOx来进行，其中在DeN2O-阶段下游的DeNOx-阶段应在进入温度为T＜400℃，优选为＜350℃和特别为T＜300℃下运行，并且该方法克服了前述的缺点。 
此外，本发明的目的在于提供一种装置，利用该装置可以运行前述的方法，而且该方法能够实现简单且经济上有利地调节DeN2O-阶段和DeNOx-阶段需要的运行参数。 
上述的目的通过以下方式得以实现：引导废气通过含有铁-沸石-催化剂的DeN2O-阶段，该废气具有经选择的水量和经选择的N2O与NOx比例。在相应地选择或者调节其它运行参数的情况下，由此在DeN2O-阶段出口处产生与相应于热力学平衡相比在NOx中更高份额的的NO2。由此能够在“快速SCR”的条件下运行后续的DeNOx-阶段。 
令人惊奇地发现，也就是在铁-沸石-催化剂上的NOx-平衡和NOx-辅助N2O-分解的动力学建模或者模拟中，在废气中存在大量水或者在废气中具有N2O与NOx的高过量比例，或者这两种因素组合的情况下，NOx-平衡的位置发生偏移，或NOx-平衡的调节速度明显降低。也就是说，NOx-平衡一方面通过NO与N2O的反应(根据反应方程1)不断地向NO2一侧偏移，另一方面中间形成的NO2(以及可能事先在进入气流中存在的NO2)在相应量的水蒸气存在下与不存在水蒸气的情况相比明显更慢地反应生成NO。由此，可以使热力学平衡位置的调节即使在高温下，也就是在400至650℃的温度范围内也显著地延迟。因此可以通过调节DeN2O-阶段的停留时间，也就是说通过选择空速来调节运行点，在该运行点处同时实现高N2O降解速率和＞30％，优选＞40％，特别是＞50％的高NOx-氧化程度。 
在此，据预期空速的调节不仅通过最低期望的＞80％、优选＞90％的N2O-分解而限定上限，而且令人惊奇地还通过最大的N2O-分解(其根据本发明为＜98％、优选＜97％、特别优选＜95％)而限定下限。也就是说，空速这样限定下限，使得在DeN2O-阶段的出口处始终保持在废气中N2O的有效剩余，其根据反应方程(1)造成NO2的持续形成。 
在与其它的运行参数的共同作用下，可以将在DeN2O-阶段出口处 的NOx的氧化程度偏离热力平衡地调节到30-70％、优选为40-65％且特别优选为45-60％的值，从而可以使DeNOx-阶段在低温下在包含Fe-沸石-催化剂的DeN2O-阶段下游运行。在此，将NOx-氧化程度定义为NO2的摩尔量与NOx的摩尔总量之比。 
本发明涉及一种在含有NOx和N2O的气体中降低NOx和N2O的含量的方法，该方法包括以下步骤： 
a)将含有N2O、NOx和水的气流引入含有载铁沸石-催化剂的DeN2O-阶段中以通过将N2O分解为氮气和氧气来降低N2O-含量，其中含有N2O、NOx和水的气流在进入DeN2O-阶段时具有介于1.0和10体积％之间的水含量，其中进入DeN2O-阶段的N2O的摩尔量与从DeN2O-阶段排出的NOx的摩尔量的比例为至少1.0，或者其中含有N2O、NOx和水的气流在进入DeN2O-阶段时具有介于0.1和小于1.0体积％之间的水含量，其中进入DeN2O-阶段的N2O的摩尔量与从DeN2O-阶段中排出的NOx的摩尔量的比例为至少1.5，其中将DeN2O-阶段中的气流的温度调节到介于400℃和650℃之间的值，其中将DeN2O-阶段中的压力调节到介于1和50巴绝对压力之间的值，并且其中将DeN2O-阶段中的空速调节到这样的值，使得在DeN2O-阶段中得到80％至98％的N2O-分解，附加的前提条件是在DeN2O-阶段的出口处的NOx-氧化程度为至少30％； 
b)将从DeN2O-阶段中排出的气流输送到冷却装置中并且在流过该装置时将气流冷却到低于400℃的温度； 
c)将从冷却装置中排出的气流输送到DeNOx-阶段中以在DeNOx-催化剂的存在下利用还原剂来催化还原NOx，其中在流动方向上看在离开DeN2O-阶段之后和在流过DeNOx-催化剂之前向气流添加这样的量的还原剂，该量足以还原所期望份额的NOx。 
优选地，进入DeN2O-阶段的N2O摩尔量与从DeN2O-阶段排出的NOx摩尔量的比例不取决于废气的水含量地为至少1.5。特别优选地，含有N2O、NOx和水的气体的N2O/NOx-比例为至少2、尤其为至少5。 
N2O/NOx-比例可以通过确定在DeN2O-阶段的入口处的N2O摩尔量或摩尔浓度来测定，以及通过确定在DeN2O-阶段的出口处的NOx摩尔量 或摩尔浓度来测定。 
对于根据本发明的方法合适的气体或者在进入DeN2O-阶段之前已经具有所需的N2O和NOx比例，或者应通过合适的措施来调节该比例。 
优选地，合适的N2O/NOx-比例的调节通过在DeN2O-阶段自身中催化化学还原在废气流中包含的NOx的一部分来进行。对此，将相应于要还原的NOx份额的还原剂份额输送到通往DeN2O-阶段的入口气流中，直到调节出所期望的N2O/NOx-比例。还原剂的存在对N2O分解的影响不值一提，因为NOx-还原的速度比N2O的-分解的速度快几个数量级。为调节出所期望的N2O/NOx-比例所必需的还原剂的量取决于还原剂的类型以及取决于所期望的要分解的NOx量，并且可以由技术人员通过常规实验来测定。 
如N2O/NOx-比例那样，也可以将含有N2O、NOx和水的气体的水含量在进入DeN2O-阶段之前通过合适的措施调节到根据本发明的值，只要气流还未含有足够的水。 
例如，许多废气已经具有超过0.1体积％的水含量并且由此可以无需附加措施就使用。优选地，将含有N2O和NOx的气体的水含量在进入DeN2O-阶段之前调节到介于0.5和10体积％之间的值。特别优选的是介于1体积％和5体积％之间的值，和非常特别优选的是介于2体积％和5体积％之间的值。 
根据本发明，提高的水含量、如优选在根据本发明的方法中所使用的水含量，在下游的DeNOx-阶段中是无害的；也就是说DeNOx-阶段的性能并不受到显著损害。这既适用于传统SCR-催化剂(例如基于V2O5-TiO2-的DeNOx-催化剂)的使用，也适用于Fe-沸石-催化剂。 
含有N2O、NOx和水的气流的水含量在进入DeN2O-阶段之前可以以不同的方式和方法来调节。一种可能性在于，通过添加水蒸气和/或通过添加液态水来调节。此外优选设计，水含量通过引入来自燃烧阶段的废气流来调节，在该燃烧阶段中燃烧氢气和/或含氢化合物。尤其是对于技术人员已知的是，将含有N2O和NOx的气流通过加载装置输送，该装置例如是饱和塔或吸收塔。在此其可以是通常在硝酸设备或己内 酰胺设备中用于NOx-吸收的吸收塔。也可能的是用于调节水含量的不同措施/装置的组合。在此，在水-加载装置中的不同参数(如主导的压力、加载介质以及含有N2O和NOx的气体的温度和流速)均发挥作用。本领域技术人员会基于其专业知识相应于要调节的水含量来调节这类参数。 
根据本发明，在DeN2O-阶段中使用了载有铁的沸石-催化剂。在此，其优选是选自MFI型、BEA型、FER型、MOR型和MEL型的组的沸石或它们的混合物，优选为BEA型或MFI型沸石，特别优选为ZSM-5-沸石。在此重要的是，所使用的沸石具有高水热的稳定性。所谓的“高硅”-沸石尤其以这种性能为特征，其因此是特别优选的。 
对于根据本发明优选使用的沸石的构造或结构的准确的说明在Atlas of Zeolite Structure Types，Elsevier，4th revised Edition1996中给出，在此以引用的方式明确将该文献引入。 
在根据本发明的方法中也包括了这种沸石的使用，其中晶格铝部分地由选自B、Be、Ga、Fe、Cr、V、As、Sb和Bi的组的一种或多种元素取代。同样包括了沸石的使用，其中晶格硅由一种或多种元素同晶形地取代，例如由选自Ge、Ti、Zr和Hf的组的一种或多种元素取代。 
非常特别优选地，在DeN2O-阶段中使用催化剂，其利用水蒸气进行了处理(“蒸汽化的”催化剂)。通过这样的处理，将沸石的晶格脱铝；这种处理对于技术人员自身是已知的。优选地，在DeN2O-阶段中使用水热处理的沸石-催化剂，其载有铁并且其中晶格外铝与晶格铝之比为至少1∶2，优选为1∶2至20∶1。 
根据本发明所使用的催化剂通常包含其它对于技术人员已知的添加物，如粘结剂，例如铝硅酸盐或勃姆石。根据本发明所使用的催化剂优选基于沸石，通过固体-离子交换将铁引入该沸石。为此，通常从商业上可获得铝-沸石(例如NH4-ZSM-5)和相应的铁盐(例如FeSO4x7H2O)出发，并且将其以机械的方式在球磨机中在室温下剧烈地相互混合(Turek等人；Appl.Catal.1984，(1999)249-256；EP-A-0 955 080)。在此以引用的方式明确将这些文献引入。所获得的催化剂粉末随后在箱式炉中在空气下在400℃至650℃范围内的温度下煅烧。煅烧后，将含铁沸石在蒸馏水中剧烈地清洗并且在滤除沸石之后进行干燥。最后，将如此获得的含铁的沸石与合适的粘结剂掺混并混合以及挤出成例如圆柱形的催化剂体。 
催化剂可以作为任意尺寸和几何形状的成型体存在，优选是这样的几何形状，其具有大的表面与体积之比并且在流过其时产生尽可能小的压力损失。 
典型的是所有的在催化作用中已知的几何形状，例如圆柱体、空心圆柱体、多孔圆柱体、环、破碎颗粒、三叶草(Trilobes)、或蜂窝结构。 
在DeN2O-阶段中使用的含铁的沸石的铁含量可以基于沸石的质量在宽范围内变动，例如最高至25％，然而优选为0.1至10％，以及特别为2至7％。 
在DeN2O-阶段中，温度在根据本发明的方法中在400至650℃的范围内、优选425至600℃的范围内以及尤其450至550℃的范围内变动。 
在DeN2O-阶段中，压力在根据本发明的方法中在1至50巴绝对压力、优选为1至25巴绝对压力、特别优选为4至15巴绝对压力的范围内变动。在此，在DeN2O-阶段中的更高的运行压力降低了对于N2O-分解所必需的催化剂的量。提高的压力在其它相同的运行参数的情况下产生了在DeN2O-阶段的出口处更高的NOx-氧化程度。 
在DeN2O-阶段中的催化剂量必须这样测定，使得所期望的N2O分解程度得到实现，就其方面而言其影响了在该阶段的出口处的所期望的NOx氧化程度。 
DeN2O-阶段的反应床优选这样填充催化剂，使得基于进入的气体-各自产生介于2000和50000h-1之间的空速，优选介于2500和25000h-1之间的空速，以及特别优选是介于3000和20000h-1之间的空速，以及最佳优选介于4000和15000h-1之间的空速。在此，在本说明书上下文 中，术语空速是指基于1体积份额的催化剂，每小时气体混合物的体积份额(在273.15K和1.01325巴时测量)的商。空速因此可以通过气体的体积流和/或通过催化剂量调节。 
在根据本发明的方法中，在DeN2O-阶段中的方法参数(也就是空速、温度和压力)在上述给出的该方法参数的范围的框架内如此进行选择，以便对于具有给定的在DeN2O-阶段的出口处的水含量和N2O与NOx比例的气体，产生介于80％和98％之间，优选介于85％和97％之间，和完全特别优选介于90％和95％之间的N2O的转化率。不应发生完全的N2O的分解。在这种条件下DeN2O-阶段的运行确保在该阶段的出口处存在期望的NOx-氧化程度，使得下游的DeNOx-阶段尽管运行温度较低仍能够以期望的效率运行。 
本发明的一个优选的实施方式设计为，将含有N2O、NOx和水的气流在进入DeN2O-阶段之前通过加热装置(特别是通过热交换器)加热到介于400℃至650℃之间的温度。尤其是电加热器或任意形式的燃烧器(特别是催化燃烧器)也可以用作加热装置。燃烧器提供了额外的调节含有N2O和NOx的气体中的水含量的可能性。 
为了去除下游DeNOx-阶段中的NOx，气流必须在其从DeN2O-阶段中排出之后进行冷却，这是因为DeNOx-阶段在更低的温度下运行。对此可以使用任意的、对于技术人员已知的冷却装置。优选地，技术人员选择这样的冷却装置，其允许从废气气流中抽出的热量的一部分回收，例如热交换器。 
有利地，将从DeN2O-阶段中产生的气流输送给冷却装置，其允许释放的热量在进入DeN2O-阶段之前传递到含有N2O、NOx和水的气流上，其中该气体可以加热到介于400℃至650℃之间的温度。对此，完全特别优选的是使用回流换热器。 
在本发明的另外的优选的设计方案中，绕过热交换器，从而可以使含有N2O、NOx和水的气体的分流或选择性地甚至使全部气流在热交换器上经过。在此通过一个阀门调节了该(分)流的量。因此在DeN2O-阶段入口处的温度也可以在设备的不同运行方式下进行调节，以便获 得对于随后的DeNOx-阶段的最佳N2O-转化程度和由此获得的最佳NOx-氧化程度。优选地，产生的气流在进入DeN2O-阶段之前被输送给加热装置，其特别是燃烧器，并且通过其在进入DeN2O-阶段之前继续加热，其中必要时输入水蒸气。 
在与一些设备、例如与己内酰胺设备组合实施根据本发明的方法时，可能需要用于保护在DeN2O-阶段中使用的催化剂的特别措施。在己内酰胺设备中，吸收塔通常用含有磷酸盐的缓冲溶液作为用于NOx的吸收剂来运行。在此存在这种可能性，即吸收剂的液滴可能被根据本发明方法净化的剩余气流带走。这本身带来了危险，即带走的磷酸或磷酸盐可能在下游的设备，以及在根据本发明的系统(Verschaltung)中沉积。由此首先存在DeN2O-阶段的催化剂的失活的可能性。为了排除这种危险，在一个优选的实施方式中，在DeN2O-阶段上游连接保护床，其由含有氧化铝的成型体的堆料体或包装物组成。该保护床结合磷酸或其盐并且保护DeN2O-阶段的铁-沸石-催化剂。优选地，这种堆料由多孔的氧化铝-粒料(例如环状挤出物)组成。保护作用由此得到确保，使得氧化铝与磷酸或磷酸的相应铵盐反应生成磷酸铝，其在主导的运行条件下是稳定的。 
在气体从DeN2O-阶段中出来直到直接在DeNOx-阶段的催化剂床之前不远处的区域中，将N2O贫化的气体与NOx的还原剂混合。这可以是各种对于技术人员已知的并且对NOx的还原具有高活性的材料。这例如可以是含有氮的还原剂。作为含有氮的还原剂，可以考虑任意的化合物，只要其适于NOx的还原。实例是氮烷、氮烷的羟基衍生物、以及胺、肟、氨基甲酸盐、脲或脲衍生物。氮烷的例子是肼以及完全特别是氨气。氨的羟基衍生物的例子是羟胺。胺的例子是脂族伯胺，如甲胺。氨基甲酸盐的例子是氨基甲酸铵。脲衍生物的例子是N，N′取代的脲，如N，N′-二甲基脲。脲和脲衍生物优选以水溶液的形式使用。 
特别优选将氨气用作NOx的还原剂。 
还原剂以这样的量进行添加，如在DeNOx-阶段中以期望的程度用 于NOx的还原所需要的那样。需要的是，NOx含量＞80％，优选＞90％，完全特别优选＞95％，特别是介于95％和100％之间。对此所需要的还原剂的量取决于还原剂的类型并且可以由技术人员通过常规实验来确定。 
在将氨气用作NOx的还原剂的情况下，通常使用0.8至1.5，优选0.9至1.4，特别优选1.0至1.2摩尔份额的氨气，以待还原的NOx摩尔份额计。 
将还原剂引入待处理的气流中的方式根据本发明而言可自由选择。还原剂可以以气体、或也可以以液体或水溶液的方式引入，其在待处理的气体中汽化。通过合适的输送装置，例如通过相应的压力阀门或通过相应设计的喷嘴向待处理的气流中输送。优选可以在用于待处理的气体的管路中在输送装置的下游设置混合器，该混合器提供了待净化的气流与输送来的还原剂的充分混合物。当使用不同的还原剂时，可以分开或一起输送和引入待净化的气体中。 
还原剂在流动方向上在DeNOx-阶段之前或在DeNOx-阶段的催化剂床之前以及在DeN2O-阶段之后引入。 
在一种方法变型中，其中一部分现有的NOx应该已经在DeN2O-阶段中分解，以便在DeN2O-阶段中调节期望的N2O/NOx-比例，还原剂则附加地在流动方向上在DeN2O-阶段之前或在DeN2O-阶段的(第一个)催化剂床之前引入。 
在DeNOx-阶段中使用DeNOx-催化剂，其提供NOx与还原剂的化学转化并且其效率取决于进入气流的NOx-氧化程度。优选的是常规的DeNOx-催化剂(SCR-催化剂)，特别是包含过渡金属和/或过渡金属氧化物(例如氧化铁、氧化镍、氧化铜、氧化钴、氧化锰、氧化铑、氧化铼或氧化钒的氧化物或金属铂、金或钯以及两种或多种这些化合物的混合物)的那些。特别优选使用V2O5-TiO2-基的催化剂或基于沸石的催化剂，特别是载铜或载铁沸石。 
如DeN2O-催化剂那样，DeNOx-催化剂也可以作为任意尺寸和几何形状的成型体而存在并且具有对于DeN2O-催化剂所述的优选几何形 状。 
催化剂床在DeN2O-和DeNOx-阶段中的实施方式是可自由选择的。其例如可以以下列形式存在：轴向流过的管式反应器、或径向流过的径向吊篮反应器(Radialkorbreaktor)或侧面流过的“侧向流反应器”。也可以在一个阶段中存在多个前后连接的催化剂床。 
在DeNOx-阶段中在根据本发明的方法中，温度小于400℃，优选在180和380℃之间，优选在200和350℃之间，以及特别优选在200和300℃之间。 
在DeNOx-阶段中在根据本发明的方法中，压力在从1至50巴绝对压力的范围中，优选为1至25巴绝对压力的范围中，特别优选为4至15巴绝对压力的范围中变动。在此，在DeNOx-阶段中更高的运行压力降低了对于NOx-还原所需要的催化剂的量。升高的压力在其它的相同的运行参数的情况下通常导致在DeNOx-阶段的出口处的高NOx分解程度。 
DeNOx-阶段的反应床优选如此填充催化剂，即-以进入的气流计-分别产生空速，其在给定的温度值和压力值下在该阶段中还原在该阶段的入口处所存在的NOx-含量的至少80％。在DeNOx-阶段中的典型的空速在2.000和200.000h-1之间的范围中变动，优选在5.000和100.000h-1之间的范围中变动，和特别优选在10.000和50.000h-1之间的范围中变动。空速也可以如同在DeN2O-阶段中那样通过气体的体积流量和/或通过催化剂量来调节。 
在根据本发明的装置中，在DeNOx-阶段中的方法参数、也就是说空速、温度和压力在上述给出的该方法参数的范围的框架内如此进行选择，对于具有给定的NOx-氧化程度的气体以及在DeNOx-阶段的出口处相应添加NOx的还原剂时，产生至少80％的NOx的量的还原。 
本发明还涉及特别设计的装置，其尤其可以用于实施本发明的方法。 
在此，涉及一种用于在含有NOx、N2O和水的气体中降低NOx和N2O的含量的装置，其包括以下元件： 
A)装置(2)，用于调节含有NOx和N2O的气体(1)的水含量； 
B)在所述装置(2)下游设置的包含载铁沸石-催化剂的DeN2O-阶段(3)，用于降低气流的N2O-含量； 
C)在所述DeN2O-阶段(3)下游设置的冷却装置(4)，用于冷却离开所述DeN2O-阶段的气流(5)； 
D)在所述冷却装置(4)的下游设置的DeNOx-阶段(6)，含有DeNOx-催化剂，用于降低气流的NOx-含量；和 
E)输入管道(7)，用于将NOx的还原剂引入离开所述DeN2O-阶段的气流(5)中，其设置在DeN2O-阶段(3)的出口和DeNOx-阶段(6)的DeNOx-催化剂上游之间。 
在优选的变型中，本发明装置包括用于离开DeN2O-阶段的气流(5)的所述冷却装置(4)，其与用于含有N2O、NOx和水的所述气流(1)的加热装置(8)热连接，目的是所述气流(1)在引入所述DeN2O-阶段(3)之前对其进行加热，以及目的是离开所述DeN2O-阶段的气流(5)在引入DeNOx-阶段(6)之前对其进行冷却。在此优选是热交换器，和非常优选是回流换热器。 
在优选的另一变型中，本发明装置包括用于调节含有NOx、N2O和水的气流(1)的水含量的装置，其是燃烧器(9)，在其中使含有氢气或含氢化合物的可燃气体(10)与含有氧气的气体(11)，优选空气一起燃烧，并且其废气(12)被引入用于DeN2O-阶段的含有N2O、NOx和水的气流(1)的输入管道中。 
在特别优选的另一变型中，本发明装置包括在加热装置(8)的上游、从用于含有N2O、NOx和水的气流(1)的所述输入管道引出的旁通管(13)，利用该管路，一部分所述气流(1)或全部的所述气流(1)可以被直接引入DeN2O-阶段中，并且其中所述旁通管(13)配有阀门(14)，利用所述阀门，所述气流(1)流过加热装置(8)的部分可以被控制，或者可以取决于进入DeN2O-阶段的温度而得到调节。 
本发明装置还涉及另一特别优选的变化方案，其中，在DeNOx-阶段(6)的催化剂上游不远处设置输入管道(7)，该管道用于将NOx的还 原剂引入从所述DeN2O-阶段(3)中排出的气流(5)中，其中优选在气流的输入管道中将混合器设置于输入管道(7)下游的DeNOx-阶段中。 
本发明装置还涉及另一特别优选的变化方案，其中，在DeN2O-阶段(3)的催化剂上游不远处设置输入管道(17)，该管道用于将NOx的还原剂引入含有N2O、NOx和水的气流(1)中，其中优选在气流的输入管道中将混合器设置于输入管道(17)下游的DeN2O-阶段中。 
如此布置本发明设备，DeN2O-阶段的至少一个催化剂是载铁沸石。在此，优选是MFI型、BEA型、FER型、MOR型和/或MEL型沸石，并且特别优选是ZSM-5。 
优选一种装置，其中，在所述DeN2O-阶段(3)的载铁沸石催化剂上游设置保护床，其由含有氧化铝的成型体的包装物或装料体组成。 
同样优选一种装置，其中，在DeNOx-阶段(6)中的DeNOx-催化剂是含有过渡金属SCR-催化剂或者载铁或载铜沸石，特别是V2O2-TiO2-基的SCR-催化剂。 
下面应根据两个附图示例性地详细说明根据本发明的系统，但并不因此加以限制。图中示出： 
图2：用于降低如工艺气体或废气的气体中的NOx和N2O的含量的根据本发明的方法和设备的示意图； 
图3：根据本发明的方法和根据本发明的设备的一个优选的变型。 
在图2中示出了根据本发明的方法/根据本发明的装置的示意图。示出了用于调节含有NOx和N2O的气流(1)的水含量的装置(2)。载有水的废气随后进入DeN2O-阶段(3)中，该阶段含有载有铁的沸石-催化剂。在流过DeN2O-阶段(3)之后，引导气流(5)穿过冷却装置(4)，然后进入DeNOx-阶段(6)，随后离开根据本发明的净化设备。在DeNOx-阶段(6)开始处，设置了输入管道(7)，用于将NOx的还原剂引入离开DeN2O-阶段(3)的气流(5)中。在示意图中，该输入管道(7)直接设置在DeNOx-阶段(6)之前；该输入管道也可以设置在DeN2O-阶段(3)的出口和在图2中示出的位置之间区域中。该输入管道(7)也可以通入DeNOx-阶段(6) 本身，但在气流进入DeNOx-阶段(6)的催化剂床之前。 
在图3中示出了根据本发明的流程的一个优选的变型。含有NOx和N2O的气流(1)被引入热交换器(18)中。在热交换器(18)向气流(1)输送热量，并由此产生了加热的气体(21)。气流(1)的分流(13)可以环绕通过热交换器(18)，并且随后与气流(1)的另一分流以及与来自燃烧器(9)的废气流(15)一起引入DeN2O-阶段(3)中。在燃烧器(9)中，将空气(11)和作为可燃气体(10)的氢气燃烧。通过热的废气(15)，气流(1)继续被加热并且进一步提高气流(1)中的水含量。其随后作为气流(12)到达DeN2O-阶段(3)中，该阶段具有含有铁的沸石，该沸石优选被Al2O3-装料包围。在此，Al2O3-装料保护含有铁的沸石以防止受到例如在气流中可能额外含有的磷酸盐的影响。在DeN2O-阶段(3)开始处，设有输入管道(17)，以用于引入NH3，其作为还原剂用于部分地分解位于气流(12)中的NOx，由此调节了最佳的N2O/NOx比例。随后将最佳NOx-氧化程度大约为NO∶NO2＝1∶1的离开了DeN2O-阶段(3)的气流(5)引导通过热交换器(18)用于热交换。在此，气流在冷却装置(4)(在此：热交换器(18)的一部分)中将存储的热量释放给待加热的含有NOx和N2O的气流(1)并由此冷却降温。在下一个纯化步骤中，如此冷却的气流穿过DeNOx-阶段(6)，额外地为了NOx-分解，将NH3经过管道(7)输送到该阶段中。因此N2O和NOx贫化了的气流离开单元(6)，被引入涡轮机(19)中并随后被排放到外界环境(20)。 
为了确保根据本发明的装置的最佳的起动，在这个示例性的实施方式中设置分流(13)。可以通过阀门(14)控制分流的体积。由此可以确保，即首要地在短时间内将DeN2O-阶段(3)调节到含有NOx和N2O的剩余气流(1)的温度。因此消除了在起动期间系统的惰性。 
在冷起动时，阀门(14)就被打开，从而使分流环绕通过热交换器(18)。一旦达到DeN2O-阶段(3)的足够的出口温度，则点燃燃烧器(9)，从而进一步提高在DeN2O-阶段(3)中待净化的气流的温度。通过供应废气(15)还提高了气流(12)中的水浓度。如果达到了DeN2O-阶段(3)的最佳运行条件，则关闭阀门(14)，阻断分流(13)绕过热交换器(18)。 在运行期间，还可以这样调节阀门(14)的开口，实现进入温度和在DeN2O-阶段中的水含量的最佳的组合。 
在短暂停机之后重新起动根据本发明的设备时，也就是说设备还处于热的状态中，关闭阀门(14)，并且含有NOx和N2O的剩余气流(1)的全部体积流量经过热交换器(18)。燃烧器(9)在这种情况下立刻点燃，这是因为在DeN2O-阶段(3)中的温度从一开始就已经是足够高的。水浓度相应于废气(15)的水含量而提高。DeN2O-阶段(3)的进入温度基于在热交换器(18)和燃烧器(9)中的预热而进一步提高，直到达到正常的运行温度。 
此外可以通过分流(13)的体积的控制确保最佳的部分负载运行。在不可能围绕热交换器(18)的情况下，在部分负载运行中气流(1)的温度可能过高，这是因为热交换器(18)可能尺寸过大。燃烧器的功率必须被抑制，涡轮机(19)中的能量回收可能更小并且此外NOx-溢出(Schlupf)可能提高，其可能被释放到外界环境中。这些均是缺点，其通过这里所示出的示例性的流程而被排除：热交换器(18)的面积可以通过分流(13)而在运行中减少。 
通过以下表1和2中的实施例对本发明进行阐明。所给出的数据来自于NOx-辅助的N2O-分解和NOx-平衡的动态模拟，这借助于CiT GmbH公司的“Presto Kinetics”软件，用于在轴向流过的流体管-反应器中的由Fe-ZSM-5组成的圆柱形的粒状物(直径2.6mm，长5.7mm)的催化剂装料。所应用的反应器模型基于实验室试验研发并且通过在由以升规模的上述催化剂挤出物运行的小型设备中的研究证实。 
如实施例1a-1d中看到地，通过根据本发明的调节，可以调节DeN2O-阶段的、特别是2000/200＝10的N2O/NOx-比例的、3％vol的水含量以及在DeN2O-阶段出口处的NOx-氧化程度的空速的合适选择的运行参数，其明显不同于热力的平衡状态(仅为16.5％)，并且根据本发明接近理论的最佳值50％。 
如在不根据本发明的实施例1e中示出地，如果空速一直降低，直到N2O-分解为99％时，则NOx-氧化程度仅仅为21.8％，这可能意味着下游DeNOx-阶段的运行的有缺陷的初始位置。 
达到在DeN2O-阶段的出口处的期望的NOx-氧化程度因此在第一个近似例中，不取决于在DeN2O-阶段的入口处的氧化程度，如实施例2和3中所示。 
实施例5a-c示出了在NOx-氧化程度上的提高的运行压力的正面的影响。 
高的3％体积的水含量根据本发明起正面的作用，如实施例1b-1d与实施例10a-10c比较所示出地那样。在0.3％体积的水含量时，N2O-转化率在此被限定小于96％，为了实现大约30％的NOx-氧化程度。 
在实施例4a-4c中在其他条件相同的情况下，N2O/NOx-比例降低到值2显示出N2O/NOx-比例的影响，但值2也足以达到NOx-氧化程度的根据本发明的偏移。 
相反地，如果N2O/NOx-比例调节为1(实施例6-9)，则根据本发明的效果仅当输入气体具有足够高的水含量以及同时调节了足够高的空速时才能获得，因此达到足够低的N2O-转化率(实施例9a)。在不根据本发明的实施例9b和9c中，空速不够高，或所实现的N2O-转化率过高，并且未达到所期望的NOx-氧化程度。 

Claims (39)

1.在含有NOx和N2O的气体中降低NOx和N2O的含量的方法，其包括以下步骤：
a)将含有N2O、NOx和水的气流引入含有载铁沸石-催化剂的DeN2O-阶段中以通过将N2O分解为氮气和氧气来降低N2O-含量，其中含有N2O、NOx和水的气流在进入DeN2O-阶段时具有介于1.0和10体积％之间的水含量，其中进入DeN2O-阶段的N2O的摩尔量与从DeN2O-阶段排出的NOx的摩尔量的比例为至少1.0，或者其中含有N2O、NOx和水的气流在进入DeN2O-阶段时具有介于0.1和小于1.0体积％之间的水含量，其中进入DeN2O-阶段的N2O的摩尔量与从DeN2O-阶段中排出的NOx的摩尔量的比例为至少1.5，其中将DeN2O-阶段中的气流的温度调节到介于400℃和650℃之间的值，其中将DeN2O-阶段中的压力调节到在1到50巴绝对压力之间的值，并且其中将DeN2O-阶段中的空速调节到这样的值，使得在DeN2O-阶段中得到80％至98％的N2O-分解，附加的前提条件是在DeN2O-阶段的出口处的NOx-氧化程度为至少30％；
b)将从DeN2O-阶段中排出的气流输送到冷却装置中并且在流过该装置时将气流冷却到低于400℃的温度；
c)将从冷却装置中排出的气流输送到DeNOx-阶段中以在DeNOx-催化剂的存在下利用还原剂来催化还原NOx，其中在流动方向上看在离开DeN2O-阶段之后和在流过DeNOx-催化剂之前向气流添加这样的量的还原剂，该量足以还原所期望份额的NOx。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进入DeN2O-阶段的N2O的摩尔量与从DeN2O-阶段排出的NOx的摩尔量的比例为至少1.5。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述比例为至少2。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述比例为至少5。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，含有N2O、NOx和水的气流的N2O和NOx的摩尔比在该气流进入DeN2O-阶段之前已为至少1.5，或者在该气流进入DeN2O-阶段之前或者在该气流进入DeN2O-阶段时向含有N2O、NOx和水的气流添加这样的量的用于NOx的还原剂，使得在气流中存在的NOx部分分解，使得在DeN2O-阶段中N2O和NOx的摩尔比在含有N2O和NOx的气流进入之后即刻为至少1.5。
6.根据权利要求3的方法，其特征在于，含有N2O、NOx和水的气流的水含量在该气流进入DeN2O-阶段之前通过添加水蒸气和/或通过添加液态水来调节。
7.根据前述权利要求任一项的方法，其特征在于，含有N2O、NOx和水的气流的水含量在该气流进入DeN2O-阶段之前通过引入来自燃烧阶段的废气流来调节，在该燃烧阶段中燃烧氢气和/或含氢化合物，和/或含有N2O、NOx和水的气流的水含量在该气流进入DeN2O-阶段之前如下方式来调节：引导该气流通过水-加载装置，该水-加载装置选自包括饱和塔和吸收塔的组。
8.根据前述权利要求任一项的方法，其特征在于，将含有N2O、NOx和水的气流在进入DeN2O-阶段之前通过加热装置加热到介于400℃至650℃之间的温度。
9.根据权利要求8的方法，其特征在于，所述加热装置是热交换器。
10.根据前述权利要求任一项的方法，其特征在于，将由DeN2O-阶段得到的气流输送到冷却装置，该冷却装置是回流换热器，其中在进入DeN2O-阶段之前将释放的热量传递到含有N2O、NOx和水的气流上，并由此将该气流加热到介于400℃至650℃之间的温度。
11.根据权利要求8或10任一项的方法，其特征在于，在流动方向上看，在加热装置之前将气流分为两个分流，其中，第一分流在绕过加热装置之后与经过所述加热装置的第二分流再次汇合，或者引导该气流绕过该加热装置，其中分流的量通过阀门来调节。
12.根据前述权利要求任一项的方法，其特征在于，DeN2O-阶段的载铁沸石-催化剂基于来自MFI型、BEA型、FER型、MOR型和MEL型组的沸石或它们的混合物。
13.根据权利要求12的方法，其特征在于，DeN2O-阶段的载铁沸石-催化剂基于BEA型或MFI型。
14.根据权利要求13的方法，其特征在于，DeN2O-阶段的载铁沸石-催化剂基于ZSM-5。
15.根据前述权利要求任一项的方法，其特征在于，在DeN2O-阶段上游设置保护床，该保护床含有成型体的堆料体或包装物，所述成型体包含氧化铝。
16.根据前述权利要求任一项的方法，其特征在于，该DeNOx-阶段含有基于V2O5-TiO2的DeNOx-催化剂。
17.根据前述权利要求任一项的方法，其特征在于，该方法在DeN2O-阶段中在2000至50000h-1的空速下进行。
18.根据权利要求17的方法，其特征在于，该方法在DeN2O-阶段中在2500至25000h-1的空速下进行。
19.根据权利要求18的方法，其特征在于，该方法在DeN2O-阶段中在3000至20000h-1的空速下进行。
20.根据前述权利要求任一项的方法，其特征在于，用于NOx的还原剂为氨。
21.根据前述权利要求任一项的方法，其特征在于，如此调节DeNOx-阶段中的空速、温度和压力，使得达到介于80％和100％之间的NOx-转化率。
22.根据权利要求21的方法，其特征在于，所述NOx-转化率介于90％和100％之间。
23.用于在含有NOx、N2O和水的气体中降低NOx和N2O的含量的装置，其包括以下元件：
A)装置(2)，该装置用于调节含有NOx和N2O的气体(1)的水含量；
B)在所述装置(2)下游设置的用于降低气流的N2O-含量的DeN2O-阶段(3)，该装置包含载铁沸石-催化剂；
C)在所述DeN2O-阶段(3)下游设置的冷却装置(4)，该装置用于冷却离开所述DeN2O-阶段的气流(5)；
D)在所述冷却装置(4)的下游设置的DeNOx-阶段(6)，该装置含有DeNOx-催化剂以降低气流的NOx-含量；和
E)输入管道(7)，用于将NOx的还原剂引入离开所述DeN2O-阶段的气流(5)中，其设置在DeN2O-阶段(3)的出口和DeNOx-阶段(6)的DeNOx-催化剂的上游之间。
24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，用于离开DeN2O-阶段的气流(5)的冷却装置(4)与用于含有N2O、NOx和水的气体(1)的加热装置(8)热连接，目的是在将气体(1)引入DeN2O-阶段(3)之前对气体(1)进行加热，以及目的是在将气流(5)引入DeNOx-阶段(6)之前对离开所述DeN2O-阶段的气流(5)进行冷却。
25.根据权利要求24所述的装置，其特征在于，所述加热装置(8)是热交换器。
26.根据权利要求25所述的装置，其特征在于，所述热交换器是回流换热器。
27.根据权利要求23或24所述的装置，其特征在于，所述装置A)是燃烧器(9)，在该燃烧器中将含有氢气或含氢化合物的可燃气体(10)与含有氧气的气体(11)一起燃烧，并且将该燃烧器的废气(15)引入含有N2O、NOx和水的气体(1)中。
28.根据权利要求27所述的装置，其特征在于，所述含有氧气的气体(11)是空气。
29.根据权利要求23或24所述的装置，其特征在于，在加热装置(8)的上游，从用于含有N2O、NOx和水的气流(1)的输入管道引出旁通管(13)，全部所述气流(1)或气流(1)的一部分可以利用该旁通管绕过加热装置(8)；以及所述旁通管(13)配有阀门(14)，利用该阀门可以控制气流(1)的绕过加热装置(8)的份额。
30.根据权利要求23或24所述的装置，其特征在于，在DeNOx-阶段(6)的催化剂上游设置输入管道(7)，该管道用于将NOx的还原剂引入从所述DeN2O-阶段(3)中排出的气流(5)中。
31.根据权利要求30所述的装置，其特征在于，其中在气流的输入管道中将混合器设置于输入管道(7)下游的DeNOx-阶段中。
32.根据权利要求23或24所述的装置，其特征在于，在DeN2O-阶段(3)的催化剂上游设置输入管道(17)，该管道用于将NOx的还原剂引入含有N2O、NOx和水的气流(1)中。
33.根据权利要求32所述的装置，其特征在于，其中在气流的输入管道中将混合器设置于输入管道(17)下游的DeN2O-阶段中。
34.根据权利要求23或24所述的装置，其特征在于，在所述DeN2O-阶段(3)中的所述催化剂选自MFI型、BEA型、FER型、MOR型和/或MEL型载铁沸石。
35.根据权利要求34所述的装置，其特征在于，在所述DeN2O-阶段(3)中的所述催化剂是Fe-ZSM-5。
36.根据权利要求23或24所述的装置，其特征在于，在所述DeN2O-阶段(3)的载铁沸石催化剂上游设置保护床，该保护床由含有氧化铝的成型体的包装物或堆料构成。
37.根据权利要求23或24所述的装置，其特征在于，在DeNOx-阶段(6)中的DeNOx-催化剂是含有过渡金属的SCR-催化剂或者载铁或载铜沸石。
38.根据权利要求37所述的装置，其特征在于，在DeNOx-阶段(6)中的DeNOx-催化剂是基于V2O2-TiO2的SCR-催化剂。
39.根据权利要求23或24所述的装置，其特征在于，在所述DeN2O-阶段(3)中和在DeNOx-阶段(6)中设有不同的催化剂。
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