DD151438A5 - Verfahren zur rueckgewinnung von stickstoffoxiden aus einem gasgemisch - Google Patents

Verfahren zur rueckgewinnung von stickstoffoxiden aus einem gasgemisch Download PDF

Info

Publication number
DD151438A5
DD151438A5 DD80221830A DD22183080A DD151438A5 DD 151438 A5 DD151438 A5 DD 151438A5 DD 80221830 A DD80221830 A DD 80221830A DD 22183080 A DD22183080 A DD 22183080A DD 151438 A5 DD151438 A5 DD 151438A5
Authority
DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
liquid
gas
nitrogen oxides
gases
nitrogen
Prior art date
Application number
DD80221830A
Other languages
English (en)
Inventor
Bernard Mouille
Michel Durand
Original Assignee
Azote Cie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Azote Cie filed Critical Azote Cie
Publication of DD151438A5 publication Critical patent/DD151438A5/de

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/54—Nitrogen compounds
    • B01D53/56—Nitrogen oxides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)

Abstract

Verfahren zur kontinuierlichen Rueckgewinnung von Stickstoffoxiden aus einem Gasgemisch, das unter anderem die besagten Stickstoffoxide und meist Sauerstoff enthaelt, dadurch gekennzeichnet, dasz dieses Gemisch und eine waeszrige Fluessigkeit, die reines Wasser oder eine salpetersaure Loesung sein kann, gleichzeitig ueber ein Bett aus einem kohlenstoffhaltigen Absorptionsmittel, z.B. Aktivkohle, geleitet wird.

Description

2. ftAA λ Berlin, den 29. 10, 80
Verfahren zur Rückgewinnung von Stickstoffoxiden aus einem Gasgemisch
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Rückgewinnung von Stickstoffoxiden aus einem Gasgemisch, das unter anderem Stickstoffoxide und meist Sauerstoff enthält» Die Erfindung betrifft weiterhin eine Anlage zur Ausführung des Verfahrens*
Das erfindungsgemäße Verfahren wird angewandt, um die atmosphärischen Abgase aus Fabrikationsstätten für Salpetersäure, Kalknitrat oder organischen salpeterhaltigen Verbindungen, aus Wärmekraftwerken, industriellen Kesselanlagen, Beizereien u. a., die allgemein als "nitrose Gase" bezeichnet werden, teilweise zu beseitigen und zu entfärben«
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Die Endgase der Fabrikationsstätten für Salpetersäure enthalten Stickstoffoxide: Stickstoffmonoxid NO (farblos) und Stickstoffperoxid NO2 (von rotbrauner Farbe); außerdem oxydiert das Stickstoffmonoxid NO in Kontakt mit der atmosphärischen Luft langsam zu Stickstoffperoxid NO2. Die Stickstoffoxide NO und NO2 werden häufig zusammenfassend mit NOx bezeichnet.
Diese Oxide fallen nicht nur bei den Salpetersäurefabriken, sondern auch von bei Fabrikationsstätten für Kalknitrat oder organische salpeterhaltige Verbindungen, bei Wärmekraftwerken, industriellen Kesselanlagen, Beizereien und Kraftfahr-
29. 10. 80
AP C 01 B/221 830
57 631 11
22 1 830
— 2 —
zeugmotoren an«
Es wurden zahlreiche Verfahren zur Beseitigung der Stickstoffoxide vorgeschlagen:
- Waschen aer Abgase durch alkalische Lösungen, insbesondere durch Sulfite,
- katalytische Reaktion mit Ammoniak oder anderen Reduktionsmitteln wie Wasserstoff oder Methan,
- klassische Absorption der Stickstoffoxide durch Absorptionsmittel wie Molekularsiebe und Aktivkohlen; die Absorptionsmittel werden hinterher durch thermische Desorption mit Gasspülung und anschließender Kühlung regeneriert, um wieder mit einem aktiven Absorptionsmittel von vorn zu beginnen. Diese thermische Behandlung hat eine ziemlich rasche Verschlechterung des Absorptionsmittels zur Folge. Außerdem erfordert ein solches Reinigungssystem mehrere Absorptionseinheiten sowie eine Heizausrüstung und die daraus resultierende Schieberanlage zur Gewährleistung des Wechsels /Absorption - Regeneration; all das bedeutet eine große Investition und hohe Betriebskosten, abgesehen von den Ausgaben, die durch den häufigen Austausch des Absorptionsmittels entstehen.
Ziel der Erfindung
Ziel aer Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens, mit dem auf einfache und wirtschaftliche Weise eine befriedigende Beseitigung der Stickstoffoxide aus atmosphärischen Abgasen erreicht wird.
29. 10. 80
AP C 01 B/221 830
57 631 11
221830
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, geeignete Mittel und Verfahrensbedingungen aufzufinden, mit denen Stickstoffoxide aus Abgasen rückgevvonnen werden können.
Erfindungsgemäß kann eine befriedigende Beseitigung der Stickstoffoxide auf wirtschaftliche Weise nach einem Verfahren erreicht werden, das darin besteht, daß die Stickstoffoxids enthaltende Gase mit einem kohlenstoffhaltigen Absorptionsmittel, z. B. einer Aktivkohle, in Berührung gebracht werden, die gleichzeitig mit Wasser oder einer stickstof fhaltigen Lösung von veränderlicher Konzentration berieselt wird.
Der Durchlauf des Gases oder der Flüssigkeit erfolgt entweder mit dem Strom, gegen den Strom oder in gekreuzten Strömen.
Die Waschflüssigkeit wird zumindest teilweise wieder in Umlauf gebracht.
Erfindungsgemäß wird bei einem Druck zwischen ungefähr 0,9 und ungefähr 12 bar absolut und bei einer Temperatur zwischen etwa 2 0C und etwa 80 0C gearbeitet.
Die Raumgeschwindigkeit der Flüssigkeit liegt zwischen ungefähr 0,05 und ungefähr 2 h*"1. :
Die Raumgeschivindigkeit des Gases liegt zwischen 100 und 3500 ..h" X.
29. 10. 80
AP C 01 B/221 830
57 631 11
22 183 0
Der Stickstoffgehalt des zu behandelnden Gases liegt zwischen ungefähr 500 und 5000 Volumenteilen Stickstoffoxid NOx je Million Volumenteile nitrose Gase.
Erfindungsgemäß wird mit zwei oder mehreren in Reihe ange ordneten Betten von kohlenstoffhaltigem Absorptionsmittel gearbeitet, wobei diese Betten durch Räume getrennt sind, in denen das aus dem Bett austretende Stickoxid NO ganz oder teilweise zu Stickstoffperoxid NO2 oxydiert wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise angewandt werden für die Reinigung der nitrosen Gase der Endgase aus Fabrikationsstätten für Salpetersäure, Es kann auch angewandt werden für die Übertitrierung der Salpetersäure.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Anlage zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Diese Anlage besteht aus einer Kolonne mit einem im oberen Teil befindlichen Eintritt der Berieselungsflüssigkeit, einem Eintritt und einem Austritt der getrennt oder gleichzeitig im oberen Teil und im unteren Teil zu reinigenden Gase, ein Auffanggefäß der Flüssigkeit, eine Pumpe mit Zulauf der Berieselungsflüssigkeit und Zulauf der wieder in Umlauf zu bringenden Flüssigkeit, und Austritt zur Kolonne hin, eine Rückgewinnungsvorrichtung der Flüssigkeit, die am Austritt der gereinigten Gase in die Atmosphäre angeordnet ist, und Ventile in den einzelnen Kreisläufen, die die Rückführung der Flüssigkeit und den Durchlauf des Gases und der Flüssigkeit im Mitstrom, im Gegenstorm und im Querstrom gestatten.
Unter den erfindungsgemäßen Bedingungen wird eine bemerkenswerte Elimination der Stickstoffoxide des Abgases ohne jeg~
29. 10. 80
AP C 01 B/221 830
57 631 11
22 1 S3 θ
liehe Verschlechterung der Aktivkohle und ohne Zuhilfenahme eines zusätzlichen fließenden Mediums oder einer zusätzlichen Ausrüstung erzielt»
Der Mechanismus aer Beseitigung der Stickstoffoxide kann folgendermaßen erklärt werdent
- im Kontakt mit der Aktivkohle wird das Stickoxid NO absorbiert und reagiert mit dem meist vorhandenen Sauerstoff O2 (Bei den Fabrikationsstätten für Salpetersäure beträgt der Sauerstoffgehalt häufig 1 bis 6 Vol,-%); es entsteht Stickstoffperoxid NO2 nach folgender Formel:
NO +
29. 10. 80
AP C 01 B/221 830
57 631 11
22 1830 _.£_\
- das gesamte absorbierte Stickstoffperoxid (das ursprüngliche NO2 und das entstandene NO2) reagiert mit Wasser und ergibt Salpetersäure und Stickstoffmonoxid entsprechend der Reaktion:
3 NO2 + H2O —~> 2 HNO3 +NO
- die Salpetersäure wird durch das Wasser mitgeführt und in der Produktionsstätte zurückgewonnen; das in Wasser (oder schwacher Säure) sehr wenig lösliche Stickoxid wird in das Abgas abgeführt.
Bei völligem Fehlen von Sauerstoff wird das Stickoxid NO nicht umgewandelt, und nur das eingangs vorhandene Stickstof fperoxid NO2 kann beseitigt werden; doch es ist möglich, den Sauerstoff beispielsweise in Form von Luft zuzuführen, was erforderlich wäre, wenn nur Stickoxid NO zu beseitigen wä re,
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es folglich möglich, mehr als die Hälfte der Stickstoffoxide zu beseitigen, und zwar mit folgenden Besonderheitenj
- nahezu vollständige Beseitigung des Stickstoffperoxids NOp, und von daher Beseitigung der Färbung der Abgase; es können Spuren von Stickstoffperoxid in der Größenordnung von 50 vpm (Volumenteile pro Million Volumenteile) bleiben,
- Beseitigung der Stickstoffoxide NOx zu mehr als die Hälfte; durch die Tatsache, daß das' Waschen wieder Stickoxid NO ergibt, ist keine vollständige Beseitigung der NOx raög-
29. 10. 80
AP C 01 B/221 830
57 631 11
2*5 -j a «a f%
lieh.
-Rückgewinnung von Salpetersäure, wodurch es möglich ist, die Gesaratleistung der Produktionsstätte um ungefähr 0,5 % zu steigern.
Die Reinigungsleistung ist umso höher, je höher der Druck, je geringer die Raumgeschwindigkeit des Gases, je höher der Oxydationsgrad Z(T = NO„/NOx) ist, und wenn die Raumge-
— 1 schwindigkeit der Berieselungsflüssigkeit bei 0,3 h liegt (man bezeichnet mit "Raumgeschwindigkeit" das Verhältnis des Fluidvolumens zum Schüttvolumen des Absorptionsbettes, das in einer bestimmten Zeit, hier in einer Stunde, durchlauf t)·
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht keine vollständige Beseitigung der Stickstoffoxide, betrifft jedoch hauptsächlich das Stickstoffperoxid NOp (das die Färbung des Abgases bewirkt) , dessen Beseitigung fast hundertprozentig ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den beträchtlichen Vorteil, daß nur eine Einheit verwendet wird, denn der Prozeß ist kontinuierlich und erfordert kein zusätzliches Medium, denn die Berieselungsflüssigkeit kann das Reaktionswasser der Salpetersäureproduktionsanlage sein« Bei diesem Verfahren sind die Investitionen folglich begrenzt und die Betriebskosten gering, und es trägt außerdem zur Leistungssteigerung der Produktionsstätte bei. Es genügt, wenn eine genügend saubere Flüssigkeit (Wasser oder Säure) vorhanden ist, denn die festen Teilchen von beispielsweise schlammigen Wasser würden die Poren der Aktivkohle teilweise blockieren und ein Absinken der Reinigungsleistung bewirken.
29. 10. 80
AP C 01 B/221 830
57 631 11
Ausfuhrungsbeispiel
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Die beiliegende Zeichnung zeigt eine bevorzugte Ausführungsart einer erfindungsgernäßen Anlage.
Das zu reinigende Gas wird über den Gaseintritt 1 und durch das geöffnete Ventil 2 eingeführt, es gelangt oben in die Kolonne 3 und zirkuliert durch das Aktivkohlebett 4. Das Wasser (oder die schwache Säure) wird über Waschflüssigkeitszuführung 5 zugeführt und durchläuft dann das offene Ventil 6, den Betriebsbehälter 7, das Ventil 8 und die Pumpe 9, wird über die Leitung 10 dem Oberteil der Kolonne
3 zugeführt, wo es durch die Düse 11 auf das Aktivkohlebett
4 gesprüht wird. Das gereinigte Gas wird über die Leitung und das Ventil 13 in den Blasenentferner 14 abgeführt« Die Tröpfchen der rückgev7onnenen Flüssigkeit werden über das Ventil 15 abgeleitet, und das Gas entweicht über den Gasaustritt 17 nach Durchlaufen des Ventils 16 ins Freie.
Die saure Berieselungsflüssigkeit wird unten an der Säule 3 durch das Ventil 18 entleert und über das Ventil 19 in dem Behälter 20 rückgewonnen, von wo sie über das Ventil 21 abgeführt werden kann.
Während dieses Betriebes sind die Ventile 22; 23; 24; 25; 26 und 27 geschlossen, denn die Anlage arbeitet nun im absteigenden Mitstrom Gas-Flüssigkeit und im offenen Kreislauf der Berieselungsflüssigkeite
Bei einer Wiederverwertung der Berieselungsflüssigkeit sind
29. 10. 80
AP C 01 B/221 830
57 631 11
2 2 18 3 0
die Ventile 19; 21 und 26 geschlossen, während die Ventile 24j 25 und 27 geöffnet sind.
Die Anlage kann auch im Gegenstrom Gas-Flüssigkeit arbeiten, wobei dann die Ventile 2 und 13 geschlossen sind, während die Ventile 22 und 23 offen sind; auch hier besteht die Möglichkeit, entweder im offenen Kreislauf oder mit Zurückführung der Berieselungsflüssigkeit, wie oben angeführt, zu arbeiten»
Es ist auch möglich, die Berieselungsflüssigkeit anzureichern, indem die Ventile 8 und 19 geschlossen und die Ventile 24 und 27 geöffnet werden; die Berieselungsflüssigkeit wird durch die Pumpe 9 und die Leitung 10 wieder in den Umlauf gebracht, wodurch sie mit Salpetersäure angereichert werden kann (zum Beispiel in dem Fall, wo man eine verdünnte Salpetersäurelösung übertitrieren möchte). Wenn diese Flüssigkeit genügend mit Salpetersäure angereichert ist, ist es möglich, wieder zum offenen Kreislauf überzugehen; es ist durch eine geeignete Einstellung der Ventile auch möglich, einen Teil der mit Salpetersäure angereicherten Waschflüssigkeit wieder in den Umlauf zu bringen und Wasser in einer Menge zuzuführen, die der abgeführten salpetersauren Lösung entspricht.
Es kann auch eine sogenannte Querstromanlage verwendet wer-, den, bei der die Flüssigkeit von oben nach unten durchläuft, aber wo der Gasstrom horizontal verläuft.
Die nachstehenden Beispiele geben die Ergebnisse wieder, die mit Anlagen dieses Typs erzielt wurden, die mit einer Aktiv-
29. 10. 80
AP C 01 B/221 830
57 631 11
2 2 18 3 0 λο
kohle "ACTICARBO?n!E AC 35" arbeiten.
Diese Aktivkohle liegt in zylindrischen Stäbchen mit folgenden durchschnittlichen Abmessungen vor:
- Mittlerer Durchmesser: 3,2 mm
- Mittlere Länge: 3,9 mm
Die Versuchsanlage der Versuche 1 bis 6 enthält eine Kolonne von 1 Meter Höhe und 10 cm Durchmesser mit einem Volumen von 3,3 cm , de h. 1,5 kg Aktivkohle. Die Anlage der Versuche 8 und 9 ist eine Kolonne mit einem Durchmesser von 19,5 cm, einem Volumen von 21, 8 cm und 9,6 kg Aktivkohle.
Die analytischen Kontrollen werden mit Hilfe eines NOx-Chemolumineszenz-Analysators durchgeführt, der die Gehalte an NOx, NO und NO2 angibt.
Beispiel 1
Die Versuchsbedingungen sind folgende:
. Durchlauf mit dem Strom: das nitrose Gas und das Beriese^- lungswasser laufen von oben nach unten durch«
22 1 830
ΛΛ
. Druck:
• Temperatur:
. Gasdurchsatz: . Wasserdurchsatz:
• Raumgeschwindigkeit des Gases:
. Lineare Geschwindigkeit des Gases:
. Raumgeschwindigkeit des Wassers:
2,4 bar absolut
16 °C
4,910 N m3 je Stunde
0,7 Liter je Stunde.
effektiv: 670 h"1
zurückgeführt auf die normalen Temperatur- und Druckbedingungen 1500 h"1 T.P.N. (Temperatur und Druck normal)
0,08 Meter pro Sekunde 0,21 h-1
Nach 11 Tagen kontinuierlichen Betriebes werden folgende Ergebnisse festgestellt, ausgedrückt in Volumenteilen Stickstoffoxid je Million Volumenteile Gesamtgas (vpm) :
Eintritt Austritt
NOX 1760 1010
davon (NO 950 925
(NO2 810 85
T= ü£2 0,460 0,084
NOx
Reinigungsleistungen:
. an NO2: 89,5 %
. an NOx: 42,6 %
Beispiel 2
Die Versuchsbedingungen sind folgende: . Durchlauf im absteigenden Mitstrom .Druck: 2,4 bar absolut
. Temperatur: 12 0C
. Gasdurchsatz: 3,900 N m pro Stunde
. Wasserdurchsatz: 1,2 Liter pro Stunde
♦ Raumgeschwindigkeit
des Gases: tatsächliche: 520 h
zurückgeführt auf die normalen Temperatur- und Druckbedingungen 1180 h-1 T.P.N.
. Lineare Geschwindigkeit
des Gases: 0,06 Meter pro Sekunde
* Raumgeschwindigkeit des * Wassers: 0,36 h"
Nach 37 Tagen kontinuierlichen Betriebs werden folgende Ergebnisse festgestellt, ausgedruckt in Volumenteilen Stickstoffoxide pro Million Volumenteile Gesamtgas (vpm):
Eintritt Austritt
NOx 1220
davon (NO 660
(NO2 560
X = —- 0,459 0,091
NOx
Reinigungsleistungen: an NO2: 91,1 % an NOx: 54,9 %
Beispiel 3
. Durchlauf im Gegenstrom (aufsteigendes Gas, absteigende
Flüssigkeit)
. Druck: 2,5 bar absolut
. Temperatur: 15 0C
. Gasdurchsatz: 3,880 Nm pro Stunde
. Wasserdurchsatz: 1,2 Liter pro Stunde . Raumgeschwindigkeit
des Gases: tatsächliche: 505 h
zurückgeführt auf die normalen
Temperatur- und Druckbedingungen 1175 h"1 T.P.N.
2 2 18 3 0
m Lineare Geschwindigkeit
des Gases: 0,06 Meter pro Sekunde
• Raumgeschwindigkeit des * Wassers : 0,36 h
Es werden folgende Ergebnisse verzeichnet, immer ausgedrückt in Volumenteilen Stickstoffoxid je Million Volumenteile Ge-(vpm):
NOx
davon (NO (NO2
Eintritt Austritt
1410 705
620 550
790 155
X = —- 0,560 0,220
NOx
Reinigungsleistungen:
.an NO2: 80,4 % .an NOx: 50,0 %
Das Gegenstrom-System ist weniger leistungsstark als der Prozeß mit Mitstrom, es bewirkt außerdem einen höheren Chargeiiverlust (wobei übrigens alle anderen Bedingungen gleich sind).
Beispiel 4
Dieses Beispiel veranschaulicht den Einfluß des anfänglichen Oxydationsgrades der nitrosen Gase auf die Wirksamkeit aer Reinigung in Bezug auf Stickstoffperoxid NO2. Die Versuchsbedingungen sind folgende:
«Durchlauf im absteigenden Mitstrom
♦ Druck: 2,3 bar absolut
. Temperatur: 12 0C
.Gasdurchsatz: 3,650 Nm pro Stunde
. Wasserdurchsatz: 2,8 Liter pro Stunde
/JIf
830 - m
. Raumgeschwindigkeit
des Gases: tatsächliche: 510 h
zurückgeführt auf die normalen Temperatur- und Druckbedingungen; 1100 h"1 T.P.N.
..Lineare Geschwindigkeit
des Gases: 0,06 Meter pro Sekunde
. Raumgeschwindigkeit des . Wassers: 0,85 h
Nach 30 Tagen kontinuierlichen Betriebes sind folgende Ergebnisse festzustellen, ausgedruckt in Volumenteilen Stickstoffoxide je Million Volumenteile Gas (vpm):
Eintritt Austritt
NOx 1600 745
davon (NO 560 695
(NO2 1040 50
NOx 0,650 0,067
Reinigungsleistungen:
. an NO2: 95,2 %
. an NOx: 53,4 %
Diese guten Leistungen sind allein auf den hohen Wert der anfänglichen Oxydationsrate der nitrosen Gase zurückzuführen, denn bei diesem Versuch war die Berieselung zu stark; dadurch wurde die Oxydationsphase des NO beeinträchtigt und die Gesamtreinigungsleistung an NOx begrenzt, wie aus den beiden nachfolgenden Beispielen hervorgeht, bei denen wir die Berieselungsmenge der Aktivkohle variierten.
Beispiele 5a und 5b
Die beiden nachstehenden Beispiele veranschaulichen den Einfluß der Raumgeschwindigkeit der Berieselungsflüssigkeit auf die Reinigungsleistungen. Die beiden Versuche wurden unter folgenden identischen Versuchsbedingungen durchgeführt:
22 1 830
.Durchlauf im absteigenden Mitstrom ', Druck.: 2,4 bar absolut
.Temperatur: 15 0C
. Raumgeschwindigkeit _,
des Gases: tatsächliche: 450 h~
bezogen auf die normalen Temperatur- und Druckbedingungen: 1015 h"1 T.P.N.
. Lineare Geschwindigkeit
des Gases: 0,055 m/sec
. Oxydationsgrad X = NOp/NOx = 0,523
a) Mit einer Berieselungsmenge von 2,8 Litern pro Stunde,
— d.h. einer Raurngeschwindigkeit der Flüssigkeit von 0,85 h ,
betragen die Leistungen: .
.NO2: 93,0 % . NOx: 51,4 %
b) Mit einer Berieselungsmenge von 1,2 Litern pro Stunde,
— 1
d.h. einer Raumgeschwindigkeit des Wassers von 0,36 h , betragen die Leistungen:
.NO2: 93,6 % . NOx: 56,9 %
Die Reinigungsleistungen sind vor allem in Bezug auf NOx mit dieser geringeren Raumgeschwindigkeit des Wassers besser.
Durch andere Versuche konnte der optimale Berieselungsbereich bestätigt werden: er entspricht einer Raumgeschwindigkeit der Flüssigkeit, die sich zwischen 0,3 und 0,4 h" bewegt, doch die Leistungen sind trotzdem noch gut, wenn dieser Parameter 0,2 h"1 oder 0,9 h"1 beträgt.
Beispiel 6
Dieses Beispiel zeigt den Einfluß der Raumgeschwindigkeit des Gases und damit, der Kontaktzeit zwischen dem nitrosen Gas und der Aktivkohle auf die Effektivität der Reinigung.
. -->
22 183 0
Die Versuchsbedingungen sind folgende:
. Durchlauf im absteigenden Mitstrom
. Druck: 2,5 bar absolut
. Temperatur: 12 0C
. Gasdurchsatz: 2,180 Nm pro Stunde
♦ Wasserdurchsatz: 1,2 Liter pro Stunde
. Rautngeschwindigkeit
des Gases: tatsächliche: 280 h~"
bezogen auf die normalen Temperatur- und Druckbedingungen 660 h*"1 T.P.N.
Nach 14 Tagen kontinuierlichen Betriebes werden folgende Ergebnisse vermerkt, ausgedrückt in Volumenteilen Stickstoffoxide pro Million Volumenteile Gas (vpm):
NOx
davon (NO (NO2
-r N02
T= - 0,511 0,067
NOx
Reinigungsieistungen:
. an NO2: 94,6 % • an NOx: 58,8 %
Die Ergebnisse der verschiedenen vorhergehenden Versuche können in der nachstehenden Tabelle zusammengefaßt werden
Eintritt Austritt
1820 750
890 700
930 50
Beispiels vpm NOx ΝΓ· Eint
Oxydations· grad (%)
χ=N02/N0x
Raumgeschwindigkeit des Gases
tatsächl. (h-1)
T.P.N. (h-1 TPN)
Raumgeschwindig- Reinigungskeit der Flüssigkeit leistungen
u~l
an NO
NOx
5a
5b
1760 1220 1410 1600 1215 1215 1820
46,0
45,9
56
65,0
52,3
52,3
51,1
670 520 505 510 450 450 280
1500 1180 1175 1100 1015 1015 660
0,21 0,36 0,36 0,85 0,85 0,36 0,36
89,5 91,1 80,4 95,2 93,0 93,6 94,6
42,6 54,9 50,0 53,4 51,4 56,9 58,8
221830 --*»-
Es ist festzustellen, daß die Reinigungsleistungen durch die Verringerung der Raumgeschvvindigkeit des Gases und durch eine optimale Durchlaufmenge der Berieselungsflüssigkeit, die einer Raumgeschvvindigkeit der Flüssigkeit von etwa 0,35 h entspricht, verbessert werden.
Beispiel 7
Das Verfahren wurde über 10 Wochen lang in einem Herstellungsbetrieb für Salpetersäure industriell angewandt.
Es werden pro Stunde 9700 Um nitroses Gas, das ungefähr 1500 vpm NOx enthält, bei 2,7 bar absolut mit 8,6 m3 Aktivkohle "ACTICARBONE A C 35" behandelt, die mit 4 bis 5 m3 säuerlichem Wasser pro Stunde berieselt wird. Das nitrose Gas und das angesäuerte Wasser durchlaufen die Aktivkohle im absteigenden Mitstrom.
Bei einem Nennbetrieb der Fabrikationsstätte (entspricht einem Endprodukt mit einera Titer von 54 Masse% Salpetersäure) fallen 45 bis 50 Volumenteile pro Million Volumenteile Stickstoffperoxid NO2 zusammen mit 700 vpm Stickstoffmonoxid NO an. Die in die Atmosphäre entweichenden Abgase sind vollkommen farblos, und es tritt keine nennenswerte Oxydation des in der Nähe der Fabrik abgelassenen NO ein.
Es gelingt, ein Endprodukt mit einem Titer von 63 Masse% Salpetersäure mit Anfall von farblosen atmosphärischen Abgasen herzustellen, was ohne dieses Reinigungsverfahren mit befeuchteter Aktivkohle nicht möglich gewesen wäre.
Beispiel 8
Testversuch bei Hochdruck in einer Apparatur, die 21,8 du "ACTICARBONE AC 34", d.h. 9,6 kg Absorptionsmittel, enthält.
Die Versuchsbedingungen sind folgende:
2 2 18 3 0
. Durchlauf im absteigenden Mitstrom
.Druck: . Temperatur: . Gasdurchsatz: . Wasserdurchsatz:
. Raumgeschvvindigkeit des Gases:
Lineare Geschwindigkeit des Gases:
Raumgeschvvindigkeit des Wassers:
10,1 bar absolut 9 0C
47,805 Nm3 pro Stunde 6,5 Liter pro Stunde
tatsächliche: 227 h
-1
bezogen auf die normalen Temperatur- und Druckbedingungen: 2195 h"l T.P.N.
0,046 Meter pro Sekunde 0,3 h"1
Es sind folgende Ergebnisse zu verzeichnen, ausgedrückt in Volumenteilen Stickstoffoxide pro Million Volumenteile Gas (vpm):
NOx (NO NO2: ungen • « %
davon (NO2 NOx : 89, 5 /O
NO2 59, 4
^_ NOx
Reinigungsieist
. an
. an
Eintritt Austritt
850 345
280 285
570 60
0,671
0,171
Durch den Versuch, der bei geringeren Raumgeschvvindigkeiten des Gases durchgeführt wurde, konnten Reinigungsleistungen an NOx von 70 % mit einem N02«Gehalt von nur 45 vpm beim Austritt aus der Aktivkohle erzielt werden« Solche tatsächlichen Raumgeschvvindigkeiten sind dennoch ziemlich niedrig und erfordern ziemlich große Mengen an Absorptionsmitteln.
Beispiel 9 '
Testversuch, der wie oben in einer Hochdruckanlage durchgeführt wurde.
Die Versuchsbedingungen sind folgende:
. Durchlauf im absteigenden Mitstrom
. Druck: 8,0 bar absolut
. Temperatur: 8 0C
. Gasdurchsatz: 42,820 Nm pro Stunde
. Wasserdurchsatz: 6,0 Liter pro Stunde . Raumgeschwindigkeit
des Gases: tatsächliche: 256 h
bezogen auf die normalen Temperatur- und Druckbedingungen 1965 h"1 T.P.N.
* Lineare Geschwindigkeit
des Gases: 0,052 Meter pro Sekunde
• Raumgeschwindigkeit des
Wassers: 0,275 h"1
Es sind folgende Ergebnisse zu verzeichnen, ausgedrückt in
Volumenteilen Stickstoffoxid pro Million Volumenteile Gas (vpm):
Eintritt Austritt
NOx 1040 545
davon (NO 430 487
(NO2 610 58
NO9
% = —-£ 0,587 0,106
NOx
Reinigungsleistungen:
. an NO2: 90,5 % , an NOx: 47,6 %
Diese verschiedenen Versuche, ganz gleich ob sie mit dem Strom., gegen den Strom oder im Ouerstrom durchgeführt wurden, brachten die besten Ergebnisse, wobei unter den fol-
22 1830
genden Bedingungen gearbeitet wurde, die die Erfindung jedoch nicht einschränken: Absoluter Druck zwischen 0,9 und 12 bar
Temperatur zwischen 2 und 80 0C
— Raumgeschwindigkeit der Flüssigkeit zwischen 0,05 und 2h Tatsächliche Raumgeschwindigkeit des Gases zwischen 100 und 3500 h"1.
In allen Fällen enthält das Abgas noch Stickstoffmonoxid NO, das in einer hinter dem Aktivkohlebett angeordneten Einheit oxydiert werden kann, was ein Gas ergibt, das weniger Stickoxid NO enthält und mit Stickstoffperoxid NO2 angereichert ist; das Gas, das dieses Gemisch enthält, kann erneut auf einem zweiten Aktivkohlebett behandelt werden; es können sogar mehr als zwei Aktivkohle-Aösorber vorgesehen werden, wobei eine Einheit für die Oxydation des Stickoxids zwischen jedem Adsorber angeordnet ist.
Das für den Fall der Salpeterherstellung beschriebene Verfahren kann auch in all den Fällen angewendet werden, wo es Stickstoffperoxid NO2 zu beseitigen gilt, zum Beispiel in den Produktionsanlagen für Kalziumnitrat oder salpeterhaltige organische Verbindungen.
Dieses Verfahren kann auch zur Obertitrierung von verdünnter Salpetersäure eingesetzt werden; in diesem Fall wird die salpetersaure Lösung als Bereselungsflüssigkeit verwendet.
Dieses neuartige Verfahren gestattet es also, die bei der Salpetersäureherstellung anfallenden Abgase vollständig, zu entfärben, wobei die Ableitung von NOx beträchtlich reduziert und die Gesamtleistung der Produktionsstätten erhöht wi rd.

Claims (7)

1. Verfahren zur kontinuierlichen Rückgewinnung von Stickstoffoxiden aus einem Gasgemisch, das unter anderem Stickstoffoxide und meist Sauerstoff enthält, gekennzeichnet dadurch, daß dieses Gemisch und eine wässrige Flüssigkeit, die reines Wasser oder eine salpetersaure Lösung sein kann, gleichzeitig über ein Bett aus kohlenstoffhaltigem Absorptionsmittel geleitet werden»
2* Verfahren gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Durchlauf des Gases oder der Flüssigkeit mit dem Strom, gegen den Strom oder in gekreuzten Strömen erfolgt»
3. Verfahren gemäß einem aer vorhergehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß die Waschflüssigkeit zumindest teilweise wieder in Umlauf gebracht wird»
4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß bei einem Druck zwischen ungefähr "0,9 und ungefähr 12 bar absolut und bei einer Temperatur zwischen etwa 2 C und etwa 80 C gearbeitet wird.
5. Verfahren gemäß einem aer vorhergehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß die Raumgeschwindigkeit der Flüs-
— ι sigkeit zwischen ungefähr 0,05 und ungefähr 2h liegt.
6« Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß die Raumgeschwindigkeit des Gases zwischen 100 und 3500 h liegt.
29. 10. 80
AP C 01 B/221 830
57 631 11
2 18 3
7· Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß der Stickstoffoxidgehalt des zu behandelnden Gases zwischen ungefähr 500 und 5000 VoIumenteilen Stickstoffoxid NOx je Million Volumenteile nitrose Gase liegt»
8, Verfahren zur kontinuierlichen Rückgewinnung von Stickstoffoxiden nach einem der Punkte 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß mit zwei oder mehreren in Reihe angeordneten Betten von kohlenstoffhaltigem Absorptionsmittel gearbeitet wird, wobei diese Betten durch Räume getrennt sind, in denen das aus dem Bett austretende Stickoxid MO ganz oder teilweise zu Stickstoffperoxid NO2 oxydiert wird.
9· Anwendung des Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Punkts, gekennzeichnet dadurch, daß es für die Reinigung dor nitrosen Gase der Endgase aus Fabrikationsstätten für Salpetersäure eingesetzt wird,
10« Anwendung des Verfahrens gemäß einem der Punkte 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß es für die Übertitrierung der Salpetersäure eingesetzt wird.
11. Anlage zur Anwendung des Verfahrens gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß sie besteht aus einer Kolonne (3) mit einem im oberen Ts4J:befindlichen Eintritt (10; 11) der Berieselungsflüssigkeit, einem Eintritt (1; 2) und einem Austritt (12; 13) der getrennt oder gleichzeitig im oberen Teil und im unteren Teil zu reinigenden Gase, ein Auffanggefäß der Flüssigkeit, eine Pumpe (9) mit Zulauf (5; 6; 7; 8) der Berieselungsflüssigkeit und
29. 10. 80
AP C 01 B/221 830
57 631 11
22t830
Zulauf (18; 24; 27) der wieder in Umlauf zu bringenden Flüssigkeit, und Austritt (10; 11) zur Kolonne (3) hin, eine Rückgewinnungsvorrichtung (14) der Flüssigkeit, die am Austritt (16; 17) der gereinigten Gase in die Atmosphäre angeordnet ist, und Ventile (19; 21; 22; 23; 24; 25; 26; 27) in den einzelnen Kreisläufen, die die Rückführung der Flüssigkeit und den Durchlauf des Gases und der Flüssigkeit im Mitstrom, im Gegenstrom und im Querstrom gestatten»
Hierzu 1 Seite Zeichnung
DD80221830A 1979-06-13 1980-06-13 Verfahren zur rueckgewinnung von stickstoffoxiden aus einem gasgemisch DD151438A5 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7915147A FR2458306B1 (fr) 1979-06-13 1979-06-13 Procede et installation de recuperation d'oxydes d'azote des gaz nitreux

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DD151438A5 true DD151438A5 (de) 1981-10-21

Family

ID=9226557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DD80221830A DD151438A5 (de) 1979-06-13 1980-06-13 Verfahren zur rueckgewinnung von stickstoffoxiden aus einem gasgemisch

Country Status (17)

Country Link
US (1) US4521390A (de)
EP (1) EP0021954B1 (de)
JP (1) JPS571426A (de)
AT (1) ATE13635T1 (de)
CA (1) CA1150037A (de)
DD (1) DD151438A5 (de)
DE (1) DE3070731D1 (de)
DK (1) DK156472C (de)
ES (1) ES8201034A1 (de)
FI (1) FI68799C (de)
FR (1) FR2458306B1 (de)
GR (1) GR69218B (de)
IE (1) IE51162B1 (de)
NO (1) NO156083C (de)
PL (1) PL129753B1 (de)
PT (1) PT71322A (de)
YU (1) YU43474B (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4595575A (en) * 1983-12-21 1986-06-17 Rutgerswerke Aktiengesellschaft Process for the continuous purification of waste gases with activated carbon
EP0297738B1 (de) * 1987-06-29 1992-03-25 United Kingdom Atomic Energy Authority Verfahren zur elektrochemischen Behandlung von Stoffen
FR2948579B1 (fr) * 2009-07-31 2012-04-13 Cdem Ct Depollution Environnement Moteurs Procede de traitement d'un gaz contenant des oxydes de soufre
US8795620B2 (en) * 2011-02-15 2014-08-05 Ati Properties, Inc. Systems and methods for recovering nitric acid from pickling solutions

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1433969A (en) * 1918-09-19 1922-10-31 Arthur A Noyes Process of treating gas mixtures containing nitrogen oxides
US2856259A (en) * 1949-12-08 1958-10-14 Colasit A G Method for purifying air contaminated by acid or nitrous impurities
DE1267668B (de) * 1957-08-28 1968-05-09 Reinluft G M B H Verfahren zur adsorptiven Abtrennung und Gewinnung von Schwefeldioxid und/oder Stickoxid aus industriellen Gasen, insbesondere Rauchgasen
FR1502724A (fr) * 1966-07-21 1967-11-24 Rech S Tech Et Ind S R T I S A Procédé de récupération des oxydes d'azote dans les gaz industriels
US3472620A (en) * 1967-11-13 1969-10-14 Belge Produits Chimiques Sa Process for the manufacture of nitric acid
US3710548A (en) * 1970-10-19 1973-01-16 R Coughlin Process and device for purifying air
CA961240A (en) * 1971-09-21 1975-01-21 Alexander Lawson Nox removal from gases
CA1003323A (en) * 1971-12-09 1977-01-11 Masahiro Tsujikawa Air purifying apparatus having means for removal of nitrogen oxides
JPS4974696A (de) * 1972-11-21 1974-07-18
JPS4988780A (de) * 1972-12-26 1974-08-24
US4219536A (en) * 1978-07-26 1980-08-26 Chevron Research Company Nitric acid process and disposal of waste liquids containing ammonium nitrites

Also Published As

Publication number Publication date
PL129753B1 (en) 1984-06-30
US4521390A (en) 1985-06-04
IE801209L (en) 1980-12-13
DE3070731D1 (en) 1985-07-11
FI68799B (fi) 1985-07-31
FR2458306A1 (fr) 1981-01-02
ATE13635T1 (de) 1985-06-15
ES492352A0 (es) 1981-11-01
CA1150037A (fr) 1983-07-19
FI68799C (fi) 1985-11-11
FR2458306B1 (fr) 1986-02-21
DK156472B (da) 1989-08-28
NO801750L (no) 1980-12-15
ES8201034A1 (es) 1981-11-01
EP0021954A1 (de) 1981-01-07
EP0021954B1 (de) 1985-06-05
DK252980A (da) 1980-12-14
NO156083C (no) 1987-07-22
PL224921A1 (de) 1981-04-10
NO156083B (no) 1987-04-13
PT71322A (fr) 1980-06-01
IE51162B1 (en) 1986-10-29
GR69218B (de) 1982-05-10
JPS571426A (en) 1982-01-06
YU151080A (en) 1983-02-28
JPH0117734B2 (de) 1989-03-31
DK156472C (da) 1990-01-29
YU43474B (en) 1989-08-31
FI801862A (fi) 1980-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2148244C2 (de) Verfahren zur Reinigung von Schwefeldioxid enthaltenden Abgasen
DE2200210C3 (de) Verfahren zur Entfernung von Stickstoffoxiden aus Gasgemischen
DE2416980A1 (de) Verfahren zum abscheiden von stickstoffoxyden aus abgas
DE2250471A1 (de) Verfahren zur trennung von bestandteilen aus gasgemischen
DE19731062A1 (de) Verfahren zum Entfernen von Schwefeloxiden aus Rauchgasen
DE2259763C3 (de) Verfahren zur Reinigung von Stickstoffoxide enthaltenden Gasen und Vorrichtung zu dessen Durchführung
DE2946193C2 (de)
EP0035663A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von nitrosen Gasen aus Gasgemischen
DE2054016A1 (de) Entfernung von Carbonylsulfid aus industriellen Gasen
DE2324625A1 (de) Verfahren zur oxidativen zerstoerung gas- oder nebelfoermiger stoffe
DE4405010C2 (de) Verfahren zur Reinigung eines Verbrennungsabgases
EP3332859B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum reinigen stickoxidhaltiger gasströme
DD151438A5 (de) Verfahren zur rueckgewinnung von stickstoffoxiden aus einem gasgemisch
DE1955179A1 (de) Verfahren zur Rauchgasreinigung
LU88021A1 (de) Verfahren zur Herstellung von hydroxylamin aus NOX enthaltenden Abgasen
DE1817015B2 (de) Verfahren zur abtrennung von schwefeldioxyd aus restgasen
DE4313897C1 (de) Verfahren zur Reinigung von Oxide des Stickstoffs und Schwefels enthaltenden Rauchgasen aus Verbrennungsanlagen
DE2647208C2 (de)
DE2327233A1 (de) Verfahren zur reinigung von abgasen
DE2342814A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur behandlung von schornsteinabgasen
DE2227086C2 (de) Verfahren zur Reinigung eines Industrieabgases
DE3009724A1 (de) Verfahren zur behandlung eines stickoxide enthaltenden gasstroms
DE2337868C3 (de) Verfahren zur Entfernung einer Gaskomponente und/oder von feinen Staubpartikeln aus Gasen
DE618517C (de) Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von schwefeldioxydhaltigen Gasen, insbesondere schwefeldioxydhaltigen Feuerungsabgasen
DE2537061B2 (de) Verfahren zur Oxidation von Stickstoffoxid zu Stickstoffdioxid

Legal Events

Date Code Title Description
ENJ Ceased due to non-payment of renewal fee