DE2117226A1

DE2117226A1 - Verfahren zur Entfernung von Stickstoffoxyden aus Abgasen

Info

Publication number: DE2117226A1
Application number: DE19712117226
Authority: DE
Inventors: Georg von Dipl.-Ing. 4600 Dortmund; Schibilla Eduard Dr. 3011 Garbsen Semel
Original assignee: Uhde GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1971-04-08
Filing date: 1971-04-08
Publication date: 1972-10-19
Also published as: FR2132713A1; NL7204174A; FR2132713B1; US3809744A; GB1383347A; IT967044B

Description

Verfahren zur Entfernung von Stickstoffoxyden aus Abgasen

05e Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Stickstof foxyden aus Abgasen, die z.B. in großen Mengen in Salpetersäure-Anlagen anfallen.

Abgase sind bekanntlich nicht verwertbare Gasströme, die in chemischen Anlagen anfallen und in die freie Atmosphäre geleitet werden.. Für die Feinhaltung der Luft stellt der Restgehalt an schädlichen Stoffen in Abgasen ein ernstes Problem dar. Es ist erforderlich die Abgase von schädlichen Stoffen soweit wie irgend möglich zu reinigen. Die aus den Abgasen eliminierten Stoffe müsnon in eine unschädliche bzw. verwendbare Form überführt werden .

Es ist bekannt, daß Restgase aus Salpetersäureanlagen neben N₂ und ca. 2,5 bis 3 % 0„ je nach Anlagenart und Fahrweise 1.000 bis 2.500 ppm Stickstoffoxyde gerechnet als NO enthalten. Bei großen Anlagen kann die Emission gerechnet als HNO einige 100 kg/h betragen. Für die Reinhaltung der Luft stellt diese Emission ein ernstes Problem dar. Diese Emission bedingt auch naturgemäß eine gewisse Verminderung der erzeugten Salpetersäuremengen. Es sind verschiedene Verfahren bekannt, um den Gehalt an Stickstoffoxyden in Abgasen zu verringern. So werden für die Entfernung von Stickstof foxyden aus Abgasen z.B. die alkalische Absorption, die katalytische Verbrennung an Platinkontakten und andere Verfahren durchgeführt. Diese Verfahren haben jedoch den Nachteil, daß sie bei starker Reduzierung des Stickstoffoxyd-Gehaltes in Abgasen unwirtschaftlich sind, d.h. falls wirtschaftlich betrieben nur eine ungenügende Reduzierung des Stickstoffoxydgehaltes bringen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Restgehalt von Stickstoffoxyden in Abgasen weitgehend zu reduzieren, die Stickstoffoxyde in eine verwendbare Form zu überführen und weitere Abfallprodukte nicht anfallen zu lassen.

BAD OBIGINAL

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch'gelöst, daß» die Abgase mittels salpetersaurer Vanadin- (V)-Lösung gewaschen werden und die ablaufende Lösung durch Erhitzen und Strippen mit sauer-'stoffhaltigem Gas regeneriert wird. Diese salpetersaure Vanadin- , Lösung enthält vorzugsweise 2,0 - 3,0 % VO und 10 - 30 % SaI-petersäure. Die Regeneration der Lösung erfolgt durch Aufheizen auf Temperaturen von 90 ⁰C bis zum Siedepunkt und Einblasen von Luft als Strippmedium. Um das Verfahren wirtschaftlich zu betreiben, wird nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die regenerierte Lösung nach Kühlung wieder als Waschlösung verwendet. Das Verfahren läßt sich sowohl bei Atmosphärendruck als auch bei erhöhtem Druck bis 7 atm. durchführen.

Bei dem WaschVorgang wird das fünfwertige Vanadin zu vierwertigem Vanadin reduziert. In der Regenerationsstufe des Verfahrens wird das in der Lösung enthaltene vierwertige Vanadin zu fünfwertigem oxidiert und eine entsprechende Menge NO₉ abgegeben. Das in konzentrierter Form anfallenden N0_ - Gas kann in die Absorptionstürme einer Salpetersäure-Anlage eingeleitet werden.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß eine weitgehende Reduzierung des Stickstoffoxydgehaltes aus den Abgasen erreicht wird. Es entstehen keine Reaktionsprodukte die die Umwelt, wie Luft -und Abwasser, mit Verunreinigungen belasten oder die durch aufwendige Verfahrensschritte aufgearbeitet " werden müssen. Die bei der Regeneration der Vanaainlösung anfallenden zuvor absorbierten Stickstoffoxyde liegen in konzentrierter Form als N0„ vor und bewirken nach Rückführung in eine Salpetersäure-Anlage eine Erhöhung der HNO ,,-Ausbeute, oder können ander-

weitig verwendet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die stickstoffoxydhaltigen Abgase werden in den Oxidations-Absorptionsturm 1 unten eingeleitet und im Gegenstrom mit der Vanadin- (V) -Lösung gewaschen. Das von den Stickstoffoxyden weitgehend befreite Gas wird vom Kopf des Oxidations-Absorptionsturmes 1 in die Atmosphäre geleitet. Die Stickstoffoxyde werden durch das fünfwertige Vanadin der Lösung oxydiert, welches dabei in den vierwertigen Zustand übergeht. Entsprechend der zugeführten Menge an Vanadin-

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Lösung und der Abgasmenge sowie deren Gehalt an Stickstoffoxyden enthält die Lösung am Fuße des Oxidations-Absorptionsturmes mehr oder weniger vierwertiges Vanadin. Diese Lösung wird mit der Pumpe 2 in das Auntreibergefaß 3 gepumpt und dort auf Temperaturen über 90 C erhitzt. Gleichzeitig wird ein geringer Luftstrom durch diese aufgeheizte Lösung geleitet. Hierbei wird das vorher entstandene· vierwertige Vanadin oxydiert, wobei eine entsprechende Menge an N0„ entsteht. Die Konzentration dieses M0_-reichen Gases ist durch die Menge der in das Austreibergefäß 3 eingeleiteten Luft und durch die Menge der Vanadinlösung und deren V -Gehalt bestimmt. Dieses Gas wird in die Absorption der Salpetersäure-Anlage eingeführt. Die heiße, regenerierte Vanadin-Lösung wird in eirem Kühler 4 auf Raumtemperatur abgekühlt und mittels Pumpe 5 auf den Kopf des Oxidations-Absorptionsturmes 1 gegeben.

Die folgende Tabelle zeigt als Beispiel einige Versuchsergebnisse, die in einer Apparatur mit im Kreislauf geführter salpetersaurer Vanadin-Lösun,·- erhalten wurden.

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BAD ORIGINAL

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Bei den VeT¹S₁₁₀J₁Q_n -j__n. betrug ^d^^r Gesamtvanadingehalt der Lösungen in Form von V₂O₁. 2,5 %, davon lagen 6-8 % (rel.) als vierwertiges Vanadin vor. Bei Versuch 5 waren es 1,2 5 % V₀O₁. mit 7 %

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V . Der Gehalt an freier Salpetersäure war 20 % (Gew.), jedoch bei Versuch 4 nur 10 %. Die Berieselung der Absorptions lösung im

cm Oxidations-Absorptionsturm betrug 0,16 —^ . Die Temperatur

cm^ . see im Aufheiztefaß variierte zwischen 9 8 und 10 3 ⁰C.

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Claims

Patentansprüche

,ΐ; Verfahren zur Entfernung von Stickstoffoxyden aus Abgasen, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase mit Salpetersaurer Vana-' din - (V) - Lösung gewaschen werden und dip ablaufende Lösung durch Erhitzen und Strippen mit saue rs to ff Kai ti gem Gas regeneriert wird.
2. Verfahren nach. Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die salersaure Vanadin-Lösung vorzugi
- 30 % Salpetersäure enthält.

petersaure Vanadin-Lösung vorzugsweise 2,0 - 3,0 % V₀O und
3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Rege neration der ablaufenden Lösung durch Aufheizen auf Temperaturen von 90 C bis zum Siedepunkt erfolgt und Luft alρ Strippmedium dient.
U. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die regenerierte Vanadin-Lösung nach Kühlung wieder als Waschlösung
verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1-4- dadurch gekennzeichnet, daß das
Verfahren bei Atmosphärendruck oder erhöhtem Druck bis zu 7 atm durchgeführt wird.

BAD ORIGINAL

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