DE2329197C3

DE2329197C3 - Device for removing nitrogen oxides from exhaust gases

Info

Publication number: DE2329197C3
Application number: DE19732329197
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Aoi, Katashi, Kamakura, Kai)agawa (Japan)
Priority date: 1972-06-10
Filing date: 1973-06-07
Publication date: 1976-08-12

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Entfernen von Stickoxiden aus Abgasen.The invention relates to a device for removing nitrogen oxides from exhaust gases.

Stickoxide tragen bekanntlich in sehr starkem Maße zu der als fotochemischer Smog bekannten Form der Luftverschmutzung in städtischen Bereichen bei. Die Ursache für das Entstehen von fotochemischem Smog liegt wahrscheinlich im Vorhandensein von aromatischen Kohlenwasserstoffen, wie Benzol und Toluol im Benzin, auf Grund dessen die Verbrennungsabgase wie auch die bei verschiedenen industriellen Verfahren gebräuchlichen Stickstoffspülungen anfallenden Abgase dann Stickoxide, wie NO, NO2 und N2O3, enthalten. Das auf Grund seiner instabilen chemischen Eigenschaften eine besonders gefährliche Komponente der Luftverschmutzung darstellende Stickstoffmonoxid (NO) ist darüber hinaus auch besonders schwierig zu beseitigen.As is well known, nitrogen oxides contribute to a very large extent to the form of the known as photochemical smog Air pollution in urban areas. The cause of the creation of photochemical smog is likely due to the presence of aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene in the Gasoline, due to which the combustion exhaust gases as well as those used in various industrial processes Nitrogen purging resulting exhaust gases then contain nitrogen oxides, such as NO, NO2 and N2O3. Due to its unstable chemical properties, this is a particularly dangerous component of the In addition, nitrogen monoxide (NO), which is polluting, is also particularly difficult to obtain remove.

Aus der DT-AS 10 40 003 ist ein Verfahren zur Behandlung von Restgasen der Salpetersäure-Herstellung zur Abscheidung der darin enthaltenden Stickoxide bekannt, bei dem ein NO/NO2-haltiges Gasgemisch bereits vor der ersten Berührung mit Erdalkalioxiden, -hydroxiden oder -karbonaten, insbesondere mit entsprechenden Kalziumverbindungen, innerhalb eines Temperaturbereichs zwischen 5 und 40⁰C katalytisch mit Aktivkohle behandelt wird. Wesentlich ist bei diesem bekannten Verfahren, daß der H2O-Partialdruck während der Behandlung mit Aktivkohle nicht zu hoch liegt, da sonst die erwünschte Oxydation des NO zu N2O3 nur in geringem Ausmaß auftreten würde. In Verbindung mit Anwendungsbeispielen zur Ausführung des Verfahrens werden dabei Aktivkohletürme, Kalziumoxid enthaltende Wirbelschichttürme sowie Wassersättiger erwähnt, ohne daß jedoch eine besondere Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben würde.From DT-AS 10 40 003 a process for the treatment of residual gases from nitric acid production for the separation of the nitrogen oxides contained therein is known, in which a gas mixture containing NO / NO2 even before the first contact with alkaline earth oxides, hydroxides or carbonates, in particular with corresponding calcium compounds, is catalytically treated with activated carbon ^{within a temperature range between 5 and 40 0 C.} In this known process, it is essential that the H2O partial pressure is not too high during the treatment with activated carbon, since otherwise the desired oxidation of the NO to N2O3 would only occur to a small extent. Activated carbon towers, fluidized bed towers containing calcium oxide and water saturators are mentioned in connection with application examples for carrying out the process, but without specifying a special device for carrying out the process.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Vorrichtung zum Entfernen von Stickoxiden aus Abgasen zu schaffen, mit der bei geringem Anlageaufwand eine wirksame Entfernung aller Stickoxide möglich ist.The object of the invention is to create a new device for removing nitrogen oxides from exhaust gases, with which an effective removal of all nitrogen oxides is possible with little system effort.

Diese Aufgabe ist bei einer Vorrichtung der genannten Art gemäß der Erfindung gelöst durch eine Katalysatorsäule mit einem Abgaseinlaß am unteren Ende, einer Heizkammer, einer Katalysatoritammer und einem Abgasauslaß am oberen Ende und durch einen mit seinem vorderen Ende mit dem Abgasauslcß der Katalysatorsäule verbundenen Abscheider mit einer Expansionskammer, einer Kondensationskammer, einer ein wärmebeständiges Material enthaltenden Filterkammer, einem in axialer Richtung durch den Abscheider verlaufenden Kühlungs- und Lüftungsrohr,This object is achieved in a device of the type mentioned according to the invention by a catalyst column with an exhaust gas inlet at the lower end, a heating chamber, a catalyst chamber and an exhaust outlet at the upper end and through one at its front end to the exhaust outlet Catalyst column connected separator with an expansion chamber, a condensation chamber, a filter chamber containing a heat-resistant material, one in the axial direction through the separator running cooling and ventilation pipe,

ίο einer in der Expansionskammer des Abscheiders angeordnete Düse zum Versprühen einer Waschflüssigkeit, einer im unteren Teil des Abscheiders angeordneten Abflußleitung zum Austragen der verunreinigten Waschflüssigkeit aus dem Abscheider und einem Gasauslaß am hinteren Endes des Abscheiders.ίο one arranged in the expansion chamber of the separator Nozzle for spraying a washing liquid, one located in the lower part of the separator Drain line for discharging the contaminated scrubbing liquid from the separator and a gas outlet at the rear end of the separator.

Mit Hilfe dieser Vorrichtung ist ein sicheres Abscheiden der Stickoxide möglich, wodurch eine wesentliche Verringerung der Luftverschmutzung mit Hilfe der einen sehr einfachen Aufbau und damit nur geringe Herstellungskosten aufweisenden neuen Vorrichtung möglich ist.With the help of this device a safe separation of nitrogen oxides is possible, whereby an essential Reducing air pollution with the help of a very simple structure and therefore only low Manufacturing costs having new device is possible.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben, deren Figur eine Schnittansicht der Vorrichtung zeigt.The following is an embodiment of the invention described with reference to the drawing, the figure of which shows a sectional view of the device.

Eine Katalysatorsäule 1 hat an ihrem unteren Teil einen Abgaseinlaß 2 und einen in eine Heizkammer 3 und eine Katalysatorkammer 4 unterteilten Innenraum. In der Heizkammer 3 ist ein Heizkörper 5 eingesetzt, und die Katalysatorkammer 4 enthält einen Katalysator 6, etwa Aktivkohle. Bei der Durchströmung der Katalysatorsäule 1 werden alle Stickoxide zu NO2 oder NO3 umgewandelt, worauf die Abgase einem an die Katalysatorkammer 4 angeschlossenen Abscheider 7 zuströmen.A catalyst column 1 has an exhaust gas inlet 2 and one into a heating chamber 3 at its lower part and a catalyst chamber 4 partitioned interior. In the heating chamber 3, a heating element 5 is used, and the catalyst chamber 4 contains a catalyst 6 such as activated carbon. When flowing through the catalyst column 1, all nitrogen oxides are converted to NO2 or NO3, whereupon the exhaust gases are sent to the Catalyst chamber 4 connected to the separator 7 flow.

Im Abscheider 7 werden die Abgase durch Ausfiltern, Entschwefelung und Verflüssigung gereinigt. Dabei findet eine Zyklonwirkung, Expansion und der Entzug von Staubteilchen mittels eines Filtermaterials Anwendung. Der Innenraum des Abscheiders 7 ist in eine Expansionskammer a, eine Kondensationskammer b und eine Filterkammer c unterteilt und in Axialrichtung von einem perforierten Verbindungsrohr 8 durchsetzt. Innerhalb des Verbindungsrohrs 8 verläuft in Axialrichtung ein Kühlungs· und Lüftungsrohr 9 zur Verbesserung der Wirksamkeit des Abscheiders. Zum Durchblasen des Belüftungsrohres 9 mit Luft ist ein Gebläse 10 vorgesehen. Eine im Abscheider angeordnete Düse 11 dient zum Versprühen von Wasser oder einer NaOH-Lösung zum Beseitigen der Stickoxide. Beim Durchgang der Abgase durch die Kammern a, b und c des Abscheiders werden NO2, NOj sowie verflüssigte Bestandteile der Abgase in dem Wasser bzw. der NaOH-Lösung gelöst, worauf dieses bzw. diese über ein Ablaßrohr 12 abgeführt und in einem Behälter 13 gesammelt werden. Auf ihrem Weg über den Abscheider 7 zum Behälter 13 sind die Stickoxide in Form von Nitrationen und Nitratresten in der Flüssigkeit gelöst.In the separator 7, the exhaust gases are cleaned by filtering, desulfurization and liquefaction. A cyclone effect, expansion and the removal of dust particles by means of a filter material are used. The interior of the separator 7 is divided into an expansion chamber a, a condensation chamber b and a filter chamber c and penetrated by a perforated connecting pipe 8 in the axial direction. A cooling and ventilation pipe 9 runs in the axial direction within the connecting pipe 8 to improve the effectiveness of the separator. A blower 10 is provided for blowing air through the ventilation pipe 9. A nozzle 11 arranged in the separator is used to spray water or an NaOH solution to remove the nitrogen oxides. When the exhaust gases pass through chambers a, b and c of the separator, NO2, NOj and liquefied components of the exhaust gases are dissolved in the water or the NaOH solution, whereupon this or these are discharged via a drain pipe 12 and collected in a container 13 will. On their way via the separator 7 to the container 13, the nitrogen oxides are dissolved in the liquid in the form of nitrate ions and nitrate residues.

Bei der neuen Vorrichtung wird also das in den zuvor erhitzten Abgasen enthaltene Stickstoffmonoxid beim Durchgang durch die Katalysatorsäule in NO2 und NO3 umgewandelt, worauf das so behandelte Abgas unter Zyklonwirkung, Expansion und Ausfilterung von Staubteilchen mittels eines hitzebeständigen Materials den Abscheider durchströmt, während in diesem Wasser oder eine NaOH-Lösung versprüht wird. Dabei gehen die Stickstoffe in Form von Nitratresten und Nitrat-, ionen in der Flüssigkeit in Lösung und werden in dieser Form aus dem Abscheider ausgetragen.With the new device, the nitrogen monoxide contained in the previously heated exhaust gases is used Passing through the catalyst column is converted into NO2 and NO3, whereupon the exhaust gas treated in this way under Cyclone effect, expansion and filtering out dust particles by means of a heat-resistant material The separator flows through it, while water or an NaOH solution is sprayed into this. Go there The nitrogen in the form of nitrate residues and nitrate ions in the liquid in solution and are in this Form discharged from the separator.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Device for removing nitrogen oxides from exhaust gases, characterized by a catalyst column (1) with an exhaust gas inlet (2) at the lower end, a heating chamber (3), a catalyst chamber (4) and an exhaust gas outlet at the upper end and by one with its front end The separator (7) connected to the exhaust gas outlet of the catalyst column with an expansion chamber (aX of a condensation chamber (b), a filter chamber (c) containing a heat-resistant material, a cooling and ventilation pipe (9) running in the axial direction through the separator, one in the expansion chamber (A) nozzle (11) arranged in the separator for spraying a washing liquid, a discharge line (12) arranged in the lower part of the separator for discharging the contaminated washing liquid from the separator and a gas outlet at the rear end of the separator.