DE2436683A1 - Verfahren und katalysator zum selektiven entfernen von stickstoffoxiden aus abgasen - Google Patents
Verfahren und katalysator zum selektiven entfernen von stickstoffoxiden aus abgasenInfo
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Description
" Verfahren und Katalysator zum selektiven Entfernen von
Stickstoffoxiden aus Abgasen "
Priorität: 1. Februar 1974, Japan, Nr. 13 829/74
Die in Abgasen enthaltenen Stickstoffoxide, wie Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid, sind nicht nur gesundheitsschädlich,
sondern verursachen auch den photochemischen Smog, der beträchtliche Umweltprobleme mit sich bringt. Im Gegensatz.zur
Bekämpfung der Luftverschmutzung durch Schwefeldioxid, Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid wurden jedoch gegen die Luftverschmutzung
durch Stickstoffoxide noch keine geeigneten Maßnahmen ergriffen.
Es ist bereits ein Verfahren zum selektiven Entfernen von Stickstoffoxiden aus Abgasen bekannt, bei dem die Abgase in
Gegenwart von Ammoniak über einen Katalysator aus Vanadiumoxid, Molybdänoxid, Wolframoxid oder einem Gemisch dieser Oxide geleitet
und dabei die Stickstoffoxide zu Stickstoff reduziert werden; vgl. US-PS 3 2 79 884 und DT-PS 1 253 685. Jedoch haben
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bei diesem Verfahren die neben den Stickstoffoxiden in den Abgasen
vorhandenen Bestandteile einen wesentlichen Einfluß auf die Wirksamkeit des Katalysators. Über den Einfluß von Sauerstoff,
Wasserdampf und Schwefeldioxid wurde berichtet. Ihr Einfluß hängt von der Zusammensetzung des Katalysators ab.
Es wurde versucht, diesen bekannten Katalysator zur Behandlung von Abgasen einzusetzen, die Stickstoffoxide und Schwefeloxide
enthalten. Es zeigte sich, daß die Lebensdauer und Wirksamkeit des Katalysators stark von den Schwefeloxiden, insbesondere
Schwefeltrioxid, beeinträchtigt werden.
Ein Katalysator aus Vanadiumoxid, Molybdänoxid und/oder Wolframoxid
sowie y-Aluminiumoxid als Träger wurde versuchsweise zum selektiven Entfernen von Stickstoffoxiden aus Abgasen eingesetzt.,
die Stickstoffoxide, Ammoniak, Sauerstoff, Stickstoff und einige hundert ppm Schwefeldioxid enthielten. In einer
speziellen Versuchsreihe wurde dabei festgestellt, daß dessen Wirksamkeit zum Entfernen der Stickstoffoxide über lange Zeit
nicht abnimmt. Auch wurde bei optimaler Raumgeschwindigkeit und Reaktionstemperatur keine Oxidation von Schwefeldioxid zu
Schwefeltrioxid beobachtet. Nach der Durchführung der Untersuchung der Lebensdauer des Katalysators v/aren die Eigenschaften
und die Struktur des Katalysators gegenüber denen des frischen Katalysators fast nicht verändert.
Bei Einsatz des Katalysators in einer Vorrichtung mittlerer Größe, in der Abgase aus einer mit Schweröl der Qualität C befeuerten
Kesselanlage behandelt wurden, verminderte sich nach
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~ fc - ■ . .
100 Betriebsstunden allmählich die Wirksamkeit des Katalysators
zum Entfernen von Stickstoffoxiden. Nach 250 Betriebsstunden wurde der Katalysator auf seine chemische Zusammensetzung,
seine Eigenschaften und seine Struktur untersucht. Er enthielt große Mengen Schwefel in Form von Sulfat, vorwiegend
als wasserfreies Aluminiumsulfat. Das Porenvolumen und die
spezifische Oberfläche des Katalysators waren vermindert. Die spezifische Oberfläche betrug nur noch etwa ein Viertel ihres
ursprünglichen Wertes.
Weitere Untersuchungen ergaben, daß die Vergiftung des Kataly^·'
sators durch Abgase aus einer Kesselanlage auf das Schwefeltrioxid in den Abgasen zurückzuführen ist. Es ist zwar bekannt,
daß beim Verbrennen eines Brennstoffs, wie Schweröl oder schwefelhaltiger Kohle, Schwefeldioxid entsteht, es ist
aber nicht bekannt, daß gleichzeitig Schwefeltrioxid in einer Menge von etwa 1· bis 10 Volumenprozent gebildet wird, bezogen
auf die Menge des Schwefeldioxids. In vorstehendem Versuch enthielt
das Abgas 800 bis 1200 ppm Schwefeldioxid und 20 bis 120 ppm Schwefeltrioxid. Es wird angenommen, daß das Schwefeltrioxid
das als Träger dienende y-Aluminiumoxid des Katalysators
in Aluminiumsulfat überführt und- dabei die Struktur des Katalysators verändert wird, dessen Poren zerstört und somit
die spezifische Oberfläche des Katalysators deutlich vermindert
werden. Die Folge ist eine starke Verminderung der Wirksamkeit des Katalysators.
Es ist also falsch, nur das Schwefeldioxid für die Beeinträchtigung
der Lebensdauer und Wirksamkeit des Katalysators ver-
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antwortlich zu machen, da das reaktionsfähigere Schwefeltrioxid in diesem Zusammenhang von größerer Bedeutung ist.
Aufgrund dieser Erkenntnis wurde nach sehr wirksamen Katalysatorkomponenten
und entsprechenden Trägern gesucht, die gegenüber Schwefeloxiden, insbesondere Schwefeltrioxid, sehr stabil
sind. Zu diesem Zweck wurden die zu untersuchenden Katalysatoren einer Belastbarkeitsprüfung unterworfenen welcher der
Katalysator über einen langen Zeitraum mit Gasen mit hohem Schwefeltrioxidgehalt behandelt wurde.
Die genormte Belastbarkeitsprüfung wird ausgeführt, indem man 100 bis 300 Stunden bei einer Temperatur von 4000C im Katalysatorbett
ein 350 ppm Schwefeltrioxid und 240 ppm Schwefeldioxid enthaltendes Gasgemisch aus 2,7 Molprozent Sauerstoff,
14,7 Moiprozent Wasserdampf und 82,6 Molprozent Stickstoff mit einer Raumgeschwindigkeit von 10 500 h über den Katalysator
leitet. Entsprechende Bedingungen liegen vor, wenn ein aus einer Kesselanlage austretendes Abgas, das 800 bis 1200 ppm
Schwefeldioxid und 20 bis 120 ppm Schwefeltrioxid enthält, 1000 bis 3000 Stunden bei einer optimalen Temperatur von 300
bis 35O0C über einen Katalysator geführt wird.
Gemäß der Belastbarkeitsprüfung wird bei Verwendung eines Schwefeloxide enthaltenden Abgases die V/irksamkeit des Katalysators
in Zonen mit relativ niedriger Reaktionstemperatur besonders vermindert, bei Verwendung eines Kupferoxid oder Eisenoxid
enthaltenden Katalysators ist dies sogar bei relativ hoher Reaktionstemperatur der Fall.
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Es ist bekannt, daß ein Katalysator aus Vanadiumoxid und Kaliumsulfat
auf Diatomeenerde aus Träger zur Herstellung von Schwefeltrioxid aus Schwefeldioxid verwendet werden kann und
äußerst stabil ist. Überraschenderweise wurde gefunden, daß ein Katalysator aus Vanadiumoxid auf oc-Aluminiumoxid als Träger
unter dem Einfluß von Schwefeltrioxid an Wirksamkeit verliert und dabei der Schwefelgehalt des Katalysators rasch ansteigt.
Die Wirksamkeit des Katalysators nimmt zuerst in Zonen relativ niedriger Reaktionstemperatur und nachfolgend sogar in
Zonen relativ hoher Reaktionstemperatur ab.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren zum selektiven Entfernen von Stickstoffoxiden aus Stickstoffoxide
und Schwefeloxide enthaltenden Abgasen mittels eines Katalysators zu schaffen, das über lange Zeit stabil und wirkungsvoll
durchgeführt werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe muß ein -Katalysator geschaffen werden, der gegen Schwefeloxide,
insbesondere Schwefeltrioxid, sehr stabil ist.
Die Lösung dieser Aufgabe beruht auf dem überraschenden Befund,
daß ein Katalysator aus Vanadiumoxid und Molybdänoxid und/oder Wolframoxid als katalytisch aktive Komponenten auf a-Aluminiumoxid
als Träger dazu geeignet ist, wenn Vanadium, Molybdän,· Wolfram und Aluminium in einem bestimmten Atomverhältnis im
Katalysator enthalten.sind.
Die Erfindung betrifft somit den in den Ansprüchen gekennzeichneten
Gegenstand.
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Das Verfahren der Erfindung ist zur Behandlung von Abgasen,
beispielsweise aus Kessel- oder Heizungsanlagen, mit einem Gehalt an Schwefeloxiden von vorzugsweise 20 bis 2000 ppm und
Stickstoffoxiden von vorzugsweise 100 bis 1500 ppm geeignet.
Wenn der erfindungsgemäße Katalysator viel Vanadium enthält, d.h. die Summe von χ + y <0,3 ist, wird seine Wirksamkeit
leicht durch Schwefeltrioxid vermindert, wobei der Gehalt an Schwefel in Form von Sulfat im Katalysator deutlich zunimmt.
Enthält der Katalysator so wenig Vanadium, daß die Summe von χ + y ^0,3 ist, steigt der Gehalt an Schwefel im Katalysator
zunächst leicht an und bleibt nach kurzer Zeit bei einem bestimmten Wert, wobei sich die Wirksamkeit des Katalysators
entweder nicht oder nur zu Beginn des Gebrauchs des Katalysators vermindert. Wenn der Katalysator viel Molybdän und
Wolfram enthält, d.h. χ >8, y >5 und χ + y
> 8 ist, vermindert sich die Wirksamkeit des Katalysators. Enthält er viel mehr
Wolfram als Molybdän, ist seine Wirksamkeit zu Beginn des Gebrauchs wesentlich höher, aber im ersten Teil der BelastbarkeitsprUfung
läßt die Wirksamkeit des Katalysators etwas nach. Wenn andererseits viel mehr Molybdän als Wolfram vorliegt, ist
die Wirksamkeit des Katalysators zu Beginn nicht so hoch wie bei hohem Wolframgehalt, jedoch wird bei Anwesenheit von
Schwefeltrioxid keine Verminderung der Aktivität des Katalysators beobachtet. Wenn kein Träger verwendet wird oder ζ unter
40 liegt, nimmt die Wirksamkeit des Katalysators während seines Gebrauchs durch Sintern der Katalysatorbestandteile ab
oder es ist schwierig, die Katalysatorkomponenten auf dem Träger zu fixieren. Wenn ζ einen Wert von über 480 hat, ist die
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Wirkung des Katalysators gering.
Der Katalysator kann die Bestandteile Vanadium, Molybdän und Wolfram in Form von Oxiden oder komplexen Oxiden enthalten. In
den Oxiden kann das Vanadium in 5-, A- oder 3wertigem, das
Molybdän und das Wolfram in 6-, 5- oder 4wertigem Zustand vorliegen.
Als Ausgangsverbindungen zur Herstellung des erfindungsgemäßen
Katalysators eignen sich z.B. Vanadiumoxide, wie Divanadiumpentoxid,
Divanadiumtetroxid oder Divanadiumtrioxid, Vanadiumkomplexe, wie Vanadyloxalat, VanadylChlorid oder Chelate mit
\metavanadat? organischen Aminen, bzw. Vanadiumsalze, wie Ammoniumvanadium\
Molybdänoxide, wie Molybdäntrioxid oder Molybdändioxid, Molybdänsäure, Molybdänkomplexe, z.B. Chelate mit organischen
Aminen, · bzw. Molybdänsalze, wie Ammoniummolybdat, Wolframoxide, wie Wolframtrioxid oder Wolframdioxid, Wolframsäure, Wolframkomplexe, z.B. Chelate mit organischen Aminen, bzw. Wolframsalze,
wie Ammoniumwolframat. Die bevorzugten Ausgangsverbindungen
sind wasserlösliche Salze von Vanadium, Molybdän und Wolfram, da sie ein-homogenes Vermischen der Katalysatorkomponenten
erlauben. Verschiedene Verbindungen, wie Äthanolamin, Amine und Oxalsäure können zur Komplexbildung mit den
Vanadium-, Molybdän- und Wolframverbindungen verwendet werden, um deren Löslichkeit zu erhöhen.
Der erfindungsgemäße- Katalysator kann z.B. dadurch hergestellt werden, daß man eine wäßrige, Monoäthanolamin enthaltende Lösung
von Ammoniumvanadat, eine wäßrige ammoniakhaltige Lösung
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von Ammoniummolybdat und eine wäßrige, Monoäthanolamin enthaltende
Lösung von Ammoniumwolframat in einem bestimmten Atomverhältnis
von Vanadium : Molybdän : Wolfram miteinander vermischt, .mit dem Gemisch α-Aluminiumoxid in Granulat- oder
Tablettenform tränkt und schließlich trocknet. Die Trocknung erfolgt vorzugsweise bei 60 bis 25O0C, bis das Produkt
praktisch wasserfrei ist. Anschließend wird der Katalysator noch 4 bis 10 Stunden bei 300 bis 7000C, vorzugsweise bei 350
bis 5000C, calciniert.
Zum Entfernen von Stickstoffoxiden aus Abgasen wird der erfindungsgemäße Katalysator im allgemeinen in einen Reaktor, z.B.
einen Festbett- oder Fließbettreaktor, eingefüllt.
Der Träger für den erfindungsgemäßen Katalysator ist ct-Aluminiumoxid,
das im allgemeinen durch Calcinieren von y-Aluminiumoxid
bei Temperaturen von 1000 bis 16OO°C hergestellt wird.
Der Träger weist vorzugsweise eine spezifische Oberfläche von 0,3 bis 12 m /g, insbesondere von 0,6 bis 10 m /g auf.
Wenn die spezifische Oberfläche unter 0,3 m /g liegt, ist die Aktivität des Trägers gering, d.h. die katalytisch wirksamen
Komponenten sind nicht ausreichend auf der Trägeroberfläche fixiert und sintern, wobei die Wirksamkeit des Katalysators
vermindert wird. Ist die spezifische Oberfläche größer als 12 m /g, enthält der Gräger viele verschiedene Formen des Aluminiumoxids,
wie θ-Aluminiumoxid und /JT-Aluminiumoxid, die
Wirksamkeit des Katalysators wird durch Schwefeltrioxid vermindert .
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Das Porenvolumen des Trägers beträgt vorzugsweise mindestens 0,1 cm /g, insbesondere 0,2 bis 0,8 cm /g. Wenn das Porenvolumen
unter 0,1 cm /g liegt, weist der Katalysator eine niedrige Wirksamkeit auf, die Menge der Katalysatorkomponenten auf dem
Träger kann nicht erhöht werden und die Katalysatorkomponenten sind unzureichend auf dem Träger fixiert. Ein Träger mit einem
größeren Porenvolumen ist vorzuziehen, jedoch ist es schwierig, α-Aluminiumoxid als Träger mit einem Porenvolumen von mehr als
0,8 cm /g und gleichzeitig hoher mechanischer Festigkeit herzustellen.
Das für den erfindungsgemäßen Katalysator verwendete a-Aluminiumoxid
kann eine kleine Menge Kieselsäure als verstärkende Komponente enthalten. Jedoch kann die Anwesenheit von Kieselsäure
die Wirksamkeit des Katalysators vermindern und die Aufnahme von Schwefel in den Katalysator erhöhen. Das Vorliegen
einer wesentlich größeren Menge Kieselsäure als Aluminiumoxid ist nachteilig, da am Katalysator die Oxidation von Schwefeldioxid
zu Schwefeltrioxid eintreten kann.
Als Maß für die Widerstandsfähigkeit des Trägers gegen Schwefeltrioxid
dient der in Prozent angegebene durch Säure herauslösbare Teil des Trägermaterials. Zu diesem Zweck wird eine
bestimmte Menge des Trägers eine Stunde bei Raumtemperatur
in die 5fache Menge 1n Schwefelsäure gegeben und anschließend
der Gewichtsverlust des Trägers festgestellt. Aus y-Aluminiumoxid
wird eine große, aus durch Calcinieren bei hoher Temperatur hergestelltem a-Aluminiumoxid im allgemeinen nur eine
kleine Menge durch die Säure.gelöst.
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- ίο -.
Die zum selektiven Entfernen der Stickstoffoxide erforderliche Reaktionstemperatür richtet sich nach den Katalysatorkomponenten,
der Zusammensetzung und der Raumgeschwindigkeit des Abgases. Die Reaktionstemperatür beträgt im allgemeinen 150. bis
7000C, vorzugsweise 200 bis 4000C. Bei Temperaturen unterhalb
1500C reagieren die Stickstoffoxide kaum mit Ammoniak. Andererseits
reagiert Ammoniak bei Temperaturen oberhalb 400°C zunehmend mit Sauerstoff, so daß der Umwandlungsgrad der
Stickstoffoxide absinkt. Bei Temperaturen oberhalb 7000C nimmt
der Umwandlungsgrad der Stickstoffoxide beträchtlich ab.
Pro 1 Mol Stickstoffoxide, d.h. dem Gemisch aus Stickstoffoxid und Stickstoffmonoxid, werden 0,3 Ms 4 Mol, vorzugsweise 0,7
bis 3 Mol, Ammoniak eingesetzt. Verwendet man weniger Ammoniak, so ist auch stöchiometrisch kein hoher Umwandlungsgrad der
Stickstoffoxide zu erwarten. Enthält das eingesetzte Gas Sauerstoff, so wird vorzugsweise mehr Ammoniak angewandt als der
stöchiometrisch zur Reduktion der Stickstoffoxide zu elementarem Stickstoff erforderlichen Menge entspricht. Die Verwendung
von weit mehr als 4 Mol Ammoniak pro 1 Mol Stickstoffoxide ist jedoch nicht bevorzugt, da nicht umgesetztes Ammoniak dem Reaktor
in höherer Konzentration entströmen kann und dadurch nicht nur die Umwelt belastet sondern auch das Verfahren unwirtschaftlich
wird.
Ammoniak kann in verschiedener Form eingesetzt werden. z.B. als Gas, in wäßriger Lösung oder als wäßrige Lösung eines
Ammoniumsalzes, wie Ammoniumcarbonat, das sich bei der Reaktionstemperatur leicht zu Ammoniak zersetzen läßt.
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_ 11· _
Die zu behandelnden Abgase werden mit dem Katalysator vorzugsweise
mit einer Raumgeschwindigkeit von 2 000 bis 100 000 h ,
vorzugsweise 4 000 bis 30 000 h , in Berührung gebracht. Bei einer/ *
/Raumgeschwindigkeit unterhalb 2 000 h~ sind zu große Reaktoren
und zu große Katalysatorvolumina erforderlich, während bei
_1 Raumgeschwindigkeiten oberhalb 100 000 h der Umwandlungsgrad
der Stickstoffoxide absinkt.
Die Beispiele erläutern die Erfindung. Der Umwandlungsgrad der Stickstoffoxide und der bleibende Wirkungsgrad des Katalysators
errechnen sich nach folgenden Gleichungen:
Umwandlungsgrad der Stickstoffoxide (%)
entfernte Stickstoffoxide (Mol) x zugeführte Stickstoffoxide (Mol)
bleibender Wirkungsgrad des Katalysators (%)
Umwandlungsgrad der Stickstoffoxide an vorbehandeltem Katalysator *
Umwandlungsgrad der Stickstoffoxide an
unbehandeltem Katalysator
χ 100
*) Als vorbehandelter Katalysator wird ein Katalysator eingesetzt,
der entweder einer Belastbarkeitsprüfung unterworfen oder mit Abgasen behandelt wurde.
18 ml Monoäthanolamin werden in 170 ml Wasser gelöst und mit
21,06 g Ammoniummetavanadat versetzt. Das Gemisch wird gerührt, bis alles gelöst ist. Die Lösung wird dann mit einer Lösung von
10,60 g Ammoniumhepta(parä)rnolybdat und 9 ml 28prozentiger
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wäßriger Ammoniaklösung in 20 ml Wasser vermischt. Das Gemisch
wird mit 122,4 g a-Aluminiumoxid (A) (spezifische Oberfläche 5,0 m/s; Porenvolumen 0,41 cnr/g; Gewichtsverlust durch Säurebehandlung
1,33 Prozent) versetzt und dann bei 800C eingedampft.
Nachdem das Gemisch vollständig in den Träger aus a-Aluminiumoxid eingedrungen ist, wird dieser bei 2000C vollständig
getrocknet. Der so erhaltene Katalysator wird in einen Ofen gefüllt, der innerhalb 2 Stunden von Raumtemperatur auf
4000C erhitzt wird. Der Ofen wird weitere 5 Stunden auf 400°C
erhitzt und dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Der calcinierte Katalysator weist folgendes Metallatomverhältnis auf:
V9 Mo3 Al120.
5 ml des Katalysators werden in ein Glasrohr von 12 mm Innendurchmesser
eingefüllt. Durch das Glasrohr wird ein 500 bis 620 ppm'Stickstoffoxide und 500 bis 620 ppm Ammoniak enthaltendes
Gasgemisch aus 2,9 Molprozent Sauerstoff, 11,8 Molprozent Wasserdampf und 85,2 Molprozent Stickstoff mit einer Raumgeschwindigkeit
von 13 600 h~ geleitet. Es handelt sich hierbei um Standardbedingungen zur Untersuchung der Wirksamkeit
eines Katalysators. Der Umwandlungsgrad der Stickstoffoxide beträgt 74,6 Prozent bei 2500C, 90,2 Prozent bei 3000C und
92,6 Prozent bei 35O0C.
Der Katalysator wird auch einer Belastbarkeitsprüfung un-
Vwerden/ terzogen, d.h. über 5 ml des Katalysators V-^OO Stunden bei
4000C mit einer Raumgeschwindigkeit von 10 500 h~1 ein. aus
350 ppm Schwefeltrioxid und 240 ppm Schwefeldioxid enthaltendes
/aus/
Gasgemisch"! 2,7 Molprozent Sauerstoff, 14,7 Molprozent Wasser-
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dampf und 82,6 Molprozent Stickstoff geleitet. Die Belastbarkeitsprüfung
in den folgenden Beispielen sowie in den Vergleichsbeispielen werden unter den gleichen Bedingungen durchgeführt
.
Die Wirksamkeit des Katalysators, der dieser Belastbarkeitsprüfung unterworfen wurde, wird nach den vorstehenden Standardbedingungen
bestimmt. Es ergeben sich die ümwandlungsgrade von
72,5 Prozent bei 2500C, 91,5 Prozent bei 3000C und 97,6 Prozent
bei 35O0C. Das bedeutet, daß die Wirksamkeit des Katalysators
etwas abnimmt, wobei der bleibende Wirkungsgrad des , Katalysators 97,2 Prozent bei 25O0C beträgt. Oberhalb 3000C
wird keine Verminderung der Wirksamkeit des Katalysators beobachtet. .
Der unbenutzte Katalysator weist eine spezifische Oberfläche
von 6,7 m /g, ein Porenvolumen von 0,32 cm /g und einen Schwefelgehalt
von 0,01 oder weniger Gewichtsprozent auf, die entsprechenden Werte für den der Belastbarkeitsprüfung unterzogenen
Katalysator betragen 7,0 sowie 0,30 und 0,04.
20 ml Monoäthanolamin werden in 180 ml Wasser gelöst und mit 23,40 g Ammoniummetavanadat versetzt. Das Gemisch wird gerührt,
bis alles gelöst ist. Die Lösung wird dann mit einer Lösung von 10,44 g Ammoniumwolframat und 8 ml Monoäthanolamin in
72 ml Wasser vermischt. Das Gemisch wird mit 122,4 g a-Aluminiumoxid
(B) (spezifische Oberfläche 4,0 m /g; Porenvolumen
\ Säurebehandlung/
0,44 cm /g; Gewichtsverlust durch \/ 0,78 Prozent) ver-
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setzt und gemäß Beispiel 1 zu einem Katalysator verarbeitet.
Der calcinierte Katalysator weist folgendes Metallatomverhält-
J. IJ. O CL vtJL · V «Λ Λ ■■ /pX*J->1 O Λ ·
Die anfängliche Wirksamkeit des Katalysators wird unter den Standardbedingungen gemessen. Man erhält Umwandlungsgrade der
Stickstoffoxide von 93,7 Prozent bei 2500C, 98,4 Prozent bei
30O0C und 99,2 Prozent bei 35O0C.
Der Katalysator wird auch 100 und^300 Stunden der Belastbarkeitsprüfung
unterworfen und anschließend seine Wirksamkeit wie vorstehend beschrieben festgestellt. Nach der lOOstündigen
Belastbarkeitsprüfung beträgt der Umwandlungsgrad der Stickstoffoxide 84,2 Prozent bei 2500C, 95,2 Prozent bei 3000C
und 98,4 Prozent bei 35O0C. Der bleibende Wirkungsgrad des
Katalysators beträgt 89,9 Prozent bei 2500C, v/ährend über 3000C
keine Verminderung der Wirksamkeit beobachtet wird. Nach der 300stündigen Belastbarkeitsprüfung beträgt der Umwandlungsgrad
der Stickstoffoxide 80,8 Prozent bei 2500C, 94,9 Prozent bei
3000C und 97,6 Prozent bei 35O0C. Der bleibende Wirkungsgrad
des Katalysators beträgt 86,0 Prozent bei 2500C.
Der unbenutzte Katalysator weist eine spezifische Oberfläche
von 12,0 m /g, ein Porenvolumen von 0,36 cm /g und einen Schwefelgehalt von 0,05 oder weniger Gewichtsprozent auf. Die entsprechenden
Vierte für den Katalysator nach lOOstündiger bzw.-300stündiger
Belastbarkeitsprüfung betragen 10,0 sowie 0,33 und 0,77 bzw. 8,9 sowie 0,34 und 1,25.
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Beispiele 3 Ms 14
An 12 weiteren gemäß Beispiel 1 und 2 hergestellten Katalysatoren wird die Belastbarkeitsprüfung durchgeführt. Die Wirksamkeit
der Katalysatoren und ihre Eigenschaften vor und nach der Belasfbarkeitsprüfung sind in den Tabellen I und II zusammengefaßt.
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Bei spiel |
Katalysator | Träger | Be zeich nung |
B | Spezi fische Ober fläche m2/g |
Poren volumen, j(cm3/g |
Gewichts verlust durch Säurebe handlung, |
Dauer der Be last bar- ; keits- ! prüfung, h |
3 | V9Mo3Al120 | C | B | 6,2 | 0,47 | 0,78 | 100 | |
4 | V9Mo3Al120 | D | B | 5,8 | 0,48 | 1,03 | 100 300 |
|
VJl | V9Mo3Al120 | E | 5,0 | 0,43 | 0,67 | 100 | ||
6 | V9Mo3Al120 | F | 0,6 | 0,40 | - | 100 | ||
7 | V10Mo2Al120 | G | 8,7 | 0,47 | 0,56 | 100 | ||
8 | V11Mo1Al120 | B | 4,0 | 0,44 | 0,78 | 100 | ||
9 | V10W2Al120 | D | 5,8 | 0,48, | 1,03 | 100 300 |
||
10 | V W Al A | 5,0 | 0,41 | 1,33 | 100 | |||
11 | XT JfJ Λ""1 Τ5 | 4,0 i | 0,44 | 0,78 | I 100 ! |
|||
12 | V10¥2Al360 | 4,0 | 0,44 | 0,78 | 100 | |||
.13 | V9W2Mo1Al120 | 4,0 | 0,44 | 0,78 | 100 | |||
14 | V8W2Mo2Al120 | 4,0 | 0,44 | 0,78 | 100 |
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cn ο co οο
co
σ οο ro co
"Bei spiel |
Wirksamkeit des Katalysators | 35O°C | Bleibender Wirkungs grad bei 250OC |
Eigenschaften des Katalysators * | Poren volumen, cnr/g |
Schwefelgehalt, Gewi cht sp rο ζ ent |
, 3 | Umwandlungsgrad der Stick stoffoxide *, % |
95,7/97,7 | ?8,0 | spezifi sche Ober fläche, m2/p: |
0,31/0,28 | 0,01 Z1 00 oder weniger ' ' |
4 | 2500C | 99,2/96,8 99,2/100 |
90,1 87,9 |
6,5/5,0 | 0,33/0,34 0,33/0,30 |
V1 · /0,65 oder weniger ' * J . " /1,29 |
' 5 | 68,1/66,8 | 96,6/96,8 | 93,4 | 10,1/9,0 10,1/8,1 |
0,36/0,34 | °'01 /0 24 oder weniger ' ' |
6 | 84,5/76,2 84,5/74,3 |
92,1/91,9 | 92,7 | 9,9/7,8 | 0,31/0,29 | o, oi /0 .-8. ■ oder weniger ' '^ |
7 ' | 78,8/73,6 i |
97,4/94,2 | 94,3 | 3,2/2,9 | 0,35/0,32 | o, oi Z1 12 oder weniger ' * |
8 | 64,5/69,6 | 94,7/92,5 | 91,1 | 11,4/9,2 | 0,33/0,30 | °'01 /0 70 oder weniger ' '' |
9 | 75,7/71,4 | 99,2/93,6 99,2/97,6 |
92,0 92,3 |
8,7/7,7 | 0,38/0,32 0,38/0,33 |
oder weniger /u»ö° " /0,84 |
10 | 81,3/74,1 | 95,2/96,2 | 90,4' | 8,5/8,0 8,5/9,0 |
0,34/0,29 | 0,05 /0 47 oder weniger'' * ' |
86,0/79,2 86,0/79,6 |
12,7/9,6 | |||||
87,2/78,8 |
•ο
Ni ■P-OO
CD CD 00 CO
Tabelle II - Fortsetzung
cn ο co oo
co co
Bei spiel |
Wirksamkeit des Katalysators Eigenschaften des Katalysators * | 3500C | Bleibender Wirkungs grad bei 2500C |
spezifische Oberfläche, m2/g |
Poren volumen, cnr/g |
Schwefelgehalt, Gewichtsprozent |
11 | Umwandlungsgrad der Stick stoffoxide *, % |
96,1/94,4 | 92,1 | 10,8/10,1 | 0,34/0,30 | 0,05 Z1 0, oder weniger ' * |
12 | 2^00C | 90,2/91,7 | 89,6 | 9,4/8,2 | 0,34/0,32 | 0,05 /0 8i oder weniger ' ' |
13 | 84,8/78,1 | 97,5/96,2 | 93,7 | 8,7/8,6 | 0,32/0,28 | 0,05 /0 o2 oder weniger ' ' J |
14 | 80,5/72,2 | 95,1/93,7 | 95,0 | 8,2/7,6^ | 0,36/0,34 | 0,05 /0 78 oder weniger ' '' |
82,5/77,3 | ||||||
76,6/72,8 |
*) vor der Belastbarkeitsprüfung / nach der Belastbarkeitsprüfung
OJ CD CD CO CO
Beispiel 15
52,20 g Oxalsäure werden in 1.50 ml warmem Wasser gelöst und mit
21,06 g Ammoniummetavanadat versetzt. Das Gemisch wird gerührt, bis alles gelöst ist. Die Lösung wird dann mit einer Lösung
von 10,60 g Ammoniumhepta(para)molybdat und 9 ml 28prozentiger
wäßriger Ammoniaklösung in 20 ml Wasser vermischt. Das Gemisch wird mit 122,4 g a-Aluminiumoxid-Pellets (B) (spezifische
Oberfläche 4,0 m /g; Porenvolumen 0,44 ciir/g; Gewichtsverlust
durch Säurebehandlung 0,78 Prozent) versetzt und dann gemäß Beispiel 1 weiterbehandelt. Man erhält einen Katalysator
mit dem Metallatomverhältnis:
Die anfängliche Wirksamkeit des Katalysators wird unter den Standardbedingungen bestimmt. Der Umwandlungsgrad der Stickstoffoxide
beträgt 74,8 Prozent bei 25O0C, 98,4 Prozent bei
30O0C und 92,6 Prozent bei 35O0C.
Der Katalysator wird auch einer lOOstündigen Belastbarkeitsprüfung
unterworfen. Anschließend -wird unter den Standardbedingungen seine Wirksamkeit bestimmt. Der Umwandlungsgrad der
Stickstoffoxide beträgt dann 71,9 Prozent bei-2500C,
93,1 Prozent bei 3000C und 95,2 Prozent bei 35O0C. Der bleibende
Wirkungsgrad des Katalysators beträgt 96,1 Prozent bei 25O0C.
Der unbenutzte Katalysator weist eine spezifische Oberfläche
von 6,7 m /g, ein Porenvolumen von 0,30 cmVg und einen Schwefelgehalt
von höchstens 0,01 Gewichtsprozent auf. Die entsprechenden Werte-für den der Belastbarkeitsprüfung unterworfenen
509833/0829
Katalysator betragen 6,9 sowie 0,31 und 0,19.
110 ml des gemäß Beispiel 1 hergestellten Katalysators werden
in ein korrosionsbeständiges Stahlrohr von 30 mm Innendurchmesser
eingefüllt. Durch das Reaktionsrohr wird das Abgas einer Kesselanlage geleitet, in der Schweröl der Qualität C verbrannt
wird. Zur Beseitigung des Flugstaubs wird das Abgas durch einen Multiklon und einen elektrostatischen Staubabscheider
geleitet. Mit Stickstoff verdünntes Ammoniak wird dem Abgas vor Eintritt in das Stahlrohr zugemischt. Das Abgas ent--,
hält 130 bis 1.80 ppm Stickstoffoxide, 800 bis 1200 ppm Schwefeldioxid
und 50 bis 100 ppm Schwefeltrioxid.
Die Umsetzung wird kontinuierlich und unter variierten Bedingungen
1150 Stunden bei Raumgeschwindigkeiten von 5000 bis 14 000 h"1, Temperaturen von 250 bis 4000C und MolVerhältnissen
Ammoniak/Stickstoffoxide von 0,7 bis 2,0 : 1 durchgeführt. Bei einer Raumgeschwindigkeit von 8000 h und dem Molverhältnis
Ammoniak/Stickstoffoxide von 1,3:1 beträgt der Umwandlungsgrad
der Stickstofίoxide bei einer Versuchsdauer von
1150 Stunden 68 bis 74 Prozent bei 250°C und 94 bis 99 Prozent
bei 3500C, wobei keine Abnahme der Wirksamkeit des Katalysators
beobachtet wird.
Der unbenutzte Katalysator weist eine spezifische Oberfläche
von 6,7 m /g, ein Porenvolumen von 0,35 cmVg und einen Schwefelgehalt
von höchstens 0,01 Gewichtsprozent auf. Die entsprechen-
509833/0829
den Werte für den Katalysator nach 1150 Stunden Betriebszeit
betragen 6,4 sowie 0,32 und 0,05.
Beispiel 17
Der gemäß Beispiel 2 hergestellte Katalysator wird gemäß Beispiel 16 eingesetzt.
Bei einer Raumgeschwindigkeit von 8000 h und einem Molverhältnis Ammoniak/Stickstoffoxide von 1,3 : 1 beträgt der Umwandlungsgrad
der Stickstoffoxide zu Beginn der Reaktion 86 bis 90 Prozent bei 2500C, 92 bis 96 Prozent bei 3000C und 95 bis
98 Prozent bei 35O°C, nach 300 bis 350 Betriebsstunden 81 bis
84 Prozent bei 2500C, 89 bis 96 Prozent bei 3000C und 94 bis
99 Prozent bei 35O°C. Nach dieser Betriebszeit beträgt der
bleibende Wirkungsgrad des Katalysators 94 Prozent bei 2500C.
Nach 1000 bis 1060 Betriebsstunden beträgt der Umwandlungsgrad
der Stickstoffoxide 78 bis 82 Prozent bei 2500C, 88 bis 95 Prozent
bei 3000C und 95 bis 99 Prozent bei 3500C. Nach dieser Betriebszeit
beträgt der bleibende Umwandlungsgrad des Katalysators 90,9 Prozent'bei 25O°C.
Der unbenutzte Katalysator weist eine spezifische Oberfläche
von 12,0 m /g, ein Porenvolumen von 0,36 cm /g und einen Schwefelgehalt
von höchstens 0,05 Gewichtsprozent auf. Die entsprechenden Werte für den Katalysator nach 1060 Betriebsstunden betragen
9,3 sowie 0,32 und 1,26.
509833/0829
Vergleichsbeispiel 1 Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch unter Verwendung von
y-Aluminiumoxid-Pellets (H) (spezifische Oberfläche 160 m /g;
■z Säurebehandlung
Porenvolumen 0,45 cm /g; Gewichtsverlust durch / 4,5 Prozent).
Der Katalysator weist folgendes Metallatomverhältnis auf:
30 Liter des Katalysators werden in ein Reaktionsrohr eingefüllt, das im Kamin einer Kesselanlage istalliert ist, in der
Schweröl der Qualität C verbrannt wird. Vor dem Eintritt in das Reaktionsrohr wird das Abgas zur Abscheidung von Flugstaub
durch einen Mul.tiklon und einen elektrostatischen Staubabscheider geleitet, wobei in der Nähe des Gasaustritts aus dem Multiklon
dem Abgas Ammoniak zugemischt wird. Das Abgas enthält 130 bis 180 ppm Stickstoffoxide, 800 bis 1200 ppm Schwefeldioxid
und 50 bis 100 ppm Schwefeltrioxid.
Die Umsetzung wird 250 Stunden kontinuierlich bei Raumgeschwindigkeiten
von 7000 bis 9000 h~1, Temperaturen von 250 bis 35O0C
und Molverhältnissen Ammoniak/Stickstoffoxide von 1,0 bis
2,0 : 1 durchgeführt.
Bei einer Raumgeschwindigkeit von 8000 h , einer Reaktionstemperatur
von 35O°C und einem Molverhältnis Ammoniak/Stickstoffoxide von 1,4 : 1 ändert sich der Umwandlungsgrad der Stickstoffoxide
nicht bis zu einer Betriebszeit von 70 Stunden (Umwandlungsgrad der Stickstoffoxide 98,6 bis 100 Prozent),
jedoch sinkt die Wirksamkeit des Katalysators nach 90 Stunden, wobei der Umwandlungsgrad der Stickstoffoxide nur mehr 92,0 Pro-
l—· —*
509833/0829
·■· 23 -
zent nach 145 Stunden und 78,9 Prozent nach 250 Stunden beträgt
.
Der unbenutzte Katalysator weist eine spezifische Oberfläche
von 112 m /g, ein Porenvolumen von 0,16 cnr/g und einen Schwe-"
felgehalt von höchstens 0,01 Gewichtsprozent auf. Die entsprechenden Werte für den Katalysator nach 250 Betriebsstunden betragen
35 sowie 0,13 und 3,80.
Der Katalysator zeigt nach 250 Betriebsstunden keine Änderung seines Röntgenbeugungsdiagramms. Nach seinem Gebrauch wird der.
Katalysator mit Wasser gewaschen und verliert dabei 20,3 Prozent seines Gewichts. Die Waschlösung wird zur Trockene eingedampft
und durch Röntgenbeugung als wasserfreies Aluminiumsulfat indentifiziert.
Vergleichsbeispiel 2 Vergleichsbeispiel 1 wird wiederholt, jedoch unter Einsatz von
y-Aluminiumoxid-Pellets (I)■ (spezifische Oberfläche 160 m /g;
^ Säurebehandlung
Porenvolumen 0,59 cm /g; Gewichtsverlust durch / . 3,8 Prozent)
.
Gemäß Beispiel 1 wird die anfängliche Wirksamkeit des Katalysators
bestimmt. Der Umwandlungsgrad der Stickstoffoxide beträgt 89,9 Prozent bei 250°C, 95,0 Prozent bei 30O0C und 94,1 Prozent
bei 35O°C.
Der Katalysator wird auch einer lOOstündigen Belastbarkeitsprüfung
unterworfen und anschließend seine Wirksamkeit bestimmt.
509833/0829
Der Umwandlungsgrad der Stickstoffoxide beträgt dann 16,4 Prozent bei 2500C, 40,0 Prozent bei 3000C und 62,7 Prozent bei
3500C. Der bleibende Wirkungsgrad des Katalysators beträgt
18,2 Prozent bei 2500C, 42,1 Prozent bei 3000C und 66,6 Prozent
bei 35O0C.
Der unbenutzte Katalysator weist eine spezifische Oberfläche von
135 m /g, ein Porenvolumen von 0,37 cm /g und einen Schwefelgehalt
von höchstens 0,01 Gewichtsprozent auf. Die entsprechenden Werte für den Katalysator nach der Belastbarkeitsprüfung betragen
25,7 sowie 0,225 und 7,77.
Im Röntgenbeugungsdiagramm läßt sich die Bildung von wasserfreiem Aluminiumsulfat in dem der Belastbarkeitsprüfung unterworfenen
Katalysator nachweisen.
Vergleichsbeispiel 3
Gemäß Beispiel 1, jedoch unter Einsatz eines α-Aluminiumoxids
wie in Beispiel 2 wird ein Katalysator mit folgendem Metallatomverhältnis hergestellt: V^
Die anfängliche Wirksamkeit des Katalysators wird unter den Standardbedingungen bestimmt. Der Umwandlungsgrad der Stickstoffoxide
beträgt 80,5 Prozent bei 2500C, 88,5 Prozent bei 30O0C und 89,1 Prozent bei 35O0C.
Der Katalysator wird auch 100 und 300 Stunden der Belastbarkeitsprüfung
unterzogen und anschließend seine Wirksamkeit bestimmt. Nach der lOOstündigen Belastbarkeitsprüfung ergibt sich
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ein Umwandlungsgrad der Stickstoffoxide von 50,2 Prozent bei
2500C, 80,5 Prozent bei 3000C und 84,5 Prozent bei 35O0C. Die
Wirksamkeit des Katalysators vermindert sich also sogar bei 3000C. Der bleibende ¥irkungsgrad des Katalysators beträgt
62,4 Prozent bei 2500C. Nach der 300stündigen Belastbarkeitsprüfung des Katalysators beträgt der Umwandlungsgrad der Stickstoffoxide
39,1 Prozent bei 2500C, 69,7 Prozent bei 3000C und
80.3 Prozent bei 35O°C. Der bleibende Wirkungsgrad des Katalysators
beträgt 48,6 Prozent bei 2500C und 78,8 Prozent bei 3000C.
Der unbenutzte Katalysator weist eine spezifische Oberfläche von
11.4 m /g, ein Porenvolumen von 0,36 cm /g und einen Schwefelgehalt
von 0,05 Gewichtsprozent auf. Die entsprechenden Werte für den Katalysator nach 1OOstündiger Belastbarkeitsprüfung betragen
0,8 sowie 0,28 und 0^92, nach 300stündiger Belastbarkeitsprüfung
7,9 sowie 0,25 und 2,64.
Vergleichsbeispiele 4 bis 14
Gemäß Beispiele 1 und 2 werden 8 Katalysatoren unter Verwendung
Aluminiumoxid (J)/ (B, K -M)/
von y-/und a-Aluminiumoxid/sowie 3 Katalysatoren ohne Träger hergestellt; An den Katalysatoren werden die anfängliche Wirksamkeit, die Wirksamkeit nach einer Belastbarkeitsprüfung und die Änderung verschiedener Eigenschaften bestimmt. Die Ergebnisse sind in den Tabellen III und I? zusammengefaßt.
von y-/und a-Aluminiumoxid/sowie 3 Katalysatoren ohne Träger hergestellt; An den Katalysatoren werden die anfängliche Wirksamkeit, die Wirksamkeit nach einer Belastbarkeitsprüfung und die Änderung verschiedener Eigenschaften bestimmt. Die Ergebnisse sind in den Tabellen III und I? zusammengefaßt.
509833/0829
CD CD CO
co ro co
Vergleichs | Katalysator | Bezeich nung |
Träger | spezifische Oberfläche, m /g |
Poren volumen, cnr/g |
Gewichtsver lust durch Säurebehand lung, % |
3,5 | Dauer derj Beiast- ! barkeits-j prüfung, h |
beispiel | .V9Mo3Al120 | J | 115 | 0,44 | 3,5 | 1,64 | 100 | |
• 4 | V9Mo3Al120 | K | 15 | 0,34 | 1,64 | 0,22 | 100 | |
VJl | V9Mo3Al120 | L | 0,2 | 0,021 | 0,22 | - | ||
6 ί |
V9Mo3Al120 | M | 0,1 | 0,017 | 0,19 | - | ||
i 7 | V3Mo9Al120 | B | 4,0 | 0,44 0,78 I |
- | |||
8 | V1 QW2Al1 20 | J | 115 • |
0,44 | 100 | |||
9 · | V10W2Al120 | K | 15 | 0,34 | 100 | |||
■10 | V10W2Al120 | L | 0,2 | 0,02 | - | |||
; 11 | V3Mo9 | kein Träger material |
- | - | 100 | |||
12 | Mo | Il | - | - | 100 | |||
13 | W | Il | - | - | ||||
14 |
OO CD CD CO CO
cn ο co co
co co
co ro co
Ver gleichs- beispiel |
Wirksamkeit des Katalysators | 35O0C | Bleiben der Wir kungsgrad bei 250°C |
Eigenschaften des Katalysators * | Poren volumen, cnr/g |
Schwefelgehalt, Gewichtsprozent |
4 | Umwandlungsgrad der Stickstoffoxide * |
' 75,9/a6,4 | 33,7 | Spezifische Oberfläche, m2/g |
0,39/0,16 | o,oi /4 22 oder weniger '^»" |
5 ' | 2500C | 92,6/70,9 | 21,3 | 43,7/8,8 | 0,36/0,28 | 0,01 /7 „ο oder weniger '^'0^ |
6 | 83,3/28,1 | 46,3/ - | 18,0/5,3 | 0,014/ - | 0,01 / _ oder v/eniger · |
|
7 | 68,5/14,6 | 11,2/ - | - | 1,2/ - | 0,013/ - | 0,01 / _ oder weniger ' |
8 | 28,0/ - | 73,3/ - | - | 1,1/ - | 0,28/ - | 0,05 / _ oder weniger ' |
9 | 3,3/- | 95,6/87,5 | 25,7 | 8,7/- | 0,30/0,22 | 0,05 . / 5 71 oder weniger ' J> |
•10 | 30,6/ - | 94,2/82,4 | 12,6 | 73,2/18,9 | 0,31/0,14 | 0,05 / 3 28 oder weniger ' Ji |
11. | 88,1/22,6 | 63,4/- | - | 20,6/8,0 | 0,015/ - | 0,05 / oder weniger ' |
12 | 86,3/10,9 | 69,0/58,1 | 33,6 | 1,4/ - | 0,20/0,14 | 0,05/0,25 |
35,1/ - ■ | 4,8/3,7 | |||||
31,2/10,5 |
Tabelle IV - Fortsetzung
CD CO OO CO CJ
Wirksamkeit des Katalysators | 35O0C | Bleiben der Wir kungsgrad bei 2500C |
Eigenschaften des Katalysators * | Poren volumen, cnr/g |
Schwefelgehalt, Gewi cht sp rο ζ ent |
|
Ver gleichs- beispiel |
Umwandlungsgrad der Stickstoffoxide * |
49,9/18,5 | 43,1 | Spezifische Oberfläche, m2/g |
0,18/0,13 | 0,05 /0 22 oder weniger /yj>c-c- |
! 13 ί |
2500C | 36,1/ - | - | 4,1/3,3 | 0,25/ - | 0,01 / oder weniger ' |
14 | 12,3/5,3 | 5,6/ - | ||||
7,2/ - |
*) vor der Belastbarkeitsprüfung / nach der Belastbarkeitsprüfung
-LO CJ) CD CO CO
Claims (13)
1. Verfahren zum selektiven Entfernen von Stickstoffoxiden
aus 20 ppm oder mehr Schwefeloxide und bis zu 1500 ppm Stickstoffoxide,
jeweils bezogen auf das Volumen, enthaltenden Abgasen, dadurch gekennzeichnet, daß man
die Abgase mit Ammoniak in Gegenwart eines Oxidkatalysators behandelt, der neben Vanadiumoxid noch Molybdänoxid und/oder
Wolframoxid als Katalysatorkomponenten und a-Aluminiumoxid als
Träger in einem Metallatomverhältnis von
V12-x-yMox¥yAlz
enthält, wobei Ό ^x = S, 0 = y = 5, 0,3 = x + y = 8 und
enthält, wobei Ό ^x = S, 0 = y = 5, 0,3 = x + y = 8 und
40=z= 480 ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man einen Katalysator mit einem Metallatomverhältnis von
verwendet, wobei O = X= 5, 0 = y = 3, 1 =" χ + y = 5'und
60=z= 360 ist. .
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
einen Katalysator verwendet, dessen Träger aus a-Aluminiumoxid mit einer spezifischen Oberfläche Von 0,3 bis 12 m /g und einem
Porenvolumen von mindestens 0,1 cm /g besteht.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Katalysator verwendet, dessen Träger aus a-Aluminiumoxid
mit einer spezifischen Oberfläche von 0,6 bis 10 m /g
und einem Porenvolumen von 0,2 bis 0,8 cm-Vg besteht.
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5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Abgasen Ammoniak in Mengen von 0,3 bis 4 Mol je Mol
Stickstoffoxide im Abgas zumischt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man Ammoniak in einer Menge von 0,7 bis 3 Mol je Mol Stickstoffoxide
zumischt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man die Abgase bei Temperaturen von 150 bis 7000C mit dem
Katalysator in Berührung bringt/
Katalysator in Berührung bringt/
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abgase bei Temperaturen von 200 bis 400°C mit dem
Katalysator in Berührung bringt.
Katalysator in Berührung bringt.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abgase bei Raumgeschwindigkeiten von 2000 bis
100 000 h mit dem Katalysator in Berührung bringt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abgase bei Raumgeschwindigkeiten von 4000 bis
30 000 h mit dem Katalysator in Berührung bringt.
11. Oxidkatalysator zur Durchführung des Verfahrens gemäß
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er neben Vanadiumoxid noch Molybdänoxid und/oder Wolframoxid- als Katalysatorkomponenten und a-Alurainiumoxid mit einer spezifischen Oberfläche im Bereich von 0,3 bis 12 m /g und einem Porenvolumen von min-
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er neben Vanadiumoxid noch Molybdänoxid und/oder Wolframoxid- als Katalysatorkomponenten und a-Alurainiumoxid mit einer spezifischen Oberfläche im Bereich von 0,3 bis 12 m /g und einem Porenvolumen von min-
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destens 0,1 cm /g als Träger in einem Metallatomverhältnis von
enthält, wobei 0 = χ = 8, 0 = y = 5, 0,3 = x + y = 8 und
40=z= 480 ist.
12. Oxidkatalysator, nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß 0 = χ = 5, 0 = y =" 3, 1 = χ + y = 5 und 60 = ζ ^
13. Oxidkatalysator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das a-Aluminiumoxid eine spezifische Oberfläche von ^
0,6 bis 10 m /g und ein Porenvolumen von 0,2 bis 0,8 cm /g aufweist.
509833/0829
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP49013829A JPS50108167A (de) | 1974-02-01 | 1974-02-01 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2436683A1 true DE2436683A1 (de) | 1975-08-14 |
DE2436683B2 DE2436683B2 (de) | 1980-02-28 |
Family
ID=11844150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2436683A Withdrawn DE2436683B2 (de) | 1974-02-01 | 1974-07-30 | Oxidträgerkatalysator und seine Verwendung zum selektiven Entfernen von Stickstoffoxiden aus Abgasen |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4075283A (de) |
JP (1) | JPS50108167A (de) |
DE (1) | DE2436683B2 (de) |
FR (1) | FR2259786B1 (de) |
GB (1) | GB1472219A (de) |
IT (1) | IT1016727B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4080426A (en) * | 1976-02-12 | 1978-03-21 | New England Power Service Company | Reduction of nitric oxide using catalysts pretreated with selenium |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4170572A (en) * | 1973-10-18 | 1979-10-09 | Union Carbide Corporation | Oxidation catalyst prepared with NH3 |
DE3521766A1 (de) * | 1985-06-19 | 1987-01-02 | Basf Ag | Wabenfoermiger katalysator, seiner herstellung und seine verwendung |
FR2684899B1 (fr) * | 1991-12-16 | 1994-03-25 | Rhone Poulenc Chimie | Catalyseur de reduction selective des oxydes d'azote contenus dans un flux gazeux et application desdits catalyseurs. |
DE4335973A1 (de) * | 1993-10-21 | 1995-04-27 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von katalytisch aktiven Multimetalloxidmassen, die als Grundbestandteile die Elemente V und Mo in oxidischer Form enthalten |
US6444845B1 (en) * | 2000-04-28 | 2002-09-03 | Saudia Basic Industries Corporation | Process for the oxidation of unsaturated aldehydes to produce carboxylic acids using Mo-V based catalysts |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3005831A (en) * | 1957-03-27 | 1961-10-24 | Pittsburgh Chcmical Company | Preparation of maleic anhydrides and catalysts thereof |
US2885409A (en) * | 1957-05-27 | 1959-05-05 | American Cyanamid Co | Maleic anhydride production and catalyst therefor |
NL296764A (de) * | 1962-08-17 | |||
US3397154A (en) * | 1963-07-09 | 1968-08-13 | Du Pont | Preparation of alumina-supported catalyst compositions and the products thereof |
US3279884A (en) * | 1963-10-31 | 1966-10-18 | Basf Ag | Selective removal of oxides of nitrogen from gas mixtures containing oxygen |
US3701718A (en) * | 1969-09-29 | 1972-10-31 | Pechiney Saint Gobain | High-porous activated alumina and method |
JPS5328019B2 (de) * | 1973-09-18 | 1978-08-11 |
-
1974
- 1974-02-01 JP JP49013829A patent/JPS50108167A/ja active Pending
- 1974-07-25 FR FR7425953A patent/FR2259786B1/fr not_active Expired
- 1974-07-25 US US05/491,760 patent/US4075283A/en not_active Expired - Lifetime
- 1974-07-29 GB GB3340674A patent/GB1472219A/en not_active Expired
- 1974-07-29 IT IT69413/74A patent/IT1016727B/it active
- 1974-07-30 DE DE2436683A patent/DE2436683B2/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4080426A (en) * | 1976-02-12 | 1978-03-21 | New England Power Service Company | Reduction of nitric oxide using catalysts pretreated with selenium |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2436683B2 (de) | 1980-02-28 |
GB1472219A (en) | 1977-05-04 |
JPS50108167A (de) | 1975-08-26 |
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