DE2512409A1 - Verfahren zum entfernen von stickstoffoxiden aus abgasen - Google Patents

Verfahren zum entfernen von stickstoffoxiden aus abgasen

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DE2512409A1 DE19752512409 DE2512409A DE2512409A1 DE 2512409 A1 DE2512409 A1 DE 2512409A1 DE 19752512409 DE19752512409 DE 19752512409 DE 2512409 A DE2512409 A DE 2512409A DE 2512409 A1 DE2512409 A1 DE 2512409A1
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Description

Fall 2763 v VXR/P-Ko/be
Didier Eraineering GmbH 2512408
4300 Essen, Alfredstr. 28
Verfahren zum Entfernen von Stickstoffoxiden aus Abgasen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Stick«« stoffoxiden (KO ,) aus Abgasen mit einem hohen Anteil von Sauerstoff und/ oder Sauerstoffνerbindungen, z.B. Distickstoffoxid, insbesondere für Ritrieranlagen oder Anlagen, die als Oxydationsmittel Salpetersäure benutzen, vie ζ.Β» Adipinsäureanlagen.
Bei Adipinsäureanlagen sind im Abgas große Mengen von Stickstoffoxiden enthalten. Beispielsweise treten Konzentrationen bis zu 10.000 vppm auf. Derartige Abgase dürfen nicht in die Uffigebungsluft abgeleitet werden, da sie eine erhebliche Umweltbelastung darstellen.
Es ist aus der Deutschen Patentschrift 1 259 298 ein Verfahren bekannt, bei dem die Stickstoffoxide mittels Ammoniak reduziert werden. Es wird dabei ein Katalysator verwendet,, der aus Eisenoxiden und Chromoxiden besteht. Die Fachwelt weiß, daß sich dieses Verfahren nur wirtschaftlich verwenden läßt, wenn im Abgas wenig Sauerstoff enthalten ist, das zu einer der Koduktion entgegenwirkenden Oxydation führen kann.
Bei den genannten Adipinsäureanlagen liegt im Abgas nicht nur ein hoher Anteil von Stickstoffoxiden (NO ) sondern auch ein hoher Anteil von Sauerstoff und Distickstoffoxid vor. Die Werte liegen dabei jeweils im Bereich von beispielsweise 16 Volumen-/^, so daß nicht damit zu rechnen<-war, daß die Anwen- dung des obigen Verfahrens zu befriedigenden Ergebnissen führen könnte.
609839/0606
Aufgabe der Erfindung i?t «sr ein vsr-f alir^tt zum Entfernen von' Stickstoffoxiden anzugeben» das aucli öa^n wirtschaftlich einsetzbar ist, wenn das Abgas nach seiner Zusammensetzung in Richtung auf eine Oxydation wirkt.
Es wurde überraschenderweise gefunden, daß ein Verfahren, bei dem die Stickoxide mittels Ammoniak vinter erhöhter Temperatur und dem Einfluß eines Katalysators reduziert werden und bei dem als Katalysator ein Mischoxid aus einem Oxid der Eisengruppe und einem Oxid der Chromgruppe eingesetzt wird, zu einer Senkung des Stickstoffoxidgehaltes auf einen Wert von beispielsweise 100 ppm führt. Vorzugsweise ist der Katalysator ein Mischoxid aus Eisenoxid und Chromoxid«
Es wird vorteilhaft ein mehrstufig aufgeteilter Katalysator eingesetzt un Ammoniak-Teil ströme werden in die Räume vor den Katalysatorstufen eingeführt.
Die Vorteile, die die Erfindung bringt, sind nicht nur darin zu sehen, daß Abgase mit stark oxidierender Wirkung von Stickoxiden befreit werden, sondern speziell darin, daß völlig unerwarteterweise die spezifische maximale Katalysatorbelastbarkeit ansteigt. Das heißt, die Menge des für einen bestimmten Abgasstrom einzusetzenden Katalysatorvolumens ist kleiner als erwartet werden mußte. Dies bringt eine Kostenersparnis mit sich, die sich daraus ergibt, daß für eine bestimmte Durchsätzmenge von Abgas weniger Katalysatorvolumen aufgewendet werden muß und der Reaktor deswegen kleiner gebaut sein kann.
Beispiel
In einer Versuchsanlage wurden 5.000 Norm-Ltr/h durch einen Reaktor geleitet. Das Abgas der Adipinsäureanlage hatte folgende Zus ammensetzung:
02-16 Voliimen-*
H20-2,4 Volumen-*
No-67 Volumen-*
2 609839/0606
-0,24 Volumen-/*
ϊίΟ-0,36 Volumen-i£
Volumen-
Volumen-54
CO2-O,3 Volumen-*
Dies entspricht einer Stickstoffoxidkonzentration von insgesamt 6000 vppin, wenn man das völlig unschädliche N2O nicht in Betracht zieht. Auffallend ist der hohe Anteil von Sauerstoff und Distickstoffoxid.
Vor der Einleitung in den Reaktor wurde das Abgas auf ca. 265 °C erhitzt- Im Reaktor varen drei Katalysatorbetten ■unterschiedlicher Stärke angeordnet. Vor jedem Bett wurde ein Ammoniak-Teilstrom eingeleitet, der im Verhältnis der Volumina der Betten bemessen war.
Der Katalysator bestehend aus
85 % Fe (Ill)-Oxid,
10 % Cr (III)-0xid,
2 % Cr (VI)-Oxid
sowie auf Beimengungen an Kieselsäure, Alkalien und Erdalkcilien.
Am Reaktorausgang vuräe ein NO, NO?-Gehalt von 100 vppm gemessen. Es wurde eine spezifische maximale ICatalysatorbelastbarkeit von 3000 ITopn~rA3/h
m3
ermittelt. Dieser Wert lag überraschend hoch. Erfahrungsgemäß wäre ein Wert bei 1000 Horm-rryh
m3
zu erwarten gewesen.
Es wurden weitere Versuche gefahren, bei denen das Abgas einen NO, TTQp-Gehalt bis. zu 10000 vppm aufwies« Die Abgase wurden auf eine Temperatur von 260 0C bis 310 0C erhitzt. Es ergaben sich KO, NO^-Konzentrationen a?a Ausgang
-4- 6098 3 9/0606
des Reaktors in der Größenordnung von 200 vppm. Die spezifische maximale latalysatorbelastbarkeit erreichte einen Wert von 5000 Norm-nr/h
Die Erhöhung der T.atalysatorbelastbarkeit läßt sich damit erklären» daß der Sauerstoff und das Distickstoffoxid unervarteterveise in die Reduktion begünstigender Wirkungsrichtung zusammenarbeiten.
609839/QS06

Claims (1)

Paten ::ansp3Üci'et
1. Verfahren zum Entfernen von Stickstoffoxiden (ΝΟχ) aus Abgasen mit einem hohen Anteil von Sauerstoff und/oder Sauerstoffverbindungen, ζ·Β· Distickstoffoxid, insbesondere für eine Adipinsäureanlage, dadurch gekennzeichnet» daß die Stickoxide mittels Ammoniak unter erhöhter Temperatur und dem Einfluß eines Katalysators reduziert verden, und daß als Katalysator ein Mischoxid aus einem Oxid der Eisengruppe und einem Oxid der Chroragruppe eingesetzt vird.
2« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator ein Mischoxid aus Eisenoxid und Chromoxid ist.
3· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein mehrstufig aufgeteilter Katalysator eingesetzt und Ammoniakströme anteilig vor den Katalysatorstufen eingeführt verden.
4· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgas auf eine Temperatur von 260 0C bis 310 0C gebracht wird»
60 9839/0606
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