DE3324668A1

DE3324668A1 - Verfahren zur stickoxidbeseitigung durch organische stickstoffverbindungen

Info

Publication number: DE3324668A1
Application number: DE19833324668
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr.rer.nat. 4320 Hattingen Hübner; Ekkehard Prof. Dr.-Ing. 4300 Essen Weber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-07-08
Filing date: 1983-07-08
Publication date: 1985-01-17

Description

Beschreibung und Erläuterung zur Patentanmeldung
Verfahren zur Stickoxidbeseitigung durch organische Stickstoffverbindungen".
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Stickoxiden aus Rauchgasen ( Verbrennungsabgasen ) durch Reduktion.
Bekanntlich treten bei Verbrennungsprozessen Stickoxide in den Rauchgasen in unterschiedlichen Konzentrationen auf.Dabei überwiegt der Anteil an Stickstoffmonoxid.
Während Stickstoffdioxid ohne größere Schwierigkeiten durch Wasser oder durch wässrige Lösungen absorbiert werden kann,kann dies beim Stickstoffmonoxid nur durch kompliziert zusammengesetzte Waschflüssigkeiten und/ oder durch mehrstufige Waschverfahren geschehen.
Daher wurden in der Gasreinigungstechnik zahlreiche Verfahren entwickelt,die eine selektive Abscheidung der Stickoxide oder auch eine simultane Abtrennung zusammen mit Schwefeloxiden auf trockenem Weg ermöglichen.Dabei handelt es sich um Prozesse,die mit heterogenen katalytischen Reaktionen arbeiten,wobei- der Katalysator in fester Phase vorliegt und von dem zu reinigenden Gas umströmt wird.Diesem wird als Reaktionsmittel vorzugsweise Ammoniak zugesetzt.
Neben dem apparativen Aufwand und der begrenzten Lebenszeit der Katalysatoren können sich bei heterogenen katalytischen Verfahren zusätzliche Nachteile durch erhöhten gaseitigen Druckverlust sowie durch Verschmutzungen der Katalysatoren ergeben.
Die apparativen und verfahrenstechnischen Probleme bei den genannten Verfahren können dadurch umgangen werden, daß man die selektive Reduktion der Stickoxide durch homogene Gasphasenreaktionen bei höheren Tempera-0 turen, jedoch unterhalb einer Temperatur von 1100 C durchgeführt. Oberhalb dieser Temperaturgrenze erfolgt eine merkliche Oxidation des Stickstoffs zu Stickstoffmonoxid im sauerstoffhaltigen Rauchgas.
So wird in der deutschen Patentschrift DE 24 11 672 C 3 vom 11.03.1982 sowie im US-Patent 3.900.554 vom 19.08.1975 die selektive Reduktion von Stickstoffmonoxid aus sauerstoffhaltigen Verbrennungsabgasen mit Hilfe von Ammoniak beschrieben. Dabei wird in Abwesenheit von zusätzlichen Reduktionsmitteln wie Wasserstoff, Kohlenmonoxid oder Kohlenwasserstoffe ein Temperaturbereich von 870 bis 1095 0C für die homogene Gasphasenreaktion angegeben.
Bei Anwesenheit dieser Stoffe erniedrigt sich die untere Temperatur auf minimal 705 Or Diese Erniedrigung der Reaktionstemperatur verbessert bei der selektiven Stickoxidreduktion entscheidend die Umsetzung zu Stickstoff, da die Oxidation des Ammoniaks zu Stickstoffmonoxid zurückgedrängt werden kann, die als störende Nebenreaktion auftritt. Die verbesserte Reaktion des Ammoniaks bei Anwesenheit von Reduktionsmitteln ist darauf zurückzuführen, daß diese zum einen Sauerstoff binden und zum anderen Molekülreste mit freien Elektronen ( Radikale bilden, die den Reaktionsablauf beschleunigen.
Eine noch bessere Umsetzung der Stickoxide ist zu erwarten, wenn zur Reaktion nicht nur Wasserstoff- oder Kohlenwasserstoffradikale, sondern auch Stickstoffradikale oder stickstoffhaltige Kohlenwasserstoffradikale zur Verfügung stehen. Diese bilden sich bei der thermischen Zersetzung von stickstofforganischen Verbindungen.
Erfindungsgemäß wird daher die Reduktion der Stickoxide durch Zugabe von stickstofforganischen Verbindungen vorgesehen, bei deren Zersetzung die entsprechenden Radikale auftreten. Beispielsweise können durch Amine oder Amide die Stickoxide vor ihrer endgültigen Reduktion in Zwischenstufen zunächst sowohl am Kohlenwasserstoffrest als auch an der Stickstoffgruppe gebunden und nach der völligen Zersetzung des Moleküls in Form von molekularem Stickstoff abgespalten werden.

Claims

Patentansprüche Anspruch 1 Verfahren zum Entfernen von Stickoxiden aus Rauchgasen ( Verbrennungsabgasen ) dadurch gekennzeichnet,daß die im Rauchgas enthaltenen Stickoxide mit organischen Stickstoffverbindungen oder mit den Zersetzungsprodukten entsprechender Salze zusammengebracht werden unter Bildung von Stickstoff bei gleichzeitiger Zersetzung des Kohlenwasserstoffrestes.

Anspruch 2 Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die organischen Stickstoffverbindungen in jedem möglichen Aggregatzustand in reiner Form,als Gemische oder als Lösungen dem stickoxidhaltigen Gas zugegeben werden können.

Anspruch 3 Verfahren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet,daß die Zugabe der organischen Stickstoffverbindungen im Verbrennungsraum, im Kesselbereich oder im Rauchgassystem erfolgt.