DE3530544A1

DE3530544A1 - Catalyst for removing nitrogen oxides from combustion exhaust gases

Info

Publication number: DE3530544A1
Application number: DE19853530544
Authority: DE
Inventors: Claus Prof Dr Flockenhaus; Erich Hackler; Karl-Heinrich Laue; Theo Sander; Dietrich Prof Dr Wagener; Egmar Wunderlich; Daniel Grimm; Hartmut Dr Kainer; Blagoje Dr Levkov; Hermann Stein
Original assignee: Didier Engineering GmbH; Didier Werke AG
Current assignee: Didier Engineering GmbH; Didier Werke AG
Priority date: 1984-08-22
Filing date: 1985-08-27
Publication date: 1987-03-05

Abstract

A catalyst for removing nitrogen oxides from dust-laden combustion exhaust gases has slits 4 for the exhaust-gas flow. It is composed of individual ceramic plates. The abrasion resistance of the plates is such that the dust of the exhaust gas flowing through the slits abrades the plate surface, the dust carrying away the abraded material. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Katalysator zum Abscheiden von Stickoxiden aus staubführenden Verbrennungsabgasen mittels Ammoniak, wobei der Katalysator Passagen für die Abgasdurchströmung aufweist und aus einzelnen keramischen Formkörpern aufgebaut ist, die eine porige Oberfläche und eine Abrieb festigkeit aufweisen, die so bemessen ist, daß der Staub des die Passagen durchströmenden Abgases die Katalysator-Oberfläche abreibt, wobei der Staub den Abrieb mitnimmt, nach Patentanmeldung P 34 30 886.5-41.The invention relates to a catalyst for separating nitrogen oxides dust-bearing combustion gases using ammonia, the catalyst Has passages for the exhaust gas flow and from individual ceramic Shaped bodies is built up, which has a porous surface and abrasion have strength that is such that the dust of the passages flowing exhaust gas rubs off the catalyst surface, the dust takes away the abrasion, according to patent application P 34 30 886.5-41.

In der Hauptanmeldung ist ein derartiger Katalysator beschrieben. Dessen Oberfläche wird durch den Staubabrieb ständig erneuert. Der Katalysator hat eine durch den Abrieb begrenzte, vorher bestimmbare Lebensdauer bei gleichbleibend hoher Aktivität. Es läßt sich für den Katalysator ein leicht entsorgbares Material verwenden, dessen Abrieb zusammen mit dem Staub ent sorgt werden kann. Zur Verbesserung des Reinigungseffektes sind nach der Hauptanmeldung zwischen den Formkörpern Durchtrittsöffnungen quer zur Strömungsrichtung in den Passagen vorgesehen. Die Durchtrittsöffnungen haben eine Ablenkung von Staubpartikeln aus der Strömungsrichtung in die Passagen zur Folge. Diese treffen dadurch in einem spitzen Winkel auf die aktive Katalysator-Oberfläche. Such a catalyst is described in the main application. Whose Surface is constantly renewed due to dust abrasion. The catalyst has a previously determinable service life due to abrasion consistently high activity. It is easy for the catalyst Use disposable material, the abrasion of which entails dust can be taken care of. To improve the cleaning effect are after Main application between the shaped bodies through openings transverse to Flow direction provided in the passages. The passage openings have a deflection of dust particles from the direction of flow in the Passages result. As a result, these meet at an acute angle active catalyst surface.

In der Hauptanmeldung sind auch Ausgangsmaterialien für die Herstellung der Formkörper beschrieben.The main application also includes starting materials for the manufacture of the Shaped body described.

Die Formkörper nach der Hauptanmeldung sind dreidimensional geformt. Sie sind im Querschnitt gitterförmig gestaltet, wobei die Durchtrittsöffnungen durch Beine gebildet sind.The moldings after the main application are three-dimensionally shaped. they are lattice-shaped in cross-section, with the passage openings are formed by legs.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Katalysator der eingangs genannten Art vorzuschlagen, dessen Formkörperaufbau vereinfacht ist.The object of the invention is to provide a catalyst of the type mentioned to propose, the shaped body structure is simplified.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Katalysaotr der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Katalysator aus ebenen Platten als Formkörper aufgebaut ist, die in parallelen Ebenen aufgestellt sind, zwischen denen Schlitze als Passagen bestehen. Die Herstellung solcher flächigen Formkörper ist besonders einfach. Es hat sich gezeigt, daß in den Schlitzen der gewünschte Abrieb stattfindet.According to the invention, the above object is at the beginning of a catalyst mentioned type in that the catalyst from flat plates as Shaped body is built up, which are set up in parallel planes, between which there are slits as passages. The production of such flat shaped body is particularly simple. It has been shown that in the Slitting the desired abrasion takes place.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist die Breite jedes Schlitzes etwa gleich der 2 bis 4,5fachen Plattendicke. Es wurde gefunden, daß bei diesem Verhältnis zwischen Plattendicke und Schlitzbreite die Katalysator- Oberfläche ständig durch Abrieb gereinigt wird, ohne daß der Katalysator zu schnell verbraucht wird.In a preferred embodiment of the invention, the width of each slot is approximately equal to 2 to 4.5 times the plate thickness. It was found that at this ratio between plate thickness and slot width the catalyst Surface is constantly cleaned by abrasion without the catalyst too is consumed quickly.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind an jeder Platte Sockel aus gebildet, mit denen sie auf einer benachbarten Platte aufsteht. Zwischen den Sockeln weist die Platte eine Aussparung auf, die mit dem Rand der benachbarten Platte eine Durchtrittsöffnung quer zur Strömungsrichtung in den Schlitzen bildet. Durch die Durchtrittsöffnungen stellt sich eine Staubströmung ein, die zur Folge hat, daß Staubpartikel in spitzen Winkeln auf die Plattenoberflächen treffen. Der Reinigungseffekt der Plat tenoberflächen ist dadurch verbessert.In a preferred embodiment of the invention, bases are made on each plate formed with which it stands up on an adjacent plate. Between the plinths, the plate has a recess that is flush with the edge of the adjacent plate a passage opening transverse to the flow direction in the slots. One comes through the through openings Dust flow, which results in dust particles at acute angles hit the plate surfaces. The cleaning effect of the plat This improves the surface.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Platte am der Aussparung gegenüberliegenden Rand einen Vorsprung auf, der zwischen die Sockel der auf ihr aufstehenden Platte greift. Dadurch ist erreicht, daß aufeinan derstehende Platten in der Plattenebene nicht gegeneinander verrutschen. In a development of the invention, the plate has the recess opposite edge on a projection that between the base of the grabs on her standing plate. This ensures that one another Do not move the standing plates in the plate level against each other.

Sollen Verbrennungsabgase gereinigt werden, deren Staubanteil, insbeson dere hinsichtlich des grobkörnigen Staubanteils, nicht von vornherein ausreichend hoch ist, um den gewünschten Katalysatorabrieb zu erreichen, wird der Staubanteil durch Zusatz von Staub erhöht.Should combustion gases be cleaned, their dust content, in particular those with regard to the coarse-grained dust content, not from the outset is sufficiently high to achieve the desired catalyst wear, the dust content is increased by adding dust.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Die Figur zeigt einen Katalysatoraufbau in perspek tivischer Teilansicht.Further advantageous embodiments of the invention result from the further subclaims and the following description of a Embodiment. The figure shows a catalyst structure in perspective Partial view.

Der Katalysator ist aus einer Vielzahl gleicher Platten 1 aufgebaut. Diese sind in mehreren horizontalen Reihen 2 und mehreren vertikalen Reihen 3 angeordnet. Die Platten 1 stehen in den Reihen 2, 3 in parallelen Ebenen. Zwischen den Ebenen bestehen Schlitze 4. Die Breite der Schlitze 4 beträgt etwa das 2- bis 4,5fache der Dicke der Platten 1. Auch mit einer 2 bis 4,5fachen Breite des Schlitzes 4 im Vergleich zur Dicke der Platten 1 lassen sich noch die gewünschten Ergebnisse erzielen.The catalyst is constructed from a large number of identical plates 1 . These are arranged in several horizontal rows 2 and several vertical rows 3 . The plates 1 are in rows 2 , 3 in parallel planes. There are slots 4 between the levels. The width of the slots 4 is approximately 2 to 4.5 times the thickness of the plates 1 . Even with a 2 to 4.5 times the width of the slot 4 compared to the thickness of the plates 1 , the desired results can still be achieved.

Die Platte 1 weist an ihrem unteren Rand Sockel 5, 6 auf, zwischen denen eine Aussparung 7 besteht. An ihrem oberen Rand ist die Platte 1 mit einem Vorsprung 8 versehen, dessen Länge der Länge der Aussparung 7 entspricht. Die Höhe des Vorsprungs 8 ist kleiner als die Höhe der Aussparung 7, so daß zwischen zwei übereinandergestellten Platten 1 eine Durchtrittsöffnung 9 entsteht. Über die Durchtrittsöffnungen 9 sind zwei benachbarte Schlitze 4 miteinander verbunden.The plate 1 has bases 5 , 6 at its lower edge, between which there is a recess 7 . At its upper edge, the plate 1 is provided with a projection 8 , the length of which corresponds to the length of the recess 7 . The height of the projection 8 is smaller than the height of the recess 7 , so that a passage opening 9 is formed between two plates 1 stacked on top of one another. Two adjacent slots 4 are connected to one another via the passage openings 9 .

Die Sockel 5, 6 einer oberen Platte 1 stehen neben dem Vorsprung 8 einer unteren Platte auf dieser auf. Zwei aufeinandergestellte Platten können dadurch nicht gegeneinander verrutschen.The bases 5 , 6 of an upper plate 1 stand next to the projection 8 of a lower plate on this. Two plates placed on top of each other cannot slip against each other.

Die zwischen dem oberen Rand und dem unteren Rand verlaufenden Seitenränder 10, 11 der Platten 1 sind geradlinig, so daß die Platten 1 in den horizon talen Reihen dicht aneinanderstehen. The extending between the upper edge and the lower edge side edges 10 , 11 of the plates 1 are rectilinear, so that the plates 1 are close together in the horizontal rows.

Gegen ein Umkuppen sind die Platten 1 mittels nicht näher dargestellter Abstandhalter gehalten.The plates 1 are held against tipping over by means of spacers (not shown).

Im Betrieb werden die Schlitze 4 in vertikaler Richtung von Verbrennungsab gas durchströmt. Der in dem Verbrennungsabgas enthaltene Staub führt zu einem ständigen Abrieb der Platten. Infolge von Druckunterschieden in den einzelnen Schlitzen 4 werden auch die Durchtrittsöffnungen 9 durchströmt, so daß dem Staub eine auf die Plattenoberfläche gerichtete Strömungskom ponente aufgeprägt wird, welche die Oberflächenbeaufschlagung der Platten 1 erhöht.In operation, the slits 4 are flown through in the vertical direction by combustion gas. The dust contained in the combustion exhaust gas leads to constant abrasion of the plates. As a result of pressure differences in the individual slots 4 , the passage openings 9 are also flowed through, so that the dust is subjected to a flow component directed toward the plate surface, which increases the surface loading of the plates 1 .

Claims

1. Catalyst for separating nitrogen oxides from dust-carrying combus- tion exhaust gases by means of ammonia, the catalyst having passages for the exhaust gas flow and being built up from individual ceramic moldings which have a porous surface and an abrasion resistance which is dimensioned such that the dust of the Exhaust gas flowing through passages rubs off the catalyst surface, the dust taking away the abrasion, according to patent application P 34 30 886.5-41, characterized in that the catalyst is constructed from flat plates ( 1 ) as shaped bodies which are arranged in parallel planes ( 2 , 3 ) are set up, between which there are slots ( 4 ) as passages.

2. Catalyst according to claim 1, characterized in that the width of each slot ( 4 ) corresponds approximately to 2 to 4.5 times the plate thickness.

3. Catalyst according to claim 1 or 2, characterized in that on each plate ( 1 ) bases ( 5 , 6 ) are formed, with which it stands on an adjacent plate, and that the plate ( 1 ) between the bases ( 5 , 6 ) has a recess ( 7 ) which forms a passage opening ( 9 ) transverse to the direction of flow in the slots ( 4 ) with the edge of the adjacent plate.

4. Catalyst according to claim 3, characterized in that the plate ( 1 ) on the recess ( 7 ) opposite edge has a projection ( 8 ) which engages between the base ( 5 , 6 ) of the plate ( 1 ) standing on it .

5. Catalyst according to claim 3 or 4, characterized in that the plate ( 1 ) has two bases ( 5 , 6 ).

6. Catalyst according to one of the preceding claims, characterized in that the two side edges ( 10 , 11 ) of the plate ( 1 ) run rectilinearly parallel.