DE3820512A1

DE3820512A1 - Verfahren zur katalytischen behandlung eines rauchgasstromes und katalysator

Info

Publication number: DE3820512A1
Application number: DE19883820512
Authority: DE
Inventors: Martin Dr Proetzl
Original assignee: Didier Engineering GmbH
Current assignee: Didier Engineering GmbH
Priority date: 1988-06-16
Filing date: 1988-06-16
Publication date: 1989-12-21

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur katalytischen Behandlung eines Rauchgasstromes, insbesondere zur Umwandlung von im Rauchgas enthaltenen NO_x, wobei der Rauchgasstrom mit ferromagnetischen Katalysatorpartikeln in Kontakt gebracht wird. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Katalysator zur Durchführung des Verfahrens.

In der DE-OS 33 46 360 ist ein Verfahren zum Befestigen eines Katalysators zur NO_x-Umwandlung in der Rauchgasreinigung beschrieben. Es wird dort ein Träger magnetisiert, wodurch der Katalysator an ihm zum Haften gebracht wird. Die Katalyse erfolgt, indem der Rauchgasstrom an dem Träger vorbeigeleitet wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem eine innige Berührung des Rauchgases mit den Katalysatorpartikeln erreicht ist, ohne daß ein diese tragender Formkörper vorgesehen ist.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die ferromagnetischen Katalysatorpartikel dem Rauchgasstrom beigegeben werden, daß die Katalysatorpartikel über eine gewisse Begleitstrecke im Rauchgasstrom mitgeführt werden und daß die Katalysatorpartikel am Ende der Begleitstrecke magnetisch aus dem Rauchgasstrom ausgeschleust werden.

Dadurch, daß die Katalysatorpartikel im Rauchgasstrom selbst mittransportiert werden, erübrigen sich Trägerkörper für die Katalysatorpartikel. Außerdem ist ein inniger Kontakt zwischen den Katalysatorpartikeln und dem zu behandelnden Rauchgas erreicht.

Die Begleitstrecke, auf der die Katalysatorpartikel mit dem Rauchgas in Kontakt stehen, läßt sich leicht so gestalten, daß sich die gewünschte Kontaktzeit ergibt.

Das selektive Entfernen der Katalysatorpartikel aus dem Rauchgasstrom erfolgt durch die Ausnutzung der magnetischen Eigenschaften der Katalysatorpartikel weitestgehend vollständig und ohne Beeinträchtigung der Strömung des Rauchgasstromes. Asche und andere nichtmagnetische Rauchgasbegleitstoffe werden nicht mit den Katalysatorpartikeln ausgeschleust, sondern verbleiben im Rauchgasstrom.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung werden die magnetisch aus dem Abgasstrom abgelenkten Katalysatorpartikel zurückgeführt und dem Rauchgasstrom erneut beigegeben. Vor der erneuten Beigabe zum Rauchgasstrom können die Katalysatorpartikel gereinigt werden.

Ein erfindungsgemäßer Katalysator zur katalytischen Behandlung eines Rauchgasstromes, insbesondere zur Umwandlung von im Rauchgas enthaltenen NO_x, in dem das Rauchgas mit ferromagnetischen Katalysatorpartikeln in Kontakt tritt, zeichnet sich dadurch aus, daß am Eintritt einer von dem Rauchgas durchströmten Begleitstrecke eine Vorrichtung angeordnet ist, die die Katalysatorpartikel in den Rauchgasstrom bringt und daß am Ende der Begleitstrecke wenigstens ein Elektromagnet angeordnet ist, der die Katalysatorpartikel aus dem Rauchgasstrom zieht. Ein derartiger Katalysator hat den Vorteil, daß keine in Herstellung und Montage aufwendigen Katalysator-Formkörper notwendig sind und dennoch eine innige Berührung des zu behandelnden Rauchgases mit den Katalysatorpartikeln erreicht ist.

Gegenüber Katalysatoren, die mit Filtern arbeiten, hat der erfindungsgemäße Katalysator auch den wesentlichen Vorteil, daß zusammen mit den Katalysatorpartikeln nicht auch nichtmetallische Partikel abgeschieden werden, die die Katalysatorpartikel vergiften würden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Die Figur zeigt einen Katalysator schematisch.

Es ist ein Katalysatorrohr 1 mit einem Rauchgaseintritt 2 vorgesehen. Beim Rauchgaseintritt 2 sind Aufgabeschleudern 3 vorgesehen, die pulverförmige, ferromagnetische Katalysatorpartikel aus Behältern 4 einem Rauchgasstrom beigeben.

Das Katalysatorrohr 1 bildet eine Begleitstrecke, auf der die Katalysatorpartikel mit dem Rauchgas in innigem Kontakt sind. Am Ende des Katalysatorrohres 1 ist eine Verzweigung in zwei Rohre 5, 6 vorgesehen. Mittels einer Klappe 7 ist entweder das eine Rohr 5 oder das andere Rohr 6 abgeschlossen.

In den Rohren 5, 6 sind mehrere Elektromagnete 8 angeordnet, die der Abscheidung der Katalysatorpartikel aus dem Rauchgasstrom dienen. Von jedem der Rohre 5, 6 führt ein Rückführungsrohr 9, 10 zu den Behältern 4.

Für die Rohre 5, 6 ist eine bzw. je eine Abkratzvorrichtung 11 vorgesehen, mit der sich an den Elektromagneten 8 abgelagerte Katalysatorpartikel abkratzen und zum Rückführungsrohr 9 bzw. 10 schieben lassen.

Das Verfahren läuft etwa folgendermaßen ab:

Einem durch den Rauchgaseintritt 2 in das Katalysatorrohr 1 einströmenden Rauchgasstrom werden mittels der Aufgabeschleudern 3 ferromagnetische Katalysatorpartikel beigegeben, die das Rauchgas begleiten.

Ist mittels der Klappe 7 das Rohr 5 geschlossen, dann tritt der Rauchgasstrom mit den ferromagnetischen Katalysatorpartikeln in das Rohr 6 ein. Die Elektromagnete 8 schleusen die Katalysatorpartikel aus dem Rauchgasstrom aus, wobei sich diese an den Elektromagneten 8 sammeln. Der Rauchgasstrom mit den in ihm enthaltenen nichtmagnetischen Partikeln verläßt das Rohr 6.

Währenddessen werden an den Elektromagneten 8 des Rohres 5 haftende Katalysatorpartikel durch Abschalten der Elektromagnete 8 und/oder mittels der Abkratzvorrichtung 11 gelöst und gelangen durch das Rückführungsrohr 9 in den Behälter 4.

Nach einer gewissen Betriebszeit wird die Klappe 7 umgeschaltet, so daß die Rauchgasströmung nun durch das Rohr 5 verläuft. Es können nun die an den Elektromagneten 8 des Rohres 6 gesammelten Katalysatorpartikel von den Elektromagneten 8 gelöst und durch das Rückführungsrohr 10 in den Behälter 4 gebracht werden.

Im Rahmen der Erfindung liegen zahlreiche weitere Ausgestaltungen, insbesondere auch hinsichtlich des Katalysatoraufbaus. Anstelle der Aufgabeschleudern 3 können auch andere Eindüsungssysteme verwendet werden. Die Einrichtung kann auch so aufgebaut sein, daß die Elektromagnete 8 die Katalysatorpartikel so ablenken, daß diese aus dem Rauchgasstrom abgezweigt werden. Hierfür sind die Elektromagnete 8 nur an einer Seite des Rohres 5 bzw. 6 angebracht.

Claims

1. Verfahren zur katalytischen Behandlung eines Rauchgasstromes, insbesondere zur Umwandlung von im Rauchgas enthaltenen NO_x, wobei der Rauchgasstrom mit ferromagnetischen Katalysatorpartikeln in Kontakt gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetischen Katalysatorpartikel dem Rauchgasstrom beigegeben werden, daß die Katalysatorpartikel über eine gewisse Begleitstrecke im Rauchgasstrom mitgeführt werden und daß die Katalysatorpartikel am Ende der Begleitstrecke magnetisch aus dem Rauchgasstrom ausgeschleust werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetisch aus dem Rauchgasstrom ausgeschleusten Katalysatorpartikel zurückgeführt und dem Rauchgasstrom erneut beigegeben werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysatorpartikel vor dem erneuten Beigeben zum Rauchgasstrom gereinigt werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer gewissen Betriebszeit die magnetisch gesammelten Katalysatorpartikel zurückgeführt werden und über eine wechselseitig zur Verfügung stehenden Abscheidestrecke geleitet wird.

5. Katalysator zur katalytischen Behandlung eines Rauchgasstromes, insbesondere zur Umwandlung von im Rauchgas enthaltenen NO_x, wobei das Rauchgas mit ferromagnetischen Katalysatorpartikeln in Kontakt tritt, dadurch gekennzeichnet, daß am Eintritt (2) einer von dem Rauchgas durchströmten Begleitstrecke (1) eine Vorrichtung (3) angeordnet ist, welche die Katalysatorpartikel in den Rauchgasstrom bringt, und daß am Ende der Begleitstrecke (1) wenigstens ein Elektromagnet (8) angeordnet ist, der die Katalysatorpartikel aus dem Rauchgasstrom zieht.

6. Katalysator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der Begleitstrecke (1) eine Verzweigung in wenigstens zwei, Elektromagnete (8) enthaltende Rohre (5, 6) ausgebildet ist, wobei die Rohre (5, 6) wechselseitig zur Rückführung der von den Elektromagneten (8) gesammelten Katalysatorpartikel geschlossen sind.

7. Katalysator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (5, 6) über Rückführungsrohre (9, 10) mit der die Katalysatorpartikel dem Rauchgasstrom beigebenden Vorrichtung (3) verbunden sind.