DE4026104C1 - Nitrogen oxide(s) removal from waste gases - by using and carbon-contg. catalyst treated with e.g. hydrochloric acid - Google Patents
Nitrogen oxide(s) removal from waste gases - by using and carbon-contg. catalyst treated with e.g. hydrochloric acidInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Katalysators zur Entfernung von Stickstoffoxiden aus Abgasen unter Zuführung von Ammoniak, wobei der Katalysator aus einem kohlenstoffhaltigen Material besteht, das mit einer Chlorwasserstofflösung behandelt wird. Ein solches Verfahren ist aus der DE-PS 23 50 498 bekannt. Dabei wird ein kohlenstoffhaltiges Adsorptionsmittel, wie z. B. Aktivkohle, mit wäßriger Halogenwasserstofflösung, z. B. Chlorwasserstofflösung, imprägniert. Durch die Halogenbehandlung wird die katalytische Aktivität des kohlenstoffhaltigen Materials gesteigert, das in Gegenwart von Ammoniakgas bei Temperaturen von 60-150°C mit Stickstoffoxiden in Kontakt gebracht wird. Bei dem hergestellten Katalysator ist es nachteilig, daß die Resistenz gegenüber H₂O-Dampf vergleichsweise gering ist. The invention relates to a method for producing a Catalyst for removing nitrogen oxides from exhaust gases with the addition of ammonia, the catalyst consists of a carbon-containing material that with is treated with a hydrogen chloride solution. Such one The method is known from DE-PS 23 50 498. Doing so a carbonaceous adsorbent such. B. activated carbon, with aqueous hydrogen halide solution, e.g. B. Hydrogen chloride solution, impregnated. Through the halogen treatment becomes the catalytic activity of the carbonaceous Materials increased in the presence of Ammonia gas at temperatures of 60-150 ° C with nitrogen oxides is brought into contact. In the manufactured Catalyst is disadvantageous in that the resistance to H₂O steam is comparatively low.
Weiterhin ist es aus der DE-OS 38 42 527 bekannt, gasförmigen Halogenwasserstoff, z. B. Bromwasserstoff, zur Dotierung von kohlenstoffhaltigem Material zu verwenden. Dabei erfolgt das Aufbringen des Halogens aus einem Inertgasstrom, um einen verbesserten Katalysator zur Abtrennung von Stickoxiden unter Zuführung von Ammoniak zu erhalten. Nachteilig ist bei diesen Katalysatoren, daß ein höherer Ammoniakschlupf auftritt.Furthermore, it is known from DE-OS 38 42 527, gaseous Hydrogen halide, e.g. B. hydrogen bromide, for doping of carbonaceous material. Here the halogen is applied from an inert gas stream, an improved catalyst for separation to obtain nitrogen oxides with the addition of ammonia. The disadvantage of these catalysts is that a higher Ammonia slip occurs.
Der Erfindung liegt, ausgehend von einem Verfahren zur Herstellung eines Katalysators der eingangs genannten Gattung, die Aufgabe zugrunde, dieses Verfahren unter Vermeidung der Nachteile des vorgenannten Standes der Technik weiter zu verbessern, um die Wirksamkeit des danach hergestellten Katalysators zu erhöhen.The invention is based on a method for Production of a catalyst of the type mentioned at the beginning, based on the task of taking this procedure Avoiding the disadvantages of the aforementioned state of the Technology continues to improve to the effectiveness of afterwards produced catalyst to increase.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs niedergelegten Merkmale gelöst.This task is characterized by the in the characterizing part of the claim resolved characteristics.
Durch Versuche hat sich überraschend herausgestellt, daß durch die erfindungsgemäße Behandlung von kohlenstoffhaltigen Adsorptionsmitteln mit einer Mischlösung erheblich wirksamere Katalysatoren zur Reduktion von Stickoxiden mittels NH₃ erzeugt werden können.Experiments have surprisingly shown that by the treatment of carbon-containing Adsorbents with a mixed solution considerably more effective catalysts for the reduction of nitrogen oxides can be generated by means of NH₃.
Außerdem weisen diese Katalysatoren eine hohe Resistenz gegenüber Wasserdampf auf. Der NH₃-Gehalt des Abgases wird wesentlich verringert. Gleichzeitig wird eine Belastung der Umwelt vermieden.In addition, these catalysts have a high resistance towards water vapor. The NH₃ content of the exhaust gas significantly reduced. At the same time, a burden of Environment avoided.
Die Kontaktzeit kann an das Ausgangsmaterial angepaßt werden. Bei leichterem Material - z. B. 540 g/l - kann die Kontaktzeit geringer sein als bei dichterem Material - z. B. 560 g/l. The contact time can be adapted to the starting material will. With lighter material - e.g. B. 540 g / l - can Contact time may be less than with denser material - e.g. B. 560 g / l.
In den Tabellen 1 bis 3 sind Versuchsergebnisse aufgeführt, die die verbesserte Wirksamkeit der erfindungsgemäß hergestellten Katalysatoren gegenüber herkömmlichen Katalysatoren bei der Reduktion von Stickoxiden mittels NH₃ aus den Abgaben von Kohlekraftwerken, von Müllheizkraftwerken und von Erdsanierungsanlagen aufweisen.Test results are shown in Tables 1 to 3 listed the improved effectiveness of the invention manufactured catalysts over conventional Catalysts for the reduction of nitrogen oxides by means of NH₃ from the levies of coal-fired power plants, from Have waste-to-energy plants and earth remediation plants.
Im einzelnen geht aus Tabelle 1 hervor, daß bei der NO- Entfernung aus Abgasen von Kohlekraftwerken durch Katalysatoren, die mit verschiedenen Mischlösungen behandelt worden sind, gegenüber unbehandelten Aktivkohlen eine NO- Umsatzsteigerung von rd. 43 auf rd. 66 bis 69% bei einem gleichzeitigen Ammoniakschlupf von Null % erzielt worden ist. Gegenüber von Katalysatoren, die mit Bromdampf behandelt worden ist, ist noch eine NO-Umsatzsteigerung von rd. 61% auf 66 bis 69% erreicht worden.In detail, Table 1 shows that the NO- Removal from exhaust gases from coal-fired power plants by means of catalysts, which are treated with different mixed solutions compared to untreated activated carbons Sales increase of approx. 43 to approx. 66 to 69% in one simultaneous ammonia slip of zero% has been achieved is. Compared to catalysts treated with bromine vapor has been, there is still an increase in NO sales approx. 61% to 66 to 69% have been achieved.
Wie aus Tabelle 2 hervorgeht, in der die Entstickung von Abgasen von Müllheizkraftwerken durch Katalysatoren dargestellt ist, konnten bei einer Verwendung von mit Mischlösungen behandelten Katalysatoren gegenüber unbehandelten Aktivkohlen NO-Umsatzsteigerungen bei gleicher Schütthöhe im Reaktor von 76 auf 98,5% und gegenüber bromdampfbehandelten Katalysatoren von rd. 96 auf 98,5% erzielt werden.As can be seen from Table 2, in which the denitrification of Exhaust gases from waste heat and power plants represented by catalysts is, when using mixed solutions treated catalysts over untreated Activated carbons NO sales increases at the same Bulk height in the reactor from 76 to 98.5% and opposite bromide-steamed catalysts of approx. 96 to 98.5% be achieved.
Bei Verwendung der mit Mischlösungen behandelten Katalysatoren konnten bei verringerten Schütthöhen noch weitere relative Verbesserungen der NO-Umsätze ermittelt werden.When using the catalysts treated with mixed solutions were able to do more with reduced dumping heights relative improvements in NO sales are determined.
Überraschend wurde außerdem festgestellt, daß bei mit Mischlösung behandelten Katalysatoren nach 800 h Betriebszeit eine Aktivierungszunahme erfolgte, während bei bromdampfbehandelten Katalysatoren eine Desaktivierung bereits bei 100 h Betriebszeit einsetzte.It was also surprisingly found that with Mixed solution treated catalysts after 800 hours of operation an increase in activation occurred while at bromide treated catalysts deactivation already started at 100 h operating time.
Die Aktivierungszunahme erfolgte, obwohl bei Müllheizkraftwerken ein hoher Wasserdampfgehalt von 28% gegenüber 9,8% bei Kohlekraftwerken die Regel ist.The increase in activation took place, although in waste-to-energy plants compared to a high water vapor content of 28% 9.8% is the rule for coal-fired power plants.
Hinzuweisen ist weiterhin auf die günstigeren Werte für den Ammoniakschlupf bei mit Mischlösung getränkten Katalysatoren.It should also be noted that the more favorable values for the ammonia slip in soaked with mixed solution Catalysts.
Wie Tabelle 3 zeigt, in der die Entstickung der Abgase von Erdsanierungsanlagen dargestellt ist, konnten mit Katalysatoren, die mit Mischlösungen behandelt worden sind, NO-Umsatzgrade von 75% gegenüber rd. 22% bei Aktivkohlen und rd. 70% bei bromdampfbehandelten Katalysatoren erreicht werden. As Table 3 shows, the denitrification of the exhaust gases of soil remediation plants, could use catalysts, that have been treated with mixed solutions, NO conversion rate of 75% compared to approx. 22% for activated carbons and approx. 70% for steam-treated catalysts can be achieved.
Besonders ist auf die starke Desaktivierung hinzuweisen, die unbehandelter Aktivkoks nach 100 h Betriebszeit erfahren hat mit nur 8,5% NO-Umsatzgrad gegenüber 55,5% bei brombehandelten und 63% bei mit Mischlösung behandelten Katalysatoren.Special mention should be made of the strong deactivation experience the untreated activated coke after 100 hours of operation has only 8.5% NO conversion rate compared to 55.5% for those treated with bromine and 63% for those treated with mixed solution Catalysts.
Weiterhin bestehen erhebliche Unterschiede hinsichtlich des Ammoniakschlupfes, der bei den mit Mischlösungen behandelten Katalysatoren günstiger ist als bei bromdampfbehandelten und wesentlich günstiger als bei unbehandelten Aktivkohlen. There are also considerable differences with regard to the ammonia slip, which is more favorable in the case of catalysts treated with mixed solutions than in the case of bromide-steamed and much more favorable than in the case of untreated activated carbons.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4106873C1 (en) * | 1991-03-05 | 1992-06-25 | Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen, De | Prodn. of catalyst for denitrification of waste gases - with reduced amt. of waste water and waste gases during prodn. |
DE4125913C1 (en) * | 1991-08-05 | 1993-01-07 | Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen, De |
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DE2350498C3 (en) * | 1972-10-09 | 1978-06-22 | Hitachi, Ltd., Tokio | Process for removing sulfur and nitrogen oxides or just nitrogen oxides from exhaust gases |
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1990
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