DE4125913C1

DE4125913C1 -

Info

Publication number: DE4125913C1
Application number: DE19914125913
Authority: DE
Inventors: Ekkehard Dr. Richter; Hans-Juergen Dipl.-Ing. 4300 Essen De Schmidt
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1991-08-05
Filing date: 1991-08-05
Publication date: 1993-01-07
Anticipated expiration: 2011-08-06
Also published as: WO1993002775A1

Abstract

A process is disclosed for producing a catalyzer for removing nitrogen oxides from waste gas while ammonia is fed to the waste gas. The catalyzer is made of a carbonated material treated with a mixed solution of 5 to 20 %, in particular 5 to 15 % HCl and 1 to 8 %, in particular 2 to 4 % HNO3, during a contact time from 5 to 60 min. After the mixed solution is evacuated, the carbonated material is dried at 200 DEG C or more in a stream of N2, the waste gas from the N2 processing is condensed and recycled. After the drying phase, the catalyzer is treated in the cooling phase down to 150 DEG C, for 0.1 to 2h, with an inert carrier gas to which are added 1.1 to 1.5 parts by volume NH3 for each part by volume NO still released after drying.

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 Mischlösung aus 5 bis 20%iger, insbesondere 5 bis 15 %iger HCl und 1 bis 8%iger, insbesondere 2 bis 4%iger HNO₃ bei einer Kontaktzeit von 5 bis 60 min behandelt und nach Ablassen der Mischlösung bei 200°C oder höher in einem N₂-Strom getrocknet wird und wobei das Abgas aus der N₂-Behandlung kondensiert und im Kreislauf zurückgeführt wird. Mit den nach diesem aus der DE 40 26 104 C1 bekannten Verfahren hergestellten Katalysatoren lassen sich bereits recht günstige NO_x- Umsatzgrade erzielen, wobei jedoch in Einzelfällen noch NH₃-Reste im Abgas auftreten können.The invention relates to a method for producing a catalyst for removing nitrogen oxides from exhaust gases with the addition of ammonia, the catalyst consisting of a carbon-containing material which is mixed with a mixed solution of 5 to 20%, in particular 5 to 15%, HCl and 1 to 8%, in particular 2 to 4% HNO₃ treated at a contact time of 5 to 60 min and dried after draining the mixed solution at 200 ° C or higher in an N₂ stream and the exhaust gas from the N₂ treatment condenses and in Cycle is returned. With the catalysts produced by this process known from DE 40 26 104 C1, very cheap NO _x conversion rates can already be achieved, although in individual cases NH 3 residues can still occur in the exhaust gas.

Der Erfindung liegt, ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Gattung, die Aufgabe zugrunde, dieses Herstellungsverfahren dahingehend weiterzuentwickeln, daß die Wirksamkeit des Katalysators aus kohlenstoffhaltigem Material hinsichtlich des erzielbaren NO_x-Umsatzgrades weiter verbessert wird und NH₃-Reste im Abgas vermieden werden.The invention is, starting from a method of the initially mentioned type, the object of further developing this method of manufacture to the extent that the effectiveness of the catalyst of carbonaceous material of the recoverable NO _x -Umsatzgrades is further improved and NH₃ residues are avoided in the exhaust gas.

Diese Aufgabe wird durch das im Kennzeichen des Anspruchs niedergelegte Merkmal gelöst.This task is accomplished by the in the hallmark of the claim resolved characteristic.

Durch Versuche hat sich überraschend herausgestellt, daß durch die erfindungsgemäße ergänzende Behandlung von kohlenstoffhaltigen Adsorptionsmitteln mit gasförmigem NH₃ in der Abkühlphase nach dem Trocknungsschritt noch wirksamere Katalysatoren zur Reduktion der Stickoxide erzeugt werden können.Experiments have surprisingly shown that by the additional treatment according to the invention of carbon-containing Adsorbents with gaseous NH₃ in the cooling phase after the drying step even more effective Catalysts for the reduction of nitrogen oxides are generated can.

Mit diesen Katalysatoren läßt sich der NO_x-Umsatzgrad weiter steigern.The NO _x conversion rate can be increased further with these catalysts.

Ein NH₃-Gehalt im Abgas wird praktisch vollständig vermieden, was sich äußerst günstig auf die Umweltsituation auswirkt.An NH₃ content in the exhaust gas is practically completely avoided, which is extremely beneficial to the environmental situation affects.

In den Tabellen 1 bis 3 sind Versuchsergebnisse aufgeführt, die die weiter verbesserte Wirksamkeit erfindungsgemäß hergestellter Katalysatoren bei der Reduktion von Stickoxiden mittels NH₃ aus den Abgasen von Kohlekraftwerken, von Müllheizkraftwerken und von Erdsanierungsanlagen ausweisen. In allen Versuchen wurden Katalysatoren verwendet, die aus handelsüblicher Aktivkohle durch Behandeln mit einer Mischlösung aus einer 10%igen HCl-Lösung und einer 4%igen HNO₃-Lösung hergestellt worden sind.Test results are listed in Tables 1 to 3, which the further improved effectiveness according to the invention Manufactured catalysts in the reduction of Nitrogen oxides using NH₃ from the exhaust gases from coal-fired power plants, of waste-to-energy plants and earth remediation plants identify. In all experiments, catalysts were used used that from commercially available activated carbon by treating with a mixed solution from a 10% HCl solution and a 4% HNO₃ solution have been.

Im einzelnen geht aus Tabelle 1 hervor, daß bei der NO- Entfernung aus Abgasen von Kohlekraftwerken durch Katalysatoren, die nach der Behandlung mit Mischlösung zusätzlich gasförmigem NH₃ ausgesetzt worden sind, gegenüber Katalysatoren, die nur mit der Mischlösung behandelt wurden, eine NO-Umsatzsteigerung von rd. 68 auf rd. 71 bzw. von rd. 71 auf rd. 77% bei einem gleichzeitigen Ammoniakschlupf von Null % erzielt worden ist.In detail, Table 1 shows that the NO- Removal from exhaust gases from coal-fired power plants by means of catalysts, after treatment with mixed solution gaseous NH₃ have been exposed to Catalysts treated only with the mixed solution a NO sales increase of approx. 68 to approx. 71 or of approx. 71 to approx. 77% with a simultaneous ammonia slip of zero% has 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 und zusätzlich mit NH₃-Gas behandelten Katalysatoren gegenüber von ausschließlich mit Mischlösung behandelten NO-Umsatzsteigerungen von rd. 77 auf rd. 88% erzielt werden, bei einem gleichzeitigen Rückgang des Ammoniakschlupfes auf Null %.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 and additionally treated with NH₃ gas catalysts compared to only treated with mixed solution NO sales increases of approx. 77 to approx. 88% achieved with a simultaneous decrease in ammonia slip to zero%.

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.

Wie Tabelle 3 zeigt, in der die Entstickung der Abgase von Erdsanierungsanlagen dargestellt ist, konnten mit Katalysatoren, die mit Mischlösungen und zusätzlich mit NH₃-Gas behandelt worden sind, NO-Umsatzgrade von 75% gegenüber rd. 64% bei ausschließlich mit Mischlösungen behandelten Katalysatoren erreicht werden, ebenfalls bei gleichzeitigem Rückgang des Ammoniakschlupfes auf Null %. As Table 3 shows, in which the denitrification of the exhaust gases from earth remediation plants is shown, with catalysts that have been treated with mixed solutions and additionally with NH₃ gas, NO conversion rates of 75% compared to approx. 64% can be achieved with catalysts treated exclusively with mixed solutions, also with a simultaneous decrease in ammonia slip to zero%.

Claims

Process for producing a catalyst for removing nitrogen oxides from exhaust gases with the addition of ammonia, the catalyst consisting of a carbon-containing material which is mixed with a mixed solution of 5 to 20%, in particular 5 to 15%, HCl and 1 to 8%, treated in particular 2- to 4% HNO₃ at a contact time of 5 to 60 min and dried after draining the mixed solution at 200 ° C or higher in a stream of N₂ and the exhaust gas from the N₂ treatment is condensed and recycled , characterized in that the catalyst after the drying step in the cooling phase at 150 ° C is treated for 0.1 to 2 h with an inert carrier gas, the 1.1 to 1.5 parts by volume of NH₃ per 1 part by volume released NO is added to the drying.