DE60007612T2 - Verfahren zum gleichzeitigen entfernen von stickoxyden und von distickstoffoxyd aus gasen - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet des Umweltschutzes. Sie betrifft die Reinigung von Industriegasen vor der Abgabe an die Atmosphäre. Im einzelnen betrifft sie die Behandlung von Abgasen gasförmiger Austragsströme aus Anlagen zur Salpetersäureherstellung, die in der Regel neben 1,5 bis 5% Sauerstoff 0,5 bis 5% Wasser, 50 bis 6000 Vol.-ppm Stickoxide und 500 bis 1500 Vol.-ppm N₂O enthalten und im allgemeinen eine Temperatur von weniger als 400°C haben.
• Die Stickoxide NO_x, zu denen NO und NO₂ gehören, stellen hauptsächlich aufgrund ihrer korrosiven Wirkung Schadgase dar. Sie sind in hohem Maße Ursache für Sauren Regen. Diese Gase fallen bei der Salpetersäuresynthese durch Oxidation von Ammoniak mit Sauerstoff an Platin bei hoher Temperatur an. Sie werden in Waschtürmen zurückgehalten, in denen sie in Salpetersäure umgewandelt werden sollen. Aus diesen Türmen entweichen sie in den Abgasen, aus denen sie bekanntlich an einem geeigneten Punkt durch katalytische Reduktion mit Ammoniak entfernt werden können: Hierbei handelt es sich um das sogenannte SCR-Verfahren (Selective Catalytic Reduction), das mit Hilfe von zeolithischen Katalysatoren durchgeführt wird. Laut einer europäischen Patentschrift (EP-B-0393917, Engelhard Corporation) ist mit Eisen als Promotor kombinierter Zeolith Beta ein wirksamer Katalysator für die selektive Reduktion von NO_x mit Ammoniak; Distickstoffmonoxid wird nicht erwähnt.
• Distickstoffmonoxid mit der Formel N₂O fällt ebenfalls bei der Oxidation von Ammoniak mit Luft bei hoher Temperatur und außerdem auch bei der Zerstörung von Stickoxiden durch SCR an. Der Entfernung von Distickstoffmonoxid vor der Abgabe in die Atmosphäre wurde lange Zeit wenig Beachtung zuteil, bis man sich darüber bewußt wurde, daß es sich um ein Gas mit starkem Treibhauseffekt handelt. In der japanischen Patentschrift JP 08057262 (Babcock Hitachi) wird die Verwendung von Eisen enthaltendem Zeolith Beta zur Entfernung von Distickstoffmonoxid durch Reduktion mit Ammoniak empfohlen. Die Oxide NO_x werden dort nicht erwähnt.
• Die Verwendung einer Reihe von Katalysatorbehältern in einer Anlage zur sukzessiven Verringerung des Gehalts der Gase an NO_x und N₂O ist eine technisch wenig befriedigende Lösung. Daher ist man auf der Suche nach einem einzigen Katalysator, der unter denselben Arbeitsbedingungen, insbesondere bei einer Temperatur von weniger als 400°C, gleichzeitig NO_x und N₂O mit Ammoniak zerstört und außerdem eine so hohe hydrothermale Stabilität bei 600°C aufweist, daß er unter bestimmten Anwendungsumständen möglicherweise auftretenden Temperaturspitzen widerstehen kann. Eine SCR-Katalyse, die in einem Vorgang die gleichzeitige Entfernung aller Stickstoffoxide, nämlich des Distickstoffmonoxids sowie der sauren Oxide, ermöglicht, würde einen sehr willkommenen technischen Fortschritt darstellen. Daher kamen die Erfinder auf die Idee, zu untersuchen, ob Eisen enthaltender Zeolith Beta nicht trotz der weit verbreiteten Meinung, daß Ammoniak-SCR-Katalysatoren gerade zur Bildung von Distickstoffmonoxid tendieren, der ideale Katalysator für eine derartige Behandlung wäre.
• Dann wurde entdeckt, daß man sowohl N₂O als auch NO_x in Gasen, die diese Verbindungen enthalten, sowie Sauerstoff durch selektive katalytische Reduktion mit Ammoniak an Eisen enthaltendem Zeolith Beta (im folgenden FeBEA) zerstören kann. Ammoniak und Stickstoffoxide können auf vielerlei Art miteinander reagieren.
• Die Reaktion zwischen NO und NH₃ verläuft wahrscheinlich so: 2 NO + 2 NH3 + 1/2 O2 → 2 N2 + 3 H2O
• Für die Reaktion zwischen NO₂ und NH₃ hätte man: 6 NO2 + 8 NH3 → 7 N2 + 12 H2O
• Für die Reaktion zwischen N₂O und NH₃ sind durch kernmagnetische Resonanz mit ¹⁵NH₃ die folgenden beiden Reaktionen nachgewiesen worden: N2O + 2/3 NH3 → 4/3 N2 + H2O (1) N2O + NH3 + 3/4 O2 → 3/2 N2 + 3/2 H2O (2)
• Es handelt sich also um ein System mit komplexer Stöchiometrie, aber man kann vorbringen, daß sich die optimalen Arbeitsbedingungen für die Erfindung beim Vorliegen von Ammoniak in einem Verhältnis von 0,7 und 1,4 gegenüber den Stickstoffoxiden finden. Dann werden N₂O und NO_x quantitativ umgewandelt. Ein Entweichen von Ammoniak tritt nicht auf, was damit übereinstimmt, daß Eisenzeolithe bekanntlich hervorragende Katalysatoren für die Oxidation von NH₃ zu N₂ sind, sofern genug Sauerstoff vorhanden ist. Stöchiometrische Verhältnisse von mehr als 1,4 sind technisch uninteressant. Im Fall eines herkömmlichen Ausgangsgasgemischs einer Anlage zur Salpetersäureherstellung liegt das NH₃/Stickstoffoxid-Verhältnis bei ungefähr 0,9.
• Die Synthese von Zeolith Beta (BEA) wurde 1967 von R.L. Wadlinger et al. beschrieben (R.L. Wadlinger, G.T. Kerr und E.J. Rosinski, 1967 in US 3,308,069 ), und seine Struktur wurde etwa 1988 unabhängig von J.M. Newsam et al. (Proc. R. Soc. Lond. A 420, 1588) and J.B. Higgins et al. (Zeolites, 8, 446, 1988) aufgeklärt. Es handelt sich um einen Zeolith, der sich durch Kreuzung zweier verschiedener, aber eng miteinander verbundener Polytypen, von denen einer (Polytyp A) tetragonale Symmetrie und der andere (Polytyp B) monokline Symmetrie aufweist und die beide aus der gleichen zentralsymmetrischen tertiären Baueinheit aufgebaut sind und dreidirektionale Systeme von Poren aus Ringen aus 12 Tetraedern aufweisen, ergibt. Die Kanäle sind offen, (0,64 × 0,76 nm) und (0,55 × 0,55 nm) (siehe W.M. Meier und D.H. Olson, Zeolites, 12 (1992) 459-654). Die entsprechende Struktur kann im Internet unter http://www.iza-sc.ethz.ch/iza-SC/ eingesehen werden. Es handelt sich zusammen mit Faujasit um eines der offensten Porensysteme unter den Zeolithen.
• Bei dem erfindungsgemäßen Zeolith Beta handelt es sich um einen BEA mit einem Si/Al-Verhältnis zwischen 8 und 100 und vorzugsweise zwischen 8 und 20. Er enthält Eisen in einer Menge von 0,02 bis 8 Gew.-%.
• Es scheint von geringer Bedeutung zu sein, ob das Eisen durch Imprägnieren oder durch Austausch eingebracht wird, da der erhaltene Feststoff eine vergleichbare Effizienz bei der Umwandlung von N₂O in N₂ zeigt. Aktiv ist das auf der Außenseite der Körner oder in den Kanälen oder Käfigen des Kristalls vorliegende Eisen. Das bei der Zeolithsynthese in das Gitter eingebaute Eisen ist tetraedrisch koordiniert und nicht katalytisch aktiv. Damit der Katalysator die im Rahmen der vorliegenden Erfindung genutzten Eigenschaften zum Ausdruck bringen kann, muß darin ein Miminum (0,02%) an nichttetraedrischem Eisen vorliegen. Die hohen Gehalte sind etwas willkürlich auf 8% begrenzt worden, obwohl höhere Eisengehalte die Funktion des Katalysators nicht beeinträchtigen; sie sind nicht von echtem technischem Interesse. Bevorzugt sind Gehalte zwischen 0,5 und 3%. Der Katalysator der Formel Fe(79)BEA_e gemäß Beispiel Ia) und 3a mit einem Eisengehalt von 1,50% ergibt anscheinend ein günstiges Optimum. Die Imprägnierungstechnik ist eher für hoch mit Eisen beladene FeBEAs reserviert.
• Austausch und Imprägnierung sind dem Fachmann gut bekannte Techniken, deren Anwendung auf Zeolith Beta keine größeren Probleme aufwirft. Zur Herstellung von Eisen enthaltendem Zeolith Beta durch Austausch erfolgt die Einbringung des Eisens über eine Lösung eines seiner wasserlöslichen Salze entweder in einen BEA in seiner üblichen Form, bei der es sich um einen teilweise in Natriumform vorliegenden BEA handelt, oder in einen BEA, der vorher durch Voraustausch mit NH₄ ⁺, welcher zur Entfernung von Na-Spuren und zur Herstellung eines hinsichtlich der Reduktion von Stickstoffoxiden etwas leistungsfähigeren Katalysators vorzugsweise durchgeführt wird, in Ammoniumform gebracht worden ist. Bei diesen Techniken fällt der Zeolith in Pulverform an.
• Die erfindungsgemäßen Katalysatoren werden eher in Form von Agglomeraten gebracht, die in der industriellen Praxis aus Gründen der Minimierung des Druckverlusts der Gase beim Durchströmen der Katalysatorschüttung bevorzugt ist. Die Agglomeration von Zeolithen ist dem Fachmann gut bekannt. Dabei wird das Zeolithpulver mit einem im allgemeinen mit Wasser fluidisierten Bindemittel, das häufig aus einem Ton besteht, der sowohl plastisch genug ist, um das Agglomerat auf dem Tellergranulator in Form von Kügelchen, durch Gusformen in Form von Pellets oder auf einer Strangpresse in Form von Strängen ausformen zu können, als auch durch Brennen härtbar ist, wodurch das Agglomerat eine ausreichende Kohäsion und Härte erhält, angeteigt. Als Tone verwendet man Kaolinite, Attapulgite, Bentonite, Halloysit oder Mischungen dieser Tone. Man kann auch siliciumoxid- oder aluminiumoxidhaltige Bindemittel verwenden. Insbesondere ergibt die Agglomeration mit peptisierten Aluminiumoxiden ein sehr widerstandsfähiges Granulat, wobei dieser Agglomerationsmodus hier möglich ist, da der BEA durch die Acidität des Bindemittels nicht abgebaut wird.
• Nach der Agglomeration wird das Granulat thermisch aktiviert. Hierunter ist zu verstehen, daß es an der Luft bei einer Temperatur von etwa 400°C gebrannt wird, wodurch sowohl das Bindemittel gehärtet als auch dehydratisiert wird, ohne daß es hydrothermisch abgebaut wird, und im Fall von ausgehend von einer Ammoniumform ausgetauschtem BEA ein großer Teil der Ammoniumionen entfernt und der Zeolith in die H-Form gebracht wird.
• Man kann auch zuerst den teilweise in Natriumform vorliegenden BEA agglomerieren, dann durch Calcinierung härten und dann an dem Agglomerat die Austauschschritte durchführen. Wenn das BAE-Edukt in der Ammoniumform eingesetzt worden ist, kann der BEA/Eisen nach dem Trocknen durch eine zweite Calcinierung in die H-Form gebracht werden.
• Das erfindungsgemäße Gasbehandlungsverfahren besteht darin, daß man die zu reinigenden Gase, die eine Konzentration an Stickstoffoxiden, d.h. N₂O und NO_x zusammengenommen, im Bereich von 100 bis 7000 Vol.-ppm aufweisen und außerdem 1,5 bis 5% Sauerstoff und 0,5 bis 5% Wasser enthalten (N₂O liegt im Bereich von 50 bis 5000 ppm und NO im Bereich von 50 bis 2000 ppm), bei Belastungen von 1000 bis 50.000 h^–1 durch eine in einem bei einer Temperatur zwischen 200 und 600°C gehaltenen Reaktor angeordnete Katalysatorschüttung leitet. Bei dem mit der FeBEA-Katalysatorschüttung beschickten Reaktor kann es sich um einen axial oder radial durchströmten Reaktor handeln. Die entsprechende Technologie unterscheidet sich von der SCR-Technologie lediglich durch den Ersatz des herkömmlichen Katalysators durch den Katalysator auf BEA-Eisen-Basis.
• Das BEA-Eisen-System hat sich im Vergleich mit anderen Zeolithen, die des öfteren als Katalysatoren für die Reduktion von Stickstoffoxiden vorgeschlagen wurden, wie Einsenmordenit oder Eisen enthaltende Y-Zeolithe, als besseres System für die Umwandlung von Distickstoffmonoxid erwiesen.
• BEISPIELE
• In allen angegebenen Beispielen wurde der Eisengehalt (in %) folgendermaßen definiert: 3 mal molarer Eisengehalt dividiert durch den molaren Aluminiumgehalt, multipliziert mit 100. Im folgenden wird durch die Schreibweise Fe(Z)BEA ein FeBEA mit einem Eisenaustauschgrad von Z % wiedergegeben.
• Beispiel 1
• Herstellung von FeBEA-Pulvern durch Austausch
• Als BEA-Zeolith dient das Pulver CP814E von Zeolyst International (PQ Corporation) mit einem SiO₂/Al₂O₃-Verhältnis von 25, einem Na₂O-Gehalt von 0,05 Gew.-% und einer spezifischen Oberfläche von 680 m²/g. Dieser Zeolith hat für einen BEA-Zeolith charakteristische Röntgenbeugungslinien, wie sie im Anhang II von Band 10 der Zeitschrift Zeolites (1990) und in dem Aufsatz von J.B. Higgins (Zeolites, Band 8 (1988), 446-452) angegeben sind.
• 1a) Herstellung von FeBEA durch einfachen Austausch
• Durch Mischen von 2 g BEA-Zeolith-Pulver (PQ CP814E) mit 500 cm³ einer wäßrigen Lösung von Fe (NO₃)₃ (0, 159 g Fe(NO₃)₃), Rühren der Mischung über einen Zeitraum von 24 h, Trennen der festen Phase von der flüssigen Phase durch Zentrifugation, Waschen des so hergestellten Feststoffs mit 200 ml Wasser mit pH 5, erneutes Zentrifugieren, Trocknen an der Luft bei 80°C über einen Zeitraum von 12 Stunden und anschließendes Calcinieren bei 500°C über einen Zeitraum von 24 Stunden wurden die folgenden FeBA_e-Feststoffe hergestellt (der Index e zeigt die Einführung von Eisen durch ein Austauschverfahren an):
  Fe(5)BEA_e,
  Fe(10)BEA_e,
  Fe(24)BEA_e,
  Fe(49 BEA_e,
  Fe(79)BEA_e.
• Man erhält ein Pulver, das die Zusammensetzung Fe(49)BEA_a aufweist.
• Durch Variation der Menge der Eisen(III)-Lösung wurden die anderen Zusammensetzungen Fe(5)BEA_e, Fe(10)BEA_e, Fe(24)BEA_e und Fe(79)BEA_e erhalten. Die jeweiligen Zusammensetzungen hiervon sind:
• – Fe(5)BEA_e mit Si = 36,4 Gew.-%, Al = 2,67 Gew.-%; Na = 0,52 Gew.-%, Fe = 0,11 Gew.-%;
• – Fe(10)BEA_e mit Si = 35 Gew.-%, Al = 2,64 Gew.-%; Na = 0,39 Gew.-%, Fe = 0,19 Gew.-%;
• – Fe(24)BEA_e mit Si = 34,7 Gew.-%, Al = 2,43 Gew.-%; Na = 0,57 Gew.-%, Fe = 0,40 Gew.-%;
• – Fe(49)BEA_e mit Si = 35,45 Gew.-%, Al = 2,65 Gew.-%; Na = 0,75 Gew.-%, Fe = 0,90 Gew.-%;
• – Fe(79)BEA_e mit Si = 34,7 Gew.-%, Al = 2,75 Gew.-%; Na = 0,50 Gew.-%, Fe = 1,50 Gew.-%.
• 1b) Herstellung von FeBEA-Pulver mit Ammonium-Voraustausch
• 2 g BEA (PQ CP814E) wurden mit 200 cm³ einer 2M Lösung von NH₄O₃ vermischt und 24 h unter Rückfluß erhitzt. Dann wird die feste Phase mit entionisiertem Wasser bei 80°C gewaschen, was NH₄-BEA_a ergibt (der Index a zeigt den doppelten Ammoniumaustausch an).
• 2 g dieses NH₄-BEA wurden mit 500 cm³ einer wäßrigen Lösung von Fe(NO₃)₃ (0,159 g Fe(NO₃)₃) vermischt und die Mischung wird über einen Zeitraum von 24 h gerührt, wonach die feste Phase durch Zentrifugation von der flüssigen Phase getrennt wird. Der Feststoff wird mit 200 ml Wasser mit pH 5 gewaschen. Dann wird die Mischung erneut zentrifugiert und der Feststoff dann an der Luft bei 80°C über einen Zeitraum von 12 Stunden getrocknet und dann bei 500°C über einen Zeitraum von 24 Stunden calciniert. Man erhält ein Pulver, das die Zusammensetzung Fe(49)BEA_a mit Si = 35,6 Gew.-%, Al = 2,8 Gew.-%, Na = < 0,05 Gew.-%, Fe = 1 Gew.-% aufweist.
• Beispiel 2
• Herstellung von Eisen enthaltendem Zeolith Beta in Pulverform durch Eisensalzimprägnation
• Durch Imprägnieren von BEA-Zeolith (PQ CP814E) nach der folgenden Vorschrift wurden die folgenden FeBA_i-Feststoffe hergestellt (der Index i zeigt die Einführung von Eisen durch ein Imprägnierungsverfahren an )
  Fe(51)BEA_i
  Fe(126)BEA_i
  Fe(169)BEA_i
  Fe(330)BEA_i
• 2 g BEA werden mit 20 ml von drei wäßrigen Fe(NO₃)₃-Lösungen mit 0,130, 0,389, 0,519 bzw. 1,038 g Fe(NO₃)₃ imprägniert. Danach wird der Feststoff bei 80°C getrocknet und dann an der Luft bei 500°C calciniert.
• Man erhält Pulver, die laut Analyse die folgenden Zusammensetzungen aufweisen:
• – Fe(51)BEA_i mit Si = 33,0 Gew.-%, Al = 2,85 Gew.-%; Na = 0,70 Gew.-%, Fe = 1,00 Gew.-%;
• – Fe(126)BEA_i mit Si = 33,5 Gew.-%, Al = 2,70 Gew.-%; Na = 0,55 Gew.-%, Fe = 2,35 Gew.-%;
• – Fe(169)BEA_i mit Si = 33,0 Gew.-%, Al = 2,75 Gew.-%; Na = 0,50 Gew.-%, Fe = 3,20 Gew.-%;
• – Fe(330)BEA_i mit Si = 32,6 Gew.-%, Al = 2,60 Gew.-%; Na = 0,85 Gew.-%, Fe = 5,25 Gew.-%.
• Beispiel 3
• Reduktion von N₂O – Vergleich der Effizienz verschiedener Zeolithe (1)
• Die Effizienz von Fe(49)BEA_e wurde mit anderen Eisenzeolithen, in die das Eisen durch Austausch gemäß Beispiel 1 ohne vorgeschalteten Ammonium-Voraustausch eingeführt worden war (Y-Eisen, Mordenit-Eisen, ZSM-5-Eisen), verglichen. Die folgenden Beispiele beziehen sich auf katalytische Tests bei programmierter Temperatur. Die vorliegenden Profile wurden unter variablen Bedingungen erhalten, aber die gemeinsamen Punkte sind hier aufgeführt:
• – Temperaturentwicklung von 25 bis 550°C mit 5°C pro Minute oder Test in Temperaturstufen von 550°C bis 25°C mit Stufen von 1 Stunde pro 10°C;
• – der Nachweis und die Analyse der Austragsgase erfolgte mit Hilfe eines Quadrupol-Massenspektrometer-Gasanalysegeräts (QMS 200 von Balzers):
• – Die Katalysatorprobe (75 mg) wird nach Temperaturerhöhung mit 10°C pro Minute an der Luft (Durchflußrate 30 cm³·min-^–1) zunächst eine Stunde bei 550°C aktiviert;
• – das zu reinigende Gasgemisch besteht aus 3% O₂, 0-2000 Vol.-ppm N₂O, 0-4000 Vol.-ppm NH₃, 0-1000 Vol.-ppm NO und 0-3% H₂O in Helium, dessen Durchflußrate so variiert, daß sich Belastungen von 10.000 h^–1 bis 35.000 h^–1 ergeben .
• Für FeBEA wird ab 365°C ein Umsatz von 50% erzielt, wohingegen für die Zeolithe Fe-ZSM5, Fe-MOR und Fe-Y Temperaturen von 430°C, 430°C bzw. 500°C erforderlich sind. Dieser Wert zeigt, daß gemäß dem Umsatz das N₂O-Umsatzprofil von FeBEA gegenüber anderen Eisenzeolithen zwischen 50 und 140°C zu niedrigeren Temperaturen hin verschoben ist. Dieses Ergebnis bestätigt, daß der Eisen enthaltende Zeolith Beta hinsichtlich der Entfernung von N₂O in Gegenwart von Ammoniak am aktivsten ist.
• Beispiel 4
• Einfluß des Ammoniakgehalts auf die N₂O-Reduktion (2a)
• Der Effekt der Ammoniakkonzentration wurde in Gegenwart von Fe(49)BEA_e hinsichtlich N₂O-Reduktion bei programmierter Temperatur unter folgenden Bedingungen bestimmt: 2000 Vol.-ppm N₂O, 1333 bis 3500 Vol.-ppm NH₃, 3% O₂ und einer Belastung von 35.000 h^–1.
• In Abwesenheit von Ammoniak ist Eisen enthaltender Zoelith Beta hinsichtlich der Entfernung von N₂O wenig aktiv. Zur Erzielung zufriedenstellender Umsätze (>80%) scheint ein NH₃/N₂O-Verhältnis von 0,9 (1800 ppm NH₃, 2000 ppm N₂O) notwendig zu sein. Durch eine zu hohe Ammoniakkonzentration (z.B. 3500 ppm, NH₃/N₂O=1,75) wird die Reduktionsaktivität des Eisen enthaltenden Zeoliths Beta verringert.
• Beispiel 4 bis
• Einfluß des Ammoniakgehalts auf die gleichzeitige Reduktion von N₂O und NO (2b)
• Der Effekt der Ammoniakkonzentration wurde in Gegenwart von Fe(49)BEA_e hinsichtlich der Reduktion eines Gemischs aus N₂O und NO bei programmierter Temperatur unter folgenden Bedingungen bestimmt: 2000 Vol.-ppm N₂O, 500 Vol.-ppm NO, 1333 bis 3500 Vol.-ppm NH₃, 3% O₂ und einer Belastung von 35.000 h^–1.
• 2b1 zeigt die Entwicklung des N₂O-Gehalts und 2b2 die Enwicklung des NO-Gehalts. Was den N₂O-Umsatz angeht, so stellt man fest, daß wie im Fall von N₂O alleine zur Erzielung zufriedenstellender Umsätze (>80%) ein Verhältnis von NH₃ zu Stickstoffoxiden (N₂O + NO) von 0, 8 (2000 Vol.-ppm NH₃, 2000 Vol.-ppm N₂O, 500 Vol.-ppm NO) notwendig ist. Außerdem ist zu erkennen, daß der Ammoniak unter Bedingungen mit kleinerer Stöchiometrie (NH₃/Stickstoffoxide < 0,8) den bevorzugten Verbrauch von NO erlaubt, wobei das N₂O nur in den Restammoniakanteilen zerstört wird. Was den NO-Umsatz angeht, so wird die NO-Reduktionseffizienz durch einen zu großen Ammoniaküberschuß (NH₃/NO=8, 4000 Vol.-ppm NH₃, 500 Vol.-ppm NO) stark herabgesetzt, aber der gesamte eingetragene NH₃-Überschuß wird in N₂ umgewandelt.
• Beispiel 5
• Einfluß des Eisengehalts des Eisen enthaltenden Zeoliths Beta
• Der Einfluß des Eisengehalts des Zeoliths Beta wurde durch Reduktion von N₂O (3a), NO (3b) und einem Gemisch aus N₂O und NO (3c) bei programmierter Temperatur unter folgenden Bedingungen untersucht: 2000 Vol.-ppm N₂O, 2000 Vol.-ppm NH₃, 3% 0₂; 2000 Vol.-ppm N₂O, 2000 Vol.-ppm NH₃, 3% O₂; 1500 Vol.-ppm N₂O, 1000 Vol.-ppm NO, 2000 Vol.-ppm NH₃, 3% O₂, 2% H₂O; und einer Belastung von 35.000 h^–1.
• Es wird festgestellt, daß ein Austauschgrad zwischen 25 und 79% die beste Aktivität bei niedrigerer Temperatur ergibt.
• Beispiel 6
• Einfluß der Eiseneinbringungsmethode (4)
• Die Art des Eiseneinbringungsmodus in den Zeolith Beta wurde hinsichtlich N₂O-Reduktion bei programmierter Temperatur unter folgenden Bedingungen untersucht: 2000 Vol.-ppm N₂O, 2000 Vol.-ppm NH₃, 3% O₂ und einer Belastung von 10.000 h^–1.
• Unabhänigig von der Eiseneinbringungstechnik erhält man FeBEAs mit vergleichbarer Effizienz bei der Umwandlung von N₂O in N₂.

Claims (6)

1. Verfahren zur gleichzeitigen Entfernung von Stickoxiden NO_x und Distickstoffmonoxid N₂O aus Gasen, die 100 bis 7000 Vol.-ppm davon enthalten, durch Reduktion mit Ammoniak zur gleichen Zeit wie Sauerstoff und Wasser, bei dem man: – den Ammoniakgehalt dieser Gase auf Werte von 0,7 < X < 1,4, worin X für das Volumenverhältnis Ammoniak/Stickstoffoxide steht, einstellt, – die Gase bei Temperaturen zwischen 200 und 600°C über einen Eisen enthaltenden Zeolith Beta als Katalysator leitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisen enthaltende Zeolith Beta in Form eines Granulats aus Eisen enthaltendem Zeolith Beta und einem Agglomerationsbindemittel vorliegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem es sich bei dem Eisen enthaltenden Zeolith Beta um einen durch Imprägnieren oder Austausch mit Eisen beladenen Zeolith Beta mit einem Si/Al-Molverhältnis zwischen 8 und 100 und vorzugsweise zwischen 8 und 20 und einem Eisengehalt zwischen 0,02 und 8% und vorzugsweise 0,5-3% handelt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man die zu reinigenden Gase mit einer Belastung von 1000 bis 50.000 h^–1 über den Eisen-Beta-Katalysator leitet.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoffgehalt zwischen 1,5 und 5 Vol.-% und der Wassergehalt zwischen 0,5 und 5 Vol.-% beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem es sich bei den zu reinigenden Gasen um Abgase aus Anlagen zur Salpetersäureherstellung handelt.