DE69517261T2

DE69517261T2 - Methode zur entfernung von distickstoffmonoxyd

Info

Publication number: DE69517261T2
Application number: DE69517261T
Authority: DE
Inventors: Tadashi Hattori; Takayuki Mori; Yuichi Murakami; Hideaki Muramatsu; Atsushi Satsuma; Katushiro Tokura
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1994-03-07
Filing date: 1995-03-07
Publication date: 2000-11-30
Anticipated expiration: 2015-03-08
Also published as: EP0698411A4; KR960702345A; EP0698411A1; KR0163096B1; EP0698411B1; DE69517261D1; WO1995024258A1; US6143262A

Description

Stand der Technik

Distickstoffmonoxid (N&sub2;O) entsteht bei der Verbrennung in einem Verbrennungsofen, einem Kessel usw. und wird zusammen mit Abgasen abgegeben. Da die abgegebene Distickstoffmonoxid-Menge gering ist und keinen sauren Regen verursacht, ist Distickstoffmonoxid in der Vergangenheit bedenkenlos unverändert an die Umwelt abgegeben worden. Da Distickstoffmonoxid jedoch eine stabile Verbindung mit einer (im Labor) langen Lebensdauer von mehr als 150 Jahren ist, hat die Distickstoffmonoxid-Konzentration in der Luft in den letzten Jahren deutlich zugenommen. Weiters haben jüngere Untersuchungen gezeigt, dass Distickstoffmonoxid ein die Temperatur erhöhendes Gas ist und die Zerstörung der Ozonschicht verursacht. Daher ist es von Standpunkt des Umweltschutzes aus wichtig, Distickstoffmonoxid aus den Abgasen eines Verbrennungsofens zu entfernen.
Wie oben erwähnt, ist Distickstoffmonoxid eine relativ stabile Verbindung und weist geringe Reaktionsfähigkeit mit anderen Verbindungen auf. Daher kann Distickstoffmonoxid anders, als das beim Entfernen von Chlorwasserstoff (HCl) oder Schwefeloxiden (SOx) der Fall ist, nicht durch Zusatz eines Neutralisierungsmittels aus den Abgasen eines Verbrennungsofens entfernt werden. Weiters weisen Denitrierungskatalysatoren auf Basis von Divanadiumpentoxid (V&sub2;O&sub5;), das üblicherweise zur Zersetzung von Stickoxiden (NOx) verwendet wird, hervorragende Aktivität in Bezug auf Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO2) auf, jedoch keine Aktivität gegenüber Distickstoffmonoxid (N&sub2;O). Aus diesem Grund können die herkömmlichen Techniken zum Entfernen von Distickstoffmonoxid nicht eingesetzt werden.
Unter diesen Umständen offenbart die JP-A-60-22922 ein Verfahren zum Zersetzen von Distickstoffmonoxid durch Reaktion unter Einsatz von Ammoniak als Reduktionsmittel, und die JP-A-4-363143 offenbart ein Verfahren zur direkten Zersetzung von Distickstoffmonoxid unter Einsatz eines Katalysators auf Zeolithbasis. Da für das erstere Verfahren jedoch ein Ammoniaküberschuss erforderlich ist, wird nicht-umgesetztes Ammoniak un günstigerweise an die Luft abgegeben. Beim letzteren Verfahren ist ungünstigerweise eine hohe Reaktionstemperatur erforderlich, da die Aktivität des Katalysators niedrig ist. Weiters werden, da die Kosten für die Herstellung des Katalysators bei jedem dieser Verfahren hoch sind, in der Folge die Betriebskosten für das Wechseln der Katalysatorschicht aufgrund der Deaktivierung des Katalysators höher.
Da Distickstoffmonoxid gemeinsam mit NOx, SOx und Wasser vorliegend erzeugt wird, ist es weiters vorzuziehen, Distickstoffmonoxid nach dem Entfernen von NOx und SOx zu entfernen. Da die herkömmlichen Katalysatoren jedoch geringe Aktivität aufweisen und sehr hohe Reaktionstemperaturen erfordern, ist es schwierig, die Distickstoffmonoxid zersetzende Katalysatorschicht beispielsweise stromab vom Denitrierungskatalysator anzuordnen.
Außerdem ist es schwierig, SOx in einem Abgas-Entsorgungssystem nach dem Stand der Technik vollständig zu entfernen, so dass das Abgas auch nach der Entschwefelungsbehandlung noch geringe Mengen SOx enthält. Als Folge werden bei vielen Katalysatoren auf Zeolithbasis die Strukturen vergiftet oder zerstört, so dass ihre Aktivität unvorteilhaft verringert wird. Daher ist die Situation heute eine solche, dass kein zufriedenstellendes Verfahren zum Entfernen von Distickstoffmonoxid aus Abgasen verfügbar ist.
Die GB-A-829.581 beschreibt ein Verfahren zum Entfernen schädlicher Gase, die Stickoxide enthalten, worin das Gas behandelt wird, indem ein Reduktionsgas zugegeben und das resultierende Gasgemisch dann zunächst über einen Edelmetallkatalysator und dann über einen heterogenen Gasphasenreduktionskatalysator geschickt wird. Die Funktion dieses zweiten Katalysatorbetts besteht darin, eine Reinigung der Dämpfe oder schädlichen Gase zu gewährleisten, die im ersten Katalysatorbett erzeugt werden. Zu den vielen Materialien, die für das zweite Katalysatorbett vorgeschlagen werden, gehört Zinnoxid. Bei Beispielen, bei denen Nickel auf Aluminiumoxid als Katalysator des zweiten Betts eingesetzt wird, sind im behandelten Gas 0 bis 20% Distickstoffmonoxid enthalten.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung hat das Ziel, die obengenannten Probleme nach dem Stand der Technik zu lösen und ein Verfahren bereitzustellen, um Distickstoffmonoxid in Abgasen mit geringen Kosten zuverlässig zu entfernen, ohne von gleichzeitig vorliegenden Materialien beeinflusst zu werden.
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren bereitgestellt, wie in Anspruch 1 dargelegt. In einem Gas enthaltenes Distickstoffmonoxid wird direkt zersetzt, indem das Gas bei einer Reaktionstemperatur von nicht unter 150ºC, vorzugsweise nicht unter 350 ºC, mit einer Katalysatorschicht in Kontakt gebracht wird, die hauptsächlich aus Zinn(IV)-oxid (SnO&sub2;) besteht, insbesondere ohne dass ein Reduktionsmittel eingesetzt wird. Weiters stellt die Erfindung gemäß einem zweiten Aspekt ein Verfahren bereit, wie in Anspruch 5 dargelegt. Das heißt, Distickstoffmonoxid im Abgas wird direkt zersetzt, indem das Gas im Gasentfernungsverfahren zum Entfernen von Distickstoffmonoxid im Gas durch Kontakt des Gases mit der Katalysatorschicht bei einer Reaktionstemperatur von nicht unter 200ºC, vorzugsweise nicht unter 300ºC, mit einem Katalysator in Kontakt gebracht wird, der hauptsächlich aus Zinn(IV)-oxid (SnO&sub2;) und einer Kobalt(II)-Verbindung (CoO) als Co-Katalysator besteht.
Gemäß vorliegender Erfindung wird Distickstoffmonoxid zersetzt, indem das Gas mit der hauptsächlich aus Zinn(IV)-oxid bestehenden Katalysatorschicht in Kontakt gebracht wird.
Wie oben erwähnt, ist es vorzuziehen, das Abgas nach dem Entfernen von NOX und SOx mit der Katalysatorschicht in Kontakt zu bringen, da Distickstoffmonoxid gemeinsam mit NOx, SOx und Wasser vorliegend erzeugt wird. Der Katalysator, der gemäß vorliegender Erfindung verwendet wird, weist eine Reaktionstemperatur von nicht unter 250 ºC, vorzugsweise nicht unter 350ºC, auf. Im Fall des Katalysators, der hauptsäch lich aus Zinn(IV)-oxid mit der Kobaltverbindung (II) als Co-Katalysator besteht, kann Distickstoffmonoxid wirksam zersetzt werden, indem das Gas bei einer Reaktionstemperatur von nicht unter 200ºC, mehr bevorzugt nicht unter 300ºC, mit dem Katalysator in Kontakt gebracht wird.
Weiters wird der Zinnoxidkatalysator gemäß vorliegender Erfindung nicht vergiftet, obwohl SOx nach der Entschwefelung im herkömmlichen Abgasbehandlungssystem zurück bleibt, so dass seine Aktivität auch in Abgas mit hoher SOx-Konzentration nicht verloren geht. Außerdem sind die Kosten für die Herstellung von Zinnoxid als Material für den Katalysator im Vergleich zu Platin, Rhodium usw. viel geringer. Daher können die Betriebskosten für den Austausch der Katalysatoren verringert werden.
Dem Zinn(IV)-oxid kann eine Kobaltverbindung, wie z. B. Kobaltacetat, Kobaltnitrat oder dergleichen, als Hilfskatalysator zugegeben werden. Diese Verbindungen zeigen beinahe die gleiche Wirkung, obwohl ihre Brenntemperaturen unterschiedlich sind. Im Vergleich zu Zinn oder Kobalt allein verbessert der resultierende Katalysator die Reaktivität beträchtlich. Daher wird angenommen, dass sich die Anordnung der Atome durch die Wechselwirkung zwischen Zinn und Kobalt beim Brennen ändert. Die eingesetzte Menge der Kobaltverbindung beträgt vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.-%, mehr bevorzugt 1 bis 3 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% Zinn(IV)-oxid.
N&sub2;O, mit dessen Beseitigung sich die vorliegende Erfindung beschäftigt, wird oft bei der Verbrennung bei niedrigen Temperaturen oder dann erzeugt, wenn ein zu verbrennendes Material viel Stickstoff enthält. Daher wird ein N&sub2;O-hältiges Abgas oft in einem Schlammverbrennungsofen, einem Kessel-Staubkohlen-Verbrennungsofen usw. erzeugt. Das Verfahren zum Entfernen von Distickstoffmonoxid gemäß vorliegender Erfindung eignet sich insbesondere für diese Fälle.
Die Katalysatorschicht zur Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren wird beispielsweise auf folgende Weise hergestellt.
Wenn das Verfahren zur Katalysatorherstellung in kleinem Maßstab im Labor durchgeführt wird, wird nur Zinnoxid gebildet. In diesem Fall wird gepulvertes Zinnoxid zu Pellets formgepresst, die gemahlen und gesiebt werden, um Pulver mit 28 bis 48 Mesh zu erhalten. Das resultierende Pulver wird bei 500 bis 700ºC 3 bis 6 h lang gebrannt, um eine bestimmte Form einer Katalysatorschicht zu erzeugen. Wenn Kobalt als Co-Katalysator zugegeben wird, wird Kobaltacetat in einer wässrigen Aufschlämmung gelöst, in der pulverförmiges Zinnoxid suspendiert ist, und ein gepulvertes Gemisch wird durch Trocknen erhalten und durch ähnliche Schritte in eine bestimmte Form einer Katalysatorschicht umgewandelt. Wenn der Katalysator auf Titanoxid getragen werden soll, wird Titanoxidpulver einer Zinnchlorid-Ethylenalkohollösung zugegeben, und eine Katalysatorschicht mit einer bestimmten Form wird durch ähnliche Schritte aus dem getrockneten Pulver erhalten.
Wenn der Katalysator tatsächlich für einen Verbrennungsofen eingesetzt wird, wird ein wabenförmiger Träger aus Titanoxid in eine Zinnchlorid-Ethylalkohollösung getaucht und damit imprägniert und dann bei 500 bis 700ºC 3 bis 6 lang getrocknet. Wenn Kobalt als Co-Katalysator getragen werden soll, wird ein solcher wabenförmiger Träger in eine Zinnchlorid-Ethylalkohollösung getaucht und damit imprägniert. Der resultierende Träger wird getrocknet und in eine wässrige Kobaltacetatlösung getaucht und damit imprägniert, und dann getrocknet und bei 500 bis 700ºC 3 bis 6 Stunden lang gebrannt.
Gemäß vorliegender Erfindung kann Distickstoffmonoxid, das in Gasen enthalten ist, die von verschiedenen Öfen abgegeben werden, wirksam entfernt werden, indem die Gase mit einer Katalysatorschicht in Kontakt gebracht werden, die hauptsächlich aus Zinnoxid besteht, ohne dass irgendein Reduktionsmittel eingesetzt wird. Da der Zinnoxid-Katalysator billig und seine Handhabung einfach ist, können die Betriebskosten verringert werden. Weiters kann, da die Reaktionstemperatur im Vergleich zu herkömmlichen Katalysatoren gesenkt werden kann, Distickstoffmonoxid nach dem Entfernen von NOx und SO entfernt werden. Weiters kann, wenn dem hauptsächlich aus Zinnoxid beste henden Katalysator eine Kobaltverbindung als Co-Katalysator zugegeben wird, im Vergleich zur Verwendung von Zinnoxid allein Distickstoffmonoxid gut bei niedrigeren Temperaturen entfernt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die eine Vorrichtung darstellt, die in den Beispielen für die vorliegende Erfindung eingesetzt wird;
Fig. 2 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Reaktiontemperatur und dem Prozentsatz an entferntem Distickstoffmonoxid in Beispiel 1 zeigt;
Fig. 3 ist eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen der Temperatur und dem Prozentsatz an entferntem Distickstoffmonoxid in Beispiel 2;
Fig. 4 ist eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen der Reaktionstemperatur und dem Prozentsatz an entferntem Distickstoffmonoxid in Beispiel 3;
Fig. 5 ist eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen der Reaktionstemperatur und dem Prozentsatz an entferntem Distickstoffmonoxid in Beispiel 4;
Fig. 6 ist eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen der Reaktionstemperatur und dem Prozentsatz an entferntem Distickstoffmonoxid in Beispiel 5; und
Fig. 7 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Reaktionstemperatur und dem Prozentsatz an entferntem Distickstoffmonoxid in Beispiel 6 zeigt.

Beste Durchführungsweise der Erfindung

In der Folge werden Versuchsergebnisse gezeigt, um die Wirkung der vorliegenden Erfindung zu bestätigen:

[Beispiel 1]

Ein Versuch zur Bewertung der Leistung von Zinnoxid allein wurde durchgeführt, wie in Fig. 1 gezeigt. Das heißt, durch eine Gasregulierungseinheit 1 bereitgestelltes Gas wurde durch eine mit Katalysator gefüllte Schicht 3 in einem Reaktionsglasrohr 2 hindurch geschickt, und weiter über eine die Temperatur haltende Bandheizeinrichtung 4 durch eine Feuchtigkeit entfernende Kühlfalle 5 vom Eisbad-Tvp hindurchgeschickt, wo Feuchtigkeit entfernt wurde. Dann wurden Komponenten des Gases mittels eines Gaschromatographen 6 analysiert, der mit einem Wärmeleitfähigkeitsdetektor ausgestattet war. Das hergestellte Gas hatte folgende Zusammensetzung: N&sub2;O : 1%, O&sub2; : 8%, und ansonsten aus He. Das Reaktionsglasrohr wurde in eine Sandströmungsschicht 7 eingelegt, um das Reaktionsrohr zu erhitzen, und dort auf 150 bis 550ºC erhitzt. Als Trennsäulen wurde eine gepackte Porapak Typ Q für Kohlendioxid und Distickstoffmonoxid eingesetzt, und gepacktes Molekularsieb 13X wurde für die anderen Komponenten eingesetzt.
Als Katalysator wurde im Handel erhältliches Zinnoxidpulver in Form von Pellets formgepresst, und das durch Zerkleinern der Pellets und Sieben des Resultats mit 24 bis 48 Mesh erhaltene Pulver wurde eingesetzt. Der in das Reaktionsglasrohr gepackte Katalysator wurde nach Brennen bei 500ºC für 2 h und sofortigem Abkühlen als Vorbehandlung eingesetzt.
Die Versuchsergebnisse werden im Diagramm aus Fig. 2 gezeigt. Es wurde bestätigt, dass Distickstoffmonoxid bei einer Reaktionstemperatur von nicht unter 250ºC entfernt wurde, dass, wenn die Reaktionstemperatur nicht unter 300ºC liegt, der Prozentsatz an Distickstoffmonoxid-Entfernung rasch zunimmt, und dass Distickstoffmonoxid insbesondere dann vollständig entfernt werden kann, wenn die Reaktionstemperatur auf nicht weniger als 350ºC eingestellt wird.

[Beispiel 2]

Die experimentelle Bewertung eines Katalysators, bei dem Zinnoxid auf einer Katalysatorschicht aus Titanoxid getragen wurde, erfolgte auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1. Als Katalysator wurde ein Katalysator eingesetzt, der durch Lösen von im Handel erhältlichem Zinnoxid in Ethylalkohol, Herstellen einer Aufschlämmung durch Zugabe von Titanoxidpulver zur Lösung, Abdestillieren des Lösungsmittels unter reduziertem Druck, Formpressen des Resultats in Form von Pellets, Zerkleinern des Pellets und Sieben des zerkleinerten Pulvers auf 24 bis 48 Mesh erhalten wurde. Der Katalysator wurde in das Reaktionsglasrohr 2 gepackt eingesetzt, nachdem er als Vorbehandlung bei 500ºC 2 h lang gebrannt und sofort abgekühlt worden war.
Die Versuchsergebnisse werden in der grafischen Darstellung aus Fig. 3 zeigt. Es wurde bestätigt, dass Distickstoffmonoxid bei einer Reaktionstemperatur von nicht unter 250 ºC entfernt wird, dass, wenn die Reaktionstemperatur nicht unter 300ºC liegt, der Prozentsatz an entferntem Distickstoffmonoxid rasch zunimmt, und dass Distickstoffmonoxid insbesondere dann vollständig entfernt werden kann, wenn die Reaktionstemperatur auf nicht weniger als 350ºC eingestellt wird.

[Beispiel 3]

Die experimentelle Bewertung eines Katalysators, bei dem Zinnoxid auf einer Katalysatorschicht aus Titanoxid getragen wurde, erfolgte unter Verwendung eines Gases, das in diesem Fall von einem Schlammverbrennungsofen abgegeben wurde. Bei diesem Abgas handelt es sich um ein Abgas, das Nass-Entschwefelungsbehandlung unterzogen worden ist und hauptsächlich aus Stickstoff, Sauerstoff, Feuchtigkeit, Kohlendioxid usw., sowie Resten von SO&sub2;, Chlorwasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoff usw. bestand. Als Katalysator wurde ein Katalysator eingesetzt, der durch Lösen von im Handel erhältlichem Zinnoxid in Ethylalkohol, Einimprägnieren der resultierenden Lösung in die Katalysatorschicht aus Titanoxid und Brennen des Resultats bei 500ºC für 6 h erhalten wurde.
Die Versuchsergebnisse werden in der grafischen Darstellung aus Fig. 4 gezeigt. Es wurde bestätigt, dass Distickstoffmonoxid bei einer Reaktionstemperatur von nicht unter 250ºC entfernt wird, dass, wenn die Reaktionstemperatur nicht unter 300ºC liegt, der Prozentsatz an entferntem Distickstoffmonoxid zunimmt, und dass Distickstoffmonoxid insbesondere dann vollständig entfernt werden kann, wenn die Reaktionstemperatur auf nicht weniger als 400ºC eingestellt wird. Es wurde auch bestätigt, dass das erfindungsgemäße Verfahren frei von Beeinflussung durch andere Materialien ist, die gleichzeitig im Abgas vorhanden sind.

[Beispiel 4]

Die Leistung eines Katalysators, bei dem eine Kobaltverbindung dem Zinnoxid zugesetzt wurde, wurde nach dem gleichen Bewertungsverfahren wie in Beispiel 1 bewertet. Als Katalysator wurde ein Katalysator eingesetzt, der durch das Zugabe von im Handel erhältlichem Zinnoxidpulver in destilliertes Wasser, um eine Aufschlämmung zu erhalten, Zugabe von Kobaltacetat als Co-Katalysator zur Aufschlämmung in einer Menge von 1%, das Abdestillieren des Lösungsmittels unter reduziertem Druck, das Formpressen des Pulvers in Form von Pellets, das Zerkleinern der Pellets und das Sieben des Pulvers mit 28 bis 48 Mesh erhalten. Der Katalysator wurde in das Reaktionsglasrohr 2 gepackt eingesetzt, nachdem er als Vorbehandlung bei 550ºC für 2 h gebrannt und sofort abgekühlt worden war.
Die Versuchsergebnisse werden in der grafischen Darstellung aus Fig. 5 gezeigt. Es wurde bestätigt, dass, wenn die Reaktionstemperatur nicht geringer als 200ºC ist, der Prozentsatz an entferntem Distickstoffmonoxid zunimmt, und dass Distickstoffmonoxid insbesondere dann vollständig entfernt werden kann, wenn die Reaktionstemperatur auf nicht weniger als 300ºC eingestellt wird. Somit wurde bestätigt, dass die Zugabe der Kobaltverbindung die Aktivität des Katalysators erhöht und die Reaktionstemperatur im Vergleich zu jenem Fall, wo keine Kobaltverbindung zugegeben wird, um etwa 50ºC verringert.

[Beispiel 5]

Ein Katalysator, bei dem Zinnoxid mit Kobaltacetat ergänzt war, wurde auf Titanoxid getragen und mittels Versuche auf die gleiche Weise bewertet wie in Beispiel 2. Als Katalysator wurde ein Katalysator eingesetzt, der durch Lösen von im Handel erhältlichem Zinnchlorid in Ethylalkohol, Zugabe von Titanoxidpulver zur Lösung, um eine Aufschlämmung zu erhalten, Abdestillieren des Lösungsmittels unter reduziertem Druck, Zusetzen des Resultats zu destilliertem Wasser, um wieder eine Aufschlämmung zu erhalten, Zugabe von 1% Kobaltacetat als Co-Katalysator zur Aufschlämmung, Abdestillieren des Wassers unter reduziertem Druck, Pressformen des Resultats in Form von Pellets, Zerkleinern des Pellets und Sieben des Pulvers auf 28 bis 48 Mesh erhalten wurde. Der Katalysator wurde nach dem Brennen bei 550ºC für 2 h und sofortigem Abkühlen als Vorbehandlung in Reaktionsglasrohr 2 gepackt eingesetzt.
Die Ergebnisse werden in der grafischen Darstellung aus Fig. 6 gezeigt. Es wurde bestätigt, dass, wenn die Reaktionstemperatur nicht unter 200ºC liegt, der Prozentsatz an entferntem Distickstoffmonoxid zunimmt, und dass Distickstoffmonoxid insbesondere vollständig entfernt werden kann, wenn die Reaktionstemperatur auf nicht weniger als 300ºC eingestellt wird. Daher wurde auch bestätigt, dass die Zugabe der Kobaltverbindung die Aktivität des Katalysators erhöht und die Reaktionstemperatur im Vergleich zu jenem Fall, wo keine Kobaltverbindung zugegeben wird, um etwa 50ºC senkt.

[Beispiel 6]

Ein Katalysator, bei dem Zinnoxid mit Kobaltacetat ergänzt war und der auf einer Katalysatorschicht aus Titanoxid getragen wurde auf die gleiche Weise durch Versuche bewertet, wie in Beispiel 3. Als Katalysator wurde ein Katalysator eingesetzt, der durch Lösen von im Handel erhältlichem Zinnchlorid in Ethylalkohol, Einimprägnieren der resultierenden Lösung in die Katalysatorschicht aus Titanoxid, weiteres Einimprägnieren einer wässrigen Kobaltacetatlösung in die resultierende Katalysatorschicht und Brennen derselben bei 550ºC für 6 h erhalten wurde.
Die Ergebnisse werden in der grafischen Darstellung aus Fig. 7 gezeigt. Es wurde bestätigt, dass, wenn die Reaktionstemperatur nicht unter 200ºC liegt, der Prozentsatz an entferntem Distickstoffmonoxid zunimmt, und dass Distickstoffmonoxid insbesondere dann vollständig entfernt werden kann, wenn die Reaktionstemperatur auf nicht weniger als 350ºC eingestellt wird. Daher wurde auch bestätigt, dass die Zugabe der Kobaltverbindung im Vergleich zur jenem Fall, wo keine Kobaltverbindung zugegeben wird, die Aktivität des Katalysators erhöht und die Reaktionstemperatur um etwa 50ºC senkt. Weiters wurde bestätigt, dass das erfindungsgemäße Verfahren frei von Beeinflussung durch andere Materialien ist, die gleichzeitig im Abgas vorliegen.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Das Verfahren zum Entfernen von Distickstoffmonoxid gemäß vorliegender Erfindung kann eingesetzt werden, um Distickstoffmonoxid, das aus einem Schlammverbrennungsofen oder Kessel-Staubkohlen-Verbrennungsofen abgegeben wird, wirksam zu entfernen.

Claims

1. Verfahren zum Entfernen von Distickstoffmonoxid in einem Gas während einer Gasbehandlung durch In-Kontakt-Bringen des Gases mit einer Katalysatorschicht, worin Distickstoffmonoxid direkt zersetzt wird, indem das Gas bei einer Reaktionstemperatur von nicht unter 250ºC mit einem Katalysator in Kontakt gebracht wird, wobei die Katalysatorschicht hauptsächlich aus Zinn(IV)-oxid besteht und durch Brennen bei 500ºC bis 700ºC für 3 bis 6 h gebildet wird.

2. Verfahren zum Entfernen von Distickstoffmonoxid nach Anspruch 1, worin die Reaktionstemperatur, bei der das Gas mit dem Katalysator in Kontakt gebracht wird, auf nicht weniger als 350ºC eingestellt wird.

3. Verfahren zum Entfernen von Distickstoffmonoxid nach Anspruch 1 oder 2, worin TiO, als Träger für die Katalysatorschicht eingesetzt wird und eine von einem TiO&sub2;-Träger getragene Katalysatorschicht eingesetzt wird, die durch Eintauchen des TiO&sub2;-Trägers in eine alkoholische Lösung von Zinnchlorid, gefolgt von Trocknen und Brennen gebildet wird.

4. Verfahren zum Entfernen von Distickstoffmonoxid nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin das Gas mit der Katalysatorschicht in Kontakt gebracht wird, nachdem NOx und SOx aus dem Gas entfernt wurden.

5. Verfahren zum Entfernen von Distickstoffmonoxid in einem Gas während einer Gasbehandlung durch In-Kontakt-Bringen des Gases mit einer Katalysatorschicht, worin Distickstoffmonoxid direkt zersetzt wird, indem das Gas bei einer Reaktionstemperatur von nicht unter 200ºC mit einem Katalysator in Kontakt gebracht wird, wobei die Katalysatorschicht hauptsächlich aus Zinn(IV)-oxid besteht, mit Kobalt(11) als Co-Katalysator- Verbindung versetzt ist und durch Brennen bei 500ºC bis 700ºC für 3 bis 6 h gebildet wird.

6. Verfahren zum Entfernen von Distickstoffmonoxid nach Anspruch 3, worin die Reaktionstemperatur auf nicht weniger als 300ºC eingestellt wird.

7. Verfahren zum Entfernen von Distickstoffmonoxid nach Anspruch 5 oder 6, worin eine Katalysatorschicht eingesetzt wird, die durch Eintauchen von Zinnoxidpulver in eine wässrige Lösung eines Kobaltsalzes, gefolgt von Trocknen und Brennen gebildet wird.

8. Verfahren zum Entfernen von Distickstoffmonoxid nach einem der Ansprüche 5 bis 7, worin die zugesetzte Menge der Kobaltverbindung 0,5 bis 5 Gew.-% beträgt.

9. Verfahren zum Entfernen von Distickstoffmonoxid nach einem der Ansprüche 5 bis 8, worin TiO&sub2; als Träger für die Katalysatorschicht eingesetzt wird und eine von einem TiO&sub2;-Träger getragene Katalysatorschicht eingesetzt wird.

10. Verfahren zum Entfernen von Distickstoffmonoxid nach einem der Ansprüche 5 bis 9, worin TiO&sub2; als Träger für die Katalysatorschicht eingesetzt wird und eine von TiO&sub2;-Träger getragene Katalysatorschicht eingesetzt wird, die durch Eintauchen des TiO&sub2;-Trägers in eine alkoholische Lösung von Zinnchlorid, gefolgt von Trocknen und anschließendem Eintauchen der resultierenden Trägerschicht in eine wässrige Lösung eines Kobaltsalzes, gefolgt von Trocknen und Brennen gebildet wird.

11. Verfahren zum Entfernen von Distickstoffmonoxid nach einem der Ansprüche 5 bis 10, worin das Gas mit der Katalysatorschicht in Kontakt gebracht wird, nachdem NOx und SOx aus dem Gas entfernt wurden.