PL213696B1

PL213696B1 - Urzadzenie i sposób zmniejszania zawartosci NO<sub>X</sub> i N<sub>2</sub>O w gazach procesowych i gazach odlotowych

Info

Publication number: PL213696B1
Application number: PL356347A
Authority: PL
Inventors: Schwefer Meinhard; Szonn Erich; Turek Thomas
Original assignee: Uhde Gmbh
Priority date: 2000-01-14
Filing date: 2001-01-09
Publication date: 2013-04-30
Also published as: CN1214850C; IL150700A; DE10001539A1; CZ304536B6; AU778960B2; HUP0204088A3; EP1259307A1; ZA200205511B; HU230919B1; RU2264845C2; KR20020081255A; CZ20022433A3; DE10001539B4; NO335080B1; MX238489B; IN221362B; WO2001051181A1; AU3368801A; NO20023342L; CA2397250A1

Description

Opis wynalazku

W przypadku wielu procesów, takich jak, np., procesy spalania lub podczas przemysłowego wytwarzania kwasu azotowego uzyskuje się gaz odlotowy obciążony tlenkiem azotu(II) NO, tlenkiem azotu(IV) NO2 (łącznie określanymi jako NOx) oraz gazem rozweselającym N2O. Podczas gdy NO i NO2 już od dawana znane są jako związki o dużej szkodliwości ekologicznej (kwaśne deszcze, tworzenie smogu) i szeroko w całym świecie ustanowiono dla nich wielkości graniczne maksymalnie dopuszczonych emisji, do centrum zainteresowania ochrony środowiska powrócił w ostatnich latach w znacznej mierze także i gaz rozweselający, ponieważ przyczynia się on w ogromnej mierze do rozkładu ozonu w stratosferze i do efektu cieplarnianego. Ze względu na ochronę środowiska powstała zatem pilna potrzeba rozwiązań technicznych, które zmniejszałyby emisję gazu rozweselającego razem z emisjami NOx.

Do oddzielnego unieszkodliwiania N2O z jednej strony i z drugiej strony, znane jest już wiele możliwości.

W przypadku redukcji NOx należy tu przytoczyć selektywną redukcję katalityczną (SCR) NOx za pomocą amoniaku, w obecności katalizatorów z TiO2, zawierających wanad (porównaj np., G. Ertl, H. Knoezinger, J. Weitkamp: Handbook of Heterogeneous Catalysis, tom 4 strony 1633-1668, wyd.: VCH Weinheim (1997)). W zależności od katalizatora, może ona przebiegać w temperaturach od około 150°C do około 450°C i umożliwia rozkład więcej niż 90% NOx. Jest ona najczęściej wykorzystywaną odmianą sposobu zmniejszania zawartości NOx w gazach odlotowych z procesów przemysłowych.

Sposoby redukcji NOx przebiegające z zastosowaniem różnych środków redukcyjnych dają się przeprowadzić także na katalizatorach zeolitowych. Obok zeolitów z wymienioną Cu (porównaj np., ΕΡ-Α-0914866) do praktycznego wykorzystania zainteresowanie zdają się budzić przede wszystkim zeolity zawierające żelazo.

Tak więc w opisie patentowym US-A-4 571 329 zastrzega się sposób redukcji NOx w gazie, który składa się z przynajmniej 50% NO2, za pomocą amoniaku w obecności zeolitów Fe. Stosunek NH3 do NO2 wynosi przynajmniej 1,3. Zgodnie z opisanym tam sposobem, gazy zawierające NOx powinny być redukowane amoniakiem bez sytuacji, w której dochodzi do tworzenia N2O, jako produktu ubocznego.

W opisie US 5 451 387 opisano sposób selektywnej redukcji katalitycznej NOx amoniakiem NH3 nad zeolitami z wymienionym żelazem, które pracują w temperaturze 400°C.

W porównaniu do zmniejszania zawartości NOx w gazach odlotowych, które już od wielu lat znalazło stałe miejsce w technice, dla unieszkodliwiania N2O istnieją tylko nieliczne procesy techniczne, które najczęściej ukierunkowane są na termiczny lub katalityczny rozkład N2O. Przegląd katalizatorów, dla których stwierdzono zasadniczo własność nadawania się do redukcji gazu rozweselającego jest podany w pracy Kapteijn'a (Kapteijn F i inni, Appl Cat. B: Enviromental, 9 (1996) 25-64).

Jako szczególnie odpowiednie okazały się ponownie katalizatory Fe- i Cu-zeolitowe, które powodują albo czysty rozkład N2O do N2 i O2 (opis US-A-5 171 553) lub też służą do katalitycznej redukcji N2O za pomocą NH3 lub węglowodorów do N2 i H2O względnie CO2.

Tak więc w japońskim opisie JP-A-07 060 126 opisany został sposób redukcji N2O za pomocą NH3 w obecności zeolitów zawierających żelazo typu pentasilu w temperaturach od 450°C. Rozkład N2O dający się uzyskać tym sposobem leży w granicach 71%.

Mauvezin i inni podali w Catal. Lett. 62 (1999) str. 41-44 aktualny przegląd dotyczący przydatności różnych zeolitów typów MOR, MFI, BEA, FER, FAU, MAZ i OFF, z wymienionym żelazem. Redukcję więcej niż 90% N2O przez dodawanie NH3 w temperaturze poniżej 500°C uzyskuje się następnie tylko w przypadku zeolitu Fe-BEA.

Ze względu na uproszczenie procesu i względy ekonomiczne szczególnie pożądany byłby sposób jednostopniowy, tzn. zastosowanie pojedynczego katalizatora do redukcji zarówno NOx jak też N2O.

Redukcja NOx amoniakiem może wprawdzie przebiegać w temperaturach poniżej 400°C w obecności zeolitów Fe, jednak do redukcji N2O, jak to już wspomniano, wymagane są ogólnie temperatury > 500°C.

Jest to niekorzystne nie tylko dlatego, że ogrzewanie gazów odlotowych do tej temperatury oznacza nie tylko zwiększenie zużycia energii, lecz przede wszystkim dlatego, że stosowane katalizatory zeolitowe w tych warunkach i w obecności pary wodnej nie są trwałe.

W nowszych publikacjach opisano dlatego redukcję N2O i NOx w obecności węglowodorów, z zastosowaniem zeolitów zawierających żelazo, jako katalizatorów, przy czym temperaturę redukcji

PL 213 696 B1

N2O można wprawdzie obniżyć do temperatur < 45O0C, jednak dla redukcji NOx można uzyskać tylko średnie stopnie przemiany (maksymalnie < 50 %) (Koegel i inni, J. Catal. 182 (1999)).

W najnowszym zgłoszeniu patentowym (JP-A-09 000 884) zastrzega się równoczesne zastosowanie amoniaku i węglowodorów. Węglowodory redukują tu selektywnie N2O zawarty w gazie odlotowym, podczas gdy redukcja NOx wywoływana jest przez dodawanie amoniaku. Cały proces może pracować w temperaturach < 450°C. Jednakże w reakcji N₂O z węglowodorem powstaje w znacznych ilościach trujący tlenek węgla, który sprawia, że konieczne staje się dalsze oczyszczanie gazów odlotowych. W celu jak największego uniknięcia tworzenia się CO, proponowano już stosowanie dołączonego katalizatora Pt/Pd.

Dodatkowe domieszkowanie katalizatora zeolitowego zawierającego żelazo platyną znane jest z publikacji Koegel'a i innych, Chemie Ingenieur Technik, 70 (1998) str. 1164.

Starsze, nie opublikowane zgłoszenie WO-A-OO/48715 opisuje sposób, w którym gaz odlotowy, który zawiera NOx i N2O, przeprowadza się w temperaturach między 200 a 600°C przez katalizator zeolitowy typu beta, zawierający żelazo, przy czym gaz odlotowy zawiera ponadto NH3 w stosunku molowym między 0,7 a 1,4 w przeliczeniu na łączną ilość NOx i N2O. NH3 służy tu jako środek redukcyjny zarówno dla NOx jak też dla N2O. Sposób pracuje wprawdzie jako jednostopniowy w temperaturach niższych niż 500°C, jednak, tak jak wyżej wspomniane sposoby wykazuje wadę, że do usuwania zawartości N2O potrzebna jest prawie równomolowa ilość środka redukcyjnego (tu NH3).

Zadaniem niniejszego wynalazku było więc oddanie do dyspozycji prostego, przemysłowego sposobu, w którym możliwie stosowałoby się tylko jeden katalizator, który zapewniałby dobre stopnie przemiany zarówno dla rozkładu NOx, jak też dla rozkładu N2O, odznaczał się minimalnym zużyciem środka redukującego i przy tym nie powodował powstawania żadnych produktów ubocznych budzących wątpliwości ze względu na ochronę środowiska.

Zadanie to rozwiązano przez niniejszy wynalazek.

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest urządzenie do zmniejszania zawartości NOx i N2O w gazach procesowych i gazach odlotowych, charakteryzujące się tym, że obejmuje przynajmniej jedno złoże katalizatora, podzielone na dwie strefy reakcji, zawierające katalizator, który zawiera głównie jeden lub więcej zeolitów zawierających żelazo, przy czym pierwsza strefa (strefa reakcji I) służy do katalitycznego rozkładu N2O, a w drugiej strefie (strefa reakcji II) poddaje się redukcji NOx i między pierwszą strefą a drugą strefą reakcji znajduje się urządzenie do wprowadzania gazowego NH3.

Korzystne jest urządzenie, w którym w strefie reakcji I i w strefie reakcji II stosuje się taki sam katalizator.

Korzystna postać wykonania niniejszego wynalazku dotyczy urządzenia, w którym strefa reakcji I i strefa reakcji II są od siebie oddzielone przestrzennie.

Korzystna postać wykonania niniejszego wynalazku dotyczy również urządzenia, w którym strefa reakcji I i strefa reakcji II są ze sobą przestrzennie połączone.

W korzystnym wykonaniu urządzenia zeolit lub zeolity zawierające żelazo, znajdujące się w katalizatorze, są zeolitami typu MFI, BEA, FER, MOR i/lub MEL.

W szczególnie korzystnym wykonaniu urządzenia zeolit lub zeolity zawierające żelazo stanowią zeolity typu MFI.

W zwłaszcza szczególnie korzystnym wykonaniu urządzenia zeolit stanowi zeolit Fe-ZSM-5.

Kolejnym przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób zmniejszania zawartości NOx i N2O w gazach procesowych i gazach odlotowych, charakteryzujący się tym, że prowadzi się go w obecności katalizatora, który zawiera głównie jeden lub więcej zeolitów zawierających żelazo, przy czym gaz zawierający N2O i NOx dla usunięcia N2O w pierwszym etapie przeprowadza się przez katalizator przez strefę reakcji I z usunięciem N2O przez katalityczny rozkład i uzyskany strumień gazu przeprowadza się w drugim etapie przez strefę reakcji II również przez katalizator zeolitowy zawierający żelazo, przy czym temperatura w obu strefach reakcji wynosi od 350 do 500°C, ciśnienie w zakresie od 1 do 50 barów i gaz obciążony tlenkami azotu prowadzi się przez katalizator z szybkością prze-1 strzenną od 2 do 200 000 h^-1 w stosunku do zsumowanej objętości katalizatora z obu stref reakcji i przy czym do strumienia gazu przed jego wejściem do strefy reakcji II dodaje się udział NH3 wystarczający do redukcji NOx.

Korzystna postać wykonania niniejszego wynalazku dotyczy sposobu, w którym w strefie reakcji I w strefie reakcji II stosuje się taki sam katalizator.

PL 213 696 B1

W korzystnym wykonaniu sposobu zeolit lub zeolity zawierające żelazo, znajdujące się w katalizatorze są zeolitami typu MFI, BEA, FER, MOR i/lub MEL.

W szczególnie korzystnym wykonaniu zeolit zawierający żelazo jest zeolitem typu MFI.

Zwłaszcza w szczególnie korzystnym wykonaniu zeolit jest zeolitem Fe-ZSM-5.

W korzystnej postaci wykonania niniejszego wynalazku strefa reakcji I i strefa reakcji II są od siebie oddzielone przestrzennie.

W korzystnej postaci wykonania niniejszego wynalazku strefa reakcji I i strefa reakcji II są ze sobą przestrzennie połączone.

Korzystnie sposób według wynalazku realizuje się pod ciśnieniem w zakresie od 1 do 25 barów.

Uzyskanie tak niskiej temperatury rozkładu dla N2O uwarunkowane jest obecnością NOx.

Wynaleziono, że NOx, jako czynnik aktywujący, przyspiesza rozkład N2O w obecności katalizatorów zeolitowych zawierających żelazo.

Dla stechiometrycznych ilości N2O i NO efekt ten został opisany przez Kapteijn'a F.; Mul G.; Marban, G.; Rodriguez-Mirasol, J., Moulijn'a J.A.; Studies in Surface Science and Catalysis 101 (1996) 641-650) i związany jest on z przekształceniem N2O za pomocą NO według równania:

NO + N2O NO2 + N2.

Ponieważ obecnie wynaleziono, że zeolity zawierające żelazo katalizują także rozpad utworzonego NO2 według równania:

2NO2 θ 2NO + O2, a więc także ilości NOx mniejsze niż stechiometryczne są wystarczające do przyspieszania rozkładu N2O. Efekt ten znacznie nasila się ze wzrostem temperatury.

Przy zastosowaniu innych katalizatorów nie występuje żadne kokatalityczne oddziaływanie NO na rozkład N2O.

Sposób według wynalazku umożliwia więc zarówno przeprowadzenie rozkładu N2O, jak też i redukcji NOx w możliwie jednolitej niskiej temperaturze, co dotychczas nie było możliwe w sposobach opisanych w znanym stanie techniki.

Przez zastosowanie zeolitów zawierających żelazo, korzystnie typu MFI, w szczególności Fe-ZSM-5, rozkład N2O zgodnie z równaniem reakcji podanym wyżej w obecności NOx przebiega już w takich temperaturach, w których rozkład N2O bez NOx zupełnie nie zachodził.

Po opuszczeniu pierwszej strefy reakcji zawartość N2O w sposobie według wynalazku wynosi w zakresie od 0 do 200 ppm, korzystnie w zakresie od 0 do 100 ppm, w szczególności od 0 do 50 ppm.

W dalszej postaci wykonania wynalazek dotyczy urządzenia do zmniejszania zawartości NOx i N2O w gazach procesowych i gazach odlotowych, obejmujące przynajmniej jedno złoże katalizatora zawierające katalizator, który zawiera głównie jeden lub więcej zeolitów załadowanych żelazem i dwie strefy reakcji, przy czym pierwsza strefa (strefa reakcji I) służy do rozkładu N2O, a w drugiej strefie (strefa reakcji II) poddaje się redukcji NOx, zaś między pierwszą i drugą strefą znajduje się urządzenie do doprowadzania gazowego NH3 (porównaj rysunki 1 i 2 = fig. 1 i fig. 2)

Postać wykonania złoża katalizatora w rozumieniu niniejszego wynalazku jest do swobodnego ukształtowania. Może ono być wykonane przykładowo w postaci reaktora rurowego lub reaktora promieniowego z koszem. Także przestrzenne oddzielenie stref reakcji, jak to pokazano na rys. 2 (fig. 2) jest zgodne z ideą wynalazku.

Katalizatory stosowane według wynalazku zawierają głównie, korzystnie > 50% wagowych, w szczególności > 70% wagowych, jednego lub więcej zeolitów zawierających żelazo. Tak więc w katalizatorze stosowanym według wynalazku, obok zeolitu Fe-ZSM-5 może być zawarty dalszy zeolit zawierający żelazo, taki jak zeolit typu MFI lub MOR, zawierający żelazo. Katalizator stosowany według wynalazku może zawierać ponadto dalsze dodatki znane fachowcom, takie jak np. środki wiążące. Katalizatory stosowane zgodnie z wynalazkiem oparte są korzystnie na zeolitach, do których żelazo zostało wprowadzone metodą wymiany jonowej w ciele stałym. Zwykle wychodzi się tu z zeolitów amonowych dostępnych w handlu (np., NH4-ZSM-5) i odpowiednich soli żelaza (np., FeSO4 x 7 H2O) i miesza się je intensywnie ze sobą w sposób mechaniczny w młynie kulowym w temperaturze pokojowej (Turek i in.: Appl. Catal. 184 (1999) 249-256; EP-A-0955080). Wyraźnie tu powołujemy się na tę literaturę. Otrzymany proszek katalizatora kalcynuje się następnie w piecu komorowym na powietrzu w temperaturach w zakresie od 400 do 600°C. Po kalcynowaniu zeolity zawierające żelazo myje się intensywnie wodą destylowaną i po odsączeniu suszy się. Tak otrzymane zeolity zawierające żelazo zadaje się następnie odpowiednim środkiem wiążącym, miesza i przykładowo wytłacza do postaci

PL 213 696 B1 walcowatych kształtek katalizatora. Jako środki wiążące nadają się wszystkie zwykle stosowane środki wiążące, przy czym najczęściej stosowane są tu krzemiany glinowe, takie jak np., kaolin.

Według niniejszego wynalazku, stosowane zeolity zawierają żelazo. Zawartość żelaza w stosunku do masy zeolitu może wynosić do 25%, jednak korzystnie wynosi 0,1 do 10%. Korzystnie zeolity załadowane żelazem zawarte w katalizatorze są/jest to zeolit(y) typów MFI, BEA, FER, MOR i/lub MEL. Dokładne dane dotyczące syntezy lub budowy tych zeolitów podane zostały w publikacji Atlas of Zeolite Structure Types, wyd.: Elsevier, wyd. czwarte zrewidowane 1996, do którego wyraźnie się tu odwołujemy. Korzystne zeolity stosowane zgodnie z wynalazkiem stanowią zeolity typu MFI (pentasilu) lub MOR (mordenitu). Szczególnie korzystne są zeolity typu Fe-ZSM-5.

Strefa reakcji I i strefa reakcji II mogą być zarówno tak związane przestrzennie ze sobą, jak to zostało przedstawione na rys. 1 (fig. 1), że gaz obciążony tlenkami azotu prowadzony jest przez katalizator w sposób ciągły, jak też przestrzennie oddzielone od siebie, jak to wynika z rys. 2 (fig. 2).

W sposobie według wynalazku w strefach reakcji I i II stosuje się zeolity zawierające żelazo. Mogą to być różne katalizatory w każdej ze stref lub korzystnie takie same katalizatory.

W przypadku przestrzennego rozdzielenia stref reakcji możliwe jest nastawienie temperatury drugiej strefy, względnie wprowadzanego do niej gazu, przez odprowadzanie lub doprowadzanie ciepła w taki sposób, żeby była ona wyższa lub niższa niż panująca w pierwszej strefie.

Temperatura strefy reakcji I, w której ulega rozkładowi gaz rozweselający, wynosi według wynalazku < 500°C, korzystnie w zakresie od 350 do 500°C. Temperatura reakcji w strefie II korzystnie odpowiada temperaturze reakcji w strefie I.

Sposób według wynalazku realizuje się ogólnie pod ciśnieniem w zakresie od 1 do 50 barów (0,1 do 5,0 MPa), korzystnie 1 do 25 barów (0,1 do 2,5 MPa). Zasilanie gazem NH3 między strefą reakcji I a II, tzn. za strefą reakcji I a przed strefą reakcji II prowadzi się za pomocą odpowiedniego urządzenia, np., odpowiedniego zaworu ciśnieniowego lub odpowiednio ukształtowanych dysz.

Gaz obciążony tlenkami azotu prowadzi się przez katalizator zwykle z szybkością przestrzenną -1 -1 od 2 do 200 000 h^-1, korzystnie 5 000 do 100 000 h^-1 w stosunku do zsumowanej objętości katalizatora z obu stref reakcji.

Zawartość wody w gazie reakcyjnym zawiera się korzystnie w zakresie < 25% objętościowych, w szczególności w zakresie 15% objętościowych. Ogólnie, korzystna jest zwykle niższa zawartość wody.

Przy redukcji NOx w strefie reakcji II, wyższa zawartość wody odgrywa nieznaczną rolę, ponieważ tu już w stosunkowo niskich temperaturach uzyskuje się wysokie szybkości rozkładu NOx.

W strefie reakcji I ogólnie korzystne jest stosunkowo niskie stężenie wody, ponieważ bardzo wysokie zawartości wody mogłyby sprawić, że wymagane byłyby wysokie temperatury pracy (>500°C). Mogłyby one, w zależności od zastosowanego typu zeolitu i czasu trwania ruchu urządzenia, przekraczać hydrotermalne granice trwałości katalizatora. Decydujące znaczenie odgrywa tu zawartość NOx, ponieważ zawartość ta, jak to zostało opisane w nieopublikowanym niemieckim zgłoszeniu patentowym 10001540.9 z taką samą datą pierwszeństwa, może równoważyć dezaktywację wodą.

Także i obecność CO2 oraz innych dezaktywujących składników gazu reakcyjnego, znanych fachowcom, powinna być w miarę możliwości zminimalizowana, ponieważ mogłyby one ujemnie wpływać na rozkład N2O.

Wszystkie te czynniki wpływające na proces, oraz wybrane obciążenie katalizatora, tzn. szybkość przestrzenną, należy uwzględnić przy wyborze odpowiedniej temperatury pracy w strefach reakcji. Fachowcom znany jest wpływ tych czynników na szybkość rozkładu N2O i należy go uwzględnić zgodnie ze swą wiedzą.

Sposób według wynalazku umożliwia rozkład N2O i NOx w temperaturach < 500°C, korzystnie < 450°C do N2, O2 i H2O bez tworzenia produktów ubocznych, wątpliwych z punktu widzenia ekologicznego, takich jak np. toksyczny tlenek węgla, który ponownie musiałby być usuwany. Środek redukcyjny NH3 zużywany jest tu do redukcji NOx, lecz nie jest on wykorzystywany wcale lub tylko nieznacznie do rozkładu N2O.

Stopnie przemiany N2O i NOx, uzyskiwane w sposobie według wynalazku, wynoszą > 80%, korzystnie > 90%. Sposób ten znacznie przewyższa inne, ze względu na jego zdolność przetwórczą, tzn. na uzyskiwane stopnie przemiany dla rozkładu N2O i NOx oraz pod kątem kosztów produkcji i kosztów inwestycyjnych.

Wynalazek zostanie objaśniony przez następujący przykład.

PL 213 696 B1

Jako katalizator stosuje się zeolit typu ZSM-5, załadowany żelazem. Wytwarzanie katalizatora Fe-ZSM-5 prowadzi się przez wymianę jonową w stanie stałym, wychodząc z zeolitu w postaci amonowej, dostępnego w handlu (ALSI-PENTA, SM27). Szczegółowe dane dotyczące wytwarzania można znaleźć w publikacji: M. Rauscher, K. Kesore, R. Moennig, W. Schwieger, A. Tissler, T. Turek, Appl. Catal. 184 (1999) 249-256.

Proszek katalizatora kalcynuje się na powietrzu przez 6 h w 823K, wymywa i suszy przez noc w 383K. Po dodaniu odpowiedniego środka wiążącego prowadzi się wytłaczanie do postaci walcowatych kształtek katalizatora, które rozbija się do postaci granulatu o uziarnieniu 1-2 mm.

Jako urządzenie do zmniejszania zawartości NOx i N2O wchodzą w grę dwa reaktory rurowe ustawione jeden za drugim, które każdorazowo napełnia się taką ilością powyższego katalizatora, -1 żeby dla wchodzącego strumienia gazu uzyskać każdorazowo szybkość przestrzenną 10 000 h^-1. Między obydwoma strefami reakcji prowadzi się dodawanie gazowego NH3. Temperaturę stref reakcji nastawia się przez ogrzewanie. Analizę strumienia gazu wchodzącego do reaktora i opuszczającego reaktor prowadzi się za pomocą analizatora gazu FTIR (spektroskopia w podczerwieni z transformatą Fouriera).

Przy stężeniach na wejściu wynoszących 1000 ppm N2O, 1000 ppm NOx, 2500 ppm H2O i 2,5 % obj. O2 w N2 i międzystrefowym dodawaniu NH3, przy jednakowej temperaturze pracy 400°C uzyskuje się następujące wyniki stopnia przemiany NOx, N2O i NH3 podane w następującej dalej tabeli.

T a b e l a

	Stężenie na wejściu	Stężenie na wyjściu	Stopień przemiany
N2O	1000 ppm	39 ppm	96,1%
NOx (x=1-2)	1000 ppm	78 ppm	92,2%
NH3	1200 ppm ¹⁾	0 ppm	100%

¹⁾ Dodawany między pierwszą a drugą strefą reakcji.

Claims

1. Urządzenie do zmniejszania zawartości NOx i N2O w gazach procesowych i gazach odlotowych, znamienne tym, że obejmuje przynajmniej jedno złoże katalizatora, podzielone na dwie strefy reakcji, zawierające katalizator, który zawiera głównie jeden lub więcej zeolitów zawierających żelazo, przy czym pierwsza strefa (strefa reakcji I) służy do katalitycznego rozkładu N2O, a w drugiej strefie (strefa reakcji II) poddaje się redukcji NOx i między pierwszą strefą a drugą strefą reakcji znajduje się urządzenie do wprowadzania gazowego NH3.

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że w strefie reakcji I i w strefie reakcji II stosuje się taki sam katalizator.

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że strefa reakcji I i strefa reakcji II są od siebie oddzielone przestrzennie.

4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że strefa reakcji I i strefa reakcji II są ze sobą przestrzennie połączone.

5. Urządzenie według przynajmniej jednego z poprzednich zastrzeżeń, znamienne tym, że zeolit lub zeolity zawierające żelazo, znajdujące się w katalizatorze, są zeolitami typu MFI, BEA, FER, MOR i/lub MEL.

6. Urządzenie według przynajmniej jednego z poprzednich zastrzeżeń, znamienne tym, że zeolit lub zeolity zawierające żelazo stanowią zeolity typu MFI.

7. Urządzenie według przynajmniej jednego z poprzednich zastrzeżeń, znamienne tym, że zeolit stanowi zeolit Fe-ZSM-5.

8. Sposób zmniejszania zawartości NOx i N2O w gazach procesowych i gazach odlotowych, znamienny tym, że prowadzi się go w obecności katalizatora, który zawiera głównie jeden lub więcej zeolitów zawierających żelazo, przy czym gaz zawierający N2O i NOx dla usunięcia N2O w pierwszym etapie przeprowadza się przez katalizator przez strefę reakcji I z usunięciem N2O przez katalityczny rozkład i uzyskany strumień gazu przeprowadza się w drugim etapie przez strefę reakcji II również przez katalizator zeolitowy zawierający żelazo, przy czym temperatura w obu strefach reakcji wynosi od 350 do 500°C, ciśnienie w zakresie od 1 do 50 barów i gaz obciążony tlenkami azotu prowadzi się

PL 213 696 B1 przez katalizator z szybkością przestrzenną od 2 do 200 000 h^-1 w stosunku do zsumowanej objętości katalizatora z obu stref reakcji i przy czym do strumienia gazu przed jego wejściem do strefy reakcji II dodaje się udział NH3 wystarczający do redukcji NOx.

9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że w strefie reakcji I i w strefie reakcji II stosuje się taki sam katalizator .

10. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że zeolit lub zeolity zawierające żelazo, znajdujące się w katalizatorze są zeolitami typu MFI, ΒΕΑ, FER, MOR i/lub MEL.

11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że zeolit zawierający żelazo jest zeolitem typu MFI.

12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że zeolit jest zeolitem Fe-ZSM-5.

13. Sposób według jednego lub więcej z zastrz. 8 do 12, znamienny tym, że strefa reakcji I i strefa reakcji II są od siebie oddzielone przestrzennie.

14. Sposób według jednego lub więcej z zastrz. 8 do 12, znamienny tym, że strefa reakcji I i strefa reakcji II są ze sobą przestrzennie połączone.

15. Sposób według jednego lub więcej z poprzednich zastrz. 8 do 14, znamienny tym, że realizuje się go pod ciśnieniem w zakresie od 1 do 25 barów.