Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 30.03.1974 69918 w- 12i^21/00 MKF COlb. 21/00 CZYTELNIA Urzedu Patentom ^ Twórcy wynalazku: Antoni Gajewski, Jan Zygadlo Uprawniony z patentu tymczasowego: Zaklady Azotowe im. F.Dzierzynskiego3 Tarnów /Polska/ SPOSÓB USUWANIA TLENKÓW AZOTU Z GAZÓW WYDMUCHOWYCH Przedmiotem wynalazku jest sposób usuwania tlenków azotu z gazów wydmuchowych, zwlaszcza z procesu wytwarzania kwasu azo¬ towego, na drodze katalitycznej redukcji.Znany sposób polega na stosowaniu paliw gazowych takich, jak wodór, metan lub inne weglowodory, jako czynnika redukujace¬ go. Katalizatorem jest najczesciej osadzona na nosniku platyna lub pallad. Poniewaz gazy wydmuchowe obok okolo 0,2-0,3^ tlen¬ ków azotu zawieraja okolo 5% tlenu, a wymienione czynniki redu¬ kujace reaguja w tych warunkach w pierwszym rzedzie z tlenem, sposób ten wymaga uzycia duzych ilosci paliwa, wystarczajacych do calkowitego-zwiazania zarówno tlenu jak i tlenków azotu.Naklad ten moze Dyc uyiko czesciowo odzyskany przez ewentualne wykorzystanie powstajacego ciepla.Wedlug innego znanego' sposobu, jako czynnik redukujacy stosuje sie amoniak, przy czym wymagana jest temperatura powy¬ zej 200 C. Amoniak dziala selektywnie tylko na tlenki azotu, ale niewielkie ilosci ciepla wydzielane w tym procesie nie wystarcza¬ ja do jego autotermicznego przebiegu. Dlatego ogrzewa sie gaz^ wydmuchowe, posiadajace temperature z reguly nizsza niz 200 C., przeponowo lub przez zmieszanie z gazem obojetnym o odpowiednio2 69 918 wysokiej temperaturze. Sposób ten pociaga wiec za soba koniecz¬ nosc instalowania albo kosztownych wymienników ciepla dla ogrze¬ wania przeponowego, albo reaktorów odpowiednich dla przerobu zwiekszonej objetosci gazów o zmniejszonym stezeniu tlenków azo¬ tu. "" Tf Celem wynalazku jest unikniecie wad znanych sposobów, a zadaniem opracowanie sposobu selektywnego niszczenia tlenków azotu w gazach wydmuchowych przy zachowaniu samowystarczalnosci cieplnej procesu.Postawione zadanie rozwiazane zostalo przez wprowadzenie na katalizator gazów wydmuchov/ych bez podgrzewania, z dodatkiem amoniaku i wodoru. Amoniak wybiórczo reaguje z tlenkami azotu,a potrzebna do przebiegu tej reakcji temperature zapewnia cieplo wywiazywane w przebiegajacej równoczesnie reakcji wodoru z zawar¬ tym w gazach wydmuchowych tlenem.Zapoczatkowanie reakcji wodoru z tlenem nastenuie iuz w temperaturze okolo 100 c. Wodór doprowa¬ dza sie zaleznie od temperatury kierowanych do procesu gazów wy¬ dmuchowych w takiej ilosci, aby na katalizatorze uzyskac tempe¬ rature zapewniajaca przebieg reakcji amoniaku z tlenkami azotu.Praktycznie, zwiazanie wodorem jednego procentu tlenu z ogólnej masy gazów daje przyrost temperatury na katalizatorze okolo 130 C. Ilosc wprowadzanego amoniaku reguluje sie zaleznie od za¬ wartosci tlenków azotu.Sposobem wedlug wynalazku osiaga sie wystarczajacy sto¬ pien usuniecia tlenków azotu z p&zów wydmuchowych i unika ko¬ niecznosci wiazania calosci zawartego w nim tlenu.Dodatkowa zale¬ ta sposobu wedlug wynalazku jest korzystne dzialanie wodoru, prze¬ ciwdzialajace dezaktywacji katalizatora.Przyklad. Do 100 Nnr gazów wydmuchowych z insta¬ lacji kwasu azotowego o temperaturze 150°C zawierajacych 9^,7 3 3 3 Nnr azotu, 5 Nnr tlenu i 0,3 Nnr tlenków azotu wprowadza sie 0,^5 Nirr amoniaku i 1 Nnr wodoru i mieszanine kieruje sie na ka¬ talizator platynowy na nosniku. W wyniku przereagowania wodoru z tlenem temperatura na katalizatorze wzrasta z 150°b do 210°C.Przyrost temperatury wskutek reakcji redukcji tlenków azotu amoniakiem wynosi 40°C i na katalizatorze ustala sie temperatu- o 3 3 ra 250 C. Gazy poreakcyjne zawierajace w 100 Nnr, 4,7 Nnr tlenu i 0,005 Nnr tlenków azotu odprowadza sie do atmosfery.69 918 3 PL PLPriority: Application announced: May 30, 1973 Patent description was published: March 30, 1974 69918 w- 12i ^ 21/00 MKF COlb. 21/00 READING ROOM OF Urzedu Patentom ^ Creators of the invention: Antoni Gajewski, Jan Zygadlo Authorized by a temporary patent: Zakłady Azotowe im. F.Dzierzynskiego3 Tarnów / Poland / METHOD OF REMOVING NITROGEN OXIDES FROM BLOWING GASES The subject of the invention is a method of removing nitrogen oxides from exhaust gases, especially from the production of nitric acid, by catalytic reduction. The known method consists in the use of gaseous fuels such as hydrogen , methane or other hydrocarbons as a reducing agent. The catalyst is most often platinum or palladium deposited on the carrier. Since the exhaust gases contain about 5% oxygen in addition to about 0.2-0.3% nitrogen oxides, and since the abovementioned reducing agents react with oxygen in the first place, this method requires the use of large amounts of fuel, sufficient to complete the process. - binding of both oxygen and nitrogen oxides. This expenditure can be partially recovered by possible use of the heat generated. According to another known method, ammonia is used as a reducing agent, where a temperature above 200 ° C is required. Ammonia acts selectively only to nitrogen oxides, but the small amounts of heat released in this process are not sufficient for its autothermal course. For this reason, the blow-off gas, generally at a temperature of less than 200 ° C, is heated diaphragm or by mixing with an inert gas of suitably high temperature. The method therefore entails the installation of either expensive heat exchangers for membrane heating or reactors suitable for the treatment of increased volumes of gases with a reduced concentration of nitrogen oxides. "" Tf. The aim of the invention is to avoid the disadvantages of known methods, and the task to develop a method for the selective destruction of nitrogen oxides in the exhaust gases while maintaining the thermal self-sufficiency of the process. The task was solved by introducing exhaust gases onto the catalyst without heating, with the addition of ammonia and hydrogen. Ammonia selectively reacts with nitrogen oxides, and the temperature required for this reaction is provided by the heat exerted in the simultaneous reaction of hydrogen with oxygen contained in the blast gas. The hydrogen and oxygen reaction will begin at a temperature of about 100 ° C. The hydrogen will be supplied depending on from the temperature of the exhaust gases directed to the process in such an amount as to obtain a temperature on the catalyst which ensures the course of the reaction of ammonia with nitrogen oxides. Practically, hydrogen bonding of one percent of oxygen from the total mass of gases gives a temperature increase on the catalyst of about 130 ° C. Ammonia is regulated depending on the content of nitrogen oxides. The method according to the invention achieves a sufficient degree of removal of nitrogen oxides from the exhaust gas and avoids the need to bind all the oxygen contained therein. An additional advantage of the method according to the invention is the favorable action of hydrogen, counteracting the deactivation of the catalyst P. example. To 100 Nn of exhaust gases from a nitric acid plant at 150 ° C containing 9.73.33 Nn of nitrogen, 5 Nn of oxygen and 0.3 Nn of nitrogen oxides, 0.5 Nir of ammonia and 1 Nn of hydrogen are introduced and the mixture is directed to a platinum catalyst on a carrier. As a result of the reaction of hydrogen with oxygen, the temperature on the catalyst increases from 150 ° B to 210 ° C. The temperature increase due to the reduction of nitrogen oxides with ammonia amounts to 40 ° C and the temperature on the catalyst is set at 3 3 times 250 C. The reaction gases contain 100 The N No., 4.7 N No. of oxygen and the 0.005 N No. of nitrogen oxides are discharged to the atmosphere. 69 918 3 EN EN