DD284659A5 - Verfahren zur reduktion von stickstoffoxid - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung von Stickstoffoxiden in Gasgemischen, insbesondere die Entfernung/Zerlegung von Stickstoffoxid in heiszen Verbrennungsgasen. Dem heiszen N2O-haltigen Gasgemisch wird eine Verweilzeit von 0,1 bis 3 s gewaehrt, bevor es gekuehlt wird. Dabei werden etwa 90% des N2O zu N2 und O2 zerlegt. Einem heiszen Gasgemisch, das waehrend der katalytischen Ammoniakverbrennung gebildet wird, wird eine Verweilzeit von 0,5 bis 2 s gewaehrt, bevor es in einer Waermerueckgewinnungsanlage gekuehlt wird. Die Verbrennungsgase koennen auch mit einem Metall- oder Metalloxidkatalysator zur selektiven Zerlegung von N2O in Kontakt gebracht werden.{Reduktion; Stickstoffoxide; Distickstoffoxid; Verweilzeit; Ammoniakverbrennung, katalytisch; Metalloxidkatalysator, selektiv}
Description
Hierzu 2 Seiten Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung betrifft die Reduzierung von Distickstoffoxid, das beispielsweise gebildet wird wahrend der katalytischen Verbrennung von Ammoniak und Sauerstoff zu Stickstoffoxiden, die danach in einer Warmeruckgewmnungsanlage gekühlt und dann in Wasser und/oder verdünnter Salpetersaure absorbiert werden.
Salpetersaure wird durch katalytische Ammoniakverbrennung mit Sauerstoff und anschließende Absorption der dabei gebildeten Stickstoffoxide in Wasser und/oder verdünnter Salpetersaure hergestellt. In modernen Druckabsorptionsanlagen wurde eine substantielle Reduzierung der Stickstoffoxidemission (NOx) in den Abgasen erreicht. Das Abgas aus den effektivsten Absorptionsanlagen enthalt nur noch etwa 200 ppm NOx. Bekannterweise kann die katalytische Zerlegung der Stickstoffoxide zu Stickstoff und Wasser durch Umsetzung von NOx mit Ammoniak über einem Katalysator angewandt werden, um den Emissionsanforderungen zum Umweltschutz zu entsprechen
Wahrend der katalytischen Verbrennung von Ammoniak wird hauptsächlich NO und NO2 gebildet, aber 1 bis 2% des Ammoniaks werden zu Distickstoffoxid (N2O) umgewandelt Untersuchungen haben ergeben, daß N2O nicht umgesetzt oder in dem anschließenden Prozeß nicht absorbiert wurde Das bedeutet, daß das gesamte, wahrend der Verbrennung gebildete N2O die Anlage mit dem Abgas verlaßt In jüngster Zeit hat man damit begonnen, herauszufinden, ob das N2O trotz der Tatsache, daß es nicht sehr reaktiv ist, oder möglicherweise gerade wegen seiner langen Lebensdauer in der Atmosphäre schädliche Wirkungen auf die Umwelt ausüben kann Theoretische Modellversuche zeigen, daß N2O zur Zerstörung der Ozonschicht in der Atmosphäre beitragen kann
N2O, auch als Lachgas bezeichnet, wird als Narkosegas in den Krankenhausern zur Verfugung gestellt, und bei derartigen kleinen Gasvolumen mit einer hohen N2O-Konzentration ist bekannt, daß N2O katalytisch zerlegt wird Es ist beispielsweise aus der Japanischen Patentanmeldung Nr 55031463 bekannt, daß eine derartige Zerlegung bei 150-5500C über einem Platinumkatalysator erfolgt.
Es gibt in der Literatur weiterhin einige theoretische Studien über die Zerlegung von N2O Die Zerlegung von N2O wird beispielsweise als eine Modellreaktion zur Untersuchung von Katalysatoren fur die selektive Oxidation benutzt Diese Untersuchungen beziehen sich jedoch auf kleine Volumen von Gasgemischen mit hoher N2O-Konzentration und nicht auf technische Anlagen oder auf die Salpetersaureproduktion und auf die Betriebsbedingungen, die dabei angewandt werden mußten
W M Graven, Journal of American Chemical Soc. 81, 6190 (1959), hat kinetische Untersuchungen der homogenen Zerlegung von N2O bei 800-1 0000C mitgeteilt In diesem Bericht wird behauptet, daß es eine Reaktion erster Ordnung in bezug auf N2O ist, und daß NO eine gewisse beschleunigende Wirkung und O2 eine verzögernde Wirkung hat Weiterhin wurde sowohl die Zerlegung zu N2 + O2 als auch zu NO2 beobachtet, wobei aber die Zerlegung in N2 + O2 dominierte Die Geschwindigkeitskonstante erster Ordnung wird folgendermaßen angegeben
к = 2,1 109exp(-220000/RT)s"1
R ist in Joule/mol 0K und
T ist in 0K angegeben
Diese Messungen wurden jedoch in einem Reaktionsgefaß mit 5,6ml an einem mit Helium verdünnten N2O-GaS durchgeführt Geringe N0- und O2-Mengen wurden zur Untersuchung ihres Einflusses auf die N2O-Zerlegung zugegeben Es wird mitgeteilt, daß die Reaktion N2O + N0 = NO2 + N2 mit steigender NO-Konzentration schnell dominierend wurde Es gibt deshalb in der Literatur keinen klaren Hinweis darauf, wie man auf eine technisch und ökonomisch akzeptable Art und Weise N2O aus den in einer Salpetersaureanalge vorhandenen Gasgemischen und unter den dort herrschenden Betriebsbedingungen selektiv entfernen oder zerlegen kann
Durch die Erfindung wird ein Verfahren zur Reduzierung von Stickstoffoxiden in Gasgemischen, insbesondere die Entfernung/ Zerlegung von Stickstoffoxid in heißen Verbrennungsgasen zur Verfugung gestellt
Darlegung des Wesens der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war die Entfernung oder Zerlegung eines wesentlichen Teils des wahrend der Ammoniakverbrennung in einer Salpeteranlage gebildeten N2O
Eine weitere Aufgabe bestand darin, die Zerlegung durchfuhren zu können, ohne die Betriebsbedingungen wahrend der Verbrennung oder Absorption wesentlich andern zu müssen Es wurde vorzugsweise gewünscht, die Zerlegung in der frühest möglichen Stufe im Prozeß durchzufuhren
Wie bereits oben erwähnt, sind mehrere Katalysatoren zur Zerlegung von N2O bekannt, jedoch ist ihre Selektivität nicht bekannt Die wirksamsten scheinen die Edelmetallkatalysatoren zu sein, die auch fur die Ammoniakverbrennung angewandt werden Dies sind teure Katalystoren und ihre Anordnung im Abgas eines Absorptionsturms wurde nicht als attraktiv angesehen Die Ursache dafür besteht darin, daß die N20-Konzentration dort niedrig ist und auch die Temperatur relativ niedrig ist, was zu einer entsprechend langsamen Umwandlungsgeschwindigkeit fuhrt Es ware auch notwendig, große Katalysatormengen einzusetzen, um die gewünschte Zerlegung von N2O bei den in Frage kommenden großen Volumen zu erreichen Die Erfinder begannen deshalb ihre Untersuchung im Hinblick darauf, die selektive Zerlegung von N2O in der Verbrennungsanlage selbst zu erreichen Die technische Ammoniakverbrennung erfolgt gewöhnlich bei 1125-1 229°K über Edelmetallkatalysatoren Die heißen Reaktionsgase werden dann schnell abgekühlt in einer Warmeruckgewinnungsanlage in der Verbrennungsanlage direkt hinter der Katalysatorpackung, die in der Regel mehrere Edelmetallnetze und Ruckgewinnungsnetze fur Edelmetall, hauptsächlich Platinum, umfaßt
Auf der Grundlage von Hinweisen in der Literatur, daß sich N2O bei den in der Verbrennungsanlage herrschenden Betriebstemperaturen relativ schnell zersetzt, wurde mit Untersuchungen an einer Pilotanlage begonnen, um herauszufinden, ob die Zerlegung in bezug auf N2O selektiv war Es sollte auch festgestellt werden, wie schnell diese Zerlegung im Gas erfolgte, das die in einer großtechnischen Salpetersaureanlage verwendete Zusammensetzung, insbesondere die des genau vor der Warmeruckgewinnungsanlage vorhandenen Gasgemischs, hatte Diese Untersuchungen wurden durchgeführt, indem das Gasgemisch durch ein Stahlrohr bzw ein Quarzrohr bei unterschiedlichen Temperaturen geleitet wurde Überraschenderweise wurde festgestellt, daß die Geschwindigkeitskonstante fur die Zerlegung von N2O in dem Quarzrohr etwa fünfmal großer war als in dem oben erwähnten Artikel mitgeteilt wurde Es wurde weiter festgestellt, daß im Gegensatz zu den Aussagen in diesem Artikel das Vorhandensein von relativ großen Mengen von NO keinen wesentlichen Einfluß hatte Die Zerlegung war in bezug auf N2O sehr selektiv, da die registrierten Änderungen der NO- und NO2-Konzentrationen wahrend der 1-2 Sekunden bei der tatsächlich herrschenden Temperatur fast vernachlassigbar waren Es wurden auch Experimente mit relativ geringer Temperatur durchgeführt, und es wurde beispielsweise festgestellt, daß die Zerlegung von N2O bei 960°K nur 1 % betrug Die in einem Stahlrohr durchgeführten Experimente zeigten, daß die Zerlegung in bezug auf N2O viel weniger selektiv war, da bereits nach 1 Sekunde bei 110O0C 7,2% des Gehalts an NO + NO2 des Gases zerlegt waren Die Erfinder stellten fest, daß bei diesen Untersuchungen und weiteren Tests mindestens 90% des wahrend der Verbrennung gebildeten N2O in der Verbrennungsanlage selektiv entfernt/zerlegt werden konnten, wenn gesichert wurde, daß die Verbrennungsgase ausreichend lange bei hohen Temperaturen verweilten, d h zwischen der Katalysatorpackung und der Warmeruckgewinnungsanlage Eine erhöhte Verweilzeit in diesem Bereich impliziert, daß der Abstand zwischen der Katalysatorpackung und der Warmeruckgewinnungsanlage vergrößert werden muß Um die Verweilzeit fur die gewünschte Zerlegung von N2O zu verringern, kann ein Metall- oder Metalloxidkatalysator, der N2O hinter der Katalysatorpackung selektiv zerlegt, eingebaut werden
Gegenstand der Erfindung ist also ein Verfahren zur Reduzierung von Distickstoffoxid, das sich beispielsweise wahrend der katalytischen Verbrennung von Ammoniak und Sauerstoff zu Stickstoffoxiden bildet und danach in einer Warmeruckgewinnungsanlage abgekühlt und anschließend in Wasser und/oder verdünnter Salpetersaure absorbiert wird dadurch gekennzeichnet, daß den warmen Verbrennungsgasen eine Verweilzeit von 0,1 bis 3 s gegeben wird, bevor sie abgekühlt werden
Die Verbrennungsgase werden mit einem Metall- oder Metalloxidkatalysator zur selektiven Zerlegung von N2O in Kontakt gebracht
Ausfuhrungsbeispiele
Die Erfindung wird durch die folgenden Figuren und Beispiele naher gezeigt und erläutert
Fig 1 zeigt ein Schema einer herkömmlichen Ammoniakverbrennungsanlage, die mit einem Absorptionsturm verbunden ist, Fig 2 zeigt eine Verbrennungsanlage unter Anwendung der Erfindung,
Fig 3 zeigt eine andere Ausfuhrung der in Fig 2 dargestellten Verbrennungsanlage
Fig 1 zeigt schematisch eine herkömmliche Salpetersaureanlage, die aus einer Verbrennungsanlage 3, in die Ammoniak 1 und Sauerstoff/Luft 2 in den oberen Teil von Anlage 3 geleitet werden, besteht
Die Gase werden katalytisch umgewandelt in der Gazepackung 4, und danach in der Warmeruckgewinnungsanlage 5 gekühlt, bevor sie durch Rohr 6 zum Absorptionsturm 7 geleitet werden, in dem die Stickstoffoxide im Gegenstrom absorbiert werden Wasser wird durch Rohr 8 eingespeist, und das Saureprodukt wird durch Rohr 10 entfernt Die die nichtabsorbierten Stickstoffoxide enthaltenden Abgase verlassen den Turm durch Rohr 9
Fig. 2 zeigt eine Verbrennungsanlage 3 zur Durchfuhrung des erfmdungsgemaßen Verfahrens. Die Reaktionsgase verlassen die Anlage 3 durch Rohr 6 zu einem herkömmlichen Absorptionsturm (in der Figur nicht gezeigt). Zwischen der Gazepackung 4 und der Warmeruckgewinnungsanlage 5 ist eine extra Säule 11 angebracht, was dazu fuhrt, daß die Reaktionsgase länger bei einer hohen Temperatur, im wesentlichen der Reaktionstemperatur, verweilen, bevor sie abgekühlt und zum Absorptionsturm transportiert werden.
Fig. 3 zeigt im Prinzip den gleichen Typ der Verbrennungsanlage wie in Fig. 2, d.h. mit dem Zusatz eines extra Volumens der Säule 11. Um eine geringe Hohe fur die Verbrennungsanlage zu erreichen, ist es zweigeteilt, und die Warmeruckgewinnungsanlage 5 ist jetzt in einer getrennten Anlage 12 angeordnet. Dadurch wird die gleiche Verweilzeit fur die heißen Reaktionsgase wie in der Anlage in Fig. 2 erhalten, aber die Höhe der gesamten Verbrennungsanlage ist wesentlich geringer, was in verschiedenen Fallen, insbesondere bei der Umrüstung alter Anlagen von Bedeutung sein konnte.
Dieses Beispiel zeigt Untersuchungen der Stickstoffoxidzerlegung in einem Gasgemisch, das demjenigen in einer Ammoniakverbrennungsanlage direkt hinter der Katalysatorpackung entspricht. Die Tests wurden bei einem Druck von 5barin einem Stahlrohr durchgeführt, und das Gasgemisch hatte eine Verweilzeit von 1 s bei den entsprechenden Temperaturen. Die Mengen an NO + NO2 und N2O werden am Einlaß und am Auslaß des adiabatischen Reaktors (Stahlrohr) festgestellt. Die restlichen Gase im Gemisch sind im wesentlichen N2.
| Test | Temp. | Vol.-% | Vol.-% | %Zerlegung | ppm | ppm |
| 0K | NO+ NO2 | NO+ NO2 | NO+ NO2 | N2O | N2O | |
| Einlaß | Auslaß | Einlaß | Auslaß | |||
| 1 | 1 100 | 9,46 | 9,40 | 0,6 | 1700 | 1030 |
| 2 | 1118 | 9,51 | 9,41 | 1.1 | 1678 | 890 |
| 3 | 1141 | 9,87 | 9,53 | 3,4 | 1495 | 584 |
| 4 | 1 153 | 10,00 | 9,48 | 5,2 | 1482 | 464 |
| 5 | 1 161 | 10,10 | 9,37 | 7,2 | 1303 | 353 |
Die Zerlegung von N0 + IMO2 war wahrend der Tests in dem Stahlrohr so hoch, daß weitere Tests im Stahlrohr gestoppt wurden Es schien, daß das Stahlrohr auf die Zerlegung von N0 eine gewisse katalytische Wirkung hatte.
Das Beispiel zeigt Untersuchungen, die in einem Quarzrohr mit der gleichen Art Gasgemisch wie in Beispiel 1 durchgeführt wurden. Die Tests erfolgten bei einer Verweilzeit von 1 bzw. 2s. Eine Zerlegung von NO + NOj wurde nicht registriert, so daß in der Tabelle die Menge dieser Komponenten fur den Einlaß angegeben ist.
| Test | Temp. 0K | Vol.-% | ppm | ppm | Verweilzeit |
| Nr. | NO+ NO2 | N2O | N2O | S | |
| Einlaß | Einlaß | ||||
| 6 | 1 100 | 9,46 | 1700 | 1 101 | 1 |
| 7 | 1118 | 9,50 | 1680 | 893 | 1 |
| 8a | 1 141 | 9,88 | 1500 | 558 | 1 |
| 8b | 1141 | 9,88 | 1511 | 220 | 2 |
| 9a | 1 153 | 10,02 | 1453 | 428 | 1 |
| 9b | 1 153 | 10,02 | 1505 | 135 | 2 |
| 10a | 1161 | 10,01 | 1389 | 340 | 1 |
| 10b | 1 161 | 10,01 | 1217 | 79 | 2 |
| 11a | 1175 | 10,04 | 1 117 | 170 | 1 |
| 11b | 1 175 | 10,04 | 1 109 | 30 | 2 |
Wie aus Tabelle 2 ersichtlich ist, wurde eine selektive Zerlegung von N2O zu N2 und O2 bei einer Temperatur, die den tatsachliehen Betriebstemperaturen wahrend der Ammoniakverbrennung entspricht, ζ B 1175°K, erreicht. Bei einer Verweilzeit von 1 Sekunde wurden etwa 84,8% zerlegt, und bei einer Verweilzeit von 2 Sekunden wurden etwa 97,3% zerlegt. Auf der Grundlage dieser Untersuchungen kam man zu der folgenden Geschwindigkeitskonstante к fur die homogene Zerlegung.
к = 4,23 109 ex (-210700/RT)S"1
R ist in Joule/mol 0K und T ist in 0K angegeben
Diese Geschwindigkeitskonstante war größer, und die Zunahme war bei steigender Temperatur größer als die in der Literatur mitgeteilten theoretischen Schätzwerte. Die Tatsache, daß sich die Zerlegung als sehr selektiv erwiesen hat und derartig schnell vor sich ging, ermöglicht es praktisch, die Verweilzeit der Verbrennungsgase ausreichend zu verlängern, um etwa 90% des während der Ammoniakverbrennung gebildeten N2O zu zerlegen. Dies bedeutet in der Praxis, daß in einer Verbrennungsanlage ein extra Volumen in Form der Säule 11, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, angeordnet werden kann.
Weitere Untersuchungen zeigten, daß bei 10630K etwa 30% des N2O bereits nach 0,2s zerlegt waren, und es wurde festgestellt, daß wesentliche N2O-Mengen in den warmen Abgasen entfernt werden konnten, wenn sie eine Verweilzeit von 0,1 bis 3 s hatten. Zur Zerlegung des N2O in der Ammoniakverbrennungsanlage muß eine Verweilzeit von 0,5 bis 2 s bei den herrschenden Temperaturen angewandt werden.
Durch die vorliegende Erfindung wird die Entfernung der im wesentlichen gesamten, während der Salpetersäureproduktion gebildeten N2O-Menge möglich. Diese Zerlegung von N2O kann ohne Reduzierung der Ammoniakverbrennungsausbeute oder des Wirkungsgrades der Salpetersäureanlage durchgeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch ohne Änderung der Betriebsbedingungen für die Ammoniakverbrennung oder die Absorption der Stickstoffoxide durchgeführt werden. Die Erfindung kann weiter an anderen warmen Gasgemischen, aus denen N2O entfernt werden soll, angewandt werden.
Claims (4)
1. Verfahren zur Reduzierung von Distickstoffoxid, das sich beispielsweise wahrend der katalytischen Verbrennung von Ammoniak und Sauerstoff zu Stickstoffoxiden bildet und danach in einer Wärmerückgewinnungsanlage abgekühlt und anschließend in Wasser und/oder verdünnter Salpetersäure absorbiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß den warmen Verbrennungsgasen eine Verweilzeit von 0,1 bis 3s gegeben wird, bevor sie gekühlt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem während der katalytischen Ammoniakverbrennung gebildeten heißen Gasgemisch eine Verweilzeit von 0,5 bis 2s gegeben wird, bevor es in einerWarmeruckgewinnungsanlage gekühlt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsgase mit einem Metalloder Metalloxidkatalysator zur selektiven Zerlegung von N2O in Kontakt gebracht werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Absorptionsanlage verlassenden Gase mit einem Metall- oder Metalloxidkatalysator zur Zerlegung von N2O in Kontakt gebracht werden.
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| DE3933286A1 (de) * | 1989-10-05 | 1991-04-18 | Steinmueller Gmbh L & C | Verfahren zur minderung des gehaltes an stickoxiden in den rauchgasen einer feuerung |
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| FR2687138A1 (fr) * | 1992-02-07 | 1993-08-13 | Hoechst France | Procede d'oxydation thermochimique de l'oxyde de diazote. |
| DE19533715A1 (de) * | 1995-09-12 | 1997-03-13 | Basf Ag | Verfahren zum Entfernen von Stickstoffoxiden aus einem diese enthaltenden Gasstrom |
| WO1999007638A1 (de) * | 1997-08-12 | 1999-02-18 | L. & C. Steinmüller Gmbh | Verfahren zur herstellung von salpetersäure und vorrichtung zur durchführung des verfahrens |
| DE19746817C1 (de) * | 1997-10-23 | 1999-03-18 | Wuelfrather Zement Gmbh & Co K | Verfahren und Vorrichtung zur Verringerung von NOx-Emissionen |
| DE19819882A1 (de) * | 1998-04-27 | 1999-10-28 | Basf Ag | Verfahren zur katalytischen Zersetzung von N2O |
| DE19902109A1 (de) | 1999-01-20 | 2000-07-27 | Basf Ag | Verfahren zur thermischen N¶2¶O-Zersetzung |
| DE10001540B4 (de) * | 2000-01-14 | 2005-06-23 | Uhde Gmbh | Beseitigung von Lachgas bei der Salpetersäureproduktion |
| JP3965053B2 (ja) * | 2000-05-15 | 2007-08-22 | ヴェー ツェー ヘレーウス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 窒素を還元するための方法および装置 |
| RU2220097C2 (ru) * | 2002-03-06 | 2003-12-27 | Ферд Максим Лейбович | Способ утилизации тепла в процессе производства азотной кислоты |
| DE102007034284A1 (de) | 2007-07-20 | 2009-01-22 | Leibniz-Institut Für Katalyse E.V. An Der Universität Rostock | Verfahren zur katalytischen N2O-Reduktion mit gleichzeitiger Gewinnung von Wasserstoff und leichten Alkenen |
| DE102010048040B4 (de) * | 2010-10-12 | 2017-02-23 | Ctp Chemisch Thermische Prozesstechnik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung lachgashaltiger Abgase |
| IN201921004836A (de) * | 2019-02-07 | 2020-01-17 | ||
| CN111068476A (zh) * | 2019-12-14 | 2020-04-28 | 汪子夏 | 硝酸溶解金属过程中nox尾气的处理装置、方法及终端 |
| CN117715692A (zh) | 2021-07-28 | 2024-03-15 | 巴斯夫欧洲公司 | DeN2O催化剂的新几何结构 |
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| NL167334C (nl) * | 1975-01-13 | Mitsubishi Chem Ind | Werkwijze voor het verwijderen van stikstofoxyden uit een verbrandingsgas, in afwezigheid van een katalysator en in aanwezigheid van een ammoniakbron en zuurstof. | |
| NL8006262A (en) * | 1980-11-17 | 1981-04-29 | Removing nitrous gases from waste - esp. from nitric acid prodn., by oxidn., and absorption in water and in magnesia suspension | |
| US4562052A (en) * | 1984-07-09 | 1985-12-31 | Air Products And Chemicals, Inc. | Process for the removal of nitrogen oxides from nitric acid plant tail gas |
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