DE2235426C3

DE2235426C3 - Verfahren zur Behandlung von Stickoxiden enthaltenden Abgasen

Info

Publication number: DE2235426C3
Application number: DE19722235426
Authority: DE
Inventors: Osamu Niihama Imai; Tetsuya Niihama Ohrui; Yasuhito Saijo Sakakibara
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1972-07-19
Filing date: 1972-07-19
Publication date: 1975-01-02
Also published as: DE2235426A1; DE2235426B2

Description

2 Vertaten naSi Anspruch 1. dadurch gekenn- behandlung unterdrückt werden kann so j

zeichnet, daß man 1,5 bis 2,0 Gewichtsteile Wasser- katalytische Aktivität über lange Ze.traume be.behaldampf je 1 GewichtsteU Brenngas verwendet. ten werden kann. «

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- *₅ Gegenstand der Erfindung f_n zeichnet, daß man die Verbrennung bei Tempera- Verfahren zur Behandlung von ^^ turen oberhalb 650⁰C durchführt. tenden Abgasen durch Verbrennung,der Abgase m,t

einem schwere Kohlenwasserstoffe enthaltenden Brenngas in Gegenwart eines Katalysators, dadurch ge-20 kennzeichnet, daß man die Verbrennung in Gegenwart von 0,5 bis 3,0 Gewichtsteilen Wasserdampf je I Ce-

wichtsteil Brenngas durchführt.

Bei der Verbrennung von Brenngas bildet sich natürlich Wasserdampf. Die hierbei gebildeten Wasser-25 dampfmengen reichen jedoch nicht aus, die Bildung von Kohlenstoffteilchen wirksam zu unterdrucken.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung Darüber hinaus bilden sich diese Kohlenstoffteilchen von Stickoxiden enthaltenden Abgasen. Insbesondere bereits vor der Verbrennung des Brenngases. Deshalb betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Behandlung ist der Zusatz einer bestimmten Menge an Wasserdampf dieser Abgase, indem man die Abgase mit einem 30 wichtig.

schwere Kohlenwasserstoffe enthaltenden Brenngas Das Mengenverhältius von Wasserdampf zu Brenn-

in Gegenwart eines Katalysators verbrennt. gas im erfindungsgemißen Verfahren betragt norma-

Bei der Herstellung von Salpetersäure durch Oxy- !erweise 0,5 bis 3,0: I, vorzugsweise 1,5 bis 2,0: 1 dation von Ammoniak enthalten die in der letzten (Gewichtsverhältnis). Wenn die Wasserdampfmenge Herstellungsstufe anfallenden Abgase gewöhnliche 35 unter der unteren Grenze liegt, IaBt sich die Abscheitoxische Stickoxide, wie Stickstoffmonoxid und Stick- dung von Kohlenstoff auf der Katalysatoroberflache itoffdioxid, in einer Konzentration von im allgemeinen nicht vermeiden. Andererseits ist die Verwendung etwa 0,2 bis 0,4 Volumprozent sowie Sauerstoff in größerer Mengen Wasserdampf als der oberen Grenze einer Konzentration von etwa 2 bis 3 Volumprozent. unwirtschaftlich, und eine weitere Verbesserung laßt

Zur Abtrennung dieser Stickoxide aus den Abgasen 40 sich nicht erzielen.

ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Abgase mit Als Katalysatoren können im erfindungsgemaßen

einem Brenngas in Gegenwart eines Metallkatalysators Verfahren die üblichen Katalysatoren verwendet der Platingruppe, wie Platin, Palladium oder Rhodium, werden. Gewöhnlich wird ein Katalysator der Platinbei hohen Temperaturen verbrannt werden, um den gruppe verwendet, der mindestens ein Metall der Gehalt an Stickoxiden zu verringern. Die auf diese 45 Platingruppe enthält, wie Platin, Palladium oder Weise behandelten Abgase können dann in die Atmo- Rhodium, mit oder ohne Nickel, bs können auch iphäre entlassen werden (vgl. Industrial and Enginee- basische Metalloxidkatalysatoren verwendet werden, ring Chemistry, Bd. 53 [3], S. 199 [1961]). Die Verbrennungsbehandlung wird in an sich be-

AIs Brenngas wird gewöhnlich Erdgas verwendet, kannter Weise durchgeführt, d. n. be. Temperaturen das zur Hauptsache aus Methan besteht. Wenn jedoch 5» von gewöhnlich oberhalb 650⁰C. Erdgas nicht in ausreichenden Mengen zur Verfügung Die Konzentration an Stickoxiden in den erfindungs-

iteht, muß ein Brenngas verwendet werden, das ver- gemäß behandelten verbrannten Abgasen ist erheblich hältnismäßig schwere Kohlenwasserstoffe, wie vermindert gegenüber der Konzentration der Stick-Naphtba, Flüssiggase und Butan, enthält. Beim Über- oxide im eingesetzten Abgas. Da die katalytische leiten eines Abgases zrsammen mit einem derartigen 55 Aktivität über einen langen Zeitraum aufrecht erhalten Brenngas wird das Stickstoffdioxid zu Stickstoff- bleibt, kann diese niedrige Konzentration an Stickmonoxid reduziert und das Brenngas verbrannt. Zur oxiden in den verbrannten Abgasen selbst nach konti-Zersetzung des gebildeten Stickstoffmonoxids zusam- nuierlicher Behandlung großer Volumina Abgase men mit restlichem Stickstoffdioxid ist eine reduzie- erreicht werden.

rende Atmosphäre erforderlich, in welcher das Brenn- 60 Die Beispiele erläutern die Erfindung. Prozentgas in stöchiometrischem Überschuß über die im Abgas angaben beziehen sich auf Volumprozente, sofern vorhandene Sauerstoffmenge vorliegt. Ferner sind nichts anderes angegeben ist. Temperaturen von oberhalb 650° C erforderlich. Wenn

jedoch das Brenngas im Überschuß verwendet wird, Beispiel

werden schwere Kohlenwasserstoffe, insbesondere die ⁶5

ungesättigten höheren Homologen von Äthylen und Ein Gemisch aus einem Stickoxide enthaltenden

aromatische Kohlenwasserstoffe thermisch zersetzt, Abgas (Zusammensetzung: NO+NO₈ 0,2 Prozent; wobei sich auf der Katalysatoroberfläche Kohlenstoff O, 2,1 bis 2,8 Prozent; Rest Stickstoff) (17 bis

18 Nm³/Std.) und einem Brenngas (Zusammensetzung: H₈ 5 bis 7 Prozent; CH₄ 45 bis 55 Prozent; C₂H₆ 15 bis 25 Prozent; C₂H₄ 1 bis 2 Prozent; Q-Kohlenwasserstoffe 15 bis 25 Prozent) (0,25 bis 0,27 Nm³/Std.) wird mit 0,3 Nm³/Std. Wasserdampf vermischt und auf 430 bis 440⁰C vorerhitzt. Das vorerhitzte Gasgemisch wird Ober einen Platinkatalysator in Honigwabenform (2,42 · 10~* m³) geleitet. Man erhält ein 670 bis 700° C heißes verbranntes Gas, das nach dem Abkühlen in die Atmosphäre entlassen wird. Die Konzentration an Stickoxiden (NO-J-NO₂) in dem behandelten Abgas beträgt 50 bis 70 ppm. Dieser Wert wird selbst nach kontinuierlichem 70stündigem Betrieb beibehalten. Auf dem Katalysator hat sich praktisch kein Kohlenstoff abgeschieden.

Vergleichsbeispiel

Gemäß Beispiel 1, jedoch ohne Zusatz von Wasserdampf, wird das Verfahren 55 Stunden durchgeführt. Die Konzentration an Stickoxiden (NO+NOg) im verbrannten Abgas beträgt anfänglich 5 bis 70 ppm und steigt gegen Ende der Behandlung auf Werte von 100 bis 150 ppm an. Auf der Katalysatoroberfläche haben sich große Mengen Kohlenstoff abgeschieden.

ίο Das erfindungsgemäße Verfahren wurde bei der Behandlung von Stickoxiden enthaltenden Abgasen erläutert, die aus einer Salpetersäureanlage stammen. Selbstverständlich kann das Verfahren auch zur Behandlung von Stickoxiden enthaltenden Abgasen aus anderen Quellen angewandt werden.

Claims

ι 2 abscheidet und die katalytische Aktivität vermindert „ - , a~a Turner tritt ein zunehmender Druckabfall auf, Patentansprüche: Tdaß eTschwSerig ist, das Verfahren über längere zur Behandlung von Stickoxiden Zeiträume durchzufahren. Außerdenj«J*"»«* enthaltenden Abgasen durch Verbrennung der Abgase mit einemlchwere Kohlenwasserstoffe ent- ungenügend, haltenden Brenngas in Gegenwart eines Katalysa- in <he Atmosphäre. Tdaß eTschwSerig ist, das V

1. Verfahren zur Behandlung von Stickoxiden Zeiträume durchzufahren. Außerdenj«J* enthaltenden Abgasen durch Verbrennung der 5 lungsgrad der St.ckox.de .n Sückstoff und Sauerstoff Abgase mit einemlchwere Kohlenwasserstoffe ent- ungenügend, und es gelangen damit gifUge St.ckox.de

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