为了纯化含有与CO、VOC或一氧化二氮结合的氮氧化物的废气，特别是由生产水泥熟料、硝酸、己二酸、肥料和三氧化铀产生的废气，使用具有至少两个再生器(A,B)的再生式热后燃烧系统，CO、VOC和一氧化二氮借助于该系统在800至1000℃的温度下在燃烧室(1)中被热纯化，并且通过添加氮-氢化合物用SCR催化剂(6)将氮氧化物热还原，其中已被热纯化的废气在大约300℃的温度下在合适的位置从相应的两部分再生器(A或B)中被移出，经由SCR催化剂(6)在固定的流向上被导引，并随后反馈到再生器(A或B)的剩余区段(A’,B’)。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术根据权利要求1的前序部分涉及一种方法。本专利技术还涉及用于实施该方法 的装置W及该装置的用途。
技术介绍
从DE19905733B4中已知再生式热后燃烧系统与选择性催化还原（SCR)的结合。在 该种方法中，SCR催化剂材料各自被布置在再生式热交换器材料上，从而当在再生器入口添 加还原剂时实现了具有高热效率的彻底催化脱氮。然而，该种方法不允许同时纯化有机组 分，因为催化剂上方的温度不足W热氧化有机污染物。 从EP472605B1中已知一种根据权利要求1的前序部分的废气纯化方法，其中再生 器被竖直分为H个部分（图4)。首先，废气流过再生器的下部低温区段，然后通过中也的 SCR催化剂，其中氨从废气中被吸收。随后，废气在再生器的上部高温区段被加热到80(TC， 有机物质在相邻的燃烧室中被热燃烧。按该种方式预纯化的废气然后流过第二个高温再生 器，并将热量输送到其蓄热体。随后，在大约430至23CTC的温度下，氮氧化物（N〇x)与被吸 收的氨在催化剂层上被还原。 该方法的一个缺点是，其导致在流动方向上，SCR催化剂上方的温度分布高度波 动，正如在热交换器中那样，其也仍随循环时间而变化。出于工艺相关的原因，不可能在SCR 催化剂的最佳温度下遍及其全部体积对其进行操作。此外，温度的永久性变化意味着对SCR 催化剂的高机械应力。 进一步的缺点是，如果N〇x被还原成氮（馬）则放热。在高N〇x浓度的情况下，单释 放的热量就限制了最大N〇x入口浓度，因为不然的话SCR催化剂将经受由过热引起的快速 热老化。在同样必须考虑SCR催化剂长度上的温度分布及其波动的情况下，最大N〇x入口 浓度大幅度降低。 进一步的主要缺点是，在具有H个再生器的已知工艺中，如果要使用由相对柔软 的材料制成的均匀挤出的材料或波纹状SCR催化剂代替明显更昂贵的涂有SCR-催化活性 涂层（washcoat)的陶瓷蜂窝热交换器，则出于结构上的原因，每个再生器有至少H个栅板 是必要的。 此外，每个再生器中必须提供足够数量的催化剂，因此与单个SCR系统相比，在系 统具有两个再生器的情况下，催化剂的数量要加倍，并且在系统具有H个再生器的情况下， 催化剂的数量要H倍。
技术实现思路
因此在一方面，本专利技术的目的是在再生式热工艺中利用来自有机组分W及一氧化 碳（C0)的热氧化或后燃烧和/或一氧化二氮（馬0)热还原成氮（馬）的全部能量含量-如 果可能的话，不需要任何的外部能量供给-方式是通过提高反应所产生的温度，并且还使 用后者借助于选择性催化还原进行脱氮，并且在另一方面，在不需要单独供给能量的情况 下提供在SCR催化剂的最佳工作温度下遍及其全部体积对其进行操作的可能性。 根据本专利技术，该是通过W权利要求1为特征的方法实现的。在权利要求2至9中 描述根据本专利技术的方法的优选实施方案。涉及用于实施根据本专利技术方法的优选装置的权利 要求10由权利要求11至14的措施进一步展开。权利要求15涉及根据本专利技术的装置的优 选用途。 根据本专利技术，在热后燃烧系统中纯化含有可用大气氧氧化的可热纯化的化合物W 及氮氧化物和/或在热纯化期间形成氮氧化物的化合物的废气。可氧化的可热纯化的化合 物（特别）是挥发性有机化合物（V0C)、一氧化碳、氨和一氧化二氮，其中氨（N&)被还原成 氮（馬）、N〇x和水，并且其中一氧化二氮（馬0)被还原成馬和化W及被氧化成N〇x。除了一 氧化二氮外，在热纯化期间，在高于ll〇(TC的温度下（如像在燃烧器火焰中）或者借助于 例如胺、膳或氯化物的含氮有机化合物（特别地）可热形成氮氧化物，因此不需要使用催化 剂。 后燃烧系统具有至少两个填充有蓄热体并连接到共同的燃烧室的再生器。要纯化 的废气被交替地供给到其蓄热体已被预热的原料气体入口再生器，并且从燃烧室出来的热 纯化废气到清洁气体出口再生器，用于其蓄热体的加热W及氮氧化物与氮借助于还原剂的 SCR反应。 不论原料气体温度如何，为了达到SCR反应所需的温度，都不需要消耗额外的能 量。 根据本专利技术，后燃烧系统的至少两个再生器在流动方向上各自被分成两部分，即 再生器的背着燃烧室的第一区段和再生器的朝着燃烧室的第二区段。所述至少两个再生器 具有共同的SCR催化剂，其中在燃烧室中热纯化的废气在已经于清洁气体出口再生器的与 燃烧室相邻的区段中冷却后达到SCR反应所需的大约30(TC的温度，并且与还原剂混合，被 供给到共同的催化剂用于形成清洁气体。 借助于SCR催化剂获得的原料气体将其热量输送到清洁气体出口再生器的背着 燃烧室的第二区段的蓄热体，并且然后被引导到外部。 根据本专利技术的方法（具有在最佳催化剂温度下通过SCR催化剂的流量恒定的优 点），也有可能使用挤出的SCR催化剂，例如基于五氧化二饥（V2〇g)、S氧化鹤（W〇3)和/或 二氧化铁（Ti化）的催化剂，该些催化剂对机械应力和温度变化的抵抗力很小，但从另一方 面来说，该些催化剂较便宜。 不论再生器的数量如何，可仅用一个SCR催化剂实施根据本专利技术的方法，其通流 总是在相同的方向上，不依赖于热后燃烧系统的循环。 为了达到SCR反应所需的温度，SCR反应不需要消耗额外的能量，因为清洁气体出 口再生器中的废气可在朝着燃烧室的区段被移出，从而处于合适的位置。选择此合适的位 置，使得在温度优选至少80(TC的燃烧室中纯化的废气在流过清洁气体出口再生器的与燃 烧室相邻的区段后已经W该样的方式冷却，W使得SCR反应所需的温度被调节，其中该温 度优选为200至40(TC，特别是250至35(TC，并且特别优选为280至32(TC。[001引为了确保SCR催化剂的选择性和最大限度地减少SCR催化剂的老化，而且还防止S02氧化成S03,必须要选择如此确定的工作温度窗口。 通过将还原剂供给到燃烧室里，燃烧室中的氮氧化物可W热的手段（因此不是催 化手段）被预脱氮，方式是通过将它们还原成氮。 为还原燃烧室中的氮氧化物，优选使用作为水溶液的氮-氨化合物。氨、尿素或氨 基甲酸可例如被用作氮-氨化合物。 为了降低燃烧室中热脱氮所需的反应温度，可W将添加剂加到氮-氨化合物中， 例如诸如醇的有机化合物。为了氮-氨化合物的水溶液在燃烧室中的最佳分布，可W设置 两个流体喷嘴或超声雾化器，各自具有恒定或脉动的粟预压力。 通过供给还原剂到燃烧室里，通常原料气体的氮氧化物载量的大约50%被移除； 在燃烧室中的热N〇x还原期间可能的氨逸出被相邻的SCR催化剂用作额外的还原剂，如此 根据本专利技术，在SCR反应期间不发生氨排放W及还原剂需求的同时减少。作为还原剂，也可 W使含V0C的还原剂介入燃烧室，例如来自摄影行业或化学工业的废水，其除了氨外还含 有相当量的有机溶剂。 对于SCR反应，W水溶液或W气态形式经由单级或双级混合装置将作为还原剂的 氮-氨化合物（例如氨）供给到清洁气体出口再生器的直接在SCR催化剂的上游朝着燃烧 室的第二区段。再生式热后燃烧系统的蓄热体优选由挤出的棱柱形陶瓷蓄热体构成，该挤出的棱 柱形陶瓷蓄热体具有多个在气流方向上延伸的气体流路通道，例如EP472605B1中所描述 的那样。SCR催化剂也可由WSCR催化剂材料制成并且具有在气流方向上延伸的气体流路 通道的该种挤出的棱柱形本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种纯化废气的方法，所述废气含有可用所述废气中的氧进行氧化的可热纯化的化合物以及氮氧化物和/或在后燃烧系统中的热纯化期间形成氮氧化物的化合物，所述后燃烧系统具有至少两个填充有蓄热体(3)并连接到共同的燃烧室(1)的再生器(A,B….)，其中将所述废气交替地供给到原料气体入口再生器(A或B)，其蓄热体(3)已被预热，并且从所述燃烧室(1)出来的热纯化废气被供给到清洁气体出口再生器(B或A)，用于其蓄热体(3)的加热以及所述氮氧化物借助于还原剂选择性地催化还原成氮，其特征在于，至少两个再生器(A,B…)在流动方向上各自被分成两部分，即所述再生器(A’,A’’；B’,B’’)的背着所述燃烧室(1)和朝着所述燃烧室(1)的区段，并且所述至少两个再生器(A,B…..)具有用于所述选择性催化还原的共同催化剂(6)，其中在冷却到与所述燃烧室(1)相邻的所述清洁气体出口再生器(A,B…)的区段(A’’,B’’)中的选择性催化还原所需的温度并与所述还原剂混合后，在所述燃烧室(1)中热纯化的废气被供给到所述共同的催化剂(6)，用于形成清洁气体，所述清洁气体在其已经将热量输送到背着所述燃烧室(1)的所述清洁气体出口再生器(A,B…)的区段(A’,B’)的蓄热体(3)后被引导到外部。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安·穆勒德，
申请(专利权)人：化学热处理技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT
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