本发明专利技术描述了从废气中去除N2O和NOx的方法。DeNOx-阶段设置在DeN2O-阶段下游且在入口温度＜＝400℃下运行，DeN2O-阶段的进入气体含有水且具有经过选择的N2O/NOx比例。DeN2O-阶段的运行参数温度、压力和空速如此进行选择，使得实现80-98％的N2O分解。在这些条件下，可以使下游设置的DeNOx-阶段在最佳的条件下运行。本发明专利技术描述了具有以下元件的装置：A)用于调节含有NOx和N2O的气体(1)的水含量的装置(2)；B)用于降低气流的N2O-含量的DeN2O-阶段(3)，其包含载铁沸石-催化剂；C)用于冷却离开DeN2O-阶段的气流(5)的冷却装置(4)；D)含有DeNOx-催化剂的DeNOx-阶段(6)，用于降低气流的NOx-含量；和E)输入管道(7)，用于将NOx的还原剂引入离开DeN2O-阶段的气流(5)中。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于去除NOx和N2O的方法和装置本专利技术涉及用于催化去除NOx和N2O的方法和装置。在许多方法，例如燃烧方法中或者在エ业制造硝酸或己内酰胺时产生了带有ー氧化氮NO、ニ氧化氮NO2(统称为NOx)以及ー氧化ニ氮N2O的废气。尽管NO和NO2长期以来作为生态毒性相关化合物是已知的(酸雨、烟雾-形成)并且在世界范围内规定了其最大许可排放的极限值，但是近年来一氧化ニ氮也越来越多地成为环境保护的焦点，这是因为其以并非不显著的程度对同温层的臭氧分解和温室效应起到促进作用。因此出于环境保护的原因，急需将ー氧化ニ氮排放连同NOx-排放ー并消除的技术方案。为了一方面去除N2O和另一方面去除N0X，许多可能性已经已知了。在NOx-还原中，在含有钒的TiO2-催化剂存在下借助于氨气強化NOx的选择性催·化还原(SCR)(參见例如 G. Ertl,H. Knoezinger J. Weitkamp Handbook of HeterogeneousCatalysis, Vol. 4, % 1633-1668 页，VCH Weinheim(1997))。这可以视催化剂而定在约150°C至约450°C的温度下进行，并且在エ业规模下优选在200°C和400°C、特别是在250°C和350°C之间运行。它是从エ业过程的废气中減少NOx的大多使用的变化方案并且实现超过90%的NOx-分解。也有基于沸石-催化剂用于还原NOx的方法，其在使用不同的还原剂的情况下进行。除了 Cu-置換的沸石(參见例如EP-A-914，866)之外，尤其是含铁的沸石对于实际应用来说也显得很有意义。因此US-A-5，451，387描述了ー种通过铁置换的沸石利用NH3来选择性催化还原NOx的方法，其优选在介于200°C和550°C之间的温度下，特别是在400°C附近操作。EP-A-756, 891描述了ー种借助于NH3在由含铁ZSM-5-沸石构成的蜂房状载体存在下还原NOx的方法。作为Fe-沸石-催化剂相对于传统的基于V2O5-TiO2的DeNOx-催化剂的优点，在此同样提到扩展的200°C至600°C的温度区间。然而，Fe-沸石-催化剂对于NOx-还原的缺点在于其可获得性和价格。后者与广泛采用和创立的、基于V2O5-TiO2的DeNOx-催化剂相比明显更高。与废气中的NOx-减少相区别(其多年以来在エ业领域创立)，对于N2O-去除存在仅仅少量的エ业方法，其大多以N2O的热降解或催化降解为目的。关于证实为原则上适于降解和还原ー氧化ニ氮的催化剂的概述由Kapteijn等人(Kapteijn F. et al. ,Appl. Cat. B Environmental (1996) 25-64)给出。将ー氧化ニ氮催化分解为N2和O2在此相对于利用所选择的还原剂、如NH3或烃类进行的催化还原而言提供了这样的优点不产生还原剂消耗的费用。然而，与N2O还原或者NOx-还原相比，基于催化分解的有效N2O-減少只有在温度高于400°C，优选高于450°C时才达到高效。特别适于将N2O催化分解为N2和O2的看起来又是载有过渡金属的沸石-催化剂(US-A-5, 171，553)。载有铁的沸石-催化剂被描述为特别有利的(例如在EP-A-955，080或W0-A-99/34, 901中)。Fe-沸石-催化剂对于N2O-分解的活性在此通过同时存在有NOx而显著地提高，例如由 Koegel 等人在 Catalysis Communications 2273-276 (2001)或由Perez-Ramirez 等人在 Journal of Catalysis 208,211-223 (2003)中予以科学地阐述的那样。基于利用NH3 (在DeNOx-阶段中)对NOx进行催化还原以及基于通过含铁的沸石-催化剂(在DeN2O-阶段中)将N2O催化分解为N2和O2的NOx和N2O的联合去除也在专利文献中有所描述。例如DE 10 001 541B4请求保护从硝酸生产的残留气体中去除NOx和N2O的方法，其中将待浄化的废气引导首先通过DeNOx-阶段，然后通过具有载铁沸石-催化剂的DeN2O-阶段。在DeNOx-阶段中如此程度地还原NOx-含量，使得调节出O. 001-0. 5的优化Ν0χ/Ν20比例，该比例引起在后续的DeN2O-阶段中加速的N2O-分解。エ艺阶段所选择的顺序在此从方法技术和エ艺技术的角度来看是非常有利的，因为该方法设置在硝酸生产的残留气体中，在吸收塔和剰余气体涡轮之间在上升温度曲线中；也就是说残留气体首先在进入DeNOx-阶段之前具有低的进入温度，该进入温度 < 400°C，优选< 350°C，从而也可以使用基于V2O5-TiO2的传统DeNOx-催化剂。在DeNOx-阶段之后，在进入DeN2O-阶段之前，剩余气体(一次)再加热到350-500°C，从而可以实现高效的催化性N2O-分解。废气随后被输送至残留气体涡轮，在该残留气体涡轮中，在对废气的降压和冷却的情况下回收废气的热含量。这两种方法阶段的相反的连接也是可能的，也就是说以先设置N2O-分解再进行NOx-分解的顺序，如在W0-A-01/51181中教导的那样。为此，在< 500°C的均一温度下引导废气通过两个包含载铁沸石-催化剂的反应区域，这两个反应区域可以在空间上彼此分开或者相互连接。在此，在DeN2O-阶段中，N2O-分解如此实现首先在不降低NOx-含量的情况下(也就是在将共催化的NOx-效应完全利用到N2O-分解上的情况下)，并且随后在中间添加氨之后利用到催化性NOx-还原上。由于NOx-还原优选应该在与N2O-分解相同的温度情况下进行，因此在DeNOx-阶段中同样也使用了 Fe-沸石-催化剂，其与传统SCR-催化剂，例如基于V2O5-TiO2的催化剂不同，也可以在更高的> 400°C的温度下运行。因此不需要中间冷却エ艺气体。如果例如出于成本原因想要取代Fe-沸石-催化剂而使用成本更低廉的SCR-催化剂、如基于V2O5-TiO2的催化剂，则在DeN2O-阶段之后为了 DeNOx-阶段的运行就始终需要冷却残留气体。这尤其即使在使用另外的DeNOx-催化剂，例如基于Fe-沸石的催化剂的情况下也具有很大的优点，当取决于具体应用情况，例如在按照所谓的单剂量压制方法的用于制造硝酸的设备中，或者例如在用于制造已内酰胺的设备中，在脱氮单元之后期望或需要低的出口温度。然而，在这种情况下，在废气净化领域的技术人员要面对随后的问题，该问题使包含Fe-沸石-催化剂的DeN2O-阶段下游的、在更低的温度水平上的常规的DeNOx-阶段的运行看起来在技术和经济方面非常不利的。因此Fe-沸石-催化剂也就已知地引起了，例如如同Koegel等人于CatalysisCommunications 2273-276 (2001)或者 Perez-Ramirez 等人于 Journal of Catalysis208,211-223(2002)中显示出地那样，不仅加速N2O-分解，而且在存在有NOx时也引起NO/N2-比例或者NOx-氧化程度加速偏移。后者被限定为在NOx的摩尔总量(=NO和NO2的总和)处的NO2的摩尔比本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·施韦费尔，M·格罗夫斯，C·佩尔班德特，R·西费特，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯伍德有限公司，
类型：
国别省市：
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