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DE10261817A1 - Selective catalytic reduction of nitrogen oxides with ammonia and oxygen, useful for purifying stationary or mobile engine exhaust gas and waste gas from nitric acid manufacture, uses added hydrogen and catalyst containing silver - Google Patents

Selective catalytic reduction of nitrogen oxides with ammonia and oxygen, useful for purifying stationary or mobile engine exhaust gas and waste gas from nitric acid manufacture, uses added hydrogen and catalyst containing silver Download PDF

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DE10261817A1
DE10261817A1 DE10261817A DE10261817A DE10261817A1 DE 10261817 A1 DE10261817 A1 DE 10261817A1 DE 10261817 A DE10261817 A DE 10261817A DE 10261817 A DE10261817 A DE 10261817A DE 10261817 A1 DE10261817 A1 DE 10261817A1
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DE
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silver
catalyst
hydrogen
ammonia
oxygen
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE10261817A
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German (de)
Inventor
Rolf Dr. Fricke
Manfred Dr. Richter
Reinhard Eckelt
Dinvar Dr. Captain
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Institut fuer Angewandte Chemie Berlin Adlershof eV
Original Assignee
Institut fuer Angewandte Chemie Berlin Adlershof eV
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Abstract

In selective catalytic conversion of nitrogen oxides (NOx) with ammonia (NH3) in the presence of oxygen (O2), hydrogen (H2) is added to the gas mixture and reaction is carried out on a catalyst containing silver (Ag). An Independent claim is also included for a catalyst system, comprising an alumina support on which Ag is deposited as metallic Ag or Ag complex in an atmosphere of NOx, NH3, O2 and 0.05-4 vol.% H2.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur katalytischen Umwandlung von Stickoxiden (NO, NO2, nachfolgend als NOx bezeichnet, mit 1 ≤ x ≤ 2) in Stickstoff, das eine entscheidende Verbesserung der etablierten selektiven katalytischen Reduktion (SCR = Selective Catalytic Reduction) von NOx durch Ammoniak (NH3) erlaubt.The invention relates to a process for the catalytic conversion of nitrogen oxides (NO, NO 2 , hereinafter referred to as NO x , with 1 ≤ x ≤ 2) in nitrogen, which is a decisive improvement of the established selective catalytic reduction (SCR = Selective Catalytic Reduction) of NO x allowed by ammonia (NH 3 ).

Die SCR von NOx durch NH3 wurde durch G. Cohn (Engelhard) patentiert US-A-2975025 . Diese erste Anwendung erfolgte zur Entfernung von Stickoxiden aus den Abgasen bei der Salpetersäureherstellung und basierte auf edelmetallhaltigen Katalysatoren.The SCR of NO x by NH 3 was patented by G. Cohn (Engelhard) US-A-2975025 , This first application was carried out to remove nitrogen oxides from the exhaust gases in the production of nitric acid and was based on catalysts containing precious metals.

Summarisch kann die zu Grunde liegende Reaktion in der Form 4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O (1) angegeben werden.The underlying reaction can be summarized in the form 4NO + 4NH 3 + O 2 → 4N 2 + 6H 2 O (1) can be specified.

Zwar ist die direkte Zersetzung von Stickstoffmonoxid in die Elemente 2 NO → N2 + O2 (2) themodynamisch möglich und wird auch z. B. durch Cu-haltige Zeolithe bei Temperaturen um 400 °C katalysiert, doch ließ sich aufgrund der ungenügenden Umsetzungsgeschwindigkeiten bisher kein ökonomisch attraktives Verfahren etablieren.It is true that the direct decomposition of nitrogen monoxide into the elements 2 NO → N 2 + O 2 (2) themodynamically possible and will also z. B. catalyzed by Cu-containing zeolites at temperatures around 400 ° C, but due to the insufficient conversion rates, no economically attractive process has been established so far.

Die SCR von NOx in sauerstoffreichen Abgasen von stationären Verbrennungskraftmaschinen durch NH3 an Katalysatoren auf der Basis von Vanadin- und Titanoxiden im Temperaturbe reich von 300–400 °C ist die zur Zeit beste verfügbare Technologie (BACT = best available control technology).The SCR of NO x in oxygen-rich exhaust gases from stationary internal combustion engines using NH 3 on catalysts based on vanadium and titanium oxides in the temperature range of 300–400 ° C is currently the best available technology (BACT = best available control technology).

Kommerzielle SCR-Katalysatoren basieren auf der Aktivkomponente V2O5 und einem TiO2-Träger. Außerdem enthalten sie SiO2 zur Strukturstabilisierung und WOa, um das sehr begrenzte Temperaturfenster der Aktivität zu erweitern.Commercial SCR catalysts are based on the active component V 2 O 5 and a TiO 2 support . They also contain SiO 2 for structural stabilization and WOa to extend the very limited temperature window of activity.

Es ist bekannt, dass kein SCR-Katalysator in der Lage ist, in ökonomisch vertretbarer Weise für die unterschiedlichen Einsatzbedingungen, bei denen stationäre (Kraftwerke, Verbrennungsanlagen, stationäre Gas– und Dieselmotoren) und mobile (Automobile, Nutzfahrzeuge) Anlagen NOx emittieren, eine ausreichende Umsetzung der Stickoxide zu garantieren. Es werden im wesentlichen drei Klassen von Katalysatoren kommerziell angewendet: Edelmetall-haltige Katalysatoren für niedrige Abgastemperaturen (180–290 °C) Katalysatoren mit vorwiegend V2O5 als Aktivkomponente für den mittleren (260–450°C) und Katalysatoren auf Zeolithbasis für den hohen Temperaturbereich (450–650 °C).It is known that no SCR catalytic converter is able to economically justify the different operating conditions in which stationary (power plants, combustion plants, stationary gas and diesel engines) and mobile (automobiles, commercial vehicles) plants emit NO x To guarantee sufficient implementation of nitrogen oxides. There are essentially three classes of catalysts used commercially: precious metal-containing catalysts for low exhaust gas temperatures (180-290 ° C), catalysts with predominantly V 2 O 5 as active component for the middle (260-450 ° C) and zeolite-based catalysts for the high temperature range (450–650 ° C).

Im allgemeinen wird der Arbeitsbereich des Katalysators hinsichtlich der Reaktionstemperatur durch die erforderliche Balance zwischen der erwünschten Reduktion der Stickoxide und der unerwünschten direkten Oxidation von Ammoniak zu NO und N2O bestimmt.In general, the operating range of the catalyst with respect to the reaction temperature is determined by the required balance between the desired reduction of nitrogen oxides and the undesirable direct oxidation of ammonia to NO and N 2 O.

Es existieren eine Vielzahl von Verfahrensvarianten. Führende Anbieter der SCR-Technologie sind Babcock Hitachi (BHK) und Mitsubishi Heavy Industries (MHI). Katalysatoren werden von Engelhard, Grace und Norton angeboten. Engelhard hat kürzlich einen ZNX Prozeß angekündigt, basierend auf einem Zeolith-Katalysator, der auf einem wabenförmigen keramischen Träger aufgebracht ist. Die Technologie der Grace und Norton wird in den Patenten US 4 929 586 (1990) und 4735927 (1988) beschrieben. Das DeNox-System (SDS) der Shell arbeitet mit Katalysatoren auf der Basis von V/TiO2 und wird für die Abgasreinigung von Industrieöfen, Gasturbinen und Abfallverbrennungsanlagen sowie zur Behandlung von Abgasen der Caprolactam-Herstellung und der Salpetersäurefabrikation eingesetzt. In keinem der Verfahren kommt ein silberhaltiger Katalysator zur Anwendung. Silberhaltige Katalysatoren spielen für die SCR von NOx mit NH3 auf Grund ihrer geringen Aktivität keine Rolle. Für die Umsetzung von NOx mit Kohlenwasserstoffen und sauerstoffhaltigen Reduktionsmitteln wie Alkoholen, Aldehyden und Ethern dagegen sind silberhaltige Katalysatoren als aktiv bekannt. So sind die in Patenten (z. B. US-Patent 5,710,088 v. 20. 1. 1998) beschriebenen silberhaltigen Katalysatoren ausnahmslos für die Reduktion von NOx mit Kohlenwasserstoffen eingesetzt worden.There are a large number of process variants. Leading providers of SCR technology are Babcock Hitachi (BHK) and Mitsubishi Heavy Industries (MHI). Catalysts are offered by Engelhard, Grace and Norton. Engelhard recently announced a ZNX process based on a zeolite catalyst supported on a honeycomb ceramic support. The technology of Grace and Norton is used in the patents US 4,929,586 (1990) and 4735927 (1988). Shell's DeNox system (SDS) works with catalysts based on V / TiO 2 and is used for the exhaust gas purification of industrial furnaces, gas turbines and waste incineration plants as well as for the treatment of exhaust gases from caprolactam production and nitric acid production. A silver-containing catalyst is not used in any of the processes. Silver-containing catalysts play no role in the SCR of NO x with NH 3 due to their low activity. In contrast, silver-containing catalysts are known to be active for the reaction of NO x with hydrocarbons and oxygen-containing reducing agents such as alcohols, aldehydes and ethers. Thus, the silver-containing catalysts described in patents (eg US Pat. No. 5,710,088 of January 20, 1998) have been used without exception for the reduction of NO x with hydrocarbons.

Die Auslegung von Abgasreinigungssystemen hängt wesentlich von der Aktivität des zur Verfügung stehenden Katalysators ab. Der V/TiO2-SCR-Katalysator erreicht insbesondere bei Temperaturen unterhalb von 250°C und bei hohen Gasvolumenbelastungen die Grenzen seiner Leistungsfähigkeit. Dieser Nachteil lässt sich zum Teil durch die Erhöhung des installierten Katalysatorvolumens beheben, das einer niedrigeren Gasvolumenbelastung entspricht. Damit verbunden erhöht sich in einigen Fällen die notwendigen Katalysatormengen zur Einhaltung der geforderten Emissionswerte auf bis zu 100 m3.The design of exhaust gas cleaning systems essentially depends on the activity of the available catalyst. The V / TiO 2 SCR catalyst reaches the limits of its performance, especially at temperatures below 250 ° C and at high gas volume loads. This disadvantage can be partially remedied by increasing the installed catalyst volume, which corresponds to a lower gas volume load. In connection with this, the amount of catalyst required to comply with the required emission values increases in some cases up to 100 m 3 .

Die Katalysatorzusammensetzung ist weitgehend optimiert, so dass hier nur noch geringe Aktivitätsreserven erwartet werden können. Die technologische Realisierung, einschließlich der Ammnoniakversorgung, ist ausgereift. Versuche, den V/TiO2-SCR-Katalysator im kommerziellen Maßstab durch einen anderen zu ersetzen, waren bisher nicht erfolgreich.The catalyst composition is largely optimized, so that only small activity reserves can be expected here. The technological implementation, including the supply of ammonia, is mature. Attempts to replace the V / TiO 2 SCR catalyst with another on a commercial scale have so far been unsuccessful.

Silberhaltige Katalysatoren kamen für die NH3-SCR von NOx mangels ausreichender Aktivität nicht in Betracht.Silver-containing catalysts were not considered for the NH 3 -SCR of NO x due to insufficient activity.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur katalytischen Umwandlung von Stickoxiden in Stickstoff in Anwesenheit von Ammoniak bereitzustellen Überraschend wurde gefunden, dass die zusätzliche Zuführung von Wasserstoff zum kontinuierlichen Gasstrom, der NOx, Sauerstoff, Wasser und Ammoniak enthält, die Umsetzung von NOx an silberhaltigen Katalysatoren im Vergleich zum Gasstrom ohne Wasserstoff bei gleicher Temperatur um ein Mehrfaches erhöht. Insbesondere bei niedrigen Temperaturen, z. B. 150°C, bei der ohne Wasserstoffzusatz keine NOx Umsetzung in Gegenwart von NH3, O2, H2O beobachtet wird, liefert die Zuspeisung von weniger als einem Vol.% Wasserstoff einen Anstieg der NOx-Umsetzung auf 60%. Damit wird ein Verfahren zur NH3-gestützten SCR von NOx an silberhaltigen Katalysatoren konkurrenzfähig zum bisherigen Prozess an V-TiO2 und bietet neben dem Ersatz des toxischen Katalysatorsystems den technologischen Vorteil, die notwendige Katalysatormenge für einen gewünschten Umsetzungsgrad des NOx drastisch zu verringern. Dies spart Kosten und verkleinert die Anforderungen an die räumliche Auslegung des Abgasreinigungssystems erheblich.The invention has for its object to provide an improved process for the catalytic conversion of nitrogen oxides into nitrogen in the presence of ammonia. Surprisingly, it was found that the additional supply of hydrogen to the continuous gas stream, which contains NOx, oxygen, water and ammonia, the conversion of NO x on catalysts containing silver increased several times compared to gas flow without hydrogen at the same temperature. Especially at low temperatures, e.g. B. 150 ° C, at which no NOx conversion is observed in the presence of NH 3 , O 2 , H 2 O without the addition of hydrogen, the addition of less than one vol.% Hydrogen provides an increase in the NOx conversion to 60%. This makes a process for NH 3 -based SCR of NO x on silver-containing catalysts competitive with the previous process on V-TiO 2 and, in addition to replacing the toxic catalyst system, offers the technological advantage of drastically reducing the amount of catalyst required for a desired degree of conversion of NO x , This saves costs and significantly reduces the requirements for the spatial design of the exhaust gas cleaning system.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur selektiven katalytischen Umwandlung von Stickoxiden durch Ammoniak in Gegenwart von Sauerstoff, das dadurch gekennzeichnet ist, dass dem Gasgemisch Wasserstoff zugesetzt wird und die Reaktion an einem silberhaltigen Katalysator erfolgt.The object of the invention is therefore a process for the selective catalytic conversion of nitrogen oxides by ammonia in the presence of oxygen, which is characterized is that hydrogen is added to the gas mixture and the reaction on a silver-containing catalyst.

Vorzugsweise wird ein Gasgemisch eingesetzt, dessen Wasserstoffgehalt unmittelbar vor Kontakt mit dem Katalysator im Bereich von 0,05–5 Vol.%, bevorzugter 0,05–4 Vol-% liegt.A gas mixture is preferred used, the hydrogen content immediately before contact with the Catalyst in the range of 0.05-5 % By volume, more preferably 0.05-4 Vol% lies.

Nach einer bevorzugteren Ausführungsform wird ein Gasgemisch eingesetzt, dessen Wasserstoffgehalt unmittelbar vor Kontakt mit dem Katalysator im Bereich von 0,8–2,5 Vol.% liegt.According to a more preferred embodiment a gas mixture is used, the hydrogen content immediately before contact with the catalyst in the range of 0.8-2.5 vol.% lies.

Der Wasserstoff kann permanent oder impulsweise zugesetzt werden, vorzugsweise permanent. Wasserstoff kann als Gas zugesetzt oder durch eine vorgelagerte oder gleichzeitig ablaufende Reaktion während des Prozesses gebildet werden. Der Zusatz als Gas ist bevorzugt.The hydrogen can be permanent or be added in pulses, preferably permanently. hydrogen can be added as a gas or by an upstream or simultaneous ongoing reaction during the Process. The addition as a gas is preferred.

Als silberhaltiger Katalysator kann ein solcher eingesetzt werden, der Silber in Form von metallischem Silber, Silberkomplexen oder Gemische davon enthält. Metallisches Silber ist bevorzugt.As a silver-containing catalyst one can be used, the silver in the form of metallic silver, Contains silver complexes or mixtures thereof. Metallic silver is prefers.

Die Teilchengröße des Silbers auf einem Träger beträgt 1 bis 80 nm, vorzugsweise 1–20 nm und am bevorzugtesten ist sie gleich oder kleiner 5 nm.The particle size of the silver on a support is 1 to 80 nm, preferably 1-20 nm and most preferably it is equal to or less than 5 nm.

Der Katalysator wird auf einen Träger aufgebracht, wobei der Träger aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus kristallines Aluminiumoxid, amorphes Alumniumoxid, kristallines Aluminiumsilicat, amorphes Aluminiumsilicat, Titanoxid, Zirkoniumoxid, Galliumoxid, Ceroxid, Siliciumdioxid als Silicagel und Gemische davon.The catalyst is applied to a support being the carrier selected from the group is composed of crystalline aluminum oxide, amorphous aluminum oxide, crystalline aluminum silicate, amorphous aluminum silicate, titanium oxide, Zirconium oxide, gallium oxide, cerium oxide, silicon dioxide as silica gel and mixtures thereof.

Geträgerter Katalysatoren sind bevorzugt deren Silbergehalt im Bereich von 0,1 bis 20 Gew-% liegt, vorzugsweise 1 bis 5 Gew-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Katalysators.Supported catalysts are preferred whose silver content is in the range from 0.1 to 20% by weight, preferably 1 to 5% by weight, based on the total weight of the catalyst.

Ein besonders geeigneter Katalysator für die Reaktion ist silberhaltiges Aluminiumoxid.A particularly suitable catalyst for the The reaction is silver-containing aluminum oxide.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform besteht darin, dass ein Aluminiumoxid-Träger eingesetzt wird, der Silizium bis zu einem Anteil von 50 Gew-% enthält, sofern eine nach der BET-Methode durch Stickstoffadsorption bestimmte Oberfläche von mindestens 10 m2/g verbleibt.A further preferred embodiment consists in that an aluminum oxide carrier is used which contains silicon in a proportion of up to 50% by weight, provided that a surface area of at least 10 m 2 / g determined by the BET method remains.

Generell bevorzugt sind geträgerte Katalysatoren mit einer BET-Oberfläche im Bereich von 30 bis 140 m2/g.Supported catalysts with a BET surface area in the range from 30 to 140 m 2 / g are generally preferred.

Die Modifizierung des Katalysators mit Silber kann durch Tränkung, Fällung, Verdampfung, Sol-Gel-Prozesse und mechanische Zumischung ausgehend von Silbersalzen oder Silberkomplexen vorgenommen werden.The modification of the catalyst with silver can by impregnation, Precipitation, Evaporation, sol-gel processes and mechanical admixture based of silver salts or silver complexes.

Die katalytische Umwandlung wird in einem Festbettreaktor oder in einem monolithischen Reaktor durchgeführt.The catalytic conversion will carried out in a fixed bed reactor or in a monolithic reactor.

Gegenüber den herkömlichen Prozessen liegt der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie im weiteren beschrieben, darin, dass (i) eine ausreichende Aktivität auch bei niedrigen Temperaturen von ca. 200°C erreicht wird, (ii) als Katalysatoren beispielsweise preiswerte Ag/Al2O3 Materialien ohne aufwendige Herstellung eingesetzt werden können, (iii) die an Edelmetall-haltigen Katalysatoren auftretende NaO-Bildung vermieden wird, (iv) auf die Verwendung von toxischen Vanadinverbindungen als Katalysatorbestandteil verzichtet werden kann und (v) Investitionskosten durch die mögliche Verringerung der notwendigen Katalysatorvolumina für einen gewünschten Umsetzungsgrad des NOx gesenkt werden.Compared to conventional processes, the advantage of the method according to the invention, as described below, is that (i) sufficient activity is achieved even at low temperatures of approximately 200 ° C., (ii) inexpensive Ag / Al 2 O as catalysts 3 materials can be used without complex production, (iii) the NaO formation occurring on noble metal-containing catalysts is avoided, (iv) the use of toxic vanadium compounds as a catalyst component can be dispensed with and (v) investment costs due to the possible reduction of the necessary Catalyst volumes can be reduced for a desired degree of conversion of the NOx.

Das Verfahren erfordert keine aufwändigen Umrüstungen. Unter üblichen Abgasbedingungen wird dem Gasstrom neben Ammoniak als Reduktionsmittel zusätzlich Wasserstoff zugesetzt. Zur promotierenden Wirkung des Wasserstoffs auf die Umsetzung der Stickoxide ist ein silberhaltiger Katalysator erforderlich, der das herkömmliche V/TiO2-Material teilweise oder vollständig ersetzt. Silber/Aluminiumoxid-Katalysatoren sind z. B. in der Lage, NOx in Gegenwart von Sauerstoff und Ammoniak durch Zuspeisung von Wasserstoff im Überschuss zum NOx und NH3-Gehalt, Stickoxide mit wesentlich höheren Umsetzungsgraden als ohne Wasserstoffzusatz selektiv in Stickstoff umzuwandeln. Der vorteilhafte Temperaturbereich der Umsetzung liegt zwischen 150 und 550°C und entspricht den vorherrschenden Anforderungen für stationäre und mobile Abgasquellen. Hinsichtlich der Katalysatorzusammensetzung sind Silbergehalte von 0,1–20 Ma.%, bevorzugt 1–5 Ma.%, ausreichend. Die Wahl der Aluminiumoxide ist nicht ausschlaggebend, sofern eine Oberfläche, bestimmt durch die BET-Methode der Stickstoffadsorption, von mehr als 10 m2/g zur Verfügung steht.The process does not require any complex conversions. Under normal exhaust gas conditions, hydrogen is also added to the gas stream in addition to ammonia as a reducing agent. For the promotional effect of hydrogen on the conversion of nitrogen oxides, a silver-containing catalyst is required, which partially or completely replaces the conventional V / TiO 2 material. Silver / alumina catalysts are e.g. B. able to selectively convert NO x in the presence of oxygen and ammonia by adding hydrogen in excess to the NO x and NH 3 content, nitrogen oxides with significantly higher degrees of conversion than without the addition of hydrogen to nitrogen. The advantageous temperature range of the implementation is between 150 and 550 ° C and corresponds to the prevailing requirements for stationary and mobile exhaust gas swell. With regard to the catalyst composition, silver contents of 0.1-20% by mass, preferably 1-5% by mass, are sufficient. The choice of aluminum oxides is not decisive, provided that a surface, determined by the BET method of nitrogen adsorption, of more than 10 m 2 / g is available.

Eine Reduktion des NOx durch H2 ohne zusätzliche Anwesenheit von NH3 führt nur zu unzureichenden Umsetzungsgraden des NOx. Erst die gemeinsame Wirkung von NH3 und H2 führt zur beschriebenen Promotierung der Reaktion.A reduction of the NO x by H 2 without the additional presence of NH 3 only leads to insufficient degrees of conversion of the NO x . Only the joint action of NH 3 and H 2 leads to the described promotion of the reaction.

Hinsichtlich der Ursachen dieses „Wasserstoffeffektes" lassen experimentelle Untersuchungen folgende Deutung zu: Der in Abgasen vorherrschende Sauerstoffüberschuss (2–10 Vol.% gegenüber 500–5000 ppm NOx) führt zu einer Oxidation vorliegender Silbercluster geringer Nuklearität (es lassen sich spektroskopisch Agn-Cluster aus n = 5–8 Atomen nachweisen), durch die eine Blockierung des notwendigen Teilschrittes der NO-Aktivierung verursacht wird. Das Reduktionsvermögen des Ammoniaks reicht nicht aus, die Oxidation der Silbercluster zu unterbinden. Wasserstoff dagegen, obwohl hauptsächlich durch Sauerstoff zum Wasser oxidiert, ist offensichtlich in der Lage, eine intermediäre Reduktion der Silbercluster zu bewerkstelligen, durch die eine Aktivierung des NOx und damit eine Beschleunigung der Reaktion erfolgen kann. Hierzu trägt unter Umständen die katalysierte Knallgas-Reaktion zwischen H2 und O2 H2 + ½O2 → H2O (3)bei, die simultan abläuft. Die genauen Ursachen müssen in wissenschaftlichen Untersuchungen geklärt werden. Ersichtlich ist der Effekt nicht mit einer Umstrukturierung der Aktivphase verbunden, da ein Wechsel zwischen wasserstoffhaltigem Strom und wasserstofffreiem Strom zu einer augenblicklichen Veränderung des erzielbaren NOx Umsetzungsgrades führt.With regard to the causes of this "hydrogen effect", experimental investigations allow the following interpretation: The prevailing excess of oxygen in the exhaust gases (2–10 vol.% Compared to 500–5000 ppm NO x ) leads to the oxidation of existing silver clusters of low nuclearity (Ag n - Detect clusters of n = 5–8 atoms), which block the necessary sub-step of NO activation.The ammonia is not able to reduce the oxidation of the silver clusters sufficiently, but hydrogen, although mainly oxidized to water by oxygen , is apparently able to achieve an intermediate reduction of the silver clusters, which can activate the NO x and thus accelerate the reaction, possibly undertaken by the catalyzed oxyhydrogen reaction between H 2 and O 2 H 2 + ½O 2 → H 2 O (3) at which runs simultaneously. The exact causes must be clarified in scientific studies. The effect is clearly not associated with a restructuring of the active phase, since a change between hydrogen-containing electricity and hydrogen-free electricity leads to an instantaneous change in the achievable degree of NO x conversion.

Die katalytische Oxidation von NH3 zu N2, NO und N2O ist nicht signifikant. Die Oxidation von NH3 zu NO (und N2O) läuft bei höheren Temperaturen ab und ist Grundlage der Salpetersäureherstellung nach dem Oswald-Verfahren, bei dem N2O als unerwünschtes Nebenprodukt auftritt.The catalytic oxidation of NH 3 to N 2 , NO and N 2 O is not significant. The oxidation of NH 3 to NO (and N 2 O) takes place at higher temperatures and is the basis for the nitric acid production according to the Oswald process, in which N 2 O occurs as an undesirable by-product.

Ein Vergleich der erzielbaren NOx-Umsetzungsgrade ist in Tab. 1 für das erfindungsgemäße Verfahren bei Einsatz eines 1 Gew-% Ag enthaltenden Aluminiumoxids als Katalysator im Vergleich zu Referenzproben angegeben. Entscheidend für die Vergleichbarkeit ist der bei einer Temperatur erzielte Umsatz von NOx zu N2 unter möglichst identischen Gasvolumenbelastungen und annähernd identischer Eduktzusammensetzung. Wo diese Vergleichbarkeit nicht gegeben ist, kann abgeschätzt werden, dass bei gleichen Umsetzungsgraden derjenige Katalysator, der diesen Wert bei der höheren Gasvolumenbelastung erzielt, der aktivere ist.A comparison of the achievable degrees of NO x conversion is given in Table 1 for the method according to the invention when using an aluminum oxide containing 1% by weight Ag as catalyst in comparison to reference samples. The decisive factor for the comparability is the conversion of NO x to N 2 achieved at a temperature under identical gas volume loads and almost identical starting material composition. Where this comparability is not possible, it can be estimated that, with the same degree of conversion, the catalyst that achieves this value at the higher gas volume load is the more active.

Die Angabe der Selektivität der Umsetzung trägt der Tatsache Rechnung, dass ein Umsatz von NOx auch zu einer signifikanten N2O-Bildung führen kann. Gasvolumina sind im allgemeinen Normvolumina, wobei als Standardemperatur 25 °C angenommen wird. Das Verhältnis von NOx zu NH3 wird entsprechend der Stöchiometrie der summaren Umsetzung nach Gl. (1) i. a. auf 1 : 1 (molar) eingestellt, bzw. 1 : 0,9, um einen Ammoniakschlupf möglichst zu vermeiden.The indication of the selectivity of the implementation takes into account the fact that conversion of NO x can also lead to significant N 2 O formation. Gas volumes are generally standard volumes, whereby the standard temperature is assumed to be 25 ° C. The ratio of NO x to NH 3 is determined according to the stoichiometry of the summary implementation according to Eq. (1) generally set to 1: 1 (molar) or 1: 0.9 to avoid ammonia slip as much as possible.

Die Erfindung betrifft ferner ein katalytisches System, bestehend aus einem Aluminiumoxid-Träger mit darauf als metallisches Silber oder Silberkomplexe abgeschiedenem Silber in einer Atmosphäre, die wenigstens aus Stickoxiden, Ammoniak, Sauerstoff und 0,05–4 Vol-% Wasserstoff besteht. Weitere Gase wie CO, CO2, Kohlenwasserstoffe und andere, die ebenfalls Bestandteile von Abgasen sein können, können ebenfalls in dieser Atmosphäre vorhanden sein.The invention further relates to a catalytic system consisting of an aluminum oxide support with silver deposited thereon as metallic silver or silver complexes in an atmosphere which consists at least of nitrogen oxides, ammonia, oxygen and 0.05-4% by volume hydrogen. Other gases such as CO, CO 2 , hydrocarbons and others, which can also be components of exhaust gases, can also be present in this atmosphere.

Tabelle 1 Umsetzung von NOx durch NH3 an einem kommerziellen SCR-Katalysator im Vergleich zum erfindungsgemäßen Verfahren

Figure 00070001
Table 1 Conversion of NO x by NH 3 on a commercial SCR catalyst compared to the process according to the invention
Figure 00070001

Die Erfindung soll in Ausführungsbeispielen anhand einer Zeichnung erläutert werden. Es zeigtThe invention is intended to be used in exemplary embodiments explained using a drawing become. It shows

1 die an einem Ag/A2O3-Katalysator mit einem Ag-Gehalt von 1 Gew-% und einem Al2O3-Träger, der eine Oberfläche von 235 m2/g, ein Porenvolumen von 0,4 cm3/g und einen mittleren Porendurchmesser von 0, 5 nm besitzt sowie röntgenamorph ist, mit einem simulierten Abgasgemisch, bestehend aus 1000 ppm NO, 1000 ppm NH3, 6% O2, 7 % H2O, mit und ohne Wasserstoffzusatz von 1 Vol.% im Temperaturbereich von 150–550°C erzielten Umsetzungsgrade von NOx zu Stickstoff an, wobei die Gasvolumenbelastung des Katalysators 30 Nm3/kgKat h beträgt. 1 the on an Ag / A 2 O 3 catalyst with an Ag content of 1% by weight and an Al 2 O 3 support , which has a surface area of 235 m 2 / g, a pore volume of 0.4 cm 3 / g and has an average pore diameter of 0.5 nm and is X-ray amorphous, with a simulated exhaust gas mixture consisting of 1000 ppm NO, 1000 ppm NH 3 , 6% O 2 , 7% H 2 O, with and without hydrogen addition of 1% by volume in the temperature range of 150-550 ° C achieved degrees of conversion of NO x to nitrogen, with the gas volume load of the catalyst is 30 Nm 3 / kg Kat h.

Beispiel 1example 1

Es werden 0,24 g eines Katalysator, bestehend aus 5 Gew-% Ag enthaltendem Aluminiumoxid (Oberfläche 235 m2/g, Porenvolumen 0,4 cm3/g, mittlerer Porendurchmesser ca. 5 nm) und hergestellt durch eine Imprägnierung des granulierten Aluminiumoxids mit einer 1 M Silbernitratlösung nach Trocknung und Kalzinierung bei 550 °C an Luft, in einem Quarz- Strömungsreaktor nach einer 2-stündigen Konditionierungsphase bei 550 °C im O2 (6%)/Trägergasstrom (Helium) mit einem simulierten Abgasstrom der Zusammensetzung 1000 ppm NO, 1000 ppm NH3, 6 Vol% O2, 7 Vol.% H2O (Trägergas:Helium) und einer Volumengeschwindigkeit von 120 cm3/min Gesamtstrom (das entspricht einer Gasbelastung von 30 Nm3/kgKat h), bei einer Reaktionstemperatur von 550 °C und dann in 50-Grad-Schritten bis zu einer Temperatur von 150°C jeweils für ca. 30 min auf den erzielbaren Umsetzungsgrad des NO zu N2 getestet. Danach wird dem Volumenstrom 1 Vol.% H2 zugesetzt und die Versuchsreihe wie beschrieben wiederholt. Während ohne Wasserstoffzusatz im untersuchten Temperaturbereich von 150–550 °C ein durchschnittlicher Umsatzgrad von 10% des eingesetzten NOx erzielt wird, ist nach Wasserstoffzusatz der Wert auf mehr als 90% angestiegen. In einem relativ weiten Temperaturbereich von 200–500°C liegt der NOx Umsetzungsgrad bei nahezu 100% und sinkt bis 550°C nur geringfügig auf Werte von ca. 90% ab. Die Selektivität der Reduktion des NOx zu Stickstoff verbleibt bei nahezu 90-100%.0.24 g of a catalyst consisting of 5% by weight Ag containing aluminum oxide (surface area 235 m 2 / g, pore volume 0.4 cm 3 / g, average pore diameter approx. 5 nm) and produced by impregnation of the granulated aluminum oxide with a 1 M silver nitrate solution after drying and calcining at 550 ° C in air, in a quartz flow reactor after a 2-hour conditioning phase at 550 ° C in O 2 (6%) / carrier gas stream (helium) with a simulated exhaust gas stream of composition 1000 ppm NO, 1000 ppm NH 3 , 6 vol% O 2 , 7 vol.% H 2 O (carrier gas: helium) and a volume velocity of 120 cm 3 / min total flow (this corresponds to a gas load of 30 Nm 3 / kg cat h) , tested at a reaction temperature of 550 ° C and then in 50-degree steps up to a temperature of 150 ° C for about 30 minutes for the achievable degree of conversion of NO to N 2 . Then 1 vol.% H 2 is added to the volume flow and the test series is repeated as described. While an average degree of conversion of 10% of the NO x used is achieved in the investigated temperature range of 150-550 ° C without the addition of hydrogen, the value has increased to more than 90% after the addition of hydrogen. In a relatively wide temperature range of 200–500 ° C, the degree of NO x conversion is almost 100% and only drops slightly to values of around 90% up to 550 ° C. The selectivity of the reduction of the NO x to nitrogen remains at almost 90-100%.

Beispiel 2Example 2

Dieses Beispiel unterscheidet sich von Beispiel 1 dadurch, dass an dem Katalysator nach Beispiel 1 die Reaktion bei ansonsten unveränderter Zusammensetzung des simulierten Abgases die Gasvolumenbelastung auf 250 Nm3/kgKat h erhöht wurde. Selbst bei dieser sehr hohen Gasvolumenbelastung erzielte der Katalysator in Gegenwart von 1 Vol.% H2 Umsetzungsgrade des NOx von 70% bei einer Temperatur von 350°C.This example differs from example 1 in that the reaction on the catalyst according to example 1 was increased to 250 Nm 3 / kg cat h with an otherwise unchanged composition of the simulated exhaust gas. Even with this very high gas volume load, the catalyst in the presence of 1% by volume H 2 achieved degrees of conversion of NO x of 70% at a temperature of 350 ° C.

Beispiel 3Example 3

Diese Beispiel unterscheidet sich von Beispiel 1 und 2 dadurch, dass in einem dem eigentlichen SCR-Reaktor vorgelagerten Katalysator geeigneter Zusammensetzung Wassergas (durchschnittliche Zusammensetzung 50 % H2, 40% CO, 5% CO2, 4-5% N2) aus Koks und Wasserdampf gemäß Gln. (5) und (6) C + H2O ↔ H2 + CO (5) C + 2H2O ↔ H2 + CO2 (6)gebildet und der Wasserstoff in den SCR-Reaktor zur Promotierung geleitet wird.This example differs from Examples 1 and 2 in that water gas (average composition 50% H 2 , 40% CO, 5% CO 2 , 4-5% N 2 ) from coke is present in a catalyst of suitable composition upstream of the actual SCR reactor and water vapor according to Eq. (5) and (6) C + H 2 O ↔ H 2 + CO (5) C + 2H 2 O ↔ H 2 + CO 2 (6) formed and the hydrogen is fed into the SCR reactor for promotion.

Beispiel 4Example 4

Diese Beispiel unterscheidet sich von den Beispielen 1 und 2 dadurch, dass die Wasserstofferzeugung durch elektrolytische Wasserzersetzung vorgenommen wird.This example differs of Examples 1 and 2 in that the hydrogen production by electrolytic water decomposition is carried out.

Claims (16)

Verfahren zur selektiven katalytischen Umwandlung von Stickoxiden durch Ammoniak in Gegenwart von Sauerstoff, dadurch gekennzeichnet, dass dem Gasgemisch Wasserstoff zugesetzt wird und die Reaktion an einem silberhaltigen Katalysator erfolgt.Process for the selective catalytic conversion of nitrogen oxides by ammonia in the presence of oxygen, characterized in that hydrogen is added to the gas mixture and the reaction takes place on a silver-containing catalyst. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gasgemisch eingesetzt wird, dessen Wasserstoffgehalt unmittelbar vor Kontakt mit dem Katalysator im Bereich von 0,05–5 Vol.% liegt.A method according to claim 1, characterized in that a gas mixture is used whose hydrogen content is immediate before contact with the catalyst in the range of 0.05-5 vol.% lies. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gasgemisch eingesetzt wird, dessen Wasserstoffgehalt unmittelbar vor Kontakt mit dem Katalysator im Bereich von 0,8–2,5 Vol.% liegt.A method according to claim 2, characterized in that a gas mixture is used whose hydrogen content is immediate before contact with the catalyst in the range of 0.8-2.5 vol.% lies. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserstoff permanent oder impulsweise zugesetzt wird.A method according to claim 1, characterized in that the hydrogen is added permanently or in pulses. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass Wasserstoff als Gas zugesetzt oder durch eine vorgelagerte oder gleichzeitig ablaufende Reaktion während des Prozesses gebildet wird.Method according to one of claims 1-4, characterized in that that hydrogen is added as a gas or by an upstream or simultaneous reaction is formed during the process. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein silberhaltiger Katalysator eingesetzt wird, der Silber in Form von metallischem Silber, Silberkomplexen oder Gemische davon enthält.A method according to claim 1, characterized in that a silver-containing catalyst is used, the silver in the form of metallic silver, silver complexes or mixtures thereof contains. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Katalysator eingesetzt wird, bei dem die Teilchengröße des Silbers auf einem Träger gleich oder kleiner 5 nm beträgt.A method according to claim 1, characterized in that a catalyst is used in which the particle size of the silver on a support is equal to or less than 5 nm. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein geträgerter Katalysator eingesetzt wird, wobei der Träger aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus kristallines Aluminiumoxid, amorphes Aluminiumoxid, kristallines Aluminiumsilicat, amorphes Aluminiumsilicat, Titanoxid, Zirkoniumoxid, Galliumoxid, Ceroxid, Siliciumdioxid als Silicagel und Gemische davon.A method according to claim 1, characterized in that a supported Catalyst is used, the carrier being selected from the group consisting of crystalline aluminum oxide, amorphous aluminum oxide, crystalline aluminum silicate, amorphous aluminum silicate, titanium oxide, Zirconium oxide, gallium oxide, cerium oxide, silicon dioxide as silica gel and mixtures thereof. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass ein geträgerter Katalysator eingesetzt wird, dessen Silbergehalt im Bereich von 0,1 bis 20 Gew-% liegt, vorzugsweise 1 bis 5 Gew-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Katalysators.Method according to one of claims 1-8, characterized in that a supported Catalyst is used, the silver content in the range of 0.1 to 20% by weight, preferably 1 to 5% by weight, based on the total weight of the catalyst. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysator für die Reaktion silberhaltiges Aluminiumoxid eingesetzt wird.Method according to one of claims 1-9, characterized in that as a catalyst for the reaction uses silver-containing aluminum oxide. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aluminiumoxid-Träger eingesetzt wird, der Silizium bis zu einem Anteil von 50 Gew-% enthält, sofern eine nach der BET-Methode durch Stickstoffadsorption bestimmte Oberfläche von mindestens 10 m2/g verbleibt.A method according to claim 10, characterized in that an alumina carrier is used which contains silicon up to a proportion of 50% by weight, provided that a surface of at least 10 m 2 / g determined by the BET method remains by nitrogen adsorption. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein geträgerter Katalysator eingesetzt wird, dessen Oberfläche im Bereich von 30 bis 140 m2/g liegt.A method according to claim 8, characterized in that a supported catalyst is used, the surface area of which is in the range from 30 to 140 m 2 / g. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Katalysator eingesetzt wird, dessen Modifizierung mit Silber durch Tränkung, Fällung, Verdampfung, Sol-Gel-Prozesse und mechanische Zumischung ausgehend von Silbersalzen oder Silberkomplexen vorgenommen wird.Method according to one of claims 1 to 12, characterized in that that a catalyst is used, its modification with silver through watering, Precipitation, Evaporation, sol-gel processes and mechanical admixture based of silver salts or silver complexes. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die katalytische Umwandlung in einem Festbettreaktor durchgeführt wird.A method according to claim 1, characterized in that the catalytic conversion is carried out in a fixed bed reactor. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die katalytische Umwandlung in einem monolithischen Reaktor durchgeführt wird.A method according to claim 1, characterized in that catalytic conversion in a monolithic reactor carried out becomes. Katalytisches System, bestehend aus einem Aluminiumoxid-Träger mit darauf als als metallisches Silber oder Silberkomplexe abgeschiedenem Silber in einer Atmosphäre, die wenigstens aus Stickoxiden, Ammoniak, Sauerstoff und 0,05–4 Vol-% Wasserstoff besteht.Catalytic system consisting of an alumina carrier with then deposited as metallic silver or silver complexes Silver in an atmosphere which at least consist of nitrogen oxides, ammonia, oxygen and 0.05–4 vol% There is hydrogen.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2012160355A1 (en) * 2011-05-20 2012-11-29 Johnson Matthey Public Limited Company System and method for generating no2
US9272906B2 (en) 2012-06-08 2016-03-01 Politechnika Warszawska Method for purification of ammonia, mixtures of nitrogen and hydrogen, or nitrogen, hydrogen and ammonia
CN107188139A (en) * 2017-07-18 2017-09-22 华纳创新(北京)科技有限公司 A kind of nitrogen monoxide generating device and preparation method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012160355A1 (en) * 2011-05-20 2012-11-29 Johnson Matthey Public Limited Company System and method for generating no2
US9272906B2 (en) 2012-06-08 2016-03-01 Politechnika Warszawska Method for purification of ammonia, mixtures of nitrogen and hydrogen, or nitrogen, hydrogen and ammonia
CN107188139A (en) * 2017-07-18 2017-09-22 华纳创新(北京)科技有限公司 A kind of nitrogen monoxide generating device and preparation method

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