[go: up one dir, main page]

DE2654582A1 - Verfahren zur kontinuierlichen reinigung von industriellen abgasen, die kohlenmonoxid, stickoxide, sauerstoff und schwefeldioxid enthalten - Google Patents

Verfahren zur kontinuierlichen reinigung von industriellen abgasen, die kohlenmonoxid, stickoxide, sauerstoff und schwefeldioxid enthalten

Info

Publication number
DE2654582A1
DE2654582A1 DE19762654582 DE2654582A DE2654582A1 DE 2654582 A1 DE2654582 A1 DE 2654582A1 DE 19762654582 DE19762654582 DE 19762654582 DE 2654582 A DE2654582 A DE 2654582A DE 2654582 A1 DE2654582 A1 DE 2654582A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sulfuric acid
exhaust gas
stage
nitrogen oxides
sulfur
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19762654582
Other languages
English (en)
Inventor
James Moran Caffrey
Peter Leonard Paull
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Texaco Development Corp
Original Assignee
Texaco Development Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Texaco Development Corp filed Critical Texaco Development Corp
Priority to DE19762654582 priority Critical patent/DE2654582A1/de
Publication of DE2654582A1 publication Critical patent/DE2654582A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/62Carbon oxides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/60Simultaneously removing sulfur oxides and nitrogen oxides
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Description

  • Verfahren zur kontinuierlichen Reinigung von
  • industriellen Abgasen, die Kohlenmonoxid, Stickoxide, Sauerstoff und Schwefeldioxid enthalten Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur kontinuierlich durchgeführten Reinigung industrieller Abgase, die Kohlenmonoxid, Stickoxide, Schwefeldioxid und Sauerstoff enthalten. Abgase dieser Art entstehen bekanntlich als sogenannte Rauchgase bei vielen industriellen Prozessen, etwa der Erzverhüttung oder der Energiegewinnung aus fossilen Brennstoffen, wie Kohle oder schwerem Heizöl. Abgase ähnlicher Art fallen auch in Erdölraffinerien und den mit ihnen verbundenen Anlagen, etwa bei der Synthesegaserzeugung, oder in katalytischen Crackanlagen u. dgl. an.
  • Es sind bereits verschiedene Verfahren zur ggf. kontinuierlichen Reinigung solcher Abgase oder Rauchgase bekannt. So werden die Abgase mit basischen wäßrigen Lösungen oder Aufschlämmungen behandelt. Damit lassen sich jedoch im wesentlichen nur saure Bestandteile, wie S02, auswaschen und abtrennen. Bei einer anderen, unter der Bezeichnung "Tyco-Verfahren" bekannten Arbeitsweise werden dem Rauchgas SO, und Stickoxide durch Behandlung mit Schwefelsäure entzogen und nach Art des Bleikammerverfahrens zur Herstellung von Schwefel-und Salpetersäure verwendet. Diese Arbeitsweise beruht auf der Bildung von Nitrosylschwefelsäure (HNSO5) und läßt sich durch folgende Reaktionen schematisch wiedergeben: Bei diesen Umsetzungen wirkt N02 als homogener Katalysator.
  • Während die Stufen (1) und (2) beim Bleikammerverfahren gleichzeitig ablaufen, werden sie beim Tyco-Verfahren getrennt durchgeführt, da Reaktion (1) wesentlich rascher als (2) abläuft. Man führt daher Reaktion (2) beim Tyco-Verfahren für sich allein durch, nachdem man aus der Nitrosylschwefelsäure ein äquimolares Gemisch von NO und N02 (oder N203) abgetrennt und abgekühlt hat. Das überschüssige N02 wird in Salpetersäure umgewandelt.
  • Bei der ursprünglichen Ausführungsform des Tyco-Verfahrens wird dem Rauchgas so viel N02 zugesetzt, daß man das Gleichung (1) entsprechende Umsetzungsgemis~h bei 149 0C erhält und das 302 innerhalb von 5 s vollständig oxidiert wird. Überschüssige Stickoxide schaffen einen N203 entsprechenden Oxidationsgrad.
  • In der ursprünglichen Grundform des Tyco-Verfahrens wird das Reaktionsgasgemisch im Gegenstrom mit 80 Gew.-,aiger H2 SO4 bei ca. 27 0C behandelt. Dabei nicht absorbiertes Restgas wird in den Kamin geleitet. Das Flüssigprodukt dieses Gegenstrom~ Gaswäschers enthält Nitrosylschwefelsäure, die in 76 Gew.-%iger Schwefelsäure bei ca. 135 0C gelöst ist. Diese wird durch heiß. Brenngase zu einer 80 Gew.-%igen Schwefelsäure von ca.
  • 202 0C rekonzentriert. In einer Re-Oxidationskammer werden die Stickoxide durch Luftoxidation in N02 überführt, von dem ein Teil als Salpetersäure abgezogen wird. Der Rest wird in das Rauchgas geleitet und dieses wird mit dem Restgas erneut behandelt.
  • Eine Abwandlung des ursprünglichen Tyco-Verfahrens, die vorsieht, durch Abkühlung des Abgasstroms vor dem Gaswäscher Wasser abzutrennen, konnte sich in der Technik nicht durchsetzen.
  • Eine andere Abwandlung weicht vom ursprünglichen Tyco-Verfahren darin ab, daß die Absorption in dem Gaswäscher bei etwa 121 0C vorgenommen und das N203 dadurch ohne Kondensation von Wasser, das in dem zu reinigenden Rauchgas gewöhnlich ebenfalls enthalten ist, gewonnen wird. Bei dieser Abwandlung des Tyco-Verfahrens wird eine Lösung von Nitrosylschwefelsäure in ca. 80%iger Konzentration abfiltriert und dann in einen mit Aktivkohle gefüllten Reaktor geleitet, wo ihr Luft entgegengeführt wird, die die Stickoxide abstreift und oxidiert.
  • Ein Teil des N02 wird als HN03 absorbiert und der Rest erneut zur Oxidation verwendet, wie das für die anderen Ausführungsformen schon beschrieben wurde.
  • Das Tyco-Verfahren beruht demnach auf der Rückführung von Stickoxiden und ihrer Umsetzung mit dem S02 von Rauchgasen und Wasser gemäß Gleichung (1). Die Notwendigkeit, in dieser Stufe (1) Salpetersäure zu verwenden, beeinträchtigt aber die Wirtschaftlichkeit des Tyco-Verfahrens.
  • Außerdem ist dieses bekannte Verfahren aus den geschilderten Gründen nicht imstande, seine Ziele in einem einzigen Durchlauf zu erreichen und erzeugt üblicherweise Schwefelsäure mit relativ niedrigen Konzentrationen.
  • Es sind auch noch andere Verfahren vorgeschlagen worden, mit denen sich einzelne oder auch mehrere der genannten Schadstoffe aus Abgasen abtrennen lassen, etwa durch katalytische Oxidation an Trägerkatalysatoren.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zu schaffen, mit dem sich aus den in großen Mengen anfallenden A-bgas- und Rauchgasströmen von Kraftwerken, Erd-Ölraffinerien, Erzhütten u. dgl. die genannten Schadstoffe in wirtschaftlicher Weise möglichst restlos abtrennen und katalytisch in unschädliche oder verwertbare Verbindungen umwandeln lassen.
  • Gegenstand der Erfindung ist das in den Patentansprüchen gekennzeichnete Verfahren, das diese Aufgabe löst.
  • Nach dem Verfahren der Erfindung können industrielle Abgas-und Rauchgasströme, die neben Sauerstoff als Schadstoffe Stickoxide, SO, und CO enthalten, kontinuierlich gereinigt und diese Schadstoffe in Stickstoff, Schwefel, Kohlendioxid sowie konzentrierte Schwefelsäure umgewandelt werden.
  • In der ersten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein heißer Abgas- oder Rauchgasstrom, der Stickoxide (die etwas N02 enthalten), S02, Sauerstoff sowie zumeist noch Wasserdampf enthält, zunächst an einem Trägerkatalysator oxidiert.
  • Besonders geeignete Trägerkatalysatoren sind in den US-PSen 3.231.520; 3.240.698 und 3.362.783 beschrieben und bestehen aus einem strukturfesten Basismaterial mit ausgedehnter Oberfläche, etwa einem Metallnetz oder Metallwolle u. dgl., das mit einem fest daran haftenden filmartigen Tonerdeüberzug beschichtet ist. Dieser Überzug kann aus Tonerdehydrat bestehen, soll jedoch vorzugsweise gamma- oder eta-Tonerde enthalten und ist mit einem Oxidationskatalysator imprägniert.
  • Als solche eignen sich Metalle oder Verbindungen von Metallen aus den Gruppen I, VI, VII undSoder VIII des Periodensystems der Elemente. Bevorzugt werden Oxide von Vanadium, insbesondere Vanadiumpentoxid, Kupfer, Chrom, Molybdän, Wolfram, Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel sowie Gemische solcher Oxide, wie Kupferchromit. Die Oxidation der Abgasströme an diesen Trägerkatalysatoren soll bei erhöhten Temperaturen erfolgen, bevorzugt im Bereich von etwa 149 - 177 OP und zwar typischerweise mit Raumströmungsgeschwindigkeiten von 500 - 10.000 Raumteilen Abgas je Raumteil Trägerkatalysator und Stunde.
  • Durch diese Oxidation werden die im Abgas vorhandenen Stickoxide praktisch vollständig in N02 umgewandelt. Gleichzeitig kann ein Teil des im Abgas vorhandenen S02 zu SO, oxidiert werden.
  • Das derart oxidierte Abgas wird dann im Gegenstrom mit wasserhaltiger Schwefelsäure, die eine Konzentration von 70 - 90, vorzugsweise 80 - 90, Gew,-% besitzt, bei einer Temperatur von 113 - 177, bevorzugt etwa 121, OP, behandelt. Dabei absorbiert die Schwefelsäure S02 und N02 weitgehend, S03 praktisch vollständig. Die Menge der wasserhaltigen Schwefelsäure soll dabei mindestens so groß sein, wie zur Umwandlung des Stickstoffdioxids in Nitrosylschwefelsäure stöchiometrisch notwendig ist, Die Konzentration der Schwefelsäure soll nicht wesentlich über 90 Gew,-% hinaus ansteigen, weil dann die zur Umwandlung von S02 und S03 in Schwefelsäure notwendige Wassermenge nicht verfügbar wäre. Konzentrationen dieser Schwefelsäure unter etwa 70 Gew.- sind nicht geeignet, weil sie für die Gewinnung eines verkäuflichen Produkts aufwendige Konzentrationen erfordern würden.
  • Der von der Schwefelsäure nicht absorbierte Teil des oxidierten Abgases, der das restliche SO, und etwas Stickoxid enthält, wird mit einem Kohlenmonoxid enthaltenden Abgasstrom (der aus einer Anlage zur Herstellung von Synthesegas oder einer anderen der oben genannten Anlagen stammen kann) vermischt, in einen Reaktor, der einen Trägerkatalysator, vorzugsweise den oben genannten, mit Tonerde beschichteten Trägerkatalysator, enthält, geleitet und dort bei einer Temperatur von 149 - 232, vorzugsweise etwa 163, OC und einer Raumströmungsgeschwindigkeit von 500 - 10.000 V/V-h umgesetzt.
  • Für diese Umsetzung soll der Trägerkatalysator vorzugsweise einen Komplex von Kupferoxid und Kupferchromit enthalten. Bei dieser Umsetzung erhält man Schwefel, Kohlendioxid, Stickstoff und Wasserdampf0 Die gasförmigen Bestandteile des Produkts können schadlos in die Atmosphäre abgegeben werden. Der erhaltene Schwefel wird abgetrennt und stellt ein verkäufliches Produkt dar. Es ist zweckmäßig, die mit dem zweiten Abgasstrom zugeführte Menge an CO so zu bemessen, daß sie der stöchiometrischen Menge entspricht, die notwendig ist, um das SO, in Schwefel und das Co in C02 umzuwandeln.
  • Bei dieser Umsetzung reagiert die Schwefelsäure mit den Stickoxiden, die vorwiegend aus NO und etwas N02 bestehen, zu Nitrosylschwefelsäure. Hernach wird die Schwefelsäurephase, die Nitrosylschwefelsäure, freie Schwefelsäure und S03 sowie absorbiertes S02 und Wasser enthält, auf etwa 149 - 260 0C erhitzt, um die Stickoxide, das SO und Wasser als Überkopf produkt abzutreiben und die Konzentration der Schwefelsäure zu erhöhen. Die rekonzentrierte Schwefelsäure wird in die Gegenstrom-Absorptionsstufe zurückgeführt Das Überkopfprodukt der Rekonzentrierungsstufe wird mit weiteren Abgasmengen in der Weise, wie das für den nicht absorbierten Teil des oxidierten Abgases beschrieben wurde, katalytisch zu Stickstoff, C02 und Schwefel umgesetzt. Erstere können schadlos in die Atmosphäre abgegeben werden0 Der Schwefel wird zur Verwertung abgetrennt.
  • Es wird bevorzugte das Überkopfprodukt der Schwefelsäure-Bekonzentrierung iiit dem nicht absorbierten Teil des oxidierten Abgases Zu vereinigen und gemeinsam katalytisch weiter zu behandeln.
  • Unter dem oben verwendeten Ausdruck Stickoxide werden Verbindungen von der Formel NxOy verstandeni in der X =1 oder 2 ist und y nicht kleiner als x und 1 - 4 sein soll. Beispiele solcher in Abgasen anzutreffenden Stickoxide sind: NO, N02, N2021 N203 und N2O4.
  • Rauchgase, die nach dem Verfahren der Erfindung gereinigt werden können, werden typischerweise durch Verbrennung von schwefelhaltigen Brennstoffen wie Kohle oder schwerem Heizöl erhalten. Die Schwefelverbindungen solcher Brennstoffe geben bei der Verbrennung etwa 98 Gew.-% SO, und etwa 2 Gew.-% 503.
  • Solche Rauchgase sollten vor der erfindungsgemäßen Reinigung vorzugsweise in üblicher Weise, z. B. durch elektrostatische Abscheider, von Flugasche soweit wie möglich befreit werden.
  • Rauchgase dieser Art enthalten gewöhnlich 0,3 - 2,0 Gew.-% S02 und 0,05 - 0,5 Gew.-% Stickoxide.
  • Das Verfahren der Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der Zeichnung, die ein Fließschema darstellt, weiter erläutert.
  • Die Rauchgase, die in der schematisch wiedergegebenen Anlage gereinigt wurden, stammten aus einem Kraftwerk, das sie mit der üblichen Temperatur von etwa 482 °C verlassen hatten, und waren von einem (nicht abgebildeten) elektrostatischen Abscheider von Flugasche befreit und entstaubt worden. Das so vorbehandelte Rauchgas gelangte über eine Leitung 12 in einen Oxidationsreaktor 10. Das eingeleitete Rauchgas enthielt die üblichen Mengen von S02, N02 und Stickoxiden sowie Stickstoff, C02, Wasser und Sauerstoff. Der Oxidationsreaktor 10 war mit einem der oben beschriebenen Trägerkatalysatoren gefüllt, der aus einem strukturfesten Basismaterial mit ausgedehnter Oberfläche und einer Tonerdebeschichtung bestand, und wandelte die im Rauchgas enthaltenen Stickoxide in N02 und einen Teil des SO2 in S03 um. Diese Umwandlung wurde bei einer Temperatur von 149 - 177, vorzugsweise etwa 149, 0C vorgenommen.
  • Das im Reaktor 10 oxidierte Rauchgas gelangte über eine Leitung 14 in einen Absorptionsturm 16, wo es im Gegenstrom betrieb mit einer Schwefelsäure behandelt wurde.
  • Während die Temperatur, die das Rauchgas am Eingang in den Oxidationsreaktor 10 besitzt, nicht besonders kritisch ist, sollte die Temperatur, mit der es in den Absorber 16 eintritt, oberhalb seines Taupunkts liegen, um eine Korrosion des Absorbergefäßes zu vermindern In dem Absorber 16 wird die Temperatur des oxidierten Rauchgases auf etwa 113 = 177 0C herabgesetzt, und zwar durch Kontakt mit der Schwefelsäure, deren Temperatur entsprechend erhöht wird.
  • Im Absorber 16 werden das N02 und ein Teil des im Rauchgas vorhandenen S02 in der Schwefelsäure absorbiert, daneben etwas SO, und Wasser. Die aus dem Rauchgas absorbierten SO und N02 setzen sich zum Teil zu Schwefelsäure um, wobei das N02 zu NO reduziert wird. Durch Reaktion von NO sowie NO mit der Schwefelsäure und dem vorhandenen Wasser bildet sich Nitrosylschwefelsäure, wie das oben in Verbindung mit den Gleichungen (1) und (3) geschildert wurde. Alles S03, das in dem den Reaktor 10 verlassenden Rauchgasstrom vorhanden ist, setzt sich mit der wasserhaltigen Schwefelsäure zu Schwefelsäure um.
  • Aus dem Absorber 16 wird die Schwefelsäurephase durch eine Leitung 32 in einen Säurekonzentrator 26 geführt, wo die Nitrosylschwefelsäure zersetzt und die absorbierten Stickoxide und Spuren von 302 desorbiert werden. Diese Gase, die etwas Wasserdampf enthalten, gelangen über Leitungen 20 und 22 in einen Reaktor 24.
  • Der Reaktor 24 wird über eine Leitung 36 ferner mit einem Kohlenmonoxid enthaltenden Abgas, das typischerweise aus einer Crack- oder Synthesegasanlage einer Erdölraffinerie stammt, beschickt. Im Reaktor 24 setzen sich die Stickoxide mit dem CO zu Stickstoff um, wobei das CO in C02 umgewandelt wird, und diese unschädlichen Gase werden über die Leitung 30 in die Atmosphäre entlassen. Die Umsetzung im Reaktor 24 soll bei einer Temperatur von 149 - 232 °C durchgeführt werden.
  • Derjenige Teil des Rauchgases, der von der Schwefelsäure im Absorptionsturm 16 nicht absorbiert worden ist, wird über Leitungen 18 und 22 in den Reaktor 24 geleitet. Dieses Gas, das gewöhnlich etwa 55 Gew. -% des S02, das im ursprünglichen Rauchgas enthalten war, enthält, wird im Reaktor 24 ebenfalls mit Kohlenmonoxid umgesetzt, und zwar bei einer Temperatur von 149 - 232, bevorzugt 163 OC. Der Reaktor 24 ist mit einem Trägerkatalysator gefüllt, der dem im Oxidationsreaktor 10 verwendeten entspricht und ein Oxid von Kupfer, Nickel oder Kobalt auf dem genannten Katalysatorträger enthält. CO und SO, setzen sich im Reaktor 24 gemäß der folgenden Gleichung (4) um: Wasserdampf und C02 werden vom Reaktor 24 über Leitung 30 schadlos in die Atmosphäre abgegeben. Der entstandene Schwefel wird über Leitung 38 einem Lagerbehälter zugeführt.
  • Im Säurekonzentrator 26 wird Schwefelsäure mit einer Konzentration von 98,0 - 99,5 Gew.-% erhalten und nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nach Bedarf über eine Leitung 28 in den Absorptionsturm 16 geschickt. Wenn notwendig, wird diese konzentrierte Schwefelsäure für die Verwendung im Absorber 16 durch Zusatz von Wasser in Leitung 28 auf eine Konzentration von 70 - 90 Gew.-% gebracht. Dafür nicht benötigte konzentrierte Schwefelsäure wird über eine Leitung 34 einem Lagerbehälter zur anderweitigen Verwendung zugeführt.
  • Demnach wandelt das Verfahren der Erfindung das in Rauchgasen enthaltene S02 in Schwefelsäure von hoher Reinheit und Konzentration um, von der ein Teil im Reinigungsverfahren selbst verwendet wird. Die restliche Schwefelsäure ist ein unmittelbar verkäufliches Produkt. Weitere Mengen konzentrierter Schwefelsäure lassen sich im Bedarfsfall aus dem Schwefel, der beim Verfahren der Erfindung erhalten wird, durch Oxidation zu S03 herstellen. Gleichzeitig damit werden beim Verfahren der Erfindung die Schadstoffe des Abgases in unschädliche Stoffe verwandelt, nämlich Stickoxide in Stickstoff und CO in CO2. Das erfindungsgemäße Verfahren reinigt somit Abgase und Rauchgase und überführt die Schadstoffe in unschädliche oder verkäufliche Verbindungen.
  • Das nachfolgende Beispiel soll die Erfindung weiter veranschaulichen.
  • BEISPIEL In den Reaktor 10 einer der Zeichnung entsprechenden Reinigungsanlage wurde ein Rauchgas, das ein Kraftwerk mit einer Temperatur von 482 0C verlassen hatte und in einem elektrostatischen Abscheider von Flugasche weitgehend befreit worden war, mit einer Temperatur von 149 OC eingeleitet, Die Zusammensetzung des Rauchgases ist in der folgenden Tabelle I wiedergegeben: Tabelle I Durchsatz in Bestandteil 0,454 Kilomol pro Stunde 5°2 367 NO 102 NO, 4 02 7.046 H20 15.494 Im Oxidationsreaktor 10 wurde dieses Rauchgas an einem Trägerkatalysator umgesetzt, dessen Basismaterial aus Stahlwolle bestand, die mit Tonerde beschichtet war. Auf diesen Katalysatorträger war Vanadiumpentoxid aufgebracht. Im Reaktor 10 wurden von dem im Rauchgas enthaltenen Sauerstoff die Stickoxide praktisch vollständig in N02 und ein Teil des SO, in S03 überführt, so daß das oxidierte Rauchgas, das über Leitung 14 in den Absorptionsturm 16 geleitet wurde, die aus Tabelle II ersichtliche Zusammensetzung hatte, wobei der S03-Anteil der Einfachheit halber als SO, aufgeführt ist: Tabelle II - v Durchsatz in Bestandteil 0,454 Kilomol pro Stunde S02 367 2 106 °2 6.944 H20 15.494 Der Absorptionsturm 16 war von üblicher Bauart und bewirkte eine Gegenstromwäsche des oxidierten Rauchgases mit Schwefelsäure, die dem Turm 16 vom Säurekonzentrator 26 über Leitung 28 zugeführt wurde. Der Turm 16 wurde mit 276#0,454 Kilomollh einer Schwefelsäure beschickt, deren titrierbare Acidität im Bereich von 70 - 90 Gew.-% lag und die etwa 43,5 Gew.-% des im Rauchgas enthaltenen SO absorbierte, außerdem im wesentlichen das gesamte N02 und alles im Oxidationsreaktor 10 gebildete SO3. Die Absorption im Turm 16 wurde bei 121 OC durchgeführt, wobei das Rauchgas die Schwefelsäure erwärmte und von ihr gekühlt wurde. Vom Turm 16 wurde über Leitung 18 ein nicht absorbiertes Gas abgegeben, das I5.494#O,454 Kilomol/h Wasserdampf und 208~0,454 Kilornolih S02 enthielt. Am Boden von Turm 16 wurde über Leitung 32 eine Schwefelsäurephase abgegeben, die, in 0,454 Kilomol/h, aus 11,4 S02, 147 H2S04 und 106 HNS05 bestand. Das Abgas vom Turm 16, das SO2, Stickoxide und Wasserdampf enthielt, gelangte vom Absorber 16 über die Leitungen 18 und 22 zum Reaktor 24. In diesem hatte das Reaktionsgemisch eine Temperatur von 149 OC über Leitung 36 gelangte in den Reaktor 24 ein CO enthaltendes Abgas einer Crackanlnge und erzeugte dort 208~0,454 Kilomol/h Schwefel, sowie C02, N2 und Wasserdampf, die - mit Ausnahme des Schwefels - über Leitung 30 in die Atmosphäre abgegeben wurden. Der Schwefel wurde über Leitung 38 in einen Lagerbehälter geführt.
  • Die Schwefelsäurephase des Absorptionsturms 16 gelangte über Leitung 32 in -den Säurekonzentrator 26, wo die Nitrosylschwefelsäure in der bereits beschriebenen Weise zersetzt und eine konzentrierte Schwefelsäure gewonnen wurde, die zum Teil über Leitung 28 in den Absorptionsturm 16 zurückgeführt wurde.
  • L e e r s e i t e

Claims (9)

  1. Patentansprüche 1) Verfahren zur kontinuierlichen Reinigung von industriellen Abgasen, die Kohlenmonoxid, Stickoxide, Sauerstoff und Schwefeldioxid enthalten, durch katalytische Umwandlung der umweltschädlichen Bestandteile in unschädliche oder verwertbare Verbindungen unter Verwendung von Schwefelsäure zur Reinigungsbehandlung, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß man a) einen Abgasstrom an einem Trägerkatalysator derart oxidiert, daß die enthaltenen Stickoxide im wesentlichen vollständigkl Stickstoffdioxid überführt werden, b) den oxidierten Abgasstrom mit einer 70 - 90 Gew.-Oigen wäßrigen Schwefelsäure behandelt, wobei die im oxidierten Abgas enthaltenen Schwefeldioxid- und Stickstoffdioxid-Bestandteile zu Nitrosylschwefelsäure umgesetzt werden, c) den nicht absorbierten Teil des oxidierten Abgasstroms von der in Stufe b) erhaltenen Schwefelsäurephase abtrennt, d) das nicht absorbierte Abgas, das Schwefeldioxid und Sauerstoff enthält, mit einem Kohlenmonoxid enthaltenden Abgasstrom vermischt und in Gegenwart eines Trägerkatalysators zu Stickstoff, Kohlendioxid und Schwefel umsetzt und N2 sowie C02 von dem Schwefel abtrennt, e) die in Stufe b) erhaltene Schwefelsäurephase durch Erhitzen von den als Kopfprodukt abgeführten Stickoxiden, S02 und Wasser befreit und konzentriert und wenigstens einen Teil der konzentrierten Schwefelsäure als Absorptionsmittel nach Stufe b) zurückführt und f) das in Stufe e) aus der Schwefelsäurephase abgetriebene Kopfprodukt mit dem in Stufe b) nicht absorbierten Abgasstrom vermischt und gemeinsam in Stufe d) umsetzt.
  2. 2) Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß Stufe a) bei einer Temperatur von 149 - 177 OC und einer Raumströmungsgeschwindigkeit von 500 - 10.000 Raumteilen Abgas je Raumteil Trägerkatalysator und Stunde, Stufe b) bei einer Temperatur von 113 - 177 OC, Stufe d) bei einer Temperatur von 149 - 232 °C und einer Raumströmungsgeschwindigkeit von 500 - 10.000 V/Veh und Stufe e) bei einer Temperatur von 149 - 260 0C durchgeführt werden.
  3. 3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der in Stufe d) abgetrennte Schwefel mit Sauerstoff in Gegenwart eines Oxidationskatalysators zu Schwefeltrioxid umgesetzt wird.
  4. 4) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das SO, der zur Absorption verwendeten wäßrigen Schwefelsäure, insbesondere während ihrer Konzentrierung in Stufe e), zugesetzt wird.
  5. 5) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in den Stufen a) und d) ein Oxidationskatalysator, der das Oxid eines Metalls aus den Gruppen I, VI, VII oder VIII des Periodensystems der Elemente enthält, eingesetzt wird.
  6. 6) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Oxidationskatalysator Vanadiumpentoxid, Kupfer, Kupferoxid oder Kupferchromit enthält.
  7. 7) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Oxidationskataly sator auf einen Träger, der aus einem mit Tonerde beschichteten strukturfesten Basismaterial mit ausgedehnter Oberfläche besteht, aufgebracht ist.
  8. 8) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als industrielles Abgas ein Rauchgas gereinigt wird.
  9. 9) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 8, d e d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Rauchgas vor seiner Reinigung von Flugasche befreit wird.
DE19762654582 1976-12-02 1976-12-02 Verfahren zur kontinuierlichen reinigung von industriellen abgasen, die kohlenmonoxid, stickoxide, sauerstoff und schwefeldioxid enthalten Withdrawn DE2654582A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19762654582 DE2654582A1 (de) 1976-12-02 1976-12-02 Verfahren zur kontinuierlichen reinigung von industriellen abgasen, die kohlenmonoxid, stickoxide, sauerstoff und schwefeldioxid enthalten

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19762654582 DE2654582A1 (de) 1976-12-02 1976-12-02 Verfahren zur kontinuierlichen reinigung von industriellen abgasen, die kohlenmonoxid, stickoxide, sauerstoff und schwefeldioxid enthalten

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2654582A1 true DE2654582A1 (de) 1978-06-08

Family

ID=5994476

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19762654582 Withdrawn DE2654582A1 (de) 1976-12-02 1976-12-02 Verfahren zur kontinuierlichen reinigung von industriellen abgasen, die kohlenmonoxid, stickoxide, sauerstoff und schwefeldioxid enthalten

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2654582A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2632210A1 (fr) * 1988-06-07 1989-12-08 Union Explosivos Rio Tinto Procede et installation pour la recuperation d'oxydes d'azote provenant d'usines
WO2010036748A1 (en) * 2008-09-26 2010-04-01 Praxair Technology, Inc. Multi-stage process for purifying carbon dioxide and producing sulfuric acid and nitric acid

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2632210A1 (fr) * 1988-06-07 1989-12-08 Union Explosivos Rio Tinto Procede et installation pour la recuperation d'oxydes d'azote provenant d'usines
WO2010036748A1 (en) * 2008-09-26 2010-04-01 Praxair Technology, Inc. Multi-stage process for purifying carbon dioxide and producing sulfuric acid and nitric acid
US7927573B2 (en) 2008-09-26 2011-04-19 Praxair Technology, Inc. Multi-stage process for purifying carbon dioxide and producing acid
US7927572B2 (en) 2008-09-26 2011-04-19 Praxair Technology, Inc. Purifying carbon dioxide and producing acid

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0234188B1 (de) Verfahren zur Reinigung von Oxide des Stickstoffs und Schwefels enthaltenden Abgasen aus Verbrennungsanlagen
DE2819933C2 (de)
DE1769350A1 (de) Entfernung von Schwefeloxiden aus Rauchgas
EP0276883B1 (de) Verfahren zur gleichzeitigen Entstickung und Entschwefelung eines sauerstoffhaltigen Abgases
DE3228481A1 (de) Reaktionsmasse, verfahren zu ihrer herstellung und deren verwendung
DE2253806C3 (de) Verfahren zur Umsetzung des in Gasgemischen enthaltenen Schwefelwasserstoffs mit Schwefeldioxid nach dem Claus-Prozess
EP0274148B1 (de) Verfahren zur katalytischen Reduktion von in einem Gas enthaltenem NO
DE1769351A1 (de) Zweistufen-Regenerierung eines Absorptionsmittels
DE2441199A1 (de) Katalysatoren fuer die behandlung von schwefelverbindungen enthaltenden abgasen
DE69206323T2 (de) Verfahren zur Regenerierung von Abfallschwefelsäure.
DE2433076A1 (de) Verfahren zur entfernung von stickstoffoxyden aus abgasen
EP0218302B1 (de) Verfahren zum Reinigen von Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxid enthaltendem Abgas
DE1769352A1 (de) Regenerierung eines Absorptionsmittels unter Verwendung eines Kohlenstoff-Regenerierungsmittels
DE2603910C3 (de) Verfahren zur katalytischen Reduktion von Stickstoffoxiden in Rauchgasen
EP0158748B1 (de) Verfahren zum Entfernen von Schwefeloxiden aus Rauchgas mit regenerierbarer Aktivkohle
EP0439742B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Oleum und Schwefelsäure
EP0215317B1 (de) Verfahren zum Entfernen von Schwefelwasserstoff aus Abgasen
DE4313897C1 (de) Verfahren zur Reinigung von Oxide des Stickstoffs und Schwefels enthaltenden Rauchgasen aus Verbrennungsanlagen
DE2754762A1 (de) Verfahren zur katalytischen verbrennung von schwefelwasserstoff enthaltenden abgasen und zur durchfuehrung des verfahrens geeigneter katalysator
DE2654582A1 (de) Verfahren zur kontinuierlichen reinigung von industriellen abgasen, die kohlenmonoxid, stickoxide, sauerstoff und schwefeldioxid enthalten
DE2926107C2 (de) Verfahren zum Abtrennen von Stickstoffoxiden aus Gasen
DE3616501C2 (de) Verfahren zur Reinigung von Rauchgasen
DE69214349T2 (de) Verfahren zum Abtrennen von Schwefeloxiden aus Abgasen
EP0279003B1 (de) Verfahren zur Rauch- und Abgasreinigung mittels Nassverfahren
DE3507718C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee