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DE3885647T2 - Methode zur Entfernung von Arsenkomponenten aus Verbrennungsabgasen. - Google Patents

Methode zur Entfernung von Arsenkomponenten aus Verbrennungsabgasen.

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DE3885647T2
DE3885647T2 DE88730097T DE3885647T DE3885647T2 DE 3885647 T2 DE3885647 T2 DE 3885647T2 DE 88730097 T DE88730097 T DE 88730097T DE 3885647 T DE3885647 T DE 3885647T DE 3885647 T2 DE3885647 T2 DE 3885647T2
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Germany
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adsorbent
exhaust gas
catalyst
arsenic
zeolite
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DE88730097T
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Morio Fukuda
Masayuki Hanada
Kozo Iida
Makoto Imanari
Norishia Kobayashi
Takeo Koshikawa
Toshio Koyanagi
Shigeaki Mitsuoka
Masaki Miyazawa
Atsushi Morii
Kiyoshi Nagano
Hiroaki Rikimaru
Touru Seto
Hiromu Takatsuka
Akihiro Yamauchi
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Sakai Chemical Industry Co Ltd
Mitsubishi Petrochemicals Engineering Co Ltd
JGC Catalysts and Chemicals Ltd
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Catalysts and Chemicals Industries Co Ltd
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Sakai Chemical Industry Co Ltd
Mitsubishi Petrochemicals Engineering Co Ltd
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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Adsorbens für eine Arsenkomponente, welche in einem Verbrennungsabgas enthalten ist und auf ein Verfahren zum Entfernen der Arsenkomponente aus dem Verbrennungsabgas. Insbesondere bezieht sie sich auf ein Adsorbens zum Adsorbieren und Entfernen einer Arsenkomponente in einem Verbrennungsabgas, welche als Katalysatorgift wirkt für einen Katalysator zum Entfernen von Stickstoffoxiden aus dem Abgas und auf ein Verfahren zum Entfernen einer Arsenkomponente aus einem Verbrennungsabgas durch Verwendung von diesem Adsorbens.
  • Bis jetzt wird zur Entfernung von Stickstoffoxiden (nachfolgend einfach als NOx bezeichnet) aus einem Abgas, welches von einem Verbrennungsofen entnommen wird, der an einem kohlebefeuerten Kessel, einem schwerölbefeuerten Kessel oder jeder anderen chemischen Einrichtung befestigt ist, in industriellem Maß hauptsächlich ein selektiver Katalysatorreduktionsprozeß verwendet, weil er am ökonomischsten und am effektivsten ist.
  • Der selektive Katalysatorreduktionsprozeß macht Verwendung von Ammoniak als reduzierendem Agens und einem Denitrationskatalysator, wie in Fig. 3 ausgebildet ist.
  • Gemäß Fig.3 wird ein von einem Kessel entnommenes Verbrennungsabgas zu einem Denitrierungsreaktor 6 durch einen Überhitzer 2 einen Abgasvorwärmer 3 und ein Rauchabzugsrohr 4 geführt. Ein für eine Denitrationsreaktion notwendiges Ammoniakgas wird über einen Ammoniakinjektor 5, welcher an dem Rauchabzugsrohr 4 angeordnet ist, in den Denitrierungsreaktor 6 eingespritzt.
  • Das NOx in dem Abgas wird in Stickstoff und Wasser zerlegt, während das Gas durch eine Katalysatorschicht 7 in dem Denitrierungsreaktor 6 hindurchläuft. Das Verbrennungsabgas, das aus der Katalysatorschicht 7 herauskommt, wird über einen Lufterhitzer 8, einen elektrischen Staubsammler 9, ein Verbrennungsabgasgebläse 10 und einen Schornstein 11 in die Atmosphäre abgegeben. Der Buchstabe F in Fig.3 stellt einen Brennstoff dar.
  • Die obige Katalysatorschicht 7 umfaßt einen Katalysator vom Typ des parallelen Gasflusses, welcher die Form eines Gitters oder einer Platte aufweist. Bei diesem Katalysatortyp fließt das Gas parallel zur Oberfläche des Katalysators, und daher haben der Staub in dem Verbrennungsabgas und die Katalysatoroberfläche nur eine geringe Gelegenheit um untereinander in Kontakt zu treten, so daß günstigerweise eine geringere Menge an Staub auf der Katalysatoroberfläche adsorbiert wird. Aus diesem Grund wird dieser Katalysatortyp weitverbreitet in einem kohlebefeuerten Kessel, in einem schwerölbefeuerten Kessel und dgl. verwendet.
  • Der in solch einer Denitriervorrichtung verwendete Denitrationskatalysator besteht aus einem Grundmaterial aus Titanoxid (TiO&sub2;) und einer aktiven Komponente wie bspw. Vanadium- Pentoxid (V&sub2;O&sub5;), welche auf dem Grundmaterial gelagert ist.
  • Der so hergestellte Katalysator hat eine hohe Denitrierleistung in einem ausgedehnten Temperaturbereich. Diese Katalysatorart kann die hohe Leistung in einem Anfangsstadium aufrechterhalten, jedoch verschlechtert sich die Leistung graduell mit dem Ablauf der Zeit. Als Gründe für die Verschlechterung können betrachtet werden, (1) daß der Staub auf den Katalysatoroberflächen abgelagert wird, wodurch die Durchlauföffnungen für das Gas verstopft werden, (2) daß das in dem Staub vorhandene Katalysatorgift in den Katalysator hineindiffundiert, um letzteren zu vergiften, (3) daß eine in einem Brennstoff enthaltene Substanz, welche zum Katalysatorgift wird, in einem Ofen gasförmig wird und dann physisch auf dem Katalysator adsorbiert wird oder chemisch mit einer Katalysatorkomponente reagiert, was den Fortgang der Denitrierreaktion stört, usw.
  • In dem Fall, daß der Staub auf der Katalysatoroberfläche abgelagert wird, wodurch die Durchlauföffnung für das Gas verstopft wird, sind sowohl an den Gas-Einlaßseiten als auch an den Gas-Auslaßseiten der Katalysatorschicht Staub-Entfernungseinrichtungen angeordnet, um den Staub durch diese Staub-Entfernungseinrichtungen zu entfernen, was zum Resultat hat, daß die Abnahme der Katalysatoraktivität unterbunden werden kann.
  • Jedoch gibt es gegen die Vergiftung des Katalysators kein Mittel, welches die gasförmige und giftige Komponente am Eindringen in die Katalysatorschicht hindert, und daher hängt die Beständigkeit des Katalysators stark von der Art und der Menge des giftigen Materials ab, das in dem Brennstoff enthalten ist. Insbesondere variiert die Kohlequalität stark in bezug auf ihr Abbaugebiet, und einige Kohlearten enthalten eine große Menge an Arsen, welches ein sehr starkes Katalysatorgift aufweist. Wenn die Kohlearten, die solches Arsen enthalten, als Brennstoff verwendet werden, ist die Verschlechterung des Katalysators erkennbar, und es wird die Anordnung eines Mittels zur Behandlung des das Arsen enthaltenden Abgases notwendig, und zwar zusätzlich zu den Denitrationseinrichtungen.
  • Wenn der Brennstoff in einem Ofen verbrannt wird, wird das meiste Arsen in dem Brennstoff gasförmig gemacht und bildet Arsen-Trioxid (As&sub2;O&sub3;). In bezug auf dieses As&sub2;O&sub3; Gas läuft die Reaktion der Formel (1) thermodynamisch bei einer Temperatur in der Umgebung der vorgesehenen Denitrationsvorrichtung ab, so daß Diarsen-Pentoxid (As&sub2;O&sub5;) gebildet wird.
  • As&sub2;O&sub3; + O&sub2; T As&sub2;O&sub5; ... (1)
  • As&sub2;O&sub5;, welches gemäß der Formel (1) gebildet wird, liegt in Form fester Partikel vor und wird folglich nicht in dem Katalysator aufgenommen, obwohl es auf der Katalysatoroberfläche abgelagert sein kann. Daher hat der feste Partikel einen geringen Einfluß auf die Katalysatoraktivität. Jedoch ist dennoch eine Verschlechterung des Katalysators durch das Arsen zu beobachten. Von dieser Tatsache kann geschlossen werden, daß die Reaktionsrate der Formel (1) als niedrig betrachtet werden muß und daß folglich das meiste Arsen noch im Zustand von gasförmigem As&sub2;O&sub3; in der Umgebung der Katalysatorschicht vorhanden sein muß.
  • Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben schon einen Ammoniak-Katalysatorreduktions-Denitrationsprozeß für ein Verbrennungsabgas, welches eine Arsenkomponente enthält, vorgeschlagen, wobei der Prozeß den Schritt des Anordnen einer mit Adsorbens gefüllten Schicht umfaßt und zwar zum Adsorbieren und Entfernen der Arsenverbindung in einer Verbrennungsabgaspassage auf der Oberstromseite einer mit Denitrations-Katalysator gefüllten Schicht, um zu verhindern, daß sich der Denitrationskatalysator verschlechtert (japanische Patentanmeldung No. 61-209641).
  • Jedoch sind in dem oben vorgeschlagenen Verfahren Materialien des Arsen-Adorbens offenbart, aber physikalische Eigenschaften der Materialien, die geeignet für die Adsorption des Arsens sind, werden nicht erläutert
  • Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Entfernung einer Arsenkomponente aus einem Verbrennungsabgas zu schaffen, welches gekennzeichnet ist durch Einspritzen eines Adsorbens, welches physikalische Eigenschaften hat, die geeignet sind für die Adsorption der Arsenkomponente in dem Verbrennungsabgas auf der Oberstromseite eines Ammoniak-Reduktions-Denitrations-Katalysators, wenn Stickstoffoxide (NOx) in dem Verbrennungsabgas durch die Verwendung des Ammoniak-Reduktions-Denitrations-Katalysators reduziert werden, wobei die Beständigkeit des Ammoniak-Reduktions-Denitrations-Katalysators aufrechterhalten werden kann, selbst wenn der Katalysator in dem Verbrennungsabgas verwendet wird, welches eine große Menge der Arsenkomponente enthält.
  • Fig. 1(A) und 1(B) sind schematische Ansichten von erklärenden Ausführungsformen, in welchen ein Adsorbens für eine Arsenverbindung der vorliegenden Erfindung für ein Abgas von einem Kessel verwendet wird;
  • Fig.2 ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung, welche verwendet wird, um eine Arsen-Adsorptionsleistung des Adsorbens zu messen; und
  • Fig.3 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines konventionellen Verfahrens zur Denitration eines Abgases von einem kohlebefeuerten Kessel.
  • Die vorliegende Erfindung ist auf ein Adsorbens gerichtet, welches gekennzeichnet ist durch das Enthalten eines eine Arsenverbindung adsorbierenden Materials, in welchem das totale Porenvolumen 0.2 bis 0.7 cm³/g beträgt und das Volumen der Poren, die einen Porendurchmesser von 300x10&supmin;¹&sup0;m (Å) haben oder mehr, 10% oder mehr ist in bezug auf das totale Porenvolumen; und auf ein Verfahren zur Entfernung einer Arsenkomponente aus einem Verbrennungsabgas, welches gekennzeichnet ist durch das Einspritzen eines die Arsenkomponente adsorbierenden Materials in das Verbrennungsabgas auf der Oberstromseite eines Ammoniak-Reduktions-Denitrations-Katalysators, wobei das die Arsenkomponente adsorbierende Material derart ist, daß das totale Porenvolumen 0.2 bis 0.7 cm³/g ist und das Volumen der Poren, die einen Porendurchmesser von 300x10&supmin;¹&sup0;m (Å) oder mehe haben, 10% oder mehr beträgt in bezug auf das totale Porenvolumen.
  • Ein bevorzugtes Material für das Adsorbens hat eine hohe Adsorptionsrate für die Arsenkomponente und ein großes Adsorptionsvolumen. Solch ein Adsorptionsmaterial ist bspw. eine Zusammensetzung, die hauptsächlich ein Element umfaßt, das aus der Gruppe ausgewählt ist welche besteht aus Ti, W, V, Fe, Ca, Mg, Ba, Mn, Cu, Zn, Sn, Al, Ni, Co, Si und Sr und insbesondere aus einem oder einer Mischung aus zwei oder mehr Oxiden daraus. Beispiele dieser Oxide umfassen TiO&sub2;, WO&sub2;, V&sub2;O&sub5;, Fe&sub2;O&sub3;, CaO, MgO, BaO, MnO, CuO, ZnO, SnO, Al&sub2;O&sub3;, NiO, CoO, SiO&sub2; und SrO.
  • Zusätzlich kann das adsorbierende Material ein Zeolit sein, ionen-ausgetauscht mit mindestens einem Stoff aus der Gruppe, die aus den obigen Verbindungen besteht, und Mischungen und/oder Alkali-Metallen, Erdalkalimetallen und Cu, Ag, Zn, Cd, B, Al, Ga, In, La, Ce, Ti, Zr, Si, Ge, Sn, Pb, P, Sb, Bi, V, Nb, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Co und Ni; oder ein Zeolit, in welchem mindestens eines der Materialien, das die obengenannten Elemente enthält und Dolomit gelagert werden. Falls notwendig, kann der Zeolit einen Ton enthalten.
  • Von der Sichtweise der effektiven Adsorption von der Arsenkomponente ist es bevorzugt, dass das totale Porenvolumen des Katalysators groß ist, aber wenn das totale Porenvolumen größer als 0.7 cm³/g ist, wird der Verschleißwiderstand des Katalysator extrem gering sein, der Katalysator wird einer Feinmahlung ausgesetzt werden, und die feinen Katalysatorpartikel werden durch eine Einrichtung an der Unterstromseite schwer zu sammeln und zurückzugewinnen sein. Daher ist ein solch überaus großes totales Porenvolumen recht praktikabel.
  • Umgekehrt, wenn das totale Porenvolumen geringer als 0.2 cm³/g ist, ist der Adsorptionseffekt auf die Arsenkomponente unvorteilhaft gering, obwohl der Verschleißwiderstand befriedigend ist. Darüberhinaus ist der Porendurchmesser des Adsorbens 300x10&supmin;¹&sup0;m (Å) oder mehr, und je größer der Durchmesser ist, desto vorteilhafter ist es. Die obere Grenze des Porendurchmessers ist nicht besonders limitiert, weil sie auf natürliche Weise durch den Gehalt, welcher für den Katalysator notwendig ist, eingegrenzt wird. Jedoch liegt ein Beispiel der oberen Grenze bei einigen Tausend Angström.
  • Der Mechanismus, wo die Arsenverbindung in einem dampfförmigen Zustand auf dem Adsorbens adsorbiert wird, ist wie folgt zu betrachten: Die Arsenverbindung (As&sub2;O&sub5;), welche in dem Verbrennungsabgas enthalten ist, diffundiert und geht, in einem molekularen Zustand, in die Poren des Adsorbens hinein und wird in eine andere Arsenverbindung (As&sub2;O&sub3;) umgewandelt, die einen niedrigen Dampfdruck hat, und diese Verbindung wird dann auf dem Adsorbens adsorbiert. Daher ist vorteilhaft, die adsorbierenden Platze in dem Adsorbens für das Adsorbieren der Arsenverbindung zu erhöhen. Um diese Anwachsen der Adsorptionsplätze zu gestatten, ist es wichtig, die Poren in dem Adsorbens zu regulieren.
  • Die Erfinder machten aus dem obigen Material viele Adsorptionsproben in weichen die Porenverteilung verändert wurde, und dann wurden Tests durchgeführt, um die Adsorptionsfähigkeit der Adsorptionsproben auf die Arsenverbindung zu untersuchen. Im Resultat wurde bestätigt daß einige der Adsorptionsproben eine exzellente Adsorptionsfähigkeit aufwiesen, bei denen das totale Porenvolumen 0.2 bis 0.7 cm³/g und das Volumen der Poren, die einen Porendurchmesser von 300x10&supmin;¹&sup0;m (Å) oder mehr hatten, 10% oder mehr betrug, vorzugsweise 20 bis 60%, in bezug auf das totale Porenvolumen.
  • Beim Adsorbieren und Entfernen der Arsenverbindung von dem Verbrennungsabgas wird das Adsorbens der vorliegenden Erfindung in das Abgas an der Oberstromseite eines Denitrationsreaktors hineingespritzt, welcher mit einem Ammoniak-Reduktions-Denitrations-Katalysator gefüllt ist, um die Arsenverbindung zu adsorbieren, so daß der Denitrationskatalysator nicht mehr mit der Arsenverbindung in Kontakt gebracht wird.
  • Die Position der Adsorbens-Einspritzung liegt auf der Oberstromseite des Denitrationsreaktors, und es ist zu empfehlen, eine Position auszuwählen, die eine Verbrennungsgastemperatur hat, die optimal für das Adsorbens ist, um die Arsenverbindung zu adsorbieren. Bspw. sollte die Position für die Adsorbens- Einspritzung sofort vor dem Denitrationsreaktor 6, dem Abgasvorwärmer 3 oder dem Überhitzer 2 aus Fig.3 liegen.
  • Nun werden unter Bezugnahme auf Beispiele Herstellungsprozeduren der erfindungsgemäßen Adsorbens beschrieben. Danach werden Daten gezeigt, die sich mit der Adsorptionsfähigkeit der Adsorbens befassen.
    • Beispiel 1
  • Eine Mischung von 200 Litern einer 15 Gew-%-igen wässrigen Kupfer-Nitrat-Lösung und 25 kg eines Zeolits vom Na-Y Typ (Na- ausgetauschter Y-Typ Zeolit, wurden bei 65ºC für 30 Minuten verrührt, , und der Zeolit wurde durch Filtration aufgesammelt. Nach der Trocknung bei 120ºC für 10 Stunden wurde der Zeolit bei 500ºC für 5 Stunden kalziniert, wodurch ein Cu-tragender Zeolit erzielt wurde. Es wurde herausgefunden, das der so erzielte Zeolit 12.0 Gew-% an CuO und 2.5 Gew-% an Na&sub2;O enthielt.
  • In bezug auf das erzielte Adsorbens legt die Tabelle 5 einen spezifischen Oberflächenbereich, ein Porenvolumen, und ein Verhältnis der Porenvolumina, die einen Durchmesser von 300x10&supmin;¹&sup0;m (Å) oder mehr haben, zum totalen Porenvolumen dar (Aufähnliche Weise werden Resultate, die in den folgenden Beispielen gemessen werden, in Tabelle 5 dargelegt).
    • Beispiel 2
  • Ammoniak-Wasser wurde in 200 Litern einer 15-Gew%-igen wässrigen Magnesium-Nitrat-Lösung plaziert, um deren PH-Wert auf 3.5 einzustellen. In diese wässrige Lösung wurden 25 kg eines Zeolits vom Na-X Typ (Na-tragender X Typ Zeolit) hineingegeben, gefolgt von einem Umrühren bei 45ºC für 1.5 Stunden. Nach der Aufsammlung durch Filtration wurde der Zeolit dann mit 30 Litern von ionen-ausgetauschtem Wasser gewaschen. Der so gewaschene Zeolit wurde bei 120ºC für 12 Stunden getrocknet und wurde dann bei 500ºC für 5 Stunden kalziniert. Dieser Zeolit enthielt 14 Gew-% an MnO.
    • Beispiel 3
  • Ammoniak-Wasser wurde in 10 Litern einer 20- Gew%-igen wässrigen Cer-Nitrat-Lösung plaziert, um deren PH-Wert auf 2.0 einzustellen. In diese wässrige Lösung wurden 1.5 kg von H- Mordenit (H&spplus;tragendes Mordenit) hineingegeben, gefolgt von einem Umrühren bei 60ºC für 1 Stunde. Nach der Aufsammlung durch die Filtration wurde das Mordenit bei 120ºC für 12 Stunden getrocknet und anschließend bei 500ºC für 5 Stunden kalziniert. Dieses Mordenit enthielt 4.5 Gew-% an Ce&sub2;O&sub3;.
    • Beispiel 4
  • Zu 13 kg Mordenit, welches 6 Gew-% an Calcium in Form von CaO enthält, wurden 3 kg eines Tons (Sericit) und 5 Liter von ionen-ausgetauschtem Wasser hinzugefügt, und 200 g von Lignin sulfonischer Säure und 50 g an Polyvinyl-Alkohol wurden dem hinzugefügt, gefolgt von einem Durchkneten für eine Stunde. Nach einer genügenden Trocknung wurde diese Mixtur dann bei 500ºC für 7 Stunden kalziniert, wobei ein Pulver erzielt wurde, das aus dem Calcium-Mordenit und dem Ton bestand.
    • Beispiel 5
  • Zu 12 kg von Titanoxid vom Anatase-Typ, welches einen spezifischen Oberflächenbereich von 95 m²/g hat, wurden 3 kg einer wässrigen Ammoniak-Wolframat-Lösung, welche 50 Gew-% an Wolframoxid (WO&sub3;) enthält und 2 kg eines Tons hinzugefügt, und 5 Liter an ionen-ausgetauschtem Wasser wurden weiterhin unter einem Durchkneten hinzugefügt, gefolgt von einem zweistündigen Durchkneten. Nach genügender Trocknung wurde das so geknetete Material unter Ventilation bei 90ºC für 5 Stunden getrocknet und wurde dann bei 550ºC für 7 Stunden kalziniert, wodurch ein Pulver erzielt wurde, das den gleichen Zustand wie jenes in Beispiel 4 hatte.
    • Beispiel 6
  • zu 12 kg eines Zeolits vom NH&sub4;-Y Typ (NH&sub4;&spplus;-tragender Zeolit) wurden 3 kg eines Titanoxids vom Anatase-Typ (spezifischer Oberflächenbereich 75 m²/g), 1 kg eines Tons (Sericit) und 5.5 Liter an ionen-ausgetauschtem Wasser hinzugefügt, und während des Durchmischens wurden dazu weiterhin 200 g an Lignin sulfonischer Säure, 50 g an Carboxylmethyl Zellulose und 100 g an Glycerin hinzugefügt, gefolgt von einem zweistündigen Durchkneten. Das so durchknetete Material wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 4 getrocknet, um ein Pulver mit einem ähnlichen Zustand zu erzielen.
    • Beispiel 7
  • Zu einer Mischung aus 5 kg von dem Na-Cu-Y Zeolit, welcher in Beispiel 1 erzielt wurde, und 1 kg eines Tons (Sericit) wurden 1.7 Liter an ionen-ausgetauschtem Wasser hinzugefügt, und die Mischung wurde dann für 30 Minuten durchgeknetet. Dem so durchgekneteten Material wurden 400 g an weißem Karbon, 300 g an kristalliner Zellulose, 6() g einer Lignin sulfonischen Säure, 30 g an Carboxymethyl Zellulose, 75 g an Polyvinyl Alkohol und 70 ml an ionen-ausgetauschtem Wasser hinzugefügt gefolgt von einem Durchkneten für 1 Stunde. Weiterhin wurden diesem durchgekneteten Material 600 g an Eisenoxid hinzugefügt und es wurde ein 30 minütiges Durchkneten durchgeführt. Nach genügender Trocknung wurde das durchknetete Material dann unter Ventilation bei 90ºC für 5 Stunden getrocknet, und es wurde ein Temperaturanstieg bis auf 550ºC durchgeführt mit einer Rate von 50ºC pro Stunde. Danach wurde das Material bei 550ºC für 5 Stunden kalziniert, wobei ein Pulver mit dem gleichen Zustand wie in Beispiel 4 erzielt wurde.
    • Beispiel 8
  • Zu einer Mischung aus 5 kg des Na-Cu-Y Zeolits aus Beispiel 1 wurden 1 kg eines Tons (Sericit) und 1.7 Liter an ionen-ausgetauschtem Wasser hinzugefügt, und die Mischung wurde dann für 30 Minuten durchgeknetet. Zu dem so durchkneteten Material wurden 20 g an Polyethylel-Oxid, 20 g an Carboxymethyl Zellulose, 30 g an Lignin sulfonischer Säure und 600 g an pulverförmigem Eisenoxid hinzugefügt, gefolgt von einem zweistündigen Durchkneten. Nach genügender Trocknung wurde das durchgeknetete Material dann unter Ventilation bei 90ºC für 5 Stunden getrocknet und wurde bei 550ºC für 7 Stunden kalziniert, um ein Pulver mit dem gleichen Zustand wie in Beispiel 4 zu erzielen.
    • Beispiel 9
  • Zu einer Mischung aus 5.5 kg des Na-Cu-Y Zeolits aus Beispiel 1 und 500 g eines Tons (Attapulgit) wurden 3.2 Liter an ionen- ausgetauschtem Wasser hinzugefügt, und die Mischung wurde dann für 30 Minuten durchgeknetet. Dem so durchgekneteten Material wurden 30 g an Polyethylen-Oxid, 20g an Carboxymethyl Zellulose, 60 g an Lignin sulfonischer Säure, 100 g an Polyvinyl Alkohol, 300 g an Polymethyl Methacrylat und 420 g an kristalliner Zellulose hinzugefügt und dann wurde ein 1.5- stündiges Durchkneten durchgeführt. Zu diesem durchgekneteten Material wurden 500 g an Titanoxid und 600 g an Eisenoxid hinzugefügt, gefolgt von einem 30-minütigen Durchkneten. Nach genügender Trocknung wurde das durchgeknetete Material unter Ventilation bei 90ºC für 5 Stunden getrocknet und wurde dann bei 550ºC für 7 Stunden kalziniert, um ein Adsorbens mit dem gleichen Zustand wie in Beispiel 4 zu erzielen.
    • Beispiele 10 bis 15
  • Ein Pulver mit dem in Beispiel 4 präparierten Calcium-Mordenit und einem Ton wurde mit jeder der in Tabelle 1 genannten wässrigen Nitratlösungen imprägniert, um ein Pulver mit der in Tabelle 1 gezeigten Zusammensetzung zu erzielen. In jedem Fall wurde das Pulver nach der Imprägnierung über Nacht bei 120ºC getrocknet, und die Kalzinierung wurde dann bei 500ºC für 5 Stunden durchgeführt. Tabelle 1 Zusammensetzung des Adsorbens (Gew%) Beispiel Nr.: Chem. Zusammensetzung des Start-Metallsalzes Konz. der Metalloxide* (Gew%) Mordenit Ton * Metalloxid im Adsorbens ** Imprägniertes Metalloxid
    • Beispiel 16
  • Zu 8 kg an Titanoxid vom Anatase-Typ (spezifischer Oberflächenbereich 55 m²/g) wurden 4 Liter an ionen-ausgetauschtem Wasser hinzugefügt, und während des Durchknetens wurde ein PH- Wert von 7.5 eingestellt und zwar mit 16 Gew%-itgem Ammoniakwasser. Danach wurden dem durcngekneteten Material 17.5 kg eines Zeolits vom Na-ausgetauschten Y Typ (welcher 15 Gew% an Na&sub2;O trug), 120 g an Carboxymethyl Zellulose, 240 g an Lignin sulfonischer Säure, 60 g an Polyethylen-Oxid und 7 Liter an ionen-ausgetauschtem Wasser hinzugefügt, und die Mischung wurde dann bei einer Temperatur von 50 bis 60ºC für 1 Stunde durchgeknetet. Nach der Trocknung bei 50ºC wurde das resultierende Pulver bei 550ºC für 5 Stunden kalziniert, um ein Adsorbens zu präparieren.
    • Beispiel 17
  • Zuerst wurden 12 kg eines Mg tragenden natürlichen Zeolits (Handelsname Izukalight; Trageverhältnis in Bezeichnung von MgO = 3.1 Gew%) und 6 Liter an ionen-ausgetauschtem Wasser zu 5 kg an Titanoxid, welches durch Kalzinierung bei 700ºC hergestellt wurde, hydriertem Titanoxid, welches ein Rohmaterial in der Produktion von Titanoxid durch eine sulfurische Säuremethode war, hinzugefügt, und die Mischung wurde dann für 30 Minuten durchgeknetet. Nach dem Kneten wurden dazu 170 g an Lignin sulfonischer Säure und 100 g an Carboxymethyl Zellulose hinzugefügt, und die Mischung wurde dann bei einer Temperatur von 50 bis 70ºC für 1.5 Stunden durchgeknetet. Danach wurde die gleiche Prozedur wie in Beispiel 1 durchgeführt, um ein Adsorbens zu präparieren.
    • Beispiel 18
  • Zu einer Mischung aus 5 kg Titanoxid (spezifischer Oberflächenbereich 45 m²/g) und 3 kg saurer Terra Alba wurden 4 Liter an ionen-ausgetauschtem Wasser hinzugefügt, und während die Mischung durchgeknetet wurde, wurde mit 16 Gew%-igem Ammoniak-Wasser ein PH-Wert von 7.0 eingestellt. Danach wurden diesem durchgekneteten Material 17.2 kg eines Zeolits vom Na-Ca-Y Typ (4 Gew% an Na in Form von Na&sub2;O und 11.8 Gew% an Ca in Form von CaO), 120 g an Carboxymethyl Zellulose, 240 g an Lignin sulfonischer Säure, 60 g an Polyethylen-oxid und 5 Liter an ionen-ausgetauschtem Wasser hinzugefügt und dann wurde für 1 Stunde ein Durchkneten bei 50 bis 60ºC durchgeführt. Danach wurde die gleiche Prozedur wie in Beispiel 16 verwendet, um ein Adsorbens zu präparieren.
    • Beispiel 19
  • Acht Liter an ionen-ausgetauschtem Wasser wurden einer Mischung aus 15 kg eines Zeolits vom X Typ (48 Gew% an Na&sub2;O und 25 Gew% an BaO), in welchem Na und Ba durch Ionen-Austausch gelagert waren, und 6 kg eines Tons hinzugefügt und 270 g an Lignin sulfonischer Säure und 130 g an Carboxymethyl Zellulose wurden darüberhinaus zugegeben. Die Mischung wurde dann für 2 Stunden bei einer Temperatur von 60 bis 70ºC durchgeknetet, und danach wurde die gleiche Prozedur wie in Beispiel 16 verwendet, um ein Adsorbens zu präparieren.
    • Beispiel 20
  • Zu 720 g eines Metatitansäure-Schlamms (Inhalt an TiO&sub2;= 30 Gew%) wurde Ammoniak-Wasser mit 25% an NH&sub3; hinzugefügt, um einen PH-Wert von 6.5 einzustellen. Dann wurden dazu 27 g an pulverförmigem Ammonium-Parawolfram hinzugefügt, und die Mischung wurde dann in feuchtem Zustand für 2 Stunden durchgeknetet und dann bei 680ºC für 5 Stunden kalziniert, um ein Pulver zu präparieren, welches aus Titanoxid und Wolframoxid besteht.
  • Eine wässrige Ammonium-Metavandat Lösung wurde dem so präparierten Pulver hinzugefügt, so daß die Konzentration an Vanadium 0.7 Gew% in Form von V&sub2;O&sub5; betragen kann, und nach einer ausreichenden Durchmischung wurde die Mischung bei 450ºC für 4 Stunden kalziniert, um ein Pulver (A) zu erzielen, das aus Titan, Wolfram und Vanadium besteht.
  • Zu dem Pulver (A) wurden 50 g eines Zeolits vom Y Typ (Kation= NH&sub4;), welcher einen spezifischen Oberflächenbereich von 610 m²/g und ein Porenvolumen von 0.33 cm³/g aufweist, 5 g an Carboxymethyl Zellulose, 25 g an Polyethylen-Oxid und eine geeignete Menge an Wasser hinzugefügt, und die Mischung wurde dann 30 Minuten lang durchgeknetet. Nach der Trocknung wurde die Mischung dann bei 500ºC für 5 Stunden kalziniert. Das so erzielte Adsorbens hatte die physikalische Eigenschaften, daß der spezifische Oberflächenbereich 125 m²/g und das Porenvolumen 0.31 cm³/g betrugen.
    • Beispiel 21
  • Zu 200 g eines in Beispiel 20 präparierten Pulvers (A) wurden 50 g eines synthetischen Zeolits (Molekular Sieb 13X), welcher einen spezifischen Oberflächenbereich von 720 m²/g und ein Porenvolumen von 0.35 cm³/g hatte, 5 g an Carboxymethyl Zellulose, 2.5 g an an Polyethylen-Oxid und eine geeignete Menge an Wasser hinzugefügt, und die Mischung wurde anschließend 30 Minuten lang durchgeknetet. Nach der Trocknung wurde die Mischung dann bei 500ºC für 5 Stunden kalziniert. Das so erzielte Adsorbens hatte die physikalischen Eigenschaften, daß der spezifische Oberflächenbereich 158 m²/g und das Porenvolumen 0.20 cm³/g betrugen.
    • Beispiel 22
  • Die gleiche Prozedur wie in Beispiel 20 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß 250 g an Wasser-dispergierter collodial Kieselerde (SiO&sub2; Inhalt = 20 Gew%) verwendet wurde, um ein Adsorbens zu präparieren. Die verwendete collodial Kieselerde wurde dann bei 120ºC getrocknet und hatte die physikalischen Werte eines spezifischen Oberflächenbereichs = 180 m²/g und eines Porenvolumens = 0.7 cm³/g. Das so erzielte Adsorbens zeigte physikalische Werte eines spezifischen Oberflächenbereichs = 127 m²/g und eines Porenvolumens = 0.36 cm³/g.
    • Beispiele 23 bis 25
  • Unter Verfolgung der Prozedur aus Beispiel 20 wurden Komponenten der Träger verändert, um pulverförmige Adsorbens zu präparieren. Jede Trägerkomponente wurde hinzugefügt, so daß ihre Konzentration 20 Gew% betragen kann. Tabelle 2 stellt physikalische Werte der Adsorbens dar. Tabelle 2 Beispiel Nr. Träger Spezifischer Oberflächen-Bereich (m²/g) Poren-Volumen (cm³/g) Kieselerde Tonerde Kieselerde Magnesia Kieselerde Tonerde Magnesia
    • Beispiele 26 bis 31
  • Zu 12 kg an Titanoxid vom Anatase Typ mit einem spezifischen Oberflächenbereich von 110 m²/g wurden 2 kg eines Tons hinzugefügt, und während die Mischung durchgeknetet wurde, wurden 5 Liter an ionen-ausgetauschtem Wasser hinzugefügt, gefolgt von einem zweistündigen Durchkneten. Nach ausreichender Trocknung wurde die Mischung dann unter Ventilation bei 90ºC für 5 Stunden getrocknet. Diese Mischung wurde weiterhin mit jeder der wässrigen Nitrat-Lösungen aus Tabelle 3 imprägniert, um ein Pulver zu präparieren, das ein metallisches Oxid aus Tabelle 3 enthält. In jedem Fall wurde die Mischung nach der Imprägnierung über Nacht bei 120ºC getrocknet und dann bei 500ºC für 5 Stunden kalziniert. Tabelle 3 Metalloxid Beispiel Nr. chem. Zusammensetzung des Start-Metallsalzes Form Konz. (Gew-%)
    • Vergleichsbeispiel 1
  • Zuerst wurden 6 kg eines in Beispiel 1 präparierten Cu-Na-Y Zeolit-Pulvers für 75 Stunden zerrieben unter Zuhilfenahme einer Mühle (Atoriter), welche Bälle von 2 mm Durchmesser verwendet. Zu einer Mischung von 5.5 kg dieses zerriebenen Cu-Na-Y Zeolits und 500 g eines Tons wurden 4.2 Liter an ionen-ausgetauschtem Wasser hinzugefügt und dann wurde für 30 Minuten ein Durchkneten durchgeführt. Danach wurde dazu 1 Liter an 20 %-iger oxalischer Säurelösung hinzugefügt, gefolgt von einem Durchkneten für 4 Stunden. Zu dem durchkneteten Material wurden 50 g an Polyvinyl-Alkohol, 60 g an Lignin sulfonischer Säure und 1.5 kg an Eisen-Hydroxid, welches 40 Gew% an Fe in Form von Fe&sub2;O&sub3; enthielt, hinzugefügt, und es wurde ein einstündiges Durchkneten durchgeführt. Nach genügender Trocknung wurde das geknetete Material unter Ventilation bei 90ºC für 5 Stunden getrocknet und dann bei 650ºC für 7 Stunden kalziniert, wodurch ein Adsorbens erzielt wurde, welches den gleichen Zustand wie in Beispiel 4 hatte. Dieses Adsorbens hatte ein Porenvolumen von 0.19 m²/g und einen spezifischen Oberflächenbereich von 60 m²/g.
  • Als nächstes wird Bezug genommen aui ein Meßverfahren von einer Arsen adsorbierenden Leistung der in den Beispielen 1 bis 31 präparierten Adsorbens genauso wie Ergebnisse in Übereinstimmung mit einem experimentellen Beispiel.
    • Experimentelles Beispiel 1
  • Für die in den Beispielen 1 bis 31 präparierten Adsorbens wurden Arsen adsorbierende Leistungen durch die Verwendung einer Meßvorrichtung für die Arsen adsorbierende Leistung gemUaß Fig.2 gemessen.
  • In einem Gaszuführungsabschnitt 201 wurde ein Gas erzeugt, und eine Gasflußrate wurde in einem Gasflußraten-Regulierungsabschnitt 202 reguliert. Das Gas wurde dann zu einem Befeuchter 203 geführt, in welchem dessen Feuchtigkeit eingestellt wird, und es wurde in einen Arsen erzeugenden Abschnitt 204 eingeführt. Ein As&sub2;O&sub3; Pulver wurde in einem Reaktionsrohr in dem Arsen erzeugenden Abschnitt 204, in welchem die Temperatur eingestellt werden konnte, plaziert. Wenn die Temperatur in dem Reaktionsrohr das vorbestimmte Level erreicht hat, wird das As&sub2;O&sub3; gasförmig gemacht und dann zusammen mit dem Einführungsgas in einen Gasmischbereich 206 eingeführt, in welchem die Temperatur auf einem vorbestimmten Level gehalten wurde. Ein Adsorbens-Zuführungsabschnitt 205 wurde an einem Rohrbereich zwischen dem Arsen erzeugenden Abschnitt 204 und dem Gasmischbereich 206 verbunden. Von diesem Adsorbens- Zuführungsabschnitt 205 wurde ein pulverförmiges Adsorbens eingespritzt und dem Gas, welches den As&sub2;O&sub3; Dampf enthält, hinzugefügt, und das Adsorbens und der As&sub2;O&sub3; Dampf wurden in Kontakt miteinander gebracht in dem Gasmischbereich 206. Nach einem vorbestimmten Zeitintervall wurde das Adsorbens auf der Ausgangsseite des Gasmischbereichs 206 aufgesammelt, und der unreagierte As&sub2;O&sub3;-Dampf wurde in die Atmosphäre abgegeben durch einen residualen As&sub2;O&sub3;-Sammelabschnitt 207. Die Meßbedingungen für die das As&sub2;O&sub3; adsorbierende Leistung der Adsorbens sind in Tabelle 4 dargestellt, und eine Formel zur Berechnung des Adsorptionsverhältnisses lautet wie folgt:
  • Adsorptionsverhältnis = (Zuführung von As&sub2;O&sub3; - Menge an restlichem As&sub2;O&sub3;) / (Zuführung von As&sub2;O&sub3;) x 100 Tabelle 4 Bedingungen für den Arsen-Adsorptionstest Gaszusammensetzung Gas Temp. ºC Gas Flußrate Liter/min Test Zeit Hr Zuführung des Adsorbens g/min *Überbleibsel der Gaszusammensetzung
  • Die unten dargestellte Tabelle 5 zeigt gemessene Werte. In dieser Tabelle repräsentiert der Punkt "Adsorbens" Adsorbens, die in den Beispielen 1 bis 32 präpariert worden sind. Tabelle 5 (Teil I) Zusammensetzung des Arsen-Adsorbens und Testergebnisse der Arsenadsorption Beispiel Nr.: Adsorbens Zustand3) Spez. Oberflächenbereich (m²/g) Porenvolumen (cm³/g) Verhältnis2) der Poren (%) Verhältnis1) der Adsorption(%) Na-Y Typ Zeolit + CuO Na-X Typ Zeolit + MnO H+-tragender Mordenit + Ce&sub2;O&sub3; CaO + Mordenit + Ton TiO&sub2; + WO&sub3; + Ton Y Typ Zeolit + TiO&sub2; + Na-Y Typ Zeolit + Cu + Eisenoxid + Ton 1) Ein Adsorptionsverhältnis von Arsen 2) Ein Verhältnis des Volumens an Poren mit einem Durchmesser von 300 Å oder mehr zum Volumen der totalen Poren 3) Ein Pulver mit einem gezeigten durchschnittlichen Korndurchmesser 4) Das Adsorbens in Beispiel 8 war das gleiche wie in Beispiel 7 mit der Ausnahme, daß eine hinzugefügte Zellulose unterschiedlich war. Tabelle 5 (Teil II) Beispiel Nr.: Adsorbens Zustand3) Spez. Oberflächenbereich (m²/g) Porenvolumen (cm³/g) Verhältnis2) der Poren (%) Verhältnis1) der Adsorption (%) Na-Y Typ Zeolit + Cu + TiO&sub2; + Eisenoxid + Ton CaO + Mordenit + Ton + Ce&sub2;O&sub3; CaO + Mordenit + Ton + La&sub2;O&sub3; CaO + Mordenit + Ton + In&sub2;O&sub3; CaO + Mordenit + Ton + CeO CaO + Mordenit + Ton + NiO CaO + Mordenit + Ton + CrO Na-Y Typ Zrolit + TiO&sub2; Mg-Natural Zeolit + TiO&sub2; Na-Ca-Y Typ Zeolit + TiO&sub2; + saure Terra Abla 1), 2) und 3) sind wie oben definiert Tabelle 5 (Teil III) Beispiel Nr.: Adsorbens Zustand3) Spez. Oberflächenbereich (m²/g) Porenvolumen (cm³/g) Verhältnis2) der Poren (%) Verhältnis1) der Adsorption (%) Na-Ba-X Typ Zeolit + Ton Y Typ Zeolit Synthetic Zeolit 1), 2) und 3) sind wie oben definiert Tabelle 5 (Teil IV) Beispiel Nr.: Adsorbens Zustand3) Spez. Oberflächenbereich (m²/g) Porenvolumen (cm³/g) Verhältnis2) der Poren (%) Verhältnis1) der Adsorption (%) 1), 2) und 3) sind wie oben definiert
    • Experimentelles Beispiel 2
  • Um einen Einfluß der Reaktionstemperatur zu verdeutlichen, wurden Adsorptionstests durchgeführt, in denen unter Verwendung der in den Beispielen 1, 4, 22, 26 und 28 präparierten Adsorbens die Temperaturen in dem Bereich von 350 bis 900ºC verändert wurden. Die anderen Bedingungen waren wie die in Tabelle 4. Die Resultate sind in der Tabelle 6 dargestellt. Tabelle 6 Resultate der Adsorptionstests Adsorbens (Prozedur) Gastemp. Adsorptionsverhältnis Typ Zeolit Beispiel Mordenit + Ton
  • Wie aus den obigen Resultaten ersichtlich wird, ist das Adsorptionsverhältnis des Arsens umso höher, je höher die Temperatur ist.
    • Experimentelles Beispiel 3
  • Für das Adsorbens mit dem totalen Porenvolumen von 0.19 cm³/g, welches im Vergleichsbeispiel 1 präpariert wurde, wurde seine As&sub2;O&sub3;-Adsorptionsleistung gemessen bei einer Temperaturveränderung wie in den experimentellen Beispielen 1 und 2. Die Resultate sind in der Tabelle 7 dargestellt. Tabelle 7 Resultate der Adsorptionstests Adsorbens (Prozedur) Gastemp. Adsorptionsverhältnis Cu-Na-Y Typ Zeolit (Vergleichspeispiel 1)
  • Wie aus den obigen experimentellen Resultaten ersichtlich wird, ist im Falle des Adsorbens, welches ein totales Porenvolumen von 0.2 bis 0.7 cm³/g hat und in welchem das Volumen der Poren, welche einen Durchmesser von 300x10&supmin;¹&sup0; m (Å) oder mehr haben, 10% oder mehr beträgt, ein Adsorptionsverhältnis für das As&sub2;O&sub3; dem Anwachsen zusammen mit dem Anwachsen des totalen Porenvolumens unterworfen, und die Adsorptionsverhältnisse liegen im Bereich von 20 bis 66%.
  • Es ist merkbar von den vorgenannten Resultaten, daß das Pulver mit den obigen Porencharakteristika als Adsorbens für das As&sub2;O&sub3;-Gas verwendet werden kann.
  • Weil bestimmt werden kann, daß jede Art von Adsorbens inherente Temperaturcharakteristiken aufweist, ist es möglich, als eine Einspritz- und Sprühposition des Adsorbens einen extensiven Temperaturabschnitt von einem Hoch-Temperatur- Bereich in einem Kesselofen zu einem Niedrig-Temperatur- Bereich direkt vor einer Denitrationseinrichtung auszuwählen.
  • In diesen Experimenten hatte das verwendete Gas eine As&sub2;O&sub3;- Konzentration von 100 ppm, aber ein Abgas von einem Kessel hatte eine Konzentration von ungefähr 0.01 ppm. Daher korrespondiert die Adsorptionsperiode in einem praktischen Fall zu einer Periode, die das 10000-fache von der Experimentellen beträgt.
    • Beispiel 32
  • Nun wird ein Verfahren zum Entfernen einer Arsenverbindung von einem Verbrennungsabgas gemäß der Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die Fig. 1(A) und 1(B) beschrieben. In Fig.1 bezeichnen die gleichen Bezugszeichen wie in Fig.3 die gleichen Bauteile, und die Bezugszeichen 12 und 13 bezeichnen jeweils einen Einspritzbereich eines Adsorbens und einen Gas- Probeentnahmebereich an einem Einlaß von einer Denitrationseinrichtung.
  • Ein Abgas von einem Verbrennungskessel 1 wurde zu einem Denitrationsreaktor 6 geleitet über einen Abgasvorwärmer und ein Rauchabzugsrohr 4. Ein für die Denitrationsreaktion notwendiges Ammoniakgas wurde durch einen Ammoniakeinspritzer 5 von dem Rauchabzugsrohr 4 in das Abgas hineingespritzt. Stickstoffoxide in dem Abgas wurden in Stickstoff und Wasser zerlegt während sie durch eine Katalysatorschicht 7 hindurchströmten, welche in einem Denitrationsreaktor 6 angeordnet ist. Als nächstes wurde das Abgas einer Nachbehandlung über einen Lufterhitzer 8 oder dgl. unterworfen, und wurde dann über einen nicht dargestellten Schornstein in die Atmosphäre geblasen.
  • Das in das Abgas eingespritzte und eingesprühte Adsorbens wurde durch einen elektrischen Staubsammler (nicht dargestellt), welcher auf der Unterstromseite des Lufterhitzers 8 angeordnet ist, aufgesammelt, wodurch das verbrauchte Adsorbens daran gehindert wurde, von dem System durch den Schornstein hinausgeblasen zu werden.
  • In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1(A) ist das Adsorbens- Einspritzrohr 12 an dem Auslaß des Abgasvorwärmers 3 vorgesehen, und die Temperatur lag im Bereich von ca. 400 bis ca 500ºC. Fig. 1(B) zeigt das Ausführungsbeispiel, in welchem das Adsorbens-Einspritzrohr 12 an dem Einlaß von dem Denitrationsreaktor 6 vorgesehen ist, und die Temperaturen lagen im Bereich von 300 bis 450ºC. Die Position des Adsorbens-Einspritzrohres 12 hängt von der Art des Adsorbens ab. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1(A) wurde das Ca-Mordenit-Ton- Adsorbens verwendet, und in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1(B) wurde das Na-Y Typ Zeolit-Adsorbens, welches CuO enthält, verwendet. Jedoch sind diese Adsorbens nicht fest vorgeschrieben, und ein wahlweises Adsorbens, welches die gewünschten Temperaturcharakteristika aufweist, kann selektiv verwendet werden.
  • Das Gas wurde durch ein Rauchabzugsrohr 13 chargiert, welches in der Nähe des Einlasses von dem Denitrationsreaktor 6 angeordnet ist, während das Adsorbens kontinuierlich in das Rauchabzugsrohr 4 eingespritzt und -gesprüht wurde, um die Arsenkonzentration in dem Abgas zu überprüfen. Die Resultate sind in der Tabelle 8 dargestellt. Tabelle 8 Analytische Resultate der Arsenkonzentration in dem Abgas Konz. an Arsen (in Form von As&sub2;O&sub3;) im Abgas Adsorbens (Prozedur) vor dem Sprühen des Adsorbens (ppm) nach dem Sprühen des Adsorbens (ppm) CaO+Mordenit+Ton (Beispiel 4) NaO-Y Typ Zeolit+CuO (Beispiel 1)
  • Die obigen Resultate zeigen, daß die Arsenkonzentration in dem mit dem Adsorbens besprühten Abgas halb so groß oder kleiner ist als die Arsenkonzentration in dem Gas vor dem Besprühen, was bedeutet, daß das eingespritzte und gesprühte Adsorbens effektiv ist.
  • Wie oben diskutiert gestattet die Erfindung eine beträchtliche Abnahme des Gehalts an einer Arsenverbindung in einem Abgas, welches von einem Kessel oder dgl. kommt, so daß die Vergiftung eines Ammoniak-Reduktions-Denitrations-Katalysators mit der Arsenverbindung in besonderer Weise verhindert werden kann, um dessen hohe Leistung zu bewahren. Folglich kann gesagt werden, daß die vorliegende Erfindung industriell sehr effektv ist.

Claims (4)

1.Verfahren zum Entfernen einer Arsenverbindung, welches den Schritt des Einspritzens von einem Adsorbens für eine Arsenverbindung in ein Verbrennungsabgas auf der Oberstromseite eines Ammoniak-Reduktions-Denitrations-Katalysators umfaßt, wobei das Adsorbens derart ist, daß das totale Volumen der Poren 0.2 bis 0.7 cm³/g ist und daß das Volumen der Poren, welche einen Porendurchmesser von 300x10&supmin;¹&sup0;m (Å) haben, 10% oder mehr in bezug auf das totale Porenvolumen beträgt, und worin die Position für das Einspritzen und Versprühen des Adsorbens zwischen derjenigen Position liegt, wo das Verbrennungsabgas erzeugt wird und unmittelbar vor dem Denitrationsreaktor, welcher mit einem Ammoniak-Reduktions-Denitrations-Katalysator gefüllt ist.
2.Verfahren zum Entfernen einer Arsenverbindung nach Anspruch 1, worin die Temperatur des Verbrennungsabgases in derjenigen Position, wo das Adsorbens eingespritzt wird, im Bereich von 350 bis 900ºC liegt.
3.Verfahren zum Entfernen einer Arsenverbindung nach Anspruch 1, worin das Verbrennungsabgas behandelt wird, Indem es von einer Verbrennungseinrichtung durch einen Abgasvorwärmer und ein Rauchabzugsrohr zu dem Denitrationsreaktor geführt wird, welcher mit dem Ammoniak-Reduktions-Denitratons-Katalylsator gefüllt ist, wobei das Adsorbens in einer Position in der Umgebung eines Auslasses von dem Abgasvorwärmer eingespritzt wird.
4.Verfahren nach Anspruch 1, worin das die Arsenverbindung adsorbierende Material eine Verbindung umfaßt, welche hauptsächlich aus einem Element zusammengesetzt ist, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus Ti, W, V, Fe, Ca, Mg, Ba, Mn, Cu, Zn, Sn, Al, Ni, Co, Si und Sr; oder insbesondere aus einem oder aus einer Mischung von zwei oder mehr Oxiden davon; und/oder einem Zeolit, welches mit mindestens einem Element ionen-ausgetauscht ist, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus Alkali-Metallen, Erdalkali- Metallen Cu, Ag, Zn, Cd,B, Al, Ga, In, La, Ce, Ti, Zr, Si, Ge, Sn, Pb, P, Sb. Bi, V, Nb, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Co und Ni; oder einem Zeolit, in welchem mindestens eine Mischung der Elemente und Dolomit gelagert ist, wobei der Zeolit einen Ton enthalten kann, falls dies notwendig ist.
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