DE69412590T2 - Verfahren zur katalytischen Desodorisierung und zur Reduktion des Stickstoffgehaltes von Abgasen aus einem Güllegefäss - Google Patents
Verfahren zur katalytischen Desodorisierung und zur Reduktion des Stickstoffgehaltes von Abgasen aus einem GüllegefässInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von organischen Materialien der Fermentation, und insbesondere von Schweinegülle, die übelriechende Schwefel- und Stickstoffprodukte enthält. Die Gegenwart dieser mehr oder weniger flüchtigen Produkte stellt bei der Verteilung Umweltprobleme dar: Probleme im Hinblick des Geruches und Probleme im Hinblick auf Stickstoffprodukte, wie Ammoniak, die zur Verunreinigung von Oberflächengewässern und von Grundwasser beitragen.
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren&sub1; das die Eliminierung von sehr übelriechenden Verbindungen in einem Rückhaltebecken, das Abstreifen einer Eraktion sehr flüchtiger organischer Verbindungen und von Ammoniak mit Luft, die Verbrennung der abgestreiften Produkte und die Überführung von Ammoniak und Stickoxiden aus der Verbrennung in molekularen Stickstoff betrifft: sie betrifft deshalb prinzipiell einen Deodorisierungskatalysator (DEOCAT(R))
- Zu den übelriechendsten Verbindungen zählen in diesem Milieu die Merkaptane, und insbesondere die niedrigen Merkaptane; ihre Oxidation in Form der Natriumsalze oder vorzugsweise der Kaliumsalze erlaubt die Überführung in Disulfide, deren Erfassungsschwelle, ausgedrückt in Volumen pro Million, stark erhöht ist, und die den Vorteil besitzen, daß sie weniger flüchtig sind. Zur Sauerstoffzufuhr arbeitet man in einem leichten Luftstrom in einem flüssigen Milieu, dem vorher eine starke Base zugegeben wurde, vorzugsweise Kali, mit der man ein komplementäres Düngeelement in die Mischung einbringen kann. Diese Oxidation, kann von verschiedenen Wirkstoffen katalysiert werden, wie durch organische, wie z.B. Verbindungen aus der Familie der Tannine, oder metallorganische Verbindungen vom Typ der Chelate, oder Mineralien, wie Sodalith mit einem hohen Gehalt an Schwefelradikalien, im Handel unter dem Namen Ultramarinblau bekannt. Die Katalysatoren können in wasserlöslicher Form, in Form suspendierbarer Pulver, wie z.B. pulverisiertes Ultramarinblau, verwendet werden. Für nicht lösliche trägergestützte organische oder metallorganische Verbindungen ist der empfohlene Träger Aktivkohle.
- Die zur Oxidation verwendete eingeblasene Luft reißt eine mehr oder weniger große Menge flüchtiger Verbindungen, wie z.B. Ammoniak, mit. In einer zweiten erfindungsgemäßen Stufe durchläuft die mit Ammoniak und flüchtigen organischen Verbindungen (C.O.V.) beladene Luft einen Verbrennungskatalysator, in dem die C.O.V. im wesentlichen in Kohlendioxid, Ammoniak in Stickoxid, und der Schwefel der Schwefelverbindungen in 502 überführt wird.
- In einer Endstufe werden die Stickoxide mittels Ammoniak an einem Katalysator auf Basis von Oxiden von Aluminium, Eisen und Vanadium, oder an einem Kupferaustausch-Zeolith, oder an einem Trägerkatalysator auf Basis von Platin, reduziert. Der Ammoniak der Reduktion stammt zum Teil aus der Abstreifluft, die den Verbrennungsreaktor durchströmt.
- Die Entfernung von Merkaptanen oder ihrer Salzen mit starken Basen in Form von Disulfiden wird seit 30 Jahren zur Raffination von leichten Petroleumfraktionen verwendet. IFP hat auf diesem Gebiet verschiedene Katalysatorverfahren entwickelt, die in den französischen Patenten FR-B-2591610, FR-B-2619822, FR-B-2635111 und EP-B-213026 beschrieben werden.
- Die katalytische Verbrennung von in der durchgeblasenen Luft enthaltenen C.O.V. ist eine bekannte Reaktion, die zur Eliminierung von Verunreinigungen in industriellen Verbrennungsgasen, in Autoabgasen, sowie in Abströmen von Oxidationsverfahren verwendet wird. Sie beruht auf der Auswahl eines zur Behandlung von in einem bestimmten Fall erhaltenen Abströmen gut geeigneten Katalysators, was auch Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.
- Die Reduktion von Stickoxiden durch Ammoniak wird durchgeführt, indem man die bei der Stufe der katalytischen Verbrennung gebildeten Verbindungen mit einem Reduktionsgas, das Ammoniak enthält, reagieren läßt, und eine für das Abstreifgas notwendige stöchiometrische Menge im Bypass der katalytischen Verbrennung zurückführt. In der Literatur werden zahlreiche Katalysatoren beschrieben und heute verwendet, bei denen es sich um Katalysatoren auf der Basis von Edelmetallen, wie z.B. Platin, oder solchen auf der Basis von Oxiden, wie z.B. Oxiden von Eisen und Vanadium, handelt.
- Die Erfindung betrifft ein dreistufiges Verfahren zur Behandlung von Schweinegülle, mit dem übelriechende Stoffen und Verunreinigungen zum Zeitpunkt ihrer Verbreitung verringert werden können. Diese Verknüpfung spezifischer Stufen erlaubt es, den Großteil der Merkaptane zu eliminieren oder abzufangen, einen Teil der flüchtigen organischen Verbindungen sowie einen Teil des freien Ammoniaks abzustreifen und in CO&sub2; bzw. NOx zu überführen, sowie die Stickoxide zu molekularem Stickstoff zu reduzieren. Die bei den Verbrennungsreaktionen freigesetzte Energie kann verwendet werden, um am Ort und Stelle warmes Wasser herzustellen.
- Eine kurze schematische Darstellung des Verfahrens und seiner verschiedenen Stufen wird in Figur 1 dargestellt. In das Becken F, in das durch die Leitung 1 die Gülle eingeführt wird, gibt man über die Leitung 2 eine Lösung von Kaliumhydroxid oder -carbonat zu. Luft wird durch die Leitung 3 über das Rückschlagventil 4 eingeführt. Die Luft tritt in die flüssige Phase über die Rampe 5 ein. Die behandelte Gülle wird über die Leitung 6 ausgetragen. Die mit Ammoniakgas und flüchtigen organischen Verbindungen beladene Luft strömt durch den Abzug 7 und die Leitung 8 bis zum Rohranschluß (Leitung) 9. Ein Teil des Gases strömt zum Reaktor 11, wo Ammoniak in Stickoxid und die C.O.V. (flüchtigen organischen Verbindungen) in CO&sub2; überführt werden. Der andere Teil des Abstroms wird mit dem ersten Reaktor kurzgeschlossen (10) und mit dem heißen Verbrennungsgas gemischt, bevor er in einen zweiten katalytischen Reaktor (12) strömt, wo Ammoniak zu Stickoxiden und molekularen Stickstoff reduziert werden, während die C.O.V. in CO&sub2; überführt werden. Die Dämpfe werden bis zur Kondensation abgekühlt (13). Die wässerigen Kondensate, die Schwefeloxide, wie SO&sub3;, enthalten, werden in den Behälter zurückgeführt (14), wo sie mit Kali und Ammoniak neutralisiert werden. Das bei der Kondensation austretende Gas wird in die Atmosphäre (15) abgelassen. Die Zirkulation der Luft kann entweder über einen Ventilator (V) am Eingang des Kreislaufs, oder am Ausgang (15) bewirkt werden.
- Die Oxidation der Merkaptane in Disulfide wird in einem basischen Milieu bei normaler Temperatur durchgeführt, wobei die Basizität vorzugsweise durch Zugabe von Kali oder Kaliumcarbonat auf 1/1000 bis 1/100 mol/l eingestellt wird. Die verwendeten Katalysatoren können Metallkomplexe aus der Familie de Phtalocyanine sein, und vorzugsweise von Eisen, die entweder durch Sulfonierung löslich gemacht wurden, oder unlöslich auf Aktivkohle abgeschieden sind, die bei der Überführung der Merkaptane in Disulfide eine cokatalytische Wirkung zeigt.
- Unter den verschiedenen Katalysatoren, die diese selektive Oxidation der Merkaptane aktivieren, können auch genannt werden Tanninderivate in Gegenwart der Eisensalze von [1-(2- Thiazolylazo)]-2-napthol oder analogen, verschieden substituierten Phenolderivaten. Bestimmte mineralische Derivate mit Sodalithstruktur zeigen ebenfalls eine gute katalytische Wirkung, sofern sie bei hoher Temperatur in Gegenwart von Natriumsulfid behandelt wurden (Ultramarinblau)
- Der Verbrennungskatalysator kann ein solcher auf der Basis von Edelmetallen sein, mit einem sehr geringen Gehalt an Kupfer, Eisen, oder Seltenerdmetallen, oder nicht. Die sehr gebräuchlichen Katalysatoren auf der Basis von Kobaltoxid, Manganoxid, Vanadiumoxid, können ebenfalls bei um 100 bis 150 ºC höheren Temperaturen verwendet werden, d.h. ab 400 ºC, anstelle von 250 bis 350 ºC für die Edelmetalle. Der Reaktor soll deshalb vorerhitzt werden, damit die Verbrennungsreaktion initiiert wird. Sobald die Reaktion eingeleitet ist, erlaubt es die exotherme Reaktion der Verbrennung von Ammoniak und von C.O.V, das Vorerhitzen zu beenden. Die Raumgeschwindigkeit liegt zwischen 10000 und 100000 h&supmin;¹, und vorzugsweise zwischen 20000 und 50000 h&supmin;¹, d.h. zwischen 20000 und 50000 l Gesamtgas pro l Katalysator pro Stunde.
- Der Katalysator zur Reduktion von Stickoxiden und molekularem Stickstoff kann auch ein solcher auf der Basis von Platin oder Palladium, abgeschieden auf Feuerfestmaterial, oder vorzugsweise auf der Basis von durch Oxide der Metalle der Gruppe VIII stabilisierten Vanadiumoxiden, die in Gegenwart von Schwefel weniger empfindlich sind.
- Die Reduktion wird bei Temperaturen zwischen 250 und 550 ºC, und vorzugsweise zwischen 400 und 450 ºC, durchgeführt, wobei die Raumgeschwindigkeiten zwischen 5000 und 50000 h&supmin;¹ (l Gesamtgas/l Katalysator, pro Stunde) und vorzugsweise zwischen 15000 und 30000 h&supmin;¹ liegen.
- Die festen Katalysatoren werden in den Reaktoren auf eine Weise vorgesehen, das sie den geringsten möglichen Druckabfall zur Verringerung der Vorrichtungen zur Luftzirkulation ergeben. Die Katalysatorbetten können deshalb radial (Reaktor 11) oder achsial (Reaktor 12) sein; im Falle von achsialen Reaktoren kann man den Katalysator vorteilhafterweise in Behältern aus rostfreiem Stahl (tetraedrisch, zylindrisch) anordnen, die im Reaktor übereinander angeordnet werden, und in aufsteigendem Strom betrieben werden, um die Möglichkeit von Verstopfungen zu verringern, und vor allem, um eine Beseitigung von gegebenenfalls auftretenden Verstopfungen durch eine einfache Waschung mit Wasser zu erleichtern.
- Mit 1 m³ Gülle aus einem 4 Monate vorher angelegten Speicher wird eine Serie von Verfahren der Figur 1 mit 1 m³ Luft pro Stunde durchgeführt. In das zu behandelnde Milieu gibt man 0,5 kg festes Kali und 10 g Eisenphtalocyanin. Man hält den Durchfluß von Luft während einer Stunde aufrecht. Nach Verlassen des Gefäßes werden 60 % (620 l/h) des Abstroms in den Reaktor 11 geführt, und 40 % (410 l/h) durch die Kurzschlußleitung. Der Katalysator ist ein Katalysator auf Basis von Palladium (0,3 %), das auf einem stabilisierten tetragonalen y-Aluminiumoxid mit einer Oberfläche von 65 m²/g und einer Porösität von 0,65 cm³/g abgelagert ist. Es liegt in Form von Kügelchen mit einem Durchmesser von 0,3 cm vor. Der Reaktor ist mit einem achsialen Bett aus 0,05 l Katalysator beschickt und wird bei 330 ºC betrieben.
- Im zweiten Reaktor befindet sich eine Beschickung aus einem ebenfalls achsialen Katalysatorbett auf der Basis von Vanadium (aus Vanadylsulfat) und von 3 % Eisenoxid (aus Eisen(III)-nitrat), der auf einem Träger auf der Basis von tetragonalem Aluminiumoxid mit einer spezifischen Oberfläche von 54 m²/g und einem Porenvolumen von 0,7 cm³/g abgelagert ist. Die Reaktion wird bei 430 ºC durchgeführt.
- Die Tabelle 1, Spalte 1, zeigt die Analysen der flüssigen Phase beim Start des Verfahrens. Nach einstündigem Durchleiten beobachtet man in der flüssigen Phase eine praktisch vollständige Eliminierung der Merkaptane und der in Disulfide überführten Merkaptidionen, sowie ein Abstreifen von Ammoniak, Methan und einem geringen Teil flüchtiger organischer Verbindungen in der Gasphase, während die organischen Säuren und die Phenole teilweise mit Kali reagieren (Spalte II). Am Ende der ersten Stufe beobachtet man eine starke Verringerung des Geruches des Produktes aufgrund der Eliminierung von Merkaptanen und von Ammoniak, die die flüchtigsten Verbindungen darstellen und unter den höchsten zur Erfassung dienen (in VpM)
- Die am schwersten flüchtigen organischen Verbindungen treten in den Analysen der flüssigen Phase nicht auf; die Mehrzahl von ihnen, wie die Methylindole, sind in Wasser sehr schlecht löslich und werden aus dem Speicher durch das Durchleiten von Luft nur wenig mitgeführt.
- Am Ende der ersten Stufe wird der Gasstrom in zwei Teile geteilt: 54 % des Stromes durchlaufen den Verbrennungsreaktor, 46 % werden direkt dem Katalysatorbett zur Reduktion der Stickoxide zugeführt. Die Gesamtergebnisse sind in Tabelle 2 (Spalte II) angegeben. In einem zweiten Durchlauf werden 60 % des reduzierenden Stromes dem Oxidationsreaktor über die Kurzschlußleitung zugeführt. Die Vermehrung des reduzierenden Stromes erlaubt auch die Reduktion von restlichen Stickoxiden, aber auf Kosten der verbleibenden reduzierenden Produkte (Spalte III).
- Die in Tabelle 2 angegebenen Zahlen sind die während der gesamten Verfahrensdauer, d.h. einer Stunde, erhaltenen mittleren Werte.
- Man arbeitet unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1, mit einer dem gleichen Speicher entnommenen Gülleprobe. Die einzigen Unterschiede zum Beispiel 1 sind die folgenden:
- - Der Katalysator ist eine mechanische Mischung von mit unlöslichen Eisen- und Kobaltphtalocyaninen imprägniertem Aktivkohlepulver und von Ultramarinblaupulver. Die Granulometrie der Kohle und des Ultramarinblaus (Sodalith + Natriumsulfid) liegt zwischen 10 und 100 m. Die Oberfläche der Kohle beträgt 530 m²/g. Das Gewicht der Kohle beträgt 200 g, und das des Sodaliths 150 g.
- Alle andere Bedingungen sind identisch,
- - die zwei anderen Stufen der Verbrennung und der Reduktion der Stickoxide werden mit den gleichen Katalysatoren durchgeführt und unter den Bedingungen des ersten Durchsatzes des Beispiels 1 (Reduktionsstrom/Gesamtstrom = 0, 46). Nach dem Abkühlen werden die gasförmigen Abströme jedoch durch eine N/2-Kalilösung hindurchströmen gelassen, bestimmt, um in einer letzten Stufe in das zu behandelnde Produkt eingeführt zu werden;
- - die Menge des der zu behandelnden Mischung zugegebenen Kali beträgt 2,8 kg/m³;
- - das aus dem Reduktionsreaktor austretende Gas strömt während 2 Stunden durch einen Extraktor, der 100 l Wasser und 2,8 kg/m³ frische Kalilauge enthält.
- Die diesen zwei Versuchsserien entsprechenden Ergebnisse sind in Tabelle 1, Spalte III, und in Tabelle 2, Spalte IV dargestellt. Wie im ersten Beispiel stellt man das Verschwinden von salzbildenden Schwefelverbindungen, und am Ende der Verfahrensschritte die praktisch vollständige Eliminierung verschiedener Verunreinigungen fest; die Kalilösung hält einen großen Teil an Rückständen zurück, unter Bildung von Salzen: Sulfate, Sulfite, Nitrate, Nitrite, und im wesentlichen Kaliumbicarbonat. Der Hauptteil an Kali verbleibt jedoch in freier Form.
- Man nimmt 280 kg Geflügeldreck in Wasser bis zu einer Menge von 1 m³ Mischung auf, die man unter den Bedingungen des Beispiels 2 behandelt, mit Ausnahme des Verhältnisses des Reduktionsstromes von NOX/Gesamtstrom, das so eingestellt wird, um den Gehalt an Verunreinigungen in der durchströmenden Luft zu minimieren. In diesem Versuch beträgt das Optimum 0,43, und bei diesem Wert hat die Mischung den Großteil ihres ammoniakalischen Geruchs verloren, und die Rückstände enthalten nur Spuren von Ammoniak und in molekularen Stickstoff überführte oder in der Kalilösung, die als letzte Waschung dient, zurückgehaltene Stickoxide. Tabelle 1 Erste Stufe: Verunreinigungen in der abgezogenen flüssigen Phase Tabelle 2 Stufen II und III: Eliminierung der C.O.V. und von Stickstoff
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Schwefelwasserstoff, Merkaptanen und flüchtigen organischen Stickstoffverbindungen nach einem Verfahren in drei Stufen:
- - Oxidation von Merkaptanen in Disulfide und Überführung von Schwefelwasserstoff in Schwefelverbindungen in Gegenwart von Luft, einer starken Base und von spezifischen Katalysatoren;
- - Katalytische Nachverbrennung der mit der Oxidationsluft mitgeführten flüchtigen organischen Verbindungen, von denen Ammoniak und bestimmte niedrige Amine in einem Teil des Stromes zwischen 30 und 70 %, und vorzugsweise zwischen 50 und 65 %, umfassen;
- - Katalytische Reduktion der Stickoxide durch Ammoniak und reduzierende Amine, die aus einem Komplementärstrom stammen, der keiner Verbrennung unterworfen wurde.
- Die Verfahrensbedingungen der Stufe 1 sind vorzugsweise die folgenden:
- - normale Temperatur
- - normaler Druck
- - Luftdurchsatz: 0,5 bis 5 m³/m³h Flüssigkeit (vorzugsweise 1 bis 2 m³/m³h)
- - Katalysatoren:
- - lösliche Phtalocyanine (sulfoniert, von den Übergangsmetallen Co und Fe)
- - an Aktivkohle abgelagerte unlösliche Phtalocyanine (200 bis 1200 m²/g)
- - Konzentration an Phtalocyanin: 10 bis 200 ppm, bezogen auf das zu behandelnde Flüssigkeitsvolumen; an Kohle: 5 bis 100 ppm, pro durch Trockenimprägnierung in Kresol abgeschiedenem 3 bis 5 %-igem Katalysator an Kohle;
- - Ultramarinblau, 5 bis 100 g pro m³ zu behandelndem Produkt; vorzugsweise 10 bis 50 g.
- Die Verfahrensbedingungen der zweiten Stufe sind vorzugsweise die folgenden:
- Der Katalysator umfaßt wahlweise:
- (a) - Pt oder Pd auf Feuerfestmaterial, Siliciumoxid- Zirconiumoxid, Siliciumoxid-Aluminiumoxid, stabilisiertem Aluminiumoxid, natürlichen Tonen vom Typ Seprolit, Attapulgit, Zeolith oder Mordenit, mit 2 g Metall pro 1 Katalysator. Der Katalysator kann vorteilhafterweise ergänzt sein durch Metalle der Gruppe I B des periodischen Systems (Au, Ag, Cu) und durch Oxide der Seltenerdmetalle und von Eisen;
- (b) - Oxide der Übergangsmetalle, Fe, Co, Mn, V, W, allein oder in Mischung;
- T: vorzugsweise 250 bis 550 ºC;
- P: Atmosphärendruck
- VVH: zwischen 10000 und 100000 m³ Gasstrom pro m³ Katalysator und pro Stunde, und vorzugsweise zwischen 20000 und 50000 h&supmin;¹.
- Die Verfahrensbedingungen der Stufe 3 (Reduktion der Stickoxide) sind vorzugsweise die folgenden:
- Katalysatoren: (Pt und Rh), oder vorzugsweise Vanadiumoxid, stabilisiert durch Oxide von Titan, Eisen und Kobalt;
- T: zwischen 250 und 550 ºC, und vorzugsweise zwischen 400 und 450 ºC;
- P: Normaldruck
- VVH: 5000 bis 50000 h&supmin;¹, und vorzugsweise zwischen 15000 und 30000 h&supmin;¹
- Vorzugsweise sind die Katalysatorbetten für die Verbrennung und Reduktion radial angeordnet, um den Druckverlust zu verringern.
- Im Falle von achsialen Katalysatorbetten sind diese ansteigend angeordnet, wobei der Katalysator in einem Volumen von 5 bis 10 cm³ eingebracht wird, um Druckverluste und insbesondere ihr Anwachsen im Laufe der Zeit zu verringern. Diese Anordnung erlaubt ein periodisches Spülen der Katalysatorbetten.
- Das aus der Stufe der Reduktion der Stickoxide austretende Gas durchströmt vorzugsweise die Kalilösung, die für die Belieferung des ersten Reaktors bestimmt ist, um die Produktion von Oxiden von Stickstoff und von Schwefel zu begrenzen.
- In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Kali der ersten Stufe durch Natrium- oder Lithiumhydroxid ersetzt.
- Die Endspüllösung kann eine solche auf Basis von Natronlauge oder einer Suspension von Kalkmilch sein.
- Das erfindungsgemäße Verfahren wird zur Behandlung von Schweinegülle verwendet, aber auch von anderen Ammoniak enthaltenden schlechtriechenden Abfällen, unter der Voraussetzung, daß sie vorher in eine Suspension in Wasser gebracht wurden: wie z.B. Geflügeldreck und andere tierische Ausscheidungen, und verschiedene Abwässer, usw.
- Die Verfahren zur Desodorisierung und Entfernung flüchtiger Stickstoffverbindungen können z.B. kontinuierlich oder vorzugsweise diskontinuierlich durchgeführt werden.
Claims (11)
- Verfahren zur Entfernung von Schwefelwasserstoff, Merkaptanen und flüchtigen organischen Stickstoffverbindungen nach einem Dreistufenverfahren:(a) Oxidation der Merkaptane in Disulfide und Überführung von Schwefelwasserstoff in Schwefelverbindungen in Gegenwart von Luft, einer starken Base und von spezifischen Katalysatoren;(b) katalytische Nachverbrennung der mit der Oxidationsluft mitgeführten flüchtigen organischen Verbindungen, von denen Ammoniak und bestimmte niedrige Amine in einem Teil des Stromes zwischen 30 und 70 %, und vorzugsweise zwischen 50 und 65 %, umfassen;(c) katalytische Reduktion der Stickoxide durch Ammoniak und reduzierende Amine, die aus einem Komplementärstrom stammen, der keiner Verbrennung unterworfen wurde.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsbedingungen in Stufe 1 die folgenden sind:- normale Temperatur- normaler Druck- Luftdurchsatz: 0,5 bis 5 m³/m³h Flüssigkeit (vorzugsweise 1 bis 2 m³/m³h)Katalysator ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:- lösliche Phtalocyanine (sulfoniert, von den Übergangsmetallen Co und Fe)- an Aktivkohle abgelagerte unlösliche Phtalocyanine (200 bis 1200 m²/g)- Ultramarin, 5 bis 100 g pro m³ zu behandelndes Produkt; vorzugsweise 10 bis 50 g.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsbedingungen in Stufe 2 die folgenden sind:Katalysator ausgewählt aus:(a) Pt oder Pd auf Feuerfestmaterial, Siliciumoxid- Zirconiumoxid, Siliciumoxid-Aluminiumoxid, stabilisiertes Aluminumoxid, natürliche Tone vom Typ Seprolit, Attapulgit, Zeolith oder Mordenit mit einem Verhältnis von 2 g Metall pro 1 Katalysator, wobei der Katalysator vorteilhafterweise ergänzt ist durch Metalle der Gruppe IB des periodischen Systems (Au, Ag, Cu) und durch Oxide der Seltenerdmetalle und von Eisen; und(b) Oxide der Übergangsmetalle, Fe, Co, Mn, V, W, allein oder Mischung;T: vorzugsweise 250 bis 550 ºC;P: AtmosphärendruckVVH: zwischen 10000 und 100000 m³ Gasstrom pro m³ Katalysator und pro Stunde, und vorzugsweise zwischen 20000 und 50000 h&supmin;¹.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsbedingungen der Stufe 3 (Reduktion der Stickstoffoxide) die folgenden sind:Katalysatoren: entweder Pt + Rh, oder vorzugsweise Vanadiumoxid, stabilisiert durch Oxide von Titan, Eisen und Kobalt.T: zwischen 250 und 550 ºC, und vorzugsweise zwischen 400 und 450 ºCP: NormaldruckVVH: 5000 bis 50000 h&supmin;¹, und vorzugsweise zwischen 15000 und 30000 h&supmin;¹.
- 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysatorbetten für die Verbrennung und Reduktion radial angeordnet sind, um den Druckverlust zu verringern.
- 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die achsialen Katalysatorbetten ansteigend angeordnet sind, wobei der Katalysator in einem Volumen von 5 bis 10 cm³ eingebracht wird, um Druckverluste und insbesondere ihr Anwachsen im Laufe der Zeit zu verringern.
- 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Stufe der Reduktion der Stickoxide austretende Gas durch die Kalilösung strömt, die für die Belieferung des ersten Reaktors bestimmt ist, um die Produktion von Oxiden des Stickstoffs und des Schwefels zu begrenzen.
- 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kali der ersten Stufe durch Natrium- oder Lithiumhydroxid ersetzt ist.
- 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man es zur Behandlung von Schweinegülle verwendet.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Behandlung von Ammoniak enthaltenden schlechtriechenden Ausscheidungen (unter der Voraussetzung, daß sie vorher in eine Suspension in Wasser gebracht wurden), wie z.B. Geflügeldreck und anderen tierischen Ausscheidungen, und verschiedenen Abwässern.
- 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Desodorierung und die Entfernung flüchtiger Stickstoffverbindungen kontinuierlich und vorzugsweise diskontinuierlich durchgeführt wird.
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KR100454641B1 (ko) * | 1997-05-16 | 2004-12-17 | 앵스띠뛰 프랑세 뒤 뻬뜨롤 | 오염성폐기물을탈취및탈질소처리하기위한자열식촉매방법 |
DE19808433A1 (de) * | 1998-03-02 | 1999-09-09 | Fresenius | Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung oder Reduzierung des Ammonium-Anteils aus Abwässern |
KR100482204B1 (ko) * | 2000-08-18 | 2005-04-13 | 주식회사 포스코 | 폐수처리제 및 이를 이용한 폐수처리방법 |
DK1320388T3 (da) | 2000-08-22 | 2006-03-27 | Green Farm Energy As Af 2 Juli | Koncept for gylleseparation og biogasproduktion |
MY143253A (en) * | 2002-08-01 | 2011-04-15 | Gfe Patent As | Method and device for stripping ammonia from liquids |
US8142272B2 (en) * | 2004-02-23 | 2012-03-27 | Igt | Method and apparatus for facilitating entry into bonus rounds |
US20100087546A1 (en) * | 2005-04-20 | 2010-04-08 | Biogenic Innovations, Llc | Use of dimethyl sulfone (msm) to reduce homocysteine levels |
US7955418B2 (en) * | 2005-09-12 | 2011-06-07 | Abela Pharmaceuticals, Inc. | Systems for removing dimethyl sulfoxide (DMSO) or related compounds or odors associated with same |
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WO2007033180A1 (en) | 2005-09-12 | 2007-03-22 | Abela Pharmaceuticals, Inc. | Materials for facilitating administration of dimethyl sulfoxide (dmso) and related compounds |
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BRPI0921494A2 (pt) * | 2008-11-03 | 2018-10-30 | Prad Reasearch And Development Ltd | método de planejamento de uma operação de amostragem para uma formação subterrãnea, método de contolar uma operação de amostragem de formação subterrânea, método de controlar uma operação de perfuração para uma formação subterrãnea, e método de realizar uma amostragem durante a operação de perfuração. |
MX353712B (es) | 2009-10-30 | 2018-01-24 | Abela Pharmaceuticals Inc | Formulaciones de sulfoxido de dimetilo (dmso) y metilsulfonilmetano (msm) para tratar osteoartritis. |
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US4018568A (en) * | 1976-02-09 | 1977-04-19 | Uop Inc. | Fume absorbing-treating system |
JPS55142523A (en) * | 1979-04-23 | 1980-11-07 | Osaka Oxgen Ind Ltd | Deodorizing waste gas containing malodorous component |
AT383287B (de) * | 1985-10-08 | 1987-06-10 | Schmid Peter J | Verfahren zum reinigen von gasgemischen |
EP0290947B1 (de) * | 1987-05-12 | 1995-12-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Katalytische Beseitigung von Ammoniak aus Abgasen |
JPS63291628A (ja) * | 1987-05-22 | 1988-11-29 | Babcock Hitachi Kk | 窒素酸化物除去方法 |
WO1990001369A1 (en) * | 1988-08-15 | 1990-02-22 | Institut Nefte- I Uglekhimicheskogo Sinteza Pri Irkutskom Gosudarstvennom Universitete | Catalyst for liquid-phase oxidation of sulfur-containing compounds |
JPH0751148B2 (ja) * | 1988-11-04 | 1995-06-05 | 松下電器産業株式会社 | 消臭材料 |
US5294419A (en) * | 1990-11-30 | 1994-03-15 | Masakatsu Hiraoka | Method for removing nitrogen oxides and organic chlorine compounds from combustion waste gas |
US5360552A (en) * | 1993-05-12 | 1994-11-01 | Mobil Oil Corporation | Removal of cyanide, sulfides and thiosulfate from ammonia-containing wastewater by catalytic oxidation |
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