[go: up one dir, main page]

PL180884B1 - Sposób rozkładu amoniaku w gazie odlotowym - Google Patents

Sposób rozkładu amoniaku w gazie odlotowym

Info

Publication number
PL180884B1
PL180884B1 PL95310931A PL31093195A PL180884B1 PL 180884 B1 PL180884 B1 PL 180884B1 PL 95310931 A PL95310931 A PL 95310931A PL 31093195 A PL31093195 A PL 31093195A PL 180884 B1 PL180884 B1 PL 180884B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
catalyst
ammonia
amount
waste gas
gas
Prior art date
Application number
PL95310931A
Other languages
English (en)
Other versions
PL310931A1 (en
Inventor
Flemming Dannevang
Original Assignee
Haldor Topsoe As
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 Haldor Topsoe As filed Critical Haldor Topsoe As
Publication of PL310931A1 publication Critical patent/PL310931A1/xx
Publication of PL180884B1 publication Critical patent/PL180884B1/pl

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
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • B01D53/8621Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8634Ammonia
    • 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
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/36Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Landscapes

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

Abstract

1. Sposób rozkladu am oniaku w gazie odlotowym w katalitycznym niskotem peraturow ym procesie utleniania am oniaku do azotu w gazie odlotowym zaw ierajacym am oniak, w tem peraturze 200 - 500°C, zn am ien n y tym , ze poddaje sie sulfatacji, przez dodanie do gazu odlotowego lotnego zwiazku siarki w ilosci 1 - 4000 ppm w stosunku do objetosci gazu odlotowego, katalizator, zaw ierajacy na obojetnym nosniku m etal w ilosci 1 - 20% w agow ych w przeliczeniu na calkow ity ciezar katali- zatora, wybrany z grupy obejmujacej miedz, kobalt, zelazo, chrom, nikiel, m agnez i ich mieszaniny, w postaci ich tlenków i/lub siarczanów, oraz dalszy skladnik, wybrany z grupy platynow ców zaw ie- rajacych platyne i/lub pallad w ilosci 100 - 2000 ppm w przeliczeniu wagowym na calkow ity ciezar katalizatora, a nastepnie kontaktuje sie atmosfere zaw ierajaca am oniak z katalizatorem oraz usuw a sie rozlozony gaz bogaty w azot. PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób rozkładu amoniaku w gazie odlotowym, a zwłaszcza sposób selektywnego, katalitycznego, niskotemperaturowego rozkładu amoniaku do azotu w gazie odlotowym.
Katalityczny rozkład amoniaku tlenem na azot i wodę przebiega zgodnie z następującym równaniem:
4NH3 + 3O2 -> 2N2 + 6H2O
Oprócz powyższej reakcji utleniania, amoniak dalej reaguje z tlenem do tlenków azotu, głównie zgodnie z następującymi reakcjami:
4NH3 + 7O2 — 4NO2 + 6H2O
4NH3 + 5O2 -> 4NO + 6H2O
2NH3 + 2O2 -> N2O + 3H2O
Ze względu na obfite powstawanie pożądanego azotu, proces ten zależy zwłaszcza od selektywności katalizatora rozkładu w odniesieniu do tworzenia azotu jako głównego produktu utleniania, a nie niepożądanych tlenków azotu.
Znanymi katalizatorami, aktywnymi w selektywnym rozkładzie amoniaku są katalizatory zawierające kobalt lub tlenek kobaltu, opisane w opublikowanym opisie zgłoszenia patentowego RFN nr 2026657, i katalizatory zawierające tlenek wanadu osadzony na nośniku z tlenku glinu, jak ujawniono w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5139756. Inne znane katalizatory rozkładu amoniaku w zakresie niskich temperatur zawierająplatynowce (opublikowany opis zgłoszenia patentowego RFN nr 2447552).
Obecnie stwierdzono, że selektywność i aktywność znanych katalizatorów rozkładu amoniaku nieoczekiwanie ulegają poprawie, gdy katalizator podczas zetknięcia lub przed zetknięciem z gazem zawierającym amoniak poddaje się sulfatacji.
Zgodnie z powyższym stwierdzeniem i obserwacjami, wynalazek zapewnia sposób rozkładu amoniaku w gazie odlotowym w katalitycznym niskotemperaturowym procesie utleniania amoniaku do azotu w gazie odlotowym zawierającym amoniak, w temperaturze 200 - 500°C, polegający na tym, że poddaje się sulfatacji, przez dodanie do gazu odlotowego lotnego związku siarki w ilości 1 - 4000 ppm w stosunku do objętości gazu odlotowego, katalizator, zawierający na obojętnym nośniku metal w ilości 1 - 20% wagowych w przeliczeniu na całkowity ciężar
180 884 katalizatora, wybrany z grupy obejmującej miedź, kobalt, żelazo, chrom, nikiel, magnez i ich mieszaniny, w postaci ich tlenków i/lub siarczanów oraz dalszy składnik, wybrany z grupy platynowców zawierających, zwłaszcza platynę i/lub pallad w ilości 100 - 2000 ppm w przeliczeniu wagowym na całkowity ciężar katalizatora, a następnie kontaktuje się atmosferę zawierającą amoniak z katalizatorem oraz usuwa się rozłożony gaz bogaty w azot.
Odpowiednie nośniki mogą być wybrane spośród tlenku glinu, tlenku tytanu, krzemionki i ich mieszanin.
Katalizator korzystnie stosuje się w kształcie pierścieni, pastylek, tabletek lub elementów monolitycznych.
Dogodne sposoby wytwarzania katalizatorów do stosowania w sposobie według wynalazku obejmują etapy impregnowania materiału nośnika wodnym roztworem soli aktywnych związków i następnie ogrzewanie do temperatury wystarczającej do rozkładu soli na tlenek lub siarczek składnika metalowego katalizatora.
Jak wspomniano poprzednio, aktywność i selektywność katalizatorów podczas rozkładu amoniaku znacznie wzrasta, gdy katalizator stosuje się w jego postaci sulfatowanej. Aby utrzymać katalizator w postaci sulfatowanej, do gazu zawierającego amoniak przed zetknięciem go z katalizatorem korzystnie dodaje się lotny związek siarki w ilości 1 - 4000 ppm.
Przykładowo, w sposobie według wynalazku, gaz odlotowy zawierający amoniak w stężeniu objętościowym do 10000 ppm kontaktuje się z opisanym wyżej katalizatorem, umieszczonym zwykle w reaktorze w postaci stałego złoża. Przy temperaturze przy wlocie do reaktora wynoszącej 200 - 500°C, korzystnie 230 - 380°C, uzyskuje się niemal całkowity rozkład amoniaku do azotu.
Przykład I. Przygotowanie katalizatora Co/Pt osadzonego na nośniku krzemionkowym.
Nośnik krzemionkowy w kształcie pierścienia o średnicy zewnętrznej wynoszącej 100 mm prażono na powietrzu w temperaturze 600°C.
Następnie, wyprażony nośnik impregnowano wodnym roztworem Co(NO3)2 aż do uzyskania końcowego stężenia kobaltu wynoszącego 10% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę impregnowanego nośnika. Po impregnowaniu nośnik suszono. W następnym etapie, nośnik dalej impregnowano platyną z wodnego roztworu ^PtClg aż do końcowego obciążenia Pt wynoszącego wagowo 670 ppm, w przeliczeniu na całkowitą masę impregnowanego nośnika. Wreszcie, w celu otrzymania aktywnego katalizatora, impregnowany nośnik suszono i prażono na powietrzu w temperaturze 500°C.
Przyk 1 ad II.Postępując w podobny sposób jak w przykładzie I, przygotowano katalizator zawierający jako materiał aktywny 10% wagowych Cu i 670 ppm wagowych Pt na nośniku krzemionkowym.
Prażony nośnik impregnowano wodnym roztworem Cu(NO3)2, a następnie wodnym roztworem H2PtCl6, po czym impregnowany nośnik prażono jak opisano w przykładzie I.
Przykład III. Przygotowanie katalizatora, zawierającego jako aktywny materiał na nośniku krzemionkowym Cu, Ni i Pt.
Katalizator przygotowano, postępując w podobny sposóbjak w przykładzie II, z tą różnicą, że przed impregnowaniem platyną dodano etap impregnowania nośnika wodnym roztworem Ni(NO3)2 aż do końcowego obciążenia Ni wynoszącego 10% wagowych.
Przykład IV. Przygotowanie katalizatora zawierającego jako aktywny materiał Cu, Pd i Pt na nośniku krzemionkowym.
Wyprażony nośnik krzemionkowy, impregnowano, jak opisano wyżej, wodnym roztworem Cu(NO3)2 aż do końcowego obciążenia Cu wynoszącego 10% wagowych.
Nośnik impregnowany Cu suszono i następnie impregnowano Pd i Pt z wodnego roztworu Pd(NO3)2 i H2PtCl6, każdy aż do końcowego obciążenia wynoszącego wagowo 670 ppm, w przeliczeniu na całkowitą masę impregnowanego nośnika. Wreszcie, impregnowany katalizator aktywowano przez prażenie na powietrzu w temperaturze 500°C.
Przykład V. Katalizatory, przygotowane jak w przykładach I - IV badano pod kątem ich aktywności i selektywności w procesie rozkładu amoniaku do azotu.
180 884
Próbki o objętości 0,25 litra załadowano jako stałe złoże do reaktora rurowego, pracującego w warunkach adiabatycznych. Gaz o składzie: 20% objętościowych O2,2% objętościowych H20,1000 ppm NH3, i zawartości dwutlenku siarki podanej niżej w tabeli, przepuszczano przez reaktor w warunkach podanych w tabeli. Szybkość konwersji amoniaku i selektywność w odniesieniu do azotu, uzyskane dla katalizatorów w podanych warunkach również przedstawiono w tabeli.
Tabela
Stężenie katalizatora Temperatura °C przy wlocie Przepływ gazu NHSV Nm3/m3/h Stężenie SO2 przy wlocie ppm Stężenie NH3 Selektywność wobec N2 %
Wlot ppm Konwersja przy wylocie %
Co/Pt 232 10000 0 1000 94 53
292 10000 200 1000 92 77,9
Cu/Pt 290 10000 0 1000 92 26,1
293 10000 10 1000 98 95,7
293 10000 200 1000 92 97
330 10000 200 1000 99,8 90,9
Cu/Ni/Pt 290 10000 0 1000 95 45,3
306 10000 200 1000 96 98,9
Cu/Pd/Pt 290 10000 0 1000 95 38,9
328 10000 200 1000 99,6 99,1
Jak wynika w sposób oczywisty z przedstawionych wyników, rozkład amoniaku do azotu ulega znacznej poprawie w obecności niewielkich ilości dwutlenku siarki, dodanych do badanego gazu przy wlocie do reaktora. W porównaniu ze znanymi procesami, w których pracuje się z katalizatorami nie poddanymi sulfatacji, obecność siarki w gazie zapewnia wysoką selektywność podczas rozkładu amoniaku do azotu. Tworzenie się szkodliwych tlenków azotu, które ma miejsce w przypadku stosowania znanych katalizatorów procesu rozkładu amoniaku ulega znacznemu stłumieniu.
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (3)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób rozkładu amoniaku w gazie odlotowym w katalitycznym niskotemperaturowym procesie utleniania amoniaku do azotu w gazie odlotowym zawierającym amoniak, w temperaturze 200 - 500°C, znamienny tym, że poddaje się sulfatacji, przez dodanie do gazu odlotowego lotnego związku siarki w ilości 1 - 4000 ppm w stosunku do objętości gazu odlotowego, katalizator, zawierający na obojętnym nośniku metal w ilości 1 - 20% wagowych w przeliczeniu na całkowity ciężar katalizatora, wybrany z grupy obejmującej miedź, kobalt, żelazo, chrom, nikiel, magnez i ich mieszaniny, w postaci ich tlenków i/lub siarczanów, oraz dalszy składnik, wybrany z grupy platynowców zawierających platynę i/lub pallad w ilości 100 - 2000 ppm w przeliczeniu wagowym na całkowity ciężar katalizatora, a następnie kontaktuje się atmosferę zawierającą amoniak z katalizatorem oraz usuwa się rozłożony gaz bogaty w azot.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się katalizator zawierający nośnik wybrany z grupy obejmującej tlenek glinu, tlenek tytanu, krzemionkę i ich mieszaniny.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się katalizator w kształcie pierścieni, pastylek, tabletek lub elementów monolitycznych.
PL95310931A 1994-10-14 1995-10-13 Sposób rozkładu amoniaku w gazie odlotowym PL180884B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK118494A DK171722B1 (da) 1994-10-14 1994-10-14 Fremgangsmåde til katalytisk lavtemperaturoxidation af ammoniak i en ammoniakholdig gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL310931A1 PL310931A1 (en) 1996-04-15
PL180884B1 true PL180884B1 (pl) 2001-04-30

Family

ID=8101933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL95310931A PL180884B1 (pl) 1994-10-14 1995-10-13 Sposób rozkładu amoniaku w gazie odlotowym

Country Status (12)

Country Link
US (1) US5587134A (pl)
EP (1) EP0706816B1 (pl)
JP (1) JP3852969B2 (pl)
AT (1) ATE194089T1 (pl)
CA (1) CA2160058C (pl)
CZ (1) CZ290321B6 (pl)
DE (1) DE69517645T2 (pl)
DK (1) DK171722B1 (pl)
ES (1) ES2149302T3 (pl)
PL (1) PL180884B1 (pl)
RU (1) RU2156729C2 (pl)
SK (1) SK282140B6 (pl)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5830422A (en) * 1995-06-23 1998-11-03 Ormiston Mining And Smelting Co. Ltd. Method for production of sodium bicarbonate, sodium carbonate and ammonium sulfate from sodium sulfate
DE19652902A1 (de) * 1996-12-19 1998-06-25 Steinmueller Gmbh L & C Verfahren zum Entfernen von Ammoniak oder Aminen, sowie deren Abbauprodukten aus Abgasen, insbesondere Abgasen einer Verbrennung
CA2254129A1 (en) * 1998-11-13 2000-05-13 Uop Selective, rugged layered isomerization catalyst for use in a paraffin isomerization process
DE10214567C1 (de) * 2002-04-02 2003-09-04 Johannes Schedler Verfahren und Vorrichtung zur Beseitigung von Ammoniak aus Abgasen
WO2006006702A1 (ja) 2004-07-15 2006-01-19 Nikki-Universal Co., Ltd. 有機窒素化合物含有排ガスの浄化用触媒、および同排ガスの浄化方法
US7481983B2 (en) 2004-08-23 2009-01-27 Basf Catalysts Llc Zone coated catalyst to simultaneously reduce NOx and unreacted ammonia
US7943547B2 (en) * 2005-09-14 2011-05-17 Hamilton Sundstrand Space Systems International, Inc. Selective catalytic oxidation of ammonia to water and nitrogen
KR101447945B1 (ko) * 2008-01-21 2014-10-08 에스케이이노베이션 주식회사 제올라이트를 이용한 질소산화물 저감용 하니컴형 촉매의제조방법
TWI400122B (zh) * 2009-12-18 2013-07-01 China Steel Corp Preparation of Ammonia Pyrolysis Catalysts
JP5951196B2 (ja) * 2011-06-29 2016-07-13 中国電力株式会社 アンモニア処理システム
JP5756780B2 (ja) * 2012-04-13 2015-07-29 中国電力株式会社 アンモニアガス浄化用触媒
JP6508633B2 (ja) 2013-12-06 2019-05-08 ダンマークス テクニスク ユニバーシテットDanmarks Tekniske Universitet アンモニアの酸化のための触媒
CN109529886A (zh) * 2018-12-03 2019-03-29 黑河学院 一种高效宽温锰基nh3-scr催化剂及其制备方法
CN113226544B (zh) 2018-12-27 2024-05-14 日挥通用株式会社 氨分解用催化剂及排放气体的处理方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3947554A (en) * 1970-02-09 1976-03-30 Societe Chimique De La Grande Paroisse Et Produits Chemiques Catalytic oxidation of ammonia
DE2026657A1 (en) 1970-06-01 1972-01-27 Heinrich Koppers Gmbh, 4300 Essen Catalytic combustion of ammonia - to nitrogen and water , using excess oxygen over cobalt/copper oxide
JPS5074591A (pl) 1973-11-05 1975-06-19
JPS50157257A (pl) * 1974-06-10 1975-12-19
JPS51149165A (en) * 1975-05-28 1976-12-21 Kyushu Sekisui Kogyo Kk A process for decomposing ammonia gas
JPS5915022B2 (ja) * 1976-03-26 1984-04-07 株式会社日立製作所 排ガス中の窒素酸化物除去用触媒
US4179412A (en) * 1977-03-14 1979-12-18 Hitachi Shipbuilding & Engineering Co., Ltd. Process for producing catalyst precursors for decomposing ammonia by oxidation and precursors produced by said process
GB1586530A (en) * 1977-05-31 1981-03-18 Caterpillar Tractor Co Two-stage catalysts of engine exhaust
JPS6158805A (ja) * 1984-08-30 1986-03-26 三井三池化工機株式会社 So2含有ガス中のnh3を除去する方法
US5139756A (en) 1989-10-05 1992-08-18 Nkk Corporation Catalytic oxidation of ammonia
DE69115241T2 (de) * 1991-01-08 1996-06-13 Agency Ind Science Techn Verfahren zur Entfernung von Stickoxiden aus Abgasen.

Also Published As

Publication number Publication date
CZ266595A3 (en) 1996-05-15
US5587134A (en) 1996-12-24
SK127195A3 (en) 1996-04-03
JP3852969B2 (ja) 2006-12-06
CA2160058A1 (en) 1996-04-15
DK118494A (da) 1996-04-15
CZ290321B6 (cs) 2002-07-17
ATE194089T1 (de) 2000-07-15
DE69517645D1 (de) 2000-08-03
EP0706816A1 (en) 1996-04-17
DE69517645T2 (de) 2000-10-19
PL310931A1 (en) 1996-04-15
CA2160058C (en) 2000-08-29
DK171722B1 (da) 1997-04-14
EP0706816B1 (en) 2000-06-28
SK282140B6 (sk) 2001-11-06
RU2156729C2 (ru) 2000-09-27
JPH08173766A (ja) 1996-07-09
ES2149302T3 (es) 2000-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4107272A (en) Process for removing nitrogen oxides using ammonia as a reductant and sulfated metallic catalysts
Meunier et al. Effect of ex situ treatments with SO2 on the activity of a low loading silver–alumina catalyst for the selective reduction of NO and NO2 by propene
PL180884B1 (pl) Sposób rozkładu amoniaku w gazie odlotowym
CZ34494A3 (en) Supported catalyst containing silver and process of selective catalytic decomposition of nitrogen monoxide
CN109092325A (zh) 一种用于低温烟气脱硝的催化剂及其制备方法与应用
Centi et al. Simultaneous removal of SO2/NOx from flue gases. Sorbent/catalyst design and performances
US3914377A (en) Catalyst reactor for oxidizing carbon monoxide and hydrocarbons in gaseous stream
HRP20000512A2 (en) Catalyst based on ferrierite/iron for catalytic reduction of nitrous oxide content in gases, method for obtaining same and application
US4124536A (en) Catalyst for reducing nitrogen oxides
Kiel et al. Performance of silica-supported copper oxide sorbents for SOx/NOx-removal from flue gas: II. Selective catalytic reduction of nitric oxide by ammonia
IE64035B1 (en) Method by reduction of nitrogen oxide
CN113117517A (zh) 一种高浓度含硫有机废气的处理方法
JPH03109944A (ja) Co酸化触媒組成物
Thomas et al. Ambient temperature hydrolysis of carbonyl sulfide using γ-alumina catalysts: effect of calcination temperature and alkali doping
US4199555A (en) Catalyst for reducing nitrogen oxides
US6077493A (en) Method for removing nitrogen oxides
CN111001398B (zh) 具有特殊形貌的改性二氧化钛催化剂及其制备方法和应用
Bjoernbom et al. Study on the regeneration of copper-manganese sorbent for removal of sulfur dioxide from flue gases
KR930004501B1 (ko) 질소산화물 제거용 촉매
JPH06262079A (ja) 窒素酸化物浄化用触媒および窒素酸化物浄化方法
JPWO2005018807A1 (ja) アンモニア分解触媒および該触媒を用いたアンモニア分解方法
Sano et al. The new technology for selective catalytic oxidation of ammonia to nitrogen
Trawczyński et al. Active carbon monoliths as catalyst supports for scr (selective catalytic reduction) of NOx with ammonia
JPH04341324A (ja) 亜酸化窒素の分解除去方法
JPH0549932A (ja) 炭酸ガス還元用硫化タングステン触媒及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20091013