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Stickstoffoxidentfernungskatalysator - Dokument DE69722511T2
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69722511T2 11.12.2003
EP-Veröffentlichungsnummer 0815924
Titel Stickstoffoxidentfernungskatalysator
Anmelder Mitsubishi Heavy Industries, Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Yoshiaki Obayashi,, Nishi-ku, Hiroshima-ken, JP;
Iida, Kozo, Nishi-ku, Hiroshima-ken, JP;
Nojima, Shigeru, Nishi-ku, Hiroshima-ken, JP;
Morii, Atsushi, Nagasaki-shi, JP;
Naito, Osamu, Nagasaki-shi, JP
Vertreter WUESTHOFF & WUESTHOFF Patent- und Rechtsanwälte, 81541 München
DE-Aktenzeichen 69722511
Vertragsstaaten AT, DE, IT, NL
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 10.06.1997
EP-Aktenzeichen 971093935
EP-Offenlegungsdatum 07.01.1998
EP date of grant 04.06.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.12.2003
IPC-Hauptklasse B01D 53/86
IPC-Nebenklasse B01D 53/94   B01J 38/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Katalysator für die Entziehung von Stickstoffoxid, der bei der Entziehung von Stickstoffoxiden, die in Verbrennungsabgasen wie Abgasen aus Kesseln vorliegen, nutzbar ist, und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Katalysators.

Zur Entziehung von Stickstoffoxiden (nachfolgend als NOX bezeichnet), die in Kesseln und verschiedenen anderen Verbrennungsöfen erzeugt wurden, wird zum Zwecke der Vermeidung einer Luftverschmutzung ein katalytisches Ammoniakreduktionsverfahren angewendet, bei dem Ammoniak als ein Reduktionsmittel eingesetzt wird und Stickstoffoxide in Stickstoff und Wasser mit Hilfe eines Katalysators zersetzt werden, weitverbreitet eingesetzt. Die meisten der Katalysatoren für die Entziehung von Stickoxiden, die sich im praktischen Einsatz befinden, haben wabenförmigen Katalysatoren, die zur Vermeidung einer Verstopfung mit im Abgas vorhandenem Staub und zur Erhöhung der Gaskontaktfläche Durchgangskanäle mit quadratischem Querschnitt haben. Mit Bezug auf die Katalysatorkomponenten ist Titandioxid zur Verwendung als Hauptkomponente in hohem Maße geeignet, während Vanadium, Wolfram und dergleichen als zusätzliche aktive Komponenten eingesetzt werden. So werden vielfältig binäre Katalysatoren aus TiO&sub2;-WO&sub3; und ternäre Katalysatoren aus TiO&sub2;-V&sub2;O&sub5;-WO&sub3; verwendet.

Wenn jedoch ein Katalysator zur Entziehung von Stickoxiden für die Behandlung von Verbrennungsabgas eingesetzt wird, neigt sein Vermögen, Stickoxide zu entziehen, dazu, mit der Zeit abzunehmen. Von den verschiedenen Katalysatoren zur Entziehung von Stickoxiden bereiten diejenigen, die für die Behandlung von Abgas aus ölgefeuerten Kesseln eingesetzt werden, kein Problem, da deren Abnahme des Vermögens, Stickoxide zu entziehen, unbedeutend ist. Im Gegensatz hierzu zeigen Katalysatoren zur Entziehung von Stickoxiden, die für die Behandlung von Abgas aus mit Kohle gefeuerten Kesseln eingesetzt werden, im Laufe der Zeit jedoch eine erhebliche Abnahme ihres Vermögens, Stickoxide zu entziehen, und erfordern daher einige Gegenmaßnahmen. Um das erforderliche Vermögen zur Entziehung von Stickoxiden aufrechtzuerhalten, ist es erforderlich, verbrauchten Katalysator durch frischen Katalysator zu ersetzen. Dies ist jedoch vom wirtschaftlichen Standpunkt angesichts des Umstands, dass frischer (unverbrauchter) Katalysator kostspielig ist, von Nachteil und außerdem bedarf der verbrauchte Katalysator der Entsorgung.

DE 40 06 918 A offenbart ein Verfahren zur Wiederaufbereitung von Katalysatoren. Deaktivierte Katalysatoren, insbesondere monolithische Katalysatoren, die zur Reduktion von Stickoxiden in Abgasen durch Reaktion mit Ammoniak verwendet worden sind, werden durch Vermahlung des Katalysators bis auf Korngrößen von 5 bis 20 um wieder aufbereitet. Das so gewonnene Pulver wird bei der Erzeugung von Katalysatoren in Mengen bis zu 80 Gew.-%, bezogen auf das gesamte eingesetzte Material, frischem Ausgangsmaterial vor der Formgebung hinzugefügt.

EP 0 161 206 A beschreibt ein Verfahren zum Regenerieren eines Entstickungskatalysators, das dadurch gekennzeichnet ist, dass verwendeter Entstickungskatalysator aus Wolfram-Titandioxid- oder Wolfram-Titan-Vanadium, der mit Staubanteilen, die daran haften oder sich akkumuliert haben, belegt ist und bei dem das Vermögen, SO&sub2; zu oxidieren, zugenommen hat, mit einer wässrigen Oxalsäurelösung gewaschen wird, und dass der Katalysator mit einer Wolframverbindung imprägniert und der so behandelte Katalysator getrocknet und calciniert wird.

JP 57 078 949 A beschreibt die katalytische Aktivität durch ein einfaches Behandlungsverfahren zu regenerieren, durch eine Methode, bei der vergifteter Katalysator mit einer Wabenstruktur, bei dem die katalytische Aktivität vermindert ist, einer Wärmebehandlung bei einer speziellen Temperatur über einen genau definierten Zeitraum oder länger unterworfen wird und anschließend eine katalytische Substanz auf dem erzeugten Träger aufgenommen wird. Ein vergifteter Katalysator, dessen katalytische Aktivität durch den Einsatz als Katalysator zur Entziehung von Stickstoffoxid mit einer wabenförmigen Struktur über eine lange Zeit eingesetzt war, vermindert ist, wird einer Wärmebehandlung in einem Temperaturbereich von 1150-1450ºC während einer Dauer von 10 Minuten oder mehr unterzogen, und anschließend wird eine katalytische Substanz wie Titan, Wolfram oder dergleichen von dem gewonnen Träger aufgenommen. Wie zuvor beschrieben, wird so der vergiftete Katalysator durch einen einfachen Behandlungsvorgang als Katalysatorträger wieder gewonnen und wird die Katalysatorsubstanz auf dem wieder gewonnenen Träger aufgenommen, um den vergifteten Katalysator zu einem Katalysator mit hoher Entstickungswirkung wiederzugewinnen.

Es ist demgemäß eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, verbrauchten wabenförmigen Katalysator zur Entziehung von Stickstoffoxid vom Festkörpertyp (d. h. dem Typ, in dem der Katalysator selbst die Form eines geformten Körpers hat) zur Verwendung in einem Verfahren zur katalytischen Reduktion mittels Zugabe von Ammoniak (insbesondere einem verbrauchten Katalysator zur Entziehung von NOx, der zur Entziehung von NOx aus Abgasen eines mit Kohle gefeuerten Kessels eingesetzt worden ist) wirksam wieder einzusetzen, um auf diese Weise einen preiswerten Katalysator mit einem Entstickungsvermögen, das dem eines frischen Katalysators gleich ist, zu gewinnen.

Durch Wiederverwendung von wabenförmigen Festkörperkatalysatoren zur Entziehung von Stickoxiden, die zur Entziehung von Stickoxiden aus dem Abgas von mit Kohle gefeuerten Kesselanlagen über etwa 500.000 Stunden im Einsatz waren, haben die hier tätigen Erfinder die Festigkeit und das Entstickungsvermögen von wabenförmigen Katalysatoren erforscht. Als Ergebnis hat sich ergeben, dass deren Festigkeit im Vergleich mit frischen Katalysatoren unverändert geblieben ist, dass deren Vermögen, Stickoxide zu entziehen, jedoch auf weniger als die Hälfte des von frischen Katalysatoren vermindert worden ist.

Weitere Untersuchungen zur Ursache für die Abnahme des Entstickungsvermögens dieser Katalysatoren haben zu dem Ergebnis geführt, dass von den verschiedenen auf der Katalysatoroberfläche haftenden Anteilen der Flugasche prinzipiell Calciumoxid (CaO) teilweise in Gips (CaSO&sub4;) umgewandelt wurde, der die Katalysatoroberfläche bedeckte und dadurch die Reaktionsgase (d. h. NOx und NH&sub3;) an der Diffusion in den Katalysator hinderte. Es wurde ebenfalls bestätigt, dass diese CaSO&sub4; Schicht auf der Katalysatoroberfläche bis zu einer Tiefe von einigen um bis einigen zig um lag und dass der Katalysator in größeren Tiefen frisch geblieben ist und dass bei wabenförmigen Katalysatoren das Vermögen zur Entziehung von Stickoxid praktisch nur in einer Oberflächenschicht mit einer Dicke in der Größenordnung von bis zu 100 um genutzt wurde. Dann kamen die vorliegenden Erfinder auf die Idee, dass ein wabenförmiger Festkörperkatalysator zur Entziehung von Stickoxid mit einem ausreichend hohen Vermögen zur Entstickung durch Beschichtung der Oberfläche eines wabenförmigen Festkörperkatalysators zur Entziehung von Stickoxid mit vermindertem Vermögen zur Entziehung von Stickoxid mit einer katalytischen Komponente mit dem Vermögen zur Entziehung von Stickoxid gewonnen werden könnte. Auf der Grundlage dieses Konzepts haben, die vorliegenden Erfinder weitere intensive Forschung unternommen und haben nun die vorliegende Erfindung vollendet.

Die vorliegende Erfindung stellt einen Katalysator zur Entziehung von Stickstoffoxid, wie er im Anspruch 1 und den Unteransprüchen definiert ist, und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Katalysators, wie es in Anspruch 7 definiert ist, zur Verfügung.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Katalysator zur Entziehung von Stickoxiden, wie er in einem Verfahren von Nutzen ist, bei dem Ammoniak einem Abgas zugesetzt wird und in dem Abgas vorhandene Stickoxide durch katalytische Reduktion entzogen werden. Dieser Katalysator zur Entziehung von Stickoxiden hat einen zweischichtigen Aufbau und umfasst eine untere Schicht aus einem verbrauchten Festkörperkatalysator zur Entziehung von Stickoxiden und eine obere Schicht, die auf die untere Schicht aufgebrachtes Katalysatorpulver umfasst. In der unteren Schicht wird ein verbrauchter wabenförmiger Festkörperkatalysator, der zur Entziehung von Stickoxiden aus Verbrennungsabgas eingesetzt worden war, und der wegen seines verminderten Vermögens zur Entziehung von Stickoxiden unbrauchbar geworden war, in Form eines geformten Produkts unmittelbar verwendet. Das die obere Schicht bildende Katalysatorpulver kann ein frisches Katalysatorpulver auf der Basis von Titan (z. B. TiO&sub2;-V&sub2;O&sub5;-WO&sub3;) sein oder ein Katalysatorpulver, das durch Vermahlen eines verbrauchten wabenförmigen Festkörperkatalysators gewonnen worden ist, sein, der bereits für die Entziehung von Stickoxiden, z. B. aus Abgas eines mit Kohle gefeuerten Kessels, verwendet worden ist und der unbrauchbar geworden ist.

Wenn auch die Zusammensetzung des in der oberen Schicht verwendeten Katalysators je nach Abgaszustand (d. h. nach der Art des verwendeten Brennmaterials, der Temperatur des Abgases und dergleichen), unter denen der Katalysator der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, variieren mag, wird er aus ternärem Katalysator zur Entziehung von Stickoxiden aus TiO&sub2;-V&sub2;O&sub5;-WO&sub3; und binärem Katalysator zur Entziehung von Stickoxiden aus TiO&sub2;-WO&sub3;, die gegenwärtig im praktischen Einsatz sind, ausgewählt. Üblicherweise besteht der Katalysator im wesentlichen aus 0 bis 10 Gew.-% V&sub2;O&sub5;, 5 bis 20 Gew.-% WO&sub3; und dem Rest aus TiO&sub2;. Die Dicke bzw. Stärke der oberen Schicht liegt vorzugsweise im Bereich von 100 bis 250 um. Wenn deren Dicke geringer als 100 um ist, ist das sich ergebende Vermögen zur Entziehung von Stickoxiden gering, und wenn sie größer als 250 um ist, wird die obere Schicht eine nur geringe Haftung an der unteren Schicht haben und könnte sich von ihr ablösen.

Wie bereits zuvor beschrieben, ist das verminderte Vermögen zur Entziehung von Stickoxiden eines wabenförmigen Festkörperkatalysators zur Entziehung von Stickoxiden auf eine die Katalysatoroberfläche bis zu einer Tiefe von einigen pm des bis einigen zig um bedeckende Gipsschicht zurückzuführen. Bei größeren Tiefen ist das Vermögen zur Entziehung von Stickoxiden kaum vermindert. Wenn folglich ein wabenförmiger Festkörperkatalysator zur Entziehung von Stickoxiden mit vermindertem Vermögen zur Entziehung von Stickoxiden (d. h. ein verbrauchter Katalysator) vermahlen wird, wird die Konzentration an Gips auf im wesentlichen das gleiche Niveau vermindert, wie es in frischem binärem oder ternärem Katalysator zur Entziehung von Stickoxiden vorliegt. Auf diese Weise ist ein Katalysatorpulver zur Entziehung von Stickoxiden mit einem Vermögen zur Entziehung von Stickoxiden gewonnen, das gleich ist dem von frischem Katalysator. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann daher ein Katalysatorpulver, das durch Vermahlen verbrauchten wabenförmigen Festkörperkatalysator zur Entziehung von Stickoxiden als ein frischer binärer oder ternärer Katalysator zur Entziehung von Stickoxiden eingesetzt werden. Dies macht die Herstellung eines Katalysators zur Entziehung von Stickoxiden möglich, der die gleiche Festigkeit und das gleiche Vermögen zur Entziehung von Stickoxiden wie frischer wabenförmiger Festkörperkatalysator zur Entziehung von Stickoxiden aufweist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines wabenförmigen Festkörperkatalysators zur Entziehung von Stickoxiden gemäß der vorliegenden Erfindung und

Fig. 2 ist ein vergrößerter Querschnitt, der die Wabenform des wabenförmigen Festkörperkatalysators zur Entziehung von Stickoxiden gemäß der Erfindung illustriert.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Der Aufbau eines Katalysators zur Entziehung von Stickoxiden gemäß der vorliegenden Erfindung ist mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 näher erläutert. Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht hiervon und Fig. 2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die den wabenförmigen Aufbau illustriert. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen wabenförmigen Katalysator zur Entziehung von Stickoxiden vom Festkörpertyp gemäß der vorliegenden Erfindung und P und L bezeichnen die Teilung (d. h. den Abstand der Mitten zwischen benachbarten Wänden) und die Länge des Wabenkörpers. In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 2 eine untere Katalysatorschicht (die einen verbrauchten Festkörperkatalysator zur Entziehung von Stickoxiden umfasst) und das Bezugszeichen 3 bezeichnet eine obere Katalysatorschicht (die ein Pulver aus frischem Katalysator zur Entziehung von Stickoxiden oder aus einem verbrauchten Katalysator zur Entziehung von Stickoxiden vom Festkörpertyp umfasst).

Um die Wirkung des Katalysators zur Entziehung von Stickoxid gemäß der vorliegenden Erfindung zu erläutern, werden die nachfolgenden Beispiele gegeben.

Beispiel 1

Es wurde ein wabenförmiger Festkörperkatalysator zur Verfügung gestellt, der für Abgas aus einer mit Kohle gefeuerten Kesselanlage A über etwa 45000 Stunden eingesetzt worden war und der wegen einer Verminderung im Vermögen, Stickoxide zu entziehen, unbrauchbar geworden war. Dieser Katalysator hatte einen wabenförmigen Aufbau, wie er in Fig. 1 dargestellt ist, und eine Teilung (P) von 7,4 mm. Dieser Katalysator war aus 90,9 Gew.-% TiO&sub2;, 8,5 Gew.-% WO&sub3; und 0,6 Gew.-% V&sub2;O&sub5; zusammengesetzt.

Auf der anderen Seite wurde gemahlenes Titan (MC-50, hergestellt von Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd., Japan) als ein Rohmaterial für TiO&sub2; mit einer Methylaminlösung aus Ammonium-meta-Vanadat als einem Rohmaterial für V&sub2;O&sub5; und einer Methylaminlösung von Ammonium-para-Wolframat als einem Rohmateril für WO&sub3; imprägniert und anschließend getrocknet und geglüht. Auf diese Weise wurde ein Pulver aus 90,9 Gew.-% TiO&sub2;, 8,5 Gew.-% WO3 und 0,6 Gew.-% V&sub2;O&sub5; gewonnen. Dieses Pulver hat einen Teilchengrößenbereich von 0,2 bis 23 um und einen mittleren Durchmesser von 1,1 um.

Anschließend wurde eine Aufschlämmung durch Zugabe von Wasser, einer Silikasole und einer Tonerdesole zu dem oben gewonnenen Pulver erzeugt und auf einen wabenförmigen Katalysator in solcher Menge aufgegeben, dass eine Beschichtungsstärke von 100 um entstand. Der auf diese Weise hergestellte Katalysator wurde Katalysator 1 genannt.

Beispiel 2

Ein wabenförmiger Festkörperkatalysator (mit einer Teilung von 7,4 mm), der für Abgas aus einer mit Kohle gefeuerten Kesselanlage A über etwa 45000 Stunden eingesetzt worden war und der wegen seiner Abnahme des Vermögens zur Entziehung von Stickoxiden unbrauchbar geworden war, wurde bereitgestellt. Dieser Katalysator hatte die gleiche Zusammensetzung wie derjenige, der in Beispiel 1 verwendet wurde. Auf der anderen Seite wurde ein gleicher Katalysator (der aus 90,9 Gew.-% TiO&sub2;, 0,6 Gew.-% V&sub2;O&sub5; und 8,5 Gew.-% WO&sub3; bestand) mit vermindertem Vermögen zur Entziehung von Stickoxiden zur Erzielung eines Katalysatorpulvers (mit einer Teilchengröße im Bereich von 0,1 bis 20 um und einem mittleren Teilchendurchmesser von 2,3 um) vermahlen. Dann wurde eine Aufschlämmung durch Zugabe von Wasser, einer Silikasole und einer Tonerdesole zu dem oben gewonnen Pulver erzeugt und auf einen wabenförmigen Katalysator in solcher Menge aufgetragen, dass eine Beschichtungsstärke von etwa 100 um entstand. Der auf diese Weise gewonnene Katalysator wurde Katalysator 2 genannt.

Beispiel 3

Ein wabenförmiger Festkörperkatalysator (mit einer Teilung von 7,4 mm), der für Abgas einer mit Kohle gefeuerten Kesselanlage A über etwa 45000 Stunden eingesetzt worden war und der wegen seiner Abnahme des Vermögens zum Entziehen von Stickoxiden unbrauchbar geworden ist, wurde zur Verwendung als unterer Katalysator zur Verfügung gestellt. Dieser Katalysator hat die gleiche Zusammensetzung wie der in Beispiel 1 verwendete. Auf der anderen Seite wurde ein ähnlicher Katalysator als der untere Katalysator vermahlen, um ein Katalysatorpulver mit einem Partikelgrößenbereich von 0,1 bis 20 um und einem mittleren Teilchendurchmesser von 2,3 um zu erhalten. Dieses Katalysatorpulver wurde imprägniert mit einer Methylaminlösung von Ammonium-meta-Vanadat als Rohmaterial für V&sub2;O&sub5; und einer Methylaminlösung eines Ammonium-para-Wolframat, als ein Rohmaterial für WO&sub3;, um seinen V&sub2;O&sub5;-Gehalt um 2,35 Gew.-% zu erhöhen, und anschließend getrocknet und geglüht. Auf diese Weise wurde ein Pulver aus 88,5 Gew.-% TiO&sub2;, 8,5 Gew.-% WO&sub3; und 3,0 Gew.-% V&sub2;O&sub5; zur Verwendung als obere Katalysatorschicht erhalten. Aus diesem Pulver wurde durch Zugabe von Wasser, einer Silikasole und einer Tonerdesole eine Aufschlämmung erzeugt und auf die Oberfläche auf den oben beschriebenen wabenförmigen Katalysator in solcher Menge gegeben, um eine Beschichtungsstärke von etwa 100 um zu erzielen. Der so erzeugte Katalysator wurde Katalysator 3 genannt.

Beispiel 4

Ein wabenförmiger Festkörperkatalysator (mit einer Teilung von 7,4 mm), der für Abgas aus einer ml Kohle gefeuerten Kesselanlage B während etwa 60000 Stunden verwendet worden war und der aufgrund der Abnahme seines Vermögens, Stickoxide zu entziehen, unbrauchbar geworden war, wurde als der untere Katalysator bereitgestellt. Dieser Katalysator hat die gleiche Zusammensetzung wie der in Beispiel 1 verwandte. Auf der anderen Seite wurde ein gleicher Katalysator wie der untere Katalysator vermahlen, um ein Katalysatorpulver mit einem Teilchengrößenbereich von 0,1 bis 26 um und einem mittleren Teilchendurchmesser von 2,5 um zu erzielen. Dann wurde eine Ausschlämmung durch Zugabe von Wasser, einer Silikasole und einer Tonerdesole zu diesem Katalysatorpulver hergestellt und auf die Oberfläche eines wabenförmigen Katalysators in solcher Menge aufgegeben, dass eine Beschichtungsstärke von etwa 100 um erhalten wurde. Der auf diese Weise gewonnene Katalysator wurde Katalysator 4 genannt.

Versuche

In diesen Versuchen wurde frischer Katalysator zur Verwendung in den mit Kohle gefeuerten Kesselanlagen A und B und wurden die verbrauchten Katalysatoren, die in den Versuchen verwendet worden waren, als Vergleichskatalysatoren eingesetzt. Durch Vergleich mit diesen Vergleichskatalysatoren wurden die Katalysatoren 1-4, die nach den zuvor beschriebenen Beispielen gewonnen worden waren, hinsichtlich ihres Vermögens, Stickoxide zu entziehen, unter den in der nachfolgenden Tabelle 1 angegebenen Bedingungen getestet. Die Testergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.

Tabelle 1 Versuchsbedingungen

Gestalt des Katalysators 6 Kanäle · 7 Kanäle · 500 mm Länge

Strömungsgeschwindigkeit des Gases 20,1 Nm³/m²·h

SV-Wert 16 600 h&supmin;¹

NH&sub3;/NOx Verhältnis 1,0

Temperatur des Gases 380ºC

Zusammensetzung des Gases NOx = 150 ppm

NH&sub3; = 150 ppm

SOx = 800 Ppm

O&sub2; = 4%

CO&sub2; = 11%

H&sub2;O = 11%

N&sub2; = Rest

Tabelle 2 Versuchsergebnisse

Entstickungsgrad (%) = {[(Stickoxidgehalt am Einlass) - (Stickoxidgehalt am Auslass)]/ (Stickoxidgehalt am Einlass)} · 100

Diese Ergebnisse zeigen, dass Katalysatoren, die in den mit Kohle gefeuerten Kesselanlagen A und B eingesetzt worden waren und daher nur noch ein vermindertes Vermögen zur Entziehung von Stickoxiden hatten, gemäß der vorliegenden Erfindung, wieder hergestellt worden waren, ein Vermögen, Stickoxide zu entziehen, hatten, das denen von frischen Katalysatoren entsprochen hat. Darüber hinaus zeigen diese Ergebnisse, dass das Vermögen, Stickoxide zu entziehen, von frischen Katalysatoren sogar übertroffen wurden, die durch Aufbringen einer aktiven Komponente (wie beispielsweise V&sub2;O&sub5;) auf einen verbrauchten Katalysator gewonnen wurden.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es also, verbrauchte wabenförmige Festkörperkatalysatoren zur Entziehung von Stickoxiden (insbesondere zur Verwendung in mit Kohle gefeuerten Kesseln), die nach bisheriger Auffassung als unbrauchbar angesehen und entsorgt wurden, wieder wirksam einzusetzen und dadurch einen preiswerten Katalysator zur Entziehung von Stickoxiden zu bilden und dadurch die Menge industriellen Abfalls zu vermindern. Folglich kann die vorliegende Erfindung bedeutende gewerbliche Wirkungen zeitigen.


Anspruch[de]

1. Katalysator für die Entziehung von Stickstoffoxid zur Verwendung in einem Verfahren zur katalytischen Reduktion von in Abgas enthaltenen Stickstoffoxiden mittels Zugabe von Ammoniak in das Abgas, wobei der Katalysator einen zweischichtigen Aufbau mit einer unteren Schicht und einer oberen Schicht aufweist,

dadurch gekennzeichnet, dass die untere Schicht einen ersten verbrauchten Festkörper - Katalysator zur Entziehung von Stickstoffoxiden umfasst, der auf der Katalysatoroberfläche niedergeschlagene Anteile von Flugasche aufweist, und dass die obere Schicht ein frisches Katalysatorpulver aus ternärem TiO&sub2;-WO&sub3;-V&sub2;O&sub5; oder binärem TiO&sub2;- WO&sub3; aufweist, das auf die untere Schicht derart aufgebracht ist, dass sich eine Beschichtungsstärke von 100 bis 200 um ergibt.

2. Katalysator nach Anspruch 1, bei dem das frische Katalysatorpulver im wesentlichen aus 0 bis 10 Gew.-% V&sub2;O&sub5;, 5 bis 20 Gew.-% WO&sub3; und der Rest aus TiO&sub2; besteht.

3. Katalysator nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Aufbau eine Honigwabenstruktur aufweist.

4. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das die obere Schicht bildende Katalysatorpulver ein Katalysatorpulver ist, das durch Vermahlen eines zweiten verbrauchten Festkörper - Katalysators zur Entziehung von Stickstoffoxid, der auf der Katalysatoroberfläche niedergeschlagene Anteile von Flugasche aufweist, gewonnen wurde.

5. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Katalysatoroberfläche des unteren Katalysators mit einer Schicht aus Gips bedeckt ist.

6. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die obere Schicht eine Beschichtungsstärke von 100 um hat.

7. Verfahren zur Herstellung eines Katalysators für die Entziehung von Stickstoffoxid zur Verwendung in einem Verfahren zur katalytischen Reduktion von in Abgas enthaltenen Stickstoffoxiden mittels Zugabe von Ammoniak in das Abgas nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das die folgenden Schritte umfasst:

Verwenden eines ersten verbrauchten Festkörper- Katalysators für die Entziehung von Stickstoffoxid, der auf der Katalysatoroberfläche niedergeschlagene Anteile von Flugasche aufweist, wobei der verbrauchte Festkörper- Katalysators für die Entziehung von Stickstoffoxid die untere Schicht des Katalysators bildet, und

Auftragen einer oberen Schicht aus einem frischen Katalysatorpulver, das tertiäres TiO&sub2;-WO&sub3;-V&sub2;O&sub5; oder binäres TiO&sub2;-WO&sub3; aufweist, auf die untere Schicht, mit einer Beschichtungsstärke von 100 bis 200 um.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das frische Katalysatorpulver im wesentlichen aus 0 bis 10 Gew.-% V&sub2;O&sub5;, 5 bis 20 Gew.-% WO&sub3; und der Rest aus TiO&sub2; besteht.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, das ferner den Schritt des Gewinnens des die obere Schicht bildenden Katalysatorpulvers durch Vermahlen eines zweiten verbrauchten Festkörper - Katalysators, der auf der Katalysatoroberfläche Flugasche niedergeschlagen hat, umfasst.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem die obere Schicht eine Beschichtungsstärke von 100 um hat.







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