TY - THES

T1 - Katalytische Stickstoffmonoxid Abscheidung an einem CSCR®-Testreaktor mit Ammoniak als Reduktionsmittel

AU - Miletich, Michael

N1 - gesperrt bis 29-04-2018

PY - 2013

Y1 - 2013

N2 - Das CSCR®-Verfahren (Carbon Selective Catatalytic Reduction) findet Anwendung im Bereich der Rauchgasentstickung (DeNOx) und wird bei großen Rauchgasvolumenströmen eingesetzt. Durch ein Zusammenschalten zweier CSCR®-Reaktoren ist eine simultane Abscheidung von SO2 und NO möglich. Dabei fallen durch die Möglichkeit der Aktivkoksregeneration und der Wiederverwendung des Kokses im Aktivkokskreislauf wenige Reststoffe an. Aktivkoks zeichnet sich durch seine große B.E.T.-Oberfläche als Adsorbens von Luftschadstoffen wie Stickstoffmonoxid (NO) und Schwefeldioxid (SO2) aus. Zusätzlich bietet er die Möglichkeit als Katalysator zu wirken, um das adsorbierte Stickstoffmonoxid mittels Ammoniak zu ungefährlichen Molekülen zu reduzieren. Das CSCR®-Verfahren wird in einer eigens gebauten Versuchsanlage getestet. Die Höhe der Koksbettschüttung in der Versuchsanlage entspricht jener Höhe, die bei einer realen Sintergasreinigungsanlage verwendet wird. Dadurch ist es möglich vergleichbare Ergebnisse zu erlangen. Die Aufgabe an Ammoniak und Stickstoffmonoxid bzw. die Wasserdampfkonzentration wird während der Versuchsreihen variiert. Neben den Adsorptions- und Reduktionsversuchen am Aktivkoks sind zusätzlich Desorptionsversuche durchgeführt worden. Diese geben Aufschluss über die temperaturabhängige Freisetzung der am Koks gebundenen Ammoniakmoleküle. Die Ergebnisse der Versuchsreihen bestätigen zum einen die schlechte Adsorptionsfähigkeit von Stickstoffmonoxid an Aktivkoks und zum anderen die inhibierende Wirkung des Wasserdampfes bei der katalytischen Reduktion von NO durch Ammoniak. So wird bei den Adsorptionsversuchen ein NO-Durchbruch schon nach einigen Minuten erfasst. Die Abscheidung von Stickstoffmonoxid beträgt bei 6% vol. Feuchte im Rauchgas über 95%. Bei 12% vol. Feuchte kann der Grenzwert ebenfalls erreicht werden. Die Reduktion beträgt über 80% bei einem Ammoniakschlupf unter 30 ppm, trocken. Hingegen kann bei 20% vol. Rauchgasfeuchte der geforderte Grenzwert nicht mehr eingehalten werden ohne einen übermäßigen Ammoniakschlupf zu produzieren.

AB - Das CSCR®-Verfahren (Carbon Selective Catatalytic Reduction) findet Anwendung im Bereich der Rauchgasentstickung (DeNOx) und wird bei großen Rauchgasvolumenströmen eingesetzt. Durch ein Zusammenschalten zweier CSCR®-Reaktoren ist eine simultane Abscheidung von SO2 und NO möglich. Dabei fallen durch die Möglichkeit der Aktivkoksregeneration und der Wiederverwendung des Kokses im Aktivkokskreislauf wenige Reststoffe an. Aktivkoks zeichnet sich durch seine große B.E.T.-Oberfläche als Adsorbens von Luftschadstoffen wie Stickstoffmonoxid (NO) und Schwefeldioxid (SO2) aus. Zusätzlich bietet er die Möglichkeit als Katalysator zu wirken, um das adsorbierte Stickstoffmonoxid mittels Ammoniak zu ungefährlichen Molekülen zu reduzieren. Das CSCR®-Verfahren wird in einer eigens gebauten Versuchsanlage getestet. Die Höhe der Koksbettschüttung in der Versuchsanlage entspricht jener Höhe, die bei einer realen Sintergasreinigungsanlage verwendet wird. Dadurch ist es möglich vergleichbare Ergebnisse zu erlangen. Die Aufgabe an Ammoniak und Stickstoffmonoxid bzw. die Wasserdampfkonzentration wird während der Versuchsreihen variiert. Neben den Adsorptions- und Reduktionsversuchen am Aktivkoks sind zusätzlich Desorptionsversuche durchgeführt worden. Diese geben Aufschluss über die temperaturabhängige Freisetzung der am Koks gebundenen Ammoniakmoleküle. Die Ergebnisse der Versuchsreihen bestätigen zum einen die schlechte Adsorptionsfähigkeit von Stickstoffmonoxid an Aktivkoks und zum anderen die inhibierende Wirkung des Wasserdampfes bei der katalytischen Reduktion von NO durch Ammoniak. So wird bei den Adsorptionsversuchen ein NO-Durchbruch schon nach einigen Minuten erfasst. Die Abscheidung von Stickstoffmonoxid beträgt bei 6% vol. Feuchte im Rauchgas über 95%. Bei 12% vol. Feuchte kann der Grenzwert ebenfalls erreicht werden. Die Reduktion beträgt über 80% bei einem Ammoniakschlupf unter 30 ppm, trocken. Hingegen kann bei 20% vol. Rauchgasfeuchte der geforderte Grenzwert nicht mehr eingehalten werden ohne einen übermäßigen Ammoniakschlupf zu produzieren.

KW - Entstickung

KW - Stickstoffmonoxid

KW - Katalytische Reduktion

KW - CSCR

KW - Aktivkoks

KW - Denitrification

KW - Nitrogen monoxide

KW - Catalytic reduction

KW - CSCR

KW - Activated coke

M3 - Masterarbeit

ER -