DE2352790C2 - Verfahren zur Entfernung von Schwefeloxiden und/oder Stickstoffoxiden aus Abgasen - Google Patents
Verfahren zur Entfernung von Schwefeloxiden und/oder Stickstoffoxiden aus AbgasenInfo
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Description
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase bei 40° bis 150° C mit der modlfizierten
Aktivkohle zusammengeführt werden.
3) Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase mit einer linearen
Geschwindigkeit im Bereich von 1 bis 200 cm/Sekunde mit der modifizierten Aktivkohle zusammengeführt
werden.
4) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß modifizierte Aktivkohlen eingesetzt
werden, die durch Behandlung von Aktivkohlen mit gasförmigem Ammoniak bei 300° bis 950° C
hergestellt worden sind.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Schwefeloxiden und/oder Stickstoffoxiden aus
Abgasen.
In den letzten Jahren sind die Abgase von Anlagen wie Dampfkraftwerken, chemischen Fabriken, Hüttenwerken
und Metallaufbereitungsanlagen die Ursachen von Klagen der Öffentlichkeit. Es besteht eine dringende
Notwendigkeit für die Entwicklung eines wirksamen Verfahrens zur Entfernung von Schwefeloxiden und Stickstoffoxiden,
die die Hauptursachen von Verunreinigung der Atmosphäre sind, aus Abgasen.
Als Verfahren zur Entfernung von Schwefeloxiden und Stickstoffoxiden aus Abgasen zog vor kurzem das sog.
.Aktivkohleverfahren die Aufmerksamkeit auf sich. Bei diesem Verfahren werden die Abgase durch Aktivkohle
geleitet, und große Anstrengungen wurden unternommen, dieses Verfahren für die großtechnische Anwendung
reif zu machen.
Beim Aktivkohleverfahren wird der Vorteil der katalytischen Aktivität von Aktivkohle ausgenutzt, die dazu
beiträgt, die im Abgas enthaltenen Schwefeloxide und Stickstoffoxide zu oxydieren, jedoch erwiesen sich die
nach üblichen Verfahren hergestellten Aktivkohlen bisher als unbefriedigend, da sie nicht nur eine ungenügende
katalytische Aktivität haben, sondern auch eine erhebliche Verschlechterung Ihrer Aktivität bei längerem
Einsatz erfahren.
Die entgegengehaltene DE-OS 15 94 674 beschreibt ein Verfahren zur Entfernung von Schwefeldloxlden als
solche und Sauerstoff und Wasserdampf enthaltenden Gasen, insbes. aus Rauchgasen, mittels kohlenstoffhaltiger
Absorbentien. das dadurch gekennzeichnet Ist, daß In die Rauchgase vor Ihrem Eintritt in das Adsorptionsmittel
oder unmittelbar in die Adsorptionsmittel Ammoniak eingeführt wird. Aus der DE-OS geht jedoch
die spezielle modifizierte Aktivkohle gemäß vorliegender Erfindung nicht hervor.
Aus Tabelle 1 der vorliegenden Erfindung geht hervor, daß Aktivkohle (1), die durch Behandlung mit gasförmigem
Ammoniak bei 200° C gehalten worden ist und ähnlich der der DE-OS 15 94 674 zu sein scheint,
schlechtere Werte ergibt als Aktivkohle (2) bis (6) und die gemäß vorliegender Erfindung durch Behandlung
von Aktivkohle mit gasförmigem Ammoniak bei 300° C, 500° C, 700° C, 950° C und 1150° C hergestellt worden
ist. Die Daten bezüglich der Zahl der Adsorptlons-Desorptlons-Zyklen zeigen ganz eindeutig, daß die Aktivkohlen
(2) bis (6) der Aktivkohle (1) bezüglich der Entfernung von Schwefeloxiden überlegen ist. Dies bedeutet
nicht nur, daß die Aktivkohle, die gemäß vorliegender Erfindung verwendet wird, von derjenigen der DE-OS
I :> 94 674 verschieden, sondern auch In Ihrer Wirkung überraschend besser Ist. Das Verfahren der DE-OS
15 94 674 wird Immer In Gegenwart von gasförmigem Ammoniak durchgeführt, während das Verfahren der
so vorliegenden Erfindung in Abwesenheit von gasförmigem Ammoniak durchgeführt wird. Die DE-OS 15 94 674
vermittelt keine Lehre, daß Schwefeloxide allein unter Verwendung von modifizierter Aktivkohle entfernt
wurden können, d. h. ohne die Verwendung von gasförmigem Ammoniak. Dies Ist tatsächlich neu, überraschend
und fortschrittlich.
Darüber hinaus werden nach dem Verfahren der DE-OS 15 94 674 die Schwefeloxide In Ammoniumsulfide umgewandelt, und zwar wegen der Anwesenheit von gasförmigem Ammoniak. Das an Aktivkohle adsorbierte Ammoniumsulfid kann durch Extraktion mit Wasser gesammelt werden. Das so erhaltene Ammoniumsulfid kann höchstens als Düngemittel oder bei Herstellung von Düngemitteln Verwendung finden. Dagegen werden die Schwefeloxide nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung In Schwefelsaure umgewandelt, weil das Verfahren in Abwesenheit von freiem Ammoniak durchgeführt wird. Die an der modifizierten Aktivkohle adsorbierte Schwefelsäure kann durch Extraktion mit Wasser gesammelt werden. Sie kann natürlich für die verschlendsten Industriellen Zwecke verwendet werden, was als solches einen weiteren technischen Fortschritt gegenüber dem Stand der Technik darstellt.
Darüber hinaus werden nach dem Verfahren der DE-OS 15 94 674 die Schwefeloxide In Ammoniumsulfide umgewandelt, und zwar wegen der Anwesenheit von gasförmigem Ammoniak. Das an Aktivkohle adsorbierte Ammoniumsulfid kann durch Extraktion mit Wasser gesammelt werden. Das so erhaltene Ammoniumsulfid kann höchstens als Düngemittel oder bei Herstellung von Düngemitteln Verwendung finden. Dagegen werden die Schwefeloxide nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung In Schwefelsaure umgewandelt, weil das Verfahren in Abwesenheit von freiem Ammoniak durchgeführt wird. Die an der modifizierten Aktivkohle adsorbierte Schwefelsäure kann durch Extraktion mit Wasser gesammelt werden. Sie kann natürlich für die verschlendsten Industriellen Zwecke verwendet werden, was als solches einen weiteren technischen Fortschritt gegenüber dem Stand der Technik darstellt.
Es wurde nun gefunden, daß die Nachteile der bekannten Verfahren ausgeschaltet werden können, wenn eine
modifizierte Aktivkohle verwendet wird. Gegenstand der Erfindung ist demgemäß ein Vorfahren zur Entfernung
von Schwefeloxiden und/oder Stickstoffoxiden aus Abgasen* wobei die Abgase bei einer Temperatur
zwischen Raumtemperatur und 200° C mit einer modifizierten Aktivkohle zusammengeführt werden, das
dadurch gekennzeichnet 1st, daß eine modifizierte Aktivkohle eingesetzt wird, die durch Behandlung von Aktivkohle
mit gasförmigem Ammoniak bei 300 bis 1300° C hergestellt worden Ist.
Die vorstehend genannten Schwefeloxide bestehen zum größten Teil aus SO2, und die Stickstoffoxide bestehen
im allgemeinen aus einem Gemisch von NO und NO2.
Bei den erfindungsgemäß behandelten Abgasen handelt es sich beispielsweise um Gase, die als Nebenprodukt
entstehen, wenn schwefel- und/oder stickstoffhaltige Verbindungen, Materialien oder Substanzen (z. B. Koks,
Kohle, Erdöl, Benzin, Mineralöle, Eisenet7e, Kupfererze oder andere Erze und Schwefeltrioxyd) einer Wärmebehandlung
unterworfen, verbrannt, calcinlert oder einer chemischen Behandlung unterworfen werden Typische
Quellen der Abgase sind Dampfkraftwerke, Kesselanlagen, Hüttenwerke, Metallaufbereitungsanlagen, Salpetersäureanlagen,
Schwefelsäureanlagen usw.
Die erfindungsgemäß zu behandelnden Abgase enthalten gewöhnlich außer Schwefeloxiden und/oder Stickstoffoxiden
verschiedene Gase wie Wasserdampf, Sauerstoff, Kohlendioxyd, Stickstoff usw. in
Die beim Vefahren gemäß der Erfindung verwendete Aktivkohle kann durch Behandlung der Aktivkohle mit
gasförmigem Ammoniak unter Erhitzen hergestellt werden. Für die Zwecke der Erfindung eignen sich alle
Aktivkohlen, die aus bekannten Materialien wie Holzkohle, Koks, Kokosnußschalen usw. hergestellt und nach
üblichen Aktivierungsverfahren aktiviert worden sind und eine Oberfläche im Bereich von etwa 200 bis
2000 mVg haben. Es ist zu bemerken, daß die Kohle, die durch ihren Einsatz bei der Abgasbehandlung in
einem gewissen Maße deaktiviert worden ist, ebenfalls beim Verfahren gemäß der Erfindung verwendet werden
kann. Die untere Grenze der Temperatur, auf die die Aktivkohle erhitzt wird, liegt bei etwa 200° C, vorzugsweise
bei etwa 300° C, insbesondere bei etwa 5000C, während die obere Grenze nicht über etwa 1300° C, vorzugsweise
nicht über etwa 950° C liegt. Die Ammoniakmenge, mit der die Aktivkohle behandelt wird, beträgt
zweckmäßig wenigfens 1 mMol/g und zur Erzielung besserer Ergebnisse wenigstens 10 mMol/g. Die lineare
Geschwindigkeit ckj gasförmigen Ammoniaks relativ zur Aktivkohle liegt im Bereich von 0,01 bis 100
cm/Sekunde und seine Rammströmungsgeschwindigkeit (Volumeneinheiten gasförmiges Ammoniak pro Volumeneinheit
Aktivkohle pro Stunde) im Bereich von 10 bis 10 000 Std."'. Die Kontaktzeit braucht nur etwa 10
Minuten zu betragen. Hierbei ist es zweckmäßig, das Ammoniak in Mischung mit einem inerten Trägergas, ζ.
B. Stickstoffgas oder Rauchgas, zu verwenden. Der Anteil dieses Inertgases Hegt im Bereich von 0 bis etwa 90
Vol.-%, bezogen auf das gasförmige Ammoniak. Wenn ferner vor der Behandlung der Aktivkohle mit Ammoniak
eine geringe Menge Schwefelsäurt;, Salpetersäure, Ammoniumsulfat und/oder Ammoniumnitrat der Aktivkohle
durch Adsorbtion oder Eintauchen zugesetzt wird, wird eine Aktivkohle mit welter erhöhter katalytischer
Aktivität erhalten. Im allgemeinen beträgt der Anteil dieses Zusatzes vorzugsweise etwa 1 mMol/g Aktivkohle.
Die Behandlung der Aktivkohle mit gasförmigem Ammoniak wird in üblicher Weise durchgeführt, indem
beispielsweise die Aktivkohle in einer stehenden Kolonne durch Einführung von gasförmigem Ammoniak vom
Fuß der Kolonne in eine Wirbelschicht überführt wird oder indem gasförmiges Ammoniak durch die in eine
liegende Kolonne gefüllte AkLvkohle geleitet wird oder indem gasförmiges Ammoniak durch die sich in einer
stehenden Kolonne bewegende Aktivkohle geleitet wird.
Beim Verfahren gemäß der Erfindung wird die in der vorstehend beschriebenen Welse behandelte Aktivkohle
mit dem Schwefeloxyde und/oder Stlckstoffoxyde enthaltenden Abgas zusammengeführt. Die Zusammenfüh-(
rung erfolgt bei einer Temperatur, die zwischen Raumtemperatur und etwa 200° C liegen kann und vorzugsweise
zwischen etwa 40° und 150°C liegt.
Die Zusammenführung des Abgases mit der In der beschriebenen Welse behandelten Aktivkohle erfolgt in
üblicher Welse. Beispielsweise wird die behandelte Aktivkohle in eine Kolonne oder einen Turm gepackt und w
das Abgas in die Kolonne bzw. den Turm eingeführt. Zu diesem Zweck können beliebige Systeme rr>it Festbetten,
bewegten Betten, Wirbelschichten, »spouting beds« usw. verwendet werden. Bei Verwendung einer mit
bewegten Betten arbeitenden Anlage können die Abgase Im Gegenstrom, Gleichstrom oder Querstrom zur
Aktivkohle strömen. Bei Verwendung von Festbetten kann mit einem System aus mehreren wechselweise
eingesetzten Reaktoren gearbeitet werden. -ts
Die In der beschriebenen Welse behandelte Aktivkohle wird in einer solchen Menge verwendet, daß die
Raumströmungsgeschwindigkeit des Gases (Volumeneinheiten des zu behandelnden Abgases pro Volumeneinheit
Aktivkohle pro Stunde) nicht höher Ist als etwa 30 000 Std."1, vorzugsweise nicht höher als etwa 6000
Std.1. und die lineare Geschwindigkeit des Gases 1 bis 200 cm/Sekunde, vorzugsweise 5 bis 100 cm/Sekunde
beträgt.
Durch die vorstehend beschriebene Behandlung des Abgases mit der Aktivkohle werden die im Gas enthaltenen
Schwefeloxyde und/oder Stickstoffoxyde an der Aktivkohle adsorbiert. Wenn das Abgas Sauerstoff und
Wasserdampf enthält, werden die Schwefeloxyde In Form von Schwefelsäure und die Stickstoffoxyde in Form
von Salpetersäure adsorbiert. Nach dieser Behandlung Ist das Abgas somit fast frei von Schwefeloxyden und
Stickstoffoxyden.
Diese Behandlung kann fortgesetzt werden, bis die Aktivkohle mit der adsorbierten Schwefelsäure und/oder
Salpetersäure gesättigt worden 1st und demzufolge Ihr Adsorptionsvermögen für Schwefeloxyde und/oder Stickstoffoxyde
abgenommen hat.
In der Praxis ist es zur Verhinderung der Luftverunreinigung zweckmäßig, die Behandlung abzubrechen,
wenn die durch diese Behandlung zu entfernende Menge der Schwefeloxyde und/oder Stickstoffoxyde auf etwa M>
9096, bezogen auf die Gesamtmenge dieser Oxyde Im ursprünglichen Abgas, gefallen Ist. Die Zelt bis zu dieser
Abnahme ist verschieden Im Abhängigkeit von Faktoren wie der Art der Abgase, der Temperatur, der Raumströmungsgeschwlndlgkelt
und dgl., jedoch liegt sie im allgemeinen zwischen etwa 10 und 50 Stunden, gerechnet
vom Beginn der Behandlung. Die mit Schwefeloxyden und/oder Stickstoffoxyden gesättigte Aktivkohle läßt
sich leicht regenerieren, indem sie einem üblichen Desorptlonsprozeß unterworfen wird. Geeignet ist beisplels' &5
weise ein Desorptionsverfahren, bei dem die gesättigte Aktivkohle In einem Inertgas, ζ. Β. Stickstoff, erhitzt
oder mit Wasser vorzugsweise bei hoher Temperatur behandelt wird.
Obwohl die Aktivkohle durch zahlreichen Wiederholungen des Adsorptlons-Desorptlons-Zyklus abgebaut und
nachteilig verändert wird, kann die Aktivkohle mit verringerter Aktivität regeneriert werden, indem sie der
vorstehend beschriebenen Behandlung mit Ammoniak unterworfen wird. Die Aktivität der durch die Behandlung
mit Ammoniak regenerierten Aktivkohle ist sogar höher als die der Aktivkohle, die erstmalig der NII.-Behandlung
unterworfen wird.
* Bei den in den folgenden Beispielen beschriebenen Versuchen wurde die angegebenen Oberfläche nach der
Methode von Brunauer, Emett und Teller (BET) gemessen, die beispielsweise in »Journal of the American
Chemical Society« 60 (1538) 309, beschrieben wird.
Quarzglaskolonnen von 3,5 cm Durchmesser wurden mit je 10 g körniger Aktivkohle mit einer BET-Oberfläche
von 635 mVg gefüllt. N2-GaS, das 20 Vol.-% NH3 enthielt, wurde in einer Menge von 400 ml/Minute
bei verschiedenen Temperaturen von 200° C, 300° C, 500° C, 7000C, 9500C und 11500C 30 Minuten durchgeleitet.
Dann wurde N2-GaS 30 Minuten bei den gleichen Temperaturen eingeführt, worauf man die Kolonnen
in strömendem N2-GaS auf Raumtemperatur abkühlen ließ, wobei die modifizierten Aktivkohlen (1) bis (6)
erhalten wurden. Das bei der vorstehend beschriebenen Behandlng verwendete N2-GaS, das 20 Vol.-% NH3
enthielt, wurde durch N2-GaS ersetzt, um Vergleichsproben (10 bis (6') herzustellen. Je 2 g der in dieser Weise
behandelten Aktivkohlen (1) bis (6) und OO bis (6') wurden in Glaskolonnen von 1 cm Durchmesser gefüllt
und einem SO2-Adsorptionstest unterworfen. Als Testgas diente ein Gemisch von 0,1 Vol.-% SO2, 6,5 Vol.-%
O2, 10,0 Vol.-% H2O und 83,4 Vol.-» N2. Die lineare Geschwindigkeit des Gases betrug 30 cm/Sekunde, die
Adsorptionstemperatur 130° C und die Adsorptioinszeit 8 Stunden.
Nach der Adsorption wurde jede Aktivkohl? regeneriert, indem sie in strömendem N2 be; einer linearen
Gasgeschwindigkeit von 0,3 cm/Sekuncie 1 Stunde bei 3000C gehalten wurde, worauf die adsorbierte SO2-Menge
bestimmt wurde. Nach dieser Regenerierung wurde die Aktivkohle erneut für die Adsorption eingesetzt.
Dieser Zykius aus Adsorption und thermischer Desorption wurde wiederholt. Die Beziehung der Zahl der
Adsorption-Desorption-Zyklen und der adsorbierten SO^Meng--1 ergibt sich aus den Werten in der folgenden
Tabelle 1.
Adsorbierte Sd-Menge, mg/g Aktivkohle
Aktivkohle Nr. |
Verwendetes Gas |
Behandlungs- temp., |
Zahl der Adsorptions-Desorptions- Zyklen |
96 | 2 | 90 | 5 | 63 | 10 | 20 |
0C | 1 | 108 | 102 | 86 | 47 | 38 | ||||
(D | 200 | 121 129 |
114 130 |
85 99 |
70 | 48 | ||||
(2) | 300 | 135 | 131 | 109 | 75 81 |
59 65 |
||||
(3) (4) |
NH3 | 500 700 |
120 | 119 | 95 | 82 | 68 | |||
(5) | 950 | 95 | 91 | 60 | 88 | 67 | ||||
(6) | 1150 | 95 | 88 | 55 | 42 | 29 | ||||
(Π | 200 | 95 | 89 | 52 | 40 | 30 | ||||
(20 | 300 | 97 | 90 | 50 | 40 | 28 | ||||
(30 | XT | 500 | 100 | 90 | 55 | 39 | 30 | |||
(40 | N2 | 700 | 80 | 72 | 59 | 40 | 28 | |||
(50 | 950 | 39 | 31 | |||||||
(60 | 1150 |
Die mit NH, behandelten Aktivkohlen (1) bis (5) und die mit N2 behandelten Aktivkohlen (V) bis (5'), die
den in Beispiel 1 beschriebenen entsprechenden Proben glichen, wurden zur Adsorption von SO2 unter den in
Beispiel 1 genannten Bedingungen verwendet. Nach der SO2-Adsorption wurde Wasser, das eine Temperatui
von 60° C hatte, 4 Stunden In einer Menge von 200 ml/Stunde von oben nach unten über jede Aktivkohleprobe
gegossen, wodurch die Aktivkohle gewaschen und regeneriert wurde. Dieser Zyklus aus Adsorption und
Desorption wurde wiederholt: Die Beziehung der Zahl der Adsorptions-Desörptions-Zyklen zur adsorbierten
SOj-Menge ergibt sich aus den Werten in Tabelle 2.
Adsorbierte SO2-Menge in mg/g Aktivkohle
Aktivkohle | Verwendetrs | Behandlungs- | Zahlt | 2 | 98 | 5 | 88 | Desorptions- | 20 |
Nr. | Gas | tcmp. | ler Adsorptions- | 104 | 90 | 60 | |||
0C | Zyklen | 121) | 111 | 10 | 68 | ||||
(D | 200 | i | 142 | 138 | 75 | 91 | |||
(2) | 300 | 101 | 145 | 138 | 79 | 108 | |||
(3) | NH3 | 500 | 105 | 97 | 84 | 102 | 108 | ||
(4) | 700 | 125 | 97 | 85 | 120 | 56 | |||
(5) | 950 | 143 | 90 | 75 | 121 | 55 | |||
cn | 200 | 145 | 91 | 81 | 70 | 50 | |||
(2') | 300 | 99 | 8S | 76 | 69 | 51 | |||
(3·) | N2 | 500 | 100 | 70 | 53 | ||||
(4') | 700 | 95 | 70 | ||||||
(50 | 950 | 98 | 65 | ||||||
98 |
Körnige Aktivkohle, die eine BET-Oberfmche von 780 mj/g hatte und nicht vorher mit Ammoniak behandelt
worden war, wurde In einer Menge von 2 g unmittelbar den In Beispiel 1 t.-schriebenen Zyklen aus Adsorption
von SO2 und thermischer Desorption unterworfen. Die Beziehung der .{aiii 'er Adsorptions-Desorptions-Zyklen
und des Adsorptionsvermögens der Aktivkohle für SO2 ergibt alch aus den Werten In Tabelle 3.
30 Tabelle 3
Zahl der Zyklen aus Adsorbiertes SO2 in mg/g
Adsorption und ther- Aktivkohle
mischer Desorption 35
4 102
9 76 40
12 65
Die verwendete Aktivkohle wurde dann auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise mit NH1 bei 500° C behandelt
und auf die in Beispiel 1 beschriebene Welse erneut wiederholt den Zyklen aus SOi-Adsorption und chemischer
Desorption unterworfen. Die Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle 4 genannt. 45
libelle 4
Zahl der Zyklen aus Adsorbiertes SO2 in rag/g
Adsorption und ther- Aktivkohle J0
mischer Desorption * '
1 169
4 135
9 109 55
12 88
Unter den in Beispiel 2 genannten Bedingungen v/urden 2 g körnige Aktivkohle, die eine BET-Oberfläche von
mVg hatte, orine vorherige Behandlung mit Ammoniak wiederholt dem aus Adsorption und Desorption mit
Wasser bestehenden Zyklus unterworfen. Es wurde festgestellt, daß das Adsorptionsvermögen der Aktivkohle
nach dem 50. Zyklus in erheblichem Maße gefallen war. Die Ergebnisse sind In Tabelle 5 genannt.
23 | Tabelle 5 | 52 790 |
Zahl der Zyklen aus Adsorption und Desorption mit Wasser |
||
1 | Adsorbiertes SO2 in mg/g Aktivkohle |
|
10 | 131 | |
30 | 112 | |
50 | 76 | |
57 |
Die verwendete Aktivkohle wurde auf die In Beispiel 1 beschriebene Weise mit NHj bei 7000C behandelt und
dann erneut auf die in Beispiel 2 beschriebene Weise wiederholt dem Zyklus aus SCVAdsorptlon und Desorption
mit Wasser unterworfen. Die Ergebnisse sind In Tabelle 6 genannt.
Tabelle 6 | Adsorbiertes SOj in mg/g Aktivkohle |
Zahl der Zvklen aus Adsorption und Desorption mit Wasser |
154 |
1 | 135 |
10 | 100 |
30 | Beispiel S |
Zerkleinerte Aktivkohle (Korngröße 1,68 bis 3,36 mm) mit einer BET-Oberfläche von 1205 m2/g wurde mit
FHi bei 5500C auf die in Beispiel I beschriebene Welse behandelt. In eine Glaskolonne von 5 cm Durchmesser
wurden 530 g der so behandelten Kohle bis zu einer Höhe von 15 cm gefüllt. Während die Kolonne bei einer
konstanten Temperatur von 60° C gehalten wurde, wurde die Kohle mit warmem Wasser von 60° C genügend
benetzt. Dann wurde warmes Wasser von 60° C von oben nach unten In einer Menge von 1,5 g/Minute durch
die Kolonne geleitet. Gleichzeitig wurde ein Gasgemisch aus 0,1 Vol.-« SO2, 6,5 Vo\.-% Oj, 10,0 Vol.-« H2O
und 83,4 Vol.-« N2 bei einer bei 128° C gehaltenen Temperatur vom oberen Ende der Kolonne In einer linearen
Geschwindigkeit von 10 cm/Sekunde eingeführt. Nach 2 Stunden waren die Entschwefelungsrate und die
Konzentration der gewonnenen Schwefelsaure konstant bei 80« bzw. 6,4 Gew.-«.
Aktivkohle, die in der gleichen Weise, jedoch unter Verwendung von N2 an Stelle von NH3 bei 950° C behandelt
worden war, wurde dem Naßentschwefelungstest unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen unterworfen.
Nach 2 Stunden war die Entschwefelung konstant bei 52% und die Konzentration der gewonnenen
Schwefelsäure konstant bei 4,2 Gew.-«.
Beispiel 6
45
45
Aur die in Beispiel 1 beschriebene Weise wurden 10 g körnige Aktivkohle, die eine BET-Oberfläche von
670 mVg hatte, mit NH3 bei 700° C behandelt. In eine Glaskolonne von 1 cm Durchmesser wurden 2 g der in
dieser Welse behandelten Kohle gefüllt, worauf ein Gasgemisch aus 0,06 Vol.-« Stickstoffoxyd (70« NO
und 30« NO2), 3,0 Vol.-« H2O und 96,94 Vol.-« Luft bei einer linearen Geschwindigkeit von 10 cm/Sekunde
bei 60° C 5 Stunden In die Kolonne eingeführt wurde, um die Stickstoffoxyde zu adsorbieren.
Ein gleicher Versuch wurde mit einer gleichen Aktivkohleprobe, die jedoch mit N2 an Stelle von NH3 behandelt
worden war, durchgeführt. Die Aktivkohle, die die SUckstoffoxyde adsorbiert hatte, wurde dann regeneriert,
indem sie in strömendem Stickstoff, der eine lineare Geschwindigkeit von 0,3 cm/Sekunde hatte, 1 Stunde auf
150° C erhitzt wurde, worauf die adsorbierte Stickstoffoxydmenge als NO2 bestimmt wurde. Nach der Regenerierung
wurde die Aktivkohle ein weites Mal für die Adsorption von Stickstoffoxyd verwendet.
Dieser aus Adsorption und thermischer Desorption bestehende Zyklus wurde wiederholt. Die Beziehung der
Zahl dieser Zyklen zur adsorbierten Stickstoffoxydmenge ergibt sich aus den Werten in Tabeile 7.
Tabelle 7
Adsorbierte Stickstoffoxydmenge in mg/g Aktivkohle
Adsorbierte Stickstoffoxydmenge in mg/g Aktivkohle
Verwendetes Behandlungs- Zahl der Adsorptions-Gas temperatur, Desorptions-Zyklen
0C 1 5 10
NH3 | 700 | 73 | 60 | 51 |
N2 | 700 | 55 | 38 | 26 |
Die auf die in Beispiel 6 beschriebene Weise mit NH3 bei 700° C behandelte Aktivkohle wurde zur Adsorption
von Stlckstoffoxyd unter den in Beispiel 6 genannten Bedingungen verwendet. Nach der Adsorption des Stickstoffoxyds
wurde Wasser von 50° C In einer Menge von 200 ml/Stunde 4 Stunden durch die Kohle geleitet, 5
wodurch sie regeneriert wurde.
Eine Aktivkohleprobe, die mit Nj an Stelle von NH3 behandelt worden war, wurde der gleichen Adsorptions-Desorptlons-Behindlung
unterworfen. Dieser aus Adsorption und Desorption bestehende Zyklus wurde wiederholt.
Die Zahl der Zyklen und die an der Aktivkohle adsorbierte Stlcksloffoxydmenge sind in Tabelle 8 genannt.
Adsorbierte Stickstoffoxydmenge in mg/g Aktivkohle
Verwendetes Behandlungs- Zahl der Adsorptions-Gas temperatur, Desorptions-Zyklen
0C 1 5 10
NH3 700 78 66 59
N2 700 53 40 32 M
Claims (1)
1. Verfahren zur Entfernung von Schwefeloxiden und/oder Stickstoffoxiden aus Abgasen, wobei die
Abgase bei einer Temperatur zwischen Raumtemperatur und 200° C mit einer modifizierten Aktivkohle
> zusammengeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine modifizierte Aktivkohle eingesetzt
wird, die durch Behandlung von Aktivkohle mit gasförmigem Ammoniak bei 300 bis 1300° C hergestellt
worden ist.
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