CZ20022435A3

CZ20022435A3 - Způsob odstraňování NOx a N2O ze zbytkového plynu z výroby kyseliny dusičné

Info

Publication number: CZ20022435A3
Application number: CZ20022435A
Authority: CZ
Inventors: Meinhard Schwefer; Rainer Maurer; Thomas Turek; Markus Kögel
Original assignee: Uhde Gmbh
Priority date: 2000-01-14
Filing date: 2001-01-09
Publication date: 2003-05-14
Also published as: DE10001541B4; HUP0204148A2; CN1239231C; ATE286775T1; NO334920B1; RU2259227C2; AU2845801A; NO20023341L; WO2001051182A1; EP1268040A1; CA2397265A1; CA2397265C; ZA200205467B; RU2002121781A; PL356217A1; AU773571B2; MXPA02006925A; CN1395502A; IL150699A; CZ300370B6

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu odstranění Ν0_χ a N₂O ze zbytkového plynu výroby kyseliny dusičné.

Dosavadní stav techniky

Při průmyslové výrobě kyseliny dusičné HNO₃katalytickým spalováním amoniaku vznikají oxid dusnatý NO, oxid dusičitý N0₂ (oba tyto oxidy jsou společně označovány jako Ν0_χ) , jakož i rajský plyn. Zatímco NO a N0₂ jsou již dlouho považovány za ekotoxické sloučeniny (kyselý déšť, skleníkový efekt) a v celém světě byly stanoveny mezní hodnoty pro jejich maximálně přípustné emise, obrací se v poslední době rostoucí měrou pozornost ochránců životního prostředí také k rajskému plynu vzhledem k tomu, že rajský plyn nezanedbatelnou měrou přispívá k odbourání stratosférického ozonu a tedy i ke skleníkovému efektu.

Po omezení emisí rajského plynu vznikajícího v průmyslu kyseliny adipové, představuje výroba kyseliny dusičné největší zdroj průmyslových emisí rajského plynu. Z důvodu ochrany životního prostředí tedy existuje potřeba technických řešení, která by omezila emise rajského plynu a NC> při výrobě kyseliny dusičné.

X

K odstranění Ν0_χ z odplynu výroby kyseliny dusičné existují četné způsobové varianty (které zde budou označeny jaji DeNO_x-stupen), jakými jsou chemická mokrá úprava (praní), adsorpční postupy nebo katalytické redukční postupy. Přehled těchto postupů je uveden v Ullmann's Encyklopedia of Industrial Chemistry, sv. A17,VCH Weinheim (1991) (Dl) . Z těchto postupů je třeba především uvést selektivní katalytickou redukci (SCR) Ν0_χ působením amoniaku na N₂ a H₂0, která může probíhat v závislosti na použitém katalyzátoru při teplotách od asi 150 °C do asi 450 °C a která umožňuje odbourání více než 90 % ΝΟ_χ. Tato redukce je nejvíce používanou variantou snížení obsahu ΝΟ_χpři produkci kyseliny dusičné, avšak nevede, stejně jako ostatní varianty, ke snížení obsahu N₂O.

Kromě toho je podle současného stavu techniky zapotřebí oddělený druhy katalyzátorový stupeň, který je vhodným způsobem kombinován s DeNO_x-stupněm.

Tato skutečnost tvoří například podstatu způsobu popsaného v patentovém dokumentu US-A-5,200,162, při kterém je za DeNO_x-stupněm zařazen rozklad N₂0 v odplynu, který rovněž obsahuje ΝΟ_χ. Přitom se alespoň dílčí proud odplynu, který opouští stupeň rozklad N₂O, ochladí a znovu zavádí do tohoto stupně, aby se zabránilo přehřátí tohoto stupně v důsledku exotermického průběhu rozkladu N₂O. Vynález se vztahuje na odplyny s obsahem N₂O až 35 % obj ., a tedy například na odplyny z výroby kyseliny adipové.

Způsob uváděný firmou Shell se týká současného odstranění ΝΟ_χ a N₂ ve zbytkovém plynu výroby kyseliny dusičné (Clark D.M., Maaskant O.L., Crocker M, The Shell • ·

DeNO_x System: A novel and cost effective Ν0_χ removal Technology as applied in nitric acid manufacture and associated processes, prezentováno na Nitrogen '97, Ženeva, 9-11.únor 1997 (D2)).

Tento postup označovaný jako Shell Reactor System je založen na tak zvaném laterálním proudovém reaktorovém principu (Lateral-Flow-Reactor-Princip), přičemž je DeNO_x~stupeň provozován již při relativně nízkých teplotách (od 12 0 °C) . K odstranění N₂O se používá amorfní katalyzátor na bázi oxidu kovu.

Při styku odpovídajícího katalyzátoru se zbytkovým plynem, který opouští absorpční věž s teplotou 20 až 30 °C, je rozmezí možných pracovních teplot předem dáno provozní teplotou turbíny zbytkového plynu.

Turbína technického provozována než 550 °C a zbytkového plynu by totiž měla a hospodářského hlediska celkového nejvýhodněji při vstupních teplotách pokud možno vysokém ΔΤ a Δρ.

být z procesu nižších

To je obzvláště významné pro odstranění N₂O, poněvadž k tomu jsou podle současného stavu techniky zapotřebí výrazně vyšší teploty, než při kterých se provádí katalytická redukce ΝΟ_χ. Hospodárnost této volby je proto závislá na dostatečné účinnosti katalyzátoru.

Přehled četných katalyzátorů, jejichž základní vhodnost pro rozklad a redukci rajského plynu byla již prokázána, je ·« · • · uveden v Kapteijn F, , Rodrigez-Mirasol J., Moulijn J.A., Appl.Cat. B:Environmental 9 (1996) 25-64 (D3).

Jako obzvláště vhodné pro rozklad N0₂ se mezi jiným jeví katalyzátory tvořené zeolity s vyměněným kovem.

Zde používané zeolity se vyrobí iontovou výměnou ve vodném roztoku obsahující soli kovů. Pro tuto iontovou výměnu se používají kovy z množiny zahrnující měď, kobalt, rhodium, iridium, ruthenium a palladium. Zeolity obsahující měď jsou velmi citlivé na vodní páru a ztrácí za těchto podmínek rychle svojí účinnnost (M. Sandoval, V.H. Schwieger, Tissler A, Turek T., Chemie Ingenieur Technik 70 (1998) 878-882 (D5), zatímco ostatní zde uvedené kovy jsou poměrně drahé.

Za použití zeolitů dopovaného železem typu Fe-ZSM-5 bylo za odpovídajících podmínek, které jsou uvedeny v tabulce 1 patentového dokumentu US-A-5,171,533, v nepřítomnosti ΝΟ_χ, H₂ a O₂ při teplotě 450 °C dosaženo pouze 20% odbourání N₂O.

Nicméně v případě Fe-ZSM-5 je účinnost tohoto zeolitů při odbourání N₂ výrazně zvýšena v přítomnosti odpovídajících množství NO, což je vysvětlováno reakcí

NO + N₂O -> N₂O + NO₂ , která je katalyzována zeolitem Fe-ZSM-5 (Kapteijn F, Marban

G., Rodrigeuez-Mirasol J., Moulijn J.A., Journal of • · * • · · • · · · • · · · · · · • · ·

Catalysis 167 (1997) 256-265 (D6); Kapteijn F, Mul G.,

Marban G, Rodrigeguez-Mirasol J, Moulijn J.A., Studies in Surface Science and Catalysis 101 (1996) 641-650 (D7)).

V nepřítomnosti ΝΟ_χ byla pro zeolity s vyměněnou mědí nebo s vyměněným kobaltem stanovena vyšší účinnost, než jaká byla stanovena pro odpovídající zeolity s vyměněným železem.

V dokumentech dosavadního stavu techniky (D6,D7) se obvykle pro odbourání N₂O v přítomnosti katalyzátoru Fe-ZSM-5 při teplotě 400 °C používají ekvimolární množství NO a N₂. Podle dokumentů D6 a D7 klesá účinek ΝΟ_χ na odbourání N₂O s klesajícím poměrem NO/N₂O, takže při poměru NO/N₂O nižším než 0,5 již není odbourání N₂O uspokojivé.

Nej lepší výsledky byly pozorovány při molárním poměru NO/N₂O vyšším nebo rovném 1.

Při použití takových katalyzátorů pro redukci N₂O v odplynu z výroby kyseliny dusičné mohl být podle autorů vytvořený NO₂ zpětně veden do procesu výroby kyseliny dusičné. Koncentrace ΝΟ_χ a N₂O v odplynu se přitom v závislosti na způsobové variantě pohybují okolo 1000 ppm.

Zeolity obsahující železo založené na ferrieritu pro redukci plynů obsahujících N₂O jsou předmětem řešení podle patentového dokumentu WO99/34901. Zde použité katalyzátory obsahují 80 až 90 % ferrieritu, jakož i další vazebné podíly. Obsah vody v plynech určených pro redukci leží v rozmezí od 0,5 do 5 %. Při srovnání různých zeolitových typů bylo nej lepších výsledků při odbourání N₂O dosaženo se zeolity typu FER (ferrierit) při teplotách 375 až 400 °C (97% odbourání N₂O při teplotě 375 °C a poměru NO/N₂O = 1). Výrazně nižší stupeň odbourání byl pozorován při použití zeolitů typu MFI (pentasil) nebo MOR (mordenit). Při použití zeolitů obsahujících železo typu MFI bylo za výše uvedených podmínek dosaženo maximálně pouze 62% odbourání.

Vzhledem k výše uvedenému dosavadnímu stavu techniky existuje potřeba zejména v případě výroby kyseliny dusičné poskytnout hospodárný proces, který by umožňoval kromě vysokého stupně odbourání ΝΟ_χ také uspokojivé odbourání n₂o.

Dobré výsledky odbourání N₂O by měly být zejména dosaženy také při substechiometrickém poměru ΝΟ_χ/Ν₂, obzvláště pří poměru nižším než 0,5, výhodně při poměru nižším než 0,1, jaké se vyskytují po snížení obsahu ΝΟ_χ.

Podstata vynálezu

Vynález splňuje výše uvedený cíl a týká se způsobu snížení koncentrací ΝΟ_χ a N₂O ve zbytkovém plynu z výroby kyseliny dusičné, přičemž zbytkový plyn opouštějící absorpční věž se před vstupem do turbíny zbytkového plynu vede skrze kombinaci dvou stupňů, kde v prvním stupni se redukuje obsah ΝΟ_χ (DeNO_x-stupeň) ve zbytkovém plynu a ve druhém stupni se redukuje obsah N₂O (DeN₂O-stupeň) ve zbytkovém plynu, přičemž poměr ΝΟ_χ/Ν₂Ο před vstupem zbytkového plynu do druhého stupně je v rozmezí od 0,001 do 0,5, výhodně v rozmezí od 0,001 do 0,2, zejména v rozmezí od 0,01 až 0,1, a tento zbytkový plyn je ve druhém stupni • 9 ve styku s katalyzátorem, který v podstatě obsahuje jeden nebo více zeolitů obsahujících železo.

Katalyzátory použité v rámci vynálezu obsahují v podstatě více než 50 % hmotnosti, zejména více než 70 % hmotnosti, jednoho nebo více zeolitů obsahujících železo. Takto může být například v katalyzátoru použitém v rámci vynálezu vedle zeolitu Fe-ZSM-5 obsažen další železo-obsahující zeolit, jakým je například zeolit typu MFI nebo MOR. Kromě toho může katalyzátor použitý v rámci vynálezu obsahovat další o sobě známé přísady, jako například pojivo.

Katalyzátory použité v DeN₂O-stupni jsou výhodně založeny na zeolitech, do kterých bylo zabudováno iontovou výměnou v pevné fázi železo. Obvykle se přitom vychází z komerčně dostupných amonium-zeolitů (například MH₄-ZSM-5) a z odpovídajících solí železa (například FeSO₄ x 7 H₂O), přičemž se tyto složky mechanicky vzájemně intenzivně promísí v kulovém mlýnu při okolní teplotě (Turek a kol., Appl.Catal. 184, (1999) 249-256, EP-A-0 955 080). Takto získaný katalyzátorový prášek se potom kalcinuje v komorové peci na vzduchu při teplotě v rozmezí od 400 do 600 °C. Po kalcinaci se zeolit obsahující železo intenzivně promíchá v destilované vodě a po odfiltrování se vysuší. Potom se k takto získanému zeolitu obsahujícímu železo přidá vhodné pojivo, získaná směs se promísí a posléze vytlačuje například do tvaru válečkovitých katalyzátorových tělísek. Jako pojivá jsou vhodná obvykle používaná pojivá, přičemž nejvíce používanými pojivý jsou v daném případě hlinitokřemičitany, jako například kaolin.

• 9 · • · · 9 • 9 9 9 • 999·· * •99 • 9 9 a

99 ·· ♦ 9 9 9 9 « · 9 9 · *··9· · ·· 9 9 9 *· 99 9999

V rámci vynálezu obsahují použitelné zeolity železo. Obsah železa, vztažený na hmotnost zeolitu, může přitom činit až 25 %, výhodně však 0,1 až 10 %. Výhodně jsou zeolit nebo zeolity obsahující železo a obsažené v katalyzátoru zeolity typu MFI, BEA, FER, MOR nebo/a MEL. Přesné údaje týkající se výstavby nebo struktury těchto zeolitů jsou uvedeny v Atlas of Zeolithe Structure Types, Elsevier, 4^th revised Edition 1996. Výhodnými zeolity v rámci vynálezu jsou zeolity typu MFI (pentasil) nebo MOR (mordenit). Obzvláště výhodnými zeolity jsou zeolity typu Fe-ZSM-5.

V rámci vynálezu jsou DeN₂0-katalyzátory v kombinaci s předřazeným DeNO_x-stupněm uspořádány mezi absorpční věží a turbínou zbytkového plynu tak, že zbytkový plyn opouštějící absorpční věž se nejdříve vede při teplotě nižší než 400 °C, zejména nižší než 350 °C do reaktoru (první stupeň), ve kterém se obsah ΝΟ_χ ve zbytkovém plynu sníží například až na hodnotu nižší než 100 ppm (viz obr.2). Provozní tlak tohoto prvního stupně výhodně leží mezi 0,1 až 1,5 MPa, zejména mezi 0,4 až 1,2 MPa.

Výhodně DeNO_x~stupeň odpovídá způsobu snížení emisí ΝΟ_χ obvykle používanému v rámci výroby kyseliny dusičné podle dosavadního stavu techniky. Obsah ΝΟ_χ ve zbytkovém plynu však musí být ještě dostatečně vysoký k tomu, aby mohlo dojít k účinnému kokatalytickému účinku NO nebo NO₂ v následně zařazeném DeN₂O-stupni.

Při provozu DeN₂O-stupně bez předběžně zařazeného DeNO_x~stupně, t.zn. při vstupním proudu s téměř ekvimolárními množstvími NO a N₂O, je zpětné vedení NO₂vytvořeného podle reakce • 9

• ♦ 9

9 9

NO + N₂ -> N₂ + NO₂ do procesu výroby kyseliny dusičné již neekonomické vzhledem k relativně nizké koncentraci N0₂, která je nižší než 2000 ppm.

Obsah N₂O ve zbytkovém plynu zůstane v DeNO_x~stupni v podstatě nezměněn. Takto má zbytkový plyn po opuštění prvního stupně obvykle obsah ΝΟ_χ v rozmezí od 1 do 200 ppm, výhodně v rozmezí od 1 do 100 ppm, zejména v rozmezí od 1 do 50 ppm, a obsah N₂O v rozmezí od 200 do 2000, výhodně v rozmezí od 500 do 1500. Po opuštění DeNO_x~stupně je poměr ΝΟ_χ/Ν₂Ο roven 0,001 až 0,5, výhodně 0,001 až 0,2, zejména 0,01 až 0,1. Obsah vody ve zbytkovém plynu obvykle leží jak po opuštění absorpční věže, popř. DeNO_x~stupně, tak i po opuštění DeN₂O-stupně v rozmezí od 0,05 do 1 %, výhodně v rozmezí od 0,1 do 0,8 %, zejména v rozmezí od 0,1 do 0,5 %.

Takto upravený zbytkový plyn se nyni vede do následně zařazeného DeN₂O-stupně, ve kterém dochází k odbourání N₂O na N₂ a O₂ za využití kokatalytického efektu ΝΟ_χ v přítomnosti odpovídajícího zeolitového katalyzátoru.

S překvapením bylo zjištěno, že v přítomnosti zeolitových katalyzátorů obsahujících železo a použitých v rámci vynálezu stupeň odbourání N₂O drasticky vzroste také v přítomnosti malých množství ΝΟ_χ, t.zn. při molárním poměru ΝΟ_χ/Ν₂Ο nižším než 0,5 (viz obr.l). Je to efekt, který výrazně sílí s rostoucí teplotou. Takto je v rámci vynálezu například při teplotě 450 °C ještě dostatečný molární poměr ΝΟ_χ/Ν₂Ο 0,01 k tomu, aby se v přítomnosti katalyzátoru Fe-ZSM-5 snížila koncentrace N₂O ze 72 % na 33 • · 4444 4 4 4 4 4 4 4 4 • · 4 444 444

4 444 44 44 4444

%. To je tím podivuhodnější vzhledem k tomu, že podle dosavadního stavu techniky je urychlené odbourání N₂O přičítáno již zmíněné stechiometrické reakci N₂O s NO. Zda se, že ΝΟ_χ při dostatečné teplotě a nízkém poměru ΝΟ_χ/Ν₂Ο přebírá roli homogenního kokatalyzátoru, který urychluje odborání N₂O podle rovnice

N₂O -> N₂ + 1/2 O₂.

Při poměru ΝΟ_χ/Ν₂Ο ve výše uvedeném rozmezí je v dále zařazeném DeN₂O-stupni možné maximální odbourání N₂O. Jakmile však uvedený poměr klesne pod 0,001, klesne také odbourání N₂O na již nepřijatelnou hodnotu (viz příklad 5) Po opuštění DeN₂O-stupně leží obsah N₂0 v rámci způsobu podle vynálezu v rozmezí od 0 do 200 ppm, výhodně v rozmezí od 0 do 100 ppm, zejména v rozmezí od 0 do 50 ppm.

Přitom je provozní teplota DeN₂O-stupně zejména určena požadovaným stupněm odbourání N₂O a množstvím ΝΟ_χ obsaženým ve zbytkovém plynu, i když je také závislá, jak je to odborné veřejnosti známo a jak je tomu téměř u všech procesů katalytického čistění odplynů, do značné míry na využití katalyzátoru, což znamená na prosazení odplynu vztaženém na množství katalyzátoru. Výhodně leží provozní teplota druhého stupně v rozmezí od 300 do 550 °C, zejména v rozmezí od 350 do 500 °C, při tlaku v rozmezí od 0,1 do

1,5 Mpa, zejména v rozmezí od 0,4 do 1,2 MPa. Se stoupajícím tlakem roste i kokatalytický účinek ΝΟ_χ na rozklad N₂, takže zvýšením tlaku lze dosáhnout dalšího snížení provozní teploty.

0» • · · • · · · • · ···· · • · · ·· · • · • · • · * • ♦ ·♦ ·· • · · » · · • · · ·· ····

Kromě toho je třeba při stanovení uvedené provozní teploty vzít v úvahu také obsah kyslíku a H₂0, který při způsobu provozu a u způsobových variant výroby kyseliny dusičné může kolísat v určitých mezích a který má inhibující účinek na konverzi N₂0. Obsah 0₂ leží v rozmezí od 1 do 5 % obj._f zejména v rozmezí od 1,5 do 4 % objemu.

U zeolitových katalyzátorů obsahujících železo lze při teplotách v rozmezí od 300 do 550 °C, výhodně v rozmezí od 350 do 500 °C, dosáhnout stupně odbourání N₂O vyšších než 90 %, zejména vyšších než 95 %. S rostoucí teplotou je ještě možné dosáhnout uspokojivého odbourání N₂O také při poměru ΝΟ_χ/Ν₂Ο rovném 0,01.

Způsob podle vynálezu umožňuje kombinací DeNO_x~stupně a DeN₂O-stupně snížit obsah ΝΟ_χ a obsah N₂O ve zbytkovém plynu z výroby kyseliny dusičné na minimální hodnotu. Uspořádáním DeNO_x~stupně před DeN₂O-stupněm a mezi absorpční věží a turbínou zbytkového plynu je způsob podle vynálezu kromě toho vzhledem k monotonně rostoucímu teplotnímu profilu velmi hospodárný.

Dále je provádění procesu při uspořádání obou stupňů před dekompresní turbínou obzvláště výhodné vzhledem k tomu, že oba stupně mohou být provozovány za tlaku (vždy v závislosti na použité HN0₃-způsobové variantě v romezí mezi 0,4 a 1,1 MPa), což podmiňuje možnost snížení účinného nutného objemu reaktoru, popřípadě katalyzátoru.

Provozováním DeNO_x~stupně již při relativně nízkých teplotách kromě toho zajišťuje dosažení dostatečného • 4

4 4 4

4 4444

4 4

4

44 « 4

4

4444 snížení obsahu Ν0_χ také při provozování zařízení, u kterého je k dispozici jen málo procesního tepla.

Další výhodou uspořádání obou stupňů mezi absorpční věží a turbínou zbytkového plynu v monotonně stoupajícím teplotním profilu spočívá v tom, že zbytkový plyn opouštějící kombinaci podle vynálezu může být veden bez předcházejícího ochlazení a bez dalších opatření týkajících se čistění plynu přímo do turbiny zbytkového plynu, ve které dochází k optimálnímu zpětnému získání kompresní a tepelné energie.

Příklady provedení vynálezu

Příklady 1 až 5

DeNO_x-Stupeň

Před DeN„0-katalyzátorem se jako DeNO -katalyzátor použije klasický SCR-katalyzátor na bázi V₂O₅-WO₃/TiO₂ (viz

G.Ertl, H. Knózinger, J.Weitkamp: Handbook of Heterogeneous Catalysis, sv.4, str. 1633-1668) popsaný pro použití NH₃jako redukčního činidla. Tento katalyzátor je provozován při teplotě 350 °C. V závislosti na přivedeném množství NH₃byly na výstupu z DeNO_x~stupně nastaveny různé obsahy ΝΟ_χ a tím i poměry ΝΟ_χ/Ν₂Ο.

DeN₂O-Stupeň ** · » w· *♦ «φ • · ♦ ·» » » · « · • · · · «·»·« * • »·«··· ·· ··· · # «»« ··· ··· ♦* » ·»· 99 ·♦ tt»·

Výroba katalyzátoru obsahujícího železo typu MFI se provádí iontovou výměnou v pevné fázi, přičemž se vychází z komerčně dostupného zeolitů v amoniovém cyklu (ALSI-PENTA,SM27). Detailní údaje týkající se přípravy katalyzátoru jsou uvedeny v M.Rauscher, K.Kesore, R.Munig, W.Schwieger, A. Tissler, T. Turek, Appl. Catal.184 (1999) 249-256.

Získané katalyzátorové prášky se potom kalcinují na vzduchu po dobu 6 hodin při teplotě 823 K, promyjí a vysuší přes noc při teplotě 383 K. Po přidání odpovídajících pojiv následuje vytlačování do tvaru válečkovitých katalyzátorových tělísek (2x2 mm).

Pokusy byly prováděny ve stacionárně provozované průtokové aparatuře se zařazenými analytickými stanoveními vždy pří prostorové rychlosti 10 000 h ¹.

Vsázka měla následující složení:

1000 ppm ΝΟ_χ

1000 ppm N₂O

0,5 % ob j . H₂O

2,5 % obj. O₂ zbytek N₂.

Obměňováním použitého množství NH₃ byly stanoveny zbytkové koncentrace ΝΟ_χ a N₂O, které jsou uvedeny v následující tabulce.

»9 9

9 9 9 • * 9 9

9 9··· 9 • 99

9 9 9 *4 «9 99 «9 « « 9 • 9 9 9 9 · · · 9 9

4 9 9 4

944 49*449

Tabulka

Př.	Množství NH₃ (ppm)	Získaná koncentrace ΝΟ_χ (po DeNO_xstupni při 350 °C)(ppm)	Získaný poměr no_x/n₂o (Po DeNO_xstupni)	Získaná koncentrace N₂O (po DeN₂Ostupni při 475 °C) (ppm)
1	500	500	0,5	40

2	800	200	0,2	54
3	950	50	0,05	81

4	990	10	0,01	99
5	1000	<1	<0,001	462

Jak je zřejmé z výše dosáhnout vysokého stupně uvedených odbourání

NO /N₉0 0,001, zejména 0,01. Jestliže

X z pod tuto hodnotu, potom již nelze odbourání vzhledem k již nedostatečné příkladů, je možné N₂O až do poměru uvedený poměr klesne zajistit dostatečné kokatalytické funkci

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob snížení koncentrace ΝΟ_χ a N₂O ve zbytkovém plynu z výroby kyseliny dusičné, vyznačený tím, že se zbytkový plyn opouštějící absorpční věž vede před vstupem do turbíny zbytkového plynu skrze kombinaci dvou stupňů, přičemž se v prvním stupni sníží obsah Ν0_χ ve zbytkovém plynu katalytickým redukčním způsobem a ve druhém stupni se sníží obsah N₂0 zbytkového plynu rozkladem na dusík a kyslík, molární poměr ΝΟ_χ/Ν₂Ο před vstupem zbytkového plynu do druhého stupně je v rozmezí od 0,001 do 0,5 a tento zbytkový plyn se uvede ve druhém stupni do styku s katalyzátorem, který obsahuje jeden nebo více zeolitů obsahujících železo, přičemž provozní tlak ve druhém stupni činí 0,4 až 1,2 MPa.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že zeolit nebo zeolity obsahující železo a obsažené v katalyzátoru jsou zeolity typu MFI, BEA, FER, MOR nebo/a MEL.
3. Způsob podle nároku 2, vyznačený tím, že zeolit nebo zeolity obsahující železo jsou zeolity typu MFI.
4. Způsob podle nároku 3, vyznačený tím, že zeolitem je zeolit Fe-ZSM-5.

• 9 9 • · « « * 9 999* • · · *9 *> 9

9 »

9 *

9 · i*· • · 9

9 9 9 • » 9

9 9 ·

99 9999
5. Způsob podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačený tím, že teplota prvního stupně je nižší než 400 °C, výhodně nižší než 350 °C.
6. Způsob podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačený tím, že teplota druhého stupně leží v rozmezí od 300 do 550 °C, výhodně v rozmezí od 350 do 500 °C.
7. Způsob podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačený tím, že oba stupně se provozují při tlaku v rozmezí od 0,4 do 1,2 MPa.
8. Způsob podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačený tím, že první stupeň je provozován podle SCR-způsobu.
9. Způsob podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačený tím, že se použije zbytkový plyn po opuštění absorpční kolony a před vstupem do prvního nebo druhého stupně, jehož obsah vody leží v rozmezí od 0,05 do 1 % obj., zejména v rozmezí od 0,1 do 0,8 % objemu.
10. Způsob podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačený tím, že se použije zbytkový plyn před vstupem do druhého stupně, jehož obsah ΝΟ_χ leží v rozmezí od 1 do 200 ppm a jehož obsah N₂O leží v rozmezí od 200 do 2000.