NOx-Katalyse

Ziel der Forschungsarbeiten zur NOx-Katalyse ist Entwicklung eines energieeffizienten Verfahrens zur katalytischen Niedertemperatur-Entfernung von NOx aus industriellen Abgasen. Notwendig hierfür sind maßgeschneiderte Niedertemperatur-Kata­ly­satorsysteme, die in Anwesenheit von NH3 zu einer quantitativen Umsetzung von NOx aus Abgasen führen. Besonderes Merkmal des Verfahrens ist, dass das Katalysatormaterial partikelförmig in den Abgasstrom dosieren wird. Diese Anwendung ist besonders attraktiv im Temperaturfenster von 140 – 180 °C, weil dann die Nutzung des Materials im sog. Flugstrom- oder Filterschichtverfahren möglich ist. Dieses Verfahren wird zur Abscheidung saurer Schadstoffe (SO2, HCl), von Quecksilber und Dioxinen und Furanen bereits häufig eingesetzt. Die dafür verwendeten Adsorbenzien haben jedoch keine auslegungsrelevanten reduzierenden Eigenschaften in Bezug auf NOx. Die katalytische Niedertemperatur-Entstickung (im Temperaturbereich < 200 °C) in feuchtem (bis ca. 25 Vol.%), mit weiteren Schadstoffen (SO2, HCl) verunreinigtem Abgas stellt eine besondere technische Herausforderung dar. Insbesondere unerwünschte Nebenreaktionen kön­nen zur Deaktivierung des Katalysators führen. Geeignete Katalysatormaterialien sind bisher nicht verfügbar.

Abb. 1: Prüfstand MMTC 2000 EHF in der Halle 5 des IUTA

Die Forschungsarbeiten werden gemeinsam mit dem Institut für Technische Chemie der Universität Leipzig durchgeführt, das die Katalysatorentwicklung übernommen hat. Der Schwerpunkt der Arbeiten am IUTA liegt in der Ausarbeitung geeigneter verfahrenstechnischer Konzepte und in der Absicherung der Materialeigenschaften durch Tests unter realitätsnahen Betriebsbedingungen. Kernstück der Versuchsanlage ist ein Prüfstand für abreinigbare Filtermedien, der für standardisierte Filtertests nach VDI 3926 konzipiert wurde. Der Prüfstand ist bis auf 250 °C beheizbar. Bei 90 °C kann eine relative Feuchte bis 80 % geregelt eingestellt werden. Zur Nachbildung einer definierten Abgasmatrix wurde der Prüfstand durch eine Gasmischstation zur Konditionierung unterschiedlicher Schadgaszusammensetzungen erweitert.

Neben dem NOx-Umsatz und der daraus ersichtlichen Desaktivierung des katalytischen Materials durch weitere Gasbestandteile können mit dem Prüfstand auch Aussagen zum Verhalten des Materials im Flugstrom und an der Filterschicht gemacht werden.

ANSPRECHPARTNER

Dr.-Ing. Margot Bittig
bittig@iuta.de
Tel. +49 20 65 / 418 – 300

Dr.-Ing. Stefan Haep
haep@iuta.de
Tel. +49 20 65 / 418 – 204

Aktuelle Projekte

IGF-Forschungsprojekt 19650 BG:
Modifikation und Prozessparameter zur Optimierung von NT-SCR-Katalysatoren hinsichtlich Stabilität, Deaktivierung und Wirtschaftlichkeit

IGF-Forschungsprojekt 18515 N:
Entwicklung eines energieeffizienten Verfahrens zur katalytischen Niedertemperatur-Entfernung von NOx aus industriellen Abgasen
Laufzeit: 01.12.2014 - 31.08.2017

Publikationen

Bittig, M., Pieper, B., Bathen, D.
Quecksilberabscheidung aus Abgasen
Müllhandbuch 12/2016

Bittig, M., Haep, S., Bathen, D.
Quecksilber-Abscheidung in Abgaswäschern – über die Wechselwirkung von Chemie und Prozessführung
Chemie im Kraftwerk, VGB, 03/2016

Bittig, M., Haep, S., Bathen, D.
Quecksilberabscheidung hinter Abfallverbrennungsanlagen – welche Perspektiven bietet die Forschung
Energie aus Abfall 13, TK-Verlag, Neuruppin, 2016

Bittig, M., Haep, S., Bathen, D.
Mercury removal in wet flue gas cleaning systems – the interaction of chemistry and process control
VGB PowerTech 96 (2016) 3, S. 74-77