專利名稱：用于去除NO_x和N₂O的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于催化去除NOx和N2O的裝置。
背景技術(shù)：
在許多方法中、例如燃燒方法中或者在工業(yè)制造硝酸或己內(nèi)酰胺時(shí)產(chǎn)生了帶有一氧化氮NO、二氧化氮NO2 (共同稱為NOx)以及一氧化二氮N2O的廢氣。NO和NO2長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)作為具有有毒的成分的化合物是已知的(酸雨、煙霧-形成)并且在世界范圍內(nèi)確定了對(duì)于其最大允許的排放的極限值，而在近年以來(lái)一氧化二氮也更多地成為環(huán)境保護(hù)的焦點(diǎn)， 這是因?yàn)槠湟圆豢珊雎缘囊?guī)模減少了同溫層的臭氧和促進(jìn)了溫室效應(yīng)。因此出于環(huán)境保護(hù)的原因，急需技術(shù)解決方案以共同去除一氧化二氮排放和NOx-排放。為了一方面去除N2O和另一方面去除N0X，已經(jīng)已知了許多可能性。在NOx-還原中，NOx的選擇性的催化還原(SCR)借助于氨氣在含有釩的TiO2-催化劑存在的情況下加以強(qiáng)化(參看例如G.Ertl，H. Knoezinger J. Weitkamp =Handbook of Heterogeneous Catalysis, Vol. 4, Seiten 1633-1668，VCH Weihheim(1997)) 這可以根據(jù)催化劑的情況在溫度為大約150°C至大約450°C時(shí)進(jìn)行并且在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面優(yōu)選地在 200°C和400°C、特別是在250°C和350°C之間運(yùn)行。它是從工業(yè)方法的廢氣中的NOx-降低的大多情況下使用的變型并且能夠?qū)崿F(xiàn)NOx-降低超過(guò)90%。同樣，基于沸石-催化劑出現(xiàn)了用于還原嘰的方法，其在應(yīng)用不同的還原劑的情況下運(yùn)行。除了 Cu-置換的沸石(參看例如EP-A-914，866)之外，首要地含鐵的沸石對(duì)于實(shí)際應(yīng)用來(lái)說(shuō)也顯示出有利之處。因此US-A-5，451，387描述了一種用于通過(guò)鐵置換的沸石利用NH3來(lái)選擇性催化還原NOx的方法，其優(yōu)選地當(dāng)溫度在200°C和550°C之間時(shí)，特別是在400°C運(yùn)行。EP-A-756, 891描述了一種用于借助于NH3在存在蜂房形的含鐵的ZSM-5-沸石的載體的情況下還原NOx的方法。作為Fe-沸石-催化劑相對(duì)于傳統(tǒng)的V2O5-T^2的優(yōu)點(diǎn)，基于此的DeNOx-催化器在此同樣也列舉出擴(kuò)大的、從200°C至600°C的溫度范圍。然而，F(xiàn)e-沸石-催化劑對(duì)于NOx-還原的缺點(diǎn)在于其可用性以及價(jià)格。后者與廣泛使用和建立的、基于V2O5-TW2的DeNOx-催化劑相比沉積明顯更高。與廢氣中的NOx-降低相區(qū)別(其多年以來(lái)在技術(shù)中設(shè)立)，對(duì)于N2O-去除存在著僅僅少量的技術(shù)方法，其大多為N2O的熱降低或催化降低而設(shè)計(jì)。對(duì)于證實(shí)為原則上適于降低和還原一氧化二氮的催化劑的概述由Kapteijn et al. (Kapteijn F. et al. ,Appl. Cat. B Environmental 9 (1996) 25-64)給出。將一氧化二氮催化分解為N2和仏在此相對(duì)于利用選擇的還原劑、如NH3或碳?xì)浠衔镞M(jìn)行的催化還原來(lái)說(shuō)優(yōu)點(diǎn)在于，即無(wú)需用于還原劑的消耗的費(fèi)用。然而，有效的N2O-降低基于催化分解，與N2O-還原或也與NOx-還原相反，僅僅當(dāng)溫度高于400°C時(shí)，優(yōu)選高于450°C時(shí)才是有效的。另一方面，表現(xiàn)得特別合適將隊(duì)0催化分解為隊(duì)和A的是載有過(guò)渡金屬的沸石-催化劑(US-A-5, 171，553)。[0011]作為特別有利的，例如在EP-A-955, 080或W0-A-99/34, 901中描述了載有鐵的沸石-催化劑。Fe-沸石-催化劑對(duì)于隊(duì)0_分解的活性在此通過(guò)同時(shí)存在有NOx 而顯著地升高，例如在下列文獻(xiàn)中加以學(xué)術(shù)上的描述Koegel et al. in Catalysis Communications 2273-276 (2001)或 Perez-Ramirez et al. in Journal of Catalysis 208,211-223(2003)。基于利用NH3 (在DeNOx-階段中)對(duì)NOx的催化還原以及基于通過(guò)含鐵的沸石_催化劑(在DeN2O-階段中)將N2O催化分解為N2和仏的組合去除也在專利文獻(xiàn)中描述。因此例如DE 10 001 541B4提出了一種用于從硝酸產(chǎn)品的剩余氣體中去除NOx和 N2O的方法，其中需要凈化的廢氣首先通過(guò)DeNOx-階段并且而后則通過(guò)引入含鐵的沸石-催化劑的DeN2O-階段。在DeNOx-階段中這樣減少NOx-含量，即優(yōu)化的NOxZ^2O比例調(diào)節(jié)至 0. 001-0. 5，該比例引起了在后續(xù)的DeN2O-階段中的加速的N2O-分解。方法階段的所選擇的順序在此從方法技術(shù)和方法技術(shù)的角度來(lái)看都是非常有利的，這是因?yàn)樵摲椒ㄔO(shè)置在硝酸產(chǎn)品的剩余氣體中，在上升的溫度曲線中的吸收塔和剩余氣體渦輪之間；也就是說(shuō)剩余氣體首先在進(jìn)入DeNOx-階段之前具有低的進(jìn)入溫度，該進(jìn)入溫度< 400°C，優(yōu)選地< 350°C，從而使常規(guī)的DeNOx-催化劑也可以基于V2O5-TW2應(yīng)用。在 DeNOx-階段之后，在進(jìn)入DeN2O-階段之前隨后(一次)升溫剩余氣體到350-500°C，從而可以實(shí)現(xiàn)有效的催化的隊(duì)0_分解。廢氣隨后被輸送至剩余氣體渦輪，在該剩余氣體渦輪中， 在對(duì)廢氣的降壓和冷卻的情況下回收了廢氣的熱函。這兩種方法階段的相反的連接、也就是說(shuō)以一種順序(在其中首先設(shè)置了隊(duì)0_分解并且隨后實(shí)現(xiàn)了 NOx-分解)也是可能的，正如在W0-A-01/51181中教導(dǎo)地那樣。對(duì)此，廢氣在統(tǒng)一的< 500°C的溫度中通過(guò)兩個(gè)包含有含鐵的沸石-催化劑的反應(yīng)區(qū)域引入，這兩個(gè)反應(yīng)區(qū)域可以在空間上彼此分開(kāi)或者相互連接。在此，在DeN2O-階段中的N2O-分解首先在未減少NOx-含量的情況下，也就是說(shuō)在完全充分利用了在N2O-分解上的Co-催化的NOx-效應(yīng)的情況下實(shí)現(xiàn)，并且隨后在中間添加了氨之后實(shí)現(xiàn)了催化的NOx-反應(yīng)。由于NOx-反應(yīng)優(yōu)選地應(yīng)該在與隊(duì)0_分解相同的溫度情況下進(jìn)行，因此在DeNOx-階段中同樣也使用了 Fe-沸石-催化劑，其與常規(guī)的SCR-催化劑、例如基于V2O5-T^2的催化劑不同，也可以在更高的> 400°C的溫度下運(yùn)行。因此不需要中間冷卻過(guò)程氣體。如果例如出于成本原因想要取代Fe-沸石-催化劑而使用成本更低廉的SCR-催化齊U、如基于V2O5-TiA的催化劑，則在DeN2O-階段之后為了 DeNOx-階段的運(yùn)行也就始終需要剩余氣體的冷卻。這隨之特別可能即使在應(yīng)用另外的DeNOx-催化劑、例如基于Fe-沸石的催化劑的情況下也具有很大的優(yōu)點(diǎn)，即當(dāng)受到具體的應(yīng)用情況限制時(shí)，例如在按照所謂的單劑量壓制方法的用于制造硝酸的設(shè)備中，或者例如在用于制造已內(nèi)酰胺的設(shè)備中期望或需要根據(jù)脫氮單元的低的排出溫度。在這種情況下，在廢氣凈化的領(lǐng)域的技術(shù)人員但需要面對(duì)以下問(wèn)題，該問(wèn)題是連接在包含F(xiàn)e-沸石-催化劑的DeN2O-階段之后的、在更低的溫度水平上的常規(guī)的DeNOx-階段的運(yùn)行看起來(lái)在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面非常不利的。因此Fe-沸石-催化劑也就已知地不僅是引起了(例如如同Koegel et al. in Catalysis Communications 2 273-276 (2001)或者Perez-Ramirez et al. in Journal of Catalysis 208,211-223(2002)中顯示出地那樣)N2O-分解的加速，而且也在存在有NOx時(shí)引起了 Ν0/Ν02-比例的或者NOx-氧化程度的加速的偏移。后者被限定為在NOx的摩爾總量 (=N0和N O2的總和)處的而2的摩爾成分；也就是說(shuō)DeNOx-階段的運(yùn)行溫度越高，則在熱力學(xué)預(yù)設(shè)的平衡位置的階段的出口上的no/NO2-比例就越快并且越接近。當(dāng)?shù)蜏囟葹?lt; 400°C時(shí)NO2的形成占優(yōu)勢(shì)期間，在更高溫度為> 400°C時(shí)或者特別當(dāng)T > 450°C時(shí)優(yōu)選地形成NO (對(duì)此比較圖1，其示出了在1巴abs (絕對(duì)壓力)時(shí)的熱力平衡中NO和NO2的摩爾成分是500ppm NO, 500ppm NO2, 2%體積O2以及剩余N2出發(fā))。在更低的溫度下通過(guò)N2O與NO的反應(yīng)而引起的NO2的形成根據(jù)下述的反應(yīng)方程 (1)，更多的是無(wú)意義的，這是因?yàn)楦鶕?jù)下述的反應(yīng)方程(2)形成的NO2很快又重新分解為 NO。N2CHNO — Ν02+Ν2 (1)
NO2^ N0+1/2 02在DeNOx-階段的出口處，在高溫時(shí)調(diào)節(jié)了那個(gè)相應(yīng)于熱力平衡的NOx-氧化程度。這種關(guān)系對(duì)于技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是已知的并且例如在前述的、Koegel et al.和 Perez-Ramirez et al.的文章中描述。根據(jù)Perez-Ramirez et al.，在 215 頁(yè)上的圖 5a，在無(wú)水的、具有1. 5毫巴N2O和0. 4毫巴NOx的測(cè)試氣體中，盡管在溫度> 700K (相應(yīng)> 427 °C ) 時(shí)，根據(jù)反應(yīng)方程⑴中間形成了 NO2,也在高的空間速度為60. OOOh-I時(shí)調(diào)節(jié)了 Ν0/Ν02-比例，該比例相應(yīng)于熱力的平衡位置。在前述的、Koegel et al.的文章中，在圖1中示出，從含水的、包含了 IOOOppm N2O和IOOOppmNO的測(cè)試氣體出發(fā)，在空間速度為15. OOOh-I時(shí)從 400°C起實(shí)現(xiàn)熱力的NOx-平衡。這意味著，在DeN2O-階段的出口處，在T > 400°C時(shí)和1巴abs (絕對(duì)壓力)壓力時(shí)的氧化程度< 30%，在T > 450°C時(shí)的氧化程度甚至< 20%。但是這種氧化程度通常非常不利于DeNOx-階段的運(yùn)行。因此DeNOx-階段已知在以下情況起最佳作用，即Ν0/Ν02-比例=1/1時(shí)，也就是說(shuō)氧化程度大約為50%。技術(shù)人員在這種情況下提及了一種所謂的“快速SCR”(與下面的反應(yīng)方程⑶相比較)，其與所謂的“標(biāo)準(zhǔn)SCR”(與下面的反應(yīng)方程(4)相比較)或者所謂的 “N02-SCR”(與下面的反應(yīng)方程(5)相比較)運(yùn)行快多倍。4NH3+2N0+2N02 — 4N2+6H20 (3)4NH3+4N0+02 — 4N2+6H20 (4)4NH3+3N02 — 3. 5N2+6H20 (5)反應(yīng)速度與NOx-氧化程度的關(guān)聯(lián)性對(duì)于DeNOx-階段在低溫度下的運(yùn)行具有特別重要的意義。這不僅適用于應(yīng)用常規(guī)的SCR-催化劑時(shí)、例如在V2O5-TiO2-基的DeNOx-催化劑、例如由 Koegel et al. in Catalysis Today73“2002)，239-247 中描述地(參看該文的圖3)，也適用于例如鐵-沸石-基的DeNOx-催化劑。此外得出，DeNOx-階段的運(yùn)行在< 400°C的低溫度下，優(yōu)選地在< 350°C時(shí)并且特別在< 300°C時(shí)，在隊(duì)0_分解之后，基于Fe-沸石-催化劑是非常不利的，這是因?yàn)镹Ox-還原的活性、也就是說(shuō)DeNOx-催化劑在DeNOx-階段中的效率強(qiáng)烈地受到了不利的NOx-氧化程度的損害。這種缺點(diǎn)可以通過(guò)在DeNOx-階段中的催化劑量的升高而僅受限制地得到補(bǔ)償，這是因?yàn)闉榱藢?shí)現(xiàn)在NOx處的高的分解率，例如是> 80%或者>90%，特別是在高的NOx-進(jìn)入濃度下，可能需要不按比例的大量的附加催化劑。這可能由于過(guò)大的投入成本和運(yùn)行成本而不僅在該方法的經(jīng)濟(jì)性方面出現(xiàn)問(wèn)題，而且也可能在許多情況下也由于技術(shù)上的預(yù)先規(guī)定、如位置的提供或允許的壓力損失，而不值得推薦。

實(shí)用新型內(nèi)容因此，本實(shí)用新型的目的是提出一種裝置，利用該裝置可以運(yùn)行一種用于從廢氣中去除N2O和NOx的方法，其中N2O的催化分解借助于含鐵的沸石-催化劑實(shí)現(xiàn)并且其中 NOx的催化還原借助于提供的還原劑，其中DeNOx-階段后接于DeN2O-階段，進(jìn)入溫度為T(mén) < 400°C，優(yōu)選為< 350°C和特別為T(mén) < 300°C時(shí)運(yùn)行，和其中前述的缺點(diǎn)被克服。此外本實(shí)用新型的目的在于提出一種裝置，利用該裝置可以運(yùn)行前述的方法并且該方法能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)上有利地調(diào)節(jié)用于DeN2O-階段和DeNOx-階段的需要的運(yùn)行參數(shù)。上述的目的通過(guò)一種用于降低在含有N0X，N2O和水的氣體中的NO x和N2O的含量的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，該裝置包括下列組成部分A)裝置⑵，用于調(diào)節(jié)含有NOx和N2O的氣體(1)的含水量；B)設(shè)置在裝置(2)的下游的用于降低氣流的N2O-含量的DeN2O-階段(3)，含有載有鐵的沸石-催化劑；C)在所述DeN2O-階段(3)的下游設(shè)置的冷卻裝置⑷，用于對(duì)離開(kāi)DeN2O-階段的氣流(5)進(jìn)行冷卻；D)在冷卻裝置⑷的下游設(shè)置的DeNOx-階段(6)，含有用于降低氣流的NOx-含量的DeNOx-催化劑；和E)輸入管道(7)，將用于NOx的還原劑引入到離開(kāi)DeN2O-階段的氣流(5)中，輸入管道設(shè)置在DeN2O-階段(3)的出口和DeNOx-階段(6)的DeNOx-催化劑前的上游之間。在一個(gè)優(yōu)選的變型中，根據(jù)本實(shí)用新型的裝置包括用于離開(kāi)DeN2O-階段的氣流 (5)的冷卻裝置G)，該冷卻裝置與用于含有N2O, NOx和水的氣體⑴的升溫裝置⑶熱連接，目的是在將氣體引入到DeN2O-階段C3)之前對(duì)氣體(1)進(jìn)行升溫和在將氣流引入到 DeNOx-階段(6)之前對(duì)離開(kāi)DeN2O-階段的氣流( 進(jìn)行冷卻。在此，優(yōu)選是熱交換器，和完全特別優(yōu)選的是熱回收器。在另一個(gè)優(yōu)選的變型中，根據(jù)本實(shí)用新型的裝置包括一種用于調(diào)節(jié)含有N0X，N2O 和水的氣體(1)的含水量的裝置，該裝置是燃燒器(9)在該燃燒器中，含有氫氣和/或含有氫氣的化合物的可燃?xì)怏w(10)與含有氧氣的氣體(11)、特別是空氣共同燃燒并且其廢氣(15)被引入到用于DeN20-階段的含有Ν0χ，Ν20 和水的氣體(1)的輸入管道中。在另一個(gè)特別優(yōu)選的變型中，根據(jù)本實(shí)用新型的裝置包括在所述升溫裝置(8)的上游，從用于含有ΚΟ,ΝΟ,*水的所述氣流(1)的所述輸入管道設(shè)置的溢流管(13)，利用該溢流管，一部分氣流(1)或全部的氣流(1)可以直接被引入DeRO-階段中；以及其中該溢流管(1 配有閥(14)，利用該閥可以控制氣流(1)的旁路越過(guò)升溫裝置(8)的部分或可以由進(jìn)入DeN2O-階段中的氣流的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。[0046]另一個(gè)特別優(yōu)選的變型涉及了一種根據(jù)本實(shí)用新型的裝置，其中直接在DeNOx-階段(6)的催化劑之前設(shè)置有輸入管道(7)，用于將用于NOx的還原劑引入到從DeN2O-階段 (3)中逸出的氣流( 中，其中優(yōu)選地在氣流的輸入管道中向輸入管道(7)的下游DeNOx-階段設(shè)置有混合器。另一個(gè)特別優(yōu)選的變型涉及了一種根據(jù)本實(shí)用新型的裝置，其中直接在DeRO-階段(3)的催化劑之前設(shè)置有輸入管道(17)，用于將用于NOx的還原劑引入到含有N2O, NOjJP 水的氣流(1)中，其中優(yōu)選地在氣流的輸入管道中向輸入管道(17)的下游DeRO-階段設(shè)置有混合器。根據(jù)本實(shí)用新型的設(shè)備這樣來(lái)設(shè)計(jì)，即DeRO-階段的至少一個(gè)催化劑是載有鐵的沸石。在此沸石優(yōu)選地涉及類型MFI，ΒΕΑ, FER, MOR和/或MEL和特別優(yōu)選為ZSM-5。優(yōu)選地，對(duì)于這種裝置，在DeN2O-階段(3)的載有鐵的沸石催化劑之前連接了保護(hù)床，該保護(hù)床由含有氧化鋁填料或裝料的成型體組成。優(yōu)選地，同樣也對(duì)于這種裝置，在DeNOx-階段(6)中的DeNOx-催化劑是含有過(guò)渡金屬的SCR-催化劑或裝載有鐵或銅的沸石催化劑，特別是V2O2-TiO2-基的SCR-催化劑。利用根據(jù)本實(shí)用新型的裝置可以特別地運(yùn)行一種方法，其中通過(guò)含有鐵-沸石-催化劑的DeN2O-階段引入廢氣，其具有選擇的水量和選擇的N2O與NOx的比例。當(dāng)相應(yīng)地選擇或調(diào)節(jié)其它的運(yùn)行參數(shù)時(shí)，由此在DeN2O-階段的出口處得出了與熱力平衡相比在 NOx中的更高的NO2的成分。由此可以在“快速SCR”的條件下運(yùn)行后續(xù)的DeNOx-階段。令人驚奇地也就當(dāng)動(dòng)力地模型化或模擬由鐵-沸石-催化劑的NOx-平衡和NOx-輔助的N2O-分解時(shí)發(fā)現(xiàn)，即在廢氣中存在大量水時(shí)或當(dāng)廢氣中N2O與NOx的過(guò)剩比例很高時(shí)， 或在這兩種因素組合的情況下，NOx-平衡的狀態(tài)可以偏移或NOx-平衡的調(diào)節(jié)的速度可以顯著降低。也就是說(shuō)，NOx-平衡一方面通過(guò)NO與N2O的反應(yīng)(根據(jù)反應(yīng)方程1)持續(xù)地向NO2 一側(cè)偏移，另一方面中間形成的Ν02(以及大約之前在入口氣流中存在的NO2)在存在相應(yīng)量的水蒸氣的情況下與不存在水蒸氣的情況相比顯著更慢地反應(yīng)成為NO。熱力的平衡位置的調(diào)節(jié)可以由此在高溫時(shí)，也就是說(shuō)在從400°C至650°C的溫度范圍中，顯著地延遲。因此可以通過(guò)在DeN2O-階段中的停留時(shí)間的調(diào)節(jié)，也就是說(shuō)通過(guò)空間速度調(diào)節(jié)運(yùn)行點(diǎn)，其中同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高的N2O-分解率以及高的NOx-氧化程度，為> 30%，優(yōu)選為> 40%，特別為> 45%。在此，空間速度的調(diào)節(jié)根據(jù)本實(shí)用新型不僅通過(guò)最小期望的> 80%、優(yōu)選> 90% 的N2O-分解向上限定，而且令人驚奇地也通過(guò)最大的隊(duì)0_分解，其根據(jù)本實(shí)用新型為 < 98%、優(yōu)選< 97%、特別優(yōu)選< 95%向下限定。也就是說(shuō)，空間速度向下這樣限定，即在 DeN2O-階段的出口處始終保留了在廢氣中N2O的有效剩余，其根據(jù)反應(yīng)方程(1)引起了連續(xù)地形成NO2。在與其它的運(yùn)行參數(shù)的組合中，在DeN2O-階段的出口處的NOx的氧化程度可以這樣與熱力平衡有偏差地調(diào)節(jié)到一個(gè)值，即30-70%、優(yōu)選為40-65%和特別優(yōu)選為45-60%， 從而使DeNOx-階段可以在溫度更低時(shí)在包含有Fe-沸石-催化劑的DeN2O-階段之后運(yùn)行。 在此，將NOx-氧化程度定義為NO2的摩爾量與NOx的摩爾總量之間的比例。在根據(jù)本實(shí)用新型的裝置中還可以運(yùn)行一種用于降低在含有NOx和N2O的氣體中的NOx和隊(duì)0的含量的方法，該方法包括以下步驟[0056]a)將含有N20，NOx和水的氣流引入到含有載有鐵的沸石-催化劑的DeN2O-階段中以用于通過(guò)將N2O分解為氮?dú)夂脱鯕鈦?lái)降低N2O-含量，其中含有N2O, NOx和水的氣流當(dāng)進(jìn)入DeN2O-階段中時(shí)具有的含水量在1.0和10體積％之間，其中進(jìn)入DeN2O-階段中的N2O 的摩爾量與從DeN2O-階段中排出的NOx的摩爾量的比例為至少1. 0，或者其中含有N2O, NOx 和水的氣流當(dāng)進(jìn)入DeN2O-階段中時(shí)具有的含水量在0. 1和小于1. 0體積％之間，其中進(jìn)入 DeN2O-階段中的N2O的摩爾量與從DeN2O-階段中排出的NOx的摩爾量的比例為至少1. 5， 其中在DeN2O-階段中的氣流的溫度調(diào)節(jié)到在400°C到650°C之間的值，其中在DeN2O-階段中的壓力調(diào)節(jié)到在1到50巴abs之間的值以及其中在DeN2O-階段中的空間速度調(diào)節(jié)到這樣一個(gè)值，即在DeRO-階段中產(chǎn)生了 80%至98%的隊(duì)0_分解，通過(guò)附加的條件，即在 DeN2O-階段的出口上的NOx-氧化程度至少為30% ；b)將從DeN2O-階段中排出的氣流輸送到冷卻裝置中并且當(dāng)氣流通過(guò)裝置時(shí)將氣流冷卻到低于400°C的溫度；c)將從冷卻裝置中排出的氣流輸送到DeNOx-階段中以用于在存在有DeNOx-催化劑時(shí)利用還原劑來(lái)催化還原NOx，其中由氣流流動(dòng)方向上看去，在離開(kāi)DeN2O-階段之后和在氣流通過(guò)DeNOx-催化劑之前添加了這樣一個(gè)量的還原劑，其足以降低NOx的所期望的成分。優(yōu)選地，進(jìn)入DeN2O-階段中的N2O的摩爾量與從DeN2O-階段中排出的NOx的摩爾量的比例不取決于廢氣的含水量地為至少1.5。特別優(yōu)選地，含有N2O, NOx和水的氣體的 Ν20/Ν0χ-比例為至少2、特別為至少5。Ν20/Ν0χ-比例可以通過(guò)確定的摩爾量或在DeN2O-階段的出口處的N2O的摩爾濃度來(lái)測(cè)定，以及可以通過(guò)確定的摩爾量或在DeN2O-階段的出口處的NOx的摩爾濃度來(lái)測(cè)定。對(duì)于在根據(jù)本實(shí)用新型的裝置中運(yùn)行的方法合適的氣體或者在進(jìn)入DeRO-階段之前已經(jīng)具有隊(duì)0和NOx的需要的比例，或者該比例可通過(guò)合適的措施來(lái)調(diào)節(jié)。優(yōu)選地，合適的Ν20/Ν0χ-比例的調(diào)節(jié)通過(guò)在DeN2O-階段中自身的在廢氣中包含的 NOx的一部分的催化的化學(xué)還原來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)此，相應(yīng)于需要降低的NOx的成分的還原劑成分被輸送到用于DeN2O-階段的入口氣流中，直到期望的Ν20/Ν0χ-比例被調(diào)節(jié)。存在還原劑并不對(duì)隊(duì)0的分解產(chǎn)生很大影響，這是因?yàn)镹Ox-還原的速度在數(shù)量級(jí)上比隊(duì)0的-分解的速度更快。對(duì)于期望的Ν20/Ν0χ-比例的調(diào)節(jié)所必需的還原劑的量取決于還原劑的類型以及取決于需要分解的NOx的期望的量，并且可以由技術(shù)人員通過(guò)例行實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定。同樣如Ν20/Ν0χ-比例，含有N2O, NOx和水的氣體的含水量也可以在進(jìn)入DeN2O-階段之前通過(guò)合適的措施調(diào)節(jié)到根據(jù)本實(shí)用新型的值，假如氣流不含有足夠的水的話。因此許多廢氣已經(jīng)具有了大于0. 1體積％的含水量并且因此可以無(wú)需使用附加措施。優(yōu)選地，含有N2O和NOx的氣體的含水量在進(jìn)入DeN2O-階段之前調(diào)節(jié)到在0. 5與10 體積％之間的值。特別優(yōu)選為在1體積％與5體積％之間的值，和非常特別優(yōu)選為在2體積％與5體積％之間的值。根據(jù)本實(shí)用新型，提高的含水量、如其優(yōu)選地在根據(jù)本實(shí)用新型的方法中應(yīng)用地那樣，在后連接的DeNOx-階段中是無(wú)害的；也就是說(shuō)DeNO x-階段的效率并不受到很顯著的損害。這既適合于當(dāng)應(yīng)用常規(guī)的SCR-催化劑、例如V2O5-TiO2-基的DeNOx-催化劑，也適合于Fe-沸石-催化劑。含有&0，N0X和水的氣流的含水量在進(jìn)入DeN2O-階段之前可以以不同的方式和方法來(lái)調(diào)節(jié)。一種可能性在于，通過(guò)添加水蒸氣和/或通過(guò)添加水來(lái)將其調(diào)節(jié)為液態(tài)。此外優(yōu)選設(shè)計(jì)為，含水量通過(guò)從燃燒階段(在該燃燒階段中燃燒了氫氣和/或含有氫氣的化合物)中引入廢氣流來(lái)調(diào)節(jié)。尤其是對(duì)于技術(shù)人員已知的是，含有N2O和NOxW氣流通過(guò)載裝置輸送，該裝置例如是飽和器或吸收塔。在此其可以是通常在硝酸設(shè)備或己內(nèi)酰胺設(shè)備中用于NOx-吸收的吸收塔。也可能的是用于調(diào)節(jié)含水量的不同措施/裝置的組合。在此，在水-載裝置中的不同參數(shù)、如主導(dǎo)的壓力、裝載介質(zhì)以及含有隊(duì)0和NOx的氣體的溫度和流量速度起作用。計(jì)劃人員基于其專業(yè)知識(shí)相應(yīng)于需要調(diào)節(jié)的含水量調(diào)節(jié)這樣的參數(shù)。根據(jù)本實(shí)用新型，在DeN2O-階段中使用了載有鐵的沸石_催化劑。在此其優(yōu)選的是從MFI，BEA，F(xiàn)ER，M0R和MEL類型中選出的沸石或它們的混合物，優(yōu)選為BEA或MFI類型， 特別優(yōu)選為ZSM-5-沸石。在此重要的是，即使用的沸石具有高水熱的穩(wěn)定性。這種性能特別存在于所謂的“高硅(high silica)”-沸石，其因此是特別優(yōu)選的。對(duì)于根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選使用的沸石的構(gòu)造或結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確的說(shuō)明在Atlas of Zeolite Structure Types,Elsevier,4th revised Edition 1996 中給出，由此明確地可參閱該文章。在根據(jù)本實(shí)用新型的方法中也包括了這種沸石的使用，在其中晶格鋁 (Gitteraluminium)部分地由從B、Be、Ga、Fe、Cr、V、As、Sb和Bi中選出的一個(gè)或多個(gè)元素取代。同樣包括了沸石的使用，其中晶格硅由一個(gè)或多個(gè)元素同構(gòu)地取代，例如由從Ge、 Ti, Zr和Hf中選出的一個(gè)或多個(gè)元素取代。非常特別優(yōu)選的地，在DeN2O-階段中應(yīng)用了催化劑，其利用水蒸氣進(jìn)行了處理 (“蒸汽化的”催化劑)。通過(guò)這樣的處理，沸石的晶格進(jìn)行脫鋁；這種處理對(duì)于技術(shù)人員自身是已知的。優(yōu)選地，水熱處理的沸石-催化劑在DeN2O-階段中應(yīng)用，其載了鐵并且其中添加物-晶格-鋁與晶格-鋁之比為至少1 2，優(yōu)選為1 2至20 1。根據(jù)本實(shí)用新型應(yīng)用的催化劑通常包含另外的對(duì)于技術(shù)人員已知的添加物、例如吸附劑、例如鋁硅酸鹽或軟水鋁石。根據(jù)本實(shí)用新型應(yīng)用的催化劑優(yōu)選地基于沸石，在其中通過(guò)固體-離子交換引入了鐵。通常對(duì)此從商業(yè)上可獲得的鋁-沸石(例如NH4-ZSM-5)和相應(yīng)的鐵鹽(例如FeSO4JH2O)并且將其以機(jī)械的方式在球磨機(jī)中在空間溫度下強(qiáng)化地相互混合(Turek et al. ；Appl. Catal. 1984，(1999)249-256 ；EP-A-O 955 080)。在該文章中有明確的描述。獲得的催化劑粉末隨后在箱式窯中在400°C至650°C的范圍的環(huán)境中進(jìn)行煅燒。在煅燒之后，含鐵的沸石在蒸餾水中強(qiáng)化地進(jìn)行清洗并且在沸石的過(guò)濾之后進(jìn)行干燥。最后，給這樣獲得的含鐵的沸石滲入合適的吸附劑并且進(jìn)行混合以及例如擠壓成圓柱形的催化劑體。催化劑可以作為任意尺寸和幾何形狀的成型體存在，優(yōu)選是這樣的幾何形狀，其具有的表面與容積之比很大并且在其流過(guò)時(shí)產(chǎn)生盡可能小的壓力損失。典型的是所有的在催化作用中已知的幾何形狀、例如圓柱體、空心圓柱體、多孔圓柱體、環(huán)、破碎顆粒、三葉草(Trilobes)、或蜂窩結(jié)構(gòu)。在DeN2O-階段中應(yīng)用的含鐵的沸石的鐵含量可以基于沸石的質(zhì)量變動(dòng)到其它的范圍中，例如直至25%，然而優(yōu)選為0. 1至10%，以及特別為2至7%。在DeRO-階段中，溫度在根據(jù)本實(shí)用新型的方法中在400至650°C的范圍中、優(yōu)選從425至600°C的范圍中以及特別地從450至550°C的范圍中變動(dòng)。
1[0076]在DeRO-階段中，壓力在根據(jù)本實(shí)用新型的方法中在從1至50巴abs的范圍中、 優(yōu)選為1至25巴abs的范圍中、特別優(yōu)選為4至15巴abs的范圍中變動(dòng)。在此，在DeN2O-階段中的更高的運(yùn)行壓力降低了對(duì)于N2O-分解所必需的催化劑的量。提高的壓力在其它的相同的運(yùn)行參數(shù)的情況下產(chǎn)生了更高的、在DeN2O-階段的出口處的NOx-氧化程度。在DeRO-階段中的催化劑量必須這樣測(cè)定，即達(dá)到了期望的隊(duì)0分解程度，就其方面而言影響了在該階段的出口處的NOx的期望的氧化程度。DeN2O-階段的反應(yīng)床(Reaktorbett)優(yōu)選地這樣填充催化劑，即-基于進(jìn)入的氣流-分別產(chǎn)生了在2. 000至50. OOOh-I之間的空間速度，優(yōu)選是在2. 500和25. OOOh-I之間的空間速度，以及特別優(yōu)選是在3. 000和20. OOOh-I之間的空間速度，以及最佳優(yōu)選是在 4. 000和15. OOOh-I之間的空間速度。在此，在這種描述的框架中，空間速度的概念理解為涉及容積成分催化劑的每小時(shí)的容積成分氣體混合物(在273. 1 和1.01325巴a時(shí)測(cè)量)的商。空間速度因此可以通過(guò)氣體的容積流和/或通過(guò)催化劑量調(diào)節(jié)。在根據(jù)本實(shí)用新型的裝置中，在DeN2O-階段中的方法參數(shù)，也就是說(shuō)空間速度、 溫度和在上述范圍的框架中的壓力，對(duì)于該方法參數(shù)這樣選擇，即對(duì)于具有給出的、在 DeN2O-階段的出口處的N2O和NOx的含水量和比例的氣體，產(chǎn)生了在80%和98%之間的，優(yōu)選在85%和97%之間的，和完全特別優(yōu)選在90%和95%之間的N20的轉(zhuǎn)換。不應(yīng)發(fā)生完全的隊(duì)0的分解。DeN2O-階段在這種條件下的運(yùn)行確保了，即在該階段的出口處存在期望的NOx-氧化程度，從而在后連接的DeNOx-階段盡管在更低的運(yùn)行溫度的情況下也可以利用期望的效率運(yùn)行。本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式設(shè)計(jì)為，即含有隊(duì)0，NOx和水的氣流在進(jìn)入 DeN2O-階段中之前通過(guò)升溫裝置、特別是通過(guò)熱交換器升溫到在400°C至650°C之間的溫度。此外電加熱器或任意形式的燃燒器、特別是催化燃燒器也可以用作為升溫裝置。燃燒器提供了附加的可能性，即調(diào)節(jié)在含有隊(duì)0和NOx的氣體中的含水量。為了消除在后連接的DeNOx-階段中的NOx，氣流必須在其從DeN2O-階段中排出之后進(jìn)行冷卻，這是因?yàn)镈eNOx-階段在更低的溫度下運(yùn)行。對(duì)此可以使用任意的、對(duì)于技術(shù)人員已知的冷卻裝置。優(yōu)選地，技術(shù)人員選擇了這樣的冷卻裝置，其允許從廢氣流中抽出的熱量的一部分回收、例如熱交換器。有利地，將從DeN2O-階段中產(chǎn)生的氣流輸送給冷卻裝置，其允許在進(jìn)入DeN20_階段中之前將排出的熱量傳遞到含有N2O, NOx和水的氣流，其中該氣流可以升溫到在400°C至 650°C之間的溫度。對(duì)此，完全特別優(yōu)選的是使用熱回收器。在本實(shí)用新型的另外的優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，熱交換器進(jìn)行旁路越過(guò)，從而可以使含有隊(duì)0，NOj^P水的分流或選擇性地甚至是全部氣流在熱交換器上輸送經(jīng)過(guò)。在此通過(guò)一個(gè)閥門(mén)調(diào)節(jié)了這(部分)氣流的量。因此在入口處的溫度在DeN2O-階段中也可以在設(shè)備的不同的運(yùn)行方式下進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便獲得對(duì)于隨后的DeNOx-階段的最佳的隊(duì)0_轉(zhuǎn)換程度和進(jìn)而獲得最佳的NOx-氧化程度。優(yōu)選地，產(chǎn)生的氣流在進(jìn)入DeN2O-階段中之前被輸送給升溫裝置，其特別是燃燒器，并且通過(guò)該升溫裝置，在進(jìn)入DeN2O-階段中之前繼續(xù)升溫，其中必要時(shí)輸送了水蒸氣。在與一些設(shè)備、例如與己內(nèi)酰胺設(shè)備組合地運(yùn)行根據(jù)本實(shí)用新型的裝置時(shí)，可能需要特別的、用于保護(hù)在DeN2O-階段中應(yīng)用的催化劑的措施。在己內(nèi)酰胺設(shè)備中，吸收塔通常與含有磷酸鹽的粉末的溶液作為用于NOx的吸收劑來(lái)運(yùn)行。在此存在這種可能性，即吸收劑的液滴被剩余氣流(其應(yīng)通過(guò)根據(jù)本實(shí)用新型的裝置凈化)攜走。這自身帶來(lái)了危險(xiǎn)，即攜走的磷酸或磷酸鹽可能在后連接的，如根據(jù)本實(shí)用新型互連的設(shè)備上沉積。由此首先存在DeN2O-階段的催化劑的減活化作用的可能性。為了排除這種危險(xiǎn)，在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，在DeN2O-階段之前連接了保護(hù)床，該保護(hù)床含有裝料體或成型體的填料，其含有氧化鋁。該保護(hù)床結(jié)合(化合)了磷酸或磷酸鹽并且保護(hù)DeN20_階段的鐵-沸石-催化劑。優(yōu)選地，這種裝料由例如環(huán)形的熱擠壓成型的多孔的氧化鋁-粒狀物組成。保護(hù)作用由此得到確保，即氧化鋁與磷酸或相應(yīng)的磷酸的相應(yīng)的銨鹽反應(yīng)生成鋁磷酸鹽，其在主導(dǎo)的運(yùn)行條件下是穩(wěn)定的。在從DeN2O-階段中出來(lái)的氣體的出口與直到直接在DeNOx-階段的催化劑床之前的范圍中，使得隊(duì)0貧化的氣體與用于NOx的還原劑混合。在此其可以是各種對(duì)于技術(shù)人員已知的并且具有對(duì)于NOx的還原的高活性的材料。這例如可以是含有氮?dú)獾倪€原劑。作為含有氮?dú)獾倪€原劑，可以考慮任意的化合物，只要其適于NOx的還原。例如是氨、氨的羥 (基)氫氧基衍生物、以及胺類、肟、氨基甲酸酯、尿素或尿素衍生物。氨的例子是聯(lián)氨以及特別是氨氣。氨的羥(基)氫氧基衍生物的例子是羥(基)氫氧基胺。胺類的例子是初級(jí)的脂(肪)族的胺、如甲胺。氨基甲酸酯的例子是氨基甲酸銨。尿素衍生物的例子是N，N' 取代的尿素，如N，N'-乙烷尿素。尿素和尿素衍生物優(yōu)選地以含水溶液的形式使用。特別優(yōu)選地將氨氣用作為用于NOx的還原劑。還原劑以這樣的量進(jìn)行添加，如對(duì)于在DeNOx-階段中以期望的程度對(duì)NOx的還原所需要地。需要的是，NOx-含量> 80%，優(yōu)選> 90%，特別優(yōu)選> 95%，特別是在95%和 100%之間。對(duì)此所需要的還原劑的量取決于還原劑的類型并且可以由技術(shù)人員通過(guò)例行實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定。在將氨氣用作為用于NOx的還原劑的情況下，通常應(yīng)用0. 8至1. 5，優(yōu)選地0. 9至 1. 4，特別優(yōu)選地1. 0至1. 2摩爾成分的氨氣，相對(duì)于NOx的需要降低的摩爾成分。將還原劑引入需要處理的氣流中的引入方式根據(jù)本實(shí)用新型而言可自由選擇。還原劑可以以氣體、或液體或水性溶液的方式引入，其在需要處理的氣流中成為蒸汽。通過(guò)合適的輸送裝置、例如通過(guò)相應(yīng)的壓力閥或通過(guò)相應(yīng)設(shè)計(jì)的噴嘴實(shí)現(xiàn)向需要處理的氣流中輸送。優(yōu)選地可以在用于需要處理的氣流的管路中在輸送裝置的下游設(shè)置混合器，該混合器提供了需要凈化的氣流與輸送來(lái)的還原劑的混勻物。當(dāng)應(yīng)用不同的還原劑時(shí)，可以分開(kāi)地或共同地輸送和引導(dǎo)到需要凈化的氣體中。 還原劑在流動(dòng)方向上在DeNOx-階段之前或在DeNOx-階段的催化劑床之前以及在 DeN2O-階段之后引入。在一種方法變型中，其中一部分現(xiàn)有的NOx已經(jīng)應(yīng)該在DeRO-階段中分解，以便在 DeN2O-階段中調(diào)節(jié)期望的Ν20/Ν0χ-比例，還原劑則附加地在流動(dòng)方向上在DeN2O-階段之前或在DeN2O-階段的(第一個(gè))催化劑床之前引入。在DeNOx-階段中使用了 DeNOx-催化劑，其提供了 NOx與還原劑的化學(xué)轉(zhuǎn)化并且其工作能力取決于進(jìn)入氣流的NOx-氧化程度。優(yōu)選的是常規(guī)的DeNOx-催化劑(SCR-催化劑)，特別是這種包含的過(guò)渡金屬和/或過(guò)渡金屬氧化物，例如鐵_、鎳_、銅_、鈷_、錳_、
12銠_、錸_、或釩的氧化物或金屬的鉬、金或鈀以及兩種或多種這些化合物的混合物。特別優(yōu)選地使用了 V2O5-TiO2-基的催化劑或基于沸石的催化劑，特別是載有銅或載有鐵的沸石。如DeN2O-催化劑，DeNOx-催化劑也可以作為任意尺寸和幾何形狀的成型體而存在并且具有對(duì)于DeN2O-催化劑所述的優(yōu)選的幾何形狀。催化劑床在DeRO-和DeNOx-階段中的實(shí)施是可自由選擇的。其例如可以以下列形式存在軸向流過(guò)的管反應(yīng)器、或徑向流過(guò)的徑向吊籃反應(yīng)器(Radialkorbreaktor)或側(cè)面流過(guò)的“側(cè)向流反應(yīng)器”。也可以在一個(gè)階段中存在多個(gè)連續(xù)接通的催化劑床。在DeNOx-階段中，溫度在根據(jù)本實(shí)用新型的裝置中為小于400°C，優(yōu)選地在180和 380°C之間，優(yōu)選地在200和350°C之間，以及特別優(yōu)選地在200和300°C之間。在DeNOx-階段中，壓力在根據(jù)本實(shí)用新型的裝置中在從1至50巴abs的范圍中、 優(yōu)選為1至25巴abs的范圍中、特別優(yōu)選為4至15巴abs的范圍中運(yùn)動(dòng)。在此，在DeNOx-階段中的更高的運(yùn)行壓力降低了對(duì)于NOx-還原所必需的催化劑的量。提高的壓力在其它的相同的運(yùn)行參數(shù)的情況下通常導(dǎo)致了更高的、在DeNOx-階段的出口處的NOx的分解程度。DeNOx-階段的反應(yīng)床優(yōu)選地這樣填充催化劑，即-相對(duì)于進(jìn)入的氣流_分別產(chǎn)生了一個(gè)空間速度，其在給定的溫度值和壓力值下在該階段中引起了在該階段的出口處的 NOx-含量的至少80%的還原。在DeNOx-階段中的典型的空間速度在2. 000和200. OOOh-I 之間的范圍中運(yùn)動(dòng)，優(yōu)選地在5. 000和100. OOOh-I之間的范圍中變動(dòng)，和特別優(yōu)選地在 10. 000和50. OOOh-I之間的范圍中變動(dòng)?？臻g速度也可以如同在DeN2O-階段中那樣通過(guò)氣流的容積流量和/或通過(guò)催化劑量來(lái)調(diào)節(jié)。在根據(jù)本實(shí)用新型的裝置中，在DeNOx-階段中的方法參數(shù)、也就是說(shuō)空間速度、溫度和在上述范圍的框架中的壓力對(duì)于該方法參數(shù)這樣選擇，即對(duì)于具有給出的NOx-氧化程度的氣體以及在相應(yīng)添加了在DeNOx-階段的出口處的、用于NOx的還原劑時(shí)，引起了至少 80%的NOx的量的還原。

下面應(yīng)該根據(jù)兩個(gè)附圖示例性地詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本實(shí)用新型的流程 (Verschaltung)，但并不因此加以限制。圖中示出圖1 示出了熱力平衡中NO和NO2的摩爾成分；圖2 根據(jù)本實(shí)用新型的用于降低進(jìn)程氣體或廢氣氣體中的NOx和N2O的含量的設(shè)備的流程圖；圖3 根據(jù)本實(shí)用新型的設(shè)備的一個(gè)優(yōu)選的變型。
具體實(shí)施方式
在圖2中示出了根據(jù)本實(shí)用新型的裝置的示意圖，其中表示了裝置O)，該裝置用于調(diào)節(jié)含有ΝΟ,Π N2O的氣體(1)的含水量。載有水的廢氣隨后進(jìn)入DeN2O-階段(3)中， 該階段含有載有鐵的沸石-催化劑。在流過(guò)DeN2O-階段C3)之后，引導(dǎo)氣流( 穿過(guò)冷卻裝置G)，然后進(jìn)入DeNOx-階段(6)，隨后離開(kāi)根據(jù)本實(shí)用新型的凈化設(shè)備。在DeNOx-階段 (6)開(kāi)始處，設(shè)置了輸入管道(7)，用于將NOx的還原劑引入離開(kāi)DeN2O-階段(3)的氣流(5)中。在視圖中，該輸入管道(7)設(shè)置在緊鄰于DeNOx-階段(6)之前；該輸入管道也可以設(shè)置在DeN2O-階段(3)的出口和在圖2中示出的位置之間區(qū)域中。該輸入管道(7)也可以通入DeNOx-階段(6)自身中，但在氣流進(jìn)入DeNOx-階段(6)的催化劑床之前。在圖3中示出了根據(jù)本實(shí)用新型的流程的一個(gè)優(yōu)選的變型。含有NOx和N2O的氣流(1)被引入熱交換器(18)中。，在熱交換器(18)其中將熱量輸送給向氣流(1)輸送熱量并且，由此產(chǎn)生了加熱的氣流01)。氣流(1)的分流(13)可以圍繞著過(guò)熱交換器(18)輸送氣流(1)的支流(13)，并且隨然后與氣流(1)的另一分流支流以及與從燃燒器(9)的廢氣流(15)共同引一起進(jìn)入DeN2O-階段(3)中。在燃燒器(9)中，空氣(11)和作為可燃?xì)怏w(10)的氫氣(10)燃燒。通過(guò)熱的廢氣(15)，氣流(1)繼續(xù)被熱的廢氣(15)再加熱并且其，這將進(jìn)一步提高了在該氣流(1)中的含水量。其隨后作為氣流(1 到達(dá)DeRO-階段(3)中，該階段具有含有鐵的沸石，該沸石優(yōu)選地被Al2O3-裝料包圍。在此，Al2O3-裝料保護(hù)含有鐵的沸石以防止受到氣流中可能附加地還包含在有氣流中的碳酸鹽的影響。在 DeN2O-階段(3)開(kāi)始處，設(shè)有輸入管道(17)，以用于引入NH3，其作為還原劑用于部分地分解位于氣流(12)中的NOx，由此調(diào)節(jié)了最佳的Ν20/Ν0χΚ例。離開(kāi)了 DeN2O-階段(3)的氣流
(5)的NOx-氧化程度具有大約為NO NO2 = 1 1的NOx-氧化程度，并且并被送入熱交換器(18)隨之為了進(jìn)行熱交換輸送經(jīng)過(guò)熱交換器(18)。在此，氣流將在冷卻裝置(4)中氣流將存儲(chǔ)的熱量(在此熱交換器(18)的一部分)排出至傳給含有需要升溫的NOx和N2O 的氣流(1)并且冷卻降溫。在下一個(gè)純化步驟中，這樣如此冷卻過(guò)的氣流流過(guò)DeNOx-階段
(6)，在其中這個(gè)階段中附加地為了NOx-分解，還通過(guò)管道(7)送入NH3輸送經(jīng)過(guò)管道(7)。 因此N2O和NOx貧化了的氣流離開(kāi)單元(6)，進(jìn)引入渦輪機(jī)(19)中并且隨，然后排出排放到外界環(huán)境(20)。為了確保根據(jù)本實(shí)用新型的裝置的最佳的起動(dòng)，在這個(gè)示例性的實(shí)施方式中設(shè)置分流(Π)?？梢酝ㄟ^(guò)閥(14)控制分流的體積。由此可以確保，即首要地在短時(shí)間內(nèi)將 DeN2O-階段(3)調(diào)節(jié)到含有NOx和N2O的剩余氣流(1)的溫度。因此排除了在起動(dòng)期間系統(tǒng)的惰性。在冷起動(dòng)時(shí)，閥(14)就被打開(kāi)，從而使一分流繞過(guò)熱交換器(18)輸送。一旦達(dá)到 DeN2O-階段(3)的足夠的出口溫度，則燃燒器(9)點(diǎn)燃，從而進(jìn)一步提高在DeN2O-階段(3) 中需要凈化的氣流的溫度。通過(guò)供入廢氣(15)還提高了氣流(12)中的水濃度。如果達(dá)到了 DeN2O-階段(3)的最佳運(yùn)行條件，則關(guān)閉閥(14)，阻斷分流(13)繞過(guò)熱交換器(18) 的運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)行期間，還可以這樣調(diào)節(jié)閥(14)的開(kāi)度，實(shí)現(xiàn)進(jìn)入溫度和在DeN2O-階段中的含水量的最佳的組合。在短暫停機(jī)之后重新起動(dòng)根據(jù)本實(shí)用新型的設(shè)備時(shí)，也就是說(shuō)設(shè)備還處于熱的狀態(tài)中，關(guān)閉閥(14)，并且含有NOj^PRO的剩余氣流(1)的全部體積流量經(jīng)過(guò)熱交換器(18)。 燃燒器(9)在這種情況下立刻點(diǎn)燃，這是因?yàn)樵贒eN2O-階段(3)中的溫度從一開(kāi)始就已經(jīng)是足夠高的。水濃度相應(yīng)于廢氣(1 的含水量而提高。DeN2O-階段(3)的進(jìn)入溫度基于在熱交換器(18)和燃燒器(9)中的預(yù)熱而進(jìn)一步提高，直到達(dá)到正常的運(yùn)行溫度。此外可以通過(guò)分流(1 的體積的控制確保最佳的部分負(fù)載運(yùn)行。在不可能圍繞熱交換器(18)運(yùn)動(dòng)的情況下，在部分負(fù)載運(yùn)行中的氣流(1)的溫度可能過(guò)高，這是因?yàn)闊峤粨Q器(18)可能尺寸過(guò)大。燃燒器的功率必須被抑制，渦輪機(jī)(19)中的能量回收可能更小并且此外NOx-溢出可能提高，其可能排出到外界環(huán)境中。缺點(diǎn)通過(guò)這里所示出的示例性的流程排除，其方法是熱交換器(18)的面積可以通過(guò)分流(1 而在運(yùn)行中減少。通過(guò)下面的、在表格1和2中的實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說(shuō)明。所給出的數(shù)據(jù)來(lái)自于NOx-輔助的N2O-分解和NOx-平衡的動(dòng)態(tài)模擬，這借助于CiTGmbH公司的‘Tresto Kinetics ”軟件，用于圓柱形的粒狀物的催化劑裝料，從i^e-ZSM-5中(直徑2. 6mm，長(zhǎng) 5. 7mm)，在軸向流過(guò)的流體管-反應(yīng)器中。所應(yīng)用的反應(yīng)器模型基于實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用研發(fā)并且通過(guò)在Mini-Plant中的研究證實(shí)，且利用上述的催化劑熱擠壓成型在升比例尺中運(yùn)行。表格一
權(quán)利要求1.一種用于去除NOx和N2O的裝置，用于降低在含有NOx，N2O和水的氣體中的NOx和N2O 的含量，所述裝置包括下列組成部分A)裝置O)，用于調(diào)節(jié)含有NOx和N2O的所述氣體(1)的含水量；B)在所述裝置(2)的下游設(shè)置的用于降低氣流的N2O-含量的DeN2O-階段(3)，含有載鐵沸石催化器；C)在所述DeN2O-階段(3)的下游設(shè)置的冷卻裝置G)，用于冷卻離開(kāi)所述DeN2O-階段的所述氣流(5)；D)在所述冷卻裝置的下游設(shè)置的DeNOx-階段(6)，含有用于降低所述氣流的 NOx-含量的DeNOx-催化器；和E)輸入管道(7)，將用于NOx的還原劑引入到離開(kāi)所述DeN2O-階段的所述氣流(5)中， 所述輸入管道設(shè)置在所述DeN2O-階段(3)的出口和所述DeNOx-階段(6)的所述DeNOx-催化器前的上游之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，用于離開(kāi)所述DeN2O-階段的所述氣流(5) 的所述冷卻裝置(4)與用于含有N2O, NOj^n水的所述氣體(1)的加熱裝置(8)熱連接，目的是在將所述氣體(1)引入到所述DeN2O-階段C3)之前對(duì)所述氣體進(jìn)行加熱以及在將所述氣流( 引入到所述DeNOx-階段(6)之前對(duì)離開(kāi)所述DeN2O-階段的所述氣流進(jìn)行冷卻，所述升溫裝置是熱交換器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述升溫裝置是熱回收器。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置A)是燃燒器(9)，所述燃燒器(9)的廢氣(15)被引入到含有N20，NOx和水的所述氣體(1)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，在所述升溫裝置(8)的上游，從用于含有^^力力化和水的所述氣體(1)的所述輸入管道引出溢流管(13)，利用所述溢流管，全部的所述氣體(1)或一部分所述氣體(1)可以旁路越過(guò)所述升溫裝置(8)；以及所述溢流管(13)配有閥(14)，利用所述閥可以控制所述氣體⑴的旁路越過(guò)所述升溫裝置 ⑶的部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，在所述DeNOx-階段(6)的所述催化器之前設(shè)置有輸入管道(7)，將用于NOx的還原劑引到從所述DeN2O-階段(3)中逸出的所述氣流(5)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的裝置，其中在所述氣流的所述輸入管道中，在所述輸入管道(7)的下游的所述DeNOx-階段中設(shè)置有混合器。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，在所述DeN2O-階段(3)的所述催化器之前設(shè)置有輸入管道(17)，將用于NOx的還原劑引入到含有N2O, NOj^P水的所述氣體(1)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8中所述的裝置，其中在所述氣體的所述輸入管道中，在所述輸入管道(17)的下游的所述DeN2O-階段中設(shè)置有混合器。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，保護(hù)床與所述DeN2O-階段C3)的所述載鐵沸石催化器串聯(lián)連接，所述保護(hù)床由成型體組成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，在所述DeNOx-階段(6)中的所述DeNOx-催化劑是過(guò)渡金屬SCR-催化劑或載鐵沸石或載銅沸石。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中1所述的裝置，其特征在于，在所述DeN2O-階段( 中和在所述DeNOx-階段(6)中設(shè)置了不同的催化器。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述冷卻裝置是熱回收器。
14.根據(jù)權(quán)利要求中1-4中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，在所述DeN2O-階段之前是保護(hù)床，所述保護(hù)床含有成型體。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種裝置，其包括下列組成部分A)裝置(2)，用于調(diào)節(jié)含有NOx和N2O的氣體(1)的含水量；B)設(shè)置在裝置(2)的下游的用于降低氣流的N2O-含量的DeN2O-階段(3)，含有載有鐵的沸石-催化器；C)設(shè)置在DeN2O-階段(3)的下游的冷卻裝置(4)，用于對(duì)離開(kāi)DeN2O-階段的氣流(5)進(jìn)行冷卻；D)設(shè)置在冷卻裝置(4)的下游的DeNOx-階段(6)，含有用于降低氣流的NOx-含量的SCR-催化器；和E)輸入管道(7)，用于將用于NOx的還原劑引入到離開(kāi)DeN2O-階段的氣流(5)中，該輸入管道設(shè)置在DeN2O-階段(3)的出口和DeNOx-階段(6)的催化器前方的上游之間。
文檔編號(hào)B01D53/56GK202155145SQ20102068431
公開(kāi)日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月4日
發(fā)明者克里斯汀·佩爾班特, 米夏埃爾·格羅夫斯, 羅爾夫·西費(fèi)特, 邁因哈德·施韋費(fèi)爾 申請(qǐng)人:猶德有限公司