Katalytische Abgas- und Abluftreinigung ECONOMIC IN ECOLOGY
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Katalytische Abgas- und Abluftreinigung
ECONOMIC IN ECOLOGY
Seit Jahrzehnten erstellt EWK Umwelt-technik Anlagen zur Reinhaltung derLuft und zur Reinigung von Abgasströ-men. Das katalytische Verfahren zurAbgasreinigung hat dabei seit einigenJahren stark an Bedeutung gewonnen.
Als Folge von jahrelangen Versuchenund Weiterentwicklungen setzen wirheute das SCR-Verfahren (selektive katalytische Reduktion) erfolgreich zurSchadstoffreduktion ein für:� Prozessabluft und� Verbrennungsabgase
Sowohl bei der Verbrennung von Bio -brennstoffen (Holz, Stroh, Biogas etc.)als auch von fossilen Brennstoffen(Heizöl, Erdgas, Schweröl, Kohle) undIndustrieabfällen (Lösemittel-, Klär-schlamm-, Sprengstoff-, Müll-, Indu-strierückstände etc.) entstehen auchmit modernsten Feuerungen z.T. großeMengen von� Stickoxid NOx� Kohlenmonoxid CO� Kohlenwasserstoff CmHn� Dioxin/Furan PCDD/PCDF
Mit der SCR-Katalysatortechnik kön-nen diese Luftschadstoffe mit hohemWirkungsgrad abgeschieden und zu N2,CO2 und H2O umgewandelt werden.
Das System
Katalytische Abgasreinigung; Öl (schwer, extra leicht) oder Gasfeuerung
Katalytische Abgasreinigung; Thermische Reststoffverwertung
Reaktionsverlauf
NOX
H2OCO2
SO2
O2
CO
CmHn
NOX
DruckluftHarnstoff(NH2)2CO
H2OCO2
NH3
SO2
O2
CO
CmHn
H2OCO2
N2SO2
O2
CO
CmHn
H2OCO2
N2SO2
O2
NOxReduktion
CO + CmHnOxydation
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CO
4 N2 + 6 H2O7 N2 + 12 H2O + O2
4 N2 + 6 H2O + 2 CO27 N2 + 12 H2O + 4 CO2
2 SO3NH4HSO4(NH4)2SO2
2 CO2…CO2 + …H2O
4 NO + 4 NH3 + O26 NO2 + 8 NH3 + O2
4 NO + 2 (NH2)2 CO + 2 H2O + O26 NO2 + 4 (NH2)2 CO + 4 H2O
2 SO2 + O2SO3 + NH3 + H2OSO3 + 2 NH3 + H2O
2 CO + O2…CmHn + O2
NOx Reaktion mit Ammoniak NH3 für NO für NO2
NOx Reaktion mit Harnstoff (NH2)2 CO für NO für NO2
SO2 Nebenreaktion
CO Reaktion
CmHn Reaktion
Reduktionskatalysatoren
NOxBei der Verbrennung in Feuerungen, Motoren und Turbinen entstehen je nach Temperatur und brennstoff-gebundenem Stickstoff z. T. große Mengen von toxischen Stickoxiden(NOx). Mithilfe eines Reduktionsmittels in Form von einatomigen Stickstoff-verbindungen (Harnstoff, Ammoniak)kann NOx in harmlosen Stickstoff undWasserdampf umgewandelt (reduziert)werden. Dazu wird Harnstofflösung inden Rohgasstrom eingedüst und zuNH3 thermolysiert. Im statischen Misch er erfolgt eine intensive Vermi-schung von NOx mit dem NH3.Die Reduktion von NOx zu N2 und H2O erfolgt im DeNOx-Katalysator. Üblicherweise werden wabenförmigeVollkatalysatoren aus keramischemGrundmaterial mit eingearbeitetem aktivem Ka ta lysatormaterial eingesetzt.
Die verschiedenen Verfahren
Oxidationskatalysatoren
Brennbare, z. T. toxische bzw. geruchs-intensive Abgase können mit thermi-schen oder katalytischen Verfahren verbrannt (oxidiert) werden. Dabei läuftder Verbrennungsprozess mithilfe einesgeeigneten Katalysators unter we sen t -lich tieferen Temperaturen nahezu vollständig ab. Der Katalysator fördertdie chemische Reaktion der Gase ohne Zusatzstoffe und ohne sich dabei zuverändern.
Co/CmHnDie ebenfalls bei Verbrennungen oder industriellen Prozessen entstehendenKohlenmonoxide (CO) und Kohlenwas-serstoffe (CmHn) werden im Oxidations-katalysator umgewandelt. Dabei wirdCO zu CO2 oxidiert und die Kohlenwas-serstoffe werden zu CO2 und H2O verbrannt. Üblicherweise werden wa -benförmige Katalysatoren aus kerami-schem Grundmaterial mit aufgebrachterEdelmetallbeschichtung eingesetzt.
SCR-Katalysatortechnik für Verbrennungsmotoren
Reaktionsverlauf Faserfilterkatalysator
De NOx
PLC-Systemund
Dosiereinheit
Druckluft
De NOx
G Transport-container
Ruß-filtration
NOX
H2OC
SO2
O2
CO
CmHn
NOX
H2OCO2
SO2
O2
CO
CmHn
�
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Dioxin/FuranVor allem bei Reststoffverbrennungen,aber auch bei Prozessabgasen könnenaus den meist vorhandenen ringförmi-gen Kohlenwasserstoffen in Verbin-dung mit Chlor Dioxine und Furanegebildet werden. In einem Oxidations-katalysator als Vollkatalysator werdendie hoch toxischen Schadstoffe inharmlose Komponenten aufgespalten.
FaserfilterkatalysatorenZur Abscheidung der mikrofeinen Ruß -partikel nach Verbrennungsmotorenwerden Fasergestrick-Patronenfiltereingesetzt. Durch die zusätzliche kata-lytische Beschichtung wird in einemTemperaturbereich von 360-480° C der Ruß katalytisch „verbannt“.
Daten und Fakten
Anwendungsbereiche
� Thermische Kraftwerke
� Müllverbrennungen
� Alt-/Restholzverbrennung
� Gas-/Dieselmotoren
� Gasturbinen
� Krematorien
� Lösemittelentsorgung
� Chemie-/Pharmaindustrie
� Textil-/Farb-/Lackindustrie
� Edelstahlbeizanlagen
� Diverse Prozessluftabreinigung
� Thermische Reststoffverwertung
� BHKWs
� Gewächshäuser
Abscheideleistung der Katalysatoranlagen bei Kessel- und Motorenanlagen
TemperaturbereicheDie von uns eingesetzten Katalysatorenzeichnen sich aus durch� tiefe Anspringtemperatur und� großes Temperaturfenster,wobei die mittlere Temperatur den optimalen Betriebspunkt zeigt.
NOx 250 - 300 - 500 °CDioxin/Furan 220 - 300 - 420 °CCO 180 - 260 - 600 °CCmHn 120 - x - 600 °CC 360 - 420 - 480 °C
x: Bei den Kohlenwasserstoffen ist die optimale Betriebstemperatur starkvon der Schadstoffzusammensetzungabhängig.
Vorteile� Harnstoff ist ungiftig, Transport und Lagerung bergen keinerlei Gefahren� NOx-Umsatzraten von über 98% sind möglich� Keine oder vernachlässigbare Reaktionsnebenprodukte wie z. B. Lachgas, Blausäure, Isozyan - säure� SCR-Katalysatoren sind für alle Verbrennungsanlagen nachrüstbar� Geringer MSR-Aufwand erforderlich� Geringer Ammoniakschlupf
Modularer Aufbau� Das Reaktorgehäuse ist aus Edelstahl im Baukastensystem mit integrierter Isolation aufgebaut.� Dies erlaubt individuelle Bestückung je nach Schadstoffart und -konzen- tration.� Ein- und mehrstufiger Katalysator- aufbau nach Wahl.� Anpassungen an bauliche Gegeben- heiten sind jederzeit möglich.� Kompakte und Kosten sparende Bauweise.
SCR-Katalysatortechnikzeichnet sich aus durch� lange Lebensdauer� hohen Qualitätsstandard� einfachen Betrieb� hohe Betriebssicherheit� geringen Wartungsaufwand� niedrige Betriebskosten� großes Temperaturfenster, je nach Schadstoff 120-520° C� hohe Umsatzraten bis zu 98%� Altanlagen können einfach nach- gerüstet werden
800
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8
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erreichbareReingas-werte
erreichbareReingas-werte
erreichbareReingas-werte
typische Rohgas-werte
typische Rohgas-werte
typische Rohgas-werte
typische Rohgas-werte
Dioxin/Furan
ng/Nm3
80 - 95%
CmHn
mg/Nm3
65 - 90%
CO
mg/Nm3
92 - 98%
NOxmg/Nm3
90 - 98%
Schadgas
Heizöl, schwer
Heizöl, extraleicht
Erdgas
Holz, Abfall-, Altholz
Rückstandsverbrennung
Dieselmotor
Erdgasmotor
Wirkungsgrad
-
-
-
<0,1
<0,1
<20
<50
erreichbareReingas-werte
Katalysatorgehäuse mit 6 Katalysatorlayern für Beizanlage DeNOx-Katalysatoranlage für Dieselmotor 14.300 m3/h
Katalysatoranlage zur Reduktion von NOx, CO, CmHn nach Spreng-stoffverbrennung 28.500 m3/h
2 Dual-SCR-DeNOx Systeme für S-Oel-Kessel je 56.00 Bm3/h
Dual-DeNOx-Katalysatoranlage für Glasschmelzwanne 304.600 m3/h
Regel-, Steuer- und Dosierschrankoben: elektrischer Steuerungsteil mit SPSunten: Dosiersystem Druckluft/Reaktionsmittel
Ausführungsbeispiele
Bei EWK Umwelttechnik hat Umwelt-schutz Tradition. Anlagen, die sich imjahrzehntelangen Einsatz weltweit be-währt haben, sind der beste Beweis.
Aufgrund dieser Erfahrung bietet EWKUmwelttechnik:
� Anlagenplanung
� Konstruktion
� Fertigung
� Montage
� Inbetriebnahme
� Wartung/Service
für:
� Elektrofilter
� Gewebefilter
� Nasswäscher
� Katalytische Abgasreinigung
� Wärmerückgewinnungsanlagen
� Wasserrückkühlanlagen
� Systemkombinationen
02/15
EWK Umwelttechnik GmbHKantstr. 567663 Kaiserslautern / GermanyTelefon: +49 (0)631/ 3577-0Telefax: +49 (0)631/ 3577-111Internet: www.ewk.deE-mail: [email protected]
Tochter- EWK Anlagentechnik AGgesellschaften Winterthur
E-Mail: [email protected]
Vertretungen
ITALIEN PRO. TECGiussano (Mi)Telefon: +39 (0)362 / 85 29 11Telefax: +39 (0)362 / 85 37 61E-Mail: [email protected]
Geschäftsstellen
SCHWEDEN Lena SjöbergTelefon: +46 (0)36 / 16 76 00Telefax: +46 (0)36 / 17 64 41E-Mail: [email protected]
AUSTRALIEN Mason Engineers Ltd.Telefon: +64 (0)9 / 274 3143Telefax: +64 (0)9 / 2274 3145E-Mail: [email protected]
NEUSEELAND Mason Engineers Ltd.Telefon: +64 (0) 9/ 274 3143Telefax: +64 (0)9/ 274 3145E-Mail: [email protected]
SÜDKOREA ATC KOREA CO., Ltd.Telefon: +82 (0)2 / 783-6855Telefax: +82 (0)2 / 783-6854E-Mail: [email protected]
CHINA LUEHR FILTER Co., Ltd.Telefon: +86 (0)512/ 62 85 6601Telefax: +86 (0)512/ 62 85 3927E-Mail: [email protected]
BRASILIEN Jürg HofstetterTelefon: +55 (0)22 / 2651 0318Telefax: +55 (0)22 / 98808 0223E-Mail: [email protected]
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