DE69220887T2

DE69220887T2 - Verfahren zum Reinigen von Stickstoffoxid enthaltendem Gas

Info

Publication number: DE69220887T2
Application number: DE69220887T
Authority: DE
Inventors: Jean-Marie Blondel; Soete Gerard De; Leon Ninane
Original assignee: Solvay SA
Current assignee: Solvay SA
Priority date: 1991-11-08
Filing date: 1992-10-28
Publication date: 1998-02-12
Anticipated expiration: 2012-10-29
Also published as: FR2683461B1; HUT66950A; ES2106819T3; NO924292D0; SK279872B6; ATE155357T1; PL170944B1; DK0541155T3; BR9204320A; KR930009640A; CA2082283A1; FI925006A0; US5348716A; CZ335192A3; NO304100B1; CZ286608B6; FI925006A7; AR247345A1; HU9203474D0; JPH06121913A

Description

Die Erfindung betrifft die Reinigung eines Gases von Stickstoffmonoxid (NO).
Die durch die Verbrennung von gasförmigen, flüssigen oder festen Brennstoffen erzeugten Rauchgase sind üblicherweise durch Stickstoffoxide, die aus dem Stickstoff der Atmosphärenluft und gegebenenfalls aus im Brennstoff vorhandenen Stickstoffverbindungen stammen, verunreinigt. Der Hauptteil der Stickstoffoxide in diesen Rauchgasen ist das Stickstoffmonoxid (NO), und der Restbetrag besteht hauptsächlich aus Stickstoffdioxid (NO&sub2;).
Die hohe Toxizität des Stickstoffmonoxids und des Stickstoffdioxids hat ihre Entfernung aus den Rauchgasen vor deren Ausstoß in die Atmosphäre zur Folge.
In der europäischen Patentanmeldung EP-A-343673 (Ceskoslovenska Akademie) beschreibt man ein Verfahren zur Reinigung eines feuchten Gases von Stickstoffoxiden, gemäß dem man das Gas bei einer Temperatur von 130 ºC durch ein Fließbett aus extra leichtem Natriumcarbonat-Hydrat strömen läßt (Beispiel 13). Das extra leichte Natriumcarbonat wird erhalten, indem man Natriumcarbonat- Hydrat, das mehr als 7 Moleküle Wasser enthält, mehreren aufeinanderfolgenden Folgen von thermischen Zersetzungen und Trocknungen unterzieht.
Dieses bekannte Verfahren beinhaltet die Verwendung von extra leichtem Natriumcarbonat-Hydrat, dessen Herstellung schwierig ist. Es ist nur zur Reinigung von feuchten Gasen anwendbar, deren Temperatur hoch ist.
Die Erfindung beseitigt diese Nachteile des weiter oben beschriebenen bekannten Verfahrens, indem sie ein neues Verfahren liefert, das die Durchführung einer wirksamen Reinigung eines Gases von Stickstoffmonoxid mitttels eines Reagenzes ermöglicht, dessen Herstellung leicht ist, und das weder das Vorhandensein von Feuchtigkeit im Gas, noch eine hohe Arbeitstemperatur erfordert.
Demzufolge betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Reinigung eines Gases von Stickstoffmonoxid gemäß Anspruch 1.
Die Erfindung läßt sich auf alle Gase anwenden, die Stickstoffmonoxid (NO) enthalten. Sie läßt sich besonders auf die Gase anwenden, die durch die Verbrennung von Brennstoffen in Gegenwart von Luft oder Sauerstoff erzeugt werden. Im folgenden wird ein Gas, das aus der Verbrennung eines Brennstoffs stammt, "Rauchgas" genannt. Wenn die Erfindung auf ein Rauchgas angewendet wird, ist der Brennstoff nicht entscheidend und kann gleichermaßen ein Gas, eine Flüssigkeit oder ein Feststoff sein. Er kann einen Brennstoff fossilen Ursprungs (wie Erdöl und seine Derivate, Kohle und Koks), Biomasse oder brennbare organische oder anorganische Substanzen, die beispielsweise aus Haus-, Industrie- oder Kommunalmüll stammen, umfassen. Die Herkunft des Rauchgases ist ebenfalls nicht entscheidend, dieses kann beispielsweise aus einem Wärmekraftwerk zur Stromerzeugung, einer zentralen Femheizungsanlage oder einer Verbrennungsanlage für Haus- oder Kommunalmüll stammen.
Das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelte Gas enthält notwendigerweise Stickstoffmonoxid (NO). Es kann zusätzlich zu dem Stickstoffmonoxid andere Stickstoffoxide enthalten, beispielsweise Distickstoffoxid (N&sub2;O), Distickstofftrioxid (N&sub2;O&sub3;), Stickstoffpentoxid und Stickstoffdioxid (NO&sub2;). Im folgenden werden die Stickstoffoxide des Gases in ihrer Summe durch die Formel NOx bezeichnet. Im allgemeinen beträgt der Volumenanteil von Stickstoffmonoxid (NO) in der Summe der Stickstoffoxide (NOx) des Gases wenigstens 50% und im allgemeinen mehr als 75% der Gesamtmenge an Stickstoffoxiden; er kann 100% ausmachen.
Gemäß der Erfindung verwendet man zur Reinigung des Gases eine Alkalimetalverbindung, die Natriumcarbonat-Hydrat umfaßt. Mit dem Ausdruck "Natriumcarbonat-Hydrat" bezeichnet man die Hydrate des Natriumcarbonats, die 1, 7 oder 10 Moleküle Wasser umfassen, sowie die Gemische dieser Hydrate untereinander oder mit wasserfreiem Natriumcarbonat. Diese Hydrate und ihre Gemische entsprechen demzufolge der theoretischen Formel Na&sub2;CO&sub3; nH&sub2;O, in der n eine ganze oder gebrochene Zahl zwischen 0,5 und 10 bezeichnet. Im folgenden wird die Formel Na&sub2;CO&sub3; nH&sub2;O zur Bezeichnung eines Natriumcarbonat-Hydrats, eines Gemischs von Natriumcarbonat-Hydraten oder eines Gemischs von wenigstens einem Natriumcarbonat-Hydrat mit wasserfreiem Natriumcarbonat verwendet. Gemäß der Erfindung umfaßt die Alkalimetalverbindung Natriumcarbonat-Hydrat der Formel Na&sub2;CO&sub3; nH&sub2;O, in der n vorzugsweise größer als 0,7 ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es wünschenswert, daß die Alkalimetalverbindung wenigstens 50 Gew.-% Natriumcarbonat-Hydrat umfaßt, wobei die Gehalte größer als 80% bevorzugt und diejenigen von wenigstens gleich 90% besonders empfohlen sind. Alkalimetallverbindungen, die sich als vorteilhaft erwiesen haben, sind diejenigen, die zwischen 95 und 100 Gew. -% Natriumcarbonat-Hydrat umfassen, wobei diejenigen, die zwischen 98 und 100 Gew.-% Natriumcarbonat-Hydrat umfassen, bevorzugt sind. Außer dem Natriumcarbonat- Hydrat kann die Alkalimetalverbindung gegebenenfallls Alkalimetallbicarbonat, vorzugsweise Natriumbicarbonat, beispielsweise in einer Menge zwischen 0,5 und 2 Gew.-% umfassen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wählt man Natriumcarbonat-Hydrat der Formel Na&sub2;CO&sub3; nH&sub2;O, in der n von 0,8 bis 1,2 variiert, beispielsweise Natriumcarbonat-Monohydrat.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet man vorteilhafterweise Natriumcarbonat-Hydrat, das mittels eines Arbeitsvorgangs hergestellt wird, der ein Tränken von wasserfreiem Natriumcarbonat mit Wasser und ein Trocknen des aus dem Tränken resultierenden Produkts bei einer Temperatur, die höher als die Umwandungstemperatur des Natriumcarbonat-Heptahydrats in Natriumcarbonat-Monohydrat und niedriger als die Siedetemperatur des Wassers ist, umfaßt. Das bei diesem Arbeitsvorgang verwendete Natriumcarbonat kann schwere Soda, leichte Soda oder ein Gemisch von schwerer Soda und leichter Soda umfassen. Die leichte Soda mit einer scheinbaren Dichte, die genau zwischen 550 und 650 kg/m³ liegt, ist bevorzugt. Bei dem gerade beschriebenen Arbeitsvorgang wird das wasserfreie Natriumcarbonat im Zustand eines Pulvers verwendet. Dieses besteht vorteilhafterweise aus Teilchen, deren Durchmesser 200 µm nicht überschreitet und vorzugsweise kleiner als 100 µm ist, beispielsweise zwischen 5 und 50 µm liegt. Die Wassermenge, die beim Schritt des Tränkens des wasserfreien Natriumcarbonats verwendet wird, muß wenigstens gleich der Menge sein, die theoretisch notwendig ist, um Natriumcarbonat-Monohydrat durch Hydratisierung des wasserfreien Natriumcarbonats zu bilden. Im allgemeinen wird empfohlen, eine Wassermenge zu verwenden, die größer als die oben erwähnte theoretische Menge ist. Man bevorzugt, eine Volumenmenge an Wasser zu verwenden, die größer als das 0,08fache und vorzugsweise wenigstens gleich dem 0,1fachen der Volumenmenge an wasserfreiem Natriumcarbonat ist. Obwohl die Erfindung keine Obergrenze für die verwendete Wassermenge vorschreibt, sollte man den Wasserüberschuß nicht übertreiben, um die Kosten und die Dauer des nachfolgenden Trocknens nicht zu belasten. Im allgemeinen sollte man keine Volumenmenge an Wasser verwenden, die größer als das 5fache der Volumenmenge an verwendetem wasserfreiem Natriumcarbonat ist. Die Volumenmengen an Wasser, die zwischen dem 0,1 und 2fachen der Volumenmenge an wasserfreiem Natriumcarbonat liegen, sind besonders empfohlen, wobei diejenigen zwischen dem 0,3fachen und 1,5fachen bevorzugt sind. Es ist notwendig, eine Reifezeit zwischen dem Beginn des Tränkens und der Trocknung vorzusehen. Diese Reifezeit hat die Funktion zu ermöglichen, daß das gesamte wasserfreie Natriumcarbonat mit dem Tränkwasser getränkt wird, und sie hängt demzufolge von der Korngröße des wasserfreien Natriumcarbonat-Pulvers ab. Sie kann von einigen Minuten (beispielsweise zwischen 5 und 20 Minuten) bis zu mehreren Stunden (beispielsweise zwischen 15 und 30 Stunden) variieren. Das Trocknen muß bei einer Temperatur ausgeführt werden, die höher als die Umwandlungstemperatur des Natriumcarbonat-Heptahydrats in Natriumcarbonat-Monohydrat ist. Es hat die Funktion, Natriumcarbonat- Monohydrat zu bilden und die Feuchtigkeit, die es durchsetzt, zu entfernen. Mit Vorteil wählt man eine Trocknungstemperatur, die 60 ºC nicht überschreitet, wobei sich die Temperaturen zwischen 38 und 50 ºC gut eignen. Die Trocknungsdauer hängt von der beim Tränkschritt verwendeten Wassermenge und der Trocknungstemperatur ab.
Das Natriumcarbonat-Hydrat, das durch den gerade beschriebenen Arbeitsvorgang erhalten wird, weist im allgemeinen eine scheinbare Dichte kleiner als 1200 kg/m³, üblicherweise zwischen 500 und 1000 kg/m³ auf.
Gemäß der Erfindung setzt man in dem zu reinigenden Gas Sauerstoff und Schwefeldioxid ein. Die zu verwendenden Mengen an Sauerstoff und Schwefeldioxid hängen von der Konzentration des Gases an Stickstoffoxiden NOx, insbesondere an Stickstoffmonoxid NO, sowie vom angestrebten Grad der Reinigung von Stickstoffmonoxid ab und entsprechen in jedem Fall einem Molverhältnis O&sub2;/NO größer als 2,5, vorzugsweise von wenigstens gleich 7 und einem Molverhältnis SO&sub2;/NO größer als 0,1, vorzugsweise von wenigstens gleich 0,2. Molverhältnisse O&sub2;/NO und SO&sub2;/NO, die 100 beziehungsweise 10 überschreiten, sollte man nicht herstellen. Die Molverhältnisse O&sub2;/NO von wenigstens gleich 15, beispielsweise zwischen 40 und 60, und die Molverhältnisse SO&sub2;/NO von wenigstens gleich 0,3, beispielsweise zwischen 1 und 2, sind besonders vorteilhaft.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Temperatur entscheidend und muß zwischen 320 und 500 K liegen. Empfohlene Temperaturen liegen zwischen 325 und 450 K. Die Temperaturen zwischen 335 und 430 K sind besonders vorteilhaft, wobei diejenigen zwischen 340 und 400 K bevorzugt sind.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren muß das Natriumcarbonat-Hydrat in einer Menge verwendet werden, die ausreicht, um das Schwefeldioxid und das Stickstoffmonoxid unter Bildung von Natriumsulfat (und gegebenenfalls -sulfit) sowie Natriumnitrit und -nitrat zu zersetzen. In der Tat hat man die Existenz einer Synergie bei der Zersetzung des Schwefeldioxids und des Stickstoffmonoxids durch das Natriumcarbonat-Hydrat beobachtet. Die einzusetzende Menge an Natriumcarbonat- Hydrat hängt demzufolge von den jeweiligen Konzentrationen an Schwefeldioxid und an Stickstoffmonoxid in dem Gas ab und muß in jedem besonderen Fall beispielsweise durch eine Routinearbeit im Labor bestimmt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Behandlung des Gases mit dem Natriumcarbonat-Hydrat trocken ausgeführt. Zu diesem Zweck wird das Natriumcarbonat-Hydrat in festem Zustand in Abwesenheit einer Flüssigkeit, insbesondere von Wasser, vorbehaltlich dem Hydratwasser des Natriumcarbonat- Hydrats, in dem Gas eingesetzt. Verschiedene Arbeitsmethoden können verwendet werden. Gemäß einer ersten Arbeitsmethode wird das Natriumcarbonat-Hydrat als Pulver im Innern einer Reaktionskammer in das Gas eingespritzt. Gemäß einer zweiten Arbeitsmethode läßt man das Gas in einem Festbett, einem Wirbelbett oder einem Fließbett aus Teilchen von Natriumcarbonat-Hydrat zirkulieren Diese Arbeitsmethoden sind in der chemischen Verfahrenstechnik gut bekannt. Bei diesen sollte man ein Pulver mit regelmäßiger und möglichst feiner Korngrößenverteilung verwenden, um die Reaktion des Natriumcarbonat-Hydrats mit dem Schwefeldioxid und den Stickstoffoxiden des Gases zu beschleunigen. Im allgemeinen wird empfohlen, ein Pulver zu verwenden, dessen Teilchendurchmesser kleiner als 100 µm ist. Die bevorzugte Korngröße entspricht einem Teilchendurchmesser, der 50 µm nicht überschreitet, beispielsweise zwischen 5 und 15 µm liegt.
Das erfindungsgemäße Verfahren führt zur Bildung eines festen Rückstands, der Natriumsulfat, gegebenenfalls Natriumsulfit, Natriumnitrit und Natriumnitrat umfaßt. Dieser Rückstand kann leicht aus dem Gas entfernt werden, indem dieses letztere in einer geeigneten Entstaubungsvorrichtung behandelt wird, die beispielsweise einen elektrostatischen Filter oder vorzugsweise einen Filter aus Filtergewebe (Filtersack), dessen Wirksamkeit optimal ist, umfassen kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich für die Reinigung aller Gase anwenden, die Stickstoffoxide NOx enthalten. Anwendungsbeispiele umfassen die Reinigung der Rauchgase, die aus der Verbrennung von Haus- oder Kommunalmüll stammen, die Reinigung der Rauchgase, die aus der Verbrennung von Biomassen stammen, und die Reinigung der Rauchgase, die aus der Verbrennung von schwefelhaltigen Brennstoffen fossilen Ursprungs wie Erdgas, Kohle oder Erdölderivaten stammen. Es läßt sich insbesondere auf die Reinigung der Rauchgase anwenden, die aus den Wärmekraftwerken zur Stromerzeugung stammen.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung. Sie sind in Bezug auf die Figuren 1 bis 6 der Abbildungen im Anhang formuliert.
Die Figur list ein Diagramm, das die kumulative Korngrößenverteilung eines Pulvers von wasserfreiem Natriumcarbonat darstellt.
Die Figuren 2 bis 6 sind fünf Diagramme, die die Zusammensetzung von Gasen liefern, die Stickstoffoxide NOx enthalten.

Erste Versuchsreihe

Die folgenden Beispiele 1, 2, 3 und 4 beziehen sich auf die Herstellung von Natriumcarbonat-Hydrat gemäß dem weiter oben beschriebenen erfindungsgemäßen Arbeitsvorgang.

Beispiel 1

In einen auf Raumtemperatur gehaltenen Trockenschrank gab man 100 cm³ wasserfreies Natriumcarbonat vom Typ leichte Soda, dann 40 ml Wasser. Nach einigen Minuten des Reifens erhielt man einen homogenen Brei. Dann wurde die Temperatur in dem Trockenschrank zwischen 40 und 42 ºC eingestellt, und man hielt diese Temperatur fünf Tage lang, um das Produkt zu trocknen. Am Ende des Trocknens erhielt man ein Pulver mit der folgenden Zusammensetzung:
Na&sub2;CO&sub3;: 836 g/kg,
NaHCO&sub3;: 16 g/kg,
H&sub2;O : 148 g/kg.
In diesem Produkt liegt das Wasser in Form von Hydratwasser des Natriumcarbonats vor, so daß quasi die Gesamtheit dieses letzteren Natriumcarbonat- Monohydrat ist.

Beispiel 2

Man wiederholte den Versuch des Beispiels 1, wobei man in dem Trockenschrank 100 cm³ wasserfreies Natriumcarbonat und 50 ml Wasser verwendete. Der Trocknungsvorgang, der bei einer Temperatur zwischen 40 und 42 ºC ausgeführt wurde, dauerte 6 Tage. Am Ende des Trocknens erhielt man ein Pulver mit der folgenden Zusammensetzung:
Na&sub2;CO&sub3;: 846 g/kg,
NaHCO&sub3;: 0 g/kg,
H&sub2;O : 154 g/kg.
In diesem Produkt ist quasi das gesamte Wasser Hydratwasser des Natriumcarbonats, so daß dieses letztere sich quasi vollständig im Zustand von Natriumcarbonat-Monohydrat befindet. Für das Pulver wurde eine scheinbare Dichte gleich 890 kg/m³ gemessen.

Beispiel 3

Man wiederholte den Versuch des Beispiels 1, wobei man in dem Trockenschrank 100 cm³ wasserfreies Natriumcarbonat und 65 ml Wasser verwendete. Der Trocknungsvorgang, der bei einer Temperatur zwischen 40 und 42 ºC ausgeführt wurde, dauerte 6 Tage. Am Ende des Trocknens erhielt man ein Pulver mit der folgenden Zusammensetzung:
Na&sub2;CO&sub3;: 830 g/kg,
NaHCO&sub3;: l2 g/kg,
H&sub2;O : 158 g/kg.
In diesem Produkt liegt quasi das gesamte Wasser in Form von Hydratwasser des Natriumcarbonats vor, so daß annähernd die Gesamtheit von diesem Natriumcarbonat-Monohydrat ist.

Beispiel 4

In einen auf Raumtemperatur gehaltenen Trockenschrank gab man wasserfreies Natriumcarbonat und destilliertes Wasser in einem Massenverhältnis Wasser/Na&sub2;CO&sub3; von genau gleich 0,485. Das Natriumcarbonat wurde in Form eines Pulvers eingesetzt, dessen Korngrößenverteilung in dem Diagramm der Figur 1 dargestellt ist, in der die Abszissenachse den Teilchendurchmesser (in µm) darstellt und die Ordinatenachse die kumulierten Korngrößengewichtsbruchteile ausdrückt. Dem oben erwähnten Gewichtsverhältnis entspricht ein Volumenverhältnis Wasser/Na&sub2;CO&sub3; gleich 1,217. Nach einer Reifezeit von etwa 10 Minuten stellte man die Temperatur im Trockenschrank auf etwa 45 ºC ein, und man hielt diese Temperatur etwa 24 Stunden lang, so daß man ein brüchiges Produkt erhielt. Dieses bestand vollkommen aus Natriumcarbonat-Monohydrat.

Zweite Versuchsreihe

Die folgenden Beispiele 5, 6, 7, 8 und 9 sind erfindungsgemäß und beziehen sich auf die Behandlung eines Stickstoffmonoxid enthaltenden Gases mit Natriumcarbonat-Hydrat, das gemäß Beispiel 4 hergestellt wurde.

Beispiel 5

Man stellte ein synthetisches Gas her, das im wesentlichen aus Argon, Stickstoffmonoxid, Schwefeldioxid und Sauerstoff bestand und das die folgende volumenbezogene Zusammensetzung aufwies:
NO : 413 µl/l Gas,
SO&sub2; : 150 µl/l Gas,
O&sub2; : 22980 µl/l Gas.
Außerdem stellte man ein Bett aus 6 g eines Produkts her, das dem in Beispiel 4 erhaltenen entspricht (das mehr als 98 Gew.-% Natriumcarbonat-Monohydrat umfaßt), welches auf einem horizontalen Gitter gelagert wurde. In dem Bett verwendete man Teilchen, die einen mittleren Durchmesser von etwa 10 µm aufwiesen.
Man unterzog das Gas einer gleichförmigen aufsteigenden Bewegung durch das Bett mit einer geregelten Geschwindigkeit, um es zu fluidisieren.
Im Verlauf des Versuchs ließ man die Temperatur des Gases in dem Bett schrittweise bis auf 700 K ansteigen, und man nahm die Zusammensetzung des Gases zwischen 300 und 700 K auf. Die Versuchsergebnisse sind in dem Diagramm der Figur 2 aufgetragen. In diesem Diagramm stellt die Abszissenskala die Temperatur des Gases am Betteingang (ausgedrückt in Grad Kelvin), die linke Ordinatenskala die Volumenkonzentration jeder Komponente NO, NO&sub2; und N&sub2;O des Gases am Bettausgang (wobei diese Konzentrationen in ppm oder pl Komponente pro l Gas ausgedrückt sind und im Fall von N&sub2;O durch 50 dividiert werden müssen) und die rechte Ordinatenskala die Volumenkonzentration an Sauerstoff in dem Gas am Bettausgang (ausgedrückt in ppm oder pl Sauerstoff pro l Gas) dar. Man beobachtet, daß das Gas bei Temperaturen zwischen etwa 360 und 480 K optimal gereinigt wurde. Bei der Temperatur von etwa 385 K enthält das gereinigte Gas einen minimalen Gehalt an Stickstoffoxiden NOx.

Beispiel 6

Man wiederholte den Versuch des Beispiels 5 mit einem synthetischen Gas, das die folgende volumenbezogene Zusammensetzung aufwies:
NO : 414 µl/l,
SO&sub2; : 675 µl/l,
O&sub2; : 22450 µl/l.
Man ging wie in Beispiel 5 vor. Die Versuchsergebnisse sind in dem Diagramm der Figur 3 wiedergegeben, in dem die Abszissen- und Ordinatenskalen die gleiche Definition wie in der Figur 2 besitzen (wobei jedoch die Konzentrationen der linken Ordinatenskala im Fall von N&sub2;O durch 20 dividiert werden müssen).
Man beobachtet, daß das Gas bei Temperaturen zwischen etwa 345 und 410 K optimal von Stickstoffmonoxid gereinigt wurde. Die Reinigung von Stickstoffoxiden
NOx ist bei der Temperatur von etwa 350 K optimal, wobei das Gas am Bettausgang dann die folgende Zusammensetzung aufwies:
NO : 43 µl/l,
NO&sub2;: 43 µl/l,
N&sub2;O : 3 µl/l,
O&sub2; : 22.000 µl/l.

Beispiel 7

Man wiederholte den Versuch des Beispiels 5 mit einem synthetischen Gas, das die folgende volumenbezogene Zusammensetzung aufwies:
NO : 418 µl/l,
SO&sub2; : 675 µl/l,
O&sub2; : 3220 µl/l.
Man ging wie in Beispiel 5 vor. Die Versuchsergebnisse sind in dem Diagramm der Figur 4 wiedergegeben, in dem die Abszissen- und Ordinatenskalen die gleiche Definition wie in der Figur 2 besitzen (wobei jedoch die Konzentrationen der linken Ordinatenskala im Fall von N&sub2;O durch 20 dividiert werden müssen).
Man beobachtet, daß das Gas bei Temperaturen zwischen etwa 375 und 425 K optimal von Stickstoffmonoxid gereinigt wurde. Die Reinigung von Stickstoffoxiden NOx ist bei der Temperatur von etwa 385 K optimal, wobei das Gas am Bettausgang dann die folgende Zusammensetzung aufwies:
NO : 165 µl/l,
NO&sub2;: 0 µl/l,
N&sub2;O: 3 µl/l,
O&sub2; : 2900 µl/l.

Beispiel 8

Man wiederholte den Versuch des Beispiels 5 mit einem synthetischen Gas, das die folgende volumenbezogene Zusammensetzung aufwies:
NO : 417 µl/l,
SO&sub2;: 675 µl/l,
O&sub2; : 1170 µl/l.
Man ging wie in Beispiel 5 vor. Die Versuchsergebnisse sind in dem Diagramm der Figur 5 wiedergegeben, in dem die Abszissen- und Ordinatenskalen die gleiche Definition wie in der Figur 2 besitzen (wobei jedoch die Konzentrationen der linken Ordinatenskala im Fall von N&sub2;O durch 20 dividiert werden müssen).
Man beobachtet, daß das Gas bei Temperaturen zwischen etwa 400 und 450 K optimal von Stickstoffmonoxid gereinigt wurde. Die Reinigung von Stickstoffoxiden NOx ist bei der Temperatur von etwa 425 K optimal.

Beispiel 9

Man wiederholte den Versuch des Beispiels 5 mit einem synthetischen Gas, das die folgende volumenbezogene Zusammensetzung aufwies:
NO : 412 µl/l,
SO&sub2;: 35 µl/l,
O&sub2; : 22930 µl/l.
Man ging wie in Beispiel 5 vor. Die Versuchsergebnisse sind in dem Diagramm der Figur 6 wiedergegeben, in dem die Abszissen- und Ordinatenskalen die gleiche Definition wie in der Figur 2 besitzen (wobei die Konzentrationen der linken Ordinatenskala im Fall von N&sub2;O durch 50 dividiert werden müssen).
Man beobachtet, daß die Reinigung des Gases von Stickstoffoxiden vernachlässigbar ist. Diese schwache Reinigungsleistung ist der zu geringen Konzentration an Schwefeldioxid in dem Gas, das der Reinigung unterzogen wurde, zuzuschreiben.
Eine vergleichende Untersuchung der Ergebnisse der Beispiele 5 bis 9 zeigt sofort, daß die Leistung der Reinigung von Stickstoffoxiden NOx (speziell von Stickstoffmonoxid NO) auf entscheidende Weise von der Temperatur und den Gehalten des Gases an Schwefeldioxid und Sauerstoff beeinflußt wird.

Claims

1 - Verfahren zum Reinigen eines Gases von Stickstoffoxid, gemäß dem man das Gas mit einer Alkalimetailverbindung, die Natriumcarbonat-Hydrat umfaßt, behandelt, gemäß dem das Natriumcarbonat-Hydrat der theoretischen Formel Na&sub2;CO&sub3; nH&sub2;O entspricht, in der n eine ganze oder gebrochene Zahl zwischen 0,5 und 10 bezeichnet, man in dem Gas Sauerstoff und Schwefeldioxid in Mengen verwendet, die eingestellt sind, um darin Molverhältnisse O&sub2;/NO größer als 2,5 und SO&sub2;/NO größer als 0,1 herzustellen, und man das Gas mit dem Natriumcarbonat- Hydrat trocken bei einer Temperatur von 320 bis 500 K behandelt.

2 - Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkalimetallverbindung wenigstens 95 Gew.-% Natriumcarbonat-Hydrat enthält.

3 - Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Natriumcarbonat-Hydrat der theoretischen Formel Na&sub2;CO&sub3; nH&sub2;O entspricht, in der n eine ganze oder gebrochene Zahl zwischen 0,8 und 1,2 bezeichnet.

4 - Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Natriumcarbonat-Hydrat Natriumcarbonat-Monohydrat umfaßt.

5 - Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man Natriumcarbonat-Hydrat verwendet, das durch Tränken von wasserfreiem Natriumcarbonat mit Wasser und Trocknen des aus dem Tränken resultierenden Produkts bei einer Temperatur, die höher als die Umwandlungstemperatur des Natriumcarbonat-Heptahydrats in Natriumcarbonat-Monohydrat ist, erhalten wird.

6 - Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Trocknen bei einer Temperatur zwischen 38 und 45 ºC durchgeführt wird.

7 - Verfahren gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß man für das Imprägnieren des wasserfreien Natriumcarbonats eine Volumenmenge an Wasser verwendet, die zwischen dem 0,3 und 1,5fachen der Volumenmenge an Natriumcarbonat beträgt.

8 - Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserfreie Natriumcarbonat, das getränkt wird, leichte Soda ist.

9 - Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Molverhältnis 0&sub2;1N0 zwischen 40 und 60 und ein Molverhältnis SO&sub2;/NO zwischen 1,5 und 2 verwendet.

10 - Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es auf Rauchgase anwendbar ist, die aus der Verbrennung eines schwefelhaltigen Brennstoffs fossilen Ursprungs, aus der Verbrennung von Haus- oder Kommunalmüll oder aus der Verbrennung von Biomassen stammt.