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

��

� �

�

�

�

�

�

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

�

�

�

�

�

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

400

250

500

200 - 4000

2000 - 4000

800

80

50

30

35

<100

<100

<100

40

15

10

1000

1000 - 5000

800

1000

-

-

-

100

<100

<100

<100

20

10

100

300

300 - 800

50

<500

-

-

30

50

<50

<20

<50

-

-

-

0,3

8

<20

<50

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: umwelt@ewk.de

Tochter- EWK Anlagentechnik AGgesellschaften Winterthur

E-Mail: umwelt@ewk.de

Vertretungen

ITALIEN PRO. TECGiussano (Mi)Telefon: +39 (0)362 / 85 29 11Telefax: +39 (0)362 / 85 37 61E-Mail: protec.srl@tin.it

Geschäftsstellen

SCHWEDEN Lena SjöbergTelefon: +46 (0)36 / 16 76 00Telefax: +46 (0)36 / 17 64 41E-Mail: lena@sjoberg.com

AUSTRALIEN Mason Engineers Ltd.Telefon: +64 (0)9 / 274 3143Telefax: +64 (0)9 / 2274 3145E-Mail: geoff@masons.co.nz

NEUSEELAND Mason Engineers Ltd.Telefon: +64 (0) 9/ 274 3143Telefax: +64 (0)9/ 274 3145E-Mail: geoff@masons.co.nz

SÜDKOREA ATC KOREA CO., Ltd.Telefon: +82 (0)2 / 783-6855Telefax: +82 (0)2 / 783-6854E-Mail: atc@atckr.com

CHINA LUEHR FILTER Co., Ltd.Telefon: +86 (0)512/ 62 85 6601Telefax: +86 (0)512/ 62 85 3927E-Mail: info@luehr-filter.com.cn

BRASILIEN Jürg HofstetterTelefon: +55 (0)22 / 2651 0318Telefax: +55 (0)22 / 98808 0223E-Mail: j.hofstetter@ewk.de

j.hofstetter@polylicht.com.br