BVT-Merkblatt zu Abwasser- und Abgasbehandlung

Kapitel 3
3.5.4.2 Selektive Reduktion von NOx (SNCR und SCR) 14
Beschreibung
Die selektive Reduktion von NO x beinhaltet die Einspritzung von of NH 2-X Verbindungen (mit X = H, CN oder
CONH 2) in den Rauchgasstrom, die die Stickstoffoxide in Stickstoff und Wasser reduzieren. Das gebräuchlichste
Reduktionsmittel ist eine 25 % wässrige Ammoniaklösung oder reiner Ammoniak. Andere Reaktionsmittel
sind Harnstofflösungen, Kalkstickstoff oder Cyanamide.
Es gibt verschiedene Arten der selektiven NO x Reduktion:
� Selektive nicht katalytische Reduktion (SNCR),
� Selektive katalytische Reduktion (SCR).
Mit der SNCR wird das Reduktionsmittel in den Bereich eingespritzt, wo die Abgase eine Temperatur zwischen
930 and 980 ºC erreicht haben, wobei Harnstoff in einen Bereich eingespritzt wird, der eine Gastemperatur
zwischen 950 and 1050 ºC besitzt. Die Einspritzung wird nach der Verbrennung und vor einer weiteren Behandlung
vorgenommen. Die Temperatur, das Molverhältnis von NH3/NOx und die Verweilzeit sind die Hauptparameter
für die optimale Reduktionsleistung. Temperaturen unterhalb des oben erwähnten Levels verursachen
Emissionen von nicht umgesetztem Ammoniak (Ammoniakschlupf); Temperaturen deutlich oberhalb des
Levels oxidieren Ammoniak zu NOx. SNCR wird mit einem NH3/NOx Molverhältnis von 0,5–0,9 gefahren. Bei
höheren Verhältnissen (>1,2) kann auch Ammoniakschlupf stattfinden, wobei sich Aerosole von Ammoniumchlorid
und –sulfat bilden, die durch den Filter strömen und sichtbare weiße Fahnen oberhalb des Abgasschornsteins
bilden. Die Verweilzeit und die Vermischung sind für die Reaktionsleistung entscheidend. Eine zu
kurze Veweilzeit verursacht Ammoniakschlupf.
Beim SCR durchströmen das Abgas und das eingespritzte Reagenz einen Katalysator bei Betriebstemperaturen
zwischen 200 and 500 °C, abhängig vom Katalysator. Die optimale Mischung, d. h. molares Verhältnis
NH 3/NO x, ist wichtig. Das molare Verhältnis wird normalerweise unterhalb von 1,1 gehalten, um den Ammoniakschlupf
zu begrenzen.
Die im Vergleich zum SNCR-Verfahren beträchtlich niedrigeren Temperaturen ermöglichen die Installation
nachgeschalteter Behandlungsanlagen wie Staubbehandlung und Rauchgasentschwefelung. Mit diesem „kalten“
Denox-Prozess wird eine Mischung von Luft (zur Kontrolle des optimalen Sauerstoffgehaltes) und Ammoniak
nach der Rauchgasentschwefelung zugefügt. Der entschwefelte Rauchgasstrom muss auf die erforderliche Reaktionstemperatur
zurück erhitzt werden. Der Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass es keine Adsorption
am Staub und keinen Ammoniakschlupf gibt.
Die Ausrüstung für SNCR und SCR besteht aus:
� Lagertank für flüssigen Ammoniak (oder andere Stoffe),
� Verdampfer,
� Trägergasversorgung, Dampf oder Pressluft,
� Einspritzdüsen,
� Katalysatorbett (mit SCR).
Die Hauptkomponenten der Katalysatoren sind Titandioxid mit Vanadium, Wolfram und Molybdänverbindungen.
Es gibt andere Techniken, die Schwefeldioxid und NO x behandeln, entweder nacheinander oder gleichzeitig
wie [cww/tm/50]:
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Selective Non-catalytic Reduction und Selective Catalytic Reduction
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