Rauchgasreinigung - Axpo-Holz

Stickoxidminderung
Abbildung 4 SNCR mit Ammoniak. NOX-Umsatz als Funktion der Temperatur und als Parameter, 10%
H2O und 4% O2. 3
In Abbildung 4 ist der NOX-Umsatz in Abhängigkeit der Temperatur dargestellt. Die vier
Kurvenverläufe unterscheiden sich durch den stöchiometrischen Faktor , durch den
beschrieben wird, wie viele Mole an reduzierendem Stickstoff in Form von Ammoniak oder
Harnstoff pro Mole Stickoxid dem Rauchgas zugegeben worden sind. Anhand der
Kurvenverläufe wird deutlich, wie stark die SNCR-Reaktion von der Temperatur beeinflusst
wird. Ein hoher NO-Umsatz wird in einem Temperaturfenster von etwa 900 bis 1000°C
erreicht. Optimale Bedingungen für die Reduktion von NO mit NH3 herrschen bei 950°C. Zu
den Rändern des optimalen Temperaturfensters hin nimmt der Wirkungsgrad des SNCR-
Verfahrens stark ab. Bei zu hohen Temperaturen steigt die Radikalenkonzentration so weit
an, dass in zunehmendem Masse Ammoniak zu NO oxidiert wird und für die SNCR-Reaktion
nicht mehr zur Verfügung steht. Bei Temperaturen unterhalb von 900°C ist die
Reaktionsgeschwindigkeit so gering, dass nicht umgesetztes NH3 aus dem optimalen
Temperaturbereich des Prozesses ausgetragen wird. Das ausgetragene NH3 wird zu einem
gewissen Teil emittiert (Ammoniakschlupf), zum überwiegenden Teil jedoch bei niedrigen
Temperaturen in nachgeschalteten Anlagenteilen der Rauchgasreinigung in Form von
Ammoniumsalzen wieder abgeschieden wird, was zu Sekundärproblemen in diesen
Anlagenteilen führen kann.
3.2 Harnstoff als Reduktionsmittel
Neben Ammoniak ist Harnstoff ein sehr beliebtes Reduktionsmittel für das SNCR-Verfahren.
Anstatt Ammoniakwasser wird eine Harnstofflösung in das Rauchgas gesprüht. Die
harnstoffhaltigen Wassertropfen verdampfen und der Harnstoff wird in einem ersten
Reaktionsschritt zu Ammoniak (NH3) und Isocyansäure (HNCO) zersetzt. Die thermische
Zersetzung des Harnstoff findet in einem Temperaturbereich von 200 bis 450°C statt.
3 M. Koebel, M. Elsener: Entstickung von Abgasen nach dem SNCR-Verfahren: Ammoniak oder
Harnstoff als Reduktionsmittel. Chem.-Ing.-Tech. 64 (1992) Nr. 10, S. 934-937
Dr.-Ing. Markus Franz | Rauchgasreinigung 13