DeNOx-Rückgewinnung zur NOx-Reduktion oder -Entfernung

DeNOx® Recovery ist ein Verfahren zur Behandlung und Reduzierung von NOx-Emissionen.

Die DeNOx®-Lösung basiert auf der Nutzung der Selektiven Katalytischen Reduktion (SCR), einer der wettbewerbsfähigsten und effizientesten Technologien zur Entfernung von NOx aus einem Gasstrom. In unserem Prozess wird die Selektive Katalytische Reduktion mit anderen Verfahren wie Photooxidation, Gaswäsche mittels Waschern oder Kristallisation kombiniert, um in jeder Situation maximale Prozesseffizienz zu gewährleisten.

Die Hauptvorteile sind:

• 99 % Reduzierung von NOx.
• Rückgewinnung von Salzen.
• Beseitigung von chemischen Abfällen.
• Keine Freisetzung schädlicher Verbindungen in die Atmosphäre.

DeNOx® ist ein NOx-Emissionsreduktionssystem, das je nach den spezifischen Eigenschaften der jeweiligen Anwendung vollständig oder teilweise installiert werden kann. Die detaillierte Auslegung des Prozesses setzt keine Grenzen für den Einsatz dieser innovativen und effizienten Behandlung in Situationen, in denen eine effiziente und wettbewerbsfähige Entfernung von NOx erforderlich ist, wie z. B. Kraftwerke, einige Industrieanlagen, Zementwerke, Müllverbrennungsanlagen, Glasherstellungsanlagen oder Raffinerien.

Die Hauptvorteile des DeNOx®-Verfahrens gegenüber herkömmlichen Alternativen sind:

• NOx-Entfernungsraten von über 99%
• Umwandlung von Abfall in wiederverwendbares Rohmaterial im solarthermischen Energiespeicherprozess
• Keine chemischen Abfälle
• Keine gefährlichen Verbindungen in den atmosphärischen Emissionen
• Nachahmung des natürlichen atmosphärischen Selbstregenerationsmechanismus
• Einfache und zuverlässige Bedienung
• Vollautomatisierter und robuster Betriebsprozess

Der DeNOx®-Prozess ahmt die natürlichen Selbstreinigungsmechanismen der Atmosphäre nach, durch eine kontrollierte Kombination von NOx-Emissionen mit Wasserdampf, Ozon und ultravioletter Strahlung.

Der Prozess basiert auf 4 Stufen:

1. Photooxidation des Gasstroms, bei der Ozon (O₃) und Hydroxylradikale (OH·) erzeugt werden:

   O₃ + H₂O → 2 OH· + O₂

2. Umwandlung der Stickstoffoxide (NO und NO₂) in Salpetersäure (HNO₃) durch die hohe Reaktivität von Ozon und Hydroxylradikalen:

   NO + O₃ → NO₂ + O₂
   NO₂ + OH· → HNO₃

3. Absorption der Salpetersäure in einem Gaswäschungsprozess und deren Neutralisation durch eine alkalische Lösung aus NaOH oder KOH, wobei die jeweiligen Salze (NaNO₃ oder KNO₃) entstehen.
4. Rückgewinnung der gebildeten Salze in einem Kristallisationsprozess und anschließende Wiederverwendung im Energiespeichersystem selbst.

Dieser elegant einfache Prozess garantiert eine hochwirksame NOx-Behandlung, die hohe Effizienz mit einem robusten und zuverlässigen Betrieb kombiniert.

Das DeNOx®-System ist das leistungsstärkste Verfahren zur effektiven Entfernung der in dem Energiespeichersystem eines solarthermischen Kraftwerks erzeugten NOx-Emissionen. Dieses Energiespeichersystem basiert auf der Erhitzung von Salzen, die eine Mischung aus Natriumnitrat und Kaliumnitrat darstellen.

Der von Condorchem Envitech patentierte DeNOx®-Prozess wurde speziell für die Behandlung der in solarthermischen Kraftwerken entstehenden Emissionen entwickelt und wandelt die Schadstoffe (NOx) in Produkte um, die im solarthermischen Anlagenprozess wiederverwendet werden können.

In einem solarthermischen Kraftwerk wird Sonnenlicht mithilfe von Spiegeln auf einen Empfänger konzentriert, der Temperaturen von bis zu 1.000 °C erreicht. Diese Wärme wird genutzt, um ein Fluid zu erhitzen und Dampf zu erzeugen, der eine Turbine antreibt und Strom produziert. Während frühe Anlagen nur während der Sonnenstunden betrieben werden konnten, ist es heute möglich, die Wärme für die nächtliche Stromerzeugung zu speichern.

Die aus der Sonnenstrahlung gewonnene Energie wird in einer Mischung aus Natriumnitrat und Kaliumnitrat, den sogenannten Salzen, gespeichert, die einen geeigneten Schmelzpunkt besitzen. Sie befinden sich in einem flüssigen Zustand, der eine Temperatur von 280 °C erfordert. Die flüssigen Salze werden erhitzt, bis sie eine Temperatur von 565 °C erreichen, bei der sie gespeichert werden.

Die Innovation besteht darin, dass die Stromerzeugung vom Füllstand der gespeicherten heißen Salze und nicht von der Sonnenstrahlung abhängt. Zur Stromerzeugung werden die heißen Salze verwendet, um in einem Wärmetauscher Wasser zu erhitzen und Dampf bei 540 °C und 100 bar zu erzeugen. Der Dampf erzeugt über eine Turbine Strom, der sich nach dem aktuellen Bedarf richtet.

Trotz der zahlreichen Vorteile dieser Technik stellt sie auch ein erhebliches Umweltproblem dar. Die flüssigen Salze setzen während des Erhitzungsprozesses Stickstoffoxide (NOx) als diskontinuierliche Emissionen mit variablen Konzentrationen frei.

Stickstoffoxide (NOx) sind eine Gruppe chemischer Verbindungen, die Stickstoff- und Sauerstoffatome enthalten. Es handelt sich um giftige Gase, die hauptsächlich als Nebenprodukte von Verbrennungsreaktionen in Verbrennungsmotoren, industriellen Prozessen und der Verbrennung fossiler Brennstoffe entstehen.

Der Begriff NOx bezieht sich auf alle gasförmigen chemischen Verbindungen, die aus Stickstoff und Sauerstoff gebildet werden, wobei er hauptsächlich Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO2) bezeichnet. NO ist ein farb- und geruchloses Gas, während NO2 eine braune Farbe und einen starken, unangenehmen Geruch aufweist. Beide Gase sind dafür bekannt, die Umwelt und die menschliche Gesundheit stark zu schädigen.

Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) gibt in ihren Luftqualitätsrichtlinien an, dass Stickstoffdioxid selbst bei kurzfristiger Exposition in hohen Konzentrationen schwere gesundheitliche Auswirkungen haben kann (Reizungen der Atemwege und des Augensystems, Entwicklung chronischer Atemwegserkrankungen und zerebrovaskulärer Erkrankungen, unter anderem). Darüber hinaus kann NOx zur Bildung sekundärer Schadstoffe beitragen, sobald sie in die Atmosphäre freigesetzt werden.

NOx-Emissionen müssen entsprechend behandelt werden, um Gasströme in die Atmosphäre freizusetzen, ohne Umweltschäden zu verursachen.