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Keywords:

  • zeolites;
  • supported catalysts;
  • low pressure drop reactors;
  • NOx-abatement;
  • Cu-ZSM-5

Abstract

To prove the applicability of zeolite crystals as a catalyst in dustproof low pressure drop reactors, a novel structured catalyst packing has been developed consisting of ZSM-5 crystals in situ grown on metal wire gauze. Using this technique, mechanically strong catalyst packings of any required shape can be produced that give an extremely low pressure drop across the packing and that trap almost no dust particles. These features make the packing especially suitable for end-of-pipe processes, such as the catalytic removal of NOx from large flows of dust containing flue gas. To demonstrate the feasibility of the packing as a catalyst, it was tested — after incorporation copper into the zeolites by ion exchange — on its activity for Selective Catalytic Reduction of nitric oxide with ammonia at 350°C. Both the activity and selectivity of the catalyst packing proved to be superior to conventional vanadia/titania catalysts.

Afin de prouver l'applicabilité des cristaux de zéolithe comme catalyseurs dans les réacteurs à faible perte de charge et à l'épreuve de la poussière, on a mis au point un nouveau garnissage catalytique structuré composé de cristaux de ZSM-5 formés in situ sur un treillis métallique. Par cette technique, on obtient des garnissages solides et de toutes formes, qui produisent une perte de charge extrěmement faible dans le garnissage et qui ne retiennent quasiment aucune particule de poussière. Ces caractéristiques font de ce garnissage un produit particulièrement adapté aux procédés en fin de conduit, tels que le retrait catalytique du NOx des forts courants de poussière renfermant des gaz de carneau. Pour démontrer la faisabilité du garnissage comme catalyseur, on a testé — après incorporation de cuivre dans les zéolithes par échange ionique — son activité dans la réduction catalytique sélective du bioxyde d'azote à l'aide d'ammoniaque à 350°C. L'activité et la sélectivité du garnissage catalytique se sont révélées supérieures à celles des catalyseurs traditionnels au vanadium et au titane.