Untersuchungen zum Verhalten von Quecksilber in Reingas-SCR-DeNOx-Anlagen von Sandra Straube

Abstract

Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Adsorption und Oxidation von Quecksilber an V2O5-WO3/TiO2-Katalysatoren in Reingas-DeNOx-Anlagen im Labormaßstab zu untersuchen. Sowohl elementares Quecksilber Hgel als auch HgCl2 werden am DeNOx-Katalysator in HCl armen Gasen merklich adsorbiert, wobei die Hg-Beladung linear mit der Hg-Konzentration im Abgas steigt und bei Beaufschlagung mit Hgox deutlich höher ist als bei Hgel. Im Gegensatz zu Hgel wird HgCl2 auch am V2O5-freien Träger adsorbiert. Die Anwesenheit typischer Abgasbestandteile zeigte lediglich im Fall von HCl eine erhebliche Beeinträchtigung der Hgel-Einspeicherung. Bei der Adsorption beider Hg-Spezies liegt eine durch HCl freisetzbare Hg-Verbindung an der Katalysatoroberfläche vor, bei der es sich entsprechend den durchgeführten Festkörperuntersuchungen wie z.B. XAFS-Spektroskopie um eine Hg-O-Bindung handelt. Die Geschwindigkeit der Hg-Oxidations-Reaktion sinkt mit steigender Temperatur. Dieses Verhalten ist typisch für komplexe Reaktionsmechanismen und lässt sich durch ein vorgelagertes Gleichgewicht erklären. Unter DeNOx-Bedingungen wird die Hg-Oxidation spürbar inhibiert.