JPH02229527A - 硫黄酸化物および窒素酸化物の同時除去方法 - Google Patents
硫黄酸化物および窒素酸化物の同時除去方法Info
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- JPH02229527A JPH02229527A JP1051585A JP5158589A JPH02229527A JP H02229527 A JPH02229527 A JP H02229527A JP 1051585 A JP1051585 A JP 1051585A JP 5158589 A JP5158589 A JP 5158589A JP H02229527 A JPH02229527 A JP H02229527A
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- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
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- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は、各種ボイラ、各種加熱炉さらにはごみ焼き
炉などから排出される燃焼排ガス中の硫黄酸化物(SO
x)および窒素酸化物(NOx)を同時に湿式法にて効
果的に除去し、もって大気環境の改善に資する方法に関
する。
炉などから排出される燃焼排ガス中の硫黄酸化物(SO
x)および窒素酸化物(NOx)を同時に湿式法にて効
果的に除去し、もって大気環境の改善に資する方法に関
する。
[従来技術および問題点]
従来、この種の排ガス中のSOxおよびNoXの同時除
去技術としては、湿式法のNH3吸収法、錯塩吸収法、
硫酸・硝酸法などが知られれている。また、乾式法とし
ては活性炭法、電子線照射法などが提案されている。と
ころが周知の通り、このSOxおよびNOxの同時除去
は、湿式法、乾式法ともに非常に困難であり、同技術の
確立、実用化は未だなされていない。
去技術としては、湿式法のNH3吸収法、錯塩吸収法、
硫酸・硝酸法などが知られれている。また、乾式法とし
ては活性炭法、電子線照射法などが提案されている。と
ころが周知の通り、このSOxおよびNOxの同時除去
は、湿式法、乾式法ともに非常に困難であり、同技術の
確立、実用化は未だなされていない。
湿式法して知られているNH3吸収法は、SOXに対し
てはNH3水による吸収であるが、NOxに関しては予
めオゾンも添加し、NOをNO2に酸化した後、これを
NH3水にて吸収させる方法である。この方法の問題点
は、オゾン酸化した後でもNOxの吸収効率が余り高く
なく、NOx除去率が低いことである。錯塩吸収法はE
DTAを使用し、また硫酸・硝酸法はニトロシル硫酸を
中間体として生成されるものであるが、これらの方法の
場合もまたNOxの除去率が低い。
てはNH3水による吸収であるが、NOxに関しては予
めオゾンも添加し、NOをNO2に酸化した後、これを
NH3水にて吸収させる方法である。この方法の問題点
は、オゾン酸化した後でもNOxの吸収効率が余り高く
なく、NOx除去率が低いことである。錯塩吸収法はE
DTAを使用し、また硫酸・硝酸法はニトロシル硫酸を
中間体として生成されるものであるが、これらの方法の
場合もまたNOxの除去率が低い。
乾式法については、上に挙げた方法はいずれも未だ開発
段階のものであり、実用化はなされていない。
段階のものであり、実用化はなされていない。
[問題点の解決手段]
この発明による排ガス中のSOxおよびNOxの同時除
去方法の一つは、湿式処理に関するもので、処理すべき
排ガス中に予め塩素ガス(C/2)を添加しておき、そ
の後アンモニウムイオン(NH4”)および臭素イオン
(Br)を含む苛性ソーダ水溶液よりなる吸収液と上記
排ガスを接触させることを特徴とする。
去方法の一つは、湿式処理に関するもので、処理すべき
排ガス中に予め塩素ガス(C/2)を添加しておき、そ
の後アンモニウムイオン(NH4”)および臭素イオン
(Br)を含む苛性ソーダ水溶液よりなる吸収液と上記
排ガスを接触させることを特徴とする。
この発明の方法によれば、SOxの除去とNOxの除去
がほぼ完全に達成されるばかりでなく、特に、SOx中
のSO2はS03に酸化吸収され、硫酸塩を形成する。
がほぼ完全に達成されるばかりでなく、特に、SOx中
のSO2はS03に酸化吸収され、硫酸塩を形成する。
そのため、通常のアルカリ水溶液による吸収の場合のよ
うに、SOx吸収後の液中の亜硫酸塩の硫酸塩への酸化
処理は必要でない。
うに、SOx吸収後の液中の亜硫酸塩の硫酸塩への酸化
処理は必要でない。
NOxの除去に関しては、後に述べるようにその機構は
必ずしも明確でないが、最終的には窒素と水まで還元さ
れている可能性が強く、低温度域での還元という特異な
反応状況を呈する。
必ずしも明確でないが、最終的には窒素と水まで還元さ
れている可能性が強く、低温度域での還元という特異な
反応状況を呈する。
また、本発明によるもう一つの方法は、処理すべき排ガ
ス中に予め臭素ガス(Br2)を添加しておき、その後
NH4+を含む苛性ソーダ水溶液よりなる吸収液と上記
排ガスを接触させることを特徴とする。
ス中に予め臭素ガス(Br2)を添加しておき、その後
NH4+を含む苛性ソーダ水溶液よりなる吸収液と上記
排ガスを接触させることを特徴とする。
この第2の方法と前述の第1の方法との相違は、排ガス
中への注入添加ガスがCI2からBr2に変ったことと
、吸収液がBr−を含むNH4+含有苛性ソーダ水溶液
からBr−を含まないものになったことである。これら
2つの方法における構成要素は比較的類似するもので、
その反応機構も類似したものになる。
中への注入添加ガスがCI2からBr2に変ったことと
、吸収液がBr−を含むNH4+含有苛性ソーダ水溶液
からBr−を含まないものになったことである。これら
2つの方法における構成要素は比較的類似するもので、
その反応機構も類似したものになる。
第1の方法におけるSOxの吸収、すなわちS02およ
びS03の吸収は次のようになる。
びS03の吸収は次のようになる。
C/2 +2NaOH−
N a C / O+N a C / +H2 0・−
・−−(1>SO2 +NaC/O+2NaOH −
N a 2 S O 4 + N a C / +
H 2 0 − − (2)?O3 +2NaO
H − Na2 SO4 +H2 0・・・・・・・・・
・・・・・・・・・(3)(1)式はCI2の苛性ソー
ダへの吸収であり、(2)式はS02のNaC/0によ
る酸化吸収であり、(3)式はS03の苛性ソーダへの
吸収である。さらに、この発明によれば、吸収液中にB
『−およびNH4+が含まれることから、上記反応の他
に次のような反応が生起し、SO■の酸化吸収を早め、
より高効率のSOxの除去が達成される。
・−−(1>SO2 +NaC/O+2NaOH −
N a 2 S O 4 + N a C / +
H 2 0 − − (2)?O3 +2NaO
H − Na2 SO4 +H2 0・・・・・・・・・
・・・・・・・・・(3)(1)式はCI2の苛性ソー
ダへの吸収であり、(2)式はS02のNaC/0によ
る酸化吸収であり、(3)式はS03の苛性ソーダへの
吸収である。さらに、この発明によれば、吸収液中にB
『−およびNH4+が含まれることから、上記反応の他
に次のような反応が生起し、SO■の酸化吸収を早め、
より高効率のSOxの除去が達成される。
C/2 +2Br−→
B r2 + 2 C / − =(4)明確では
ないが、NOxの吸収においては重要な要素となってい
る。
ないが、NOxの吸収においては重要な要素となってい
る。
次にNOxの吸収について見る゜と、(l)式で生成す
るNaC/0および苛性ソーダ吸収液だけによる酸化吸
収はほとんど起らず、NOxの除去は達成されない。す
なわち、吸収液中にBr− NH4+が存在しない場
合にはNOxの除去は達成されない。
るNaC/0および苛性ソーダ吸収液だけによる酸化吸
収はほとんど起らず、NOxの除去は達成されない。す
なわち、吸収液中にBr− NH4+が存在しない場
合にはNOxの除去は達成されない。
この反応においては、Br−とNH4”の両者の存在が
必要であり、いずれか一方が欠けるとNOxはほとんど
除去されない。
必要であり、いずれか一方が欠けるとNOxはほとんど
除去されない。
C/2 +28r− →
Br2+2C/−・・・・・・・・・(4)NO+1/
2Br2 → NOBr (6)SO2
+B r2 +4NaOH−e−Na2 SO4
+2NaBr+2H2 0・・・・・・(5) SOx吸収法におけるNH4+の作用効果はNOBr+
NH3 +H2 0→ NH4 NO2 +HB r・・・・・・(7)これら
の反応式に示すように、(4)式で生成されたBr2は
反応性に富む臭化二トロシル(NOB r)を生成し、
このNOBrがNH,と反応してNH4NO2を生成す
る。ここで、NH4+を含む苛性ソーダ水溶液を使用し
た場合、NH4+を含まない場合に比べ、格段にNOx
除去率が高い。同じ塩基性物質であってもNH40Hと
NaOHとではその作用効果において明確な差異がある
。この原因は明確でないが、NH40Hの場合には気一
液境界層においてNH3分圧を有することがNOB r
との反応性を高め、吸収速度を上げる要因となっている
と思われる。この意味において、上記(7)式では反応
物質をNH4+でなくNH3で示した。
2Br2 → NOBr (6)SO2
+B r2 +4NaOH−e−Na2 SO4
+2NaBr+2H2 0・・・・・・(5) SOx吸収法におけるNH4+の作用効果はNOBr+
NH3 +H2 0→ NH4 NO2 +HB r・・・・・・(7)これら
の反応式に示すように、(4)式で生成されたBr2は
反応性に富む臭化二トロシル(NOB r)を生成し、
このNOBrがNH,と反応してNH4NO2を生成す
る。ここで、NH4+を含む苛性ソーダ水溶液を使用し
た場合、NH4+を含まない場合に比べ、格段にNOx
除去率が高い。同じ塩基性物質であってもNH40Hと
NaOHとではその作用効果において明確な差異がある
。この原因は明確でないが、NH40Hの場合には気一
液境界層においてNH3分圧を有することがNOB r
との反応性を高め、吸収速度を上げる要因となっている
と思われる。この意味において、上記(7)式では反応
物質をNH4+でなくNH3で示した。
NH4NO2は下記(8)式に示す如く非常に分解しや
すい物質である。
すい物質である。
NH4No2→N2 + 2 H2 0・・・・・・(
8)後に述べる実施例の結果でも、吸収液の排水側での
NO2−およびNO3−の量は、定性的には非常に少な
かった。
8)後に述べる実施例の結果でも、吸収液の排水側での
NO2−およびNO3−の量は、定性的には非常に少な
かった。
第2の方法は、Br2の発生をBr−とC/2によって
行なうのではな(、Br2を排ガスに直接添加するもの
で、S O xおよびNOxの吸収をC/2を介さずに
実施する方法である。
行なうのではな(、Br2を排ガスに直接添加するもの
で、S O xおよびNOxの吸収をC/2を介さずに
実施する方法である。
SOxの除去は(5)式、またNOxの除去は(8)(
7)(8)式によると考えられる。
7)(8)式によると考えられる。
ここにおいて、第1および第2の方法を実施する場合の
重要な反応条件としては、排ガス中へ予め注入添加する
C/2もしくはBr2の量、吸収液中のBr−flおよ
びNH4”皿、さらには苛性ソーダによって調整される
pHの値である。これらの条件を以下に示す。
重要な反応条件としては、排ガス中へ予め注入添加する
C/2もしくはBr2の量、吸収液中のBr−flおよ
びNH4”皿、さらには苛性ソーダによって調整される
pHの値である。これらの条件を以下に示す。
1)C/2量; C / 2 / (S 02 +1/
2 No)モル比1以上 2)Brz量; B r2 / (S 02 +1/2
No)モル比1以上 3)NH4+量;NH4”/Noモル比1以上4)吸収
液入口pH;3〜9(苛性ソーダによる調m> この発明の実施プロセスでは、C/2およびBr2は消
費されるのでなく系内で形態を変え吸収液中に捕捉され
る。そこで、このC/2およびBr2は隔膜電解によっ
て再生使用できる。
2 No)モル比1以上 2)Brz量; B r2 / (S 02 +1/2
No)モル比1以上 3)NH4+量;NH4”/Noモル比1以上4)吸収
液入口pH;3〜9(苛性ソーダによる調m> この発明の実施プロセスでは、C/2およびBr2は消
費されるのでなく系内で形態を変え吸収液中に捕捉され
る。そこで、このC/2およびBr2は隔膜電解によっ
て再生使用できる。
NH4”はNOxの還元剤として使用されるため、その
消費分の補給が必要である。NH4源としてはNH,
、NH40Hが勿論使用できるが、工業的には硫安、塩
安などの塩が経済的かつ反応面においても問題なく使用
できる。
消費分の補給が必要である。NH4源としてはNH,
、NH40Hが勿論使用できるが、工業的には硫安、塩
安などの塩が経済的かつ反応面においても問題なく使用
できる。
この発明における吸収塔の形式としては、通常知られて
いろうシヒリングなどの充填塔、スプレー塔、棚段塔な
ど各柾の吸収塔が使用される。これらの吸収塔の操作条
件、すなわち液ガス比、ガス空塔速度などとの関係にお
いて、これらの塔のうちどの形式のものを使用するか決
定される。
いろうシヒリングなどの充填塔、スプレー塔、棚段塔な
ど各柾の吸収塔が使用される。これらの吸収塔の操作条
件、すなわち液ガス比、ガス空塔速度などとの関係にお
いて、これらの塔のうちどの形式のものを使用するか決
定される。
[発明の効果]
この発明の方法によれば、従来の湿式法では困難であっ
たSOxおよびNOxの同時除去が、特に高NOx除去
率を維持して経済的に達成される。
たSOxおよびNOxの同時除去が、特に高NOx除去
率を維持して経済的に達成される。
[実 施 例]
実施例1
第1図に示す試験装置を用いてSOxおよびNOxの除
去試験を実施した。ここで、SOxおよびNOxとして
は、排ガス中のSOxおよびNOx中のうち大部分を占
めるs02およびNOを使用し、SO3およびNO2の
混入は行なわなかった。
去試験を実施した。ここで、SOxおよびNOxとして
は、排ガス中のSOxおよびNOx中のうち大部分を占
めるs02およびNOを使用し、SO3およびNO2の
混入は行なわなかった。
反応塔(1)は径30■φX高さ510mmのバイレッ
クスガラス管よりなり、径2llalの球形ガラスビー
ズを高さ331■まで充填したものである。吸収塔(2
)は反応塔(1)と全く同じ形式およびサイズのもので
ある。反応塔(1)および吸収塔(2)ともに温水ジャ
ケット(3) (4)を有し、所定温度(70℃)に維
持されている。反応塔(1)は反応ガス中にC/2ある
いはBr2を予め添加するための装置であり、反応塔(
1)の反応液で直接S02およびNoを吸収するもので
はない。他方、吸収塔(2)はS02およびNOを吸収
する装置である。S02の除去率およびNoの除去率は
、この吸収塔(2)の前後における各々の濃度を測定す
ることによって求めた。
クスガラス管よりなり、径2llalの球形ガラスビー
ズを高さ331■まで充填したものである。吸収塔(2
)は反応塔(1)と全く同じ形式およびサイズのもので
ある。反応塔(1)および吸収塔(2)ともに温水ジャ
ケット(3) (4)を有し、所定温度(70℃)に維
持されている。反応塔(1)は反応ガス中にC/2ある
いはBr2を予め添加するための装置であり、反応塔(
1)の反応液で直接S02およびNoを吸収するもので
はない。他方、吸収塔(2)はS02およびNOを吸収
する装置である。S02の除去率およびNoの除去率は
、この吸収塔(2)の前後における各々の濃度を測定す
ることによって求めた。
第1表に本試験装置における共通の標準的な反応条件を
示す。同表において、ケースAは試験用排ガス中にCe
2を添加する場合(第1の方法)の条件であり、ケース
BはBr2を添加する場合(第2の方法)の条件である
。吸収塔の操作条件で見ると、ケースAとケースBでは
ともにB『一濃度は50mg//であるが、ケースBで
はBr−の添加は行なわなかった。BrーおよびNH4
’源としてはそれぞれKBrおよび(NH4 )2 S
O4を使用した。
示す。同表において、ケースAは試験用排ガス中にCe
2を添加する場合(第1の方法)の条件であり、ケース
BはBr2を添加する場合(第2の方法)の条件である
。吸収塔の操作条件で見ると、ケースAとケースBでは
ともにB『一濃度は50mg//であるが、ケースBで
はBr−の添加は行なわなかった。BrーおよびNH4
’源としてはそれぞれKBrおよび(NH4 )2 S
O4を使用した。
ケースAにおける結果を第2表に示す。同表から明らか
なように、高いS02除去率および高いNo除去率が得
られる。ただし、S02濃度5 0 0 ppmの場合
には、S02によりC/2分が消費されてC/2不足と
なり、Noの除去率が低下している。ケースBの結果を
第3表に示す。この場合、S02濃度5 0 0 pp
mでも高いNo除去率が得られる。
なように、高いS02除去率および高いNo除去率が得
られる。ただし、S02濃度5 0 0 ppmの場合
には、S02によりC/2分が消費されてC/2不足と
なり、Noの除去率が低下している。ケースBの結果を
第3表に示す。この場合、S02濃度5 0 0 pp
mでも高いNo除去率が得られる。
比較例1
実施例1の装置を使用し、第1表の条件下、?験用排ガ
スは反応塔(1)をバイパスさせ、すなわち、C/2お
よびBr2を添加せず、直接吸収塔(2)へ導入した。
スは反応塔(1)をバイパスさせ、すなわち、C/2お
よびBr2を添加せず、直接吸収塔(2)へ導入した。
吸収塔(2)の吸収液は苛性ソーダによってp119に
調整し、NH4(10+sg//)およびBr− (
50mg//)の有無の各ケースで試験を行なった。そ
の結果を第4表に示す。C/2およびBr2を添加しな
い系では、有効なS02およびNoの除去は達成されな
い。
調整し、NH4(10+sg//)およびBr− (
50mg//)の有無の各ケースで試験を行なった。そ
の結果を第4表に示す。C/2およびBr2を添加しな
い系では、有効なS02およびNoの除去は達成されな
い。
比較例2
実施例1の装置を使用し、第2表のNo.2のガス組成
から、吸収液中へのNH,+およびBr−の添加を行な
わず、SO■およびNOの除去試験を実施した。その結
果、S02除去率99.5%およびNO除去率4.3%
を得た。
から、吸収液中へのNH,+およびBr−の添加を行な
わず、SO■およびNOの除去試験を実施した。その結
果、S02除去率99.5%およびNO除去率4.3%
を得た。
すなわち、吸収岐にNH4+およびB『−が含まれない
場合には、有効なNO除去が達成されないことがわかる
。
場合には、有効なNO除去が達成されないことがわかる
。
比較例3
実施例1の装置を使用し、第3表のNo.2のガス組成
から、吸収液中へのNH4+の添加を行なわず、S02
およびNoの除去試験を実施した。その結果、S02除
去率99.5%およびNo除去率3.2%を得た。すな
わち、NH4+が吸収液に含まれない系では、有効なN
O除去が達成されないことがわかる。
から、吸収液中へのNH4+の添加を行なわず、S02
およびNoの除去試験を実施した。その結果、S02除
去率99.5%およびNo除去率3.2%を得た。すな
わち、NH4+が吸収液に含まれない系では、有効なN
O除去が達成されないことがわかる。
第1表
(以下余白)
第2表
第3表
4.
図面はこの発明の実施例を示すフローシート
である。
以
上
Claims (2)
- (1)各種燃焼排ガス中に予め塩素ガスを添加しておき
、その後アンモニウムイオンおよび臭素イオンを含む苛
性ソーダ水溶液と上記排ガスを接触させることを特徴と
する、硫黄酸化物および窒素酸化物の同時除去方法。 - (2)各種燃焼排ガス中に予め臭素ガスを添加しておき
、その後アンモニウムイオンを含む苛性ソーダ水溶液と
上記排ガスを接触させることを特徴とする、硫黄酸化物
および窒素酸化物の同時除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1051585A JPH0729025B2 (ja) | 1989-03-02 | 1989-03-02 | 硫黄酸化物および窒素酸化物の同時除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1051585A JPH0729025B2 (ja) | 1989-03-02 | 1989-03-02 | 硫黄酸化物および窒素酸化物の同時除去方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02229527A true JPH02229527A (ja) | 1990-09-12 |
| JPH0729025B2 JPH0729025B2 (ja) | 1995-04-05 |
Family
ID=12891012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1051585A Expired - Lifetime JPH0729025B2 (ja) | 1989-03-02 | 1989-03-02 | 硫黄酸化物および窒素酸化物の同時除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0729025B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100325126B1 (ko) * | 1999-05-06 | 2002-03-02 | 민경조 | 배기 가스의 탈질 방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112169573B (zh) * | 2020-11-26 | 2021-03-12 | 苏州仕净环保科技股份有限公司 | 一种烟气脱硫脱硝工艺 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02203921A (ja) * | 1989-02-01 | 1990-08-13 | Hitachi Zosen Corp | 各種燃焼排ガス中の窒素酸化物の湿式除去法 |
| JPH02203922A (ja) * | 1989-02-01 | 1990-08-13 | Hitachi Zosen Corp | 湿式排煙脱硝方法 |
-
1989
- 1989-03-02 JP JP1051585A patent/JPH0729025B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02203921A (ja) * | 1989-02-01 | 1990-08-13 | Hitachi Zosen Corp | 各種燃焼排ガス中の窒素酸化物の湿式除去法 |
| JPH02203922A (ja) * | 1989-02-01 | 1990-08-13 | Hitachi Zosen Corp | 湿式排煙脱硝方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100325126B1 (ko) * | 1999-05-06 | 2002-03-02 | 민경조 | 배기 가스의 탈질 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0729025B2 (ja) | 1995-04-05 |
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