JPH024423A - 脱硝装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は脱硝装置に係り、特に大型ディーゼル機関より
排出される排ガス中の窒素酸化物（Ｎ。

Ｘ）を低減するのに好適な脱硝装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、大型ディーゼル機関を使用した自家用発電機は、
産業用、離島の電力供給用、ホテルおよび総合ビルの電
力供給用として普及しつつある。

これまで排出規制がなされていなかった上記発電用大型
ディーゼル機関に対してＮＯｘの排出規制が施行される
ことになり、脱硝装置の設置が必要となった。

従来から知られている脱硝装置として第２図および第３
図に示すものがある。第２図に示す脱硝装置は、煙道ｌ
にパラジウム、白金、口・ジウム等の貴金属を担持させ
た排ガス浄化触媒２を設置し、約５００〜８００°Ｃの
温度でＮＯｘ還元および一酸化炭素または未燃炭化水素
の酸化を行う三元機能触媒を使用した装置である。この
装置は、ガソリンを燃料とする自動車用として広く使用
されている。しかし、発電用大型ディーゼル機関に適用
しようとすると、排ガス浄化触媒２も大型化する必要が
あり、コストが非常に高くなるという欠点がある。

また第３図に示す脱硝装置は選択的接触還元法による装
置であり、卑金属を担持させた脱硝触媒５の前流にアン
モニア注入ノズル４を設け、２００〜５００°Ｃの温度
で、アンモニアとＮＯｘの反応によるＮＯｘ還元が行わ
れる。この装置では脱硝触媒５の活性成分として、モリ
ブデン（Ｍｏ）、バナジウム（■）、タングステン（Ｗ
）、鉄（Ｆｅ）、スズ（Ｓｎ）等の卑金属の化合物を使
用することができ、貴金属成分を使用する第２図の排ガ
ス浄化触媒２に比べてコストが低いため、現在、火力発
電用ボイラの排ガス処理などの大容量のプラントで幅広
く用いられている。

この装置を発電用大型ディーゼル機関に適用し、比較的
安価に脱硝装置を設置することが考えられる。しかしな
がら、大型ディーゼル機関では第４図の５０００　ＫＷ
級ディーゼル機関の起動後の経過時間とミスト油濃度お
よび排ガス温度との関係を示す図に示されるように、起
動時にミスト油濃度が増加する。前記従来技術では起動
時に燃料油または潤滑油のミストが排ガス中に含まれる
という点について配慮がされていなかったため、起動時
から排ガス温度が約３５０°Ｃに達するまでに、ミスト
油が脱硝触媒表面に付着し、３００〜４００°Ｃの温度
で蒸発または酸化される際に、触媒表面にミスト油中の
灰分や析出炭素が蓄積され、触媒の経時劣化を大きくす
る問題が生じる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、前記従来技術の問題を解決し、ミスト
油による触媒の経時劣化を防止することができる脱硝装
置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、油ミストを含む排ガスの煙道に、還元剤注入
装置と、その後流に排ガス中の窒素酸化物を除去する脱
硝触媒層とを備えた脱硝装置において、前記還元剤注入
装置の前流に、触媒担体に酸化性能を有する卑金属化合
物を担持させた触媒を充填した油ミスト除去層を設置し
たことを特徴とする。

本発明に用いられる脱硝触媒としては、通常使用されて
いるＭＯ１■、Ｗ、Ｆｅ、Ｓｎ等の金属の化合物が使用
される。

本発明の油ミスト除去層に用いられる触媒担体としては
、チタニア、アルミナ、ムライト、コーディエライトな
どの公知のものが使用され、また該触媒担体に担持させ
る酸化性能を有する卑金属化合物としては、コバルト、
鉄、マンガンなどの化合物が使用される。

［作用］ 大型ディーゼル機関起動時に発生するミスト油は、脱硝
装置前流側の油ミスト除去層に吸着し、予め除去される
ので、脱硝触媒の表面に付着しない。また５油ミスト除
去層は酸化触媒からなるので、吸着したミスト油は完全
酸化され、またミスト油の不完全燃焼による一酸化炭素
、未燃炭化水素の発生を抑制することができる。さらに
未燃炭素の油ミスト除去層表面上への析出が少ないため
、油ミスト除去層の経時性能低下が少なく、効率よくミ
スト油の除去が行える。さらに還元剤注入装置が、油ミ
スト除去層の後流側に設置されるので、還元剤が油ミス
ト除去層により酸化されるおそれもない。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により詳しく説明する。

第１１１ｆｆｌは、本発明の一実施例による脱硝装置の
断面図である。この装置は、煙道１と、油ミスト除去層
６と、アンモニア注入ノズル４およびアンモニア注入ラ
イン３からなる還元剤注入装置と、脱硝触媒５とからな
る。このような装置において、油ミストを含む排ガスは
、まず油ミスト除去層６でミスト油が除去された後、排
ガス中のＮＯｘと、アンモニア注入ノズル４からのアン
モニアとが脱硝触媒５を介して反応してＮＯｘ還元が行
われる。

実施例１ メタチタン酸スラリに、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎの各硝酸塩を
それぞれ原子重量比で０．１％ずつ加え、１２０°Ｃで
加熱混練してペースト状とし、このペースト状混練物を
押出造粒機で直径約１　ｍｍのペレット状に成形した後
、４００°Ｃで２時間焼成し、ハンマミルで粉砕した。

次にこの粉体に水を加えてペースト状としてステンレス
製のラス板に圧力６トンで塗布し、５００ｍｍ長さに切
断した後、１２時間風乾した後、５００°Ｃで２時間焼
成して板状組成物を得た。この板状組成物を４ＩＩＩＩ
１１間隔のスリットを有する軟鋼型の容器に充填し、油
ミスト除去層６となる構造物を得た。

実施例２〜６ 実施例１において、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、、Ｔ　ｉの組成
を第１表に示すように変化させた以外は実施例１と同様
にしてそれぞれの油ミスト除去層６となる構造物を得た
。

〈試験例〉 強制的に劣化試験を行うため、第１図の脱硝装置と同じ
構成となるように鉄製塔内に油ミスト除去層６、アンモ
ニア注入ノズル４および脱硝触媒５を設置し、該鉄製塔
外壁を電気ヒータで覆い、温度をコントロールして鉄製
塔内に入電油焚熱風発生炉の排ガスを導入するようにし
た。さらに油ミスト除去層６前の排ガス入口から霧吹き
と同じ原理で作動するミスト発生装置を取付けてＡ重油
のミスト１００ｍｇ／Ｎｒｒｆを発生させるようにした
。

試験は次の手順にて行った。まず鉄製塔内を流れる排ガ
ス温度を約１００°Ｃに保ち、Ａ重油ミストを発生させ
ながら排ガス温度および鉄製塔内を３５０°Ｃまで上昇
させた。次にＡ重油ミストの発生を中止すると同時にア
ンモニア注入ノズル４より気体アンモニアをアンモニア
／酸化窒素のモル比が１．２となるように注入し、装置
出入口の酸化窒素を定量することにより脱硝率を測定し
て脱硝率が安定したと見なされた時点で、アンモニア注
入を中止し、同時に排ガス温度および鉄製塔内を１００
″Ｃまで降下させ、Ａ重油ミストを発生させた。このよ
うに高濃度のＡ重油ミストの発生と脱硝運転を、上記１
００〜３５０″Ｃの運転を１サイクルとして計１０００
サイクルの運転を行い、脱硝装置の性能低下を試験した
。

第１表には、実施例１〜６の油ミスト除去層を設置した
装置を使用した場合の試験結果のほか、比較例としてミ
スト除去層を設置しない場合の試験結果を示した。なお
各試験で使用した脱硝触媒は同一仕様のものを使用した
。

以下余白 第　　１　　表 この表から実施例１〜６の油ミスト除去層を設置した装
置の脱硝触媒の劣化は、油ミスト除去層を設置しない比
較例１の装置の脱硝触媒の劣化より少ないことが示され
る。

〔発明の効果〕

本発明の脱硝装置によれば、大型ディーゼル機関起動時
に発生する油ミストによる脱硝性能の経時劣化を防止す
ることができるので、大型ディーゼル機関に経済的に適
用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にな゛る一実施例を示す脱硝装置断面
図、第２図および第３図は、従来技術による脱硝装置断
面図、第４図は、５０００　ＫＷ級ディーゼル機関起動
後の経過時間とミスト油濃度および排ガス温度との関係
を示す図である。 １・・・煙道、２・・・排ガス浄化触媒、３・・・アン
モニア注入ライン、４・・・アンモニア注入ノズル、５
・・・脱硝触媒、６・・・油ミスト除去層。 代理人　弁理士　川　北　武　長

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）油ミストを含む排ガスの煙道に、還元剤注入装置
   と、その後流に排ガス中の窒素酸化物を除去する脱硝触
   媒層とを備えた脱硝装置において、前記還元剤注入装置
   の前流に、触媒担体に酸化性能を有する卑金属化合物を
   担持させた触媒を充填した油ミスト除去層を設置したこ
   とを特徴とする脱硝装置。