JPH0615033B2 - 排ガス浄化剤 - Google Patents
排ガス浄化剤Info
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- JPH0615033B2 JPH0615033B2 JP62216455A JP21645587A JPH0615033B2 JP H0615033 B2 JPH0615033 B2 JP H0615033B2 JP 62216455 A JP62216455 A JP 62216455A JP 21645587 A JP21645587 A JP 21645587A JP H0615033 B2 JPH0615033 B2 JP H0615033B2
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- Japan
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- exhaust gas
- purifying agent
- gas purifying
- raw material
- calcium
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、排煙の処理方法、さらに詳しくは、石炭、重
油、都市ゴミ等の廃棄物、その他の燃焼、乾燥、焙焼等
に伴う排ガスの浄化剤に関する。
油、都市ゴミ等の廃棄物、その他の燃焼、乾燥、焙焼等
に伴う排ガスの浄化剤に関する。
石炭、重油等の燃焼に伴い発生する排ガス中に含まれる
硫黄酸化物および窒素酸化物、塩化物、弗化物等は、建
物、構築物等に害を与えるかりでなく、動植物さらには
人体にも極めて多きな影響を及ぼすことが判明し、排ガ
ス中の上記物質を除去する方法すなわち脱硫、脱ＨＣｌ
等法が研究され、多種多様な方式が開発されている。
硫黄酸化物および窒素酸化物、塩化物、弗化物等は、建
物、構築物等に害を与えるかりでなく、動植物さらには
人体にも極めて多きな影響を及ぼすことが判明し、排ガ
ス中の上記物質を除去する方法すなわち脱硫、脱ＨＣｌ
等法が研究され、多種多様な方式が開発されている。
これらの脱硫、脱ＨＣｌ等の方法は乾式法および湿式法
に大別される。本発明の属する排ガス浄化法には、第１
表に示す方法が知られている。第１表に示す吸収法にお
いては(1)反応物質の再生（硫黄又は硫黄化合物の回
収）のために高価なNH3を要したり（活性酸化マンガン
法）貴重な還元性ガスを要し（アルカライズドアルミナ
法）、または反応温度を高くする（アルカライズドアル
ミナ法）（石灰吹込法）等の必要があり、吸着法におい
ては、使用する活性炭が高価なことと、劣化がおこり易
い等の欠点がある。接触酸化法においては、使用するバ
ナジウム系触媒が高価な上、劣化がおこり易く反応温度
も比較的高いことが必要であるなど、従来の乾式脱硫法
には種々な問題点があった。
に大別される。本発明の属する排ガス浄化法には、第１
表に示す方法が知られている。第１表に示す吸収法にお
いては(1)反応物質の再生（硫黄又は硫黄化合物の回
収）のために高価なNH3を要したり（活性酸化マンガン
法）貴重な還元性ガスを要し（アルカライズドアルミナ
法）、または反応温度を高くする（アルカライズドアル
ミナ法）（石灰吹込法）等の必要があり、吸着法におい
ては、使用する活性炭が高価なことと、劣化がおこり易
い等の欠点がある。接触酸化法においては、使用するバ
ナジウム系触媒が高価な上、劣化がおこり易く反応温度
も比較的高いことが必要であるなど、従来の乾式脱硫法
には種々な問題点があった。
その他の有害ガス除去処理方法も概ね湿式法と乾式法に
大別され湿式法は、充填塔、スプレー塔等の気液接触装
置内で、前記有害ガスをアルカリ水溶液またはアルカリ
スラリーと接触させて吸収除去するもので、有害成分の
除去効果が高い利点 はあるが、亜硫酸イオン、硫酸イオン、塩素イオン等の
有害成分を含有した廃水が発生し、高度の廃水処理を必
要とする。更に、処理後の排ガスが水蒸気を多量に含
み、大気中に放出すると白煙を生じ、白煙防止装置を要
するなどの欠点をもつものがあった。
大別され湿式法は、充填塔、スプレー塔等の気液接触装
置内で、前記有害ガスをアルカリ水溶液またはアルカリ
スラリーと接触させて吸収除去するもので、有害成分の
除去効果が高い利点 はあるが、亜硫酸イオン、硫酸イオン、塩素イオン等の
有害成分を含有した廃水が発生し、高度の廃水処理を必
要とする。更に、処理後の排ガスが水蒸気を多量に含
み、大気中に放出すると白煙を生じ、白煙防止装置を要
するなどの欠点をもつものがあった。
乾式法は、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム等の、ア
ルカリ性粉末もしくは、これらの粒子を吸収剤とし、排
ガスを通して有害ガスを反応吸収させ、反応生成物を回
収するか又は排ガス流路に、吸収剤粉末を噴霧して、有
害ガスと接触反応させ、集塵機で捕集するのが一般的で
ある。
ルカリ性粉末もしくは、これらの粒子を吸収剤とし、排
ガスを通して有害ガスを反応吸収させ、反応生成物を回
収するか又は排ガス流路に、吸収剤粉末を噴霧して、有
害ガスと接触反応させ、集塵機で捕集するのが一般的で
ある。
乾式法は、ガスと固体吸収剤との直接接触反応によるた
め、温度の低下廃水の発生は殆どなく、白煙も発生しな
いので、湿式法にはない大きな利点がある。
め、温度の低下廃水の発生は殆どなく、白煙も発生しな
いので、湿式法にはない大きな利点がある。
前記の粒子状吸収剤を移動層方式で排ガスを処理する方
法は、塊状の酸化カルシウム、炭酸カルシウム、水酸化
カルシウムをペレツト状に成形したものをアルカリ性吸
収剤として移動させながら、ガスと接触させる方法であ
る。移動層に対するガスの通過方向は、十字流が一般的
であるが、このほか並流、向流などが可能である。排出
された吸収剤は、表面が反応生成物で被覆されていて、
粒子内部には、未反応のアルカリが残存するので、通
常、篩等を使用した乾式分離法によって反応生成物を剥
離して分離した後、アルカリ吸収剤は、繰り返し使用
し、アルカリ利用率を向上させている。
法は、塊状の酸化カルシウム、炭酸カルシウム、水酸化
カルシウムをペレツト状に成形したものをアルカリ性吸
収剤として移動させながら、ガスと接触させる方法であ
る。移動層に対するガスの通過方向は、十字流が一般的
であるが、このほか並流、向流などが可能である。排出
された吸収剤は、表面が反応生成物で被覆されていて、
粒子内部には、未反応のアルカリが残存するので、通
常、篩等を使用した乾式分離法によって反応生成物を剥
離して分離した後、アルカリ吸収剤は、繰り返し使用
し、アルカリ利用率を向上させている。
アルカリ吸収剤は、機械的強度が不十分なため、移動層
内を移動する際および篩で振動を受ける際に粉化し易
く、移動層の圧力損失が増大するという欠点があった。
その対策として、特開昭56-67524号のように粒状（もし
くは球状）の多孔性体を担体として、これに水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム等のアルカリ水溶液もしくは、
水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウ
ム等のスラリーを付着担持せしめたものを用いる方法も
あるが、アルカリの付着量が少ないこと、反応生成物を
完全に分離することが困難であること等の問題があっ
た。
内を移動する際および篩で振動を受ける際に粉化し易
く、移動層の圧力損失が増大するという欠点があった。
その対策として、特開昭56-67524号のように粒状（もし
くは球状）の多孔性体を担体として、これに水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム等のアルカリ水溶液もしくは、
水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウ
ム等のスラリーを付着担持せしめたものを用いる方法も
あるが、アルカリの付着量が少ないこと、反応生成物を
完全に分離することが困難であること等の問題があっ
た。
本発明の目的は、上述の従来の乾式脱硫方法等の種々の
問題点を解決し、低廉な原料から比較的簡単な製法で得
られる硬化組成物である新規な排ガス浄化剤を提供する
ことにある。
問題点を解決し、低廉な原料から比較的簡単な製法で得
られる硬化組成物である新規な排ガス浄化剤を提供する
ことにある。
本発明は可燃物の燃焼時に炭酸カルシウムを共存させて
得られ、該可燃物によって生成する酸性物質に対して活
性のある酸化カルシウムを含有する燃料残渣を第１の原
料とし、 酸化カルシウム、二酸化ケイ素、硫酸化合物、ハロゲゲ
ン元素化合物、酸化アルミニウム、硫化物、アルカリ金
属の水酸化物を供給できる物質を第２の原料とし、 第１の原料単独または第１の原料および第２の原料から
選ばれた１種以上の物質を水と混合し、湿空養生または
蒸気養生してなる排ガス浄化剤である。
得られ、該可燃物によって生成する酸性物質に対して活
性のある酸化カルシウムを含有する燃料残渣を第１の原
料とし、 酸化カルシウム、二酸化ケイ素、硫酸化合物、ハロゲゲ
ン元素化合物、酸化アルミニウム、硫化物、アルカリ金
属の水酸化物を供給できる物質を第２の原料とし、 第１の原料単独または第１の原料および第２の原料から
選ばれた１種以上の物質を水と混合し、湿空養生または
蒸気養生してなる排ガス浄化剤である。
次に本発明の第１の原料について説明する。
本発明の第１の原料は燃焼残渣であって、石炭、都市ゴ
ミ、汚泥その他の可燃物を、充分な炭酸カルシウムと共
存させて各種の燃焼炉で燃焼させ、煙道あるいは炉底で
捕集される固形物である。ここで充分な炭酸カルシウム
というのは、蒸気可燃物の燃焼に伴い発生する酸性物質
例えばSOx,NOx,HCl，HF，H2Sなどと反応した上（以下こ
れらの反応生成物をCa*と略記する）、さらにこれらの
酸性物質との反応活性を有する、炭酸カルシウムの熱分
解によって生成するCaOが残存するような量の炭酸カル
シウムのことである。可燃物の燃焼に伴い発生する酸性
物質の量は、可燃物の組成、燃焼条件等によって異るの
で、前記充分な炭酸カルシウムの添加量を一義的に示す
ことはできないが、可燃物中の上記酸性物質発生源と反
応する化学量論的Ca量の６倍のCaを含む炭酸カルシウム
を用いるとよい。
ミ、汚泥その他の可燃物を、充分な炭酸カルシウムと共
存させて各種の燃焼炉で燃焼させ、煙道あるいは炉底で
捕集される固形物である。ここで充分な炭酸カルシウム
というのは、蒸気可燃物の燃焼に伴い発生する酸性物質
例えばSOx,NOx,HCl，HF，H2Sなどと反応した上（以下こ
れらの反応生成物をCa*と略記する）、さらにこれらの
酸性物質との反応活性を有する、炭酸カルシウムの熱分
解によって生成するCaOが残存するような量の炭酸カル
シウムのことである。可燃物の燃焼に伴い発生する酸性
物質の量は、可燃物の組成、燃焼条件等によって異るの
で、前記充分な炭酸カルシウムの添加量を一義的に示す
ことはできないが、可燃物中の上記酸性物質発生源と反
応する化学量論的Ca量の６倍のCaを含む炭酸カルシウム
を用いるとよい。
こゝに用いる可燃物および／または炭酸カルシウムは、
通常不純物としてAl2O3およびSiO2が含まれるので、第
１の原料中にもAl2O3およびSiO2が含まれる。また、添
加した炭酸カルシウムは、通常熱分解してCaOに変る
が、CaCO3の残存は、目的の排ガス浄化剤の性能を低下
させるので好ましくない。
通常不純物としてAl2O3およびSiO2が含まれるので、第
１の原料中にもAl2O3およびSiO2が含まれる。また、添
加した炭酸カルシウムは、通常熱分解してCaOに変る
が、CaCO3の残存は、目的の排ガス浄化剤の性能を低下
させるので好ましくない。
上述の第１の原料が 上記活性CaOが少なくとも 10％ SiO2が少なくとも 10％ Al2O3が少くとも ３％ Ca*が少くとも １％ 好ましくは 上記活性CaOが 15％ SiO2が 20％ Al2O3が ５％ Ca*が ５％ 含まれるならば、第１の原料単独で本発明の原料を構成
することができる。
することができる。
こゝにCa*は前述のように燃焼ガス中の酸性物質とCaと
の反応生成物であって、可燃物が石炭の場合は通常CaSO
4であり、可燃物が都市ゴミの場合は通常CaCl2である。
の反応生成物であって、可燃物が石炭の場合は通常CaSO
4であり、可燃物が都市ゴミの場合は通常CaCl2である。
活性のある酸化カルシウムが過剰に存在する燃焼残滓を
使用する多きな理由は、排ガス中の酸性ガスの吸収物
であるCaOが安価に入手できる。CaO等とSiO2，Al2O3
が高温において反応が進行するため無定形の、言い換え
れば排ガス浄化剤を形造る硬化組成物の生成およびその
反応を進行させるのに、重要な役割を担っている反応性
に富んだ、活性なSiO2，Al2O3等を含有するからであ
る。
使用する多きな理由は、排ガス中の酸性ガスの吸収物
であるCaOが安価に入手できる。CaO等とSiO2，Al2O3
が高温において反応が進行するため無定形の、言い換え
れば排ガス浄化剤を形造る硬化組成物の生成およびその
反応を進行させるのに、重要な役割を担っている反応性
に富んだ、活性なSiO2，Al2O3等を含有するからであ
る。
可燃物の燃焼炉は、排ガス浄化剤を製造するための原料
製造装置であり、CaCO3を加えるのは単に炉内脱SOx等を
行わせるためのみでないことを強調しなければならな
い。すなわち、本発明の排ガス浄化剤を得るには、燃焼
炉内に炭酸カルシウムを加えることが必要で、この工程
の存在によって、炉内排ガス中のSOx，HCl，HF，Cl2，H
2Sなどの一部が炭酸カルシウムと反応して除去され、同
時に残りの大部分の炭酸カルシウムはCaOに変化する。
この時、生成する物質が、これまで記述してきた燃焼残
滓であるが、この燃焼残滓中には、その炉特有の「炭酸
カルシウム＋酸性ガス」反応生成物例えば石炭燃焼排ガ
スであれば、主としてCaSO4が存在している。
製造装置であり、CaCO3を加えるのは単に炉内脱SOx等を
行わせるためのみでないことを強調しなければならな
い。すなわち、本発明の排ガス浄化剤を得るには、燃焼
炉内に炭酸カルシウムを加えることが必要で、この工程
の存在によって、炉内排ガス中のSOx，HCl，HF，Cl2，H
2Sなどの一部が炭酸カルシウムと反応して除去され、同
時に残りの大部分の炭酸カルシウムはCaOに変化する。
この時、生成する物質が、これまで記述してきた燃焼残
滓であるが、この燃焼残滓中には、その炉特有の「炭酸
カルシウム＋酸性ガス」反応生成物例えば石炭燃焼排ガ
スであれば、主としてCaSO4が存在している。
前記Ca*は、本発明の排ガス浄化剤を製造するために
は、欠かすことのできない最も重要な下記４成分の１つ
である。
は、欠かすことのできない最も重要な下記４成分の１つ
である。
本発明が強調する原料製造装置として燃焼炉を使う理由
は、次の３つの事項に集約される。
は、次の３つの事項に集約される。
(1) CaCO3→CaOの生成 (2) CaSO4，CaCl2，CaF等Ca*の生成 (3) 活性なSiO2，Al2O3の生成 本発明になる排ガス浄化剤の基本硬化組成物は、４成分
CaO・Al2O3・SiO2・Ca*によって構成され、酸性物質を
吸収固定する物質は、CaOであるところから、燃焼炉の
燃焼条件によって、燃焼残滓中のCaO含有量が、10％前
後になるような場合は特に以下に記述するように、基本
硬化組成物の形成、強さを増加させたり、酸性ガス吸収
能力を増加させるために、第２の原料を加える必要があ
る。
CaO・Al2O3・SiO2・Ca*によって構成され、酸性物質を
吸収固定する物質は、CaOであるところから、燃焼炉の
燃焼条件によって、燃焼残滓中のCaO含有量が、10％前
後になるような場合は特に以下に記述するように、基本
硬化組成物の形成、強さを増加させたり、酸性ガス吸収
能力を増加させるために、第２の原料を加える必要があ
る。
本発明の酸化カルシウムを供給できる物質としては、例
えば、生石灰、消石灰、炭酸石灰、セメント、スラグ、
ドロマイトプラスター（石灰含有）およびアセチレン滓
などの副生品等があげられる。
えば、生石灰、消石灰、炭酸石灰、セメント、スラグ、
ドロマイトプラスター（石灰含有）およびアセチレン滓
などの副生品等があげられる。
硫酸化合物、ハロゲン元素化合物を供給できる物質と
は、例えば、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ
土類金属、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属と、
硫酸、ハロゲン化水素とを組合せることによって生成す
る物質で、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、塩化カ
ルシウム、塩化マグネシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カ
リウム、亜硫酸カルシウム、硫酸水素カルシウム、塩化
ナトリウム、塩化ストロンチウム、臭化カルシウム、ヨ
ウ化カルシウム、塩化カリウム、チオ硫酸ナトリウム、
炭化水素ナトリウム、炭化水素カルシウム、黒液燃焼灰
等があげられる。
は、例えば、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ
土類金属、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属と、
硫酸、ハロゲン化水素とを組合せることによって生成す
る物質で、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、塩化カ
ルシウム、塩化マグネシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カ
リウム、亜硫酸カルシウム、硫酸水素カルシウム、塩化
ナトリウム、塩化ストロンチウム、臭化カルシウム、ヨ
ウ化カルシウム、塩化カリウム、チオ硫酸ナトリウム、
炭化水素ナトリウム、炭化水素カルシウム、黒液燃焼灰
等があげられる。
二酸化ケイ素を供給しうる物質は、例えば、ケイ酸、含
水ケイ酸、メタケイ酸、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸カ
ルシウムおよびクリストバライト、トリジマイト、カオ
リン、ベントナイト、タルク、パーライト、シラス、ケ
イソウ土、ガラス等反応性二酸化ケイ素を含有する化合
物などがあげられる。
水ケイ酸、メタケイ酸、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸カ
ルシウムおよびクリストバライト、トリジマイト、カオ
リン、ベントナイト、タルク、パーライト、シラス、ケ
イソウ土、ガラス等反応性二酸化ケイ素を含有する化合
物などがあげられる。
酸化アルミニウムを供給しうる物質とは、例えば、アル
ミナ、アルミン酸カルシウム、水酸化アルミニウム、ケ
イ酸アルミニウム、硫酸ばん土、明ばん、硫化アルミニ
ウム、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、ベントナ
イト、カオリン、ケイソウ土、ゼオライト、パーライ
ト、ボーキサイト、アルミン酸ナトリウム、氷晶石等反
応性アルミニウムを含有する化合物があげられる。
ミナ、アルミン酸カルシウム、水酸化アルミニウム、ケ
イ酸アルミニウム、硫酸ばん土、明ばん、硫化アルミニ
ウム、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、ベントナ
イト、カオリン、ケイソウ土、ゼオライト、パーライ
ト、ボーキサイト、アルミン酸ナトリウム、氷晶石等反
応性アルミニウムを含有する化合物があげられる。
硫化物を供給できる物質としては、例えば、硫化カルシ
ウム、硫化鉄、硫化亜鉛等があげられる。
ウム、硫化鉄、硫化亜鉛等があげられる。
アルカリ金属の水酸化物を供給できる物質としては、水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム等があげられる。
酸化ナトリウム、水酸化カリウム等があげられる。
更に、これまでに記述した所要材料が例えば単体イオウ
を添加することによって、材料間の相互の反応が進行
し、その結果、硫化カルシウム、硫酸カルシウム等を生
成して供給されるような場合、さらにケイ酸と苛性アル
カリが反応して生成される水ガラスなども含まれる。
を添加することによって、材料間の相互の反応が進行
し、その結果、硫化カルシウム、硫酸カルシウム等を生
成して供給されるような場合、さらにケイ酸と苛性アル
カリが反応して生成される水ガラスなども含まれる。
また、前述の７種の化合物中２種以上を同時に供給しう
る他の物質の例として、石炭灰および火山灰、石炭流動
層燃焼灰（酸化カルシウム、二酸化ケイ素、酸化アルミ
ニウム、硫酸カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウ
ム源、第２表に１例を示す）、セメントおよびセメント
クリンカー（酸化カルシウム、硫酸カルシウム、二酸化
ケイ素、酸化アルミニウム源）、スラグおよびシラス、
安山岩、ボーキサイト、チヤート、石英粗面岩、オパー
ル、弗石、長石、粘土鉱物、エトリンガイト（酸化ナト
リウム、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化カルシ
ウム）などの反応性二酸化ケイ素、ナトリウム、アルミ
ニウム、カルシウム等および塩化物、硫酸塩等を含有す
る鉱物、更に、流動層燃焼灰等の炉内脱硫灰および、煙
道脱硫後の廃脱硫剤、汚泥焼却灰、都市ゴミ焼却灰、セ
メントくず、アセチレン滓等の廃棄物があげられる。
る他の物質の例として、石炭灰および火山灰、石炭流動
層燃焼灰（酸化カルシウム、二酸化ケイ素、酸化アルミ
ニウム、硫酸カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウ
ム源、第２表に１例を示す）、セメントおよびセメント
クリンカー（酸化カルシウム、硫酸カルシウム、二酸化
ケイ素、酸化アルミニウム源）、スラグおよびシラス、
安山岩、ボーキサイト、チヤート、石英粗面岩、オパー
ル、弗石、長石、粘土鉱物、エトリンガイト（酸化ナト
リウム、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化カルシ
ウム）などの反応性二酸化ケイ素、ナトリウム、アルミ
ニウム、カルシウム等および塩化物、硫酸塩等を含有す
る鉱物、更に、流動層燃焼灰等の炉内脱硫灰および、煙
道脱硫後の廃脱硫剤、汚泥焼却灰、都市ゴミ焼却灰、セ
メントくず、アセチレン滓等の廃棄物があげられる。
第２表にこれらの代表的物質の化学組成の１例を示す。
表中の炉内脱硫灰(1)、炉内脱硫の炉底灰(2)は本発明の
第１の原料と同様な操作によって作られたものであるが
CaOは極めて少なく、自硬性がほとんどなく、活性CaOを
少なくとも10％含有するという本発明を示唆するもので
はない。
表中の炉内脱硫灰(1)、炉内脱硫の炉底灰(2)は本発明の
第１の原料と同様な操作によって作られたものであるが
CaOは極めて少なく、自硬性がほとんどなく、活性CaOを
少なくとも10％含有するという本発明を示唆するもので
はない。
本発明の排ガス処理時に使用する排ガス浄化剤は、燃焼
残滓単独あるいは燃焼残滓に酸化カルシウム、アルカリ
土類金属、硫酸化合物、ハロゲン元素化合物、二酸化ケ
イ素、酸化アルミニウム、硫化物、アルカリ金属水酸化
物等を供給できる物質を加え、次のような配合による組
合せによって得ることができる。そして、この剤を使用
することによって著しく優れた排ガス浄化性能を維持す
ることができる。
残滓単独あるいは燃焼残滓に酸化カルシウム、アルカリ
土類金属、硫酸化合物、ハロゲン元素化合物、二酸化ケ
イ素、酸化アルミニウム、硫化物、アルカリ金属水酸化
物等を供給できる物質を加え、次のような配合による組
合せによって得ることができる。そして、この剤を使用
することによって著しく優れた排ガス浄化性能を維持す
ることができる。
基材の配合割合は 燃焼残滓として 10〜100％ CaOとして ０〜 60％ アルカリ土類金属あるいはアルカリ 金属の硫酸化合物および／またはハロ ゲン元素化合物として ０〜30％ SiO2として ０〜60％ Al2O3として ０〜 60％ 硫化物として ０〜20％ アルカリ金属の水酸化物として ０〜20％ 好ましくは、 燃焼残滓として 40〜100％ CaOとして ０〜 50％ アルカリ土類金属あるいはアルカリ 金属の硫酸化合物および／またはハロ ゲン元素化合物として好ましくは CaSO4，Na2SO4，CaCl2， NaClの一種または二種以上が ０〜20％ SiO2として ０〜40％ Al2O3として ０〜 40％ 硫化物として好ましくは硫化カルシ ウムが ０〜10％ アルカリ金属の水酸化物として好ま しくはNaOHおよび／またはKOHが ０〜 10％ 本発明者は、前記８種の物質（燃焼残滓、酸化カルシウ
ム、硫酸化合物、ハロゲン元素化合物、二酸化ケイ素、
酸化アルミニウム、硫化物、アルカリ金属の水酸化物）
（これらの相互の反応によって生成する物質を含む。）
を供給できる物質を種々組合せ、水と混合し、合成反応
を促進させると、その組合せと調整方法によっては、予
期しない性能を示すことを見出し、本発明を完成した。
ム、硫酸化合物、ハロゲン元素化合物、二酸化ケイ素、
酸化アルミニウム、硫化物、アルカリ金属の水酸化物）
（これらの相互の反応によって生成する物質を含む。）
を供給できる物質を種々組合せ、水と混合し、合成反応
を促進させると、その組合せと調整方法によっては、予
期しない性能を示すことを見出し、本発明を完成した。
本発明の脱硫の場合の基本物質であるCaO，Al2O3，Si
O2，CaSO4によってなる排ガス浄化剤は、決して単なる
各基本物質の混合体構成されているものではなく、未解
明のXCaO・Al2O3・ZSiO2・YSO3・nH2Oよりなる硫酸・アルミ
ン酸カルシウム複合化合物に非常に近似した物質であろ
うことが示唆される。
O2，CaSO4によってなる排ガス浄化剤は、決して単なる
各基本物質の混合体構成されているものではなく、未解
明のXCaO・Al2O3・ZSiO2・YSO3・nH2Oよりなる硫酸・アルミ
ン酸カルシウム複合化合物に非常に近似した物質であろ
うことが示唆される。
この式では、Ｘ＝４ないし７、Ｙ＝２ないし４とされＸ
はＹより大きくＺ＝0.1〜３好ましくは0.3〜１とされ、
またｎが５ないし22とする組成物が合成顔料として報告
されているがガスの浄化性についての記載はない。
はＹより大きくＺ＝0.1〜３好ましくは0.3〜１とされ、
またｎが５ないし22とする組成物が合成顔料として報告
されているがガスの浄化性についての記載はない。
また、紙のコーテイング水性ペーストの形態で使用され
るエトリンガイトは、この近似式はSiO2のない物質で構
成されている。
るエトリンガイトは、この近似式はSiO2のない物質で構
成されている。
3CaO・Al2O3・3CaSO4・31〜32H2O このエトリンガイトの排ガスを浄化する能力は低く、ま
た、合成物の強度も低いところから排ガス処理剤として
の価値は小さい。しかし本発明のSiO2が組入れられたCa
O，Al2O3，SiO2，CaSO4系合成物は、硬く脱硫等の性能
が飛躍的に上昇する。この時の排ガス浄化剤中には、Ca
(OH)2の結晶は、Ｘ線回折法によっても検知できない。
た、合成物の強度も低いところから排ガス処理剤として
の価値は小さい。しかし本発明のSiO2が組入れられたCa
O，Al2O3，SiO2，CaSO4系合成物は、硬く脱硫等の性能
が飛躍的に上昇する。この時の排ガス浄化剤中には、Ca
(OH)2の結晶は、Ｘ線回折法によっても検知できない。
SO2等の酸性物質を吸収固定するのは、酸化物表示でCaO
であるが、造り上げた脱硫剤の性能に与える各基本物質
の影響は、SiO2は性能の持続性に寄与し、Al2O3はS
O2等との反応速度を上昇させるのに役立ち、SiO2，Ca
O，Al2O3，CaSO4によって硬い物質が得られる。この
時のCaSO4は混合物の合成反応を促進させる役目を担っ
ているものと思われる。
であるが、造り上げた脱硫剤の性能に与える各基本物質
の影響は、SiO2は性能の持続性に寄与し、Al2O3はS
O2等との反応速度を上昇させるのに役立ち、SiO2，Ca
O，Al2O3，CaSO4によって硬い物質が得られる。この
時のCaSO4は混合物の合成反応を促進させる役目を担っ
ているものと思われる。
次に硬化組成物の調製 法について述べる。
前記諸原料を必要により粉砕後混合し、さらに水を加え
て混合する。原料中の水溶性塩類は、加えるべき水に溶
解して使用する。水添加後の原料混合物の水分は、乾物
100重量部当り20〜80重量部、好ましくは約30〜70部で
ある。この水分は、原料由来の水分も、当然含まれるの
で、希硫酸、希塩酸等を使用することにより、水の添加
が不要の場合もおこりうる。
て混合する。原料中の水溶性塩類は、加えるべき水に溶
解して使用する。水添加後の原料混合物の水分は、乾物
100重量部当り20〜80重量部、好ましくは約30〜70部で
ある。この水分は、原料由来の水分も、当然含まれるの
で、希硫酸、希塩酸等を使用することにより、水の添加
が不要の場合もおこりうる。
次に混合物を常温で湿空養生または蒸気養生する。養生
工程は、処理在中の活性物質の生成に必要な水分を、充
分に与えた状態を経て、成形するためには不可欠であ
る。
工程は、処理在中の活性物質の生成に必要な水分を、充
分に与えた状態を経て、成形するためには不可欠であ
る。
スラリー状又は泥状の混合物は、この工程を経ることに
よって、ガス浄化に必要な活性化合物形成の重要な初期
段階を終了し、この間水分の大部分は、該化合物形生反
応に消費される。
よって、ガス浄化に必要な活性化合物形成の重要な初期
段階を終了し、この間水分の大部分は、該化合物形生反
応に消費される。
湿空養生は温度10℃〜40℃、相対湿度50％〜100％で、
数日間あるいは数十日間が好ましく、また蒸気養生は、
温度40℃〜180℃、相対湿度１００％で、10分間〜数日
間が好ましい。
数日間あるいは数十日間が好ましく、また蒸気養生は、
温度40℃〜180℃、相対湿度１００％で、10分間〜数日
間が好ましい。
養生後の硬化物を常法により破砕、粉砕あるいは造粒、
整粒、微粉化して、本発明の排ガス浄化剤を得ることが
できる。
整粒、微粉化して、本発明の排ガス浄化剤を得ることが
できる。
養生は、次の２段階に行うこともできる。
第１段階の湿空養生の条件は、温度10℃〜40℃、相対湿
度50％〜100％で、数十時間から数日間が好ましい。ま
た蒸気養生は、温度40〜180℃、相対湿度100％で、約10
分間から数日間が好ましい。
度50％〜100％で、数十時間から数日間が好ましい。ま
た蒸気養生は、温度40〜180℃、相対湿度100％で、約10
分間から数日間が好ましい。
この第１段階の養生は、養生終了後に混合物の成形、造
粒、粉砕するために適当な水分状態、硬化状態になるよ
うな条件で行う。
粒、粉砕するために適当な水分状態、硬化状態になるよ
うな条件で行う。
次に、第１段階の養生を経た物質を、プリケツトマシー
ン、ペレタイザー等によって成形（造粒）あるいは、押
し出し成型機等によって成形（板状、ハニカム、格子
状、ラシヒリング）する。成形は、上述の工程を経るた
め容易に且つ歩留りよく行われる。
ン、ペレタイザー等によって成形（造粒）あるいは、押
し出し成型機等によって成形（板状、ハニカム、格子
状、ラシヒリング）する。成形は、上述の工程を経るた
め容易に且つ歩留りよく行われる。
この成形物に、第２段階の養生を行い、整粒して本発明
の排ガス浄化剤を得ることができる。
の排ガス浄化剤を得ることができる。
第２段階の養生は、湿空養生では10℃〜40℃、相対湿度
50％〜100％で、数日間から数十日間程度が好ましく、
また蒸気養生では、温度40℃〜180℃、相対湿度100％で
10分間〜数日間が好ましい。
50％〜100％で、数日間から数十日間程度が好ましく、
また蒸気養生では、温度40℃〜180℃、相対湿度100％で
10分間〜数日間が好ましい。
１段階の養生のみで排ガス浄化剤を製造するときは、前
記第２段階と同様にして行う。
記第２段階と同様にして行う。
さらに養生後の成形物を30℃以上、好ましくは30℃〜50
0℃の範囲で、0.3〜10時間熱処理することによって、よ
り処理剤の性能を向上させることができる。
0℃の範囲で、0.3〜10時間熱処理することによって、よ
り処理剤の性能を向上させることができる。
蒸気養生、熱処理を誘電加熱によって行うと、内部から
の処理が可能なことから例えば熱処理時間は、熱風処理
に比べて数倍早く終了させることが可能である。
の処理が可能なことから例えば熱処理時間は、熱風処理
に比べて数倍早く終了させることが可能である。
排ガス浄化剤中の好ましい水分量は、浄化対象物によっ
て異る。例えば脱硫は10％以下が好ましく、脱HCl，脱H
Fは27％以下、脱H2Sは20％以下等である。
て異る。例えば脱硫は10％以下が好ましく、脱HCl，脱H
Fは27％以下、脱H2Sは20％以下等である。
本発明の方法で得られる排ガス浄化剤の排ガスの処理温
度は、従来法より広い温度範囲すなわち10℃〜1200℃で
行うことができ、好ましくは、脱硫が30℃〜1000℃、脱
硝は50℃〜400℃、脱HClは30℃〜1000℃、脱HFおよび脱
H2Sは30℃〜1000℃などである。圧力は常圧でよい。
度は、従来法より広い温度範囲すなわち10℃〜1200℃で
行うことができ、好ましくは、脱硫が30℃〜1000℃、脱
硝は50℃〜400℃、脱HClは30℃〜1000℃、脱HFおよび脱
H2Sは30℃〜1000℃などである。圧力は常圧でよい。
粉体として、煙道脱硫等に使用する場合の剤は、第１段
階の養生後に粉砕し、第２段階の養生を行い再度粉砕す
るか、１回の養生後そのまゝあるいは乾燥後粉砕して得
ることができる。
階の養生後に粉砕し、第２段階の養生を行い再度粉砕す
るか、１回の養生後そのまゝあるいは乾燥後粉砕して得
ることができる。
灰分28％の国内炭に市販の炭カル11％を添加し、微粉化
して最高温度1200℃で燃焼させて得られた燃焼残渣を各
実施例の第１の原料として使用した。この化学組成を第
３−１表に示す。
して最高温度1200℃で燃焼させて得られた燃焼残渣を各
実施例の第１の原料として使用した。この化学組成を第
３−１表に示す。
実施例１ 前記の燃焼残滓に第３−２表に示す配合割合に従い水を
加えて混合する。
加えて混合する。
次に、第１段階の養生として常圧100℃の蒸気養生を６
０分間行い、得られたやわらかい硬化物を５mm目のフル
イに通し、造粒のための種子を造り、チューブ型ペレタ
イザーによって造粒し、第２段階の養生として100℃常
圧、蒸気養生を６時間行う。得られた造粒物を1.7mm〜
2.5mmに整粒し、そのまま（未乾燥品実施例１−１）、1
30℃の熱風乾燥機で、２時間熱処理（実施例１−２）、
および500Ｗの誘電乾燥機により８分間熱処理（実施例
１−３）して本発明の排ガス浄化剤を得た。
０分間行い、得られたやわらかい硬化物を５mm目のフル
イに通し、造粒のための種子を造り、チューブ型ペレタ
イザーによって造粒し、第２段階の養生として100℃常
圧、蒸気養生を６時間行う。得られた造粒物を1.7mm〜
2.5mmに整粒し、そのまま（未乾燥品実施例１−１）、1
30℃の熱風乾燥機で、２時間熱処理（実施例１−２）、
および500Ｗの誘電乾燥機により８分間熱処理（実施例
１−３）して本発明の排ガス浄化剤を得た。
性能試験は、第４表に示す条件（空間速度6000ｈ-1でガ
ス温度130℃）における排煙処理性能試験（SO2，NOx，S
O3，HCl，HF等の除去試験）を行った。除去率の算出
は、通ガス後２時間の積分値とした。（以下同じ） なお比表面積も測定した。比表面積の測定は試料を200
℃で脱ガスした後、BET法で行った。これらの結果を第
５表に示した。
ス温度130℃）における排煙処理性能試験（SO2，NOx，S
O3，HCl，HF等の除去試験）を行った。除去率の算出
は、通ガス後２時間の積分値とした。（以下同じ） なお比表面積も測定した。比表面積の測定は試料を200
℃で脱ガスした後、BET法で行った。これらの結果を第
５表に示した。
実施例 ２ 実施例１と同じ混合物について常圧100℃の蒸気養生を
８時間行い、得られた硬化物を破砕して、1.7〜2.5mmに
整粒し、誘電乾燥機で８分間処理し、本発明の排ガス浄
化剤を得た。
８時間行い、得られた硬化物を破砕して、1.7〜2.5mmに
整粒し、誘電乾燥機で８分間処理し、本発明の排ガス浄
化剤を得た。
性能試験は、実施例１と同様にして行い結果を第５表に
示した。
示した。
実施例 ３ 実施例１−１で得られた未使用排ガス浄化剤の水分を10
％（実施例３−１）、20％（実施例３−２）に調整し、
本発明の排ガス浄化剤を得た。
％（実施例３−１）、20％（実施例３−２）に調整し、
本発明の排ガス浄化剤を得た。
性能試験は、実施例１と同様にして行い、結果を第５表
に示した。
に示した。
実施例 ４ 実施例１−１で得られた排ガス浄化剤（水分0.4％以
下）を粉砕し、0.02〜2.5mmの粉体と小粒子が混在して
いる本発明の排ガス浄化剤を得た。
下）を粉砕し、0.02〜2.5mmの粉体と小粒子が混在して
いる本発明の排ガス浄化剤を得た。
性能試験は、実施例１と同様にして行い結果は第５表に
示した。
示した。
実施例 ５ 実施例１と同様にして、第１段階の養生を行い、第２段
階の養生として100℃の養生を４時間行う。得られた造
粒物を1.7〜2.5mmに整粒し、誘電乾燥機により８分間乾
燥して本発明の排ガス浄化剤を得た。
階の養生として100℃の養生を４時間行う。得られた造
粒物を1.7〜2.5mmに整粒し、誘電乾燥機により８分間乾
燥して本発明の排ガス浄化剤を得た。
性能試験は、実施例１と同様にして行い結果を第５表に
示した。
示した。
実施例 ６ 前記燃焼残滓に消石灰、第２表に化学組成を示す使用済
排ガス浄化剤および水を第３−２表の配合に従って加え
て混合する。
排ガス浄化剤および水を第３−２表の配合に従って加え
て混合する。
以下、実施例１と同様にして第１段階の養生を行い造粒
して、第２段階の養生を行い得られた造粒物を1.7〜2.5
mmに整粒し、誘電乾燥機で２時間熱処理して、本発明の
排ガス浄化剤を得た。
して、第２段階の養生を行い得られた造粒物を1.7〜2.5
mmに整粒し、誘電乾燥機で２時間熱処理して、本発明の
排ガス浄化剤を得た。
性能試験は、実施例１と同様にして行い、これらの結果
を第５表に示した。
を第５表に示した。
実施例 ７ 前記燃焼残滓に、消石灰、塩化カルシウムおよび水を第
３−２表の配合に従って加えて混合する。
３−２表の配合に従って加えて混合する。
以下、実施例６と同様にして造粒物を得、性能試験を行
った。これらの結果を第５表に示した。
った。これらの結果を第５表に示した。
実施例 ８ 前記燃焼残滓に消石灰、苛性ソーダおよび水を第３−２
表の配合に従って混合する。次にこの混合物を圧縮成形
機で成形（320kg/cm2）し、得られた成形体を1.7〜2.5m
mに破砕整粒した後100℃で12時間蒸気養生し、得られた
粒子を乾燥して本発明の排ガス浄化剤を得、性能試験を
行った。
表の配合に従って混合する。次にこの混合物を圧縮成形
機で成形（320kg/cm2）し、得られた成形体を1.7〜2.5m
mに破砕整粒した後100℃で12時間蒸気養生し、得られた
粒子を乾燥して本発明の排ガス浄化剤を得、性能試験を
行った。
これらの結果を第５表に示した。
〔発明の効果〕 本発明の排ガス浄化剤は、従来の吸収吸着剤と異なり、
その原料は、特定の燃焼残滓を利用するもので補助的に
CaO，CaSO4，CaCl2等あるいはNa2S2O3，NaCl等およびSi
O2，Al2O3，イオウ化合物を供給し得る物質を加えるこ
のによって、製造されるものである。
その原料は、特定の燃焼残滓を利用するもので補助的に
CaO，CaSO4，CaCl2等あるいはNa2S2O3，NaCl等およびSi
O2，Al2O3，イオウ化合物を供給し得る物質を加えるこ
のによって、製造されるものである。
燃焼残滓は、詳述したように単なるCaO，硫酸カルシウ
ム等の補充物ではなく、この使用により、非常に安価で
反応性に富んだCaを供給することができ、また、本発明
の浄化剤の基本物質であるCaO，SiO2，Al2O3，Ca*より
なる複合体の合成反応が進行することによって、排ガス
浄化を促進させる能力を向上させ、さらに養生時間を短
縮することができるなど、浄化剤化反応の進行、製造工
程改善に大きな効果を与えるものである。
ム等の補充物ではなく、この使用により、非常に安価で
反応性に富んだCaを供給することができ、また、本発明
の浄化剤の基本物質であるCaO，SiO2，Al2O3，Ca*より
なる複合体の合成反応が進行することによって、排ガス
浄化を促進させる能力を向上させ、さらに養生時間を短
縮することができるなど、浄化剤化反応の進行、製造工
程改善に大きな効果を与えるものである。
補助的原料として、セメント、スラグ、ガラス、イオ
ウ、シラス、石炭灰、火山灰、粘土等のケイ酸塩あるい
はカルシウム、アルミニウム化合物、イオウを含有する
物質等を使用することができ、使用可能原料は、低廉で
広範囲である。
ウ、シラス、石炭灰、火山灰、粘土等のケイ酸塩あるい
はカルシウム、アルミニウム化合物、イオウを含有する
物質等を使用することができ、使用可能原料は、低廉で
広範囲である。
さらに製造工程は、比較的簡単であり、製造装置も、時
に精巧なものを必要としないので、生産費も低廉であ
る。
に精巧なものを必要としないので、生産費も低廉であ
る。
本発明の方法になる排ガス浄化剤は、乾式でありなが
ら、SO2，SO3，NOx，HCl，HF，H2S除去に効果的に使用
することができ、公害防止に、大きく寄与することがで
きる。
ら、SO2，SO3，NOx，HCl，HF，H2S除去に効果的に使用
することができ、公害防止に、大きく寄与することがで
きる。
また前述のように、本発明方法において、原料として、
火山灰、石炭灰、スラグ、ガラス屑、流動層燃焼灰、炉
内脱硫灰、汚泥焼却灰、都市ゴミ焼却灰、セメント屑、
アセチレン滓、黒液燃焼灰、セメント製品製造時のセメ
ントアカおよびその類似物等の含SiO2，CaO，Al2O3，Ca
SO4，CaCl2，NaCl，Na2O，K2O，硫酸塩、硫化物、ハロ
ゲン化物、物質を活用することができるため廃棄物資源
化技術としても有用である。
火山灰、石炭灰、スラグ、ガラス屑、流動層燃焼灰、炉
内脱硫灰、汚泥焼却灰、都市ゴミ焼却灰、セメント屑、
アセチレン滓、黒液燃焼灰、セメント製品製造時のセメ
ントアカおよびその類似物等の含SiO2，CaO，Al2O3，Ca
SO4，CaCl2，NaCl，Na2O，K2O，硫酸塩、硫化物、ハロ
ゲン化物、物質を活用することができるため廃棄物資源
化技術としても有用である。
Claims (5)
- 【請求項１】可燃物の燃焼時に炭酸カルシウムを共存さ
せて得られ、該可燃物によって生成する酸性物質に対し
て活性のある酸化カルシウムを含有する燃料残渣を第１
の原料とし、 酸化カルシウム、二酸化ケイ素、硫酸化合物、ハロゲン
元素化合物、酸化アルミニウム、硫化物、アルカリ金属
の水酸化物を供給できる物質を第２の原料とし、 第１の原料単独または第１の原料および第２の原料から
選ばれた１種以上の物質を水と混合し、湿空養生または
蒸気養生してなる排ガス浄化剤。 - 【請求項２】燃料残渣中の活性のある酸化カルシウムの
量が燃焼時に生成した酸性物質と反応したカルシウムの
酸化カルシウム換算量よりも多いものである特許請求の
範囲第１項記載の排ガス浄化剤。 - 【請求項３】養生後さらに成形し、そのまゝまたは30℃
以上の温度で熱処理してなる特許請求の範囲第１項また
は第２項記載の排ガス浄化剤。 - 【請求項４】成形後さらに再養生したものである特許請
求の範囲第３項記載の排ガス浄化剤。 - 【請求項５】水分が４％〜27％である特許請求の範囲第
１項または第２項記載の排ガス浄化剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62216455A JPH0615033B2 (ja) | 1987-09-01 | 1987-09-01 | 排ガス浄化剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62216455A JPH0615033B2 (ja) | 1987-09-01 | 1987-09-01 | 排ガス浄化剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6463037A JPS6463037A (en) | 1989-03-09 |
| JPH0615033B2 true JPH0615033B2 (ja) | 1994-03-02 |
Family
ID=16688773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62216455A Expired - Lifetime JPH0615033B2 (ja) | 1987-09-01 | 1987-09-01 | 排ガス浄化剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0615033B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9109326B2 (en) | 2007-11-30 | 2015-08-18 | Kaneka Corporation | Antibacterial artificial hair and antibacterial coating agent for artificial hair |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3409285B2 (ja) * | 2000-04-04 | 2003-05-26 | 北海道電力株式会社 | 排煙処理剤の製造方法 |
| US7105140B2 (en) * | 2002-03-04 | 2006-09-12 | Conocophillips Company | Desulfurization compositions |
| CN112191225A (zh) * | 2020-08-31 | 2021-01-08 | 成都达奇环境科技有限公司 | 活性炭基材料、烟气脱硫剂及其制备方法和烟气脱硫方法 |
-
1987
- 1987-09-01 JP JP62216455A patent/JPH0615033B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9109326B2 (en) | 2007-11-30 | 2015-08-18 | Kaneka Corporation | Antibacterial artificial hair and antibacterial coating agent for artificial hair |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6463037A (en) | 1989-03-09 |
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