JPH0714464B2 - 脱硫脱硝方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は排ガスの脱硫脱硝方法に関する。より具体的に
は、本発明は安価でかつ脱硝性能の高い触媒を用いるこ
とが可能なため、装置全体としての省スペース化及びコ
スト低減が図れる脱硫脱硝方法に関する。

［従来の技術］ 火力発電所のボイラーの燃焼に伴う排ガスなどの中に
は、多くの場合、大気汚染物質である硫黄酸化物及び窒
素酸化物が含まれており、近年では大気汚染防止が急務
となっていることから、この両者を除去するための脱硫
法や脱硝法が開発されてきた。脱硫及び脱硝の個々の原
理及び技術は実用レベルでほぼ確率されており、現在で
はいかにしてシステム全体の効率化を図るかといった点
に開発の重点が移りつつある。

脱硫方法としては、湿式法、特に石炭−石膏法が主流で
ある。この石炭−石膏法は、カルシウムイオンを含む吸
着液中にSO₂などの硫黄酸化物を吸収し、次いでこれを
酸化して石膏として固定し回収するものである。カルシ
ウムイオンの供給及び液の中和のためには安価な石灰石
が用いられる。この石灰−石膏法には多くの変法が開発
されているが、その中でも特公昭60−4726号公報に記載
されている方法はジェットバブリングリアクターとよば
れる特定の反応装置を使用して省資源、省エネルギー及
び省スペースを達成するものである。

脱硝方法としては、乾式法、特に選択接触還元法が主流
である。この選択接触還元法は、排ガス中にアンモニア
ガスを注入し、触媒の存在下に窒素酸化物を窒素と水と
に分解するものである。用いる触媒は担体上に活性金属
を担持させたものであり、通常350℃以上で最も活性が
高くなる。この活性成分及び担体の選択が反応を効率よ
く行なわせるための鍵となる。

脱硫法として石炭−石膏法を用い、脱硝法といて選択接
触還元法を用いる場合、後者は前者に較べて高い温度で
反応が行なわれることから、ボイラーの節炭器を出た排
ガスをまず脱硝装置に通し、次いで空気予熱器を経て温
度の下がった排ガスを脱硫装置に通すという順序で脱硫
及び脱硝が行なわれる。

［解決すべき問題点］ しかしながら、上記の様な順序で脱硫及び脱硝を行なう
従来の方法においては、次の様な問題点がある。

第一に、硫黄酸化物を父君だ排ガスが直接脱硝触媒に接
触するため、使用できる脱硝触媒、特に使用できる担体
が制限されるのである。すなわち、たとえばアルミナ系
の担体を用いれば脱硝性能自体は極めて高い触媒が得ら
れるのであるが、アルミナ担体は硫黄酸化物に侵され、
これを用いた触媒は使用とともに脱硝性能が急速に低下
して使い物にならないのである。この原因は、アルミナ
が硫黄酸化物と反応して硫酸塩を形成し、担体の表面積
が著しく低下することにあるといわれている。このため
脱硝性能はアルミナ担体ほど高くなくしかもコスト高と
はなるが、チタニア系の担体を用いざるを得ないのが実
情である。

第二に、石炭燃焼ボイラーからの排ガスなどの様に排ガ
ス中に多量の粉塵（フライアッシュ）を含む場合、これ
をそのまま粒状触媒充填塔型の脱硝装置に通すと触媒充
填層が目詰りを起こすため、脱硝装置の前段に電気集塵
機を設けるか、又は触媒をハニカム状等のダストフリー
タイプに成形する必要がある。これはいずれにしてもコ
スト高となり、またハニカム状に成形した場合には単位
体積当たりの触媒充填量が大きくとれないので排ガスと
触媒との接触効率が悪く、そのため反応率を上げるため
には高い反応温度を用いるか又は装置の内容積を大きく
して滞留時間を稼がなければならないという問題があ
る。

［問題点を解決する手段］ 本発明は、脱硫法として石炭−石膏法を用い、脱硝法と
して選択接触還元法を用いる場合において、脱硝を行な
った後に脱硝を行なうという従来の常識を覆し、先に脱
硫を行なった後に脱硝を行なうという構成を採ることに
より、上記問題点を解決するものである。

石炭−石膏法による脱硫を先に行ない、選択接触還元法
による脱硝をその後に行なう場合には、脱硫装置を出た
排ガスを脱硝に必要な温度にまで上げる必要があり、従
来の方法においては、この点が最大の問題であるとし
て、先に脱硫を行なうという構成を採らなかったのであ
る。

本発明において脱硫を行なった後に脱硝を行なうという
構成を採ったのは、脱硫を先に行なうことにより脱硝性
能の高いアルミナ系等の触媒担体が使用でき、また石灰
−石膏法の中でも特に除塵効果の大きい液相連続型の装
置を用いた方法を採用すれば触媒充填効率の高い粒状触
媒充填型の脱硝装置が使用できることから、それらの効
果として、従来の方法と同程度の脱硝率を得るのに必ず
しも高い反応温度を必要とはしないことがわかったから
である。すなわち本発明においては脱硫装置を出た排ガ
スの温度をせいぜい200〜330℃程度にまで上げてやれば
充分であり、この程度の昇温であれば間接熱交換等を適
宜利用することにより実用上ほとんど不利にはならず、
むしろチタニア系の触媒を用いなくてもよく、またハニ
カム状に成形した触媒を用いなくてもよいことによるコ
スト引下げ効果の方がはるかに大きいのである。

［作用］ 本発明の方法は脱硫工程及び脱硝工程からなる。脱硫は
石灰−石膏法によって行なわれる。石灰−石膏法を用い
ることとしたのは、脱硫性能が安定していること、経済
性に優れていること、現在もっとも広く採用されている
こと等の他、これが湿式法であって粉塵の除去に優れて
いることが本発明にとって本質的な要請を満足するから
である。一方、脱硝は選択接触還元法によって行なわれ
る。選択接触還元法を用いることとしたのは、操作が単
純で負荷変動に強く、廃水や廃棄物の発生がなく、しか
も窒素酸化物だけを選択的に分解除去するといった優れ
た特徴を有するからである。

石灰−石膏法 石灰−石膏法はSO₂吸収、酸化、中和及び石膏晶析の各
段階からなっている。すなわち、排ガスが吸収液と接触
することにより、排ガス中の硫黄酸化物（主としてSO₂
の形態をとる）は吸収液中に溶解して亜硫酸などの酸を
生成する。こうして生成した酸を酸化することによりそ
れらを硫酸に変換する。硫酸の生成により液のpHは低下
するので、これに石灰石を加えて中和する。すると、石
灰石のカルシウムイオンCa^{2 +}と硫酸のSO₄ ^{2 -}とが反応し
て石膏CaSO₄を生成するので、これを析出させて液から
分離する。結局、全体の反応は次の式で表される。

SO₂＋（Ｏ）＋CaCO₃＋2H₂Ｏ −−＞CaSO₄・2H₂Ｏ＋CO₂ SO₂吸収はSO₂の気相から液相への以降、及び亜硫酸H₂SO
₃の生成の段階であるから、本質的に気液二相系で進行
する。酸化はH₂SO₃のH₂SO₄への変換の段階であるから、
本質的には液相で進行する過程であるが、酸化に空気中
の酸素を用いるために、酸素の溶解という過程を含み、
結局気液二相系で進行することになる。中和も本質的に
は液相で進行する過程であるが、中和に石灰石を用いる
ために、石灰石の溶解という過程を含み、結局固液二相
系で進行することになる。石膏析出はCaSO₄の生成、お
よびその液相から固相への移行の段階であるから、本質
的に固液二相系で進行する。

以上のことから、石灰−石膏法を実施するには、２つの
気液系操作（ガス吸収）と２つの固液系操作（溶解及び
析出）が必要となる。しかしながら、これらの操作をそ
れぞれ別の装置を用いて行なうと装置全体が大きくなっ
てしまうことから、これらを一つの装置の中で行なうた
めに各種の方法が考案されてきた。中でも、特公昭60−
4726号公報に記載の方法は石灰−石膏法の全段階を極め
て効率よく行なうことができ、かつ装置もコンパクトに
まとめることができるものであって、最も好ましいもの
といえる。特公昭60−4726号公報の方法を実施するため
の装置は一般にジェットバブリングリアクター（JBR）
とよばれている。

ここでJBRにおける硫黄酸化物の除去について図面を用
いて概説する。第２図は典型的なJBRの模式図である。
排ガスは入口プレナム13及びそれから液面下に伸びる多
数のスパージャーパイプ14を通って液面下100〜400mmに
吹込まれ、ジェットバブリング層11を形成する。この層
で高効率な気液接触が行なわれてSO₂が吸収される。脱
硫されたガスはガスライザー15を通って外部へ排出され
る。ジエットバブリング層11の下には連続して酸素溶解
領域12がある。ジェットバブリング層で吸収されたSO₂
はその場ですぐに硫酸イオン（SO₄ ^{2 -}）に酸化される。
吸収液は、気泡が分離された後に装置下部に移動し、こ
れに中和及びカルシウムイオンの供給のために石灰石ス
ラリーが注入される。吸収液は次いで酸素溶解領域に移
動する。この領域で酸素を溶解した吸収液はジェットバ
ブリング層に移動してSO₂の吸収及び酸化の媒体として
再び働くことになる。生成した石膏の結晶は吸収液中に
懸濁した状態で存在するが、吸収液の一部が槽下部から
引抜かれるのに伴って槽外へ排出され、固液分解にかけ
られる。このようにJBRでは一槽で吸収、酸化、中和及
び晶析の各操作が行なわれるため装置が極めてコンパク
トであり、しかも効率のよい脱硫を行なうことができる
のである。

なお、上記のようにSO₂の吸収及び液相での酸化がほぼ
同時に相次いで進行するというのがJBRの大きな特徴で
あって、これは吸収液のpHが約３〜５と低いことに密接
に関連している。JBRでは液中に亜硫酸イオンがほとん
ど存在しないため低いpHでも効率よくSO₂が吸収され、
また化学的酸素要求量（COD）の原因となるジチオン酸
イオン（S₂O₆ ^{2 -}）の生成もほとんど無い。

JBRを用いて石灰−石膏法を実施することは本発明の極
めて好ましい態様である。それは、JBRがコンパクトで
脱硫性能が高く廃水処理が容易であるというだけではな
く、JBRは排ガス中の粉塵の除去率が極めて大きいから
である。

一般に湿式法による脱硫には排ガス中の粉塵を除去する
効果がある。これは、排ガスが吸収液と接触する際に排
ガス中の粉塵が気液界面に付着し、次いで液中に取込ま
れるためである。したがって排ガス中の粉塵がこの気液
接触操作において気液界面に到達する機会が大きければ
粉塵の除去率は大きいといえる。気液接触操作には気相
中に液を分散させる気相連続型と液相中にガスを分散さ
せる液相連続型とがあるが、上記の理由により液相連続
型の方が概して粉塵の除去率は大きい。液相連続型の気
液接触装置においてはガスは液中に気泡として分散され
る。この場合の粉塵の除去機構の詳細は必ずしも明らか
ではなかったが、本発明者らは単一気泡モデルにしたが
ったシミュレーションを行ない、ほぼ次の様な機構で粉
塵が除去されることを確認した。

ガスが液中に吹込まれると、ガスは気泡となって液中を
上昇し、やがて液面に到達する。この間の過程は二つの
過程に分けて考えることができる。すなわち、吹込まれ
たガスが吹込まれた際の速度を急速に減じながら気泡を
生成する過程と、生成した気泡が液中を上昇する過程と
に分けられる。気泡生成時には、ガスがその速度を急速
に減じるのに対し、ガス中の粉塵粒子のうち粒径の大き
なものは慣性によりガスが吹込まれた際の速度を維持し
ようとするため、その様な粒子は気液界面（気泡表面）
に衝突して除去される。気泡上昇時には、気泡が液中を
運動することによる気泡と液との摩擦のために気泡内に
旋回運動を生じ、やはり粒径の大きなものは遠心力によ
って気泡の外周部に運ばれ、やがて気液界面に衝突して
除去される。一方、粒径の小さなものは気泡内のガス分
子の熱運動のためにガス分子と衝突を繰返しながら気泡
内を拡散し、やがて気液界面に達し、そこで補捉されて
除去される。すなわち気液界面における小粒径粒子の気
相濃度はゼロと考えられるため、気泡の中心から気液界
面に向う小粒径粒子の濃度勾配が形成され、これがドラ
イビングフォースとなって、小粒径粒子が気泡外周部に
向って運ばれると考えられる。以上の様に、ガス中の粉
塵粒子のうち粒径の大きなものは主として慣性によって
気液界面に運ばれ、一方、粒径の小さなものは主として
拡散によって気液界面に運ばれ、いずれも気液界面で補
捉されて液中に取込まれる。

液相連続型の気液接触装置におけるガス中の粉塵粒子の
除去機構は上記の様に説明されるところから、粉塵粒子
の除去率には次の様な要素が関係すると考えられる。ま
ず気泡内を粉塵粒子（特に小粒子）が移動する距離が小
さい方が除去されやすいであろうから、気泡の径は小さ
い方が好ましい。また気泡が液中を不規則に激しく運動
すれば気泡内の大粒子には大きな慣性力が働いて除去さ
れやすくなる。さらに気泡が液中に滞留する時間が長い
方が除去率は当然高い。

JBRが高い粉塵粒子除去率を達成するのは、それが液相
連続型の気液接触装置であり、しかも生成する気泡が微
細であって液中での滞留時間も長いためであると考えら
れる。すなわち、JBRでは、排ガスが液面下100〜400mm
に位置するガススパージャー開口部よりジェット状に水
平方向に噴出され、吸収液と激しく混合し、数mmの気泡
となってジェットバブリング層を形成する。この層で上
記のようにSO₂の吸収及び酸化が進行するわけである
が、同時に排ガス中の粉塵粒子も効率よく除去されるの
である。

なお、排ガス中には微量のSO₃が含まれることがある
が、これは石灰−石膏法では除去され難い。SO₃の一部
はSO₂とともにJBRで除去されるが、充分な除去は困難で
ある。ところがこれは排ガスに予めアンモニアを添加す
ることによって完全に除去できる。すなわちアンモニア
を添加してSO₃を硫安あるいは酸性硫安とすれば、集塵
機で除去され、あるいは湿式脱硫工程で水溶化分離され
るようになる。たとえば本発明の脱硫工程の上流におい
て排ガス中に別途アンモニアを注入するようにすれば、
SO₃は簡単に除去される。この方法によって排ガス中のS
O₃量は10mg/Nm³以下となり、脱硫触媒層の閉塞が紡止さ
れ、長期間にわたって高活性を維持することができる。

選択接触還元法 選択接触還元法は、排ガス中にアンモニアガスを注入
し、モリブデン、バナジウム等の活性金属を所定の担体
上に担持させた触媒と接触させることにより排ガス中の
窒素酸化物を窒素と水とに分解するものである。反応は
主として次のような反応式にしたがうといわれている。

4NO＋4NH₃＋O₂ −−＞4N₂＋6H₂Ｏ 従来、この反応は300〜450℃で行なわれており、湿式法
である石灰−石膏法より反応温度が高いため、熱効率の
観点から石灰−石膏法の前段におかれてきた。しかしな
がら、そのような方法はチタニア系担体の触媒の使用を
余儀なくし、また触媒をハニカム状に成形する必要等を
もたらしていることは前記した通りである。

チタニア系担体は確かに硫黄酸化物によって劣化するこ
とはほとんど無く、長期にわたって安定した性能を発揮
するが、たとえばアルミナ系の担体と比較した場合、コ
スト高となることは避けられない。また、本来の脱硝性
能は必ずしも優れているわけではなく、一般にはアルミ
ナ系担体の方が本来の当初の脱硝性能に勝っている場合
が多い。いずれにしても、触媒担体がチタニア系のみに
限定されるというのは、プロセス設計の自由度を奪うこ
とになり、好ましいことではない。

本発明の方法では、石灰−石膏法によって脱硫処理され
た排ガスを選択接触還元法によって脱硝処理するのであ
るから、脱硝触媒の担体としてはタチニア系以外の各種
材料を用いることができる。以下にそれらの触媒担体材
料のうち代表的なものについて説明するが、本発明の方
法がそれらの担体材料の使用に限定されないことはいう
までもない。

本発明で用いることのできる脱硝触媒の担体としては、
まずアルミナ系のものが上げられる。アルミナは機械的
強度及び比表面積が比較的大きいこから、従来から広く
触媒担体として用いられてきた材料である。特にｒ−ア
ルミナは熱安定性及び機械的強度に優れるため好ましい
とされている。触媒担体として要求される比表面積が大
きいこと、細孔径分布及び細孔容積が適切であること及
び機械的強度が大きいことといった条件を満たすｒ−ア
ルミナを製造するために、従来から多くの研究が行なわ
れてきた。

ｒ−アルミナはベーマイトゲル（繊維状のベーマイト微
結晶の水和ゲルで擬ベーマイトともよばれる。）を焼成
して作られることが知られており、細孔径分布及び細孔
容積の制御されたｒ−アルミナを得るには、このベーマ
イトゲルの結晶の大きさ及び分布を適切な値に調節しな
ければならない。ただし、単に個々の結晶粒子の大きさ
を調節する方法では、細孔径を大きくしようとすれば比
表面積が小さくなるという関係になるので、好適な触媒
担体を得るのは困難である。

ｒ−アルミナの比表面積を小さくせずに平均細孔径を調
節するために、たとえばベーマイトゲルの乾燥焼結過程
におけるゲル構造の収縮を調節することが考えられ、こ
うした方法として、ベーマイトゲルの乾燥速度を変化さ
せる方法（J.Polymer Science第34巻、第129頁）、濃厚
ベーマイトゲルに剪断力を加える方法（特開昭49−3159
7号公報）、ベーマイトゲルにポリエチレングリコール
等の水溶性高分子化合物を加える方法（特開昭52−1044
98号公報、特開昭52−77891号公報）、ベーマイトゲル
の一部いるいは大部分をアルコールで置換する方法（特
開昭50−123588号公報）、あらかじめベーマイトゲルの
一部をキセロゲル化しておきこれをベーマイトゲルのス
ラリーに混入する方法（特公昭49−37517号公報）等が
知られている。ただし、これらの方法によって製造され
たｒ−アルミナには機械的強度などに難点があるといわ
れている。

上記の諸方法の難点を克服し、改良されたｒ−アルミナ
を製造する方法も知られている。たとえば特公昭57−44
605号公報に記載された方法では、ベーマイトの結晶成
長を迅速に行なわせることにより、著しく大きい表面積
と調節された細孔容積を有するｒ−アルミナが製造され
る。この方法は、結晶種子となる水酸化アルミニウムの
スラリーを50℃以上に保ち、撹拌しながらこれにアルミ
ニウム塩と中和剤を交互に添加することにより、活性な
水酸化アルミニウムを生成させ、これを種子水酸化アル
ミニウムに吸蔵させることによりその結晶成長を促進
し、成長したベーマイト粒子の結合によるベーマイト疎
凝集体を生成させるとともに、その凝集状態を変化させ
ることによりベーマイトゲルの乾燥時の収縮度を制御
し、調節された細孔容積及び細孔径と大きな比表面積を
もつｒ−アルミナ担体を与える。あるいは特公平１−16
772号公報に記載された方法はこれをさらに改良したも
ので、アルミニウム塩と中和剤を交互に添加する代り
に、ベーマイトの結晶成長領域であるpH8〜11の範囲に
系内を保ちながら、アルミニウム塩と中和剤を連続的に
添加し、その際に系内に実質的に硫酸根を存在させて結
晶種子が生成しにくい条件を保つことにより、操作の繁
雑化を避けたものである。さらに特開昭60−25545号公
報に記載の方法は、アルミナにジルコニアを含有させる
ことにより機械的強度の増大を図り、特に細孔径及び細
孔容積の大きいアルミナ担体における機械的強度の低下
を防ぐものである。

セピオライト系の担体を用いた脱硝触媒も、本発明の方
法に好適に用いることができる。セピオライトは、海泡
石とも呼ばれる多孔質マグネシウムシリケートであり、
天然に産出するもののほか、マグネシウム化合物及びシ
リコン化合物を原料として合成されたものも知られてい
る。セピオライトは一般に細孔容積が極めて大きいた
め、触媒として用いた場合に細孔が閉塞しにくいという
特徴を有するが、比表面積あるいは触媒活性種の担持能
力が必ずしも大きくはなく、また機械的強度も必ずしも
大きくはないという問題がある。したがって、これらの
問題を解決した触媒担体用の変性セピオライトが各種開
発されている。

たとえば特公昭55−31085号公報に記載の方法は、原料
セピオライトを粉砕した後、調質して混練し、次いで成
形及び焼成することにより、比表面積を増大し、機械的
強度を高めたものを製造するものである。この方法は上
記混練工程によってセピオライト繊維の束をほぐし、原
料セピオライトとは全く異なる構造にかえるものであ
る。また特公昭59−6697号公報に記載された方法は、天
然セピオライトから骨格マグネシウムイオンを脱離させ
て、シリカ／マグネシアモル比を４以上に増大させるこ
とを特徴としている。この方法は、セピオライトのイオ
ン交換能力に着目したものであり、機械的手段ではなく
化学的手段によって比表面積及び細孔容積を増大するも
のである。なお、特公昭59−6697号公報は水素化触媒用
としてこの変性セピオライトを記載しているが、本発明
者らの検討によれば、排煙脱硝用の触媒にも用いること
ができることが判明している。

また、セピオライトと同じマグネシウムシリケートとし
ては、アタパルジャイト、パリゴスカイト等が同程度の
細孔径を示し、一方、角閃石系アスベスト鉱物はより大
きな細孔径を有することが分かっており、やはり脱硝触
媒の担体として使用することができる。

一般にアルミナ系が小さな針状結晶の集りから構成され
ているのに対し、セピオライト等のマグネシウムシリケ
ート系は長い繊維状の結晶から構成されているため、同
じ細孔容積を持つ場合にはマグネシウムシリケート系の
方が強度が大きく粉化しにくいという特徴がある。

以上、ｒ−アルミナを中心とするアルミナ系と、セピオ
ライトを中心とするマグネシウムシリケート系について
説明したが、前記の様に本発明は触媒担体の材料を特に
選ばないところに特徴があるのであり、従来から用いら
れているチタニア系や、ゼオライト系のアルミノシリケ
ート系などを用いることもできることはいうまでもな
い。

上記担体上に担持する活性金属としては、従来より脱硝
触媒用に用いられているものが同様に用いられるが、特
に好適なものはバナジウム、タングステン、モリブデ
ン、クロム、マンガン、鉄、コバルト及びニッケルであ
る。

排ガス中にアンモニアを注入する方法としては、液体ア
ンモニアをスチーム加熱、電気加熱などによる気化器で
気化させ、生成したアンモニアガスを排ガス中に注入す
る方法が一般的であるが、液体アンモニアはアンモニア
水溶液あるいは尿素水溶液に比べて取扱いに相当な注意
を必要とする上に高価であるため、アンモニア水溶液あ
るいは尿素水溶液を用いる方法が好ましい。そのような
方法としては、排煙脱硫後の排ガスの昇温のためにLP
G、LNG等を燃焼させて発生した熱ガス中にアンモニア水
溶液あるいは尿素水溶液を注入し、こうして生成したア
ンモニア含有ガスを排ガス中に注入する方法がある。尿
素水溶液の場合は高温燃焼排ガス中に注入された尿素は
分解してアンモニアを生成する。この方法を用いれば、
液体アンモニアを気化するときのようなスチーム加熱は
不要となる。なお、LPG燃焼による熱ガス中にアンモニ
ア水溶液でなく液体アンモニアを注入してもよい。この
場合は液体アンモニアを使用するという難点は残るが、
やはりスチーム等による加熱は不要となる。また、これ
らのいずれの場合においても、従来法におけるようなア
ンモニア希釈用の空気は不要である。

脱硝温度が120℃以下では硫酸アンモニウムの結晶が分
解せずに析出するため反応の進行が妨害されることがあ
るが、120℃以上であれば原理的には可能であるといえ
る。しかしながら、従来、実用的な反応速度をうるため
には300℃以上、好ましくは350〜400℃の温度が必要で
あるとされてきた。これは、従来の脱硝触媒がチタニア
系の触媒担体を用いており、反応速度の点では必ずしも
有利ではないため、充分な反応速度をうるためにはかな
り高い温度を必要とするからである。これに対し、本発
明の方法でたとえば比表面積の極めて大きいｒ−アルミ
ナを担体とした触媒を用いれば、200〜330℃、場合によ
っては200℃以下で充分実用的な反応速度をうることが
できる。

したがって、本発明においては、石灰−石膏法による脱
硫装置を出た排ガスを選択接触還元法による脱硝装置に
入れる前に、単にスチームを吹込んで加熱してもそれほ
どランニングコストの増大にはならないが、必要に応じ
てスチームを熱媒体とする間接熱交換装置などにより、
脱硫装置に導入する際の降温過程と脱硝装置に導入する
際の昇温過程の間で熱交換を行なってもよい。

本発明においては、脱硝装置に流入する排ガス中の粉塵
粒子の量が少ないので、粒状の触媒を用いても粉塵の堆
積による装置の閉塞はほとんどない。特にJBRを用いた
場合には、脱硫処理された排ガス中の粉塵量は一般に10
mg/Nm³以下となり、この場合には粒状触媒の使用による
閉塞の問題は実質的に生じない。

［実施例］ （例１） 本発明の方法を実施する装置の一例を第１図にブロック
ダイヤグラムで模式的に示す。ボイラーからの排ガスは
熱交換器１で130℃まで温度を下げられてからJBR2に流
入する。JBRに流入する排ガスの組成は次の通りであ
る。

SO₂ 1600ppm（ドライ） NO_X 300ppm H₂Ｏ 10容量％ 粉塵 200mg/Nm³ 一方、JBRから流出する排ガスの性状は次の通りであ
る。

SO₂ 32ppm 粉塵 5mg/Nm³ JBRで脱硫処理された排ガスは熱交換器（GGH）３で50℃
から190℃に昇温され、さらにスチームヒータ４で250℃
に昇温された後、脱硝触媒層を充填した反応器５を通過
する。脱硝触媒は、特公平１−16772号の方法にしたが
って製造されたｒ−アルミナにバナジウムを担持させて
ペレット状に成形したものを用いる。なお、脱硝触媒層
に入る手前で排ガス中にアンモニアガスが注入される。
脱硝処理された排ガスの組成は次の通りである。

SO₂ 32ppm NO_X 80ppm 粉塵 5mg/Nm³ NH₃ 3ppm 処理された排ガスは熱交換器（GGH）６で温度を下げら
れ110℃で煙突から排出される。

なお、GGH6で回収された熱は水を熱媒体とする間接熱交
換によりGGH3で排ガスの昇温に利用される。これにより
排ガス昇温用のスチームの消費量が低減される。

（例２） 脱硝触媒担体として上記ｒ−アルミナの代りに特公昭59
−6697号公報の方法によって製造された変成セピオライ
トを用いた場合、脱硝処理された排ガスの性状は次の通
りである。

SO₂ 32ppm NO_X 120ppm 粉塵 5mg/Nm³ NH₃ 3ppm （例３） スチームによる昇温を省略し190℃で脱硝を行なう以
外、例１と同様にした場合には、脱硝処理された排ガス
の性状は次の通りである。

SO₂ 32ppm NO_X 150ppm 粉塵 5mg/Nm³ NH₃ 5ppm

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例を示すフローシートである。 第２図は、本発明の方法に好適に用いられるJBRの一例
を示す模式図である。 １……熱交換器（GGH） ２……脱硫装置（JBR） ３……熱交換器（GGH） ４……スチームヒータ ５……脱硝装置（選択接触還元法） 11……ジェットバブリング層 12……酸素溶解領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/77 53/86 ＺＡＢ Ｂ０１Ｊ 21/16 ＺＡＢ Ａ 8017−4Ｇ 23/22 ＺＡＢ Ａ 8017−4Ｇ 23/24 ＺＡＢ Ａ 8017−4Ｇ 23/34 ＺＡＢ Ａ 8017−4Ｇ 23/74 ＺＡＢ Ａ 8017−4Ｇ 29/16 ＺＡＢ Ａ 9343−4Ｇ Ｂ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢ 53/34 １２５ Ｅ ＺＡＢ (72)発明者 伊藤 丈太郎 神奈川県横浜市磯子区洋光台６―35―36 (56)参考文献 特開 昭62−129128（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−105732（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−37077（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−54073（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−4422（ＪＰ，Ａ)

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】硫黄酸化物及び窒素酸化物を含む排ガスか
   ら該硫黄酸化物及び窒素酸化物を除去するための脱硫脱
   硝方法において、該排ガスを液相連続型のガス吸収装置
   を用いる石灰−石膏法で脱硫処理した後、マグネシウム
   シリケート系の触媒担体に活性金属を担持させた脱硝触
   媒を用いる選択接触還元法で脱硝処理することを特徴と
   する方法。
2. 【請求項２】選択接触還元法で脱硝処理した後の排ガス
   から熱を回収して、石灰−石膏法で脱硫処理した後の排
   ガスの昇温に利用する請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】石灰−石膏法で脱硫処理した後の排ガス中
   の粉塵量が10mg/Nm³以下である請求項１記載の方法。
4. 【請求項４】ジェットバブリングリアクターで脱硫処理
   を行う請求項１記載の方法。
5. 【請求項５】触媒担体がセピオライトである請求項１記
   載の方法。
6. 【請求項６】活性金属がバナジウム、タングステン、モ
   リブデン、クロム、マンガン、鉄、コバルト又はニッケ
   ルである請求項１記載の方法。
7. 【請求項７】脱硝温度が200〜330℃である請求項１記載
   の方法。
8. 【請求項８】燃焼排ガス中に液体アンモニア、アンモニ
   ア水溶液及び尿素水溶液から選ばれる一以上を注入する
   ことによって生成したアンモニア含有ガスを、脱硫処理
   後の前記排ガス中に注入して脱硝処理する請求項１乃至
   ７のいずれかに記載の方法。
9. 【請求項９】脱硫処理前の排ガスに別途アンモニアを注
   入する請求項１乃至８のいずれかに記載の方法。
10. 【請求項１０】脱硫処理後における排ガス中のSO₃量を1
    0mg/Nm³以下とする請求項９記載の方法。