JPH0747230A

JPH0747230A - 脱臭装置

Info

Publication number: JPH0747230A
Application number: JP5197386A
Authority: JP
Inventors: Yasutsune Katsuta; 康常勝田; Kazumi Murakami; 和美村上; Masahiro Nitta; 昌弘新田
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1993-08-09
Filing date: 1993-08-09
Publication date: 1995-02-21

Abstract

(57)【要約】【目的】装置がコンパクトで、設置面積が小さく、操
作の簡単な脱臭装置を提供する。【構成】脱着ガスを処理する燃焼触媒を臭気成分を吸
着する吸着剤に担持し、その吸着層１６の上流側に加熱
装置２０を設け、オフガス１１を吸着層１６に通して吸
着を行い、吸着剤の再生時には加熱装置２０から高温気
体を吸着層１６に送り、吸着剤を加熱して臭気成分を脱
着するとともに、脱着した臭気成分を燃焼触媒で燃焼さ
せることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は脱臭装置に係り、特に化
学プラントからの悪臭成分を含むオフガスの浄化に用い
られる脱臭装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】化学プラントおよび工場からの悪臭成分
を含むオフガスの処理には、吸収法、オゾン酸化法、気
相燃焼法、接触燃焼法および吸着法等の処理が挙げられ
る。通常、悪臭成分を含むオフガスの浄化に用いられる
脱臭装置の採用に当たって考慮しなければならないこと
は、脱臭効率、設備費および運転費である。

【０００３】吸収法は処理対象物質の化学反応性を利用
する方法で、アンモニア、アミン系ガス等の塩基性化合
物には酸による洗浄が有効である。しかし、このシステ
ムは、後処理として排水処理に多大な費用を要する欠点
があった。

【０００４】オゾン酸化法は有機系悪臭物質の処理に有
効であるが、オゾン発生および後処理のシステムが必要
となり、多量のガスを処理するのに好適な方法と言えな
い。また、この方法では人体に有害なオゾンを外部に漏
洩させない方策手段が必要なため複雑なシステムとその
設備費および運転費用を要する欠点がある。

【０００５】気相燃焼法は、常時燃料を用いて８００℃
以上の温度で悪臭成分を含んだオフガスを燃焼処理する
方法である。この方法はダーテイガスの処理に有効であ
るが、オフガスの昇温に必要となる燃料費が処理ガス量
に伴い多大な費用となり、オフガスの高温域での滞留に
よる窒素酸化物の発生が起こり、２次公害を起こす恐れ
がある。

【０００６】接触燃焼法は、燃焼触媒の存在下で５００
℃あるいはそれ以下の比較的低温で悪臭成分を含むオフ
ガスを処理するものである。この方法は、前述した３つ
の処理方法に比べて優れている。接触燃焼法は、悪臭成
分を含むオフガスを低温で処理することから、気相燃焼
法に比較して補助燃料が大幅に低減でき排水処理等の２
次処理設備が不要になる利点がある。しかし、悪臭成分
を含むオフガスは低カロリーで、多量のガスを処理する
必要がある場合には触媒を加熱するための補助燃料費が
多大となることが避けられない。

【０００７】吸着法は、比表面積の大きいシリカゲル、
アルミナゲル、ゼオライト、粘度鉱物および活性炭等の
吸着剤を用いて悪臭成分を吸着処理するものである。特
に、吸着法は処理ガス量が多大で、微量の悪臭成分を処
理するのに好適である。この方法は、前述した方法に比
べて補助燃料が不必要であることから優れている。

【０００８】しかし、悪臭成分を吸着した吸着剤の再生
が必要である。吸着剤の再生は加熱脱着すれば容易に行
われるが、その脱着ガスは悪臭成分が濃縮されており、
何らかの濃縮脱着ガスを燃焼もしくは分解処理すること
が必要である。その脱着ガスの処理は、燃焼触媒による
燃焼処理が好適である。前述したように、吸着法と触媒
燃焼法の特徴をうまく組み合わせることによって極めて
効率的な悪臭成分の除去システムが可能である。

【０００９】図５は、従来の吸着・燃焼処理方式を用い
た脱臭装置の系統を示したものである。脱臭装置は、吸
着塔１０，１０′（２塔）と、吸着剤を再生するための
加熱装置２０と、脱着ガス（濃縮悪臭ガス）１２の燃焼
処理用接触燃焼装置３０で主に構成されている。

【００１０】悪臭成分を含むオフガス１１は、バルブ１
を介して吸着塔１０内のゼオライトもしくはシリカゲル
塔の吸着剤１５で吸着除去されるが、その吸着除去率が
経時的に低下する。そのため、吸着塔１０出口部におい
て悪臭成分が臭気許容値より高くなると、吸着剤１５の
吸着能が劣化したので吸着剤１５を再生する必要があ
る。吸着剤１５を再生する場合は、他の吸着塔１０′に
切り替えてオフガス１１中の悪臭成分を吸着除去する。
その間、吸着剤１５の再生を行うために、加熱装置２０
で燃料１４に燃焼用空気１７を供給し燃焼させ、バルブ
４′を介して吸着剤１５に吸着している悪臭成分を加熱
脱着する。加熱用燃料１４の燃焼用空気は系外の空気１
７を用いて燃焼し悪臭成分の脱着を行い、脱着したガス
１２はバルブ３′を介して循環送風機４０で加熱装置２
０へ供給し、熱風と混合し触媒燃焼装置３０で浄化し、
バルブ５′を介して系外へ排出される。

【００１１】前記のごとく、２塔の吸着塔１０，１
０′、加熱装置２０および接触燃焼装置３０が各々別個
の装置となっているため装置が大型化となり設置面積が
大きくなる。また、２塔の吸着塔１０，１０′によって
吸着剤１５を再生するごとにガスの切り替え操作を行う
ことから運転操作が複雑である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は２塔の
吸着塔と脱着用加熱装置および脱着ガス処理用接触燃焼
装置が各々別個に配置されている。この装置は大型で吸
着剤の再生ごとにオフガスの切り替え操作が必要であ
り、運転制御が複雑化しているために装置が高価であ
る。

【００１３】また、図６に示す本発明者等の実験結果に
よると、（ａ）線に示すように吸着剤の再生温度が高い
ので吸着剤再生に要する燃料量が多く運転コストが高く
なるという問題がある。特に、吸着剤と脱着ガス処理用
接触燃焼装置とが別個に設置してある。

【００１４】ここでは、臭気成分のトリメチルアミンと
した場合、その臭気ガスを吸着剤で吸着し吸着塔出口部
で臭気値が許容値を越えると、吸着剤を定期的に再生す
るために加熱脱着法で行う。吸着したトリメチルアミン
の脱着は２つの温度領域で生じている。その第１段階目
の脱着は２００℃という低温側で、第２段階目は５００
℃という高温側で起こっている。このことから、第１段
階目の脱着量は物理吸着したものを、第２段階目の脱着
量は化学吸着したものを脱着したものと考えられる。吸
着剤を再生するには、第２段階目の脱着を行う必要か
ら、吸着剤再生温度を５００℃にする必要がある。この
ように、吸着剤の再生温度が高いことから、吸着剤の再
生に要する燃料量が多く運転コストが高くなるので問題
である。

【００１５】本発明の目的は、このような従来技術の欠
点を解消し、装置がコンパクトで設置面積が小さく、操
作が簡単な脱臭装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、脱着ガスを燃焼処理するための燃焼触媒
を、窒素酸化物の臭気成分を吸着する吸着剤上に担持せ
しめ、その吸着剤を充填して吸着層を形成し、その吸着
層の上流側に前記吸着剤の脱着処理を行うための加熱装
置を設け、窒素酸化物の臭気成分を含む処理ガスを前記
吸着層に流通して吸着を行い、吸着層出口の臭気成分濃
度が許容値を超えると、前記加熱装置から高温気体を吸
着層に送り、吸着剤を加熱して臭気成分を吸着剤から脱
着するとともに、脱着した臭気成分を前記燃焼触媒で燃
焼するように構成されていることを特徴とするものであ
る。

【００１７】

【作用】本発明によれば、吸着塔内でオフガス中の悪臭
成分を選択的に高効率で吸着と吸着剤の再生に加熱脱着
および脱着悪臭成分の燃焼処理が同時に行える。このこ
とから、１塔の吸着塔と加熱装置でオフガス処理、吸着
剤の再生および脱着ガスの燃焼によりＮ₂ガスに分解し
無害なガスとなる。また、吸着剤の再生のための加熱装
置の燃料の燃焼空気を悪臭成分を含むオフガス中の酸素
を用いることによりオフガス処理と吸着剤の再生および
脱着ガスの燃焼処理ができる構成となっている。さら
に、吸着塔が１塔で済み装置がコンパクトであるため、
設置面積が小さくおよび装置の操作が簡単等により装置
の価格が安価となる。

【００１８】

【実施例】本発明の一実施例を図１を参照しながら説明
する。同図は、本実施例のオフガス処理に吸着・燃焼方
式の脱臭装置の系統図を示したものである。

【００１９】図に示すように脱臭装置は１塔の吸着塔１
０と加熱装置２０で主に構成されている。吸着塔１０内
に配置している吸着剤１６は、基材のアルミナ製ハニカ
ムにモルデナイトをコーテイングした後、燃焼触媒Ａｇ
・Ｍｎを含浸法で担持したものである。要するに、吸着
と脱着ガスの燃焼処理が一体構造となっている吸着剤１
６である。

【００２０】吸着剤１６を再生するために設けた加熱装
置２０は、燃料１４の燃焼用空気としてオフガス１１の
一部を用いる系統となっている。前記吸着塔１０内の吸
着剤１６はモルデナイトが用いられており、そのモルデ
ナイト吸着剤１６に燃焼触媒を均一に担持、好ましくは
ガス出口側方向に従って燃焼触媒量が多くなるように担
持したものである。

【００２１】悪臭を含むオフガス１１はバルブ７を介し
て吸着塔１０に供給され、悪臭成分は吸着剤１６で吸着
除去され、悪臭成分濃度が吸着塔１０出口部での許容値
に達すると吸着剤１６の再生が必要となる。吸着剤１６
の再生は吸着塔１０の上流側の加熱装置２０で、燃料１
４とオフガス１１の一部をバルブ６で所定の流量に調整
し燃焼させ吸着剤１６を加熱し悪臭成分を脱着する。

【００２２】脱着した悪臭成分は、吸着塔１０内に設け
ている吸着剤１６（例えば、モルデナイト）に燃焼触媒
のＡｇ・ＭｎもしくはＣｕ，Ｃｏ，Ｐｄ，Ｐｔから選ば
れた１種以上の成分を担持しているため、脱着すると同
時に燃焼処理され、Ｎ₂ガスに分解し浄化したオフガス
１３が大気へ排出される。なお、加熱装置２０の燃料１
４の燃焼空気として、酸素を多く含有したオフガス１１
中の一部をバルブ６を介して供給しており、他のオフガ
スはバルブ７を介して加熱装置２０の熱風へ混入してい
るために、オフガス中の悪臭成分の除去と同時に脱着燃
焼処理が行われるようになっている。

【００２３】図２は、本発明の脱臭装置の運転操作を示
したものである。まず、オフガス中の悪臭成分（特に、
アミン系ガス）を選択的にモルデナイト吸着剤に吸着を
行う。吸着塔出口部のガス臭気値が許容値以上に達する
と、吸着剤の再生を行う必要がある。その吸着剤の再生
は吸着剤を加熱装置で加熱し悪臭成分を脱着する訳であ
るが、その加熱源である燃料の燃焼用空気をあえてオフ
ガス中の酸素を用いることにより、オフガス中の悪臭成
分が直接燃焼部で若干燃焼処理されると同時に脱着ガス
の燃焼処理負荷が低減できる。

【００２４】図３は、吸着温度と吸着の破過時間の関係
を示したものである。吸着剤の再生のために、吸着剤の
昇温時に吸着特性が低下し悪臭が系外へ排出するおそれ
に対しては、吸着温度が６０℃〜１００℃で若干低下す
るが、この程度の温度では瞬時に昇温することから問題
にならない。

【００２５】また、吸着温度１００℃以上ではトリメチ
ルアミンの燃焼が促進されるので、吸着温度が高くなる
に伴い吸着破過時間（トリメチルアミンを１００％吸着
するのを維持する時間）が長くなっている。これらの結
果から、吸着剤の再生を行いながらオフガスの処理も同
時にできる。そのため、吸着塔を２塔にする必要がな
く、１塔で吸着、脱着および燃焼処理が行えることから
脱臭装置がコンパクトとなり、価格が安価となる。ま
た、装置の設置面積が小さくでき、しかも装置の運転操
作が容易である利点がある。

【００２６】本発明の他の実施例を図４を参照しながら
説明する。

【００２７】同図は、吸着塔１０と加熱装置２０で構成
している脱臭装置の系統図を示したものである。吸着塔
１０内には、図１で述べた吸着剤を用いた吸着層１６
と、Ａｇ・ＭｎもしくはＣｕ，Ｃｏ，Ｐｄ，Ｐｔから選
ばれた１種以上の成分の燃焼触媒を用いた燃焼触媒層５
０が配置されている。

【００２８】加熱装置２０の燃料１４の燃焼用空気とし
てオフガス１１の一部をバルブ６を通して供給し、他の
オフガスはバルブ７を通して加熱装置２０の熱風へ混入
する。加熱装置２０の熱風の一部は、バルブ９を介して
吸着塔１０内の燃焼触媒層５０の下部へ供給し、他のオ
フガスはバルブ８を介して吸着層１６へ供給するように
構成している。吸着層１６の下流に燃焼触媒層５０を配
置しおよび加熱装置２０の熱風を直接にバルブ９を介し
て燃焼触媒層５０の下部へ供給することにより、燃焼触
媒層５０の温度が高くなるので脱着ガスが高効率で燃焼
しＮ₂ガスに分解し無害化され系外へ排出される。

【００２９】図６において曲線ｂはＡｇ・Ｍｎを担持し
たモルデナイト吸着剤、曲線ｃはＰｄを担持したモルデ
ナイト吸着剤、曲線ｄはｐｔを担持したモルデナイト吸
着剤を使用した場合の吸着剤再生温度特性曲線である。

【００３０】この図から明らかなように、本発明によっ
て吸着剤の再生温度が従来の曲線ａに比べて大幅に下が
っている。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、吸着塔内でオフガス中
の悪臭成分を選択的に高効率で吸着と吸着剤の再生に加
熱脱着および脱着悪臭成分の燃焼処理が同時に行える。
このことから、１塔の吸着塔と加熱装置でオフガス処
理、吸着剤の再生および脱着ガスの燃焼によりＮ₂ガス
に分解し無害なガスとなる。また、吸着剤の再生のため
の加熱装置の燃料の燃焼空気を悪臭成分を含むオフガス
中の酸素を用いることにより、オフガス処理と吸着剤の
再生および脱着ガスの燃焼処理ができる構成となってい
る。さらに、吸着塔が１塔で済み、装置がコンパクトで
あるため、設置面積が小さくおよび装置の操作が簡単等
により装置の価格が安価となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る脱臭装置の系統図であ
る。

【図２】その脱臭装置の運転操作を示す図である。

【図３】吸着温度と吸着破過時間との関係を示す特性図
である。

【図４】本発明の他の実施例に係る脱臭装置の系統図で
ある。

【図５】従来の脱臭装置の系統図である。

【図６】吸着剤再生温度と脱着トリメチルアミン濃度と
の関係を示す特性図である。

【符号の説明】

１０吸着塔１１オフガス１６吸着層２０加熱装置

───────────────────────────────────────────────────── 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 53/74

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】脱着ガスを燃焼処理するための燃焼触媒
を、窒素酸化物の臭気成分を吸着する吸着剤上に担持せ
しめ、その吸着剤を充填して吸着層を形成し、その吸着層の上流側に前記吸着剤の脱着処理を行うため
の加熱装置を設け、窒素酸化物の臭気成分を含む処理ガスを前記吸着層に流
通して吸着を行い、吸着層出口の臭気成分濃度が許容値を超えると、前記加
熱装置から高温気体を吸着層に送り、吸着剤を加熱して
臭気成分を吸着剤から脱着するとともに、脱着した臭気
成分を前記燃焼触媒で燃焼するように構成されているこ
とを特徴とする脱臭装置。