JPH08131777A - 排ガス処理方法 - Google Patents
排ガス処理方法Info
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- JPH08131777A JPH08131777A JP6293957A JP29395794A JPH08131777A JP H08131777 A JPH08131777 A JP H08131777A JP 6293957 A JP6293957 A JP 6293957A JP 29395794 A JP29395794 A JP 29395794A JP H08131777 A JPH08131777 A JP H08131777A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
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- Treating Waste Gases (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の、ＳＯ2 を含む排ガスを処理するため
の排ガス処理方法のように大掛かりな不活性ガス発生装
置や、窒素貯蔵タンクを準備する必要がなく、またコス
ト的にもメリットのある排ガス処理方法を提供する。 【構成】 少なくともＳＯX を含む排ガスを、直接又は
アンモニアを注入した後、炭素質触媒４の充填床である
反応器３へ導入して脱硫又は脱硫・脱硝処理し、次いで
該排ガスとの接触によって不活化した炭素質触媒４を再
生器７へ導入し、加熱再生する。この加熱再生時に発生
する脱離ガス中のＳＯX をＳＯX 吸収塔１９においてア
ルカリ剤の水溶液又はスラリーで吸収除去し、得られた
ＳＯXの除去された脱離ガスを、直接又は除湿器２０で
除湿した後、排ガス処理プラント内で、シールガス、加
熱パージガス、キャリアガス、イマージェンシーガス等
の不活性ガスとして利用する。
の排ガス処理方法のように大掛かりな不活性ガス発生装
置や、窒素貯蔵タンクを準備する必要がなく、またコス
ト的にもメリットのある排ガス処理方法を提供する。 【構成】 少なくともＳＯX を含む排ガスを、直接又は
アンモニアを注入した後、炭素質触媒４の充填床である
反応器３へ導入して脱硫又は脱硫・脱硝処理し、次いで
該排ガスとの接触によって不活化した炭素質触媒４を再
生器７へ導入し、加熱再生する。この加熱再生時に発生
する脱離ガス中のＳＯX をＳＯX 吸収塔１９においてア
ルカリ剤の水溶液又はスラリーで吸収除去し、得られた
ＳＯXの除去された脱離ガスを、直接又は除湿器２０で
除湿した後、排ガス処理プラント内で、シールガス、加
熱パージガス、キャリアガス、イマージェンシーガス等
の不活性ガスとして利用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、少なくともＳＯX を含
む排ガスを炭素質触媒により脱硫又は脱硫・脱硝処理す
る方法に関し、特に、炭素質触媒の再生処理時に発生す
る脱離ガスを不活性ガスとし、排ガス処理プラントにお
いて利用する方法に関する。
む排ガスを炭素質触媒により脱硫又は脱硫・脱硝処理す
る方法に関し、特に、炭素質触媒の再生処理時に発生す
る脱離ガスを不活性ガスとし、排ガス処理プラントにお
いて利用する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＳＯX 、あるいはＳＯX とＮＯX を含有
するボイラー排ガス、焼結炉排ガス、ゴミ等の焼却炉廃
ガス等を、直接あるいはアンモニアの混合後、炭素質触
媒を上方から下方へ移動させるように充填した移動床反
応器に通過させて排ガスを処理する方法がよく知られて
いる。この方法では排ガス中のＳＯX は炭素質触媒上に
硫酸として吸着され、除去される。また排ガス中にアン
モニアを注入する場合にはＳＯX は硫酸以外にそのアン
モニウム塩として吸着除去され、ＮＯX は無害な窒素に
還元される。
するボイラー排ガス、焼結炉排ガス、ゴミ等の焼却炉廃
ガス等を、直接あるいはアンモニアの混合後、炭素質触
媒を上方から下方へ移動させるように充填した移動床反
応器に通過させて排ガスを処理する方法がよく知られて
いる。この方法では排ガス中のＳＯX は炭素質触媒上に
硫酸として吸着され、除去される。また排ガス中にアン
モニアを注入する場合にはＳＯX は硫酸以外にそのアン
モニウム塩として吸着除去され、ＮＯX は無害な窒素に
還元される。
【０００３】排ガスとの接触によって炭素質触媒には硫
酸および酸性硫安、硫安等のアンモニウム塩が次第に蓄
積され、炭素質触媒の脱硫活性、脱硝活性が時間と共に
低下するので、炭素質触媒を再生する必要がある。この
ような活性が一時的に低下した炭素質触媒は移動床型の
再生器の頂部に搬送され、供給バルブを通して再生器の
内部に供給される。再生器の中で下部に移動する過程で
約３００〜６００℃に加熱され再生される。炭素質触媒
は酸素によって酸化消耗するので、前記再生処理は酸素
のない不活性ガス雰囲気で行われる。
酸および酸性硫安、硫安等のアンモニウム塩が次第に蓄
積され、炭素質触媒の脱硫活性、脱硝活性が時間と共に
低下するので、炭素質触媒を再生する必要がある。この
ような活性が一時的に低下した炭素質触媒は移動床型の
再生器の頂部に搬送され、供給バルブを通して再生器の
内部に供給される。再生器の中で下部に移動する過程で
約３００〜６００℃に加熱され再生される。炭素質触媒
は酸素によって酸化消耗するので、前記再生処理は酸素
のない不活性ガス雰囲気で行われる。
【０００４】この再生処理において、炭素質触媒に吸着
されていた硫酸及びそのアンモニウム塩の分解によって
多量のＳＯ2 、Ｎ2 、ＣＯ2 及びＨ2 Ｏが発生するの
で、再生器中は必然的に不活性ガス雰囲気となるが、炭
素質触媒表面の吸着物質を迅速に脱着させるためにキャ
リアガスとして不活性ガスを積極的に供給することもあ
る。このようにして加熱再生された炭素質触媒は冷却さ
れ、再生器の底部より排出され、再び反応器の頂部へ供
給されて、再利用される。
されていた硫酸及びそのアンモニウム塩の分解によって
多量のＳＯ2 、Ｎ2 、ＣＯ2 及びＨ2 Ｏが発生するの
で、再生器中は必然的に不活性ガス雰囲気となるが、炭
素質触媒表面の吸着物質を迅速に脱着させるためにキャ
リアガスとして不活性ガスを積極的に供給することもあ
る。このようにして加熱再生された炭素質触媒は冷却さ
れ、再生器の底部より排出され、再び反応器の頂部へ供
給されて、再利用される。
【０００５】一方、前記従来の排ガス処理方法では連続
的に排ガスを処理するために再生器も移動床タイプが使
用されるので、このタイプの再生器には、その頂部の触
媒供給部及び底部の排出部に設けられたバルブから高濃
度ＳＯ2 ガスの外部への漏出防止や再生器上部及び下部
の低温部の腐食防止を目的に、前記キャリアガスとは別
に、外部より窒素、ＣＯ2 等の不活性ガスがシールガ
ス、パージガスとして供給される。このシールガス、パ
ージガスの内、再生器の内部に入った不活性ガスはＳＯ
2 ガスの脱着を促進するキャリアガスの役割も果たす。
的に排ガスを処理するために再生器も移動床タイプが使
用されるので、このタイプの再生器には、その頂部の触
媒供給部及び底部の排出部に設けられたバルブから高濃
度ＳＯ2 ガスの外部への漏出防止や再生器上部及び下部
の低温部の腐食防止を目的に、前記キャリアガスとは別
に、外部より窒素、ＣＯ2 等の不活性ガスがシールガ
ス、パージガスとして供給される。このシールガス、パ
ージガスの内、再生器の内部に入った不活性ガスはＳＯ
2 ガスの脱着を促進するキャリアガスの役割も果たす。
【０００６】従来、これらキャリアガス、シールガス、
パージガスの目的に使用する不活性ガスを供給する方法
には、大型の液体窒素ボンベより窒素ガスを供給する方
法か、排ガス処理プラント内に空気分離装置（空気中の
酸素と窒素を分離する圧力スイング装置又は深冷分離装
置）を設置して製造される窒素ガスを供給する方法、石
炭、コークス等の充填床に空気を通過させて酸素をＣＯ
2 に転換する不活性ガス発生炉を用いる方法、あるい
は、重油・軽油等炉で燃焼させて不活性ガスを得る方法
等がとられていた。
パージガスの目的に使用する不活性ガスを供給する方法
には、大型の液体窒素ボンベより窒素ガスを供給する方
法か、排ガス処理プラント内に空気分離装置（空気中の
酸素と窒素を分離する圧力スイング装置又は深冷分離装
置）を設置して製造される窒素ガスを供給する方法、石
炭、コークス等の充填床に空気を通過させて酸素をＣＯ
2 に転換する不活性ガス発生炉を用いる方法、あるい
は、重油・軽油等炉で燃焼させて不活性ガスを得る方法
等がとられていた。
【０００７】前記排ガス処理方法において、活性炭、活
性コークス、活性チャー等の炭素質触媒（吸着剤）を充
填した移動床反応器（吸着器）を用いる方法は、排ガス
温度の低下がないこと、用水使用量が少ないなど、湿式
法に比べて多くの利点を有している。しかも、吸着処理
により不活性となった炭素質触媒は簡単な加熱再生によ
って容易に再生できるという利点を有している。
性コークス、活性チャー等の炭素質触媒（吸着剤）を充
填した移動床反応器（吸着器）を用いる方法は、排ガス
温度の低下がないこと、用水使用量が少ないなど、湿式
法に比べて多くの利点を有している。しかも、吸着処理
により不活性となった炭素質触媒は簡単な加熱再生によ
って容易に再生できるという利点を有している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の排ガス処理プラントに使用される不活性ガスとして
液体窒素を使用する方法では、窒素が高価なこと、搬入
を頻繁に行う必要があること、その他の不活性ガスを供
給する方法では、特別な不活性ガス発生設備が必要であ
るという問題があった。
来の排ガス処理プラントに使用される不活性ガスとして
液体窒素を使用する方法では、窒素が高価なこと、搬入
を頻繁に行う必要があること、その他の不活性ガスを供
給する方法では、特別な不活性ガス発生設備が必要であ
るという問題があった。
【０００９】また、前記従来の排ガス処理方法では、再
生器の触媒供給部と排出部には内部で発生した高濃度Ｓ
Ｏ2 ガスの外部への漏出防止のため及び再生器上部と下
部の低温部の腐食防止のために、外部よりＮ2 等の不活
性ガスを供給していたので、また、場合によっては吸着
物質を迅速に脱着させるためにキャリアガスを供給して
いたので、排ガス処理プラント内に不活性ガス製造設備
を設けるか、或いは多量の液体窒素等を準備する必要が
あった。
生器の触媒供給部と排出部には内部で発生した高濃度Ｓ
Ｏ2 ガスの外部への漏出防止のため及び再生器上部と下
部の低温部の腐食防止のために、外部よりＮ2 等の不活
性ガスを供給していたので、また、場合によっては吸着
物質を迅速に脱着させるためにキャリアガスを供給して
いたので、排ガス処理プラント内に不活性ガス製造設備
を設けるか、或いは多量の液体窒素等を準備する必要が
あった。
【００１０】そこで、本発明はこの問題を解決するため
に、特別な不活性ガス発生設備や多量の液体窒素等を準
備する必要がなく、排ガス処理プラント内の排ガスを利
用した不活性ガスを製造し利用する排ガス処理方法を提
供することを目的とする。
に、特別な不活性ガス発生設備や多量の液体窒素等を準
備する必要がなく、排ガス処理プラント内の排ガスを利
用した不活性ガスを製造し利用する排ガス処理方法を提
供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記した問題点を解決す
るために、本発明の排ガス処理方法は、少なくともＳＯ
X を含む排ガスを、直接又はアンモニアを注入した後、
炭素質触媒の充填床へ導入して脱硫又は脱硫・脱硝処理
し、次いで該排ガスとの接触によって不活化した炭素質
触媒を加熱再生する排ガス処理プラントによる排ガスの
処理方法において、（１）不活化した炭素質触媒の加熱
再生時に発生する脱離ガス中のＳＯX をアルカリ吸収剤
の水溶液又はスラリーで吸収除去し、（２）得られたＳ
ＯX の除去された脱離ガスを、直接又は除湿した後、前
記排ガス処理プラント内で不活性ガスとして利用するこ
とを特徴とする。
るために、本発明の排ガス処理方法は、少なくともＳＯ
X を含む排ガスを、直接又はアンモニアを注入した後、
炭素質触媒の充填床へ導入して脱硫又は脱硫・脱硝処理
し、次いで該排ガスとの接触によって不活化した炭素質
触媒を加熱再生する排ガス処理プラントによる排ガスの
処理方法において、（１）不活化した炭素質触媒の加熱
再生時に発生する脱離ガス中のＳＯX をアルカリ吸収剤
の水溶液又はスラリーで吸収除去し、（２）得られたＳ
ＯX の除去された脱離ガスを、直接又は除湿した後、前
記排ガス処理プラント内で不活性ガスとして利用するこ
とを特徴とする。
【００１２】本発明の排ガス処理方法に使用されるアル
カリ吸収剤は、水酸化ナトリウム、炭酸カルシウム、水
酸化カルシウム、酸化カルシウム、水酸化マグネシウ
ム、石灰石、ドロマイト等のカルシウム含有鉱物あるい
はカルシウム等を含有する流動燃焼灰の１種又は２種以
上から選ぶことができる。
カリ吸収剤は、水酸化ナトリウム、炭酸カルシウム、水
酸化カルシウム、酸化カルシウム、水酸化マグネシウ
ム、石灰石、ドロマイト等のカルシウム含有鉱物あるい
はカルシウム等を含有する流動燃焼灰の１種又は２種以
上から選ぶことができる。
【００１３】本発明の排ガス処理方法におけるＳＯX の
除去された脱離ガスの除湿は、加圧・冷却して行うか、
あるいは再生器より排出される炭素質触媒を水分除去用
吸着剤として利用して行うことができる。
除去された脱離ガスの除湿は、加圧・冷却して行うか、
あるいは再生器より排出される炭素質触媒を水分除去用
吸着剤として利用して行うことができる。
【００１４】本発明の排ガス処理方法におけるＳＯX 及
び水分の除去された脱離ガスは、排ガスプラント内のシ
ールガス、加熱パージガス、キャリアガス、イマージェ
ンシーガスから選ばれた１種又は２種以上の用途の不活
性ガスとして利用することが可能である。
び水分の除去された脱離ガスは、排ガスプラント内のシ
ールガス、加熱パージガス、キャリアガス、イマージェ
ンシーガスから選ばれた１種又は２種以上の用途の不活
性ガスとして利用することが可能である。
【００１５】本発明の排ガス処理方法を図１、図２、及
び図３の排ガス処理プラント例に基づいて説明する。図
１は本発明の排ガス処理方法で使用される排ガス処理プ
ラントの全体構成の一例を示す。約６０〜１８０℃の排
ガスが排ガス導入ライン１を介して直交流式移動床型の
反応器３へ導入される。この際、炭素質触媒の脱硫活性
の向上を図る場合、あるいは脱硫と同時に脱硝を行う場
合には、アンモニア添加ライン２を介して同時に排ガス
導入ライン１にアンモニアが注入される。排ガスは反応
器３内を下降する炭素質触媒４と接触しながら脱硫・脱
硝された後、反応器３から清浄ガス排出ライン５を通じ
て外部へ排出される。
び図３の排ガス処理プラント例に基づいて説明する。図
１は本発明の排ガス処理方法で使用される排ガス処理プ
ラントの全体構成の一例を示す。約６０〜１８０℃の排
ガスが排ガス導入ライン１を介して直交流式移動床型の
反応器３へ導入される。この際、炭素質触媒の脱硫活性
の向上を図る場合、あるいは脱硫と同時に脱硝を行う場
合には、アンモニア添加ライン２を介して同時に排ガス
導入ライン１にアンモニアが注入される。排ガスは反応
器３内を下降する炭素質触媒４と接触しながら脱硫・脱
硝された後、反応器３から清浄ガス排出ライン５を通じ
て外部へ排出される。
【００１６】反応器３において、排ガスとの接触によっ
て硫酸及び硫酸アンモニウム等を吸着して不活化した炭
素質触媒４は反応器３の底部より引き抜かれ、触媒移送
ライン６を通じて移動床型の再生器７の頂部へ運ばれ、
供給バルブＶ1 を通して再生器７内へ供給される。炭素
質触媒４は再生器７内で不活性ガス雰囲気のもとに３０
０〜６００℃に加熱され再生される。この加熱には、再
生器７内の中段部に設けられた触媒移送管１６が多数配
置された加熱室１５へ、加熱ガスが加熱ガス導入ライン
８より導入されて炭素質触媒４が熱交換により加熱さ
れ、次いで、熱交換された加熱ガスが加熱ガス排出ライ
ン９から排出される。
て硫酸及び硫酸アンモニウム等を吸着して不活化した炭
素質触媒４は反応器３の底部より引き抜かれ、触媒移送
ライン６を通じて移動床型の再生器７の頂部へ運ばれ、
供給バルブＶ1 を通して再生器７内へ供給される。炭素
質触媒４は再生器７内で不活性ガス雰囲気のもとに３０
０〜６００℃に加熱され再生される。この加熱には、再
生器７内の中段部に設けられた触媒移送管１６が多数配
置された加熱室１５へ、加熱ガスが加熱ガス導入ライン
８より導入されて炭素質触媒４が熱交換により加熱さ
れ、次いで、熱交換された加熱ガスが加熱ガス排出ライ
ン９から排出される。
【００１７】再生器７における頂部の供給バルブＶ1 及
び底部の排出バルブＶ2 からの高濃度ＳＯ2 ガスの外部
への漏出防止のため、及び再生器７の上部及び下部のク
ーラー部１０での腐食防止のためにシールガス導入ライ
ン２２、２３及びパージガス導入ライン１１，１２より
不活性ガスがシールガス及び／又はパージガスとして導
入される。また場合によっては、キャリアガス導入ライ
ン１３より不活性ガスがキャリアガスとして導入され
る。なお、図１の再生器７では脱離ガスを再生器７上部
の脱離ガスライン１４より取り出す形になっているが、
キャリアガスをキャリアガス導入ライン１３より導入す
ることを止め、キャリアガス導入ライン１３から脱離ガ
スを取り出すように変更することも可能である。
び底部の排出バルブＶ2 からの高濃度ＳＯ2 ガスの外部
への漏出防止のため、及び再生器７の上部及び下部のク
ーラー部１０での腐食防止のためにシールガス導入ライ
ン２２、２３及びパージガス導入ライン１１，１２より
不活性ガスがシールガス及び／又はパージガスとして導
入される。また場合によっては、キャリアガス導入ライ
ン１３より不活性ガスがキャリアガスとして導入され
る。なお、図１の再生器７では脱離ガスを再生器７上部
の脱離ガスライン１４より取り出す形になっているが、
キャリアガスをキャリアガス導入ライン１３より導入す
ることを止め、キャリアガス導入ライン１３から脱離ガ
スを取り出すように変更することも可能である。
【００１８】再生器７の加熱室１５で加熱再生された炭
素質触媒４は再生器７下部のクーラー部１０で冷却後、
再生器７底部の排出バルブＶ2 を通して排出される。そ
の後、振動スクリーン等の分離器１７にかけられ、ここ
で粉化した炭素質触媒４およびダストが除かれ、コンベ
ア等の触媒移送ライン１８により反応器３の頂部に戻さ
れる。
素質触媒４は再生器７下部のクーラー部１０で冷却後、
再生器７底部の排出バルブＶ2 を通して排出される。そ
の後、振動スクリーン等の分離器１７にかけられ、ここ
で粉化した炭素質触媒４およびダストが除かれ、コンベ
ア等の触媒移送ライン１８により反応器３の頂部に戻さ
れる。
【００１９】再生器７内で発生した高濃度のＳＯX ガス
（大部分がＳＯ2 で、場合により若干のＳＯ3 を含む）
を含有する脱離ガスは脱離ガスライン１４を経てＳＯX
吸収塔１９に供給される。脱離ガス中に存在するＳＯX
はアルカリ剤の水溶液又はスラリー液を循環する湿式の
ＳＯX 吸収塔１９で除去される。図１におけるＳＯX吸
収塔１９には、スプレー型式を一例として示してある
が、その他の型式のＳＯX 吸収塔には、充填型式、バブ
リング型式、多孔板型式等いずれを使用してもよい。ま
た、それらをシリーズに２段以上設置して実施すれば、
よりＳＯX 吸収性能を上げることができる。
（大部分がＳＯ2 で、場合により若干のＳＯ3 を含む）
を含有する脱離ガスは脱離ガスライン１４を経てＳＯX
吸収塔１９に供給される。脱離ガス中に存在するＳＯX
はアルカリ剤の水溶液又はスラリー液を循環する湿式の
ＳＯX 吸収塔１９で除去される。図１におけるＳＯX吸
収塔１９には、スプレー型式を一例として示してある
が、その他の型式のＳＯX 吸収塔には、充填型式、バブ
リング型式、多孔板型式等いずれを使用してもよい。ま
た、それらをシリーズに２段以上設置して実施すれば、
よりＳＯX 吸収性能を上げることができる。
【００２０】前記ＳＯX 吸収塔１９に使用可能なアルカ
リ剤としては、水酸化ナトリウム、炭酸カルシウム、水
酸化カルシウム、酸化カルシウム、水酸化マグネシウ
ム、石灰石、ドロマイト等のカルシウム、マグネシウム
含有鉱物、或いはカルシウム等を含有する流動燃焼灰等
が使用される。ＳＯX 吸収塔１９でＳＯX を吸収した液
は、中和・酸化処理された後、石膏、硫酸マグネシウム
等の回収工程に送られる。
リ剤としては、水酸化ナトリウム、炭酸カルシウム、水
酸化カルシウム、酸化カルシウム、水酸化マグネシウ
ム、石灰石、ドロマイト等のカルシウム、マグネシウム
含有鉱物、或いはカルシウム等を含有する流動燃焼灰等
が使用される。ＳＯX 吸収塔１９でＳＯX を吸収した液
は、中和・酸化処理された後、石膏、硫酸マグネシウム
等の回収工程に送られる。
【００２１】湿式のＳＯX 吸収塔１９を出た不活性ガス
は多量の水分を含むので、再生器７のシールガス、パー
ジガス、キャリアガスとして使用する場合には除湿する
ことが好ましい。したがって、ＳＯX 吸収塔１９からの
不活性ガスの一部又は全量は除湿器２０に供給され、除
湿される。ＳＯX 吸収塔１９からの不活性ガスを除湿す
る方法としては、加圧及び冷却を行う通常の除湿機２０
（コンプレッサーとチラーの組合せ）を使用することが
できる。ＳＯX 吸収塔１９からの不活性ガスが除湿され
た後、処理済ガス供給ライン２１を介して、本発明にお
ける排ガス処理プラントに使用されるシールガス、パー
ジガス、キャリアガスとして利用され、残部のガスは反
応器３の入口の排ガス導入ライン１又は出口の清浄ガス
排出ライン５へ戻される。
は多量の水分を含むので、再生器７のシールガス、パー
ジガス、キャリアガスとして使用する場合には除湿する
ことが好ましい。したがって、ＳＯX 吸収塔１９からの
不活性ガスの一部又は全量は除湿器２０に供給され、除
湿される。ＳＯX 吸収塔１９からの不活性ガスを除湿す
る方法としては、加圧及び冷却を行う通常の除湿機２０
（コンプレッサーとチラーの組合せ）を使用することが
できる。ＳＯX 吸収塔１９からの不活性ガスが除湿され
た後、処理済ガス供給ライン２１を介して、本発明にお
ける排ガス処理プラントに使用されるシールガス、パー
ジガス、キャリアガスとして利用され、残部のガスは反
応器３の入口の排ガス導入ライン１又は出口の清浄ガス
排出ライン５へ戻される。
【００２２】また、ＳＯX 吸収塔１９からの不活性ガス
の一部は、反応器３その他排ガス処理プラント内での炭
素質触媒４の異常発熱が起こった場合のイマージェンシ
ーガスとして利用することができる。このような目的で
不活性ガスを使用する場合には、除湿前の不活性ガスを
使用しても問題はない。
の一部は、反応器３その他排ガス処理プラント内での炭
素質触媒４の異常発熱が起こった場合のイマージェンシ
ーガスとして利用することができる。このような目的で
不活性ガスを使用する場合には、除湿前の不活性ガスを
使用しても問題はない。
【００２３】またＳＯX 吸収塔１９からの不活性ガスの
上記とは別の除湿方法として、図２に再生器７から再生
された炭素質触媒を除湿材とした除湿処理のフロー図を
示す。図２に示すように再生器７より排出される炭素質
触媒の一部又は全量を除湿器２０（向流型又は直交流型
移動床の水分吸着塔）内に導入し、一方、再生器７から
排出される脱離ガスをＳＯX 吸収塔１９で処理して得ら
れた水分を含んだ不活性ガスを前記除湿器２０内導入し
て除湿処理することができる。この方法では、再生器７
より排出される炭素質触媒は水分がほとんど完全に除去
されているため、水分を効率よく吸着することができ
る。
上記とは別の除湿方法として、図２に再生器７から再生
された炭素質触媒を除湿材とした除湿処理のフロー図を
示す。図２に示すように再生器７より排出される炭素質
触媒の一部又は全量を除湿器２０（向流型又は直交流型
移動床の水分吸着塔）内に導入し、一方、再生器７から
排出される脱離ガスをＳＯX 吸収塔１９で処理して得ら
れた水分を含んだ不活性ガスを前記除湿器２０内導入し
て除湿処理することができる。この方法では、再生器７
より排出される炭素質触媒は水分がほとんど完全に除去
されているため、水分を効率よく吸着することができ
る。
【００２４】除湿器２０で使用された炭素質触媒はダス
ト、触媒粉を除去する分離器１７に送られ、その後、触
媒移送ライン１８により反応器頂部へ戻され、循環使用
される。なお、図２の方法の炭素質触媒のフロー図にお
いて、図３に示すように分離器１７を除湿器２０の上流
側に配置することも可能である。
ト、触媒粉を除去する分離器１７に送られ、その後、触
媒移送ライン１８により反応器頂部へ戻され、循環使用
される。なお、図２の方法の炭素質触媒のフロー図にお
いて、図３に示すように分離器１７を除湿器２０の上流
側に配置することも可能である。
【００２５】本発明で使用される除湿器用の水分除去用
の吸着剤として、塩化カルシウム、シリカゲル、ゼオカ
イト等も使用可能であるが、これらの吸着剤を使用する
場合、新たに購入する必要があり、かつそれらの吸着剤
を再生するための再生装置が必要になるが、炭素質触媒
を使用する場合には、排ガス処理プラント内のものを使
用すればよく、また、その再生も再生器で行われるた
め、水分吸着活性を回復させるためだけの再生が不要で
あるので、都合がよい。もし、上記の方法で徐湿した不
活性ガス中にアンモニアが多く存在する場合には、反応
器からの硫酸が吸着された炭素質触媒を一部充填した装
置に、前記不活性ガスを通すことにより、アンモニアを
除去することができる。
の吸着剤として、塩化カルシウム、シリカゲル、ゼオカ
イト等も使用可能であるが、これらの吸着剤を使用する
場合、新たに購入する必要があり、かつそれらの吸着剤
を再生するための再生装置が必要になるが、炭素質触媒
を使用する場合には、排ガス処理プラント内のものを使
用すればよく、また、その再生も再生器で行われるた
め、水分吸着活性を回復させるためだけの再生が不要で
あるので、都合がよい。もし、上記の方法で徐湿した不
活性ガス中にアンモニアが多く存在する場合には、反応
器からの硫酸が吸着された炭素質触媒を一部充填した装
置に、前記不活性ガスを通すことにより、アンモニアを
除去することができる。
【００２６】
【作用】ＳＯX とＮＯX を含有する排ガスを炭素質触媒
を充填した移動床反応器（通常、連続的に排ガスを処理
するために向流式又は直交流式が使用される）へ通して
処理する排ガス処理法では、ＳＯX は炭素質触媒の表面
上に硫酸として吸着除去される。排ガスにアンモニアを
添加した後、炭素質触媒の充填床に通して処理する場合
には、ＳＯX は硫酸及び酸性硫安・硫安等のアンモニウ
ム塩として吸着除去され、一方ＮＯX は窒素に分解され
る。排ガスとの接触で炭素質触媒表面には硫酸及びその
アンモニウム塩が吸着されるので、炭素質触媒は一時的
に被毒して不活化する。そこで不活化した炭素質触媒は
反応器より連続的に排出し、これを移動床型の再生器へ
供給して加熱再生が行われる。再生器内での加熱再生は
炭素質触媒の酸素による消耗を防ぐために不活性ガス
（又は還元性ガス）雰囲気下（不活性キャリアガス供給
下、あるいはキャリアガスを使用せずに排ガス処理プラ
ント内で発生する不活性ガス雰囲気下）、約３００〜６
００℃の温度で行われる。この時、炭素質触媒に吸着さ
れていた硫酸及びそのアンモニウム塩は以下に示す式
（１）〜式（５）の反応によって分解する。
を充填した移動床反応器（通常、連続的に排ガスを処理
するために向流式又は直交流式が使用される）へ通して
処理する排ガス処理法では、ＳＯX は炭素質触媒の表面
上に硫酸として吸着除去される。排ガスにアンモニアを
添加した後、炭素質触媒の充填床に通して処理する場合
には、ＳＯX は硫酸及び酸性硫安・硫安等のアンモニウ
ム塩として吸着除去され、一方ＮＯX は窒素に分解され
る。排ガスとの接触で炭素質触媒表面には硫酸及びその
アンモニウム塩が吸着されるので、炭素質触媒は一時的
に被毒して不活化する。そこで不活化した炭素質触媒は
反応器より連続的に排出し、これを移動床型の再生器へ
供給して加熱再生が行われる。再生器内での加熱再生は
炭素質触媒の酸素による消耗を防ぐために不活性ガス
（又は還元性ガス）雰囲気下（不活性キャリアガス供給
下、あるいはキャリアガスを使用せずに排ガス処理プラ
ント内で発生する不活性ガス雰囲気下）、約３００〜６
００℃の温度で行われる。この時、炭素質触媒に吸着さ
れていた硫酸及びそのアンモニウム塩は以下に示す式
（１）〜式（５）の反応によって分解する。
【００２７】
【数１】 すなわち、反応式（１）〜（３）によって炭素質触媒表
面上に吸着されていた硫酸及びアンモニウム塩は解離
し、その後反応式（４）、（５）によってＳＯ2 、Ｎ2
に変換される。結局、脱離ガスはＳＯ2 、Ｎ2 、Ｃ
Ｏ2 、Ｈ2 Ｏからなる混合ガスになる。反応器でのアン
モニア注入量が多い場合、あるいは移動床式の再生器の
構造によっては脱離ガス中にアンモニアが少量含まれる
ことがあるが（通常数〜数千ｐｐｍ）、このアンモニア
は前記〔課題を解決するための手段〕の欄で示した方法
により除去することができる。
面上に吸着されていた硫酸及びアンモニウム塩は解離
し、その後反応式（４）、（５）によってＳＯ2 、Ｎ2
に変換される。結局、脱離ガスはＳＯ2 、Ｎ2 、Ｃ
Ｏ2 、Ｈ2 Ｏからなる混合ガスになる。反応器でのアン
モニア注入量が多い場合、あるいは移動床式の再生器の
構造によっては脱離ガス中にアンモニアが少量含まれる
ことがあるが（通常数〜数千ｐｐｍ）、このアンモニア
は前記〔課題を解決するための手段〕の欄で示した方法
により除去することができる。
【００２８】脱離ガス中のＳＯX 濃度は不活性キャリア
ガスの量、装置の運転条件等によって大きく変化する
が、通常数％〜数十％である。いずれにしても再生器内
は非常に有毒であり、腐食性ガスの雰囲気にあるので、
不活性のシールガス、パージガスが使用されることによ
り、外部へのＳＯX ガスの漏出防止、及び再生器内の上
部や下部の低温部でのＳＯX ガスの凝縮による腐食を防
止することができる。また、必要により不活性キャリア
ガスを再生器内に供給することにより、ＳＯX の脱着を
スムーズに行うことが促進される。
ガスの量、装置の運転条件等によって大きく変化する
が、通常数％〜数十％である。いずれにしても再生器内
は非常に有毒であり、腐食性ガスの雰囲気にあるので、
不活性のシールガス、パージガスが使用されることによ
り、外部へのＳＯX ガスの漏出防止、及び再生器内の上
部や下部の低温部でのＳＯX ガスの凝縮による腐食を防
止することができる。また、必要により不活性キャリア
ガスを再生器内に供給することにより、ＳＯX の脱着を
スムーズに行うことが促進される。
【００２９】更に炭素質触媒を使用する排ガス処理プラ
ントでは炭素と酸素の反応による発熱が多くの箇所で起
こりうる可能性があり、特に、反応器内には多量の炭素
質触媒が充填されているため部分的に発熱（ホットスポ
ットの発生）といった問題が起こる可能性がある。前記
脱離ガスから得られた不活性のイマージェンシーガスを
準備しておくことにより、このような問題が生じた場合
には、このガスを供給して消火することができる。
ントでは炭素と酸素の反応による発熱が多くの箇所で起
こりうる可能性があり、特に、反応器内には多量の炭素
質触媒が充填されているため部分的に発熱（ホットスポ
ットの発生）といった問題が起こる可能性がある。前記
脱離ガスから得られた不活性のイマージェンシーガスを
準備しておくことにより、このような問題が生じた場合
には、このガスを供給して消火することができる。
【００３０】本発明では上記の反応式（１）〜（５）か
らも分かるように、脱離ガス中のＳＯX をアルカリ剤で
除去することによって簡単にＣＯ2 、Ｎ2 、Ｈ2 Ｏから
なる不活性ガスを得ることができる。また、この不活性
ガスを除湿することによりＣＯ2 とＮ2 からなる、更に
良好な不活性ガスが得られる。これらのガスは本発明に
おける排ガス処理プラント内の上記の各用途に利用する
ことができる。
らも分かるように、脱離ガス中のＳＯX をアルカリ剤で
除去することによって簡単にＣＯ2 、Ｎ2 、Ｈ2 Ｏから
なる不活性ガスを得ることができる。また、この不活性
ガスを除湿することによりＣＯ2 とＮ2 からなる、更に
良好な不活性ガスが得られる。これらのガスは本発明に
おける排ガス処理プラント内の上記の各用途に利用する
ことができる。
【００３１】
【実施例】図１に示す１００００Ｎｍ3 ／時の石炭たき
ボイラー排ガスを処理するための脱硫・脱硝プラントに
おいて、移動床式反応器より排出される炭素質触媒（Ｓ
Ｏ4 2- 吸着量、７５ｍｇ／ｇ炭素質触媒、ＮＨ4 + 吸着
量、７ｍｇ／ｇ炭素質触媒）を移動床式再生器に２２２
ｋｇ／時で供給して約４３０℃で再生した。シールガス
導入ライン２２、２３から窒素ガスをシールガスとして
それぞれ０．５Ｎｍ3 ／時供給し、またパージガス導入
ライン１１、１２から窒素ガスをパージガスとして２．
５Ｎｍ3 ／時供給した。これらのガスはキャリアガスと
しての役目を果たすために新たにキャリアガスとしての
窒素ガスは供給しなかった。この時、脱離ガスライン１
４から排出される脱離ガスの組成は、ＳＯ2 ：１８．６
％、ＣＯ2 ：３．７％、Ｈ2 Ｏ：４２．２％、ＮＨ3 ：
０．００２％、ＨＣｌ：１．４％、ＨＦ：０．７％、Ｎ
2 ：３３．４％であった。尚、各ガス濃度は湿基準表示
である。
ボイラー排ガスを処理するための脱硫・脱硝プラントに
おいて、移動床式反応器より排出される炭素質触媒（Ｓ
Ｏ4 2- 吸着量、７５ｍｇ／ｇ炭素質触媒、ＮＨ4 + 吸着
量、７ｍｇ／ｇ炭素質触媒）を移動床式再生器に２２２
ｋｇ／時で供給して約４３０℃で再生した。シールガス
導入ライン２２、２３から窒素ガスをシールガスとして
それぞれ０．５Ｎｍ3 ／時供給し、またパージガス導入
ライン１１、１２から窒素ガスをパージガスとして２．
５Ｎｍ3 ／時供給した。これらのガスはキャリアガスと
しての役目を果たすために新たにキャリアガスとしての
窒素ガスは供給しなかった。この時、脱離ガスライン１
４から排出される脱離ガスの組成は、ＳＯ2 ：１８．６
％、ＣＯ2 ：３．７％、Ｈ2 Ｏ：４２．２％、ＮＨ3 ：
０．００２％、ＨＣｌ：１．４％、ＨＦ：０．７％、Ｎ
2 ：３３．４％であった。尚、各ガス濃度は湿基準表示
である。
【００３２】この脱離ガスを１Ｎｍ3 ／時で取り出し、
不活性ガスの製造試験を実施した。１Ｎｍ3 ／時の脱離
ガスを内径５ｃｍ、水深１ｍの炭酸カルシウムスラリー
が満たされたＳＯX 吸収塔１９の底部よりディフューザ
ーを用いて５０℃の条件でバブリングさせた。この時、
ＳＯX 吸収塔１９の別の下部より２０％の炭酸カルシウ
ムを含むスラリー液を５リットル／時の割合で供給し
た。オーバーフローした使用済みスラリーは中和・酸化
処理後、石膏として回収した。
不活性ガスの製造試験を実施した。１Ｎｍ3 ／時の脱離
ガスを内径５ｃｍ、水深１ｍの炭酸カルシウムスラリー
が満たされたＳＯX 吸収塔１９の底部よりディフューザ
ーを用いて５０℃の条件でバブリングさせた。この時、
ＳＯX 吸収塔１９の別の下部より２０％の炭酸カルシウ
ムを含むスラリー液を５リットル／時の割合で供給し
た。オーバーフローした使用済みスラリーは中和・酸化
処理後、石膏として回収した。
【００３３】ＳＯX 吸収塔１９頂部より得られる不活性
ガスを分析したところ、ＳＯ2 ：０．００２％、Ｃ
Ｏ2 ：９．０％、Ｈ2 Ｏ：１２．２％、ＮＨ3 ：０．０
０２％、Ｎ2 ：７８．８％であり、ＨＣｌ、ＨＦは検出
されなかった。また、更にこのガスを７気圧に加圧、３
℃に冷却して除湿を行ったところ、ＣＯ2 ：１０．２
％、Ｎ2 ：８９．７％、Ｈ2 Ｏ：０．１％で、ＳＯ2 、
ＮＨ3 は検出されなかった。この実施例から本発明の方
法によって得られる不活性ガスは、排ガス処理プラント
内で要求される不活性ガスとして十分適用できるもので
あることが分かる。
ガスを分析したところ、ＳＯ2 ：０．００２％、Ｃ
Ｏ2 ：９．０％、Ｈ2 Ｏ：１２．２％、ＮＨ3 ：０．０
０２％、Ｎ2 ：７８．８％であり、ＨＣｌ、ＨＦは検出
されなかった。また、更にこのガスを７気圧に加圧、３
℃に冷却して除湿を行ったところ、ＣＯ2 ：１０．２
％、Ｎ2 ：８９．７％、Ｈ2 Ｏ：０．１％で、ＳＯ2 、
ＮＨ3 は検出されなかった。この実施例から本発明の方
法によって得られる不活性ガスは、排ガス処理プラント
内で要求される不活性ガスとして十分適用できるもので
あることが分かる。
【００３４】
【発明の効果】本発明の方法によれば、排ガス処理プラ
ント内のガスを利用して不活性ガスを製造し、この不活
性ガスを利用することができるので、従来の、ＳＯ2 を
含む排ガスを処理するための排ガス処理方法のように大
掛かりな不活性ガス発生装置や、窒素貯蔵タンクを準備
する必要がなく、またコスト的にもメリットがある。
ント内のガスを利用して不活性ガスを製造し、この不活
性ガスを利用することができるので、従来の、ＳＯ2 を
含む排ガスを処理するための排ガス処理方法のように大
掛かりな不活性ガス発生装置や、窒素貯蔵タンクを準備
する必要がなく、またコスト的にもメリットがある。
【図１】本発明の排ガス処理方法に使用される排ガス処
理プラントの全体構成の一例を示す。
理プラントの全体構成の一例を示す。
【図２】反応器よりの不活性化した炭素質触媒の再生処
理及び除湿処理のフロー図である。
理及び除湿処理のフロー図である。
【図２】反応器よりの不活性化した炭素質触媒の再生処
理及び除湿処理の別のフロー図である。
理及び除湿処理の別のフロー図である。
１ 排ガス導入ライン ２ アンモニア添加ライン ３ 反応器 ４ 炭素質触媒 ５ 清浄ガス排出ライン ６，１８ 触媒移送ライン ７ 再生器 ８ 加熱ガス導入ライン ９ 加熱ガス排出ライン １０ クーラー部 １１，１２ パージガス導入ライン １３ キャリアガス導入ライン １４ 脱離ガスライン １５ 加熱室 １６ 触媒移送管 １７ 分離器 １９ ＳＯX 吸収塔 ２０ 除湿器 ２１ 処理済ガス供給ライン ２２，２３ シールガス導入ライン
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年２月１６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排ガス処理方法に使用される排ガス処
理プラントの全体構成の一例を示す。
理プラントの全体構成の一例を示す。
【図２】反応器よりの不活性化した炭素質触媒の再生処
理及び除湿処理のフロー図である。
理及び除湿処理のフロー図である。
【図３】反応器よりの不活性化した炭素質触媒の再生処
理及び除湿処理の別のフロー図である。
理及び除湿処理の別のフロー図である。
【符号の説明】 １ 排ガス導入ライン ２ アンモニア添加ライン ３ 反応器 ４ 炭素質触媒 ５ 清浄ガス排出ライン ６，１８ 触媒移送ライン ７ 再生器 ８ 加熱ガス導入ライン ９ 加熱ガス排出ライン １０ クーラー部 １１，１２ パージガス導入ライン １３ キャリアガス導入ライン １４ 脱離ガスライン １５ 加熱室 １６ 触媒移送管 １７ 分離器 １９ ＳＯｘ吸収塔 ２０ 除湿器 ２１ 処理済ガス供給ライン ２２，２３ シールガス導入ライン
Claims (4)
- 【請求項１】 少なくともＳＯX を含む排ガスを、直接
又はアンモニアを注入した後、炭素質触媒の充填床へ導
入して脱硫又は脱硫・脱硝処理し、次いで該排ガスとの
接触によって不活化した炭素質触媒を加熱再生する排ガ
ス処理プラントによる排ガスの処理方法において、 （１）不活化した炭素質触媒の加熱再生時に発生する脱
離ガス中のＳＯX をアルカリ吸収剤の水溶液又はスラリ
ーで吸収除去し、 （２）得られたＳＯX の除去された脱離ガスを、直接又
は除湿した後、前記排ガス処理プラント内で不活性ガス
として利用することを特徴とする排ガス処理方法。 - 【請求項２】 前記アルカリ吸収剤が、水酸化ナトリウ
ム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウ
ム、水酸化マグネシウム、石灰石、ドロマイト等のカル
シウム含有鉱物あるいはカルシウム等を含有する流動燃
焼灰の１種又は２種以上から選ばれたものであることを
特徴とする請求項１記載の排ガス処理方法。 - 【請求項３】 前記ＳＯX の除去された脱離ガスの除湿
は、加圧・冷却して行うか、あるいは再生器より排出さ
れる炭素質触媒を水分除去用吸着剤として利用して行う
ことを特徴とする請求項１又は２記載の排ガス処理方
法。 - 【請求項４】 前記脱離ガスを不活性ガスとして利用す
る方法は、排ガス処理プラント内のシールガス、加熱パ
ージガス、キャリアガス、イマージェンシーガスから選
ばれた１種又は２種以上の用途の不活性ガスとして利用
することを特徴とする請求項１，２又は３記載の排ガス
処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6293957A JPH08131777A (ja) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | 排ガス処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6293957A JPH08131777A (ja) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | 排ガス処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08131777A true JPH08131777A (ja) | 1996-05-28 |
Family
ID=17801380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6293957A Pending JPH08131777A (ja) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | 排ガス処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08131777A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100264738B1 (ko) * | 1997-12-16 | 2000-09-01 | 홍상복 | 연소배가스의 대기오염물질 연속처리방법 및 이에 이용되는 장치 |
| JP2001239127A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-09-04 | Toho Kako Kensetsu Kk | 有機溶剤の回収方法 |
| JP2007083222A (ja) * | 2005-08-25 | 2007-04-05 | Jfe Steel Kk | 排ガス処理方法 |
| CN104307330A (zh) * | 2014-11-05 | 2015-01-28 | 朱忠良 | 一种吸收废气中氮氧化物的方法 |
-
1994
- 1994-11-02 JP JP6293957A patent/JPH08131777A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100264738B1 (ko) * | 1997-12-16 | 2000-09-01 | 홍상복 | 연소배가스의 대기오염물질 연속처리방법 및 이에 이용되는 장치 |
| JP2001239127A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-09-04 | Toho Kako Kensetsu Kk | 有機溶剤の回収方法 |
| JP2007083222A (ja) * | 2005-08-25 | 2007-04-05 | Jfe Steel Kk | 排ガス処理方法 |
| CN104307330A (zh) * | 2014-11-05 | 2015-01-28 | 朱忠良 | 一种吸收废气中氮氧化物的方法 |
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