JPH08224448A - 低温排ガス乾式脱硝方法および脱硝用移動層 - Google Patents
低温排ガス乾式脱硝方法および脱硝用移動層Info
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- JPH08224448A JPH08224448A JP7052109A JP5210995A JPH08224448A JP H08224448 A JPH08224448 A JP H08224448A JP 7052109 A JP7052109 A JP 7052109A JP 5210995 A JP5210995 A JP 5210995A JP H08224448 A JPH08224448 A JP H08224448A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、排ガス中の窒素酸化物の除去にあ
たり、アンモニアによる事前処理により脱硝性能を向上
させる低温排ガス乾式脱硝方法を提供する。 【構成】 排ガスＡ1 中の窒素酸化物を、マンガン鉱石
Ｂ1 または二酸化マンガンを脱硝触媒としてアンモニア
で還元処理する低温排ガス乾式脱硝方法において、脱硝
触媒Ｂ1 にアンモニアＤ1 を接触させた後に、アンモニ
アを混合した排ガスＡ2 を接触させて脱硝する低温排ガ
ス乾式脱硝方法である。 【効果】 事前アンモニア処理により、一酸化炭素含有
排ガス条件下でもマンガン鉱石の低温脱硝触媒性能を充
分に発揮させることができる。
たり、アンモニアによる事前処理により脱硝性能を向上
させる低温排ガス乾式脱硝方法を提供する。 【構成】 排ガスＡ1 中の窒素酸化物を、マンガン鉱石
Ｂ1 または二酸化マンガンを脱硝触媒としてアンモニア
で還元処理する低温排ガス乾式脱硝方法において、脱硝
触媒Ｂ1 にアンモニアＤ1 を接触させた後に、アンモニ
アを混合した排ガスＡ2 を接触させて脱硝する低温排ガ
ス乾式脱硝方法である。 【効果】 事前アンモニア処理により、一酸化炭素含有
排ガス条件下でもマンガン鉱石の低温脱硝触媒性能を充
分に発揮させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば製鉄所の焼結機
で発生する低温排ガス中から窒素酸化物を、除去ないし
低減するための低温排ガス乾式脱硝方法および脱硝用移
動層に関するものである。
で発生する低温排ガス中から窒素酸化物を、除去ないし
低減するための低温排ガス乾式脱硝方法および脱硝用移
動層に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】製鉄所の焼結機等から発生する低温排ガ
ス中から窒素酸化物を除去ないし低減するプロセスは、
「燃料転換とＳＯｘ・ＮＯｘ対策技術」（プロジェク
トニュース社；安藤淳平著）１９９ページ，図１０−６
に示されるように、約１００〜１５０℃の低温の排ガス
を先ず電気集塵の後、石灰石−石膏法の湿式脱硫で脱硫
され、さらに湿式電気集塵機で浄化されてからガス−ガ
ス熱交換器と加熱炉により４００℃に加熱され、粒状触
媒でアンモニア還元脱硝が行われるというプロセスであ
る。
ス中から窒素酸化物を除去ないし低減するプロセスは、
「燃料転換とＳＯｘ・ＮＯｘ対策技術」（プロジェク
トニュース社；安藤淳平著）１９９ページ，図１０−６
に示されるように、約１００〜１５０℃の低温の排ガス
を先ず電気集塵の後、石灰石−石膏法の湿式脱硫で脱硫
され、さらに湿式電気集塵機で浄化されてからガス−ガ
ス熱交換器と加熱炉により４００℃に加熱され、粒状触
媒でアンモニア還元脱硝が行われるというプロセスであ
る。
【０００３】また特開平０６─２１０１３８号公報に
は、マンガン鉱石を触媒に用い、還元剤にアンモニアを
用いた低温排ガスからの窒素酸化物の除去方法が示され
ている。
は、マンガン鉱石を触媒に用い、還元剤にアンモニアを
用いた低温排ガスからの窒素酸化物の除去方法が示され
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで「燃料転換
とＳＯｘ・ＮＯｘ対策技術」に示されている方法は、排
ガス中の硫黄酸化物による触媒活性低下を防ぐために、
事前の硫黄酸化物の低減および排ガス温度上昇による硫
酸アンモニウム生成抑制を行う必要があり、そのため
に、脱硝装置，昇温装置を必要とする非常に高価なプロ
セスとなった。
とＳＯｘ・ＮＯｘ対策技術」に示されている方法は、排
ガス中の硫黄酸化物による触媒活性低下を防ぐために、
事前の硫黄酸化物の低減および排ガス温度上昇による硫
酸アンモニウム生成抑制を行う必要があり、そのため
に、脱硝装置，昇温装置を必要とする非常に高価なプロ
セスとなった。
【０００５】また特開平０６−２１０１３８号公報に
示されている方法は、焼結排ガスの様な１００〜１５０
℃の低温排ガスでも優れた窒素酸化物除去性能を示す
が、排ガス中の一酸化炭素の存在によりその機能を充分
に発揮しきれていない。
示されている方法は、焼結排ガスの様な１００〜１５０
℃の低温排ガスでも優れた窒素酸化物除去性能を示す
が、排ガス中の一酸化炭素の存在によりその機能を充分
に発揮しきれていない。
【０００６】本発明は、低温排ガス特に一酸化炭素を含
む排ガス中の窒素酸化物を除去するにあたり、マンガン
鉱石触媒を用いて安価で高効率な脱硝を行う際にマンガ
ン鉱石をアンモニアで事前処理することにより、さらに
脱硝性能を向上させる低温排ガス乾式脱硝方法および脱
硝用移動層を提供することを目的とする。
む排ガス中の窒素酸化物を除去するにあたり、マンガン
鉱石触媒を用いて安価で高効率な脱硝を行う際にマンガ
ン鉱石をアンモニアで事前処理することにより、さらに
脱硝性能を向上させる低温排ガス乾式脱硝方法および脱
硝用移動層を提供することを目的とする。
【０００７】
(1) 本発明の方法は、排ガス中の窒素酸化物を、マン
ガン鉱石または二酸化マンガンを脱硝触媒としてアンモ
ニアで還元処理する低温排ガス乾式脱硝方法において、
前記脱硝触媒にアンモニアを接触させた後に、アンモニ
アを混合した排ガスを接触させて脱硝することを特徴と
する低温排ガス乾式脱硝方法である。
ガン鉱石または二酸化マンガンを脱硝触媒としてアンモ
ニアで還元処理する低温排ガス乾式脱硝方法において、
前記脱硝触媒にアンモニアを接触させた後に、アンモニ
アを混合した排ガスを接触させて脱硝することを特徴と
する低温排ガス乾式脱硝方法である。
【０００８】(2) また上記 (1)項の低温排ガス乾式脱
硝方法において、アンモニアをマンガン鉱石または二酸
化マンガンからなる脱硝触媒に接触させた後に、該アン
モニアを排ガスに混合することを特徴とするものであ
る。
硝方法において、アンモニアをマンガン鉱石または二酸
化マンガンからなる脱硝触媒に接触させた後に、該アン
モニアを排ガスに混合することを特徴とするものであ
る。
【０００９】(3) また上記 (1)項または (2)項の低温
排ガス乾式脱硝方法において、脱硝後のマンガン鉱石ま
たは二酸化マンガンからなる脱硝触媒を水洗再生した後
に、アンモニアと接触させることを特徴とするものであ
る。
排ガス乾式脱硝方法において、脱硝後のマンガン鉱石ま
たは二酸化マンガンからなる脱硝触媒を水洗再生した後
に、アンモニアと接触させることを特徴とするものであ
る。
【００１０】(4) 本発明の装置は、マンガン鉱石また
は二酸化マンガンを脱硝触媒として、アンモニアで還元
処理する脱硝用移動層において、移動層が、前記脱硝触
媒の導入側より順に連続して、前記脱硝触媒の移動方向
に対して垂直方向からアンモニアを接触させるアンモニ
ア接触部と、前記脱硝触媒の移動方向に対して垂直方向
からアンモニアを混合した排ガスを接触させる脱硝部と
からなることを特徴とする脱硝用移動層である。
は二酸化マンガンを脱硝触媒として、アンモニアで還元
処理する脱硝用移動層において、移動層が、前記脱硝触
媒の導入側より順に連続して、前記脱硝触媒の移動方向
に対して垂直方向からアンモニアを接触させるアンモニ
ア接触部と、前記脱硝触媒の移動方向に対して垂直方向
からアンモニアを混合した排ガスを接触させる脱硝部と
からなることを特徴とする脱硝用移動層である。
【００１１】
【作用】マンガン鉱石は、一酸化炭素を含有していない
排ガス条件では焼結排ガスのような低温（１００〜１５
０℃）でも、アンモニアを還元剤として優れた脱硝触媒
機能を発揮するが、一酸化炭素含有排ガス条件では、一
酸化炭素の吸着により脱硝触媒機能が低下する問題があ
った。
排ガス条件では焼結排ガスのような低温（１００〜１５
０℃）でも、アンモニアを還元剤として優れた脱硝触媒
機能を発揮するが、一酸化炭素含有排ガス条件では、一
酸化炭素の吸着により脱硝触媒機能が低下する問題があ
った。
【００１２】マンガン鉱石は２００℃以上で一酸化炭素
を二酸化炭素に酸化する酸化触媒として優れた性能を発
揮するが、１００〜１５０℃の温度では一酸化炭素がマ
ンガン鉱石表面に吸着して酸素により酸化されるが、温
度が低いためにマンガン鉱石表面から脱離しなくなる。
を二酸化炭素に酸化する酸化触媒として優れた性能を発
揮するが、１００〜１５０℃の温度では一酸化炭素がマ
ンガン鉱石表面に吸着して酸素により酸化されるが、温
度が低いためにマンガン鉱石表面から脱離しなくなる。
【００１３】このため製鉄所の焼結排ガスのような一酸
化炭素を大量に含んでいる低温排ガスのアンモニア還元
剤脱硝を行う場合には、窒素酸化物（大部分が一酸化窒
素からなる）よりも一酸化炭素が排ガス中に大量に存在
するために、一酸化炭素の吸着により窒素酸化物の吸着
が阻害され、吸着した窒素酸化物とアンモニアの反応に
よるアンモニア還元脱硝反応活性は低下する。
化炭素を大量に含んでいる低温排ガスのアンモニア還元
剤脱硝を行う場合には、窒素酸化物（大部分が一酸化窒
素からなる）よりも一酸化炭素が排ガス中に大量に存在
するために、一酸化炭素の吸着により窒素酸化物の吸着
が阻害され、吸着した窒素酸化物とアンモニアの反応に
よるアンモニア還元脱硝反応活性は低下する。
【００１４】そこで一酸化炭素による脱硝反応阻害を防
止するために、鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成す
るに至った。すなわち一酸化炭素の吸着を防止し、かつ
脱硝反応を阻害しない物質で事前にマンガン鉱石表面を
処理することにより、一酸化炭素による脱硝反応阻害を
防止できると考え、種々の物質に対して検討を行った結
果、アンモニアによる事前処理が最適であることが判っ
た。
止するために、鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成す
るに至った。すなわち一酸化炭素の吸着を防止し、かつ
脱硝反応を阻害しない物質で事前にマンガン鉱石表面を
処理することにより、一酸化炭素による脱硝反応阻害を
防止できると考え、種々の物質に対して検討を行った結
果、アンモニアによる事前処理が最適であることが判っ
た。
【００１５】以下、図面を参照にしながら本発明を具体
的に説明する。図１に本発明のプロセスフローの一例を
示す。また本発明の移動層部の概略図を図２に示す。
的に説明する。図１に本発明のプロセスフローの一例を
示す。また本発明の移動層部の概略図を図２に示す。
【００１６】焼結機１から排出された排ガスＡ1 は、電
気集塵機２で含塵濃度が１００ｍｇ／Ｎｍ3 以下，好ま
しくは５０ｍｇ／Ｎｍ3 以下に除塵される。マンガン石
移動層３の移動層上部のアンモニア接触部５ａにおい
て、事前にアンモニアＤ1 で処理されたマンガン鉱石Ｂ
1 は、移動層のアンモニア接触部の下流側の脱硝反応部
４でアンモニア接触部を通過したアンモニアＤ2 と混合
した除塵後の排ガスＡ2と接触する。
気集塵機２で含塵濃度が１００ｍｇ／Ｎｍ3 以下，好ま
しくは５０ｍｇ／Ｎｍ3 以下に除塵される。マンガン石
移動層３の移動層上部のアンモニア接触部５ａにおい
て、事前にアンモニアＤ1 で処理されたマンガン鉱石Ｂ
1 は、移動層のアンモニア接触部の下流側の脱硝反応部
４でアンモニア接触部を通過したアンモニアＤ2 と混合
した除塵後の排ガスＡ2と接触する。
【００１７】次いで排ガス中の二酸化硫黄は、マンガン
鉱石中の二酸化マンガンの酸化触媒作用により、排ガス
中の酸素により三酸化硫黄に酸化され、続いて三酸化硫
黄が排ガス中の水分と外部より添加したアンモニアとの
反応により、硫酸アンモニウム〔（ＮＨ4 ）2 ＳＯ4 〕
として固定化除去される。
鉱石中の二酸化マンガンの酸化触媒作用により、排ガス
中の酸素により三酸化硫黄に酸化され、続いて三酸化硫
黄が排ガス中の水分と外部より添加したアンモニアとの
反応により、硫酸アンモニウム〔（ＮＨ4 ）2 ＳＯ4 〕
として固定化除去される。
【００１８】また窒素酸化物は、マンガン鉱石の脱硝触
媒作用によりアンモニアを還元剤として還元除去され、
排ガスＡ3 は大気に放出される。ここで、アンモニアお
よびアンモニアと混合した排ガスは、移動層の移動方向
に対して垂直方向から導入する。
媒作用によりアンモニアを還元剤として還元除去され、
排ガスＡ3 は大気に放出される。ここで、アンモニアお
よびアンモニアと混合した排ガスは、移動層の移動方向
に対して垂直方向から導入する。
【００１９】硫黄酸化物を硫酸アンモニウムとして鉱石
表面に固定化したマンガン鉱石Ｂ2は抜き出され、水洗
装置６により硫酸アンモニウムを水で溶解しダストとと
もに硫安水Ｃとして除去し、洗浄後のマンガン鉱石Ｂ3
は、乾燥装置７で乾燥後マンガン鉱石移動層３の上部の
アンモニア接触部５ａで事前にアンモニア処理されて循
環再使用される。
表面に固定化したマンガン鉱石Ｂ2は抜き出され、水洗
装置６により硫酸アンモニウムを水で溶解しダストとと
もに硫安水Ｃとして除去し、洗浄後のマンガン鉱石Ｂ3
は、乾燥装置７で乾燥後マンガン鉱石移動層３の上部の
アンモニア接触部５ａで事前にアンモニア処理されて循
環再使用される。
【００２０】ここでマンガン鉱石の事前アンモニア処理
により一酸化炭素を含まない排ガスにおいては、還元剤
であるアンモニアがマンガン鉱石表面に吸着した状態で
活性化されているので、脱硝性能特に初期脱硝性能は向
上する。
により一酸化炭素を含まない排ガスにおいては、還元剤
であるアンモニアがマンガン鉱石表面に吸着した状態で
活性化されているので、脱硝性能特に初期脱硝性能は向
上する。
【００２１】また一酸化炭素を含んでいる排ガスにおい
ては、マンガン鉱石のアンモニア事前処理を行わない場
合、脱硝性能は大幅に低下するが、アンモニア事前処理
を行うことにより脱硝性能は維持される。
ては、マンガン鉱石のアンモニア事前処理を行わない場
合、脱硝性能は大幅に低下するが、アンモニア事前処理
を行うことにより脱硝性能は維持される。
【００２２】これはマンガン鉱石表面のアンモニア処理
が一酸化炭素の吸着を防止し、かつ脱硝反応を阻害せ
ず、逆に脱硝反応を向上させるため一酸化炭素による脱
硝反応阻害を防止することができる。
が一酸化炭素の吸着を防止し、かつ脱硝反応を阻害せ
ず、逆に脱硝反応を向上させるため一酸化炭素による脱
硝反応阻害を防止することができる。
【００２３】また還元剤であるアンモニアを事前にマン
ガン鉱石と接触させることにより、マンガン鉱石の触媒
作用によりアンモニアが活性化され、脱硝反応速度が向
上する。そのため、マンガン鉱石を接触させたアンモニ
アを排ガスと混合し、脱硝し使用する。
ガン鉱石と接触させることにより、マンガン鉱石の触媒
作用によりアンモニアが活性化され、脱硝反応速度が向
上する。そのため、マンガン鉱石を接触させたアンモニ
アを排ガスと混合し、脱硝し使用する。
【００２４】事前アンモニア処理の温度は、吸着したア
ンモニアが脱硝反応部において脱離せず、かつ最大量の
アンモニアが吸着できる温度条件，すなわち脱硝反応部
と同じ温度、具体的には１００〜１５０℃が最適であ
る。
ンモニアが脱硝反応部において脱離せず、かつ最大量の
アンモニアが吸着できる温度条件，すなわち脱硝反応部
と同じ温度、具体的には１００〜１５０℃が最適であ
る。
【００２５】事前アンモニア処理温度が脱硝反応部より
も高い場合、アンモニア吸着量が少なくなる。逆に低い
場合は、温度が低いほどアンモニア接触部におけるアン
モニア吸着量は多くなるが、脱硝反応部においては脱硝
反応部の温度での吸着平衡量に見合った量しか吸着でき
ないため、残りのアンモニアは脱離する。
も高い場合、アンモニア吸着量が少なくなる。逆に低い
場合は、温度が低いほどアンモニア接触部におけるアン
モニア吸着量は多くなるが、脱硝反応部においては脱硝
反応部の温度での吸着平衡量に見合った量しか吸着でき
ないため、残りのアンモニアは脱離する。
【００２６】事前アンモニア処理の圧力は、温度と同様
の理由により脱硝反応部と同じ圧力が最適である。
の理由により脱硝反応部と同じ圧力が最適である。
【００２７】事前アンモニア処理のアンモニア濃度は高
いほどアンモニア吸着量が増加するため、高濃度のアン
モニアガス，例えば液体アンモニウムを気化させたもの
が好ましい。
いほどアンモニア吸着量が増加するため、高濃度のアン
モニアガス，例えば液体アンモニウムを気化させたもの
が好ましい。
【００２８】上記説明では、マンガン鉱石の場合を例と
して取り上げたが、二酸化マンガン触媒でも同様の効果
を確認している。
して取り上げたが、二酸化マンガン触媒でも同様の効果
を確認している。
【００２９】
【実施例】実施例１として、新しいマンガン鉱石で脱硝
性能評価固定層実験を、ＮＯｘ：２００ｐｐｍ，ＳＯ
ｘ：２００ｐｐｍ，Ｏ2 ：１５％，Ｈ2 Ｏ：１０％，Ｃ
Ｏ：０％または１％，残部Ｎ2 の成分に調整された模擬
排ガスにアンモニアを６００ｐｐｍの濃度になるように
混合して、空間速度：５０００ｈｒ-1，反応温度：１２
０℃の条件で６時間行い、排ガス中に含まれる一酸化炭
素の脱硝性能に及ぼす影響，およびマンガン鉱石の事前
アンモニア処理の効果を調べた。
性能評価固定層実験を、ＮＯｘ：２００ｐｐｍ，ＳＯ
ｘ：２００ｐｐｍ，Ｏ2 ：１５％，Ｈ2 Ｏ：１０％，Ｃ
Ｏ：０％または１％，残部Ｎ2 の成分に調整された模擬
排ガスにアンモニアを６００ｐｐｍの濃度になるように
混合して、空間速度：５０００ｈｒ-1，反応温度：１２
０℃の条件で６時間行い、排ガス中に含まれる一酸化炭
素の脱硝性能に及ぼす影響，およびマンガン鉱石の事前
アンモニア処理の効果を調べた。
【００３０】ここで事前アンモニア処理は、アンモニア
ガスをマンガン鉱石を充填した固定層実験装置に封入し
て１２０℃で２時間処理した。事前アンモニア処理をし
た場合、脱硝実験は事前アンモニア処理後直ちに同じ装
置を用いて行った。
ガスをマンガン鉱石を充填した固定層実験装置に封入し
て１２０℃で２時間処理した。事前アンモニア処理をし
た場合、脱硝実験は事前アンモニア処理後直ちに同じ装
置を用いて行った。
【００３１】表１に脱硝試験開始６時間後の脱硝率を示
す。一酸化炭素濃度が０％の場合は事前アンモニア処理
により脱硝性能が向上する。また一酸化炭素濃度が１％
の場合には、事前アンモニア処理を施さない場合は一酸
化炭素濃度が０％の場合より脱硝性能が低下する。事前
アンモニア処理をすることにより、マンガン鉱石の脱硝
性能は一酸化炭素濃度が０％の場合と同程度になる。
す。一酸化炭素濃度が０％の場合は事前アンモニア処理
により脱硝性能が向上する。また一酸化炭素濃度が１％
の場合には、事前アンモニア処理を施さない場合は一酸
化炭素濃度が０％の場合より脱硝性能が低下する。事前
アンモニア処理をすることにより、マンガン鉱石の脱硝
性能は一酸化炭素濃度が０％の場合と同程度になる。
【００３２】
【表１】
【００３３】実施例２として、実施例１と同じマンガン
鉱石の事前アンモニア処理、およびＮＯｘ：２００ｐｐ
ｍ，ＳＯｘ：２００ｐｐｍ，Ｏ2 ：１５％，Ｈ2 Ｏ：１
０％，ＣＯ：１％，残部Ｎ2 の成分の模擬排ガスで脱硝
試験を行った。ここで還元用のアンモニアガスは、１２
０℃に調整された別のマンガン鉱石層を通した後、模擬
排ガスにアンモニアを６００ｐｐｍの濃度になるように
混合した。
鉱石の事前アンモニア処理、およびＮＯｘ：２００ｐｐ
ｍ，ＳＯｘ：２００ｐｐｍ，Ｏ2 ：１５％，Ｈ2 Ｏ：１
０％，ＣＯ：１％，残部Ｎ2 の成分の模擬排ガスで脱硝
試験を行った。ここで還元用のアンモニアガスは、１２
０℃に調整された別のマンガン鉱石層を通した後、模擬
排ガスにアンモニアを６００ｐｐｍの濃度になるように
混合した。
【００３４】６時間後の脱硝率は７０％で、実施例１の
一酸化炭素濃度１％，事前アンモニア処理有りの場合の
脱硝率は６０％よりも大きく、脱硝性能は向上した。
一酸化炭素濃度１％，事前アンモニア処理有りの場合の
脱硝率は６０％よりも大きく、脱硝性能は向上した。
【００３５】実施例３として、実施例１と同じ脱硝実験
条件での脱硝試験と、その後マンガン鉱石を取り出し５
０℃の水で水洗し、１１０℃の温度で乾燥後脱硝実験を
行うサイクルの脱硝水洗再生繰り返しにおいて、これを
１０回繰り返し、脱硝性能が安定したマンガン鉱石で、
実施例１と同じ実験条件にて事前アンモニア処理，脱硝
実験を行った。
条件での脱硝試験と、その後マンガン鉱石を取り出し５
０℃の水で水洗し、１１０℃の温度で乾燥後脱硝実験を
行うサイクルの脱硝水洗再生繰り返しにおいて、これを
１０回繰り返し、脱硝性能が安定したマンガン鉱石で、
実施例１と同じ実験条件にて事前アンモニア処理，脱硝
実験を行った。
【００３６】表２に脱硝試験開始６時間後の脱硝率を示
す。実施例１と同様に、水洗再生繰り返し使用マンガン
鉱石においても、事前アンモニア処理は効果を発揮す
る。
す。実施例１と同様に、水洗再生繰り返し使用マンガン
鉱石においても、事前アンモニア処理は効果を発揮す
る。
【００３７】
【表２】
【００３８】実施例４として、図１および図２に示す装
置を用いて焼結排ガスの処理実験を行った。
置を用いて焼結排ガスの処理実験を行った。
【００３９】焼結機１から排出され電気集塵機２で除塵
された排ガスＡ2 （ダストを５０ｍｇ／Ｎｍ3 ，ＳＯｘ
を１５０ｐｐｍ，ＮＯｘを１５０ｐｐｍ，ＣＯを１％含
有）を処理ガス量１，０００Ｎｍ3 ／ｈｒ，排ガス温度
１２０℃で容量０．６ｍ3 のマンガン鉱石移動層３の脱
硝反応部４に導入する。
された排ガスＡ2 （ダストを５０ｍｇ／Ｎｍ3 ，ＳＯｘ
を１５０ｐｐｍ，ＮＯｘを１５０ｐｐｍ，ＣＯを１％含
有）を処理ガス量１，０００Ｎｍ3 ／ｈｒ，排ガス温度
１２０℃で容量０．６ｍ3 のマンガン鉱石移動層３の脱
硝反応部４に導入する。
【００４０】アンモニアＤ1 をマンガン鉱石移動層３の
上部にあるアンモニア接触部５ａに導入し、マンガン鉱
石をアンモニア処理する。アンモニア処理後の余剰アン
モニアＤ2 は、脱硝反応部４前の排ガス導管に添加され
る。
上部にあるアンモニア接触部５ａに導入し、マンガン鉱
石をアンモニア処理する。アンモニア処理後の余剰アン
モニアＤ2 は、脱硝反応部４前の排ガス導管に添加され
る。
【００４１】ここでアンモニアＤ2 は、排ガスＡ2 中の
硫黄酸化物を完全に固定化するのに必要な化学量論量
（３００ｐｐｍ）と、還元剤として使用される化学量論
量（１５０ｐｐｍ）の合計となるよう調整（４５０ｐｐ
ｍ）し添加した。
硫黄酸化物を完全に固定化するのに必要な化学量論量
（３００ｐｐｍ）と、還元剤として使用される化学量論
量（１５０ｐｐｍ）の合計となるよう調整（４５０ｐｐ
ｍ）し添加した。
【００４２】マンガン鉱石移動層３において、マンガン
鉱石の供給・排出速度を３６ｋｇ／ｈｒに調整した。硫
酸アンモニウムを付着したマンガン鉱石Ｂ2 は、水洗装
置６により硫酸アンモニウムを水で溶解し、ダストとと
もに硫安水Ｃとして除去し、洗浄後のマンガン鉱石Ｂ3
は乾燥装置７で乾燥後マンガン鉱石移動層３で循環再使
用される。
鉱石の供給・排出速度を３６ｋｇ／ｈｒに調整した。硫
酸アンモニウムを付着したマンガン鉱石Ｂ2 は、水洗装
置６により硫酸アンモニウムを水で溶解し、ダストとと
もに硫安水Ｃとして除去し、洗浄後のマンガン鉱石Ｂ3
は乾燥装置７で乾燥後マンガン鉱石移動層３で循環再使
用される。
【００４３】マンガン鉱石移動層３出口の排ガスＡ3 を
分析したところ、マンガン鉱石が新品の時は、Ａ3 中の
ＳＯｘ，ＮＯｘ濃度はＳＯｘが１ｐｐｍ未満（検出限界
１ｐｐｍ，脱硫率：９９％以上），ＮＯｘが１ｐｐｍ未
満（脱硝率：９９％）であった。水洗再生循環を繰り返
すと脱硝率は９９％以上を維持したが、脱硝率は低下し
最終的には４５％で安定した。
分析したところ、マンガン鉱石が新品の時は、Ａ3 中の
ＳＯｘ，ＮＯｘ濃度はＳＯｘが１ｐｐｍ未満（検出限界
１ｐｐｍ，脱硫率：９９％以上），ＮＯｘが１ｐｐｍ未
満（脱硝率：９９％）であった。水洗再生循環を繰り返
すと脱硝率は９９％以上を維持したが、脱硝率は低下し
最終的には４５％で安定した。
【００４４】マンガン鉱石移動層３で使用したマンガン
鉱石は、二酸化マンガン含有率が６０ｗｔ％，酸化アル
ミニウム含有率が１０ｗｔ％のものである。
鉱石は、二酸化マンガン含有率が６０ｗｔ％，酸化アル
ミニウム含有率が１０ｗｔ％のものである。
【００４５】比較例１として、図１のようにマンガン鉱
石移動層の上部にアンモニア接触部を設けず、乾燥装置
の後にアンモニア事前処理装置５ｂを別に設置した図３
に示す装置を用いて、焼結排ガスの処理実験を行った。
排ガス条件，実験条件は実施例４と同じである。
石移動層の上部にアンモニア接触部を設けず、乾燥装置
の後にアンモニア事前処理装置５ｂを別に設置した図３
に示す装置を用いて、焼結排ガスの処理実験を行った。
排ガス条件，実験条件は実施例４と同じである。
【００４６】アンモニアＤ1 はアンモニア事前処理装置
５ｂでマンガン鉱石と接触後、脱硝反応部４前の排ガス
導管に添加される。またアンモニア事前処理されたマン
ガン鉱石Ｄ2 は、コンベア等で移送されマンガン鉱石移
動層３に供給される。
５ｂでマンガン鉱石と接触後、脱硝反応部４前の排ガス
導管に添加される。またアンモニア事前処理されたマン
ガン鉱石Ｄ2 は、コンベア等で移送されマンガン鉱石移
動層３に供給される。
【００４７】マンガン鉱石移動層３出口の排ガスＡ3 を
分析したところ、水洗再生循環を繰り返すと脱硝率は９
９％以上を維持したが脱硝率は低下し、最終的には３０
％で安定した。
分析したところ、水洗再生循環を繰り返すと脱硝率は９
９％以上を維持したが脱硝率は低下し、最終的には３０
％で安定した。
【００４８】脱硝性能が実施例４より低下した原因は、
マンガン鉱石移送中のアンモニアの脱離によるものであ
る。
マンガン鉱石移送中のアンモニアの脱離によるものであ
る。
【００４９】比較例２として、図１の装置において、ア
ンモニアＤ1 はアンモニア接触部５で循環再使用（マン
ガン鉱石に吸着した分だけ補充：Ｄ3 ）し、アンモニア
Ｄ2を、別系統で新たに脱硝反応部４前の排ガス導管に
添加するようにした図４の装置を用いて焼結排ガスの処
理実験を行った。排ガス条件，実験条件は実施例４と同
じである。
ンモニアＤ1 はアンモニア接触部５で循環再使用（マン
ガン鉱石に吸着した分だけ補充：Ｄ3 ）し、アンモニア
Ｄ2を、別系統で新たに脱硝反応部４前の排ガス導管に
添加するようにした図４の装置を用いて焼結排ガスの処
理実験を行った。排ガス条件，実験条件は実施例４と同
じである。
【００５０】マンガン鉱石移動層３出口の排ガスＡ3 を
分析したところ、水洗再生循環を繰り返すと脱硝率は９
９％以上を維持したが脱硝率は低下し、最終的には３５
％で安定した。
分析したところ、水洗再生循環を繰り返すと脱硝率は９
９％以上を維持したが脱硝率は低下し、最終的には３５
％で安定した。
【００５１】脱硝性能が実施例３より低下した原因は、
アンモニアＤ2 が実施例３のように事前にマンガン鉱石
層と接触していないため活性化されていないからであ
る。
アンモニアＤ2 が実施例３のように事前にマンガン鉱石
層と接触していないため活性化されていないからであ
る。
【００５２】
【発明の効果】本発明は低温排ガス特に一酸化炭素を含
む排ガス中の窒素酸化物を除去するにあたり、マンガン
鉱石触媒を用いて安価で高効率な脱硝を行う際に、マン
ガン鉱石をアンモニアで事前処理することにより、以下
のような効果を有する。
む排ガス中の窒素酸化物を除去するにあたり、マンガン
鉱石触媒を用いて安価で高効率な脱硝を行う際に、マン
ガン鉱石をアンモニアで事前処理することにより、以下
のような効果を有する。
【００５３】(1) マンガン鉱石を利用することによ
り、安価な脱硫・脱硝プロセスを提供することができ
る。
り、安価な脱硫・脱硝プロセスを提供することができ
る。
【００５４】(2) 事前アンモニア処理により、脱硝性
能を向上することができる。
能を向上することができる。
【００５５】(3) 事前アンモニア処理により、一酸化
炭素含有排ガス条件下でもマンガン鉱石の低温脱硝触媒
性能を充分に発揮させることができる。
炭素含有排ガス条件下でもマンガン鉱石の低温脱硝触媒
性能を充分に発揮させることができる。
【００５６】(4) 製鉄所の排煙脱硝に使用する場合、
使用済み鉱石を製鉄のマンガン源として再利用できる。
使用済み鉱石を製鉄のマンガン源として再利用できる。
【図１】本発明例のプロセスのブロックフローの一例を
示す図面である。
示す図面である。
【図２】本発明プロセスにおける移動層部の一例を示す
略側面図である。
略側面図である。
【図３】比較例その１のプロセスのブロックフローの一
例を示す図面である。
例を示す図面である。
【図４】比較例その２のプロセスのブロックフローの一
例を示す図面である。
例を示す図面である。
１ 焼結機 ２ 電気集塵機 ３ マンガン鉱石移動層 ４ 脱硝反応部 ５ａ アンモニア接触部 ５ｂ アンモニア事前処理装置 ６ 水洗装置 ７ 乾燥装置 Ａ1 ，Ａ2 ，Ａ3 焼結排ガス Ｂ1 ，Ｂ2 ，Ｂ3 マンガン鉱石 Ｃ ダスト，硫安水 Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 アンモニア
フロントページの続き (72)発明者 西村 泰彦 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内
Claims (4)
- 【請求項１】 排ガス中の窒素酸化物を、マンガン鉱石
または二酸化マンガンを脱硝触媒としてアンモニアで還
元処理する低温排ガス乾式脱硝方法において、前記脱硝
触媒にアンモニアを接触させた後に、アンモニアを混合
した排ガスを接触させて脱硝することを特徴とする低温
排ガス乾式脱硝方法。 - 【請求項２】 アンモニアをマンガン鉱石または二酸化
マンガンからなる脱硝触媒に接触させた後に、該アンモ
ニアを排ガスに混合することを特徴とする請求項１記載
の低温排ガス乾式脱硝方法。 - 【請求項３】 脱硝後のマンガン鉱石または二酸化マン
ガンからなる脱硝触媒を水洗再生した後に、アンモニア
と接触させることを特徴とする請求項１または請求項２
記載の低温排ガス乾式脱硝方法。 - 【請求項４】 マンガン鉱石または二酸化マンガンを脱
硝触媒として、アンモニアで還元処理する脱硝用移動層
において、移動層が、前記脱硝触媒の導入側より順に連
続して、前記脱硝触媒の移動方向に対して垂直方向から
アンモニアを接触させるアンモニア接触部と、前記脱硝
触媒の移動方向に対して垂直方向からアンモニアを混合
した排ガスを接触させる脱硝部とからなることを特徴と
する脱硝用移動層。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7052109A JPH08224448A (ja) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | 低温排ガス乾式脱硝方法および脱硝用移動層 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7052109A JPH08224448A (ja) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | 低温排ガス乾式脱硝方法および脱硝用移動層 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08224448A true JPH08224448A (ja) | 1996-09-03 |
Family
ID=12905706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7052109A Withdrawn JPH08224448A (ja) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | 低温排ガス乾式脱硝方法および脱硝用移動層 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08224448A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113499770A (zh) * | 2021-08-18 | 2021-10-15 | 天津水泥工业设计研究院有限公司 | 一种利用废弃脱硝催化剂制备的脱硝剂及水泥窑脱硝方法 |
-
1995
- 1995-02-17 JP JP7052109A patent/JPH08224448A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113499770A (zh) * | 2021-08-18 | 2021-10-15 | 天津水泥工业设计研究院有限公司 | 一种利用废弃脱硝催化剂制备的脱硝剂及水泥窑脱硝方法 |
| CN113499770B (zh) * | 2021-08-18 | 2023-03-21 | 天津水泥工业设计研究院有限公司 | 一种利用废弃脱硝催化剂制备的脱硝剂及水泥窑脱硝方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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