JPH09108542A - 排ガス処理システム - Google Patents

排ガス処理システム

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JPH09108542A
JPH09108542A JP7268296A JP26829695A JPH09108542A JP H09108542 A JPH09108542 A JP H09108542A JP 7268296 A JP7268296 A JP 7268296A JP 26829695 A JP26829695 A JP 26829695A JP H09108542 A JPH09108542 A JP H09108542A
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JP
Japan
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exhaust gas
nitrogen oxides
nitric acid
tower
activated carbon
Prior art date
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Pending
Application number
JP7268296A
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English (en)
Inventor
Takafuru Kobayashi
敬古 小林
Akinori Yasutake
昭典 安武
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Osaka Gas Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

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  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各種燃焼を焼成させるボイラ、ガスタービ
ン、エンジン及び燃焼炉等から排出される排ガス中の窒
素酸化物(NOx )及び硫黄酸化物(SOx )を除去す
る排ガスの処理システムを提供する。 【解決手段】 ボイラ11からの排気ガス中に含有する
窒素酸化物(NOx )及び硫黄酸化物(SOx )を、活
性炭素繊維を充填した脱硝塔22内で上記窒素酸化物
(NOx )を硝酸又は硝酸塩として回収すると共に、活
性炭素繊維を充填した脱硫塔22内で上記硫黄酸化物
(SOx )を硫酸又は硫酸塩として回収する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種燃焼を焼成さ
せるボイラ、ガスタービン、エンジン及び燃焼炉等から
排出される排ガス中の窒素酸化物(NOx )及び硫黄酸
化物(SOx )を除去する排ガスの処理システムに関す
る。
【0002】
【従来の技術及】排ガス中の窒素酸化物(NOx )の除
去方法としては、排ガス中にアンモニアを添加し、触媒
上で反応を生成させて、窒素(N2 )と水(H2 O)と
に分解する選択還元脱硝方法が広く使用されている。
【0003】図6に従来の排煙処理システムによる排ガ
ス処理の一例を説明する。図6中、符号01はボイラ、
02は脱硝装置、03は空気予熱器、04は集塵器、0
5は冷却塔、08はガス・ガスヒータ及び06は脱硫装
置を図示する。図6に示すように、ボイラ01等の出口
には、触媒を用いた脱硝装置02を設け、該脱硝装置0
2の出口に空気予熱器03を設置し、排ガス温度を13
0℃程度まで低減するようにしている。上記空気予熱器
03を通過した排ガスは、集塵器04で集塵された後、
冷却塔05でさらに温度を50℃程度まで低減して、脱
硫装置06に導き、ここで硫黄酸化物(SOx )を処理
した後、煙突07から排ガスを大気中に排出するように
している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
排ガス処理方法では、上記脱硝装置02において、触媒
を使用するため、200℃以上,好ましくは300℃以
上の温度が必要となる。従って、加熱装置を設置するか
又は設置される場所に制限が生じる場合がある。
【0005】また、脱硫装置06内では、排ガス中の硫
黄酸化物(SOx )は炭酸カルシウムを吸収剤として吸
収し、石膏として回収するいわゆる石灰石膏方法が使用
されているが、上記石灰石膏方法では多量の吸収剤が必
要であるという問題がある。
【0006】本発明は上記問題に鑑み、加熱手段を必要
とせず低温で排ガス処理を可能とすると共に多量の吸収
剤を使用することなく排ガス処理を効率良く行うことが
できる排ガス処理システムを提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の排ガス処理システムの構成は、窒素酸化物(N
x )及び硫黄酸化物(SOx )を含有する排ガスから
活性炭素繊維を用いて、上記窒素酸化物(NOx )を硝
酸又は硝酸塩として回収すると共に、上記硫黄酸化物
(SOx )を硫酸又は硫酸塩として回収することを特徴
とする。
【0008】上記排ガス処理システムにおいて、処理ガ
ス温度が100℃以下の低温であることを特徴とする。
【0009】上記排ガス処理システムにおいて、窒素酸
化物(NOx )を硝酸又は硝酸塩として回収する際に、
湿度を80%以下であることを特徴とする。
【0010】上記排ガス処理システムにおいて、硫黄酸
化物(SOx )を硫酸又は硫酸塩として回収する際に、
湿度を100%以上であることを特徴とする。
【0011】〔作用〕先ず、排ガス中の窒素酸化物(N
x )を処理する方法としては、排ガスの温度を100
℃以下とし、しかも排ガスの湿度を80%以下、好まし
くは、60%以下にする。その後、活性炭素繊維が充填
された反応器に導き、該活性炭素繊維の表面にて上記排
ガス中の窒素酸化物(NOx )を酸化して二酸化窒素
(NO2),五酸化二窒素(N2 5 )とする。次い
で、この二酸化窒素(NO2 ),五酸化二窒素(N2
5 )を水分又はナトリウム等の塩類の水溶液と反応させ
て、硝酸又は硝酸塩として回収することにより、排ガス
中の窒素酸化物(NOx )を除去する。また、排ガス中
の硫黄酸化物(SOx )を処理する方法としては、排ガ
スの温度を100℃以下、好ましくは50℃以下とし、
しかも排ガスの湿度を100%以上にする。その後、活
性炭素繊維が充填された反応器に導き、該活性炭素繊維
の表面にて上記排ガス中の硫黄酸化物(SOx )を酸化
して三酸化硫黄(SO3)とする。次いで、この三酸化
硫黄(SO3 )を水分又はナトリウム等の塩類の水溶液
と反応させて、硫酸又は硫酸塩として回収することによ
り、排ガス中の硫黄酸化物(SOx )を除去する。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を詳
細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。
【0013】<第1の実施の形態例>図1に本発明の第
1の排煙処理システムの実施の形態例を示す。図1中、
符号11はボイラ、14は集塵器、15はガス・ガスヒ
ータ、21は酸化塔、22は硝酸塔及び23は脱硫塔を
各々図示する。図1に示すように、ボイラ11等の出口
に集塵器14を設け、該集塵器14を通過した排ガス
は、ガス・ガスヒータ15でガス温度を90℃程度まで
低減し、しかも排ガスの湿度を80%以下(好ましくは
60%以下)とし、その排ガスを酸化塔21内に導く。
この酸化塔21内には、コルゲート状とした活性炭素繊
維が充填されており、排ガス中の窒素酸化物(NOx
を酸化して二酸化窒素(NO2 ),五酸化二窒素(N2
5 )とし(下記「化1」)、次いで、硝酸塔22内で
二酸化窒素(NO2 ),五酸化二窒素(N2 5 )を含
有する排ガスを水と反応させて、硝酸を生成し(下記
「化2」)、排ガス中の窒素酸化物(NOx )を除去す
るようにしている。
【0014】
【化1】NO + 1/2O2 → NO2 4NO +3O2 → 2N2 5
【0015】
【化2】NO2 + H2 O → HNO32 5 + H2 O → 2HNO3
【0016】また、一方上記硝酸塔22内において、水
の代わりにナトリウム等の水溶液で反応させることによ
り、硝酸として処理する代わりに、硝酸ナトリウム等の
塩類として回収することもできる。
【0017】その後、上記窒素酸化物(NOx )が除去
された排ガスは、当該硝酸塔22内で加湿され、ガス中
の湿度を100%以上とした後、更に、コルゲート状と
した活性炭素繊維を充填した脱硫塔23内に送られ、こ
こで硫黄酸化物(SOx )を酸化して三酸化硫黄(SO
3 )とし(下記「化3」)、次いで、水と反応させて硫
酸として(下記「化4」)、窒素酸化物(NOx )が除
去された排ガス中の硫黄酸化物(SOx )を除去するよ
うにしている。その後、ガス・ガスヒータ15に導か
れ、加熱されて煙突から排出される。なお、排ガスの温
度は100℃以下、好ましくは50℃以下の低温として
いる。
【0018】
【化3】SO2 + 1/2O2 → SO3
【0019】
【化4】SO3 + H2 O → H2 SO4
【0020】この硫黄酸化物(SOx )を除去の場合
も、上記窒素酸化物(NOx )を除去と同様に、上記脱
硫塔23内において、水の代わりにナトリウム等の水溶
液で反応させることにより、硫酸の代わりに硫酸ナトリ
ウム等の塩類として回収することもできる。
【0021】ここで、上記硝酸塔22及び硫酸塔23内
に充填する活性炭素繊維とは、ピッチ系活性炭素繊維を
還元雰囲気の条件で焼成してなるものであるが、窒素酸
化物(NOx )処理用の場合には、約850℃で一時間
焼成したものを用い、一方の硫黄酸化物(SOx )処理
用の場合には、約1100℃で一時間焼成したものを用
い、各々コルゲート状に成形したものを本実施の形態例
では用いているが、本発明はこれに限定されるものでは
ない。図2は、窒素酸化物の二酸化窒素(NO2 )への
酸化性能を示す。同図に示すように、安定して80%以
上の高性能が得られる。
【0022】また、図3は硫黄酸化物(SO2 )の酸化
硫黄(SO3 )への酸化特性を示す。同図に示すよう
に、安定して95%以上の高性能が得られる。
【0023】<第2の実施の形態例>図4には、本発明
の第2の排煙処理システムの実施の形態例を示す。図4
に示すように、ボイラ11等の出口には脱硝装置12を
設け該脱硝装置12出口に空気予熱器13を設置し、排
ガス温度を130℃程度まで低減するようにしている。
【0024】本実施の形態例では、従来の脱硝装置12
によって脱硝処理を行った後、更に排ガス中の窒素酸化
物(NOx )の処理を行うものである。図4に示すよう
に、高温処理による脱硝装置12によって脱硝処理を行
った後、上記空気予熱器13を通過した排ガスは、集塵
器14で集塵された後、ガス・ガスヒータ15でさらに
温度を90℃程度まで低減して、第1の実施の形態例と
同様に、その排ガスをコルゲート状に成形した活性炭素
繊維を充填した窒素酸化物(NOx )を硝酸又は硝酸塩
として回収する酸化塔21で処理することにより、排ガ
ス中の残りの窒素酸化物(NOx )を酸化し、次いで、
硝酸塔22で二酸化窒素(NO2 ),五酸化二窒素(N
2 5 )を含有する排ガスを水と反応させて、硝酸を生
成し、窒素酸化物(NOx )を除去するようにしてい
る。
【0025】これにより、従来より使用されている脱硝
装置に接続して、脱硝性能を更に向上させることがで
き、更に処理能力が向上する。尚、同様にして従来の脱
硫装置を備えたシステムに対しても本システムを接続す
ることにより、脱硫性能を更に向上させることができ
る。
【0026】<第3の実施の形態例>図5に本発明の第
3の排煙処理システムの実施の形態例を示す。図5に示
すように、ボイラ排ガスが集塵器14で集塵された後、
ガス・ガスヒータ15でさらに温度を90℃程度まで低
減して後、再度、冷却塔31に送られ、ここで加湿冷却
され排ガス温度を50℃以下とすると共に、湿度を10
0%以上とし、その低温高湿の排ガスをコルゲート状に
成形した活性炭素繊維を充填した脱硫塔23内に送り、
ここで硫黄酸化物(SOx )を硫酸又は硫酸塩として回
収するようにしている。本実施の形態例では、脱硫塔2
3で該硫黄酸化物(SOx )を酸化し、水と反応させ
て、硫酸を生成し、硫黄酸化物(SOx )を除去するよ
うにしている。
【0027】この硫黄酸化物(SOx )を除去した排ガ
スは、再び、冷却塔であるガス・ガスヒータ15に送ら
れ、ここで90℃程度まで排ガス温度を上昇して、活性
炭素繊維を充填した脱硝塔21内において、排ガス中の
窒素酸化物(NOx )を酸化して二酸化窒素(NO2
とし、硝酸塔22で硝酸と窒素酸化物を除去するように
している。
【0028】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、窒
素酸化物及び硫黄酸化物を含有する排ガスから活性炭素
繊維を用いることにより、100℃以下の低温条件でガ
ス処理することができる。
【0029】よって、現在使用されている脱硝装置及び
脱硫装置の代替として使用するか、又は現状より脱硝性
能又は脱硫性能を向上する必要がある場合には、本シス
テムを追加して設けることにより、更に処理能力が向上
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第1の実施の形態例の排煙処理シ
ステムの概略図である。
【図2】窒素酸化物の二酸化窒素(NO2 )への酸化性
能図である。
【図3】硫黄酸化物(SO2 )の酸化硫黄(SO3 )へ
の酸化特性図である。
【図4】本発明に係る第2の実施の形態例の排煙処理シ
ステムの概略図である。
【図5】本発明に係る第3の実施の形態例の排煙処理シ
ステムの概略図である。
【図6】従来に係る排煙処理システムの概略図である。
【符号の説明】
11 ボイラ 12 脱硝装置 13 空気予熱器 14 集塵器 15 ガス・ガスヒータ 21 酸化塔 22 硝酸塔 23 脱硫塔 31 冷却塔

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 窒素酸化物(NOx )及び硫黄酸化物
    (SOx )を含有する排ガスから活性炭素繊維を用い
    て、上記窒素酸化物(NOx )を硝酸又は硝酸塩として
    回収すると共に、上記硫黄酸化物(SOx )を硫酸又は
    硫酸塩として回収することを特徴とする排ガス処理シス
    テム。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の排ガス処理システムにお
    いて、処理ガス温度が100℃以下の低温であることを
    特徴とする排ガス処理システム。
  3. 【請求項3】 請求項1及び2記載の排ガス処理システ
    ムにおいて、窒素酸化物(NOx )を硝酸又は硝酸塩と
    して回収する際に、湿度が80%以下であることを特徴
    とする排ガス処理システム。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3記載の排ガス処理システム
    において、硫黄酸化物(SOx )を硫酸又は硫酸塩とし
    て回収する際に、湿度が100%以上であることを特徴
    とする排ガス処理システム。
JP7268296A 1995-06-28 1995-10-17 排ガス処理システム Pending JPH09108542A (ja)

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JP7268296A JPH09108542A (ja) 1995-10-17 1995-10-17 排ガス処理システム
PCT/JP1996/001772 WO1997001388A1 (fr) 1995-06-28 1996-06-27 Systeme de traitement des gaz de combustion
KR1019970701085A KR100235854B1 (ko) 1995-06-28 1996-06-27 열처리활성탄 및 이를 이용한 배기가스 처리방법
EP96921096A EP0779100B8 (en) 1995-06-28 1996-06-27 Flue-gas denitration und desulfurization processes
CN96190570A CN1126594C (zh) 1995-06-28 1996-06-27 用于脱硫和脱硝的活性炭纤维、其用途和废气处理系统
DE69625887T DE69625887T2 (de) 1995-06-28 1996-06-27 vERFAHREN ZUR ENTSTICKUNG UND ENTSCHWEFELUNG VON ABGAS
AT96921096T ATE231412T1 (de) 1995-06-28 1996-06-27 Verfahren zur entstickung und entschwefelung von abgas
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CA002193638A CA2193638C (en) 1995-06-28 1996-06-27 Exhaust gas treating systems
US09/219,870 US6106791A (en) 1995-06-28 1998-12-24 Exhaust gas treating systems
US09/642,009 US6814948B1 (en) 1995-06-28 2000-08-21 Exhaust gas treating systems

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002081064A1 (en) 2001-04-04 2002-10-17 Osaka Gas Co., Ltd. Desulfurizer and method of desulfurization

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