JPH0966222A

JPH0966222A - 排ガスの処理方法

Info

Publication number: JPH0966222A
Application number: JP7246727A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Takahashi; 和義高橋; Shinichi Yamada; 慎一山田
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1995-08-31
Filing date: 1995-08-31
Publication date: 1997-03-11

Abstract

(57)【要約】【課題】排ガスを炭素質触媒で処理し、不活性化され
た炭素質触媒を再生し、さらにＮＨ₃で炭素質触媒を賦
活し、その賦活された炭素質触媒を再度触媒として利用
する排ガスの処理方法において、反応器でのアンモニア
のリークの問題が改善できる排ガスの処理方法を提供す
ることを目的とする。特に、本発明は、ＳＯ_X濃度が低
い排ガスを炭素質触媒で処理してもアンモニアのリーク
の問題が改善できる排ガスの処理方法を提供することを
目的とする。【解決手段】反応器２で脱硫脱硝処理されて不活性化
した炭素質触媒は、再生器６へ導入されて加熱再生さ
れ、アンモニアガス含有不活性ガスにより賦活される。
賦活された炭素質触媒にＳＯ_Xを付加し、該ＳＯ_Xが付
加された炭素質触媒を排ガス処理に利用する。この排ガ
ス方法よりもさらに触媒活性を高めるためには、上記方
法に加えて、再生器６で加熱再生される前の不活性化し
た炭素質触媒に予めＳＯ_Xの付加処理を行うことが望ま
しい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、硫黄酸化物及び窒
素酸化物を含有する排ガスを炭素質触媒により脱硫脱硝
処理し、次いで不活性化した炭素質触媒を再生処理する
排ガスの処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＳＯ_X，ＮＯ_Xを含有するボイラ
ー、製鉄所焼結炉、ごみ焼却炉等から排出される燃焼排
ガスにアンモニアを注入し、活性炭、活性コークス、或
いは活性チャー等の炭素質触媒を充填した直交流式移動
床の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。このような炭素質触媒を用いる乾式の排ガ
ス処理法は、湿式法のような用水の確保、排水処理、排
ガス温度の低下といった問題がない上、比較的低温で硫
黄酸化物（ＳＯ_X）のみならず窒素酸化物（ＮＯ_X）も
除去でき、しかも簡単な加熱再生によって炭素質触媒が
容易に再生できるという利点、及び最近問題になってい
るダイオキシン等の有害塩素化合物、水銀等の揮発性重
金属も除去できるという利点を有している。

【０００３】この排ガスにアンモニアを注入し、炭素質
触媒で処理する方法では、排ガス中のＳＯ_Xの除去は炭
素質触媒の吸着作用を利用しているため、処理温度は低
温ほど好ましいが、ＮＯ_Xの除去はアンモニアとの反応
によるためチタン系触媒を用いる高温脱硝と同様、処理
温度が高いほど好ましい。一方、処理温度が高いと（約
２００℃以上）炭素質触媒自体が排ガス中の酸素と反応
して消耗するため高温処理は避けなければならない。し
たがって、一般にボイラー排ガス等の温度は１３０〜１
５０℃前後であることから、この近辺の温度域で運転さ
れることが多い。

【０００４】排ガスの脱硫・脱硝方法に使用された炭素
質触媒は、不活性化して吸着能力が低下するため、これ
を再生器で加熱再生して、再度、脱硫・脱硝に使用され
ているが、再生処理しても炭素質触媒は、徐々に吸着能
力が低下する。このような吸着能力の低下を防止するた
めに、再生された吸着剤をアンモニアガスと接触させて
賦活することが有効であることを、本発明者は既に明ら
かにしている（特許第１３１３２１８号明細書、特開昭
６０−２２０１２９号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の炭素質触媒による脱硫・脱硝方法においては、脱硝
処理にとってあまり有利ではない比較的低い温度（即
ち、１３０〜１５０℃前後）で処理が行われることが多
いため、脱硝性能を上げるために排ガス中へのアンモニ
アの注入量を多くすることが行われ、そのために処理ガ
ス中へ未反応アンモニアがリークするという問題があ
る。

【０００６】また、前記従来のアンモニアを注入した排
ガスを、炭素質触媒が充填された直交流式移動床の反応
器に通過させる脱硫・脱硝方法では、反応器上部を通過
した処理ガス中には多量のアンニモアが混入するという
問題がある。この問題点を解決するために、本発明者は
反応器上部を通過する排ガス中へのアンニモア注入量を
下部を通過する排ガス中へのアンニモア注入量よりも少
なくして処理ガス中のアンニモア量を低減する方法を既
に提案している（特開昭５９−２０９６３０号公報）。
しかし、この方法は反応器の構造が複雑になるという問
題がある。

【０００７】また、前記従来の再生された炭素質触媒を
アンモニアと接触させて賦活する方法は、賦活された炭
素質触媒を反応器へ戻して再利用しても、反応器上部を
通過した処理ガスには多量のアンモニアが混入するとい
う問題がある。

【０００８】前記、従来の直交流式移動床の反応器に排
ガスを通過させて、処理された処理ガス中において、該
直交流式移動床の反応器の上部を通過した処理ガス中に
アンモニアが多い原因は、次の（ｉ）〜 (iii)のように
考えられる。即ち、（ｉ）反応器上部では供給された炭素質触媒と排ガスと
の接触時間が短いため、反応器上部の炭素質触媒に吸着
される硫酸が少なく、そのために、排ガスにアンモニア
を注入しても、アンモニアが硫酸により捕集しきれず
に、処理ガス中にアンモニアガスとなって流出すること
が考えられる。

【０００９】（ii）炭素質触媒が再生器で加熱再生され
る際に、炭素質触媒上に還元性物質が生成する。このよ
うな還元性物質を有する炭素質触媒が反応器上部へ供給
されると、反応器上部の炭素質触媒はＮＯ_Xと反応す
る。このため排ガス中に注入されたアンニモアは過剰に
なり、リークすることが考えられる。

【００１０】この反応器上部でリークする現象は、非常
に複雑で現在のところ明確ではないが、以下のように推
論することができる。即ち、注入したアンニモアのう
ち、一部は触媒上のＨ₂ＳＯ₄と反応して、下記式
（１）及び式（２）の反応が行われ、炭素質触媒上に硫
酸塩として捕捉される。

【００１１】

【化１】

【００１２】残りのアンニモアが排ガス中に存在するＮ
Ｏと反応して下記式（３）の反応が行われ、アンモニア
は消費されて脱硝に寄与する。

【００１３】

【化２】

【００１４】一方、再生器から循環してくる炭素質触媒
には還元性物質（Ａｃ）が存在するので、この還元性物
質（Ａｃ）も、下記式（４）により、アンモニアと同様
に脱硝に寄与している。

【００１５】

【化３】（Ｒ：Ｈ、ＮＨ、ＮＨ₂等の還元性物質、Ａｃ…Ｒは炭
素質触媒上の還元性物質を意味し、式（４）は仮の反応
式を表す。）反応器上部においては還元性物質が多量に存在し、この
還元性物質がＮＯと反応するため、前記式（３）よりも
式（４）の方が優先するので、式（３）によるアンモニ
アの消費が少ない。したがって、反応器上部ではアンモ
ニアのリーク量は多くなると考えられる。

【００１６】(iii)再生された炭素質触媒をさらにアン
モニアで賦活する方法では、単に加熱再生されたものよ
りも炭素質触媒表面により多くの還元性物質が生成し、
上記（ii）で説明した現象がより顕著に起こる。即ち、
還元性物質がアンモニアの役目を果たし、脱硝反応に寄
与するので、アンモニアが過剰となる。この現象に加え
て、アンモニアで炭素質触媒が賦活されるとき、アンモ
ニアの一部が炭素質触媒に吸着され、このような炭素質
触媒が反応器へ供給されると、排ガスのパージによりア
ンモニアがリークすると考えられる。

【００１７】本発明者らは、特に、次のような（イ）、
（ロ）、（ハ）の場合に、反応器上部に存在する炭素質
触媒で処理された処理ガス中にアンモニアのリークが顕
著であることを見いだした。

【００１８】（イ）ＳＯ_X濃度が低い排ガスを反応器へ
導入した場合（ロ）炭素質触媒の触媒活性を向上させるために、排ガ
ス処理に使用して不活性化した炭素質触媒の再生工程前
に、該炭素質触媒にＳＯ_X及びアンモニアをその吸着量
を増大させるように吸着させ、次いでこの炭素質触媒を
再生することにより、表面上に還元性物質を多く生成し
た炭素質触媒とし、これを反応器へ導入した場合（ハ）炭素質触媒の触媒活性を向上させるために、炭素
質触媒をアンモニアと接触させて賦活することにより、
表面上に還元性物質を多く生成した炭素質触媒とし、こ
れを反応器へ導入した場合特に、前記（イ）のようなＳＯ_X濃度が低い排ガスを炭
素質触媒で処理するのに、更に炭素質触媒の活性を図る
前記（ロ）、（ハ）のような場合が重なるとアンモニア
リークが極端に顕著になるという問題がある。

【００１９】そこで本発明は、排ガスを炭素質触媒で処
理し、不活性化した炭素質触媒を再生し、さらにＮＨ₃
で炭素質触媒を賦活し、その賦活された炭素質触媒を再
度触媒として利用する排ガスの処理方法において、反応
器でのアンモニアのリークの問題が改善できる排ガスの
処理方法を提供することを目的とする。特に、本発明
は、ＳＯ_X濃度が低い排ガスを炭素質触媒で処理する場
合のアンモニアのリークの問題が改善できる排ガスの処
理方法を提供することを目的とする。

【００２０】

【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、本発明の排ガスの処理方法は、硫黄酸化物及
び窒素酸化物を含有する排ガスに、アンモニアを注入し
又は注入せずして、炭素質触媒が充填された直交流式移
動床の反応器で脱硫脱硝処理し、該反応器で不活性化し
た炭素質触媒を移動床式の再生器で再生し、アンモニア
で炭素質触媒を賦活し、その賦活された炭素質触媒を排
ガス処理のための炭素質触媒として再度、反応器に充填
して利用する排ガスの処理方法において、賦活された炭
素質触媒にＳＯ_Xを付加し、該ＳＯ_Xが付加された炭素
質触媒を排ガス処理に利用する。

【００２１】本発明によれば、炭素質触媒はアンモニア
で賦活処理されているので、触媒活性が上がる効果を有
すると共に、ＳＯ_Xが炭素質触媒表面に付加・吸着され
ているので、このような炭素質触媒を反応器へ戻して、
再度、排ガスの脱硫脱硝処理を行っても、アンモニアが
炭素質触媒に充分に捕捉されるので、反応器の上部にお
いて処理ガス中にアンモニアがリークされる恐れがな
い。

【００２２】本発明の排ガスの処理方法において、上記
方法よりもさらに触媒活性を高めるためには、上記方法
に加えて、再生器で加熱再生される前の不活性化した炭
素質触媒に予めＳＯ_Xの付加処理を行うことが望まし
い。

【００２３】本発明でいう炭素質触媒には、活性炭や、
石炭を熱処理或いは水蒸気等で賦活して得られる活性コ
ークス粒等の炭素質触媒が一般的に挙げられるが、これ
らの炭素質触媒にバナジウム、鉄、銅等の金属酸化物を
担持させたものも適用できる。

【００２４】

【発明の実施の形態】ＳＯ_XとＮＯ_Xを含有する排ガス
の処理プロセスを示した図１〜図３を例にして本発明を
説明する。

【００２５】図１の処理プロセスでは、６０〜１８０℃
程度に温調された排ガスは、排ガス導入ライン１を介し
て直接、直交流式移動床の反応器２へ導入される。ある
いはアンモニア導入ライン３を介してアンモニアが排ガ
ス導入ライン１へ導入され、且つアンモニアが注入され
た排ガスが反応器２へ導入される。排ガスは反応器２内
を頂部から底部へ下降する炭素質触媒４と直交するよう
に接触して脱硫脱硝された後、排ガスは直接又は集塵器
を経て処理ガスライン５を介して大気中へ放出される。
反応器２内で不活性化した炭素質触媒（不活化炭素質触
媒と略す）は、反応器２の底部より引き抜かれ、再生器
６の頂部に設けられた頂部バルブＶ₁を通して再生器６
内に供給される。

【００２６】再生器６に供給された不活化炭素質触媒
は、貯留領域７及び分離領域８を経て、熱交換領域９内
にほぼ垂直に配置された複数本の伝熱管１０内を移動床
として流下する。一方、熱交換領域９内の加熱側、すな
わち伝熱管１０の外側には、加熱ガス導入ライン１１か
ら供給される加熱ガスが上向きに通過せしめられて、伝
熱管１０内を流下する間に不活化炭素質触媒は約３５０
〜６００℃の再生温度に加熱される。再生温度に加熱さ
れた不活化炭素質触媒は、二酸化硫黄、三酸化硫黄及び
アンモニアなどを放って再生され、アンモニアガス含有
不活性ガス導入領域１２に移行する。

【００２７】アンモニアガス含有不活性ガス導入領域１
２にはアンモニア導入ライン１３からＮＨ₃、Ｎ₂、Ｃ
Ｏ₂、水蒸気又は酸素濃度の低い燃焼排ガス等で希釈し
たアンモニアガス含有不活性ガスが供給される。このア
ンモニアガス含有不活性ガスは、不活化炭素質触媒から
脱離したガスを伴いながら伝熱管１０内を上昇し、比較
的低温度の不活化炭素質触媒が滞在する分離領域８に到
達する。

【００２８】一般に加熱再生に付される不活化炭素質触
媒は、吸着能に余力を残しているのが普通であるので、
不活性ガスに伴われて分離領域８に到達した上記脱離物
中のアンモニア及び不活性ガス中のアンモニアは硫酸塩
として、また上記脱離物中の三酸化硫黄は硫酸としてそ
れぞれ不活化炭素質触媒に捕捉される。従って、分離領
域８からはアンモニアや三酸化硫黄を含まない高濃度の
二酸化硫黄ガスを脱離ガス排出ライン１４から取り出す
ことができる。

【００２９】なお、脱離物を伴って分離領域８に上昇し
たガスが、貯留領域７にまで侵入する場合には、結露な
どによる再生器６の腐食が心配されるが、そうした場合
には貯留領域７内に設けた整流体１５の近傍に、不活性
ガス導入ライン１６から不活性ガスを付加的に供給する
ことによって、前記脱離物を伴うガスの貯留領域７への
侵入を防止することができる。また、この侵入が生起し
た場合でも整流体１５の近傍にヒータ（図示略）を設置
することにより結露を防止することができる。

【００３０】伝熱管１０内で加熱再生され、アンモニア
ガス含有不活性ガス導入領域１２で脱離物から開放され
た炭素質触媒（再生炭素質触媒と呼ぶ）は、冷却器１７
内を流下し、適当な冷却媒（空気又は水等）との間接的
熱交換によって冷却された後、再生器６底部に設けられ
た底部バルブＶ₂から取り出される。なお、再生炭素質
触媒に吸着しているアンニモアをパージするため、及び
アンモニアガス含有不活性ガス導入領域１２より冷却領
域１８へ侵入したガスをパージするために、必要によ
り、アンモニアガス含有不活性ガス導入領域１２に配置
される不活性ガス導入ライン１９より、及び冷却領域１
８に配置される不活性ガス導入ライン２０より不活性ガ
スが各領域に導入される。

【００３１】底部バルブＶ₂より排出された再生炭素質
触媒はダスト等を分離するスクリーン等（図示略）によ
る処理を経た後、ＳＯ_X（硫酸）が吸着、付加される。
ＳＯ_Xを吸着、付加させる方法として、再生炭素質触媒
に濃硫酸又は希硫酸水溶液を噴霧するか、あるいは図１
に示すように、ＳＯ_X導入ライン２１よりＳＯ₂，
Ｏ₂，Ｈ₂Ｏを含有するガスを、ＳＯ_X付加器２２に導
入し、ここで再生炭素質触媒にＳＯ_Xが付加される。Ｓ
Ｏ_Xが付加された再生炭素質触媒は反応器２の頂部へ戻
され、再度、排ガス処理に使用される。なお、ＳＯ_X付
加器２２へ供給するガスは、ＳＯ₂含有排ガスや、或い
は図１の点線で示すように分離領域８から脱離ガス排出
ライン１４に排出された脱離ガス（高濃度のＳＯ₂と水
分を含む）の全量又は一部に酸素含有ガス（空気又は低
酸素含有ガス）を混入したガス等が使用できる。

【００３２】ＳＯ_X付加器２２におけるＳＯ_X付加の反
応型式としては通常の移動床式、例えば向流型、並流型
又は直交流型等の移動床反応器を用いることができる。
ＳＯ_X付加器２２内で再生炭素質触媒に付加させるＳＯ
_X量は、ＳＯ₂換算で炭素質触媒ｇ当たり０．５〜３０
ｍｇ程度、より好ましくは２〜２０ｍｇ程度である。付
加させるＳＯ_X量が少なすぎると、反応器２での処理ガ
ス中へのアンモニアガスのリークが多くなり、逆にＳＯ
_X付加量が多すぎると炭素質触媒の一時被毒が大きくな
り、反応器２内での脱硫脱硝性能が低下する。なお、Ｓ
Ｏ_X付加器２２を再生器６とは別体に設置するのではな
く、再生器６の下部領域に設けても何等問題なく本発明
を実行できる。

【００３３】念のために付言すれば、図１に示す態様で
は伝熱管１０内に不活化炭素質触媒を流し、伝熱管１０
外に加熱ガスを流しているが、これを逆にして伝熱管１
０内に加熱ガスを流し、伝熱管１０外に不活化炭素質触
媒を流す態様でも、不活化炭素質触媒を再生賦活するこ
とができる。

【００３４】次に図２の態様を説明する。

【００３５】図２の処理プロセスの目的は、図１の処理
プロセスに比べて炭素質触媒の活性をより向上させ、且
つ直交流式移動床の反応器２の処理ガス中へのアンモニ
アリークを抑制することである。すなわち、図２の処理
プロセスは、再生器１０６へ供給された不活化炭素質触
媒に更にＳＯ_Xを吸着させてから、アンモニア共存下で
加熱再生することにより再生炭素質触媒の活性をより向
上させ、且つこのような活性が向上した再生炭素質触媒
に対してＳＯ_X（硫酸）を吸着させた後、反応器２へ供
給することにより、反応器２の処理ガス中へのアンモニ
アリークを抑制する方法である。

【００３６】図２の処理プロセスに使用される再生器１
０６は、前記図１の処理プロセスに使用される再生器６
における、分離領域８と熱交換領域９との間に、ＳＯ_X
付加領域２４を設けたものである。このＳＯ_X付加領域
２４には、該領域へ酸素含有ガスを導入するための酸素
含有ガス導入ライン２３が設けられている。さらにこの
酸素含有ガス導入ライン２３へは、分離領域８から脱離
ガス排出ライン１４を通じて排出されるＳＯ₂及びＨ₂
Ｏを混合してＳＯ_X付加領域２４へ導入できるように配
管されている。図２の処理プロセスに使用されるその他
の装置構成は図１と同じ構成である。

【００３７】図２の処理プロセスは、図１に示す態様に
類似するが、不活化炭素質触媒にＳＯ_Xを更に付加させ
るために、再生器１０６の上部（加熱温度として約１０
０〜３５０℃の領域）に設けられたＳＯ_X付加領域２４
へ酸素含有ガス導入ライン２３を介して酸素含有ガスを
供給し、熱交換領域９で加熱された不活化炭素質触媒か
ら脱離して上昇してくる脱離ガス中のＳＯ₂（ＳＯ₂と
Ｈ₂Ｏを多量に含む）を、酸素存在下で不活化炭素質触
媒上にＳＯ_X（硫酸）として付加させる。なお、ＳＯ_X
付加量を更に多くする必要がある場合には、分離領域８
から分離した脱離ガスの一部が脱離ガス導入ライン２５
を介して、ＳＯ_X付加領域２４へ供給される。ＳＯ_Xが
付加された不活化炭素質触媒は伝熱管１０内を下降する
過程で加熱再生と、伝熱管１０内の下部より上昇してく
るアンモニアによる賦活が行われる。その結果、ＳＯ_X
付加領域２４を設けた図２の再生器１０６は、ＳＯ_Xを
付加しない前記図１の再生器６よりも触媒活性を大幅に
向上させることができる。その他のプロセスは前記図１
の処理プロセスと同じように行われる。

【００３８】なお、図２の処理プロセスにおいて再生賦
活された炭素質触媒に付加させる全ＳＯ_X量は、前記図
１の処理プロセスと同様にＳＯ₂換算で炭素質触媒ｇ当
たり０．５〜３０ｍｇ程度、より好ましくは２〜２０ｍ
ｇ程度である。付加させるＳＯ_X量が少なすぎると、反
応器２での処理ガス中へのアンモニアガスのリークが多
くなり、逆にＳＯ_X付加量が多すぎると炭素質触媒の一
時被毒が大きくなり、反応器２内での脱硫脱硝性能が低
下する。

【００３９】図３の処理プロセスは、炭素質触媒の活性
を図１の処理プロセスより向上させ、且つ直交流式移動
床の反応器２の処理ガス中へのアンモニアリークを抑制
することを目的とし、前述の図２の処理プロセスとは別
の態様である。すなわち、図３の処理プロセスは、図１
の処理プロセスのＳＯ_Xの付加の方式に加え、反応器２
の下部より引き抜かれた不活化炭素質触媒を再生器６へ
供給する前に、さらに別に設けた触媒前処理装置２６で
不活化炭素質触媒へのＳＯ_Xの付加を図る方式である。

【００４０】図３の処理プロセスに使用される装置構成
は、図１の処理プロセスに使用される装置構成におい
て、反応器２と再生器６との間に、ＳＯ_Xを不活化炭素
質触媒に付加するための触媒前処理装置２６を設けたも
のである。

【００４１】不活化炭素質触媒にＳＯ_Xを付加させる方
法としては、不活化炭素質触媒に濃硫酸、希硫酸又は硫
酸のアンモニウム塩水溶液（硫安、酸性硫安等）を噴霧
して行うことができる。あるいはＳＯ_Xを付加させる上
記とは別の方法には、図３に示すように、分離領域８か
ら排出されるＳＯ₂、Ｈ₂Ｏを含んだ脱離ガスの一部
に、酸素を含有するガス（例えば空気または排ガス等）
を混合したガスを、脱離ガス導入ライン２７を介して触
媒前処理装置２６へ供給することにより、不活化炭素質
触媒にＳＯ_Xを付加することができる。

【００４２】触媒前処理装置２６におけるＳＯ_X付加の
反応型式としては通常の移動床式、例えば向流型、並流
型又は直交流型等の移動床反応器を用いることができ
る。触媒前処理装置２６の好適な運転条件として、反応
温度は５０〜２００℃、ＳＶ（単位触媒量当りの排ガス
量）は３０〜５０００ｈ^-1、ＳＯ₂濃度は０．０５〜２
５％程度である。

【００４３】このようにして、触媒前処理装置２６にお
いてＳＯ_Xの付加が行われた不活化炭素質触媒は、再生
器６の頂部バルブＶ₁を介して再生器６内へ供給され
る。以降の操作は、図１の処理プロセスと同様にして行
われる。

【００４４】図１〜図３の処理プロセスに使用される各
再生器において、アンモニア導入ライン１３と脱離ガス
排出ライン１４を逆にしてもよい。この場合は脱離ガス
中にアンモニアガスが混入する場合があるので、その場
合はスクラバー等でアンモニアガスを分離する手段が取
られる。

【００４５】本発明の排ガスの処理方法によれば、炭素
質触媒に予め硫酸（ＳＯ_X）を付加しているので、直交
流式移動床の反応器の上部で以下の式（５）、式（６）
による反応、

【００４６】

【化４】（＊触媒表面上での吸着又は付着状態を示す。）が起こ
り、ＳＯ_Xが付加された炭素質触媒に、ＮＨ₃が捕捉さ
れるので、リークの問題が解決できる。

【００４７】従来のＳＯ_Xを付加しない炭素質触媒を用
いた排ガスの処理方法では、反応器上部のＮＨ₃リーク
は特に排ガス中のＳＯ_X濃度が低い場合、例えば５００
ｐｐｍ以下、特に１００〜２００ｐｐｍ以下では顕著に
起っていたが、本発明によれば、炭素質触媒上に付加さ
れたＳＯ_X量が多いので、ＮＨ₃をかなり捕集する効果
がある。このため本発明は排ガスのＳＯ_X濃度が低い場
合に顕著な効果を発揮する。

【００４８】なお、炭素質触媒に予め付加させるＳＯ_X
量が過剰になると、炭素質触媒を被毒させることになる
ので、付加させるＳＯ_X量としては、排ガス性状、許容
ＮＨ₃リーク等によって変わるが、通常、ＳＯ₂換算で
炭素質触媒ｇ当たり約０．５〜３０ｍｇ程度、より好ま
しくは２〜２０ｍｇ程度である。

【００４９】

【実施例】

〔実施例１〕１５０ｐｐｍの硫黄酸化物と２００ｐｐｍ
の窒素酸化物を含有する石炭だきボイラー排ガスを流量
６００Ｎｍ³／ｈで取り出し、これに２６０ｐｐｍのア
ンモニアガスを混合後、１３５℃で直交流式移動床の反
応器に導入した。この場合、反応器における活性炭（直
径約８ｍｍ，長さ約９ｍｍ）の充填量は、１．５ｍ³、
活性炭の滞留時間は７０時間に設定されている。

【００５０】反応器で使用されて不活性化した活性炭を
図１に示す移動床式の再生器６に１５ｋｇ／ｈで供給し
て再生賦活した。伝熱管１０内で活性炭を５００℃まで
昇温し、アンモニア導入ライン１３からのアンモニアガ
ス含有不活性ガス（３％のＮＨ₃を含むＮ₂ガス）の供
給量は０．５Ｎｍ³／ｈとし、また不活性ガス導入ライ
ン１６、１９、２０からの不活性ガス（Ｎ₂）供給量を
合計で０．５Ｎｍ³／ｈとした。再生器６底部から排出
された活性炭を、ＳＯ_X付加器２２に供給し、活性炭に
２０％の希硫酸を噴霧して乾燥することによりＳＯ_X付
加を行った。ＳＯ_X付加器２２から排出される活性炭の
ＳＯ_X付加量をＳＯ₂換算で５ｍｇ／ｇ（活性炭）に調
節した。この活性炭を直交流式移動床の反応器２の頂部
に戻して連続運転を行った。上記条件で排ガス処理を行
った結果、処理ガスの脱硫率は１００％、脱硝率は７０
％で、処理ガス中のアンモニアリークは２ｐｐｍであっ
た。比較例として、ＳＯ_X付加を行わない以外は全て実
施例１と同じように運転をしたが、その脱硫率は１００
％、脱硝率は７０％で、処理ガス中のアンモニアリーク
は２５ｐｐｍであった。

【００５１】〔実施例２〕１５０ｐｐｍの硫黄酸化物と
２００ｐｐｍの窒素酸化物を含む石炭だきボイラー排ガ
スを６００Ｎｍ³／ｈで取り出し、これに２６０ｐｐｍ
のアンモニアガスを混合後、１３５℃で直交流式移動床
の反応器に導入した。この場合、反応器における活性炭
（直径約８ｍｍ，長さ約９ｍｍ）の充填量は１．５
ｍ³、活性炭の滞留時間は７０時間に設定されている。

【００５２】反応器で使用されて不活性化した活性炭を
図２に示す移動床式の再生器１０６に１５ｋｇ／ｈで供
給し、この再生器１０６におけるＳＯ_X付加領域２４
へ、酸素含有ガス導入ライン２３より不活性ガスで空気
を希釈した酸素濃度３．５％のガスを注入した。伝熱管
１０内で活性炭の温度を５００℃に昇温し、アンモニア
導入ライン１３からのアンモニア含有不活性ガス（３％
のＮＨ₃を含有するＮ₂ガス）供給量を０．５Ｎｍ³／
ｈとし、また不活性ガス導入ライン１６、１９、２０か
らの不活性ガス（Ｎ₂）供給量を合計で０．５Ｎｍ³／
ｈとした。再生器１０６底部より排出された活性炭をＳ
Ｏ_X付加器２２へ供給し、活性炭に２０％の希硫酸を噴
霧して乾燥することによってＳＯ_X付加を行った。ＳＯ
_X付加器２２から排出される活性炭のＳＯ_X吸着量をＳ
Ｏ₂換算で５ｍｇ／ｇ（活性炭）に調節した。この活性
炭を直交流式移動床反応器２の頂部に戻して連続運転を
行った。上記の条件で排ガス処理を行った結果、処理ガ
スの脱硫率は１００％、脱硝率は７８％で、処理ガス中
のアンモニアリークは２ｐｐｍであった。

【００５３】比較例として、再生後のＳＯ₂付加を行わ
ない以外は全て本実施例２と同じようにして運転した
が、その脱硫率は１００％、脱硝率は７８％で、処理ガ
ス中へのアンモニアリークは３０ｐｐｍであった。

【００５４】〔実施例３〕８０ｐｐｍの硫黄酸化物と４
０ｐｐｍの窒素酸化物を含有する石炭だきボイラー排ガ
スを流量６００Ｎｍ³／ｈで取り出し、これに４０ｐｐ
ｍのアンモニアガスを混合後、１３５℃で直交流式移動
床の反応器に導入した。この場合、反応器における活性
炭（直径約８ｍｍ，長さ約９ｍｍ）の充填量は１．２ｍ
³、活性炭の滞留時間は１００時間に設定されている。

【００５５】反応器で使用されて不活性化した活性炭を
図１に示す移動床式の再生器６に８．４ｋｇ／ｈで供給
して再生した。伝熱管１０内で活性炭を５００℃まで昇
温し、アンモニア導入ライン１３からのＮＨ₃ガス含有
不活性ガス（３％のＮＨ₃を含むＮ₂ガス）の供給量は
０．５Ｎｍ³／ｈとし、また不活性ガス導入ライン１
６、１９、２０からの不活性ガス（Ｎ₂）供給量を合計
で０．５Ｎｍ³／ｈとした。再生器６底部から排出され
た活性炭を、脱離ガスの一部に空気を混合したガスが供
給されるＳＯ_X付加器２２に供給し、ＳＯ_X付加を行っ
た。ＳＯ_X付加器２２から排出される活性炭のＳＯ_X付
加量をＳＯ₂換算で４ｍｇ／ｇ（活性炭）に調節した。
この活性炭を直交流式移動床の反応器２の頂部に戻して
連続運転を行った。上記条件で排ガス処理を行った結
果、処理ガスの脱硫率は１００％、脱硝率は７５％で、
処理ガス中のアンモニアリークは１ｐｐｍであった。

【００５６】比較例として、ＳＯ_X付加を行わない以外
は全て前記実施例３と同じようにして運転したが、その
脱硫率は１００％、脱硝率は７５％で、処理ガス中への
アンモニアリークは２０ｐｐｍであった。

【００５７】〔実施例４〕８０ｐｐｍの硫黄酸化物と４
０ｐｐｍの窒素酸化物を含む石炭だきボイラー排ガスを
６００Ｎｍ³／ｈで取り出し、これに４０ｐｐｍのアン
モニアガスを混合後、１３５℃で直交流式移動床の反応
器に導入した。この場合、反応器における活性炭（直径
約８ｍｍ，長さ約９ｍｍ）の充填量は１．２ｍ³、活性
炭の滞留時間は１００時間に設定されている。

【００５８】反応器で使用されて不活性化した活性炭を
図３に示すように触媒前処理装置２６へ導き、ＳＯ_X吸
着量を増加させた。触媒前処理装置２６には脱離ガスの
一部に空気を混合したガスを供給し、活性炭のＳＯ_X吸
着量をＳＯ₂換算で活性炭ｇ当たり１０ｍｇ増加させ
た。この活性炭を移動床式の再生器６に８．４ｋｇ／ｈ
で供給し、伝熱管１０内で活性炭の温度を５００℃に昇
温し、アンモニア導入ライン１３からのアンモニア含有
不活性ガス（３％のＮＨ₃を含有するＮ₂ガス）供給量
を０．５Ｎｍ³／ｈとし、また不活性ガス導入ライン１
６、１９、２０からの不活性ガス（Ｎ₂）供給量を合計
で０．５Ｎｍ³／ｈとした。再生器６底部から排出され
た活性炭を、脱離ガスの一部と空気の混合ガスが供給さ
れるＳＯ_X付加器２２に供給し、ＳＯ_X付加を行った。
ＳＯ_X付加器２２から排出される活性炭のＳＯ_X吸着量
をＳＯ₂換算で活性炭ｇ当たり４ｍｇに調節した。この
活性炭を直交流式移動床の反応器２の頂部に戻して連続
運転を行った。

【００５９】上記の条件で排ガス処理を行った結果、処
理ガスの脱硫率は１００％、脱硝率は８０％で、処理ガ
ス中のアンモニアリークは２ｐｐｍであった。

【００６０】比較例として、再生後のＳＯ_X付加を行わ
ない以外は全て本実施例３と同じようにして運転した
が、その脱硫率は１００％、脱硝率は８０％で、処理ガ
ス中へのアンモニアリークは２３ｐｐｍであった。

【００６１】

【発明の効果】本発明によれば、炭素質触媒はＮＨ₃で
賦活処理されているので、触媒活性が上がるという効果
を有し、且つ、ＳＯ_Xが炭素質触媒表面に付加・吸着さ
れているので、このような炭素質触媒を反応器へ戻し
て、再度、排ガスの脱硫脱硝処理を行っても、アンモニ
アが炭素質触媒に充分に捕捉され、反応器の上部におい
て処理ガス中にアンモニアがリークされる恐れがない。

【００６２】本発明の排ガスの処理方法は、特に、排ガ
ス中のＳＯ_X濃度が低い場合のアンニモニアのリークを
防止するのに効果的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＳＯ_XとＮＯ_Xを含有する排ガスの処理プロセ
スの一例を示す。

【図２】ＳＯ_XとＮＯ_Xを含有する排ガスの処理プロセ
スに関し、より炭素質触媒の活性が高められる例を示
す。

【図３】ＳＯ_XとＮＯ_Xを含有する排ガスの処理プロセ
スに関し、より炭素質触媒の活性が高められる別の例を
示す。

【符号の説明】

１排ガス導入ライン２反応器３アンモニア導入ライン４炭素質触媒５処理ガスライン６、１０６再生器７貯留領域８分離領域９熱交換領域１０伝熱管１１加熱ガス導入ライン１２アンモニアガス含有不活性ガス導入領域１３アンモニア導入ライン１４脱離ガス排出ライン１５整流体１６、１９、２０不活性ガス導入ライン１７冷却器１８冷却領域２１ＳＯ_X導入ライン２２ＳＯ_X付加器２３酸素含有ガス導入ライン２４ＳＯ_X付加領域２５、２７脱離ガス導入ライン２６触媒前処理装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】硫黄酸化物及び窒素酸化物を含有する排
ガスに、アンモニアを注入し又は注入せずして、炭素質
触媒が充填された直交流式移動床の反応器で脱硫脱硝処
理し、該反応器で不活性化した炭素質触媒を移動床式の
再生器で再生し、アンモニアで炭素質触媒を賦活し、そ
の賦活された炭素質触媒を排ガス処理のための炭素質触
媒として再度、反応器に充填して利用する排ガスの処理
方法において、賦活された炭素質触媒にＳＯ_Xを付加し、該ＳＯ_Xが付
加された炭素質触媒を排ガス処理に利用することを特徴
とする排ガスの処理方法。
【請求項２】請求項１記載の排ガスの処理方法におい
て、再生器で加熱再生される前の不活性化している炭素
質触媒に予めＳＯ_Xを付加することを特徴とする排ガス
の処理方法。
【請求項３】前記不活性化している炭素質触媒に予め
ＳＯ_Xを付加する方法は、再生器内の上部に、酸素含有
ガス又は酸素とＳＯ₂を含有するガスを供給することに
よりＳＯ_Xの付加が行われる請求項２記載の排ガスの処
理方法。
【請求項４】前記不活性化している炭素質触媒に予め
ＳＯ_Xを付加する方法は、不活性化している素質触媒を
加熱再生したときに脱離するＳＯ₂を、酸素存在下で、
不活性化している炭素質触媒に接触させることによりＳ
Ｏ_Xを付加する請求項２又は３記載の排ガスの処理方
法。
【請求項５】前記不活性化している炭素質触媒に予め
ＳＯ_Xを付加する方法は、濃硫酸、希硫酸、また硫酸の
アンモニウム水溶液を不活性化している炭素質触媒に噴
霧してＳＯ_Xを付加する請求項２記載の排ガスの処理方
法。
【請求項６】前記賦活された炭素質触媒にＳＯ_Xを付
加する方法は、不活性化している炭素質触媒を加熱再生
するときに脱離するＳＯ₂を、酸素存在下で、賦活され
た炭素質触媒に接触させることによりＳＯ_Xを付加する
請求項１、２、３、４又は５記載の排ガスの処理方法。
【請求項７】前記賦活された炭素質触媒にＳＯ_Xを付
加する方法は、濃硫酸又は希硫酸水溶液を賦活された炭
素質触媒に噴霧してＳＯ_Xを付加する請求項１、２、
３、４又は５記載の排ガスの処理方法。
【請求項８】前記排ガス処理に利用される炭素質触媒
に付加されるＳＯ_Xの全量は、ＳＯ₂換算で炭素質触媒
ｇ当り０．５〜３０ｍｇである請求項１、２、３、４、
５、６又は７記載の排ガスの処理方法。