JPH0994437A - 排ガス中の窒素酸化物除去方法と排煙脱硝装置 - Google Patents
排ガス中の窒素酸化物除去方法と排煙脱硝装置Info
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Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 １００〜２５０℃の低温域で従来の３５０℃
近辺での同等の脱硝性能が得られる脱硝方法と装置を提
供すること。 【解決手段】 脱硝装置は、硝酸水溶液１、ポンプ２、
硝酸分解触媒４を設置した反応器３、分解ガスを搬送す
る搬送ガス５、ＮＨ3注入装置８、脱硝反応器１０など
からなる。ポンプ２に反応器３に送られた硝酸水溶液１
が反応器３内の硝酸分解触媒４上でＮＯ2に分解され、
排ガス中に注入される。ここで、硝酸分解触媒４には酸
化チタンにＭｎ、Ｃｏの少なくとも一種以上の金属の酸
化物を担持した触媒を用いる。
近辺での同等の脱硝性能が得られる脱硝方法と装置を提
供すること。 【解決手段】 脱硝装置は、硝酸水溶液１、ポンプ２、
硝酸分解触媒４を設置した反応器３、分解ガスを搬送す
る搬送ガス５、ＮＨ3注入装置８、脱硝反応器１０など
からなる。ポンプ２に反応器３に送られた硝酸水溶液１
が反応器３内の硝酸分解触媒４上でＮＯ2に分解され、
排ガス中に注入される。ここで、硝酸分解触媒４には酸
化チタンにＭｎ、Ｃｏの少なくとも一種以上の金属の酸
化物を担持した触媒を用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排ガス中の窒素酸
化物（ＮＯｘ）を低温域で効率的にアンモニアで接触還
元する方法と排煙脱硝装置に関する。
化物（ＮＯｘ）を低温域で効率的にアンモニアで接触還
元する方法と排煙脱硝装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】発電所、各種工場、自動車などから排出
される排煙中のＮＯｘは、光化学スモッグや酸性雨の原
因物質であり、その効果的な除去方法として、アンモニ
ア（ＮＨ3）を還元剤とした選択的接触還元による排煙
脱硝法が火力発電所を中心に幅広く用いられている。触
媒には、バナジウム（Ｖ）、モリブデン（Ｍｏ）あるい
はタングステン（Ｗ）を活性成分にした酸化チタン（Ｔ
ｉＯ2）系触媒が使用されており、特に活性成分の一つ
としてバナジウムを含むものは活性が高いだけでなく、
排ガス中に含まれている不純物による劣化が小さいこ
と、より低温から使用できることなどから、現在の脱硝
触媒の主流になっている（特開昭５０−８９２９１号、
特開昭４９−１２２４７３号等）。
される排煙中のＮＯｘは、光化学スモッグや酸性雨の原
因物質であり、その効果的な除去方法として、アンモニ
ア（ＮＨ3）を還元剤とした選択的接触還元による排煙
脱硝法が火力発電所を中心に幅広く用いられている。触
媒には、バナジウム（Ｖ）、モリブデン（Ｍｏ）あるい
はタングステン（Ｗ）を活性成分にした酸化チタン（Ｔ
ｉＯ2）系触媒が使用されており、特に活性成分の一つ
としてバナジウムを含むものは活性が高いだけでなく、
排ガス中に含まれている不純物による劣化が小さいこ
と、より低温から使用できることなどから、現在の脱硝
触媒の主流になっている（特開昭５０−８９２９１号、
特開昭４９−１２２４７３号等）。
【０００３】排ガス中のＮＯｘの大部分はＮＯである
が，このＮＯのＮＨ3による還元反応は、次式（１） ＮＯ＋ＮＨ3＋１／４Ｏ2 → Ｎ2＋３／２Ｈ2Ｏ （１） で表される反応により進行する。
が，このＮＯのＮＨ3による還元反応は、次式（１） ＮＯ＋ＮＨ3＋１／４Ｏ2 → Ｎ2＋３／２Ｈ2Ｏ （１） で表される反応により進行する。
【０００４】一方、ＮＯとＮＯ2がガス中に当モル量存
在する場合、ＮＨ3との還元反応は、次式（２） ＮＯ＋ＮＯ2＋２ＮＨ3 → ２Ｎ2＋３Ｈ2Ｏ （２） によって進行し、反応式（２）の速度は反応式（１）の
速度に比べて格段に大きいことが知られている。
在する場合、ＮＨ3との還元反応は、次式（２） ＮＯ＋ＮＯ2＋２ＮＨ3 → ２Ｎ2＋３Ｈ2Ｏ （２） によって進行し、反応式（２）の速度は反応式（１）の
速度に比べて格段に大きいことが知られている。
【０００５】そこで、排ガス中のＮＯの一部をオゾン
（Ｏ3）、過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）、塩素（Ｃｌ2）、硝酸
等の酸化剤によってＮＯ2にするか、またはＮＯ2ガスや
分解によりＮＯ2を生成する物質（ＮＨ3）等を排ガス中
に添加し、ガス中のＮＯ／ＮＯ2モル比をほぼ等しくす
ることで高い脱硝率を得る方法が数多く提案されている
（特開昭５２−９４８６３号、特公昭５６−５０６１３
号、特開昭６３−２３６５２２号、特開昭５４−２３０
６８号、特開昭５４−１４２１７２号等）。
（Ｏ3）、過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）、塩素（Ｃｌ2）、硝酸
等の酸化剤によってＮＯ2にするか、またはＮＯ2ガスや
分解によりＮＯ2を生成する物質（ＮＨ3）等を排ガス中
に添加し、ガス中のＮＯ／ＮＯ2モル比をほぼ等しくす
ることで高い脱硝率を得る方法が数多く提案されている
（特開昭５２−９４８６３号、特公昭５６−５０６１３
号、特開昭６３−２３６５２２号、特開昭５４−２３０
６８号、特開昭５４−１４２１７２号等）。
【０００６】中でも硝酸を酸化剤として用いる方法は、
脱硝触媒上で硝酸とＮＯを次式（３）に従ってＮＯ2と
し、 ２ＨＮＯ3＋ＮＯ → ３ＮＯ2 ＋Ｈ2Ｏ （３） 続いて反応式（２）によりＮＯｘをＮ2に還元する方法
である。この方法はオゾン発生装置のような高価な設備
を必要とせず、溶液を用いるためコンパクトな装置設計
が可能となり、現在増加の一途をたどっているゴミ焼却
炉のように排ガス温度が低く、小規模施設の脱硝装置と
して非常に有望である。
脱硝触媒上で硝酸とＮＯを次式（３）に従ってＮＯ2と
し、 ２ＨＮＯ3＋ＮＯ → ３ＮＯ2 ＋Ｈ2Ｏ （３） 続いて反応式（２）によりＮＯｘをＮ2に還元する方法
である。この方法はオゾン発生装置のような高価な設備
を必要とせず、溶液を用いるためコンパクトな装置設計
が可能となり、現在増加の一途をたどっているゴミ焼却
炉のように排ガス温度が低く、小規模施設の脱硝装置と
して非常に有望である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし硝酸を用いる方
法は、次のような問題を有するため実用化に至っていな
い。まず、硝酸水溶液を直接煙道に噴霧するために排ガ
ス温度が１５０〜２００℃といった低温域では、硝酸水
溶液の蒸発が不十分で、十分な性能が得られないばかり
か、煙道内に硝酸水溶液がドレン水として付着してダク
トを腐食する。さらに、硝酸とＮＨ3の反応により、触
媒上に硝酸アンモニウムが析出し、亜酸化窒素（Ｎ
2Ｏ）が発生する。Ｎ2ＯはＣＯ2とともに地球温暖化の
原因物質として近年排出規制の対象となっており、発生
することは望ましくない。
法は、次のような問題を有するため実用化に至っていな
い。まず、硝酸水溶液を直接煙道に噴霧するために排ガ
ス温度が１５０〜２００℃といった低温域では、硝酸水
溶液の蒸発が不十分で、十分な性能が得られないばかり
か、煙道内に硝酸水溶液がドレン水として付着してダク
トを腐食する。さらに、硝酸とＮＨ3の反応により、触
媒上に硝酸アンモニウムが析出し、亜酸化窒素（Ｎ
2Ｏ）が発生する。Ｎ2ＯはＣＯ2とともに地球温暖化の
原因物質として近年排出規制の対象となっており、発生
することは望ましくない。
【０００８】本発明の課題は、上記した従来技術の問題
点を無くし、１００〜２５０℃の低温域で従来の３５０
℃近辺での同等の脱硝性能が得られる排煙脱硝方法と装
置を提供することにある。
点を無くし、１００〜２５０℃の低温域で従来の３５０
℃近辺での同等の脱硝性能が得られる排煙脱硝方法と装
置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、次
の構成により達成される。すなわち、排ガス中のＮＯと
ＮＯ2のモル比をほぼ等しくすることで１００〜２５０
℃の温度域で窒素酸化物（ＮＯｘ）をアンモニアにより
脱硝触媒上で接触還元する排ガス浄化方法において、排
ガス中に、別系統で生成させたＮＯ2を主成分とするガ
スを注入することを特徴とする排ガス中の窒素酸化物除
去方法である。
の構成により達成される。すなわち、排ガス中のＮＯと
ＮＯ2のモル比をほぼ等しくすることで１００〜２５０
℃の温度域で窒素酸化物（ＮＯｘ）をアンモニアにより
脱硝触媒上で接触還元する排ガス浄化方法において、排
ガス中に、別系統で生成させたＮＯ2を主成分とするガ
スを注入することを特徴とする排ガス中の窒素酸化物除
去方法である。
【００１０】上記排ガス中の窒素酸化物除去方法におい
て、別系統でＮＯ2を主成分とするガスを生成させる方
法として、あらかじめ硝酸（ＨＮＯ3）を硝酸分解触媒
に接触させる方法を用いることができる。
て、別系統でＮＯ2を主成分とするガスを生成させる方
法として、あらかじめ硝酸（ＨＮＯ3）を硝酸分解触媒
に接触させる方法を用いることができる。
【００１１】また、本発明には硝酸を分解してＮＯ2を
主成分とするガスを生成させる硝酸分解触媒を充てんし
た反応器と、該反応器に硝酸水溶液を送る手段と、硝酸
の分解で生成した分解ガスを排ガス中に送るための手段
とから構成される硝酸送入装置を有する排煙硝装置も含
まれる。
主成分とするガスを生成させる硝酸分解触媒を充てんし
た反応器と、該反応器に硝酸水溶液を送る手段と、硝酸
の分解で生成した分解ガスを排ガス中に送るための手段
とから構成される硝酸送入装置を有する排煙硝装置も含
まれる。
【００１２】図１にそのシステムフローを示す。脱硝装
置は、硝酸水溶液１、ポンプ２、硝酸分解触媒４を設置
した反応器３、分解ガスを搬送する搬送ガス５、ＮＨ3
注入装置８、脱硝反応器１０などからなる。ポンプ２に
よって反応器３に送られた硝酸水溶液１が反応器３内の
硝酸分解触媒４上でＮＯ2に分解され、排ガス中に注入
される。ここで、硝酸分解触媒４には、酸化チタンにＭ
ｎ、Ｃｏの少なくとも一種以上の金属の酸化物を担持し
た触媒の他に公知の硝酸分解触媒も用いることができ
る。
置は、硝酸水溶液１、ポンプ２、硝酸分解触媒４を設置
した反応器３、分解ガスを搬送する搬送ガス５、ＮＨ3
注入装置８、脱硝反応器１０などからなる。ポンプ２に
よって反応器３に送られた硝酸水溶液１が反応器３内の
硝酸分解触媒４上でＮＯ2に分解され、排ガス中に注入
される。ここで、硝酸分解触媒４には、酸化チタンにＭ
ｎ、Ｃｏの少なくとも一種以上の金属の酸化物を担持し
た触媒の他に公知の硝酸分解触媒も用いることができ
る。
【００１３】本発明の方法に用いる脱硝触媒には、 酸化チタンにバナジウム、モリブデン、タングステン
等の酸化物を担持した触媒や ゼオライトに遷移金属（鉄、コバルト、銅、ニッケ
ル、マンガンなど）を担持したものや 酸化鉄の成形体等 を公知のハニカム状、板状、粒状等として使用できる。
等の酸化物を担持した触媒や ゼオライトに遷移金属（鉄、コバルト、銅、ニッケ
ル、マンガンなど）を担持したものや 酸化鉄の成形体等 を公知のハニカム状、板状、粒状等として使用できる。
【００１４】本発明者らは硝酸水溶液を直接排ガス煙道
に噴霧する場合に生じる問題点は以下のことが原因であ
ることを見い出した。すなわち、この方法では、脱硝触
媒上で硝酸とＮＯからＮＯ2が生成した後、脱硝反応が
進行しなければ成り立たないが、 ＮＯ＋ＮＨ3＋１／４Ｏ2 → Ｎ2＋３／２Ｈ2Ｏ （１） ２ＨＮＯ3＋ＮＯ → ３ＮＯ2＋Ｈ2Ｏ （３） 反応式（１）の脱硝反応が反応式（３）の酸化反応より
も先に進行するため、残った硝酸とＮＨ3とが次式
（４）により反応して、脱硝触媒上に硝酸アンモニウム
が蓄積したり、これが分解してＮ2Ｏが生成したりして
脱硝率が低下するのである。 ＨＮＯ3＋ＮＨ3 → ＮＨ4ＮＯ3 （４）
に噴霧する場合に生じる問題点は以下のことが原因であ
ることを見い出した。すなわち、この方法では、脱硝触
媒上で硝酸とＮＯからＮＯ2が生成した後、脱硝反応が
進行しなければ成り立たないが、 ＮＯ＋ＮＨ3＋１／４Ｏ2 → Ｎ2＋３／２Ｈ2Ｏ （１） ２ＨＮＯ3＋ＮＯ → ３ＮＯ2＋Ｈ2Ｏ （３） 反応式（１）の脱硝反応が反応式（３）の酸化反応より
も先に進行するため、残った硝酸とＮＨ3とが次式
（４）により反応して、脱硝触媒上に硝酸アンモニウム
が蓄積したり、これが分解してＮ2Ｏが生成したりして
脱硝率が低下するのである。 ＨＮＯ3＋ＮＨ3 → ＮＨ4ＮＯ3 （４）
【００１５】さらに本発明者らは、硝酸の熱分解挙動に
ついて詳細に研究し、硝酸が次式（５）のように熱分解
する反応が、 ２ＨＮＯ3 → ２ＮＯ2＋１／２Ｏ2＋Ｈ2Ｏ （５） 脱硝触媒、例えば酸化チタンにＭｎ、Ｃｏの少なくとも
一種以上の金属の酸化物を担持した触媒などの上で非常
に顕著に進行することを見い出した。
ついて詳細に研究し、硝酸が次式（５）のように熱分解
する反応が、 ２ＨＮＯ3 → ２ＮＯ2＋１／２Ｏ2＋Ｈ2Ｏ （５） 脱硝触媒、例えば酸化チタンにＭｎ、Ｃｏの少なくとも
一種以上の金属の酸化物を担持した触媒などの上で非常
に顕著に進行することを見い出した。
【００１６】すなわち、本発明による硝酸分解触媒を用
いて硝酸をあらかじめＮＯ2に分解してから排ガスに注
入すれば、硝酸を直接排ガス中に注入するのではないの
で脱硝触媒に硝酸アンモニウムが析出することもない
し、Ｎ2Ｏの発生も防ぐことが可能になった。
いて硝酸をあらかじめＮＯ2に分解してから排ガスに注
入すれば、硝酸を直接排ガス中に注入するのではないの
で脱硝触媒に硝酸アンモニウムが析出することもない
し、Ｎ2Ｏの発生も防ぐことが可能になった。
【００１７】この方法によれば、煙道に直接、硝酸水溶
液を噴霧するときに生じる問題であった硝酸アンモニウ
ム、Ｎ2Ｏの生成を防げるばかりか、煙道内での硝酸水
溶液の不完全蒸発に基づく脱硝率の低下、煙道の腐食を
完全に防止できる。
液を噴霧するときに生じる問題であった硝酸アンモニウ
ム、Ｎ2Ｏの生成を防げるばかりか、煙道内での硝酸水
溶液の不完全蒸発に基づく脱硝率の低下、煙道の腐食を
完全に防止できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１に本発明による排煙脱硫シス
テムのフローを示す。硝酸水溶液１は、ポンプ２により
反応器３に噴霧され、反応器３内に設置された硝酸分解
触媒４上でＮＯ2、水、酸素に熱分解される。硝酸分解
触媒４は内部又は外部加熱式ヒータにより３００〜５０
０℃に加熱されている。分解により生じたガスは搬送ガ
ス５により排ガス煙道６内に注入される。ＮＯｘ発生源
７から排出された排ガス中に含まれるＮＯ及びＮＯ2の
濃度をモニタにより検出して信号を硝酸水溶液注入ポン
プ２に送り、硝酸注入後の排ガス中のＮＯとＮＯ2との
モル比を調整する。その後、ＮＨ3８を注入し、脱硝反
応器１０内の脱硝触媒９上でＮ2に還元して煙突１１か
ら排出する。
テムのフローを示す。硝酸水溶液１は、ポンプ２により
反応器３に噴霧され、反応器３内に設置された硝酸分解
触媒４上でＮＯ2、水、酸素に熱分解される。硝酸分解
触媒４は内部又は外部加熱式ヒータにより３００〜５０
０℃に加熱されている。分解により生じたガスは搬送ガ
ス５により排ガス煙道６内に注入される。ＮＯｘ発生源
７から排出された排ガス中に含まれるＮＯ及びＮＯ2の
濃度をモニタにより検出して信号を硝酸水溶液注入ポン
プ２に送り、硝酸注入後の排ガス中のＮＯとＮＯ2との
モル比を調整する。その後、ＮＨ3８を注入し、脱硝反
応器１０内の脱硝触媒９上でＮ2に還元して煙突１１か
ら排出する。
【００１９】なお、注入するＮＯ2含有ガスの濃度を、
例えば数％程度とするとＮＯの濃度にもよるが、硝酸分
解触媒で硝酸からＮＯ2を生成させる反応器３の大きさ
は、脱硝反応器１０の数百分の一程度となる。
例えば数％程度とするとＮＯの濃度にもよるが、硝酸分
解触媒で硝酸からＮＯ2を生成させる反応器３の大きさ
は、脱硝反応器１０の数百分の一程度となる。
【００２０】本発明を実施するに当たり、硝酸分解触媒
のＭｎ、Ｃｏの担持量は特に限定されるものではない
が、Ｔｉに対して１〜２０原子％に選定すると好結果が
得られる。１原子％より少なすぎる場合には十分な活性
が得られないし、２０原子％より多すぎる場合には細孔
が閉塞して望ましくない。
のＭｎ、Ｃｏの担持量は特に限定されるものではない
が、Ｔｉに対して１〜２０原子％に選定すると好結果が
得られる。１原子％より少なすぎる場合には十分な活性
が得られないし、２０原子％より多すぎる場合には細孔
が閉塞して望ましくない。
【００２１】硝酸の濃度及び供給量は、排ガス中のＮ
Ｏ、ＮＯ2濃度を計測した結果から制御される。ＮＯと
ＮＯ2のモル比がほぼ等しい場合が最も高脱硝性能が得
られるが、ＮＯ／ＮＯ2モル比が１以上でも、ＮＯのみ
の場合と比較すれば高い性能を得ることができる。ＮＯ
／ＮＯ2モル比が１以下の場合でも同様のことが言える
が、ＮＯ2を多くすることはすなわち硝酸供給量を多く
することになり、さらに、その後添加するＮＨ3量が増
加することにもなるので好ましくない。
Ｏ、ＮＯ2濃度を計測した結果から制御される。ＮＯと
ＮＯ2のモル比がほぼ等しい場合が最も高脱硝性能が得
られるが、ＮＯ／ＮＯ2モル比が１以上でも、ＮＯのみ
の場合と比較すれば高い性能を得ることができる。ＮＯ
／ＮＯ2モル比が１以下の場合でも同様のことが言える
が、ＮＯ2を多くすることはすなわち硝酸供給量を多く
することになり、さらに、その後添加するＮＨ3量が増
加することにもなるので好ましくない。
【００２２】硝酸分解ガスの煙道内への供給を良好にす
るために空気、窒素、あるいは排ガス等をキャリアガス
とすると好結果が得られる。その供給量はどのような量
であっても良いが多すぎると熱損失が増加して好ましく
ない。
るために空気、窒素、あるいは排ガス等をキャリアガス
とすると好結果が得られる。その供給量はどのような量
であっても良いが多すぎると熱損失が増加して好ましく
ない。
【００２３】硝酸分解ガス中のＮＯ2の濃度は、特に限
定されないが、高濃度の方が触媒量を少なくでき、空間
速度（ＳＶ）を低くできるので望ましく、１０００ｐｐ
ｍ以上であれば好結果が得られる。アンモニアは硝酸注
入後に排ガス中に注入され、その注入量は、排ガス中の
全ＮＯｘモル量の０を越えて２程度の範囲で用いる。
定されないが、高濃度の方が触媒量を少なくでき、空間
速度（ＳＶ）を低くできるので望ましく、１０００ｐｐ
ｍ以上であれば好結果が得られる。アンモニアは硝酸注
入後に排ガス中に注入され、その注入量は、排ガス中の
全ＮＯｘモル量の０を越えて２程度の範囲で用いる。
【００２４】以下硝酸の分解触媒の製造例と脱硝プロセ
スの詳細に説明する。 分解触媒の製造例１ 硝酸コバルト（Ｃｏ（ＮＯ3）2・６Ｈ2Ｏ）４０．４ｇ
を３０ｇの水に溶かした触媒液を調製し、これに粒状の
酸化チタン（４〜５ｍｍφ）を破砕して１０〜２０メッ
シュとしたもの１００ｇを加え含浸させた。これを１５
０℃で２時間乾燥後、大気中４００℃で２時間焼成し
た。このときの組成はＣｏ／Ｔｉ＝１／９（原子比）で
ある。
スの詳細に説明する。 分解触媒の製造例１ 硝酸コバルト（Ｃｏ（ＮＯ3）2・６Ｈ2Ｏ）４０．４ｇ
を３０ｇの水に溶かした触媒液を調製し、これに粒状の
酸化チタン（４〜５ｍｍφ）を破砕して１０〜２０メッ
シュとしたもの１００ｇを加え含浸させた。これを１５
０℃で２時間乾燥後、大気中４００℃で２時間焼成し
た。このときの組成はＣｏ／Ｔｉ＝１／９（原子比）で
ある。
【００２５】分解触媒の製造例２ 製造例１の硝酸コバルトを硝酸マンガン（Ｍｎ（Ｎ
Ｏ3）2・６Ｈ2Ｏ）３９．８ｇに換え、後は同様に触媒
を調製した。Ｍｎ／Ｔｉ＝１／９（原子比）である。
Ｏ3）2・６Ｈ2Ｏ）３９．８ｇに換え、後は同様に触媒
を調製した。Ｍｎ／Ｔｉ＝１／９（原子比）である。
【００２６】比較製造例１ 製造例１の硝酸コバルトを硝酸ニッケル４０．４ｇに換
え、後は同様に触媒を調製した。Ｎｉ／Ｔｉ＝１／９
（原子比）である。
え、後は同様に触媒を調製した。Ｎｉ／Ｔｉ＝１／９
（原子比）である。
【００２７】実施例１及び２ 得られた製造例１、２及び比較製造例１の触媒につい
て、表１の条件で硝酸の熱分解特性を触媒の無い場合と
ともに調べ、ＮＯｘ変換率及びＮＯ変換率を測定した。
さらに、製造例１の触媒を用い、表１の条件の硝酸濃度
を５００〜１０％に変更して反応温度３５０℃での硝酸
熱分解試験を行い、出口のＮＯ2濃度を測定した。
て、表１の条件で硝酸の熱分解特性を触媒の無い場合と
ともに調べ、ＮＯｘ変換率及びＮＯ変換率を測定した。
さらに、製造例１の触媒を用い、表１の条件の硝酸濃度
を５００〜１０％に変更して反応温度３５０℃での硝酸
熱分解試験を行い、出口のＮＯ2濃度を測定した。
【００２８】
【表１】
【００２９】なお、ＮＯｘ変換率は次の通りに定義す
る。 ＮＯｘ変換率（％）＝｛出口ＮＯｘ（ｐｐｍ）｝／｛入
口ＨＮＯ3（ｐｐｍ）｝ ＮＯ変換率（％）＝｛出口ＮＯ（ｐｐｍ）｝／｛入口Ｈ
ＮＯ3（ｐｐｍ）｝ ＮＯ2変換率（％）＝｛出口ＮＯ2（ｐｐｍ）｝／｛入口
ＨＮＯ3（ｐｐｍ）｝
る。 ＮＯｘ変換率（％）＝｛出口ＮＯｘ（ｐｐｍ）｝／｛入
口ＨＮＯ3（ｐｐｍ）｝ ＮＯ変換率（％）＝｛出口ＮＯ（ｐｐｍ）｝／｛入口Ｈ
ＮＯ3（ｐｐｍ）｝ ＮＯ2変換率（％）＝｛出口ＮＯ2（ｐｐｍ）｝／｛入口
ＨＮＯ3（ｐｐｍ）｝
【００３０】得られた結果を図２に示した。上の図はＮ
Ｏｘ変換率、下の図はＮＯ変換率である。これら図から
明らかなように、硝酸の熱分解反応は無触媒では４００
℃でも２０％程度しか進行しないのに対し、製造例１
（実施例１）及び２（実施例２）の触媒を用いると３５
０〜４００℃でほぼ１００％進行し、そのほとんどがＮ
Ｏ2となっていることが分かる。また、比較製造例１の
触媒（比較例１）が３００℃では２０％程度しかＮＯ2
に分解できないのと比較すれば、本発明の触媒が特に高
活性なことがわかる。
Ｏｘ変換率、下の図はＮＯ変換率である。これら図から
明らかなように、硝酸の熱分解反応は無触媒では４００
℃でも２０％程度しか進行しないのに対し、製造例１
（実施例１）及び２（実施例２）の触媒を用いると３５
０〜４００℃でほぼ１００％進行し、そのほとんどがＮ
Ｏ2となっていることが分かる。また、比較製造例１の
触媒（比較例１）が３００℃では２０％程度しかＮＯ2
に分解できないのと比較すれば、本発明の触媒が特に高
活性なことがわかる。
【００３１】さらに、図３に硝酸の濃度とＮＯ2への変
換率の関係を示した。製造例１の触媒（実施例１）を用
いれば、高濃度なＮＯ2ガスを得ることが出来ることを
示している。
換率の関係を示した。製造例１の触媒（実施例１）を用
いれば、高濃度なＮＯ2ガスを得ることが出来ることを
示している。
【００３２】実験例３ 実験例１で発生させた硝酸の分解ガスを図１の系統を有
する脱硝装置を用い、表２の条件で脱硝試験を行った。
この時のガス中のＮＯとＮＯ2のモル比は１となる。比
較のため、硝酸の分解ガスをそれぞれＮＯガス、ＮＯ2
ガスとした場合の脱硝率も測定した。
する脱硝装置を用い、表２の条件で脱硝試験を行った。
この時のガス中のＮＯとＮＯ2のモル比は１となる。比
較のため、硝酸の分解ガスをそれぞれＮＯガス、ＮＯ2
ガスとした場合の脱硝率も測定した。
【００３３】
【表２】
【００３４】図４に脱硝率の温度特性を示す。１５０℃
といった低温でも、ガス中のＮＯｘが全てＮＯの場合の
脱硝率（２３％）と比べ、硝酸分解ガスを使用してＮＯ
とＮＯ2のモル比を１にした場合は６２％と高い。ま
た、この場合は温度特性はＮＯ2ガス使用と同じであっ
た。
といった低温でも、ガス中のＮＯｘが全てＮＯの場合の
脱硝率（２３％）と比べ、硝酸分解ガスを使用してＮＯ
とＮＯ2のモル比を１にした場合は６２％と高い。ま
た、この場合は温度特性はＮＯ2ガス使用と同じであっ
た。
【００３５】
【発明の効果】本発明により、ＮＯ／ＮＯ2モル比をコ
ントロールすることにより低温での脱硝を効率的に行う
方法において、硝酸を煙道に直接噴霧する場合に生じた
硝酸の不完全蒸発に基づく性能低下や触媒上への硝酸ア
ンモニウムの蓄積といった問題を皆無にでき、低温での
効率的な脱硝を実現できる。これにより、例えばゴミ処
理施設のような小規模な排ガス処理施設に対して、コン
パクトで信頼性の高い安価な脱硝法並びに装置を提供で
きる。
ントロールすることにより低温での脱硝を効率的に行う
方法において、硝酸を煙道に直接噴霧する場合に生じた
硝酸の不完全蒸発に基づく性能低下や触媒上への硝酸ア
ンモニウムの蓄積といった問題を皆無にでき、低温での
効率的な脱硝を実現できる。これにより、例えばゴミ処
理施設のような小規模な排ガス処理施設に対して、コン
パクトで信頼性の高い安価な脱硝法並びに装置を提供で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例になる脱硝方法を示すシス
テムフロー図である。
テムフロー図である。
【図２】 本発明の一実施例になる脱硝方法のＮＯｘ変
換率とＮＯ変換率を示す図である。
換率とＮＯ変換率を示す図である。
【図３】 本発明の一実施例になる脱硝方法の硝酸の濃
度とＮＯ2への変換率の関係を示す図である。
度とＮＯ2への変換率の関係を示す図である。
【図４】 本発明の一実施例になる脱硝方法の脱硝率の
温度特性を示す図である。
温度特性を示す図である。
１ 硝酸水溶液 ２ ポンプ ３ 反応器 ４ 硝酸分解触媒 ５ 搬送ガス ６ 排ガス煙道 ７ ＮＯｘ発生源 ８ ＮＨ3 ９ 脱硝触媒 １０ 脱硝反応器
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ０１Ｊ 23/75 Ｂ０１Ｄ 53/36 １０１Ａ 23/889 １０２Ｃ Ｂ０１Ｊ 23/74 ３１１Ａ 23/84 ３１１Ａ
Claims (4)
- 【請求項１】 排ガス中の一酸化窒素（ＮＯ）と二酸化
窒素（ＮＯ2）のモル比をほぼ等しくすることで１００
〜２５０℃の温度域で窒素酸化物（ＮＯｘ）をアンモニ
アにより脱硝触媒上で接触還元する排ガス浄化方法にお
いて、 排ガス中に、別系統で生成させたＮＯ2を主成分とする
ガスを注入することを特徴とする排ガス中の窒素酸化物
除去方法。 - 【請求項２】 別系統で二酸化窒素（ＮＯ2）を主成分
とするガスを生成させる方法として、あらかじめ硝酸
（ＨＮＯ3）を硝酸分解触媒に接触させる方法を用いる
ことを特徴とする請求項１記載の排ガス中の窒素酸化物
除去方法。 - 【請求項３】 硝酸分解触媒として酸化チタン（ＴｉＯ
2）に、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）の少なく
とも一種以上の金属の酸化物を担持した硝酸分解触媒を
用いることを特徴とする請求項１記載の排ガス中の窒素
酸化物除去方法。 - 【請求項４】 硝酸を分解して二酸化窒素（ＮＯ2）を
主成分とするガスを生成させる硝酸分解触媒を充てんし
た反応器と、該反応器に硝酸水溶液を送る手段と、硝酸
の分解で生成した分解ガスを排ガス中に送るための手段
とから構成される硝酸送入装置を有する排煙脱硝装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25479995A JP3713634B2 (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | 排ガス中の窒素酸化物除去方法と排煙脱硝装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25479995A JP3713634B2 (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | 排ガス中の窒素酸化物除去方法と排煙脱硝装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0994437A true JPH0994437A (ja) | 1997-04-08 |
| JP3713634B2 JP3713634B2 (ja) | 2005-11-09 |
Family
ID=17270060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25479995A Expired - Fee Related JP3713634B2 (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | 排ガス中の窒素酸化物除去方法と排煙脱硝装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3713634B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106994302A (zh) * | 2017-05-03 | 2017-08-01 | 江苏天楹环保能源成套设备有限公司 | 一种新型高效scr脱硝系统 |
| CN114191980A (zh) * | 2017-04-26 | 2022-03-18 | 托普索公司 | 从烟道气中去除颗粒状物质和有害化合物的方法和系统 |
| CN115253671A (zh) * | 2022-08-13 | 2022-11-01 | 嘉兴复翼环保科技有限公司 | 一种利用可助力no2生成的添加剂来实现scr高效脱硝的方法 |
| US20220364956A1 (en) * | 2021-05-14 | 2022-11-17 | Southwest Research Institute | Method and Apparatus for Steady State and Transient Generation of NO2 and NO for Use with Burner-Based Exhaust Replication Systems |
| DE102020212395B4 (de) * | 2019-12-05 | 2025-10-23 | Southwest Research Institute | Erzeugung von stickstoffdioxid zur verwendung mit brennerbasiertem abgasreplikationssystem |
-
1995
- 1995-10-02 JP JP25479995A patent/JP3713634B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114191980A (zh) * | 2017-04-26 | 2022-03-18 | 托普索公司 | 从烟道气中去除颗粒状物质和有害化合物的方法和系统 |
| CN106994302A (zh) * | 2017-05-03 | 2017-08-01 | 江苏天楹环保能源成套设备有限公司 | 一种新型高效scr脱硝系统 |
| DE102020212395B4 (de) * | 2019-12-05 | 2025-10-23 | Southwest Research Institute | Erzeugung von stickstoffdioxid zur verwendung mit brennerbasiertem abgasreplikationssystem |
| US20220364956A1 (en) * | 2021-05-14 | 2022-11-17 | Southwest Research Institute | Method and Apparatus for Steady State and Transient Generation of NO2 and NO for Use with Burner-Based Exhaust Replication Systems |
| US12038347B2 (en) * | 2021-05-14 | 2024-07-16 | Southwest Research Institute | Method and apparatus for steady state and transient generation of NO2 and no for use with burner-based exhaust replication systems |
| CN115253671A (zh) * | 2022-08-13 | 2022-11-01 | 嘉兴复翼环保科技有限公司 | 一种利用可助力no2生成的添加剂来实现scr高效脱硝的方法 |
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| JP3713634B2 (ja) | 2005-11-09 |
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