JPH10309437A - アンモニア分解処理装置 - Google Patents
アンモニア分解処理装置Info
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- JPH10309437A JPH10309437A JP9118982A JP11898297A JPH10309437A JP H10309437 A JPH10309437 A JP H10309437A JP 9118982 A JP9118982 A JP 9118982A JP 11898297 A JP11898297 A JP 11898297A JP H10309437 A JPH10309437 A JP H10309437A
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- ammonia
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Abstract
(57)【要約】
【課題】火力発電所処理設備等のアンモニア含有排ガス
の高効率なアンモニア分解装置の提供する。 【解決手段】アンモニア、酸素および水蒸気を含む排ガ
ス（１）を、前段と後段とからなる二段触媒層（２、
３）で処理するアンモニア分解処理装置において、後段
触媒層（３）の出口に処理ガスの窒素酸化物濃度を検出
する濃度センサ（４）と、前記排ガス（１）の一部を予
め分割して後段の触媒層（３）に分割注入する注入手段
とを設け、前記濃度センサによる窒素酸化物濃度が所定
の濃度となるよう前記排ガスを分割注入できる制御手段
（７）を設けたアンモニア分解処理装置にある。
の高効率なアンモニア分解装置の提供する。 【解決手段】アンモニア、酸素および水蒸気を含む排ガ
ス（１）を、前段と後段とからなる二段触媒層（２、
３）で処理するアンモニア分解処理装置において、後段
触媒層（３）の出口に処理ガスの窒素酸化物濃度を検出
する濃度センサ（４）と、前記排ガス（１）の一部を予
め分割して後段の触媒層（３）に分割注入する注入手段
とを設け、前記濃度センサによる窒素酸化物濃度が所定
の濃度となるよう前記排ガスを分割注入できる制御手段
（７）を設けたアンモニア分解処理装置にある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は新規な、アンモニア
含有排ガス中に含まれるアンモニアを処理して窒素ガス
と水に変換し、無害化するアンモニア分解処理装置に関
する。
含有排ガス中に含まれるアンモニアを処理して窒素ガス
と水に変換し、無害化するアンモニア分解処理装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】アンモニア含有排ガスとしては、例え
ば、火力発電設備，し尿処理設備，下水処理設備，食品
製造設備，コークス炉ガス製造設備等の排ガスがある。
これらの排ガス中のアンモニアは環境に対して有害物質
であり、また、こうした設備の配管系を腐食するなどの
悪影響を及ぼすため、排ガス中からアンモニアの除去が
研究されている。
ば、火力発電設備，し尿処理設備，下水処理設備，食品
製造設備，コークス炉ガス製造設備等の排ガスがある。
これらの排ガス中のアンモニアは環境に対して有害物質
であり、また、こうした設備の配管系を腐食するなどの
悪影響を及ぼすため、排ガス中からアンモニアの除去が
研究されている。
【０００３】排ガス中のアンモニアを除去するためのシ
ステムとしては、例えば、特開昭５４−１９７８８５７
号公報に記載されているように、アンモニアストリッピ
ングガス中のアンモニアを触媒により酸化分解する。生
成した窒素酸化物（ＮＯ，ＮＯ2，Ｎ2Ｏ）を、残留アン
モニアと共に還元触媒で反応させて、下式で示すように
Ｎ2とＨ2Ｏに変換することが提案されている。
ステムとしては、例えば、特開昭５４−１９７８８５７
号公報に記載されているように、アンモニアストリッピ
ングガス中のアンモニアを触媒により酸化分解する。生
成した窒素酸化物（ＮＯ，ＮＯ2，Ｎ2Ｏ）を、残留アン
モニアと共に還元触媒で反応させて、下式で示すように
Ｎ2とＨ2Ｏに変換することが提案されている。
【０００４】
【数１】 １２ＮＨ＋１３Ｏ2 ⇒ ２Ｎ2＋２ＮＯ＋２ＮＯ2＋２Ｎ2
Ｏ＋１８ＨＯ ４ＮＨ3＋６Ｏ2 ⇒ ２ＮＯ＋２ＮＯ2＋６Ｈ2Ｏ ８ＮＨ3＋４ＮＯ＋２ＮＯ2＋２Ｏ2 ⇒ ７Ｎ2＋１２Ｈ2
Ｏ ８ＮＨ3＋４ＮＯ＋４ＮＯ2＋２Ｎ2Ｏ＋Ｏ2 ⇒ ６Ｎ2＋
４Ｎ2Ｏ＋１２Ｈ2Ｏ 上記のように従来用いられてきたアンモニア分解処理方
法は残留アンモニアによりＮＯ，ＮＯ2を無害化する
が、Ｎ2Ｏは除去されない。アンモニアとＮＯ，ＮＯ2を
等モルで反応させる必要がある。従って、これら両者の
濃度比がアンバランスであるとアンモニア（ＮＨ3）ま
たはＮＯ，ＮＯ2，Ｎ2Ｏが排出されると云う問題があ
る。特に、Ｎ2Ｏは還元触媒で除去されないと云う問題
がある。
Ｏ＋１８ＨＯ ４ＮＨ3＋６Ｏ2 ⇒ ２ＮＯ＋２ＮＯ2＋６Ｈ2Ｏ ８ＮＨ3＋４ＮＯ＋２ＮＯ2＋２Ｏ2 ⇒ ７Ｎ2＋１２Ｈ2
Ｏ ８ＮＨ3＋４ＮＯ＋４ＮＯ2＋２Ｎ2Ｏ＋Ｏ2 ⇒ ６Ｎ2＋
４Ｎ2Ｏ＋１２Ｈ2Ｏ 上記のように従来用いられてきたアンモニア分解処理方
法は残留アンモニアによりＮＯ，ＮＯ2を無害化する
が、Ｎ2Ｏは除去されない。アンモニアとＮＯ，ＮＯ2を
等モルで反応させる必要がある。従って、これら両者の
濃度比がアンバランスであるとアンモニア（ＮＨ3）ま
たはＮＯ，ＮＯ2，Ｎ2Ｏが排出されると云う問題があ
る。特に、Ｎ2Ｏは還元触媒で除去されないと云う問題
がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来のア
ンモニア分解処理方法は、複雑な構造のためにアンモニ
アと窒素酸化物が排出されると云う問題があった。
ンモニア分解処理方法は、複雑な構造のためにアンモニ
アと窒素酸化物が排出されると云う問題があった。
【０００６】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決し、効率よくアンモニアおよび窒素酸化物を無害化
するアンモニア分解処理装置を提供することにある。
解決し、効率よくアンモニアおよび窒素酸化物を無害化
するアンモニア分解処理装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の要旨は次のとおりである。
明の要旨は次のとおりである。
【０００８】〔１〕 アンモニア，酸素および水蒸気を
含む排ガスを、前段と後段とからなる二段触媒層で処理
するアンモニア分解処理装置において、後段触媒層出口
に処理ガスの窒素酸化物濃度を検出する濃度センサと、
前記排ガスの一部を予め分割して後段の触媒層に分割注
入する注入手段とを設け、前記濃度センサによる窒素酸
化物濃度が所定の濃度となるよう前記排ガスを分割注入
できる制御手段を設けたアンモニア分解処理装置にあ
る。
含む排ガスを、前段と後段とからなる二段触媒層で処理
するアンモニア分解処理装置において、後段触媒層出口
に処理ガスの窒素酸化物濃度を検出する濃度センサと、
前記排ガスの一部を予め分割して後段の触媒層に分割注
入する注入手段とを設け、前記濃度センサによる窒素酸
化物濃度が所定の濃度となるよう前記排ガスを分割注入
できる制御手段を設けたアンモニア分解処理装置にあ
る。
【０００９】〔２〕 前記二段触媒層の前段がアンモニ
ア酸化触媒であり、後段が窒素酸化還元触媒である前記
アンモニア分解処理装置にある。
ア酸化触媒であり、後段が窒素酸化還元触媒である前記
アンモニア分解処理装置にある。
【００１０】〔３〕 前後段触媒層の触媒がＴｉおよび
Ａｇと、Ｆｅ，Ｍｎ，Ｚｎ，Ｍｏ，Ｖ，Ｗの一種以上を
含む触媒で構成されている前記アンモニア分解処理装置
にある。
Ａｇと、Ｆｅ，Ｍｎ，Ｚｎ，Ｍｏ，Ｖ，Ｗの一種以上を
含む触媒で構成されている前記アンモニア分解処理装置
にある。
【００１１】〔４〕 前記の前段触媒層の触媒がＴｉお
よびＡｇと、Ｆｅ，Ｍｎ，Ｚｎ，Ｍｏ，Ｖ，Ｗの一種以
上を含み、前記の後段触媒層の触媒がＴｉおよびＭｏ，
Ｖ，Ｗの一種以上を含む触媒で構成されている前記アン
モニア分解処理装置にある。
よびＡｇと、Ｆｅ，Ｍｎ，Ｚｎ，Ｍｏ，Ｖ，Ｗの一種以
上を含み、前記の後段触媒層の触媒がＴｉおよびＭｏ，
Ｖ，Ｗの一種以上を含む触媒で構成されている前記アン
モニア分解処理装置にある。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明は、１００〜３０,０００
ｐｐｍのアンモニアと、酸素，水蒸気を含有する排ガス
を前段と後段とからなる二段触媒層で処理するアンモニ
ア分解処理装置において、排ガスの一部を予め前段触媒
層入口で分割して前段と後段の触媒層の中間に分割注入
し、後段の触媒層出口の窒素酸化物濃度をセンサにより
検出し、これに基づき後段に分割注入する排ガスの注入
量を制御するものである。
ｐｐｍのアンモニアと、酸素，水蒸気を含有する排ガス
を前段と後段とからなる二段触媒層で処理するアンモニ
ア分解処理装置において、排ガスの一部を予め前段触媒
層入口で分割して前段と後段の触媒層の中間に分割注入
し、後段の触媒層出口の窒素酸化物濃度をセンサにより
検出し、これに基づき後段に分割注入する排ガスの注入
量を制御するものである。
【００１３】本発明の前段触媒層ではＴｉおよびＡｇ
と、Ｆｅ，Ｍｎ，Ｚｎ，Ｍｏ，Ｖ，Ｗの一種以上を含む
アンモニア酸化触媒で処理し、得られた窒素酸化物を後
段のＴｉ，ＭｏおよびＶからなる公知の触媒層で還元処
理する。
と、Ｆｅ，Ｍｎ，Ｚｎ，Ｍｏ，Ｖ，Ｗの一種以上を含む
アンモニア酸化触媒で処理し、得られた窒素酸化物を後
段のＴｉ，ＭｏおよびＶからなる公知の触媒層で還元処
理する。
【００１４】前段触媒層では、ＮＨ3の酸化分解が進行
して窒素酸化物を生成するが、本発明の前段触媒層では
Ｎ2Ｏの生成が少ないのも特徴である。Ｎ2Ｏは後段触媒
層で除去しきれないため、前段触媒層でその発生を抑え
る必要がある。
して窒素酸化物を生成するが、本発明の前段触媒層では
Ｎ2Ｏの生成が少ないのも特徴である。Ｎ2Ｏは後段触媒
層で除去しきれないため、前段触媒層でその発生を抑え
る必要がある。
【００１５】また、前記二段触媒層において、前段およ
び後段の触媒層の触媒がＴｉおよびＡｇを含み、Ｆｅ，
Ｍｎ，Ｚｎ，Ｍｏ，Ｖ，Ｗの一種以上を含むものでもよ
い。
び後段の触媒層の触媒がＴｉおよびＡｇを含み、Ｆｅ，
Ｍｎ，Ｚｎ，Ｍｏ，Ｖ，Ｗの一種以上を含むものでもよ
い。
【００１６】本発明のアンモニア処理装置は、火力発電
設備、下水処理設備，し尿処理設備，アミン製造設備，
食品製造設備から排出されるアンモニア含有排ガスを効
率良く処理することができる。なお、アンモニア濃度は
１００〜３０,０００ｐｐｍの範囲が好ましい。
設備、下水処理設備，し尿処理設備，アミン製造設備，
食品製造設備から排出されるアンモニア含有排ガスを効
率良く処理することができる。なお、アンモニア濃度は
１００〜３０,０００ｐｐｍの範囲が好ましい。
【００１７】また、前記二段触媒層の触媒は、３００〜
６００℃で熱処理するだけで極めて容易に触媒活性を回
復することができる。
６００℃で熱処理するだけで極めて容易に触媒活性を回
復することができる。
【００１８】本発明のアンモニア分解処理装置の前段触
媒層に使用される触媒の好ましい態様は、１００〜３
０,０００ｐｐｍのアンモニア，当量以上の酸素，水蒸
気を含有する排ガスを酸化分解する触媒であって、酸化
物担体としてはチタニア，アルミナ，シリカ，ゼオライ
トの一種以上が用いられる。そしてその表面層に形成し
た触媒活性成分はＴｉおよびＡｇと、Ｆｅ，Ｚｎ，Ｍ
ｏ，Ｖ，Ｗの一種以上から構成される。
媒層に使用される触媒の好ましい態様は、１００〜３
０,０００ｐｐｍのアンモニア，当量以上の酸素，水蒸
気を含有する排ガスを酸化分解する触媒であって、酸化
物担体としてはチタニア，アルミナ，シリカ，ゼオライ
トの一種以上が用いられる。そしてその表面層に形成し
た触媒活性成分はＴｉおよびＡｇと、Ｆｅ，Ｚｎ，Ｍ
ｏ，Ｖ，Ｗの一種以上から構成される。
【００１９】次に、アンモニア分解触媒の好ましい態様
は、通常１０〜５００ｍ2／ｇの比表面積を有するもの
がよい。なお、比表面積の大きいものほどアンモニア分
解能が増大する傾向がみられる。
は、通常１０〜５００ｍ2／ｇの比表面積を有するもの
がよい。なお、比表面積の大きいものほどアンモニア分
解能が増大する傾向がみられる。
【００２０】本発明のアンモニア分解処理装置の特徴
は、排ガスを前段触媒層内において酸化分解処理した
後、後段触媒層に導入される。
は、排ガスを前段触媒層内において酸化分解処理した
後、後段触媒層に導入される。
【００２１】後段触媒層では、その出口の窒素酸化物濃
度をセンサにより検出し、窒素酸化物濃度に見合った量
より僅かに少ないアンモニア含有排ガス（原料ガス）を
後段の触媒層に分割注入することによって、窒素酸化物
の流出を防止することにある。
度をセンサにより検出し、窒素酸化物濃度に見合った量
より僅かに少ないアンモニア含有排ガス（原料ガス）を
後段の触媒層に分割注入することによって、窒素酸化物
の流出を防止することにある。
【００２２】本発明において、前段および後段の触媒層
を異種触媒で組み合わせたものが好ましいが、同種触媒
で前段と後段の触媒層を形成してもよい。
を異種触媒で組み合わせたものが好ましいが、同種触媒
で前段と後段の触媒層を形成してもよい。
【００２３】排ガスを二段触媒層に接触させる温度は３
００〜６００℃、好ましくは３５０〜５００℃である。
この温度範囲外では排ガス中のアンモニアの除去性能並
びに窒素酸化物除去性能が低下するので好ましくない。
００〜６００℃、好ましくは３５０〜５００℃である。
この温度範囲外では排ガス中のアンモニアの除去性能並
びに窒素酸化物除去性能が低下するので好ましくない。
【００２４】排ガスの二段触媒層に接触させるガス空間
速度は、１,０００〜１００,０００ｈ~1の範囲が好まし
い。また、排ガスの気圧は大気圧でよいが、特に限定さ
れない。
速度は、１,０００〜１００,０００ｈ~1の範囲が好まし
い。また、排ガスの気圧は大気圧でよいが、特に限定さ
れない。
【００２５】本発明のアンモニア分解触媒は、熱処理を
施すことによって触媒活性を回復する。そして、回復後
は初期と同等のアンモニア除去性能が得られる。なお、
熱処理温度は３００〜６００℃が好ましい。
施すことによって触媒活性を回復する。そして、回復後
は初期と同等のアンモニア除去性能が得られる。なお、
熱処理温度は３００〜６００℃が好ましい。
【００２６】本発明の前段触媒層のアンモニア分解触媒
の反応は酸化分解反応である。また、後段触媒層は窒素
酸化物の反応は分割注入したアンモニアとによる還元反
応である。
の反応は酸化分解反応である。また、後段触媒層は窒素
酸化物の反応は分割注入したアンモニアとによる還元反
応である。
【００２７】上記のＮＯ，ＮＯ2はアンモニアと１／１
で反応し、酸素の存在下で、
で反応し、酸素の存在下で、
【００２８】
【数２】４ＮＨ3＋４ＮＯ＋Ｏ2 ⇒ ４Ｎ2＋６Ｈ2Ｏ のように無害なＮ2とＨ2Ｏに変換される。
【００２９】
【実施例】本発明を実施例に基づき説明する。
【００３０】〔実施例 １〕図１は本発明の一実施例で
あるアンモニア分解処理システムの概略図である。
あるアンモニア分解処理システムの概略図である。
【００３１】アンモニア含有排ガス１（ＮＨ3濃度１０,
０００ｐｐｍ、スチーム４０％，残空気）は、触媒層温
度３５０℃で前段触媒層２に導入される。この場合、ア
ンモニア含有排ガス１は、予め前段触媒層２の入口で分
割される。
０００ｐｐｍ、スチーム４０％，残空気）は、触媒層温
度３５０℃で前段触媒層２に導入される。この場合、ア
ンモニア含有排ガス１は、予め前段触媒層２の入口で分
割される。
【００３２】アンモニア含有排ガスは前段触媒層２（酸
化物担体と、ＡｇおよびＦｅ触媒）にＳＶ２０,０００
／ｈで導入されると、酸化分解反応が進行して生成ガス
中に窒素およびＨ2Ｏと、それ以外に大気汚染物質の未
反応ＮＨ3１０ｐｐｍおよび窒素酸化物（ＮＯ＋ＮＯ2：
１,０００ｐｐｍ、Ｎ2Ｏ：２０ｐｐｍ）が生成する。
化物担体と、ＡｇおよびＦｅ触媒）にＳＶ２０,０００
／ｈで導入されると、酸化分解反応が進行して生成ガス
中に窒素およびＨ2Ｏと、それ以外に大気汚染物質の未
反応ＮＨ3１０ｐｐｍおよび窒素酸化物（ＮＯ＋ＮＯ2：
１,０００ｐｐｍ、Ｎ2Ｏ：２０ｐｐｍ）が生成する。
【００３３】前段触媒層２の生成ガスは、反応温度３５
０℃で後段触媒層３（Ｔｉ担体と、ＭｏおよびＶ触媒）
にＳＶ２０,０００／ｈで導入される。
０℃で後段触媒層３（Ｔｉ担体と、ＭｏおよびＶ触媒）
にＳＶ２０,０００／ｈで導入される。
【００３４】後段触媒層３出口には窒素酸化物濃度セン
サ４が設けられており、該センサにより生成したＮＯ，
ＮＯ2に見合う量（ＮＨ3：９５００ｐｐｍ）より僅かに
少ない量のアンモニア含有排ガスを制御装置７で制御し
て、注入口５から分割注入される。
サ４が設けられており、該センサにより生成したＮＯ，
ＮＯ2に見合う量（ＮＨ3：９５００ｐｐｍ）より僅かに
少ない量のアンモニア含有排ガスを制御装置７で制御し
て、注入口５から分割注入される。
【００３５】生成ガス中の窒素酸化物は、ＮＨ3と反応
してＨ2Ｏと窒素に変換される。変換後の排ガスは、Ｎ
Ｈ3：５ｐｐｍ、ＮＯ＋ＮＯ2：３０ｐｐｍ、Ｎ2Ｏ：２
５ｐｐｍ、残空気からなる無害化ガスとなって、無害化
ガス排出口６から大気中に放出される。
してＨ2Ｏと窒素に変換される。変換後の排ガスは、Ｎ
Ｈ3：５ｐｐｍ、ＮＯ＋ＮＯ2：３０ｐｐｍ、Ｎ2Ｏ：２
５ｐｐｍ、残空気からなる無害化ガスとなって、無害化
ガス排出口６から大気中に放出される。
【００３６】以上のように本実施例は後述の比較例に比
べて、後段触媒層出口のＮＨ3、ＮＯ2濃度が低い、特
に、Ｎ2Ｏ濃度の生成は格段に低いことが分かる。
べて、後段触媒層出口のＮＨ3、ＮＯ2濃度が低い、特
に、Ｎ2Ｏ濃度の生成は格段に低いことが分かる。
【００３７】〔比較例 １〕アンモニア濃度８０００ｐ
ｐｍ，スチーム濃度３０％，残空気からなるアンモニア
含有ガスを、反応温度２７０℃，Ｐｔ／Ａｌ2Ｏ3触媒か
らなる酸化触媒層に導入してＳＶ１０,０００／ｈで触
媒層を通過させて酸化させたところ、未反応ＮＨ3：２
５０ｐｐｍ，ＮＯ＋ＮＯ2：３６０ｐｐｍ，Ｎ2Ｏ：４,
９００ｐｐｍ，残空気のガスが得られた。
ｐｍ，スチーム濃度３０％，残空気からなるアンモニア
含有ガスを、反応温度２７０℃，Ｐｔ／Ａｌ2Ｏ3触媒か
らなる酸化触媒層に導入してＳＶ１０,０００／ｈで触
媒層を通過させて酸化させたところ、未反応ＮＨ3：２
５０ｐｐｍ，ＮＯ＋ＮＯ2：３６０ｐｐｍ，Ｎ2Ｏ：４,
９００ｐｐｍ，残空気のガスが得られた。
【００３８】このガスにアンモニア含有ガスを添加して
ＮＨ3：３７０ｐｐｍとしてＦｅ／Ａｌ2Ｏ3を含む反応
温度３５０℃の触媒層にＳＶ５,０００／ｈで通過させ
還元したところ、ＮＨ3：２０ｐｐｍ，ＮＯ＋ＮＯ2：２
０ｐｐｍ，Ｎ2Ｏ：４,５００ｐｐｍの処理ガスが得られ
た。
ＮＨ3：３７０ｐｐｍとしてＦｅ／Ａｌ2Ｏ3を含む反応
温度３５０℃の触媒層にＳＶ５,０００／ｈで通過させ
還元したところ、ＮＨ3：２０ｐｐｍ，ＮＯ＋ＮＯ2：２
０ｐｐｍ，Ｎ2Ｏ：４,５００ｐｐｍの処理ガスが得られ
た。
【００３９】〔実施例 ２〕０.５〜１.０ｍｍに破砕し
たチタニア担体粉末を５００℃で焼成したもの１０ｇ
に、硝酸銀（ＡｇＮＯ3）３.２ｇを１０ｍｌの蒸留水に
溶解した溶液を含浸した。これを１２０℃，１時間乾燥
後、５００℃で１時間焼成した。
たチタニア担体粉末を５００℃で焼成したもの１０ｇ
に、硝酸銀（ＡｇＮＯ3）３.２ｇを１０ｍｌの蒸留水に
溶解した溶液を含浸した。これを１２０℃，１時間乾燥
後、５００℃で１時間焼成した。
【００４０】焼成後のＡｇ付きチタニア担体に硫酸第一
鉄（ＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏ）０.２９ｇを蒸留水に溶解し
た溶液を含浸した。これを１２０℃，１時間乾燥、５０
０℃で２時間焼成して完成触媒とした。
鉄（ＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏ）０.２９ｇを蒸留水に溶解し
た溶液を含浸した。これを１２０℃，１時間乾燥、５０
０℃で２時間焼成して完成触媒とした。
【００４１】この触媒はＴｉ−Ａｇ−Ｆｅであり、Ｔｉ
／Ａｇ（モル比＝１／０.１５），Ｔｉ／Ｆｅ（モル比
＝１／０.０５）である。この触媒をＡとする。
／Ａｇ（モル比＝１／０.１５），Ｔｉ／Ｆｅ（モル比
＝１／０.０５）である。この触媒をＡとする。
【００４２】前記焼成後のチタニア担体の粉末１０ｇに
ＡｇＮＯ3の３.６ｇを１０ｍｌの蒸留水に溶解した溶液
を含浸し、前記と同様に乾燥，焼成した。
ＡｇＮＯ3の３.６ｇを１０ｍｌの蒸留水に溶解した溶液
を含浸し、前記と同様に乾燥，焼成した。
【００４３】焼成後のＡｇ付きチタニア担体に硫酸亜鉛
（ＺｎＳＯ4・７Ｈ2Ｏ）０.３ｇを蒸留水に溶解した溶
液を含浸し、前記と同様に乾燥，焼成して完成触媒とし
た。この触媒はＴｉ−Ａｇ−Ｚｎであり、Ｔｉ／Ａｇ
（モル比＝１／０.１５），Ｔｉ／Ｚｎ（モル比＝１／
０.０５）である。この触媒をＢとする。
（ＺｎＳＯ4・７Ｈ2Ｏ）０.３ｇを蒸留水に溶解した溶
液を含浸し、前記と同様に乾燥，焼成して完成触媒とし
た。この触媒はＴｉ−Ａｇ−Ｚｎであり、Ｔｉ／Ａｇ
（モル比＝１／０.１５），Ｔｉ／Ｚｎ（モル比＝１／
０.０５）である。この触媒をＢとする。
【００４４】前記焼成後のチタニア担体の粉末１０ｇに
ＡｇＮＯ3の３.２ｇを１０ｍｌの蒸留水に溶解した溶液
を含浸し、前記と同様に乾燥，焼成した。
ＡｇＮＯ3の３.２ｇを１０ｍｌの蒸留水に溶解した溶液
を含浸し、前記と同様に乾燥，焼成した。
【００４５】焼成後のＡｇ付きチタニア担体にモリブデ
ン酸アンモニウム〔(ＮＨ4)6Ｍｏ7Ｏ24・５Ｈ2Ｏ〕の３.
０ｇを蒸留水に溶解した溶液を含浸し、前記と同様に乾
燥，焼成し完成触媒とした。この触媒はＴｉ−Ａｇ−Ｍ
ｏであり、Ｔｉ／Ａｇ（モル比＝１／０.１５），Ｔｉ
／Ｍｏ（モル比＝１／０.０５）である。この触媒をＣ
とする。
ン酸アンモニウム〔(ＮＨ4)6Ｍｏ7Ｏ24・５Ｈ2Ｏ〕の３.
０ｇを蒸留水に溶解した溶液を含浸し、前記と同様に乾
燥，焼成し完成触媒とした。この触媒はＴｉ−Ａｇ−Ｍ
ｏであり、Ｔｉ／Ａｇ（モル比＝１／０.１５），Ｔｉ
／Ｍｏ（モル比＝１／０.０５）である。この触媒をＣ
とする。
【００４６】前記焼成後のチタニア担体の粉末１０ｇに
ＡｇＮＯ3の３.２ｇを１０ｍｌの蒸留水に溶解した溶液
を含浸し、前記と同様に乾燥，焼成した。
ＡｇＮＯ3の３.２ｇを１０ｍｌの蒸留水に溶解した溶液
を含浸し、前記と同様に乾燥，焼成した。
【００４７】焼成後のＡｇ付きチタニア担体にバナジン
酸アンモニウム（ＮＨ4ＶＯ3）の０.１２ｇを蒸留水に
溶解した溶液を含浸し、前記と同様に乾燥，焼成して完
成触媒とした。
酸アンモニウム（ＮＨ4ＶＯ3）の０.１２ｇを蒸留水に
溶解した溶液を含浸し、前記と同様に乾燥，焼成して完
成触媒とした。
【００４８】この触媒はＴｉ−Ａｇ−Ｖであり、Ｔｉ／
Ａｇ（モル比＝１／０.１５），Ｔｉ／Ｖ（モル比＝１
／０.０５）である。この触媒をＤとする。
Ａｇ（モル比＝１／０.１５），Ｔｉ／Ｖ（モル比＝１
／０.０５）である。この触媒をＤとする。
【００４９】前記焼成後のチタニア担体の粉末１０ｇに
ＡｇＮＯ3の３.２ｇを１０ｍｌの蒸留水に溶解した溶液
を含浸し、前記と同様に乾燥，焼成した。
ＡｇＮＯ3の３.２ｇを１０ｍｌの蒸留水に溶解した溶液
を含浸し、前記と同様に乾燥，焼成した。
【００５０】焼成後のＡｇ付きチタニア担体にタングス
テン酸アンモニウム〔(ＮＨ4)10Ｗ1 2Ｏ41・５Ｈ2Ｏ〕の
０.２５ｇを蒸留水に溶解した溶液を含浸し、前記と同
様に乾燥，焼成して完成触媒とした。この触媒はＴｉ−
Ａｇ−Ｖであり、Ｔｉ／Ａｇ（モル比＝１／０.１
５），Ｔｉ／Ｖ（原子比＝１／０.０５）である。この
触媒をＥとする。
テン酸アンモニウム〔(ＮＨ4)10Ｗ1 2Ｏ41・５Ｈ2Ｏ〕の
０.２５ｇを蒸留水に溶解した溶液を含浸し、前記と同
様に乾燥，焼成して完成触媒とした。この触媒はＴｉ−
Ａｇ−Ｖであり、Ｔｉ／Ａｇ（モル比＝１／０.１
５），Ｔｉ／Ｖ（原子比＝１／０.０５）である。この
触媒をＥとする。
【００５１】前記焼成後のチタニア担体の粉末１０ｇ
を、ジアミンニトロ白金〔Ｐｔ(ＮＯ3)2(ＮＨ3)2〕の溶
液を用い、Ｐｔ量が１重量％になるよう浸漬した。前記
と同様に乾燥，焼成した。
を、ジアミンニトロ白金〔Ｐｔ(ＮＯ3)2(ＮＨ3)2〕の溶
液を用い、Ｐｔ量が１重量％になるよう浸漬した。前記
と同様に乾燥，焼成した。
【００５２】この触媒はＰｔ−Ａｌ（公知例触媒）であ
る。この触媒を比較例触媒Ｘとする。
る。この触媒を比較例触媒Ｘとする。
【００５３】前記の触媒Ａ〜Ｄおよび比較例触媒Ｘにつ
いて、内径１９ｍｍφ×長３００ｍｍの石英反応管内の
中央部に設置し、アンモニアの模擬排ガスとして、ヘリ
ウム中にアンモニアを混合して希釈したガスを、上記石
英反応管内に導入し、触媒と接触させた。
いて、内径１９ｍｍφ×長３００ｍｍの石英反応管内の
中央部に設置し、アンモニアの模擬排ガスとして、ヘリ
ウム中にアンモニアを混合して希釈したガスを、上記石
英反応管内に導入し、触媒と接触させた。
【００５４】触媒性能の指標として反応前後のアンモニ
ア濃度の変化を測定した。アンモニア濃度の測定には、
アンモニア検知管（硫酸吸収剤）を用いた。また、反応
条件は次のとおりである。
ア濃度の変化を測定した。アンモニア濃度の測定には、
アンモニア検知管（硫酸吸収剤）を用いた。また、反応
条件は次のとおりである。
【００５５】アンモニア濃度：１０,０００ｐｐｍ、水
蒸気濃度：４０％、残り空気で反応温度：４００℃、ガ
ス空間速度：３０,０００ｈ~1（単位時間当たり、単位
触媒体積当たりのガスの供給量）、触媒量：１０ｍｌで
ある。
蒸気濃度：４０％、残り空気で反応温度：４００℃、ガ
ス空間速度：３０,０００ｈ~1（単位時間当たり、単位
触媒体積当たりのガスの供給量）、触媒量：１０ｍｌで
ある。
【００５６】表１に触媒Ａ〜Ｅと比較例触媒Ｘの性能を
示す。表からも明らかなように、触媒Ａ〜Ｅは比較例触
媒Ｘに比べて触媒層出口のアンモニア（ＮＨ3）濃度が
低いことが分かる。
示す。表からも明らかなように、触媒Ａ〜Ｅは比較例触
媒Ｘに比べて触媒層出口のアンモニア（ＮＨ3）濃度が
低いことが分かる。
【００５７】また、ＮＯ，ＮＯ2濃度は触媒Ｘに比べて
高いが、これは後段触媒層で除去される。一方、Ｎ2Ｏ
は後段触媒層で除去されないため、前段触媒層で生成抑
制する必要があり、触媒Ａ〜Ｅは触媒Ｘに比べて格段に
抑制効果があることが分かった。
高いが、これは後段触媒層で除去される。一方、Ｎ2Ｏ
は後段触媒層で除去されないため、前段触媒層で生成抑
制する必要があり、触媒Ａ〜Ｅは触媒Ｘに比べて格段に
抑制効果があることが分かった。
【００５８】
【表１】
【００５９】〔実施例 ３〕ＴｉＯ2スラリ１０ｇおよ
びモリブデン酸アンモニウム〔(ＮＨ4)6Ｍｏ7Ｏ24・４
Ｈ2Ｏ〕の０.７８ｇおよびメタバナジン酸アンモニウム
（ＮＨ4ＶＯ3）の０.２１ｇの混合スラリを１２０℃，
２時間乾燥し、次いで５００℃で２時間焼成して酸化物
粉末を得る。この粉末にグラファイトを２％添加してよ
く混錬し、打錠機により５ｍｍφ×５ｍｍ高さに打錠し
完成触媒とした。
びモリブデン酸アンモニウム〔(ＮＨ4)6Ｍｏ7Ｏ24・４
Ｈ2Ｏ〕の０.７８ｇおよびメタバナジン酸アンモニウム
（ＮＨ4ＶＯ3）の０.２１ｇの混合スラリを１２０℃，
２時間乾燥し、次いで５００℃で２時間焼成して酸化物
粉末を得る。この粉末にグラファイトを２％添加してよ
く混錬し、打錠機により５ｍｍφ×５ｍｍ高さに打錠し
完成触媒とした。
【００６０】実験に際しては本触媒を０.５〜１ｍｍに
破砕して使用した。この触媒はＴｉ−Ｍｏ−Ｖであり、
Ｔｉ／Ｍｏ（モル比＝１／０.１２），Ｔｉ／Ｖ（モル
比＝１／０.０５）である。この触媒をＦとする。
破砕して使用した。この触媒はＴｉ−Ｍｏ−Ｖであり、
Ｔｉ／Ｍｏ（モル比＝１／０.１２），Ｔｉ／Ｖ（モル
比＝１／０.０５）である。この触媒をＦとする。
【００６１】ＴｉＯ2スラリ１０ｇおよびモリブデン酸
アンモニウムの０.７８ｇおよびタングステン酸アンモ
ニウム〔(ＮＨ4)10Ｗ12Ｏ41・５Ｈ2Ｏ〕の０.５ｇの混
合スラリを１２０℃，２時間乾燥し、次いで５００℃で
２時間焼成して酸化物粉末を得る。この粉末にグラファ
イトを２％添加してよく混錬し、５ｍｍφ×５ｍｍ高さ
に打錠し完成触媒とした。
アンモニウムの０.７８ｇおよびタングステン酸アンモ
ニウム〔(ＮＨ4)10Ｗ12Ｏ41・５Ｈ2Ｏ〕の０.５ｇの混
合スラリを１２０℃，２時間乾燥し、次いで５００℃で
２時間焼成して酸化物粉末を得る。この粉末にグラファ
イトを２％添加してよく混錬し、５ｍｍφ×５ｍｍ高さ
に打錠し完成触媒とした。
【００６２】実験に際しては本触媒を０.５〜１.０ｍｍ
に破砕して使用した。この触媒はＴｉ−Ｍｏ−Ｗであ
り、Ｔｉ／Ｍｏ（モル比＝１／０.１２），Ｔｉ／Ｗ
（モル比＝１／０.０５）である。この触媒をＧとす
る。
に破砕して使用した。この触媒はＴｉ−Ｍｏ−Ｗであ
り、Ｔｉ／Ｍｏ（モル比＝１／０.１２），Ｔｉ／Ｗ
（モル比＝１／０.０５）である。この触媒をＧとす
る。
【００６３】ＴｉＯ2スラリ１０ｇおよび硝酸鉄（Ｆｅ
ＮＯ3・９Ｈ2Ｏ）の１.８４ｇの混合スラリを１２０
℃，２時間乾燥し、次いで５００℃で２時間焼成して酸
化物粉末を得る。この粉末にグラファイトを２％添加し
てよく混錬し、５ｍｍφ×５ｍｍ高さに打錠し完成触媒
とした。
ＮＯ3・９Ｈ2Ｏ）の１.８４ｇの混合スラリを１２０
℃，２時間乾燥し、次いで５００℃で２時間焼成して酸
化物粉末を得る。この粉末にグラファイトを２％添加し
てよく混錬し、５ｍｍφ×５ｍｍ高さに打錠し完成触媒
とした。
【００６４】実験に際しては本触媒を０.５〜１ｍｍに
破砕して使用した。この触媒はＴｉ−Ｆｅであり、Ｔｉ
／Ｆｅ（モル比＝１／０.１２）である。これを比較例
触媒Ｙとする。
破砕して使用した。この触媒はＴｉ−Ｆｅであり、Ｔｉ
／Ｆｅ（モル比＝１／０.１２）である。これを比較例
触媒Ｙとする。
【００６５】前記の触媒Ｆ，Ｇおよび比較例触媒Ｙにつ
いて、実施例２と同様に石英反応管内の中央部に設置
し、アンモニア模擬排ガスおよびＮＯ模擬排ガスを混合
し、これにＨ2Ｏを添加してガスを上記石英反応管内に
導入し、触媒と接触させた。
いて、実施例２と同様に石英反応管内の中央部に設置
し、アンモニア模擬排ガスおよびＮＯ模擬排ガスを混合
し、これにＨ2Ｏを添加してガスを上記石英反応管内に
導入し、触媒と接触させた。
【００６６】触媒性能の指標として反応前後のアンモニ
ア濃度およびＮＯ濃度の変化を測定した。アンモニア濃
度の測定には、アンモニア検知管（硫酸吸収剤）を、ま
た、ＮＯ濃度の測定にはＮＯ検知管（３.３'−ジメチル
ベンジジン吸収剤）を用いた。反応条件は以下の通りで
ある。
ア濃度およびＮＯ濃度の変化を測定した。アンモニア濃
度の測定には、アンモニア検知管（硫酸吸収剤）を、ま
た、ＮＯ濃度の測定にはＮＯ検知管（３.３'−ジメチル
ベンジジン吸収剤）を用いた。反応条件は以下の通りで
ある。
【００６７】アンモニア濃度：９６０ｐｐｍ、ＮＯ濃
度：１,０００ｐｐｍ、水蒸気濃度：４０％、残り空
気、反応温度：４００℃、ガス空間速度：３０,０００
ｈ~1、触媒量：１０ｍｌである。
度：１,０００ｐｐｍ、水蒸気濃度：４０％、残り空
気、反応温度：４００℃、ガス空間速度：３０,０００
ｈ~1、触媒量：１０ｍｌである。
【００６８】表２に触媒Ｆ，Ｇと比較例触媒Ｙの性能を
示す。表２からも明らかなように触媒Ｆ，Ｇは比較例触
媒Ｙに比べて後段触媒層出口のアンモニア濃度，ＮＯ，
ＮＯ2濃度およびＮ2Ｏ濃度が低いことが認められた。
示す。表２からも明らかなように触媒Ｆ，Ｇは比較例触
媒Ｙに比べて後段触媒層出口のアンモニア濃度，ＮＯ，
ＮＯ2濃度およびＮ2Ｏ濃度が低いことが認められた。
【００６９】
【表２】
【００７０】
【発明の効果】本発明によれば、アンモニア含有排ガス
を前段と後段とからなる二段触媒層に導入して分解反応
させ、後段触媒層出口に設けた窒素酸化物センサにより
その濃度を検出し、該濃度に見合う量よりも僅かに少な
い量のアンモニア含有排ガスを後段触媒層に分割注入す
ることにより、アンモニアおよび窒素酸化物等の大気汚
染物質を効率よく除去し、排ガスによる環境汚染を防止
することができる。
を前段と後段とからなる二段触媒層に導入して分解反応
させ、後段触媒層出口に設けた窒素酸化物センサにより
その濃度を検出し、該濃度に見合う量よりも僅かに少な
い量のアンモニア含有排ガスを後段触媒層に分割注入す
ることにより、アンモニアおよび窒素酸化物等の大気汚
染物質を効率よく除去し、排ガスによる環境汚染を防止
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアンモニア分解処理システムの概略図
である。
である。
【符号の説明】 １…アンモニア含有排ガス、２…前段触媒層、３…後段
触媒層、４…窒素酸化物濃度センサ、５…注入口、６…
無害化ガス排出口、７…制御装置。
触媒層、４…窒素酸化物濃度センサ、５…注入口、６…
無害化ガス排出口、７…制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村井 行男 東京都千代田区内神田一丁目１番14号 日 立プラント建設株式会社内 (72)発明者 田中 明雄 東京都千代田区内神田一丁目１番14号 日 立プラント建設株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 アンモニア，酸素および水蒸気を含む排
ガスを、前段と後段とからなる二段触媒層で処理するア
ンモニア分解処理装置において、 後段触媒層出口に処理ガスの窒素酸化物濃度を検出する
濃度センサと、前記排ガスの一部を予め分割して後段の
触媒層に分割注入する注入手段とを設け、前記濃度セン
サによる窒素酸化物濃度が所定の濃度となるよう前記排
ガスを分割注入できる制御手段を設けたことを特徴とす
るアンモニア分解処理装置。 - 【請求項２】 前記二段触媒層の前段がアンモニア酸化
触媒であり、後段が窒素酸化還元触媒である請求項１に
記載のアンモニア分解処理装置。 - 【請求項３】 前後段触媒層の触媒が、（１）Ｔｉおよ
びＡｇと、（２）Ｆｅ，Ｍｎ，Ｚｎ，Ｍｏ，Ｖ，Ｗの一
種以上、を含む触媒で構成されている請求項１に記載の
アンモニア分解処理装置。 - 【請求項４】 前記の前段触媒層の触媒が、（１）Ｔｉ
およびＡｇと、（２）Ｆｅ，Ｍｎ，Ｚｎ，Ｍｏ，Ｖ，Ｗ
の一種以上を含み、前記の後段触媒層の触媒が、（３）
Ｔｉと、（４）Ｍｏ，Ｖ，Ｗの一種以上、を含む触媒で
構成されている請求項１に記載のアンモニア分解処理装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9118982A JPH10309437A (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | アンモニア分解処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9118982A JPH10309437A (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | アンモニア分解処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10309437A true JPH10309437A (ja) | 1998-11-24 |
Family
ID=14750089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9118982A Pending JPH10309437A (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | アンモニア分解処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10309437A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002014222A1 (en) * | 2000-08-10 | 2002-02-21 | Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha | Process and apparatus for treating ammonia-containing waste water |
| JP2010282755A (ja) * | 2009-06-02 | 2010-12-16 | Hitachi Zosen Corp | アンモニアを燃料に用いる燃料電池システム |
| WO2015099024A1 (ja) | 2013-12-26 | 2015-07-02 | 日揮ユニバーサル株式会社 | アンモニア分解触媒 |
| KR20220117529A (ko) * | 2021-02-17 | 2022-08-24 | 주식회사 엔바이온 | 질소화합물이 함유된 휘발성유기화합물 폐가스 처리 장치 |
| JP2023147105A (ja) * | 2022-03-29 | 2023-10-12 | 三菱重工業株式会社 | アンモニアの処理方法及び装置 |
-
1997
- 1997-05-09 JP JP9118982A patent/JPH10309437A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002014222A1 (en) * | 2000-08-10 | 2002-02-21 | Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha | Process and apparatus for treating ammonia-containing waste water |
| EP1314698A4 (en) * | 2000-08-10 | 2004-07-07 | Babcock Hitachi Kk | METHOD AND DEVICE FOR TREATING AMMONIA-CONTAINING WASTE WATER |
| JP2010282755A (ja) * | 2009-06-02 | 2010-12-16 | Hitachi Zosen Corp | アンモニアを燃料に用いる燃料電池システム |
| WO2015099024A1 (ja) | 2013-12-26 | 2015-07-02 | 日揮ユニバーサル株式会社 | アンモニア分解触媒 |
| KR20160102474A (ko) | 2013-12-26 | 2016-08-30 | 니키 유니바사루 가부시키가이샤 | 암모니아 분해 촉매 |
| KR20220117529A (ko) * | 2021-02-17 | 2022-08-24 | 주식회사 엔바이온 | 질소화합물이 함유된 휘발성유기화합물 폐가스 처리 장치 |
| JP2023147105A (ja) * | 2022-03-29 | 2023-10-12 | 三菱重工業株式会社 | アンモニアの処理方法及び装置 |
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