JPH11347357A - 金属酸洗い浴からのガス状流出物からＮＯｘとＳＯｘを除去する方法 - Google Patents
金属酸洗い浴からのガス状流出物からＮＯｘとＳＯｘを除去する方法Info
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- JPH11347357A JPH11347357A JP11154633A JP15463399A JPH11347357A JP H11347357 A JPH11347357 A JP H11347357A JP 11154633 A JP11154633 A JP 11154633A JP 15463399 A JP15463399 A JP 15463399A JP H11347357 A JPH11347357 A JP H11347357A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属酸洗い浴からのガス状流出物からNOxとS
Oxを除去する方法を提供する。 【解決手段】 金属酸洗い操作のガス状流出物を水性ス
クラバーに通す工程、スクラバーからのガス状流出物を
オゾンで処理する工程、およびオゾン処理からの流出物
を第２の水性スクラバーに通し、これによって最初の流
出物中に存在していたNOxとSOxの少なくとも80容量%を
除去する工程を含む、金属酸洗い操作のガス状流出物か
ら高い割合のNOxとSOxを除去するための方法。これら２
つのスクラバーは、７〜14の（好ましくは10〜14の）pH
を有するのが好ましい。
Oxを除去する方法を提供する。 【解決手段】 金属酸洗い操作のガス状流出物を水性ス
クラバーに通す工程、スクラバーからのガス状流出物を
オゾンで処理する工程、およびオゾン処理からの流出物
を第２の水性スクラバーに通し、これによって最初の流
出物中に存在していたNOxとSOxの少なくとも80容量%を
除去する工程を含む、金属酸洗い操作のガス状流出物か
ら高い割合のNOxとSOxを除去するための方法。これら２
つのスクラバーは、７〜14の（好ましくは10〜14の）pH
を有するのが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属酸洗い操作か
らのガス状流出物から有害な化合物であるNOxとSOxを除
去することに関する。
らのガス状流出物から有害な化合物であるNOxとSOxを除
去することに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】酸洗
いとは、貯蔵中やそれ以前のプロセシング時に堆積した
スケールや他の金属酸化物を除去するための、成形やサ
イズ減少等のプロセシング時における金属の処理のこと
である。この処理は、金属を強い無機酸の水性浴（一般
には、硝酸と、硫酸、フッ化水素酸、および塩酸の１種
以上との混合物）にさらすことからなる。浴中において
起こる化学反応の結果として、また時には酸フュームの
熱分解により、浴上の雰囲気が高濃度のNOxと場合によ
ってはSOxを含有する。酸洗いタンク中の雰囲気は、一
般には、乾燥空気と窒素との混合物を使用して定期的に
パージされる。廃ガスは、大気中に排出する前に、N
Ox、SOx、および酸性ガスを大幅に減少させるよう処理
しなければならない。
いとは、貯蔵中やそれ以前のプロセシング時に堆積した
スケールや他の金属酸化物を除去するための、成形やサ
イズ減少等のプロセシング時における金属の処理のこと
である。この処理は、金属を強い無機酸の水性浴（一般
には、硝酸と、硫酸、フッ化水素酸、および塩酸の１種
以上との混合物）にさらすことからなる。浴中において
起こる化学反応の結果として、また時には酸フュームの
熱分解により、浴上の雰囲気が高濃度のNOxと場合によ
ってはSOxを含有する。酸洗いタンク中の雰囲気は、一
般には、乾燥空気と窒素との混合物を使用して定期的に
パージされる。廃ガスは、大気中に排出する前に、N
Ox、SOx、および酸性ガスを大幅に減少させるよう処理
しなければならない。
【０００３】NOxとは、廃ガス流出物中に通常存在して
いる窒素酸化物（すなわち、NO、N2O 3、NO2、およびN2O
5）を表している。これらの酸化物（前記順序にて酸化
の程度が増大している）は、水溶液（好ましくは７〜14
のpHを有する苛性アルカリ溶液）に対する溶解性／反応
性の程度が異なる。一般には、酸化状態が高くなるほ
ど、苛性アルカリ水溶液に対する溶解性／反応性が高く
なる。留意しておかなければならないことは、形成され
るNOxの大部分がNOとして存在する燃焼とは異なって、
酸洗い操作からの流出ガスは通常、はるかに高い割合の
高度窒素酸化物（特にNO2）を含有するという点であ
る。一般的な比較として、燃焼は通常、少なくとも約90
容量%のNOと残部のNO2を生成するが、酸洗い操作からの
流出ガスは通常、わずか約60〜65容量%NOと残部のNO2を
含有する。これらの考察は、SOxの形成にも同様に当て
はまる。
いる窒素酸化物（すなわち、NO、N2O 3、NO2、およびN2O
5）を表している。これらの酸化物（前記順序にて酸化
の程度が増大している）は、水溶液（好ましくは７〜14
のpHを有する苛性アルカリ溶液）に対する溶解性／反応
性の程度が異なる。一般には、酸化状態が高くなるほ
ど、苛性アルカリ水溶液に対する溶解性／反応性が高く
なる。留意しておかなければならないことは、形成され
るNOxの大部分がNOとして存在する燃焼とは異なって、
酸洗い操作からの流出ガスは通常、はるかに高い割合の
高度窒素酸化物（特にNO2）を含有するという点であ
る。一般的な比較として、燃焼は通常、少なくとも約90
容量%のNOと残部のNO2を生成するが、酸洗い操作からの
流出ガスは通常、わずか約60〜65容量%NOと残部のNO2を
含有する。これらの考察は、SOxの形成にも同様に当て
はまる。
【０００４】現在、NOxとSOxは、酸洗いラインから主と
してアルカリスクラビングによって除去されている。複
数のスクラビング操作を施すことにより、前述のように
流出ガス流れ中の約40〜50容量%のNOxとSOxが除去され
る。しかしながら、益々厳しくなるNOx排出基準に適合
させるにはより効率的なシステムが必要とされた。この
ようなシステムの１つは、第１のスクラバーにおいて過
酸化水素とオキシ塩化ナトリウム（sodium oxychlorid
e）を使用してNOをNO2に転化させる、という湿潤酸化シ
ステムである。第２のスクラバーにより、NO2を還元剤
（たとえば次亜硫酸ナトリウム）と接触させてNO2を窒
素に転化させる。この窒素は大気中に排出することがで
きる。このシステムはコストが多くかかり、有害な物質
（たとえばClO2）が放出される可能性がある。
してアルカリスクラビングによって除去されている。複
数のスクラビング操作を施すことにより、前述のように
流出ガス流れ中の約40〜50容量%のNOxとSOxが除去され
る。しかしながら、益々厳しくなるNOx排出基準に適合
させるにはより効率的なシステムが必要とされた。この
ようなシステムの１つは、第１のスクラバーにおいて過
酸化水素とオキシ塩化ナトリウム（sodium oxychlorid
e）を使用してNOをNO2に転化させる、という湿潤酸化シ
ステムである。第２のスクラバーにより、NO2を還元剤
（たとえば次亜硫酸ナトリウム）と接触させてNO2を窒
素に転化させる。この窒素は大気中に排出することがで
きる。このシステムはコストが多くかかり、有害な物質
（たとえばClO2）が放出される可能性がある。
【０００５】NOxの除去という問題を解決するために使
用される他の技術は、NOxを窒素ガスに還元するのに触
媒を使用する選択的接触還元（SCR）である。酸洗いラ
インの流出物を処理するのにこのようなシステムを使用
する場合の問題点は、たとえばスクラバーにおいて、先
ず最初にHFフュームとH2SO4フュームを除去しなければ
ならないという点である。このような酸フュームを効果
的に除去できないと、触媒が酸によってふさがれるよう
になったり、あるいは酸によって不活性化されるように
なる。この結果、有害な物質がシステムから環境中に排
出もしくは“漏出（slip）”される。SCRと他の非接触
還元技術も、最適の還元反応を得るためには、ガスを最
適温度に加熱する必要がある。
用される他の技術は、NOxを窒素ガスに還元するのに触
媒を使用する選択的接触還元（SCR）である。酸洗いラ
インの流出物を処理するのにこのようなシステムを使用
する場合の問題点は、たとえばスクラバーにおいて、先
ず最初にHFフュームとH2SO4フュームを除去しなければ
ならないという点である。このような酸フュームを効果
的に除去できないと、触媒が酸によってふさがれるよう
になったり、あるいは酸によって不活性化されるように
なる。この結果、有害な物質がシステムから環境中に排
出もしくは“漏出（slip）”される。SCRと他の非接触
還元技術も、最適の還元反応を得るためには、ガスを最
適温度に加熱する必要がある。
【０００６】NOxを除去するためのさらに他の技術は低
温酸化と呼ばれるものである。この技術は要するに、熱
を取り除き、次いでオゾンベースの酸化システムで処理
し、次いで湿潤スクラバーで処理するというものであ
る。システムに対して使用されるモル比は、除去しよう
とするNOx１モルに対し少なくとも1.5モルのO3である。
このシステムは、オゾン消費量の割合がかなり高いこと
に加えて、熱交換等の一連の処理工程（これらの工程
は、金属処理操作における酸洗いからの低温で飽和した
排出物質の処理に対しては必要ではない）を必要とす
る。
温酸化と呼ばれるものである。この技術は要するに、熱
を取り除き、次いでオゾンベースの酸化システムで処理
し、次いで湿潤スクラバーで処理するというものであ
る。システムに対して使用されるモル比は、除去しよう
とするNOx１モルに対し少なくとも1.5モルのO3である。
このシステムは、オゾン消費量の割合がかなり高いこと
に加えて、熱交換等の一連の処理工程（これらの工程
は、金属処理操作における酸洗いからの低温で飽和した
排出物質の処理に対しては必要ではない）を必要とす
る。
【０００７】したがって、金属酸洗い操作からのガス状
流出物からNOxとSOxを効率的に除去できるような方法が
提供されれば、当業界において大きな進歩となる。本発
明によれば、このような方法が提供される。
流出物からNOxとSOxを効率的に除去できるような方法が
提供されれば、当業界において大きな進歩となる。本発
明によれば、このような方法が提供される。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、金属酸洗い浴
からのガス状流出物を水性アルカリスクラバーに通す工
程；前記工程からのガス状流出物をオゾンで処理して、
存在するNOをより高度の酸化レベルに酸化する工程；お
よび再び流出物を水性アルカリスクラバーに通す工程；
を含む、金属酸洗い操作からのガス状流出物からNOxとS
Oxを除去する方法に関する。
からのガス状流出物を水性アルカリスクラバーに通す工
程；前記工程からのガス状流出物をオゾンで処理して、
存在するNOをより高度の酸化レベルに酸化する工程；お
よび再び流出物を水性アルカリスクラバーに通す工程；
を含む、金属酸洗い操作からのガス状流出物からNOxとS
Oxを除去する方法に関する。
【０００９】本発明は、金属酸洗いプロセスのガス状流
出物からのNOxとSOxの除去における改良に関する。酸洗
いプロセスにおいては、金属酸化物スケールのついた金
属を酸洗い用の酸（たとえばHCl、HNO3、H2SO4、および
HF）と接触させる。金属酸化物の外側層を通って金属表
面に酸が到達すると、反応を起こして金属塩（たとえ
ば、FeCl2やFe(NO3)2など）と水素を形成する。もし金
属表面上のH2ガス相の層（H2 gas phase layer）が厚け
れば、金属表面への酸の到達に対する抵抗が大きくなる
ために、酸洗いプロセスは遅くなって時間がかかるよう
になる。したがって、ガス相の抵抗を低下させるいかな
る手段も酸洗い速度の迅速化をもたらし、したがって金
属の処理量が増大する。水素気泡層の１つの通常のこわ
し方は、酸浴中に空気を吹き込むことによって酸浴をか
きまぜるという方法である。
出物からのNOxとSOxの除去における改良に関する。酸洗
いプロセスにおいては、金属酸化物スケールのついた金
属を酸洗い用の酸（たとえばHCl、HNO3、H2SO4、および
HF）と接触させる。金属酸化物の外側層を通って金属表
面に酸が到達すると、反応を起こして金属塩（たとえ
ば、FeCl2やFe(NO3)2など）と水素を形成する。もし金
属表面上のH2ガス相の層（H2 gas phase layer）が厚け
れば、金属表面への酸の到達に対する抵抗が大きくなる
ために、酸洗いプロセスは遅くなって時間がかかるよう
になる。したがって、ガス相の抵抗を低下させるいかな
る手段も酸洗い速度の迅速化をもたらし、したがって金
属の処理量が増大する。水素気泡層の１つの通常のこわ
し方は、酸浴中に空気を吹き込むことによって酸浴をか
きまぜるという方法である。
【００１０】酸洗いプロセスの特性上、酸洗いタンクを
窒素ガスまたは窒素高含量ガス（好ましくは、窒素と空
気との混合物）で吹き流すことによって形成されるガス
状流出物は、燃焼ガスの場合ほど高温ではない。このガ
ス状流出物は、幾らかの気化した強無機酸とそれらの分
解生成物を含有し、また燃焼ガスにおいてみられるより
かなり高濃度のNOxとSOxを含有する。これらの理由か
ら、NOxとSOxの除去に関しては技術的に相当の幅がある
けれども、これまでのところ、酸洗いプロセスのガス状
流出物からのそれらの効率的な（すなわち80容量%以上
の）除去を可能にするような方法は見いだされていな
い。
窒素ガスまたは窒素高含量ガス（好ましくは、窒素と空
気との混合物）で吹き流すことによって形成されるガス
状流出物は、燃焼ガスの場合ほど高温ではない。このガ
ス状流出物は、幾らかの気化した強無機酸とそれらの分
解生成物を含有し、また燃焼ガスにおいてみられるより
かなり高濃度のNOxとSOxを含有する。これらの理由か
ら、NOxとSOxの除去に関しては技術的に相当の幅がある
けれども、これまでのところ、酸洗いプロセスのガス状
流出物からのそれらの効率的な（すなわち80容量%以上
の）除去を可能にするような方法は見いだされていな
い。
【００１１】本発明の方法における第１の工程は、酸洗
い浴からのガス状流出物を水性アルカリスクラバーに通
すことである。スクラバーのpHは７〜14でなければなら
ないが、塩基性が高めのほうが好ましい（すなわちpH10
〜14）。ここで留意しておかなければならないことは、
ガス状流出物をスクラバーに導入する前に、たとえば熱
交換器に通すことによってガス状流出物を調製する必要
がないということである。なぜなら、典型的な燃焼排ガ
スと比較してそれほど高温ではないからである。典型的
な酸洗いのガス状流出物は、体積表示で約1,000〜10,00
0ppmのNOxを含有する。スクラバーは、適切な耐食性容
器中に収容されている。流出物は一般にスクラバーの底
部に導入され、上方に向かって流され、水性スクラバー
溶液と反応する。
い浴からのガス状流出物を水性アルカリスクラバーに通
すことである。スクラバーのpHは７〜14でなければなら
ないが、塩基性が高めのほうが好ましい（すなわちpH10
〜14）。ここで留意しておかなければならないことは、
ガス状流出物をスクラバーに導入する前に、たとえば熱
交換器に通すことによってガス状流出物を調製する必要
がないということである。なぜなら、典型的な燃焼排ガ
スと比較してそれほど高温ではないからである。典型的
な酸洗いのガス状流出物は、体積表示で約1,000〜10,00
0ppmのNOxを含有する。スクラバーは、適切な耐食性容
器中に収容されている。流出物は一般にスクラバーの底
部に導入され、上方に向かって流され、水性スクラバー
溶液と反応する。
【００１２】スクラバーが、水溶液と流出物との間の充
分な接触を引き起こして、存在するNOxとSOxのかなりの
割合を水溶液中に溶解させる手段となる限り、スクラバ
ーの配置構成は本発明にとって重要なことではない。た
とえば、垂直式で向流の充填塔もしくはトレー塔、ある
いは水平式の水性噴霧チャンバーを使用することができ
る。一般には、スクラバー中での約２〜20秒の滞留時間
により、存在する不純物の相当部分をスクラバーが除去
するのに充分な接触がなされる。当業者にとっては周知
のことであるが、本明細書に記載の水性スクラバーは、
スクラバー溶液の一部を定期的に取り出し、それをフレ
ッシュな溶液と交換するかもしくはそれから不純物を除
去して清浄にし、そしてスクラバーに戻すための手段を
装備していなければならない。
分な接触を引き起こして、存在するNOxとSOxのかなりの
割合を水溶液中に溶解させる手段となる限り、スクラバ
ーの配置構成は本発明にとって重要なことではない。た
とえば、垂直式で向流の充填塔もしくはトレー塔、ある
いは水平式の水性噴霧チャンバーを使用することができ
る。一般には、スクラバー中での約２〜20秒の滞留時間
により、存在する不純物の相当部分をスクラバーが除去
するのに充分な接触がなされる。当業者にとっては周知
のことであるが、本明細書に記載の水性スクラバーは、
スクラバー溶液の一部を定期的に取り出し、それをフレ
ッシュな溶液と交換するかもしくはそれから不純物を除
去して清浄にし、そしてスクラバーに戻すための手段を
装備していなければならない。
【００１３】スクラバーにおいては、スクラビング溶液
は主として、流出物中に存在するより高度の酸化形態の
NOxと反応する。このことは、たとえば、NO2ならびに存
在する場合はN2O3とN2O5がHNO3またはNaNO3に転化され
る、ということを意味している。形成される酸生成物
は、取り除いて従来の酸廃棄物処理プラント送ってもよ
いし、酸洗い浴に再循環してもよい。水性アルカリスク
ラバーは、たとえば水酸化ナトリウムや水酸化カルシウ
ムを含んでよく、形成される塩生成物（たとえばNaNO3
やCaSO4）を濃縮し、従来の固体/液体廃棄物として廃棄
することができる。アルカリ溶液はさらに、酸洗いタン
クでの操作で付着した酸（すなわちHFやHNO3）を中和す
る。このことが重要であることは明らかである。なぜな
ら、このような遊離酸が初期の処理工程を越えて通過し
ていくのは極めて好ましくはないことだからである。
は主として、流出物中に存在するより高度の酸化形態の
NOxと反応する。このことは、たとえば、NO2ならびに存
在する場合はN2O3とN2O5がHNO3またはNaNO3に転化され
る、ということを意味している。形成される酸生成物
は、取り除いて従来の酸廃棄物処理プラント送ってもよ
いし、酸洗い浴に再循環してもよい。水性アルカリスク
ラバーは、たとえば水酸化ナトリウムや水酸化カルシウ
ムを含んでよく、形成される塩生成物（たとえばNaNO3
やCaSO4）を濃縮し、従来の固体/液体廃棄物として廃棄
することができる。アルカリ溶液はさらに、酸洗いタン
クでの操作で付着した酸（すなわちHFやHNO3）を中和す
る。このことが重要であることは明らかである。なぜな
ら、このような遊離酸が初期の処理工程を越えて通過し
ていくのは極めて好ましくはないことだからである。
【００１４】初期スクラバーからのガス状流出物は、NO
xとSOxを主としてより低い酸化状態（すなわち、NOやSO
2）にて含有する。この流出物を、当業者に公知のいか
なる配置構成もとることのできる従来のオゾン処理装置
に通す。装置は一般に、低酸化状態の化合物がより高い
酸化状態に酸化されるよう、ガスの充分な混合および流
出物とオゾンとの間の反応を可能にするだけの、その後
に続く工程までの充分な長さの通路を含むことができ
る。
xとSOxを主としてより低い酸化状態（すなわち、NOやSO
2）にて含有する。この流出物を、当業者に公知のいか
なる配置構成もとることのできる従来のオゾン処理装置
に通す。装置は一般に、低酸化状態の化合物がより高い
酸化状態に酸化されるよう、ガスの充分な混合および流
出物とオゾンとの間の反応を可能にするだけの、その後
に続く工程までの充分な長さの通路を含むことができ
る。
【００１５】オゾンは、酸素または空気を従来の発生器
に通すことによって生成され、スクラバーから取り出さ
れた流出物がオゾン処理ゾーンに導入される時点または
その直後にオゾン処理ゾーンに導入される。一般には、
スクラバーを出た流出物のNO x含量を測定し、そして流
出物中のNOx含量に対する正確なオゾン濃度を供給する
ように、流入オゾン混合物中のオゾン含量を調節するか
（すなわち、オゾンの生成を制御することによって）、
あるいは必要に応じて流量を調節するような従来のアナ
ライザー機器（analyzer device）をオゾン処理ゾーン
に取り付けるのが好ましい。本発明の方法の決定的な利
点は、初期のスクラバー工程をオゾン処理およびその後
のスクラバー工程（後述）と組み合わせることによっ
て、全ての工程における活性反応物（すなわち、水性ス
クラバー溶液とオゾン）の量が従来の使用の場合と比較
して少なくなる、という点である。
に通すことによって生成され、スクラバーから取り出さ
れた流出物がオゾン処理ゾーンに導入される時点または
その直後にオゾン処理ゾーンに導入される。一般には、
スクラバーを出た流出物のNO x含量を測定し、そして流
出物中のNOx含量に対する正確なオゾン濃度を供給する
ように、流入オゾン混合物中のオゾン含量を調節するか
（すなわち、オゾンの生成を制御することによって）、
あるいは必要に応じて流量を調節するような従来のアナ
ライザー機器（analyzer device）をオゾン処理ゾーン
に取り付けるのが好ましい。本発明の方法の決定的な利
点は、初期のスクラバー工程をオゾン処理およびその後
のスクラバー工程（後述）と組み合わせることによっ
て、全ての工程における活性反応物（すなわち、水性ス
クラバー溶液とオゾン）の量が従来の使用の場合と比較
して少なくなる、という点である。
【００１６】オゾン処理ゾーンからのガス状流出物を、
好ましくはアルカリ水溶液を使用する第２の水性スクラ
バーに送る。前述のように、水により高酸化形態のNOx
とSOxが溶解して対応する酸が形成され、これらを酸貯
蔵施設または酸処理施設に再循環することができる。こ
れとは別に、アルカリが酸と反応して対応する中和塩が
形成され、上記のように、これらを従来の廃棄物処理プ
ラントに移送することができる。オゾン装置での処理に
より低酸化形態のNOxがより高い酸化状態に酸化され、
また第２のスクラバーによりこの高度酸化状態物質が効
率的に除去されるので、第２のスクラバーからの流出物
は、最初の流出物中に存在していたNOxとSOxの約20容量
%未満（好ましくは10容量%未満）のNOxとSOxを含有す
る。この流出物は、従来の煙突排出物として放出するこ
とができる。
好ましくはアルカリ水溶液を使用する第２の水性スクラ
バーに送る。前述のように、水により高酸化形態のNOx
とSOxが溶解して対応する酸が形成され、これらを酸貯
蔵施設または酸処理施設に再循環することができる。こ
れとは別に、アルカリが酸と反応して対応する中和塩が
形成され、上記のように、これらを従来の廃棄物処理プ
ラントに移送することができる。オゾン装置での処理に
より低酸化形態のNOxがより高い酸化状態に酸化され、
また第２のスクラバーによりこの高度酸化状態物質が効
率的に除去されるので、第２のスクラバーからの流出物
は、最初の流出物中に存在していたNOxとSOxの約20容量
%未満（好ましくは10容量%未満）のNOxとSOxを含有す
る。この流出物は、従来の煙突排出物として放出するこ
とができる。
【００１７】本発明にしたがってもたらされる方法は、
金属酸洗い流出物中に存在している（NOx+SOx）の１モ
ル当たりわずか0.7〜1.4モル（好ましくは0.9〜1.2モ
ル）のオゾンを使用して、流出物中に存在するNOxとSOx
の少なくとも80容量%を除去するのに効果的である。こ
のことは、従来知られている方法を凌ぐ効率の向上を示
している。
金属酸洗い流出物中に存在している（NOx+SOx）の１モ
ル当たりわずか0.7〜1.4モル（好ましくは0.9〜1.2モ
ル）のオゾンを使用して、流出物中に存在するNOxとSOx
の少なくとも80容量%を除去するのに効果的である。こ
のことは、従来知られている方法を凌ぐ効率の向上を示
している。
【００１８】本発明の改良された方法における追加の工
程として、オゾン発生器から生成されるオゾンの一部を
酸浴をかきまぜるのにも使用する。導入されるオゾン
は、この目的のために既に使用された空気に対する補充
であってもよいし、あるいは空気と置き換えてもよい。
オゾンガスの流れは機械的なかきまぜ作用をもたらすと
ともに、存在するオゾンが、スケール除去反応時に形成
される水素の気泡と反応して、次のような反応によって
水を形成する。
程として、オゾン発生器から生成されるオゾンの一部を
酸浴をかきまぜるのにも使用する。導入されるオゾン
は、この目的のために既に使用された空気に対する補充
であってもよいし、あるいは空気と置き換えてもよい。
オゾンガスの流れは機械的なかきまぜ作用をもたらすと
ともに、存在するオゾンが、スケール除去反応時に形成
される水素の気泡と反応して、次のような反応によって
水を形成する。
【００１９】Ｈ2＋Ｏ3 → Ｈ2Ｏ＋Ｏ2 オゾンガスの気泡は、水素気泡を金属表面から取り除く
ことにより、そして金属が酸と接触する有効面積を増大
させることにより、酸洗い反応とスケール除去反応を促
進させるための酸かきまぜ（acid agitation）を可能に
する。過剰のオゾンはさらに、酸洗いプロセス時に形成
されるNOxフュームおよびSOxフュームと反応して、より
高次でより溶解性の高い窒素酸化物とイオウ酸化物を形
成し、したがって第１の水性スクラバーの効率がアップ
する。
ことにより、そして金属が酸と接触する有効面積を増大
させることにより、酸洗い反応とスケール除去反応を促
進させるための酸かきまぜ（acid agitation）を可能に
する。過剰のオゾンはさらに、酸洗いプロセス時に形成
されるNOxフュームおよびSOxフュームと反応して、より
高次でより溶解性の高い窒素酸化物とイオウ酸化物を形
成し、したがって第１の水性スクラバーの効率がアップ
する。
【００２０】本発明の方法は、殆どの金属（特に鉄系金
属）に対する酸洗いプロセスからのガス状流出物流れ、
および高濃度の無機酸（たとえば、硝酸や硫酸など）の
使用を含む他のプロセスからのガス状流出物流れを精製
するのに使用することができる。本発明は、NOxとSOxの
高効率除去をもたらすほかに、有毒ガス放出物を除去
し、そしてこの有毒ガスを従来の弱い酸溶液や塩溶液に
転化させる、という点において有利である。これらの弱
酸は、酸洗い設備に既に存在している酸プラントにおい
て使用することができる。形成される廃棄塩は、塩溶液
処理設備（これも、酸洗いプラントに既に存在している
従来の設備である）に排出することができる。第１のス
クラバーとオゾン処理を使用することによって、システ
ム全体のオキシダント消費量は他の公知のプロセスに比
較して少なくなる。最後に、オゾンの使用量は、明確に
定められた範囲を保持するよう慎重に制御されるので、
本発明の方法では出口ガス流れにオゾンが漏出すること
はない。
属）に対する酸洗いプロセスからのガス状流出物流れ、
および高濃度の無機酸（たとえば、硝酸や硫酸など）の
使用を含む他のプロセスからのガス状流出物流れを精製
するのに使用することができる。本発明は、NOxとSOxの
高効率除去をもたらすほかに、有毒ガス放出物を除去
し、そしてこの有毒ガスを従来の弱い酸溶液や塩溶液に
転化させる、という点において有利である。これらの弱
酸は、酸洗い設備に既に存在している酸プラントにおい
て使用することができる。形成される廃棄塩は、塩溶液
処理設備（これも、酸洗いプラントに既に存在している
従来の設備である）に排出することができる。第１のス
クラバーとオゾン処理を使用することによって、システ
ム全体のオキシダント消費量は他の公知のプロセスに比
較して少なくなる。最後に、オゾンの使用量は、明確に
定められた範囲を保持するよう慎重に制御されるので、
本発明の方法では出口ガス流れにオゾンが漏出すること
はない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート・フランシス・ワーコスキ アメリカ合衆国ペンシルバニア州18062, マクンジー，プリンストン・ロード 5544 (72)発明者 マーク・エイチ・アンダーソン アメリカ合衆国ペンシルバニア州18017, ベスレヘム，パウダー・ミル・ロード 1033 (72)発明者 シュエン−チェン・ホワン アメリカ合衆国ニュージャージー州07930, チェスター，チェスナット・ドライブ ３
Claims (7)
- 【請求項１】 ａ） 金属酸洗い浴からのガス状流出物
を第１の水性アルカリスクラバーに通して、高酸化形態
のNOxとSOx、ならびに酸性ガスを除去する工程； ｂ） 工程ａ）からのガス状流出物を、オゾンを含有す
るガス混合物で処理して、高酸化形態のNOxとSOxに酸化
する工程、このときガス混合物中のオゾンの濃度は、オ
ゾンと流出物中の（NOx+SOx）とのモル比が約0.7:1〜1.
4:1となるような濃度である；および ｃ） こうして得られたガス混合物を第２の水性アルカ
リスクラバーに通して、工程ｂ）において形成された、
高酸化形態のさらなるNOxとSOxを除去する工程； を含む、金属酸洗い浴からのガス状流出物からNOxとSOx
を除去する方法。 - 【請求項２】 オゾンを含有するさらなるガス混合物を
酸洗い浴中に吹き込んで、酸洗いの効率を高め、かつ存
在するNOxとSOxの一部をより高度の酸化形態に酸化する
工程をさらに含む、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 両方の水性スクラバーにおけるpHが約７
〜14である、請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 両方の水性スクラバーにおけるpHが約10
〜14である、請求項３記載の方法。 - 【請求項５】 前記アルカリスクラバーが水酸化ナトリ
ウムまたは水酸化カルシウムを含む、請求項１記載の方
法。 - 【請求項６】 工程ｂ）におけるオゾンと流出物中の
（NOx + SOx）とのモル比が約0.9:1〜1.2:1である、請
求項１記載の方法。 - 【請求項７】 工程ａ）における流出物中のNOxとSOxの
濃度を測定し、このような測定にしたがって工程ｂ）に
おけるオゾンのモル濃度を調節する工程をさらに含む、
請求項１記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/089308 | 1998-06-02 | ||
| US09/089,308 US5985223A (en) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | Removal of NOx and SOx emissions form pickling lines for metal treatment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11347357A true JPH11347357A (ja) | 1999-12-21 |
| JP4424783B2 JP4424783B2 (ja) | 2010-03-03 |
Family
ID=22216910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15463399A Expired - Fee Related JP4424783B2 (ja) | 1998-06-02 | 1999-06-02 | 金属酸洗い浴からのガス状流出物からＮＯｘとＳＯｘを除去する方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5985223A (ja) |
| EP (1) | EP0962247B1 (ja) |
| JP (1) | JP4424783B2 (ja) |
| KR (1) | KR100325571B1 (ja) |
| CN (1) | CN1150054C (ja) |
| AU (1) | AU748651B2 (ja) |
| DE (1) | DE69921389T2 (ja) |
| SG (1) | SG73642A1 (ja) |
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