JPH11347366A - 排ガス処理方法 - Google Patents
排ガス処理方法Info
- Publication number
- JPH11347366A JPH11347366A JP10163193A JP16319398A JPH11347366A JP H11347366 A JPH11347366 A JP H11347366A JP 10163193 A JP10163193 A JP 10163193A JP 16319398 A JP16319398 A JP 16319398A JP H11347366 A JPH11347366 A JP H11347366A
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- JP
- Japan
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- catalyst
- exhaust gas
- catalyst layer
- extracted
- gas treatment
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 排ガスに含まれる塩素系有機化合物を触媒に
よって、長期間効率よく分解除去する方法を提供する。 【解決手段】 排ガスを触媒層に通して、排ガスに含ま
れる塩素系有機化合物を、触媒層に充填された粒子状触
媒によって分解除去する方法において、塩素系有機化合
物の分解除去を行いながら、下記式（１）或いは（２）
で表される触媒量を触媒層から抜き出し、抜き出した触
媒を再生し、その後再び触媒層へ戻すことを特徴とする
排ガス処理方法。 【数１】
よって、長期間効率よく分解除去する方法を提供する。 【解決手段】 排ガスを触媒層に通して、排ガスに含ま
れる塩素系有機化合物を、触媒層に充填された粒子状触
媒によって分解除去する方法において、塩素系有機化合
物の分解除去を行いながら、下記式（１）或いは（２）
で表される触媒量を触媒層から抜き出し、抜き出した触
媒を再生し、その後再び触媒層へ戻すことを特徴とする
排ガス処理方法。 【数１】
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排ガス中に存在す
るダイオキシン類に代表される塩素系有機化合物を分解
除去するための排ガス処理方法に関するものである。
るダイオキシン類に代表される塩素系有機化合物を分解
除去するための排ガス処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】焼却炉等から排出されるダストは電気集
塵機、バグフィルター等の集塵機によって除去されてい
る。特にバグフィルターはその除去性能の高さから、近
年、広く使用されるようになってきている。また、ダイ
オキシン類に代表される有機塩素化合物の除去には触媒
を用いた分解除去法（特公平6-38863 号公報、特許2633
316 号公報参照）や活性コークスによる吸着除去法が有
力な方法として用いられてきている。
塵機、バグフィルター等の集塵機によって除去されてい
る。特にバグフィルターはその除去性能の高さから、近
年、広く使用されるようになってきている。また、ダイ
オキシン類に代表される有機塩素化合物の除去には触媒
を用いた分解除去法（特公平6-38863 号公報、特許2633
316 号公報参照）や活性コークスによる吸着除去法が有
力な方法として用いられてきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の触媒によるダイオキシン類の除去については以
下に述べるような幾つかの問題点を有していた。排ガス
中には触媒被毒成分として知られる硫黄酸化物、アルカ
リ金属類や水銀、カドミウム等の重金属が含まれ、触媒
の活性低下の原因となっていた。これらの中で特に硫黄
酸化物は、触媒利用温度域においてアンモニアと反応し
て、酸性硫安や硫安となり、これらは触媒表面に付着し
て、触媒活性を低下させる原因になることが知られてい
た。そのため触媒を使用する際には、触媒を必要量より
多めに使用するか、装置から触媒を取り出し、別途、加
熱あるいは水洗することで再生処理を行ったり、あるい
は触媒の被毒が進んだ時点で、触媒を交換するといった
処理が必要となっており、そのためにこれらの処理を行
うための設備費やランニングコストの増大が問題となっ
ていた。
た従来の触媒によるダイオキシン類の除去については以
下に述べるような幾つかの問題点を有していた。排ガス
中には触媒被毒成分として知られる硫黄酸化物、アルカ
リ金属類や水銀、カドミウム等の重金属が含まれ、触媒
の活性低下の原因となっていた。これらの中で特に硫黄
酸化物は、触媒利用温度域においてアンモニアと反応し
て、酸性硫安や硫安となり、これらは触媒表面に付着し
て、触媒活性を低下させる原因になることが知られてい
た。そのため触媒を使用する際には、触媒を必要量より
多めに使用するか、装置から触媒を取り出し、別途、加
熱あるいは水洗することで再生処理を行ったり、あるい
は触媒の被毒が進んだ時点で、触媒を交換するといった
処理が必要となっており、そのためにこれらの処理を行
うための設備費やランニングコストの増大が問題となっ
ていた。
【０００４】これらの課題に対して，ペレット状触媒を
触媒層から連続的に排出し、加熱再生を行い触媒層に循
環供給する方法が提案されている（特許第2626369 号公
報参照）。しかし、具体的な運転方法の記載がなく、効
率よく排ガスを処理するための方法には至っていない。
特に触媒の引き抜き量は少なすぎると触媒の劣化が進行
し、触媒装置そのものの活性が維持できなくなる。ま
た、触媒の引き抜き量が多すぎると、触媒が過剰に高温
に曝され、シンタリング等による触媒劣化が進行する。
触媒層から連続的に排出し、加熱再生を行い触媒層に循
環供給する方法が提案されている（特許第2626369 号公
報参照）。しかし、具体的な運転方法の記載がなく、効
率よく排ガスを処理するための方法には至っていない。
特に触媒の引き抜き量は少なすぎると触媒の劣化が進行
し、触媒装置そのものの活性が維持できなくなる。ま
た、触媒の引き抜き量が多すぎると、触媒が過剰に高温
に曝され、シンタリング等による触媒劣化が進行する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な課題を解決するために鋭意検討した結果、触媒装置か
ら触媒を少量ずつ抜き出し、抜き出した触媒を再生した
後、触媒装置に補充し再利用することで上記課題を解決
できることを見出し、本発明に到達した。
な課題を解決するために鋭意検討した結果、触媒装置か
ら触媒を少量ずつ抜き出し、抜き出した触媒を再生した
後、触媒装置に補充し再利用することで上記課題を解決
できることを見出し、本発明に到達した。
【０００６】すなわち、本発明は、排ガスを触媒層に通
して、排ガスに含まれる塩素系有機化合物を、触媒層に
充填された粒子状触媒によって分解除去する方法におい
て、塩素系有機化合物の分解除去を行いながら、下記式
（１）或いは（２）で表される触媒量を触媒層から抜き
出し、抜き出した触媒を再生し、その後再び触媒層へ戻
すことを特徴とする排ガス処理方法を要旨とするもので
ある。
して、排ガスに含まれる塩素系有機化合物を、触媒層に
充填された粒子状触媒によって分解除去する方法におい
て、塩素系有機化合物の分解除去を行いながら、下記式
（１）或いは（２）で表される触媒量を触媒層から抜き
出し、抜き出した触媒を再生し、その後再び触媒層へ戻
すことを特徴とする排ガス処理方法を要旨とするもので
ある。
【０００７】
【数２】
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明における塩素系有機化合物とは、ポリ塩化ジベン
ゾダイオキシンやポリ塩化ジベンゾフランなどである。
塩素系有機化合物を分解する触媒としては、従来より知
られているものが好適に用いられる。そのようなものに
は、Ti、Si、Al、Zr、Moの群から選択された少なくとも
１種類の金属の酸化物を担体とし、これにＶ、Ｗ、Pt、
Cu、Mn、Rh、Pd、Ru、Crの群から選択された少なくとも
１種類の金属のまたはその酸化物が担持されたものがあ
る。これらの中で特にTi酸化物にＶ、Ｗを担持した触媒
が好ましい。
本発明における塩素系有機化合物とは、ポリ塩化ジベン
ゾダイオキシンやポリ塩化ジベンゾフランなどである。
塩素系有機化合物を分解する触媒としては、従来より知
られているものが好適に用いられる。そのようなものに
は、Ti、Si、Al、Zr、Moの群から選択された少なくとも
１種類の金属の酸化物を担体とし、これにＶ、Ｗ、Pt、
Cu、Mn、Rh、Pd、Ru、Crの群から選択された少なくとも
１種類の金属のまたはその酸化物が担持されたものがあ
る。これらの中で特にTi酸化物にＶ、Ｗを担持した触媒
が好ましい。
【０００９】これらの触媒の形状は、触媒層から一部を
少量づつ抜き出せるように、粒子状であることが必要で
ある。粒子状触媒の大きさとしては、直径0.１ｍｍ〜２
０ｍｍが好ましく、0.５ｍｍ〜１０ｍｍがさらに好まし
い。0.１ｍｍ以下ではガスの流通が困難になり、逆に２
０ｍｍ以上では触媒体積当たりの触媒表面積が小さくな
るため、触媒使用量が増加し、排ガス処理装置が大きく
なってしまうので好ましくない。
少量づつ抜き出せるように、粒子状であることが必要で
ある。粒子状触媒の大きさとしては、直径0.１ｍｍ〜２
０ｍｍが好ましく、0.５ｍｍ〜１０ｍｍがさらに好まし
い。0.１ｍｍ以下ではガスの流通が困難になり、逆に２
０ｍｍ以上では触媒体積当たりの触媒表面積が小さくな
るため、触媒使用量が増加し、排ガス処理装置が大きく
なってしまうので好ましくない。
【００１０】これら触媒を使用する温度領域としては、
１５０〜３００℃が好ましく、１６０〜２５０℃がさら
に好ましい。１５０℃以下では水蒸気が結露してしま
い、排ガス中に含まれる酸性分で触媒の被毒が進みやす
くなり、また、３００℃以上ではダイオキシン等の再合
成等が起こりやすい領域となり、好ましくない。
１５０〜３００℃が好ましく、１６０〜２５０℃がさら
に好ましい。１５０℃以下では水蒸気が結露してしま
い、排ガス中に含まれる酸性分で触媒の被毒が進みやす
くなり、また、３００℃以上ではダイオキシン等の再合
成等が起こりやすい領域となり、好ましくない。
【００１１】触媒層内の線速度は１m/s 以下が好まし
く、0.５m/s 以下がさらに好ましい。線速度が１m/s 以
上になると触媒層内で流れに偏りが生じる可能性が出て
くるため、触媒装置運転上好ましくない。
く、0.５m/s 以下がさらに好ましい。線速度が１m/s 以
上になると触媒層内で流れに偏りが生じる可能性が出て
くるため、触媒装置運転上好ましくない。
【００１２】処理排ガス量としては、空間速度で4,000h
-1以下になるようにすることが好ましく、これ以上では
十分な分解活性が望めなくなる。
-1以下になるようにすることが好ましく、これ以上では
十分な分解活性が望めなくなる。
【００１３】触媒層の大きさは、処理する排ガス量によ
って異なるが、処理ガス量で決定された触媒量に応じて
触媒層の大きさを適宜決定すればよい。
って異なるが、処理ガス量で決定された触媒量に応じて
触媒層の大きさを適宜決定すればよい。
【００１４】本発明においては、上記のような粒子状触
媒により排ガス中の塩素系有機化合物の分解除去を行い
ながら、触媒を少量づつ抜き出し、抜き出した触媒を再
生した後再び排ガス処理に供するというものである。抜
き出す触媒量としては、上記の式（１）あるいは式
（２）により求められる量に選定すること必要である。
媒により排ガス中の塩素系有機化合物の分解除去を行い
ながら、触媒を少量づつ抜き出し、抜き出した触媒を再
生した後再び排ガス処理に供するというものである。抜
き出す触媒量としては、上記の式（１）あるいは式
（２）により求められる量に選定すること必要である。
【００１５】触媒の活性低下を引き起こす酸性硫安や硫
安の触媒への付着量は、触媒被毒成分として知られてい
る硫黄酸化物とアンモニアの濃度、触媒層中の排ガス温
度に大きく依存しており、それらの濃度が高い、あるい
は温度が低いほど被毒が進みやすくなる。したがって、
抜き出す触媒量は、上記のように排ガス中の硫黄酸化物
濃度とアンモニア濃度によって選定されることが重要で
ある。上記の範囲より少ない抜き出し量では、被毒が進
みやすく活性が低下し、また上記の範囲より多くを抜き
出すと触媒の使用効率が悪くなる。本発明において、硫
黄酸化物濃度は，ＪＩＳＢ０１０３「排ガス中の硫黄酸
化物分析法」により求めたものであり，アンモニア濃度
は，ＪＩＳＫ００９９「排ガス中のアンモニア分析方
法」により求めたものである。抜き出された触媒は、再
生手段を経た後、再び触媒層に補充される。
安の触媒への付着量は、触媒被毒成分として知られてい
る硫黄酸化物とアンモニアの濃度、触媒層中の排ガス温
度に大きく依存しており、それらの濃度が高い、あるい
は温度が低いほど被毒が進みやすくなる。したがって、
抜き出す触媒量は、上記のように排ガス中の硫黄酸化物
濃度とアンモニア濃度によって選定されることが重要で
ある。上記の範囲より少ない抜き出し量では、被毒が進
みやすく活性が低下し、また上記の範囲より多くを抜き
出すと触媒の使用効率が悪くなる。本発明において、硫
黄酸化物濃度は，ＪＩＳＢ０１０３「排ガス中の硫黄酸
化物分析法」により求めたものであり，アンモニア濃度
は，ＪＩＳＫ００９９「排ガス中のアンモニア分析方
法」により求めたものである。抜き出された触媒は、再
生手段を経た後、再び触媒層に補充される。
【００１６】抜き出した触媒を再生する手段としては、
触媒表面に付着した被毒物質を除去する方法であれば、
特に限定されないが、具体的には触媒を加熱したり、水
洗・乾燥することが挙げられる。加熱する方法における
温度としては、３００〜５００℃が好ましい。加熱時間
としては、１〜３時間が好ましい。また、水洗・乾燥す
る方法としては、触媒体積の１０倍量以上の水の入った
水槽に触媒を浸漬させ、２時間以上放置した後、触媒を
引き上げ、６０〜８０℃で乾燥させる方法が挙げられ
る。特に水槽中で水流による洗浄や振動を与えて洗浄を
行うことでより効果的に付着物質を除去することができ
る。
触媒表面に付着した被毒物質を除去する方法であれば、
特に限定されないが、具体的には触媒を加熱したり、水
洗・乾燥することが挙げられる。加熱する方法における
温度としては、３００〜５００℃が好ましい。加熱時間
としては、１〜３時間が好ましい。また、水洗・乾燥す
る方法としては、触媒体積の１０倍量以上の水の入った
水槽に触媒を浸漬させ、２時間以上放置した後、触媒を
引き上げ、６０〜８０℃で乾燥させる方法が挙げられ
る。特に水槽中で水流による洗浄や振動を与えて洗浄を
行うことでより効果的に付着物質を除去することができ
る。
【００１７】また、この際、加熱処理や乾燥処理に消費
される熱エネルギー源として、例えば、集塵器後、ある
いは触媒装置後の排ガスを直接利用することができる。
さらに熱交換器等を利用して高温のガスを得ることも可
能であり、触媒の加熱処理を行うことができる。
される熱エネルギー源として、例えば、集塵器後、ある
いは触媒装置後の排ガスを直接利用することができる。
さらに熱交換器等を利用して高温のガスを得ることも可
能であり、触媒の加熱処理を行うことができる。
【００１８】本発明の排ガス処理方法が好適に使用でき
る排ガス処理装置の一例の概略図を図１に示す。図１
中、１は触媒層でその中に粒子状触媒２が充填されてい
る。排ガスは、排ガス流入口３より入り、触媒層１を経
て、清浄ガス流出口４より排出される。触媒層１中の粒
子状触媒２は一部が触媒再生装置５へ抜き出され、そこ
で再生された後、触媒層１へ戻される。
る排ガス処理装置の一例の概略図を図１に示す。図１
中、１は触媒層でその中に粒子状触媒２が充填されてい
る。排ガスは、排ガス流入口３より入り、触媒層１を経
て、清浄ガス流出口４より排出される。触媒層１中の粒
子状触媒２は一部が触媒再生装置５へ抜き出され、そこ
で再生された後、触媒層１へ戻される。
【００１９】本発明の排ガス処理方法は、焼却施設にお
いて、集塵器の後段で使用されることが好ましい。
いて、集塵器の後段で使用されることが好ましい。
【００２０】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお、ダイオキシン類の量は，廃棄物処理における
ダイオキシン類標準測定分析マニュアル（厚生省）に従
って測定を行った。
る。なお、ダイオキシン類の量は，廃棄物処理における
ダイオキシン類標準測定分析マニュアル（厚生省）に従
って測定を行った。
【００２１】実施例１〜３、比較例１、２ ダイオキシン類100ng/ｍ N 3 、硫黄酸化物50ppm 、アン
モニア100ppmおよび窒素酸化物100ppmを含む排ガスを、
図１に示した装置によって処理した。触媒としては、Ti
酸化物（粒径１mm）にＶ、Ｗをそれぞれ５wt％担持した
ものを用い、排ガスの温度を１８０℃とした。
モニア100ppmおよび窒素酸化物100ppmを含む排ガスを、
図１に示した装置によって処理した。触媒としては、Ti
酸化物（粒径１mm）にＶ、Ｗをそれぞれ５wt％担持した
ものを用い、排ガスの温度を１８０℃とした。
【００２２】また、触媒を抜き出す量としては、上記し
た式（２）に硫黄酸化物、アンモニアの濃度、温度の値
を代入し、さらにＣの値として0.0001（比較例１）、0.
0005（比較例２）、0.001 （実施例１）、0.005 （実施
例２）、0.01（実施例３）を代入して算出した。実施例
１〜３、比較例１、２において、それぞれの触媒抜き出
し量にて運転を行い、１年後のダイオキシン分解率を調
べた。その結果を図２に示した。図２から明らかなよう
に、触媒を抜き出し、再生して補充する本発明の方法
は、活性を長期間に渡って維持できることがわかる。
た式（２）に硫黄酸化物、アンモニアの濃度、温度の値
を代入し、さらにＣの値として0.0001（比較例１）、0.
0005（比較例２）、0.001 （実施例１）、0.005 （実施
例２）、0.01（実施例３）を代入して算出した。実施例
１〜３、比較例１、２において、それぞれの触媒抜き出
し量にて運転を行い、１年後のダイオキシン分解率を調
べた。その結果を図２に示した。図２から明らかなよう
に、触媒を抜き出し、再生して補充する本発明の方法
は、活性を長期間に渡って維持できることがわかる。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、排ガス中のダイオキシ
ン類の処理に触媒を利用する際、触媒を抜き出し再生工
程を経て、触媒層に補充されるべき最適な抜き出し触媒
量を求めることができるので、高活性を維持しながら触
媒を長期間にわたって効率よく使用することができ、極
めて経済的である。
ン類の処理に触媒を利用する際、触媒を抜き出し再生工
程を経て、触媒層に補充されるべき最適な抜き出し触媒
量を求めることができるので、高活性を維持しながら触
媒を長期間にわたって効率よく使用することができ、極
めて経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用できる排ガス処理装置の一例の概
略図である。
略図である。
【図２】実施例と比較例における触媒寿命試験の結果を
示す図である。
示す図である。
１ 触媒層 ２ 粒子状触媒 ３ 排ガス流入口 ４ 清浄ガス流出口 ５ 触媒再生装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和田 里子 京都府宇治市宇治小桜23番地 ユニチカ株 式会社中央研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 排ガスを触媒層に通して、排ガスに含ま
れる塩素系有機化合物を、触媒層に充填された粒子状触
媒によって分解除去する方法において、塩素系有機化合
物の分解除去を行いながら、下記式（１）或いは（２）
で表される触媒量を触媒層から抜き出し、抜き出した触
媒を再生し、その後再び触媒層へ戻すことを特徴とする
排ガス処理方法。 【数１】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10163193A JPH11347366A (ja) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | 排ガス処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10163193A JPH11347366A (ja) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | 排ガス処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11347366A true JPH11347366A (ja) | 1999-12-21 |
Family
ID=15769049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10163193A Pending JPH11347366A (ja) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | 排ガス処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11347366A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006068667A (ja) * | 2004-09-03 | 2006-03-16 | Osada Giken Co Ltd | 燃焼廃ガスの処理装置 |
-
1998
- 1998-06-11 JP JP10163193A patent/JPH11347366A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006068667A (ja) * | 2004-09-03 | 2006-03-16 | Osada Giken Co Ltd | 燃焼廃ガスの処理装置 |
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