JPS60114329A - 排ガスの処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は排ガスの処理装置に関する。特に該ガス処理装
置内に充填された触媒が使用途中に被毒物の蓄積により
性能が低下したときに、該装置を運転した状態のままで
水洗賦活できる改良され次排ガス処理装置に関し、都市
とみ、産業廃棄物、石炭や石油などを燃焼させた排ガス
を触媒に通過させて排ガス中の窒素酸化物を還元して無
害化除去する脱硝反応、−酸化炭素あるいは炭化水素な
どを酸化燃焼させる反応等に適用される各種触媒に燃焼
排ガス中のダストに含まれるアルカリ又はアルカリ土類
金属（カリウム、ナトリウム、マグネシウムなど）が蓄
積して性能が低下した場合に特に有効な装置である。

カリウム、ナトリウムなどのアルカリ金属は、脱硝触媒
、燃焼触媒など燃焼排ガスを対象にした触媒反応におい
て、触媒活性を阻害する被毒物質なので、できるだけそ
の含有量を低減させることが望ましい。しかし、合成反
応に使用される触媒と異なり、排ガス処理用の触媒は、
環境改善を主目的として使用されるものであシ、触媒活
性、寿命を保護するように核排ガスを前処理するような
配慮は皆無である。最近では、燃料事情の悪化からます
ますダスト量、ダスト組成の点で触媒に悪影響を与える
ような排ガス源になってきており、そこで使用される触
媒に耐ダスト被毒性を要求される状況にある。

本発明者らも上記の排ガス中に含有される窒素酸化物を
アンモニア゛で還元除去するに最適な脱硝触媒を開発し
、各排ガス源に対応して触媒組成、形状、製法を変えて
高活性、長期耐久性のある脱硝装置を提供してお９、現
在これらを利用した実用機が火力発ｔＰｆｒ１各種化学
工場のボイラで数多く順調に稼動している。

この場合、ごみ焼却炉や、重油焚き及び石炭焚きボイラ
のようにダストやＳｏｘを含有するダーティ−ガスでは
耐Ｓｏｘ性、耐ダスト閉塞性。

耐ダスト摩耗性などを考慮して最適な触媒仕様を選定す
る必要があり、ＴｌＯ２を担体にすることで耐ＳＯｘ性
が十分になることから、Ｔｉｅ、にｖ、ｏ、　、　ｗｏ
ｓ、　Ｆｅ２Ｏ２、Ｍｏ０１　などの活性成分を担持さ
せた触媒が使用されている。又、ダスト閉塞しない触媒
形状としては前述の粒状９円柱状。

だ同体状などに成形された触媒を移動床で使用する方式
、板状、パイプ状、ノ・ニカム状、格子状などの触媒構
造体を固定床にして排ガスを並行流で通過させる方式が
比較検討され、現在では経済性があり、保守の簡単なハ
ニカム触媒や格子状触媒が主流となっている。

一方、ダスト成分が触媒内部に入りこみ触媒性能を低下
させるのを防ぐ方法としては、ダストが触媒内部に入り
にくくするような触媒組成にして、できるだけその影響
全やわらける以外に方法はなく、ダスト成分でも性能低
下に特に悪影響を及ばずカリウム（Ｋ）、ナトリウム（
Ｎａ）。

マグネシウム（Ｍｇ　）などのアルカリ又はアルカリ土
類金属に耐える活性成分の選択が重要であや、本発明者
らも種々のガス源に対応した最適の触媒組成を提供して
きた。

しかしながら、重油９石炭は採取される場所によってＫ
　、　Ｎａ　、　Ｍｇ含有量が大きく、また、ごみ焼却
炉排ガス中のダストにはこれらアルカリ成分がかなシ含
有されており、このようなアルカリダスト濃度の高い排
ガスを処理する場合には、運転を通じて触媒の性能が経
時的に低下することも考えられる。このようにして脱硝
装置が所期の性能を発揮しなくなった時は、最悪の場合
、ボイラなど親プラントを停止せざるを得ない状況にな
ることも想定される。従って、運転を行いながら性能回
復させ得る技術の開発が急務となっている。

ところで、Ｋ　、　Ｎａ　、　Ｍｇなどのアルカリ又は
アルカリ土類金属を主体としたダストが触媒内部に蓄積
した場合には、その水溶性を利用して水洗することが行
われており、特願昭５６−１２８８３１号では触媒を反
応器に充填したままで効果的に水洗できる技術が提案さ
れている。

しかし、この技術は脱硝装置の運転を停止した状態で行
うものであって、装置を運転したま＼で触媒を再生する
ことができない欠点があった。

本発明は上記のような水洗など洗浄による触媒の賦活を
、装置を運転しながら行うことのできる装置を提案する
もので、例えばユングストローム型熱交換器のような中
心に回転軸を有し放射状に触媒を組み込んだロータリ式
触媒層及び処理ガス出入口及び洗浄用ノズル、洗浄排水
出口ホッパ並びに処理ガス通過部と再生部とを仕切るシ
ール板を有するケーシングから成り、上記ロータリ式触
媒層を回転させることによシ処理ガスの通過する反応ゾ
ーン、洗浄による再生ゾーンを順次形成させるように構
成したことを特徴とした排ガスの処理装置に関するもの
である。

次に添付図面に基いて本発明装置の一実施態様を説明す
る。

第１図はごみ焼却炉などダーティ排ガス用脱硝装置に適
用する場合の１“例を示す。

通常の運転時に於いては焼却炉１の排ガス２を脱硝装置
処理ガス人口３から導入し、排ガス中のＮＯｘと還元剤
として供給されたアンモニアガス４とを脱硝触媒層内の
反応ゾーン５にて反応せしめて無害な窒素と水とに分解
させる。処理ガス出口６よシ排出された脱硝後の排ガス
７は更に後流に通される。

上記の運転を通じて何らかの原因、例えば排ガスダスト
中のアルカリ成分などによる触媒の被毒によって触媒の
性能が低下してきた場合には、性能の低下した触媒層の
再生ゾーン５に洗浄用ノズル８を通して洗浄水を外部か
ら導入して触媒を再生し、触媒中に含まれている被毒成
分を含んだ洗浄排水９′は洗浄排水出口ホッパ９から系
外に排出する。

触媒層は回転軸１０を中心に回転されており、１回転す
る間に全触媒層が洗浄される。また、１回の洗浄では被
毒物の除去が不充分であって脱硝性能の回復に対する効
果が低い場合、さらに２回以上回転させて洗浄すること
は適宜選択できる。

洗浄は水のほか添加薬品を含む水溶液及びスチームなど
が用いられる。

第２図（ト）〜（Ｃ）はロータ内に触媒を組み込む場合
の態様例を示す図である。

第２図（４）はロータリ式反応層の外観を示し、中心部
に回転軸１０′ｔｌ−有する。第２図（Ｂ）は第２図（
ハ）の反応器内に区分された小室１１の拡大図であり、
ここの各小室内に第２図（Ｃ）に示す如きハニカム状又
は格子状触媒１２を装填する。この触媒の形状は、パイ
プ状、板状又は粒子状など何でも良く、特に限定される
ものでない。

この触媒の組み込み方は例えば次のようにして行う。

（イ）　ロータ内の各小室内に第２図（Ｃ）の如きハニ
カム型触媒をバスケットに取りつけて装填する。

（ロ）粒子状の触媒を金網状のバスケットに納めてロー
タ内の各小室に装填する〇 （ハ）板状もしくは金網状のヒーティングエレメントの
一部に触媒を被覆し、そのヒーティングエレメントをロ
ータ内の各小室にバスケットに収めて装填する。

第３図は第１図のロータリ式触媒層における処理ガスの
通過する反応°ゾーン５と触媒の再生ゾーン５′とを仕
切るシール板１３及び洗浄用ノズル１４の関係を示すた
めに、第１図の装置を上部から眺めた断面図であり、ロ
ータリ式触媒層はケーシング１５によって囲まれている
。

第４図は第３図の斜視図である。

水洗再生後に乾燥の必要がある場合は、水洗ゾーンの後
にさらに乾燥ゾーンを設け、乾燥用の空気を吹き込めば
よい。この場合、水洗ゾーンと乾燥ゾーンの間にガス仕
切ｐ板を設置する。

このように、本発明装置は排ガス中のアルカリダストな
どによって触媒が被毒して脱硝装置が初期の性能を発揮
できなくなった時に、装置の運転を停止することなく、
性能を回復させることができるものであり、実用上非常
に有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置をごみ焼却炉などダーティ排ガス用
脱硝装置に適用した一実施態様例を示す図、第２図体）
〜（Ｃ）は脱硝装置内の触媒の組み込み態様例を示す斜
視図、第３図は装置を説明するための断面図であり、第
４図は第３図の斜視図である。 第２図 （Ａ） ｎ 第３図 第４図 ３ ２ 茂チ １

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中心に回転軸を有し触媒を放射状に組み込んだ円筒形ロ
   ータリ式触媒層と処理ガス出入口及び洗浄用ノズル、洗
   浄排水出口ホッパ並びに処理ガス通過ゾーンと触媒ゾー
   ンとを仕切るシール板を有するケーシングから成り、触
   媒層は被処理ガスの通過する反応ゾーン及び触媒の再生
   ゾーンを順次回転し位置すべく形成せられてなることを
   特徴とした排ガスの処理装置。