JPS6339635B2

JPS6339635B2 -

Info

Publication number: JPS6339635B2
Application number: JP53070410A
Authority: JP
Inventors: Takashi Sasaki; Eizo Okazaki; Toshio Shioda
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1978-06-13
Filing date: 1978-06-13
Publication date: 1988-08-05
Also published as: JPS54161601A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はコークス炉排ガス中に含有する窒素酸
化物を、所謂アンモニア接触還元法によつて除去
する方法に関する。

一般にコークス炉は炭化室、蓄熱室及び燃焼室
から構成されており、前記の炭化室を加熱するた
めの燃料として如何なるものを採用するかによつ
て単式コークス炉と複式コークス炉とに大別され
る。即ち前記の燃焼室内で燃焼させるための燃料
ガスとして、コークス炉ガス（COG）のように
発熱量の高い富ガスか、或いは発生炉ガスや高炉
ガスのように発熱量の低い貧ガスのいずれか一方
のみを使用し得る炉を単式コークス炉と云い、又
これらの両者を燃料として使用できるようになつ
ている炉を複式コークス炉と云う。ここで前記の
炭化室の加熱操作は分割された燃焼室内に前記の
如き燃料ガスと空気とを切換機を用いて交互に導
入して燃焼させることによつて行なわれる。この
ように前記の炭化室を加熱するために燃焼室内で
燃やされた燃焼排ガスは未だ相当の熱量を持つて
いるのでこれを蓄熱室中に導き入れて蓄熱室内に
設けられた格子煉互を予熱したのち、通常の場合
は煙道を介して大気中にそのまま放出される。し
かしながらかようにしてコークス炉から排出され
る燃焼排ガス、即ちコークス炉排ガス中には窒素
酸化物等の不純物質を少量含んでいるので、昨今
に於てはかかる排ガス中からこれらの不純物を除
去したのち、これを大気中に放出すべきであると
の意見が数多く見受けられる。

一方、ボイラー等の固定発生源から排出される
各種工業排ガス中に含まれる不純物質としての窒
素酸化物を除去する方法としては熱経済性の見地
より当該排ガスとほぼ同等なる温度範囲、即ち
150〜350℃の温度条件下で、還元剤として導入し
たアンモニアと前記の窒素酸化物を接触的に反応
させて窒素と水とに変換する低温アンモニア接触
還元法が昨今、特に注目を浴びている。しかしな
がらコークス炉から排出される前記のコークス炉
排ガス中には前記の窒素酸化物の外に硫黄酸化物
や水分、更には酸素、一酸化炭素及び二酸化炭素
等を含んでおり、しかも当該排ガス中の含有窒素
酸化物濃度が前記の炭化室を加熱するための燃料
導入切替操作に伴つて10〜50分の一定間隔で10〜
500ppmの範囲を周期的に経時変動するため、前
記の如き従来公知の方法に基いてかかる排ガスを
処理する場合は前記の含有窒素酸化物濃度の経時
変動に応じて、導入するアンモニア量を或る程度
まで追従変化させることが必要となる。と云うの
は前記の経時変動に伴つて、還元剤として導入し
たアンモニア量が排ガス中に含有する窒素酸化物
の還元反応に必要な量以下になつてしまうとその
分だけ脱硝率の低下を招き、更に又これに対して
前記のアンモニア量が前記の還元反応に必要な量
以上になつてしまうと未反応のアンモニアが系外
に排出されて二次公害を引き起こしてしまうばか
りでなく、この未反応アンモニアと排ガス中に共
存している硫黄酸化物との反応に基づく各種のア
ンモニウム硫酸塩やアンモニウム亜硫酸等の固体
物質が触媒上に沈着して、触媒の物理物性、例え
ば細孔構造等を阻害し、ひいては当該触媒の活性
劣化をもたらしてしまうと考えられているからで
ある。因にこの場合に於ける触媒上への沈着物質
としては硫安、酸性硫安、二硫酸水素アンモニウ
ム、亜硫安及び酸性亜硫安等から成るアンモニウ
ム硫酸塩やアンモニウム亜硫安塩などを挙げるこ
とができる。

そこで従来に於てはコークス炉から排出された
排ガス中より窒素酸化物を除去する場合は当該排
ガス中の含有窒素酸化物濃度と、その際の排ガス
流量を窒素酸化物濃度測定計（以下、NOxメー
タと云う）並びに排ガス流量測定計によつて常
時、測定し、しかもそれらの測定結果に基いてア
ンモニアの導入量をアンモニアの供給ラインに設
けられたバルブを開閉することによつてその都
度、制禦する方法が採られている。しかしながら
この方法によると前記のNOxメータによる窒素
酸化物濃度の測定時とアンモニア導入バルブの制
御操作時との間に少なからずの時間的誤差が生じ
るため、排ガス中に含有する窒素酸化物濃度の経
時変動に対して常時、必要量のアンモニアを導入
することは困難であるとされている。更に又、こ
の方法に於ては少くともNOxメータが常に正常
に動いていなければならないため、その保守管理
を厳重に行なう必要があるばかりでなく、緊急時
のための予備NOxメータ等を設けておくことが
余儀なくされる。従つてこの方法を工業的規模の
実装置で実施することは可能ではあるが余まり得
策であるとは云えない。

一方、コークス炉に於ては偶発的に小さな爆発
を起こして一時的に多量の排ガスを流出するばか
りでなく、当該コークス炉からの排ガス発生量が
前記の燃料導入切替時に大幅に変動したりするの
で、昨今に於てかかる排ガス中から前記の窒素酸
化物等を除去する場合はかかる事態を考慮してコ
ークス炉と排ガス放出系とを連通する直結通路
と、当該直結通路の上流部で分岐して再び当該通
路の下流部に至る分岐通路と、当該分岐通路の道
程に設置された吸引排風機と前記の排ガス処理装
置を兼備えて成るプロセスが採用されている。即
ち当該プロセスによればコークス炉からの排ガス
を直接排ガス放出系の方向に短絡させることなく
その大部分を分岐通路の方面に吸引して処理する
ことができるばかりでなく、コークス炉からの排
ガス発生量に前記の如き経時変動が生じても、通
常の場合は排ガス脱硝装置に導入される排ガス量
を排ガス放出系から直結通路を通して循環される
処理済み排ガスの還流量を自動的に変動させるこ
とによつてほぼ一定に保つことができるからであ
る。更に又当該プロセスに於ては前記の如き爆発
等の突発事態が生じた場合に於ても何らの人為的
操作を施こすことなく、前記のコークス炉からの
排ガスを直接、直結通路を経て排ガス放出系に導
びき、大気中に放出することが可能であるので、
コークス炉や排ガス脱硝装置等へ及ぼす前記の圧
力変動に伴う悪影響を回避することができると云
う利点を有している。しかしながらこの方法に於
てはコークス炉からの排ガス発生量が減少した場
合には前記の処理済み排ガスの還流量が増大し、
これに基いて前記排ガス脱硝装置出口に於ける脱
硝率が低下し、ひいては排ガス放出系に於ける見
かけの脱硝率も低下してしまう傾向にあるため、
前記の処理済み排ガスの還流量には或る程度の上
限を設ける必要がある。更にその下限についても
同様な制限が必要となる。と云うのは還流量を極
端に少なくすると直結通路を介して排ガス放出系
に未処理排ガスが漏洩して見かけの脱硝率を著し
く低下させてしまうからである。

そこで従来に於てはかかる処理済み排ガスの還
流量を、前記直結通路の上流分岐点部と排ガス放
出系との間に位置する直結通路にダンパーを設け
ることによつて制禦する方法が提案されているが
このように直結通路にダンパーを設けると前記の
如き突発事態が生じた場合の圧力変動を回避する
ことができなくなつてしまうため、これを工業的
規模の実装置で採用することは好ましくない。こ
れに対して本発明者等は含有窒素酸化物濃度並び
に発生ガス量が経時変動するコークス炉排ガス中
の窒素酸化物を除去するプロセスに於て、前記の
アンモニア導入操作時に於ける問題を解消し得る
運転方法はないものかどうかを先ず第１に鋭意研
究したところ、コークス炉を構成している炭化室
を加熱するための燃料導入切換操作を一定時間毎
に行なえば排出されるコークス炉排ガス中の含有
窒素酸化物濃度が周期的にほぼ一定パターンで経
時変動するばかりでなく、含有酸素濃度、含有一
酸化炭素濃度、含有二酸化炭素濃度及び含有硫黄
酸化物濃度等も同様に10〜50分の一定間隔で周期
的に経時変動することに着目し、本発明を為すに
到つた。

本発明方法に於て、前記のアンモニア導入量の
制禦は10〜50分の一定間隔で２〜18％、更に詳し
くは３〜13％の範囲を極めて簡単で、且つ又鋭利
なパターンにて周期的に経時変動する、前記排ガ
ス中の酸素濃度を測定するための酸素濃度測定計
から発せられた信号に基いて自動的に作動するプ
ログラム設定器からの指示に従つて行なうことが
望ましく、この場合のプログラム設定器としては
コークス炉排ガス中に含まれる窒素酸化物濃度の
経時変動パターンに追従、もしくは或る程度まで
追従するように還元剤としてのアンモニアを導入
させるためのアンモニア導入パターンを記憶する
ことができ、しかも経時変動する前記の酸素濃度
が或る一定値に達したことを感知した酸素濃度測
定計からの信号を受けるたびに前記のアンモニア
導入パターンを繰返し発信することのできる機能
を備えた装置を採用することが好ましい。ここで
前記の酸素濃度測定計としては酸素濃度の測定結
果が最高値を示すたびに前記のプログラム設定器
に対して前記のアンモニア導入パターンを繰返す
ようにとの信号を発することのできる機能を備え
ているか、もしくは酸素濃度の測定結果が4.0〜
10％の範囲から選ばれた、或る一定値に上昇的に
達するたびに前記のプログラム設定器に対して前
記のアンモニア導入パターンを繰返すようにとの
切替信号を発することのできる機能を備えた装置
を採用することが望ましい。

以上の通りであるが前記のプログラム設定器に
記憶させるアンモニア導入パターンとして、簡単
で、且つ又操作誤差の少ないものが望まれる場
合、即ち含有窒素酸化物の最低濃度時から次の最
低濃度時に到るまでの経時に対応するものが要求
される場合には前記含有酸素の最高濃度時が前記
窒素酸化物の最低濃度時より０〜90秒の経時的遅
れをもつているため、必ずしもこれを基準として
前記の酸素濃度測定計からの信号を発することは
できないが前記窒素酸化物の最低濃度時は少くと
も前記酸素濃度の立上り部に相当するので、これ
に匹敵する4.0〜8.0％の範囲から選ばれた一定酸
素濃度に上昇的に達するたびに前記の信号を発信
させるようにすればよい。

更に前記のアンモニア導入量の制禦を、10〜50
分の一定間隔で周期的に経時変動する、前記排ガ
ス中の一酸化炭素濃度、二酸化炭素濃度又は硫黄
酸化物濃度の測定結果に基いて行なう場合の実施
態様を列挙すれば下記の通りである。

ａ一酸化炭素濃度の測定結果に基づく制禦法前記燃焼排ガス中の一酸化炭素濃度は10〜50
分の一定間隔で20〜4000ppmの範囲を経時変動
するのでかかる濃度変化の測定結果に基いて前
記のアンモニア導入量を制禦する場合は上述の
酸素濃度の測定結果に基づく制禦法の場合と同
様に当該一酸化炭素濃度が或る一定値に達した
ことを感知した一酸化炭素濃度測定計からの信
号に基いて自動的に作動するプログラム設定器
からの指示に従つて行なうことが望ましい。
尚、この場合に於ける一酸化炭素濃度測定計と
しては一酸化炭素濃度の測定結果が最高値を示
すたびに、前記排ガス中に含まれる窒素酸化物
濃度の経時変動パターンに追従、もしくは或る
程度まで追従するように構成されたアンモニア
導入パターンを記憶して成る前記のプログラム
設定器に対して、当該アンモニア導入パターン
を繰返すようにとの切替信号を発することので
きる機能を備えているか、もしくは一酸化炭素
濃度の測定結果が100〜3000ppmの範囲から選
ばれた、或る一定値に上昇的に達するたびに前
記のプログラム設定器に対して前記のアンモニ
ア導入パターンを繰返すようにとの切替信号を
発することのできる機能を備えた装置が賞用さ
れる。

ｂ二酸化炭素濃度の測定結果に基づく制禦法前記燃焼排ガス中の二酸化炭素濃度は10〜50
分の一定間隔で10〜25％の範囲を経時変動する
ので、かかる濃度変化の測定結果に基いて前記
のアンモニア導入量を制禦する場合は前記の場
合と同様に当該二酸化炭素濃度が或る一定値に
達したことを感知した二酸化炭素濃度測定計か
らの信号に基いて自動的に作動するプログラム
設定器からの指示に従つて行なうことが望まし
い。尚、この場合に於ける二酸化炭素濃度測定
計としては二酸化炭素濃度の測定結果が最低値
を示すたびに前記のプログラム設定器に対し
て、上述の如きアンモニア導入パターンを繰返
すようにとの信号を発することのできる機能を
備えているか、もしくは二酸化炭素濃度の測定
結果が10〜20％の範囲から選ばれた、或る一定
値に下降的に達するたびに前記のプログラム設
定器に対して前記のアンモニア導入パターンを
繰返すようにとの切替信号を発することのでき
る機能を備えた装置が賞用される。

ｃ硫黄酸化物濃度の測定結果に基づく制禦法前記燃焼排ガス中の硫黄酸化物濃度は10〜50
分の一定間隔で10〜500ppmの範囲を経時変動
するので、かかる濃度変化の測定結果に基いて
前記のアンモニア導入量を制禦する場合は前記
の場合と同様に当該硫黄酸化物濃度が或る一定
値に達したことを感知した硫黄酸化物濃度測定
計からの信号に基いて自動的に作動するプログ
ラム設定器からの指示に従つて行なうことが望
ましい。尚、この場合に於ける硫黄酸化物濃度
測定計としては硫黄酸化物濃度の測定結果が最
高値を示すたびに前記のプログラム設定器に対
して、上述の如きアンモニア導入パターンを繰
返すようにとの切替信号を発することのできる
機能を備えた装置が賞用される。

因に本発明方法に於て前記の如き手段を採用す
るに到つた理由は複雑なパターンで経時変動する
前記の窒素酸化物濃度を常時測定し、しかもこれ
に基いて前記のアンモニア導入量をその都度、制
禦することに較べれば時間的にも、操作的にも極
めて容易であることを知見したことによるもので
ある。

次に本発明者等は上述のアンモニア導入操作時
に於ける問題の外に、前記の発生ガス量の経時変
動に対する問題を解消すべく鋭意研究を重ねたと
ころ、前記の分岐通路にダンパーを設けることに
よつて排ガス放出系からの処理済み排ガスの還流
量を制禦すればよいことを見い出し、本発明を為
すに到つた。

即ち本発明は含有窒素酸化物濃度並びに発生ガ
ス量が経時変動する燃焼排ガスを排出するコーク
ス炉と排ガス放出系とを連通する直結通路と、当
該直結通路の上流部で分岐して再び当該直結通路
の下流部もしくはその下流側に至る分岐通路と、
当該分岐通路の道程に設置された排ガス脱硝装置
と吸引排風機とを有するコークス炉排ガス脱硝プ
ロセスに於て、前記の排ガス脱硝装置の前段に導
入される還元剤としてのアンモニア量を前記コー
クス炉から排出される燃焼排ガス中の酸素濃度、
一酸化炭素濃度、二酸化炭素濃度又は硫黄酸化物
濃度の測定結果に基いて制禦すると共に前記の排
ガス放出系から前記の直結通路を介して循環され
る処理済み排ガスの還流量を、前記の分岐通路に
設置されたダンパーを作動することによつて制禦
したことを特徴とするコークス炉排ガス脱硝プロ
セスの運転方法を提供することを目的とする。

本発明方法によるプロセスに於て、前記のダン
パーは直結通路の上流分岐点部と排ガス脱硝装置
との間に位置する分岐通路か、或いは排ガス脱硝
装置と排ガス放出系との間に位置する分岐通路に
設置されているがこの場合、当該ダンパーは前記
の吸引排風機の前段に配設することが必要であ
る。しかしながら当該ダンパーは吸引排風機と一
体成形されたサクシヨン・ダンパーであつてもよ
いことは勿論である。

本発明による前記のダンパーはコークス炉と直
結通路の上流分岐点部との間に位置する直結通路
に設置されたNOxメータ、直結通路の上流分岐
点部と排ガス脱硝装置との間に位置する分岐通路
に設置されたNOxメータ並びに排ガス脱硝装置
と排ガス放出系との間に位置する分岐通路に設置
されたNOxメータ、更には直結通路の上流分岐
点部と排ガス脱硝装置との間に位置する分岐通路
に設置された排ガス流量測定計に於ける測定値を
入力させた小型コンピユーターからの指示に基い
て作動させることが望ましく、この場合の前記ダ
ンパーは小型コンピユーターからの指示に基いて
自動的に作動するモーターやエアー・シリンダー
等の駆動機によつて開閉する機構となつている。
ここで前記の小型コンピユーターは直結通路を介
して排ガス放出系に漏洩する未処理排ガスを抑
え、しかも排ガス脱硝装置の出口に於ける所望の
脱硝率を維持するように、前記の還流量を設定す
ることのできる機能を備えている。

一方、本発明で使用される前記の排ガス脱硝装
置としては触媒を装填した充填層型反応器、パラ
レルパツセージ型反応器、更にはハニカム型反応
器等を挙げることができるが本発明方法はこれら
の反応器構造等に左右されることなく適用するこ
とができる。因に前記の反応器中に装填される触
媒としてはアルミナ、シリカアルミナ、シリカ、
硅藻土及びチタニアから選ばれた１種又は２種以
上の混合物から成る担体上に銅、チタン、バナジ
ウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、モリブ
デン、タングステン、スズ及びニツケルから選ば
れた１種又は２種以上の第１遷移金属の酸化物、
硫酸塩、金属酸素酸塩及び／又はヘテロポリ酸塩
から成る活性成分を担持した固体触媒等を挙げる
ことができる。

以下、図面に沿つて本発明を更に具体的に説明
する。

第１図は本発明による排ガス脱硝プロセスの一
概略図を示すもので、Ａ及びA′（A′は２基のコー
クス炉から排出された排ガスを処理する場合を示
したものである）はコークス炉、Ｂは排ガス放出
系、Ｃはサクシヨン・ダンパー、Ｄは吸引排風
機、Ｅは加熱器、Ｆは排ガス脱硝装置、Ｇはアン
モニア供給源、Ｈはプログラム設定器、Ｉは小型
コンピユーター、Ｊは酸素濃度測定計、一酸化炭
素濃度測定計、二酸化炭素濃度測定計又は硫黄酸
化物濃度測定計を夫々示している。

図に於て、コークス炉Ａから直結通路１内に排
出された排ガスは吸引排風機Ｄを稼動させること
によつて直結通路１の上流分岐点部２から分岐通
路３内に吸入された後、アンモニア供給管４から
供給されたアンモニアと混合されて排ガス脱硝装
置Ｆ内に導入される。ここでアンモニアの導入操
作は例えば排ガス中の酸素濃度の測定結果に基い
て発信される酸素濃度測定計Ｊ等からの信号に従
つて自動的に作動するプログラム設定器Ｈからの
指示に基いて、アンモニア流量測定計q₂に連通し
たアンモニア導入コントロールバルブr₁を開閉さ
せつつ行なわれる。因にこの場合に於けるアンモ
ニアの導入量はコークス炉排ガス中に含まれる窒
素酸化物濃度に対してNH₃／NO（モル比）が2.0
以下、更に詳しくは0.8〜1.2の割合で行なうこと
が望ましい。このようにして排ガス脱硝装置Ｆ内
に導入されたコークス炉排ガスは当該装置Ｆ内で
含有する窒素酸化物を接触的に除去した後、分岐
通路３を介して排ガス放出系Ｂから大気中に放出
される。この場合、排ガス放出系Ｂに到つた処理
済み排ガスの一部は直結通路１を介して当該直結
通路１の上流分岐点部２の方向に循環される。し
かしながらコークス炉Ａからの排ガス発生量が減
少した場合はこのようにして循環される処理済み
排ガスの還流量が自動的に増大して、脱硝率の低
下をもたらしてしまうので前記の分岐通路３に設
けられたサクシヨン・ダンパーＣを作動して当該
処理済み排ガスの還流量を制禦することが必要と
なる。ここで前記のダンパーはコークス炉Ａと直
結通路１の上流分岐点部２との間に位置する直結
通路１に設置されたNOxメータp₁、直結通路１
の上流分岐点部２と排ガス脱硝装置Ｆとの間に位
置する分岐通路３に設置されたNOxメータp₂並
びに排ガス脱硝装置Ｆと排ガス放出系Ｂとの間に
位置する分岐通路３に設置されたNOxメータp₃、
更には直結通路１の上流分岐点部２と排ガス脱硝
装置Ｆとの間に位置する分岐通路３に設置された
排ガス流量測定計q₁に於ける測定値を入力させた
小型コンピユータからの指示に基いて作動させ
ることが望ましい。

因に第１図に示す加熱器Ｅは排ガス脱硝装置Ｆ
内に装填された触媒が活性劣化をひきおこし、し
かもこれを加熱再生することが必要な場合に使用
される。

次に実施例を示す。

実施例１含有窒素酸化物濃度が25〜130ppmの範囲を20
分の一定間隔で経時変動するコークス炉排ガスを
第１図に示す処理プロセスの直結通路１（大煙
道）中に導入すると共に、かかる排ガス中に還元
剤としてのアンモニアを、経時変動する前記の含
有窒素酸化物濃度に対してNH₃／NOモル比が常
にほぼ1.0となるような割合で追従させながら混
入した。この場合に於けるアンモニア導入操作は
含有酸素濃度が５％に上昇的に達する（この点は
含有窒素酸化物濃度の測定結果が最低値を示す点
に相当する）たびに発信される酸素濃度測定計Ｊ
からの切替信号に基いて自動的に作動する、前記
のNH₃／NO比から成るアンモニア導入パターン
を記憶させたプログラム設定器Ｈからの指示に従
つて行なつたものである。尚、前記排ガス中の含
有窒素酸化物濃度（実線）並びに含有酸素濃度
（破線）の経時変動パターン、更には当該排ガス
中に導入されたアンモニア濃度（点線）の経時変
動パターンをその都度測定した結果は第２図の下
段及び上段に示す通りであつた。第２図の下段及
び上段に於て、矢印ｘ及びｙは前記の酸素濃度測
定計Ｊからの切替信号発信時並びにアンモニア導
入パターンの切替時を示している。

次いで、かようにアンモニアを混入したコーク
ス炉排ガスを市販のチタン―パナジウム系脱硝触
媒を装填した排ガス脱硝装置（パラレル・パツセ
ージ型反応器）Ｆ中に導入して200℃の温度条件
下で脱硝反応を行なわせると共にその時の経時脱
硝率を測定したところ、第２図の上段に示す如き
結果が得られた。尚、この場合に於ける処理プロ
セスの運転はサクシヨン・ダンパーＣを作動させ
ることによつて排ガス放出系Ｂから直結通路１を
介して循環される処理済み排ガスの還流量を制禦
しながら行なつた。

以上の結果からも明らかなように本発明方法に
よれば還元剤としてのアンモニアを前記の含有窒
素酸化物濃度の経時変動パターンに対して、従来
方法で見られるような時間的誤差を生じさせるこ
となく追従させながら導入することができ、しか
もその時の経時脱硝率を常に一定に保ち得ること
が認められた。

実施例２含有窒素酸化物濃度が40〜100ppmの範囲を20
分の一定間隔で経時変動するコークス炉排ガスを
第１図に示す処理プロセスの直結通路１（大煙
道）中に導入すると共に、かかる排ガス中に還元
剤としてのアンモニアを、経時変動する前記の窒
素酸化物濃度に対してNH₃／NOモル比が常にほ
ぼ1.0となるような割合で追従させながら混入し
た。この場合に於けるアンモニア導入操作は含有
一酸化炭素濃度が最高値を示すたびに発信される
一酸化炭素濃度測定計Ｊからの切替信号に基いて
自動的に作動する、前記のNH₃／NO比から或る
アンモニア導入パターンを記憶させたプログラム
設定器Ｈからの指示に従つて行なつたものであ
る。尚、前記排ガス中の含有窒素酸化物濃度（実
線）並びに含有一酸化炭素濃度（破線）の経時変
動パターン、更には当該排ガス中に導入されたア
ンモニア濃度（点線）の経時変動パターンをその
都度測定した結果は大要第３図の中段、下段及び
上段に示す通りであつた。第３図の下段及び上段
に於て、矢印ｘ及びｙは前記の一酸化炭素濃度測
定計Ｊからの切替信号発信時並びにアンモニア導
入パターンの切替時を示している。

次いでかようにアンモニアを混入したコークス
炉排ガスを実施例−１の場合と同様に排ガス脱硝
装置Ｆ中に導入して200℃の温度条件下で脱硝反
応を行なわせると共に、その時の経時脱硝率を測
定したところ、第３図の上段に示す如き結果が得
られた。

以上の結果からも明らかなように前記排ガス中
の一酸化炭素濃度のの測定結果に基いてアンモニ
アの導入量を制禦しても、その時の経時脱硝率を
常に一定に保ち得ることが認められた。

更にこの場合に於ける前記排ガス中の二酸化炭
素濃度（実線）並びに硫黄酸化物濃度（破線）の
経時変動パターンを測定したところ、第３図の下
段及び中段に示す如き結果が得られたので、これ
らの測定結果に基いても前記のアンモニア導入量
を制禦し得ることが認められた。

実施例３含有窒素酸化物濃度が20分の一定間隔で経時変
動する、２基のコークス炉Ａ及びA′から排出さ
れたコークス炉排ガスを第１図に示す処理プロセ
スの直結通路１（大煙道）中に導入すると共に、
かかる排ガス中に還元剤としてのアンモニアを、
経時変動する窒素酸化物濃度に対して或る程度ま
で追従させるように導入した。この場合に於ける
アンモニアの導入操作は含有酸素濃度が５％に上
昇的に達するたびに発信される酸素濃度測定計Ｊ
からの信号に基いて自動的に作動する、前記のア
ンモニア導入パターンを記憶させたプログラム設
定器Ｈからの指示に従つて行なつたものである。
尚、前記排ガス中の含有窒素酸化物濃度（実線）
並びに含有酸素濃度（破線）の経時変動パター
ン、及び当該排ガス中に導入されたアンモニア濃
度（点線）の経時変動パターン更には大煙道中に
排出される排ガス量の経時的変化（実線）をその
都度測定した結果は第４図の上段乃至下段に示す
通りであつた。第４図の下段に於て、矢印a₁，a₂
及びa₃はコークス炉Ａ、矢印b₁及びb₂はコークス
炉A′に於ける燃料導入の切替時を夫々示してお
り、更に又第４図の上段及び中段に於ける矢印ｘ
及びｙは前記の酸素濃度測定計Ｊからの切替信号
発信時並びにアンモニア導入パターンの切替時を
示している。次いで、かようにアンモニアを混入
したコークス炉排ガスを市販のチタン―バナジウ
ム系脱硝触媒を装填した排ガス脱硝装置（パラレ
ル・パツセージ型反応器）Ｆ中に導入して200℃
の温度条件下で脱硝反応を行なわせると共にその
時の経時的脱硝率を測定したところ、第４図の上
段に示す如き結果となつた。尚、この場合に於け
る処理プロセスの運転は第１図に示すNOxメー
タp₁，p₂及びp₃、並びに排ガス流量測定計q₁に於
ける測定値を入力された小型コンピユーターか
らの指示に基いてサクシヨン・ダンパーＣを作動
させることによつて、排ガス放出系Ｂから直結通
路１を介して循環される処理済み排ガスの還流量
を直結通路１（大煙道）中に排出される排ガス量
に対する還流率が常にほぼ５％となるように制禦
しながら行なつた。

以上の結果からも明らかなように本発明方法に
よれば第４図の中段に示す如き、複雑な経時変動
パターンを有するコークス炉排ガスが得られる場
合に於ても充分に適用し得ることが認められた。

比較例１前記のサクシヨン・ダンパーＣを開放状態にお
いて、排ガス放出系Ｂから直結通路１を介して循
環される処理済み排ガスの還流量を制禦すること
なく行なつた以外は実施例２の場合と同様な運転
を行なつて、直結通路１（大煙道）中に導入され
る排ガス量に対する処理済み排ガスの経時還流率
並びにその時の経時脱硝率を求めたところ、第５
図の上段及び中段に示す如き結果が得られた。
尚、第５図の下段は直結通路１（大煙道）中に排
出される排ガス量の経時的変化を示すもので、矢
印a₁，a₂，a₃，b₁及びb₂については実施例−３に
於て説明した通りである。

以上の結果からも明らかなように、処理済み排
ガスの還流率が必要以上に増大（これは排ガス発
生量が低減した時にみられる）してしまうと、そ
れに伴つて脱硝率が低下してしまうので常時、所
望値以上の一定脱硝率を得ることは困難であるこ
とが認められた。

比較例２前記のサクシヨン・ダンパーを或る程度、絞つ
て、前記の還流率を少なくした（平常時の還流率
が０％となるようにした）以外は比較例１の場合
と同様な運転を行なつて、直結通路１（大煙道）
中に排出される排ガス量に対する処理済み排ガス
の経時還流率並びにその時の経時脱硝率を求めた
ところ、第６図の上段及び中段に示す如き結果が
得られた。尚、第６図の下段は直結通路１（大煙
道）中に排出される排ガス量の経時的変化を示す
もので、矢印a₁，a₂，a₃，b₁及びb₂については実
施例−３に於て説明した通りである。

以上の結果からも明らかなように処理済み排ガ
スの還流率を極端に少なくしてしまうと、未処理
排ガスが排ガス放出系に漏洩して見かけの脱硝率
を著しく低下させてしまうことが認められた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による排ガス脱硝プロセスの一
概略図を示すもので、Ａ及びA′はコークス炉、
Ｂは排ガス放出系、Ｃはサクシヨン・ダンパー、
Ｄは吸引排風機、Ｅは加熱器、Ｆは排ガス脱硝装
置、Ｇはアンモニア供給源、Ｈはプログラム設定
器、Ｉは小型コンピユーター、Ｊは酸素濃度測定
計、一酸化炭素濃度測定計、二酸化炭素濃度測定
計又は硫黄酸化物濃度測定計を夫々示している。第２図は下段がコークス炉排ガス中に含有する
窒素酸化物濃度（実線）と酸素濃度（破線）の経
時変動パターンを示し、上段が前記排ガス中に導
入されたアンモニア濃度の経時変動パターンとそ
の時の経時脱硝率を示している。第３図は下段がコークス炉排ガス中に含有する
一酸化炭素濃度の経時変動パターンと二酸化炭素
濃度の経時変動パターンを示し、中段が前記排ガ
ス中に含有する窒素酸化物濃度の経時変動パター
ンと硫黄酸化物濃度の経時変動パターンを示し、
更に上段が前記排ガス中に導入されたアンモニア
濃度の経時的パターンとその時の経時脱硝率を示
している。第４図は下段が直結通路１（大煙道）中に排出
された排ガス量の経時変化を示し、中段がコーク
ス炉排ガス中に含有する窒素酸化物濃度の経時変
動パターンと前記排ガス中に導入されたアンモニ
ア濃度の経時的パターンを示し、更に上段が前記
排ガス中に含有する酸素濃度の経時変動パターン
とその時の経時脱硝率を示している。第５図及び第６図は下段が直結通路１（大煙
道）中に排出された排ガス量の経時変化を示し、
中段がその時の経時脱硝率を示し、更に上段がそ
の時の処理済み排ガスの還流率を示している。

Claims

【特許請求の範囲】

１含有窒素酸化物濃度並びに発生ガス量が経時
変動する燃焼排ガスを排出するコークス炉と排ガ
ス放出系とを連通する直結通路と、当該直結通路
の上流部で分岐して再び当該直結通路の下流部も
しくは下流側に至る分岐通路と、当該分岐通路の
道程に設置された排ガス脱硝装置と吸引排風機と
を有するコークス炉排ガス脱硝プロセスに於て、
前記の排ガス脱硝装置の前段に導入される還元剤
としてのアンモニア量を前記コークス炉から排出
される燃焼排ガス中の酸素濃度、一酸化炭素濃
度、二酸化炭素濃度又は硫黄酸化物濃度の測定結
果に基づいて制御すると共に、前記の排ガス放出
系から前記の直結通路を介して循環される処理済
み排ガスの還流量を、前記の分岐通路に設置され
たダンパーを作動することによつて制御したこと
を特徴とするコークス炉排ガス脱硝プロセスの運
転方法。