JP2000233117A - Method and apparatus for purification of exhaust gas - Google Patents

Method and apparatus for purification of exhaust gas

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JP2000233117A
JP2000233117A JP11348179A JP34817999A JP2000233117A JP 2000233117 A JP2000233117 A JP 2000233117A JP 11348179 A JP11348179 A JP 11348179A JP 34817999 A JP34817999 A JP 34817999A JP 2000233117 A JP2000233117 A JP 2000233117A
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ammonia
exhaust gas
adsorbent
purifying
ammonia decomposition
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Japanese (ja)
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Suehachi Ki
末八 暉
Yasusada Miyano
安定 宮野
Noboru Akita
昇 秋田
Kenji Otsuka
健二 大塚
Takashi Shimada
孝 島田
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Japan Pionics Ltd
Original Assignee
Japan Pionics Ltd
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  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve purifying efficiency and simplify after-treatment by a method wherein an exhaust gas containing ammonia is decomposed into nitrogen and hydrogen by bringing it in contact with an ammonia decomposing catalyst, an undecomposed ammonia is separated by adsorption by bringing it in contact with an adsorbent, and thereafter a heating-regenerated exhaust gas of an adsorbent is again brought in contact with the decomposing catalyst. SOLUTION: An exhaust gas is supplied to an ammonia decomposing cylinder 3 from an exhaust gas feed line 1 via a heat exchanger 2. An ammonia decomposing catalyst 4 is filled in the decomposing cylinder 3, heated with a heater 5, and most of the ammonia is decomposed into nitrogen and hydrogen. The gas from the decomposing cylinder 3 is introduced into an ammonia adsorbing cylinder 8 via a pipe arrangement 6, the heat exchanger 2, a cooler 17 and a valve 17. An ammonia adsorbent 9 is filled in the adsorbing cylinder 8, an undecomposed ammonia in the introduced gas is separated by adsorption, and the purified exhaust gas is released to the open air via a valve 11 and an exhaust gas purging line 12. A part of the gas at that time is introduced into an ammonia adsorbing tower 8' in a heated state via a valve 13, and the adsorbent 9' is regenerated by heating.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はアンモニアを含有す
る排ガスの浄化方法及び浄化装置に関し、更に詳細には
半導体製造工程から排出されるアンモニア含有排ガス、
あるいは化学処理工程等から排出されるアンモニア含有
排ガスの浄化方法及び浄化装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and a device for purifying exhaust gas containing ammonia, and more particularly to an exhaust gas containing ammonia discharged from a semiconductor manufacturing process.
Alternatively, the present invention relates to a method and a device for purifying an ammonia-containing exhaust gas discharged from a chemical treatment step or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体製造工業やオプトエレクト
ロニクス製造工業、精密機器製造工業、超硬材料及び装
飾品製造工業などの発展とともにそれぞれの工程でアン
モニアが使用されている。これらの中でも化合物半導体
の窒化膜製造工程などではアンモニアが多量に使用され
ている。
2. Description of the Related Art In recent years, ammonia has been used in each process with the development of semiconductor manufacturing industry, optoelectronics manufacturing industry, precision instrument manufacturing industry, super hard material and decorative article manufacturing industry. Among them, a large amount of ammonia is used in a compound semiconductor nitride film manufacturing process and the like.

【0003】アンモニアは化合物半導体の製造工程では
不可欠な物質であるが、毒性が高く、その許容濃度は2
5ppmであり、アンモニアを含む排ガスが大気中に放
出された場合は、人体や環境に悪影響をおよぼす。した
がってアンモニアを半導体製造工程等で使用した後に排
出されるアンモニアを含む排ガスは大気に放出するに先
立って浄化する必要がある。また、化学工業においても
アンモニアが多量に使用されるが、その際にもアンモニ
アを含有するガスを排出することがあり、これらの排ガ
スも大気に放出するに際して浄化する必要がある。
[0003] Ammonia is an indispensable substance in the manufacturing process of compound semiconductors, but is highly toxic, and its allowable concentration is 2%.
It is 5 ppm, and when exhaust gas containing ammonia is released into the atmosphere, it has a bad influence on human bodies and the environment. Therefore, it is necessary to purify the exhaust gas containing ammonia discharged after using ammonia in a semiconductor manufacturing process or the like before releasing it to the atmosphere. A large amount of ammonia is also used in the chemical industry. At that time, ammonia-containing gas may be discharged, and it is necessary to purify these exhaust gases when releasing them to the atmosphere.

【0004】アンモニアを含有する排ガスの浄化方法と
しては従来から、硫酸などの酸性水溶液に接触吸収さ
せ、アンモニアを硫酸アンモニウム等の塩として捕捉す
る方法、燃焼炉に導入して、アンモニアを水と窒素に
して浄化する方法、乾式除害剤と接触させて浄化する
方法、アンモニア分解触媒に加熱下に接触させて窒素
と水素に分解する方法、さらにアンモニア分解触媒と
乾式除害剤とを組み合わせて浄化する方法などが知られ
ている。
As a method for purifying exhaust gas containing ammonia, a method of contacting and absorbing an acidic aqueous solution such as sulfuric acid and capturing ammonia as a salt such as ammonium sulfate has been conventionally used. The ammonia is converted into water and nitrogen by introducing it into a combustion furnace. Purification method, method of purification by contact with dry abatement agent, method of contacting ammonia decomposition catalyst with heating to decompose into nitrogen and hydrogen, and further purify by combining ammonia decomposition catalyst with dry abatement agent Methods are known.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法には次のような問題点があった。すなわち、硫酸
などの水溶液に接触吸収させる方法では、浄化処理で大
量のアンモニウム塩を副生する不都合がある。燃焼炉
に導入し、燃焼させて浄化する方法は、排ガスが定常化
された条件で放出されないことが多いために、ガス流
量、可燃性成分濃度の変動などから不完全燃焼、異常燃
焼、あるいは爆発等の危険を伴う不都合があるばかりで
なく、燃焼処理により有害物である窒素酸化物を副生す
る欠点がある。乾式除害剤と接触させて浄化する方法
では、アンモニア処理量の大きな場合には大量の除害剤
を必要とし、処理費用が高額となるほか、極めて大きな
処理装置を必要とする欠点がある。
However, the above method has the following problems. That is, the method of contact absorption with an aqueous solution such as sulfuric acid has a disadvantage that a large amount of ammonium salt is by-produced in the purification treatment. In the method of purifying by introducing into a combustion furnace and burning it, exhaust gas is often not released under steady conditions, so incomplete combustion, abnormal combustion, or explosion due to fluctuations in gas flow rate and flammable component concentration In addition to the inconveniences such as danger, there is a disadvantage that nitrogen oxide which is a harmful substance is by-produced by the combustion treatment. The method of purifying by contacting with a dry abatement agent has a disadvantage that when the amount of ammonia treatment is large, a large amount of the abatement agent is required, the treatment cost is high, and an extremely large treatment apparatus is required.

【0006】また、アンモニア分解触媒に加熱下に接
触させる方法では、アンモニアの分解率が化学平衡濃度
で規定される結果、浄化後の排ガス中には数十から数百
ppmのアンモニアが残存しているという不都合があ
る。さらに、アンモニア分解触媒と乾式除害剤とを組
み合わせて浄化する方法は、アンモニア分解後の未分解
アンモニア濃度が数十〜数百ppmであるために多量の
乾式除害剤を必要とする不都合があった。以上のことか
ら、浄化装置が小型で、浄化能力が高く、浄化後の処理
が容易であり、浄化後のパージガス中にアンモニアの流
出が極めて少なく、安価に処理し得る浄化方法及び浄化
装置の開発が強く望まれていた。
[0006] In the method of bringing the ammonia decomposition catalyst into contact with the ammonia under heating, the decomposition rate of ammonia is defined by the chemical equilibrium concentration. As a result, tens to hundreds of ppm of ammonia remain in the purified exhaust gas. There is a disadvantage that there is. Furthermore, the method of purifying by combining an ammonia decomposition catalyst and a dry abatement agent has a disadvantage that a large amount of a dry abatement agent is required because the concentration of undecomposed ammonia after ammonia decomposition is tens to hundreds of ppm. there were. From the above, the development of a purifying method and a purifying apparatus which is small in size, has a high purifying ability, is easy to perform post-purification treatment, has a very small flow of ammonia in the purge gas after purification, and can be processed at low cost. Was strongly desired.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
問題点を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、アンモニア
を含有する排ガスの浄化において、アンモニア含有排ガ
スをアンモニア分解触媒に接触させて窒素と水素に分解
させた後、アンモニア分解処理後のガス中に含まれる未
分解アンモニアを吸着剤に接触させて吸着分離した後
に、吸着剤の加熱再生排ガスを該分解触媒に再度接触さ
せることによって、アンモニア含有排ガスをほぼ完全に
浄化することができることを見出した。また、前記再生
排ガスを前記アンモニア分解触媒とは別に設けられたア
ンモニア分解触媒(第二のアンモニア分解触媒)に接触
させることによって、アンモニア排出量を著しく低減さ
れた状態で排出し得ることを見出し、本発明に到達し
た。
The present inventors have conducted intensive studies to solve these problems, and as a result, in purifying exhaust gas containing ammonia, the ammonia-containing exhaust gas was brought into contact with an ammonia decomposition catalyst. After being decomposed into nitrogen and hydrogen, the undecomposed ammonia contained in the gas after the ammonia decomposition treatment is brought into contact with the adsorbent to be adsorbed and separated, and then the regenerated exhaust gas of the adsorbent is brought into contact with the decomposition catalyst again. It has been found that ammonia-containing exhaust gas can be almost completely purified. Further, they have found that by bringing the regenerated exhaust gas into contact with an ammonia decomposition catalyst (second ammonia decomposition catalyst) provided separately from the ammonia decomposition catalyst, ammonia can be discharged in a significantly reduced amount, The present invention has been reached.

【0008】すなわち本発明の第1の態様は、アンモニ
アを含有する排ガスの浄化方法であって、該排ガスをア
ンモニア分解触媒と加熱下で接触させてアンモニアを水
素と窒素に分解し、次に未分解アンモニアを吸着するた
めに設けられた少なくとも2系列の吸着剤と順次切り換
えて接触させて浄化すると共に、該吸着剤を順次切り換
えて加熱再生し、その際に吸着剤から脱離するアンモニ
アを含む再生排ガスを前記アンモニア分解触媒に加熱下
で接触させて浄化することを特徴とする排ガスの浄化方
法である。
That is, a first aspect of the present invention is a method for purifying an exhaust gas containing ammonia, wherein the exhaust gas is brought into contact with an ammonia decomposition catalyst under heating to decompose ammonia into hydrogen and nitrogen. In addition to sequentially switching and adsorbing the at least two series of adsorbents provided for adsorbing the decomposed ammonia to purify them, the adsorbents are sequentially switched to regenerate by heating and include ammonia desorbed from the adsorbent at that time A method for purifying exhaust gas, comprising contacting the regenerated exhaust gas with the ammonia decomposition catalyst under heating to purify the exhaust gas.

【0009】また本発明の第2の態様は、アンモニアを
含有する排ガスの浄化方法であって、該排ガスをアンモ
ニア分解触媒と加熱下で接触させてアンモニアを水素と
窒素に分解し、次に未分解アンモニアを吸着するために
設けられた少なくとも2系列の吸着剤と順次切り換えて
接触させて浄化すると共に、該吸着剤を順次切り換えて
加熱再生し、その際に吸着剤から脱離するアンモニアを
含む再生排ガスを前記アンモニア分解触媒とは別に設け
られたアンモニア分解触媒と加熱下で接触させて浄化す
ることを特徴とする排ガスの浄化方法である。
A second aspect of the present invention is a method for purifying an exhaust gas containing ammonia, wherein the exhaust gas is brought into contact with an ammonia decomposition catalyst under heating to decompose the ammonia into hydrogen and nitrogen. In addition to sequentially switching and adsorbing the at least two series of adsorbents provided for adsorbing the decomposed ammonia to purify them, the adsorbents are sequentially switched to regenerate by heating and include ammonia desorbed from the adsorbent at that time A method for purifying exhaust gas, comprising purifying the regenerated exhaust gas by contacting the regenerated exhaust gas with an ammonia decomposition catalyst provided separately from the ammonia decomposition catalyst under heating.

【0010】さらに本発明の第3の態様は、アンモニア
を含有する排ガスの浄化方法であって、該排ガスをアン
モニア分解触媒に加熱下で接触させてアンモニアを窒素
と水素に分解し、次に未分解アンモニアを吸着するため
に設けられた吸着剤と接触させて浄化すると共に、その
後該吸着剤を加熱再生し、その際に吸着剤から脱離する
アンモニアを含む再生排ガスを前記アンモニア分解触媒
と同一又は別に設けられたアンモニア分解触媒に加熱下
で接触させて浄化することを特徴とする排ガスの浄化方
法である。
Further, a third aspect of the present invention is a method for purifying an exhaust gas containing ammonia, wherein the exhaust gas is brought into contact with an ammonia decomposition catalyst under heating to decompose the ammonia into nitrogen and hydrogen. The catalyst is purified by contacting with an adsorbent provided for adsorbing the decomposed ammonia, and then the adsorbent is heated and regenerated, and the regenerated exhaust gas containing ammonia desorbed from the adsorbent at that time is the same as the ammonia decomposition catalyst. Alternatively, there is provided a method for purifying exhaust gas, wherein the purification is carried out by contacting with a separately provided ammonia decomposition catalyst under heating.

【0011】また本発明の第4の態様は、アンモニアを
含有する排ガスの浄化方法であって、該排ガスを、少な
くとも2系列の並列に切り換え可能の状態で設けられた
アンモニア分解触媒とアンモニアの吸着剤から成る系列
に順次切り換えて接触させて、アンモニアを窒素と水素
に分解し、次に未分解アンモニアを吸着分離して浄化す
ると共に、系列を順次切り換えてアンモニア吸着剤を加
熱再生し、その際の再生排ガスを該加熱再生中のアンモ
ニア吸着剤と同一系列のアンモニア分解触媒に加熱下で
接触させて浄化することを特徴とする排ガスの浄化方法
である。
A fourth aspect of the present invention is a method of purifying an exhaust gas containing ammonia, the method comprising the step of converting the exhaust gas into at least two systems in parallel so that an ammonia decomposition catalyst and an ammonia adsorption catalyst are provided. The ammonia adsorbent is heated and regenerated by sequentially switching to a series of reagents and contacting them to decompose ammonia into nitrogen and hydrogen, and then adsorbing and separating undecomposed ammonia to purify it. Exhaust gas purifying method by contacting the regenerated exhaust gas with the ammonia decomposition catalyst of the same series as the ammonia adsorbent being regenerated by heating under heating.

【0012】さらに本発明の第5の態様は、アンモニア
を含有する排ガスの浄化装置であって、アンモニア分解
触媒が充填されヒーターを備えたアンモニア分解筒、そ
の後段に少なくとも2筒の並列に切換え可能な状態で設
けられたアンモニアの吸着剤が充填されヒーターを備え
たアンモニア吸着筒、及び該吸着剤を加熱再生するため
のガス供給手段を備えると共に、再生排ガスを前記アン
モニア分解筒に供給するための設備を有することを特徴
とする排ガスの浄化装置である。
A fifth aspect of the present invention is a device for purifying an exhaust gas containing ammonia, wherein the ammonia decomposition catalyst is filled with an ammonia decomposition catalyst and is provided with a heater, and at least two cylinders can be switched in parallel in the subsequent stage. Ammonia adsorption cylinder provided with a heater filled with an ammonia adsorbent provided in a suitable state, and a gas supply means for heating and regenerating the adsorbent, and for supplying regenerated exhaust gas to the ammonia decomposition cylinder An exhaust gas purifying apparatus having equipment.

【0013】また本発明の第6の態様は、アンモニアを
含有する排ガスの浄化装置であって、アンモニア分解触
媒が充填されヒーターを備えたアンモニア分解筒、その
後段に少なくとも2筒の並列に切り換え可能な状態で設
けられたアンモニアの吸着剤が充填されヒーターを備え
たアンモニア吸着筒、及び該吸着剤を加熱再生するため
のガス供給手段を有すると共に、再生排ガスを前記アン
モニア分解筒とは別に設けられたアンモニア分解触媒が
充填されヒーターを備えたアンモニア分解筒に供給され
るように構成されたことを特徴とする排ガスの浄化装置
である。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an apparatus for purifying an exhaust gas containing ammonia, wherein an ammonia decomposing cylinder filled with an ammonia decomposing catalyst and equipped with a heater, at least two of which can be switched in parallel in a subsequent stage. Ammonia adsorbent column equipped with a heater filled with an adsorbent of ammonia provided in a suitable state, and a gas supply means for heating and regenerating the adsorbent, and the regenerated exhaust gas is provided separately from the ammonia decomposition column. An exhaust gas purifying apparatus, wherein the exhaust gas purifying apparatus is configured to be filled with an ammonia decomposition catalyst and supplied to an ammonia decomposition cylinder provided with a heater.

【0014】また本発明の第7の態様は、アンモニアを
含有する排ガスの浄化装置であって、アンモニア分解触
媒が充填されヒーターを備えたアンモニア分解筒、その
後段にアンモニアの吸着剤が充填されヒーターを備えた
アンモニア吸着筒、及び該吸着剤を加熱再生するための
ガス供給手段を有すると共に、再生排ガスを前記アンモ
ニア分解筒又は別に設けられたアンモニア分解筒に供給
されるように構成されたことを特徴とする排ガスの浄化
装置である。
[0014] A seventh aspect of the present invention is an apparatus for purifying an exhaust gas containing ammonia, which comprises an ammonia decomposing cylinder equipped with an ammonia decomposing catalyst and having a heater, and a heater in which a subsequent stage is filled with an ammonia adsorbent. And a gas supply means for heating and regenerating the adsorbent, wherein the regeneration exhaust gas is supplied to the ammonia decomposition column or a separately provided ammonia decomposition column. It is an exhaust gas purifying device characterized by the following.

【0015】このほか本発明の第8の態様は、アンモニ
アを含有する排ガスの浄化装置であって、少なくとも2
系列の並列に切り換え可能な状態で設けられたアンモニ
ア分解触媒が充填されヒーターを備えたアンモニア分解
筒とアンモニアの吸着剤が充填されヒーターを備えたア
ンモニア吸着筒から成り、各系列のアンモニア吸着筒出
口ガスの一部が、他の系列の吸着剤再生用ガスとして供
給し得るように切り換え可能とされ、さらに該他の系列
の吸着剤の再生排ガスが該他の系列のアンモニア分解筒
で浄化されるように構成されたことを特徴とする排ガス
の浄化装置である。
In addition, an eighth aspect of the present invention is an apparatus for purifying exhaust gas containing ammonia, the apparatus comprising at least 2 parts.
A series of ammonia decomposition cylinders equipped with heaters and filled with ammonia decomposition catalysts provided in a state that can be switched in parallel, and ammonia adsorption cylinders filled with ammonia adsorbent and equipped with heaters, each series of ammonia adsorption cylinder outlets A portion of the gas can be switched so that it can be supplied as another series of adsorbent regeneration gas, and the regeneration exhaust gas of the other series of adsorbents is further purified by the other series of ammonia decomposition columns. It is an exhaust gas purifying apparatus characterized by being configured as described above.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明は、半導体製造工程から排
出されるアンモニアを含有する排ガスのほか、化学処理
工程などから排出されるアンモニア含有排ガスの浄化に
も適用される。本発明は、アンモニア含有排ガスをアン
モニア分解触媒と接触させて窒素と水素に分解した後、
アンモニア分解処理後のガス中に含まれる未分解のアン
モニアを吸着剤に捕捉させた後排気すると共に、吸着剤
の加熱再生の際に吸着剤から脱離するアンモニアを含む
再生排ガスをアンモニア分解触媒に再接触させた後排気
するか、若しくは再生排ガスをアンモニア分解触媒とア
ンモニア吸着剤を組み合わせた系に循環させて浄化する
ことによって、アンモニア含有排ガスを浄化する方法で
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention is applicable to the purification of ammonia-containing exhaust gas discharged from a chemical processing step in addition to the ammonia-containing exhaust gas discharged from a semiconductor manufacturing process. The present invention, after contacting the ammonia-containing exhaust gas with an ammonia decomposition catalyst to decompose nitrogen and hydrogen,
The undecomposed ammonia contained in the gas after the ammonia decomposition treatment is captured by the adsorbent and exhausted, and the regenerated exhaust gas containing ammonia desorbed from the adsorbent when the adsorbent is heated and regenerated is used as the ammonia decomposition catalyst. This is a method of purifying the ammonia-containing exhaust gas by exhausting after re-contacting, or by purifying the regenerated exhaust gas by circulating it through a system in which an ammonia decomposition catalyst and an ammonia adsorbent are combined.

【0017】本発明において、アンモニア分解触媒とし
ては、アンモニアを気相で水素と窒素に分解し得る触媒
であれば特に限定はなく、公知のアンモニア分解触媒が
使用可能である。例えば、無機担体にニッケル、鉄、パ
ラジウム、白金又はルテニウムなどの金属又は金属化合
物を担持させた触媒、あるいはこれらの金属又は金属化
合物を有効成分として含み、打錠成形若しくは押し出し
成形などで調製された触媒がある。さらに有効成分とし
てこれらの金属又は金属化合物の単独成分を有効成分と
する触媒のほか、複数種を含む触媒も用いることができ
る。これらの中でも、低い温度でも高いアンモニア分解
活性が得られる点でルテニウム触媒が好ましい。
In the present invention, the ammonia decomposition catalyst is not particularly limited as long as it can decompose ammonia into hydrogen and nitrogen in the gas phase, and a known ammonia decomposition catalyst can be used. For example, a catalyst in which a metal or a metal compound such as nickel, iron, palladium, platinum or ruthenium is supported on an inorganic carrier, or containing these metals or a metal compound as an active ingredient, was prepared by tableting or extrusion. There is a catalyst. Further, in addition to a catalyst containing a single component of these metals or metal compounds as an active ingredient, a catalyst containing a plurality of types can also be used. Among these, a ruthenium catalyst is preferable because a high ammonia decomposition activity can be obtained even at a low temperature.

【0018】これらの触媒は、アルミナなどの担体に金
属塩の溶液を含浸、または添着させて調製する方法、金
属化合物の粉末を滑剤などと共に打錠成形して調製する
方法、若しくは金属化合物を含むケーキを押し出し成形
する方法などによって調製することもできるが、アンモ
ニア分解触媒として市販されているものもあることか
ら、それらを用いることもできる。
These catalysts are prepared by impregnating or impregnating a carrier such as alumina with a solution of a metal salt, by preparing a powder of a metal compound by tableting with a lubricant or the like, or by including a metal compound. The cake can be prepared by, for example, a method of extruding a cake. However, some of them are commercially available as ammonia decomposition catalysts, so that they can also be used.

【0019】アンモニア分解触媒の形状には特に制限は
なく、通常はリング状、タブレット状、円柱状、球状な
どがある。通常これらの触媒は金属製の筒に充填され
(以下、アンモニア分解筒と記す)固定床として用いら
れる。アンモニアの分解触媒がアンモニア分解筒に充填
して使用される場合の充填長は、通常は50〜3000
mm程度とされるが、詳細には処理する排ガス中のアン
モニア濃度、処理ガス量、反応温度、および触媒形状な
どによって定められる。
The shape of the ammonia decomposition catalyst is not particularly limited, and usually includes a ring shape, a tablet shape, a column shape, a spherical shape and the like. Usually, these catalysts are filled in a metal cylinder (hereinafter referred to as an ammonia decomposition cylinder) and used as a fixed bed. When the ammonia decomposition catalyst is used by filling the ammonia decomposition tube, the filling length is usually 50 to 3000.
Although it is about mm, it is specifically determined by the ammonia concentration in the exhaust gas to be treated, the amount of the treated gas, the reaction temperature, the shape of the catalyst and the like.

【0020】本発明におけるアンモニア分解の条件とし
ては、排ガス中のアンモニア濃度に制限はなく、排ガス
中のアンモニア濃度が100%に達するような場合であ
っても、排出された状態のままで接触分解させることが
できる。アンモニア分解させる場合の反応温度として通
常は450〜1200℃、好ましくは600〜900℃
である。また、圧力は低いほど好ましく、常圧以下でも
実施しうるが、操作性の点から通常は0.01〜1MP
a、好ましくは0.09〜0.5MPaである。
The conditions for the decomposition of ammonia in the present invention are not limited to the concentration of ammonia in the exhaust gas, and even if the concentration of ammonia in the exhaust gas reaches 100%, the decomposition of the ammonia in the exhaust gas state may be continued. Can be done. The reaction temperature for ammonia decomposition is usually 450 to 1200 ° C, preferably 600 to 900 ° C.
It is. The pressure is preferably as low as possible, and it can be carried out even at normal pressure or lower.
a, preferably 0.09 to 0.5 MPa.

【0021】アンモニア分解筒内の排ガスの空筒線速度
(LV)は、アンモニア濃度、分解触媒の充填長および
反応温度などによって定められるが、通常は0℃、常圧
換算で、0.1〜200cm/secであり、好ましく
は1〜50cm/secである。このような条件でアン
モニア含有排ガスを分解することにより、アンモニア分
解筒出口ガス中のアンモニア濃度として、通常は60〜
1000ppm程度に低減される。
The cylinder linear velocity (LV) of the exhaust gas in the ammonia decomposition cylinder is determined by the ammonia concentration, the filling length of the decomposition catalyst, the reaction temperature, and the like. It is 200 cm / sec, preferably 1 to 50 cm / sec. By decomposing the ammonia-containing exhaust gas under such conditions, the ammonia concentration in the ammonia decomposing cylinder outlet gas is usually 60 to
It is reduced to about 1000 ppm.

【0022】また、アンモニア分解筒の触媒充填部はア
ンモニア分解筒に設けられたヒーターの加熱により所望
の反応温度に保持される。また処理する排ガスをアンモ
ニア分解筒に供給するにあたり、予熱器により反応温度
近傍まで加熱する方法、あるいは処理する排ガスをアン
モニア分解筒出口ガスと熱交換させる方法などによって
加熱したのち、アンモニア分解筒に供給することもでき
る。
Further, the catalyst filling section of the ammonia decomposition column is maintained at a desired reaction temperature by heating a heater provided in the ammonia decomposition column. Also, when supplying the exhaust gas to be treated to the ammonia decomposition column, the exhaust gas to be treated is heated to a temperature close to the reaction temperature by a preheater, or the exhaust gas to be treated is heated and exchanged with the outlet gas of the ammonia decomposition column, and then supplied to the ammonia decomposition column. You can also.

【0023】本発明で用いられるアンモニアの吸着剤と
しては、天然ゼオライト、合成ゼオライト、活性炭、ア
ルミナ、シリカゲル、シリカアルミナ等の吸着剤を用い
ることができる。これらの内でも、安定して大きな吸着
能力が得られる点で合成ゼオライト、活性炭などが好ま
しい。合成ゼオライトとしては細孔径が4Å、5Å程度
の合成ゼオライト(ユニオン昭和(株)製、又はリンデ
製モレキュラーシーブス4A、5A)が用いられる。こ
れらの吸着剤は、通常は金属製の筒に充填された状態で
(以下、アンモニア吸着筒と記す)使用される。吸着剤
は使用に先だって活性化した後に、アンモニア分解筒出
口ガスと接触させて未分解アンモニアを物理吸着によっ
て吸着分離する。
As the adsorbent for ammonia used in the present invention, adsorbents such as natural zeolite, synthetic zeolite, activated carbon, alumina, silica gel and silica alumina can be used. Among these, synthetic zeolite, activated carbon, and the like are preferable in that a large adsorption capacity can be stably obtained. As the synthetic zeolite, a synthetic zeolite having a pore size of about 4 ° or 5 ° (Molecular sieves 4A, 5A manufactured by Union Showa KK or Linde) is used. These adsorbents are usually used in a state filled in a metal cylinder (hereinafter, referred to as an ammonia adsorption cylinder). After the adsorbent is activated prior to use, it is brought into contact with the ammonia decomposition column outlet gas to adsorb and separate undecomposed ammonia by physical adsorption.

【0024】本発明において、アンモニア分解筒出口ガ
スと吸着剤とを接触させる際の圧力に特に限定はなく、
常圧、減圧あるいは加圧下で行うこともできる。また、
アンモニア分解筒出口ガスと吸着剤と接触させる際の空
筒線速度は、通常は1〜30cm/sec程度であり、
好ましくは5〜15cm/secである。また、アンモ
ニア分解筒出口ガスと吸着剤とを接触させる際の温度
は、通常は100℃以下、好ましくは70℃以下、より
好ましくは常温付近の温度(0〜50℃)である。
In the present invention, the pressure at which the gas at the outlet of the ammonia decomposition column is brought into contact with the adsorbent is not particularly limited.
The reaction can be performed under normal pressure, reduced pressure or increased pressure. Also,
The linear velocity of the cylinder at the time of bringing the ammonia decomposition cylinder exit gas into contact with the adsorbent is usually about 1 to 30 cm / sec.
Preferably, it is 5 to 15 cm / sec. The temperature at which the outlet gas of the ammonia decomposition tube is brought into contact with the adsorbent is usually 100 ° C. or lower, preferably 70 ° C. or lower, and more preferably a temperature near normal temperature (0 to 50 ° C.).

【0025】アンモニアを吸着分離した吸着剤は、加熱
下にアンモニアを含まない乾燥ガスを通気することによ
って再活性化(以下、吸着剤の加熱再生と記す)され
る。吸着剤を加熱再生する際の温度は、吸着操作時の温
度よりも高い温度とされ、吸着剤によっても異なり一概
には特定できないが、通常は100〜350℃で行われ
る。吸着剤の加熱再生は、吸着剤を加熱下に、アンモニ
ア含有排ガスを浄化した後のパージ排ガス(以下、自己
ガスと記す)を通気することによって行うこともできる
が、窒素などの不活性ガスを通気することによっても行
うことができる。
The adsorbent from which ammonia has been adsorbed and separated is reactivated (hereinafter, referred to as heat regeneration of the adsorbent) by passing dry gas containing no ammonia under heating. The temperature at which the adsorbent is heated and regenerated is set to a temperature higher than the temperature at the time of the adsorption operation. The temperature differs depending on the adsorbent and cannot be specified unconditionally. Heat regeneration of the adsorbent can also be performed by passing a purge exhaust gas (hereinafter, referred to as self-gas) after purifying the ammonia-containing exhaust gas while heating the adsorbent. It can also be performed by ventilating.

【0026】次に本発明を、図1により具体的に説明す
る。図1は本発明の排ガス浄化装置の1例である。アン
モニアを含有する排ガスは排ガス供給ライン1から熱交
換器2を経てアンモニア分解筒3に供給される。アンモ
ニア分解筒3にはアンモニア分解触媒4が充填されてお
り、ヒーター5で加熱されている。アンモニア分解筒3
ではアンモニアの大部分が窒素と水素に分解される。分
解筒3からのアンモニア分解筒出口ガスは配管6、熱交
換器2、冷却器17、バルブ7を経て常温付近の温度に
保持されたアンモニア吸着筒8に導入される。
Next, the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 1 shows an example of the exhaust gas purifying apparatus of the present invention. Exhaust gas containing ammonia is supplied from an exhaust gas supply line 1 to an ammonia decomposition tube 3 via a heat exchanger 2. The ammonia decomposition tube 3 is filled with an ammonia decomposition catalyst 4 and is heated by a heater 5. Ammonia decomposition tube 3
Most of the ammonia is decomposed into nitrogen and hydrogen. The ammonia decomposition tube outlet gas from the decomposition tube 3 is introduced into the ammonia adsorption tube 8 maintained at a temperature near normal temperature via the pipe 6, the heat exchanger 2, the cooler 17, and the valve 7.

【0027】アンモニア吸着筒8には合成ゼオライト等
の活性化されたアンモニアの吸着剤9が充填されてい
る。これによってアンモニア分解筒出口ガス中の未分解
アンモニアは吸着分離され、浄化された排ガスはバルブ
11、排ガスパージライン12を経て大気中に放出され
る。このとき、アンモニア吸着筒8の出口ガスの一部を
バルブ13から加熱されたアンモニア吸着筒8’に導入
し、アンモニアを吸着している吸着剤9’を加熱再生す
る。またこのときアンモニア吸着筒8’から排出される
アンモニアを多量に含む再生排ガスは冷却器18’、バ
ルブ14’、ブロワ15、配管16、排ガス供給ライン
1を経て、アンモニア分解筒3に導入される。
The ammonia adsorption column 8 is filled with an activated ammonia adsorbent 9 such as synthetic zeolite. As a result, undecomposed ammonia in the outlet gas of the ammonia decomposition column is adsorbed and separated, and the purified exhaust gas is discharged into the atmosphere via the valve 11 and the exhaust gas purge line 12. At this time, a part of the outlet gas of the ammonia adsorption column 8 is introduced from the valve 13 into the heated ammonia adsorption column 8 ', and the adsorbent 9' adsorbing ammonia is heated and regenerated. At this time, the regenerated exhaust gas containing a large amount of ammonia discharged from the ammonia adsorption tube 8 'is introduced into the ammonia decomposition tube 3 through the cooler 18', the valve 14 ', the blower 15, the pipe 16, and the exhaust gas supply line 1. .

【0028】また、アンモニア吸着筒8’は加熱再生が
終了した時点でヒーター10’による加熱を停止し、常
温付近の温度まで冷却してアンモニア吸着筒8との切り
換えに備える。アンモニア吸着筒8中の吸着剤が飽和吸
着量に達し、出口ガス中にアンモニアの流出が認められ
た時点、若しくはアンモニアの流出が間近となった時点
で、ガス流路をバルブ7からバルブ7’に、バルブ11
からバルブ11’にそれぞれ切り換えてアンモニア分解
筒出口ガスの流路をアンモニア吸着筒8’側に切り換え
る。
When the regeneration of the ammonia adsorption column 8 'is completed, the heating by the heater 10' is stopped, and the ammonia adsorption column 8 'is cooled to a temperature near normal temperature to prepare for switching to the ammonia adsorption column 8. When the adsorbent in the ammonia adsorption column 8 reaches the saturated adsorption amount and the outflow of ammonia is recognized in the outlet gas, or when the outflow of ammonia is approaching, the gas flow path is changed from the valve 7 to the valve 7 '. , Valve 11
To the valve 11 'to switch the flow path of the ammonia decomposition cylinder outlet gas to the ammonia adsorption cylinder 8' side.

【0029】また、アンモニア吸着筒8はアンモニア吸
着筒8’の加熱再生の場合と同様の方法で加熱再生し、
切り換えに備える。なお、ここではアンモニア吸着筒
8’の加熱再生用のガスとしてアンモニア吸着筒8の出
口ガスの一部(自己ガス)を供給する方法で説明した
が、加熱再生用ガスとして窒素ガス等の不活性ガスを供
給することによっても行うことができる。
Further, the ammonia adsorption cylinder 8 is heated and regenerated by the same method as the heating and regeneration of the ammonia adsorption cylinder 8 '.
Prepare for switching. Here, the method has been described in which a part of the outlet gas of the ammonia adsorption cylinder 8 (own gas) is supplied as the gas for heating and regeneration of the ammonia adsorption cylinder 8 ′. It can also be performed by supplying a gas.

【0030】このようにすることによって、アンモニア
含有排ガス中のアンモニアを大気中に全く放出すること
なしに完全に浄化することができる。なお、アンモニア
分解筒出口ガス中の未分解アンモニア濃度は接触分解条
件によって異なるが、通常は60〜1000ppmであ
り、アンモニア吸着筒8、又はアンモニア吸着筒8’で
極めて容易に吸着分離することができる。この方式によ
れば、排ガス浄化後のパージガスはアンモニアを全く含
まない状態で放出することができることから、加熱及び
動力源としての電力以外に消費する副資材を必要とせず
に、また二次処理を必要とするような副生物を生成する
こともなく、完全に浄化することができる。
By doing so, it is possible to completely purify the ammonia contained in the ammonia-containing exhaust gas without releasing it to the atmosphere. The concentration of undecomposed ammonia in the outlet gas of the ammonia decomposition column varies depending on the catalytic cracking conditions, but is usually 60 to 1,000 ppm, and can be very easily adsorbed and separated by the ammonia adsorption column 8 or the ammonia adsorption column 8 '. . According to this method, since the purge gas after purifying the exhaust gas can be released in a state that does not contain any ammonia, it does not require secondary materials to be consumed other than electric power as a heating and power source, and can perform secondary processing. It can be completely purified without producing by-products as required.

【0031】また本発明において、図2に示すように、
吸着剤の加熱再生の際に、吸着剤から脱離されたアンモ
ニアを含む再生排ガスを上記アンモニア分解筒とは別に
設けられたアンモニア分解筒(以下、第二のアンモニア
分解筒と記す)に導入し、アンモニアを窒素と水素に分
解することもできる。第二のアンモニア分解筒出口ガス
も、その未分解アンモニア濃度が60〜1000ppm
程度であると共に、浄化対象とされた最初のアンモニア
含有排ガスに比べて著しくその量が低減されていること
から、希釈することによってそのまま大気中に放出する
こともできる。この場合は、必然的に第二のアンモニア
分解筒での分解率にもとづく量の未分解アンモニアが大
気中に放出される。
In the present invention, as shown in FIG.
At the time of heat regeneration of the adsorbent, the regenerated exhaust gas containing ammonia desorbed from the adsorbent is introduced into an ammonia decomposition column (hereinafter referred to as a second ammonia decomposition column) provided separately from the ammonia decomposition column. Alternatively, ammonia can be decomposed into nitrogen and hydrogen. The second ammonia decomposition column outlet gas also has an undecomposed ammonia concentration of 60 to 1000 ppm.
And the amount is significantly reduced as compared with the first ammonia-containing exhaust gas to be purified, so that it can be directly released into the atmosphere by dilution. In this case, an amount of undecomposed ammonia is necessarily released to the atmosphere based on the decomposition rate in the second ammonia decomposition column.

【0032】なお本発明において、図3に示すように、
アンモニア分解筒、アンモニア吸着筒を1筒づづ組み合
わせて、アンモニアを含有する排ガスを浄化することが
できる。この場合には、アンモニア吸着剤の再生の際、
再生用ガスを不活性ガス供給ライン24から導入し、ア
ンモニアを多量に含む再生排ガスをアンモニア分解筒3
に導入し、その際のアンモニア分解筒出口ガスはそのま
ま大気中に放出する。また図4に示すように、アンモニ
ア分解筒、アンモニア吸着筒、第二のアンモニア分解筒
を1筒づつ組み合わせて、浄化することもできる。しか
し、これらの場合にはいずれもアンモニア吸着筒を加熱
再生する間、アンモニア分解筒出口ガスの吸着操作がで
きないために、排ガスの浄化が間欠操作になる。
In the present invention, as shown in FIG.
By combining the ammonia decomposition cylinder and the ammonia adsorption cylinder one by one, it is possible to purify the exhaust gas containing ammonia. In this case, when regenerating the ammonia adsorbent,
A regeneration gas is introduced from an inert gas supply line 24, and a regeneration exhaust gas containing a large amount of ammonia is discharged into an ammonia decomposition column 3.
And the outlet gas of the ammonia decomposition tube at that time is released to the atmosphere as it is. Further, as shown in FIG. 4, the ammonia decomposition column, the ammonia adsorption column, and the second ammonia decomposition column can be combined one by one to purify. However, in any of these cases, during the heating and regeneration of the ammonia adsorption column, the operation of adsorbing the gas at the outlet of the ammonia decomposition column cannot be performed, so that the exhaust gas purification is an intermittent operation.

【0033】さらに、図5に示すように、アンモニア分
解筒とアンモニア吸着筒を1筒づづ繋げたものを2系列
並列に設け、各系列のアンモニア吸着筒出口ガスの一部
を他の系列の吸着剤再生用ガスとして供給できるように
構成して、交互に切り換えて排ガスの浄化を行うことも
できる。また、図5と同様にアンモニア分解筒、アンモ
ニア吸着筒が配置され交互に切り換え可能であっても、
それぞれの再生用ガスとして外部から不活性ガスを供給
する方式については、本発明のアンモニア分解筒とアン
モニア吸着筒を1筒づづ組み合わせたものに含まれるも
のである。
Further, as shown in FIG. 5, two lines each comprising an ammonia decomposition column and an ammonia adsorption column connected one by one are provided in parallel, and a part of the outlet gas of the ammonia adsorption column of each line is partly adsorbed to another line. The exhaust gas can also be purified by being configured to be supplied as a gas for regenerating the agent, and by alternately switching the gas. Further, even if the ammonia decomposition cylinder and the ammonia adsorption cylinder are arranged and can be switched alternately as in FIG.
The method of supplying an inert gas from the outside as each regeneration gas is included in the combination of the ammonia decomposition column and the ammonia adsorption column of the present invention one by one.

【0034】また、第二のアンモニア分解筒出口ガスの
後段処理として、乾式のアンモニア浄化剤を用いて浄化
することもできる。同様に第二のアンモニア分解筒出口
ガスの後段処理として酸の水溶液を用いる湿式吸収で浄
化することもできる。このほか、第二のアンモニア分解
筒出口ガスの後段処理として燃焼装置に導入して浄化す
ることもできる。これらの後段処理を組み合わせた場合
には、それぞれの処理方式に基づき乾式浄化剤、酸の水
溶液、燃料などの補助資材を必要とするが、パージ排ガ
スはアンモニアを含まない状態で放出できることから、
アンモニア含有排ガスをほぼ完全に浄化することができ
る。
Further, as a post-stage treatment of the second ammonia decomposition column outlet gas, the gas can be purified using a dry ammonia purifying agent. Similarly, purification can be performed by wet absorption using an aqueous acid solution as a post-treatment of the second ammonia decomposition column outlet gas. In addition, the gas may be introduced into the combustion device and purified as a post-process of the second ammonia decomposition tube outlet gas. When these post-processes are combined, auxiliary materials such as a dry purifying agent, an aqueous acid solution, and fuel are required based on the respective processing methods, but since the purge exhaust gas can be released without containing ammonia,
The exhaust gas containing ammonia can be almost completely purified.

【0035】さらに、図3、図5に示すような、吸着剤
の再生排ガスをアンモニア分解筒に導入して浄化した後
そのまま排気する場合にも、第二のアンモニア分解筒出
口ガスの後段処理と同様に処理を行うことができる。
Furthermore, as shown in FIGS. 3 and 5, when the regenerated exhaust gas of the adsorbent is introduced into the ammonia decomposition column to be purified and then exhausted as it is, the post-processing of the second ammonia decomposition column outlet gas is performed. The same processing can be performed.

【0036】なお本発明において、吸着剤の加熱再生の
際に、脱離するアンモニアを含む再生排ガスを第二のア
ンモニア分解筒と、上記アンモニア吸着筒とは別に設け
られたアンモニア吸着筒(以下、第二のアンモニア吸着
筒と記す)とを組み合わせた系列に供給し、この系列で
循環浄化することもできる。しかし、それらは基本的に
は本発明の変形にすぎず、本発明に含まれるものであ
る。
In the present invention, when the adsorbent is heated and regenerated, the regenerated exhaust gas containing desorbed ammonia is supplied to a second ammonia decomposition column and an ammonia adsorption column (hereinafter, referred to as an ammonia adsorption column provided separately from the ammonia adsorption column). (Hereinafter, referred to as a second ammonia adsorption column), and circulation purification may be performed in this system. However, they are basically only modifications of the present invention and are included in the present invention.

【0037】本発明の排ガス浄化装置は図1〜5に示す
ように、アンモニアを窒素と水素に分解するためのアン
モニア分解筒、アンモニア分解処理後のガス中に含まれ
る未分解アンモニアを吸着分離するためのアンモニア吸
着筒、及び吸着剤の加熱再生のためのガスの供給手段を
有すると共に、吸着剤から脱離するアンモニアを含む再
生排ガスをアンモニア分解筒に供給する配管若しくは設
備からなる排ガスの浄化装置である。アンモニア分解筒
の材質としては、反応温度条件に耐え得る金属であると
ともに、排ガス中に含まれるほかアンモニア分解によっ
て生成する水素、窒素による水素脆性、および窒化など
を生じにくい材料を用いることが好ましく、例えばIN
CO社のニッケル・クロム合金、インコロイ800、イ
ンコネル600などが使用される。
The exhaust gas purifying apparatus of the present invention, as shown in FIGS. 1 to 5, has an ammonia decomposing cylinder for decomposing ammonia into nitrogen and hydrogen, and adsorbs and separates undecomposed ammonia contained in the gas after the ammonia decomposition treatment. Exhaust gas purifying apparatus comprising: an ammonia adsorption cylinder for supplying a gas for heating and regeneration of the adsorbent, and a pipe or equipment for supplying a regeneration exhaust gas containing ammonia desorbed from the adsorbent to the ammonia decomposition cylinder It is. As the material of the ammonia decomposition column, it is preferable to use a metal that can withstand the reaction temperature conditions, and a material that is not easily included in hydrogen contained in the exhaust gas and generated by decomposition of ammonia, hydrogen brittleness due to nitrogen, and nitridation. For example, IN
Nickel-chromium alloys of Inc., Incoloy 800, Inconel 600 and the like are used.

【0038】また、アンモニア分解筒の加熱には公知の
加熱手段が用いられる。例えば、アンモニア分解筒の外
側にヒーターを取り付ける方法、あるいはアンモニア分
解触媒充填部にヒーターを埋設する方法、あるいはこれ
らの加熱手段と共にアンモニア分解筒の前に予熱器を設
けた装置構成とすることができる。さらに、アンモニア
分解筒入り口ガスをアンモニア分解筒出口ガスと熱交換
させる構成にして、熱効率を高めることもできる。
A known heating means is used for heating the ammonia decomposition column. For example, a method in which a heater is attached to the outside of the ammonia decomposition tube, a method in which a heater is buried in the ammonia decomposition catalyst filling portion, or an apparatus configuration in which a preheater is provided in front of the ammonia decomposition tube together with these heating means can be adopted. . Further, a configuration may be adopted in which the gas at the inlet of the ammonia decomposition tube is exchanged with the gas at the outlet of the ammonia decomposition tube to improve the thermal efficiency.

【0039】アンモニア吸着筒の材料は、通常はSUS
304、SUS316、SUS316L等の耐蝕性材料
が用いられる。また、吸着剤の加熱再生に必要な温度ま
で加熱し得るように、吸着筒の外側にヒーターを設ける
方法、または内部にヒーターを埋設する方法が採られ
る。本発明において、アンモニア吸着筒は1筒のみで排
ガスの浄化を行うこともできるが、好ましくは2筒以上
の並列構成にして、未分解アンモニアの吸着と吸着剤の
加熱再生とを交互に行うことにより、連続して排ガスの
浄化が行える構成とされる。
The material of the ammonia adsorption cylinder is usually SUS
Corrosion-resistant materials such as 304, SUS316, and SUS316L are used. Further, a method of providing a heater outside the adsorption column or a method of burying the heater inside the adsorption tube is adopted so that the adsorbent can be heated to a temperature required for heat regeneration. In the present invention, it is possible to purify the exhaust gas with only one ammonia adsorption cylinder, but preferably, two or more cylinders are arranged in parallel to alternately perform adsorption of undecomposed ammonia and heat regeneration of the adsorbent. Thereby, the exhaust gas can be continuously purified.

【0040】また、吸着剤を加熱再生するための不活性
ガス又は自己ガス供給用の配管、冷却器、バルブなどが
設けられる。このように、アンモニア吸着筒部分は、酸
素、窒素等汎用ガスの不純物を吸着して除去する装置と
して公知のガス精製装置と同様の構成とすることができ
る。また本発明において、アンモニア吸着筒が破過する
前に他の吸着筒に切り換えることができるように、アン
モニア吸着筒の後半部分に破過を検知する手段を設ける
ことができる。また、アンモニア吸着筒の後段にアンモ
ニア吸着予備筒を設け、その両吸着筒間に破過を検知す
る手段を設けることもできる。破過を検知する手段とし
ては、例えば、分析用ガスのサンプリング配管、アンモ
ニア検知器などがある。
Further, a pipe, a cooler, a valve, and the like for supplying an inert gas or a self-gas for heating and regenerating the adsorbent are provided. As described above, the ammonia adsorption column portion can have the same configuration as a known gas purification device as a device for adsorbing and removing impurities of general-purpose gas such as oxygen and nitrogen. In the present invention, a means for detecting breakthrough can be provided in the latter half of the ammonia adsorption cylinder so that the ammonia adsorption cylinder can be switched to another adsorption cylinder before it breaks through. Further, an ammonia adsorption preparatory cylinder may be provided at a stage subsequent to the ammonia adsorption cylinder, and means for detecting breakthrough may be provided between the two adsorption cylinders. Means for detecting breakthrough include, for example, a sampling pipe for an analysis gas and an ammonia detector.

【0041】本発明において、吸着剤を加熱再生する際
に、吸着剤から脱離するアンモニアを含む再生排ガスを
アンモニア分解筒に供給し、循環させて浄化するための
設備としてポンプ、ブロワあるいは不活性ガス供給配管
等が設けられるが、その形式に特に限定されるものでは
ない。このような構成の排ガス浄化装置とすることによ
り、アンモニア含有排ガスを、連続して、効率よく、完
全に浄化することができる。
In the present invention, when the adsorbent is heated and regenerated, a regenerated exhaust gas containing ammonia desorbed from the adsorbent is supplied to the ammonia decomposition column and circulated and purified as a pump, a blower or an inert gas. A gas supply pipe or the like is provided, but the type is not particularly limited. With the exhaust gas purifying apparatus having such a configuration, the ammonia-containing exhaust gas can be continuously and efficiently purified completely.

【0042】本発明において、アンモニアを含む再生排
ガスを別に設けた第二のアンモニア分解筒に導入し、ア
ンモニアを窒素と水素に分解した後、第二のアンモニア
分解筒出口ガスをそのまま大気中に放出する場合には、
大量の不活性ガス若しくは空気と混合できるような構成
とされる。第二のアンモニア分解筒出口ガスを、乾式浄
化剤、酸の水溶液、又は燃焼炉などを用いて浄化する場
合には、それぞれに対応した公知の設備を用いることが
でき、その方式など特に限定されるものではない。
In the present invention, the regenerated exhaust gas containing ammonia is introduced into a separately provided second ammonia decomposition column, and the ammonia is decomposed into nitrogen and hydrogen. If you do
The structure is such that it can be mixed with a large amount of inert gas or air. When purifying the second ammonia decomposition column outlet gas using a dry purifying agent, an aqueous acid solution, or a combustion furnace, known equipment corresponding to each of the purifying agents can be used. Not something.

【0043】また、吸着剤の加熱再生の際に脱離するア
ンモニアを含む再生排ガスを第二のアンモニア分解筒
と、第二のアンモニア吸着筒とを組み合わせた系列に供
給し、この系列で循環浄化する浄化装置とすることもで
きるが、それらは基本的にアンモニア分解筒と、1筒又
は複数筒並列のアンモニア吸着筒との組み合わせに同じ
であり、本発明に含まれるものである。
In addition, regenerated exhaust gas containing ammonia that is desorbed at the time of heat regeneration of the adsorbent is supplied to a system in which a second ammonia decomposition column and a second ammonia adsorption column are combined, and this system is used for circulating purification. However, these are basically the same as the combination of the ammonia decomposition cylinder and one or more ammonia adsorption cylinders in parallel, and are included in the present invention.

【0044】[0044]

【実施例】本発明を実施例により具体的に説明するが、
本発明はこれらにより限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be described specifically with reference to Examples.
The present invention is not limited by these.

【0045】(実施例1) (排ガス浄化装置の製作)アンモニア分解筒として、イ
ンコロイ800製であって内径83mm、長さ1000
mmの反応管を製作した。この反応管に、アンモニア分
解触媒として、アルミナ100重量部に対して、ニッケ
ル18重量部を担持させた、直径5mm、長さ5mmの
円柱状ニッケル系アンモニア分解触媒を500mm充填
した。また、反応管には外側から加熱できるように、電
気ヒーターを取り付け、アンモニア分解筒とした。
(Example 1) (Production of an exhaust gas purifying apparatus) As an ammonia decomposition tube, made of Incoloy 800 having an inner diameter of 83 mm and a length of 1000
mm reaction tube was fabricated. The reaction tube was filled with 500 mm of a columnar nickel-based ammonia decomposition catalyst having a diameter of 5 mm and a length of 5 mm supporting 18 parts by weight of nickel with respect to 100 parts by weight of alumina as an ammonia decomposition catalyst. In addition, an electric heater was attached to the reaction tube so that the reaction tube could be heated from the outside, and an ammonia decomposition tube was used.

【0046】次に、SUS316製内径108.3m
m、長さ1350mmの吸着筒2筒を製作した。これら
の吸着筒に、アンモニアの吸着剤として直径1.6m
m、長さ5mmの円柱状の合成ゼオライト(ユニオン昭
和(株)製、モレキュラーシーブス5A)を1200m
m充填した。また、吸着筒には外側から加熱できるよう
に、電気ヒーターを取り付け、アンモニア吸着筒とし
た。これらのアンモニア分解筒、アンモニア吸着筒と共
に、熱交換器、冷却器、ブロワを用いて図1に示すよう
な排ガス浄化装置を製作した。
Next, SUS316 inner diameter 108.3 m
m, two adsorption cylinders having a length of 1350 mm were produced. 1.6 m in diameter as an adsorbent for ammonia
m, 5 mm long cylindrical synthetic zeolite (Molecular Sieves 5A, manufactured by Union Showa Co., Ltd.)
m. In addition, an electric heater was attached to the adsorption cylinder so that heating could be performed from the outside, and an ammonia adsorption cylinder was used. An exhaust gas purifying apparatus as shown in FIG. 1 was manufactured using a heat exchanger, a cooler, and a blower together with the ammonia decomposition column and the ammonia adsorption column.

【0047】(排ガス浄化装置の調整)この装置内を窒
素で置換したのち、アンモニア分解筒を800℃に加熱
した。次に、アンモニア20vol%、水素5vol
%、窒素75vol%からなる排ガスを、常圧、50N
l/minの流量で図1に示す排ガス浄化装置の排ガス
供給ライン1から供給した。また、アンモニア分解筒出
口ガスはアンモニア吸着筒8を経て排ガスパージライン
から放出した。なおこの間に、アンモニア吸着筒8出口
ガスの一部(5Nl/min)をバルブ13を経由させ
て300℃に加熱されたアンモニア吸着筒8’に10時
間にわたり供給し、アンモニア吸着筒8’の再生操作を
行った。その後アンモニア吸着筒の加熱を停止して常温
まで冷却し、切り換えに備えた。なお、アンモニア吸着
筒8’からの再生排ガスは冷却器18’、バルブ1
4’、ブロワ15、配管16を経て排ガス供給ライン1
に導入した。
(Adjustment of Exhaust Gas Purification Apparatus) After replacing the inside of this apparatus with nitrogen, the ammonia decomposition column was heated to 800 ° C. Next, 20 vol% of ammonia, 5 vol of hydrogen
%, Nitrogen 75vol%, normal pressure, 50N
It was supplied at a flow rate of 1 / min from an exhaust gas supply line 1 of the exhaust gas purifying apparatus shown in FIG. The outlet gas of the ammonia decomposition column was discharged from the exhaust gas purge line via the ammonia adsorption column 8. In the meantime, a part of the outlet gas of the ammonia adsorption cylinder 8 (5 Nl / min) is supplied to the ammonia adsorption cylinder 8 ′ heated to 300 ° C. via the valve 13 for 10 hours to regenerate the ammonia adsorption cylinder 8 ′. The operation was performed. Thereafter, the heating of the ammonia adsorption column was stopped, and the ammonia adsorption column was cooled to room temperature to prepare for switching. The regenerated exhaust gas from the ammonia adsorption column 8 'is supplied to the cooler 18' and the valve 1
Exhaust gas supply line 1 via 4 ', blower 15, pipe 16
Was introduced.

【0048】アンモニア吸着筒8へのアンモニア分解筒
出口ガスの供給を100時間行った後、アンモニア吸着
筒8’側に切り換えてアンモニア分解筒出口ガスの供給
を100時間行い、その間上記と同様の方法でアンモニ
ア吸着筒8の再生操作を行い、排ガス浄化装置を調整し
た。なお、アンモニア吸着筒8及びアンモニア吸着筒
8’出の吸着操作はいずれも20〜40℃で行った。
After supplying the ammonia decomposition cylinder outlet gas to the ammonia adsorption cylinder 8 for 100 hours, switching to the ammonia adsorption cylinder 8 'side and supplying the ammonia decomposition cylinder outlet gas for 100 hours, during which time the same method as described above is used. , The regeneration operation of the ammonia adsorption column 8 was performed, and the exhaust gas purification device was adjusted. In addition, the adsorption | suction operation | work which came out of the ammonia adsorption cylinder 8 and the ammonia adsorption cylinder 8 'was all performed at 20-40 degreeC.

【0049】(排ガスの浄化実験)アンモニア分解筒出
口ガスの供給を約30℃に保持されたアンモニア吸着筒
8側に切り換えて、排ガス浄化実験を開始した。またこ
のとき、アンモニア吸着筒8の出口ガスの一部(5Nl
/min)を10時間にわたりアンモニア吸着筒8’に
導入して、吸着剤の加熱再生を行った。アンモニア含有
排ガスの浄化中、アンモニア分解筒3の出口ガスの一
部、アンモニア吸着筒8の出口ガスの一部をそれぞれ経
時的にサンプリングし、アンモニア濃度を測定した。そ
の結果、アンモニア含有排ガスの流通開始から198時
間までは吸着筒8出口ガス中にアンモニアは検出され
ず、199時間を経過した時点で、吸着筒8出口のアン
モニア濃度が許容値を超える結果となった。それらの結
果を表1に示す。なお、アンモニア濃度の測定は熱伝導
型検出器付ガスクロマトグラフおよびガス検知管(ガス
テック(株)製、検出限界 0.2ppm)で行った。
(Exhaust Gas Purification Experiment) The exhaust gas purification experiment was started by switching the supply of the ammonia decomposition cylinder outlet gas to the ammonia adsorption cylinder 8 maintained at about 30 ° C. At this time, a part of the outlet gas of the ammonia adsorption cylinder 8 (5 Nl
/ Min) was introduced into the ammonia adsorption column 8 'for 10 hours to heat and regenerate the adsorbent. During purification of the ammonia-containing exhaust gas, a part of the outlet gas of the ammonia decomposition tube 3 and a part of the outlet gas of the ammonia adsorption tube 8 were each sampled with time, and the ammonia concentration was measured. As a result, ammonia was not detected in the gas at the outlet of the adsorption column 8 until 198 hours from the start of the flow of the ammonia-containing exhaust gas, and the ammonia concentration at the outlet of the adsorption column 8 exceeded the allowable value at the time when 199 hours had passed. Was. Table 1 shows the results. The ammonia concentration was measured using a gas chromatograph equipped with a heat conduction type detector and a gas detector tube (Gastec Co., Ltd., detection limit: 0.2 ppm).

【0050】[0050]

【表1】 表1 浄化実験の経過時間とアンモニア濃度 経過時間(h) 5 50 100 150 199 分解筒出口濃度(ppm) 620 640 650 630 630 吸着筒出口濃度(ppm) n.d n.d n.d n.d 30 n.d は検出せずを意味する。Table 1 Elapsed time of purification experiment and ammonia concentration Elapsed time (h) 550 100 150 199 Decomposition tube outlet concentration (ppm) 620 640 650 630 630 630 Adsorption tube outlet concentration (ppm) nd nd nd nd 30 nd Means not detected.

【0051】(実施例2)実施例1の排ガス浄化装置及
びアンモニア含有排ガスを用いた排ガス浄化実験におい
て、一方のアンモニア吸着筒でアンモニアを吸着してい
る間に他方のアンモニア吸着筒で加熱再生処理すること
を交互に行うことにより、アンモニア吸着筒8、アンモ
ニア吸着筒8’それぞれの出口ガス中のアンモニア濃度
が許容濃度上限値(25ppm)に達するまでの時間
(破過時間)を測定した。その結果を表2に示すが、ア
ンモニア吸着筒8、アンモニア吸着筒8’それぞれが吸
着能力の低下なしに繰り返し加熱再生されていることが
認められた。
(Embodiment 2) In an exhaust gas purification experiment using an exhaust gas purifying apparatus and an ammonia-containing exhaust gas of Example 1, while one ammonia adsorption column adsorbs ammonia, the other ammonia adsorption column heats and regenerates the heat. The time (breakthrough time) until the ammonia concentration in the outlet gas of each of the ammonia adsorption column 8 and the ammonia adsorption column 8 'reached the maximum allowable concentration (25 ppm) was measured. The results are shown in Table 2, and it was confirmed that each of the ammonia adsorption column 8 and the ammonia adsorption column 8 'was repeatedly heated and regenerated without decreasing the adsorption capacity.

【0052】[0052]

【表2】 表2 繰り返し回数と破過時間 アンモニア吸着筒8 アンモニア吸着筒8’ 1回目 198 202 2回目 205 201 3回目 196 204 4回目 208 199 5回目 197 210Table 2 Number of repetitions and breakthrough time Ammonia adsorption column 8 Ammonia adsorption column 8 'First 198 202 Second 205 201 Third 196 204 Fourth 208 199 Fifth 197 210

【0053】(実施例3)実施例1におけるアンモニア
含有排ガスを、アンモニア5vol%、水素5vol
%、窒素90vol%からなる排ガスに変え、アンモニ
ア分解筒の温度を600℃に変えたほかは、実施例1と
同様にして排ガスの浄化実験を行い、アンモニア分解筒
出口ガス、及びアンモニア吸着筒8出口ガス中のアンモ
ニア濃度の変化を測定した。結果を表3に示すが、アン
モニア吸着筒8の出口ガス中のアンモニア濃度は168
時間までは検出限界以下であり、169時間の時点で6
5ppmに達した。
(Example 3) The ammonia-containing exhaust gas in Example 1 was obtained by removing 5 vol% of ammonia and 5 vol of hydrogen.
% And nitrogen at 90 vol%, and the exhaust gas purification experiment was carried out in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the ammonia decomposition column was changed to 600 ° C. The change in the ammonia concentration in the outlet gas was measured. The results are shown in Table 3. The ammonia concentration in the outlet gas of the ammonia adsorption column 8 was 168
By the time, it was below the detection limit.
Reached 5 ppm.

【0054】[0054]

【表3】 表3 浄化実験の経過時間とアンモニア濃度 経過時間(h) 5 50 100 150 169 分解筒出口濃度(ppm) 780 760 770 780 780 吸着筒出口濃度(ppm) n.d n.d n.d n.d 65Table 3 Elapsed time of purification experiment and ammonia concentration Elapsed time (h) 550 100 150 169 Decomposition tube outlet concentration (ppm) 780 760 770 780 780 780 Adsorber tube outlet concentration (ppm) n.dn.d n.dn.d 65

【0055】(実施例4)実施例1で製作した吸着筒2
筒それぞれについて、吸着剤充填部の下部から150m
m上の位置に、破過を検知するためのガスサンプリング
配管を設けた。そのほかは実施例1と同じ装置構成とし
た。このようにした後、実施例1と同じ条件でアンモニ
ア含有排ガスの浄化及び吸着筒の再生操作を開始した。
そして、吸着筒のサンプリング配管取付部が破過を検知
した時点で他の吸着筒に切り換える方式で、1500時
間にわたり連続して排ガスの浄化を行った。その結果、
浄化実験中全ての時間においてパージ排ガス中にアンモ
ニアは検出されず、完全に浄化されていることが認めら
れた。
(Embodiment 4) Adsorption tube 2 manufactured in Embodiment 1
150 m from the bottom of the adsorbent filling section for each cylinder
A gas sampling pipe for detecting breakthrough was provided at a position above m. Otherwise, the apparatus configuration was the same as that of the first embodiment. After this, the purification operation of the ammonia-containing exhaust gas and the regeneration of the adsorption column were started under the same conditions as in Example 1.
Then, when the sampling pipe attachment portion of the adsorption cylinder detected breakthrough, the exhaust gas was continuously purified for 1500 hours by switching to another adsorption cylinder. as a result,
At all times during the purification experiment, ammonia was not detected in the purge exhaust gas, and it was confirmed that the purge exhaust gas was completely purified.

【0056】実施例5 (排ガス浄化装置の製作)実施例1で製作したアンモニ
ア分解筒を第一の分解筒とした。また実施例1で製作し
た吸着筒2筒にそれぞれ吸着剤充填部の下部から150
mmの位置に、破過を検知するためのサンプリング配管
を設けた。さらに第二のアンモニア分解筒として、イン
コロイ800製であって、内径83mm、長さ600m
mの反応管に実施例1におけるアンモニア分解触媒と同
じ触媒を350mm充填したものを製作した。これらを
組み合わせて、図2に示すものと同様の排ガス浄化装置
を製作した。
Example 5 (Production of an exhaust gas purifying apparatus) The ammonia decomposition column manufactured in Example 1 was used as a first decomposition column. In addition, the two adsorption cylinders manufactured in Example 1 were placed 150 meters from the lower part of the adsorbent filling section.
A sampling pipe for detecting breakthrough was provided at a position of mm. Further, the second ammonia decomposition tube is made of Incoloy 800, having an inner diameter of 83 mm and a length of 600 m.
m was filled with 350 mm of the same catalyst as the ammonia decomposition catalyst in Example 1. By combining these, an exhaust gas purifying apparatus similar to that shown in FIG. 2 was manufactured.

【0057】(排ガス浄化実験)この排ガス浄化装置の
第一のアンモニア分解筒、第二のアンモニア分解筒をそ
れぞれ900℃に保持した。また、第一の吸着筒、第二
の吸着筒を破過前に交互に切り替える方式により、吸着
は常温で、吸着剤の再生は300℃で行う方法で行いな
がら、排ガス供給ラインからアンモニア20vol%、
水素5%、窒素75%からなる排ガスを50Nl/mi
nの流量で960時間にわたり通気した。また、この間
の吸着剤の再生時には自己ガスを5Nl/minの流量
でそれぞれ5時間通気し、吸着剤再生排ガスは第二のア
ンモニア分解筒に通気し、第二アンモニア分解筒の出口
ガスは窒素ガスで希釈した後、大気中に放出した。その
結果、実験中はアンモニア吸着筒出口ガス中にアンモニ
アの流出は認められなかった。また、第二のアンモニア
分解筒出口ガス中のアンモニア濃度は最大時で520p
pmであった。
(Exhaust Gas Purification Experiment) The first ammonia decomposition column and the second ammonia decomposition column of this exhaust gas purification device were each maintained at 900 ° C. Further, by a method in which the first adsorption column and the second adsorption column are alternately switched before breakthrough, adsorption is performed at room temperature, and regeneration of the adsorbent is performed at 300 ° C., and ammonia is discharged from the exhaust gas supply line at 20 vol%. ,
Exhaust gas consisting of 5% hydrogen and 75% nitrogen is 50Nl / mi
n flow for 960 hours. During regeneration of the adsorbent during this time, the self gas is passed for 5 hours at a flow rate of 5 Nl / min, the adsorbent regeneration exhaust gas is passed to the second ammonia decomposition column, and the outlet gas of the second ammonia decomposition column is nitrogen gas. And then released into the atmosphere. As a result, no outflow of ammonia was found in the gas at the outlet of the ammonia adsorption column during the experiment. The ammonia concentration in the outlet gas of the second ammonia decomposition column is 520 p at the maximum.
pm.

【0058】実施例6 (排ガス浄化装置の製作)実施例1におけるアンモニア
分解筒と同じものを2筒製作した。但し、アンモニア分
解触媒はアルミナに金属ルテニウムが0.3重量%担持
された触媒を充填した。また、実施例1におけるアンモ
ニア吸着筒と同じものを2筒製作した。これらを用い
て、図5に示すように、それぞれアンモニア分解筒とア
ンモニア吸着筒が接続された2系列からなる構成の浄化
装置を製作した。
Example 6 (Production of an exhaust gas purifying apparatus) Two cylinders identical to the ammonia decomposition cylinder in Example 1 were produced. However, the ammonia decomposition catalyst was filled with a catalyst in which 0.3% by weight of metal ruthenium was supported on alumina. In addition, two identical ammonia adsorption cylinders in Example 1 were manufactured. By using these, as shown in FIG. 5, a purifying apparatus having a configuration composed of two systems in which an ammonia decomposition column and an ammonia adsorption column were respectively connected was manufactured.

【0059】(排ガス浄化実験)この排ガス浄化装置の
両系列のアンモニア分解筒をそれぞれ600℃に保持し
た。また、両系列の吸着筒をそれぞれ破過前に交互に切
り替えることにより、吸着は常温で、吸着剤の再生は3
00℃で行う方法で行いながら、排ガス供給ラインから
アンモニア20vol%、水素5%、窒素75%からな
る排ガスを100Nl/minの流量で960時間にわ
たり通気した。また、この間の吸着剤の再生時には自己
ガスを5Nl/minの流量でそれぞれ5時間通気し、
吸着剤再生排ガスはそれぞれの系列のアンモニア分解筒
に通気し、分解筒の出口ガスは窒素ガスで希釈した後、
大気中に放出した。その結果、実験中はアンモニア吸着
筒出口ガス中にアンモニアの流出は認められなかった。
また、吸着剤再生排ガスのアンモニア分解処理後のガス
中のアンモニア濃度は最大時で860ppmであった。
(Exhaust Gas Purification Experiment) The ammonia decomposing cylinders of both systems of the exhaust gas purifying apparatus were maintained at 600 ° C., respectively. In addition, by alternately switching the adsorption cylinders of both series before the breakthrough, adsorption is performed at room temperature, and regeneration of the adsorbent is performed at three temperatures.
An exhaust gas composed of 20 vol% of ammonia, 5% of hydrogen and 75% of nitrogen was passed through the exhaust gas supply line at a flow rate of 100 Nl / min for 960 hours while performing the method at 00 ° C. During regeneration of the adsorbent during this time, self gas is passed for 5 hours at a flow rate of 5 Nl / min, respectively.
The adsorbent regeneration exhaust gas is passed through each series of ammonia decomposition cylinders, and the outlet gas of the decomposition cylinder is diluted with nitrogen gas.
Released into the atmosphere. As a result, no outflow of ammonia was found in the gas at the outlet of the ammonia adsorption column during the experiment.
The ammonia concentration in the gas after the ammonia decomposition treatment of the adsorbent-regenerated exhaust gas was 860 ppm at the maximum.

【0060】(比較例1)実施例1におけるアンモニア
吸着筒8、アンモニア吸着筒8’の吸着剤を除いたほか
は、実施例1と同様にしてアンモニア含有排ガスの浄化
を行った。その結果、排ガスパージライン中には常に6
00ppm以上のアンモニアの含まれていることが認め
られた。
(Comparative Example 1) Purification of an ammonia-containing exhaust gas was carried out in the same manner as in Example 1 except that the adsorbent of the ammonia adsorption column 8 and the ammonia adsorption column 8 'in Example 1 was omitted. As a result, 6
It was recognized that ammonia was contained in an amount of 00 ppm or more.

【0061】[0061]

【発明の効果】本発明の浄化方法及び浄化装置により、
排ガス中のアンモニア濃度にかかわりなく、極めて効率
よく浄化することができる。特に、アンモニア吸着筒の
再生排ガスをアンモニア分解筒に導入して循環処理を行
った場合には、浄化処理後のパージガスはアンモニアを
含まない状態で排出することができる。すなわち、アン
モニア含有排ガスを、連続して、補助資材を用いること
なしにほぼ完全に浄化することができる。また、アンモ
ニア吸着筒の再生排ガスを第二のアンモニア分解筒に導
入して浄化を行った場合には、処理対象の最初のアンモ
ニア含有排ガスに比べて著しく低減された量のアンモニ
アで排出することができる。さらに、第二のアンモニア
分解筒出口ガスの後段処理として、乾式浄化剤、酸の水
溶液、または燃焼装置のいずれかと組み合わて浄化を行
った場合には、ほぼ完全に浄化することができる。
According to the purification method and the purification apparatus of the present invention,
Regardless of the ammonia concentration in the exhaust gas, it can be purified very efficiently. In particular, when the recycled exhaust gas from the ammonia adsorption column is introduced into the ammonia decomposition column and the circulation process is performed, the purge gas after the purification process can be discharged without containing ammonia. That is, the ammonia-containing exhaust gas can be continuously and almost completely purified without using an auxiliary material. In addition, when the purified exhaust gas from the ammonia adsorption column is introduced into the second ammonia decomposition column for purification, it can be discharged with a significantly reduced amount of ammonia compared to the first ammonia-containing exhaust gas to be treated. it can. Furthermore, when the purification is performed in combination with any of a dry purifier, an aqueous solution of an acid, or a combustion device as a post-process of the second ammonia decomposition cylinder outlet gas, the purification can be performed almost completely.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の排ガス浄化装置(再生排ガスをアンモ
ニア分解筒に循環)の1例である。
FIG. 1 is an example of an exhaust gas purifying apparatus of the present invention (recycled exhaust gas is circulated through an ammonia decomposition column).

【図2】本発明の排ガス浄化装置(再生排ガスは第二の
アンモニア分解筒で浄化後そのまま排気)の1例であ
る。
FIG. 2 is an example of an exhaust gas purifying apparatus of the present invention (regenerated exhaust gas is directly exhausted after purification in a second ammonia decomposition column).

【図3】本発明の排ガス浄化装置(再生排ガスはアンモ
ニア分解筒で浄化後そのまま排気)の1例である。
FIG. 3 is an example of an exhaust gas purifying apparatus of the present invention (a regenerated exhaust gas is directly exhausted after purification in an ammonia decomposition column).

【図4】本発明の排ガス浄化装置(再生排ガスは第二の
アンモニア分解筒で浄化後そのまま排気)の1例であ
る。
FIG. 4 is an example of an exhaust gas purifying apparatus of the present invention (regenerated exhaust gas is directly exhausted after purification in a second ammonia decomposition column).

【図5】本発明の排ガス浄化装置(再生排ガスはアンモ
ニア分解筒で浄化後そのまま排気)の1例である。
FIG. 5 is an example of an exhaust gas purifying apparatus of the present invention (regenerated exhaust gas is exhausted as it is after purification in an ammonia decomposition column).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 排ガス供給ライン 2、2’ 熱交換器 3、3’ アンモニア分解筒 4、4’、21 アンモニア分解触媒 5、5’、10、10’、22 ヒーター 6、6’、16、19、31 配管 7、7’、11、11’、13、14,14’、25、
26、28、30、32、38、38’、40、40’
バルブ 8、8’ アンモニア吸着筒 9、9’ アンモニアの吸着剤 12、23、29、34、41、 排ガスパージライン 15 ブロワ 17、17’、18、18’27、33、39、39’
冷却器 20 第二のアンモニア分解筒 24 不活性ガス供給ライン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exhaust gas supply line 2, 2 'Heat exchanger 3, 3' Ammonia decomposition tube 4, 4 ', 21 Ammonia decomposition catalyst 5, 5', 10, 10 ', 22 Heater 6, 6', 16, 19, 31 Piping 7, 7 ', 11, 11', 13, 14, 14 ', 25,
26, 28, 30, 32, 38, 38 ', 40, 40'
Valve 8, 8 'Ammonia adsorption cylinder 9, 9' Adsorbent for ammonia 12, 23, 29, 34, 41, Exhaust gas purge line 15 Blower 17, 17 ', 18, 18' 27, 33, 39, 39 '
Cooler 20 Second ammonia decomposition cylinder 24 Inert gas supply line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大塚 健二 神奈川県平塚市田村5181番地 日本パイオ ニクス株式会社平塚研究所内 (72)発明者 島田 孝 神奈川県平塚市田村5181番地 日本パイオ ニクス株式会社平塚工場内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kenji Otsuka 5181 Tamura, Hiratsuka-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Hiratsuka Research Laboratory, Japan (72) Inventor Takashi Shimada 5181 Tamura, Hiratsuka-shi, Kanagawa Prefecture Nihon Pionex Corporation Hiratsuka Plant Inside

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アンモニアを含有する排ガスの浄化方法
であって、該排ガスをアンモニア分解触媒と加熱下で接
触させてアンモニアを水素と窒素に分解し、次に未分解
アンモニアを吸着するために設けられた少なくとも2系
列の吸着剤と順次切り換えて接触させて浄化すると共
に、該吸着剤を順次切り換えて加熱再生し、その際に吸
着剤から脱離するアンモニアを含む再生排ガスを前記ア
ンモニア分解触媒に加熱下で接触させて浄化することを
特徴とする排ガスの浄化方法。
1. A method for purifying exhaust gas containing ammonia, wherein the exhaust gas is brought into contact with an ammonia decomposition catalyst under heating to decompose ammonia into hydrogen and nitrogen, and then provided for adsorbing undecomposed ammonia. The at least two series of adsorbents are sequentially switched to be contacted for purification, and the adsorbents are sequentially switched to regenerate by heating. At that time, the regenerated exhaust gas containing ammonia desorbed from the adsorbent is supplied to the ammonia decomposition catalyst. A method for purifying exhaust gas, comprising purifying by contact under heating.
【請求項2】 アンモニアを含有する排ガスの浄化方法
であって、該排ガスをアンモニア分解触媒と加熱下で接
触させてアンモニアを水素と窒素に分解し、次に未分解
アンモニアを吸着するために設けられた少なくとも2系
列の吸着剤と順次切り換えて接触させて浄化すると共
に、該吸着剤を順次切り換えて加熱再生し、その際に吸
着剤から脱離するアンモニアを含む再生排ガスを前記ア
ンモニア分解触媒とは別に設けられたアンモニア分解触
媒と加熱下で接触させて浄化することを特徴とする排ガ
スの浄化方法。
2. A method for purifying exhaust gas containing ammonia, wherein the exhaust gas is brought into contact with an ammonia decomposition catalyst under heating to decompose ammonia into hydrogen and nitrogen, and then provided for adsorbing undecomposed ammonia. In addition to sequentially switching and contacting the at least two series of adsorbents to purify them, the adsorbents are sequentially switched to heat and regenerate, and at this time, the regenerated exhaust gas containing ammonia desorbed from the adsorbent is treated with the ammonia decomposition catalyst. A method for purifying exhaust gas, which comprises contacting with a separately provided ammonia decomposition catalyst under heating to purify the exhaust gas.
【請求項3】 アンモニアを含有する排ガスの浄化方法
であって、該排ガスをアンモニア分解触媒に加熱下で接
触させてアンモニアを窒素と水素に分解し、次に未分解
アンモニアを吸着するために設けられた吸着剤と接触さ
せて浄化すると共に、その後該吸着剤を加熱再生し、そ
の際に吸着剤から脱離するアンモニアを含む再生排ガス
を前記アンモニア分解触媒と同一又は別に設けられたア
ンモニア分解触媒に加熱下で接触させて浄化することを
特徴とする排ガスの浄化方法。
3. A method for purifying exhaust gas containing ammonia, wherein the exhaust gas is brought into contact with an ammonia decomposition catalyst under heating to decompose ammonia into nitrogen and hydrogen, and then provided for adsorbing undecomposed ammonia. The catalyst is purified by contact with the adsorbent, and then the adsorbent is heated and regenerated. At this time, the regenerated exhaust gas containing ammonia desorbed from the adsorbent is supplied to the ammonia decomposition catalyst provided separately from the ammonia decomposition catalyst. A method for purifying exhaust gas, comprising purifying the waste gas by contacting the waste gas with heating.
【請求項4】 アンモニアを含有する排ガスの浄化方法
であって、該排ガスを、少なくとも2系列の並列に切り
換え可能の状態で設けられたアンモニア分解触媒とアン
モニアの吸着剤から成る系列に順次切り換えて接触させ
て、アンモニアを窒素と水素に分解し、次に未分解アン
モニアを吸着分離して浄化すると共に、系列を順次切り
換えてアンモニア吸着剤を加熱再生し、その際の再生排
ガスを該加熱再生中のアンモニア吸着剤と同一系列のア
ンモニア分解触媒に加熱下で接触させて浄化することを
特徴とする排ガスの浄化方法。
4. A method for purifying an exhaust gas containing ammonia, wherein the exhaust gas is sequentially switched to a system comprising an ammonia decomposition catalyst and an ammonia adsorbent which are provided in at least two systems which can be switched in parallel. The ammonia is decomposed into nitrogen and hydrogen by contact, then the undecomposed ammonia is adsorbed and separated and purified, and the system is sequentially switched to regenerate the ammonia adsorbent by heating and regenerating the exhaust gas during the heating and regenerating. A method for purifying exhaust gas, comprising contacting an ammonia decomposition catalyst of the same series as the above-mentioned ammonia adsorbent with an ammonia decomposition catalyst under heating to purify the exhaust gas.
【請求項5】 アンモニア分解触媒がニッケル、鉄、パ
ラジウム、白金及びルテニウムから選ばれる少なくとも
1種の金属又はその化合物を有効成分として含むもので
ある請求項1ないし4のいずれかの項に記載の排ガスの
浄化方法。
5. The exhaust gas according to claim 1, wherein the ammonia decomposition catalyst contains at least one metal selected from nickel, iron, palladium, platinum and ruthenium or a compound thereof as an active ingredient. Purification method.
【請求項6】 排ガスをアンモニア分解触媒と接触させ
る温度が450〜1200℃である請求項1ないし4の
いずれかの項に記載の排ガスの浄化方法。
6. The method for purifying exhaust gas according to claim 1, wherein the temperature at which the exhaust gas is brought into contact with the ammonia decomposition catalyst is 450 to 1200 ° C.
【請求項7】 排ガスを吸着剤と接触させる温度が10
0℃以下である請求項1ないし4のいずれかの項に記載
の排ガスの浄化方法。
7. The temperature at which the exhaust gas is brought into contact with the adsorbent is 10
The method for purifying exhaust gas according to claim 1, wherein the temperature is 0 ° C. or lower.
【請求項8】 吸着剤の加熱再生に用いるガスが、アン
モニア吸着筒出口ガスの一部、又は不活性ガスである請
求項1ないし4のいずれかの項に記載の排ガスの浄化方
法。
8. The method for purifying exhaust gas according to claim 1, wherein the gas used for heat regeneration of the adsorbent is a part of the outlet gas of the ammonia adsorption column or an inert gas.
【請求項9】 アンモニアを含有する排ガスの浄化装置
であって、アンモニア分解触媒が充填されヒーターを備
えたアンモニア分解筒、その後段に少なくとも2筒の並
列に切換え可能な状態で設けられたアンモニアの吸着剤
が充填されヒーターを備えたアンモニア吸着筒、及び該
吸着剤を加熱再生するためのガス供給手段を備えると共
に、再生排ガスを前記アンモニア分解筒に供給するため
の設備を有することを特徴とする排ガスの浄化装置。
9. An apparatus for purifying an exhaust gas containing ammonia, comprising: an ammonia decomposition cylinder filled with an ammonia decomposition catalyst and provided with a heater; An ammonia adsorption cylinder filled with an adsorbent and provided with a heater, and a gas supply means for heating and regenerating the adsorbent, and a facility for supplying regenerated exhaust gas to the ammonia decomposition cylinder are provided. Exhaust gas purifier.
【請求項10】 アンモニアを含有する排ガスの浄化装
置であって、アンモニア分解触媒が充填されヒーターを
備えたアンモニア分解筒、その後段に少なくとも2筒の
並列に切り換え可能な状態で設けられたアンモニアの吸
着剤が充填されヒーターを備えたアンモニア吸着筒、及
び該吸着剤を加熱再生するためのガス供給手段を有する
と共に、再生排ガスを前記アンモニア分解筒とは別に設
けられたアンモニア分解触媒が充填されヒーターを備え
たアンモニア分解筒に供給されるように構成されたこと
を特徴とする排ガスの浄化装置。
10. An apparatus for purifying an exhaust gas containing ammonia, comprising: an ammonia decomposition cylinder filled with an ammonia decomposition catalyst and provided with a heater; An ammonia adsorption cylinder filled with an adsorbent and equipped with a heater, and a gas supply means for heating and regenerating the adsorbent, and a regeneration exhaust gas filled with an ammonia decomposition catalyst provided separately from the ammonia decomposition cylinder An exhaust gas purifying apparatus characterized in that the exhaust gas purifying apparatus is configured to be supplied to an ammonia decomposing cylinder having:
【請求項11】 アンモニアを含有する排ガスの浄化装
置であって、アンモニア分解触媒が充填されヒーターを
備えたアンモニア分解筒、その後段にアンモニアの吸着
剤が充填されヒーターを備えたアンモニア吸着筒、及び
該吸着剤を加熱再生するためのガス供給手段を有すると
共に、再生排ガスを前記アンモニア分解筒又は別に設け
られたアンモニア分解筒に供給されるように構成された
ことを特徴とする排ガスの浄化装置。
11. An apparatus for purifying an exhaust gas containing ammonia, comprising: an ammonia decomposition cylinder filled with an ammonia decomposition catalyst and provided with a heater; an ammonia adsorption cylinder provided with a heater filled with an ammonia adsorbent at a subsequent stage; and An exhaust gas purifying apparatus comprising a gas supply means for heating and regenerating the adsorbent, and configured to supply regenerated exhaust gas to the ammonia decomposition column or a separately provided ammonia decomposition column.
【請求項12】 アンモニアを含有する排ガスの浄化装
置であって、少なくとも2系列の並列に切り換え可能な
状態で設けられたアンモニア分解触媒が充填されヒータ
ーを備えたアンモニア分解筒とアンモニアの吸着剤が充
填されヒーターを備えたアンモニア吸着筒から成り、各
系列のアンモニア吸着筒出口ガスの一部が、他の系列の
吸着剤再生用ガスとして供給し得るように切り換え可能
とされ、さらに該他の系列の吸着剤の再生排ガスが該他
の系列のアンモニア分解筒で浄化されるように構成され
たことを特徴とする排ガスの浄化装置。
12. An apparatus for purifying an exhaust gas containing ammonia, comprising: an ammonia decomposition cylinder filled with an ammonia decomposition catalyst provided in at least two systems which can be switched in parallel and provided with a heater; and an ammonia adsorbent. It is composed of an ammonia adsorption cylinder equipped with a filled heater, and a part of the outlet gas of each series of the ammonia adsorption cylinder is switchable so that it can be supplied as another series of adsorbent regeneration gas. An exhaust gas purifying apparatus, characterized in that the adsorbent regeneration exhaust gas is purified by the other series of ammonia decomposition columns.
【請求項13】 アンモニア吸着筒の後半部分、又はア
ンモニア吸着筒とその後段に設けたアンモニア予備吸着
筒との間に、アンモニアの破過を検知するための手段が
設けられた請求項9ないし12のいずれかの項に記載の
排ガスの浄化装置。
13. A means for detecting breakthrough of ammonia is provided between the latter half of the ammonia adsorption cylinder or between the ammonia adsorption cylinder and the ammonia pre-adsorption cylinder provided at the subsequent stage. An exhaust gas purifying apparatus according to any one of the above items.
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