JP2001079354A - 排ガス浄化方法 - Google Patents
排ガス浄化方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 酸化剤添加によってダイオキシンの分解活性
を向上させる際に、必要最小限の酸化剤添加量で常に高
いＤＸＮｓ分解活性を維持できる方法を提供する。 【解決手段】 排ガスを、アンモニアの注入下に、酸化
チタンを主成分とする触媒と接触させて該排ガス中の有
害成分を分解除去する排ガス浄化方法であって、排ガス
中のＮＯ2 量をＺ、前記アンモニアの注入量をＸおよび
酸化剤の注入量をＹとすると、一般式（１）： Ｙ＝α
βＸ−Ｚ に従って算出した酸化剤Ｙを注入することを
特徴とする排ガス浄化方法。式中、αは０．５〜０．５
５、βは酸化剤がオゾン、過酸化水素または硝酸アンモ
ニウムの場合は１、硝酸の場合は１．５である。
を向上させる際に、必要最小限の酸化剤添加量で常に高
いＤＸＮｓ分解活性を維持できる方法を提供する。 【解決手段】 排ガスを、アンモニアの注入下に、酸化
チタンを主成分とする触媒と接触させて該排ガス中の有
害成分を分解除去する排ガス浄化方法であって、排ガス
中のＮＯ2 量をＺ、前記アンモニアの注入量をＸおよび
酸化剤の注入量をＹとすると、一般式（１）： Ｙ＝α
βＸ−Ｚ に従って算出した酸化剤Ｙを注入することを
特徴とする排ガス浄化方法。式中、αは０．５〜０．５
５、βは酸化剤がオゾン、過酸化水素または硝酸アンモ
ニウムの場合は１、硝酸の場合は１．５である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は排ガスの浄化方法に
係り、特に排ガス中のハロゲン含有有機化合物を高い分
解率で酸化分解することが可能な排ガス浄化方法に関す
るものである。
係り、特に排ガス中のハロゲン含有有機化合物を高い分
解率で酸化分解することが可能な排ガス浄化方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】都市ごみや産業廃棄物等を焼却する焼却
炉から発生する排ガス中には窒素酸化物（ＮＯｘ）、硫
黄酸化物（ＳＯｘ）、塩化水素（ＨＣｌ）などの有害物
質のほかに、微量ではあるが、ポリ塩化ジベンゾジオキ
シンやポリ塩化ジベンゾフランなどのダイオキシン類お
よびコプラナー（ポリ塩化ビニル、ＰＣＢ）などの非常
に毒性の強い有機塩素化合物（以下、ＤＸＮｓと記す）
が含まれている。近年、環境ホルモンへの関心が高まる
中で、ＤＸＮｓの排出規制が強化され、より高効率での
浄化が強く望まれている。
炉から発生する排ガス中には窒素酸化物（ＮＯｘ）、硫
黄酸化物（ＳＯｘ）、塩化水素（ＨＣｌ）などの有害物
質のほかに、微量ではあるが、ポリ塩化ジベンゾジオキ
シンやポリ塩化ジベンゾフランなどのダイオキシン類お
よびコプラナー（ポリ塩化ビニル、ＰＣＢ）などの非常
に毒性の強い有機塩素化合物（以下、ＤＸＮｓと記す）
が含まれている。近年、環境ホルモンへの関心が高まる
中で、ＤＸＮｓの排出規制が強化され、より高効率での
浄化が強く望まれている。
【０００３】ＤＸＮｓ低減についての研究は数多くなさ
れているが、その中に触媒を用いたＤＸＮｓの分解技術
がある。ＤＸＮｓの分解にはＤＸＮｓの熱分解（特願昭
６２−５０１４５）、酸素による酸化分解（特願平２−
５１４７２６ほか）を利用した技術が一般に知られてい
るが、触媒と接触する前にオゾンや過酸化水素を添加し
て分解活性を促進する分解方法（特開平７−７５７２
０）なども知られている。
れているが、その中に触媒を用いたＤＸＮｓの分解技術
がある。ＤＸＮｓの分解にはＤＸＮｓの熱分解（特願昭
６２−５０１４５）、酸素による酸化分解（特願平２−
５１４７２６ほか）を利用した技術が一般に知られてい
るが、触媒と接触する前にオゾンや過酸化水素を添加し
て分解活性を促進する分解方法（特開平７−７５７２
０）なども知られている。
【０００４】また、脱硝反応においては触媒と接触させ
る前にオゾンおよび／または過酸化水素を添加し、ガス
中のＮＯをＮＯ2 に酸化することで、反応速度の大きい
ＮＯ＋ＮＯ2 ＋２ＮＨ4 →２Ｎ2 ＋３Ｈ2 Ｏの反応によ
り活性向上させる技術（特開平０５−２１２２４４ほ
か）や、硝酸および／または硝酸アンモニウムをガス中
のＮＯと反応させる、または触媒により酸化し、ＮＯ2
として添加する技術（特開平０９−３１３８８８ほか）
などが実用化されている。
る前にオゾンおよび／または過酸化水素を添加し、ガス
中のＮＯをＮＯ2 に酸化することで、反応速度の大きい
ＮＯ＋ＮＯ2 ＋２ＮＨ4 →２Ｎ2 ＋３Ｈ2 Ｏの反応によ
り活性向上させる技術（特開平０５−２１２２４４ほ
か）や、硝酸および／または硝酸アンモニウムをガス中
のＮＯと反応させる、または触媒により酸化し、ＮＯ2
として添加する技術（特開平０９−３１３８８８ほか）
などが実用化されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のうち、
オゾンや硝酸といった酸化剤を注入してＤＸＮｓの分解
活性を高める方法は排ガス中にＮＯｘを含まない、また
はＮＯｘを含んでいても脱硝反応を行わない場合にＤＸ
Ｎｓ分解活性が向上する優れた方式であるが、アンモニ
ア共存下において、脱硝反応と同時にＤＸＮｓを分解し
ようとした場合には次のような問題を生じていた。 （ｉ）酸化剤の添加量が少ない場合、脱硝反応の向上効
果は見られても、ＤＸＮｓ分解反応の向上効果がほとん
ど見られない。また、ＤＸＮｓ分解活性の向上効果が見
られてもその効果は安定して得られず、条件によっては
活性は非常に低い。 （ii）（ｉ）の問題を避けるため多量の酸化剤を添加し
た場合、大量のＮＯ2 を発生し、脱硝活性が低下すると
ともに触媒活性も低下する。
オゾンや硝酸といった酸化剤を注入してＤＸＮｓの分解
活性を高める方法は排ガス中にＮＯｘを含まない、また
はＮＯｘを含んでいても脱硝反応を行わない場合にＤＸ
Ｎｓ分解活性が向上する優れた方式であるが、アンモニ
ア共存下において、脱硝反応と同時にＤＸＮｓを分解し
ようとした場合には次のような問題を生じていた。 （ｉ）酸化剤の添加量が少ない場合、脱硝反応の向上効
果は見られても、ＤＸＮｓ分解反応の向上効果がほとん
ど見られない。また、ＤＸＮｓ分解活性の向上効果が見
られてもその効果は安定して得られず、条件によっては
活性は非常に低い。 （ii）（ｉ）の問題を避けるため多量の酸化剤を添加し
た場合、大量のＮＯ2 を発生し、脱硝活性が低下すると
ともに触媒活性も低下する。
【０００６】一般に、酸化剤の添加量を増加することは
ランニングコストの増大となるため、できるだけ少ない
ことが望ましい。しかし、添加量を少なくした場合、上
記（ｉ）に示すように充分なＤＸＮｓ分解活性の向上効
果が得られないため実用化の妨げとなる。周知のごとく
ＤＸＮｓは非常に毒性が高いため、その分解を目的とす
る装置では分解性能を高いレベルで維持することが必要
となる。ところが、従来技術においては、前述したよう
に反応条件によってＤＸＮｓの分解率向上効果が見られ
ない場合や、効果があっても安定した効果を得られない
ことが、ＤＸＮｓ分解装置として致命的な欠陥となって
いた。
ランニングコストの増大となるため、できるだけ少ない
ことが望ましい。しかし、添加量を少なくした場合、上
記（ｉ）に示すように充分なＤＸＮｓ分解活性の向上効
果が得られないため実用化の妨げとなる。周知のごとく
ＤＸＮｓは非常に毒性が高いため、その分解を目的とす
る装置では分解性能を高いレベルで維持することが必要
となる。ところが、従来技術においては、前述したよう
に反応条件によってＤＸＮｓの分解率向上効果が見られ
ない場合や、効果があっても安定した効果を得られない
ことが、ＤＸＮｓ分解装置として致命的な欠陥となって
いた。
【０００７】本発明の課題は、上記の従来技術における
問題点をなくし、酸化剤添加によってダイオキシンの分
解活性を向上させる際に、必要最小限の酸化剤添加量で
常に高いＤＸＮｓ分解活性を維持できる方法を提供する
ことにある。
問題点をなくし、酸化剤添加によってダイオキシンの分
解活性を向上させる際に、必要最小限の酸化剤添加量で
常に高いＤＸＮｓ分解活性を維持できる方法を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願で特許請求される発明は以下のとおりである。 （１）ハロゲン含有有機化合物および窒素酸化物を含む
排ガスを、アンモニアの注入下に、酸化チタンを主成分
とし、これにバナジウム、モリブデンおよびタングステ
ンの少なくとも一種の金属の酸化物を添加した触媒と接
触させて該排ガス中の有害成分を分解除去する排ガス浄
化方法であって、前記排ガス中に二酸化窒素（ＮＯ2 ）
を注入するか、または酸化剤を注入して排ガス中の一酸
化窒素（ＮＯ）をＮＯ2 に酸化することにより、排ガス
中のＮＯ2 濃度を高めるとともに、排ガス中の当初のＮ
Ｏ2 量をＺ、前記アンモニアの注入量をＸおよび酸化剤
の注入量をＹとすると、下記の一般式（１） Ｙ＝αβＸ−Ｚ ……（１） に従って算出した酸化剤Ｙを注入することを特徴とする
排ガス浄化方法。
め、本願で特許請求される発明は以下のとおりである。 （１）ハロゲン含有有機化合物および窒素酸化物を含む
排ガスを、アンモニアの注入下に、酸化チタンを主成分
とし、これにバナジウム、モリブデンおよびタングステ
ンの少なくとも一種の金属の酸化物を添加した触媒と接
触させて該排ガス中の有害成分を分解除去する排ガス浄
化方法であって、前記排ガス中に二酸化窒素（ＮＯ2 ）
を注入するか、または酸化剤を注入して排ガス中の一酸
化窒素（ＮＯ）をＮＯ2 に酸化することにより、排ガス
中のＮＯ2 濃度を高めるとともに、排ガス中の当初のＮ
Ｏ2 量をＺ、前記アンモニアの注入量をＸおよび酸化剤
の注入量をＹとすると、下記の一般式（１） Ｙ＝αβＸ−Ｚ ……（１） に従って算出した酸化剤Ｙを注入することを特徴とする
排ガス浄化方法。
【０００９】式中、αは脱硝反応およびハロゲン含有有
機化合物（ＤＸＮｓ）分解に必要な二酸化窒素を算出す
るための係数で、０．５〜０．５５の範囲にあり、βは
酸化剤がオゾン、過酸化水素または硝酸アンモニウムの
場合は１、硝酸の場合は１．５である。 （２）（１）に記載の酸化剤が、オゾン、過酸化水素、
硝酸および硝酸アンモニウムの中から選ばれた１種以上
であることを特徴とする（１）記載の方法。 （３）前記触媒が酸化チタンを主成分とし、これにバナ
ジウムおよびモリブデンまたはタングステンの酸化物を
添加した触媒、または該触媒に貴金属、マンガン、鉄ま
たは錫を添加した触媒であることを特徴とする（１）ま
たは（２）記載の方法。
機化合物（ＤＸＮｓ）分解に必要な二酸化窒素を算出す
るための係数で、０．５〜０．５５の範囲にあり、βは
酸化剤がオゾン、過酸化水素または硝酸アンモニウムの
場合は１、硝酸の場合は１．５である。 （２）（１）に記載の酸化剤が、オゾン、過酸化水素、
硝酸および硝酸アンモニウムの中から選ばれた１種以上
であることを特徴とする（１）記載の方法。 （３）前記触媒が酸化チタンを主成分とし、これにバナ
ジウムおよびモリブデンまたはタングステンの酸化物を
添加した触媒、または該触媒に貴金属、マンガン、鉄ま
たは錫を添加した触媒であることを特徴とする（１）ま
たは（２）記載の方法。
【００１０】排ガス中のＮＯ2 濃度が全ＮＯｘ濃度の対
して非常に小さいときは、（１）式を下記（２）式のよ
うに近似してもよい。 Ｙ＝αβＸ ……（２）
して非常に小さいときは、（１）式を下記（２）式のよ
うに近似してもよい。 Ｙ＝αβＸ ……（２）
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面により詳細に
説明する。図１は、本発明の一実施例を示す排ガス処理
装置のフロー図である。図において、排ガス発生源１か
ら排出された排ガス２は、アンモニア注入装置９および
酸化剤注入装置１０から所定量のアンモニアおよび酸化
剤を注入された後、脱硝およびＤＸＮｓ分解装置１５に
供給、処理された後、清浄ガス１７として排出される。
排ガス流路には、排ガスの流量計３および排ガス中のＮ
Ｏｘ濃度を測定するＮＯｘ計５が設けられ、アンモニア
注入量および酸化剤注入量は、アンモニア注入量制御装
置７および酸化剤注入量制御装置８によりそれぞれ制御
される。
説明する。図１は、本発明の一実施例を示す排ガス処理
装置のフロー図である。図において、排ガス発生源１か
ら排出された排ガス２は、アンモニア注入装置９および
酸化剤注入装置１０から所定量のアンモニアおよび酸化
剤を注入された後、脱硝およびＤＸＮｓ分解装置１５に
供給、処理された後、清浄ガス１７として排出される。
排ガス流路には、排ガスの流量計３および排ガス中のＮ
Ｏｘ濃度を測定するＮＯｘ計５が設けられ、アンモニア
注入量および酸化剤注入量は、アンモニア注入量制御装
置７および酸化剤注入量制御装置８によりそれぞれ制御
される。
【００１２】すなわち、アンモニアの注入量１１は、入
口ＮＯｘ濃度の計測値とガス流量に関する信号および必
要性能から算出する通常の方法により得られ、調整弁１
３により注入される。一方、アンモニアの注入量に関す
る信号１１より上記（１）または（２）式により算出さ
れた所定量の酸化剤が、調整弁１４により排ガス中に注
入される。ここでいう酸化剤とは、オゾン、過酸化水
素、硝酸または硝酸アンモニウムであり、ガス状または
水溶液状で排ガス中に注入される。
口ＮＯｘ濃度の計測値とガス流量に関する信号および必
要性能から算出する通常の方法により得られ、調整弁１
３により注入される。一方、アンモニアの注入量に関す
る信号１１より上記（１）または（２）式により算出さ
れた所定量の酸化剤が、調整弁１４により排ガス中に注
入される。ここでいう酸化剤とは、オゾン、過酸化水
素、硝酸または硝酸アンモニウムであり、ガス状または
水溶液状で排ガス中に注入される。
【００１３】このとき触媒装置１６に用いる触媒は酸化
チタンを主成分とし、これにバナジウム、モリブデンお
よびタングステンの少なくとも一種の金属の酸化物（好
ましくはバナジウムおよびモリブデンの酸化物）を添加
したもの、これにさらに貴金属、マンガン、鉄、錫など
を添加した、脱硝活性とＤＸＮｓ分解活性とをあわせ持
つものであればいずれでもよい。特に、酸化チタン、バ
ナジウムおよびモリブデンまたはタングステンの各酸化
物からなる触媒が、活性および耐久性の面で好結果が得
られる。
チタンを主成分とし、これにバナジウム、モリブデンお
よびタングステンの少なくとも一種の金属の酸化物（好
ましくはバナジウムおよびモリブデンの酸化物）を添加
したもの、これにさらに貴金属、マンガン、鉄、錫など
を添加した、脱硝活性とＤＸＮｓ分解活性とをあわせ持
つものであればいずれでもよい。特に、酸化チタン、バ
ナジウムおよびモリブデンまたはタングステンの各酸化
物からなる触媒が、活性および耐久性の面で好結果が得
られる。
【００１４】
【作用】ＤＸＮｓは一般に熱分解、酸素による酸化、そ
の他のガス中に含まれる成分による酸化が考えられ、こ
の中で次式（３）に示すＮＯ2 による酸化分解の反応速
度が非常に速い。
の他のガス中に含まれる成分による酸化が考えられ、こ
の中で次式（３）に示すＮＯ2 による酸化分解の反応速
度が非常に速い。
【００１５】 ＤＸＮｓ（含塩素有機化合物）＋ＮＯ2 →ＣＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ＋ＨＣｌ＋ＮＯ ……（３） 一般に、酸化剤を添加してＤＸＮｓの分解活性を向上す
る方法の原理は、次式に示すオゾン、過酸化水素、硝酸
または硝酸アンモニウムの添加により排ガス中のＮＯか
らＮＯ2 を生成し、これにより（３）式を促進するとこ
ろにある。
る方法の原理は、次式に示すオゾン、過酸化水素、硝酸
または硝酸アンモニウムの添加により排ガス中のＮＯか
らＮＯ2 を生成し、これにより（３）式を促進するとこ
ろにある。
【００１６】 ＮＯ＋Ｏ3 →ＮＯ2 ＋Ｏ2 ……（４） ＮＯ＋Ｈ2 Ｏ2 →ＮＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ ……（５） ＮＯ＋２ＨＮＯ3 →３ＮＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ ……（６） ＮＯ＋ＮＨ4 ＮＯ3 →ＮＯ2 ＋Ｎ2 ＋２Ｈ2 Ｏ ……（７） しかし、従来技術において、アンモニア脱硝反応との同
時反応を考えた場合は、次式（８）に示す著しく反応速
度の速い脱硝反応によりＮＯ2 が消費される。このた
め、酸化剤の添加量が少ないときは触媒層の入口部で
（８）式の反応によりＮＯ2 が消費されてしまい、
（３）式の反応によるＤＸＮｓの分解活性の向上効果が
ほとんど得られないことがわかった。
時反応を考えた場合は、次式（８）に示す著しく反応速
度の速い脱硝反応によりＮＯ2 が消費される。このた
め、酸化剤の添加量が少ないときは触媒層の入口部で
（８）式の反応によりＮＯ2 が消費されてしまい、
（３）式の反応によるＤＸＮｓの分解活性の向上効果が
ほとんど得られないことがわかった。
【００１７】 ＮＯ＋ＮＯ2 ＋２ＮＨ3 →２Ｎ2 ＋３Ｈ2 Ｏ ……（８） 一方、酸化剤の添加量が多いときは多量のＮＯ2 が生成
するため、（８）式で消費されなかったＮＯ2 により
（３）式が促進され、ダイオキシンの分解活性は向上す
る。しかし、（３）および（８）式でも消費されないＮ
Ｏ2 は（９）式により浄化されることとなり、この反応
の反応速度は非常に遅いため脱硝活性の低下を招く。さ
らには、ＮＯ2 とＮＨ3 との反応により硝酸アンモニウ
ムが生成されるため、触媒活性が経時的に低下してしま
う。
するため、（８）式で消費されなかったＮＯ2 により
（３）式が促進され、ダイオキシンの分解活性は向上す
る。しかし、（３）および（８）式でも消費されないＮ
Ｏ2 は（９）式により浄化されることとなり、この反応
の反応速度は非常に遅いため脱硝活性の低下を招く。さ
らには、ＮＯ2 とＮＨ3 との反応により硝酸アンモニウ
ムが生成されるため、触媒活性が経時的に低下してしま
う。
【００１８】 ３ＮＯ2 ＋４ＮＨ3 →７／２Ｎ2 ＋６Ｈ2 Ｏ ……（９） 本発明においては、上記の問題点を解決すべく、ＤＸＮ
ｓ分解反応の促進に適切な酸化剤の注入量を、脱硝還元
剤であるアンモニアの注入量から算出するとともに、反
応速度の速い（８）式により消費されるＮＯ2 量は、ア
ンモニアの量に対して半分であるので、アンモニア添加
量の半分以上のＮＯ2 量となる量の酸化剤を注入するこ
とによりＮＯ2 過剰とし、（３）式を促進できるように
した。（３）式により消費されるＮＯ2 は、ガス中に含
まれるＤＸＮｓ濃度より必要量を算出できるが、ＤＸＮ
ｓの濃度はＮＯｘと比較してごく微量であり、アンモニ
ア添加量と比較した場合はごくわずかでよい。よって、
（４）〜（７）式により生成するＮＯ2 量は、アンモニ
ア添加量に対して０．５〜０．５５程度（好ましくは約
０．５１）であればよく、（１）および（２）式に示す
αが導かれる。さらに（４）〜（７）式で示すように、
酸化剤によりＮＯ2 の生成量は異なるため、酸化剤によ
る固定値βを乗ずることにより、必要な酸化剤の注入量
が算出される。
ｓ分解反応の促進に適切な酸化剤の注入量を、脱硝還元
剤であるアンモニアの注入量から算出するとともに、反
応速度の速い（８）式により消費されるＮＯ2 量は、ア
ンモニアの量に対して半分であるので、アンモニア添加
量の半分以上のＮＯ2 量となる量の酸化剤を注入するこ
とによりＮＯ2 過剰とし、（３）式を促進できるように
した。（３）式により消費されるＮＯ2 は、ガス中に含
まれるＤＸＮｓ濃度より必要量を算出できるが、ＤＸＮ
ｓの濃度はＮＯｘと比較してごく微量であり、アンモニ
ア添加量と比較した場合はごくわずかでよい。よって、
（４）〜（７）式により生成するＮＯ2 量は、アンモニ
ア添加量に対して０．５〜０．５５程度（好ましくは約
０．５１）であればよく、（１）および（２）式に示す
αが導かれる。さらに（４）〜（７）式で示すように、
酸化剤によりＮＯ2 の生成量は異なるため、酸化剤によ
る固定値βを乗ずることにより、必要な酸化剤の注入量
が算出される。
【００１９】本発明によれば、アンモニアの添加量によ
り特定の関係にある酸化剤の注入量を制御することで排
ガス中に含まれるＤＸＮｓおよび窒素酸化物を高効率で
分解することが可能となる。
り特定の関係にある酸化剤の注入量を制御することで排
ガス中に含まれるＤＸＮｓおよび窒素酸化物を高効率で
分解することが可能となる。
【００２０】
【実施例】以下、具体例を用いて本発明を詳細に説明す
る。 実施例１ 酸化チタン粉末、メタバナジン酸アンモニウムおよびモ
リブデン酸アンモニウムに水を加え、ニーダで混練し、
原子比でＴｉ／Ｍｏ／Ｖ＝８８／５／７なる触媒ペース
トを調製した。一方、繊維径９μｍのＥガラス性繊維１
４００本の捻糸を１０本／インチの粗さで平織りにした
網状物に、チタニア、シリカゾル、ポリビニルアルコー
ルのスラリを含浸して剛性を持たせ触媒基材とした。触
媒ペーストを触媒基材２枚の間に置き、圧延ローラを通
したものを１２時間大気中で風乾後、５００℃で２時間
焼成し、厚さ１．０mmの板状触媒を得た。
る。 実施例１ 酸化チタン粉末、メタバナジン酸アンモニウムおよびモ
リブデン酸アンモニウムに水を加え、ニーダで混練し、
原子比でＴｉ／Ｍｏ／Ｖ＝８８／５／７なる触媒ペース
トを調製した。一方、繊維径９μｍのＥガラス性繊維１
４００本の捻糸を１０本／インチの粗さで平織りにした
網状物に、チタニア、シリカゾル、ポリビニルアルコー
ルのスラリを含浸して剛性を持たせ触媒基材とした。触
媒ペーストを触媒基材２枚の間に置き、圧延ローラを通
したものを１２時間大気中で風乾後、５００℃で２時間
焼成し、厚さ１．０mmの板状触媒を得た。
【００２１】上記の板状触媒を用い、ＤＸＮｓを代表例
としてクロロベンゼンおよびＮＯを含む模擬排ガスに酸
化剤としてＯ3 を１１０ppm 添加し、その他は表１に示
す試験条件により試験を行い、脱硝率およびクロロベン
ゼン（ＣＢ）分解率を測定した。ＣＢ分解率および脱硝
率を表２に示した。
としてクロロベンゼンおよびＮＯを含む模擬排ガスに酸
化剤としてＯ3 を１１０ppm 添加し、その他は表１に示
す試験条件により試験を行い、脱硝率およびクロロベン
ゼン（ＣＢ）分解率を測定した。ＣＢ分解率および脱硝
率を表２に示した。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】実施例２ 表１に示す条件のうちＮＯ濃度を１５０ppm と変更し、
硝酸を７０ppm 添加する以外は実施例１と同様に試験し
た。 比較例１ 実施例１の触媒を用い、Ｏ3 を添加せずに表１に示す条
件にて試験を行った。 比較例２ 実施例１の触媒を用い、Ｏ3 を５０ppm 添加する以外は
実施例１と同様に試験を行った。 比較例３ 実施例１の触媒を用い、Ｏ3 を２００ppm 添加する以外
は実施例１と同様に試験を行った。
硝酸を７０ppm 添加する以外は実施例１と同様に試験し
た。 比較例１ 実施例１の触媒を用い、Ｏ3 を添加せずに表１に示す条
件にて試験を行った。 比較例２ 実施例１の触媒を用い、Ｏ3 を５０ppm 添加する以外は
実施例１と同様に試験を行った。 比較例３ 実施例１の触媒を用い、Ｏ3 を２００ppm 添加する以外
は実施例１と同様に試験を行った。
【００２５】実施例３ 実施例１のモリブデン酸アンモニウムの代わりにタング
ステン酸アンモニウムを用い、原子比でＴｉ／Ｗ／Ｖ＝
８８／５／７とした触媒を用い、Ｏ3 を１１０ppm 添加
する以外は実施例１と同様に試験を行った。 実施例４ 実施例１の触媒に硝酸マンガンを含浸担持後、５００℃
で焼成した触媒を用い、Ｏ3 を１１０ppm 添加する以外
は実施例１と同様に試験を行った。
ステン酸アンモニウムを用い、原子比でＴｉ／Ｗ／Ｖ＝
８８／５／７とした触媒を用い、Ｏ3 を１１０ppm 添加
する以外は実施例１と同様に試験を行った。 実施例４ 実施例１の触媒に硝酸マンガンを含浸担持後、５００℃
で焼成した触媒を用い、Ｏ3 を１１０ppm 添加する以外
は実施例１と同様に試験を行った。
【００２６】比較例４ 触媒作成時に、モリブデン酸アンモニウムを用いずに原
子比でＴｉ／Ｖ＝９３／７なる触媒を作成し、Ｏ3 を１
１０ppm 添加する以外は実施例１と同様に試験を行っ
た。 比較例５、６ 実施例３および実施例４の触媒を用い、Ｏ3 を添加せず
に表１に示す条件にて試験を行った。
子比でＴｉ／Ｖ＝９３／７なる触媒を作成し、Ｏ3 を１
１０ppm 添加する以外は実施例１と同様に試験を行っ
た。 比較例５、６ 実施例３および実施例４の触媒を用い、Ｏ3 を添加せず
に表１に示す条件にて試験を行った。
【００２７】試験結果を表２にまとめて示す。表２の結
果から、比較例１、２に対し実施例１、２および比較例
３でＣＢ分解率は大きく向上し、（３）式によりＤＸＮ
ｓの分解活性が向上する効果が確認できた。また実施例
２に示すように、酸化剤として硝酸を用いる場合、
（６）式によりＮＯ2 生成過程のＮＯ減少量が低下する
ため、（８）式で必要なアンモニア注入量が増加する。
このため、アンモニア注入量に対する酸化剤の注入量
は、オゾンや過酸化水素と比較して３分の２で充分な効
果が得られることがわかる（本試験ではアンモニア量を
一定としたためＮＯ濃度を変更した）。さらに、比較例
２においてはＮＯ2 量が少なすぎるため脱硝率は向上し
たが、ＣＢ分解率の向上はあまり見られなく、比較例３
では逆に添加量が多すぎるためＣＢ活性は向上したが、
脱硝率は大きく低下する結果となった。これにより、酸
化剤により生成するＮＯ2 量は（３）および（８）式で
消費される量に適した量であるとき、脱硝活性、ＣＢ分
解活性ともに好結果を与えることがわかる。
果から、比較例１、２に対し実施例１、２および比較例
３でＣＢ分解率は大きく向上し、（３）式によりＤＸＮ
ｓの分解活性が向上する効果が確認できた。また実施例
２に示すように、酸化剤として硝酸を用いる場合、
（６）式によりＮＯ2 生成過程のＮＯ減少量が低下する
ため、（８）式で必要なアンモニア注入量が増加する。
このため、アンモニア注入量に対する酸化剤の注入量
は、オゾンや過酸化水素と比較して３分の２で充分な効
果が得られることがわかる（本試験ではアンモニア量を
一定としたためＮＯ濃度を変更した）。さらに、比較例
２においてはＮＯ2 量が少なすぎるため脱硝率は向上し
たが、ＣＢ分解率の向上はあまり見られなく、比較例３
では逆に添加量が多すぎるためＣＢ活性は向上したが、
脱硝率は大きく低下する結果となった。これにより、酸
化剤により生成するＮＯ2 量は（３）および（８）式で
消費される量に適した量であるとき、脱硝活性、ＣＢ分
解活性ともに好結果を与えることがわかる。
【００２８】実施例３、４および比較例４〜６の結果よ
り、触媒として酸化チタンに酸化バナジウムを単独で持
した触媒では効果は小さく、これにモリブデンまたはタ
ングステンを添加することで著しく効果があらわれたこ
とがわかる。さらに、マンガン等の他の金属酸化物や貴
金属を担持しても効果を確認できた。なお、他の金属酸
化物の金属としてはＭｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｃ
ｅ、Ｓｎ、Ｐｔ、Ｐｄなどが使用できる。
り、触媒として酸化チタンに酸化バナジウムを単独で持
した触媒では効果は小さく、これにモリブデンまたはタ
ングステンを添加することで著しく効果があらわれたこ
とがわかる。さらに、マンガン等の他の金属酸化物や貴
金属を担持しても効果を確認できた。なお、他の金属酸
化物の金属としてはＭｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｃ
ｅ、Ｓｎ、Ｐｔ、Ｐｄなどが使用できる。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、焼却炉などから発生す
るＤＸＮｓを非常に高い分解活性で効率よく分解するこ
とが可能となる。酸化剤の添加量は、脱硝還元剤のアン
モニアの注入量により算出されるため、脱硝、ＤＸＮｓ
分解に適量の注入量が制御でき、ランニングコストが低
減できる。さらに、現在の設備の改良も比較的容易であ
り、必要脱硝率に対して高効率な脱硝反応と高いＤＸＮ
ｓ分解活性を得ることが可能となる。
るＤＸＮｓを非常に高い分解活性で効率よく分解するこ
とが可能となる。酸化剤の添加量は、脱硝還元剤のアン
モニアの注入量により算出されるため、脱硝、ＤＸＮｓ
分解に適量の注入量が制御でき、ランニングコストが低
減できる。さらに、現在の設備の改良も比較的容易であ
り、必要脱硝率に対して高効率な脱硝反応と高いＤＸＮ
ｓ分解活性を得ることが可能となる。
【図１】本発明の一実施例なる酸化剤添加方式による窒
素酸化物およびダイオキシン浄化装置のシステムフロー
図である。
素酸化物およびダイオキシン浄化装置のシステムフロー
図である。
１…排ガス発生源（燃焼炉）、２、１７…排気管、３…
流量計、４…流量信号、５…ＮＯｘ濃度測定計、６…Ｎ
Ｏｘ濃度信号、７…アンモニア注入量制御装置、８…酸
化剤注入量制御装置、９…アンモニア注入装置、１０…
酸化剤注入装置、１１…アンモニア注入量指令信号、１
２…酸化剤注入量指令信号、１３、１４…流量調整弁、
１５…脱硝およびＤＸＮｓ分解装置、１６…触媒（触媒
層）
流量計、４…流量信号、５…ＮＯｘ濃度測定計、６…Ｎ
Ｏｘ濃度信号、７…アンモニア注入量制御装置、８…酸
化剤注入量制御装置、９…アンモニア注入装置、１０…
酸化剤注入装置、１１…アンモニア注入量指令信号、１
２…酸化剤注入量指令信号、１３、１４…流量調整弁、
１５…脱硝およびＤＸＮｓ分解装置、１６…触媒（触媒
層）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D048 AA11 AB01 AB03 AC04 AC07 AC08 BA07X BA19Y BA21Y BA23X BA26X BA27X BA28Y BA30Y BA31Y BA35Y BA36Y BA41X BB07 CC38 DA01 DA10 4G069 AA03 BA04A BA04B BC22A BC54A BC54B BC59A BC59B BC60A BC60B BC72A BC75A CA04 CA07 CA10 CA19 DA06 EA13
Claims (3)
- 【請求項１】 ハロゲン含有有機化合物および窒素酸化
物を含む排ガスを、アンモニアの注入下に、酸化チタン
を主成分とし、これにバナジウム、モリブデンおよびタ
ングステンの少なくとも一種の金属の酸化物を添加した
触媒と接触させて該排ガス中の有害成分を分解除去する
排ガス浄化方法であって、前記排ガス中に二酸化窒素
（ＮＯ2 ）を注入するか、または酸化剤を注入して排ガ
ス中の一酸化窒素（ＮＯ）をＮＯ2 に酸化することによ
り、排ガス中のＮＯ2 濃度を高めるとともに、排ガス中
のＮＯ2 量をＺ、前記アンモニアの注入量をＸおよび酸
化剤の注入量をＹとすると、下記の一般式（１） Ｙ＝αβＸ−Ｚ ……（１） に従って算出した酸化剤Ｙを注入することを特徴とする
排ガス浄化方法。式中、αは脱硝反応およびハロゲン含
有有機化合物（ＤＸＮｓ）分解に必要な二酸化窒素を算
出するための係数で、０．５〜０．５５の範囲にあり、
βは酸化剤がオゾン、過酸化水素または硝酸アンモニウ
ムの場合は１、硝酸の場合は１．５である。 - 【請求項２】 請求項１に記載の酸化剤が、オゾン、過
酸化水素、硝酸および硝酸アンモニウムの中から選ばれ
た１種以上であることを特徴とする請求項１記載の方
法。 - 【請求項３】 前記触媒が、酸化チタンを主成分とし、
これにバナジウムおよびモリブデンまたはタングステン
の酸化物を添加した触媒、または該触媒に貴金属、マン
ガン、鉄または錫を添加した触媒であることを特徴とす
る請求項１または２記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26551599A JP2001079354A (ja) | 1999-09-20 | 1999-09-20 | 排ガス浄化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26551599A JP2001079354A (ja) | 1999-09-20 | 1999-09-20 | 排ガス浄化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001079354A true JP2001079354A (ja) | 2001-03-27 |
Family
ID=17418237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26551599A Pending JP2001079354A (ja) | 1999-09-20 | 1999-09-20 | 排ガス浄化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001079354A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102153711B1 (ko) * | 2019-05-17 | 2020-09-08 | 한국기초과학지원연구원 | 플라즈마를 이용한 유해가스 처리장치 및 방법 |
| CN113082964A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-07-09 | 太原理工大学 | 循环流化床锅炉氨预氧化sncr脱硝系统及其方法 |
-
1999
- 1999-09-20 JP JP26551599A patent/JP2001079354A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102153711B1 (ko) * | 2019-05-17 | 2020-09-08 | 한국기초과학지원연구원 | 플라즈마를 이용한 유해가스 처리장치 및 방법 |
| CN111939733A (zh) * | 2019-05-17 | 2020-11-17 | 韩国基础科学支援研究院 | 利用等离子体的有害气体处理装置和方法 |
| CN113082964A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-07-09 | 太原理工大学 | 循环流化床锅炉氨预氧化sncr脱硝系统及其方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051018 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051108 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060307 |