JP2002326016A - ガス化溶融炉施設における脱硝方法及び脱硝装置 - Google Patents
ガス化溶融炉施設における脱硝方法及び脱硝装置Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガス化溶融炉施設において触媒反応塔で触媒
脱硝する前に、無触媒脱硝を行い、触媒反応塔に流入す
る燃焼排ガス中のアンモニア濃度を大幅に低減させ、触
媒反応塔の脱硝触媒の性能を低下させることのないガス
化溶融炉施設における脱硝方法を提供することを。 【解決手段】 流動層ガス化炉２で廃棄物ａをガス化
し、該ガス化された生成ガスｂを旋回溶融炉３に導き高
温燃焼させ、生成ガス中の灰分を溶融スラグ化し、旋回
溶融炉３からの高温燃焼ガスをそれ以降の機器に導き下
温させ、更に触媒反応塔１１に導き、該触媒反応塔１１
で触媒脱硝により燃焼排ガスｅ中のＳＯｘ及びＮＯｘを
除去するガス化溶融炉施設における脱硝方法において、
燃焼排ガスｅに尿素水を添加し、該燃焼排ガスｅ中に含
まれるＮＯｘを無触媒脱硝反応によりＮ2とＨ2Ｏに分解
し、除去する。
脱硝する前に、無触媒脱硝を行い、触媒反応塔に流入す
る燃焼排ガス中のアンモニア濃度を大幅に低減させ、触
媒反応塔の脱硝触媒の性能を低下させることのないガス
化溶融炉施設における脱硝方法を提供することを。 【解決手段】 流動層ガス化炉２で廃棄物ａをガス化
し、該ガス化された生成ガスｂを旋回溶融炉３に導き高
温燃焼させ、生成ガス中の灰分を溶融スラグ化し、旋回
溶融炉３からの高温燃焼ガスをそれ以降の機器に導き下
温させ、更に触媒反応塔１１に導き、該触媒反応塔１１
で触媒脱硝により燃焼排ガスｅ中のＳＯｘ及びＮＯｘを
除去するガス化溶融炉施設における脱硝方法において、
燃焼排ガスｅに尿素水を添加し、該燃焼排ガスｅ中に含
まれるＮＯｘを無触媒脱硝反応によりＮ2とＨ2Ｏに分解
し、除去する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみや産業廃
棄物或いは、バイオマス廃棄物や医療廃棄物、廃タイヤ
或いはシュレッダーダスト等の自動車廃棄物等の廃棄物
をガス化し、ガス化によって得られた可燃性の生成ガス
を利用して高温焼却炉或いは溶融炉にて、生成ガスに同
伴される未燃炭素を燃焼或いはガス化して灰或いは溶融
スラグとするガス化溶融炉施設の燃焼排ガス中に含まれ
るＮＯｘを除去するガス化溶融炉施設における脱硝方法
及び脱硝装置に関するものである。
棄物或いは、バイオマス廃棄物や医療廃棄物、廃タイヤ
或いはシュレッダーダスト等の自動車廃棄物等の廃棄物
をガス化し、ガス化によって得られた可燃性の生成ガス
を利用して高温焼却炉或いは溶融炉にて、生成ガスに同
伴される未燃炭素を燃焼或いはガス化して灰或いは溶融
スラグとするガス化溶融炉施設の燃焼排ガス中に含まれ
るＮＯｘを除去するガス化溶融炉施設における脱硝方法
及び脱硝装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、ごみの焼却処理の大きな課題は、
排出される灰の減量化、排ガス中のダイオキシン等
の有害物質の無害化である。この課題に対する取り組み
の一つとして、廃棄物をガス化炉でガス化し、得られた
灰分を、溶融炉で上記ガス化炉において得られた可燃性
の生成ガスの燃焼による高温で溶融し、スラグ化する技
術、即ちガス化溶融技術がある。
排出される灰の減量化、排ガス中のダイオキシン等
の有害物質の無害化である。この課題に対する取り組み
の一つとして、廃棄物をガス化炉でガス化し、得られた
灰分を、溶融炉で上記ガス化炉において得られた可燃性
の生成ガスの燃焼による高温で溶融し、スラグ化する技
術、即ちガス化溶融技術がある。
【０００３】図１は従来のこの種のガス化溶融炉施設の
主要部構成を示す図である。図１において、１は廃棄物
供給装置、２は流動層ガス化炉、３は溶融炉１次燃焼室
４と溶融炉２次燃焼室５と溶融炉３次燃焼室６とからな
る旋回溶融炉、７は廃熱ボイラ、８はエコノマイザ、９
はバグフィルタ、１０は排ガス再加熱器、１１は触媒反
応塔、１２は煙突である。
主要部構成を示す図である。図１において、１は廃棄物
供給装置、２は流動層ガス化炉、３は溶融炉１次燃焼室
４と溶融炉２次燃焼室５と溶融炉３次燃焼室６とからな
る旋回溶融炉、７は廃熱ボイラ、８はエコノマイザ、９
はバグフィルタ、１０は排ガス再加熱器、１１は触媒反
応塔、１２は煙突である。
【０００４】上記構成のガス化溶融炉施設において、廃
棄物供給装置１により流動層ガス化炉２内に投入された
廃棄物ａは、流動媒体（砂等）ｃが炉床下部から挿入さ
れる流動化空気ｇで流動する流動層内で熱分解・ガス化
し、得られた可燃性の生成ガスｂは旋回溶融炉３に導入
され、その溶融炉１次燃焼室４で燃焼用空気ｆと混合さ
れ、溶融炉２次燃焼室５で１３５０℃前後の高温で燃焼
し、生成ガスｂ中に含まれるチャーを燃焼してチャーに
含まれる灰分を溶融し、さらに溶融炉３次燃焼室６で燃
焼用空気ｆと混合され燃焼した後、１３５０℃前後の高
温の燃焼排ガスｅは廃熱ボイラ７に導入される。なお、
廃棄物ａ中のガス化されない不燃物ｄは流動層ガス化炉
２の流動層下部から外部に排出され、また、旋回溶融炉
３で溶融した灰分は溶融スラグｈとして旋回溶融炉３か
ら外部に排出される。
棄物供給装置１により流動層ガス化炉２内に投入された
廃棄物ａは、流動媒体（砂等）ｃが炉床下部から挿入さ
れる流動化空気ｇで流動する流動層内で熱分解・ガス化
し、得られた可燃性の生成ガスｂは旋回溶融炉３に導入
され、その溶融炉１次燃焼室４で燃焼用空気ｆと混合さ
れ、溶融炉２次燃焼室５で１３５０℃前後の高温で燃焼
し、生成ガスｂ中に含まれるチャーを燃焼してチャーに
含まれる灰分を溶融し、さらに溶融炉３次燃焼室６で燃
焼用空気ｆと混合され燃焼した後、１３５０℃前後の高
温の燃焼排ガスｅは廃熱ボイラ７に導入される。なお、
廃棄物ａ中のガス化されない不燃物ｄは流動層ガス化炉
２の流動層下部から外部に排出され、また、旋回溶融炉
３で溶融した灰分は溶融スラグｈとして旋回溶融炉３か
ら外部に排出される。
【０００５】高温の燃焼排ガスｅは廃熱ボイラ７やエコ
ノマイザ８を通過することにより冷却され温度が下が
り、バグフィルタ９でその中に含まれる溶融飛灰等の塵
が除去される。さらに排ガス再加熱器１０で触媒反応を
起す適切な温度２００℃〜２１０℃に再加熱され、触媒
反応塔１１で燃焼排ガスｅ中のＮＯｘやＳＯｘをアンモ
ニアと反応させ除去し、煙突１２を通して大気中に放出
する。一方、廃熱ボイラ７で得られた蒸気でタービン発
電機（図示せず）を駆動し、得られた電力は当該ガス化
溶融炉施設の機器の運転電源に当てることにより、施設
の省エネルギーやランニングコストの低減化を図ってい
る。
ノマイザ８を通過することにより冷却され温度が下が
り、バグフィルタ９でその中に含まれる溶融飛灰等の塵
が除去される。さらに排ガス再加熱器１０で触媒反応を
起す適切な温度２００℃〜２１０℃に再加熱され、触媒
反応塔１１で燃焼排ガスｅ中のＮＯｘやＳＯｘをアンモ
ニアと反応させ除去し、煙突１２を通して大気中に放出
する。一方、廃熱ボイラ７で得られた蒸気でタービン発
電機（図示せず）を駆動し、得られた電力は当該ガス化
溶融炉施設の機器の運転電源に当てることにより、施設
の省エネルギーやランニングコストの低減化を図ってい
る。
【０００６】燃焼排ガスｅ中のＮＯｘを触媒反応塔１１
で触媒反応させ除去しているが、この触媒脱硝では、通
常の触媒反応塔１１の運転温度領域である２００℃程度
での運転時、アンモニア濃度及びＳＯｘ濃度が高い場
合、両者が下記のように反応して酸性硫安（ＮＨ4ＨＳ
Ｏ4）になり、脱硝触媒の細孔を閉塞させ性能を低下さ
せる。軽度の性能低下であれば、加熱による再生が必要
となり、重度の性能低下には、湿式での再生（水洗再
生）が必要になってしまうという問題がある。 ＮＨ3＋ＳＯ3＋Ｈ2Ｏ→ＮＨ4ＨＳＯ4
で触媒反応させ除去しているが、この触媒脱硝では、通
常の触媒反応塔１１の運転温度領域である２００℃程度
での運転時、アンモニア濃度及びＳＯｘ濃度が高い場
合、両者が下記のように反応して酸性硫安（ＮＨ4ＨＳ
Ｏ4）になり、脱硝触媒の細孔を閉塞させ性能を低下さ
せる。軽度の性能低下であれば、加熱による再生が必要
となり、重度の性能低下には、湿式での再生（水洗再
生）が必要になってしまうという問題がある。 ＮＨ3＋ＳＯ3＋Ｈ2Ｏ→ＮＨ4ＨＳＯ4
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の点に鑑
みてなされたもので、ガス化溶融炉施設において触媒反
応塔で触媒脱硝する前に、無触媒脱硝を行い、触媒反応
塔に流入する燃焼排ガス中のアンモニア濃度を大幅に低
減させ、触媒反応塔の脱硝触媒の性能を低下させること
のないガス化溶融炉施設における脱硝方法及び脱硝装置
を提供することを目的とする。
みてなされたもので、ガス化溶融炉施設において触媒反
応塔で触媒脱硝する前に、無触媒脱硝を行い、触媒反応
塔に流入する燃焼排ガス中のアンモニア濃度を大幅に低
減させ、触媒反応塔の脱硝触媒の性能を低下させること
のないガス化溶融炉施設における脱硝方法及び脱硝装置
を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１に記載の発明は、ガス化炉で廃棄物をガス化
し、該ガス化された生成ガスを高温焼却炉又は溶融炉に
導き高温燃焼させ、生成ガス中の灰分を溶融スラグ化
し、高温焼却炉又は溶融炉からの高温燃焼ガスをそれ以
降の機器に導き下温させ、更に触媒反応塔に導き、該触
媒反応塔で触媒脱硝により燃焼排ガス中のＳＯｘ及びＮ
Ｏｘを除去するガス化溶融炉施設における脱硝方法にお
いて、燃焼排ガスにアンモニア又はアンモニア水又は尿
素水を添加し、該燃焼排ガス中に含まれるＮＯｘを無触
媒脱硝反応によりＮ2とＨ2Ｏに分解し、除去することを
特徴とする。
請求項１に記載の発明は、ガス化炉で廃棄物をガス化
し、該ガス化された生成ガスを高温焼却炉又は溶融炉に
導き高温燃焼させ、生成ガス中の灰分を溶融スラグ化
し、高温焼却炉又は溶融炉からの高温燃焼ガスをそれ以
降の機器に導き下温させ、更に触媒反応塔に導き、該触
媒反応塔で触媒脱硝により燃焼排ガス中のＳＯｘ及びＮ
Ｏｘを除去するガス化溶融炉施設における脱硝方法にお
いて、燃焼排ガスにアンモニア又はアンモニア水又は尿
素水を添加し、該燃焼排ガス中に含まれるＮＯｘを無触
媒脱硝反応によりＮ2とＨ2Ｏに分解し、除去することを
特徴とする。
【０００９】上記のように燃焼排ガスにアンモニア又は
アンモニア水又は尿素水を添加して無触媒脱硝を実施す
ることにより、燃焼排ガスに含まれるＮＯｘが無害なＮ
2とＨ2Ｏに分解され除去される。また、触媒反応塔に流
入する燃焼排ガス中のアンモニアはこの無触媒脱硝での
余剰アンモニアのみとなり、アンモニア濃度が大幅に低
減されるから、酸性硫安（ＮＨ4ＨＳＯ4）が発生しなく
なり、脱硝触媒の細孔を閉塞させその脱硝性能を低下さ
せることはない。また、触媒反応塔を持たない無触媒脱
硝のみの場合は、余剰アンモニアと塩化水素が反応して
塩化アンモニウム（ＮＨ4Ｃｌ）となり、煙突から白煙
が上がるが、ここでは余剰アンモニアを触媒反応塔で反
応させるため、塩化アンモニウムによる白煙を防止でき
る。
アンモニア水又は尿素水を添加して無触媒脱硝を実施す
ることにより、燃焼排ガスに含まれるＮＯｘが無害なＮ
2とＨ2Ｏに分解され除去される。また、触媒反応塔に流
入する燃焼排ガス中のアンモニアはこの無触媒脱硝での
余剰アンモニアのみとなり、アンモニア濃度が大幅に低
減されるから、酸性硫安（ＮＨ4ＨＳＯ4）が発生しなく
なり、脱硝触媒の細孔を閉塞させその脱硝性能を低下さ
せることはない。また、触媒反応塔を持たない無触媒脱
硝のみの場合は、余剰アンモニアと塩化水素が反応して
塩化アンモニウム（ＮＨ4Ｃｌ）となり、煙突から白煙
が上がるが、ここでは余剰アンモニアを触媒反応塔で反
応させるため、塩化アンモニウムによる白煙を防止でき
る。
【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のガス化溶融炉施設における脱硝方法において、アンモ
ニア又はアンモニア水又は尿素水の燃焼排ガスへの添加
は、当該施設の該燃焼排ガスの温度が８００℃〜９００
℃となる場所で行うことを特徴とする。
のガス化溶融炉施設における脱硝方法において、アンモ
ニア又はアンモニア水又は尿素水の燃焼排ガスへの添加
は、当該施設の該燃焼排ガスの温度が８００℃〜９００
℃となる場所で行うことを特徴とする。
【００１１】上記のように温度が８００℃〜９００℃と
なる温度域で燃焼排ガスにアンモニア水又は尿素水を添
加するので、ＮＯｘが無害なＮ2とＨ2Ｏに分解する無触
媒反応が効率よく起り、ＮＯｘが無触媒反応で効率よく
除去される。
なる温度域で燃焼排ガスにアンモニア水又は尿素水を添
加するので、ＮＯｘが無害なＮ2とＨ2Ｏに分解する無触
媒反応が効率よく起り、ＮＯｘが無触媒反応で効率よく
除去される。
【００１２】請求項３に記載の発明は、ガス化炉で廃棄
物をガス化し、該ガス化された生成ガスを高温焼却炉又
は溶融炉に導き高温燃焼させ、生成ガス中の灰分を溶融
スラグ化し、該高温焼却炉又は溶融炉からの高温燃焼ガ
スをそれ以降の機器に導き下温させ、更に触媒反応塔に
導き、該触媒反応塔で触媒脱硝により燃焼排ガス中のＳ
Ｏｘ及びＮＯｘを除去するガス化溶融炉施設における脱
硝装置において、燃焼排ガスが通る領域で、該燃焼排ガ
スにアンモニア又はアンモニア水又は尿素水を添加する
ことにより、該燃焼排ガス中に含まれるＮＯｘの無触媒
脱硝反応が起る位置にアンモニア又はアンモニア水又は
尿素水を添加する添加手段を設けたことを特徴とする。
物をガス化し、該ガス化された生成ガスを高温焼却炉又
は溶融炉に導き高温燃焼させ、生成ガス中の灰分を溶融
スラグ化し、該高温焼却炉又は溶融炉からの高温燃焼ガ
スをそれ以降の機器に導き下温させ、更に触媒反応塔に
導き、該触媒反応塔で触媒脱硝により燃焼排ガス中のＳ
Ｏｘ及びＮＯｘを除去するガス化溶融炉施設における脱
硝装置において、燃焼排ガスが通る領域で、該燃焼排ガ
スにアンモニア又はアンモニア水又は尿素水を添加する
ことにより、該燃焼排ガス中に含まれるＮＯｘの無触媒
脱硝反応が起る位置にアンモニア又はアンモニア水又は
尿素水を添加する添加手段を設けたことを特徴とする。
【００１３】上記のように燃焼排ガス中に含まれるＮＯ
ｘの無触媒脱硝反応が起る位置にアンモニア又はアンモ
ニア水又は尿素水を添加する添加手段を設けたので、該
添加手段から燃焼排ガスにアンモニア又はアンモニア水
又は尿素水を添加することにより、無触媒脱硝反応が起
り、燃焼排ガスに含まれるＮＯｘが無害なＮ2とＨ2Ｏに
分解され除去される。また、触媒反応塔に流入する燃焼
排ガス中のアンモニアはこの無触媒脱硝での余剰アンモ
ニアのみとなり、アンモニア濃度が大幅に低減されるか
ら、酸性硫安（ＮＨ4ＨＳＯ4）が発生しなくなり、脱硝
触媒の細孔を閉塞させその脱硝性能が低下するのを防止
できる。また、触媒反応塔を持たない無触媒脱硝のみの
場合は、余剰アンモニアと塩化水素が反応して塩化アン
モニウム（ＮＨ4Ｃｌ）となり、煙突から白煙が上がる
が、ここでは余剰アンモニアを触媒反応塔で反応させる
ため、塩化アンモニウムによる白煙を防止できる。
ｘの無触媒脱硝反応が起る位置にアンモニア又はアンモ
ニア水又は尿素水を添加する添加手段を設けたので、該
添加手段から燃焼排ガスにアンモニア又はアンモニア水
又は尿素水を添加することにより、無触媒脱硝反応が起
り、燃焼排ガスに含まれるＮＯｘが無害なＮ2とＨ2Ｏに
分解され除去される。また、触媒反応塔に流入する燃焼
排ガス中のアンモニアはこの無触媒脱硝での余剰アンモ
ニアのみとなり、アンモニア濃度が大幅に低減されるか
ら、酸性硫安（ＮＨ4ＨＳＯ4）が発生しなくなり、脱硝
触媒の細孔を閉塞させその脱硝性能が低下するのを防止
できる。また、触媒反応塔を持たない無触媒脱硝のみの
場合は、余剰アンモニアと塩化水素が反応して塩化アン
モニウム（ＮＨ4Ｃｌ）となり、煙突から白煙が上がる
が、ここでは余剰アンモニアを触媒反応塔で反応させる
ため、塩化アンモニウムによる白煙を防止できる。
【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
のガス化溶融炉施設における脱硝装置において、アンモ
ニア又はアンモニア水又は尿素水を添加する添加手段は
燃焼排ガスの温度が８００℃〜９００℃となる領域に設
けることを特徴とする。
のガス化溶融炉施設における脱硝装置において、アンモ
ニア又はアンモニア水又は尿素水を添加する添加手段は
燃焼排ガスの温度が８００℃〜９００℃となる領域に設
けることを特徴とする。
【００１５】上記のように燃焼排ガスの温度が８００℃
〜９００℃となる領域にアンモニア又はアンモニア水又
は尿素水を添加する添加手段を設けたので、該添加手段
からアンモニア又はアンモニア水又は尿素水を添加する
ことにより、ＮＯｘが無害なＮ2とＨ2Ｏに分解する無触
媒反応が効率よく起り、ＮＯｘが無触媒反応で効率よく
除去できる。
〜９００℃となる領域にアンモニア又はアンモニア水又
は尿素水を添加する添加手段を設けたので、該添加手段
からアンモニア又はアンモニア水又は尿素水を添加する
ことにより、ＮＯｘが無害なＮ2とＨ2Ｏに分解する無触
媒反応が効率よく起り、ＮＯｘが無触媒反応で効率よく
除去できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
面に基いて説明する。図２は本発明に係る脱硝方法を実
施するガス化溶融炉施設の主要部の構成を示す図であ
る。同図において、図１と同一符号を付した部分は同一
又は相当部分を示す。
面に基いて説明する。図２は本発明に係る脱硝方法を実
施するガス化溶融炉施設の主要部の構成を示す図であ
る。同図において、図１と同一符号を付した部分は同一
又は相当部分を示す。
【００１７】図２に示すように、旋回溶融炉３の溶融炉
３次燃焼室６内に尿素水噴霧ノズル１７を設け、該尿素
水噴霧ノズル１７から燃焼排ガスｅ中に尿素水（ＮＨ2
ＣＯＮＨ2）ｊを添加（噴霧）している。旋回溶融炉３
の溶融炉２次燃焼室５及び溶融炉３次燃焼室６では流動
層ガス化炉２からの生成ガスｂは前述のように１３５０
℃前後の高温で燃焼する。この１３５０℃の温度域は後
に詳述するように、無触媒脱硝反応が効率良く起る範囲
外であるので、旋回溶融炉３の溶融炉３次燃焼室６に水
噴霧ノズル１６を設け、該水噴霧ノズル１６から冷却水
ｉを噴霧して、１３５０℃前後の高温燃焼ガスを８００
℃〜９００℃の温度域、好ましくは８５０℃（脱硝効率
が最高となる温度）前後に下温している。
３次燃焼室６内に尿素水噴霧ノズル１７を設け、該尿素
水噴霧ノズル１７から燃焼排ガスｅ中に尿素水（ＮＨ2
ＣＯＮＨ2）ｊを添加（噴霧）している。旋回溶融炉３
の溶融炉２次燃焼室５及び溶融炉３次燃焼室６では流動
層ガス化炉２からの生成ガスｂは前述のように１３５０
℃前後の高温で燃焼する。この１３５０℃の温度域は後
に詳述するように、無触媒脱硝反応が効率良く起る範囲
外であるので、旋回溶融炉３の溶融炉３次燃焼室６に水
噴霧ノズル１６を設け、該水噴霧ノズル１６から冷却水
ｉを噴霧して、１３５０℃前後の高温燃焼ガスを８００
℃〜９００℃の温度域、好ましくは８５０℃（脱硝効率
が最高となる温度）前後に下温している。
【００１８】上記のように８００℃〜９００℃の温度域
に下温した高温の燃焼排ガスｅに尿素水（ＮＨ2ＣＯＮ
Ｈ2）を添加することにより、ＮＯｘを無害なＮ2とＨ2
Ｏに分解し除去する。その脱硝反応は、まず、ＮＨ3が
Ｏ2の存在下でアミノラジカル〔ＮＨ2 *〕になる。 ＮＨ3＋Ｏ2→ＮＨ2 *＋ＨＯ2 次いで、〔ＮＨ2 *〕とＮＯｘの反応によりＮＯｘをＮ2
とＨ2Ｏに分解する。 ＮＨ2 *＋ＮＯ→Ｎ2＋Ｈ2Ｏ
に下温した高温の燃焼排ガスｅに尿素水（ＮＨ2ＣＯＮ
Ｈ2）を添加することにより、ＮＯｘを無害なＮ2とＨ2
Ｏに分解し除去する。その脱硝反応は、まず、ＮＨ3が
Ｏ2の存在下でアミノラジカル〔ＮＨ2 *〕になる。 ＮＨ3＋Ｏ2→ＮＨ2 *＋ＨＯ2 次いで、〔ＮＨ2 *〕とＮＯｘの反応によりＮＯｘをＮ2
とＨ2Ｏに分解する。 ＮＨ2 *＋ＮＯ→Ｎ2＋Ｈ2Ｏ
【００１９】図３は、無触媒脱硝における脱硝温度
〔℃〕と脱硝率〔％〕の関係を示す図である。図示する
ように、脱硝率は脱硝温度８５０℃付近が最高であり、
還元剤（ＮＨ3）の添加量の増加に伴い脱硝効果も上が
るが、ＮＨ3／ＮＯｘ比で１．２〜１．５以上となる
と、余剰アンモニアと塩化水素とが反応して塩化アンモ
ニウム（ＮＨ4Ｃｌ）が発生する。
〔℃〕と脱硝率〔％〕の関係を示す図である。図示する
ように、脱硝率は脱硝温度８５０℃付近が最高であり、
還元剤（ＮＨ3）の添加量の増加に伴い脱硝効果も上が
るが、ＮＨ3／ＮＯｘ比で１．２〜１．５以上となる
と、余剰アンモニアと塩化水素とが反応して塩化アンモ
ニウム（ＮＨ4Ｃｌ）が発生する。
【００２０】上記のように旋回溶融炉３の溶融炉３次燃
焼室６内の燃焼排ガスに冷却水ｉを噴霧し、８００℃〜
９００℃の温度域に達した燃焼排ガスｅに尿素水（ＮＨ
2ＣＯＮＨ2）ｊを添加することにより、無触媒脱硝が起
り、触媒反応塔１１に導入される燃焼排ガスｅ中のアン
モニアは無触媒脱硝での余剰アンモニアのみとなり、ア
ンモニア濃度が大幅に低減されるから、触媒反応塔１１
内では酸性硫安（ＮＨ4ＨＳＯ4）が発生しなくなり、脱
硝触媒の性能低下が避けられる。また、尿素水（ＮＨ2
ＣＯＮＨ2）の取扱は簡単であるから、該尿素水を添加
する場合は、構成が複雑で高価なアンモニア供給設備が
不要となる。
焼室６内の燃焼排ガスに冷却水ｉを噴霧し、８００℃〜
９００℃の温度域に達した燃焼排ガスｅに尿素水（ＮＨ
2ＣＯＮＨ2）ｊを添加することにより、無触媒脱硝が起
り、触媒反応塔１１に導入される燃焼排ガスｅ中のアン
モニアは無触媒脱硝での余剰アンモニアのみとなり、ア
ンモニア濃度が大幅に低減されるから、触媒反応塔１１
内では酸性硫安（ＮＨ4ＨＳＯ4）が発生しなくなり、脱
硝触媒の性能低下が避けられる。また、尿素水（ＮＨ2
ＣＯＮＨ2）の取扱は簡単であるから、該尿素水を添加
する場合は、構成が複雑で高価なアンモニア供給設備が
不要となる。
【００２１】上記構成のガス化溶融炉施設において、排
ガス再加熱器１０で燃焼排ガスｅの温度を触媒反応塔１
１の入口で２２０℃、該入口でのＳＯｘ濃度が約３０ｐ
ｐｍでの運転時、尿素水を添加しない従来の触媒脱硝の
みの場合、触媒反応塔１１の上流側でアンモニアを供給
してアンモニア濃度が約１００ｐｐｍとなった場合、触
媒反応塔１１で酸性硫安（ＮＨ4ＨＳＯ4）が発生して触
媒反応塔１１の脱硝触媒の性能を低下させていた。同じ
運転下（触媒反応塔１１の入口での温度２２０℃、ＳＯ
ｘ濃度が約３０ｐｐｍ）において旋回溶融炉３の溶融炉
３次燃焼室６内の廃熱ボイラ７に導入する前の約８５０
℃の燃焼排ガスに尿素水を添加（噴霧）したところ、触
媒反応塔１１の入口でのアンモニア濃度は約１０ｐｐｍ
となり、酸性硫安が発生せず、脱硝触媒の性能低下が見
られなかった。
ガス再加熱器１０で燃焼排ガスｅの温度を触媒反応塔１
１の入口で２２０℃、該入口でのＳＯｘ濃度が約３０ｐ
ｐｍでの運転時、尿素水を添加しない従来の触媒脱硝の
みの場合、触媒反応塔１１の上流側でアンモニアを供給
してアンモニア濃度が約１００ｐｐｍとなった場合、触
媒反応塔１１で酸性硫安（ＮＨ4ＨＳＯ4）が発生して触
媒反応塔１１の脱硝触媒の性能を低下させていた。同じ
運転下（触媒反応塔１１の入口での温度２２０℃、ＳＯ
ｘ濃度が約３０ｐｐｍ）において旋回溶融炉３の溶融炉
３次燃焼室６内の廃熱ボイラ７に導入する前の約８５０
℃の燃焼排ガスに尿素水を添加（噴霧）したところ、触
媒反応塔１１の入口でのアンモニア濃度は約１０ｐｐｍ
となり、酸性硫安が発生せず、脱硝触媒の性能低下が見
られなかった。
【００２２】なお、上記のように旋回溶融炉３の溶融炉
３次燃焼室６内の廃熱ボイラ７に導入する前の高温燃焼
ガスに水噴霧ノズル１６から冷却水ｉを噴霧して、８０
０℃〜９００℃の温度域まで下温させることにより、廃
熱ボイラ７及びエコノマイザ８の排ガス接触部のダスト
の付着、溶融塩による腐食を防止する効果もある。
３次燃焼室６内の廃熱ボイラ７に導入する前の高温燃焼
ガスに水噴霧ノズル１６から冷却水ｉを噴霧して、８０
０℃〜９００℃の温度域まで下温させることにより、廃
熱ボイラ７及びエコノマイザ８の排ガス接触部のダスト
の付着、溶融塩による腐食を防止する効果もある。
【００２３】また、旋回溶融炉３の溶融炉３次燃焼室６
内の廃熱ボイラ７に導入する前の高温燃焼ガスを８００
℃〜９００℃の温度域まで下温させる方法には、上記冷
却水ｉの噴霧の他に、例えば空気を吹き付けたり、廃熱
ボイラ７以降の低温になった燃焼排ガスを吹き付ける方
法などがある。また、尿素水ｊの添加場所は旋回溶融炉
３の溶融炉３次燃焼室６に限定されるものではなく、旋
回溶融炉３以降の燃焼排ガスｅの温度が８００℃〜９０
０℃、好ましくは８５０℃前後になる場所で行ってもよ
い。
内の廃熱ボイラ７に導入する前の高温燃焼ガスを８００
℃〜９００℃の温度域まで下温させる方法には、上記冷
却水ｉの噴霧の他に、例えば空気を吹き付けたり、廃熱
ボイラ７以降の低温になった燃焼排ガスを吹き付ける方
法などがある。また、尿素水ｊの添加場所は旋回溶融炉
３の溶融炉３次燃焼室６に限定されるものではなく、旋
回溶融炉３以降の燃焼排ガスｅの温度が８００℃〜９０
０℃、好ましくは８５０℃前後になる場所で行ってもよ
い。
【００２４】上記例ではガス化溶融炉施設の燃焼排ガス
ｅの温度が８００℃〜９００℃、好ましくは８５０℃前
後になる場所で尿素水ｊを添加し無触媒脱硝を実施する
例を示したが、同温度の場所で尿素水ｊに替えてアンモ
ニア水を添加し無触媒脱硝を実施するようにしてもよ
い。
ｅの温度が８００℃〜９００℃、好ましくは８５０℃前
後になる場所で尿素水ｊを添加し無触媒脱硝を実施する
例を示したが、同温度の場所で尿素水ｊに替えてアンモ
ニア水を添加し無触媒脱硝を実施するようにしてもよ
い。
【００２５】
【発明の効果】以上、説明したように各請求項に記載の
発明によれば下記のような優れた効果が得られる。
発明によれば下記のような優れた効果が得られる。
【００２６】請求項１に記載の発明によれば、燃焼排ガ
スにアンモニア又はアンモニア水又は尿素水を添加して
無触媒脱硝を実施することにより、燃焼排ガスに含まれ
るＮＯｘが無害なＮ2とＨ2Ｏに分解され除去される。ま
た、触媒反応塔に流入する燃焼排ガス中のアンモニアは
この無触媒脱硝での余剰アンモニアのみとなり、アンモ
ニア濃度が大幅に低減されるから、酸性硫安（ＮＨ4Ｈ
ＳＯ4）が発生しなくなり、脱硝触媒の細孔を閉塞させ
性能を低下させることはない。また、触媒反応塔を持た
ない無触媒脱硝のみの場合は、余剰アンモニアと塩化水
素が反応して塩化アンモニウム（ＮＨ4Ｃｌ）となり、
煙突から白煙が排出され、ここでは余剰アンモニアを触
媒反応塔で反応させるため、塩化アンモニウムが発生せ
ず白煙の排出を防止できる。
スにアンモニア又はアンモニア水又は尿素水を添加して
無触媒脱硝を実施することにより、燃焼排ガスに含まれ
るＮＯｘが無害なＮ2とＨ2Ｏに分解され除去される。ま
た、触媒反応塔に流入する燃焼排ガス中のアンモニアは
この無触媒脱硝での余剰アンモニアのみとなり、アンモ
ニア濃度が大幅に低減されるから、酸性硫安（ＮＨ4Ｈ
ＳＯ4）が発生しなくなり、脱硝触媒の細孔を閉塞させ
性能を低下させることはない。また、触媒反応塔を持た
ない無触媒脱硝のみの場合は、余剰アンモニアと塩化水
素が反応して塩化アンモニウム（ＮＨ4Ｃｌ）となり、
煙突から白煙が排出され、ここでは余剰アンモニアを触
媒反応塔で反応させるため、塩化アンモニウムが発生せ
ず白煙の排出を防止できる。
【００２７】請求項２に記載の発明によれば、温度が８
００℃〜９００℃となる温度域で燃焼排ガスにアンモニ
ア又はアンモニア水又は尿素水を添加するので、ＮＯｘ
が無害なＮ2とＨ2Ｏに分解する無触媒反応が効率よく起
り、ＮＯｘが無触媒反応で効率よく除去される。
００℃〜９００℃となる温度域で燃焼排ガスにアンモニ
ア又はアンモニア水又は尿素水を添加するので、ＮＯｘ
が無害なＮ2とＨ2Ｏに分解する無触媒反応が効率よく起
り、ＮＯｘが無触媒反応で効率よく除去される。
【００２８】請求項３に記載の発明によれば、燃焼排ガ
ス中に含まれるＮＯｘの無触媒脱硝反応が起る位置にア
ンモニア又はアンモニア水又は尿素水を添加する添加手
段を設けたので、該添加手段から燃焼排ガスにアンモニ
ア又はアンモニア水又は尿素水を添加することにより、
無触媒脱硝反応が起り、燃焼排ガスに含まれるＮＯｘが
無害なＮ2とＨ2Ｏに分解され除去される。また、触媒反
応塔に流入する燃焼排ガス中のアンモニアはこの無触媒
脱硝での余剰アンモニアのみとなり、アンモニア濃度が
大幅に低減されるから、酸性硫安（ＮＨ4ＨＳＯ4）が発
生しなくなり、脱硝触媒の細孔を閉塞させその脱硝性能
が低下するのを防止できる。また、触媒反応塔を持たな
い無触媒脱硝のみの場合は、余剰アンモニアと塩化水素
が反応して塩化アンモニウム（ＮＨ4Ｃｌ）となり、煙
突から白煙が上がるが、ここでは余剰アンモニアを触媒
反応塔で反応させるため、塩化アンモニウムによる白煙
を防止できる。
ス中に含まれるＮＯｘの無触媒脱硝反応が起る位置にア
ンモニア又はアンモニア水又は尿素水を添加する添加手
段を設けたので、該添加手段から燃焼排ガスにアンモニ
ア又はアンモニア水又は尿素水を添加することにより、
無触媒脱硝反応が起り、燃焼排ガスに含まれるＮＯｘが
無害なＮ2とＨ2Ｏに分解され除去される。また、触媒反
応塔に流入する燃焼排ガス中のアンモニアはこの無触媒
脱硝での余剰アンモニアのみとなり、アンモニア濃度が
大幅に低減されるから、酸性硫安（ＮＨ4ＨＳＯ4）が発
生しなくなり、脱硝触媒の細孔を閉塞させその脱硝性能
が低下するのを防止できる。また、触媒反応塔を持たな
い無触媒脱硝のみの場合は、余剰アンモニアと塩化水素
が反応して塩化アンモニウム（ＮＨ4Ｃｌ）となり、煙
突から白煙が上がるが、ここでは余剰アンモニアを触媒
反応塔で反応させるため、塩化アンモニウムによる白煙
を防止できる。
【００２９】請求項４に記載の発明によれば、燃焼排ガ
スの温度が８００℃〜９００℃となる領域にアンモニア
又はアンモニア水又は尿素水を添加する添加手段を設け
たので、該添加手段からアンモニア又はアンモニア水又
は尿素水を添加することにより、ＮＯｘが無害なＮ2と
Ｈ2Ｏに分解する無触媒反応が効率よく起り、ＮＯｘが
無触媒反応で効率よく除去できる。
スの温度が８００℃〜９００℃となる領域にアンモニア
又はアンモニア水又は尿素水を添加する添加手段を設け
たので、該添加手段からアンモニア又はアンモニア水又
は尿素水を添加することにより、ＮＯｘが無害なＮ2と
Ｈ2Ｏに分解する無触媒反応が効率よく起り、ＮＯｘが
無触媒反応で効率よく除去できる。
【図１】従来の廃熱ボイラを有するガス化溶融炉施設の
主要部の構成を示す図である。
主要部の構成を示す図である。
【図２】本発明に係る廃熱ボイラを有するガス化溶融炉
施設の主要部の構成を示す図である。
施設の主要部の構成を示す図である。
【図３】無触媒脱硝における脱硝温度と脱硝率の関係を
示す図である。
示す図である。
１ 廃棄物供給装置 ２ 流動層ガス化炉 ３ 旋回溶融炉 ４ 溶融炉１次燃焼室 ５ 溶融炉２次燃焼室 ６ 溶融炉３次燃焼室 ７ 廃熱ボイラ ８ エコノマイザ ９ バグフィルタ １０ 排ガス再加熱器 １１ 触媒反応塔 １２ 煙突 １６ 水噴霧ノズル １７ 尿素水噴霧ノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２３Ｊ 15/00 Ｆ２３Ｊ 15/00 Ａ 15/06 Ｂ // Ｆ２３Ｊ 1/00 Ｋ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０１Ａ (72)発明者 郷家 千賀男 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 長 洋光 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 溝口 行生 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 井上 和之 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 Ｆターム(参考） 3K061 AA11 AB02 AB03 AC01 AC14 AC17 AC19 EA01 EB14 NB05 3K070 DA02 DA03 DA04 DA12 DA14 DA22 DA23 DA25 DA37 DA52 3K078 AA01 BA03 BA08 BA24 BA27 CA02 CA11 CA21 4D002 AA12 AC10 BA06 CA01 DA07 EA02 GA01 GB03 4D048 AA06 AB02 AC03 CC38 CC61 CD05 DA01 DA03 DA06 DA10
Claims (4)
- 【請求項１】 ガス化炉で廃棄物をガス化し、該ガス化
された生成ガスを高温焼却炉又は溶融炉に導き高温燃焼
させ、生成ガス中の灰分を溶融スラグ化し、該高温焼却
炉又は溶融炉からの高温燃焼ガスをそれ以降の機器に導
き下温させ、更に触媒反応塔に導き、該触媒反応塔で触
媒脱硝により燃焼排ガス中のＳＯｘ及びＮＯｘを除去す
るガス化溶融炉施設における脱硝方法において、 前記燃焼排ガスにアンモニア又はアンモニア水又は尿素
水を添加し、該燃焼排ガス中に含まれるＮＯｘを無触媒
脱硝反応によりＮ2とＨ2Ｏに分解し、除去することを特
徴とするガス化溶融炉施設における脱硝方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載のガス化溶融炉施設にお
ける脱硝方法において、 前記アンモニア又はアンモニア水又は尿素水の燃焼排ガ
スへの添加は、当該施設の該燃焼排ガスの温度が８００
℃〜９００℃となる場所で行うことを特徴とするガス化
溶融炉施設における脱硝方法。 - 【請求項３】 ガス化炉で廃棄物をガス化し、該ガス化
された生成ガスを高温焼却炉又は溶融炉に導き高温燃焼
させ、生成ガス中の灰分を溶融スラグ化し、該高温焼却
炉又は溶融炉からの高温燃焼ガスをそれ以降の機器に導
き下温させ、更に触媒反応塔に導き、該触媒反応塔で触
媒脱硝により燃焼排ガス中のＳＯｘ及びＮＯｘを除去す
るガス化溶融炉施設における脱硝装置において、 前記燃焼排ガスが通る領域で、該燃焼排ガスにアンモニ
ア又はアンモニア水又は尿素水を添加することにより、
該燃焼排ガス中に含まれるＮＯｘの無触媒脱硝反応が起
る位置にアンモニア又はアンモニア水又は尿素水を添加
する添加手段を設けたことを特徴とするガス化溶融炉施
設における脱硝装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載のガス化溶融炉施設にお
ける脱硝装置において、 前記アンモニア又はアンモニア水又は尿素水を添加する
添加手段は前記燃焼排ガスの温度が８００℃〜９００℃
となる領域に設けることを特徴とするガス化溶融炉施設
における脱硝装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001137263A JP2002326016A (ja) | 2001-05-08 | 2001-05-08 | ガス化溶融炉施設における脱硝方法及び脱硝装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001137263A JP2002326016A (ja) | 2001-05-08 | 2001-05-08 | ガス化溶融炉施設における脱硝方法及び脱硝装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002326016A true JP2002326016A (ja) | 2002-11-12 |
| JP2002326016A5 JP2002326016A5 (ja) | 2005-04-07 |
Family
ID=18984392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001137263A Withdrawn JP2002326016A (ja) | 2001-05-08 | 2001-05-08 | ガス化溶融炉施設における脱硝方法及び脱硝装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002326016A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009243765A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 燃焼制御方法、及び廃棄物処理装置 |
| JP2011183292A (ja) * | 2010-03-08 | 2011-09-22 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 溶融炉における排ガス脱硝方法および溶融炉における排ガス脱硝装置 |
| JP2017077547A (ja) * | 2015-10-22 | 2017-04-27 | 株式会社タクマ | 焼却施設における脱硝方法およびそのシステム |
| KR20210138821A (ko) * | 2020-05-11 | 2021-11-22 | 비엔지코리아(주) | 바이오매스를 저온열분해에 의한 연료용 수성가스 제조방법 |
| WO2023084595A1 (ja) * | 2021-11-09 | 2023-05-19 | カンケンテクノ株式会社 | ガス処理炉及びこれを用いた排ガス処理装置 |
-
2001
- 2001-05-08 JP JP2001137263A patent/JP2002326016A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009243765A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 燃焼制御方法、及び廃棄物処理装置 |
| JP2011183292A (ja) * | 2010-03-08 | 2011-09-22 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 溶融炉における排ガス脱硝方法および溶融炉における排ガス脱硝装置 |
| JP2017077547A (ja) * | 2015-10-22 | 2017-04-27 | 株式会社タクマ | 焼却施設における脱硝方法およびそのシステム |
| KR20210138821A (ko) * | 2020-05-11 | 2021-11-22 | 비엔지코리아(주) | 바이오매스를 저온열분해에 의한 연료용 수성가스 제조방법 |
| KR102451467B1 (ko) * | 2020-05-11 | 2022-10-12 | 비엔지코리아(주) | 바이오매스를 저온열분해에 의해 제조하는 연료용 수성가스 제조방법 |
| WO2023084595A1 (ja) * | 2021-11-09 | 2023-05-19 | カンケンテクノ株式会社 | ガス処理炉及びこれを用いた排ガス処理装置 |
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