JP2003053132A - 排ガス処理剤及びこれを利用する排ガス処理設備 - Google Patents

排ガス処理剤及びこれを利用する排ガス処理設備

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JP2003053132A
JP2003053132A JP2001245123A JP2001245123A JP2003053132A JP 2003053132 A JP2003053132 A JP 2003053132A JP 2001245123 A JP2001245123 A JP 2001245123A JP 2001245123 A JP2001245123 A JP 2001245123A JP 2003053132 A JP2003053132 A JP 2003053132A
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gas treatment
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成之 朝長
Hiroyuki Tsutaya
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的低い温度で排ガス中のNOxやSOx
を効率よく除去することができる排ガス処理剤及びこれ
を利用する排ガス処理設備を提供する。 【解決手段】 高シリカペンタシルゼオライト、脱アル
ミニウムフォージャサイト、メソポーラスシリケートの
うちの少なくとも一種からなる排ガス処理剤を充填した
SOx用吸着塔11a,11bおよびNOx用吸着塔1
3a,13bに排ガス1を流通させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、排ガス中の窒素酸
化物や硫黄酸化物を当該排ガスから除去する排ガス処理
剤及びこれを利用する排ガス処理設備に関し、特に、火
力発電プラント等のボイラや、都市ごみ焼却炉、産業廃
棄物焼却炉、汚泥焼却炉等の各種焼却炉や、溶融炉や、
硫酸製造プラントやごみ固化燃料(RDF)製造プラン
ト等の化学プラントから排出される排ガスを処理する場
合に適用すると有効である。
【0002】
【従来の技術】火力発電プラント等のボイラや、都市ご
み焼却炉、産業廃棄物焼却炉、汚泥焼却炉等の各種の焼
却炉や、溶融炉や、硫酸製造プラントやごみ固化燃料
(RDF)製造プラント等の化学プラントから排出され
る排ガスは、燃焼条件等によって、窒素酸化物(NO
x)や硫黄酸化物(SOx)等の有害物質を多く含んで
しまう場合がある。このため、このような施設において
は、活性炭やアルミナやチタニア等の担体に、バナジウ
ム、モリブデン、タングステン、鉄、ニッケル、マンガ
ン、銅、コバルト、クロム、亜鉛等の金属の酸化物を担
持させた触媒を充填した反応塔等の各種機器を備えた排
ガス処理設備により、排ガスからNOxやSOxを除去
して排ガスの清浄化を図るようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような触媒を充填した反応塔を備えた排ガス処理設備
においては、以下のような問題があった。
【0004】(1)十分な処理を行うのに多くの触媒を
必要とするため、反応塔が非常に大きくなってしまい、
設置スペースの確保に難点があった。 (2)250〜350℃の高温で処理する必要があるこ
とから、例えば、処理能力の低い既設の排ガス処理設備
から排出される排ガスをさらに処理するためには、既存
の排ガス処理設備から排出された排ガスを上記温度にま
で再加熱しなければならず、エネルギ効率に無駄を生じ
てしまう。
【0005】このようなことから、本発明は、比較的低
い温度で排ガス中のNOxやSOxを効率よく除去する
ことができる排ガス処理剤及びこれを利用する排ガス処
理設備を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ための、第一番目の発明による排ガス処理剤は、排ガス
中の窒素酸化物および硫黄酸化物の少なくとも一方を当
該排ガスから除去する排ガス処理剤であって、高シリカ
ペンタシルゼオライト、脱アルミニウムフォージャサイ
ト、メソポーラスシリケートのうちの少なくとも一種か
らなることを特徴とする。
【0007】第二番目の発明による排ガス処理剤は、第
一番目の発明において、前記高シリカペンタシルゼオラ
イト、前記脱アルミニウムフォージャサイト、前記メソ
ポーラスシリケートのカチオン種が、H,Li,Na,
K,Fe,Ni,Cuのうちの少なくとも一種からなる
ことを特徴とする。
【0008】第三番目の発明による排ガス処理剤は、第
一番目または第二番目の発明において、前記メソポーラ
スシリケートが有機金属錯体を担持していることを特徴
とする。
【0009】第四番目の発明による排ガス処理剤は、第
三番目の発明において、前記有機金属錯体が、サレン錯
体、アセチルアセトナト錯体、サリチルアルデヒダト錯
体のうちの少なくとも一種からなることを特徴とする。
【0010】第五番目の発明による排ガス処理剤は、第
四番目の発明において、前記有機金属錯体のカチオン種
が、Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cuのうちの少な
くとも一種からなることを特徴とする。
【0011】また、前述した課題を解決するための、第
六番目の発明による排ガス処理設備は、第一番目から第
五番目の発明のいずれかの排ガス処理剤を充填された吸
着手段を備えていることを特徴とする。
【0012】第七番目の発明による排ガス処理設備は、
第六番目の発明において、前記吸着手段の前記排ガス処
理剤を再生させる再生手段を備えていることを特徴とす
る。
【0013】第八番目の発明による排ガス処理設備は、
第七番目の発明において、前記吸着手段が、前記排ガス
処理剤を充填され、前記排ガスを送給されて当該排ガス
中から硫黄酸化物を除去する複数の硫黄酸化物用吸着塔
と、前記排ガス処理剤を充填され、前記硫黄酸化物用吸
着塔で硫黄酸化物を除去された前記排ガスを送給されて
当該排ガスから窒素酸化物を除去する複数の窒素酸化物
用吸着塔と、選択した前記硫黄酸化物用吸着塔に前記排
ガスを送給する第一の切換手段と、選択した前記窒素酸
化物用吸着塔に前記排ガスを送給する第二の切換手段と
を備え、前記再生手段が、高温ガスを送給する高温ガス
送給手段と、選択した前記硫黄酸化物用吸着塔に前記高
温ガス送給手段からの前記ガスを送給する第三の切換手
段と、選択した前記窒素酸化物用吸着塔に前記高温ガス
送給手段からの前記ガスを送給する第四の切換手段とを
備えていることを特徴とする。
【0014】第九番目の発明による排ガス処理設備は、
第七番目の発明において、前記吸着手段が、複数に区分
けされた内部に前記排ガス処理剤を充填され、選択した
区分け内に前記排ガスを送給されて当該排ガス中から硫
黄酸化物を除去する硫黄酸化物用吸着塔と、複数に区分
けされた内部に前記排ガス処理剤を充填され、選択した
区分け内に、前記硫黄酸化物用吸着塔で硫黄酸化物を除
去された前記排ガスを送給されて当該排ガス中から窒素
酸化物を除去する窒素酸化物用吸着塔とを備え、前記再
生手段が、前記硫黄酸化物用吸着塔および前記窒素酸化
物用吸着塔の選択した区分け内に、高温ガスを送給する
高温ガス送給手段を備えていることを特徴とする。
【0015】第十番目の発明による排ガス処理設備は、
第八番目または第九番目の発明において、前記窒素酸化
物用吸着塔に送給される前の前記排ガス中の一酸化窒素
を二酸化窒素に酸化する酸化手段を備えていることを特
徴とする。
【0016】第十一番目の発明による排ガス処理設備
は、第八番目から第十番目の発明のいずれかにおいて、
前記硫黄酸化物用吸着塔の前記排ガス処理剤が、カチオ
ン種がKの高シリカペンタシルゼオライトであり、前記
窒素酸化物用吸着塔の前記排ガス処理剤が、カチオン種
がHの高シリカペンタシルゼオライトであることを特徴
とする。
【0017】第十二番目の発明による排ガス処理設備
は、第八番目から第十一番目の発明のいずれかにおい
て、前記高温ガスが、排ガス発生源からの前記排ガスの
熱を利用して加熱されていることを特徴とする。
【0018】第十三番目の発明による排ガス処理設備
は、第十二番目の発明において、前記高温ガスが、前記
窒素酸化物用吸着塔から送出された前記排ガスであるこ
とを特徴とする。
【0019】第十四番目の発明による排ガス処理設備
は、第八番目から第十三番目の発明のいずれかにおい
て、前記硫黄酸化物用吸着塔に送給された前記高温ガス
を硫黄酸化物利用設備へ送給するようにしたことを特徴
とする。
【0020】第十五番目の発明による排ガス処理設備
は、第八番目から第十四番目の発明のいずれかにおい
て、前記窒素酸化物用吸着塔に送給された前記高温ガス
を排ガス発生源へ送給するようにしたことを特徴とす
る。
【0021】第十六番目の発明による排ガス処理設備
は、第八番目から第十五番目の発明のいずれかにおい
て、前記硫黄酸化物用吸着塔および前記窒素酸化物用吸
着塔に送給される前記排ガスの温度が100〜200℃
であることを特徴とする。
【0022】第十七番目の発明による排ガス処理設備
は、第八番目から第十六番目の発明のいずれかにおい
て、前記硫黄酸化物用吸着塔および前記窒素酸化物用吸
着塔に送給される前記高温ガスの温度が300〜400
℃であることを特徴とする。
【0023】第十八番目の発明による排ガス処理設備
は、第六番目から第十七番目の発明のいずれかにおい
て、前記排ガスが、ボイラ、焼却炉、溶融炉、化学プラ
ントのいずれかから排出されたガスであることを特徴と
する。
【0024】第十九番目の発明による排ガス処理設備
は、第六番目から第十八番目の発明のいずれかにおい
て、ボイラ、焼却炉、溶融炉、化学プラントのいずれか
に既設された排ガス処理装置の下流側に連結されている
ことを特徴とする。
【0025】
【発明の実施の形態】本発明による排ガス処理剤及びこ
れを利用する排ガス処理設備の実施の形態を図面を用い
て説明するが、本発明はこれらの実施の形態に限定され
るものではない。
【0026】[第一番目の実施の形態]本発明による排
ガス処理剤及びこれを利用する排ガス処理設備の第一番
目の実施の形態を図1,2を用いて説明する。図1は、
排ガス処理設備の概略構成図、図2は、排ガス処理剤の
温度と吸着量との関係を表すグラフである。
【0027】<排ガス処理剤>本発明による排ガス処理
剤は、高シリカペンタシルゼオライト、脱アルミニウム
フォージャサイト、メソポーラスシリケートのうちの少
なくとも一種からなる。
【0028】高シリカペンタシルゼオライトは、SiO
2 /Al2 3 (モル比)が10以上、比表面積が約6
50m2 /g程度の高シリカ系合成ゼオライトであり、
疎水性、耐熱性、強度、比表面積が天然ゼオライトより
も大きく、例えば、モービル社製のZSM−5(SiO
2 /Al2 3 比25)や、ユニオンカーバイド社製の
シリカライト(HiSiv3000) 等が挙げられる。
【0029】脱アルミフォージャサイトは、SiO2
Al2 3 (モル比)が5〜400、比表面積が約85
0m2 /g程度の高シリカ系合成ゼオライトであり、疎
水性、耐熱性、強度、比表面積が天然ゼオライトよりも
大きく、例えば、SiO2 /Al2 3 (モル比)が5
程度のY型ゼオライトをアンモニア水で処理してゼオラ
イト骨格のAlの大半を除去することにより得られる超
安定Y型ゼオライト(USY)等が挙げられる。
【0030】メソポーラスシリケートは、SiO2 /A
2 3 (モル比)が10以上(好ましくは20以
上)、比表面積が約650〜1650m2 /g程度のメ
ソ多孔質体吸着剤(10〜1000オングストロームの
メソ孔を有するシリカ系多孔質体)であり、活性炭の比
表面積(1000m2 /g程度)よりも大きな比表面積
を有すると共に、その組成を高シリカとすることによ
り、低シリカ系と比べて高シリカ系合成ゼオライトと同
様な機能を有するようになる。
【0031】このような高シリカペンタシルゼオライ
ト、脱アルミニウムフォージャサイト、メソポーラスシ
リケートのカチオン種としては、H,Li,Na,K,
Fe,Co,Ni,Cu等が挙げられる。
【0032】ここで、メソポーラスシリケートが有機金
属錯体を担持していると好ましい。この有機金属錯体と
しては、サレン錯体、アセチルアセトナト錯体、サリチ
ルアルデヒダト錯体等が挙げられる。
【0033】このような有機金属錯体のカチオン種とし
ては、Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu等の遷移金
属が挙げられる。
【0034】なお、NO2 を処理する場合には、SiO
2 /Al2 3 (モル比)が10〜70(より好ましく
は25〜35)の高シリカペンタシルゼオライトが好ま
しく、カチオン種がHであると好ましい。
【0035】一方、SO2 を処理する場合には、SiO
2 /Al2 3 (モル比)が10〜70(より好ましく
は25〜35)の高シリカペンタシルゼオライトが好ま
しく、カチオン種がKであると好ましい。
【0036】また、有機金属錯体を担持したメソポーラ
スシリケートはNOを処理する場合に特に有効であり、
有機金属錯体としてサレン錯体を適用すると好ましく、
カチオン種としてFe(II)を適用すると好ましい。
【0037】このような排ガス処理剤は、その使用目的
等に応じて、粒状、ペレット状、ラシヒリング状、ハニ
カム状等の各種形状に成形されて使用されるが、本発明
においては、その使用目的から、粒状、ペレット状、ハ
ニカム状が好ましい。
【0038】このような排ガス処理剤は、図2に示すよ
うに、排ガスの温度が低いほどNOxやSOxを吸着で
きる特性を有することから、温度の低い排ガスを当該排
ガス処理剤に接触させることにより、当該排ガス中から
NOxやSOxを効率よく吸着することができるので、
排ガスの温度が低くてもNOxやSOxを効率よく除去
することができる。特に、排ガスの温度が100〜20
0℃であると、硫酸等の生成を抑制しながら効率よく吸
着除去することができるので好ましい。
【0039】ここで、排ガス中からSOxを吸着除去し
た後に、新たな排ガス処理剤でNOxを吸着除去するよ
うにすれば、排ガス処理剤のSOxの被毒によるNOx
の吸着能力の低下を大幅に抑制することができ、排ガス
処理を効率よく行うことができるので好ましい。
【0040】また、NOxやSOxを吸着した排ガス処
理剤を高温ガスと接触させると、排ガス処理剤からNO
xやSOxを離脱させて高温ガスに移行させることがで
きるので、排ガス処理剤を簡単に再生することができ
る。特に、高温ガスの温度が300〜400℃である
と、排ガス処理剤からNOxやSOxを熱エネルギ的に
最も無駄なく離脱させることができるので好ましい。
【0041】なお、NOは、NO2 よりも吸着力が弱い
ので、酸化してNO2 に変換してから排ガス処理剤と接
触させた方が吸着効率を向上させることができる。この
ため、排ガス処理剤でNOxを吸着除去するに先立っ
て、NOxのうちのNOを酸化してNO2 に変換してお
けば、排ガス中のNOxを効率よく吸着除去することが
できる。
【0042】ところで、本発明で処理可能な排ガスとし
ては、火力発電プラント等のボイラや、都市ごみ焼却
炉、産業廃棄物焼却炉、汚泥焼却炉等の各種焼却炉や、
溶融炉や、硫酸製造プラントやごみ固化燃料(RDF)
製造プラント等の化学プラントから排出されるガスを挙
げることができるが、これらに限定されることはなく、
窒素酸化物および硫黄酸化物の少なくとも一方を含むガ
スであれば処理可能である。
【0043】なお、上記窒素酸化物は、物質が燃焼する
際に空気中の窒素と酸素とが反応して生じるものであ
り、例えば、発電所や工場のボイラ、自動車のエンジン
等での高温燃焼の際に一酸化窒素(NO)が発生し、さ
らに酸化されて安定な二酸化窒素(NO2 )となって大
気中に放出されている。一般に、このようなNOおよび
NO2 を総称して窒素酸化物(NOx)という。このよ
うなNOxは、紫外線(UV)により光化学反応を起こ
してオゾン等の光化学オキシダントを生成するため、大
気中にそのまま放出せずに処理する必要がある。
【0044】他方、上記硫黄酸化物は、硫黄と酸素とが
反応して生じたものであり、例えば、発電所や工場で石
炭や重油等の燃料を燃焼させた際に、当該燃料中に存在
する硫黄成分が酸素成分と反応して二酸化硫黄(S
2 )が発生し、さらに酸化された三酸化硫黄(S
3 )等と共に大気中に放出される。一般に、このよう
なSO 2 やSO3 等を総称して硫黄酸化物(SOx)と
いう。このようなSOxは、水分と反応して硫酸(H2
SO4 )を生成するため、大気中にそのまま放出せずに
処理する必要がある。
【0045】また、排ガス中には、上述した窒素酸化物
や硫黄酸化物以外にも、例えば、ダイオキシン類やPC
B類等のようなハロゲン化有機化合物や、高縮合度芳香
族炭化水素や、ホルムアルデヒド、ベンゼン、フェノー
ル等のような有機化合物の気化物を含んでいる場合があ
り、当該有機化合物も大気中にそのまま放出せずに処理
する必要がある。このような有機化合物においても、上
記排ガス処理剤は、排ガス中から吸着して除去すること
が可能である。
【0046】<排ガス処理設備> 《構成》このような排ガス処理剤を利用した排ガス処理
設備の第一番目の実施の形態を図1を用いて次に説明す
る。
【0047】図1に示すように、排ガス発生源であるボ
イラ100の排ガス送出口は、冷却水5および空気2と
排ガス1との間で熱交換を行う熱交換器17の排ガス受
入口に接続している。熱交換器17の排ガス送出口は、
電荷を中和させるためのカチオン種をKとした高シリカ
ペンタシルゼオライトからなる排ガス処理剤を内部に充
填した一対のSOx用吸着塔11a,11bの排ガス受
入口にそれぞれバルブ14a,14bを介して接続して
いる。これらSOx用吸着塔11a,11bの各排ガス
送出口は、排ガス中の一酸化窒素(NO)を二酸化窒素
(NO2 )に酸化する触媒(例えば、Mn−Cu系等)
を内蔵したNO酸化塔12の排ガス受入口にバルブ14
c,14dを介して接続している。NO酸化塔12の排
ガス送出口は、電荷を中和させるためのカチオン種をH
とした高シリカペンタシルゼオライトからなる排ガス処
理剤を内部に充填した一対のNOx用吸着塔13a,1
3bの排ガス受入口にそれぞれバルブ14e,14fを
介して接続している。これらNOx用吸着塔13a,1
3bの各排ガス送出口は、煙突19にバルブ14g,1
4hを介して接続している。
【0048】また、前記熱交換器17の空気送出口は、
前記NOx用吸着塔13a,13bの各排ガス送出口と
バルブ14g,14hとの間にバルブ14i,14jを
介してそれぞれ接続すると共に、前記SOx用吸着塔1
1a,11bの各排ガス送出口とバルブ14c,14d
との間にバルブ14n,14pを介してそれぞれ接続し
ている。前記NOx用吸着塔13a,13bの各排ガス
受入口とバルブ14e,14fとの間は、前記ボイラ1
00の空気取入口にバルブ14k,14mを介して接続
している。前記SOx用吸着塔11a,11bの各排ガ
ス受入口とバルブ14a,14bとの間は、石膏製造設
備等の図示しないSOx利用設備へ連絡している。な
お、図1中、15は空気送給ポンプである。
【0049】このような本実施の形態では、バルブ14
a〜14d等により第一の切換手段を構成し、バルブ1
4e〜14h等により第二の切換手段を構成し、バルブ
14n〜14r等により第三の切換手段を構成し、バル
ブ14i〜14m等により第四の切換手段を構成し、送
給ポンプ15、熱交換器17等により高温ガス送給手段
を構成し、SOx用吸着塔11a,11b、NOx用吸
着塔13a,13b、熱交換器17、上記第一の切換手
段、上記第二の切換手段等により吸着手段を構成し、上
記高温ガス送給手段、上記第三の切換手段、上記第四の
切換手段等により再生手段を構成し、NO酸化塔12等
により酸化手段を構成している。
【0050】《作用効果》このような排ガス処理設備1
0においては、ボイラ100からの排ガス1を以下のよ
うにして処理する。
【0051】当初、バルブ14a,14c,14e,1
4gを開け、バルブ14b,14d,14f,14h,
14i〜14rを閉じておく。このような状態でボイラ
100を作動させると、ボイラ100から発生した高温
の排ガス1(約800℃程度)は、熱交換器17で冷却
水5により所定の温度にまで冷却された後(約200℃
程度)、一方のSOx用吸着塔11aに送給されてSO
xが吸着除去され、NO酸化塔12に送給されて(温
度:150℃程度)NOが酸化されてNO2 に変換され
た後、一方のNOx用吸着塔13aに送給されて(温
度:100℃程度)NOxが吸着除去されてから、煙突
19から排出される。
【0052】このようにして排ガス1中のNOxやSO
xを吸着除去処理を行っていき、各吸着塔11a,13
aの排ガス処理剤の吸着能が飽和状態に近づいたら、バ
ルブ14b,14d,14f,14hを開ける一方、バ
ルブ14a,14c,14e,14gを閉じることによ
り、排ガス1の流れを一方の前記吸着塔11a,13a
から他方の前記吸着塔11b,13bに切り換え、排ガ
ス1中からのNOxやSOxを吸着除去処理を上述と同
様に行って継続させる。
【0053】さらに、バルブ14i,14k,14n,
14qを開けると共に、空気送給ポンプ15を作動させ
ると、前記熱交換器17で加熱された高温ガスである空
気2(300〜400℃)が前記吸着塔11a,13a
内にそれぞれ流入し、当該吸着塔11a,13a内の排
ガス処理剤に吸着しているNOxやSOxが当該排ガス
処理剤から空気2中へ離脱し、NOxやSOxを高濃度
(約1〜10%)で含有するガス3,4が当該吸着塔1
1a,13aから排出され、上記吸着塔11a,13a
の排ガス処理剤が再生される。
【0054】SOx用吸着塔11aから排出されたSO
x高濃度含有ガス3は、石膏製造装置や硫酸製造装置等
のSOx利用設備へ送給されて資源として再利用され
る。他方、NOx用吸着塔13aから排出されたNOx
高濃度含有ガス4は、前記ボイラ100内に再び送給さ
れる。これにより、NOxは、ボイラ100内で窒素と
酸素とに分解される。ここで、上記窒素と上記酸素と
は、NOxを再び生成するようになるものの、上記生成
反応が閉鎖系内での平衡反応であるため、一定条件下の
系内のNOxが所定濃度以上になると、NOxとならず
に系外へ排出されるようになる。
【0055】このように処理していき、一方の前記吸着
塔11a,13a内の排ガス処理剤の再生処理を終える
と共に、他方の前記吸着塔11b,13b内の排ガス処
理剤の吸着能が飽和状態に近づいたら、バルブ14a,
14c,14e,14gを開ける一方、バルブ14b,
14d,14f,14hを閉じることにより、排ガス1
の流れを他方の前記吸着塔11b,13bから一方の前
記吸着塔11a,13aに再び切り換えると共に、バル
ブ14j,14m,14p,14rを開ける一方、バル
ブ14i,14k,14n,14qを閉じて、加熱され
た空気2の流れを一方の前記吸着塔11a,13aから
他方の前記吸着塔11b,13bへ切り換え、排ガス処
理剤の再生処理を行う。
【0056】以下、これを繰り返すことにより、ボイラ
100から排出される排ガス1中のNOxおよびSOx
の除去を連続して行うことができる。
【0057】つまり、バルブ14a〜14rを切り換え
て、選択した前記吸着塔に排ガス1を送給して当該排ガ
ス1中のNOxやSOxを前記排ガス処理剤に吸着させ
ると共に、選択した残りの他の前記吸着塔に高温の空気
2を送給して前記排ガス処理剤に吸着しているNOxや
SOxを当該排ガス処理剤から離脱させるようにしてい
るのである。
【0058】このため、排ガス1中からNOxやSOx
を吸着除去しながら、前記排ガス処理剤からNOxやS
Oxを離脱させて当該排ガス処理剤を再生処理すること
ができる。
【0059】したがって、本実施の形態によれば、吸着
塔11a,11b,13a,13bのサイズを小型化す
ることができ、従来の同程度の処理能力を有する触媒型
に比べて1/10程度の大きさで済ませることができる
ので、比較的低い温度で排ガス1中のNOxやSOxを
効率よく除去することができる。
【0060】[第二番目の実施の形態]本発明による排
ガス処理剤及びこれを利用する排ガス処理設備の第二番
目の実施の形態を図3,4を用いて説明する。図3は、
排ガス処理設備の概略構成図、図4は、図3の吸着塔の
概略構成図である。ただし、前述した第一番目の実施の
形態の場合と同様な部分については、前述した第一番目
の実施の形態の説明で用いた符号を図面に付すことによ
り、その説明を省略する。
【0061】<排ガス処理剤>本実施の形態における排
ガス処理剤は、前述した第一番目の実施の形態の場合と
同一である。
【0062】<排ガス処理設備> 《構成》本実施の形態における排ガス処理設備を図3,
4を用いて説明する。
【0063】図3に示すように、排ガス発生源であるボ
イラ100の排ガス送出口は、冷却水5および空気2と
排ガス1との間で熱交換を行う熱交換器17の排ガス受
入口に接続している。熱交換器17の排ガス送出口は、
バグフィルタ等の除塵器26の排ガス受入口に接続して
いる。除塵器26の排ガス送出口は、カチオン種をKと
した高シリカペンタシルゼオライトからなる排ガス処理
剤を内部に充填した円筒型のSOx用吸着塔21の排ガ
ス受入口に接続している。
【0064】上記SOx用吸着塔21は、図4(a)に
示すように、周方向に複数に区分けされた内部に前記排
ガス処理剤を充填された円筒型の塔本体21aと、当該
塔本体21aの両端面側を回転可能にそれぞれ支持する
円筒型の支持部材21b,21cと、上記塔本体21a
を支持部材21b,21cに対して回転させる図示しな
い駆動装置とを備えている。上記支持部材21b,21
cは、内部が吸着エリア21-1、離脱エリア21-2、冷
却エリア21-3の3つのエリアに周方向にそれぞれ区分
けされており、支持部材21bの吸着エリア21-1に、
上記排ガス受入口が設けられて上記除塵器26の排ガス
送出口が接続している。
【0065】前記SOx用吸着塔21の支持部材21c
の吸着エリア21-1に設けられた排ガス送出口は、排ガ
ス中の一酸化窒素(NO)を二酸化窒素(NO2 )に酸
化する触媒(例えば、Mn−Cu系等)を内蔵したNO
酸化塔12の排ガス受入口に接続している。NO酸化塔
12の排ガス送出口は、カチオン種をHとした高シリカ
ペンタシルゼオライトからなる排ガス処理剤を内部に充
填した円筒型のNOx用吸着塔23の排ガス受入口に接
続している。
【0066】上記NOx用吸着塔23は、前記SOx用
吸着塔21と同様な構造をなしており、図4(b)に示
すように、周方向に複数に区分けされた内部に前記排ガ
ス処理剤を充填された円筒型の塔本体23aと、当該塔
本体23aの両端面側を回転可能にそれぞれ支持する円
筒型の支持部材23b,23cと、上記塔本体23aを
支持部材23b,23cに対して回転させる図示しない
駆動装置とを備えている。上記支持部材23b,23c
は、前記SOx用吸着塔21と同様に、内部が吸着エリ
ア23-1、離脱エリア23-2、冷却エリア23-3の3つ
のエリアに周方向にそれぞれ区分けされており、支持部
材23bの吸着エリア23-1に、上記排ガス受入口が設
けられて上記NO酸化塔12の排ガス送出口が接続して
いる。
【0067】前記NOx用吸着塔23の支持部材23c
の吸着エリア23-1に設けられた排ガス送出口は、煙突
19に接続している。
【0068】また、前記熱交換器17の空気送出口は、
前記NOx用吸着塔23の前記支持部材23cに設けら
れた空気受入口に接続すると共に、前記SOx用吸着塔
21の前記支持部材21cに設けられた空気受入口にそ
れぞれ接続している。前記NOx用吸着塔23の空気送
出口は、前記ボイラ100の空気取入口に接続してい
る。前記SOx用吸着塔21の空気送出口は、石膏製造
設備等の図示しないSOx利用設備へ連絡している。
【0069】このような本実施の形態では、送給ポンプ
15、熱交換器17等により高温ガス送給手段を構成
し、SOx用吸着塔21、NOx用吸着塔23、熱交換
器17等により吸着手段を構成し、上記高温ガス送給手
段等により再生手段を構成し、NO酸化塔12等により
酸化手段を構成している。
【0070】《作用効果》このような排ガス処理設備2
0においては、ボイラ100からの排ガス1を以下のよ
うにして処理する。
【0071】ボイラ100から発生した高温の排ガス1
(約800℃程度)は、熱交換器17で冷却水5により
所定の温度にまで冷却されて(約200℃程度)除塵器
26で除塵された後、SOx用吸着塔21の吸着エリア
21-1内に送給されて当該吸着エリア21-1でSOxが
吸着除去され、NO酸化塔12に送給されて(温度:1
50℃程度)NOが酸化されてNO2 に変換された後、
NOx用吸着塔23に送給の吸着エリア23-1内に送給
されて(温度:100℃程度)当該吸着エリア23-1で
NOxが吸着除去されてから、煙突19から排出され
る。
【0072】このようにして排ガス1中のNOxやSO
xを吸着除去処理を行っていくと共に、前記吸着塔2
1,23の前記駆動装置を作動して塔本体21a,23
aを回転させる一方、前記空気送給ポンプ15を作動さ
せると、前記吸着エリア21-1,23-1でNOxまたは
SOxを吸着した塔本体21a,23a内の前記排ガス
処理剤が前記離脱エリア21-2,23-2に移動すると共
に、前記熱交換器17で加熱された高温ガスである空気
2(300〜400℃)が前記吸着塔21,23の離脱
エリア21-2,23-2内にそれぞれ送給され、当該排ガ
ス処理剤に吸着しているNOxまたはSOxが当該離脱
エリア21-2,23-2で空気2中へ離脱し、NOxまた
はSOxを高濃度(約1〜10%)で含有するガス3,
4が当該吸着塔21,23からそれぞれ排出され、上記
吸着塔21,23の前記排ガス処理剤が再生される。
【0073】SOx用吸着塔21から排出されたSOx
高濃度含有ガス3は、石膏製造装置や硫酸製造装置等の
SOx利用設備へ送給されて資源として再利用される。
他方、NOx用吸着塔23から排出されたNOx高濃度
含有ガス4は、前記ボイラ100内に再び送給される。
これにより、NOxは、ボイラ100内で窒素と酸素と
に分解される。ここで、上記窒素と上記酸素とは、NO
xを再び生成するようになるものの、上記生成反応が閉
鎖系内での平衡反応であるため、一定条件下の系内のN
Oxが所定濃度以上になると、NOxとならずに系外へ
排出されるようになる。
【0074】一方、離脱エリア21-2,23-2でNOx
またはSOxを離脱された塔本体21a,23a内の前
記排ガス処理剤は、当該塔本体21a,23aのさらな
る回転により、冷却エリア21-3,23-3へ移動して冷
却された後、吸着エリア21-1,23-1へ戻って排ガス
1中のNOxまたはSOxを吸着する。
【0075】以下、このような操作が繰り返されること
により、ボイラ100から排出される排ガス1中のNO
xおよびSOxが連続して除去される。
【0076】つまり、前述した第一番目の実施の形態で
は、排ガス1中のNOxやSOxを前記排ガス処理剤に
吸着させることと、前記排ガス処理剤に吸着しているN
OxやSOxを当該排ガス処理剤から離脱させることと
を、バルブ14a〜14rの切り換えで行うようにした
が、本実施の形態では、前記吸着塔21,23の塔本体
21a,23aを回転させることにより、選択した区分
け(吸着ゾーン21-1,23-1)内に排ガス1を送給し
て当該排ガス1中のNOxやSOxを前記排ガス処理剤
に吸着させることと、選択した残りの他の区分け(離脱
ゾーン21-3,23-3)内に高温の空気2を送給して前
記排ガス処理剤に吸着しているNOxやSOxを当該排
ガス処理剤から離脱させることとを切り換えて、排ガス
1中からのNOxまたはSOxの吸着除去と前記排ガス
処理剤からのNOxまたはSOxの離脱による当該排ガ
ス処理剤の再生とを並行して実施できるようにしたので
ある。
【0077】このため、本実施の形態では、前述した第
一番目の実施の形態の場合よりも設置スペースをさらに
小さく抑えることができる。
【0078】したがって、本実施の形態によれば、前述
した第一番目の実施の形態の場合と同様な効果を得るこ
とができるのはもちろんのこと、前述した第一番目の実
施の形態の場合よりもさらに小型化を図ることができ
る。
【0079】[第三番目の実施の形態]本発明による排
ガス処理剤及びこれを利用する排ガス処理設備の第三番
目の実施の形態を図5を用いて説明する。図5は、排ガ
ス処理設備の概略構成図である。ただし、前述した第
一,二番目の実施の形態の場合と同様な部分について
は、前述した第一,二番目の実施の形態の説明で用いた
符号を図面に付すことにより、その説明を省略する。
【0080】<排ガス処理剤>本実施の形態における排
ガス処理剤は、前述した第一,二番目の実施の形態の場
合と同一である。
【0081】<排ガス処理設備> 《構成》本実施の形態における排ガス処理設備を図5を
用いて説明する。
【0082】図5に示すように、ボイラ100の排ガス
送出口は、熱交換器17の排ガス受入口に接続してい
る。熱交換器17の排ガス送出口は、従来技術で説明し
たような既設の排ガス処理装置101の排ガス受入口に
接続している。この排ガス処理装置101の排ガス送出
口は、前記SOx用吸着塔21の排ガス受入口に接続し
ている。前記SOx用吸着塔21の排ガス送出口は、N
O酸化塔12の排ガス受入口に接続している。NO酸化
塔12の排ガス送出口は、前記NOx用吸着塔23の排
ガス受入口に接続している。前記NOx用吸着塔23の
排ガス送出口は、煙突19に接続している。
【0083】つまり、本実施の形態は、前述した第二番
目の実施の形態の排ガス処理設備20を既設の排ガス処
理装置101の下流側に増設したのである。
【0084】このような本実施の形態においては、例え
ば、既設の前記排ガス処理装置101の処理能力が低
く、十分に満足できる程度に排ガス1を処理することが
困難な場合、既設の前記排ガス処理装置101から排出
された排ガス1を前記排ガス処理設備20でさらに処理
することができるので、最終的に排ガス1を十分に満足
できる程度に処理することができる。
【0085】このとき、排ガス処理設備20は、排ガス
1の温度が比較的低くても(100〜200℃)、排ガ
ス1中からNOxやSOxを効率よく除去することがで
きるので、既設の前記排ガス処理装置101の下流側に
排ガス1を再加熱する加熱装置等を設ける必要がまった
くなく、そのまま直接接続することができる。
【0086】このため、このような排ガス処理設備20
によれば、既設の前記排ガス処理装置101の下流側に
設置するだけで、排ガス1を十分に満足できる程度に処
理することができる。
【0087】したがって、処理能力の低い既設の排ガス
処理装置101から排出された排ガス1をさらに処理す
る場合であっても、エネルギに無駄を生じることなく効
率よく簡単に処理することができる。
【0088】[他の実施の形態]前述した第一〜三番目
の実施の形態では、空気送給ポンプ15で吸引した空気
2を熱交換器17で加熱して各吸着塔に送給することに
より排ガス処理剤を再生するようにしたが、他の実施の
形態として、NOx用吸着塔13a,13b,23から
送出された排ガス1の一部を分取して熱交換器17で加
熱して各吸着塔に送給することにより排ガス処理剤を再
生することも可能である。このように、NOx用吸着塔
13a,13b,23から送出された排ガス1の一部を
利用するようにすれば、熱エネルギをさらに有効に利用
することができるので、より好ましい結果を得ることが
できる。
【0089】
【実施例】本発明による排ガス処理剤の効果を確認する
ため、以下のような確認試験を行った。
【0090】[試験方法]排ガス処理剤を反応管内に充
填し、NO2 またはSO2 を含有する試験ガスを反応管
内に流通させた後、再生ガス(空気)を反応管内に流通
させて、当該再生ガス中のNO2 またはSO2 の濃度を
測定することにより、排ガス処理剤のNO 2 およびSO
2 の吸着量を求めた。なお、比較のため、天然ゼオライ
トおよび活性炭を使用した場合についても行った。
【0091】[試験条件] <排ガス処理剤> (1)試料A−1 ・種類:高シリカペンタシルゼオライト(市販品) ・粒径:1.5mm ・SiO2 /Al2 3 (モル比):30 ・カチオン種:H (2)試料A−2 ・種類:高シリカペンタシルゼオライト(市販品) ・粒径:1.5mm ・SiO2 /Al2 3 (モル比):30 ・カチオン種:K
【0092】(3)試料A−3 ・種類:高シリカペンタシルゼオライト(市販品) ・粒径:1.5mm ・SiO2 /Al2 3 (モル比):70 ・カチオン種:H (4)試料A−4 ・種類:高シリカペンタシルゼオライト(市販品) ・粒径:1.5mm ・SiO2 /Al2 3 (モル比):70 ・カチオン種:K
【0093】(5)試料B−1 ・種類:脱アルミニウムフォージャサイト(市販品) ・粒径:1.5mm ・SiO2 /Al2 3 (モル比):5 ・カチオン種:H (6)試料B−2 ・種類:脱アルミニウムフォージャサイト(市販品) ・粒径:1.5mm ・SiO2 /Al2 3 (モル比):5 ・カチオン種:K
【0094】(7)試料B−3 ・種類:脱アルミニウムフォージャサイト(市販品) ・粒径:1.5mm ・SiO2 /Al2 3 (モル比):400 ・カチオン種:H (8)試料B−4 ・種類:脱アルミニウムフォージャサイト(市販品) ・粒径:1.5mm ・SiO2 /Al2 3 (モル比):400 ・カチオン種:K
【0095】(9)試料C−1 ・種類:メソポーラスシリケート(合成品) ・粒径:1.5mm ・SiO2 /Al2 3 (モル比):20 ・カチオン種:H (10)試料C−2 ・種類:メソポーラスシリケート(合成品) ・粒径:1.5mm ・SiO2 /Al2 3 (モル比):20 ・カチオン種:K
【0096】(11)試料C−3 ・種類:メソポーラスシリケート(合成品) ・粒径:1.5mm ・SiO2 /Al2 3 (モル比):∞ ・カチオン種:H (12)試料C−4 ・種類:メソポーラスシリケート(合成品) ・粒径:1.5mm ・SiO2 /Al2 3 (モル比):∞ ・カチオン種:K
【0097】(13)試料D−1 ・種類:有機金属錯体担持メソポーラスシリケート(合
成品) ・担持有機金属錯体:サレン錯体 ・有機金属錯体カチオン種:Fe(II) ・粒径:1.5mm ・SiO2 /Al2 3 (モル比):10 (14)試料D−2 ・種類:有機金属錯体担持メソポーラスシリケート(合
成品) ・担持有機金属錯体:サレン錯体 ・有機金属錯体カチオン種:Co ・粒径:1.5mm ・SiO2 /Al2 3 (モル比):10
【0098】(15)試料D−3 ・種類:有機金属錯体担持メソポーラスシリケート(合
成品) ・担持有機金属錯体:アセチルアセトナト錯体 ・有機金属錯体カチオン種:Fe(II) ・粒径:1.5mm ・SiO2 /Al2 3 (モル比):10 (16)試料D−4 ・種類:有機金属錯体担持メソポーラスシリケート(合
成品) ・担持有機金属錯体:アセチルアセトナト錯体 ・有機金属錯体カチオン種:Co ・粒径:1.5mm ・SiO2 /Al2 3 (モル比):10
【0099】(17)試料D−5 ・種類:有機金属錯体担持メソポーラスシリケート(合
成品) ・担持有機金属錯体:サリチルアルデヒダト錯体 ・有機金属錯体カチオン種:Fe(II) ・粒径:1.5mm ・SiO2 /Al2 3 (モル比):10 (18)試料D−6 ・種類:有機金属錯体担持メソポーラスシリケート(合
成品) ・担持有機金属錯体:サリチルアルデヒダト錯体 ・有機金属錯体カチオン種:Co ・粒径:1.5mm ・SiO2 /Al2 3 (モル比):10
【0100】(19)試料E−1 ・種類:天然ゼオライト ・粒径:1.5mm ・SiO2 /Al2 3 (モル比):10 ・カチオン種:Na (20)試料E−2 ・種類:活性炭 ・粒径:1.5mm
【0101】<試験ガス> (1)試験ガス1(NO2 含有ガス) ・NO2 濃度:100ppm ・温度:100℃ ・湿度:100% ・流速:0.11m/s ・流量:500mlN/min (2)試験ガス2(SO2 含有ガス) ・SO2 濃度:1000ppm ・温度:200℃ ・湿度:100% ・流速:0.23m/s ・流量:2000mlN/min
【0102】<再生ガス> (1)再生ガス1(NO2 含有ガス用) ・組成:ヘリウム ・温度:100℃ ・流速:0.22m/s ・流量:1000mlN/min (2)再生ガス2(SO2 含有ガス用) ・組成:ヘリウム ・温度:200℃ ・流速:0.46m/s ・流量:4000mlN/min
【0103】[試験結果]上述した条件に基づいて行っ
た確認試験の結果を下記の表1に示す。
【0104】
【表1】
【0105】表1からわかるように、NO2 を除去する
場合には、SiO2 /Al2 3 (モル比)が400の
脱アルミニウムフォージャサイトもよいが、高シリカペ
ンタシルゼオライトの方がよく、さらに、SiO2 /A
2 3 (モル比)が30の高シリカペンタシルゼオラ
イトであるとよりよい結果が得られ、特に、カチオン種
がHであると非常によい結果が得られた。
【0106】一方、SO2 を除去する場合には、SiO
2 /Al2 3 (モル比)が400の脱アルミニウムフ
ォージャサイトもよいが、高シリカペンタシルゼオライ
トの方がよく、さらに、SiO2 /Al2 3 (モル
比)が30の高シリカペンタシルゼオライトであるとよ
りよい結果が得られ、特に、カチオン種がKであると非
常によい結果が得られた。
【0107】なお、メソポーラスシリケートは、上述し
た高ペンタシルゼオライトと同様にNO2 およびSO2
の両方に対して効果があった。
【0108】また、有機金属錯体を担持したメソポーラ
スシリケートにおいては、サレン錯体を用いると特によ
い結果が得られ、さらに、カチオン種としてFe(II)を
用いると、よりよい結果が得られた。
【0109】
【発明の効果】第一番目の発明による排ガス処理剤は、
排ガス中の窒素酸化物および硫黄酸化物の少なくとも一
方を当該排ガスから除去する排ガス処理剤であって、高
シリカペンタシルゼオライト、脱アルミニウムフォージ
ャサイト、メソポーラスシリケートのうちの少なくとも
一種からなるので、排ガスの温度が低くても窒素酸化物
や硫黄酸化物を排ガス中から効率よく除去することがで
きる。
【0110】第二番目の発明による排ガス処理剤は、第
一番目の発明において、前記高シリカペンタシルゼオラ
イト、前記脱アルミニウムフォージャサイト、前記メソ
ポーラスシリケートのカチオン種が、H,Li,Na,
K,Fe,Ni,Cuのうちの少なくとも一種からなる
ので、窒素酸化物や硫黄酸化物の排ガス中からの除去効
率を向上させることができる。
【0111】第三番目の発明による排ガス処理剤は、第
一番目または第二番目の発明において、前記メソポーラ
スシリケートが有機金属錯体を担持していることから、
窒素酸化物や硫黄酸化物の排ガス中からの除去効率を向
上させることができる。
【0112】第四番目の発明による排ガス処理剤は、第
三番目の発明において、前記有機金属錯体が、サレン錯
体、アセチルアセトナト錯体、サリチルアルデヒダト錯
体のうちの少なくとも一種からなるので、窒素酸化物や
硫黄酸化物の排ガス中からの除去効率を向上させること
ができる。
【0113】第五番目の発明による排ガス処理剤は、第
四番目の発明において、前記有機金属錯体のカチオン種
が、Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cuのうちの少な
くとも一種からなるので、窒素酸化物や硫黄酸化物の排
ガス中からの除去効率を向上させることができる。
【0114】また、前述した課題を解決するための、第
六番目の発明による排ガス処理設備は、第一番目から第
五番目の発明のいずれかの排ガス処理剤を充填された吸
着手段を備えているので、比較的温度の低い排ガスであ
っても、吸着手段に流通させることにより、排ガス中の
窒素酸化物や硫黄酸化物を排ガス中から効率よく除去す
ることができる。
【0115】第七番目の発明による排ガス処理設備は、
第六番目の発明において、前記吸着手段の前記排ガス処
理剤を再生させる再生手段を備えているので、排ガス処
理剤の処理能力の低下を抑制することができる。
【0116】第八番目の発明による排ガス処理設備は、
第七番目の発明において、前記吸着手段が、前記排ガス
処理剤を充填され、前記排ガスを送給されて当該排ガス
中から硫黄酸化物を除去する複数の硫黄酸化物用吸着塔
と、前記排ガス処理剤を充填され、前記硫黄酸化物用吸
着塔で硫黄酸化物を除去された前記排ガスを送給されて
当該排ガスから窒素酸化物を除去する複数の窒素酸化物
用吸着塔と、選択した前記硫黄酸化物用吸着塔に前記排
ガスを送給する第一の切換手段と、選択した前記窒素酸
化物用吸着塔に前記排ガスを送給する第二の切換手段と
を備え、前記再生手段が、高温ガスを送給する高温ガス
送給手段と、選択した前記硫黄酸化物用吸着塔に前記高
温ガス送給手段からの前記ガスを送給する第三の切換手
段と、選択した前記窒素酸化物用吸着塔に前記高温ガス
送給手段からの前記ガスを送給する第四の切換手段とを
備えているので、排ガス中から窒素酸化物や硫黄酸化物
を吸着除去しながら、排ガス処理剤から窒素酸化物や硫
黄酸化物を離脱させて当該排ガス処理剤を再生処理する
ことができる。
【0117】第九番目の発明による排ガス処理設備は、
第七番目の発明において、前記吸着手段が、複数に区分
けされた内部に前記排ガス処理剤を充填され、選択した
区分け内に前記排ガスを送給されて当該排ガス中から硫
黄酸化物を除去する硫黄酸化物用吸着塔と、複数に区分
けされた内部に前記排ガス処理剤を充填され、選択した
区分け内に、前記硫黄酸化物用吸着塔で硫黄酸化物を除
去された前記排ガスを送給されて当該排ガス中から窒素
酸化物を除去する窒素酸化物用吸着塔とを備え、前記再
生手段が、前記硫黄酸化物用吸着塔および前記窒素酸化
物用吸着塔の選択した区分け内に、高温ガスを送給する
高温ガス送給手段を備えているので、排ガス中から窒素
酸化物や硫黄酸化物を吸着除去しながら、排ガス処理剤
から窒素酸化物や硫黄酸化物を離脱させて当該排ガス処
理剤を再生処理することができる。
【0118】第十番目の発明による排ガス処理設備は、
第八番目または第九番目の発明において、前記窒素酸化
物用吸着塔に送給される前の前記排ガス中の一酸化窒素
を二酸化窒素に酸化する酸化手段を備えているので、排
ガス中からの窒素酸化物の除去率を向上させることがで
きる。
【0119】第十一番目の発明による排ガス処理設備
は、第八番目から第十番目の発明のいずれかにおいて、
前記硫黄酸化物用吸着塔の前記排ガス処理剤が、カチオ
ン種がKの高シリカペンタシルゼオライトであり、前記
窒素酸化物用吸着塔の前記排ガス処理剤が、カチオン種
がHの高シリカペンタシルゼオライトであるので、排ガ
ス中からの窒素酸化物および硫黄酸化物の除去を最も効
率よく行うことができる。
【0120】第十二番目の発明による排ガス処理設備
は、第八番目から第十一番目の発明のいずれかにおい
て、前記高温ガスが、排ガス発生源からの前記排ガスの
熱を利用して加熱されているので、熱エネルギを有効利
用することができる。
【0121】第十三番目の発明による排ガス処理設備
は、第十二番目の発明において、前記高温ガスが、前記
窒素酸化物用吸着塔から送出された前記排ガスであるの
で、熱エネルギをさらに有効に利用することができる。
【0122】第十四番目の発明による排ガス処理設備
は、第八番目から第十三番目の発明のいずれかにおい
て、前記硫黄酸化物用吸着塔に送給された前記高温ガス
を硫黄酸化物利用設備へ送給するようにしたので、排ガ
スから除去した硫黄酸化物を再利用することができる。
【0123】第十五番目の発明による排ガス処理設備
は、第八番目から第十四番目の発明のいずれかにおい
て、前記窒素酸化物用吸着塔に送給された前記高温ガス
を排ガス発生源へ送給するようにしたので、窒素酸化物
を窒素ガスと酸素ガスとに分解した状態で系外へ排出す
ることができ、無害化を容易に図ることができる.
【0124】第十六番目の発明による排ガス処理設備
は、第八番目から第十五番目の発明のいずれかにおい
て、前記硫黄酸化物用吸着塔および前記窒素酸化物用吸
着塔に送給される前記排ガスの温度が100〜200℃
であるので、窒素酸化物および硫黄酸化物を排ガス中か
ら最も効率よく除去することができる。
【0125】第十七番目の発明による排ガス処理設備
は、第八番目から第十六番目の発明のいずれかにおい
て、前記硫黄酸化物用吸着塔および前記窒素酸化物用吸
着塔に送給される前記高温ガスの温度が300〜400
℃であるので、排ガス処理剤に吸着している窒素酸化物
および硫黄酸化物を最も効率よく離脱させることができ
る。
【0126】第十八番目の発明による排ガス処理設備
は、第六番目から第十七番目の発明のいずれかにおい
て、前記排ガスが、ボイラ、焼却炉、溶融炉、化学プラ
ントのいずれかから排出されたガスであるので、上述し
た効果が最も発現され得る。
【0127】第十九番目の発明による排ガス処理設備
は、第六番目から第十八番目の発明のいずれかにおい
て、ボイラ、焼却炉、溶融炉、化学プラントのいずれか
に既設された排ガス処理装置の下流側に連結されている
ので、既設の前記排ガス処理装置の処理能力が低く、十
分に満足できる程度に排ガスを処理することが困難な場
合であっても、既設の前記排ガス処理装置から排出され
た排ガスをさらに処理することができ、最終的に排ガス
を十分に満足できる程度に処理することができる。この
とき、排ガス処理設備が、排ガスの温度が比較的低くて
も、排ガス中から窒素酸化物や硫黄酸化物を効率よく除
去することができることから、既設の前記排ガス処理装
置の下流側に排ガスを再加熱する加熱装置等を設ける必
要がまったくなく、そのまま直接接続することができる
ので、既設の前記排ガス処理装置の下流側に設置するだ
けで、排ガスを十分に満足できる程度に処理することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による排ガス処理設備の第一番目の実施
の形態の概略構成図である。
【図2】本発明による排ガス処理剤の第一番目の実施の
形態の温度と吸着量との関係を表すグラフである。
【図3】本発明による排ガス処理設備の第二番目の実施
の形態の概略構成図である。
【図4】図3の吸着塔の概略構成図である。
【図5】本発明による排ガス処理設備の第四番目の実施
の形態の概略構成図である。
【符号の説明】
1 排ガス 2 空気 3 NOx高濃度ガス 4 SOx高濃度ガス 5 冷却水 10,20,30 排ガス処理設備 11a,11b SOx用吸着塔 12 NO 酸化塔 13a,13b NOx用吸着塔 14a〜14r バルブ 15 空気送給ポンプ 17 熱交換器 19 煙突 21 SOx用吸着塔 21a 塔本体 21b,21c 支持部材 21-1 吸着エリア 21-2 離脱エリア 21-3 冷却エリア 23 NOx用吸着塔 23a 塔本体 23b,23c 支持部材 23-1 吸着エリア 23-2 離脱エリア 23-3 冷却エリア 26 除塵器 100 ボイラ 101 既存の排ガス処理装置
───────────────────────────────────────────────────── 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) B01J 20/22 B01D 53/34 129A 20/34 (72)発明者 安武 昭典 長崎県長崎市深堀町5丁目717番1号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 朝長 成之 長崎県長崎市深堀町5丁目717番1号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 蔦谷 博之 長崎県長崎市深堀町5丁目717番1号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 Fターム(参考) 4D002 AA02 AA12 AC01 AC04 AC06 AC07 BA04 BA14 CA05 CA07 DA45 DA46 DA70 EA08 FA01 GA01 GB03 HA08 4G066 AA61B AA62B AB24B CA23 CA28 DA02 GA07 GA32

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 排ガス中の窒素酸化物および硫黄酸化物
    の少なくとも一方を当該排ガスから除去する排ガス処理
    剤であって、 高シリカペンタシルゼオライト、脱アルミニウムフォー
    ジャサイト、メソポーラスシリケートのうちの少なくと
    も一種からなることを特徴とする排ガス処理剤。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 前記高シリカペンタシルゼオライト、前記脱アルミニウ
    ムフォージャサイト、前記メソポーラスシリケートのカ
    チオン種が、H,Li,Na,K,Fe,Ni,Cuの
    うちの少なくとも一種からなることを特徴とする排ガス
    処理剤。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2において、 前記メソポーラスシリケートが有機金属錯体を担持して
    いることを特徴とする排ガス処理剤。
  4. 【請求項4】 請求項3において、 前記有機金属錯体が、サレン錯体、アセチルアセトナト
    錯体、サリチルアルデヒダト錯体のうちの少なくとも一
    種からなることを特徴とする排ガス処理剤。
  5. 【請求項5】 請求項4において、 前記有機金属錯体のカチオン種が、Cr,Mn,Fe,
    Co,Ni,Cuのうちの少なくとも一種からなること
    を特徴とする排ガス処理剤。
  6. 【請求項6】 請求項1から請求項5のいずれかの排ガ
    ス処理剤を充填された吸着手段を備えていることを特徴
    とする排ガス処理設備。
  7. 【請求項7】 請求項6において、 前記吸着手段の前記排ガス処理剤を再生させる再生手段
    を備えていることを特徴とする排ガス処理設備。
  8. 【請求項8】 請求項7において、 前記吸着手段が、 前記排ガス処理剤を充填され、前記排ガスを送給されて
    当該排ガス中から硫黄酸化物を除去する複数の硫黄酸化
    物用吸着塔と、 前記排ガス処理剤を充填され、前記硫黄酸化物用吸着塔
    で硫黄酸化物を除去された前記排ガスを送給されて当該
    排ガスから窒素酸化物を除去する複数の窒素酸化物用吸
    着塔と、 選択した前記硫黄酸化物用吸着塔に前記排ガスを送給す
    る第一の切換手段と、 選択した前記窒素酸化物用吸着塔に前記排ガスを送給す
    る第二の切換手段とを備え、 前記再生手段が、 高温ガスを送給する高温ガス送給手段と、 選択した前記硫黄酸化物用吸着塔に前記高温ガス送給手
    段からの前記ガスを送給する第三の切換手段と、 選択した前記窒素酸化物用吸着塔に前記高温ガス送給手
    段からの前記ガスを送給する第四の切換手段とを備えて
    いることを特徴とする排ガス処理設備。
  9. 【請求項9】 請求項7において、 前記吸着手段が、 複数に区分けされた内部に前記排ガス処理剤を充填さ
    れ、選択した区分け内に前記排ガスを送給されて当該排
    ガス中から硫黄酸化物を除去する硫黄酸化物用吸着塔
    と、 複数に区分けされた内部に前記排ガス処理剤を充填さ
    れ、選択した区分け内に、前記硫黄酸化物用吸着塔で硫
    黄酸化物を除去された前記排ガスを送給されて当該排ガ
    ス中から窒素酸化物を除去する窒素酸化物用吸着塔とを
    備え、 前記再生手段が、 前記硫黄酸化物用吸着塔および前記窒素酸化物用吸着塔
    の選択した区分け内に、高温ガスを送給する高温ガス送
    給手段を備えていることを特徴とする排ガス処理設備。
  10. 【請求項10】 請求項8または請求項9において、 前記窒素酸化物用吸着塔に送給される前の前記排ガス中
    の一酸化窒素を二酸化窒素に酸化する酸化手段を備えて
    いることを特徴とする排ガス処理設備。
  11. 【請求項11】 請求項8から請求項10のいずれかに
    おいて、 前記硫黄酸化物用吸着塔の前記排ガス処理剤が、カチオ
    ン種がKの高シリカペンタシルゼオライトであり、 前記窒素酸化物用吸着塔の前記排ガス処理剤が、カチオ
    ン種がHの高シリカペンタシルゼオライトであることを
    特徴とする排ガス処理設備。
  12. 【請求項12】 請求項8から請求項11のいずれかに
    おいて、 前記高温ガスが、排ガス発生源からの前記排ガスの熱を
    利用して加熱されていることを特徴とする排ガス処理設
    備。
  13. 【請求項13】 請求項12において、 前記高温ガスが、前記窒素酸化物用吸着塔から送出され
    た前記排ガスであることを特徴とする排ガス処理設備。
  14. 【請求項14】 請求項8から請求項13のいずれかに
    おいて、 前記硫黄酸化物用吸着塔に送給された前記高温ガスを硫
    黄酸化物利用設備へ送給するようにしたことを特徴とす
    る排ガス処理設備。
  15. 【請求項15】 請求項8から請求項14のいずれかに
    おいて、 前記窒素酸化物用吸着塔に送給された前記高温ガスを排
    ガス発生源へ送給するようにしたことを特徴とする排ガ
    ス処理設備。
  16. 【請求項16】 請求項8から請求項15のいずれかに
    おいて、 前記硫黄酸化物用吸着塔および前記窒素酸化物用吸着塔
    に送給される前記排ガスの温度が100〜200℃であ
    ることを特徴とする排ガス処理設備。
  17. 【請求項17】 請求項8から請求項16のいずれかに
    おいて、 前記硫黄酸化物用吸着塔および前記窒素酸化物用吸着塔
    に送給される前記高温ガスの温度が300〜400℃で
    あることを特徴とする排ガス処理設備。
  18. 【請求項18】 請求項6から請求項17のいずれかに
    おいて、 前記排ガスが、ボイラ、焼却炉、溶融炉、化学プラント
    のいずれかから排出されたガスであることを特徴とする
    排ガス処理設備。
  19. 【請求項19】 請求項6から請求項18のいずれかに
    おいて、 ボイラ、焼却炉、溶融炉、化学プラントのいずれかに既
    設された排ガス処理装置の下流側に連結されていること
    を特徴とする排ガス処理設備。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012115833A (ja) * 2012-01-17 2012-06-21 Toyobo Co Ltd 有機溶剤含有ガス処理システム
CN109012075A (zh) * 2018-08-24 2018-12-18 中惠科银河北科技发展有限公司 一种烟气干法脱硫用脱硫剂及其制备方法
JP6954569B1 (ja) * 2020-09-08 2021-10-27 栗田工業株式会社 酸性排ガスの処理方法、酸性排ガスの処理設備、及び、焼却施設

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04281841A (ja) * 1990-10-30 1992-10-07 Inst Fr Petrole 水銀および/または砒素の捕集物質の存在下における、流体中の水銀または砒素の除去方法
JPH0568850A (ja) * 1991-09-12 1993-03-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃焼器排ガスの同時脱硝硫方法
JPH05337333A (ja) * 1992-06-03 1993-12-21 Hitachi Zosen Corp 低濃度NOxおよびSOxの同時除去方法
JPH0679136A (ja) * 1992-09-03 1994-03-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 希薄窒素酸化物含有空気の処理方法
JPH06269634A (ja) * 1993-03-17 1994-09-27 Kawasaki Heavy Ind Ltd ごみ焼却炉における排ガス脱硝方法
JPH07256054A (ja) * 1994-03-22 1995-10-09 Hitachi Zosen Corp NOx吸着除去装置およびNOx吸着除去方法
JPH09271638A (ja) * 1996-04-02 1997-10-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排ガス処理方法
JPH1128351A (ja) * 1997-07-14 1999-02-02 Nippon Shokubai Co Ltd 窒素酸化物および/または硫黄酸化物の吸着剤およびその使用方法
JPH11114370A (ja) * 1997-10-09 1999-04-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排ガスの脱硝処理方法及び装置
JP2000015092A (ja) * 1998-07-02 2000-01-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排ガス処理用吸着剤、排ガス処理方法及び装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04281841A (ja) * 1990-10-30 1992-10-07 Inst Fr Petrole 水銀および/または砒素の捕集物質の存在下における、流体中の水銀または砒素の除去方法
JPH0568850A (ja) * 1991-09-12 1993-03-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃焼器排ガスの同時脱硝硫方法
JPH05337333A (ja) * 1992-06-03 1993-12-21 Hitachi Zosen Corp 低濃度NOxおよびSOxの同時除去方法
JPH0679136A (ja) * 1992-09-03 1994-03-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 希薄窒素酸化物含有空気の処理方法
JPH06269634A (ja) * 1993-03-17 1994-09-27 Kawasaki Heavy Ind Ltd ごみ焼却炉における排ガス脱硝方法
JPH07256054A (ja) * 1994-03-22 1995-10-09 Hitachi Zosen Corp NOx吸着除去装置およびNOx吸着除去方法
JPH09271638A (ja) * 1996-04-02 1997-10-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排ガス処理方法
JPH1128351A (ja) * 1997-07-14 1999-02-02 Nippon Shokubai Co Ltd 窒素酸化物および/または硫黄酸化物の吸着剤およびその使用方法
JPH11114370A (ja) * 1997-10-09 1999-04-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排ガスの脱硝処理方法及び装置
JP2000015092A (ja) * 1998-07-02 2000-01-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排ガス処理用吸着剤、排ガス処理方法及び装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012115833A (ja) * 2012-01-17 2012-06-21 Toyobo Co Ltd 有機溶剤含有ガス処理システム
CN109012075A (zh) * 2018-08-24 2018-12-18 中惠科银河北科技发展有限公司 一种烟气干法脱硫用脱硫剂及其制备方法
JP6954569B1 (ja) * 2020-09-08 2021-10-27 栗田工業株式会社 酸性排ガスの処理方法、酸性排ガスの処理設備、及び、焼却施設
WO2022054318A1 (ja) * 2020-09-08 2022-03-17 栗田工業株式会社 酸性排ガスの処理方法、酸性排ガスの処理設備、及び、焼却施設
CN116113485A (zh) * 2020-09-08 2023-05-12 栗田工业株式会社 酸性废气处理方法、酸性废气处理设备和焚烧设施

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