JP2553935B2 - 焼結機排ガスの脱硫脱硝方法 - Google Patents
焼結機排ガスの脱硫脱硝方法Info
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Description
と乾式脱硝を組合せた脱硫脱硝方法の改良に関する。
焼結塊状化させる焼結機から出る排ガスは、粉塵及び硫
黄酸化物(SOx)、窒素酸化物(NOx)等の有害物質を含
んでおり、環境保全上何らかの浄化工程を経た上で大気
中に放出される。
とアンモニアを用いる接触還元による脱硝方法が知られ
ている。ここで用いられている接触還元方法は、通常30
0℃以上の高温で操作されるため、湿式脱硫工程におい
て50〜60℃に低下した排ガス温度を300℃以上に昇温す
る工程を必要とする。従来、昇温方法としては放出前の
排ガスとの熱交換や再加熱炉による加熱などの手段が用
いられている。また、排ガス中に含まれる一酸化炭素
を、酸化触媒を用いて酸化し、その反応熱によって昇温
する方法も提案されている(特開昭59−4422号公報)。
また、省エネルギー等の観点から炭素質吸着材を使用
し、乾式法で脱硫、脱硝を行う試みがなされている。こ
の方法によれば湿式法の場合のような温度低下の問題は
ないが、アンモニアの存在下又は不存在下に脱硫を行う
際にSOxは硫酸アンモニウムあるいは硫酸の形で炭素質
吸着材に吸着除去される。これらの物質の吸着した炭素
材はSOxの吸着能力が低下し、NOxの分解触媒としての活
性も低下するので加熱方式により再生し、循環使用され
る。炭素質吸着材は、再生時のSO3→SO2の還元反応ある
いは移送時の摩耗等により消費される。従って経済的な
操業のためには高価な炭素質吸着材の消費量をできるだ
け少なくすることが必要である。炭素質吸着材上のSOx
吸着量が増加してくると、SOx吸着能力よりも脱硝性能
の低下の方が著しいので、未だSOx吸着能力を有してい
るにも拘わらず再生工程へ送ることが必要となり、再生
頻度が増し、吸着材の消費量も多くなる。この問題を解
決するため、焼結機排ガスをSOx濃度の低い焼結過程前
半部の排ガスとSOx濃度の高い焼結過程後半部の排ガス
とに2分し、別経路で処理を行う方法も提案されている
(特開昭58−170523号,580−196828号各公報など)。
生に伴う吸着材の損耗量は多く、経済的な方法とは言い
難い。
脱硝の組合せにおける排ガスの昇温の問題、あるいは炭
素質吸着材を用いた脱硫、脱硝における炭素材の消耗の
問題を解決し、エネルギー効率がよく、しかも炭素材の
消耗の少ない、焼結機排ガスの脱硫脱硝方法を提供する
ことを目的とする。
焼結を行う焼結機排ガスを湿式脱硫処理し、次いでアン
モニアの作用により脱硝することによる焼結機排ガスの
脱硫脱硝方法において、焼結機に付設されている焼結鉱
冷却装置を用い、該焼結鉱冷却装置への冷却用空気の導
入管及び排出管に、湿式脱硫処理後の温度の低下した排
ガスの配管を接続し、該湿式脱硫処理後の温度の低下し
た排ガスを焼結機を出た高温の焼結鉱と接触させること
によって焼結鉱を冷却すると共に排ガスを昇温し、この
昇温した排ガスをアンモニアの存在下に100〜200℃の温
度範囲で活性炭素材と接触させる焼結機排ガスの脱硫脱
硝方法である。すなわち本発明の方法は湿式脱硫と比較
的低温で脱硝が可能な活性炭素材による脱硝を組合せ、
湿式脱硫後の温度の低下した排ガスを焼結鉱の冷却用ガ
スとして使用することによって焼結鉱の温度を下げると
共に排ガスの温度を炭素材による脱硝に必要な温度まで
昇温させることを特徴とする。
従って説明する。
し、50〜300ppmのSOxと100〜400ppmのNOxを含有してい
る。この排ガスを電気集塵機等の集塵機2を通じて除塵
たのち湿式脱硫装置3で、脱硫処理する。ここで使用す
る脱硫装置は特に限定されるものではなく、通常湿式脱
硫方法として用いられている、石灰石膏法や水酸化マグ
ネシウム/硫酸マグネシウム法等の各種方法を用いるこ
とができる。湿式脱硫装置3において500ppm以下までSO
xを除去された排ガスは、湿式脱硫装置内で水と接触す
ることにより温度が低下し50〜60℃となる。
出され、焼結鉱冷却装置4内を移送される間に送風され
る冷却用ガスと接触して100〜300℃に冷却され系外に取
出される。
が、本発明の方法においてはこの冷却用ガスの1部とし
て前記の湿式脱硫装置を出た脱硫後の排ガスを使用す
る。50〜60℃の温度で焼結鉱冷却装置に導入された排ガ
スは、該装置内で焼結鉱を冷却する間に加温され、150
〜220℃で冷却装置を出る。通常の焼結プロセスにおい
ては脱硫後の排ガスのみでは冷却能力が不足するので1
部冷却用空気8を併用する。
気量の1例を表1に示す。
の冷却用空気の替りに脱硫後排ガスを使用すればよい。
また、冷却装置4を出る脱硫後排ガスの温度が高くなり
すぎるときは、バルブ9を開いて低温の脱硫後排ガスを
バイパスさせて調整する。運転中の温度の変動に対して
は排ガスの温度及び焼結鉱の温度を測定し、それに応じ
て脱硫脱硫排ガスの、バイパス量及び空気量を調整すれ
ばよい。
更にNOxを除去する方法としては、通常脱硝装置として
最も一般的に使用されている接触還元方法が考えられ
る。しかしながらこの場合にはガスを280℃以上の高温
に昇温する必要がある。そのため、本発明の方法におい
ては、比較的低温で脱硫が可能な、活性炭素素材を使用
した乾式脱硝装置を使用する。しかもこの乾式脱硝装置
は、触媒として活性炭素素材を使用するため、共存する
SOxも除去できるのでガス中のSOx量の変動にも対処でき
るので脱硫工程を厳密に管理する必要がないという利点
がある。
経由した低温の排ガスを加えて120〜220℃に調整された
50ppm以下のSOx及び100〜400ppmのNOxを含有する脱硫後
排ガスは、含有するSOxおよびNOxに対し0.5〜2.5モル比
のアンモニア7を添加された後活性炭素材を充填した乾
式脱硝装置5に導かれ脱硝処理された後、煙突6から排
出される。ここで使用する乾式脱硝装置5は脱硝触媒と
て活性炭素素材を充填したものであって、固定床あるい
は移動床形式のいずれでもよく、処理ガス量、処理ガス
条件、立地条件等により任意の形式、形状のものを使用
することができる。移動床形式の乾式脱硝装置1例を第
3図に示す。第3図の装置は、上部に活性炭素材入口2
1、下部に活性炭素材出口22、外周下方に処理ガス入口2
3及び入口とは反対側の外周上方に処理ガス出口24を有
する容器内にルーバー27によって支持された活性炭素材
層25を形成することによって構成されている。本装置に
おいて、活性炭素材は充填層を形成しつつ上方から下方
へ移動し、NOxを含有する処理ガスは入口23の前でアン
モニア26を添加されたのち装置内に入り、活性炭素材層
を横切って通過する間にNOxが分解除去され、出口24か
ら排出される。活性炭素材としては、石炭類を乾留して
得られるコークスを賦活した活性コークスあるいは活性
炭を、最大粒子径が1.0〜25mm程度の粒子状、好ましく
は3.0〜10mmφ×3.0〜15mmのペレット状としたものを使
用する。脱硝処理は100〜220℃好ましくは140〜200℃の
範囲で実施する。100℃未満では脱硝性能が低下するの
で好ましくなく、また、220℃を超えると活性炭素材の
損耗量が多くなるので好ましくない。脱硝率はガスの脱
硝装置内での滞留時間あるいは温度等を調整することに
より最高85%の範囲で任意に設定することができる。
存するSOxあるいは重金属ダストなどの有害物質も同時
に除去することができる。
理プロセスにおいて、湿式脱硫装置を出た低温の排ガス
を焼結鉱の冷却ガスとして使用することによる排ガスの
昇温試験を行った。
と14が閉、9,11,12及び13が開の状態で運転されてい
る。この装置において、バルブ9、12及び13を閉とし、
10、11及び14を開として運転し、第2図のA〜Dにおけ
るガスの流量と温度を測定した結果を表2に示す。
元方法による脱硝工程あるいは活性炭を用いた湿式脱硝
装置を組込む場合には、湿式脱硫装置を出たガスをそれ
ぞれ280℃以上あるいは120〜220℃に昇温するため、昇
温設備を設置する必要がある。これに対し、本発明の方
法によれば、新たに昇温設備を設置することなく120〜2
20℃に昇温することができるので前記昇温に要するエネ
ルギーを節約することができ、更に冷却用の空気量も大
幅に減少させ得ることが判る。
用して昇温した排ガスを第3図に示した装置を用いて処
理し、脱硝試験を行った。試験条件及び試験結果は次の
通りである。この結果から、昇温設備を設置することな
く優れた脱硝効果が得られることが判る。
冷却装置を用い、湿式脱硫に処して脱硫を行い、温度の
低下した焼結機排ガスを焼結鉱の冷却ガスとして使用す
ることにより、焼結鉱の有する顕熱を、排ガスを脱硝処
理に必要な温度に昇温するために熱源として有効利用す
ることができると共に、従来焼結鉱の冷却に使用したあ
と特に有効な利用方法がなかった高温の排空気の量の大
幅に減少させることができ、全体として簡略なプロセス
とすることができる。
炭素材の脱硝装置へ送られるので活性炭素材の再生頻度
が少なくなり、長期間にわたって良好な運転状態を保つ
ことができる。
例を示すプロセスフローシートである。 第2図は、湿式脱硫装置を設置した既存の焼結機排ガス
処理プロセスにおいて、脱硫装置を出た排ガスを焼結鉱
の冷却装置に導くようにした例を示すプロセスフローシ
ートである。 第3図は、本発明の方法において使用する乾式脱硝装置
の1例を示す概略図である。 1……焼結機、2……集塵装置、3……湿式脱硫装置、
4……焼結鉱冷却装置、5……乾式脱硝装置、6……煙
突、7……アンモニア、8……空気、9、10、11、12、
13、14……バルブ、21……活性炭素材入口、22……活性
炭素材出口、23……処理排ガス入口、24……処理排ガス
出口、25……活性炭素材層、26……アンモニア、27……
ルーパー
Claims (1)
- 【請求項1】鉄鉱石の焼結を行う焼結機の排ガスを湿式
脱硫処理し、次いでアンモニアの作用により脱硝するこ
とによる焼結機排ガスの脱硫脱硝方法において、焼結機
に付設されている焼結鉱冷却装置への冷却用空気の導入
管及び排出管に、湿式脱硫処理後の温度の低下した排ガ
スの配管を接続し、該湿式脱硫処理後の温度の低下した
排ガスを、焼結機を出た高温の焼結鉱と接触させること
によって焼結鉱を冷却すると共に排ガスを昇温し、この
昇温した排ガスをアンモニアの存在下に100〜200℃の温
度範囲で活性炭素材と接触させることを特徴とする焼結
機排ガスの脱硫脱硝方法。
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JP1227436A JP2553935B2 (ja) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | 焼結機排ガスの脱硫脱硝方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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-
1989
- 1989-09-04 JP JP1227436A patent/JP2553935B2/ja not_active Expired - Fee Related
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