JP3217627B2 - 炭素質触媒の脱硫脱硝性能向上方法 - Google Patents

炭素質触媒の脱硫脱硝性能向上方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ボイラ等からの排ガ
ス中に含まれている硫黄酸化物(SOX)及び窒素酸化
物(NOX)を除去するための乾式脱硫脱硝装置に用い
る活性炭や活性コークス等の炭素質触媒に関する。
【0002】
【従来の技術】活性炭等の炭素質触媒を用いて排ガス中
のSOX及びNOXを除去する乾式脱硫脱硝方法は公知で
ある。図3は公知の乾式脱硫脱硝方法のフローチャート
であって、該図に示すように、ボイラ、焼却炉等からの
排ガスは、吸着塔1の入口で排ガス中にアンモニアガス
が注入され吸着塔に導入される。そして、排ガスは該吸
着塔内に充填されている炭素質触媒と接触し、排ガス中
のSOXは、硫酸や硫酸アンモニウム塩の形で炭素質触
媒に吸着され、NOXは還元反応によってN2に還元され
て、SOX、NOXが除去された排ガスは煙突2から放散
される。SOXを吸着している炭素質触媒は吸着塔1の
底部から取り出され移送装置3により脱離塔4へ搬入さ
れる。脱離塔4で炭素質触媒は降下しながら約400℃
まで加熱されると、SOXは炭素質触媒から脱離し、炭
素質触媒を再生すると共に吸着していたSOXは濃縮ガ
スとなって取り出され、洗浄装置5で洗浄され、副生品
回収装置6へ導入され副生品(硫酸等)として回収され
る。一方、脱離塔4で再生された炭素質触媒は篩分機7
でダストを分離した後、移送装置3により吸着塔1の頂
部から該吸着塔内に供給され再使用される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の乾式脱硫脱硝方
法は以上のようにして行なわれているが、被処理ガス中
のSOX濃度が低く、かつ、高い脱硝効率が要求される
場合、炭素質触媒の脱硫を行なう能力はまだ十分あるに
もかかわらず、脱硝を行なう能力が限界に達する。した
がって、その時点で排ガスとの接触時間(滞留時間)を
打ち切らざるをえず、吸着しているSOX量が少ないま
ま脱離を行なうことになる。この場合炭素質触媒の性能
を左右する活性点(酸性酸化物や塩基性化合物など)の
生成量が少なくなり、炭素質触媒の脱硫脱硝性能が低下
する。このため排ガスと炭素質触媒の接触時間をさらに
短くしなければならなくなり、高い脱硝性能を得ること
は困難であった。また、乾式脱硫脱硝装置に使われる炭
素質触媒は安価だが活性の低いものを使用し、吸着ー脱
離を繰り返し行なうことにより活性を向上させている。
この場合にも要求される脱硫効率や脱硝効率から炭素質
触媒の性能向上に必要なSOXやNH3を十分に吸着しな
いうちに脱離を行なわざるをえないため、性能向上に長
時間を要するという問題点があった。この発明は、上記
の問題点を解決するとともに、炭素質触媒の脱硫性能は
もとより特に脱硝性能を向上させることを目的とするも
のである。
【0004】
【課題を解決するための手段】乾式脱硫脱硝装置の吸着
塔から取り出されるSO及びアンモニュム塩が吸着さ
れている炭素質触媒を脱離塔で脱離再生処理する前に、
脱離塔と別体に設置されているSO吸着装置およびN
3吸着装置で、該炭素質触媒にSOとNHを吸着
させることを特徴とする。
【0005】
【作用】この発明では、吸着塔1で脱硫脱硝反応を行
い、SOX及びアンモニウム塩を吸着している炭素質触
媒を脱離塔へ搬入する前に、SOX吸着塔9へ搬入し、
該吸着塔9でSOXを吸着させ、さらに、NH3吸着塔で
NH3を吸着させた後脱離塔4で炭素質触媒を約400
℃に加熱して脱離再生することにより炭素質触媒の脱硫
脱硝性能特に脱硝性能を向上させることができる。
【0006】
【実施例】つぎに、この発明の実施例について説明す
る。図1はこの発明方法を説明するためのフローチャー
トである。ボイラー、焼却炉等からの排ガスは図示して
いない電気集塵装置でダストを除去されて乾式脱硫脱硝
装置の吸着塔1に導かれる。該吸着塔1の入口部で排ガ
ス中にアンモニアガスが注入され、該吸着塔1内で排ガ
ス中のSOXは活性炭に硫酸または硫酸アンモニウム塩
の形で吸着され、NOXは活性炭の触媒作用によりN2
スに還元分解される。そして、吸着塔でSOX、NOX
除去された排ガスは煙突2から放散される。吸着塔1内
に充填されている活性炭はSOX、NOXを吸着・分解し
ながら吸着塔1内を徐々に降下し、底部から取り出され
て移送装置3で脱離塔4へと搬入されるわけであるが、
この発明では脱離塔へ入る前に、SOX吸着装置9へ搬
入される。そして、吸着装置9で活性炭に脱離塔4から
のSOXリッチな脱離ガスを接触させてSOXを吸着させ
てから、次にNH3吸着装置10に送られ該装置でアン
モニアを吸着させて脱離塔4へ送られる。脱離塔4で活
性炭は約400℃まで加熱されてSOX、NH3は活性炭
から脱離される。SOXリッチな脱離ガスは、洗浄装置
5でハロゲン化合物等を洗浄分離して前記したSOX
着装置9へ送られた後、脱離ガスは副生品回収装置6に
導かれ硫酸などの副生品として回収される。また、NH
3吸着装置10で吸着されなかったアンモニアガスは吸
着塔1の入口で排ガス中に注入される。そして、脱離塔
4で再生された活性炭は篩分機7でダストを分離した
後、移送装置3により吸着塔1の頂部から該吸着塔内に
供給され再使用される。図2はSO2濃度:500ppm、
NO濃度:50ppm、NH3濃度:250ppm含有ガスを
使用し、活性炭に事前にSO2とNH3を吸着させ、一度
脱離した後同一条件でガスを流し、一定時間後の脱硝性
能を調べた実験結果である。この実験験結果によれば活
性炭へのSO2吸着量が15mg/gACのとき脱硝率約60
%であったものが、SO2吸着量を125mg/gACとする
と脱硝率が約90%に向上することが確認された。吸着
塔1の底部から取り出される活性炭に10〜30mg/gA
CのSO2しか吸着されていない場合に、この活性炭にS
X吸着装置9において脱離ガスと接触させて脱離塔4
に入る前に80mg/gACのSO2を吸着させることで70
%以上の脱硝率を得ることができた。活性炭にSOX
吸着させることにより活性炭の脱硫脱硝性能が向上する
理由として次のことが考えられる。即ち、脱離塔に入る
前の活性炭には、SOXは硫酸やアンモニウム塩の形で
吸着されており、この活性炭が脱離塔で不活性雰囲気中
で約400℃に加熱されると硫酸やアンモニウム塩が式
(1)や式(2)で示されるように分解する。
【0007】
【化1】
【0008】同時に副反応として活性炭上に酸性酸化物
や塩基性化合物等が生成され、これらの物質が活性炭の
性能向上に大きく影響する。このためSOやNH
吸着量が多い程性能向上がはかれる。
【0009】
【発明の効果】この発明によれば、活性炭等炭素質触媒
の性能特に脱硝性能が向上し、従来設備と同一条件の脱
硫脱硝塔であれば、より高い脱硝率が得られる。また、
同一の脱硝率でよい場合は塔のサイズを小型化できると
ともに、塔内での炭素質触媒の滞留時間を長くできるの
で炭素質触媒の移送量が小さくでき、設備費ならびに運
転コストを低減することができる。さらに、未使用の炭
素質触媒を使用する場合とか、SOX濃度が低い排ガス
を処理する場合は炭素質触媒の活性化が促進され有効で
あるとともに、活性向上に要する時間を短縮できる等の
効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明方法のフローチャートである。
【図2】活性炭へのSO2吸着量と脱硝率の関係を表す
実験データである。
【図3】公知の乾式脱硫脱硝方法のフローチャートであ
る。
【符号の説明】
1 吸着塔、 2 煙突、 3 移送装置、 4
脱離塔 5 洗浄装置、 6 副生品回収装置、 7 篩分
機 8 活性炭貯槽、 9 SOX吸着装置、 10
NH3吸着装置

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】乾式脱硫脱硝装置の吸着塔から取り出され
    るSO及びアンモニュム塩が吸着されている炭素質触
    媒を脱離塔で脱離再生処理する前に、脱離塔と別体に設
    置されているSO 吸着装置およびNH 3 吸着装置で、
    該炭素質触媒にSOとNHを吸着させることを特徴
    とする炭素質触媒の脱硫脱硝性能を向上させる方法。
  2. 【請求項2】請求項1において炭素質触媒に吸着させる
    SOの吸着量は30〜130mgSO/gACであること
    を特徴とする炭素質触媒の脱硫脱硝性能を向上させる方
    法。
  3. 【請求項3】請求項1において炭素質触媒に吸着させる
    SOは、脱離塔からの脱離ガスを洗浄し 該脱離ガス
    に 空気を混入して使用することを特徴とする炭素質触
    媒の脱硫脱硝性能を向上させる方法。
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