JP3248166B2 - Catalyst regeneration method for exhaust gas denitration equipment - Google Patents

Catalyst regeneration method for exhaust gas denitration equipment

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JP3248166B2
JP3248166B2 JP14851897A JP14851897A JP3248166B2 JP 3248166 B2 JP3248166 B2 JP 3248166B2 JP 14851897 A JP14851897 A JP 14851897A JP 14851897 A JP14851897 A JP 14851897A JP 3248166 B2 JP3248166 B2 JP 3248166B2
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  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、炭化水素系還元剤
を用いる排ガス脱硝システムにおいて、劣化した脱硝用
触媒を再生させる方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for regenerating a deteriorated denitration catalyst in an exhaust gas denitration system using a hydrocarbon-based reducing agent.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディーゼル機関等から排出される燃焼ガ
スは、窒素酸化物(NOx)を含んでおり、この排ガス
を還元剤を用いて脱硝する処理が一般的に行われてい
る。この場合、排ガス中のNOxを有効に除去するため
に、還元剤として炭化水素系還元剤を用いた脱硝システ
ムが種々開発されている。このような脱硝装置を長時間
使用すると、触媒に硫酸カルシウムやカーボンが付着・
堆積して、次第に脱硝性能が低下してくる。
2. Description of the Related Art A combustion gas discharged from a diesel engine or the like contains nitrogen oxides (NOx), and a process of denitrifying this exhaust gas using a reducing agent is generally performed. In this case, in order to effectively remove NOx in the exhaust gas, various denitration systems using a hydrocarbon-based reducing agent as a reducing agent have been developed. If such a denitration device is used for a long time, calcium sulfate or carbon will adhere to the catalyst.
Deposits gradually decrease the denitration performance.

【0003】劣化した触媒を再生させる方法としては、
空気ブローにより脱硝用触媒を再生させる方法や、特公
昭62−26818号公報に記載されているように、脱
硝用触媒を充填した充填層に、加熱バーナ等で450〜
550℃に加熱した加熱気体を供給する方法が知られて
いる。
[0003] As a method of regenerating a deteriorated catalyst,
A method of regenerating a denitration catalyst by air blowing, or as described in JP-B-62-26818, a packed bed filled with a denitration catalyst is heated to 450 to 400% by a heating burner or the like.
A method of supplying a heated gas heated to 550 ° C. is known.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】炭化水素系の還元剤を
使用する脱硝装置では、アンモニアを還元剤に使用する
装置に比べて、カーボンの付着による触媒の劣化の比率
が大きいため、空気ブローよりも昇温による再生の方が
有利である。アンモニア系還元剤の場合には、蒸気の吹
きつけによる再生も考えられるが、炭化水素系還元剤の
場合は、ガス温度が低くサルフェートが生成されるの
で、蒸気の吹きつけは適用できない。また、バーナ等を
使用して高温ガスを供給する方法は、特別な加熱装置が
必要であり操作も煩雑である。また、高温ガスのため、
触媒が局部過熱されることもあり、触媒の損傷につなが
るおそれがある。例えば、ゼオライト触媒の場合は比較
的高温に耐えるが、それでも700℃を超えると損傷の
可能性が高くなる。
In a denitration apparatus using a hydrocarbon-based reducing agent, the rate of catalyst deterioration due to carbon adhesion is higher than in an apparatus using ammonia as a reducing agent. Also, regeneration by heating is more advantageous. In the case of an ammonia-based reducing agent, regeneration by spraying steam can be considered, but in the case of a hydrocarbon-based reducing agent, since the gas temperature is low and sulfate is generated, spraying of steam cannot be applied. In addition, a method of supplying a high-temperature gas using a burner or the like requires a special heating device, and the operation is complicated. Also, because of the high temperature gas,
The catalyst may be overheated locally, possibly leading to catalyst damage. For example, zeolite catalysts can withstand relatively high temperatures, but even above 700 ° C. the likelihood of damage increases.

【0005】本発明は上記の諸点に鑑みなされたもの
で、本発明の目的は、炭化水素系還元剤を用いる排ガス
脱硝装置において、劣化した触媒を再生させるために、
触媒充填部に導入する排ガスの温度を一時的に上昇させ
るようにし、特別な加熱装置が不要で操作が簡単であ
り、しかも、触媒の損傷のおそれがない触媒再生方法を
提供することにある。
[0005] The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to regenerate a deteriorated catalyst in an exhaust gas denitration apparatus using a hydrocarbon-based reducing agent.
An object of the present invention is to provide a catalyst regeneration method in which the temperature of exhaust gas introduced into a catalyst filling section is temporarily increased, a special heating device is not required, the operation is simple, and the catalyst is not likely to be damaged.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の排ガス脱硝装置の触媒再生方法は、炭
水素系還元剤を用いる排ガス脱硝装置における触媒反応
器を、排ガス流に対して直列方向に複数段の触媒充填部
に分割し、各段の触媒充填部の上流側に冷却器を設ける
とともに、各触媒充填部の上流に炭化水素系還元剤を添
加するようにし、触媒充填部の触媒を再生するために、
分割された触媒充填部の上流段にいくほど炭化水素系還
元剤の添加量を多くして、各段の触媒充填部に導入する
排ガス温度を一時的に上昇させて300〜400℃に制
御することを特徴としている。この場合、300〜40
0℃の排ガスを触媒充填部に導入する状態を30〜60
分間保持することが好ましいが、触媒の再生を頻繁に行
う場合等は30分間未満でも良く、また、再生の頻度が
少ない場合等は60分を超える時間保持する必要があ
る。
To achieve the above object, according to the Invention The catalyst regeneration method of an exhaust gas denitration apparatus of the present invention, a catalytic reactor in an exhaust gas denitration apparatus using charcoal hydrocarbon-based reducing agent, in the exhaust gas On the other hand, the catalyst is divided into a plurality of stages of catalyst loading sections in series, a cooler is provided upstream of the catalyst loading section of each stage, and a hydrocarbon-based reducing agent is added upstream of each catalyst loading section, so that the catalyst To regenerate the catalyst in the filling section,
Hydrocarbons return to the upstream stage of the divided catalyst packing section
By increasing the amount of Motozai, it is characterized by controlling the 300 to 400 ° C. temporarily raise the exhaust gas temperature to be introduced into the catalyst packed portion of each stage. In this case, 300-40
The state in which the exhaust gas at 0 ° C. is introduced into the catalyst filling section is set to 30-60
It is preferable to hold the catalyst for a period of minutes, but when the catalyst is frequently regenerated, the time may be less than 30 minutes.

【0007】上記の本発明の方法において、触媒充填部
の上流側に設けられた冷却器の機能を停止させて、排ガ
ス温度を制御・保持することもできる。 た、これらの
本発明の方法において、触媒反応器に排ガスのバイパス
管を設け、触媒充填部の排ガス流入方向を切り換えて、
昇温された排ガスが触媒充填部を流れるようにする場合
がある(図4、図5参照)。また、これらの本発明の方
法において、触媒充填部出口の排ガスの一部をバイパス
管により触媒充填部の上流側に戻して、昇温された排ガ
スが触媒充填部を流れるようにする場合がある(図6参
照)。
[0007] In the method of the invention described above, the function of the cooler, which is provided on the upstream side of the catalyst-filled portion is stopped, it is also possible to control and hold the exhaust gas temperature. Also, in the method of the present invention, a bypass of the exhaust gas to the catalytic reactor
A pipe is provided and the exhaust gas inflow direction of the catalyst filling section is switched,
In some cases, the heated exhaust gas may flow through the catalyst charging section (see FIGS. 4 and 5). Further, in these methods of the present invention, a part of the exhaust gas at the outlet of the catalyst filling section is bypassed.
In some cases, the exhaust gas is returned to the upstream side of the catalyst charging section by a pipe so that the heated exhaust gas flows through the catalyst charging section (see FIG. 6).

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、ディーゼ
ル機関から排出される燃焼排ガスを脱硝する場合につい
て、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は、
以下に述べる実施の形態に何ら限定されるものではな
く、他の内燃機関からの排ガスの脱硝に適用することも
勿論可能である。また、本実施の形態では、触媒反応器
を複数段の触媒充填部に分割する場合を説明している
が、触媒充填部を分割しない構成とすることも勿論可能
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings, in which combustion exhaust gas discharged from a diesel engine is denitrated. In addition, the present invention
The present invention is not limited to the embodiment described below, and may be applied to denitration of exhaust gas from another internal combustion engine. Further, in the present embodiment, the case where the catalyst reactor is divided into a plurality of stages of catalyst filling sections is described, but it is of course possible to adopt a configuration in which the catalyst filling section is not divided.

【0009】図1は、本発明の実施の第1形態による排
ガス脱硝装置の触媒再生方法を実施する装置を示してい
る。図1において、ディーゼル機関(図示略)から排出
された排ガスは、冷却器10で脱硝反応に適する温度に
冷却されてから、排ガスダクト12を通って触媒反応器
14に導入される。例えば、脱硝用触媒として、Ptを
担持したゼオライト触媒(一例として、0.5wt%Pt
−ゼオライト(例えば、MFI型ゼオライト))を用い
る場合は、ディーゼル機関からの排ガス(約430℃)
を、冷却器10で240〜250℃に冷却してから触媒
反応器14に導入することになる。なお、触媒反応器1
4入口の冷却器10を、排ガス温度制御装置とすること
もできる。触媒反応器14は、複数段の触媒充填部(触
媒槽又は触媒層)16(図1では、一例として4段)に
分割されており、2段目以降の触媒充填部16の上流側
の排ガスダクト12には冷却器18が設けられ、これら
冷却器18と各段の触媒充填部16との間の排ガスダク
ト12には、還元剤添加手段として還元剤添加管20が
接続されている。
FIG. 1 shows an apparatus for carrying out a catalyst regeneration method for an exhaust gas denitration apparatus according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, exhaust gas discharged from a diesel engine (not shown) is cooled by a cooler 10 to a temperature suitable for a denitration reaction, and then introduced into a catalytic reactor 14 through an exhaust gas duct 12. For example, a Pt-supported zeolite catalyst (for example, 0.5 wt% Pt
When using zeolite (for example, MFI type zeolite), exhaust gas from a diesel engine (about 430 ° C.)
Is cooled to 240 to 250 ° C. by the cooler 10 before being introduced into the catalytic reactor 14. The catalyst reactor 1
The cooler 10 at the four inlets may be an exhaust gas temperature control device. The catalyst reactor 14 is divided into a plurality of catalyst filling sections (catalyst tanks or catalyst layers) 16 (four stages in FIG. 1 as an example), and the exhaust gas upstream of the second and subsequent catalyst filling sections 16 is divided. A cooler 18 is provided in the duct 12, and a reducing agent addition pipe 20 is connected as a reducing agent adding means to the exhaust gas duct 12 between the cooler 18 and the catalyst filling section 16 of each stage.

【0010】触媒反応器14に導入された排ガスは、還
元剤添加管20から炭化水素系還元剤が添加されて、1
段目の触媒充填部16に導入され、ここで排ガスの脱硝
が行われる。1段目の触媒充填部16から排出された排
ガスは、炭化水素系還元剤との反応で温度が上昇してお
り、脱硝反応に適した温度域(Pt−ゼオライト系触媒
の場合、240〜250℃)を超えることになる。図2
は、冷却器で中間冷却をした場合と冷却器を停止させた
場合の触媒充填部の温度を比較したものであり、触媒充
填部16の上流側の冷却器18を機能させて排ガスの中
間冷却を実施する場合は、図2に示すように、1段目〜
4段目の触媒充填部の入口温度は250℃前後に保たれ
ており、温度上昇はほとんど見られない。また、1段目
〜4段目の触媒充填部の出口温度も、1段目のときの3
00℃程度からほとんど上昇していない。そして、各触
媒充填部の入口温度が、Pt−ゼオライト系触媒にとっ
て脱硝反応に適した温度である250℃前後であるの
で、約70%の高い脱硝率が得られる。
The exhaust gas introduced into the catalytic reactor 14 is added with a hydrocarbon-based reducing agent from a reducing agent addition pipe 20 and
It is introduced into the catalyst filling section 16 of the stage, where the exhaust gas is denitrated. The temperature of the exhaust gas discharged from the first-stage catalyst filling section 16 has increased due to the reaction with the hydrocarbon-based reducing agent, and the temperature range suitable for the denitration reaction (240 to 250 in the case of the Pt-zeolite catalyst, ° C). FIG.
Is a comparison of the temperature of the catalyst-filled portion when the intercooling is performed by the cooler and when the cooler is stopped. The cooler 18 on the upstream side of the catalyst-filled portion 16 is operated to perform the intercooling of the exhaust gas. Is performed, as shown in FIG.
The inlet temperature of the fourth-stage catalyst filling section is kept at around 250 ° C., and almost no temperature rise is observed. In addition, the outlet temperature of the first to fourth stages of the catalyst charging section is also 3 times that of the first stage.
Almost no increase from about 00 ° C. Since the inlet temperature of each catalyst filling section is about 250 ° C., which is a temperature suitable for a denitration reaction for a Pt-zeolite catalyst, a high denitration rate of about 70% can be obtained.

【0011】一方、触媒充填部16の上流側の冷却器1
8を停止させる場合は、図2に示すように、1段目から
4段目の触媒充填部に行くにしたがって、入口温度及び
出口温度が上昇し、4段目の触媒充填部では、入口温度
が約360℃、出口温度が約440℃まで上昇してい
る。なお、この場合、各触媒充填部の温度が、Pt−ゼ
オライト系触媒にとって脱硝反応に適した温度域を超え
ているので、脱硝率は約40%である。このように、1
段目の触媒充填部16の入口温度が約250℃の場合に
排ガスの中間冷却を停止することにより、下流側の触媒
充填部にいく程、炭化水素系還元剤との反応熱によって
触媒充填部16の温度が上昇し、最終段の触媒充填部1
6出口では約440℃になっている。ところが、1段目
の触媒充填部16の出口温度は、触媒の再生に必要な3
00℃に達しておらず、1段目の触媒充填部16で触媒
を再生するのは難しい。しかしながら、1段目の触媒充
填部16入口の排ガス温度が低い場合でも、触媒反応器
14の上流側の冷却器10を停止させることにより、1
段目の触媒充填部16も触媒の再生が可能な温度にする
ことができる。ただし、この場合、逆に下流側の触媒充
填部16の温度が高くなり過ぎるので、還元剤添加管2
0から添加する炭化水素系還元剤の量を調整して反応熱
を制御するか、又は/及び触媒反応器14内の冷却器1
8を機能させて、下流側の触媒充填部16が過温になら
ないように制御する必要がある。
On the other hand, the cooler 1 on the upstream side of the catalyst
2, the inlet temperature and the outlet temperature increase as going from the first stage to the fourth stage catalyst filling section, and as shown in FIG. At about 360 ° C., and the outlet temperature has risen to about 440 ° C. In this case, since the temperature of each catalyst filling section exceeds the temperature range suitable for the denitration reaction for the Pt-zeolite-based catalyst, the denitration rate is about 40%. Thus, 1
By stopping the intermediate cooling of the exhaust gas when the inlet temperature of the catalyst filling section 16 of the stage is about 250 ° C., the heat of reaction with the hydrocarbon-based reducing agent is increased toward the downstream catalyst filling section. 16 rises, and the final stage catalyst charging section 1
At exit 6, the temperature is about 440 ° C. However, the outlet temperature of the first-stage catalyst charging section 16 is set at 3
Since the temperature has not reached 00 ° C., it is difficult to regenerate the catalyst in the first stage catalyst filling section 16. However, even when the exhaust gas temperature at the inlet of the first-stage catalyst filling section 16 is low, the cooler 10 on the upstream side of the catalyst
The temperature of the catalyst filling section 16 of the stage can be set to a temperature at which the catalyst can be regenerated. However, in this case, on the contrary, the temperature of the downstream catalyst charging section 16 becomes too high, so that the reducing agent addition pipe 2
The reaction heat is controlled by adjusting the amount of the hydrocarbon-based reducing agent to be added from 0 or / and the cooler 1 in the catalytic reactor 14
8, it is necessary to control the catalyst filling section 16 on the downstream side so as not to be overheated.

【0012】図3は、実際に温度上昇による触媒の再生
を行った場合の排ガス温度と脱硝率の経時変化の測定結
果であり、触媒反応器入口での排ガス温度が約250℃
のときに約70%あった脱硝率が徐々に低下し、脱硝率
が約30%になった時点(図3の↓)で、冷却器の機能
を停止させたり炭化水素系還元剤の添加量を増加させた
りして、排ガス温度を約300℃に制御し、この温度を
約40分間保持して、触媒の再生を行った場合の脱硝率
の推移を示している。脱硝用触媒の再生により、再生後
一時的に脱硝率が80%程度まで上昇するが、その後、
脱硝率は約70%の高水準で推移している。このことか
ら、上記のような温度上昇による触媒の再生処理で、触
媒表面に付着・堆積した硫酸カルシウムやカーボンが除
去され、触媒の脱硝性能が回復することがわかる。
FIG. 3 shows the measurement results of the change over time in the exhaust gas temperature and the denitration rate when the catalyst is actually regenerated by raising the temperature. The exhaust gas temperature at the catalyst reactor inlet is about 250 ° C.
The denitration rate, which was about 70% at the time, gradually decreased, and when the denitration rate reached about 30% (↓ in FIG. 3), the function of the cooler was stopped or the amount of the hydrocarbon-based reducing agent added. The transition of the denitration rate when the catalyst is regenerated by controlling the exhaust gas temperature to about 300 ° C. by increasing the exhaust gas temperature and maintaining the temperature for about 40 minutes is shown. The regeneration of the denitration catalyst temporarily increases the denitration rate to about 80% after regeneration.
The denitration rate has been at a high level of about 70%. From this, it is understood that the regeneration treatment of the catalyst by the above-mentioned temperature rise removes calcium sulfate and carbon adhered and deposited on the catalyst surface, and recovers the denitration performance of the catalyst.

【0013】なお、炭化水素系還元剤としては、一例と
して、エチレン、プロピレン、LPG、ブテン、オクタ
ン、オクテン、ノナン、デカン、テトラデカン、ヘキサ
デカン、灯油、軽油、重油等が挙げられる。また、脱硝
用触媒としては、上述した白金(Pt)を担持したゼオ
ライト触媒の他に、白金を担持したアルミナ又はゼオラ
イト又はアルミナ又は銅、コバルト、ニッケル、マンガ
ン、鉄、銀、インジウムからなる群のうち、少なくとも
一種を含有せしめたゼオライトもしくはアルミナ等が挙
げられる。また、触媒の構造としては、一例として、ハ
ニカム成形品やペレット触媒の充填層等が挙げられる。
Examples of the hydrocarbon reducing agent include, for example, ethylene, propylene, LPG, butene, octane, octene, nonane, decane, tetradecane, hexadecane, kerosene, light oil, heavy oil and the like. Examples of the denitration catalyst include, in addition to the above-described platinum (Pt) -supported zeolite catalyst, platinum-supported alumina or zeolite or alumina or copper, cobalt, nickel, manganese, iron, silver, and indium. Among them, zeolite or alumina containing at least one kind is exemplified. Examples of the structure of the catalyst include a honeycomb formed article and a packed layer of a pellet catalyst.

【0014】図4、図5は、本発明の実施の第2形態に
よる排ガス脱硝装置の触媒再生方法を実施する装置を示
している。本実施の形態は、触媒反応器に排ガスのバイ
パス管を設けて、触媒の再生時には、排ガスの流れ方向
を切り換えるようにしたものである。図4に示すよう
に、通常の場合は、冷却器22で温度調節された排ガス
が、複数段(図4では、一例として4段)に分割された
触媒充填部24の上流側から下流側に流れて脱硝が行わ
れるように、排ガスダクト26に設けられた弁(例え
ば、ダンパー)28、30が開とされ、排ガスバイパス
管32、34に設けられた弁(例えば、ダンパー)3
6、38が閉とされる。なお、2段目以降の触媒充填部
24の上流側に冷却器を設けて、排ガスの中間冷却を行
う構成とする場合もある。一方、図5に示すように、触
媒の再生を行う場合は、冷却器22の機能を停止させ、
ディーゼル機関等からの排ガスが、触媒充填部24の下
流側から上流側に流れて触媒の再生が行われるように、
排ガスバイパス管32、34に設けられた弁36、38
が開に切り換えられ、排ガスダクト26に設けられた弁
28、30が閉に切り換えられる。このように、排ガス
のバイパス管を設けて排ガスの流れ方向を切り換えるこ
とにより、低温状態でもバーナ等の加熱装置なしで触媒
の再生が可能になる。他の構成及び作用は、本発明の実
施の第1形態の場合と同様である。
FIGS. 4 and 5 show an apparatus for carrying out a catalyst regeneration method for an exhaust gas denitration apparatus according to a second embodiment of the present invention. In the present embodiment, a bypass pipe for exhaust gas is provided in a catalytic reactor so that the flow direction of exhaust gas is switched during regeneration of a catalyst. As shown in FIG. 4, in the normal case, the exhaust gas whose temperature has been adjusted by the cooler 22 flows from the upstream side to the downstream side of the catalyst charging unit 24 divided into a plurality of stages (four stages in FIG. 4 as an example). The valves (eg, dampers) 28, 30 provided in the exhaust gas duct 26 are opened, and the valves (eg, dampers) 3 provided in the exhaust gas bypass pipes 32, 34 so that the denitration is performed by flowing.
6, 38 are closed. In some cases, a cooler may be provided upstream of the second and subsequent stages of the catalyst filling section 24 to perform intermediate cooling of exhaust gas. On the other hand, as shown in FIG. 5, when performing regeneration of the catalyst, the function of the cooler 22 is stopped,
As the exhaust gas from a diesel engine or the like flows from the downstream side to the upstream side of the catalyst filling unit 24 to regenerate the catalyst,
Valves 36, 38 provided in exhaust gas bypass pipes 32, 34
Is switched to open, and the valves 28 and 30 provided in the exhaust gas duct 26 are switched to closed. As described above, by providing the exhaust gas bypass pipe and switching the flow direction of the exhaust gas, the catalyst can be regenerated without a heating device such as a burner even in a low temperature state. Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment of the present invention.

【0015】図6は、本発明の実施の第3形態による排
ガス脱硝装置の触媒再生方法を実施する装置を示してい
る。本実施の形態は、触媒反応器出口の排ガスの一部
を、バイパス管により触媒反応器の入口側に戻すように
したものである。図6に示すように、複数段(図6で
は、一例として4段)に分割された触媒充填部24の上
流側から下流側に流れた排ガスの一部が、排ガスバイパ
ス管40を通って1段目の触媒充填部24の上流側に戻
される。この場合、図6のように、排ガスバイパス管4
0のブロワ42を、過給機44のタービン46を利用し
て作動させる構成とすることができる。48は過給機4
4のブロワ、50は逆止弁である。なお、2段目以降の
触媒充填部24の上流側に冷却器を設けて、排ガスの中
間冷却を行う構成とする場合もある。このように、触媒
反応器出口の昇温された排ガスの一部を触媒反応器の入
口側に戻すことにより、上流段の触媒充填部の再生が容
易になり、しかも、脱硝率も向上するという利点があ
る。他の構成及び作用は、本発明の実施の第1、第2形
態の場合と同様である。
FIG. 6 shows an apparatus for carrying out a catalyst regeneration method for an exhaust gas denitration apparatus according to a third embodiment of the present invention. In the present embodiment, a part of the exhaust gas at the outlet of the catalytic reactor is returned to the inlet side of the catalytic reactor by a bypass pipe. As shown in FIG. 6, a part of the exhaust gas flowing from the upstream side to the downstream side of the catalyst charging unit 24 divided into a plurality of stages (in FIG. It is returned to the upstream side of the catalyst filling section 24 of the stage. In this case, as shown in FIG.
The configuration may be such that the zero blower 42 is operated using the turbine 46 of the supercharger 44. 48 is a supercharger 4
A blower 4 and a check valve 50 are provided. In some cases, a cooler may be provided upstream of the second and subsequent stages of the catalyst filling section 24 to perform intermediate cooling of exhaust gas. As described above, by returning a part of the heated exhaust gas at the outlet of the catalyst reactor to the inlet side of the catalyst reactor, the regeneration of the catalyst filling portion in the upstream stage is facilitated, and the denitration rate is also improved. There are advantages. Other configurations and operations are the same as those in the first and second embodiments of the present invention.

【0016】[0016]

【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 (1) 炭化水素系還元剤を用いる排ガス脱硝装置にお
いて、触媒充填部に導入する排ガス温度を300〜40
0℃に一時的に上昇させて保持するので、カーボンや硫
酸カルシウムの付着・堆積により劣化した脱硝用触媒を
効率よく再生させることができる。また、再生後の触媒
を使用することにより、高い脱硝性能を得ることが可能
である。 (2) 触媒充填部の上流側に設けられた冷却器の機能
を停止させたり、触媒充填部の上流側に添加する炭化水
素系還元剤の量を増加させたりして、触媒充填部に導入
する排ガス温度を上昇させればよいので、特別な加熱装
置が不要であり、操作が簡単である。しかも、触媒が局
部過熱されることがなく、触媒の損傷のおそれがない。 (3) 触媒充填部の上流段にいくほど炭化水素系還元
剤の添加量を多くすることにより、下流側の触媒充填部
で排ガス温度が上がり過ぎることがなく、各段の触媒充
填部での排ガス温度を、触媒の再生が効率よく行える温
度に制御することができる。 (4) 触媒充填部の排ガス流入方向を切り換えて、昇
温された排ガスが触媒充填部を流れるようにする場合
は、低温状態でもバーナ等の加熱装置なしで触媒の再生
が可能になる。 (5) 触媒充填部出口の排ガスの一部を触媒充填部の
上流側に戻して、昇温された排ガスが触媒充填部を流れ
るようにする場合は、バーナ等の加熱装置なしで触媒の
再生ができる上、上流段の触媒充填部の再生が容易にな
り、しかも、脱硝率も向上するという利点がある。
As described above, the present invention has the following effects. (1) In an exhaust gas denitration apparatus using a hydrocarbon-based reducing agent, the temperature of the exhaust gas introduced into the catalyst filling section is set to 300 to 40
Since the temperature is temporarily raised to 0 ° C. and held, it is possible to efficiently regenerate the denitration catalyst deteriorated due to the adhesion and deposition of carbon and calcium sulfate. Further, by using the regenerated catalyst, it is possible to obtain high denitration performance. (2) The function of the cooler provided on the upstream side of the catalyst charging section is stopped, or the amount of the hydrocarbon-based reducing agent added to the upstream side of the catalyst charging section is increased to be introduced into the catalyst charging section. Since the temperature of the exhaust gas to be heated may be raised, a special heating device is not required, and the operation is simple. In addition, the catalyst is not overheated locally, and there is no risk of damage to the catalyst. (3) by increasing the amount of toward the upstream stage of the catalyst packed portion hydrocarbon reductant, without exhaust gas temperature is too high the catalyst filled portion of the downstream side, in the catalyst-packed portion of each stage The exhaust gas temperature can be controlled to a temperature at which the catalyst can be efficiently regenerated. (4) When the exhaust gas inflow direction of the catalyst filling section is switched so that the heated exhaust gas flows through the catalyst filling section, the catalyst can be regenerated without a heating device such as a burner even in a low temperature state. (5) When a part of the exhaust gas at the outlet of the catalyst charging section is returned to the upstream side of the catalyst charging section so that the heated exhaust gas flows through the catalyst charging section, regeneration of the catalyst without a heating device such as a burner is performed. In addition to this, there is an advantage that regeneration of the upstream catalyst-filled portion is facilitated, and that the denitration rate is also improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の第1形態による排ガス脱硝装置
の触媒再生方法を実施する装置を示す系統的概略構成図
である。
FIG. 1 is a systematic schematic configuration diagram showing an apparatus for performing a catalyst regeneration method for an exhaust gas denitration apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す装置を用いて排ガスを脱硝処理した
ときの各触媒充填部の入口温度及び出口温度を、冷却器
を機能させた場合と停止させた場合とで比較したグラフ
である。
FIG. 2 is a graph comparing the inlet temperature and the outlet temperature of each catalyst-filled part when the exhaust gas is denitrated using the apparatus shown in FIG. 1 when the cooler is functioning and when the cooler is stopped. .

【図3】温度上昇による触媒の再生を行った場合の排ガ
ス温度と脱硝率の経時変化を測定したグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the change over time in the exhaust gas temperature and the denitration rate when the catalyst is regenerated by increasing the temperature.

【図4】本発明の実施の第2形態における通常運転時の
概略的な構成を示す系統図である。
FIG. 4 is a system diagram illustrating a schematic configuration during normal operation according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の第2形態における再生運転時の
概略的な構成を示す系統図である。
FIG. 5 is a system diagram illustrating a schematic configuration during a regeneration operation according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の第3形態の概略的な構成を示す
系統図である。
FIG. 6 is a system diagram showing a schematic configuration of a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、18、22 冷却器 12、26 排ガスダクト 14 触媒反応器 16、24 触媒充填部 20 還元剤添加管 28、30、36、38 弁 32、34、40 排ガスバイパス管 42、48 ブロワ 44 過給機 46 タービン 50 逆止弁 10, 18, 22 Cooler 12, 26 Exhaust gas duct 14 Catalytic reactor 16, 24 Catalyst filling section 20 Reducing agent addition pipe 28, 30, 36, 38 Valve 32, 34, 40 Exhaust gas bypass pipe 42, 48 Blower 44 Supercharging Machine 46 turbine 50 check valve

フロントページの続き (72)発明者 菅田 雅裕 兵庫県明石市川崎町1番1号 川崎重工 業株式会社 明石工場内 (72)発明者 白井 栄一 神戸市中央区東川崎町3丁目1番1号 川崎重工業株式会社 神戸工場内 (56)参考文献 特開 昭57−207547(JP,A) 特開 平7−132212(JP,A) 特開 平7−100335(JP,A) 特開 平7−243322(JP,A) 特開 平9−57062(JP,A) 特開 平8−105318(JP,A) 特開 平7−119444(JP,A) 特開 昭62−225231(JP,A) 特開 平8−49533(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 53/86 B01D 53/94 F01N 3/04 - 3/38 Continuing from the front page (72) Inventor Masahiro Sugata 1-1, Kawasaki-cho, Akashi-shi, Hyogo Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Inside the Akashi Plant (72) Eiichi Shirai 3-1-1, Higashi-Kawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe Kawasaki Heavy Industries Kobe Factory, Ltd. (56) References JP-A-57-207547 (JP, A) JP-A-7-132212 (JP, A) JP-A-7-100335 (JP, A) JP-A-7-243322 ( JP, A) JP-A-9-57062 (JP, A) JP-A-8-105318 (JP, A) JP-A-7-119444 (JP, A) JP-A-62-225231 (JP, A) JP Hei 8-49533 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B01D 53/86 B01D 53/94 F01N 3/04-3/38

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 炭化水素系還元剤を用いる排ガス脱硝装
置における触媒反応器を、排ガス流に対して直列方向に
複数段の触媒充填部に分割し、各段の触媒充填部の上流
側に冷却器を設けるとともに、各触媒充填部の上流に炭
化水素系還元剤を添加するようにし、触媒充填部の触媒
を再生するために、分割された触媒充填部の上流段にい
くほど炭化水素系還元剤の添加量を多くして、各段の触
媒充填部に導入する排ガス温度を一時的に上昇させて
00〜400℃に制御することを特徴とする排ガス脱硝
装置の触媒再生方法。
1. A catalyst reactor in an exhaust gas denitration apparatus using a hydrocarbon-based reducing agent is divided into a plurality of stages of catalyst loading sections in series with respect to an exhaust gas flow, and cooled upstream of each stage of the catalyst loading section. vessel provided with a, so as to add the upstream hydrocarbon reducing agent in each catalyst packed portion, to regenerate the catalyst of the catalyst packed portion, are in the upstream stage of the divided catalyst packed section
As the amount of the hydrocarbon-based reducing agent increases, the temperature of the exhaust gas introduced into the catalyst-filled section of each stage is temporarily increased, and
A method for regenerating a catalyst for an exhaust gas denitration apparatus, wherein the catalyst is controlled at a temperature of from 00 to 400 ° C.
【請求項2】 触媒充填部の上流側に設けられた冷却器
の機能を停止させて、排ガス温度を制御・保持する請求
記載の排ガス脱硝装置の触媒再生方法
Wherein the function of the cooler disposed upstream of the catalyst packed section is stopped, the catalyst regeneration method of an exhaust gas denitration apparatus of claim 1 wherein the control and hold the exhaust gas temperature.
【請求項3】 触媒反応器に排ガスのバイパス管を設
け、触媒充填部の排ガス流入方向を切り換えて、昇温さ
れた排ガスが触媒充填部を流れるようにする請求項1又
は2記載の排ガス脱硝装置の触媒再生方法。
3. An exhaust gas bypass pipe is provided in the catalytic reactor.
Only, by switching the exhaust gas inflow direction of the catalyst-filled portion, and claim 1 heated by the exhaust gas to flow catalyst packed portion
Is a method for regenerating a catalyst in an exhaust gas denitration apparatus according to item 2 .
【請求項4】 触媒充填部出口の排ガスの一部をバイパ
ス管により触媒充填部の上流側に戻して、昇温された排
ガスが触媒充填部を流れるようにする請求項1又は2
載の排ガス脱硝装置の触媒再生方法。
4. A part of the exhaust gas at the outlet of the catalyst filling section is bypassed.
3. The method for regenerating a catalyst in an exhaust gas denitration apparatus according to claim 1, wherein the exhaust gas whose temperature has been raised is returned to an upstream side of the catalyst charging section by a heat pipe so that the heated exhaust gas flows through the catalyst charging section.
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