JP4944946B2 - 焼却プラント中で窒素酸化物および有機化合物を低減させる方法及び装置 - Google Patents
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Description
4NH 3 + 4NO +O 2 → 4N 2 + 6H 2 O (1)
NH3は、中和剤としても中性または弱酸性で運転されるSO2洗浄装置[1]中で使用されてもよい。SO2洗浄装置に、HClを実際に定量的に分離する酸性で運転される第1の洗浄装置(多くの場合にpH値1未満)が前接続されている場合には、SO2は、後接続された第2の洗浄工程(SO2洗浄装置)中でNH3によりpH1以下で選択的に分離される([2]参照)。
2NH3 + H2O + SO2 → (NH4)2SO3 (2)
形成された亜硫酸アンモニウム(NH4)2SO3は、廃ガス中に含有されている酸素で酸化されるかまたは付加的に供給される酸化空気により硫酸アンモニウム(NH4)2SO4に酸化される。
(NH4)2SO3 + 1/2O2 → (NH4)2SO4 (3)
ハロゲン化された有機化合物は、例えばポリ塩化ジベンゾ−p−ジオキシンおよびジベンゾフラン(PCDD/F)であり、これらは焼却プロセスにおいて、殊に塵芥焼却において形成され、かつ廃ガスと一緒に排出される。PCDD/Fの形成は、実質的に炭素含有および塩化物含有の飛灰分の堆積によって釜表面上に惹起されるかまたは塵芥除去の際に200℃を上廻る温度範囲内で惹起される。PCDD/Fの形成の最大は、約300〜350℃の温度範囲内にある。
2(Na,K)Cl + SO2 + 1/2O2 + H2O → (Na,K)2SO2 + 2HCl (4)
金属塩化物は、アルカリ金属と同様の挙動を示す。飛灰分の塩化物は、硫酸化の際に硫酸塩に変換される。形成された塩化物貧有の飛灰分は、PCDD形成ポテンシャルおよびPCDF形成ポテンシャルの著しい減少を生じ、したがって廃ガス中でのPCDD/F濃度の有効な減少を生じる。
T=200〜400℃:(NH4)2SO4 → NH4HSO4 + NH3 (5)
T>900℃:2NH4HSO4 + 1/2O2 → 2SO2 + 5H2O (6)
900℃を上廻る場合には、後方焼却室内で増加されたSO2が生じ、このSO2は、再び飛灰分の前記硫酸化反応を強化する。この場合、飛灰分中に含有されている塩化物は、硫酸液によって代替され、その際に塩酸が形成され、次に、この塩酸は、酸性で運転される洗浄工程中で廃ガスから分離可能である。
以下、例示的にフォルシュングスゼントルム・カールスルーエ(Forschungszentrum Karlsruhe)社の塵芥焼却プラントTAMARAに対する方法、装置および試験の意図された結果が記載されている。構造は、図1または図2aに図示した実施形式に相当する。
Claims (4)
- 窒素酸化物およびハロゲン化された有機化合物を、二酸化硫黄SO2が少なくとも1つの洗浄装置(9)における煙道ガスからアンモニアまたはアンモニウム化合物より選択的に分離される、少なくとも1つの焼却室(1、3)を備えた焼却プラント中で低減させる方法であって、硫酸アンモニウム水溶液/亜硫酸アンモニウム水溶液が形成され、この水溶液は、全体的または部分的に焼却室中に再循環され、次の処理工程:
a)飛灰分をダスト分離器(7)で分離し、
b)塩酸を、酸性で運転される第1の洗浄装置(8)中で水を添加しながら分離し、
c)SO2を中性または弱酸性で運転される第2の洗浄装置(9)中で水およびアンモニアを添加しながら分離し、亜硫酸アンモニウムを形成させ、および引続く酸素との反応により、水中に溶解された硫酸アンモニウムを生じ、
d)硫酸アンモニウム水溶液/亜硫酸アンモニウム水溶液を二次ガスの供給後に酸素含有煙道ガス中にさらに導入し、かつ噴入させ、アンモニアおよびSO2の形成下に硫酸アンモニウムおよび亜硫酸アンモニウムの分解を生じ、その際
煙道ガス内の窒素酸化物は、アンモニアおよび酸素で選択的非接触還元によって窒素および水に還元され、ならびに同時に煙道ガス中の塩化物含有飛灰分は、SO2、水および酸素と反応し、塩酸の形成下に硫酸塩に変わることを含む方法。 - 硫酸アンモニウム水溶液/亜硫酸アンモニウム水溶液を酸素含有煙道ガス中に850℃〜1050℃の温度範囲内で後焼却帯域の後方で添加する、請求項1記載の方法。
- 硫酸アンモニウム溶液/亜硫酸アンモニウム溶液を一物質流ノズルまたは多物質流ノズルで添加する、請求項1または2記載の方法。
- 少なくとも1つの焼却室を備えた焼却プラント中でハロゲン化有機化合物を低減させる装置において、
a)飛灰分(15)を分離するためのダスト分離器(7)、
b)塩酸を排出するための第1の導管(16)を有する、塩酸を分離するための酸性で運転される第1の洗浄装置(8)、ならびに
c)水およびアンモニアのための供給管(12)および硫酸アンモニウム溶液/亜硫酸アンモニウム溶液を排出するための第2の導管(17)を備えた、第1の洗浄装置に後接続された、中性または弱酸性で運転される第2の洗浄装置(9)を含み、
d)第2の導管から結合導管(14)が二次ガスの導入管(4)に向かって後焼却帯域(3)に分岐している、少なくとも1つの焼却室を備えた焼却プラント中でハロゲン化有機化合物を低減させる装置。
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