JP5121637B2 - Denitration catalyst regeneration method, denitration catalyst regeneration apparatus, and exhaust gas treatment apparatus using the same - Google Patents
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Description
本発明は、脱硝触媒の再生方法、脱硝触媒の再生装置およびこれを用いた排ガス処理装置に関し、詳しくは、焼却設備などの燃焼設備から排出される窒素酸化物(NOx)を含む排ガスを通して脱硝処理する脱硝触媒装置における脱硝触媒の再生方法、脱硝触媒の再生装置およびこれを用いた排ガス処理装置に関する。 The present invention relates to a denitration catalyst regeneration method, a denitration catalyst regeneration apparatus, and an exhaust gas treatment apparatus using the same, and more particularly, denitration treatment through exhaust gas containing nitrogen oxides (NOx) discharged from combustion equipment such as incineration equipment. The present invention relates to a denitration catalyst regeneration method, a denitration catalyst regeneration apparatus, and an exhaust gas treatment apparatus using the same.
各種ゴミなどの廃棄物を焼却する焼却設備から排出される排ガス中には、NOx等の有害物質が含まれており、排ガス中にアンモニア(NH3)を吹き込むことにより、脱硝触媒を有する脱硝反応設備で分解除去される。しかし、排ガス中に含まれる硫黄酸化物(SOx、特にSO3)や塩化水素(HCL)等とこのNH3が反応して酸性硫安(NH4HSO4)や塩化アンモニウム(NH4CL)等を生成して、脱硝触媒表面を被毒させ、触媒性能を経年的に劣化させる。 The exhaust gas discharged from the incineration facility that incinerates waste such as various garbage contains NOx and other harmful substances, and denitration reaction with a denitration catalyst by injecting ammonia (NH 3 ) into the exhaust gas. Decomposed and removed by equipment. However, sulfur oxide (SOx, especially SO 3 ), hydrogen chloride (HCL), etc. contained in the exhaust gas react with this NH 3 to produce acidic ammonium sulfate (NH 4 HSO 4 ), ammonium chloride (NH 4 CL), etc. It produces, poisons the denitration catalyst surface, and degrades the catalyst performance over time.
そこで、劣化した触媒を再生して使用する方法が行われている。例えば、反応設備から一旦触媒を取り出し、加熱炉で酸性硫安および塩化アンモニウムを揮発させる方法(例えば特許文献1参照)、脱硝反応設備から一旦触媒を取り出し、水で酸性硫安および塩化アンモニウムを洗い流す方法、運転中の他系列の焼却設備より燃焼ガスを脱硝触媒装置に引き込み、脱硝触媒装置内で酸性硫安および塩化アンモニウムを揮発させて、再度他系列の排ガス処理設備に排出する方法、等がある。 Therefore, a method of regenerating and using a deteriorated catalyst has been performed. For example, a method of once removing the catalyst from the reaction facility and volatilizing acidic ammonium sulfate and ammonium chloride in a heating furnace (see, for example, Patent Document 1), a method of removing the catalyst once from the denitration reaction facility and washing away the acidic ammonium sulfate and ammonium chloride with water, There is a method in which combustion gas is drawn into a denitration catalyst device from another incineration facility in operation, acid ammonium sulfate and ammonium chloride are volatilized in the denitration catalyst device, and discharged again to another exhaust gas treatment facility.
さらに、焼却炉を停止することなく触媒の再生を行うことができる触媒の再生方法として、触媒塔の内部を2室以上に分割して、1室ずつ触媒再生を行いながら、残りの室に排ガスを通して処理する方法も提案されている。具体的には、図4に示すように、触媒塔120内に充填され、焼却炉110から触媒塔120内に供給される排ガス中に含まれるNOxや有機ハロゲン化合物を分解するために用いられ、触媒塔120の内部を2室以上に分割し、1室ずつ触媒の再生を行いながら、残りの室に排ガスを通して排ガス中に含まれるNOxや有機ハロゲン化合物を分解することができる(例えば特許文献2参照)。
Furthermore, as a catalyst regeneration method that can regenerate the catalyst without stopping the incinerator, the interior of the catalyst tower is divided into two or more chambers, and the catalyst regeneration is performed one by one while exhaust gas is discharged into the remaining chambers. A method of processing through is also proposed. Specifically, as shown in FIG. 4, the
しかしながら、上記従来技術の方法は、触媒反応塔の構造が複雑となり、そのための設備コストが必要となるため、少なくない処理コストを要するという問題がある。 However, the above-described prior art method has a problem that the structure of the catalytic reaction tower is complicated and equipment costs are required for that purpose, so that a considerable processing cost is required.
また、触媒設備から劣化した触媒を取り出し、再生現場まで触媒を輸送して、再生設備に触媒を取り付けて再生を行うようにしている場合には、触媒の取り出し、輸送、取り付け時の衝撃などによって触媒が損傷するおそれがあり、さらに、水洗時に被毒物質と共に触媒成分である五酸化バナジウム(V2O5)などの担持物が溶出するという問題がある。 In addition, when the catalyst that has deteriorated is taken out from the catalyst equipment, transported to the regeneration site, and the catalyst is attached to the regeneration equipment for regeneration, the catalyst may be removed, transported, or impacted at the time of installation. There is a possibility that the catalyst may be damaged, and further, there is a problem that a support such as vanadium pentoxide (V 2 O 5 ), which is a catalyst component, is eluted together with a poisoning substance during washing with water.
内部を2室以上に分割された触媒塔を用いる方法では、再生中は、再生対象の触媒塔を脱硝に利用できないことから、触媒塔の再生中も排ガス中のNOxを脱硝処理するためには、触媒塔の容積を大きくする必要がある。 In the method using the catalyst tower divided into two or more chambers, the catalyst tower to be regenerated cannot be used for denitration during regeneration. Therefore, in order to denitrate NOx in exhaust gas even during regeneration of the catalyst tower. It is necessary to increase the volume of the catalyst tower.
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑みて、複雑で設備コストのかかる構成を要することなく、触媒を脱硝触媒装置から取り外すことなく、現場で効率のよい触媒の加熱再生を可能にする脱硝触媒の再生方法、脱硝触媒の再生装置およびこれを用いた排ガス処理装置を提供することにある。 Therefore, in view of the above-mentioned problems of the prior art, the object of the present invention is to perform efficient heating and regeneration of a catalyst on site without removing a catalyst from the denitration catalyst device without requiring a complicated and expensive equipment configuration. An object of the present invention is to provide a denitration catalyst regeneration method, a denitration catalyst regeneration apparatus, and an exhaust gas treatment apparatus using the same.
本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、以下に示す脱硝触媒の再生方法、脱硝触媒の再生装置およびこれを用いた排ガス処理装置によって、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに到った。 As a result of extensive research, the present inventor has found that the above object can be achieved by a denitration catalyst regeneration method, a denitration catalyst regeneration apparatus, and an exhaust gas treatment apparatus using the same, and completes the present invention. Arrived.
すなわち、本発明は、燃焼設備から発生する排ガス中の酸性ガス成分を中和処理するための薬剤を排ガス中に導入し、集塵装置により前記排ガス中の飛灰および/または反応生成物を処理するとともに、アンモニアが供給される脱硝触媒装置により排ガス中の窒素酸化物を脱硝処理する排ガス処理装置において、
該脱硝触媒装置に充填された脱硝触媒の再生方法であって、前記燃焼設備停止時に、前記排ガス処理系内のガスの一部を350〜500℃に加熱し、再生ガスとして前記脱硝触媒装置に循環的に供給する循環系を形成するとともに、該再生ガスの一部を取出し、前記中和処理および除塵処理を行い、さらに該再生ガス中のアンモニア除去処理を行うことを特徴とする。
That is, the present invention introduces a chemical for neutralizing the acidic gas component in the exhaust gas generated from the combustion facility into the exhaust gas, and processes the fly ash and / or reaction product in the exhaust gas with a dust collector. In addition, in the exhaust gas treatment device for denitrating nitrogen oxides in the exhaust gas by the denitration catalyst device supplied with ammonia,
A method for regenerating a denitration catalyst filled in the denitration catalyst device, wherein when the combustion equipment is stopped, a part of the gas in the exhaust gas treatment system is heated to 350 to 500 ° C. to be used as a regeneration gas in the denitration catalyst device. In addition to forming a circulation system to supply in a circulating manner, a part of the regeneration gas is taken out, the neutralization treatment and the dust removal treatment are performed, and the ammonia removal treatment in the regeneration gas is further performed.
または、本発明は、燃焼設備から発生する排ガス中の酸性ガス成分を中和処理するための薬剤を排ガス中に導入する薬剤導入部と、前記排ガス中の飛灰および/または反応生成物を処理する集塵装置と、アンモニアが供給され、前記排ガス中の窒素酸化物を脱硝処理する脱硝触媒装置とからなる排ガス処理装置において、該脱硝触媒装置に充填された脱硝触媒の再生装置であって、
前記脱硝触媒装置の入口側流路と出口側流路とを閉鎖して排ガス流路を遮断する閉鎖手段と、該閉鎖手段によって遮断された前記脱硝触媒装置の上流および下流の排ガス流路に接続する再生ガス流路と、該再生ガス流路に設けられたガス給送手段および加熱手段によって循環系を形成するとともに、前記薬剤導入部が接続された導入流路と前記再生ガス流路を接続する処理ガス流路と、前記集塵装置と前記入口側閉鎖手段の中間から前記出口側閉鎖手段の下流に接続されるバイパス流路と、該バイパス流路に設けられたアンモニア除去装置によって再生ガス処理系が構成され、
前記循環系内において循環しながら加熱された再生ガスの一部を取出し、前記処理ガス流路を介して前記再生ガス処理系に導入し、前記中和処理および除塵処理を行い、さらに該再生ガス中のアンモニア除去処理を行うことを特徴とする。
Alternatively, the present invention provides a chemical introduction section for introducing a chemical for neutralizing an acidic gas component in exhaust gas generated from combustion equipment into the exhaust gas, and treats fly ash and / or reaction products in the exhaust gas. A denitration catalyst regeneration device filled in the denitration catalyst device, wherein the denitration catalyst device is a denitration catalyst device that is supplied with ammonia and denitrating the nitrogen oxides in the exhaust gas.
Closing means for closing the inlet-side flow path and outlet-side flow path of the denitration catalyst device to block the exhaust gas flow channel, and connecting to the exhaust gas flow channels upstream and downstream of the denitration catalyst device blocked by the closing means A regenerative gas flow path, a gas feeding means and a heating means provided in the regenerative gas flow path, and a circulation system is formed, and the introduction flow path to which the drug introduction section is connected and the regenerative gas flow path are connected A processing gas channel, a bypass channel connected from the middle of the dust collector and the inlet side closing means to the downstream side of the outlet side closing means, and an ammonia removal device provided in the bypass channel, The processing system is configured,
A part of the regeneration gas heated while circulating in the circulation system is taken out, introduced into the regeneration gas treatment system through the treatment gas flow path, the neutralization treatment and the dust removal treatment are performed, and the regeneration gas is further removed. It is characterized by carrying out ammonia removal treatment therein.
排ガス処理装置に配設された脱硝触媒の再生においては、上記のようにいくつかの課題があった。本発明は、
(a)別途の再生ガスを準備することなく、脱硝処理前後の排ガス処理系内のガスの一部を触媒再生用に利用する
(b)加熱された再生ガスを脱硝触媒に供給する循環系を形成する
(c)再生ガスの一部を取出し、排ガス処理装置の処理機能を利用して中和処理および除塵処理を行うとともに、さらに再生ガス中のアンモニア除去処理を行う
ことによって、自己完結的に脱硝触媒の再生を可能としたものである。これによって、複雑で設備コストのかかる構成を要することなく、触媒を脱硝触媒装置から取り外すことなく、現場で効率のよい触媒の加熱再生ができる脱硝触媒の再生方法または脱硝触媒の再生装置を提供することが可能となった。
In the regeneration of the denitration catalyst disposed in the exhaust gas treatment device, there are some problems as described above. The present invention
(A) A part of the gas in the exhaust gas treatment system before and after the denitration treatment is used for catalyst regeneration without preparing a separate regeneration gas. (B) A circulation system for supplying heated regeneration gas to the denitration catalyst. (C) A part of the regeneration gas to be formed is taken out, and neutralization treatment and dust removal treatment are performed using the treatment function of the exhaust gas treatment device, and further, ammonia removal treatment in the regeneration gas is performed to complete the process. This makes it possible to regenerate the denitration catalyst. Accordingly, there is provided a denitration catalyst regeneration method or a denitration catalyst regeneration apparatus capable of efficiently heating and regenerating a catalyst on site without requiring a complicated and costly equipment configuration and without removing the catalyst from the denitration catalyst apparatus. It became possible.
本発明は、上記脱硝触媒の再生装置であって、前記バイパス流路のアンモニア除去装置の下流側と前記再生ガス流路の脱硝触媒装置の下流側が接続され、アンモニア除去処理後の再生ガスの一部を、前記循環系に導入することを特徴とする。 The present invention is the above-described denitration catalyst regeneration device, wherein a downstream side of the ammonia removal device in the bypass flow path and a downstream side of the denitration catalyst device in the regeneration gas flow path are connected, and one of the regeneration gases after the ammonia removal treatment is provided. Is introduced into the circulation system.
上記の再生装置においては、再生ガスの一部を取出し中和処理等清浄化して排出することを特徴とする。一方、循環系に用いる再生ガスは清浄化されたガスが好ましい。本発明は、こうした清浄化されたガスを再生ガスとして再度循環系に導入することによって、再生ガスの循環系と再生ガス処理系を双方向に接続し、脱硝触媒の再生機能を一層の向上させることが可能となる。 The above regenerator is characterized in that a part of the regenerated gas is taken out and purified and neutralized and discharged. On the other hand, the regeneration gas used in the circulation system is preferably a purified gas. The present invention introduces such a purified gas into the circulation system again as a regeneration gas, thereby connecting the regeneration gas circulation system and the regeneration gas processing system in both directions to further improve the regeneration function of the denitration catalyst. It becomes possible.
本発明は、燃焼設備から排出され、廃熱ボイラ、減温塔を介して導入された排ガスを、中和処理、除塵処理および脱硝処理を行い、清浄化されたガスとして排出する排ガス処理装置であって、前記脱硝処理を行う脱硝触媒装置に充填された脱硝触媒の再生処理を、上記の再生方法または再生装置を用いて行うことを特徴とする。 The present invention is an exhaust gas treatment apparatus that exhausts exhaust gas discharged from a combustion facility and introduced through a waste heat boiler and a temperature-decreasing tower, and performs neutralization treatment, dust removal treatment and denitration treatment, and discharges it as a purified gas. Then, the regeneration process of the denitration catalyst filled in the denitration catalyst apparatus for performing the denitration process is performed using the regeneration method or the regeneration apparatus.
燃焼設備から排出された排ガスの処理装置においては、脱硝触媒は重要な役割を果たすとともに、その再生処理はその脱硝機能を維持確保するために不可欠であるといえる。本発明は、上記(a)〜(c)のような自己完結的に脱硝触媒の再生を可能とするものであり、こうした再生方法または再生装置を用いることによって、設置現場においても効率のよい排ガス処理が可能な装置を構成することが可能となる。 In an apparatus for treating exhaust gas discharged from a combustion facility, the denitration catalyst plays an important role, and the regeneration treatment is indispensable for maintaining and ensuring the denitration function. The present invention makes it possible to regenerate the denitration catalyst in a self-contained manner as in the above (a) to (c), and by using such a regeneration method or regeneration device, exhaust gas that is efficient even at the installation site. An apparatus capable of processing can be configured.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本発明に係る脱硝触媒の再生装置(以下「本装置」という)は、脱硝触媒装置の入口側流路と出口側流路とを閉鎖して排ガス流路を遮断し、再生ガス流路と、そこに設けられたガス給送手段および加熱手段によって循環系を形成するとともに、中和処理手段と、集塵装置とバイパス流路に設けられたアンモニア除去装置によって再生ガス処理系が構成され、循環系内において循環しながら加熱された再生ガスの一部を取出し、再生ガス処理系に導入し、中和処理および除塵処理を行い、さらにアンモニア除去処理を行うことを特徴とする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. A denitration catalyst regeneration apparatus according to the present invention (hereinafter referred to as “the present apparatus”) closes an inlet-side flow path and an outlet-side flow path of the denitration catalyst apparatus to block an exhaust gas flow path, A circulation system is formed by the gas feeding means and heating means provided there, and a regeneration gas treatment system is constituted by the neutralization treatment means, the dust collector and the ammonia removal device provided in the bypass flow path, and the circulation A part of the regenerated gas heated while circulating in the system is taken out, introduced into the regenerated gas treatment system, neutralized and dust-removed, and further ammonia removed.
<本装置の1の実施態様(第1構成例)>
本装置の1つの実施態様の概略を、図1に示す(第1構成例)。図1(A)は、通常の排ガス処理運転時の本装置の稼動状態を例示し、脱硝触媒装置1に充填された脱硝触媒の再生時の本装置の稼動状態を図1(B)に例示する。
<One embodiment of the present apparatus (first configuration example)>
An outline of one embodiment of the present apparatus is shown in FIG. 1 (first configuration example). FIG. 1A illustrates the operating state of the present apparatus during a normal exhaust gas treatment operation, and FIG. 1B illustrates the operating state of the apparatus during regeneration of the denitration catalyst filled in the denitration catalyst apparatus 1. To do.
図1(A)において、燃焼設備(図示せず)から排出された排ガスが、排ガス流路Loを介して導入流路Laに導入され、排ガス処理が行われる。つまり、排ガス中の酸性ガス成分を中和処理するための薬剤を導入する薬剤導入部2と、排ガス中の飛灰および/または反応生成物を処理する集塵装置3と、アンモニアが供給され、排ガス中の窒素酸化物(NOx)を脱硝処理する脱硝触媒装置1を経由して、中和、除塵処理および脱硝処理が行われる。このとき、排ガス流路Loは、再生時に機能する各流路とダンパV1〜V5によって遮断される。
In FIG. 1 (A), the exhaust gas discharged from the combustion facility (not shown) is introduced into the introduction flow channel La through the exhaust gas flow channel Lo, and the exhaust gas treatment is performed. That is, a
図1(B)においては、排ガス流路LoがダンパVaによって遮断され、排ガスの新たな導入が停止される。と同時に、集塵装置3の供出流路Lbと脱硝触媒装置1の出口側の排出流路LeがダンパVcおよびVd(閉鎖手段に相当)によって閉鎖され、脱硝触媒装置1への導入流路Lc、供出流路Ldおよび再生ガス流路Lrによって再生ガスの循環系が形成され、脱硝触媒の再生処理が行われる。また、再生ガス流路Lrは、流量調整ダンパD1を介して処理ガス流路Ls、さらに導入流路La、供出流路Lbおよびバイパス流路Ltからなる再生ガスの処理流路(再生ガス処理系)と接続し、脱硝触媒から脱離したSOxやNH3等の再生ガス中の成分の中和処理、除塵処理およびアンモニア除去処理が行われ、清浄化されたガスとして排出される。
In FIG. 1B, the exhaust gas flow path Lo is blocked by the damper Va, and new introduction of exhaust gas is stopped. At the same time, the supply flow path Lb of the
このとき、再生ガスの循環系における脱硝触媒の再生処理は、循環流路に設けられたヒータ4(加熱手段に相当)で加熱された再生ガスが、ファン5(ガス給送手段に相当)で脱硝触媒装置1に循環的に給送されることによって行われる。つまり、触媒表面を被毒している酸性硫安や塩化アンモニウムなどが加熱分解して発生したSOxやHCLあるいはNH3等が、触媒表面から脱離し、再生ガスに同伴されることによって、触媒表面を再生し活性化することができる。また、SOxやHCLあるいはNH3等を含む再生ガスの一部は、再生ガス処理系に給送され、SOxやHCL等の酸性ガス成分が薬剤導入部2から導入された薬剤によって中和処理され、これによって発生する反応生成物が集塵装置3によって除塵処理され、さらに未処理のNH3等の成分がアンモニア除去装置6によって除去されることによって、大気に排出可能なレベルまで清浄化された再生ガスの処理を行うことができる。このとき、再生ガスの一部が再生ガス処理系に給送され循環系内の再生ガスが減少することから、ダンパV6を介して清浄な空気が循環系内に吸入される。また、再生ガス処理系に給送された再生ガスは、集塵装置3での処理に適したガス温度とするために、ダンパV7を介して清浄な空気を混合することによって調整される。
At this time, the regeneration treatment of the denitration catalyst in the regeneration gas circulation system is performed by the regeneration gas heated by the heater 4 (corresponding to the heating means) provided in the circulation flow path by the fan 5 (corresponding to the gas feeding means). It is performed by being fed cyclically to the denitration catalyst device 1. In other words, SOx, HCL, NH 3, etc. generated by the thermal decomposition of acidic ammonium sulfate or ammonium chloride that poisons the catalyst surface are desorbed from the catalyst surface and entrained by the regeneration gas, so that the catalyst surface is It can be regenerated and activated. In addition, a part of the regeneration gas containing SOx, HCL, NH 3 or the like is fed to the regeneration gas processing system, and an acid gas component such as SOx or HCL is neutralized by the chemical introduced from the
ここで、本装置の取扱い対象となるのは、脱硝処理を必要とする排ガス、具体的には、各種ボイラや焼却炉などの燃焼設備から排出された排ガスであり、NOx以外に、SOxやHCLなどの酸性成分が含まれることから、煙突等から大気に排出するに際して、いくつかの清浄化処理を必要とする。 Here, what is handled by this apparatus is exhaust gas that requires denitration treatment, specifically, exhaust gas discharged from combustion facilities such as various boilers and incinerators. In addition to NOx, SOx and HCL Since some acidic components such as these are included, some cleaning treatment is required when discharging from a chimney or the like to the atmosphere.
〔本装置の構成要素の機能について〕
本装置においては、排ガス中の酸性成分の中和処理手段として、中和用薬剤とこれを排ガス導入流路Laに導入する薬剤導入部2が設けられる。薬剤としては、カルシウム系あるいはナトリウム系やカリウム系薬剤であって、例えば、水酸化カルシウム(消石灰)、炭酸水素ナトリウム(重曹)、炭酸ナトリウムあるいは炭酸カリウムなどが例示され、特に水酸化カルシウムが好ましい。排ガス中のSOx等の酸性ガス成分に薬剤(消石灰)を噴霧することにより中和され、集塵装置3にて捕集される。薬剤の平均粒径は、5μm〜10μmが好ましい。以下、消石灰を用いた場合を例に説明する。
[Functions of components of this device]
In the present apparatus, as a means for neutralizing the acidic component in the exhaust gas, a neutralizing agent and a
薬剤導入部2の下流側に設けられた集塵装置3では、排ガス中の粉塵等のみならず、中和反応によって発生する反応生成物である硫酸カルシウムや亜硫酸カルシウムなどが共存する水分によって生成する凝集物をも除塵処理される。これによって、後段の脱硝触媒装置1の負荷を軽減することができる。また、脱硝触媒の再生時においては、SOx等と消石灰の反応生成物だけではなく、再生ガス中のNH3の一部がSOxと反応し、再度酸性硫安となりバグフィルタで捕集される。反応生成物を含む捕集された塵埃は、可能な限り薬剤導入部2に再循環して使用することが好ましい。集塵装置3としては、パルスジェット式、逆洗式などのバグフィルタ(ろ過式フィルタ)、電気集塵機あるいはサイクロン式集塵装置などを用いることができる。
In the
脱硝触媒としては、V2O5−TiO2触媒などのような遷移金属の酸化物系触媒、白金族系酸化触媒、これらを組み合わせた触媒などからなる既存の坦持触媒あるいは混合触媒などを使用することができる。例えば、酸化チタンを坦体として五酸化バナジウム、三酸化タングステン、酸化モリブデン等を含む触媒などである。また、触媒の形状は、特に限定されず、粒状、ペレット状、ハニカム状など、いずれの形状のものも使用できる。圧力損失や、導入される排ガスの流量や流速、触媒反応の効率の良さなどを考慮して、ハニカム形状やペレット形状などを選択することが好ましい。 As the denitration catalyst, an existing supported catalyst or mixed catalyst made of a transition metal oxide catalyst such as a V 2 O 5 —TiO 2 catalyst, a platinum group oxidation catalyst, or a combination of these is used. can do. For example, a catalyst containing vanadium pentoxide, tungsten trioxide, molybdenum oxide or the like using titanium oxide as a carrier. The shape of the catalyst is not particularly limited, and any shape such as a granular shape, a pellet shape, or a honeycomb shape can be used. It is preferable to select a honeycomb shape or a pellet shape in consideration of the pressure loss, the flow rate and flow rate of the introduced exhaust gas, the efficiency of the catalytic reaction, and the like.
再生ガスの循環系における加熱温度は、触媒部分において、被毒物質である酸性硫安を分解し、再生に必要な温度である350℃〜500℃となるように制御することが好ましい。再生ガスの温度が350℃未満であると、脱硝触媒の再生効率が低くなって好ましくなく、500℃を超えると脱硝触媒が熱分解する可能性があり劣化するため好ましくない。また、本装置では、機能を明確にするためにヒータ4を明示したが、バンドヒータやスチーム等によって再生ガス流路Lrの外周全体を加熱保温することも可能である。
The heating temperature in the circulation system of the regeneration gas is preferably controlled so as to be 350 ° C. to 500 ° C. which is a temperature required for regeneration by decomposing acidic ammonium sulfate as a poisonous substance in the catalyst portion. When the temperature of the regeneration gas is less than 350 ° C., the regeneration efficiency of the denitration catalyst is lowered, which is not preferable. Further, in this apparatus, the
また、ファン5は、再生ガスの循環系を形成するとともに、再生ガス処理系に再生ガスを給送する。
The
薬剤導入部2および集塵装置3で除去されずに残ったNH3は、後段のアンモニア除去装置6で除去され、清浄化されたガスが排出される。アンモニア除去装置6としては、活性炭吸着層やNH3を分解する触媒(例えば、三元触媒など)あるいは湿式スクラバー等を用いた装置を挙げることができる。
NH 3 remaining without being removed by the
その他、再生ガスの循環系内の圧力を監視する圧力計や脱硝触媒装置6の内部の温度を監視して、適正な触媒温度(再生時を含む)範囲内に調節するための温度計等が設けられる。
In addition, there are a pressure gauge for monitoring the pressure in the regenerative gas circulation system, a thermometer for monitoring the internal temperature of the
〔本装置の他の構成例〕
本装置の他の実施態様を、図2に示す(第2構成例)。バイパス流路Ltのアンモニア除去装置6の下流側と再生ガス流路Lrが脱硝触媒装置1の下流側で接続され、アンモニア除去処理後の再生ガスの一部が、再生ガスの循環系に導入されることを特徴とする。上記の説明においては、アンモニア除去装置6で最終処理された再生ガスを、そのまま、例えば煙突等を介して大気中に排出される場合について例示したが、こうした清浄化された再生ガスは、再度脱硝触媒の循環系の再生ガスとして利用することが可能である。触媒の再生機能は、再生ガス中の被毒物質が少ないほど高くなり、清浄化された再生ガスはこうした条件を十分に満たしたものである。つまり、第2構成例は、再生ガスの循環系と再生ガス処理系を双方向に接続し、こうした清浄化された再生ガスを有効に利用することが可能となった。
[Other configuration examples of this device]
Another embodiment of the present apparatus is shown in FIG. 2 (second configuration example). The downstream side of the
具体的には、アンモニア除去装置6から供出されたガスの一部(以下「再循環ガス」という)が、再循環ガス流路Luを介して再生ガス流路Lrに導入される。このとき、導入される再循環ガスの流量は、再循環ガス流路Luに設けられた流量調整ダンパD2によって制御される。 Specifically, a part of the gas supplied from the ammonia removing device 6 (hereinafter referred to as “recirculation gas”) is introduced into the regeneration gas flow path Lr via the recirculation gas flow path Lu. At this time, the flow rate of the introduced recirculation gas is controlled by the flow rate adjustment damper D2 provided in the recirculation gas flow channel Lu.
<本装置を用いた脱硝触媒の再生方法>
次に、本装置を用いた脱硝触媒の再生プロセスを詳述する。燃焼設備および排ガス処理装置の稼動時は、図1(A)に示すように、ダンパV1〜V5が閉状態にされ、燃焼設備からの排ガスに対して、薬剤導入部2から導入される薬剤による中和処理と、集塵装置3による除塵処理と、脱硝触媒装置1による脱硝処理が行われ、清浄化されたガスが供出される。本装置は、燃焼設備停止時に、排ガス処理系内のガスの一部を、脱硝触媒の使用温度よりも高温に加熱し、再生ガスとして脱硝触媒装置に循環的に供給する循環系を形成するとともに、該再生ガスの一部を取出し、中和処理および除塵処理を行い、さらに該再生ガス中のアンモニア除去処理を行うことを特徴とする。以下、図1の第1構成例に基づいて説明する。
<Regeneration method of denitration catalyst using this device>
Next, the regeneration process of the denitration catalyst using this apparatus will be described in detail. During operation of the combustion facility and the exhaust gas treatment device, as shown in FIG. 1A, the dampers V1 to V5 are closed, and the exhaust gas from the combustion facility is caused by the chemical introduced from the
(1)燃焼設備の停止
本装置における脱硝触媒の再生は、通常、定期的あるいは一時的な休止時や定期点検時等の燃焼設備の停止時に行う。このとき、本装置は、図1(B)に示すように、排ガス流路LoをダンパVaによって遮断するとともに、閉状態であったダンパV1〜V5を開状態にすることによって、脱硝触媒の再生に必要な、再生ガスの循環系および再生ガス処理系の形成の準備が可能となる。
(1) Stopping the combustion facility The regeneration of the denitration catalyst in this device is usually performed when the combustion facility is stopped during regular or temporary stoppages or periodic inspections. At this time, as shown in FIG. 1B, the present apparatus shuts off the exhaust gas flow passage Lo with the damper Va and opens the closed dampers V1 to V5, thereby regenerating the denitration catalyst. It is possible to prepare for the formation of a regeneration gas circulation system and a regeneration gas processing system necessary for the above.
(2)再生ガスの循環系の形成
図1(B)において、ダンパVcおよびVdを閉状態とし、集塵装置3の供出流路Lbと脱硝触媒装置1への導入流路Lcを遮断し、脱硝触媒装置1の供出流路Ldと排出流路Leを遮断する。と同時に、再生ガス流路Lrに設けられたヒータ4およびファン5を作動させることによって、脱硝触媒装置1から供出された再生ガス(残留していた排ガス)が供出流路Ldから再生ガス流路Lrおよび導入流路Lcを介して、再度脱硝触媒装置1に導入される循環系が形成される。このとき、流量調整ダンパD1は閉状態とする。ヒータ4で加熱された再生ガスは、徐々に脱硝触媒の表面を被毒していた酸性硫安や塩化アンモニウムなどを分解し、触媒表面から脱離するSOxやHCLあるいはNH3を同伴しながら循環する。通常、再生ガスは、温度350〜500℃程度で循環させることが好ましい。
(2) Formation of regeneration gas circulation system In FIG. 1 (B), the dampers Vc and Vd are closed, the supply flow path Lb of the
(3)再生ガス処理系の形成
燃焼設備停止状態において、薬剤導入部2および集塵装置3が停止状態にあれば、予めアンモニア除去装置6とともに、作動させておく。こうした準備の後、上記再生ガスの循環系が形成されて所定時間経過後の、脱硝触媒表面からの被毒物質が脱離し始めると、流量調整ダンパD1を開状態にして、ファン5で圧送された再生ガスを処理ガス流路Lsに導入し、再生ガス処理系を形成する。このとき、再生ガスの一部を再生ガス処理系に給送する必要があるため、循環系内の再生ガスが減少することから、清浄な空気を循環系内に吸入する。空気の吸入量は、ダンパV6により調整される。
(3) Formation of regenerative gas treatment system If the
具体的には、流量調整ダンパD1によって、処理ガス流路Lsを介して導入する再生ガスの流量を設定・制御し、導入流路Laに導入する。導入された再生ガスは、導入流路Laにおいて、同伴するSOxやHCL等の酸性成分を薬剤導入部2から導入された消石灰等の薬剤と中和反応によって除去するとともに、その反応によって発生した微小粒子の反応生成物等を集塵装置3において除去する。再生ガスは、その供出流路Lbを経由して、さらにダンパVcによってバイパス流路Ltに誘導され、アンモニア除去装置6において、同伴するNH3等の成分が吸着あるいは水洗によって除去される。こうした処理によって清浄化された再生ガスは、排出流路Leから排出される。通常、再生ガスは、温度350〜500℃程度で処理することが好ましい。再生ガスに清浄な空気を混合することによって、集塵装置3での処理に適したガス温度とする。空気の混合量は、ダンパV7により調整される。
Specifically, the flow rate adjustment damper D1 sets and controls the flow rate of the regeneration gas introduced through the processing gas flow path Ls, and introduces it into the introduction flow path La. The introduced regeneration gas removes the accompanying acidic components such as SOx and HCL in the introduction flow path La by a neutralization reaction with a chemical such as slaked lime introduced from the
なお、本装置の第2構成例においては、図2のように、バイパス流路Ltから分岐した再循環ガス流路Luに設けられた流量調整ダンパD2を開状態にして、再循環ガス処理系を形成する。つまり、清浄化された再生ガスは、排出流路Leから排出されるとともに、その一部が、再循環ガス流路Luを介して再循環ガスとして、再生ガス流路Lrに吸引され、脱硝触媒の再生効率の向上を図ることができる。再循環ガスの吸引流量は、流量調整ダンパD2によって設定・制御される。 In the second configuration example of the present apparatus, as shown in FIG. 2, the recirculation gas processing system is opened by opening the flow rate adjustment damper D2 provided in the recirculation gas passage Lu branched from the bypass passage Lt. Form. That is, the purified regeneration gas is discharged from the discharge passage Le, and a part thereof is sucked into the regeneration gas passage Lr as the recirculation gas via the recirculation gas passage Lu, and the denitration catalyst. The reproduction efficiency can be improved. The suction flow rate of the recirculation gas is set and controlled by the flow rate adjustment damper D2.
また、再循環ガスの吸引を再生ガス流路Lr内部の圧力Pに対応して制御することが好ましく、いくつかの制御方法が挙げられる。つまり、(i)圧力Pが所定値以下に低下したときに再循環ガスを導入することによって、圧力変動の繰返しと低圧時の清浄化ガスの導入による再生ガスと清浄化ガスの効率的な置換を図ることができる。(ii)圧力Pが所定範囲となるように再循環ガスを導入することによって、脱硝触媒表面からのSOx等の定常的な脱離を図り、安定した再生ガス処理系を確保することができる。 Further, it is preferable to control the suction of the recirculated gas in accordance with the pressure P inside the regeneration gas flow path Lr, and several control methods can be mentioned. That is, (i) by introducing a recirculation gas when the pressure P drops below a predetermined value, an efficient replacement of the regeneration gas and the cleaning gas by repeated pressure fluctuations and introduction of the cleaning gas at low pressure Can be achieved. (Ii) By introducing the recirculation gas so that the pressure P falls within a predetermined range, steady desorption of SOx and the like from the surface of the denitration catalyst can be achieved, and a stable regeneration gas treatment system can be secured.
以上の再生プロセスによって、脱硝触媒を脱硝触媒装置1から取り出すことなく、自己完結的に、高い効率の脱硝触媒の再生処理を行うことが可能となった。また、こうして再生された脱硝触媒は、再生後の触媒機能の低下が少なく、繰返しの使用・再生が可能である。 Through the above regeneration process, it is possible to perform a highly efficient denitration catalyst regeneration process in a self-contained manner without removing the denitration catalyst from the denitration catalyst device 1. Further, the denitration catalyst regenerated in this way is less likely to deteriorate after the regeneration, and can be used and regenerated repeatedly.
<本発明に係る脱硝触媒の再生方法または再生装置を用いた排ガス処理装置>
次に、上記本発明に係る脱硝触媒の再生方法または再生装置を用いた排ガス処理装置10を、焼却炉20を燃焼設備とした場合を例として、図3に示す。焼却炉20から排出された排ガスが、廃熱ボイラ30および減温塔40を介して、排ガス処理装置10に導入され、清浄化された後、煙突50から排出される。このとき、排ガス処理装置10には、焼却炉20から排出される排ガス中の窒素酸化物を除去して排ガスを無害化する脱硝触媒装置が設けられ、そこに内蔵されている脱硝触媒を再生するために、上記の再生方法または再生装置が用いられる。
<Exhaust gas treatment apparatus using a denitration catalyst regeneration method or regeneration apparatus according to the present invention>
Next, FIG. 3 shows an example in which the exhaust
つまり、焼却炉20から排出された約1000〜1500℃程度の排ガスが、廃熱ボイラ30の動力源として、排ガスの温度が300〜350℃になるように熱回収され、さらに減温塔40において、200℃以下に急速冷却され、温度調整された排ガスが排ガス処理装置10に導入され、中和処理、除塵処理および脱硝処理が行われる。減温塔40では、循環水を用いることによって効果的に冷却することができる。このように、脱硝触媒装置の脱硝機能を維持確保することによって、設置現場においても効率のよく、排ガスを処理することができる排ガス処理装置を構成することができる。
That is, about 1000 to 1500 ° C. exhaust gas discharged from the
1 脱硝触媒装置
2 薬剤導入部
3 集塵装置
4 ヒータ(加熱手段)
5 ファン(ガス給送手段)
6 アンモニア除去装置
10 排ガス処理装置
D1,D2 流量調整ダンパ
Lo 排ガス流路
La,Lc 導入流路
Lb,Ld 供出流路
Le 排出流路
Lr 再生ガス流路
Ls 処理ガス流路
Lt バイパス流路
Lu 再循環ガス流路
V1〜V5,Va〜Vd ダンパ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
5 Fan (gas feeding means)
6
Claims (4)
前記燃焼設備停止時に、前記排ガス処理系内のガスの一部を350〜500℃に加熱し、再生ガスとして前記脱硝触媒装置に循環的に供給する循環系を形成するとともに、該再生ガスの一部を取出し、前記中和処理および除塵処理を行い、さらに該再生ガス中のアンモニア除去処理を行うことを特徴とする脱硝触媒の再生方法。 A chemical for neutralizing acid gas components in the exhaust gas generated from the combustion facility is introduced into the exhaust gas, and the fly ash and / or reaction products in the exhaust gas are processed by the dust collector and supplied with ammonia. In the exhaust gas treatment apparatus for denitrating nitrogen oxides in the exhaust gas by the denitration catalyst apparatus, a method for regenerating the denitration catalyst filled in the denitration catalyst apparatus,
When the combustion facility is stopped, a part of the gas in the exhaust gas treatment system is heated to 350 to 500 ° C. to form a circulation system that circulates and supplies the regeneration gas to the denitration catalyst device. A denitration catalyst regeneration method, wherein a part is taken out, neutralization treatment and dust removal treatment are performed, and ammonia removal treatment in the regeneration gas is further performed.
前記脱硝触媒装置の入口側流路と出口側流路とを閉鎖して排ガス流路を遮断する閉鎖手段と、該閉鎖手段によって遮断された前記脱硝触媒装置の上流および下流の排ガス流路に接続する再生ガス流路と、該再生ガス流路に設けられたガス給送手段および加熱手段によって循環系を形成するとともに、前記薬剤導入部が接続された導入流路と前記再生ガス流路を接続する処理ガス流路と、前記集塵装置と前記入口側閉鎖手段の中間から前記出口側閉鎖手段の下流に接続されるバイパス流路と、該バイパス流路に設けられたアンモニア除去装置によって再生ガス処理系が構成され、
前記循環系内において循環しながら加熱された再生ガスの一部を取出し、前記処理ガス流路を介して前記再生ガス処理系に導入し、前記中和処理および除塵処理を行い、さらに該再生ガス中のアンモニア除去処理を行うことを特徴とする脱硝触媒の再生装置。 A chemical introduction part for introducing into the exhaust gas a chemical for neutralizing the acidic gas component in the exhaust gas generated from the combustion facility, a dust collector for treating fly ash and / or reaction products in the exhaust gas, A denitration catalyst regeneration device filled in the denitration catalyst device in an exhaust gas treatment device comprising ammonia and supplied with a denitration catalyst device for denitration treatment of nitrogen oxides in the exhaust gas,
Closing means for closing the inlet-side flow path and outlet-side flow path of the denitration catalyst device to block the exhaust gas flow channel, and connecting to the exhaust gas flow channels upstream and downstream of the denitration catalyst device blocked by the closing means A regenerative gas flow path, a gas feeding means and a heating means provided in the regenerative gas flow path, and a circulation system is formed, and the introduction flow path to which the drug introduction section is connected and the regenerative gas flow path are connected A processing gas channel, a bypass channel connected from the middle of the dust collector and the inlet side closing means to the downstream side of the outlet side closing means, and an ammonia removal device provided in the bypass channel, The processing system is configured,
A part of the regeneration gas heated while circulating in the circulation system is taken out, introduced into the regeneration gas treatment system through the treatment gas flow path, the neutralization treatment and the dust removal treatment are performed, and the regeneration gas is further removed. A denitration catalyst regenerator that performs ammonia removal treatment therein.
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