JP5374441B2 - Exhaust gas treatment catalyst regeneration method and exhaust gas treatment catalyst using this method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表面に灰分が付着した排ガス処理触媒の再生方法及びこの方法を使用した排ガス処理触媒に関し、特に、酸化チタンを主成分として、燃焼した石炭からの排ガス中の窒素酸化物を除去する排ガス処理触媒を再生する場合に適用すると、極めて有効である。 The present invention relates to a method for regenerating an exhaust gas treatment catalyst having ash attached to the surface and an exhaust gas treatment catalyst using this method, and in particular, removing nitrogen oxides in exhaust gas from burned coal with titanium oxide as a main component. It is extremely effective when applied to the regeneration of an exhaust gas treatment catalyst.
例えば、石炭焚きボイラ等のような石炭を燃焼させる機器からの排ガスの排出ラインには、当該排ガス中の窒素酸化物(NOx)を処理する排ガス処理触媒が配設されている。この排ガス処理触媒は、酸化チタン(TiO2)を主成分として、さらに、酸化タングステン(WO3)や酸化バナジウム(V2O5)等をバインダと共に練りあげて、孔を多数有するようにハニカム形に成型して焼成したものであり、上記孔の内部に上記排ガスと共にアンモニア(NH3)等の還元剤を流通させて、当該排ガス中の上記窒素酸化物と共に上記還元剤を当該孔の壁面に接触させることにより、当該窒素酸化物の分解除去を可能にしている。 For example, an exhaust gas treatment line for treating nitrogen oxides (NO x ) in the exhaust gas is disposed in an exhaust gas exhaust line from an apparatus that burns coal such as a coal-fired boiler. This exhaust gas treatment catalyst is composed of titanium oxide (TiO 2 ) as a main component, and further, honeycomb oxide (WO 3 ), vanadium oxide (V 2 O 5 ), etc. are kneaded together with a binder to have a large number of pores. A reducing agent such as ammonia (NH 3 ) is circulated along with the exhaust gas inside the hole, and the reducing agent is placed on the wall surface of the hole together with the nitrogen oxide in the exhaust gas. By contacting, the nitrogen oxide can be decomposed and removed.
このような排ガス処理触媒においては、石炭の燃焼に伴って発生した灰分(フライアッシュ)が排ガスと共に前記孔内を流通すると、使用していくにしたがって、当該フライアッシュ中のカルシウム(Ca)等の成分が当該孔の内壁表面に次第に付着して(厚さ:数十μm)、当該触媒表面における前記窒素酸化物と前記還元剤との接触反応を阻害してしまうと共に、当該フライアッシュ自身が上記孔の内部に部分的に堆積して、当該孔内に排ガスを次第に流通させにくくしてしまい、最後には当該孔を完全に閉塞して目詰まりさせてしまい、脱硝性能の低下を引き起こしてしまっている。 In such an exhaust gas treatment catalyst, when the ash (fly ash) generated by the combustion of coal circulates in the hole together with the exhaust gas, as it is used, calcium (Ca) and the like in the fly ash are used. The component gradually adheres to the inner wall surface of the hole (thickness: several tens of μm), which inhibits the contact reaction between the nitrogen oxide and the reducing agent on the catalyst surface, and the fly ash itself is It partially accumulates inside the hole and gradually makes it difficult for the exhaust gas to flow through the hole. Finally, the hole is completely blocked and clogged, resulting in a decrease in denitration performance. ing.
このため、所定期間使用された上記排ガス処理触媒においては、例えば、下記特許文献1に記載されているように、排ガス処理触媒の全重量に対して70〜95重量%の範囲で閾値サイズS(0.105〜1.0mmの範囲内の任意のある値)超の粗片を生じさせるように、排ガス処理触媒を粗粉砕して(粗粉砕工程)、排ガス処理触媒の粗粉砕物を閾値サイズS超の粗片と閾値サイズS以下の細粉とに分離し(分離工程)、分離された粗片を平均粒径0.1mm以下の微粉体とするように微粉砕して(微粉砕工程)、微粉体を他の原料と混練りして排ガス処理触媒に成型加工した後(混練工程及び成型工程)、成型された原型を乾燥して焼成処理(500℃前後)することにより(乾燥工程及び焼成工程)、排ガス処理触媒を再生するようにしている。
For this reason, in the said exhaust gas treatment catalyst used for the predetermined period, as described in the following
ところで、前記特許文献1に記載されている再生方法においては、特に問題を生じることがない排ガス処理触媒を多くの場合で得ることができるが、長期的な耐久性に難点を生じてしまう場合が稀に発生することが判明した。
By the way, in the regeneration method described in
このような耐久性に難点があると、フライアッシュが排ガス処理触媒に衝突することにより、当該排ガス処理触媒が摩耗して減肉してしまい、長期の使用に耐えられなくなってしまうおそれがある。 If there is a difficulty in such durability, the fly ash collides with the exhaust gas treatment catalyst, so that the exhaust gas treatment catalyst is worn and thinned, and there is a possibility that it cannot be used for a long time.
このようなことから、本発明は、一旦粉砕した後に再び成型して焼成することにより再生する場合であっても、耐久性を長期にわたって十分に維持することが確実にできる排ガス処理触媒の再生方法及びこの方法を使用した排ガス処理触媒を提供することを目的とする。 For this reason, the present invention provides a method for regenerating an exhaust gas treatment catalyst that can reliably maintain durability for a long period of time even when regenerated by pulverizing and then remolding and firing. And it aims at providing the exhaust-gas-treatment catalyst which uses this method.
前述した課題を解決するための、第一番目の発明に係る排ガス処理触媒の再生方法は、表面に灰分が付着した排ガス処理触媒の再生方法であって、使用済みの前記排ガス処理触媒の全重量に対して70〜95重量%の範囲で閾値サイズS超の粗片を生じさせるように、使用済みの当該排ガス処理触媒を粗粉砕する粗粉砕工程と、粗粉砕された前記排ガス処理触媒を前記粗片と前記閾値サイズS以下の細粉とに分離する分離工程と、分離された前記粗片を微粉体とするように微粉砕する微粉砕工程と、微粉砕された前記微粉体を原料として排ガス処理触媒に成型加工する成型工程と、成型された上記排ガス処理触媒の原型を615〜700℃の温度で焼成処理する焼成工程とを行うことを特徴とする。
ただし、前記閾値サイズSは、0.105mm以上1.0mm以下のある値である。
The method for regenerating an exhaust gas treatment catalyst according to the first invention for solving the above-described problem is a method for regenerating an exhaust gas treatment catalyst having ash adhered to the surface, wherein the total weight of the used exhaust gas treatment catalyst is relative to produce a crude piece of threshold size S more than in the range of 70 to 95 wt%, a coarse crushing step for coarse crushing the used of the exhaust gas treatment catalyst, the crude crushed the exhaust gas treatment catalyst wherein the coarse pieces and the separation step of separating the said threshold size S less fine powder, a milling step of the separated the coarse pieces pulverized to a fine powder, the fine powder pulverized as raw materials A molding step of molding into an exhaust gas treatment catalyst and a firing step of firing the molded exhaust gas treatment catalyst at a temperature of 615 to 700 ° C. are performed.
However, the threshold size S is a certain value between 0.105 mm and 1.0 mm .
第二番目の発明に係る排ガス処理触媒の再生方法は、第一番目の発明において、前記排ガス処理触媒が、酸化チタンを主原料とするものであることを特徴とする。 A method for regenerating an exhaust gas treatment catalyst according to a second invention is characterized in that, in the first invention, the exhaust gas treatment catalyst comprises titanium oxide as a main raw material.
第三番目の発明に係る排ガス処理触媒の再生方法は、第二番目の発明において、前記排ガス処理触媒が、燃焼した石炭からの排ガスを処理するものであることを特徴とする。 The regeneration method for an exhaust gas treatment catalyst according to a third aspect of the invention is characterized in that, in the second aspect of the invention, the exhaust gas treatment catalyst treats exhaust gas from burned coal.
第四番目の発明に係る排ガス処理触媒の再生方法は、第三番目の発明において、前記排ガス処理触媒が、前記排ガス中の窒素酸化物を処理するものであることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for regenerating an exhaust gas treatment catalyst according to the third aspect, wherein the exhaust gas treatment catalyst treats nitrogen oxides in the exhaust gas.
第五番目の発明に係る排ガス処理触媒の再生方法は、第一番目から第四番目の発明のいずれかにおいて、前記微粉砕工程が、前記微粉体の平均粒径を0.1mm以下とするように、前記粗片を微粉砕する工程であることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for regenerating an exhaust gas treatment catalyst according to any one of the first to fourth aspects, wherein the fine pulverization step sets the average particle size of the fine powder to 0.1 mm or less. And the step of pulverizing the coarse pieces.
また、前述した課題を解決するための、第六番目の発明に係る排ガス処理触媒は、第一番目から第五番目の発明のいずれかの排ガス処理触媒の再生方法により再生されたものであることを特徴とする。 In addition, the exhaust gas treatment catalyst according to the sixth invention for solving the above-mentioned problems is one that has been regenerated by the exhaust gas treatment catalyst regeneration method of any one of the first to fifth inventions. It is characterized by.
本発明に係る排ガス処理触媒の再生方法によれば、使用済みの排ガス処理触媒を一旦粉砕した後に再び成型して焼成するときに、新規に排ガス処理触媒を製造するときよりも高い温度(615〜700℃)で行うことにより、焼結度合をより確実に進行させることができる。このため、本発明に係る排ガス処理触媒によれば、全体にわたって十分な強度を発現することができ、十分な脱硝性能を維持しながらフライアッシュの衝突による摩耗減肉を十分に抑制することができるので、耐久性を長期にわたって十分に維持することが確実にできる。 According to the method for regenerating an exhaust gas treatment catalyst according to the present invention, when a used exhaust gas treatment catalyst is once pulverized and then molded and fired again, the temperature (615 to 615) is higher than when a new exhaust gas treatment catalyst is produced. (700 ° C.), the degree of sintering can be more reliably advanced. For this reason, according to the exhaust gas treatment catalyst of the present invention, sufficient strength can be exhibited throughout, and wear thinning due to fly ash collision can be sufficiently suppressed while maintaining sufficient denitration performance. Therefore, it can be ensured that the durability is sufficiently maintained over a long period of time.
本発明に係る排ガス処理触媒の再生方法及びこの方法を使用した排ガス処理触媒を図面に基づいて以下に説明するが、本発明は以下に説明する実施形態のみに限定されるものではない。 An exhaust gas treatment catalyst regeneration method and an exhaust gas treatment catalyst using this method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to only the embodiments described below.
[主な実施形態]
本発明に係る排ガス処理触媒の再生方法及びこの方法を使用した排ガス処理触媒の主な実施形態を図1,2に基づいて説明する。
[Main embodiments]
A main embodiment of an exhaust gas treatment catalyst regeneration method and an exhaust gas treatment catalyst using this method according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図1に示すように、本実施形態に係る排ガス処理触媒10は、酸化チタン(TiO2)を主成分として、さらに、酸化タングステン(WO3)や酸化バナジウム(V2O5)等をバインダと共に練りあげて、多数の孔10aを有するようにハニカム形に成型して焼成したものである。
As shown in FIG. 1, an exhaust
このような排ガス処理触媒10は、石炭焚きボイラ等のような石炭を燃焼させる機器からの排ガスの排出ラインに配設され、上記孔10aの内部に上記排ガスと共にアンモニア(NH3)等の還元剤を流通させて、当該排ガス中の上記窒素酸化物(NOx)と共に上記還元剤を当該孔10aの壁面に接触させることにより、当該窒素酸化物の分解除去が可能となっている。
Such an exhaust
上記排ガス処理触媒10においては、石炭の燃焼に伴って発生した灰分(フライアッシュ)が排ガスと共に前記孔10a内を流通すると、使用していくにしたがって、当該フライアッシュ中のカルシウム(Ca)等の成分が当該孔10aの内壁表面に次第に付着して(厚さ:数十μm)、当該孔10aの表面における前記窒素酸化物と前記還元剤との接触反応を阻害してしまうと共に、当該フライアッシュ自身が上記孔10aの内部に部分的に堆積して、当該孔内に排ガスを次第に流通させにくくしてしまい、最後には当該孔を完全に閉塞して目詰まりさせてしまい、脱硝性能の低下を引き起こしてしまうようになるため、所定期間使用後に排ガスラインから取り出されて、再生処理設備へ搬送される。
In the exhaust
そして、再生処理設備に搬入された使用済みの排ガス処理触媒11は、水等の洗浄液による洗浄処理工程を施されることなく、クラッシャ等の粗粉砕機に投入され、全重量に対して70〜95重量%の範囲で閾値サイズS(0.105mm〜1.0mmの範囲内の任意のある値)超の粗片12を生じるように、粗粉砕される(図2中、粗粉砕工程S1)。
The used exhaust
粗粉砕された上記排ガス処理触媒11の粗粉砕物は、メッシュサイズが上記閾値サイズSの篩上に供給され、当該閾値サイズS超の粗片12と当該閾値サイズS以下の細粉13とに分離される(図2中、分離工程S2)。
The coarsely pulverized coarsely pulverized product of the exhaust
上記篩のメッシュを通過した上記細粉13は、廃棄処理される。他方、上記篩のメッシュ上に残った粗片12は、ハンマーミル等の微粉砕機に投入され、平均粒径が0.1mm(好ましくは70μm)以下の微粉体となるように、微粉砕される(図2中、微粉砕工程S3)。
The
そして、上記微粉体は、バインダ及び水等の他の配合物と共にニーダ等の混練機に原料として供給されて均一に混練りされる(図2中、混練工程S4)。この混練物は、押出成型機に供給されてハニカム状に成型加工される(図2中、成型工程S5)。この成型された原型を自然乾燥してから熱風(100℃)等により乾燥した後(図2中、乾燥工程S6)、焼成炉内で焼成(615〜700℃)することにより(図2中、焼成工程S7)、再生された排ガス処理触媒14となる。
The fine powder is supplied as a raw material to a kneader such as a kneader together with another compound such as a binder and water and kneaded uniformly (in FIG. 2, kneading step S4). This kneaded material is supplied to an extrusion molding machine and molded into a honeycomb shape (in FIG. 2, molding step S5). The molded prototype is naturally dried and then dried with hot air (100 ° C.) or the like (in FIG. 2, drying step S6), and then baked in a firing furnace (615 to 700 ° C.) (in FIG. 2, The calcination step S7) becomes the regenerated exhaust
つまり、前記特許文献1に記載された排ガス処理触媒の再生方法においては、焼成処理を500℃前後で行う、すなわち、新規(新品)の排ガス処理触媒を製造するときと同程度の温度で焼成処理するようにしたが、本実施形態に係る排ガス処理触媒の再生方法においては、焼成温度を615〜700℃で行う、すなわち、新規(新品)の排ガス処理触媒を製造するときよりも高い温度で焼成処理するようにしたのである。この理由について、以下に説明する。
That is, in the regeneration method of the exhaust gas treatment catalyst described in
前記特許文献1に記載されている従来の排ガス処理触媒の再生方法においては、先に説明したように、特に問題を生じることがない排ガス処理触媒を多くの場合で得ることができるものの、長期的な耐久性に難点を生じてしまう場合が稀に発生してしまっていた。
In the conventional method for regenerating an exhaust gas treatment catalyst described in
この理由について、本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、詳細は定かではないが、主原料の酸化チタン(TiO2)が、多種多様な熱履歴(原料として製造されるときの加熱処理(詳細な温度は不明)、新品として製造されるときの焼成処理(500℃前後)、排ガス処理するときの排ガス雰囲気暴露(約300〜400℃中に数万時間)等)を受けていることから、酸化チタン(TiO2)の熱履歴の程度によっては、酸化チタン(TiO2)の焼結度合がかなり進行してしまい、新品を製造するときと同じ温度(500℃前後)で焼成したのでは十分な強度を有するまでに焼結させることが難しくなってしまっているためではないかと推察された。 As a result of extensive investigations by the present inventors, the details are not clear, but the main raw material titanium oxide (TiO 2 ) has a wide variety of thermal histories (heating treatment when manufactured as a raw material ( Detailed temperature is unknown), firing treatment when manufactured as a new article (around 500 ° C), exhaust gas atmosphere exposure when treating exhaust gas (tens of thousands of hours at about 300-400 ° C), etc.) depending on the degree of thermal history of titanium oxide (TiO 2), sintering degree of titanium oxide (TiO 2) causes considerably advanced, than were fired at the same temperature as the manufacture of the new (500 ° C. so) is It was inferred that it was difficult to sinter until it had sufficient strength.
そこで、本発明者らは、使用済みの排ガス処理触媒を一旦粉砕した後に再び成型して焼成するときに、新規に排ガス処理触媒を製造するときよりも高い温度(615〜700℃)で行うことにより、焼結度合をより確実に進行させるようにしたのである。 Therefore, the inventors of the present invention perform the exhaust gas treatment catalyst at a higher temperature (615 to 700 ° C.) than when a new exhaust gas treatment catalyst is newly produced when it is once pulverized and then molded and fired again. As a result, the degree of sintering proceeds more reliably.
これにより、本実施形態に係る排ガス処理触媒10においては、後述する実施例からわかるように、全体にわたって十分な強度を発現することができるようになり、十分な脱硝性能を維持しながらフライアッシュの衝突による摩耗減肉を十分に抑制することが可能となった。
Thereby, in the exhaust
したがって、本実施形態によれば、一旦粉砕した後に再び成型して焼成することにより再生する場合であっても、耐久性を長期にわたって十分に維持することが確実にできる。 Therefore, according to the present embodiment, it is possible to ensure that the durability is sufficiently maintained over a long period of time even when the powder is once pulverized and then re-molded and fired.
なお、上記焼成温度が615℃未満であると、先に説明したように、酸化チタン(TiO2)の熱履歴によっては、全体にわたって十分な強度を発現することができない場合を生じてしまう一方、上記焼成温度が700℃を超えると、主原料の酸化チタン(TiO2)がアナターゼ型からルチル型への結晶構造の変化を生じるようになり、排ガス処理触媒が収縮して脱硝性能の低下を引き起こすようになってしまうことから、上記焼成を615〜700℃で行うことが好ましい。 In addition, as described above, when the firing temperature is less than 615 ° C., depending on the thermal history of titanium oxide (TiO 2 ), there may be cases where sufficient strength cannot be expressed throughout. When the calcination temperature exceeds 700 ° C., the main raw material titanium oxide (TiO 2 ) is changed in crystal structure from anatase type to rutile type, and the exhaust gas treatment catalyst contracts, thereby deteriorating the denitration performance. Therefore, it is preferable to perform the firing at 615 to 700 ° C.
また、上記粗粉砕工程S1においては、上述したように、使用済みの排ガス処理触媒11の全重量に対して70〜95重量%の範囲で上記粗片12を生じさせるように粗粉砕すると好ましい。なぜなら、粗粉砕により生じる上記粗片12が、使用済みの排ガス処理触媒11の全重量に対して70重量%未満であると、フライアッシュ等と共に廃棄処分してしまう排ガス処理触媒量が多過ぎて再生効率の低下を招いてしまい、再生コストが高くついてしまう一方、粗粉砕により生じる上記粗片12が、使用済みの排ガス処理触媒11の全重量に対して95重量%を超えると、再生された排ガス処理触媒14の内部に取り込まれてしまうフライアッシュ等の混在量が多くなってしまうおそれがあるからである。
In the coarse pulverization step S1, as described above, it is preferable to coarsely pulverize the
[他の実施形態]
なお、前述した実施形態においては、ハニカム形に成型した排ガス処理触媒10の場合について説明したが、本発明はこれに限らず、他の実施形態として、例えば、ペレット形やパイプ形等に成型した排ガス処理触媒の場合であっても、前述した実施形態の場合と同様にして適用することが可能である。
[Other Embodiments]
In the above-described embodiment, the case of the exhaust
また、前述した実施形態においては、石炭焚きボイラ等のような石炭を燃焼させる機器からの排ガスの排出ラインに配設される排ガス処理触媒10の場合について説明したが、本発明はこれに限らず、排ガス中の灰分が表面に付着や堆積してしまう排ガス処理触媒の場合であれば、前述した実施形態の場合と同様にして適用することが可能である。
Further, in the above-described embodiment, the case of the exhaust
本発明に係る排ガス処理触媒の再生方法及びこの方法を使用した排ガス処理触媒の効果を確認するために行った確認試験を以下に説明するが、本発明は以下に説明する確認試験のみに限定されるものではない。 The exhaust gas treatment catalyst regeneration method according to the present invention and the confirmation test conducted to confirm the effect of the exhaust gas treatment catalyst using this method will be described below. However, the present invention is limited only to the confirmation test described below. It is not something.
[試験例1]
〈試験体の作製〉
《試験体A1》
石炭焚きボイラの排ガスラインで約70000時間使用されたハニカム形(縦=150mm,横=150mm,長さ=800mm,壁の厚さ=1.15mm,ピッチ(隣り合う壁の中心同士の間の長さ)=7.4mm,目数(n)=20×20)の脱硝用の排ガス処理触媒A(TiO2=77.3%,WO3=9.00%,V2O5=0.55%,その他=13.15%)をクラッシャで粗粉砕して粗粉砕物aを得る。
[Test Example 1]
<Preparation of specimen>
<< Specimen A1 >>
Honeycomb shape used in an exhaust gas line of a coal fired boiler (length = 150 mm, width = 150 mm, length = 800 mm, wall thickness = 1.15 mm, pitch (length between adjacent wall centers) ) = 7.4 mm, scale (n) = 20 × 20) denitration exhaust gas treatment catalyst A (TiO 2 = 77.3%, WO 3 = 9.00%, V 2 O 5 = 0.55) %, Others = 13.15%) is roughly pulverized with a crusher to obtain a coarsely pulverized product a.
次に、上記粗粉砕物aを篩(メッシュサイズ(日本工業規格(JIS)で規定された呼び寸法)=0.5mm)で篩い分けし、篩上に残った粗片をハンマーミルで微粉砕(平均粒径=約20μm)し、得られた微粉体(15kg)と有機バインダ(0.7kg)とガラス繊維(1.5kg(直径=11μm,長さ=3mm))と水(適量)とをニーダで混練りして均一に混合し、得られた混練物を押出成形機に供給してハニカム形(縦=69mm,横=69mm,長さ=800mm,目ピッチ=7.4mm、目開き=6.25mm,目数(n)=9×9)の排ガス処理触媒の原型を作製し、この原型を充分に自然乾燥させてから熱風乾燥(100℃×5時間)して、焼成炉で焼成処理(500℃×3時間)することにより、再生した排ガス処理触媒の試験体A1を得た。 Next, the coarsely pulverized product a is sieved with a sieve (mesh size (nominal size specified in Japanese Industrial Standard (JIS)) = 0.5 mm), and the coarse pieces remaining on the sieve are finely pulverized with a hammer mill. (Average particle size = about 20 μm), the obtained fine powder (15 kg), organic binder (0.7 kg), glass fiber (1.5 kg (diameter = 11 μm, length = 3 mm)) and water (appropriate amount) Are kneaded with a kneader and mixed uniformly, and the obtained kneaded product is supplied to an extrusion molding machine to form a honeycomb (length = 69 mm, width = 69 mm, length = 800 mm, mesh pitch = 7.4 mm, mesh opening) = 6.25 mm, scale (n) = 9 x 9) prototype of exhaust gas treatment catalyst was prepared, and this prototype was sufficiently air-dried and then dried with hot air (100 ° C x 5 hours). Regenerated exhaust gas treatment catalyst by firing treatment (500 ° C x 3 hours) The test body A1 of the medium was obtained.
《試験体B1》
石炭焚きボイラの排ガスラインで約45000時間使用されたハニカム形(縦=150mm,横=150mm,長さ=800mm,壁の厚さ=1.15mm,ピッチ(隣り合う壁の中心同士の間の長さ)=7.4mm,目数(n)=20×20)の脱硝用の排ガス処理触媒B(TiO2=79.0%,WO3=8.10%,V2O5=0.40%,その他=12.50%)をクラッシャで粗粉砕して粗粉砕物bを得る。
<< Specimen B1 >>
Honeycomb shape (length = 150 mm, width = 150 mm, length = 800 mm, wall thickness = 1.15 mm, pitch (length between adjacent wall centers) used for about 45,000 hours in a coal fired boiler exhaust line ) = 7.4 mm, scale (n) = 20 × 20) exhaust gas treatment catalyst B for denitration (TiO 2 = 79.0%, WO 3 = 8.10%, V 2 O 5 = 0.40) %, Other = 12.50%) is roughly pulverized with a crusher to obtain a coarsely pulverized product b.
次に、上記粗粉砕物bを上記試験体A1の上記粗粉砕物aと同様に処理することにより、再生した排ガス処理触媒の試験体B1を得た。 Next, the coarsely pulverized product b was treated in the same manner as the coarsely pulverized product a of the test body A1, thereby obtaining a regenerated exhaust gas treatment catalyst test body B1.
《試験体C1》
石炭焚きボイラの排ガスラインで約40000時間使用されたハニカム形(縦=150mm,横=150mm,長さ=800mm,壁の厚さ=1.15mm,ピッチ(隣り合う壁の中心同士の間の長さ)=7.4mm,目数(n)=20×20)の脱硝用の排ガス処理触媒C(TiO2=81.0%,WO3=8.00%,V2O5=0.60%,その他=10.40%)をクラッシャで粗粉砕して粗粉砕物cを得る。
<< Specimen C1 >>
Honeycomb shape used for about 40,000 hours in a coal-fired boiler exhaust line (length = 150 mm, width = 150 mm, length = 800 mm, wall thickness = 1.15 mm, pitch (length between adjacent wall centers) ) = 7.4 mm, scale (n) = 20 × 20) exhaust gas treatment catalyst C for denitration (TiO 2 = 81.0%, WO 3 = 8.00%, V 2 O 5 = 0.60) %, Others = 10.40%) is roughly pulverized with a crusher to obtain a coarsely pulverized product c.
次に、上記粗粉砕物cを上記試験体A1の上記粗粉砕物aと同様に処理することにより、再生した排ガス処理触媒の試験体C1を得た。 Next, the coarsely pulverized product c was treated in the same manner as the coarsely pulverized product a of the test body A1, thereby obtaining a regenerated exhaust gas treatment catalyst test body C1.
〈試験方法〉
《脱硝率》
上記試験体A1〜C1からそれぞれ切断した(目数(n)=6×7,長さ=800mm)2本を反応器に充填して、下記に示す条件で脱硝率をそれぞれ求めた。
<Test method>
《Denitration rate》
Two reactors (number of eyes (n) = 6 × 7, length = 800 mm) cut from the specimens A1 to C1 were filled in the reactor, and the denitration rate was determined under the conditions shown below.
*試験条件
・排ガス組成−NOx:150ppm
NH3:150ppm
SO2:800ppm
O2:4%
CO2:12.5%
H2O:11.5%
N2:バランス
・排ガス温度:380℃
・排ガス量:19.63Nm3/hr
・Ugs:2.3Nm/sec
・AV:11.63Nm3/m2・hr
* Test conditions, exhaust gas composition -NO x: 150ppm
NH 3 : 150 ppm
SO 2 : 800 ppm
O 2 : 4%
CO 2 : 12.5%
H 2 O: 11.5%
N 2 : Balance, exhaust gas temperature: 380 ° C
・ Exhaust gas amount: 19.63 Nm 3 / hr
・ U gs : 2.3 Nm / sec
・ AV: 11.63Nm 3 / m 2・ hr
・脱硝率(%)={1−(触媒出口NOx濃度/触媒入口NOx濃度)}×100 NOx removal rate (%) = {1− (catalyst outlet NO x concentration / catalyst inlet NO x concentration)} × 100
《摩耗率》
上記試験体A1〜C1からそれぞれ切断した(目数(n)=6×6,長さ=100mm)1本を横型の反応器に充填し、硅砂(平均粒子径=37μm)を含ませたガス(含有濃度=70g/m3)を下記に示す条件で水平方向に向けて流通させることにより、摩耗率をそれぞれ求めた。
《Abrasion rate》
One gas (number (n) = 6 × 6, length = 100 mm) cut from each of the specimens A1 to C1 was filled in a horizontal reactor, and gas containing dredged sand (average particle size = 37 μm) was contained. The wear rate was determined by circulating (concentration = 70 g / m 3 ) in the horizontal direction under the following conditions.
*試験条件
・温度:20℃
・圧力:大気圧
・流速(触媒断面当り):40m/sec
・流通時間:30分間
* Test conditions and temperature: 20 ° C
・ Pressure: Atmospheric pressure ・ Flow velocity (per catalyst cross section): 40 m / sec
・ Distribution time: 30 minutes
・摩耗率(%)={(W0−W)/W0}×100
ただし、W0は試験前の触媒重量、Wは試験後の触媒重量である。
Wear rate (%) = {(W 0 −W) / W 0 } × 100
However, W 0 is the catalyst weight before the test, and W is the catalyst weight after the test.
〈試験結果〉
上記脱硝率試験及び上記摩耗率試験の試験結果を下記の表1に示す。
<Test results>
The test results of the denitration rate test and the wear rate test are shown in Table 1 below.
上記表1からわかるように、脱硝率は、すべての試験体A1〜C1において十分な性能を発現することができた。これに対し、摩耗率は、試験体A1において十分な性能(基準値:15%以下)を発現することができたものの、試験体B1,C1において十分な性能(基準値:15%以下)を発現することができなかった。この理由は、先にも説明したように定かではないが、主原料の酸化チタン(TiO2)のトータルとしての熱履歴の相違に基づくものではないかと推察している。 As can be seen from Table 1 above, the denitration rate was able to express sufficient performance in all the specimens A1 to C1. On the other hand, the wear rate was able to express sufficient performance (reference value: 15% or less) in the specimen A1, but sufficient performance (reference value: 15% or less) in the specimens B1 and C1. It could not be expressed. Although this reason is not certain as explained above, it is presumed that it is based on the difference in the thermal history as a total of the main raw material titanium oxide (TiO 2 ).
[試験例2]
〈試験体の作製〉
前記試験例1で得られた前記粗粉砕物b,cを用いて、焼成条件を変更(温度:550℃、600℃、650℃、700℃、750℃の各温度、焼成時間:5時間)する以外は前記試験例1と同様に処理することにより、試験体B2〜B6,C2〜C6をそれぞれ作製した。
[Test Example 2]
<Preparation of specimen>
Using the coarsely pulverized products b and c obtained in Test Example 1, the firing conditions were changed (temperatures: 550 ° C., 600 ° C., 650 ° C., 700 ° C., and 750 ° C., firing time: 5 hours). Specimens B2 to B6 and C2 to C6 were produced by treating in the same manner as in Test Example 1 except that.
〈試験方法〉
前記試験例1の場合と同様にして上記試験体B2〜B6,C2〜C6の脱硝率及び摩耗率をそれぞれ求めた。
<Test method>
In the same manner as in Test Example 1, the denitration rate and the wear rate of the specimens B2 to B6 and C2 to C6 were determined.
〈試験結果〉
上記脱硝率試験及び上記摩耗率試験の試験結果を下記の表2に示すと共に、焼成温度と摩耗率との関係を求めたグラフを図3に示す。
<Test results>
The test results of the denitration rate test and the wear rate test are shown in Table 2 below, and a graph showing the relationship between the firing temperature and the wear rate is shown in FIG.
上記表2からわかるように、試験体B6,C6は、焼成温度が高過ぎて(750℃)、主原料の酸化チタン(TiO2)がアナターゼ型からルチル型への結晶構造の変化を生じることにより、焼結度合が進み過ぎて収縮してしまい、触媒としての機能を発現できる状態ではなかった。 As can be seen from Table 2 above, the specimens B6 and C6 have a firing temperature that is too high (750 ° C.), and the main raw material titanium oxide (TiO 2 ) causes a change in crystal structure from anatase type to rutile type. As a result, the degree of sintering progressed too much and contracted, and it was not in a state where the function as a catalyst could be expressed.
他方、試験体B2〜B5,C2〜C5は、脱硝率において十分な性能を発現できることが確認された。 On the other hand, it was confirmed that the test bodies B2 to B5 and C2 to C5 can express sufficient performance in the denitration rate.
そして、図3の記載からわかるように、焼成温度が615℃以上であると、摩耗率において十分な性能(15%以下)を発現できることが確認された。 As can be seen from the description of FIG. 3, it was confirmed that sufficient performance (15% or less) in terms of wear rate could be exhibited when the firing temperature was 615 ° C. or higher.
本発明に係る排ガス処理触媒の再生方法及びこの方法を使用した排ガス処理触媒は、各種産業において極めて有益に利用することができる。 The method for regenerating an exhaust gas treatment catalyst according to the present invention and the exhaust gas treatment catalyst using this method can be used extremely beneficially in various industries.
10 排ガス処理触媒
10a 孔
10 Exhaust
Claims (6)
使用済みの前記排ガス処理触媒の全重量に対して70〜95重量%の範囲で閾値サイズS超の粗片を生じさせるように、使用済みの当該排ガス処理触媒を粗粉砕する粗粉砕工程と、
粗粉砕された前記排ガス処理触媒を前記粗片と前記閾値サイズS以下の細粉とに分離する分離工程と、
分離された前記粗片を微粉体とするように微粉砕する微粉砕工程と、
微粉砕された前記微粉体を原料として排ガス処理触媒に成型加工する成型工程と、
成型された上記排ガス処理触媒の原型を615〜700℃の温度で焼成処理する焼成工程と
を行うことを特徴とする排ガス処理触媒の再生方法。
ただし、前記閾値サイズSは、0.105mm以上1.0mm以下のある値である。 A method for regenerating an exhaust gas treatment catalyst with ash on the surface,
Range of 70 to 95% by weight relative to the total weight of the used of the exhaust gas treatment catalyst to produce a threshold size S than the coarse pieces, and coarse grinding step for coarse crushing the used of the exhaust gas treatment catalyst,
A separation step of separating the crude crushed the exhaust gas treatment catalyst and the coarse pieces and the threshold size S less fine powder,
A pulverizing step of pulverizing the separated coarse pieces into fine powder;
A molding step of molding the finely pulverized fine powder as a raw material into an exhaust gas treatment catalyst;
A method for regenerating an exhaust gas treatment catalyst, comprising: performing a calcining step of calcining the molded prototype of the exhaust gas treatment catalyst at a temperature of 615 to 700 ° C.
However, the threshold size S is a certain value between 0.105 mm and 1.0 mm .
前記排ガス処理触媒が、酸化チタンを主原料とするものである
ことを特徴とする排ガス処理触媒の再生方法。 In the regeneration method of the exhaust gas treatment catalyst according to claim 1,
The method for regenerating an exhaust gas treatment catalyst, wherein the exhaust gas treatment catalyst is mainly composed of titanium oxide.
前記排ガス処理触媒が、燃焼した石炭からの排ガスを処理するものである
ことを特徴とする排ガス処理触媒の再生方法。 In the regeneration method of the exhaust gas treatment catalyst according to claim 2,
A method for regenerating an exhaust gas treatment catalyst, wherein the exhaust gas treatment catalyst treats exhaust gas from burned coal.
前記排ガス処理触媒が、前記排ガス中の窒素酸化物を処理するものである
ことを特徴とする排ガス処理触媒の再生方法。 In the regeneration method of the exhaust gas treatment catalyst according to claim 3,
The exhaust gas treatment catalyst treats nitrogen oxides in the exhaust gas. A method for regenerating an exhaust gas treatment catalyst.
前記微粉砕工程が、前記微粉体の平均粒径を0.1mm以下とするように、前記粗片を微粉砕する工程である
ことを特徴とする排ガス処理触媒の再生方法。 In the regeneration method of the exhaust gas treatment catalyst according to any one of claims 1 to 4 ,
The method for regenerating an exhaust gas treatment catalyst, wherein the fine pulverization step is a step of finely pulverizing the coarse pieces so that an average particle size of the fine powder is 0.1 mm or less.
ことを特徴とする排ガス処理触媒。 An exhaust gas treatment catalyst regenerated by the method for regenerating an exhaust gas treatment catalyst according to any one of claims 1 to 5 .
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