JP6970470B2 - 焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収脱硝システムおよび方法 - Google Patents

Description

本発明は、汚染物制御の技術分野に関し、例えば、焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収脱硝システムおよび方法に関する。

環境保護に対する重視度合の高まりに伴い、中国の複数業界の煙道ガス汚染物の排出基準が日々厳しくなり、脱硫および除塵施設がほぼ普及しており、これに対し、窒素酸化物ＮＯ_ｘの治理が環境保護の向上を制約する鍵となっている。中国の鋼鉄業界のＮＯ_ｘの排出量は、発電所ボイラーおよびセメントキルンに次いで、業界の第３位となる。鋼鉄業界のＮＯ_ｘの排出では、５０％以上が焼結工程に由来する。焼結煙道ガスは、流量が大きく（＞１００万ｍ^３／ｈ）、煙道ガスの温度が低く（１２０〜１８０℃）、ＮＯ_ｘの濃度の変動が大きい（１８０〜６００ｍｇ／ｍ^３）という特徴を有し、環境改善の難点となっている。近年、ＮＯ_ｘ特別排出限界値は既に３００ｍｇ／ｍ^３から１００ｍｇ／ｍ^３まで下がり、更に、５０ｍｇ／ｍ^３という超低排出の基準が一部の企業により提案されている。これにより、大量の焼結機のＮＯ_ｘは基準を満たしない。そのため、焼結煙道ガスの低温脱硝技術の開発が急務となっている。

現在、焼結煙道ガスの脱硝技術は、主に活性炭技術、選択触媒還元（ＳＣＲ）技術、および酸化脱硝技術を含む。活性炭技術は、硫黄窒素の一体化制御を実現できるが、関連する焼結煙道ガスの活性炭工程のケースにより、動作時に低い空間速度を採用する必要があるため、活性炭の用量が大きくなり、且つ活性炭を加熱再生する必要があるため、運転コストが高くなることが示されている。ＳＣＲ脱硝技術は、煙道ガスに還元剤を噴射し、触媒の存在下でＮＯ_ｘをＮ_２に還元することであり、中高温ＳＣＲの運転温度は一般的に２８０〜３２０℃であり、中低温ＳＣＲの運転温度は一般的に２２０〜２８０℃であり、２種類の脱硝技術はいずれも焼結煙道ガスに対して煙道ガスの再加熱を行う必要があるため、関連するＳＣＲ技術の運転コストは高くなり、且つ関連する触媒はほぼ全てバナジウムをベースとした触媒であり、使用済み触媒は危険な廃棄物であり、処理しにくい。酸化脱硝技術は、煙道ガスが脱硫塔に入る前に、オゾンまたは他の種類の酸化剤を噴射し、煙道ガスにおけるＮＯをＮＯ_２またはＮ_２Ｏ_５等の高次の窒素酸化物に酸化し、脱硫塔内で同期脱硫脱硝を実現することである。

ＣＮ１０３９７７６７９Ａは、段階的酸化および吸収タイプの焼結煙道ガスの同時脱硫脱硝の方法およびシステムを開示し、１段酸化塔内で次亜塩素酸ナトリウムおよび過マンガン酸カリウム溶液を用いて焼結煙道ガスを噴霧酸化し、ＮＯ_ｘおよびＳＯ_２をＮＯ_２およびＳＯ_３に酸化し、２段吸収塔内で吸収剤溶液を用いて噴霧酸化された焼結煙道ガスを噴霧吸収し、ＮＯ_２およびＳＯ_３を吸収し、最後に、噴霧酸化および噴霧吸収された焼結煙道ガスを排出する。該方法は、次亜塩素酸ナトリウムおよび過マンガン酸カリウムの化学薬品を酸化剤として採用する必要があり、煙道ガスにおけるＮＯをＮＯ_２に酸化することのみができ、ＮＯ_２自体の吸収能力が限られ、初期ＮＯ_ｘの濃度が高いと、黄煙が現れやすい。また、ＳＯ_２をＳＯ_３に酸化するために、大量の酸化剤を余分に消費する必要もある。

オゾン発生器の成熟に伴い、オゾンは、酸化脱硝技術の中で最も広く適用されている酸化剤となる。例えば、ＣＮ１０５８５４５５４Ａは、煙道、オゾン発生器、洗浄塔を備えるオゾン低温酸化脱硝システムを開示し、前記煙道にオゾン分配器が取り付けられ、前記オゾン発生器の出口が管路を介してオゾンをオゾン分配器のオゾン通路に供給し、オゾン分配器がオゾンを煙道内に噴射し、前記煙道の出口が前記洗浄塔に連結されることにより、煙道内のオゾンと煙道ガスとの混合气体が前記洗浄塔に入る。ＣＮ２０５４６１７２４Ｕは、煙道ガス管路およびオゾン噴射機構を備えるオゾン脱硝プロセスに用いられる効率的な反応装置を開示し、前記煙道ガス管路内にオゾン反応プラットフォームが設けられ、オゾン反応プラットフォーム内に複数のスポイラーが設けられ、オゾン噴射機構が前記煙道ガス管路の煙道ガスの入口端に設けられている。ＣＮ２０１８３２５４８Ｕは、脱硝吸収器を備える煙道ガスを浄化するための脱硝処理装置を開示し、前記脱硝吸収器は、両端に煙道ガス入口および煙道ガス出口がそれぞれ設けられたハウジングを備え、前記ハウジング内の底部がアルカリ液収容領域を備え、前記アルカリ液収容領域の上方に複数層の噴霧ノズルが設けられ、煙道混合器およびオゾン発生器を更に備え、前記煙道混合器が前記脱硝吸収器の煙道ガス入口に連結され、前記煙道混合器は、オゾン導入口と前記オゾン導入口に連通する混合反応室とを備え、前記オゾン導入口が前記オゾン発生器の管路に連結されている。

オゾン酸化脱硝工程の応用において、ＮＯ_２の吸収効果が一般的であり、ＮＯ_２を酸化の主生成物とする場合、煙突は黄煙を発生しやすい。硫黄窒素の効率的な相乗吸収を実現するために、特に、入口のＮＯ_ｘの濃度が高い場合、一般的には、ＮＯ_ｘをＮ_２Ｏ_５に酸化する必要がある。しかし、煙道ガスの温度およびオゾン／ＮＯのモル比がＮ_２Ｏ_５の生成に大きく影響するため、Ｎ_２Ｏ_５生成の最適な温度区間が６０〜９０℃である。煙道ガスの温度が１３０℃よりも高い場合、高いオゾン／ＮＯのモル比（＞１．５）を採用しても、Ｎ_２Ｏ_５の収率は依然として低い。焼結煙道ガスは、脱硫前に一般的に１３０〜２００℃であり、オゾン量を更に高めると、運転コストおよびオゾンの逸出リスクを増加するとともに、高い収率でＮ_２Ｏ_５を生成することも確保しにくい。そのため、どのようにＮ_２Ｏ_５を効率的に生成して吸収塔内で効果的に吸収し、更にオゾン用量および運転コストを低減するかは、オゾン酸化−吸収脱硝技術の焼結煙道ガスに適用される鍵である。

以下は、本発明が詳細に説明する主題についての概要である。本概要は、特許請求の範囲を限定するものではない。

本発明は、オゾンを酸化剤とし、段階的酸化（Ｓｔｅｐ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ）−吸収の手段を採用し、ＮＯ_２の吸収、脱硫塔内のＮ_２Ｏ_５の迅速な生成および吸収を十分に利用することにより、低いオゾン使用量の場合に、効率的な脱硝を実現し、良好な経済的利益および応用の見通しを有する焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収脱硝システムおよび方法を提供する。

この目的を達成するために、本発明は以下の技術案を採用する。

第１態様において、本発明は、オゾン発生装置、オゾン割当装置、煙道ガス降温装置および煙道ガス吸収装置を備える焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収脱硝システムであって、前記オゾン発生装置はオゾン発生器１を備え、前記煙道ガス吸収装置は吸収塔７を備え、前記オゾン割当装置は、オゾン割当モジュール２と、オゾン割当モジュール２にそれぞれ連結された１段目オゾン分配器３、２段目オゾン分配器６および３段目オゾン分配器８とを備え、前記１段目オゾン分配器３および２段目オゾン分配器６が、吸収塔７に連結された焼結煙道ガス輸送管路に順次設けられ、前記煙道ガス降温装置が、１段目オゾン分配器３と２段目オゾン分配器６との間の煙道ガス輸送管路に設けられ、前記３段目オゾン分配器８が吸収塔７内に設けられ、前記オゾン発生器１とオゾン割当モジュール２とが連結されている焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収脱硝システムを提供する。

関連するオゾン酸化脱硝技術は、単一段酸化−吸収であることが多く、煙道ガスが脱硫吸収塔に入る前に、全てのオゾンを一度に噴射し、煙道ガスにおけるＮＯをＮＯ_２またはＮ_２Ｏ_５等の高次の窒素酸化物に酸化し、脱硫塔内で同期脱硫脱硝を実現する。しかし、焼結煙道ガスの最初の煙道ガスの温度が通常高く（１３０〜１８０℃）、１３０℃以上である場合、オゾン量を高めても、Ｎ_２Ｏ_５の収率は依然として低く、ＮＯ_２の吸収効率が限られ、運転費用が高く、オゾンが逸出して黄煙が発生するリスクが存在する。

本発明は、段階的酸化−吸収の構造を採用し、オゾンを３回に分けて煙道ガスと混合して酸化し、第１段目の酸化により、オゾンを十分に利用してＮＯ_２を生成し、第２段目の酸化は煙道ガスに対する降温処理により、吸収塔内で低いオゾン量で高い収率のＮ_２Ｏ_５を生成して効率的に吸収することを実現し、第３段目の酸化は少量のオゾンにより、逸出したＮＯまたはＮＯ_２をＮＯ_２またはＮ_２Ｏ_５に酸化して効率的に吸収する。同じ脱硝効率で、該システムのオゾン消費量は、単一段酸化吸収脱硝システムよりも著しく低い。そのため、前記焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収システムは、効率的で低コストの安定運転を実現することができ、焼結煙道ガスに対して強い適用性を有する。

好ましくは、前記煙道ガス降温装置は、降温水タンク４および降温ノズル５を備え、前記降温水タンク４の出口が降温ノズル５の入口に連結され、前記降温ノズル５が、１段目オゾン分配器３と２段目オゾン分配器６との間の煙道ガス管路に設けられている。

好ましくは、前記１段目オゾン分配器３および２段目オゾン分配器６が、煙道ガス輸送方向に沿って焼結煙道ガス輸送管路に順次設けられている。

好ましくは、前記２段目オゾン分配器６が、吸収塔７の入口箇所の煙道ガス輸送管路に位置することで、２段目オゾンと煙道ガスとを混合した後に吸収塔に入れて酸化および吸収を同期行うことを実現する。

好ましくは、前記システムに除塵器１０が更に設けられ、前記除塵器１０の煙道ガス入口が吸収塔７の排気口に連結されている。

好ましくは、前記吸収塔７内に供給層が設けられ、前記供給層に、窒素酸化物を吸収するための吸収剤が分布されている。

好ましくは、前記システムに吸収剤貯蔵タンク９が設けられ、前記吸収剤貯蔵タンク９の出口が吸収塔７内の供給層の入口に連結されている。

好ましくは、前記吸収剤貯蔵タンク９に、吸収塔７の下部に設けられた循環材料出口に連結された循環材料入口が設けられている。

第２態様において、本発明は、
（１）焼結煙道ガス輸送管路に焼結煙道ガスを通入すると同時に、１段目オゾンを焼結煙道ガス輸送管路に送り込み、１段目酸化された混合煙道ガスを取得するステップと、
（２）ステップ（１）で得られた１段目酸化された混合煙道ガスを降温した後、２段目オゾンを通入して降温後の煙道ガスと混合し、得られた混合煙道ガスを吸収塔内に通入して酸化および吸収を行い、２段目酸化された煙道ガスを取得するステップと、
（３）吸収塔内の２段目酸化された煙道ガスに３段目オゾンを通入し、煙道ガスを更に酸化して吸収し、吸収後の煙道ガスを塔外へ排出するステップと、
を含む焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収脱硝方法を提供する。

本発明において、まず、焼結煙道ガスに１段目オゾンを通入し、煙道ガスにおけるＮＯをＮＯ_２に酸化し、生成されたＮＯ_２および未反応のＮＯを降温した後、２段目オゾンと混合し、未反応のＮＯおよび一部のＮＯ_２は更に２段目オゾンと反応し、ＮＯ_２およびＮ_２Ｏ_５をそれぞれ生成する。煙道ガスにおけるＮＯ_２およびＮ_２Ｏ_５は、吸収塔に入った後、吸収塔内の塩基性吸収剤とそれぞれ反応して亜硝酸塩および硝酸塩を生成し、煙道ガスに残留されたＮＯ_ｘは３段目オゾンと反応し、高次の窒素酸化物を生成した後、吸収剤によって更に吸収され、更に焼結煙道ガスの高度化脱硝を実現する。

好ましくは、ステップ（１）における１段目オゾンと焼結煙道ガスにおけるＮＯ_ｘとのモル比が（０．４〜１．８）：１であり、（０．６〜１．０）：１であること好ましく、例えば、０．４：１、０．５：１、０．８：１、１：１、１．２：１、１．５：１、１．６：１または１．８：１、および上記数値間の具体的な点値であってもよく、紙面の限定および簡明な観点から、本発明は網羅的に列挙しない。

好ましくは、ステップ（１）における煙道ガスの温度が１３０〜１８０℃であり、１３０〜１６０℃であることが好ましく、例えば、１３０℃、１３５℃、１４０℃、１４５℃、１５０℃、１５５℃、１６０℃、１６５℃、１７０℃、１７５℃または１８０℃、および上記数値間の具体的な点値であってもよく、紙面の限定および簡明な観点から、本発明は網羅的に列挙しない。

好ましくは、ステップ（２）における降温の方式は、噴水による降温である。

好ましくは、ステップ（２）における降温後の混合煙道ガスの温度が８０〜１２９℃であり、９０〜１１０℃であることが好ましく、例えば、８０℃、８５℃、９０℃、９５℃、１００℃、１０５℃、１１０℃、１１５℃、１２０℃、１２５℃または１２９℃、および上記数値間の具体的な点値であってもよく、紙面の限定および簡明な観点から、本発明は網羅的に列挙しない。

好ましくは、ステップ（２）における２段目オゾンが、吸収塔の入口箇所の煙道ガス輸送管路で降温後の煙道ガスと混合し、混合した後、迅速に吸収塔内に入り、吸収塔内で酸化および吸収を同期行う。

好ましくは、ステップ（２）における２段目オゾンとステップ（１）で通入された焼結煙道ガス（最初の煙道ガス）におけるＮＯ_ｘとのモル比が（０．１〜１．０）：１であり、（０．１〜０．８）：１であることが好ましく、例えば、０．１：１、０．２：１、０．３：１、０．４：１、０．５：１、０．６：１、０．７：１、０．８：１、０．９：１または１：１、および上記数値間の具体的な点値であってもよく、紙面の限定および簡明な観点から、本発明は網羅的に列挙しない。

本発明のステップ（１）において、焼結煙道ガス輸送管路に通入された焼結煙道ガスは、最初の煙道ガスである。

本発明は、本分野で常用される吸収塔を選択して窒素酸化物を吸収し、例えば、循環流動床半乾式法吸収塔、回転噴霧乾燥半乾式法吸収塔、高密度相乾燥塔半乾式法吸収塔、石灰石−石膏法湿式法吸収塔、マグネシウム法湿式法吸収塔、アンモニア法湿式法吸収塔またはナトリウム塩基湿式法吸収塔等であってもよいが、これらに限定されず、窒素酸化物を吸収するために使用できる他の吸収塔も同様に本発明に適用され、紙面の限定および簡明な観点から、本発明は網羅的に列挙しない。

好ましくは、本発明のステップ（３）における吸収剤は、カルシウム系吸収剤、マグネシウム系吸収剤、ナトリウム系吸収剤またはアミノ系吸収剤等であってもよく、カルシウム系吸収剤、マグネシウム系吸収剤またはアンモニア系吸収剤であることが好ましいが、これらに限定されず、本分野の他の適当な吸収剤は同様に本発明に適用され、実際の状況に応じて具体的に選択すべきである。

好ましくは、ステップ（３）における３段目オゾンとステップ（１）で通入された焼結煙道ガスにおけるＮＯ_ｘとのモル比が（０．１〜０．５）：１であり、（０．１〜０．４）：１であることが好ましく、例えば、０．１：１、０．１５：１、０．２：１、０．２５：１、０．３：１、０．３５：１、０．４：１、０．４５：１または０．５：１、および上記数値間の具体的な点値であってもよく、紙面の限定および簡明な観点から、本発明は網羅的に列挙しない。

好ましくは、除塵器を用いてステップ（３）における吸収後の煙道ガスを除塵し、浄化後の煙道ガスを取得することを更に含む。前記吸収塔が半乾式法吸収塔である場合、前記除塵器はバッグフィルターであり、前記吸収塔が湿式法吸収塔である場合、前記除塵器は湿式電気除塵器である。

好ましくは、前記浄化後の煙道ガスにおけるＮＯ_ｘの含有量が５０ｍｇ／ｍ^３よりも低い。

好ましい技術案として、本発明は、第１態様に記載のシステムを用いて焼結煙道ガスに対してオゾン段階的酸化および吸収脱硝を行い、前記方法は、
（１）焼結煙道ガス輸送管路に焼結煙道ガスを通入すると同時に、オゾン割当モジュール２を用いてオゾン発生器１で発生したオゾンを１段目オゾン分配器３に割り当て、更に、１段目オゾンを焼結煙道ガス輸送管路に送り込み、１段目酸化された混合煙道ガスを取得するステップと、
（２）煙道ガス降温装置を用いてステップ（１）で得られた１段目酸化された混合煙道ガスを降温した後、オゾン割当モジュール２を用いてオゾンを２段目オゾン分配器６に割り当て、２段目オゾンを通入して降温後の煙道ガスと混合し、得られた混合煙道ガスを吸収塔７内に通入して酸化および吸収を行い、２段目酸化された煙道ガスを取得するステップと、
（３）オゾン割当モジュール２を用いてオゾンを３段目オゾン分配器８に割り当て、吸収塔７内の２段目酸化された煙道ガスに３段目オゾンを通入し、煙道ガスに対して酸化および吸収を更に行った後、煙道ガスを塔外へ排出するステップと、
を含む。

好ましくは、ステップ（２）において、降温水タンク４および降温ノズル５を用いて１段目酸化された混合煙道ガスに対して噴水による降温を行う。

好ましくは、除塵器１０を用いてステップ（３）における吸収後の煙道ガスを除塵し、浄化後の煙道ガスを取得する。

関連する技術案と比べ、本発明は少なくとも以下の有益な効果を有する。

（１）本発明は、段階的酸化−吸収の原理を採用し、低いオゾン用量の場合に、窒素酸化物を十分に吸収することを実現し、且つ、Ｎ_２Ｏ_５の生成および吸収を吸収塔内に制御することにより、Ｎ_２Ｏ_５を生成した後に迅速に吸収することができ、Ｎ_２Ｏ_５生成の可逆反応の右向きへの進行を加速し、低消費の前提でのオゾンの効率的な脱硝を実現し、ＮＯ_ｘの除去効率は８５％以上に達することができるとともに、オゾンの逸出および黄煙の問題を回避し、焼結煙道ガスの脱硝に強い適用性を有する。

（２）本発明は、関連技術におけるオゾン用量が高すぎ、および焼結煙道ガスの最初の温度が高すぎ、Ｎ_２Ｏ_５生成の適当な温度空間がない等の問題を克服し、煙道ガスに対する降温処理および順次行われる３回のオゾン酸化により、それと同時にＮ_２Ｏ_５の生成を煙道内から吸収塔内に移行してその場で酸化−吸収を行うことにより、オゾンの用量を低減し、効率的な脱硝に保障を提供し、良好な経済的利益および応用の見通しを有する。

本発明の実施例１に係る焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収脱硝システムの構造模式図である。

１ オゾン発生器
２ オゾン割当モジュール
３ １段目オゾン分配器
４ 降温水タンク
５ 降温ノズル
６ ２段目オゾン分配器
７ 吸収塔
８ ３段目オゾン分配器
９ 吸収剤貯蔵タンク
１０ 除塵器。

詳細な説明および図面を閲読し理解することで、他の態様も理解できる。

本発明をより良好に説明し、本発明の技術案を容易に理解するために、以下、本発明について更に詳細に説明する。しかし、下記実施例は本発明の簡単な例に過ぎず、本発明の特許請求の範囲を代表または限定するものではなく、本発明の保護範囲は特許請求の範囲を基準とする。

本発明は、具体的な実施形態の部分で、焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収脱硝システムを提供し、前記システムは、オゾン発生装置、オゾン割当装置、煙道ガス降温装置および煙道ガス吸収装置を備え、ここで、前記オゾン発生装置はオゾン発生器１を備え、前記煙道ガス吸収装置は吸収塔７を備え、前記オゾン割当装置は、オゾン割当モジュール２と、オゾン割当モジュール２にそれぞれ連結された１段目オゾン分配器３、２段目オゾン分配器６および３段目オゾン分配器８とを備え、前記１段目オゾン分配器３および２段目オゾン分配器６が、吸収塔７に連結された焼結煙道ガス輸送管路に順次設けられ、前記煙道ガス降温装置が、１段目オゾン分配器３と２段目オゾン分配器６との間の煙道ガス輸送管路に設けられ、前記３段目オゾン分配器８が吸収塔７内に設けられ、前記オゾン発生器１とオゾン割当モジュール２とが連結されている。

本発明は、具体的な実施形態部分で、焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収脱硝方法を更に提供し、前記方法は、
（１）焼結煙道ガス輸送管路に焼結煙道ガスを通入すると同時に、１段目オゾンを焼結煙道ガス輸送管路に送り込み、１段目酸化された混合煙道ガスを取得するステップと、
（２）ステップ（１）で得られた１段目酸化された混合煙道ガスを降温した後、２段目オゾンを通入して降温後の煙道ガスと混合し、得られた混合煙道ガスを吸収塔内に通入して酸化および吸収を行い、２段目酸化された煙道ガスを取得するステップと、
（３）吸収塔内の２段目酸化された煙道ガスに３段目オゾンを通入し、煙道ガスを更に酸化して吸収し、吸収後の煙道ガスを塔外へ排出するステップと、
を含む。

好ましくは、前記方法は上記焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収脱硝システムを用いて行われる。

本発明の典型的で非限定的な実施例は、以下の通りである。

本実施例は、焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収脱硝システムを提供し、図１に示すように、前記システムは、オゾン発生器１、オゾン割当モジュール２、１段目オゾン分配器３、２段目オゾン分配器６、３段目オゾン分配器８、降温ノズル５、降温水タンク４、吸収塔７、吸収剤貯蔵タンク９、および除塵器１０を備えた。

ここで、前記オゾン発生器１とオゾン割当モジュール２とが連結され、前記オゾン割当モジュール２が、１段目オゾン分配器３、２段目オゾン分配器６および３段目オゾン分配器８にそれぞれ連結され、前記１段目オゾン分配器３および２段目オゾン分配器６が、煙道ガス輸送方向に沿って吸収塔７に連結された焼結煙道ガス輸送管路に順次設けられ、前記３段目オゾン分配器８が吸収塔７内に設けられた。

前記降温ノズル５が、１段目オゾン分配器３と２段目オゾン分配器６との間の煙道ガス管路に設けられ、その入口が降温水タンク４の出口に連結された。

前記吸収塔７内に３層の供給層が設けられ、前記供給層が吸収剤貯蔵タンク９に連結され、前記吸収剤貯蔵タンク９に、吸収塔７の下部に設けられた循環材料出口に連結された循環材料入口が設けられ、前記吸収塔７の出口が除塵器１０の入口に連結された。

本実施例は、焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収脱硝方法を提供し、２４０ｍ^２の焼結機煙道ガスを脱硝し、煙道ガスにおけるＮＯ_ｘの濃度が３５０ｍｇ／ｍ^３であり、前記方法は、
（１）焼結煙道ガス輸送管路に焼結煙道ガスを通入し、煙道ガス温度が１５５℃であり、それと同時に１段目オゾンを焼結煙道ガス輸送管路に送り込み、１段目オゾンと焼結煙道ガスにおけるＮＯ_ｘとのモル比を０．５：１に制御し、１段目酸化された混合煙道ガスを取得するステップと、
（２）ステップ（１）で得られた１段目酸化された混合煙道ガスを８５℃まで降温した後、２段目オゾンおよび降温後の煙道ガスを通入して混合し、２段目オゾンと最初の煙道ガスにおけるＮＯ_ｘとのモル比を０．７：１に制御し、得られた混合煙道ガスを吸収塔内に通入して酸化および吸収を行い、２段目酸化された煙道ガスを取得するステップと、
（３）吸収塔内の２段目酸化された煙道ガスに３段目オゾンを通入し、３段目オゾンと最初の煙道ガスにおけるＮＯ_ｘとのモル比を０．２：１に制御し、煙道ガスに対して酸化および吸収を更に行い、吸収後の煙道ガスを塔外へ排出するステップと、
を含んだ。

本実施例において、浄化後の煙道ガスにおけるＮＯ_ｘの濃度は３６ｍｇ／ｍ^３であった。

本実施例は、焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収脱硝方法を提供し、前記方法は、実施例１に係る焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収脱硝システムを用いて行われ、２４０ｍ^２の焼結機煙道ガスを脱硝し、煙道ガスにおけるＮＯ_ｘの濃度が３５０ｍｇ／ｍ^３であった。

具体的には、
（１）焼結煙道ガス輸送管路に焼結煙道ガスを通入し、煙道ガス温度が１５０℃であり、オゾン割当モジュール２を用いてオゾン発生器１で発生したオゾンを１段目オゾン分配器３に割り当て、更に、１段目オゾンを焼結煙道ガス輸送管路に送り込み、１段目オゾンと焼結煙道ガスにおけるＮＯ_ｘとのモル比が０．９：１であり、１段目酸化された混合煙道ガスを取得するステップと、
（２）降温水タンク４および降温ノズル５を用いてステップ（１）で得られた１段目酸化された混合煙道ガスに対して噴水による降温を行い、煙道ガス温度を１２０℃に降温した後、オゾン割当モジュール２を用いてオゾンを２段目オゾン分配器６に割り当て、２段目オゾンと最初の煙道ガスにおけるＮＯ_ｘとのモル比を０．２：１に制御し、２段目オゾンと降温後の煙道ガスとを煙道ガス輸送管路で混合し、混合煙道ガスを循環流動床半乾式法吸収塔７内に通入して酸化および吸収を行うステップと、
（３）オゾン割当モジュール２を用いてオゾンを３段目オゾン分配器８に割り当て、吸収塔７内の２段目酸化された煙道ガスに３段目オゾンを通入し、３段目オゾンと最初の煙道ガスにおけるＮＯ_ｘとのモル比を０．３：１に制御し、吸収塔内に残留されたＮＯ_ｘに対して酸化および吸収を更に行い、吸収後の煙道ガスをバッグフィルター１０により除塵した後に排出するステップと、
を含んだ。

本実施例において、浄化後の煙道ガスにおけるＮＯ_ｘの濃度は３５ｍｇ／ｍ^３であった。

本実施例は、焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収脱硝方法を提供し、前記方法は、実施例１に係る焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収脱硝システムを用いて行われ、その処理方法が実施例３における方法と同じであり、区別は、ステップ（１）における焼結煙道ガス温度が１６０℃であり、１段目オゾンと最初の煙道ガスにおけるＮＯ_ｘとのモル比が０．８：１であり、ステップ（２）において、噴水による降温を経た後の混合煙道ガスの温度が１１０℃であり、２段目オゾンと最初の煙道ガスにおけるＮＯ_ｘとのモル比が０．３：１であり、吸収塔が回転噴霧乾燥半乾式法吸収塔であり、ステップ（３）において、３段目オゾンと最初の煙道ガスにおけるＮＯ_ｘとのモル比が０．３：１であることのみがあった。

本実施例において、浄化後の煙道ガスにおけるＮＯ_ｘの濃度は３８ｍｇ／ｍ^３であった。

本実施例は、焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収脱硝方法を提供し、前記方法は、実施例１に係る焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収脱硝システムを用いて行われ、その処理方法が実施例３における方法と同じであり、区別は、ステップ（１）において、１段目オゾンと最初の煙道ガスにおけるＮＯ_ｘとのモル比が１：１であり、ステップ（２）において、噴水による降温を経た後の混合煙道ガスの温度が９０℃であり、２段目オゾンと最初の煙道ガスにおけるＮＯ_ｘとのモル比が０．２：１であり、吸収塔がマグネシウム法湿式法吸収塔であり、ステップ（３）において、３段目オゾンと最初の煙道ガスにおけるＮＯ_ｘとのモル比が０．１：１であることのみがあった。

本実施例において、浄化後の煙道ガスにおけるＮＯ_ｘの濃度は３２ｍｇ／ｍ^３であった。

本実施例は、焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収脱硝方法を提供し、前記方法は、実施例１に係る焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収脱硝システムを用いて行われ、その処理方法が実施例３における方法と同じであり、区別は、ステップ（１）において、焼結煙道ガス温度が１３０℃であり、１段目オゾンと最初の煙道ガスにおけるＮＯ_ｘとのモル比が０．６：１であり、ステップ（２）において、噴水による降温を経た後の混合煙道ガスの温度が８０℃であり、２段目オゾンと最初の煙道ガスにおけるＮＯ_ｘとのモル比が０．８：１であり、吸収塔が石灰石−石膏法湿式法吸収塔であり、ステップ（３）において、３段目オゾンと最初の煙道ガスにおけるＮＯ_ｘとのモル比が０．１：１であることのみがあった。

本実施例において、浄化後の煙道ガスにおけるＮＯ_ｘの濃度は４０ｍｇ／ｍ^３であった。

比較例１

本比較例は、焼結煙道ガスオゾン酸化−吸収脱硝システムを提供し、前記システムに単一段オゾン分配器のみが設けられ、位置が実施例１における１段目オゾン分配器の位置と同じであり、それ以外、他の部材および位置は実施例１と全く同じであった。

以下の方法に従って焼結煙道ガスに対してオゾン酸化−吸収脱硝を行った。

（１）焼結煙道ガス輸送管路に焼結煙道ガスを通入し、煙道ガス温度が１５０℃であり、それと同時に単一段オゾン分配器を用いてオゾンを焼結煙道ガス輸送管路に送り込み、オゾンと焼結煙道ガスにおけるＮＯ_ｘとのモル比を１．２：１に制御し、酸化された混合煙道ガスを取得した。

（２）ステップ（１）で得られた酸化された混合煙道ガスに対して噴水による降温を行い、煙道ガスの温度を１２０℃まで降温した後、得られた混合煙道ガスを吸収塔内に通入して吸収を行い、吸収後の煙道ガスをバッグフィルターにより除塵した後に排出した。

本比較例におけるオゾンの総量が実施例４における通入されたオゾンの総量と同じであり、浄化後の煙道ガスにおけるＮＯ_ｘの濃度が１２０ｍｇ／ｍ^３であり、ここで、ＮＯ_２の濃度が７５ｍｇ／ｍ^３であり、煙突に明らかな黄煙があったため、単一段オゾン酸化−吸収の除去効率が著しく低く、且つ黄煙を効果的に制御することができないことが分かった。

本発明は、上記実施例により本発明の詳細な構造特徴を説明したが、本発明は上記詳細な構造特徴に限定されず、すなわち、本発明が上記詳細な構造特徴に依存しなければ実施できないことを意味するものではないことを出願人より声明する。

以上で本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態における具体的な詳細に限定されるものではない。

なお、上記具体的な実施形態に説明した各具体的な技術的特徴は、矛盾なき限り、いかなる適切な形態で組み合わせることができ、必要がない重複を回避するために、本出願では様々な可能な組み合わせの形態については特に説明しない。

また、本出願の各種の異なる実施形態の間も任意に組み合わせることができる。

Claims (10)

1. オゾン発生装置、オゾン割当装置、煙道ガス降温装置および煙道ガス吸収装置を備え、
   前記オゾン発生装置はオゾン発生器（１）を備え、前記煙道ガス吸収装置は吸収塔（７）を備え、
   前記オゾン割当装置は、オゾン割当モジュール（２）と、オゾン割当モジュール（２）にそれぞれ連結された１段目オゾン分配器（３）、２段目オゾン分配器（６）および３段目オゾン分配器（８）とを備え、前記１段目オゾン分配器（３）および２段目オゾン分配器（６）が、吸収塔（７）に連結された焼結煙道ガス輸送管路に順次設けられ、前記煙道ガス降温装置が、１段目オゾン分配器（３）と２段目オゾン分配器（６）との間の煙道ガス輸送管路に設けられ、前記３段目オゾン分配器（８）が吸収塔（７）内に設けられ、前記オゾン発生器（１）とオゾン割当モジュール（２）とが連結され、
   前記２段目オゾン分配器（６）は、吸収塔（７）の入口箇所の煙道ガス輸送管路に位置する、焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収脱硝システム。
2. 前記煙道ガス降温装置は、降温水タンク（４）および降温ノズル（５）を備え、前記降温水タンク（４）の出口が降温ノズル（５）の入口に連結されている、請求項１に記載の焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収脱硝システム。
3. 前記システムに除塵器（１０）が更に設けられ、前記除塵器（１０）の煙道ガス入口が吸収塔（７）の排気口に連結されている、請求項１または２に記載の焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収脱硝システム。
4. 前記システムに吸収剤貯蔵タンク（９）が更に設けられ、前記吸収剤貯蔵タンク（９）の出口が吸収塔（７）内の供給層の入口に連結され、
   好ましくは、前記吸収剤貯蔵タンク（９）に、吸収塔（７）の下部に設けられた循環材料出口に連結された循環材料入口が設けられ、
   好ましくは、前記吸収塔（７）内に供給層が設けられている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収脱硝システム。
5. （１）焼結煙道ガス輸送管路に焼結煙道ガスを通入すると同時に、１段目オゾンを焼結煙道ガス輸送管路に送り込み、１段目酸化された混合煙道ガスを取得するステップと、
   （２）ステップ（１）で得られた１段目酸化された混合煙道ガスを降温した後、２段目オゾンを通入して降温後の煙道ガスと混合し、得られた混合煙道ガスを吸収塔内に通入して酸化および吸収を行い、２段目酸化された煙道ガスを取得するステップと、
   （３）吸収塔内の２段目酸化された煙道ガスに３段目オゾンを通入し、煙道ガスを更に酸化して吸収し、吸収後の煙道ガスを塔外へ排出するステップと、
   を含み、
   ステップ（２）における２段目オゾンが、吸収塔の入口箇所の煙道ガス輸送管路で降温後の煙道ガスと混合する、焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収脱硝方法。
6. ステップ（１）における１段目オゾンと焼結煙道ガスにおけるＮＯ_ｘとのモル比が（０．４〜１．８）：１である、請求項５に記載の焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収脱硝方法。
7. ステップ（２）における降温の方式は、噴水による降温である、請求項５または６に記載の焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収脱硝方法。
8. ステップ（１）における１段目オゾンと焼結煙道ガスにおけるＮＯ_ｘとのモル比が（０．６〜１．０）：１であり、
   好ましくは、ステップ（１）における煙道ガスの温度が１３０〜１８０℃であり、１３０〜１６０℃であることが好ましく、
   好ましくは、ステップ（２）における降温後の混合煙道ガスの温度が８０〜１２９℃であり、９０〜１１０℃であることが好ましく、
   好ましくは、ステップ（２）における２段目オゾンとステップ（１）で通入された焼結煙道ガスにおけるＮＯ_ｘとのモル比が（０．１〜１．０）：１であり、（０．１〜０．８）：１であることが好ましく、
   好ましくは、ステップ（３）における３段目オゾンとステップ（１）で通入された焼結煙道ガスにおけるＮＯ_ｘとのモル比が（０．１〜０．５）：１であり、（０．１〜０．４）：１であることが好ましく、
   好ましくは、除塵器を用いてステップ（３）における吸収後の煙道ガスを除塵し、浄化後の煙道ガスを取得することを更に含み、
   好ましくは、前記吸収塔が半乾式法吸収塔である場合、前記除塵器はバッグフィルターであり、前記吸収塔が湿式法吸収塔である場合、前記除塵器は湿式電気除塵器であり、
   好ましくは、前記浄化後の煙道ガスにおけるＮＯ_ｘの含有量が５０ｍｇ／ｍ^３よりも低い、請求項５〜７のいずれか１項に記載の焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収脱硝方法。
9. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のシステムを用いて焼結煙道ガスに対してオゾン段階的酸化および吸収脱硝を行い、
   （１）焼結煙道ガス輸送管路に焼結煙道ガスを通入すると同時に、オゾン割当モジュール（２）を用いてオゾン発生器（１）で発生したオゾンを１段目オゾン分配器（３）に割り当て、更に、１段目オゾンを焼結煙道ガス輸送管路に送り込み、１段目酸化された混合煙道ガスを取得するステップと、
   （２）煙道ガス降温装置を用いてステップ（１）で得られた１段目酸化された混合煙道ガスを降温した後、オゾン割当モジュール（２）を用いてオゾンを２段目オゾン分配器（６）に割り当て、２段目オゾンを通入して降温後の煙道ガスと混合し、得られた混合煙道ガスを吸収塔（７）内に通入して酸化および吸収を行い、２段目酸化された煙道ガスを取得するステップと、
   （３）オゾン割当モジュール（２）を用いてオゾンを３段目オゾン分配器（８）に割り当て、吸収塔（７）内の２段目酸化された煙道ガスに３段目オゾンを通入し、煙道ガスに対して酸化および吸収を更に行った後、煙道ガスを塔外へ排出するステップと、
   を含む、請求項５〜８のいずれか１項に記載の焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収脱硝方法。
10. ステップ（２）において、降温水タンク（４）および降温ノズル（５）を用いて１段目酸化された混合煙道ガスに対して噴水による降温を行い、
    好ましくは、除塵器（１０）を用いてステップ（３）における吸収後の煙道ガスを除塵し、浄化後の煙道ガスを取得する、請求項９に記載の焼結煙道ガスのオゾン段階的酸化−吸収脱硝方法。

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