JPH01284324A

JPH01284324A - 硫黄酸化物と窒素酸化物の同時除去方法

Info

Publication number: JPH01284324A
Application number: JP63114061A
Authority: JP
Inventors: Hiromichi Hokkezu; 法華津　弘通
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1988-05-11
Filing date: 1988-05-11
Publication date: 1989-11-15

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、水砕微粉の水和硬化性、耐熱性ならびに特定
成分溶出によるアルカリ性（ｐＨ１０〜１１）反応を示
す特性を利用した硫黄酸化物および窒素酸化物の同時除
去方法に関するものである。

従来、高炉スラグを水冷して得たこの種の水砕微粉は、
セメント原料、コンクリート用混和剤、地盤改良材、建
材用原料、窯業同原料等々、主として建設、土建向に大
量に販売されており、何れも販売価格は比較的安価であ
る。従って、本発明は、利材開発の高級化を図るべく水
砕微粉の特性を利用した排気ガスおよび大気中の有害ガ
ス除去方法に関するものである。

（従来の技術）ところで、排ガスおよび大気中の有害ガスを除去する方
法として、−１的には吸着法、吸収法、および接触分解
（酸化）法がある。

（１）吸着法：活性炭、シリカゲル、アルミナ等の吸着剤を用いて目的
とする有害ガスを吸着除去するものである。

（２）吸収法：乾式法と湿式法とがあるがいずれも有害ガスとの化学反
応を利用してそれを吸収除去する方法である。

（３）接触分解（酸化）法：有害ガスを捕捉しやすい形に酸化して除去するものであ
る。

上記３方法共よくよく知られている技術であるが、現在
のところそれに利用する処理剤の製造コスト、有害ガス
除去効率とその持続性、用済みの廃棄剤の処理および処
分等についてまだ難点がある。

例えば、特開昭５２−１０５５７０号公報には乾式の窒
素酸化物の除去方法が開示されているが、これは亜塩素
酸カリウムとアルカリおよびセメント材の混合物を水と
ともに混練し硬化させた組成物を窒素酸化物の吸収剤と
して利用するのである。また、特開昭６１−３３２１６
号公報にはＣａまたはＭｇの炭酸塩を主成分とする吸収
剤を使って排ガス中の硫黄化合物およびハロゲン化合物
を除去する方法が開示されている。

しかし、これらの方法は処理剤がかなり高価であってし
かも有害ガス除去効率がそれ程高いものではないなどの
問題が見られる。

（発明が解決しようとする課題）ここに、本発明の目的は、上述の従来法にみられる諸欠
点のない新規な硫黄酸化物および窒素酸化物の同時除去
方法を提供することである。

（課題を解決するための手段）本発明者は、製鉄工程で必然的に副生物として発生する
高炉スラグを水中に急冷し粉砕して得た水砕微粉の用途
開発の過程で、そのすぐれた吸収特性を利用して排ガス
および大気中の有害ガス除去に用いることで、従来の有
害ガス除去方法の難点を効果的に改善できることを見い
出し、本発明を完成した。

かくして、本発明の要旨とするところは、水砕微粉を担
体として酸化第２鉄（Ｆｅ２Ｏ３）を添加し、さらに例
えばセメント材および／またはアルカリ等を刺激剤とし
て配合し、適宜の水を加えて混練し、例えば造粒機によ
りブリケットまたは円柱状形状に成型させて得た成型組
成物の充填層に硫黄酸化物および窒素酸化物含有気体を
通過接触させることにより排ガスおよび大気中の硫黄酸
化物および窒素酸化物を同時に除去することを特徴とす
る硫黄および窒素酸化物の同時除去方法である。

このように、本発明によれば、硫黄酸化物および窒素酸
化物の同時除去剤として水砕微粉を担体として利用する
のであって、その効果は下記の通りである。

（１）製鉄工程で副生物として発生する水砕微粉を担体
とするのでその製造コストは格安となる。

（２）水砕微粉は、耐熱性、水和硬化性を呈し、適宜の
石膏、セメント、消石灰等の刺激剤をそれぞれ単一又は
複配合することにより容易に成型・硬化が可能である。

（３）水砕微粉から成る吸収剤担体は大気中の湿分（水
分）の存在下でその特定成分が溶出し常に表面はアルカ
リ性（ｐＨ１０〜１１）を呈し、特に硫黄酸化物（ＳＯ
ｘ）　、ハロゲン化合物（ＨＯ２）　、窒素酸化物（Ｎ
Ｏｘ）　、その他の酸性ガスは容易に捕捉固定される。

（４）窒素酸化物（ＮＯＸ）は化合組成形態により除去
効率が相違するが、更に効果を上げるための手段として
酸化第２鉄（ＦｅＪｚ）を加えることで窒素酸化物（Ｎ
Ｏｘ）の酸化による捕捉率は向上する。

（５）水砕微粉の吸収剤担体は成分的に見ても、公害的
見地から特に問題はなく、用済み後の廃棄に当っても特
に問題は発生しない。

このように、本発明によれば、水砕微粉と酸化第２鉄（
ＦｅｔＯ＋）との併用により硫黄酸化物と窒素酸化物と
を効果的に同時に除去することが可能であり、水砕微粉
の極めて優れた付加価値の高い利用法と云える。

ここに、「水砕微粉」とは高炉スラグを水急冷し、それ
をさらに乾燥粉砕分級して得た、一般に平均粒径９〜１
０μ讃程度のものを云う。

（作用）次に、本発明をさらに具体的に説明する。

本発明によれば、成型組成物である吸収剤が得られるが
、その製法は水砕微粉を担体として酸化第２鉄（Ｆｅ、
０．）と刺激剤を配合してさらに造粒出来得るに足る適
宜量の水を加え混練し、次いで例えば造粒機にて円柱状
の形状に押出し成型した成型組成物とするのである。

ここに、水砕微粉の一般的性状は下記の通りである。

塩基度：　１．８５〜１．９５ガラス化率：９５％以上外　　　観：　灰白色乾燥微粉末比　　　　重　：　　２．９２〜２．９３比表面積　：
　　４０００±１００　ｃｄ／ｇ　（ブレーン方法によ
る）平均粒径　：　９〜１０ＩＪＩｌなお、以上の性状は例示であって前述のように高炉スラ
グを水急冷し乾燥、粉砕そして分級して得られたものは
いずれもここに云う水砕微粉に包含される。

また、刺激剤は水砕微粉の水和硬化反応を促進するため
に加えるものであり、例としてはセメント材（石膏（Ｃ
ａＳＯ４・２１１２０）　、ポルトランドセメント、高
炉セメント等）および／またはアルカリ材（消石灰、水
酸化ナトリウム等）が挙げられる。

上記配合、混練工程にあっては、各成分は通常９〜１６
メツシユ程度に粉砕されたものを配合すればよく、配合
順序などは特に制限されない。

担体となる水砕微粉と刺激剤との重量比は９．７二０．
３〜７；３で配合し更に外枠として酸化第２鉄を０．５
〜２．０％、好ましくは０．５〜１．５％加えて適宜量
の水を加えて混練し造粒機により直径５層−（直径は種
々変更可能）の円柱状の形状に押出し成型し常温にて硬
化させる。その他の成形手段としては加圧成型によるブ
リケット化等が考えられるが、押出成型が好ましい。こ
のときの成型組成物の寸法、形状は一般には、直径３〜
５ｍ＋＊で充分である。材料自体が非常に多孔質である
ため、充分に接触表面積を有するのであって、形状変更
によって接触面積の増大を図る必要はない。

なお、必要により押出造粒体をさらに粉砕してもよい。

このように、本発明は製鉄過程で必然的に副生物として
発生し水和硬化性と耐熱性にすぐれ且つ特定成分溶出（
カルシウム）によるアルカリ性を示す組成物を構成する
水砕微粉の特性を巧みに利用、さらにアルカリを示す消
石灰等を刺激剤として配合、硫黄、窒素酸化物の酸化剤
として酸化第２鉄（ＦｅＪｓ）を適宜量配合させている
のであってその効果は顕著である。

なお、水砕微粉は高炉スラグを水中にて急冷するために
そのガラス化率９８％以上と高く水和硬化性が良好で消
石灰などの刺激剤を加えることで容易に硬化成型が可能
である。

実施例１第３表に示す性状組成の水砕微粉と第５表に示す性状組
成の消石灰とを９：１の割合（重量）に混合し更に外枠
として第４表に示す性状の酸化第２鉄０．５〜２．０％
を加えて適宜量の水とともに加えて約５分間混練し、押
出し造粒機にて直径５ＩＩＩＩの円柱状に押出し成型し
、常温にて硬化・乾燥させた。これをさらに粉砕し平均
直径２〜３ａ＋ｍ細粒にした。硫黄および窒素酸化物含
有気体としてＳＯオを１５０　ｐｐｍ　、ＮＯを１００
　ｐｐｍ含む空気を用いて温度２５〜２７℃、相対湿度
５０％のもとて１．５＋ｗ／ｓの流速で前記造粒品の充
填層に通過させＳＯｘ　５ＮＯｘのそれぞれの除去率を
測定した。その結果を第１図および第２図にそれぞれグ
ラフで示す、　ＳＯｘは９４〜９７％、ＮＯｘは６８〜
７５％除去できるのが分かる。

第３表　水砕微粉　　　（重量％）第４表　酸化第２鉄　　（重量％）巨第５表　消石灰　　（重量％）第６表　赤鉄鉱性状の１例（％）実施例２第３表に示す性状組成の水砕微粉と通常市販ポルトラン
ドセメントを９．５：０．５の割合（重量）に混合し、
さらに外枠として第６表に示す性状組成の赤鉄鉱微粉を
０．５〜２．０重量％加えてから適宜量の水を加えて約
５分間混練し造粒機にて直径５ＩＩＩｌの円柱状に押出
し成型し常温にて硬化・乾燥させた。

これをさらに粉砕して平均直径２〜３＋ｓ＠の細粒吸収
側にした。硫黄および窒素酸化物含有気体として、ＳＯ
ｔを１５０ｐｐｍ、　Ｎｏを１１００ｐｐを含む空気を
用いて、温度２５〜２７℃、相対湿度５０％のもとて１
．５Ｗ／Ｓの流速で前記吸収剤の充填層に通過させＳＯ
ｘ、ＮＯｘのそれぞれの除去率を測定した。その結果を
第３図および第４図にそれぞれグラフで示す、　ＳＯｘ
は９２〜９６％、ＮＯｘは６５〜７４％除去できること
が分かった。ＳＯＸ　、、ＮＯｘ除去率共に実施例１の
場合と大差ないことが分かった。

実施例３本例では実施例１の消石灰に代えて高炉セメントを使用
し、他は実施例１を繰り返したが、はぼ同様の結果が得
られた。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は、本発明の実施例の各結果をまと
めて示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

水砕微粉を担体として酸化第２鉄（Ｆｅ＿２Ｏ＿３）を
添加しさらに刺激剤を配合、適宜の水を加えて混練し、
得られた成型組成物の充填層に硫黄酸化物および窒素酸
化物含有気体を通過接触させることを特徴とする硫黄酸
化物と窒素酸化物の同時除去方法。