JPH0156815B2 - - Google Patents
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- JPH0156815B2 JPH0156815B2 JP59232506A JP23250684A JPH0156815B2 JP H0156815 B2 JPH0156815 B2 JP H0156815B2 JP 59232506 A JP59232506 A JP 59232506A JP 23250684 A JP23250684 A JP 23250684A JP H0156815 B2 JPH0156815 B2 JP H0156815B2
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Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ボイラー、加熱炉または都市ごみ焼
却炉等から排出される排ガスから、窒素酸化物ま
たは窒素酸化物と塩化水素とを除去する方法に関
する。
却炉等から排出される排ガスから、窒素酸化物ま
たは窒素酸化物と塩化水素とを除去する方法に関
する。
従来の技術としては、例えば河合操:熱管理と
公害vol.29、No.9(1977)51〜60頁に記載されて
いるように、排ガスからの脱硝法は、大きく分け
て「湿式吸収法」と「乾式還元法」とに分類され
る。
公害vol.29、No.9(1977)51〜60頁に記載されて
いるように、排ガスからの脱硝法は、大きく分け
て「湿式吸収法」と「乾式還元法」とに分類され
る。
窒素酸化物(NOx)は、硫黄酸化物(SOx)
と共に大気汚染の主因として古くから精力的にそ
の除害対策が研究されている。これまでに商業化
されている排煙脱硫技術がほとんど湿式吸収法と
いうこともあり、脱硝法も初期には湿式吸収法の
研究開発が主流を占めていた。しかしながら、排
ガス中に含まれるNOxの95%以上が反応性の低
い一酸化窒素(NO)であるため、吸収に先だつ
て使用される酸化剤のコストが高いこと(通常、
オゾンを用いてNO2に酸化する)、および吸収廃
液(亜硝酸塩、硝酸塩が副生される)の処理が必
要であるなどの欠点があるため、パイロツトプラ
ントの規模を越えるに至つていない。
と共に大気汚染の主因として古くから精力的にそ
の除害対策が研究されている。これまでに商業化
されている排煙脱硫技術がほとんど湿式吸収法と
いうこともあり、脱硝法も初期には湿式吸収法の
研究開発が主流を占めていた。しかしながら、排
ガス中に含まれるNOxの95%以上が反応性の低
い一酸化窒素(NO)であるため、吸収に先だつ
て使用される酸化剤のコストが高いこと(通常、
オゾンを用いてNO2に酸化する)、および吸収廃
液(亜硝酸塩、硝酸塩が副生される)の処理が必
要であるなどの欠点があるため、パイロツトプラ
ントの規模を越えるに至つていない。
また、アンモニア(NH3)を還元剤として用
いる乾式還元法はNOxが無害なN2となるため、
湿式吸収法のような副生物の処理を必要としない
点が大きな長所である。その反面、肥料原料等と
して貴重な資源であるNH3を消費せざるを得な
いという宿命的欠点、および排ガス中に共存する
SOxとNH3の反応で生成する酸性硫安(NH4・
HSO4)に起因する装置材料の腐蝕によるトラブ
ル等の問題、またNH3自体も有害ガスであるた
め未反応のNH3が排ガス中に残留することによ
る二次汚染の問題もあり、更に効果的なNOx除
去法の開発が望まれている。
いる乾式還元法はNOxが無害なN2となるため、
湿式吸収法のような副生物の処理を必要としない
点が大きな長所である。その反面、肥料原料等と
して貴重な資源であるNH3を消費せざるを得な
いという宿命的欠点、および排ガス中に共存する
SOxとNH3の反応で生成する酸性硫安(NH4・
HSO4)に起因する装置材料の腐蝕によるトラブ
ル等の問題、またNH3自体も有害ガスであるた
め未反応のNH3が排ガス中に残留することによ
る二次汚染の問題もあり、更に効果的なNOx除
去法の開発が望まれている。
一方、主として都市ごみ焼却施設の排ガスに含
まれる塩化水素(HCl)の処理法は近藤高一:固
体廃物、No.26、(1978)30〜40頁に示されている
ように「湿式吸収法」と「乾式吸収法」に大別さ
れる。湿式吸収法はカセイソーダ(NaOH)、水
酸化カルシウム(Ca(OH)2)、炭酸カルシウム
(CaCO3)などのアルカリ剤を吸収剤として使用
し、これらの溶液により排ガス中のHClを吸収除
去する方式で、現在、NaOHが一般的に用いら
れている。除去効率は後述の乾式吸収法に比べて
高く技術的にも開発が進んでおり、現在、塩化水
素除去装置として設置されているものはこの方式
のものが多い。しかしながら、都市ごみ焼却施設
の排ガス中には水銀(Hg)やカドミウム(Cd)
等の有害な重金属が含まれており、これらの排ガ
スを処理すれば、前記排ガス中の有害物質は吸収
液中に移行するため、その排水をそのまま放流す
ることはできない。すなわち、排水処理が不可欠
となる。
まれる塩化水素(HCl)の処理法は近藤高一:固
体廃物、No.26、(1978)30〜40頁に示されている
ように「湿式吸収法」と「乾式吸収法」に大別さ
れる。湿式吸収法はカセイソーダ(NaOH)、水
酸化カルシウム(Ca(OH)2)、炭酸カルシウム
(CaCO3)などのアルカリ剤を吸収剤として使用
し、これらの溶液により排ガス中のHClを吸収除
去する方式で、現在、NaOHが一般的に用いら
れている。除去効率は後述の乾式吸収法に比べて
高く技術的にも開発が進んでおり、現在、塩化水
素除去装置として設置されているものはこの方式
のものが多い。しかしながら、都市ごみ焼却施設
の排ガス中には水銀(Hg)やカドミウム(Cd)
等の有害な重金属が含まれており、これらの排ガ
スを処理すれば、前記排ガス中の有害物質は吸収
液中に移行するため、その排水をそのまま放流す
ることはできない。すなわち、排水処理が不可欠
となる。
また、炭酸カルシウム(CaCO3)、消石灰(Ca
(OH)2)などを粉末状で炉内に噴霧する乾式吸
収法は、湿式吸収法のように排水の処理を必要と
しない長所があるが、いづれにしても、これらの
方式では窒素酸化物と同時に除去することは不可
能である。
(OH)2)などを粉末状で炉内に噴霧する乾式吸
収法は、湿式吸収法のように排水の処理を必要と
しない長所があるが、いづれにしても、これらの
方式では窒素酸化物と同時に除去することは不可
能である。
本発明が解決しようとしている問題点は前記従
来技術の欠点を排除することにある。すなわち、 (イ) 吸収廃液の処理が不要でかつNH3を使用し
ないNOxの除去処理を可能とする。
来技術の欠点を排除することにある。すなわち、 (イ) 吸収廃液の処理が不要でかつNH3を使用し
ないNOxの除去処理を可能とする。
(ロ) NOxとHClの同時除去処理を可能とする。
の2点である。
本発明は、窒素酸化物または窒素酸化物と塩化
水素とを含有する排ガスを、酸化カルシウムおよ
び/または酸化マグネシウムを主成分とする固体
状物質と350℃〜500℃の範囲内の温度で接触させ
た後、さらに上記温度範囲以下の温度でアルカリ
土類金属の酸化物を主成分とする固体物質と接触
させることを特徴とする排ガスの処理方法であ
る。
水素とを含有する排ガスを、酸化カルシウムおよ
び/または酸化マグネシウムを主成分とする固体
状物質と350℃〜500℃の範囲内の温度で接触させ
た後、さらに上記温度範囲以下の温度でアルカリ
土類金属の酸化物を主成分とする固体物質と接触
させることを特徴とする排ガスの処理方法であ
る。
本発明者らは前記従来技術の問題点を解決し、
より経済的で簡便な脱硝プロセスの開発を目指し
て鋭意検討を加えた結果、NOxを含む排ガスと
CaOまたはMgO等のアルカリ土類金属酸化物を
主成分とする固体状の物質とを350℃〜500℃およ
び前記以下の温度の2段で接触させることによ
り、該ガス中に含有するNOxをより効果的に吸
収除去しうることを確認して発明を完成するに至
つた。本発明はNOxの乾式吸収法であり、吸収
剤として固体状の物質を使用するため吸収廃液の
処理が不要となる。また、従来の乾式法のように
NH3を使用しないため、腐蝕のトラブル、二次
汚染のトラブルが生じない。
より経済的で簡便な脱硝プロセスの開発を目指し
て鋭意検討を加えた結果、NOxを含む排ガスと
CaOまたはMgO等のアルカリ土類金属酸化物を
主成分とする固体状の物質とを350℃〜500℃およ
び前記以下の温度の2段で接触させることによ
り、該ガス中に含有するNOxをより効果的に吸
収除去しうることを確認して発明を完成するに至
つた。本発明はNOxの乾式吸収法であり、吸収
剤として固体状の物質を使用するため吸収廃液の
処理が不要となる。また、従来の乾式法のように
NH3を使用しないため、腐蝕のトラブル、二次
汚染のトラブルが生じない。
なお、NOxとHClが同時に共存する排ガス
(たとえば都市ごみ焼却設備よりの排ガス)を本
法で処理した場合、前記アルカリ土類金属酸化物
に同時に吸収除去できる。
(たとえば都市ごみ焼却設備よりの排ガス)を本
法で処理した場合、前記アルカリ土類金属酸化物
に同時に吸収除去できる。
本発明におけるCaO、MgO等のアルカリ土類
金属酸化物によるNOxの除去機構は大略次の如
きものと推定される。
金属酸化物によるNOxの除去機構は大略次の如
きものと推定される。
(イ) NOからNO2への酸化ならびにNO2のCaOま
たはMgOへの吸収(350〜500℃) NO+1/2O2CaO・MgO触媒 ―――――――――→ NO2 (1) (ロ) (イ)で破過したNO2のCaO又はMgOへの吸収
(350℃以下) 2NO2+CaO+1/2O2→Ca(NO3)2 (2) 2NO2+MgO+1/2O2→Mg(NO3)2 (3) なお、前記反応式(1)によりNOをNO2に変換す
ると同時に、反応式(2)(3)により生成したNO2を
CaO又はMgOに吸着するものと推定される。
たはMgOへの吸収(350〜500℃) NO+1/2O2CaO・MgO触媒 ―――――――――→ NO2 (1) (ロ) (イ)で破過したNO2のCaO又はMgOへの吸収
(350℃以下) 2NO2+CaO+1/2O2→Ca(NO3)2 (2) 2NO2+MgO+1/2O2→Mg(NO3)2 (3) なお、前記反応式(1)によりNOをNO2に変換す
ると同時に、反応式(2)(3)により生成したNO2を
CaO又はMgOに吸着するものと推定される。
また、CaO、MgOによるHClの除去機構は次
の如きものと考えられる。
の如きものと考えられる。
2HCl+CaO→CaCl2+H2O (4)
2HCl+MgO→MgCl2+H2O (5)
排ガス中のNOxの大部分を占めるNOは350℃
〜500℃の範囲内の温度においてCaO、MgOの触
媒作用によりNO2に酸化された後CaO、MgO等
に吸収されCa(NO3)2、Mg(NO3)2として除去さ
れる。即ち、通常、NOを触媒を用いて接触酸化
する場合、白金等の貴金属を触媒として用いなけ
れば実用的な反応速度は得られないが、本発明に
おいては、安価なCaO、MgO等のアルカリ金属
酸化物が触媒として作用すると同時に生成した
NO2を吸収する作用を有することを見出だした。
〜500℃の範囲内の温度においてCaO、MgOの触
媒作用によりNO2に酸化された後CaO、MgO等
に吸収されCa(NO3)2、Mg(NO3)2として除去さ
れる。即ち、通常、NOを触媒を用いて接触酸化
する場合、白金等の貴金属を触媒として用いなけ
れば実用的な反応速度は得られないが、本発明に
おいては、安価なCaO、MgO等のアルカリ金属
酸化物が触媒として作用すると同時に生成した
NO2を吸収する作用を有することを見出だした。
また、一方CaO、MgOを用いて350℃〜500℃
の温度範囲内で排ガスを処理する場合、同一温度
で触媒作用と吸収作用が行われるが、一定時間経
過すると触媒作用は有しているにもかゝわらず吸
収能力が急激に低下することが見出だされた。そ
こでCaO、MgOを用いて350℃〜500℃の温度範
囲内で排ガス中のNOをNO2に酸化し、ついで
CaO、MgOを用いてNO2の吸収作用に最適であ
る前記温度範囲よりも低い温度範囲でNO2を吸
収させることにより、より長時間にわたつて効率
良くNOxを除去するものである。
の温度範囲内で排ガスを処理する場合、同一温度
で触媒作用と吸収作用が行われるが、一定時間経
過すると触媒作用は有しているにもかゝわらず吸
収能力が急激に低下することが見出だされた。そ
こでCaO、MgOを用いて350℃〜500℃の温度範
囲内で排ガス中のNOをNO2に酸化し、ついで
CaO、MgOを用いてNO2の吸収作用に最適であ
る前記温度範囲よりも低い温度範囲でNO2を吸
収させることにより、より長時間にわたつて効率
良くNOxを除去するものである。
CaO又はMgOを触媒として排ガス中のNOを
NOxに酸化する場合の温度と脱硝率と生成ガス
中のNO2とNOの比の関係を示すと、第1図に示
すとおりである。即ち350℃〜500℃の範囲で極め
て優れた脱硝率を示すことがわかる。
NOxに酸化する場合の温度と脱硝率と生成ガス
中のNO2とNOの比の関係を示すと、第1図に示
すとおりである。即ち350℃〜500℃の範囲で極め
て優れた脱硝率を示すことがわかる。
本発明で使用されるCaOまたはMgOを主成分
とする固体状の物質としては、粒状もしくは粉末
状の生石灰、ドロマイト、高炉スラグ等を使用し
うる。また排ガスとCaOまたはMgOを主成分と
する物質との接触方法としては、エジエクタ方式
による直接噴射方式あるいは充填層による接触方
式等何れの方式を用いても良い。
とする固体状の物質としては、粒状もしくは粉末
状の生石灰、ドロマイト、高炉スラグ等を使用し
うる。また排ガスとCaOまたはMgOを主成分と
する物質との接触方法としては、エジエクタ方式
による直接噴射方式あるいは充填層による接触方
式等何れの方式を用いても良い。
つぎに、本発明の実施例を記載する。
実施例 1
250ppm NO−10%O2−N2の混合ガスを粒径
0.1mm〜0.25mmのCaOを充てんした吸収塔へ温度
400℃、SV300の割合で通し、吸収後の排ガスを
NOx計で分析し経時変化を求めた(第2図CaO1
段処理)。100%破過に達するまで15時間必要であ
り、単位CaO当りのNOx吸収量を求めると0.56
ml−NOx/g−CaOであつた。
0.1mm〜0.25mmのCaOを充てんした吸収塔へ温度
400℃、SV300の割合で通し、吸収後の排ガスを
NOx計で分析し経時変化を求めた(第2図CaO1
段処理)。100%破過に達するまで15時間必要であ
り、単位CaO当りのNOx吸収量を求めると0.56
ml−NOx/g−CaOであつた。
次に、入口ガス条件と一段目の吸収塔条件を前
記と全く同様とし、一段目で処理したガスを二段
目の吸収塔で処理した。二段目の吸収塔において
は、温度100℃SV300の割合で通気した(第2図
CaO2段処理)。このとき100%破過に達するまで
200時間必要であり、単位CaO当りのNOx吸収量
を求めると8.2ml−NOx/g−CaOであつた。す
なわち、1段処理に比べて2段処理は約15倍も吸
収効果があることが確認できた。また、CaOのか
わりにMgOを充てんして同一条件で実験を行な
つたがほぼ同様の結果が得られた。
記と全く同様とし、一段目で処理したガスを二段
目の吸収塔で処理した。二段目の吸収塔において
は、温度100℃SV300の割合で通気した(第2図
CaO2段処理)。このとき100%破過に達するまで
200時間必要であり、単位CaO当りのNOx吸収量
を求めると8.2ml−NOx/g−CaOであつた。す
なわち、1段処理に比べて2段処理は約15倍も吸
収効果があることが確認できた。また、CaOのか
わりにMgOを充てんして同一条件で実験を行な
つたがほぼ同様の結果が得られた。
実施例 2
2段処理における、それぞれの吸収塔の役割を
解明するために、1段目吸収塔の排ガスと2段目
吸収塔の排ガス中のNOxとNO、NO2に分別して
分析した。実験条件は実施例4と全く同様であ
り、1段目吸収塔における反応温度は400℃、2
段目は100℃である。結果を第3図に示すように
1段目吸収塔でNOxを全く吸収しなくなつた時
点におけるNOxの内訳はNO127ppmNO2123ppm
であつた(NO2/NOx≒0.49)。すなわち、1段
目のCaOは吸収能がなくなつても触媒能は存続し
ていることがわかる。
解明するために、1段目吸収塔の排ガスと2段目
吸収塔の排ガス中のNOxとNO、NO2に分別して
分析した。実験条件は実施例4と全く同様であ
り、1段目吸収塔における反応温度は400℃、2
段目は100℃である。結果を第3図に示すように
1段目吸収塔でNOxを全く吸収しなくなつた時
点におけるNOxの内訳はNO127ppmNO2123ppm
であつた(NO2/NOx≒0.49)。すなわち、1段
目のCaOは吸収能がなくなつても触媒能は存続し
ていることがわかる。
次に、触媒酸化をうけたこのガスを2段目の吸
収塔に通気した結果、1段目で生成したNO2の
大部分は2段目の吸収塔のCaOに吸収され、その
結果NOxは130ppmまで減少した。即ち脱硝率48
%が得られた。
収塔に通気した結果、1段目で生成したNO2の
大部分は2段目の吸収塔のCaOに吸収され、その
結果NOxは130ppmまで減少した。即ち脱硝率48
%が得られた。
以上述べたように、1段目のCaOは主として酸
化触媒として働き、2段目のCaOは吸収剤として
働くことがわかる。
化触媒として働き、2段目のCaOは吸収剤として
働くことがわかる。
なお、1段目の反応温度を400℃とし、2段目
の吸収塔の温度を変化させてCaOの吸収能を調べ
た結果を第4図に示す。第4図から約300℃以下
の温度においてCaOのNO2吸収能が優れている
ことがわかる。
の吸収塔の温度を変化させてCaOの吸収能を調べ
た結果を第4図に示す。第4図から約300℃以下
の温度においてCaOのNO2吸収能が優れている
ことがわかる。
実施例 3
250ppmNO−500ppmHCl−10%O2−N2の混合
ガスを実施例4と同一条件で2段吸収処理を行な
い、吸収後の排ガスをNOx計とHCl計を用いて
測定した。結果を第5図に示したが、本願発明の
方法を用いればNOxとHClの同時除去が可能で
あることを確認した。
ガスを実施例4と同一条件で2段吸収処理を行な
い、吸収後の排ガスをNOx計とHCl計を用いて
測定した。結果を第5図に示したが、本願発明の
方法を用いればNOxとHClの同時除去が可能で
あることを確認した。
第1図、第2図、第3図、第4図及び第5図
は、本発明の効果を示す図である。
は、本発明の効果を示す図である。
Claims (1)
- 1 窒素酸化物または窒素酸化物と塩化水素とを
含有する排ガスを、酸化カルシウムおよび/また
は酸化マグネシウムを主成分とする固体状物質と
350℃〜500℃の範囲内の温度で接触させた後、さ
らに上記温度範囲以下の温度でアルカリ土類金属
の酸化物を主成分とする固体物質と接触させるこ
とを特徴とする排ガスの処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59232506A JPS61111126A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | 排ガスの処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59232506A JPS61111126A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | 排ガスの処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61111126A JPS61111126A (ja) | 1986-05-29 |
JPH0156815B2 true JPH0156815B2 (ja) | 1989-12-01 |
Family
ID=16940393
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59232506A Granted JPS61111126A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | 排ガスの処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61111126A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020230726A1 (ja) | 2019-05-13 | 2020-11-19 | 昭和電工株式会社 | 大気汚染物質からの保護剤及び大気汚染物質からの保護用組成物 |
WO2020230741A1 (ja) | 2019-05-13 | 2020-11-19 | 昭和電工株式会社 | がん細胞増殖抑制剤及びがん細胞増殖抑制用組成物 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2674428B2 (ja) * | 1992-07-06 | 1997-11-12 | 株式会社神戸製鋼所 | 窒素酸化物除去用触媒及び窒素酸化物の除去方法 |
US5723099A (en) * | 1996-05-17 | 1998-03-03 | Steinke; Richard A. | Method and apparatus for remediation of toxic flue gases |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5687418A (en) * | 1979-12-14 | 1981-07-16 | Babcock Hitachi Kk | Method and apparatus for treating waste gas of incinerator of urban garbage and sludge |
-
1984
- 1984-11-06 JP JP59232506A patent/JPS61111126A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5687418A (en) * | 1979-12-14 | 1981-07-16 | Babcock Hitachi Kk | Method and apparatus for treating waste gas of incinerator of urban garbage and sludge |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020230726A1 (ja) | 2019-05-13 | 2020-11-19 | 昭和電工株式会社 | 大気汚染物質からの保護剤及び大気汚染物質からの保護用組成物 |
WO2020230741A1 (ja) | 2019-05-13 | 2020-11-19 | 昭和電工株式会社 | がん細胞増殖抑制剤及びがん細胞増殖抑制用組成物 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS61111126A (ja) | 1986-05-29 |
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