JPH02191527A - 乾式脱硝装置 - Google Patents

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、ボイラ等に設けられたアンモニアを還元剤と
する乾式脱硝装置に関する。

〔従来の技術〕

第４図に、従来の乾式排煙脱硝装置を備えたボイラ装置
の一例を示す。

ボイラ１には、燃料管１１及び押込送風機９をもつ空気
ダクト１０が接続されておシ、燃料及び燃焼空気がそれ
ぞれ投入されて燃焼している。この燃焼によ多発生し念
排ガスは、排ガスダクト２に設けられた脱硝装置３、燃
焼空気を予熱する空気予熱器４、及び集塵装置６を経て
誘引通風機７によって誘引され、煙突８より大気へ放出
されている。

上記の燃焼ガスには、ボイラ１内で発生し九ＮＯＸ　（
窒素酸化物）及びダスト等が含まれているために、アン
モニア注入装置５を備え触媒全内蔵した脱硝装置３、に
よってＮＯｘを除去した後、空気予熱器４にて熱回収が
行表われた上、集塵装置６によってダストや灰等を集め
て排出し、クリーン化された排ガスが煙突８よυ放出さ
れている。

上記従来の脱硝装置では、脱硝装置後流の残存アンモニ
アは処理されることなく大気中又は排ガス中の灰分等に
混入して系外に排出されてい食。

〔発明が解決しようとする課題　〕

乾式の排煙脱硝装置は、アンモニアを還元剤として排ガ
ス中のＮＯＸを次式に依って無害な窒素と水に還元する
。

触媒 ４　ＮＯ＋　４　ＮＨｓ　＋Ｏｔ　　−−→　４Ｎｔ　
＋６１（ｇ　Ｏ触媒 ２ＮＯｔ　＋４ＮＨｚ　＋　Ｏｔ−一→３Ｎ！　＋６　
Ｈｚ　０しかし、装置及び触媒の種類・量の選定にもよ
るが、反応に関与せずに脱硝装置から排出される残存ア
ンモニア（リークアンモニア）を防止することは、殆ど
不可能であった。

例えば、脱硝率８０チ、リークするアンモニア５　ｐｐ
ｍで設計され次アンモニアを還元剤とし、触媒を内蔵し
次脱硝装置において、９０チの脱硝率を得る穴めには、
ＮＨｓ／ＮＯＸ比を０．８から０．９にするようにアン
モニア供給量を増加させればよいが、これに伴って第５
図に示すように脱硝装置からリークする未反応アンモニ
アが２０ｐｐｍとなる。

ま念上記脱硝装置において、未反応のリークアンモニア
が５　ｐｐｍを超えずに脱硝率９０％を得ようとすると
、第６図に示すようにＳｖ値（ガス量／触媒量）を１０
，０００Ｈ−”から５，０００Ｈ−’とする必要があシ
、脱硝触媒の量を２倍必要とすることになる。

従って、前述のように、実際上脱硝装置からのリークア
ンモニアを防止することはできないのが現状である。

アンモニアが排ガス中に残存すると、臭く、ま次灰中に
混入すると、セメント等の原料とする場合の灰の商品価
値が下がるという問題があつ九。更に、残存アンモニア
があると、排ガス中の三酸化硫黄（ＳＯｓ　）とアンモ
ニアが反応して、いわゆる酸性硫安を形成し、後部伝熱
面や集塵設備に付着し腐食や排ガス流路の閉塞の原因と
なシブラントの運用上問題があった。

本発明は、従来の乾式脱硝装置のもつ上記問題点を解決
しようとするものである。

〔・課題を解決するための手段〕

本発明は、アンモニアを還元剤とする脱硝部をもつ乾式
脱硝装置において、脱硝部の後流側の脱硝装置内に残存
アンモニア除去用触媒を配置した。

〔作用〕

本発明では、脱硝部の後流側の脱硝装置内に配置された
残存アンモニア除去用触媒によって、脱硝装置内の反応
に関与しないで残存するアンモニアが脱硝装置内で窒素
と水とに分解される。

従って、脱硝装置から排出されるリークアンモニアの量
が低減し、排ガス中のアンモニア臭が除去され、ま九集
じん灰中のアンモニアを除去して灰の商品価値が下るこ
とがなく、かつ、三酸化硫黄とアンモニアが反応して酸
性硫安が形成されることもない。

更に、上記のようにリークアンモニアを除去することに
よって、脱硝装置への投入アンモニア量を多くすること
ができ、高い脱硝率が得られる。

〔実施例〕

本発明の第一の実施例を第１図によって説明する。

本実施例は装置型の脱硝反応装置に係るものであって、
アンモニア注入装置４は排ガスダクト５の上側水平部に
設けられておシ、反応器１内には複数段（図示の場合は
２段。）の脱硝触媒２が設置された脱硝部が設けられ、
同反応器の脱硝部の後段（後流側）にはアンモニア分解
触媒３が設置されており、最下部の排ガスダクト７Ｆｉ
水平に配置されている。′１次、上部排ガスダクト５よ
シ反応器１内罠排ガスが流入する時に排ガスが脱硝触媒
２の全面に均一に流れるようにガイドベーン６が設けら
れている。

上記脱硝触媒２としてはハニカム状のものが使用され、
排ガスの流れをスムーズにするために、その後流側に設
けられるアンモニア分解触媒３も・同′形のハニカム状
とされている。これら各ハニカム状触媒２．３は、その
隔壁の厚さは通常１ｘ程度、気孔は隔壁中心間が４〜〜
７％　：８．１）ｌ　、ソ（Ｄ長すｌ！５００ＩＸ〜１
０００％程度のものが用いられている。アンモニア分解
触媒３の担体としては、５ｉｏｔとＡｉｔ　Ｏｓの比（
ｓｔｏｗ　／Ａｊ１２０３）が９７１〜７／３程度のＡ
１　ｔ　Ｏｓの少ないＳＩＯ！・Ａ−ＱｔＯｓ系のゼオ
ライトが使用され、また、担体に担持される触媒物質と
しては、白金、バナジウム、ロジウム、タングステン、
モリブデン、ニッケル、クローム、鉄及びこれらの酸化
物の一種以上が用いられる。１次、脱硝触媒２としては
、担体上に白金族化合物、鉄族金属化合物又はバナジウ
ム、モリブデン、タングステンの酸化物等を担持しｔも
のが用いられる。

本実施例においては、排ガス中のＮＯＸはアンモニア注
入装置４から注入されるアンモニア（ＮＨｓ　）と脱硝
触媒２上で反応して、例えばＮＯｘの９０チがＨ，Ｏと
Ｎ、とに分解され、残υの１０１が未反応のま＼排出さ
れる。一方、反応器１内での脱硝反応に関与しない残存
アンモニアは、アンモニア分解触媒３ｖＣよって、次式
によって無害な窒素と水に分解される。

触媒 ２　ＮＨｚ　＋　３／２０　！−−−→　Ｎｔ　＋　３
Ｈ！　０本実施例においては、アンモニア分解触媒３と
して、上記のようなＡｎｔ　Ｏｓの少いゼオライトの担
体の上に上記触媒物質を担持し次ものを用いているが、
このようなゼオライトの担体自体はアンモニアを分解す
る触媒作用を行なうことが判明し、従って、アンモニア
分解触媒３においては触媒物質と共にゼオライトの担体
もアンモニア分解に寄与し、残存アンモニアの量を著し
く減少させる。

従って、本実施例では、例えば、２０ｐｐｍの未反応の
アンモニアは、アンモニア分解触媒３によってｓｐｐｍ
ｔで減ぜられる。

このようにして、本実施例では未反応の残存アンモニア
を脱硝装置内でアンモニア分解触媒によって分解して無
害化することができる。

また、上に例示したように、本実施例において残存アン
モニア２０　ｐｐｍを５　ｐｐｍ迄減少させる場合、即
ち７５チのアンモニア分解率を得る場合には、第７図に
示すようにアンモニア分解触媒（７）ＳＶ値１ｄ３０，
０ＯＯＨＳｉテ！＜、５１）ＯＯＨ−”程度のＳｖ値を
もつ脱硝触媒に対して、アンモニア分解触媒の量は脱硝
触媒の量のＩＡ（５ρ００Ｈ／３０．０ＯＯＨ）程度で
十分である。

以上のように、本実施例では、小量のアンモニア分解触
媒によって残存アンモニアを分解することができる。ま
友、これによって、脱硝反応器へのアンモニア注入量を
多くすることができ、脱硝触媒の量を増加させることな
く脱硝率を上げることができる。

横置型の脱硝反応器に適用され北本発明の第二の実施例
を第２図によって説明する。

本実施例では、排ガスダクト５１Ｃアンモニア注入装置
４が設けられ、反応器１は拡大されその内側に脱硝触媒
２が２段とその後方の後流側にアンモニア分解触媒３が
１段設けられている。

本実施例における脱硝触媒２及びアンモニア分解触媒３
としては、前記第一の実施例と同様のものが使用される
。

本実施例においても、第一の実施例と同様に脱硝反応に
関与しない残存アンモニアを分解することができ、第一
の実施例と同様の効果を奏することができる。

本発明の第三の実施例を第３図によって説明する。

本実施例は、小型の横置型の脱硝反応器に本発明を適用
した本のであって、排ガスダクト５にアンモニア注入装
置４が設けられ、更にその後流に第一の実施例と同様な
脱硝触媒２とアンモニア分解触媒３とが一体となって設
置されている。

本実施例においても、前記第−及び第二の実施例と同様
の作用及び効果を奏することができる。

なお、上記の各実施例は、脱硝触媒を用い九脱硝装置に
係るものであるが、本発明は脱硝触媒を用いないアンモ
ニアを還元剤とする乾式脱研装置にも適用することがで
きる。

〔発明の効果〕

以上説明し友ように、本発明は次の効果を奏することが
できる。

（１）脱硝装置内で未反応の残存アンモニアを分解し、
リークするアンモニア量を減少させることができる。

（２）脱硝装置からのリークアンモニア量が減少するこ
とによって、脱硝装置に投入するアンモニア量全増加さ
せることができ、高い脱硝率を得ることができ、従って
脱硝装置の運用範囲を拡げることができる。

（３）脱硝装置からのリークアンモニア量を減少させる
ことによって、臭気が除去されて二次公害が発生せず′
！また燃焼灰の商品価値を上げることができる。

１＋更に、排ガス中の酸性硫安を除去することができる
九めに、スートブロー、水洗等の後流機器が不要になる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例を示し、同図（２）はそ
の縦断面図、同図（Ｂ）は使用される脱硝触媒及びアン
モニア分解触媒の斜視図、第２図は本発明の第二の実施
例の縦断面図、第３図は本発明の第三の実施例を示し、
同図囚はその縦断面図、同図Φ）は使用される触媒の斜
視図、第４図は従来の乾式排煙脱硝装置を備えたボイラ
装置の説明図、第５図は乾式脱硝装置における脱硝率、
未反応アンモニアとＮＨａ　／ＮＯｘ比の関係の１例を
示すグラフ、第６図は乾式脱硝装置における脱硝率とＳ
Ｖ値（ガス量／触媒量）の関係の１例を示すグラフ、第
７図は本発明の第一の実施例におけるアンモニア分解触
媒とＳｖ値の関係を示すグラフである。 １・・・脱硝反応器、２・・・脱硝触媒、３・・・アン
モニア分解触媒、４・・・アンモニア注入装置、５゜７
・・・排ガスダクト。 代理人　弁理士　　坂　間　　　　暁　　　　　外２名
第４圓

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アンモニアを還元剤とする脱硝部をもつ乾式脱硝装置に
   おいて、脱硝部の後流側の脱硝装置内に残存アンモニア
   除去用触媒を配置したことを特徴とする乾式脱硝装置。