JPH02501715A - 排ガス中の汚染物質濃度低減のための多段式プロセス - 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】 排ガス中の汚染物質濃度低減のための多段式プロセス 関連特許出願 本出願は本願の出願人の出願にかかる下記に示、す同時係属出願の米国特許出願 の発明の部分係続出願である；　名義人Ｅｐｐｅｒｌｙ、Ｐｅｔｅｒ−１１ｏｂ ｌｙｎ。

５ｂｕｌｏｆ、Ｊｒ、およびＳｕｌ　Ｉ　１ｖａｎ、　１９８７年　３月　６日 出願の米国特許出願番号　０２２，７１Ｇ、「排ガス中の汚染物質濃度低減に関 する多段式プロセス」：名に人Ｅ　Ｅｌ　ｌ）　ｅ　ｒ　Ｉ　ｙおよび　ＳＬＩ 　ｌ　ｌ　１Ｖａｎ、　１９８７年　２月１３日出願の米国特許出願番号０１４ ，４３１．　ｒ排ガス中の窒素酸化物低減プロセス」；名義人５ｕｌｌｉｖａｎ 、　１９８７年３月　６日出願の米国特許出願番号　０２２．７９９　ｒ炭化水 素または過酸化水素を使用する排ガス中の窒素酸化物の低減プロセス」；　名義 人　Ｅ　ｐ　ｐ　ｅ　ｒ　ｌ　ｙおよび５ｕｌｌｉｖａｎ、　１９８７年　３月 １３日出願の米ｒｉｏｔ特許出願番号０２５，３５Ｏｒ糖を使用する排ガス中の 窒素酸化物に対する低減プロセス」；名（１人　Ｅ　１１　【１　ｅ　ｒ　Ｉ　 Ｖおよび５ｕｌｌｉｖａｎ、１９８１年３月１３日出願の米国特許出願番号　０ ２５，４９３　ｒ複素環式炭化水素を使用する排ガス中の窒素酸化物を低減する ためのプロセス」；名義人５ｕｌｌｉｖａｎおよびＥｐｐｅｒｌｙ、　１９８７ 年　４月１５日出するためのプロセス」：名義人Ｅｐｐｅｒｌｙ、　ＯｏＬｅａ ｒｙおよび５ｕｌｌｉｖａｎ、　１９８７年　５月１４日出願の米国特許出願番 号　０５０．１９８　ｒ窒素酸化物還元およびその他の汚染物質の生成を最小化 するためのプロセスに名儀人Ｅｐｐｅｒｌｙ、　５ｕｌｌｉｖａｎおよびＳｐｒ ａｇｕｅ、　１９８７年９月２３日出願の米国特許出願番号１００，１２８　ｒ 排ガス中の窒素酸化物の還元プロセス」：　名義人Ｅｐｐｅｒｌｙ、　５ｕｌｌ ｉｖａｎおよびＳｐｒａｇｕｅ、　１９８７年１０月１４日出願の米国特許出願 番号１０８，７７９　ｒ排ガス中の窒素酸化物低減のプロセス」；　名義人Ｅｐ ｐｅｒｌｙ。

ｐｅｔｅｒ−■ｏｂ　ｌｙｎ　および５ｕｌｌｉｖａｎ、１９８７年１２月１４ 日出願の米国特許出願番号　１３２，８０１　ｒアンモニア洗浄」：　名義人Ｅ ｐｐｅｒｌｙ、　Ｏ’Ｌｅａｒｙ、　５ｕｌｌｉｖａｎおよびＳｐｒａｇｕｅ、 　１９８８年　２月　２日出願の米国特許出願番号１５５，８９４　ｒ他の汚染 物質生成を最小化しながら窒素酸化物を低減するためのプロセス」；名に人Ｅｐ ｐｅｒｌｙ、　Ｐｅｔｅｒ−Ｈｏｂｌｙｎ、　ＳＬＩｕｌｏｆ、Ｊｒ、、５ｕｌ ｌｉｖａｎおよびｓｐｒａｇｕｅ、　１９８８年６月１５日出願の米国特許出願 番号　２０７，２９２　ｒアンモニウム塩を利用して排ガス中の汚染物質濃度を 低減する多段式プロセス」願番号２０７，３８２　ｒ他の汚染物質生成を最小化 しながら窒素酸化物を低減するためのプロセス」、これらの特許出願にもとづく 開示は本明細書中に引例として具体的に示されている。

技術分野 本発明は汚染物質、特に炭素質燃料の燃焼で発生する排ガス中の窒素酸化物（Ｎ Ｏｘ）のような汚染物質の濃度を低減するプロセスに関する。好ましくは排ガス は炭素質燃料の燃焼から生じる酸素リッチの排ガスである。

酸素濃度および採用される空気／燃料の比が火焔温度を高くするような値である 時には、炭素質燃料をより完全に燃焼させ、−酸化炭素および未燃焼の炭化水素 の排出を減少させることができる。

化石燃料を使用して大型用役ボイラーを燃やすときは、約２０００’Ｆを越える 温度、典型的には約２２００６Ｆから約３０００６Ｆの温度が発生する。残念な ことに、このような高温ならびにホットスポットは、温度が非常に高いので酸素 および窒素のフ、リーラジカルが生成し窒素酸化物として化学的に結合するため にサーマルＮ　Ｏｘを生成させる傾向がある。１３００φＦから１６００　’Ｆ の温度で稼働する循環流動床式ボイラーでさえ大量の窒素酸化物が生成する。さ らにこのような高温ならびにより高温のホットスポットは、またＳ０３の如き汚 染物質の生成を起こしがちであるが、これは温度が非常に高いので二酸化硫黄の 酸化が起こり二酸化硫黄と原子状酸素　（０）が結合して三酸化硫黄が出来るか らである。この効果は高硫黄燃料を使用するときには増幅される。

さらに低温のボイラー内にある酸化バナジウムや酸「ヒ鉄のような触媒金属によ って誘起される二酸化硫黄と分子状酸素（０２）との接触反応によって三酸化硫 黄が低温で生成しうる。したがって三酸化硫黄は循ＴＭ流動床式ボイラー中でさ え生成する。

窒素酸化物は上記の如く大型用役循環流動床式ボイラーを稼働したとき燃焼排ガ ス中に認められる厄介な汚染物質であり、スモッグ中の主要な刺激物である。さ らに窒素酸化物は太陽光と炭化水素の存在で一連の反応によって起きる光化学ス モッグ生成といわれるプロセスを経ることがしばしばあると信じられている。そ の上、窒素酸化物は成用に対する重要な原因物質である。

硫黄酸化物、特に８０３もまた厄介な汚染物質と考えられている。二酸化硫黄は （尿素などを使用する窒素酸化物を還元するプロセスで発生する副生物としての アンモニアのような）排ガス流内のアンモニア（ＮＨ３）と結合して硫酸水素ア ンモニウム（ＮＨＨ３Ｏ）を生成するが、この化合物はボイラーの壁や熱交換器 表面、特に空気加熱器に好ましくない沈殿物を作るものである。

残念なことには、ボイラー内が高温であることは排ガス洗浄や触媒グリッドのよ うなＮＯおよび（または）３０３濃度を低減する最も普通の方法を非経済的また は実施不能あるいはその両方にする。

背景的技術 排ガス中の窒素酸化物のレベルを化学的に減少させるための色々な多くのプロセ スや組成物が提案されている。これらの提案では排ガスに、溶液または、そのま −の形で化学物質を直接添加することが必要であって、Ｎｏ　を相当に低下させ ることができる、しかしながら、経済上実用的な滞留時間でＮＯを５０％を越え て、好ましくは７５％よりも大きな割合で減少させるために、特定された別々の 温度ゾーンで多くの異なる化合物を加えるプロセスは、これまで見つかっていな い、さらに、ある技術ではＮＯを減少することはできても、その代わりにアンモ ニアおよび（または）−酸化炭素の如き汚染物質を必ず好ましくないレベルにし てしまうのである。また単一の一体化した１０セスで以て窒素酸化物の低減なら びに三酸化硫黄の有意な低減が共に出来る先行技術はない。

米国特許第３，９００，５５４号においてＬ　Ｖ　Ｏ１１はアンモニア、特定の アンモニア前駆物質またはそれらの溶液を１６００”Ｆから２０００°Ｆの範囲 の温度で一酸化窒素と混合するため排ガスに注入することにより燃焼排ガス中の 一酸化窒素（ＮＯ）を減少させることを開示している。　Ｌｙｏｎはまた１３０ ０″′Ｆ位の低い排ガス温度でアンモニアの有効利用のために水素や各種の炭化 水素のような還元剤を使用することを開示している。この特許ではアンモニア組 成物の段階的注入を示唆しているが、相当量の他の汚染物質を生成することなく ＮＯｘ低下を最高にするため異なる温度ゾーンで別個の組成物を注入することの 効果については何も教えていないのである。

米国特許第　４．２０８．３８６号に於いてＡｒａｎｄらによると、酸素リッチ の排ガスにおいては、尿素をそのま冑または溶液の形で添加使用して窒素酸化物 濃度を減少するために、排ガス温度は１３００”Ｆから２０００”Ｆの範囲内に ならねばならないことが開示されている。アルカン系溶媒は水素、−酸化炭素な どのように有効稼働温度を１１３００’Ｆよりも低くする低下剤であるといわれ ている。増量して注入する提案も開示されているが、これらの増分注入で尿素組 成物が同一のものであり、すべて同一の温度と酸素濃度の条件に合っている場所 でなされねばならない、　Ａｒａｎｄらの米国特許第　４，３２５，９２４号で も同しことが言える。

例えば、　ＢＯＷｅｒＳの１９８６年　９月１０日出願の米国特許出願番号９０ ６．６７１号（米国特許第４，７５１，０６５号）およびＢｏｖｅｒｓの１９８ ５年１０月　４日出願の米国特許出願番号７８４，８２８　＜米国特許第４，７ １９，０９２号）で先行技術として、窒素酸化物を減少させるために間隔を置い た多くの場所で成る組成物を注入することを開示しているが、これらの開示はい ずれも温゛度や酸素濃度のような条件が同一になっている場所で同じ組成物を注 入することに関する。

さらに、排ガス中の窒素酸化物の濃度低減が出来るだけ大きいことが非常に望ま しいが、ＮＯ濃× 度を低減する先行技術システムはそれらの技術を利用して達成されるＮＯ減少量 だけでなく、Ｎ０ｘＸ を低減するプロセスの副産物として発生するアンモニアや一酸化炭素のような他 の汚染物質の量によって制約されている。

従って、望まれていることは、その他の汚染物質レベルを適当に低く保ちながら 窒素酸化物および（または）三酸化硫黄の濃度を大幅に低減する、プロセスであ る。

定義 本明細書の目的に関し、下記の定義が用いられる。

「温度ゾーン」はその点で定常状態下で排ガス温度が成る範囲内にある場所を意 味する。

「処理剤」は還元性化学物質すなわちＮＯ，［黄酸化物（ＳＯ）あるいは他の汚 染物質を低減しうる汚染低減化学物質と、好ましくは一種の溶媒とを含む組成物 を意味する。

「尿素」および「アンモニア」は化成尿素およびアンモニアそれ自体、ならびに 効果に於て等価な化合物を意味する。これらの化合物には、炭酸アンモニウム、 ギ酸アンモニウム、シュウ酸アンモニウム、水酸化アンモニウム、各種の安定ア ミン類および、それらの水溶液がある。

指数を意味する。

「酸素化炭化水素」は１級炭化水素鎖に挿入または直接結合するか、あるいは代 表的な置換基としてカルボキシル基（Ｃ００Ｈ）、パーオキサイド基　（−０− ０−１、カルボニル基（Ｃ＝Ｏ）、水酸基（ＯＨ）、エーテルグループス（−０ −）　、エステル基（Ｃ００Ｒ）などを含む置換基、およびそれらの混合物に挿 入または直接結合している酸素を少なくとも１個もっている直鎖状または分枝状 の脂肪族炭化水素および環式、複素環式および芳香族の炭化水素で置換および非 置換型のものを意味する。

「ヒドロキシアミノ炭化水素」は−個の水酸基または一個のカルボキシル基を具 備する置換基を少なくとも１個と、１級、２級または３級のアミン基を少なくと も１個を有する環式、複素環式、芳香族、直鎖状または分校状の炭化水素であっ て置換または非置換型のものを意味する。

「１：１より大きい窒素に対する炭素の比を持つ有機酸のアンモニウム塩」は有 機酸、好ましくはカルボン酸（例えば１個あるいは、それ以すのカルボキシル基 （ＣＯＯＨ）を有する酸）と水酸化アンモニウムとの中和により生成可能の塩を 意味する。その酸が１個以上のカルボキシル酸塩の基を持っているならば、その 酸は水酸化アンモニウムで部分的に、あるいは完全に中和されていてもよい、塩 に於ける炭素の窒素に対する比は１；１より大きいが、このことは化合物中の窒 素−個当りの炭素が１より大きく、最も好ましくは化合物中の窒素−個当り少な くとも２個の炭素があることを意味している。

「少なくとも１個の環員窒素を持つ５または６員環の複素環式炭化水素」とは環 内原子の１個またはそれ以上が窒素である５または６員環の環状炭化水素を意味 する。環式化合物は飽和または不飽和のいずれでもありうる。

「少なくとも１個の環状酸素を持つ複素環式炭化水素」は少なくとも１個の環酸 素をもつ環式炭化水素を意味する。

「アルコール」は１個または、それ以上の水素原子が水酸基で置換された炭化水 素誘導体を意味する。

「糖」は本明細書中に記載されている条件の下で排ガス中のＮＯｘ濃度を低減可 能な下記記載の多数の有用な糖類を意味し、これらの糖には、非還元性および還 元性の水溶性単Ｉ！類および還元性および非還元性の多糖類ならびにそれらの分 解生成物がふくまれ、これらにはアルドペント−ス類、メチルペントース類、キ シロースやアラビノースのようなケプトペントース類、ラミノースやヘキソース のようなデオキシアルドース類および、グルコース、ガラクトースやマンノース のようなアルドヘキソース類、フラクトースやソルボースのようなケトヘキソー ス類、ラクトースやマルトースのような三糖類、およびサッカロースのような非 還元性三糖類、デキストリンやラフィノースのようなその他の多糖類、成分とし てオリゴ糖類を含有する加水分解澱粉ならびに水分散性の多糖類が包含されるも のである。

「フルフラーｌし」はフルフラール 置換型フルフラールを意味する．代表的な置換基は、直鎖状および分枝鎖状の置 換および非置換の脂肪族基、酸素化炭化水素基、ならびにアミン基を具備する側 鎖を包含するものである。

「アミノ酸」はアミン基およびカルボン白ｌ　基を含有する有機化合物のいずれ をも意味する。

ｒ　ＮＨ４−リグノスルホン酸塩」および「リグノスルホン酸カルシウム」はそ れぞれ亜硫酸バルプ工場液のリグニンから作られたスルホン酸塩であるリグノス ルホン酸のアンモニウムおよびカルシウム塩を意味する。

「１．３ジオキソラン」は１および３の位置に酸素を有する５員環複素環式炭化 水素（エチレンメチレンジオキシドも含む）を意味する 「魚油」は魚全体を調理して圧搾することにより抽出される大にしん、さつば、 いわし、および、にしんから主として得られる乾性油を意味する。

「溶液」は、溶媒、キャリヤーまたは分散剤を指し示す「溶媒」との溶液、混合 液または分散液のいずれをも意味する。

発明の開示 本発明は炭素質燃料の燃焼から出る排ガス中の少なくとも１種の汚染物質濃度を 低減させるプロセスに関する．本発明の目的の１つは窒素酸化物や三酸化硫黄の 濃度を大きく低減させるような望ましいレベルでの汚染物質調節を達成しながら 、アンモニアや一酸化炭素の如き他の有害な放出物を最小にし、使用する化学物 質の有効利用を最大にすることである。

さらに詳述すれば、本発明は種々の排ガス温度で各種の処理剤を導入することに より、炭素質燃料の燃焼から生ずる排ガスを連続的に処理するプロセスを包含す る．例えば第１処理剤は第１温度ゾーンで排ガス中に導入されて最初の汚染物質 の排出濃度を減少させ、第２の処理剤は第２　ｍ度ゾーンで排ガスに加えられて 第１の汚染物質または第２の汚染物質のいずれかのＪＪＦ出濃度を減少させるの であり、もし望ましいならば、このプロセスは希望するレベルの汚染物質調節を 達成するまで繰り返される．各処理剤の組成は指示された温度ゾーンで排ガス中 に導入されるとき目標汚染物質、特に窒素酸化物または三酸化硫黄の排ガス中で の濃度を減少するのに効果的であるように調剤されている。

窒素酸化物および（または）三酸化硫黄の還元は処理剤中の使用還元剤量を増や すことにより改善されることはすでに見出だされている．しかし、アンモニアの ような他の汚染物質の排出が経験される場合には問題がある。このような他の汚 染物質の排出は好ましくない．例えば、アンモニアの排出は排ガス中に三酸化硫 黄が存在するときには特に［酸水素アンモニウムの有害な沈積を生む。

さらには、もう一つの望ましくない汚染物質である一酸化炭素も生成され得る． このことは一つの処理ステップで可能な汚染物質調節量を制約するものである． 種々の化学的調剤が種々の温度で窒素酸化物や三酸化硫黄の濃度を低減するのに 効果的であることもまた認められている。

さらに、ボイラー内のすべての場所に化学剤を入れることは設計上不可能である ．注入は化学剤の散布のためのスペースがボイラー内で取れる場所でされねばな らない．熱交換管への直接注入は有害な沈積を生じ化学剤の使用を非効率にする 。

実際問題として注入に適当なスペースはボイラー内では典型的には２から４ケ所 しかなく、これらのスペースは熱移動が起きるので異なる温度となるであろう。

本発明の実施に当っては、注入が可能な場所を選択し、各場所に於ける温度で窒 素酸化物レベルを低減するのに効果的な処理剤を調剤し、アンモニアや一酸化炭 素のような他の放出物が出しないようにしながら最大の低減が得られるような場 所゛で化学剤を注入し、ボイラー負荷が変わるにつれて注入プロセスを調節する ことによって窒素酸化イラー負荷が１０ｏｚから５ｏｚに低下すれば、各場所に 置ける温度は低くなり、注入の量，組成またはその両者を変えることが必要とな るであろう。

本発明は一定レベルの窒素酸化物の調節を行い、操業用の薬剤コストを最小にす るために利用することができる。このためには、好ましくは最も安価な処理剤の 使用を、まず最大限に行い、続いて、さらに安価なものの使用と言うように、望 ましいレベルに調節ができるまで続ける。

排ガス中の窒素酸化物量を低減し、一方で第１の排ガス温度ゾーンで排ガス中に 第１のＮＯ低減処理剤を注入し、次に第２の排ガス温度ゾーンで第２の３０３低 減処理剤を排ガス中に導入することによって本発明を利用することができる。最 も好ましくは、三酸化硫黄と窒素酸化物の双方を低減できる第２の処理剤を供給 することによって窒素酸化物の低減は最大になる。

本明細書では排ガス中の窒素酸化物および（または）三酸化硫黄の濃度低減とい う用語で書かれているが、　熟［シｒ＝技術者は本発明のプロセスは炭素質燃料 の燃焼から出る排ガス中に認められるその他の汚染物質の低減にも同じように適 用できることを認識するであろう。さらに、浮Ｍ燃焼式ボイラー中の利用という 用語で書かれているけれども、記述内容はいずれも廃棄物を含む各種の燃料を燃 焼する循環流動床式ボイラーや移動格子式ボイラーのような違った型の設備にも 同じように適用できるものと理解すべきである。この明細書はまたガスタービン にも適用できる。

排ガス中の汚染物質の存在は汚染指数として表すことができる。同量または多量 の他の汚染物質を同時に発生させることになるプロセスにおいては排ガス中の窒 素酸化物のような一つの汚染物質の濃度を低減することは汚染指数を低下させる こととはならないことは理解されるであろう、同様に、窒素酸化物や三酸化硫黄 の如き２つの異なる汚染物質の排ガス温度の減少は一つの汚染物質のみを減少す るときに得られる値よりも大きい排ガス汚染指数の減少をもたらすこととなる８ 本発明ではアンモニアまたは一酸化炭素のような他の汚染物質の生成を事実上避 けながら窒素酸化物の低減を達成し、さらに（或は）三酸化硫黄の低減の達成も 行うのであり、かくして複数の処理流体が複数の温度ゾーンをもつ排ガス中に導 入されるところの段階的または多段的プロセスによって排ガスの汚染指数を実質 的に低下させるのに効果がある。

本明細書においては「第１」、「第２」および「第３」なる用語の使用は処理ゾ ーンの相対的位置を表すことを意味する８例えば第２の温度ゾーンは排ガス温度 が第１温度ゾーンの排ガス温度よりも低いようなゾーンであればどれでもよい、 同様に、第３の温度ゾーンは排ガス温度が第２温度ゾーンの排ガス温度よりも低 いゾーンであればどれでもよい０本明細書では注入の特定温度ゾーンはいずれに せよあらゆる場合において排ガスが特定の温度範囲にある場所になければならな いことを示していると解釈されてはならない、（即ちすべての場合に第１温度ゾ ーンは排ガス温度が約１７００”Ｆから約２０００°Ｆの範囲や、また約２１０ ０６Ｆのような高温にある場所に存在しなければならないことはない）、さらに 、「第１」　「第２Ｊ　ｒ第３」等の用語は本発明のみに関係して用いられるの であり、汚染物質、燃焼増進などが同じものであろうと或いは異なるものであろ うと、（時間的に、または場所的に）第１の処理の前或は第３または最終の処理 の後、のいづれかにおいて、実施される他の排ガス処理を除外するものではない 。

特定の温度ゾーンのいずれかにおいて注入される処理剤は、好ましくは、そのゾ ーン内の排ガス温度で最も効果的であるように選択される０例えば、注入に利用 できる第１温度ゾーンが、排ガスの温度が約１７００６Ｆから約２０００６Ｆま たはさらに高温の２１００°Ｆ位の温度範囲にある温度ゾーンを含む上流の場所 内にあるならば、米国特許第４，２０８，３８６号においてＡｒａｎｄらが、さ らに米国特許第　４，７１９．０９２号「酸素化炭化水素溶媒を含有する尿素溶 液による窒素系汚染物質の低減」でＢｏｗｅｒｓが述べているような尿素水溶液 、または本明細書に引例として記載しであるＬｙｏｎの米国特許第　３．９００ ．５５４号で説明されているようなアンモニア水溶液または気体アンモニア自体 の如く、その温度範囲で最もンモニアまたは尿素が窒素酸化物濃度を低下させる 機構は完全に解明されていないが、これらの化合物はＮＨラジカル（×は整数） とＮＯｘを含む一連の反応を促進することにより作用するものと信ぜられている 。　ＮＨラジカル濃度とＮＯ，濃度のモル比（［ＮＨ］／　［８０ｘ］　）は標 準化した化学量論比（ＮＳＲ）としてたびたび引用される。

ボイラーの形状寸法が許すならば、上流の位置に２カ所で注入することができる 。第１の注入は排ガス温度が約１８５０”Ｆから約２０００　’Ｆになっている 温度ゾーンのさらに上流で行うことができ、第２の注入は排ガス温度が約１７０ ０°Ｆから約１８５０’Ｆの温度ゾーンにある第１の位置から下流になる場所で 行うことができる。引用の開示に記載の如く、尿素またはアンモニア溶液は低温 域の場所では、より濃く（即ち約１０から５０重量％の尿素またはアンモニア） 、高温域の場所ではより薄く（即ち好ましくは約５から約１０重量％、低くても 約２％の尿素またはアンモニア）することができる。

本発明による注入に適切な温度ゾーンは排ガス温度が約１３５０”Ｆから約１７ ５０’Ｆの範囲にある上記のゾーンから下流でも見出さる。このような排ガス温 度の温度ゾーンへの注入に適する処理剤は上記の特許および米国特許第４．７５ １　、０６５号「窒素および炭素を含む汚染物質の低減」においてＢｏｗｅｒｓ により開示されており、本願の出願人の出願にかかる以下記載の同時係属出願の 米国特許出願によっても開示されている：　名義人　［ρｐｅｒｌｙ　および５ ｕｌｌｉｖａｎ、　１９８７年２月１３日出願の米国特許出願番号０１４，４３ １　ｒ排ガス中の窒素酸化物の低減プロセス」：名義人Ｅｐｐｅｒｌｙおよび５ ｕｌｌｉｖａｎ、　１９８７年３月１３日出願の米国特許出願番号　０２５．３ ５Ｏｒ糖を使用する排ガス中の窒素酸化物の低減プロセス」；名義人　Ｅｐｐｅ ｒｌｙおよび５ｕｌｌｉｖａｎ、１９８７年３月１３日出願の米国特許出願番号 ０２５，４９３　ｒ複素環式炭化水素を使用する排ガス中の窒素酸化物の低減プ ロセス」；名義人　Ｓｕｌ　ｌ　１ｖａｎおよびＥｐｐｅｒｌｙ、　１９８７年 ４月１５日出願の米国特許出願番号０３９，０１３　ｒヒドロキシアミノ炭化水 素を使用する排ガス中の窒素酸化物の低減プロセス」；　名義人Ｅｐｐｅｒｌｙ 。

５ｕｌｌｉｖａｎおよび　Ｓｐｒａｇｕｅ、　１９８７年９月２３日出願の米国 特許出願番号　１００．１２８　ｒ排ガス中の窒素酸化物の低減プロセス」；名 義人Ｅｐｐｅｒｌｙ、　Ｓｕｌ！１ｖａｎおよびＳｐｒａｇｕｅ、　１９８７年 １０月１４日出願の米国特許出願番号　１０８，７７９　ｒ排ガス中の窒素酸化 物の低減プロセス」；名義人Ｅｐｐｅｒｌｙ、Ｐｅｔｅｒ−１１ｏｂｌｙｎ、　 ５ｈｕｌｏｆ、Ｊｒ、、５ｕｌｌｉｖａｎおよびＳｐｒａｇｕｅ、　１９８８年 ６月１５日出願の米国特許出願番号２０７，２９２　ｒアンモニウム塩を利用し て排ガス中の汚染物質濃度を低減する多段フロセス」；および名義人　［ｐｐｅ ｒ＋ｙ、　０°ｔｅａｒｙ。

５ｕｌｌｉＶａｎとＳｐｒａｇｕｅ、　１９８８年６月１５日出願の米国特許出 願番号２０７，３８２　ｒ他の汚染物質生成を最小化しながら窒素酸化物を低減 するプロセス］　なお。

これらの開示は本明細書中に引例として記載されている。開示されている処理剤 には下記に示すような適切な増進剤で増強されたアンモニアまたは尿素の水溶液 が含まれている：へキサメチレンテトラミン（ＨＨＴＡ）、パラフィン系炭化水 素、オレフィン系炭化水素、芳香族系炭化水素、酸素化炭化水素（例えばアセト ン、糖、特にスクロース、（１−ガラクトース、および糖蜜、アルコール特にエ チレングリコール、メタノール、フルフリルアルコール、１．３−ブチレングリ コール、テトラヒドロフリルアルコール、２．５−フランジメタノール、リグニ ン誘導体特にリグノスルホン酸アンモニウムおよびリグノスルホン酸カルシウム 、カルボン酸特に２−フランカルボン酸、ζルコン酸、クエン酸、ギ酸、クマリ ン酸、２，３，４．５−テ）−ラカルボン酸　（原文どおり）、フリルアクリル 酸、バルビッル酸、シュウ酸、粘液酸、過酸化物、アルデヒド、エーテル、エス テル、ケトン、グリセリン、テトラヒドロフラン、アセトン、１，３−ジオキソ ラン、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン、フルフリルアミン、酢酸ｎ− ブチル、メチラール、フラン、魚油、酢酸フルフリル、テトラヒドロフラン（原 文どおり）テトラヒドロフリルアミン、テトラヒドロビラン、マンニトール、ヘ キサメチレンジアミンおよび無水酢酸の如きもの）、１：１より大きい窒素に対 する酸素の比を持つ有機酸のアンモニウム塩（例えば酢酸アンモニウム、アジピ ン酸アンモニ。

ラムおよびアジピン酸ジアンモニウム、安７セ、香酸アンモニウム、シュウ酸水 素アンモニウム、カプリル酸アンモニウム、クエン酸アンモニウム、クエン酸ジ アンモニウムおよびクエン酸トリアンモニウム、クロトン酸アンモニウム、ドデ カン酸アンモニウムおよびドデカン酸ジアンモニウム、フマル酸アンモニウムお よびフマル酸ジアンモニウム、ヘプタン酸アンモニウム、リノール酸アンモニウ ム、マレイン酸アンモニウムおよびマレイン酸ジアンモニウム、モノブチル酸ア ンモニウム、オレイン酸アンモニウム、フタル酸アンモニウムおよびフタル酸ジ アンモニウム、プロピオン酸ア石酸アンモニウムおよび酒石酸ジアンモニウム、 およびトリメリド酸アンモニウム、トリメリド酸ジアンモニウムおよびトリメリ ド酸トリアンモニウムの如きもの）、ヒドロキシアミノ炭化水素（例えばアルカ ノールアミン類、アミノ酸およびタンパク含有組成物）、少なくとも１個の環員 酸素を有する複素環式炭化水素（例えばフルフラールおよびフルフラール誘導体 ）、少くとも１個の環員窒素を有する５または６員複素環式炭化水素（例えばピ ペラジン、ピペリジン、ピリジン、ピラジン、ピラゾール、イミダゾール、オキ サゾリドン、ビロール、ピロリジン）、過酸化水素、グアニジン、炭酸グアニジ ン、ビグアニジン、［Ｍグアニル尿素、メラミン、ジシアンジアミド、カルシウ ムシアナミド、ビウレット、１．１°−アゾビスホルムアミド、メチロール尿素 、メチロール尿素−尿素縮合物、ジメチロール尿素、メチル尿素、ジメチル尿素 およびこれらの混合物ならびにこれら増進剤自体の水溶液。

ボイラーの形状寸法はまた約１３５０　’Ｆから約１７５０・Ｆの排ガス温度範 囲内で注入用の温度ゾーンが１つ以上取れるようにするのが良い１例えば成る注 入は排ガス温度が約１５５０’Ｆから約１７５０°Ｆの範囲にある温度ゾーンの 場所において行うことができる。

第２の注入場所としては、排ガス温度が約１３５００Ｆから約１５５０’Ｆの範 囲にある温度ゾーンが可能である。このように示された温度ゾーンのうち第２温 度ゾーンに注入される処理剤は、第１温度ゾーンのものに類似のもの、あるいは もつと低濃度であって良く、あるいは異なる増進剤濃度などを包含するものでも 良い、これらのことは熟達しｒ２技能者の出来るものである。

注入を行うことができるボイラー内のもう１つの温度ゾーンは、排ガス温度が約 １４００６Ｆよりも低い場所である。引用として本明細書に記載されている本願 の出願人の出願にかかる同時係属出願の名儀人５ｕｌｌｉｖａｎ、１９８７年３ 月６日出願の米国特許出願番号０２２，７９９　ｒ炭化水素または過酸化水素を 使用する排ガス中の窒素酸化物の低減プロセス」および名儀人　ｔｐｐｅｒ＋ｙ 、Ｏ’Ｌｅａｒｙ、　５ｕｌｌｉｖａｎ　および５ｐｒａｏｕｅ　、　１９８８ 年２月２日出願の米国特許出願番号　１５５，８９４　ｒ他の汚染物質生成を最 小にしながら窒素酸化物を低減するプロセス」で開示されているように、この様 な排ガス温度で排ガス中に注入するのに適した処理剤としては炭化水素、特にエ チレングリコール、糖またはフルフラールのような酸素化炭化水素、あるいは過 酸化水素が包含される。ボイラー内の比較的低温の排ガス温度好ましい具体例で は、プロセスは第１温度ゾーンで排ガス中に第１処理剤の注入を包含する０例え ば、大型浮遊燃焼式用役ボイラーでは、第１処理剤流体の注入域は第１温度ゾー ンに於ける排ガス温度が約１７００　’Ｆより高い温度になっているような過熱 器から上流に位置することができる。そこで第１処理剤の組成および注入量は約 １７００”Ｆより高い温度になっている排ガス中のＮＯ濃度と効果的に減少させ 、一方ではアンモニア生成を最小に留めるように選択できるのである。第１処理 剤として使用に適した調剤には尿素またはアンモニアの水溶液あるいは気体アン モニアが包含される。

第１処理剤として作用する尿素またはアンモニア水溶液は、流動排ガスの流れの 中で溶液の小滴を均一に形成、分散するのに有効なノズルその他。

の装置から第１温度ゾーン内に成る間隔をおいた多くの場所に注入して、均一に 混合するようにすることが好ましい。

第１温度ゾーンで排ガス中に第１処理剤を注入する速度は、「アンモニアブレイ クスルー」点に達するまでは最高のＮＯ濃度低下を達成する速度である・ことが 好ましい、「アンモニアブレイクスルー」はＮＨ３濃度について注入速度と共に 有意の増加が認められるところの点をさしている技術用語である。第１処理剤注 入の実際の速度は上記の条件を達成するように注入速度を「調整」することによ り実験的に決められる。その理由は実際の速度は排ガス気流の流速、すらびにボ イラー燃焼時の負荷によって一定の範囲内で変わる温度ゾーンの特定の温度と共 に変化するからである−　’ｉ力幕ｈｉＬＳ　ｔ！　、第１温度ゾーン内の温度 範囲が約１７００°Ｆより高く、第１処理剤が尿素またはアンモニアを包含する 溶液であるような状況では、第１処理剤中の窒素とベースラインの窒素酸化物レ ベルとのモル比が約１：５から約５：１であり、さらに好ましくは約１＝３から 約３：１．最も好ましくは約１：２から約２＝１である。

排ガス温度は溶液中の尿素またはアンモニア濃度に影響する。約１７００’Ｆか ら約１８５０”Ｆの間の温度では、溶液は約１０から約５０重量％の濃度で最も 有効に作用する傾向がある０反対に、約１８５０６Ｆ以上の温度では溶液濃度は 典型的には約２から約１０重量％くらいに稀薄になる。その代わりに、排ガス温 度が約１７００°Ｆから約１８５０”Ｆの範囲にあるときには、第１処理剤に包 含される尿素またはアンモニア溶液は、ヘキサメチレンテトラミンの添加によっ てその効果を増進することができる。使用に適する他の増進剤としては既に述べ た如き酸素化炭化水素、グアニジン、炭酸グアニジン、ビグアニジン、硫酸グア ニル尿素、メラミン、ジシアンジアミド、カルシウムシアナミド、ビユレット、 １．１°−アゾビスホルムアミド、メチロール尿素、メチロール尿素−尿素縮合 生成物、ジメチロール尿素、メチル尿素、ジメチル尿素およびこれらの混合物が ある一０第１処理剤には気体アンモニアが包含されうろことも理解される。その うえ、ボイラー構造によっては、少くとも２個所の温度ゾーン（例えば、排ガス 温度が約１８５０’Ｆから約２０００６Ｆである場所で１個所と、排ガス温度が 約１７００°Ｆから約１８５０″Ｆである場所でもう１個所）が既に述べたよう に過熱器から上流の場所で可能であり、また（あるいは）そのようなことが望ま しいと期待される。

さらに好ましくは、本発明のプロセスには、第１温度ゾーンから下流にある第２ 処理ゾーン−で排ガス中に第２処理剤を注入することが包含される０例えば、大 型浮遊燃焼式用役ボイラーでは第２温度ゾーンの温度が代表的なものでは約１３ ５０下から約１７５０６Ｆの範囲内にある過熱器から下流の場所に、第２温度ゾ ーンが効果的に存在し得る。

しかしながら既述の如く、第２温度は第１温度ゾーンより低い温度を有する何等 かの範囲が規定されたゾーンである０例えば第２温度が第１温度ゾーンの温度よ り低いかぎり、第２温度は約１３５０６Ｆから約１７５０６Ｆの温度範囲の前後 であろう、そこで好ましくは第２処理剤の組成はこの温度ゾーンでアンモニアブ レイクスルーを起こさないで窒素酸化物の低減を最も良く行うように選ばれる。

効果的に、この条件下で使用される第２処理剤は尿素またはアンモニアのいづれ かと増進剤との混合物。

あるいは増進剤単独である。使用に適する増進剤にはＨＭＴＡ、パラフィン系炭 化水素、オレフィン系炭化水素、芳香族炭化水素、上記の酸素化炭化水素、上記 の１：１より大きい炭素対窒素の比を有する有機酸のアンモニウム塩、上記のヒ ドロキシアミノ炭化水素、上記の環員酸素を少くとも１個有する複素環式炭化水 素、上記の少くとも１個の環員窒素を有する５または６員複素環式炭化水素、過 酸化水素、グアニジン、炭酸グアニジン。

ビグアニジン、硫酸グアニル尿素、メラミン、ジシアンジアミド、カルシウムシ アナミド、ビユレット、　１．１’−アゾビスホルムアミド、メチロール素、メ チル尿素、ジメチル尿素および、これらの混合物、ならびに増進剤自体の水溶液 がある。これらの状態下で最も好ましい増進剤にはエチレングリコール、酢酸ア ンモニウム、ピリジン、メタノール、糖およびフルフラールがある。

第２処理剤は第２温度ゾーンで、Ｎｏｘｆｉ度減少を最大にし、一方アンモニア または一酸化炭素のような他の汚染物質生成を最も少なくするのに適した窒素酸 化物濃度のベースラインに対する処理剤中の窒素のモル比を与えるように排ガス 中に注入される。好ましくは、上記のように組成した混合物はベースラインの窒 素酸化物レベルに対する混合物中の窒素のモル比が約　１：５から約　５：１に 。

さらに好ましくは約１：３から約　３：１、最も好ましくは約１：２から約２： １になるように注入される。

増進剤は、増進剤と尿素またはアンモニアとの重量比が好ましくは約１：１０か ら約　５：１．さらに好ましくは約１：５から約３：１で処理剤中に存在する。

最も好ましくは、アンモニア／増進剤の薬剤中における増進剤と尿素またはアン モニアとの重量比は約１：４から約２．５：１である。処理剤が窒素含有化合物 を含有していない場合には、処理剤とベースラインの窒素酸化物レベルとの比は 約０．５：１から約１０：１でなければならない。

代表的には、処理剤は約　５から約２５重量％、より好ましくは約１０から約２ ０重量％の濃度で水溶性増進剤を水に溶解し、尿素またはアンモニアの必要量を 混合して調製される０次には、かくして得られる混合物は、均一な混合ができる ように流動排ガス流中で溶液の小滴を均一に形成分散させるのに有効なノズルそ の他の装置から排ガス中の第２温度ゾーン内の間隔を置いた多くの場所に注入ば 、上記した如く指定された排ガス温度範囲内で少なくとも　２か所の温度ゾーン をつくり、少なくとも２種の処理剤を注入することができる。

加えるに１本願の出願人の出願にかかる同時係属出願で引用として本明細書記載 の開示である名儀人　Ｅｐｐｅｒｌｙ、　Ｐｅｔｅｒ−１１ｏｂｌｙｎおよび　 Ｓ＋目ｌ１ｖａｎ、１９８７年１２月１４日出願の米国特許出願番号　１３２， ８０１「アンモニア洗浄」で開示されているように、第２処理剤はアンモニア洗 浄を行うために使用することができる。アンモニア洗浄は排ガス中のアンモニア 量を減少し、一方では窒素酸化物をさらに減少するのに効果的な条件のもと、約 １３５０６Ｆを越える排ガス温度で炭化水素、特に酸素化炭化水素のような非窒 素系処理剤を注入することを含む。

一般に、非窒素系処理剤は処理剤と排出アンモニアのレベルとの重量比が約２： １から約２００：１で、排ガス中に注入される。

本発明のさらに好ましい具体例としては、第１および第２温度ゾーンのすぐ下流 に位置している第３温度ゾーンで排ガス中に第３の処理剤を注入することがある ０例えば、浮遊燃焼用役ボイラーでは第３温度ゾーンは、効果的には排ガス温度 が約　８００６Ｆから約１４００６Ｆの範囲内にあるエコノマイザ−の位置に設 けることができる。このような条件のもとでは、第３処理剤には好ましくは炭化 水素または過酸化水素が包含される。このように示された条件下で、第３の処理 流体中で使用に適する最も好ましい炭化水素は脂肪族炭化水素の低分子量ケトン 、アルデヒド、１価、２価または多価アルコール類のような酸素化炭化水素、お よびモノエタノールアミン、アミノ酢酸（グリシン）のようなヒドロキシアミン 炭化水素である。エチレングリコール、メタノール、フルフラール、糖およびグ リセリンは、この目的には好ましい酸素化炭化水素であり、このうちエチレング リコール、メタノールおよび糖は最も望ましいものである。

効果的に使用可能なその他の炭化水素にはモノメチルアミン、トリエチレンテト ラミン、ヘキサメチレンジアミン、テトラエチレンペンタミン、とスーヘキサメ チレントリアミン、ポリアミン＋１　ｐ　Ａ、１．２−ジアミノプロパン、Ｎ、 Ｎ−ジメチルエチレンジアミン、テトラメチルエチレンジアミン、２−メチルア ジリジン、ビス（３−アミノプロピル）エチレンジアミン、テ）・ラメチルジア ミノメタン、エチレンジアミンおよびジエチレントリアミンのような窒素化炭化 水素が含まれる。水素化澱粉ヒドロシ塩として知られている低分子量ポリオール の混合物のようなポリオールの混合物もまた効果的に使用することができる０本 発明で使用に適するその他の炭化水素には、パラフィン系、オレフィン系、およ びナフサベースの炭化水素を含めた芳香族系の炭化水素、ならびにこれらの混合 物が包含される。

熟達した技能者には周知のように、他の溶媒を単独ないしは水と一緒に、効果的 に使用できる事例はあるけれども、炭化水素は単体だけで１分散液、好ましくは 水分散液の形で、または溶液、好ましくは水溶液の形で使用することができるが 、これは水溶液が経済的であるためである。使用する炭化水素のレベルはアンモ ニアや一酸化炭素の如き他の汚染物質の存在を最小にしながら排ガス中の窒素酸 化物濃度の最適な低減を引き出すのに必要なレベルでなければならない、効果的 には。

炭化水素は、炭化水素と第３ベースライン窒素酸化物レベルとの重量比が約１： ５から約　５：１．最も好ましくは約１：２から約　２：１であるように使用さ れる。使用する炭化水素の正確な量は、プロセス全体の経済性によって変わり得 るものである。

本発明で第３処理剤として炭化水素を用いるとき、均一な混合を達成するために 流動排ガス流内で、炭化水素の小滴を均一に形成、分散するのに有効なノズルそ の他の装置から、上記に説明したように炭化水素単独で、または分散液、ある・ いは溶液の形で、第３温度ゾーン内の一定間隔の多くの場所で排ガス中に注入す るのが好ましい、ボイラーの構造によるが、約８００ｃ′Ｆから約１４０００Ｆ の温度範囲にある２つの注入ゾーンが存在し得る。

参套七÷母、本発明のプロセスはこれにより達とができる。過酸化水素または酸 素化炭化水素、特にアルコール、糖、リグニン誘導体、カルボン酸、過酸化物、 アルデヒド、エーテル、エステル、ケトンおよびこれらの混合物を包含する処理 剤の注入は排ガス温度が約１７００°Ｆ以下、そのなかでも約１４５０６Ｆ以下 の温度ゾーンで排ガス中に行われるが、この注入により排ガス中の８０３含量は 非常に減少する。この目的に対して最も好ましい酸素化炭化水素にはメタノール 、エチレングリコール、糖蜜、グリセリン、テトラヒドロフラン５アセトン、ク エン酸、スクロースおよびこれらの混合物が含まれるが、これらのものは炭化水 素と三酸化硫黄の重量比が約３：１から約８：１の水溶液として注入できる。開 示された処理剤でＮＯｌ少および× （または）アンモニア洗浄以外に排ガス中にあるＳ０３の減少が行われる。

本明細書で「第１」「第２」および「第３」という用語を使用しているのは、単 に記述に便利なためだけではない、実際の番号列は選んだ温度ゾーンの実際の数 および各場所で注入される処理剤よって変わるのである。

本発明により、ここに開示されている処理剤が注入される炭素質燃料からの排ガ スは一般的に酸素リッチであるが、これは排ガス中に過剰の酸素があることを意 味している０代表的なものとしては、過剰の酸素は約１５容積％以下である。在 来の用役ボイラーでは過剰の酸素は普通的１から約１０容積％の範囲内にある。

排ガス中の窒素酸化物濃度を最大に減少し、あるいは一定のＮＯｘレベルを達成 するために本発明のプロセスを実用化するに当っては、注入を最適化する（即ち 汚染物質濃度低下を最大にし、他の汚染物質の生成を最小にする）ために、第１ 温度ゾーンへの第１処理剤の注入をまず「調整」することが好ましい、第２温度 ゾーンＩ＼の第２処理剤の注入はそれから「調整」され、（第３処理剤お目に「 調整」され、（第４処理剤および第４温度ゾーンが使用されるときには）第４温 度ゾーンへの第４処理剤の注入は第４番目に「調整」される等々と、望ましい注 入数または汚染物質レベルに達するまで続けられる。

処理剤の注入が一度最適化されてしまうと、処理剤の注入場所での排ガス温度変 化を生ずるところのボイラー負荷の変化を補うために、処理剤の化学的配合剤の 希釈度、相対的濃度または特定の成分を変えることによって処理剤を「調整」す ることも可能である。ボイラーの負荷変動に応じて処理剤を調整することは、各 場所で注入される処理剤が特定のレベルに窒素酸化物を保つか、あるいは、そこ の排ガス温度に対してＮＯｘ還元を最も大きくするのに適切であることを確実に するものである。さもないと、処理剤の注入が効率的でなくかつ最適にされない ことになり、その結果汚染物質減少が低下し、恐らく池の汚染物質が相当な量で 発生するであろう。

限定的放出物を構成する他種汚染物質の正体はボイラーによっても、状況によっ ても、あるいは温度ゾーンによっても変わるものである０例えば排ガス温度が比 較的高い温度ゾーンでは限定的放出物はアンモニアであり、逆に排ガス温度が比 較的低い温度ゾーンでは限定的放出物は一酸化炭素である。さらに、各温度ゾー ンでの注入を「調整」することは、いずれの場合でも必要ないであろう。

むしろ、このような他種放出物のレベルが後段の。

あるいは最終の温度ゾーンで低減されるなら、特にアンモニア洗浄を備えた工程 を利用するときには、他種放出物の生成に無関係に比較的前段の温度ゾーンで可 能な目標汚染物質低減を最大にすることが望ましい、言い換えれば、最も重要な ことは最終注入後の汚染指数であって、中間レベルでの汚染指数ではない。

これらとは別の手段として、薬品コスｌ−を最低にしながらＮＯ低減の目標レベ ルを得るなめに。

他種汚染物質を多く生成することなく、最も低廉な処理剤を最大に使用すること がまず確立される。

次に、さらに安い経費の処理剤を最大限に使用し、このプロセスは望まれる目標 レベルが達成されるまで繰り返されるのである。

さらに、各処理剤の注入はアンモニアや一酸化炭素≠会のごとき他種汚染物質の 発生を最小にし、一方では目標汚染物質、即ち窒素酸化物や三酸化硫黄の還元が 最大になるように実施されても良い。

このことは下記の開示で示されているように、窒素酸化物低減対排ガス温度のカ ーブを利用して実施できるのである；本明細書に記載しである名義人Ｅｐｐｅｒ ｌｙ、　０°Ｌｅａｒｙおよび５ｕｌｌｉｖａｎ、１９８７年５月１４日出願の 米国特許出願番号　０５０．１９８　ｒ窒素酸化物還元および・他種汚染物質の 生成を最小化するなめのプロセス」を参照。

経済性、ボイラー負荷、目標ＮＯレベル、その× 他の考慮が決まると、ある状況の下での第２温度ゾーンの状態が他の状況下での 第１温度ゾーンになり、ある状況下での第３温度ゾーンの状態が他の状況下での 第２温度ゾーンになる１等々のことなることもある。

本発明のプロセスは窒素酸化物を還元する選択的接触還元（“Ｓ　ＣＲ”　）を 利用するところのＮＯ還元プロセスと組み合わせ得ることも熟達した技能者には 認められるものである。このようなＳＣＲプロセスは排ガス中のＮＯ含量を減ら すために酸化物または鉄、バナジウムや活性炭のような触ｆ３．物質の化合物を 使用する。事実、　ＳＣＲ処理は本発明プロセスの付加的な工程として使用でき る。そうすると、排ガス中の窒素酸化物濃度を低下させ。

かつまたアンモニアと、本発明の実施によって達成されうるアンモニア洗浄その 他の方法による排ガス中に残留し、それから排出ＮＯレベルをさらに低下させる ためにＳＣＲで排ガスを洗浄した窒素酸化物の比が約１：１になるように排ガス 中に残留の窒素酸化物を調整するべく、ここに開示される本明細書に開示されて いる窒素酸化物の非触媒約合な状況が得られ、その結果、排ガス中に残留するＮ Ｈ３やＣＯのような他種汚染物質を余り生成することなく非常に高いＮＯ還元を 行うことになるのである。

本発明を実施するための最良の形態 以下の実施例は多段階注入によって窒素酸化物濃度を減少するプロセスの操作を 詳細に述べることにより本発明をさらに例示し、説明するものである。

実施例　１ 本実施例に用いられるバーナは大凡長さ２０９インチ、内径８インチ、壁厚２イ ンチの燃焼煙管として知られている排ガス煙道導管を有するバーナである。バー ナは排ガス入口に隣接した火炎部と、窒素酸化物、ａ化硫黄、アンモニア、−酸 化炭素。

二酸化炭素、パーセント過剰酸素、および排ガス中に存在するその他の問題にな る化合物のような組成物濃度を測定するための排ガス出口に隣接した煙道ガスモ ニターを備えている。排ガス煙道導管にはそのほかに色々な場所での温度測定用 熱電対の出入口がある。処理剤が注入される排ガス温度はに型熱電対を用いて注 入点で測定される０本明細書中に引用と、して記載されているところの名儀人Ｂ ＵｒｔＯｎ、１９８７年２月２日出願の米国特許出願番号００９，６９６　ｒ排 ガス中の汚染物質濃度低減のためのプロセスおよび装置」に述べられている噴霧 注入器は排ガス流中にＮＯｘ還元剤を（注入により）導入するために排ガス煙道 導管中の出入口に置かれている。バーナ燃料は２号燃料油であり、バーナは９． ６ボンド／時間がら１０．９ボンド／時間の速度で燃焼される。

ベースライン窒素酸化物濃度は注入される処理剤の比を計算し、窒素酸化物濃度 低減の計算を容易にするために各ランを始めるに先だって読みとられる。窒素酸 化物は注入される各処理剤毎に引下記の処理剤を用いて７回のランが行われた。

各ランで第１処理剤は指定の温度で排ガス中に注入される。第２処理剤は第１処 理剤の注入点から４３インチ下流の位置で排ガス煙道導管中に注入され、第３処 理剤が使用されるときはそれは第２処理剤注入点から４０インチ下流の位置で注 入される。

１、尿素１０重量％と市販の界面活性剤０．２重量％を含有する水溶液が温度１ ８１０６Ｆの排ガス中に第素５重量％、エチレングリコール２５重量％および市 販の界面活性剤０．１重足％からなる水溶液は第ガス中に注入される。

２、尿素１０重量％および市販の界面活性剤０．２の速度で温度１７６５６Ｆの 排ガス中に注入され：尿素５重量％、エチレングリコール２５重量％および市販 の界面活性剤０．１重量％を含んでいる水溶液が３、尿素１０重量％および市販 の界面活性剤０．２の速度で温度１７６０６Ｆの排ガス中に送入され：尿素１０ 重量％、スクロース３０重量％および市販の界面活性剤０．２重量％を含んでい る水溶液が第２処理に注入される。

４、尿素１０重量％および市販の界面活性剤　０．２の速度で温度１７６５’Ｆ の排ガス中に注入され：尿素７．２８重量％、ヘキサメチレンテトラアミン３． １２重量％、エチレングリコール１５重量％および市販の界面活性剤０．２０８ 重量％を含んでいる水溶液が第ガス中に注入される。

５、尿素１０重量％および市販の界面活性剤０．２の速度で温度１７９０下の排 ガス中に送入され：尿素１０重量％、スクロース３０重ｆｊ％および市販の界面 活性剤０．２重量％を含んでいる水溶液が第２処理に送入される；ザクロース１ ５重量％含有の水溶液処理剤として注入される。

６、尿素１０重量％および市販の界面活性剤０．２の速度で温度１７９０ｃ′Ｆ の排ガス中に注入され：尿素１０重量％、スクロース３０重量％および市販の界 面活性剤０．２重量％を含んでいる水溶液が第２処理に注入される：さらにグリ セリン１５重量％含有の水溶液が温度１３０５６Ｆの排ガス中に第３処理剤とし ７．尿素１０重量％および市販の界面活性剤　０．２闘間 重量％含有の水溶液が第１処理剤として２００＋ａｌ／にの速度で温度１１５０ °Ｆの排ガス中に注入され；尿素１０重量％、スクロース３０重量％および市販 の界面活性剤０．２重量％含有の水溶液が第２処理剤としされる；灯油が温度１ ２９５６Ｆの排ガス中に第３処理上記に述べられた各ランの結果を表１に示す。

表　１ ラン　ＮＯＮＯ低減率　ＮＨ３ ｘ ベース　最終 ライン ｐｐｍ　ｐｐｍ　％　ｐｔ）１ １　２４０　１２０　５０．０　４ ２　２１８　７５　６５．６　２１ ３　２２０　９２　５８．２　１９ ４　２１８　８３　６１．９　３０ ５　２１０　４２　８０．０　２１ ６　２１０　３９　８１．４ ７　２１０　５０　７６．２ 実施ｒＩＡ２ 使用ボイラーは公称１４０（熱）メガワット／時間の前部燃焼石炭デザインのも である。第ルベルの注入で測定される排ガス温度は約１９００ＯＦで過剰酸素約 ４．５％であり、第２レベルの注入に於ける排ガス温度は約１７５０°Ｆで過剰 酸素は約８．２％である。

尿素８．６重量％、市販の界面活性剤０．１７重量％を含んでいる水溶液が第１ 処理剤として７５４ガロン／時間の速度で注入されて、処理剤とベースライン窒 素酸化物レベルとの標準化した化学量論比が１．７９になるようにする。また尿 素１６．５重量％、市販の界面活性剤０．３３重量％を含む水溶液が第２処理剤 として９１ガロン／時間の速度で注入され、処理剤のベースライン窒素酸化物レ ベルに対するＮＳＲが０．４１になるよにする。

ベースライ、７ＮＯ，レベルの測定値は６９３ｐｐｍであり、第１処理剤の注入 の間に第２処理剤の注入口から上流で測定されたＮＯｘレベルは約２５１ｐｐｍ である。第１および第２処理剤の注入中で測定されたＮＯｘレベルは１４５１） Ｉ’ｌｌｌであり、この値は最初のベースラインＮＯｘレベル（全ＮＯｘレベル は酸素３％に標準化されるように補正される）から７９．１％減少することを意 味する。

本発明の実施により有意のアンモニアブレイクスルーをおこすことなしにＮＯｘ 低減が非常に良く達成されることは明らかである。

上記の記述は本発明の実施の方法を１通常の技術を有する者に教示することを目 的とするものであり、それらは、この明細書を読むことにより熟達した技術者に 明らかになるであろうようなものの意図するものではない、しがしながら、この ような自明の修正や変形のすべてのものは、下記の特許請求の範囲により規定さ れる本発明の範囲内に含まれる。

国際調査報告 −１１，，１１，ｌ　１．５．、．１．　２口Ｔ′ＴＳ　Ｅミ’ＣニアＮ　己国 際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．炭素質燃料の燃焼から発生する排ガス中の汚染物質の濃度を低減させるプロ セスであって、このプロセスは： ａ．第１温度ゾーンで排ガス中に第１処理剤を注入すること；および ｂ．第２温度ゾーンで排ガス中に第２処理剤を注入すること を具備していて，ここで当該の第１および第２の処理剤は排ガス汚染指数を低減 するのに効果的な条件下で注入されるものであるところのプロセス２．第１請求 項記載のプロセスにおいて，当該の第１処理剤により低減される汚染物質が窒素 酸化物を含むものであるプロセス。 ３．第２請求項記載のプロセスにおいて，当該の第２処理剤により低減される汚 染物質が窒素酸化物、三酸化硫黄またはこの両者を含むものであるプロセス。 ４．第２請求項記載のプロセスにおいて，当該の第１温度ゾーンに於ける排ガス 温度が約１７００°Ｆから約２１００°Ｆであるプロセス。 ５．第４請求項記載のプロセスにおいて、当該の第１処理剤が気体アンモニアま たは、尿素あるいはアンモニアの水溶液を含むものであるプロセス。 ６．第２請求項記載のプロセスにおいて、当該の第１濃度ゾーンに於ける排ガス 温度が約１８５０°Ｆから約２１００°Ｆであり，当該第２温度ゾーンに於ける 排ガス温度が約１７００°Ｆから約１８５０°Ｆであるプロセス。 ７．第６請求項記載のプロセスにおいて、当該の第１処理剤が約２％から約１０ ％の尿素またはアンモニアをを含む水溶液を包含し、当該第２処理剤が約１０％ から約５０％の尿素またはアンモニアを含む水溶液を包含するプロセス。 ８．第６請求項記載のプロセスにおいて，当該の第１処理剤が気体アンモニアま たは、尿素あるいはアンモニアの水溶液を包含し、当該の第２処理剤は、さらに ヘキサメチレンテトラミンおよび酸素化炭化水素からなるグループから選択され た組成物を包含するところの尿素またはアンモニア水溶液を包含するプロセス。 ９．第６請求項記載のプロセスにおいて、第３処理剤を第３温度ゾーンで排ガス 中に注入することをさらに具備するプロセス。 １０．第９請求項記載のプロセスにおいて、当該第３温度ゾーンに於ける排ガス 温度が約１３５０°Ｆから約１７５０°Ｆであるプロセス。 １１．第９請求項記載のプロセスにおいて、当該の第３温度ゾーンに於ける排ガ ス温度が均１４００°Ｆ以下であるプロセス。 １２．第２請求項記載のプロセスにおいて、当該の第２温度ゾーンでの排ガス温 度が約１３５０°Ｆから約１７５０°Ｆであるプロセス。 １３．第１２請求項記載のプロセスにおいて，当該の第２処理剤が尿素、アンモ ニア、ヘキサメチレンテトラミン、パラフィン系炭化水素、オレフィン系炭化水 素、芳香族炭化水素、酸素化炭化水素、１：１より大きな炭素対窒素の比を有す る有機酸のアンモニウム塩、ヒドロキシアミノ炭化水素、少なくとも１つの環員 酸素を有する複素環式炭化水素、少なくとも１つの環員窒素を有する５または６ 員の複素環式炭化水素、過酸化水素、グアニジン、炭酸グアニジン、ビグアニジ ン、硫酸グアニル尿素、メラミン、ジシアンジアミド、カルシウムシアナミド、 ビウレット、１，１′−アゾビスホルムアミド、メチロール尿素、メチロール尿 素−尿素縮合物、ジメチロール尿素、メチル尿素、ジメチル尿素およびこれらの 混合物のどれでもを包含するプロセス。 １４．第１３請求項記載のプロセスにおいて、当該の酸素化炭化水素がアセトン ，糖，アルコール，リグニン誘導体、カルボン酸、過酸化物、アルデヒド、エー テル、エステル、ケトン、グリセリン、テトラヒドロフラン、アセトン、ＮＨ４ −リグノスルホン酸塩、リグノスルホン酸カルシウム、１，３ジオキンラン、１ ，４ジオキサン、テトラヒドロフラン、フルフリルアミン、酢酸ｎ−ブチル、メ チラール、フラン、魚油、酢酸フルフリル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロ フリルアミン、テトラヒドロピラン、マンニトール、ヘキサメチレンジアミンお よび無水酢酸からなるグループから選択されるプロセス。 １５．第１４請求項記載のプロセスにおいて、当該の糖がスクロース、ｄ−ガラ クトースおよび糖蜜からなるグループから選ばれるプロセス。 １６．第１４請求項記載のプロセスにおいて，当該のアルコールがエチレングリ コール、メタノール、フルフリルアルコール、１，３ブチレングリコール、テト ラヒドロフリルアルコール、２，５−フランジメタノールからなるグループから 選ばれるプロセス。 １７．第１４請求項記載のプロセスにおいて、当該のカルボン酸が２−フランカ ルボン酸、グルコン酸、クエン酸、ギ酸、クマリン酸、２，３，４，５−テトラ カルボン酸（原文どおり）、フリルアクリル酸、バルビツル酸、シュウ酸および 粘液酸からなるグループから選ばれるプロセス。 １８．第１３請求項記載のプロセスにおいて、当該の炭素対窒素の比が１：１よ り大きい有機酸のアンモニウム塩が、酢酸アンモニウム、アジピン酸アンモニウ ムおよびアジピン酸ジアンモニウム、安息香酸アンモニウム、シュウ酸水素アン モニウム、カプリル酸アンモニウム、クエン酸アンモニウム、クエン酸ジアンモ ニウムおよびクエン酸トリアンモニウム、クロトン酸アンモニウム、ドデカン酸 アンモニウムおよびドデカン酸ジアンモニウム、フマル酸アンモニウムおよびフ マル酸ジアンモニウム、ヘプタン酸アンモニウム、リノレン酸アンモニウム、マ レイン酸アンモニウムおよびマレイン酸ジアンモニウム、モノブチル酸アンモニ ウム、オレイン酸アンモニウム、フタル酸アンモニウムおよびフタル酸ジアンモ ニウム、プロピオン酸アンモニウム、サリチル酸アンモニウム、コハク酸アンモ ニウムおよびコハク酸ジアンモニウム、酒石酸アンモニウムおよび酒石酸ジアン モニウム、トリメリト酸アンモニウム、トリメリト酸ジアンモニウムおよびトリ メリト酸トリアンモニウムからなるグループから選ばれるプロセス。 １９．第１３請求項記載のプロセスにおいて、当該の少なくとも１つの環員酸素 を有する複素環式炭化水素がフルフラールおよびフルフラール誘導体からなるグ ループから選ばれるプロセス。 ２０．第１３請求項記載のプロセスにおいて、当該ヒドロキシアミノ炭化水素が アルカノールアミン類、アミノ酸およびタンパク含有組成物からなるグループか ら選ばれるプロセス。 ２１．第１３請求項記載のプロセスにおいて、当該の少なくとも１個の環員窒素 を有する５または６員の複素環式炭化水素がピペラジン、ピペリジン、ピリジン 、ピラジン、ピラゾール、イミダゾール、オキサゾリドン、ピロール、ピロリジ ンおよびこれらの混合物からなるグループから選択されるプロセス。 ２２．第１請求項記載のプロセスにおいて、第３処理剤を第３温度ゾーンにおい て排ガス中に注入することをさらに具備するプロセス。 ２３．第２２請求項記載のプロセスにおいて、当該の第３温度ゾーンにおける排 ガス温度が約１４００°Ｆ以下であるプロセス。 ２４．第２３請求項記載のプロセスにおいて、当該する第３処理剤が過酸化水素 ならびにパラフィン系，オレフィン系，芳香族系，酸素化および窒素化炭化水素 からなるクループから選ばれた組成物を包含するプロセス。 ２５．第２４請求項記載のプロセスにおいて、当該する第３処理剤が酸素化炭化 水素を包含するプロセス。 ２６．第２４請求項記載のプロセスにおいて、当該する窒素化炭化水素はモノメ チルアミン、トリエチレンテトラミン、ヘキサメチレンジアミン、テトラエチレ ンペンタミン、ビス−ヘキサメチレントリアミン、ポリアミンＨｐＡ、１，２− ジアミノプロパン、Ｈ，Ｈ−ジメチルエチレンジアミン、テトラメチルエチレン ジアミン，２−メチルアジリジン、ビス（３−アミノプロピル）エチレンジアミ ン、テトラメチルジアミノメタン、エチレンジアミンおよびジエチレントリアミ ンからなるグループから選ばれるプロセス。 ２７．第２請求項記載のプロセスにおいて、当該する第１温度ゾーンにおける排 ガス温度が約１７００°Ｆから約２０００°Ｆであり，当該する第２温度ゾーン における排ガス温度が約１３５０°Ｆから約１７５０°Ｆであるプロセス。 ２８．第３請求項記載のプロセスにおいて、当該する第２濃度ゾーンにおける排 ガス温度は約１４５０°Ｆ以下であるプロセス。 ２９．第２請求項記載のプロセスにおいて、当該する第１温度ゾーンにおける排 ガス温度が約１３５０°Ｆから約１７５０°Ｆであり、当該する第２温度ゾーン における排ガス温度が約１４００°Ｆ以下であるプロセス。 ３０．第３処理剤を第３温度ゾーン中に注入することをさらに具備するところの 第７請求項記載のプロセス。 ３１．第３処理剤を第３温度ゾーン中に注入することをさらに具備するところの 第８請求項記載のプロセス。 ３２．第３１請求項記載のプロセスにおいて、当該する第３温度ゾーンでの排ガ ス温度が約１３５０°Ｆから約１７５０°Ｆであり、当該する第３処理剤が尿素 、アンモニア、ヘキサメチレンテトラミン、パラフィン系炭化水素、オレフィン 系炭化水素、芳香族炭化水素、酸素化炭化水素、１：１より大きい炭素対窒素の 比を持つ有機酸のアンモニウム塩、ヒドロキシアミノ炭化水素、少なくとも１個 の環員酸素を有する複素環式炭化水素、少なくとも１個の環員窒素を持つ５また は６員の複素環式炭化水素、過酸化水素、グアニジン、炭酸グアニジン、ビグア ニジン、硫酸グアニル尿素、メラミン、ジシアンジアミド、カルシウムシアナミ ド、ビウレット、１，１′−アゾビスホルムアミド、メチロール尿素、メチロー ル尿素−尿素縮合物、ジメチロール尿素、メチル尿素、ジメチル尿素およびこれ らの混合物を包含するプロセス。 ３３第３２請求項記載のプロセスにおいて，当該する酸素化炭化水素が糖、アル コール、リグニン誘導体、カルボン酸、過酸化水素、アルデヒド、エーテル、エ ステル、ケトン、グリセリン、テトラヒドロフラン、アセトン、ＮＨ４−リグノ スルホン酸塩、リグノスルホン酸カルシウム、１，３ジオキンラン、１，４ジオ キサン、テトラヒドロフランフルフリルアミン、酢酸ｎ−ブチル、メチラール、 フラン、魚油、酢酸フルフリル、テトラヒドロフランテトラヒドロフリルアミン 、テトラヒドロピラン、マニトール、ヘキサメチレンジアミンおよび無水酢酸か らなるグループから選ばれるプロセス。 ３４．第３３請求項記載のプロセスにおいて、当該する糖がスクロース、ｄ−ガ ラクトースおよび糖蜜からなるグループから選ばれるプロセス。 ３５．第３３請求項記載のプロセスにおいて、当該するアルコールがエチレング リコール、メタノール、フルフリルアルコール、１，３ブチレングリコール、テ トラヒドロフリルアルコール、２，５−フランジメタノールからなるグループか ら選ばれるプロセス。 ３６．第３３請求項記載のプロセスにおいて、当該するカルボン酸か２−フラン カルボン酸、グルコン酸、クエン酸、ギ酸、クマリン酸、２，３，４，５−テト ラカルボン酸、フリルアクリル酸、バルビツル酸、シュウ酸および粘液酸からな るグループから選ばれるプロセス。 ３７．第３２請求項記載のプロセスにおいて，１：１より大きい炭素対窒素の比 を有する当該する有機酸のアンモニウム塩が酢酸アンモニウム、アジピン酸アン モニウムおよびアジピン酸ジアンモニウム、安息香酸アンモニウム、シュウ酸水 素アンモニウム、カプリル酸アンモニウム、クエン酸アンモニウム、クエン酸ジ アンモニウムおよびクエン酸トリアンモニウム、クロトン酸アンモニウム、ドデ カン酸アンモニウムおよびドデカン酸ジアンモニウム，フマル酸アンモニウムお よびフマル酸ジアンモニウム、ヘプタン酸アンモニウム、リノール酸アンモニウ ム、マレイン酸アンモニウムおよびマレイン酸ジアンモニウム、モノブチル酸ア ンモニウム、オレイン酸アンモニウム、フタル酸アンモニウムおよびフタル酸ジ アンモニウム、プロピオン酸アンモニウム、サリチル酸アンモニウムコハク酸ア ンモニウムおよびコハク酸ジアンモニウム酒石酸アンモニウムおよび酒石酸ジア ンモニウム、トリメリト酸アンモニウム、トリメリト酸ジアンモニウムおよびト リメリト酸トリアンモニウムからなるグループから選ばれるプロセス。 ３８．第３２請求項記載のプロセスにおいて、少なくとも１個の環員酸素を持つ 当該の複素環式炭化水素がフルフラルおよびフルフラル誘導体からなるグループ から選ばれるプロセス。 ３９．第３２請求項記載のプロセスにおいて、当該するヒドロキシアミノ炭化水 素がアルカノールアミン、アミノ酸およびタンパク含有組成物からなるグループ から選ばれるプロセス。 ４０．第３２請求項記載のプロセスにおいて、少なくとも１個の環員窒素を有す る当該する５または６員の複素環式炭化水素がピペラジン、ピペリジン、ピリジ ン、ピラジン、ピラゾール、イミダゾール、オキサゾリドン、ピロール、ピロリ ジンおよびそれらの混合物からなるグループから選ばれるプロセス。 ４１．第３１請求項記載のプロセスにおいて、当該する第３温度ゾーンの排ガス 温度が約１４００°Ｆ以下であり，当該する第３処理剤が過酸化水素、およびパ ラフィン系、オレフィン系、芳香族系、酸素化および窒素化炭化水素からなるグ ループから選ばれる組成物を包含するプロセス。 ．４２．第４温度ゾーンにおいて排ガス中に第４処理剤を注入することを具備す る第２２請求項記載のプロセス。 ４３．第２請求項記載のプロセスにおいて、当該の各処理剤が処理剤ごとの窒素 酸化物低減対排ガス温度のカーブを利用して、窒素酸化物濃度の低下を実質的に 最大にしながら、窒素酸化物以外の汚染物質の発生が最小になるように注入され るプロセス ４４．炭素質燃料の燐焼から出る排ガス中の窒素酸化物濃度を低減するプロセス において、当該する各場所で注入レベルを最適化して、所定の目標レベル以下に 窒素酸化物レベルを低下させるように、化学配合剤の注入場所を複数個選定し、 当該する場所での排ガス温度で窒素酸化物濃度を減少させるのに有効な化学配合 剤を少なくとも１種類当該する場所毎に注入することを具備するプロセス。 ４５．第４４請求項記載のプロセスにおいて、当該の配合剤のいずれもが、窒素 酸化物の低減が達成されるように実質的に維持されるために、ボイラー負荷の変 化に応じて調節されるプロセス。 ４６．第４４請求項記載のプロセスにおいて、当該の記合剤のいずれもが、排ガ ス中の窒素酸化物レベルを特定レベルに維持するためにボイラー負荷の変化に応 じて調節されるプロセス。 ４７．炭素質燃料の燃焼から出る排ガス中の窒素酸化物濃度を予定の目標レベル まで最低のコストで低減するプロセスであって、排ガス中への注入場所を複数個 選定し：当該の化学配合剤を注入する場所の排ガス温度で窒素酸化物濃度を低下 させるのに、おのおのが有効である化学配合剤を少くとも１種類選定し；−連の 注入は最も安い化学配合剤をまず最初に注入し、所定の目標レベルに達するまで 他の化学配合剤を注入する手順を繰り返すことを包含する排ガス中に化学配合剤 を注入することを具備するプロセス。 ４８．炭素質燃料の燃焼から出る排ガス中の汚染物質濃度を減少するプロセスで あって、このプロセスは： ａ．第１汚染物質濃度を減少させるめに第１処理剤を第１濃度ゾーンで排ガス中 に注入すること，および ｂ．第２汚染物質濃度を減少させるめに第２処理剤を第２温度ゾーンで排ガス中 に注入すること， を具備しており，その場合、当該する第１および第２の処理剤を排ガス汚染指数 を低下させるのに有効な条件下で注入するプロセス。 ４９．第４８請求項記載のプロセスにおいて、当該する第１汚染物質は窒素酸化 物を包含し、第２汚染物質は三酸化硫黄を包含するプロセス。 ５０．第４９請求項記載のプロセスにおいて、当該する第１温度ゾーンでの排ガ ス温度が約１７００°Ｆから約２０００°Ｆであり、当該する第１処理剤は気体 アンモニアまたは、尿素あるいはアンモニアの水溶液を包含するプロセス。 ５１．第４９請求項記載のプロセスにおいて、当該する第１温度ゾーンでの排ガ ス温度が約１３５０°Ｆから約１７５０°Ｆであり、当該する第１配合剤が尿素 、アンモニア、ヘキサメチレンテトラミン、パラフィン系炭化水素、オレフィン 系炭化水素、芳香族炭化水素、酸素化炭化水素、炭素対窒素の比が１より大きい 有機酸のアンモニウム塩、ヒドロキシアミノ炭化水素、少なくとも１個の環員酸 素を有する複素環式炭化水素、少なくとも１個の環員窒素を有する５または６員 の複素環式炭化水素、過酸化水素、グアニジン、炭酸グアニジン、ビグアニジン 、硫酸グアニル尿素、メラミン、ジシアンジアミド、カルシウムシアナミド、ビ ウレット、１，１′−アゾビスホルムアミド、メチロール尿素、メチロール尿素 −尿素縮合物、ジメチロール尿素メチル尿素、ジメチル尿素およびこれらの混合 物を包含するプロセス。 ５２．第５１請求項記載のプロセスにおいて、当該する酸素化炭化水素は糖、ア セトン、アルコール、リグニン誘導体、カルボン酸、過酸化物、アルデヒド、エ ーテル、エステル、ケトン、グリセリン、テトラヒドロフラン、アセトン、ＮＨ ４−リグノスルホン酸塩、リグノスルホン酸カルシウム、１，３ジオキンラン、 １，４ジオキサン、テトラヒドロフラン、フルフリルアミン、酢酸ｎ−ブチル、 メチラール、フラン、魚油、酢酸フルフリル、テトラヒドロフラン、テトラヒド ロフリルアミン、テトラヒドロピラン、マニトール、ヘキサメチレンジアミンお よび無水酢酸からなるグループから選択されるプロセス。 ５３．第５２訴求項記載のプロセスにおいて、当該する糖がスクロース，ｄ−ガ ラクトースおよび糖蜜から選択されるプロセス。 ５４．第５２請求項記載のプロセスにおいて、当該するアルコールがエチレング リコール、メタノール、フルフリルアルコール、１，３ブチレングリコール、テ トラヒドロフリルアルコール、および２，５−フランジメタノールからなるグル ープから選択されるプロセス。 ５５．第５２請求項記載のプロセスにおいて、当該するカルボン酸が２−フラン カルボン酸、グルコン酸、クエン酸、ギ酸、クマリン酸、２，３，４，５−テト ラカルボン酸（原文どおり）、フリルアクリル酸、バルビツル酸、シュウ酸、お よび粘液酸からなるグループから選択されるプロセス。 ５６．第５１請求項記載のプロセスにおいて，１：１より大きい炭素対窒素の比 を持つ当該する有機酸のアンモニウム塩が酢酸アンモニウム、アジピン酸アンモ ニウムおよびアジピン酸ジアンモニウム、安息香酸アンモニウム、シュウ酸水素 アンモニウム、カプリル酸アンモニウム、クエン酸アンモニウム、クエン酸ジア ンモニウムおよびクエン酸トリアンモニウム、クロトン酸アンモニウム、ドデカ ン酸アンモニウムおよびドデカン酸ジアンモニウム，フマル酸アンモニウムおよ びフマル酸ジアンモニウム、ヘプタン酸アンモニウム、リノール酸アンモニウム 、マレイン酸アンモニウムおよびマレイン酸ジアンモニウム、モノブチル酸アン モニウム、オレイン酸アンモニウム、フタル酸アンモニウムおよびフタル酸ジア ンモニウム、プロピオン酸アンモニウム、サリチル酸アンモニウム、コハク酸ア ンモニウムおよびコハク酸ジアンモニウム、酒石酸アンモニウムおよび酒石酸ジ アンモニウム、トリメリト酸アンモニウム、トリメリト酸ジアンモニウムおよび トリメリト酸トリアンモニウムからなるグループから選ばれるプロセス。 ５７．第５１請求項記載のプロセスにおいて、少なくとも１個の環員酸素を有す る複素環式炭化水素がフルフラールおよびフルフラール誘導体からなるグループ から選択されるプロセス。 ５８．第５１請求項記載のプロセスにおいて、当該するヒドロキシアミノ炭化水 素がアルカノールアミン類、アミノ酸およびタンパク含有組成物からなるグルー プから選ばれるプロセス。 ５９．第５１請求項記載のプロセスにおいて、少なくとも１個の環員窒素を有す る当該する５または６員の複素環式炭化水素がピペラジン、ピペリジン、ピリジ ン、ピラジン、ピラゾール、イミダゾール、オキサゾリドン、ピロール、ピロリ ジンおよびそれらの混合物からなるグループから選ばれるプロセス。 ６０．第５０請求項記載のプロセスにおいて、当該する第２温度ゾーンの排ガス 温度は約１７００°Ｆより高くなく、第２処理剤が酸素化炭化水素を包含するプ ロセス。 ６１．第６０請求項記載のプロセスにおいて、当該の酸素化炭化水素がアルコー ル、糖、リグニン誘導体、カルボン酸、過酸化物、アルデヒド、エーテル、エス テル、ケトンおよびそれらの混合物から選ばれるプロセス。 ６２．第６１請求項記載のプロセスにおいて、当該の酸素化炭化水素がメタノー ル、エチレングリコール、糖蜜、グリセリン、テトラヒドロフラン、アセトン、 酢酸アンモニウム、クエン酸、スクロースおよびそれらの混合物からなるグルー プから選はれるプロセス。 ６３．第５０請求項記載のプロセスにおいて、当該の第２温度ゾーンにおける排 ガス温度が約１４５０°Ｆ以下であるプロセス。 ６４．第５０請求項記載の方法において、当該の第２処理剤と三酸化硫黄の重量 比が約３：１から約８：１である方法。 ６５．第５０請求項記載の方法において、当該の第２処理剤が水分散液を包含す る方法。 ６６．排ガス中の第３汚染物質濃度を低下させるために第３温度ゾーンにおいて 排ガス中に第３処理剤を注入することを包含する第４８請求項記載のプロセス。 ６７．第６６請求項記載のプロセスにおいて、当該する第１汚染物資が窒素酸化 物を包含し、当該の第２汚染物質がアンモニアを包含し、当該の第３汚染物質が 三酸化硫黄を包含するプロセス。 ６８．第６７請求項記載のプロセスにおいて、当該の第２処理剤がアンモニア洗 浄を実施するに当って有効であるプロセス。 ６９．第６８請求項記載のプロセスにおいて、当該の第２温度ゾーンにおける排 ガス温度が約１３５０°Ｆより高いプロセス。 ７０．第６９請求項記載のプロセスにおいて，当該の第２処理剤が非窒素質処理 剤を包含するプロセス。 ７１．第６６請求項記載のプロセスにおいて、当該の第３温度ゾーンにおける排 ガス温度は約１４５０°Ｆ以下であり、当該の第３処理剤が過酸化水素または酸 素化炭化水素を包含するプロセス。 ７２．第７１請求項記載のプロセスにおいて、当該の酸素化炭化水素がアルコー ル、糖、リグニン誘導体、カルボン酸、過酸化物、アルデヒド、エーテル、エス テル、ケトンおよびそれらの混合物から選択されるプロセス。 ７３．第７２請求項記載のプロセスにおいて、当該の酸素化炭化水素がメタノー ル、エチレングリコール、糖蜜、グリセリン、テトラヒドロフラン、アセトン、 酢酸アンモニウム、クエン酸、スクロースおよびそれらの混合物からなるグルー プから選ばれるプロセス。 ７４．炭素質燃料の燃焼から出る排ガス中の汚染物質濃度を減少するプロセスに おいて、当該する第１および第２の排ガス汚染物質減少のプロセスが排ガス汚染 指数を低下させるのに有効な条件下で行われるところの ａ．第１排ガス汚染物質減少のプロセスを行うこと，および ｂ．第２排ガス汚染物質減少のプロセスを行うこと を具備するプロセス。 ７５．第７４請求項記載のプロセスにおいて、当該の第１排ガス汚染物質減少プ ロセスはフリーラジカル住窒素酸化物を減少するプロセスを包含するプロセス。 ７６．第７５請求項記載のプロセスにおいて、当該する第１排ガス汚染物質減少 のプロセスは当該の第１および第２窒素酸化物環元処理剤が排ガス汚染指数を低 下させる条件下で注入されるところの ａ．第１温度ゾーンで排ガス中に第１の窒素酸化物低減処理剤を注入すること、 およびｂ．第２温度ゾーンで排ガス中に第２の窒素酸化物低減処理剤を注入する こと を具備しているプロセス。 ７７．第７５請求項記載のプロセスにおいて、当該の第２排ガス汚染物質減少の プロセスは排ガス中の窒素酸化物を選択的に接触環元することを包含するプロセ ス。 排ガス中の汚染物質濃度低減のための多段式プロセス。