JPH0268120A - 窒素酸化物の除去方法 - Google Patents
窒素酸化物の除去方法Info
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- JPH0268120A JPH0268120A JP63220085A JP22008588A JPH0268120A JP H0268120 A JPH0268120 A JP H0268120A JP 63220085 A JP63220085 A JP 63220085A JP 22008588 A JP22008588 A JP 22008588A JP H0268120 A JPH0268120 A JP H0268120A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/10—Capture or disposal of greenhouse gases of nitrous oxide (N2O)
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
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。
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〕
本発明は窒素酸化物の除去方法に係り、特に排ガス中に
含有する亜酸化窒素を、一酸化窒素および二酸化窒素と
ともにアンモニアで還元、除去する方法に関する。
含有する亜酸化窒素を、一酸化窒素および二酸化窒素と
ともにアンモニアで還元、除去する方法に関する。
近年、人工的に排出される二酸化炭素（ＣＯ□）などの
温室効果による気候の温暖化や、フロンなどの安定化合
物によるオゾン層の破壊等、地球レベルでの環境破壊が
問題となっている。特にオゾン層の破壊は、地表面に到
達する紫外線を増加させ、皮膚ガンなどを多発させ人類
の健康に重大な影響を与えると言われている。
温室効果による気候の温暖化や、フロンなどの安定化合
物によるオゾン層の破壊等、地球レベルでの環境破壊が
問題となっている。特にオゾン層の破壊は、地表面に到
達する紫外線を増加させ、皮膚ガンなどを多発させ人類
の健康に重大な影響を与えると言われている。
上記オゾン層の破壊を引き起こす物質として、従来は人
工的に合成された各種ハロン（ＣＣＬＦｔ 、Ｃｚ Ｃ
ｆｉ Ｆ３など）が主体であると考えられていたが、最
近ではボイラなどの各種燃焼装置から排出される亜酸化
窒素（ＮｚＯ）が、その半減期が約１５０年と長く、発
生量も多いことからクローズアップされつつある。
工的に合成された各種ハロン（ＣＣＬＦｔ 、Ｃｚ Ｃ
ｆｉ Ｆ３など）が主体であると考えられていたが、最
近ではボイラなどの各種燃焼装置から排出される亜酸化
窒素（ＮｚＯ）が、その半減期が約１５０年と長く、発
生量も多いことからクローズアップされつつある。
通常のボイラからは、排ガス中に含まれるＮＯおよびＮ
ｏ、の量の１／３〜１１５量のＮｚＯが排出されている
という報告がある。ところが、従来の脱硝装置では、ボ
イラ排ガス中のＮｚＯについては何ら考慮されておらず
、ＮＯとＮｏ２のみを計測し、その反応に必要なＮ Ｈ
ｓのみが添加されているため、ＮｘＯはほとんど除去さ
れていない。また現在、固定発生源用脱硝触媒の主流と
なっている酸化チタン系触媒には、Ｎ、Ｏのアンモニア
（ＮＨ３）還元活性がほとんどない。このため、排ガス
中のＮ、Ｏは大気中にそのまま放出されているのが実状
である。
ｏ、の量の１／３〜１１５量のＮｚＯが排出されている
という報告がある。ところが、従来の脱硝装置では、ボ
イラ排ガス中のＮｚＯについては何ら考慮されておらず
、ＮＯとＮｏ２のみを計測し、その反応に必要なＮ Ｈ
ｓのみが添加されているため、ＮｘＯはほとんど除去さ
れていない。また現在、固定発生源用脱硝触媒の主流と
なっている酸化チタン系触媒には、Ｎ、Ｏのアンモニア
（ＮＨ３）還元活性がほとんどない。このため、排ガス
中のＮ、Ｏは大気中にそのまま放出されているのが実状
である。
〔発明が解決しようとする！！ｌ１ｌ）本発明、の目的
は、前記従来技術の問題を解決し、ＮＯおよびＮ Ｏｘ
と同時にＮ、Ｏをもアンモニア還元によって除去するこ
とができる窒素酸化物の除去方法を提供するものである
。
は、前記従来技術の問題を解決し、ＮＯおよびＮ Ｏｘ
と同時にＮ、Ｏをもアンモニア還元によって除去するこ
とができる窒素酸化物の除去方法を提供するものである
。
本発明は、窒素酸化物を含有する排ガスに還元剤セして
アンモニアを混合し、還元用触媒と接触させて排ガス中
の窒素酸化物を除去する方法において、前記アンモニア
の注入量を、一酸化窒素、二酸化窒素および亜酸化窒素
を還元するのに必要な量に制御し、かつ前記還元用触媒
の少なくとも１つとしてＳｉ／Ａｌのモル比が１０以上
（好ましくは１２以上）の水素および／または鉄置換型
モルデナイトを使用することを特徴とする。
アンモニアを混合し、還元用触媒と接触させて排ガス中
の窒素酸化物を除去する方法において、前記アンモニア
の注入量を、一酸化窒素、二酸化窒素および亜酸化窒素
を還元するのに必要な量に制御し、かつ前記還元用触媒
の少なくとも１つとしてＳｉ／Ａｌのモル比が１０以上
（好ましくは１２以上）の水素および／または鉄置換型
モルデナイトを使用することを特徴とする。
Ｎ０１ＮＯ２およびＮ、Ｏを含有する排ガスは、ＮＨ，
を添加された後、上記窒素酸化物とＮ Ｈｓとの反応促
進作用を有する触媒に導かれ、窒素酸化物が除去される
。このとき注入されるＮＨ，の量は、Ｎｏ、Ｎｏ□およ
びＮ、Ｏ濃度の計測値に基づき、それらの還元反応に必
要な量を算出されて注入される。
を添加された後、上記窒素酸化物とＮ Ｈｓとの反応促
進作用を有する触媒に導かれ、窒素酸化物が除去される
。このとき注入されるＮＨ，の量は、Ｎｏ、Ｎｏ□およ
びＮ、Ｏ濃度の計測値に基づき、それらの還元反応に必
要な量を算出されて注入される。
Ｎｏ、Ｎｏ、およびＮ ｚ Ｏ（７） Ｎ Ｈ３との反
応は、通常の燃焼排ガス条件では下記式で進行すると考
えられる。
応は、通常の燃焼排ガス条件では下記式で進行すると考
えられる。
本発明者らの研究によれば、（２）式の反応は、（１）
式の反応に較べ遅いため、従来の脱硝装置のように、Ｎ
ｏとＮ Ｏｘの量を計測し、それが（１）式に基づいて
Ｎ Ｈｓと等モル反応として算出した必要ＮＨ，量を注
入した場合、（１）式にのみＮＨ，が消費されて、（２
）式はほとんど進行しない。
式の反応に較べ遅いため、従来の脱硝装置のように、Ｎ
ｏとＮ Ｏｘの量を計測し、それが（１）式に基づいて
Ｎ Ｈｓと等モル反応として算出した必要ＮＨ，量を注
入した場合、（１）式にのみＮＨ，が消費されて、（２
）式はほとんど進行しない。
これに対し、本発明のごと＜Ｎｏ５Ｎｏ！およびＮ、Ｏ
の総和によってＮ Ｈａの必要量を算出して注入すれば
、（１）式の反応終了後もＮＨ３を残存させることがで
き、（２）式の反応を過不足なく行なわせることができ
る。
の総和によってＮ Ｈａの必要量を算出して注入すれば
、（１）式の反応終了後もＮＨ３を残存させることがで
き、（２）式の反応を過不足なく行なわせることができ
る。
以下、本発明を実施例により詳しく説明する。
第１図は、本発明の一実施例を示す脱硝装置の全体系統
図である。図において、ボイラ１などの燃焼装置から排
出されるガスは、Ｎ Ｈｓ注入ライン２からＮＨ３が注
入、混合された後、触媒３が充填された反応器４に導か
れ、窒素酸化物が還元、除去される。
図である。図において、ボイラ１などの燃焼装置から排
出されるガスは、Ｎ Ｈｓ注入ライン２からＮＨ３が注
入、混合された後、触媒３が充填された反応器４に導か
れ、窒素酸化物が還元、除去される。
ＮＨ３注入ライン２から注入されるＮ Ｈｓの量は、Ｎ
ＯとＮＯ！の濃度計測器５およびＮｚＯの濃度計測器６
からの値から、Ｎｏｔ、ＮｏおよびＮｔＯ各濃度の総和
が、加算器７によって算出され、これとガス流量信号と
が乗算器８で東軍された信号によってバルブ９により制
御される。
ＯとＮＯ！の濃度計測器５およびＮｚＯの濃度計測器６
からの値から、Ｎｏｔ、ＮｏおよびＮｔＯ各濃度の総和
が、加算器７によって算出され、これとガス流量信号と
が乗算器８で東軍された信号によってバルブ９により制
御される。
Ｎｏ、Ｎｏ□濃度の計測には、化学発光法、赤外吸光光
度法などの従来の脱硝装置に用いられているものがその
まま利用できる。またＮ、Ｏ濃度の計測には、光路を長
くした赤外分光光度計が使用される。加算器７および乗
算器８は、通常の工程制御に使用されるものが用いられ
る。
度法などの従来の脱硝装置に用いられているものがその
まま利用できる。またＮ、Ｏ濃度の計測には、光路を長
くした赤外分光光度計が使用される。加算器７および乗
算器８は、通常の工程制御に使用されるものが用いられ
る。
前記触媒としては、水素および／または鉄置換型のモル
デナイトが用いられ、これらは特に２５０〜５５０℃で
用いると好結果を与える。触媒形状は、粒状、板状、ハ
ニカム状のどのようなものでもよい。その反応温度も、
触媒特性に合わせた最適な条件を選べばよい。
デナイトが用いられ、これらは特に２５０〜５５０℃で
用いると好結果を与える。触媒形状は、粒状、板状、ハ
ニカム状のどのようなものでもよい。その反応温度も、
触媒特性に合わせた最適な条件を選べばよい。
なお、前記触媒は、通常使用されている触媒、例えば酸
化チタン系触媒等と併用して用いることができる。
化チタン系触媒等と併用して用いることができる。
実施例１
本発明者らの発明なる方法（特願昭５８−１３０７６７
）によって調製した、Ｎ、Ｏの還元活性を有する水素置
換型のモルデナイ）（Ｓｉ／Ａｌ比〜１２モル１モル）
の１０〜２０メツシュ成形体を、半径２５ｍｍの反応管
に４ｍＩ！、充填し、３５０°Ｃに保持した。この触媒
にボイラ排ガスを模擬した、Ｎｏ； ３５．Ｏｐｐｍ、
ＮＯｚ ； ５０ｐｐｍ。
）によって調製した、Ｎ、Ｏの還元活性を有する水素置
換型のモルデナイ）（Ｓｉ／Ａｌ比〜１２モル１モル）
の１０〜２０メツシュ成形体を、半径２５ｍｍの反応管
に４ｍＩ！、充填し、３５０°Ｃに保持した。この触媒
にボイラ排ガスを模擬した、Ｎｏ； ３５．Ｏｐｐｍ、
ＮＯｚ ； ５０ｐｐｍ。
Ｎｚ Ｏ； １１００ｐｐ、Ｏｚ ；３％、Ｃｏｗ：
１２％およびＨ，Ｏ；１２％を含有するガスを４１／
ｍ ｉ ｎで流した。この反応管の入口部より、ＮＨ３
をＮ０１ＮＯ□、Ｎ！０の総濃度の０．５〜１゜２倍の
濃度になるように注入し、反応器出口におけるＮＯ，Ｎ
ｏ□、Ｎ２０を計測し、それらの除去率を求めた。その
結果を第２図に示す。図から明らかなように、ＮＯ＋Ｎ
Ｏ□の除去率がほぼ１００％に達してからＮ、０の除去
率が高くなっており、ＮｚＯのＮＨ，還元を行なうため
には、従来のＮＯとＮＯ□濃度の計測値からだけで算出
された必要ＮＨ３量だけでは不充分であることは明白で
ある。本発明のごとく、ＮＯとＮＯ□に加えてＮ、Ｏの
濃度を計測し、その°値から必要Ｎｌ（。
１２％およびＨ，Ｏ；１２％を含有するガスを４１／
ｍ ｉ ｎで流した。この反応管の入口部より、ＮＨ３
をＮ０１ＮＯ□、Ｎ！０の総濃度の０．５〜１゜２倍の
濃度になるように注入し、反応器出口におけるＮＯ，Ｎ
ｏ□、Ｎ２０を計測し、それらの除去率を求めた。その
結果を第２図に示す。図から明らかなように、ＮＯ＋Ｎ
Ｏ□の除去率がほぼ１００％に達してからＮ、０の除去
率が高くなっており、ＮｚＯのＮＨ，還元を行なうため
には、従来のＮＯとＮＯ□濃度の計測値からだけで算出
された必要ＮＨ３量だけでは不充分であることは明白で
ある。本発明のごとく、ＮＯとＮＯ□に加えてＮ、Ｏの
濃度を計測し、その°値から必要Ｎｌ（。
量を求めて添加する方法によれば、Ｎ２０の還元反応を
常時高く制御できることが可能であることがわかる。
常時高く制御できることが可能であることがわかる。
実施例２
実施例１と同様の装置を用い、Ｎ、Ｏの濃度を５０．１
００．１５０および２００ｐｐｍに変化させ、そのとき
のＮ０１ＮＯ，、Ｎ、Ｏの総濃度の１．１倍の濃度にな
るようにＮ Ｈ３を注入し、出口（７）Ｎｏ、Ｎｏ、
、Ｎ、Ｏを測定した。
００．１５０および２００ｐｐｍに変化させ、そのとき
のＮ０１ＮＯ，、Ｎ、Ｏの総濃度の１．１倍の濃度にな
るようにＮ Ｈ３を注入し、出口（７）Ｎｏ、Ｎｏ、
、Ｎ、Ｏを測定した。
比較例１
実施例２において、ＮＨ３注入量をＮｏとＮＯ２の総濃
度の１．１倍になるように制御して、実施例２と同様の
試験を行なった。
度の１．１倍になるように制御して、実施例２と同様の
試験を行なった。
第３図には、実施例２と比較例１で得られたＮＨ３注大
量をＮＯ＋ＮＯ，除去率と、Ｎｅｏ除去率の結果を示し
た。図から明らかなように、排ガス中のＮＯ＋ＮＯ，と
Ｎ、Ｏのバランスが変化すると、ＮｏとＮＯ□の計測値
のみによってＮＨ３注入量を制御した場合には、Ｎ２０
の除去率は大きく変動する。これに対し本発明の実施例
の場合には、Ｎ、Ｏを常に高率で除去することができる
。
量をＮＯ＋ＮＯ，除去率と、Ｎｅｏ除去率の結果を示し
た。図から明らかなように、排ガス中のＮＯ＋ＮＯ，と
Ｎ、Ｏのバランスが変化すると、ＮｏとＮＯ□の計測値
のみによってＮＨ３注入量を制御した場合には、Ｎ２０
の除去率は大きく変動する。これに対し本発明の実施例
の場合には、Ｎ、Ｏを常に高率で除去することができる
。
比較例２
実施例１の触媒に替え、従来の脱硝装置に一般的に用い
られ”ｉ’いるＴ １ｏｚ−ｖ、Ｏ５−ＷＯ！触媒（Ｔ
ｔ／Ｖ／Ｗモル比＝９３／３１５）を用い、Ｎ０１ＮＯ
□、Ｎ２０の総濃度の１．１倍の濃度のＮＨ，Ｉで脱硝
反応を行なった。このときのＮＯ＋ＮＯ□の除去率は９
９％以上であったが、Ｎ、Ｏの除去率は５％以下であっ
た。
られ”ｉ’いるＴ １ｏｚ−ｖ、Ｏ５−ＷＯ！触媒（Ｔ
ｔ／Ｖ／Ｗモル比＝９３／３１５）を用い、Ｎ０１ＮＯ
□、Ｎ２０の総濃度の１．１倍の濃度のＮＨ，Ｉで脱硝
反応を行なった。このときのＮＯ＋ＮＯ□の除去率は９
９％以上であったが、Ｎ、Ｏの除去率は５％以下であっ
た。
このことから、Ｎ、Ｏの除去を効率よく行なうためには
、実施例に示したようなＮ、ＯのＮ Ｈ。
、実施例に示したようなＮ、ＯのＮ Ｈ。
還元反応に優れた触媒の使用が必要であることがわかっ
た。
た。
第４図は、本発明の他の実施例を示す図である。
この実施例は、ＮｏおよびＮ ＯｚとＮＨ３の反応が、
Ｎ２０とＮＨ３との反応に優先して進行する点に注目し
、反応器４の出口Ｎ、 Ｃ１６度を計測し、その濃度が
所定値になるように帰還制御器１４でＮＨ，の注入量を
制御するものである。本実施例の効果は、計測器の数が
少なくてよく、装置系統が簡単になる利点にある。
Ｎ２０とＮＨ３との反応に優先して進行する点に注目し
、反応器４の出口Ｎ、 Ｃ１６度を計測し、その濃度が
所定値になるように帰還制御器１４でＮＨ，の注入量を
制御するものである。本実施例の効果は、計測器の数が
少なくてよく、装置系統が簡単になる利点にある。
〔発明の効果］
本発明によれば、各種燃焼器から発生されるＮ２０をＮ
Ｈ３で還元し、除去することが可能になる。
Ｈ３で還元し、除去することが可能になる。
これにより、オゾン層破壊の原因物質であるＮ２０の大
気中への放出を抑制できる。
気中への放出を抑制できる。
第１図は、本発明になる脱硝装置の一実施例を示す全体
系統図、第２図は、実施例１におけるＮＯ＋ＮＯ□除去
率とＮ、０除去率を示す図、第３図は、実施例２および
比較例１におけるＮｏ＋ＮＯ□除去率とＮ、Ｏ除去率を
示す図、第４図は、本発明の他の実施例を示す図である
。 １・・・ボイラ、２・・・アンモニア注入装置、３・・
・触媒、４・・・窒素酸化物除去用反応器、５・・・Ｎ
ＯおよびＮＯ□計、６・・・ＮｚＯ計、７・・・加算器
、８・・・乗算器、９・・・アンモニア流量制御弁、１
０・・・熱交換器、１１・・・集じん器、１２・・・煙
突、１３・・・ダクト、１４・・・帰還制御器。 ０６ ０８ １．０ ［ＮＨ３１／１（ＮＯＩ−（ｔ’［）Ｊ÷（Ｎ２０）
）１．２ （モル１モル） 第 図 （Ｎｚ ０１／ （（Ｎｏ）＋（ＮＯ２） ）（モル１
モル）
系統図、第２図は、実施例１におけるＮＯ＋ＮＯ□除去
率とＮ、０除去率を示す図、第３図は、実施例２および
比較例１におけるＮｏ＋ＮＯ□除去率とＮ、Ｏ除去率を
示す図、第４図は、本発明の他の実施例を示す図である
。 １・・・ボイラ、２・・・アンモニア注入装置、３・・
・触媒、４・・・窒素酸化物除去用反応器、５・・・Ｎ
ＯおよびＮＯ□計、６・・・ＮｚＯ計、７・・・加算器
、８・・・乗算器、９・・・アンモニア流量制御弁、１
０・・・熱交換器、１１・・・集じん器、１２・・・煙
突、１３・・・ダクト、１４・・・帰還制御器。 ０６ ０８ １．０ ［ＮＨ３１／１（ＮＯＩ−（ｔ’［）Ｊ÷（Ｎ２０）
）１．２ （モル１モル） 第 図 （Ｎｚ ０１／ （（Ｎｏ）＋（ＮＯ２） ）（モル１
モル）
Claims (1)
- （１）窒素酸化物を含有する排ガスに還元剤としてアン
モニアを混合し、還元用触媒と接触させて排ガス中の窒
素酸化物を除去する方法において、前記アンモニアの注
入量を、一酸化窒素、二酸化窒素および亜酸化窒素を還
元するのに必要な量に制御し、かつ前記還元用触媒の少
なくとも１つとしてＳｉ／Ａｌのモル比が１０以上の水
素および／または鉄置換型モルデナイトを使用すること
を特徴とする窒素酸化物の除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63220085A JP2653848B2 (ja) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | 窒素酸化物の除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63220085A JP2653848B2 (ja) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | 窒素酸化物の除去方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0268120A true JPH0268120A (ja) | 1990-03-07 |
| JP2653848B2 JP2653848B2 (ja) | 1997-09-17 |
Family
ID=16745695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63220085A Expired - Fee Related JP2653848B2 (ja) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | 窒素酸化物の除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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1988
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