JPH04219124A - 排ガス処理方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は燃焼装置、燃焼炉などか
ら排出される排ガスの処理方法に関し、酸性ガス（塩化
水素、塩素、フッ素などのハロゲン化合物、イオン酸化
物など）、特に窒素酸化物を含む排ガスの処理方法とし
て有利に利用できる排ガスの処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】排ガス中の酸性ガス（塩化水素、塩素、
フッ素などのハロゲン化合物、イオウ酸化物など、ただ
し、窒素酸化物ＮＯｘを除く）を除去するため、排ガス
中に中和剤（例えば、消石灰、炭酸カルシウム、生石灰
、水酸化マグネシウム、ドロマイトなど）を吹き込み、
フィルタ方式により粉体を捕集しながら、同時に酸性ガ
スを中和して系外へ排出する方法においては、フィルタ
部でのろ過速度（ＬＶ）は従来、０．３〜０．６ｍ／ｍ
ｉｎ．程度で、通気抵抗（△Ｐ）６５０〜１５０ｍｍＡ
ｑ位であった。そのときの酸性ガス除去率は当量比（中
和剤当量／酸性ガス当量）３で概ね９５％以上、フィル
タ出口での煤塵濃度は数ｍｇ／Ｎｍ３　以下であった。

【０００３】一方該フィルタ方式では窒素酸化物を除去
することができないので、窒素酸化物を含む排ガスに対
しては該フィルタ式反応器の後流にハニカム型の窒素酸
化物除去様触媒を備え、アンモニアガスを注入して還元
反応により窒素酸化物を除去する方法を採用していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来法によると酸性ガ
ス、特に窒素酸化物を含む排ガスを処理するためには窒
素酸化物以外の酸性ガス除去装置、例えばフィルタ方式
の排ガス処理装置と窒素酸化物除去用の触媒反応塔とい
う２つの排ガス処理装置が必要になり、装置自体が大型
化し、設置面積の増大、設備費及び据付費等の増大につ
ながる。

【０００５】そこで本発明は上記技術水準に鑑み、上記
装置の小型化を実現するため、この目的に適したフィル
タの決定、及び除去率、出口煤塵濃度、通気抵抗を考慮
した装置運転方法について研究し、排ガス処理方法の最
適運転法を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は排ガスを中和吸
収剤と接触させて酸性ガスを中和吸収させ、生成する反
応生成物をバグフィルタで集じんする排ガス処理方法に
おいて、１２０〜２５０℃の排ガス流に中和吸収剤を、
排ガス中のＮＯｘを除く酸性ガスに対して当量以上にな
るように供給し、該排ガスを太さ３〜２０μｍ　のガラ
ス繊維のモノフィラメントを２００〜１０００ｇ／ｍ２
の打ち込み密度で平織、綾織又は朱子織に織り上げたも
のに酸化チタンに酸化バナジウムを添加した粒子径０．
０１／１μｍ　、組成重量比ＴｉＯ２　：Ｖ２　Ｏ５　
＝８５〜９５：５〜１５の触媒を１〜２０ｗｔ％の付着
量で担持させてなるバグフィルタに、０．６〜１．８ｍ
／ｍｉｎ　のろ過速度で通過させ、排ガス中のＮＯｘを
除く酸性ガスを該中和吸収剤により中和除去すると同時
に、該バグフィルタの上流側にＮＯｘの還元剤として対
ＮＯｘ当量比０．５〜１．０のアンモニアガスを注入し
、該バグフィルタに含浸させた該触媒によって排ガス中
のＮＯｘを還元除去することを特徴とする排ガス処理方
法である。

【０００７】本発明に適するバグフィルタ材質および物
性値として次のものが好適であることを認めた。

【０００８】上記フィルタをバグ状に成形し、下記要領
によって該バグフィルタに触媒を担持して、脱硝用の触
媒フィルタとする。■　　触媒：酸化チタンと酸化バナ
ジウムを用いるが、必要に応じて酸化タングステンを併
用してもよい。■　　担持方法：粒径０．０１〜１μｍ
　のアナターゼ型酸化チタン（ＴｉＯ２　）、メタバナ
ジン酸アンモニウム（ＮＨ４　ＶＯ３　）、必要に応じ
てタングステン酸アンモニウム｛５（ＮＨ４　）２　Ｏ
・１２ＷＯ３　・５Ｈ２　Ｏ｝を含むシュウ酸水溶液を
調製し、上記フィルタをこの調製液に浸漬する。そして
十分に水切りした後、１００〜１５０℃、好ましくは１
１０〜１３０℃で乾燥する。この時の含水量は２００〜
４００ｇ／ｍ２である。 その後、フィルタの耐熱性を考慮して１８０〜２２０℃
、好ましくは１９０〜２００℃で焼成する。■触媒組成
他：上記方法により得た触媒フィルタは、触媒活性成分
として、ＴｉＯ２　、Ｖ２　Ｏｘ（ｘ＝４〜５）、必要
に応じてＷＯｘ（ｘ＝２〜３）を有し、重量比でＴｉＯ
２　：Ｖ２　Ｏｘ＝８５〜９５：５〜１５、必要に応じ
てＴｉＯ２　：Ｖ２　Ｏｘ：ＷＯｘ＝８５〜９５：５〜
１５：０〜５の組成比がよく、付着量（含浸密度）は１
〜２０ｗｔ％、好ましくは５〜１０ｗｔ％がよい。また
、フィルタに付着した触媒粒子は、ガラス繊維表面への
浸透性と付着性、繊維内部への保持性、更に酸化チタン
粉末の製造上の制約などを考慮すると、粒子径は０．０
１〜１μｍ　、好ましくは０．５〜１μｍ　前後がよい
。

【０００９】上記触媒フィルタを反応集じん装置に装填
し、下記条件にて排ガスを処理することによって本発明
の目的は達成される。 （１）　バグフィルタ前未処理排ガス温度：１２０〜２
５０℃ （２）　ろ過速度：０．６〜１．８ｍ／ｍｉｎ　、好ま
しくは０．８〜１．５ｍ／ｍｉｎ　の範囲。 （３）　中和剤供給量：酸性ガス量に対して消石灰を１
〜６の当量比、好ましくは２〜５の当量比で吹き込む。 消石灰は粉体でもスラリーでもよい。 （４）　還元剤供給量：窒素酸化物（ＮＯｘ）量に対し
てアンモニアガスを０．５〜１．０の当量比で注入する
。当該バグフィルタに担持した該触媒によって、窒素酸
化物とアンモニアの還元反応が促進される。

【００１０】

【作用】（１）　バグフィルタの表面は毛羽立ちをもた
せ、酸性ガス中和剤の粉体が付着しやすいもとし、バグ
フィルタ表面に均一な厚い粉体堆積層ができやすくする
。これは酸性ガスの中和吸収がこの粉体堆積層で起こる
ので、この中和吸収を効率よく行うためにも均一で厚い
粉体堆積層が必要になるからである。ただし、バグフィ
ルタ表面に形成した粉体堆積層は酸性ガスの中和吸収を
完了した後はバグフィルタ表面から取除き、新たな堆積
層を形成する必要があり、そのためにバグフィルタの逆
洗をしなければならない。ただし、逆洗をする際、逆洗
しすぎると堆積層が一度に落下し酸性ガスの中和吸収力
が激減してバグフィルタ出口からある瞬間高濃度の酸性
ガスが漏出するので好ましくなく、堆積層を一定量残し
ながら逆洗操作を行う必要がある。逆洗の方法は従来の
リバース方式でもよく、更に強力なパルスジェット方式
でもよいが、この逆洗操作の運用方法は通常の集じんを
目的とする場合とは全く異るものである。

【００１１】（２）　従来の薄手ろ布の場合、触媒を多
量に含浸・付着させることが困難である上に、排ガスの
通風、逆洗などの操作によって付着していた触媒が容易
に脱離するため、バグフィルタ材は緻密で厚く、かつ通
気性に富んだろ布を採用し、触媒の脱離を防止する。

【００１２】（３）　従来反応集じん装置の後粒にハニ
カム型の窒素酸化物除去用の触媒を備える脱硝装置が必
要であったが、本発明の方法で反応集じん装置のバクフ
ィルタを触媒フィルタにすることによって後段の脱硝装
置が不要となり反応集じん装置がコンパクトになる。

【００１３】

【実施例】図１に本発明による排ガス処理方法の１実施
態様例を示す。ブロワ１より導入された空気は高温ガス
発生装置２を経て所定の温度に加熱された後、工場用ス
チーム配管３よりスチーム、ガス注入ユニット４より所
定の各種ガス（ＨＣｌ、ＳＯｘ、ＮＯｘ、ＮＨ３　など
）が注入され、模擬排ガスとして反応集じん装置６に導
入される。

【００１４】反応集じん装置６には本発明による当該触
媒フィルタが装填されており、そのフィルタの物性は次
の通りである。 　　フィルタの物性：（ｉ）　　　材質　　　　　　　
　　　ガラス繊維　　　　　　　　　　　　　　　　　
　（ｉｉ）　　形状　　　　　　　　　　織布　　　　
　　　　　　　　　　　　　　（ｉｉｉ）　繊維径　　
　　　　　　６μｍ　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　（ｉｖ）　　打込み密度　　　　８５０ｇ／ｍ２
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｖ）　　　
触媒　　　　　　　　　　ＴｉＯ２　：Ｖ２　Ｏ５　＝
９０：１０（重　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　量比）　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　５０％平均粒径　　０．８μｍ
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｖｉ）　　
触媒付着量　　　　２０ｗｔ％

【００１５】一方、酸性
ガスの中和剤及びばいじんは定量供給機５により該模擬
排ガス中に噴射され、排ガス中の酸性ガス（ＨＣｌ、Ｓ
Ｏｘ）を中和吸収する。

【００１６】上記実施例の触媒フィルタを用い、排ガス
量８００　Ｎｍ３／ｈ、ガス温度１９０〜２３０℃、入
口ガス組成がそれぞれＨＣｌ　　７００〜９００ｐｐｍ
、ＳＯｘ１２０〜１７０ｐｐｍおよびＮＯｘ　　１００
〜１５０ｐｐｍの排ガスをろ過速度１．０ｍ／ｍｉｎ　
の条件下で通ガスした。装置入口部からは酸性ガスの中
和吸収剤として消石灰を当量比｛Ｃａ（ＯＨ）２　／２
・（ＨＣｌ＋ＳＯｘ）｝が３〜３．５になるようにばい
じん（４．５ｇ／Ｎｍ３　）とともに吹込み、窒素酸化
物の還元剤としてアンモニアガスを対ＮＯｘ当量比が０
．５〜１．２になるように注入した。

【００１７】図２は本発明の方法によりバグフィタに担
持付着させた触媒の付着状況を、パルスジェット逆洗方
式による逆洗回数と脱硝率の関係で示したものである。 数百回のパルスジェット逆洗を行っても脱硝性能は初期
性能をそのまま維持し、触媒は容易に脱離することもな
く、ＮＨ３　／ＮＯｘ当量比１．０以上で脱硝率８０％
以上を示した。またこの時装置出口の酸性ガス（ＨＣｌ
、ＳＯｘ）濃度はそれぞれＨＣｌ　　５０ｐｐｍ以下及
びＳＯｘ　　１０ｐｐｍ以下を安定して維持しており、
またばいじん濃度も１ｍｇ／Ｎｍ３　以下であることが
確認され、その反応集じん性能も従来法に比べ、全く遜
色のないものであった。

【００１８】

【発明の効果】本発明の排ガス処理方法により、コンパ
クトな装置で長期間安定して排ガス中の酸性ガス（塩化
水素、ハロゲン化合物、イオウ酸化物、窒素酸化物）を
十分除去することができ、その工業的効果は顕著である
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の排ガス処理方法の一実施態様例を示す
図である。

【図２】本発明の排ガス処理方法の一実施態様例のバグ
フィルタに担持付着させた触媒の付着状況をパルスジェ
ット逆洗方式による逆洗回数と脱硝率の関係で示した図
表である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　排ガスを中和吸収剤と接触させて酸性
   ガスを中和吸収させ、生成する反応生成物をバグフィル
   タで集じんする排ガス処理方法において、１２０〜２５
   ０℃の排ガス流に中和吸収剤を、排ガス中のＮＯｘを除
   く酸性ガスに対して当量以上になるように供給し、該排
   ガスを太さ３〜２０μｍ　のガラス繊維のモノフィラメ
   ントを２００〜１０００ｇ／ｍ２の打ち込み密度で平織
   、綾織又は朱子織に織り上げたものに酸化チタンに酸化
   バナジウムを添加した粒子径０．０１／１μｍ　、組成
   重量比ＴｉＯ２　：Ｖ２　Ｏ５　＝８５〜９５：５〜１
   ５の触媒を１〜２０ｗｔ％の付着量で担持させてなるバ
   グフィルタに、０．６〜１．８ｍ／ｍｉｎ　のろ過速度
   で通過させ、排ガス中のＮＯｘを除く酸性ガスを該中和
   吸収剤により中和除去すると同時に、該バグフィルタの
   上流側にＮＯｘの還元剤として対ＮＯｘ当量比０．５〜
   １．０のアンモニアガスを注入し、該バグフィルタに含
   浸させた該触媒によって排ガス中のＮＯｘを還元除去す
   ることを特徴とする排ガス処理方法。