JPH04358522A

JPH04358522A - 排ガスの同時脱硫・脱硝・脱じん方法及び装置

Info

Publication number: JPH04358522A
Application number: JP3155720A
Authority: JP
Inventors: Kosuke Yoshida; 吉田　幸輔; Takashi Kameda; 亀田　孝志; Yukio Kubo; 幸雄久保; Katsuya Ishikawa; 勝也石川
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 1991-03-28
Filing date: 1991-05-30
Publication date: 1992-12-11

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、事業用ボイラや産業用
ボイラの排ガス、又はディーゼルエンジン排ガスなどの
ように、ダスト、窒素酸化物（ＮＯｘ）及び硫黄酸化物
（ＳＯｘ）を含有する排ガスを、同時脱硫・脱硝活性を
有する粒子からなる脱硫・脱硝用移動層、又は脱じん用
移動層と脱硫・脱硝用移動層、又は脱じん用移動層と脱
硝用移動層と脱硫用移動層、又は脱じん用移動層と脱硫
用移動層と脱硝用移動層に通して、ダストとともに、硫
黄酸化物及び窒素酸化物を同時に連続的に除去する排ガ
スの同時脱硫・脱硝・脱じん方法及び装置に関するもの
である。酸性雨、炭酸ガス問題など地球環境対策技術は
、ますますその重要性を増しつつある。とりわけ、酸性
雨の原因物質となるＳＯｘ、ＮＯｘの除去については、
産業界のあらゆる分野で採用され、すでに確立された技
術であるが、設備費、処理コストについてはいまだに生
産設備、生産コストの大きなウエイトを占め、処理装置
の簡略化、処理コストの低減等に対する産業界の要望は
大なるものがある。本発明は、このような産業界の要望
に答え、ボイラ排ガス、ディーゼルエンジン排ガス等の
処理装置として適用するためのものである。

【０００２】

【従来の技術】脱硫装置として実用化されているのは、
石灰石−石膏法、Ｍｇ−石膏法、亜硫曹−石膏法など湿
式脱硫法が主で、乾式による脱硫については、活性炭吸
着法が工業的に実績があるがコストが非常に高く、脱硫
設備用水の確保が困難な場合など特殊事情においてのみ
採用されている。一方、脱硝装置としては、湿式法と乾
式法があり、現在のプロセス実績は湿式法が大部分であ
る。乾式による方法はアンモニア選択接触還元法、無接
触アンモニア還元法、活性炭法などがある。このうちア
ンモニア選択接触還元法は工業的にも実用化されている
が、触媒活性の低下による触媒の交換が必要である。活
性炭法では、同時に脱硫、脱硝が可能であるが、活性炭
（触媒）の消費の問題がある。従来、ディーゼルエンジ
ン排ガス中のダスト除去方法としては、発泡セラミック
などの多孔質フィルターによるろ過集じんが主流である
。この方法では、フィルター内に捕集されたダストによ
って、フィルターの目詰まりが進行し、通気抵抗が一定
値以上に高くなると、排ガスを切り換え捕集されたダス
トを焼却・除去することによって、フィルターを再生す
る。

【０００３】また、特開昭５５−６４８２９号公報には
、脱硝触媒（大粒径）と集じん用ろ過剤（小粒径）を固
定床又は移動床に入れて、集じんと脱硝を行なう方法が
記載されている。特開昭６０−１８５８２号公報には、
石炭ガス化ダーティガス入口及び石炭ガス化クリーンガ
ス出口を有する反応塔内に、２枚の通気性支持体間に充
填された脱硫・集じん層を形成し、この反応塔の下側に
、再生剤入口及び反応ガス出口を有する再生塔を設置し
、この再生塔内に２枚の通気性支持体を対設し、これら
と脱硫・集じん層とを切替バルブを介して接続し、再生
塔の下部にシールバルブを介してダスト分離機を接続し
た石炭ガス化ガス脱硫・集じん装置が記載されている。特開平２−２２９５１９号公報には、移動床を複数段設
け、各段のろ過材流量比を可変とし、前方段を脱じん主
体とし、後方段を脱硫主体として運転する移動床乾式同
時脱硫・脱じん装置が記載されている。また、特開平１
−１５９０３４号公報には、ディーゼルエンジン排ガス
の煙道中にアンモニアガスを注入し、その後、消石灰と
バナジウム酸化物を担持したγ‐アルミナ又はアナター
ゼ型チタニアの粉末を噴射し、つぎに、排ガス後流にセ
ラミックスフィルターを設けて、排ガス中の粉末及び燃
焼ばいじんを捕集するとともに、この捕集灰の層を排ガ
スが通過するようにして脱硝する方法が記載されている
。また、特開昭６１−１１１１２８号公報、１１１１２
９号公報には、灰分、塩化水素、窒素酸化物、硫黄酸化
物を含む焼却炉排ガス処理装置として、多孔質セラミッ
ク材の排ガス流入面側に目詰まり防止用の特殊反応助剤
プリコート層を介して、消石灰又は炭酸カルシウム及び
塩化カルシウムを含む固形物層を形成し、排ガス流出面
側に窒素酸化物除去用触媒層を設けた装置が記載されて
いる。さらに、特開昭６０−２２０１２４号公報には、
酸化銅などの金属酸化物の粒子の移動層の下半分に排ガ
スを通して脱じんした後、この移動層の上半分に脱じん
された排ガスを流して脱硫・脱硝するようにして、脱硫
・脱硝性能に対する同伴ダストの影響を回避するように
したガス処理方法が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の多孔質フィ
ルターを用いる方法は、つぎのような問題点を有してい
る。（１）　　フィルターの圧力損失が、ダスト堆積に伴っ
て連続的に上昇する。間欠的に再生することによって、
フィルターの圧力損失は回復するが、エンジン背圧が一
定値とならないため、エンジンの運転に悪影響を及ぼす
。（２）　　多孔質フィルターを再生するために、排ガス
を切り換える必要があり、また、複数のフィルターを並
列に設置する必要がある。（３）　　多孔質フィルターを再生するために、ダスト
を焼却する際、フィルター温度が過度に上昇するとフィ
ルターが破損したり、焼結の進行によってフィルター気
孔が潰れる。このため、低温で燃焼させるための触媒担
持や、微妙な燃焼コントロールを行なう必要がある。（４）　　ダストの燃焼部分が気孔内に残存するため、
フィルターの圧力損失は完全には回復しない。（５）　　硫黄酸化物、窒素酸化物は、別途処理するこ
とが必要である。また、特開昭５５−６４８２９号公報記載の方法では、
移動床に用いた場合、脱硝触媒と集じん用ろ過剤の偏析
の問題が発生する。また、この方法では脱硝と集じんの
同時処理を可能とするが、脱硫の機能は有していない。特開昭６０−１８５８２号公報記載の石炭ガス化ガス脱
硫・集じん装置は、脱硫と集じんの同時処理を可能とす
るが、脱硝の機能は有していない。また、石炭ガス化ガ
ス中のダスト及びＨ２Ｓを除去するものであり、ダスト
、ＳＯｘ、ＮＯｘを含む排ガスの除去に関しては、何も
記載されていない。特開平２−２２９５１９号公報記載
の方法においても、脱硫と集じんの同時処理を可能とす
るが、脱硝の機能を有していない。また、石炭ガス化ガ
ス中のダスト及びＨ２Ｓを除去するものであり、ダスト
、ＳＯｘ、ＮＯｘを含む排ガスの除去に関しては、何も
記載されていない。また、特開平１−１５９０３４号公
報記載の方法においても、上記（１）〜（５）と同様の
問題点を有している。また、特開昭６１−１１１１２８
号公報、１１１１２９号公報には、焼却炉排ガスから、
ダストとともに窒素酸化物を除去することが記載されて
いるが、この場合も、多孔質セラミックフィルターを使
用するものであり、上記（１）〜（５）と同様の問題点
を有している。さらに、特開昭６０−２２０１２４号公
報記載の方法は、中空円筒状の移動層の下半分に、外側
から内側の方向にガスを流した後、移動層の上半分に、
内側から外側の方向にガスを流すものであるから、多く
の仕切板などを設けなければならず、装置が複雑になる
という問題点がある。本発明は、上記の諸点に鑑みなさ
れたもので、脱じん、脱硝、脱硫の各機能を１つの装置
に集約し、既存プロセスに比べて大幅に簡略化できる排
ガスの同時脱硫・脱硝・脱じん方法及び装置を提供する
ことを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の排ガスの同時脱硫・脱硝・脱じん方法
は、図１〜図３に示すように、つぎの（ａ）〜（ｄ）の
工程、すなわち、（ａ）　　同時脱硫・脱硝活性を有す
る粒子の移動層に排ガスを通すとともに、排ガスに還元
剤を添加して、排ガス中の硫黄酸化物、窒素酸化物及び
ダストを除去する工程、（ｂ）　　ダスト含有劣化粒子
を連続的又は間欠的に抜き出して、劣化粒子とダスト・
粉化材とに分離する工程、（ｃ）　　分離された劣化粒
子を加熱して再生する工程、（ｄ）　　再生された粒子
を前記移動層に循環する工程、を包含することを特徴と
している。還元剤としては、アンモニア、炭化水素など
が用いられる。請求項２の方法は、図４に示すように、
つぎの（ａ）〜（ｅ）の工程、すなわち、（ａ）　　ダ
スト除去用粒子の移動層４０及び同時脱硫・脱硝活性を
有する粒子の移動層４２に順次排ガスを流すとともに、
排ガスに還元剤を添加して、排ガス中のダスト、硫黄酸
化物及び窒素酸化物を除去する工程、（ｂ）　　ダスト
を捕捉したダスト除去用粒子を連続的又は間欠的に抜き
出して、ダスト除去用粒子とダスト・粉化材とに分離し
、分離されたダスト除去用粒子を上流側の移動層４０に
循環する工程、（ｃ）　　劣化した同時脱硫・脱硝活性
を有する粒子を連続的又は間欠的に抜き出して、ダスト
・粉化材と劣化同時脱硫・脱硝活性を有する粒子とに分
離する工程、（ｄ）　　分離された劣化同時脱硫・脱硝
活性を有する粒子を再生する工程、（ｅ）　　再生され
た同時脱硫・脱硝活性を有する粒子を下流側の移動層４
２に循環する工程、を包含することを特徴としている。請求項３の方法は、図５に示すように、つぎの（ａ）〜
（ｆ）の工程、すなわち、（ａ）　　ダスト除去用粒子
の移動層４０、脱硝活性を有する粒子の移動層７２及び
脱硫活性を有する粒子の移動層７４に順次排ガスを流す
とともに、排ガスに還元剤を添加して、排ガス中のダス
ト、窒素酸化物及び硫黄酸化物を除去する工程、（ｂ）
　　ダストを捕捉したダスト除去用粒子を連続的又は間
欠的に抜き出して、ダスト除去用粒子とダスト・粉化材
とに分離し、分離されたダスト除去用粒子を上流側の移
動層４０に循環する工程、（ｃ）　　劣化した脱硝活性
を有する粒子を連続的又は間欠的に抜き出して、ダスト
・粉化材と脱硝活性を有する粒子とに分離し、分離され
た脱硝活性を有する粒子を中間の移動層７２に循環する
工程、（ｄ）　　劣化した脱硫活性を有する粒子を連続
的又は間欠的に抜き出して、ダスト・粉化材と劣化脱硫
活性を有する粒子とに分離する工程、（ｅ）　　分離さ
れた劣化脱硫活性を有する粒子を再生する工程、（ｆ）
　　再生された脱硫活性を有する粒子を下流側の移動層
７４に循環する工程、を包含することを特徴としている
。請求項４の方法は、図６に示すように、請求項３の方
法において、脱硝工程についで脱硫工程を行なう代わり
に、脱硫工程についで脱硝工程を行なうことを特徴とし
ている。請求項５の方法は、図７に示すように、つぎの
（ａ）〜（ｆ）の工程、すなわち、（ａ）　　ダスト除
去用粒子の移動層４０、酸化銅系粒子の脱硫用移動層７
４及び酸化銅系粒子の脱硝用移動層７２に順次排ガスを
流すとともに、排ガスに還元剤を添加して、排ガス中の
ダスト、硫黄酸化物及び窒素酸化物を除去する工程、（
ｂ）　　ダストを捕捉したダスト除去用粒子を連続的又
は間欠的に抜き出して、ダスト除去用粒子とダスト・粉
化材とに分離し、分離されたダスト除去用粒子を上流側
の移動層４０に循環する工程、（ｃ）　　中間の移動層
７４から劣化した粒子を連続的又は間欠的に抜き出して
、ダスト・粉化材と劣化粒子とに分離し、分離された劣
化粒子を下流側の移動層７２に循環する工程、（ｄ）　
　下流側の移動層７２から劣化した粒子を連続的又は間
欠的に抜き出して、ダスト・粉化材と劣化粒子とに分離
する工程、（ｅ）　　分離された劣化粒子を再生する工
程、（ｆ）　　再生された粒子を中間の移動層７４に循
環する工程、を包含することを特徴としている。

【０００６】また、請求項６の排ガスの同時脱硫・脱硝
・脱じん装置は、図１〜図３に示すように、同時脱硫・
脱硝活性を有する粒子を、ガス通過性材１０、１０で画
成された空間内に充填して形成された移動層１２と、こ
の移動層１２の下端に設けられた、粒子を連続的又は間
欠的に排出する排出機１４と、移動層１２及び排出機１
４を収納する装置本体１６と、この装置本体１６に設け
られた排ガス入口１８と、この排ガス入口１８の近傍に
接続された還元剤供給管２０と、装置本体１６、又は移
動層１２の上側に設けられた処理済ガス出口２２と、装
置本体１６の下端に設けられたダスト・粒子抜出口２４
と、このダスト・粒子抜出口２４に接続されたダスト分
離機２６と、このダスト分離機２６に接続された再生器
２８と、この再生器２８と前記移動層１２とを接続する
再生粒子循環手段３０と、を包含することを特徴として
いる。請求項７の装置は、図４に示すように、ダスト除
去用粒子を、ガス通過性材７０、７０で画成された空間
内に充填して形成された上流側の脱じん用移動層４０と
、同時脱硫・脱硝活性を有する粒子を、ガス通過性材７
０、７０で画成された空間内に充填して形成された下流
側の脱硫・脱硝用移動層４２と、これらの移動層４０、
４２の下端にそれぞれ設けられた、粒子を連続的又は間
欠的に排出する排出機４６、５２と、移動層４０、４２
を収納する装置本体６４と、この装置本体６４に設けら
れた排ガス入口６６及び処理済ガス出口６８と、排出機
４６、５２にそれぞれ接続されたダスト分離機４８、５
４と、脱硫・脱硝用移動層４２に接続されたダスト分離
機５４に接続された再生器５６、６０と、再生器６０と
脱硫・脱硝用移動層４２の上端部とを接続する再生粒子
循環手段６２と、脱じん用移動層４０に接続されたダス
ト分離機４８と脱じん用移動層４０の上端部とを接続す
る粒子循環手段５０と、を包含することを特徴としてい
る。請求項８の装置は、図５に示すように、ダスト除去
用粒子を、ガス通過性材７０、７０で画成された空間内
に充填して形成された上流側の脱じん用移動層４０と、
脱硝活性を有する粒子を、ガス通過性材７０、７０で画
成された空間内に充填して形成された中間の脱硝用移動
層７２と、脱硫活性を有する粒子を、ガス通過性材７０
、７０で画成された空間内に充填して形成された下流側
の脱硫用移動層７４と、これらの移動層４０、７２、７
４の下端にそれぞれ設けられた、粒子を連続的又は間欠
的に排出する排出機４６、７６、８２と、移動層４０、
７２、７４を収納する装置本体６４と、この装置本体６
４に設けられた排ガス入口６６及び処理済ガス出口６８
と、排出機４６、７６、８２にそれぞれ接続されたダス
ト分離機４８、７８、８４と、脱硫用移動層７４に接続
されたダスト分離機８４に接続された再生器５６、６０
と、再生器６０と脱硫用移動層７４の上端部とを接続す
る再生粒子循環手段６２と、脱じん用移動層４０に接続
されたダスト分離機４８と脱じん用移動層４０の上端部
とを接続する粒子循環手段５０と、脱硝用移動層７２に
接続されたダスト分離機７８と脱硝用移動層７２の上端
部とを接続する粒子循環手段８０と、を包含することを
特徴としている。請求項９の装置は、図６に示すように
、請求項８の装置において、脱硝用移動層７２の下流側
に脱硫用移動層７４を設ける代わりに、脱硫用移動層７
４の下流側に脱硝用移動層７２を設けたことを特徴とし
ている。請求項１０の装置は、図７に示すように、ダス
ト除去用粒子を、ガス通過性材７０、７０で画成された
空間内に充填して形成された上流側の脱じん用移動層４
０と、酸化銅系粒子を、ガス通過性材７０、７０で画成
された空間内に充填して形成された中間の脱硫用移動層
７４と、酸化銅系粒子を、ガス通過性材７０、７０で画
成された空間に充填して形成された下流側の脱硝用移動
層７２と、これらの移動層４０、７４、７２の下端にそ
れぞれ設けられた、粒子を連続的又は間欠的に排出する
排出機４６、８２、７６と、移動層４０、７４、７２を
収納する装置本体６４と、この装置本体６４に設けられ
た排ガス入口６６及び処理済ガス出口６８と、排出機４
６、８２、７６にそれぞれ接続されたダスト分離機４８
、７８、８４と、下流側の移動層７２に接続されたダス
ト分離機８４に接続された再生器５６、６０と、再生器
６０と中間の移動層７４の上端部とを接続する再生粒子
循環手段６２と、脱じん用移動層４０に接続されたダス
ト分離機４８と脱じん用移動層４０の上端部とを接続す
る粒子循環手段５０と、中間の移動層７４に接続された
ダスト分離機７８と下流側の移動層７２の上端部とを接
続する粒子循環手段８０と、を包含することを特徴とし
ている。

【０００７】

【作用】図１において、同時脱硫・脱硝活性を有する粒
子からなる移動層１２に排ガスが導入されるとともに、
排ガスに還元剤が添加されて、排ガス中のダストが捕集
されるとともに、ＳＯｘ及びＮＯｘが除去される。ダス
トを含む劣化粒子は排出機１４により連続的又は間欠的
に抜き出され、ダスト分離機２６でダスト・粉化材と劣
化粒子とに分離される。劣化粒子は再生器２８に送られ
、ここで４００〜５００℃に加熱されて再生される。こ
のとき、ＳＯ２が放出される。そして、再生粒子は移動
層１２の上端部に循環され、再使用に供される。

【０００８】図４〜図７に示す実施例のうち、図４の実
施例について説明する。ダスト除去用粒子を充填した脱
じん用移動層４０及び同時脱硫・脱硝活性を有する粒子
を充填した脱硫・脱硝用移動層４２に順次排ガスが導入
されるとともに、排ガスに還元剤が添加されて、上流側
の脱じん用移動層４０で排ガス中のダストが捕集され、
下流側の脱硫・脱硝用移動層４２でＳＯｘ及びＮＯｘが
除去される。ダストを含む粒子は排出機４６により連続
的又は間欠的に抜き出され、ダスト分離機４８でダスト
・粉化材と粒子とに分離され、分離された粒子は脱じん
用移動層４０の上端部に循環され、再使用に供される。劣化した同時脱硫・脱硝活性を有する粒子は排出機５２
により連続的又は間欠的に抜き出され、ダスト分離機５
４でダスト・粉化材と劣化粒子とに分離され、分離され
た劣化粒子は還元再生器５６に送られ、ここで還元剤が
添加されて還元された後、酸化再生器６０に送られて、
空気、酸素などの酸化剤が添加され酸化されて再生され
る。還元時にＳＯ２が放出されるので、このＳＯ２を回
収する。そして、再生された粒子は脱硫・脱硝用移動層
４２の上端部に循環され、再使用に供される。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の好適な実施例
を詳細に説明する。ただし、この実施例に記載されてい
る構成機器の形状、その相対配置などは、とくに特定的
な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定
する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎない。実施例１図１において、１０は金網、パンチングメタル、多孔板
、ルーバーなどのガス通過性材で、縦方向（鉛直方向）
に設けられる。対設される２枚のガス通過性材１０、１
０間に、同時脱硫・脱硝活性を有する粒子が充填されて
移動層１２が形成される。この移動層１２の下端には、
粒子を連続的又は間欠的に排出するためのロールフィー
ダなどの排出機１４が設けられる。１６は装置本体で、
移動層１２の略下半分及び排出機１４が収納される。こ
の装置本体１６の上側部には排ガス入口１８が設けられ
、この排ガス入口１８の近傍に還元剤（例えばアンモニ
ア）供給管２０が接続される。移動層１２の上側には処
理済ガス出口２２が設けられる。この処理済ガス出口は
、装置本体の側面に設けてもよい。

【００１０】装置本体１６の下端にはダスト・粒子抜出
口２４が設けられ、このダスト・粒子抜出口にダスト分
離機２６が接続される。このダスト分離機には再生器２
８が接続され、この再生器と前記移動層１２の上端部と
は、再生粒子循環手段３０を介して接続される。この再
生粒子循環手段３０としては、ベルトコンベア、バケッ
トエレベーター、気流搬送などの粒子輸送手段などが用
いられる。また、再生器２８で劣化粒子を再生するため
に、４００〜５００℃前後に加熱しなければならないの
で、スチーム、高温ガス（燃焼ガスなど）が熱源として
供給される。なお、図１には示されていないが、移動層
１２又は再生粒子循環手段３０に、フレッシュ粒子供給
管が接続されている。３１は粒子投入管である。同時脱
硫・脱硝活性を有する粒子としては、Ｃｕ‐Ａｌ又はＣ
ｕ‐Ａｌ‐Ｔｉ系の脱硫活性を有する粒子に加え、Ｖ２
Ｏ５、ＷＯ３、ＣｕＯなどを表面に担持した脱硝活性を
有する粒子や、あるいはＶ２Ｏ５‐ＴｉＯ２、Ｖ２Ｏ５
‐ＷＯ３‐ＴｉＯ２、ＣｕＯ‐Ａｌ２Ｏ３などの脱硝触
媒粒子を混合して用いるか、又は、Ｖ２Ｏ５系、Ｃｒ２
Ｏ３系などの粒子を用いる。上記の粒子は、いずれも緻
密焼結体とするのが望ましく、この場合は、従来の多孔
質フィルターのように、破損・焼結が発生し難いという
利点がある。

【００１１】つぎに、粒子として、ＣｕＯを用いる場合
を一例として説明する。まず、排ガス中のＳＯ２とＣｕ
Ｏとが下記の反応式により反応してＣｕＳＯ４となる。（脱硫反応）　　ＣｕＯ＋ＳＯ２＋１／２Ｏ２→ＣｕＳ
Ｏ４生成したＣｕＳＯ４は、排ガス中に還元剤（例えば
アンモニア）が存在すると、下記の反応の触媒となって
、脱硝反応が進行する。（脱硝過程）　　ＮＯ２→Ｎ２排出機１４により排出されたダストを含むＣｕＳＯ４は
、ダスト分離機２６でダストとＣｕＳＯ４とに分離され
、ＣｕＳＯ４は再生器２８に送られて、４００〜５００
℃に加熱され、つぎの反応式によりＳＯ２が分離される
とともに、ＣｕＳＯ４はＣｕＯに再生される。（再生反応）　　ＣｕＳＯ４→ＣｕＯ＋ＳＯ２＋１／２
Ｏ２再生されたＣｕＯは、移動層１２に循環され、再使
用される。

【００１２】実施例２本実施例は、図２に示すように、移動層を複数段（一例
として２段）設け、各段の移動層の粒子落下速度が前方
段ほど大きくなるように調節して、前方段の移動層１２
ａを脱じん主体の移動層とし、後方段の移動層１２ｂを
脱硫・脱硝主体の移動層としたものである。脱硫・脱硝
を移動層で行なわせる際のガス、粒子の適正流速は、運
転条件によって異なるが、移動層脱じんと比較して、一
般に、ガス、粒子とも流速をより遅く（滞留時間をより
長く）するほうが望ましい。また、移動層による集じん
は、前段で粒子落下速度（移動速度）の速い状態でダス
トを粗取りし、後段で粒子落下速度を小さくして精密集
じんを行なうようにするのが望ましい。本実施例は、こ
れらの条件を満たすためのものである。図２において、
排ガスを、粒子が大きい流下速度で移動する第１移動層
１２ａに通過させて脱じん主体の処理を行なう。第１移
動層１２ａで使用した後のダスト含有粒子を排出機１４
ａにより高速度で抜き出し、一部分をダスト分離機２６
に供給してダストを分離した後、再生器２８に導入して
再生する。再生された粒子はリフトパイプなどの再生粒
子循環手段３０により、粒子が小さい流下速度で移動す
る第２移動層１２ｂに供給し、この第２移動層１２ｂに
第１移動層１２ａからのガスを通過させて脱硫・脱硝主
体の処理を行なう。第２移動層１２ｂで使用した後の劣
化粒子を排出機１４ｂにより低速度で抜き出し、第１移
動層１２ａから抜き出されてダスト分離機２６へ導入さ
れなかったダスト含有粒子とともに、第１移動層１２ａ
にリフトパイプなどの粒子循環手段３２により循環され
る。このようにして、硫黄分含有量が高まった状態で抜
き出して再度再生する。なお、図２には示されていない
が、第１移動層１２ａ又は第２移動層１２ｂに、フレッ
シュ粒子供給管が接続されている。また、前方段の移動
層１２ａで使用した後のダスト含有粒子の一部分を、ダ
ストを分離した後、さらに一部を抜き出して再生し、そ
の抜き出し比率を可変とする場合もある。すなわち、前
方段→（一部抜き出し）→再生器→後方段の粒子流路に
、再生器バイパスライン３４を設け、後方段に供給され
る脱硫剤のうちの一部のみを再生する。すなわち、移動
層１２ａで使用した後のダスト含有粒子を排出機１４ａ
により高速度で抜き出し、一部分をダスト分離機２６に
供給してダストを分離した後、ダンパーなどの可変手段
３６により一部のみを抜き出して再生器２８で再生する
。再生器２８に供給されなかったダスト分離機からのダ
スト含有粒子は、再生器バイパスライン３４により第２
移動層１２ｂに供給される。なお、破線は気体の流れを
示している。他の構成、作用は実施例１の場合と同様で
ある。

【００１３】実施例３本実施例は、図３に示すように、実施例２における２段
の移動層を１段の移動層としたものである。他の構成、
作用は実施例１、２の場合と同様である。

【００１４】実施例４図４に示すように、ダスト除去用粒子を充填した上流側
の脱じん用移動層４０及び同時脱硫・脱硝活性を有する
粒子を充填した下流側の脱硫・脱硝用移動層４２に、順
次排ガスを流すとともに、還元剤供給管４４から還元剤
を排ガスに添加して、排ガス中のダストを捕集した後、
排ガス中のＳＯｘ及びＮＯｘを除去する。ダストを捕捉
した粒子を、排出機４６により連続的又は間欠的に抜き
出し、ダスト分離機４８で粒子とダスト・粉化材とに分
離し、分離された粒子を、粒子循環手段５０により脱じ
ん用移動層４０の上端部に循環し再使用する。また、劣
化した同時脱硫・脱硝活性を有する粒子を、排出機５２
により連続的又は間欠的に抜き出し、ダスト分離機５４
で劣化粒子とダスト・粉化材とに分離し、分離された劣
化粒子を還元再生器５６に導き、アンモニアなどの還元
剤を添加して還元する。このとき発生するＳＯ２はＳＯ
２回収装置５８で回収される。ついで、還元された粒子
は酸化再生器６０へ導かれ、空気、酸素などの酸化剤が
添加されて酸化され再生される。再生された粒子は、再
生粒子循環手段６２により脱硫・脱硝用移動層４２の上
端部に循環され再使用される。６４は装置本体、６６は
排ガス入口、６８は処理済ガス出口、７０はガス通過性
材である。

【００１５】ダスト除去用粒子としては、熱的に安定で
、強度が高いアルミナ、ムライト、シリカ、などのセラ
ミック造粒物が適している。粒子直径は１〜５ｍｍ程度
が望ましい。また、脱硝・脱硫機能を有する触媒として
、例えばＣｕＯ‐Ａｌ２Ｏ３‐ＴｉＯ２、ＣｕＯ‐Ｓｉ
Ｏ２‐ＴｉＯ２、ＣｕＯ‐Ｃｒ２Ｏ３‐ＴｉＯ２などが
知られており、これらの触媒成分のうちＣｕＯと排ガス
中のＳＯｘとの硫酸塩化反応による下式による脱硫反応
に加えて生成したＣｕＳＯ４を触媒とするＮＯｘのアン
モニアによる還元反応を同時に行なうものである。ＳＯ２＋１／２Ｏ２→ＳＯ３（触媒：ＣｕＯ）ＳＯ３＋
ＣｕＯ→ＣｕＳＯ４ＮＯ＋ＮＨ３＋１／４Ｏ２→Ｎ２＋３／２Ｈ２Ｏ（触媒
：ＣｕＳＯ４）ＮＯ２＋４／３ＮＨ３→７／６Ｎ２＋２Ｈ２Ｏ（触媒：
ＣｕＳＯ４）上記反応による使用済み脱硫・脱硝剤粒子は、還元剤（
ＮＨ３、Ｈ２等）の共存下で還元と空気系での酸化反応
により再生され、再利用される。例えば還元剤としてＮ
Ｈ３を用いる場合、ＣｕＳＯ４→Ｃｕ３Ｎ（ＮＨ３添加）Ｃｕ３Ｎ→ＣｕＯ（Ｏ２添加）の反応により再生される。上記の粒子は、いずれも緻密
焼結体とするのが望ましく、この場合は、従来の多孔質
フィルターのように、破損・焼結が発生し難いという利
点がある。他の構成、作用は実施例１の場合と同様であ
る。

【００１６】実施例５図５に示すように、ダスト除去用粒子を充填した上流側
の脱じん用移動層４０、脱硝活性を有する粒子を充填し
た中間の脱硝用移動層７２及び脱硫活性を有する粒子を
充填した下流側の脱硫用移動層７４に、順次排ガスを流
すとともに、還元剤を添加して、排ガス中のダスト、Ｎ
Ｏｘ、ＳＯｘの順に除去する。劣化した脱硝活性を有す
る粒子は、排出機７６により連続的又は間欠的に抜き出
され、ダスト分離機７８で粒子とダスト・粉化材とに分
離され、分離された粒子は、粒子循環手段８０により脱
硝用移動層７２の上端部に循環し再使用される。　　ま
た、劣化した脱硫活性を有する粒子は、排出機８２によ
り連続的又は間欠的に抜き出され、ダスト分離機８４で
劣化粒子とダスト・粉化材とに分離され、分離された劣
化粒子は還元再生器５６に導かれる。脱硫活性を有する
粒子としては、Ｃｕ‐Ａｌ又はＣｕ‐Ａｌ‐Ｔｉ系の粒
子を用いることが望ましい。その場合、以下の反応が進
行する。（脱硫反応）　　ＣｕＯ＋ＳＯ２＋１／２Ｏ２→ＣｕＳ
Ｏ４（再生反応）　　ＣｕＳＯ４→ＣｕＯ＋ＳＯ２＋１
／２Ｏ２下段の脱硫剤再生反応は熱分解反応であり、脱
硫剤粒子の再生と粒子層に捕集されたダストの燃焼とを
同時に行なうことにより、ダスト燃焼熱を熱分解に利用
するとともに、カーボンによる還元効果で再生反応を促
進することができる。また、脱硝活性を有する粒子とし
ては、Ｖ２Ｏ５、ＷＯ３、ＣｕＯなどを表面に担持した
粒子や、あるいは、Ｖ２Ｏ５‐ＴｉＯ２、Ｖ２Ｏ５‐Ｗ
Ｏ３‐ＴｉＯ２、ＣｕＯ‐Ａｌ２Ｏ３系の粒子を用い、
排ガスにアンモニアなどの還元剤を必要当量分添加して
粒子層に供給する。上記の粒子は、いずれも緻密焼結体とするのが望ましく
、この場合は、従来の多孔質フィルターのように、破損
・焼結が発生し難いという利点がある。他の構成、作用
は実施例４の場合と同様である。

【００１７】実施例６本実施例は、図６に示すように、上流側から脱じん用移
動層４０、脱硫用移動層７４、脱硝用移動層７２の順に
設置したものである。他の構成、作用は実施例５の場合
と同様である。

【００１８】実施例７図７に示すように、ダスト除去用粒子を充填した上流側
の脱じん用移動層４０、酸化銅系粒子を充填した中間の
脱硫用移動層７４及び同じく酸化銅系粒子を充填した下
流側の脱硝用移動層７２に、順次排ガスを流すとともに
、還元剤を添加して、排ガス中のダスト、ＳＯｘ、ＮＯ
ｘの順に除去する。中間の移動層７４からの劣化した粒
子は、排出機８２により抜き出され、ダスト分離機７８
で粒子とダスト・粉化材とに分離され、分離された粒子
は、粒子循環手段８０により下流側の移動層７２に循環
される。下流側の移動層７２からの劣化した粒子は、排
出機７６により抜き出され、ダスト分離機８４で劣化粒
子とダスト・粉化材とに分離され、分離された劣化粒子
は還元再生器５６、ついで酸化再生器６０に送られて再
生され、再生された粒子は再生粒子循環手段６２により
中間の移動層７４に循環される。他の構成、作用は実施
例４、５、６の場合と同様である。

【００１９】

【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。（１）　　簡単な構成の１つの装置で、排ガス中のダス
ト、ＳＯｘ、ＮＯｘを同時に効率よく除去することがで
きる。（２）　　排ガス処理と粒子再生との両方を連続的に行
なうことができる。（３）　　粒子を移動させることにより、ろ過面を常に
更新でき、通気抵抗を安定させることができる。（４）　　連続的に粒子を抜き出し、ダスト・粉化材を
機械的に分離し、かつ、粒子を再生するので、再生粒子
を繰り返して使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の排ガスの同時脱硫・脱硝・脱じん装置
の一実施例を示す系統説明図である。

【図２】本発明の装置の他の実施例を示す系統説明図で
ある。

【図３】本発明の装置の他の実施例を示す系統説明図で
ある。

【図４】本発明の装置の他の実施例を示す系統説明図で
ある。

【図５】本発明の装置の他の実施例を示す系統説明図で
ある。

【図６】本発明の装置の他の実施例を示す系統説明図で
ある。

【図７】本発明の装置のさらに他の実施例を示す系統説
明図である。

【符号の説明】

１０　　ガス通過性材１２　　移動層１４　　排出機１６　　装置本体１８　　排ガス入口２０　　還元剤供給管２２　　処理済ガス出口２４　　ダスト・粒子抜出口２６　　ダスト分離機２８　　再生器３０　　再生粒子循環手段３１　　粒子投入管３２　　粒子循環手段３４　　再生器バイパスライン３６　　可変手段４０　　脱じん用移動層４２　　脱硫・脱硝用移動層４４　　還元剤供給管４６　　排出機４８　　ダスト分離機５０　　粒子循環手段５２　　排出機５４　　ダスト分離機５６　　還元再生器５８　　ＳＯ２回収装置６０　　酸化再生器６２　　再生粒子循環手段６４　　装置本体６６　　排ガス入口６８　　処理済ガス出口７０　　ガス通過性材７２　　脱硝用移動層７４　　脱硫用移動層７６　　排出機７８　　ダスト分離機８０　　粒子循環手段８２　　排出機８４　　ダスト分離機

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　つぎの（ａ）〜（ｄ）の工程、すなわ
ち、（ａ）　　同時脱硫・脱硝活性を有する粒子の移動
層に排ガスを通すとともに、排ガスに還元剤を添加して
、排ガス中の硫黄酸化物、窒素酸化物及びダストを除去
する工程、（ｂ）　　ダスト含有劣化粒子を連続的又は
間欠的に抜き出して、劣化粒子とダスト・粉化材とに分
離する工程、（ｃ）　　分離された劣化粒子を加熱して
再生する工程、（ｄ）　　再生された粒子を前記移動層
に循環する工程、を包含することを特徴とする排ガスの
同時脱硫・脱硝・脱じん方法。
【請求項２】　　つぎの（ａ）〜（ｅ）の工程、すなわ
ち、（ａ）　　ダスト除去用粒子の移動層（４０）及び
同時脱硫・脱硝活性を有する粒子の移動層（４２）に順
次排ガスを流すとともに、排ガスに還元剤を添加して、
排ガス中のダスト、硫黄酸化物及び窒素酸化物を除去す
る工程、（ｂ）　　ダストを捕捉したダスト除去用粒子
を連続的又は間欠的に抜き出して、ダスト除去用粒子と
ダスト・粉化材とに分離し、分離されたダスト除去用粒
子を上流側の移動層（４０）に循環する工程、（ｃ）　
　劣化した同時脱硫・脱硝活性を有する粒子を連続的又
は間欠的に抜き出して、ダスト・粉化材と劣化同時脱硫
・脱硝活性を有する粒子とに分離する工程、（ｄ）　　
分離された劣化同時脱硫・脱硝活性を有する粒子を再生
する工程、（ｅ）　　再生された同時脱硫・脱硝活性を
有する粒子を下流側の移動層（４２）に循環する工程、
を包含することを特徴とする排ガスの同時脱硫・脱硝・
脱じん方法。
【請求項３】　　つぎの（ａ）〜（ｆ）の工程、すなわ
ち、（ａ）　　ダスト除去用粒子の移動層（４０）、脱
硝活性を有する粒子の移動層（７２）及び脱硫活性を有
する粒子の移動層（７４）に順次排ガスを流すとともに
、排ガスに還元剤を添加して、排ガス中のダスト、窒素
酸化物及び硫黄酸化物を除去する工程、（ｂ）ダストを
捕捉したダスト除去用粒子を連続的又は間欠的に抜き出
して、ダスト除去用粒子とダスト・粉化材とに分離し、
分離されたダスト除去用粒子を上流側の移動層（４０）
に循環する工程、（ｃ）　　劣化した脱硝活性を有する
粒子を連続的又は間欠的に抜き出して、ダスト・粉化材
と脱硝活性を有する粒子とに分離し、分離された脱硝活
性を有する粒子を中間の移動層（７２）に循環する工程
、（ｄ）　　劣化した脱硫活性を有する粒子を連続的又
は間欠的に抜き出して、ダスト・粉化材と劣化脱硫活性
を有する粒子とに分離する工程、（ｅ）　　分離された
劣化脱硫活性を有する粒子を再生する工程、（ｆ）　　
再生された脱硫活性を有する粒子を下流側の移動層（７
４）に循環する工程、を包含することを特徴とする排ガ
スの同時脱硫・脱硝・脱じん方法。
【請求項４】　　脱硝工程についで脱硫工程を行なう代
わりに、脱硫工程についで脱硝工程を行なうことを特徴
とする請求項３記載の排ガスの同時脱硫・脱硝・脱じん
方法。
【請求項５】　　つぎの（ａ）〜（ｆ）の工程、すなわ
ち、（ａ）　　ダスト除去用粒子の移動層（４０）、酸
化銅系粒子の脱硫用移動層（７４）及び酸化銅系粒子の
脱硝用移動層（７２）に順次排ガスを流すとともに、排
ガスに還元剤を添加して、排ガス中のダスト、硫黄酸化
物及び窒素酸化物を除去する工程、（ｂ）　　ダストを
捕捉したダスト除去用粒子を連続的又は間欠的に抜き出
して、ダスト除去用粒子とダスト・粉化材とに分離し、
分離されたダスト除去用粒子を上流側の移動層（４０）
に循環する工程、（ｃ）　　中間の移動層（７４）から
劣化した粒子を連続的又は間欠的に抜き出して、ダスト
・粉化材と劣化粒子とに分離し、分離された劣化粒子を
下流側の移動層（７２）に循環する工程、（ｄ）　　下
流側の移動層（７２）から劣化した粒子を連続的又は間
欠的に抜き出して、ダスト・粉化材と劣化粒子とに分離
する工程、（ｅ）　　分離された劣化粒子を再生する工
程、（ｆ）　　再生された粒子を中間の移動層（７４）
に循環する工程、を包含することを特徴とする排ガスの
同時脱硫・脱硝・脱じん方法。
【請求項６】　　同時脱硫・脱硝活性を有する粒子を、
ガス通過性材（１０）、（１０）で画成された空間内に
充填して形成された移動層（１２）と、この移動層（１
２）の下端に設けられた、粒子を連続的又は間欠的に排
出する排出機（１４）と、移動層（１２）及び排出機（
１４）を収納する装置本体（１６）と、この装置本体（
１６）に設けられた排ガス入口（１８）と、この排ガス
入口（１８）の近傍に接続された還元剤供給管（２０）
と、装置本体（１６）、又は移動層（１２）の上側に設
けられた処理済ガス出口（２２）と、装置本体（１６）
の下端に設けられたダスト・粒子抜出口（２４）と、こ
のダスト・粒子抜出口（２４）に接続されたダスト分離
機（２６）と、このダスト分離機（２６）に接続された
再生器（２８）と、この再生器（２８）と前記移動層（
１２）とを接続する再生粒子循環手段（３０）と、を包
含することを特徴とする排ガスの同時脱硫・脱硝・脱じ
ん装置。
【請求項７】　　ダスト除去用粒子を、ガス通過性材（
７０）、（７０）で画成された空間内に充填して形成さ
れた上流側の脱じん用移動層（４０）と、同時脱硫・脱
硝活性を有する粒子を、ガス通過性材（７０）、（７０
）で画成された空間内に充填して形成された下流側の脱
硫・脱硝用移動層（４２）と、これらの移動層（４０）
、（４２）の下端にそれぞれ設けられた、粒子を連続的
又は間欠的に排出する排出機（４６）、（５２）と、移
動層（４０）、（４２）を収納する装置本体（６４）と
、この装置本体（６４）に設けられた排ガス入口（６６
）及び処理済ガス出口（６８）と、排出機（４６）、（
５２）にそれぞれ接続されたダスト分離機（４８）、（
５４）と、脱硫・脱硝用移動層（４２）に接続されたダ
スト分離機（５４）に接続された再生器（５６）、（６
０）と、再生器（６０）と脱硫・脱硝用移動層（４２）
の上端部とを接続する再生粒子循環手段（６２）と、脱
じん用移動層（４０）に接続されたダスト分離機（４８
）と脱じん用移動層（４０）の上端部とを接続する粒子
循環手段（５０）と、を包含することを特徴とする排ガ
スの同時脱硫・脱硝・脱じん装置。
【請求項８】　　ダスト除去用粒子を、ガス通過性材（
７０）、（７０）で画成された空間内に充填して形成さ
れた上流側の脱じん用移動層（４０）と、脱硝活性を有
する粒子を、ガス通過性材（７０）、（７０）で画成さ
れた空間内に充填して形成された中間の脱硝用移動層（
７２）と、脱硫活性を有する粒子を、ガス通過性材（７
０）、（７０）で画成された空間内に充填して形成され
た下流側の脱硫用移動層（７４）と、これらの移動層（
４０）、（７２）、（７４）の下端にそれぞれ設けられ
た、粒子を連続的又は間欠的に排出する排出機（４６）
、（７６）、（８２）と、移動層（４０）、（７２）、
（７４）を収納する装置本体（６４）と、この装置本体
（６４）に設けられた排ガス入口（６６）及び処理済ガ
ス出口（６８）と、排出機（４６）、（７６）、（８２
）にそれぞれ接続されたダスト分離機（４８）、（７８
）、（８４）と、脱硫用移動層（７４）に接続されたダ
スト分離機（８４）に接続された再生器（５６）、（６
０）と、再生器（６０）と脱硫用移動層（７４）の上端
部とを接続する再生粒子循環手段（６２）と、脱じん用
移動層（４０）に接続されたダスト分離機（４８）と脱
じん用移動層（４０）の上端部とを接続する粒子循環手
段（５０）と、脱硝用移動層（７２）に接続されたダス
ト分離機（７８）と脱硝用移動層（７２）の上端部とを
接続する粒子循環手段（８０）と、を包含することを特
徴とする排ガスの同時脱硫・脱硝・脱じん装置。
【請求項９】　　脱硝用移動層（７２）の下流側に脱硫
用移動層（７４）を設ける代わりに、脱硫用移動層（７
４）の下流側に脱硝用移動層（７２）を設けたことを特
徴とする請求項８記載の排ガスの同時脱硫・脱硝・脱じ
ん装置。
【請求項１０】　　ダスト除去用粒子を、ガス通過性材
（７０）、（７０）で画成された空間内に充填して形成
された上流側の脱じん用移動層（４０）と、酸化銅系粒
子を、ガス通過性材（７０）、（７０）で画成された空
間内に充填して形成された中間の脱硫用移動層（７４）
と、酸化銅系粒子を、ガス通過性材（７０）、（７０）
で画成された空間に充填して形成された下流側の脱硝用
移動層（７２）と、これらの移動層（４０）、（７４）
、（７２）の下端にそれぞれ設けられた、粒子を連続的
又は間欠的に排出する排出機（４６）、（８２）、（７
６）と、移動層（４０）、（７４）、（７２）を収納す
る装置本体（６４）と、この装置本体（６４）に設けら
れた排ガス入口（６６）及び処理済ガス出口（６８）と
、排出機（４６）、（８２）、（７６）にそれぞれ接続
されたダスト分離機（４８）、（７８）、（８４）と、
下流側の移動層（７２）に接続されたダスト分離機（８
４）に接続された再生器（５６）、（６０）と、再生器
（６０）と中間の移動層（７４）の上端部とを接続する
再生粒子循環手段（６２）と、脱じん用移動層（４０）
に接続されたダスト分離機（４８）と脱じん用移動層（
４０）の上端部とを接続する粒子循環手段（５０）と、
中間の移動層（７４）に接続されたダスト分離機（７８
）と下流側の移動層（７２）の上端部とを接続する粒子
循環手段（８０）と、を包含することを特徴とする排ガ
スの同時脱硫・脱硝・脱じん装置。