JPH0487626A - 脱硫脱硝方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は排ガスの脱硫脱硝方法に関する。より具体的に
は、本発明は安価でかつ脱硝性能の高い触媒を用いるこ
とが可能なため、装置全体としての省スペース化及びコ
スト低減が図れる脱硫脱硝方法に関する。

［従来の技術］ 火力発電所のボイラーの燃焼に伴う排ガスなどの中には
、多くの場合、大気汚染物質である硫黄酸化物及び窒素
酸化物が含まれており、近年では大気汚染防止が急務と
なっていることから、この両者を除去するための脱硫法
や脱硝法が開発されてきた。脱硫及び脱硝の個々の原理
及び技術は実用レベルでほぼ確立されており、現在では
いかにしてシステム全体の効率化を図るかといった点に
開発の重点が移りつつある。

１５！硫方法としては、湿式法、特に石灰−石膏法が主
流である。この石灰−石膏法は、カルシウムイオンを含
む吸収液中にＳＯ２などの硫黄酸化物を吸収し、次いで
これを酸化して石膏として固定し回収するものである。

カルシウムイオンの供給及び液の中和のためには安価な
石灰石が用いられる。この石灰−石膏法には多くの変法
が開発されているが、その中でも特公昭６０〜４７２６
号公報に記載されている方法はジェットバブリングリア
クターとよばれる特定の反応装置を使用して省資源、省
エネルギー及び省スペースを達成するものである。

脱硝方法としては、乾式法、特に選択接触還元法が主流
である。この選択接触還元法は、排ガス中にアンモニア
ガスを注入し、触媒の存在下に窒素酸化物を窒素と水と
に分解するものである。用いる触媒は担体上に活性金属
を担持させたものであり、通常３５０℃以上で最も活性
が高くなる。この活性成分及び担体の選択が反応を効率
よく行なわせるための鍵となる。

脱硫法として石灰−石膏法を用い、脱硝法として選択接
触還元法を用いる場合、後者は前者に較べて高い温度で
反応が行なわれることから、ボイラーの節炭器を出た排
ガスをまず脱硝装置に通し、次いで空気予、！！器を経
て温度の下がった排ガスを脱硫装置に通すという順序で
脱硫及び脱硝が行なわれる。

［解決すべき問題点］ しかしながら、上記の様な順序で脱硫及び脱硝を行なう
従来の方法においては、次の様な問題点がある。

第一に、硫黄酸化物を含んだ排ガスが直接脱硝触媒に接
触するため、使用できる脱硝触媒、特に使用できる担体
が制限されるのである。すなわち、たとえばアルミナ系
の担体を用いれば脱硝性能自体は極めて高い触媒が得ら
れるのであるが、アルミナ担体は硫黄酸化物に侵され、
これを用いた触媒は使用とともに脱硝性能が急速に低下
して使い物にならないのである。この原因は、アルミナ
が硫黄酸化物と反応して硫酸塩を形成し、担体の表面積
が著しく低下することにあるといわれている。このため
脱硝性能はアルミナ担体はと高くなくしかもコスト高と
はなるが、チタニア系の担体を用いざるを得ないのが実
情である。

第二に、石炭燃焼ボイラーからの排ガスなどの様に排ガ
ス中に多量の粉塵（フライアッシュ）を含む場合、これ
をそのまま粒状触媒充填搭型の脱硝装置に通すと触媒充
填層が目詰りを起こすため、脱硝装置の前段に電気集塵
機を設けるか、又は触媒をハニカム状等のダストフリー
タイプに成形する必要がある。これはいずれにしてもコ
スト高となり、またハニカム状に成形した場合には単位
体積当りの触媒充填量が大きくとれないので排ガスと触
媒との接触効率が悪く、そのため反応率を上げるために
は高い反応温度を用いるか又は装置の内容積を太きくし
て滞留時間を稼がなければならないという問題がある。

［問題点を解決する手段］ 本発明は、ａ硫法として石灰−石膏法を用い、脱硝法と
して選択接触還元法を用いる場合において、脱硝を行な
った後に脱硫を行なうという従来の常識を覆し、先に脱
硫を行なった後に脱硝を行なうという構成を採ることに
より、上記問題点を解決するものである。

石灰−石膏法による脱硫を先に行ない、選択接触還元法
による脱硝をその後に行なう場合には、脱硫装置を出た
排ガスを脱硝に必要な温度にまで上げる必要があり、従
来の方法においては、この点が最大の問題であるとして
、先に脱硫を行なうという構成を採らなかったのである
。

本発明において脱硫を行なった後に脱硝を行なうという
構成を採ったのは、脱硫を先に行なうことにより脱硝性
能の高いアルミナ系等の触媒担体が使用でき、また石灰
−石膏法の中でも特に除塵効果の大きい液相連続型の装
置を用いた方法を採用すれば触媒充填効率の高い粒状触
媒充填型の脱硝装置が使用できることから、それらの効
果として、従来の方法と同程度の脱硝率を得るのに必ず
しも高い反応温度を必要とはしないことがわかりだから
である。すなわち本発明においては脱硫装置を出た排ガ
スの温度をせいぜい２００〜３３０℃程度にまで上げて
やれば充分であり、この程度の昇温であれば間接熱交換
等を適宜利用することにより実用上はとんど不利にはな
らず、むしろチタニア系の触媒を用いなくてもよく、ま
たハニカム状に成形した触媒を用いなくてもよいことに
よるコスト引下げ効果の方がはるかに大きいのである。

［作用］ 本発明の方法は脱硫工程及び脱硝工程からなる。

脱硫は石灰−石膏法によって行なわれる。石灰−石膏法
を用いることとしたのは、脱硫性能が安定していること
、経済性に優れていること、現在もっとも広く採用され
ていること等の他、これが湿式法であって粉塵の除去に
優れていることが本発明にとって本質的な要請を満足す
るからである。一方、脱硝は選択接触還元法によって行
なわれる。選択接触還元法を用いることとしたのは、操
作が単純で負荷変動に強く、廃水や廃棄物の発生がなく
、しかも窒素酸化物だけを選択的に分解除去するといっ
た優れた特徴を有するからである。

石灰−石膏法 石灰一石膏法はＳＯ２吸収、酸化、中和及び石膏晶析の
各段階からなっている。すなわち、排ガスが吸収液と接
触することにより、排ガス中の硫黄酸化物（主としてＳ
Ｏ２の形態をとる）は吸収液中に溶解して亜硫酸などの
酸を生成する。こうして生成した酸を酸化することによ
りそれらをａ酸に変換する。

硫酸の生成により液のｐＨは低下するので、これに石灰
石を加えて中和する。すると、石灰石のカルシウムイオ
ンＣａ　”とａＷｉのＳＯ４２−とが反応して石膏Ｃａ
Ｓ○４を生成するので、これを析出させて液から分離す
る。結局、全体の反応は次の式で表される。

ＳＯ２＋　　（０）＋ＣａＣＯ３＋２Ｈ２０−−＞Ｃａ
Ｓ○ａ　”　２　Ｈ２０＋　ＣＯ２ＳＯ２吸取はＳＯ２
の気相から液相への移行、及び並値ＷｉＨ２ＳＯ３の生
成の段階であるから、本質的に気液二相系で進行する。

酸化はＨ２ＳＯ３のＨ２ＳＯ，ｌへの変換の段階である
から、本質的には液相で進行する過程であるが、酸化に
空気中の酸素を用いるために、酸素の溶解という過程を
含み、結局気液二相系で進行することになる。中和も本
質的には液相で進行する過程であるが、中和に石灰石を
用いるために、石灰石の溶解という過程を含み、結局固
液二相系で進行することになる。石膏析出はＣａＳＯ４
の生成、およびその液相から固相への移行の段階である
から１本質的に固液二相系で進行する。

以上のことから、石灰−石膏法を実施するには、２つの
気液系操作（ガス吸収）と２つの固液系操作（溶解及び
析出）が必要となる。しかしながら、これらの操作をそ
れぞれ別の装置を用いて行なうと装置全体が大きくなっ
てしまうことから、これらを一つの装置の中で行なうた
めに各種の方法が考案されてきた。中でも、特公昭６０
−４７２６号公報に記載の方法は石灰−石膏法の全段階
を極めて効率よく行なうことができ、かつ装置もコンパ
クトにまとめることができるものであって、最も好まし
いものといえる。特公昭６０−４７２６号公報の方法を
実施するための装置は一般にジェットバブリングリアク
ター（ＪＢＲ）とよばれている。

ここでＪＢＲにおける硫黄酸化物の除去について図面を
用いて概説する。ｊＩ２図は典型的なＪＢＲの模式図で
ある。排ガスは入口プレナム１３及びそれから液面下に
伸びる多数のスパージャ−パイプ１４を通って液面下１
００〜４００ｍｍに吹込まれ、ジェットバブリング層１
１を形成する。この層で高効率な気液接触が行なわれて
ＳＯ２が吸収される。脱硫されたガスはガスライザー１
５を通って外部へ排出される。ジェットバブリング層１
１の下には連続して酸素溶解領域１２がある。ジェット
バブリング層で吸取されたＳＯ２はその場ですぐに硫酸
イオン（ＳＯ４２−）に酸化される。吸収液は、気泡が
分離された後に装置下部に移動し、これに中和及びカル
シウムイオンの供給のために石灰石スラリーが注入され
る。吸収液は次いで酸素溶解領域に移動する。

この領域で酸素を溶解した吸収液はジェットバブリング
層に移動してＳＯ２の吸取及び酸化の媒体として再び働
くことになる。生成した石膏の結晶は吸収液中に懸濁し
た状態で存在するが、吸収液の一部が槽下部から引抜か
れるのに伴って槽外へ排出され、固液分離にかＩすられ
る。このようにＪＢＲでは一部で吸収、酸化、中和及び
晶析の各操作が行なわれるため装置が極めてコンパクト
であり、しかも効率のよい脱硫を行なうことができるの
である。

なお、上記のようにＳＯ２の吸収及び液相での酸化がほ
ぼ同時に相次いで進行するというのがＪＢＲの大きな特
徴であって、これは吸収液のｐ　Ｈが約３〜５と低いこ
とに密接に関連している。ＪＢＲでは液中に亜ａ酸イオ
ンがほとんど存在しないため低いｐＨでも効率よくＳＯ
２が吸収され、また化学的酸素要求量（ＣＯＤ）の原因
となるジチオン酸イオン（Ｓ２０６”−）の生成もほと
んど無い。

ＪＢＲを用いて石灰−石膏法を実施することは本発明の
極めて好ましい態様である。それは、ＪＢＲがコンパク
トで脱硫性能が高く廃水処理が容易であるというだけで
はなく、ＪＢＲは排ガス中の粉塵の除去率が極めて大き
いからである。

一般に湿式法による脱硫には排ガス中の粉塵を除去する
効果がある。これは、排ガスが吸収液と接触する際に排
ガス中の粉塵が気液界面に付着し、次いで液中に取込ま
れるためである。したかって排ガス中の粉塵がこの気液
接触操作において気液界面に到達する機会が大きければ
粉塵の除去率は大きいといえる。気液接触操作には気相
中に液を分散させる気相連続型と液相中にガスを分散さ
せる液相連続型とがあるが、上記の理由により液相連続
型の方が概して粉塵の除去率は大きい。液相連続型の気
液接触装置においてはガスは液中に気泡として分散され
る。

この場合の粉塵の除去機構の詳細は必ずしも明らかでは
なかったが、本発明者らは単一気泡モデルにしたがった
シミュレーションを行ない、はぼ次の様な機構で粉塵が
除去されることを確認した。

ガスが液中に吹込まれると、ガスは気泡となって液中を
上昇し、やがて液面に到達する。この間の過程は二つの
過程に分けて考えることができる。すなわち、吹込まれ
たガスが吹込まれた際の速度を急速に減じながら気泡を
生成する過程と、生成した気泡が液中を上昇する過程と
に分けられる。気泡生成時には、ガスがその速度を急速
に減じるのに対し、ガス中の粉塵粒子のうち粒径の大き
なものは慣性によりガスが吹込まれた際の速度を維持し
ようとするため、その様な粒子は気液界面（気泡表面）
に衝突して除去される。気泡上昇時には、気泡が液中を
運動することによる気泡と液との！＃擦のために気泡内
に旋回運動を生じ、やはり粒径の大きなものは遠心力に
よって気泡の外周部に運ばれ、やがて気液界面に衝突し
て除去される。一方、粒径のかさなものは気泡内のガス
分子の熱運動のためにガス分子と衝突を繰返しながら気
泡内を拡散し、やがて気液界面に達し、そこで補捉され
て除去される。すなわち気液界面における小粒径粒子の
気相濃度はゼロと考えられるため、気泡の中心から気液
界面に向う小粒径粒子の濃度勾配が形成され、これがド
ライビングフォースとなって、か粒径粒子が気泡外周部
に向って運ばれると考えられる。以上の様に、ガス中の
粉塵粒子のうち粒径の大きなものは主として慣性によっ
て気液界面に運ばれ、一方、粒径の小さなものは主とし
て拡散によって気液界面に運ばれ、いずれも気液界面で
補捉されて液中に取込まれる。

液相連続型の気液接触装置におけるガス中の粉塵粒子の
除去ａｉｍは上記の様に説明さ九るところから。

粉塵粒子の除去率には次の様な要素が関係すると考えら
れる。まず気泡内を粉塵粒子（特に小粒子）が移動する
距離が小さい方が除去されやすいであろうから、気泡の
径は小さい方が好ましい。また気泡が液中を不規則に激
しく運動すれば気泡内の大粒子には大きな慣性力が働い
て除去されやすくなる。さらに気泡が液中に滞留する時
間が長い方が除去率は当然高い。

ＪＢＲが高い粉塵粒子除去率を達成するのは、それが液
相連続型の気液接触装置であり、しかも生成する気泡が
微細であって液中での滞留時間も長いためであると考え
られる。すなわち、ＪＢＲでは、排ガスが液面下１００
〜４００ｍｍに位置するガススパージャ−開口部よりジ
ェット状に水平方向に噴出され、吸収液と激しく混合し
、数ｍｍの気泡となってジェットバブリング層を形成す
る。この層で上記のように８０２の吸収及び酸化が進行
するわけであるが、同時に排ガス中の粉塵粒子も効率よ
く除去されるのである。

なお、排ガス中には微量のＳＯ３が含まれることがある
が、これは石灰−石膏法では除去され難い。

ＳＯ３の一部はＳＯ２とともにＪＢＲで除去されるが、
充分な除去は困難である。ところがこれは排ガスに予め
アンモニアを添加することによって完全に除去できる。

すなわちアンモニアを添加してＳＯ３を硫安あるいは酸
性硫安とすれば、集塵機で除去され、あるいは湿式脱硫
工程で水溶化分離されるようになる。たとえば本発明の
脱硫工程の上流において排ガス中に別途アンモニアを注
入するようにすれば、ＳＯ３は簡単に除去される。この
方法によって排ガス中のＳＯ３量は１０ｍｇ／Ｎｍ３以
下となり、脱硝触媒層の閉塞が防止され、長期間にわた
って高活性を維持することができる。

選択接触還元法 選択接触還元法は、排ガス中にアンモニアガスを注入し
、モリブデン、バナジウム等の活性金属を所定の担体上
に担持させた触媒と接触させることにより排ガス中の窒
素酸化物を窒素と水とに分解するものである。反応は主
として次のような反応式にしたがうといわれている。

４ＮＯ＋４ＮＨ３＋０２ −−＞４　Ｎ２　＋　６　Ｚ（２０ 従来、この反応は３００〜４５０℃で行なわれており、
湿式法である石灰−石膏法より反応温度が高いため、熱
効率の観点から石灰−石膏法の前段におかれてきた。し
かしながら、そのような方法はチタニア系担体の触媒の
使用を余儀なくし、また触媒をハニカム状に成形する必
要等をもたらしていることは前記した通りである。

チタニア系担体は確かに硫黄酸化物によって劣化するこ
とはほとんど無く、長期にわたって安定した性能を発揮
するが、たとえばアルミナ系の担体と比較した場合、コ
スト高となることは避けられない。

また、本来の脱硝性能は必ずしも優れているわけではな
く、一般にはアルミナ系担体の方が本来の当初の脱硝性
能は勝っている場合が多い。いずれにしても、触媒担体
がチタニア系のみに限定されるというのは、プロセス設
計の自由度を奪うことになり、好ましいことではない。

本発明の方法では、石灰−石膏法によって脱硫処理され
た排ガスを選択接触還元法によって脱硝処理するのであ
るから、脱硝触媒の担体としてはチタニア系以外の各種
材料を用いることができる。以下にそれらの触媒担体材
料のうち代表的なものについて説明するが、本発明の方
法がそれらの担体材料の使用に限定されないことはいう
までもない。

本発明で用いることのできる脱硝触媒の担体としては、
まずアルミナ系のものが上げられる。アルミナはｍ械的
強度及び比表面積が比較的大きいことから、従来から広
く触媒担体として用いられてきた材料である。特にγ−
アルミナは熱安定性及び機械的強度に優れるため好まし
いとされている。触媒担体として要求される比表面積が
大きいこと、細孔径分布及び細孔容積が適切であること
及び機械的強度が大きいことといった条件を満たすγ−
アルミナを製造するために、従来から多くの研究が行な
われてきた。

γ−アルミナはベーマイトゲル（繊維状のベーマイト微
結晶の水利ゲルで擬ベーマイトともよばれる。

）を焼成して作られることが知られており、細孔径分布
及び細孔容積の制御されたγ−アルミナを得るには、こ
のベーマイトゲルの結晶の大きさ及び分布を適切な値に
調節しなければならない。ただし、単に個々の結晶粒子
の大きさを調節する方法では、細孔径を大きくしようと
すれば比表面積が小さくなるという関係になるので、好
適な触媒担体を得るのは困難である。

γ−アルミナの比表面積を小さくせずに平均細孔径を調
節するために、たとえばベーマイトゲルの乾燥焼結過程
におけるゲル構造の取締を調節することが考えられ、こ
うした方法として、ベーマイトゲルの乾燥速度を変化さ
せる方法（Ｊ、　Ｐｏｌｙｍｅｒ　５ｃｉｅｎｃｅ第３
４巻、第１２９頁）、濃厚ベーマイトゲルに剪断力を加
える方法（特開昭４９−３１５９７号公Ｎ）１ベーマイ
トゲルにポリエチレングリコール等の水溶性高分子化合
物を加える方法（特開昭５２−１０４４９８号公報、特
開昭５２−７７８９１号公報）、ベーマイトゲルの一部
あるいは大部分をアルコールで置換する方法（特開昭５
０−１２３５８８号公報）、あらかじめベーマイトゲル
の一部をキセロゲル化しておきこれをベーマイトゲルの
スラリーに混入する方法（特公昭４９−３７５１７号公
Ｎ）１が知られている。ただし、これらの方法によって
製造されたγ−アルミナには機械的強度などに難点があ
るといわれている。

上記の諸方法の難点を克服し、改良されたγ−アルミナ
を製造する方法も知られている。たとえば特公昭５７−
４４．６０５号公報に記載された方法では、ベーマイト
の結晶成長を迅速に行なわせることにより、著しく大き
い表面積と調節された細孔容積を有するγ−アルミナが
製造される。この方法は、結晶種子となる水酸化アルミ
ニウムのスラリーを５０℃以上に保ち、攪拌しながらこ
れにアルミニウム塩と中和剤を交互に添加することによ
り、活性な水酸化アルミニウムを生成させ、これを種子
水酸化アルミニウムに吸蔵させることによりその結晶成
長を促進し、成長したベーマイト粒子の結合によるベー
マイト疏凝集体を生成させるとともに、その凝集状態を
変化させることによりベーマイトゲルの乾燥時の収縮度
を制御し、調節された細孔容積及び細孔パと大きな比表
面積をもつγ−アルミナ担体を与える。あるいは特公平
１−１６７７２号公報に記載された方法はこれをさらに
改良したもので、アルミニウム塩と中和剤を交互に添加
する代りに、ベーマイトの結晶成長領域であるｐＨ８〜
１１の範囲に系内を保ちながら、アルミニウム塩と中和
剤を連続的に添加し、その際に系内に実質的に硫酸根を
存在させて結晶種子が生成しにくい条件を保つことによ
り、操作の繁雑化を避けたものである。さらに特開昭６
０−２５５４５号公報に記載の方法は、アルミナにジル
コニアを含有させることにより機械的強度の増大を図り
、特に細孔径及び細孔容積の大きいアルミナ担体におけ
る機械的強度の低下を防ぐものである。

セビオライト系の担体を用いた脱硝触媒も、本発明の方
法に好適に用いることができる。セビオライトは、海治
石とも呼ばれる多孔質マグネシウムシリケートであり、
天然に産出するもののほか、マグネシウム化合物及びシ
リコン化合物を原料として合成されたものも知られてい
る。セビオライトは一般に細孔容積が極めて大きいため
、触媒として用いた場合に細孔が閉塞しにくいという特
徴を有するが、比表面積あるいは触媒活性種の担持能力
が必ずしも大きくはなく、また機械的強度も必ずしも大
きくはないという問題がある。したがって、これらの問
題を解決した触媒担体用の変性セビオライトが各種開発
されている。

たとえば特公昭５５−３１０８５号公報に記載の方法は
、原料セビオライトを粉砕した後、調質して混練し、次
いで成形及び焼成することにより、比表面積を増大し、
１ａ械的強度を高めたものを製造するものである。この
方法は上記混練工程によってセビオライト繊維の束をほ
ぐし、原料セビオライトとは全く異なる構造にかえるも
のである。また特公昭５９−６６９７号公報に記載され
た方法は、天然セビオライトから骨格マグネシウムイオ
ンを脱離させて。

シリカ／マグネシアモル比を４以上に増大させることを
特徴としている８この方法は、セビオライトのイオン交
換能力に着目したものであり、機械的手段ではなく化学
的手段によって比表面積及び細孔容積を増大するもので
ある。なお、特公昭５９−６６９７号公報は水素化触媒
用としてこの変性セピオライトを記載しているが、本発
明者らの検討によれば、排煙脱硝用の触媒にも用いるこ
とができることが判明している。

また、セビオライトと同じマグネシウムシリケートとし
ては、アタパルジャイト、パリゴスカイト等が同程度の
細孔径を示し、一方、角閃石系アスベスト鉱物はより大
きな細孔径を有することが分かっており、やはり脱硝触
媒の担体として使用することができる。

一般にアルミナ系が小さな針状結晶の集りから構成され
ているのに対し、セビオライト等のマグネシウムシリケ
ート系は長い繊維状の結晶から構成されているため、同
じ細孔容積を持つ場合にはマグネシウムシリケート系の
方が強度が大きく粉化しにくいという特徴がある。

以上、γ−アルミナを中心とするアルミナ系と、セビオ
ライトを中心とするマグネシウムシリケート系について
説明したが、前記の様に本発明は触媒担体の材料を特に
選ばないところに特徴があるのであり、従来から用いら
れているチタニア系や、ゼオライト等のアルミノシリケ
ート系などを用いることもできることはいうまでもない
。

上記担体上に担持する活性金属としては、従来より脱硝
触媒用に用いられているものが同様に用いられるが、特
に好適なものはバナジウム、タングステン、モリブデン
、クロム、マンガン、鉄、コバルト及びニッケルである
。

排ガス中にアンモニアを注入する方法としては。

液体アンモニアをスチーム加熱、電気加熱などによる気
化器で気化させ、生成したアンモニアガスを排ガス中に
注入する方法が一般的であるが、液体アンモニアはアン
モニア水溶液あるいは尿素水溶液に比べて取扱いに相当
な注意を必要とする上に高価であるため、アンモニア水
溶液あるいは尿素水溶液を用いる方法が好ましい。その
ような方法としては、排煙脱硫後の排ガスの昇温のため
にＬＰＧ−ＬＮＧ等を燃焼させて発生した熱ガス中にア
ンモニア水溶液あるいは尿素水溶液を注入し、こうして
生成したアンモニア含有ガスを排ガス中に注入する方法
がある。

尿素水溶液の場合は高温燃焼排ガス中に注入された尿素
は分解してアンモニアを生成する。この方法を用いれば
、液体アンモニアを気化するときのようなスチーム加熱
は不要となる。なお、ＬＰＧ燃焼による熱ガス中にアン
モニア水溶液でなく液体アンモニアを注入してもよい。

この場合は液体アンモニアを使用するという難点は残る
が、やはりスチーム等による加熱は不要となる。また、
これらのいずれの場合においても、従来法におけるよう
なアンモニア希釈用の空気は不要である。

脱硝温度が１２０℃以下では硫酸アンモニウムの結晶が
分解せずに析出するため反応の進行が妨害されることが
あるが、１２０℃以上であれば原理的には可能であると
いえる。しかしながら、従来、実用的な反応速度をうる
ためには３００℃以上、好ましくは３５０〜４００℃の
温度が必要であるとされてきた。これは、従来の脱硝触
媒がチタニア系の触媒担体を用いており、反応速度の点
では必ずしも有利ではないため、充分な反応速度をうる
ためにはかなり高い温度を必要とするからである。これ
に対し、本発明の方法でたとえば比表面積の極めて大き
いγアルミナを担体とした触媒を用いれば、２００〜３
３０℃、場合によっては２００℃以下で充分実用的な反
応速度をうろことができる。

したがって、本発明においては、石灰−石膏法による脱
硫装置を出た排ガスを選択接触還元法による脱硝装置に
入れる前に、単にスチームを吹込んで加熱してもそれほ
どランニングコストの増大にはならないが、必要に応じ
てスチームを熱媒体とする間接熱交換装置などにより、
脱硫装置に導入する際の降温過程と脱硝装置に導入する
際の昇温過程の間で熱交換を行なってもよい。

本発明においては、脱硝装置に流入する排ガス中の粉塵
粒子の量が少ないので、粒状の触媒を用いても粉塵の堆
積による装置の閉塞はほとんどない。特にＪＢＲを用い
た場合には、脱硫処理された排ガス中の粉塵量は一般に
ＩＱｍｇ／Ｎｍ３以下となり、この場合には粒状触媒の
使用による閉塞の問題は実質的に生じない。

［実施例コ （例１） 本発明の方法を実施する装置の一例を第１図にブロック
ダイヤグラムで模式的に示す。　ボイラーからの排ガス
・は熱交換器１で１３０℃まで温度を下げられてからＪ
ＢＲ２に流入する。ＪＢＲに流入する排ガスの組成は次
の通りである。

ＳＯ２１６００ｐｐｍ　（ドライ） ＮＯｘ３００　ｐ　ｐ　ｍ Ｈ２ＯｌＯ容量％ 粉塵　　　　　　　２００ｍｇ／Ｎｍ３一方、ＪＢＲか
ら流出する排ガスの性状は次の通りである。

ＳＯ２３２ｐｐｍ 粉１！　　　　　　　　　　５　ｍ　ｇ　／　Ｎ　ｍ　
３ＪＢＲでｍｓ処理さ九た排ガスは熱交換器（ＧＧＨ）
３で５０℃から１９０℃に昇温され、さらにスチームヒ
ータ４で２５０℃に昇温された後、脱硝触媒層を充填し
た反応器５を通過する。脱硝触媒は、特公平１−１６７
７２号の方法にしたがって製造されたγ−アルミナにバ
ナジウムを担持させてペレット状に成形したものを用い
る。なお、脱硝触媒層に入る手前で排ガス中にアンモニ
アガスが注入される。

脱硝処理された排ガスのＭ成は次の通りである。

Ｓ　Ｏ２３２ｐ　ｐ　ｍ ＮＯｘ　　　　　　　８０ｐｐｍ 粉塵　　　　　　　　　５ｍｇ／Ｎｍ３ＮＨ３３ｐｐｍ 処理された排ガスは熱交換器（ＧＧＨ）６で温度を下げ
られ１１０℃で煙突から排出される。

なお、ＧＧＨ６で回収さ九た熱は水を熱媒体とする間接
熱交換によりＧＧＨ３で排ガスの昇温に利用される。こ
れにより排ガス昇温用のスチームの消費量が低減される
。

（例２） 脱硝触媒担体として上記γ−アルミナの代りに特公昭５
９−６６９７号公報の方法によって製造された変成セビ
オライトを用いた場合、脱硝処理された排ガスの性状は
次の通りである。

ＳＯ２３２ｐｐｍ Ｎ　Ｏｘ　　　　　　　１２０　ｐ　ｐ　ｍ粉！！　　
　　　　　　　　５　ｍ　ｇ　／　Ｎ　ｍ　”ＮＨ３３
ｐｐｍ （例３） スチームによる昇温を省略し１９０℃で脱硝を行なう以
外、例１と同様にした場合には、脱硝処理された排ガス
の性状は次の通りである。

ＳＯ２３２ｐｐｍ ＮＯｘ　　　　　　　　１５０ｐｐｍ 粉塵　　　　　　　　　５　ｍ　ｇ　／　Ｎ　ｍ　３Ｎ
Ｈ３５ｐｐｍ

【図面の簡単な説明】

１！１図は、本発明の実施例を示すフローシートである
。 第２図は、本発明の方法に好適に用いられるＪＢＲの一
例を示す模式図である。 １　熱交換器（ＧＧＨ） ２　脱硫装置（ＪＢＲ） ３　熱交換器（ＧＧＨ） ４　スチームヒータ ５　脱硝装置（選択接触還元法） １１　ジェットバブリング層 １２　　Ｗｉ素溶解領域 出ｆｉＩ４入 千代田化丁建設株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、硫黄酸化物及び窒素酸化物を含む排ガスから該硫黄
   酸化物及び窒素酸化物を除去するための脱硫脱硝方法に
   おいて、該排ガスを石灰−石膏法で脱硫処理した後、選
   択接触還元法で脱硝処理することを特徴とする方法。 ２、選択接触還元法で脱硝処理した後の排ガスから熱を
   回収して、石灰−石膏法で脱硫処理した後の排ガスの昇
   温に利用する請求項１記載の方法。 ３、石灰−石膏法で脱硫処理した後の排ガス中の粉塵量
   が１０ｍｇ／Ｎｍ＾３以下である請求項１記載の方法。 ４、液相連続型のガス吸収装置を用いる石灰−石膏法で
   脱硫処理する請求項１ないし３のいずれかに記載の方法
   。 ５、ジェットバブリングリアクターで脱硫処理を行なう
   請求項４記載の方法。 ６、脱硝触媒としてアルミナ系の触媒担体に活性金属を
   担持させたものを用いる請求項１ないし５のいずれかに
   記載の方法。 ７、触媒担体がγ−アルミナである請求項６記載の方法
   。 ８、脱硝触媒としてマグネシウムシリケート系の触媒担
   体に活性金属を担持させたものを用いる請求項１ないし
   ５のいずれかに記載の方法。 ９、触媒担体がセピオライトである請求項８記載の方法
   。 １０、活性金属がバナジウム、タングステン、モリブデ
   ン、クロム、マンガン、鉄、コバルト又はニッケルであ
   る請求項６ないし９のいずれかに記載の方法。 １１、燃焼排ガス中にアンモニア、アンモニア水溶液及
   び尿素水溶液から選ばれる一以上を注入することによつ
   て生成したアンモニア含有ガスを、脱硫処理後の前記排
   ガス中に注入して脱硝処理する請求項１ないし１０のい
   ずれかに記載の方法。 １２、脱硫処理前の排ガス中に別途アンモニアを注入す
   る請求項１ないし１１のいずれかに記載の方法。 １３、脱硫処理後における排ガス中のＳＯ＿３量を１０
   ｍｇ／Ｎｍ＾３以下とする請求項１２記載の方法。