JPH05212241A - 水銀除去剤及びその製造方法 - Google Patents
水銀除去剤及びその製造方法Info
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- JPH05212241A JPH05212241A JP4018922A JP1892292A JPH05212241A JP H05212241 A JPH05212241 A JP H05212241A JP 4018922 A JP4018922 A JP 4018922A JP 1892292 A JP1892292 A JP 1892292A JP H05212241 A JPH05212241 A JP H05212241A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 排ガス中の水銀及び水銀化合物の除去剤及び
その製造方法に関する。 【構成】 比表面積に富む無機粉体、例えば二酸化珪
素、二酸化チタン、活性白土、シリカゲル、モレキュラ
シーブス及びケイソウ土並びにケイソウ土とパーライト
の混合物、に水を加えて攪拌したものに、γ−メルカプ
ト基を有するシランカップリング剤にアルコールを加え
て溶解させたものを反応させてなる燃焼排ガス中の水銀
除去剤。
その製造方法に関する。 【構成】 比表面積に富む無機粉体、例えば二酸化珪
素、二酸化チタン、活性白土、シリカゲル、モレキュラ
シーブス及びケイソウ土並びにケイソウ土とパーライト
の混合物、に水を加えて攪拌したものに、γ−メルカプ
ト基を有するシランカップリング剤にアルコールを加え
て溶解させたものを反応させてなる燃焼排ガス中の水銀
除去剤。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は都市ごみ焼却炉、産業廃
棄物焼却炉、し尿下水汚泥焼却炉及びその他の燃焼装置
よりの排ガス中の水銀（水銀及び水銀化合物）の除去剤
及びその製造方法に関する。
棄物焼却炉、し尿下水汚泥焼却炉及びその他の燃焼装置
よりの排ガス中の水銀（水銀及び水銀化合物）の除去剤
及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃焼排ガス中の水銀及び水銀化合物の除
去剤（以下、単に水銀除去剤という）としては従来より
湿式除去剤と乾式除去剤とがあり、これらの概要を以下
に説明する。
去剤（以下、単に水銀除去剤という）としては従来より
湿式除去剤と乾式除去剤とがあり、これらの概要を以下
に説明する。
【０００３】（１）湿式除去剤：この除去剤は過マンガ
ン酸カリ−硫酸混液、次亜塩素酸−食塩溶液、チオ尿
素、硫化ソーダ、チオ硫酸ソーダなどを水溶液にしたも
のであり、気液接触によりガス中の水銀を液側へ移行さ
せるものである。
ン酸カリ−硫酸混液、次亜塩素酸−食塩溶液、チオ尿
素、硫化ソーダ、チオ硫酸ソーダなどを水溶液にしたも
のであり、気液接触によりガス中の水銀を液側へ移行さ
せるものである。
【０００４】（２）乾式除去剤：この除去剤は活性炭、
無機系担体に硫黄または硫黄化合物、水銀とアマルガム
を生成する金属またはその金属のハロゲン化合物などを
担持したものであり、これらの除去剤と水銀含有ガスを
接触させて水銀を捕捉・除去するものである。これらの
除去剤は通常固定層または移動層式の反応器内に収めら
れて使用される。
無機系担体に硫黄または硫黄化合物、水銀とアマルガム
を生成する金属またはその金属のハロゲン化合物などを
担持したものであり、これらの除去剤と水銀含有ガスを
接触させて水銀を捕捉・除去するものである。これらの
除去剤は通常固定層または移動層式の反応器内に収めら
れて使用される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の湿式除去剤では
水銀を含有する排水の処理が必要となる問題点があっ
た。
水銀を含有する排水の処理が必要となる問題点があっ
た。
【０００６】また、従来の乾式除去剤として下記に示す
ような問題点があった。 （１）従来の乾式除去剤の多くは耐熱性に劣り、１２０
℃以上では失活あるいは分解してしまい、２３０〜１５
０℃の温度域での耐久性を必要とする各種焼却炉の水銀
除去剤としては使用困難であった。
ような問題点があった。 （１）従来の乾式除去剤の多くは耐熱性に劣り、１２０
℃以上では失活あるいは分解してしまい、２３０〜１５
０℃の温度域での耐久性を必要とする各種焼却炉の水銀
除去剤としては使用困難であった。
【０００７】（２）従来の耐熱性に富む乾式除去剤の水
銀除去率は一般に３０％以下と極めて低く実用上問題が
あった。
銀除去率は一般に３０％以下と極めて低く実用上問題が
あった。
【０００８】（３）性能面から、除去剤とガスの接触面
積を大きくとる必要があるため、従来の乾式除去剤を用
いる乾式除去法では必然的に装置が大型化する。
積を大きくとる必要があるため、従来の乾式除去剤を用
いる乾式除去法では必然的に装置が大型化する。
【０００９】（４）反応器出口の水銀濃度が許容値以上
になる前に除去剤を交換する操作とそのための設備が必
要となる。
になる前に除去剤を交換する操作とそのための設備が必
要となる。
【００１０】（５）除去剤の成分は大部分が担体成分で
あり、これを再生しないで用いる場合には経済的に不利
であるし、再生する場合にも水銀を脱着して回収する設
備が必要となる。
あり、これを再生しないで用いる場合には経済的に不利
であるし、再生する場合にも水銀を脱着して回収する設
備が必要となる。
【００１１】本発明は上記技術水準に鑑み、従来の湿式
・乾式除去剤におけるような不具合のない排ガス中の水
銀及び水銀化合物の乾式・半乾式除去剤及びその製造方
法を提供しようとするものである。
・乾式除去剤におけるような不具合のない排ガス中の水
銀及び水銀化合物の乾式・半乾式除去剤及びその製造方
法を提供しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は （１）比表面積に富む無機粉体に末端にγ−メルカプト
基を有するシランカップリング剤を反応させてなること
を特徴とする燃焼排ガス中の水銀除去剤。
基を有するシランカップリング剤を反応させてなること
を特徴とする燃焼排ガス中の水銀除去剤。
【００１３】（２）比表面積に富むケイソウ土あるいは
ケイソウ土とパーライトの混合物に末端にγ−メルカプ
ト基を有するシランカップリング剤を反応させてなるこ
とを特徴とする燃焼排ガス中の水銀除去剤。
ケイソウ土とパーライトの混合物に末端にγ−メルカプ
ト基を有するシランカップリング剤を反応させてなるこ
とを特徴とする燃焼排ガス中の水銀除去剤。
【００１４】（３）比表面積に富む無機粉体を水に加え
て攪拌したものに、γ−メルカプト基を有するシランカ
ップリング剤に、アルコールを加えて攪拌溶解させたも
のを反応させることを特徴とする燃焼排ガス中の水銀除
去剤の製造方法。である。
て攪拌したものに、γ−メルカプト基を有するシランカ
ップリング剤に、アルコールを加えて攪拌溶解させたも
のを反応させることを特徴とする燃焼排ガス中の水銀除
去剤の製造方法。である。
【００１５】本発明において使用される比表面積に富む
無機粉体としては、二酸化珪素、二酸化チタン、活性白
土、シリカゲル、モレキュラシーブ及びケイソウ土並び
にケイソウ土とパーライトとの混合物があげられる。特
にケイソウ土とパーライトとの混合物を使用する場合は
重量比でケイソウ土：パーライト＝１０／０：７／３で
あるのが好ましい。
無機粉体としては、二酸化珪素、二酸化チタン、活性白
土、シリカゲル、モレキュラシーブ及びケイソウ土並び
にケイソウ土とパーライトとの混合物があげられる。特
にケイソウ土とパーライトとの混合物を使用する場合は
重量比でケイソウ土：パーライト＝１０／０：７／３で
あるのが好ましい。
【００１６】γ−メルカプト基を有するシランカップリ
ング剤としては、γ−メルカプトプロピルトリメトキシ
シラン又はγ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシ
ランがあげられる。
ング剤としては、γ−メルカプトプロピルトリメトキシ
シラン又はγ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシ
ランがあげられる。
【００１７】γ−メルカプト基を有するシランカップリ
ング剤は無機粉体に対して０．１〜５重量％、特に、
０．１〜１重量％、の範囲で反応させることが好まし
い。また無機粉体に対してγ−メルカプト基を含有する
シランカップリング剤を反応させるに当っては、該シラ
ンカップリング剤を加水分解してシラノール化し、無機
粉体表面に存在する水酸基と縮合反応させてシロキサン
結合を形成させることが好ましく、シラノール化するに
際してはγ−メルカプト基を含有するシランカップリン
グ剤をアルコール中に攪拌溶解させるのが好ましい。
ング剤は無機粉体に対して０．１〜５重量％、特に、
０．１〜１重量％、の範囲で反応させることが好まし
い。また無機粉体に対してγ−メルカプト基を含有する
シランカップリング剤を反応させるに当っては、該シラ
ンカップリング剤を加水分解してシラノール化し、無機
粉体表面に存在する水酸基と縮合反応させてシロキサン
結合を形成させることが好ましく、シラノール化するに
際してはγ−メルカプト基を含有するシランカップリン
グ剤をアルコール中に攪拌溶解させるのが好ましい。
【００１８】本発明の乾式水銀除去剤を製造するに際し
ては、比表面積に富む無機粉体を水に分散させ、これに
γ−メルカプト基を有するシランカップリング剤にアル
コールを加えて攪拌溶解させてシラノール化したものを
添加し攪拌反応後、乾燥粉砕することによって得られ、
前記方法で乾燥粉砕を行なわぬことによりスラリ状の水
銀除去剤（半乾式水銀除去剤）を得ることができる。
ては、比表面積に富む無機粉体を水に分散させ、これに
γ−メルカプト基を有するシランカップリング剤にアル
コールを加えて攪拌溶解させてシラノール化したものを
添加し攪拌反応後、乾燥粉砕することによって得られ、
前記方法で乾燥粉砕を行なわぬことによりスラリ状の水
銀除去剤（半乾式水銀除去剤）を得ることができる。
【００１９】
【作用】 （１）無機粉体と水溶性γ−メルカプト基含有シランカ
ップリング剤との反応 一般に無機粉体（Ｐ）の表面には活性な水酸基が多数存
在し、この活性な表面活性水酸基と水溶性γ−メルカプ
ト基含有シランカップリング剤との間で縮合反応が生
じ、無機粉体表面にシランが導入される。
ップリング剤との反応 一般に無機粉体（Ｐ）の表面には活性な水酸基が多数存
在し、この活性な表面活性水酸基と水溶性γ−メルカプ
ト基含有シランカップリング剤との間で縮合反応が生
じ、無機粉体表面にシランが導入される。
【化１】
【００２０】（２）上記水銀除去剤（Ａ）による水銀の
除去
除去
【化２】
【００２１】（３）上記水銀除去剤Ａによる水銀化合物
（例えばＨｇＣｌ2 ）の除去
（例えばＨｇＣｌ2 ）の除去
【化３】
【００２２】無機粉体（Ｐ）と排ガス中の水銀及び水銀
化合物との反応は固気反応（固体：乾燥粉体でもスラリ
でも水銀除去剤として作用するものは固体、気相：水銀
及び水銀化合物）であるので、反応を促進させるために
は比表面積の大きい無機粉体を用いる必要があり、又一
般に比表面積の大きい無機粉体は表面水酸基も多い。更
に、無機粉体は一般に耐熱性に富み、１５０〜２３０℃
の温度域では安定であるので、本発明においては担体と
して無機粉体を使用したものである。
化合物との反応は固気反応（固体：乾燥粉体でもスラリ
でも水銀除去剤として作用するものは固体、気相：水銀
及び水銀化合物）であるので、反応を促進させるために
は比表面積の大きい無機粉体を用いる必要があり、又一
般に比表面積の大きい無機粉体は表面水酸基も多い。更
に、無機粉体は一般に耐熱性に富み、１５０〜２３０℃
の温度域では安定であるので、本発明においては担体と
して無機粉体を使用したものである。
【００２３】水銀は硫黄化合物と反応し易く、特にメル
カプト基（−ＳＨ基）は水銀吸着剤として秀れている。
シランカップリング剤はその内に耐熱性に富むＳｉ基を
有し、かつシランを加水分解してシラノール化（−Ｓｉ
−ＯＨ）すると、無機粉体表面の水酸基と縮合反応を起
こしてシロキサン結合（−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−）を形成する
ため、化学的及び熱的に安定となり耐熱性が向上する。
カプト基（−ＳＨ基）は水銀吸着剤として秀れている。
シランカップリング剤はその内に耐熱性に富むＳｉ基を
有し、かつシランを加水分解してシラノール化（−Ｓｉ
−ＯＨ）すると、無機粉体表面の水酸基と縮合反応を起
こしてシロキサン結合（−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−）を形成する
ため、化学的及び熱的に安定となり耐熱性が向上する。
【化４】
【００２４】従って、水溶性のγ−メルカプト基含有シ
ランカップリング剤を無機粉体と反応させた水銀除去剤
は耐熱性及び水銀除去性能に優れる。
ランカップリング剤を無機粉体と反応させた水銀除去剤
は耐熱性及び水銀除去性能に優れる。
【００２５】前述したように、水溶性のγ−メルカプト
基含有シランカップリング剤は無機粉体に対して０．１
〜５重量％、好ましくは０．１〜１重量％添加反応させ
られるが、添加量が少ないとシランが無機粉体に十分導
入されないために水銀及び水銀化合物の除去性能に劣
り、一方添加量が多きすぎると経済的に不利なほか担体
である無機粉体を被毒して固気反応を阻害するため、逆
に水銀及び水銀化合物の除去性能が低下する。
基含有シランカップリング剤は無機粉体に対して０．１
〜５重量％、好ましくは０．１〜１重量％添加反応させ
られるが、添加量が少ないとシランが無機粉体に十分導
入されないために水銀及び水銀化合物の除去性能に劣
り、一方添加量が多きすぎると経済的に不利なほか担体
である無機粉体を被毒して固気反応を阻害するため、逆
に水銀及び水銀化合物の除去性能が低下する。
【００２６】
（例１）先ず、本発明の水銀除去剤の製法の一実施例を
説明する。
説明する。
【００２７】（水銀除去剤の製造例）エチルアルコール
５０ｍｌに、シラン液２０ｇを加え攪拌混合してＡ液を
調製し、水１リットルにｐＨが４になるように攪拌しな
がら酢酸を加えてＢ液を調製する。このＢ液にＡ液を少
量ずつ加えてシランをシラノールにする。この際、最初
は液が白濁するが１５〜３０分攪拌すると液は透明とな
る。この液をＣ液という。
５０ｍｌに、シラン液２０ｇを加え攪拌混合してＡ液を
調製し、水１リットルにｐＨが４になるように攪拌しな
がら酢酸を加えてＢ液を調製する。このＢ液にＡ液を少
量ずつ加えてシランをシラノールにする。この際、最初
は液が白濁するが１５〜３０分攪拌すると液は透明とな
る。この液をＣ液という。
【００２８】一方、無機粉体１ｋｇを水４リットルに加
え、攪拌してＤ液を調製し、このＤ液を攪拌しながら、
上記Ｃ液を少量ずつ加え、必要に応じて反応促進剤とし
てＮ−プロピルアミン液を１０ｍｌ加えて攪拌する。
え、攪拌してＤ液を調製し、このＤ液を攪拌しながら、
上記Ｃ液を少量ずつ加え、必要に応じて反応促進剤とし
てＮ−プロピルアミン液を１０ｍｌ加えて攪拌する。
【００２９】室温で１時間攪拌した後、攪拌を止めるこ
とによって半乾式法で使用しうるスラリー状水銀除去剤
が得られる。
とによって半乾式法で使用しうるスラリー状水銀除去剤
が得られる。
【００３０】また、上記方法で得られたスラリー状水銀
除去剤を静置して上澄み液を捨て、沈殿をろ過し、その
沈殿を少量のエタノールで洗浄した後、風乾し、乾燥物
を粉砕することによって乾式法で使用する粉末状水銀除
去剤が得られる。
除去剤を静置して上澄み液を捨て、沈殿をろ過し、その
沈殿を少量のエタノールで洗浄した後、風乾し、乾燥物
を粉砕することによって乾式法で使用する粉末状水銀除
去剤が得られる。
【００３１】（水銀除去試験）表２に示す条件で、表１
に示す無機粉体とγ−メルカプト基を有するシランカッ
プリング剤の組合せの水銀除去剤を内径４０ｍｍ、長さ
７５０ｍｍの石英反応管内に１０ｇ充填し、模擬ごみ焼
却炉排ガスを流した結果を、併せて表１に示す。この結
果、最高７２％の水銀除去率が得られた。
に示す無機粉体とγ−メルカプト基を有するシランカッ
プリング剤の組合せの水銀除去剤を内径４０ｍｍ、長さ
７５０ｍｍの石英反応管内に１０ｇ充填し、模擬ごみ焼
却炉排ガスを流した結果を、併せて表１に示す。この結
果、最高７２％の水銀除去率が得られた。
【表１】
【表２】
【００３２】（例２）例１と同様な方法で、無機粉とし
てケイソウ土またはケイソウ土とパーライトの混合物を
使用し、γ−メルカプト基を有するシランカップリング
剤としてγ−メルカプトプロピルトリヒドロキシシラン
を使用し、前者１００重量部に対し後者１重量部の割合
で表３の水銀除去剤を製造した。
てケイソウ土またはケイソウ土とパーライトの混合物を
使用し、γ−メルカプト基を有するシランカップリング
剤としてγ−メルカプトプロピルトリヒドロキシシラン
を使用し、前者１００重量部に対し後者１重量部の割合
で表３の水銀除去剤を製造した。
【００３３】これらの水銀除去剤を例１の表２と同じ条
件で石英反応管に充填して水銀除去効果を試験し、その
結果を表３に併せて示す。この場合、最高の水銀除去率
は８５％であった。
件で石英反応管に充填して水銀除去効果を試験し、その
結果を表３に併せて示す。この場合、最高の水銀除去率
は８５％であった。
【表３】
【００３４】以上、乾式法についての例をあげて説明し
たが、本発明の水銀除去剤をスラリー状として半乾式法
で使用しても、ほゞ同等の効果が得られた。
たが、本発明の水銀除去剤をスラリー状として半乾式法
で使用しても、ほゞ同等の効果が得られた。
【００３５】
【発明の効果】本発明によって、乾式、半乾式法で優れ
た性能のある水銀除去剤及びその製造方法が提供され
る。
た性能のある水銀除去剤及びその製造方法が提供され
る。
Claims (3)
- 【請求項１】 比表面積に富む無機粉体に末端にγ−メ
ルカプト基を有するシランカップリング剤を反応させて
なることを特徴とする燃焼排ガス中の水銀除去剤。 - 【請求項２】 比表面積に富むケイソウ土あるいはケイ
ソウ土とパーライトの混合物に末端にγ−メルカプト基
を有するシランカップリング剤を反応させてなることを
特徴とする燃焼排ガス中の水銀除去剤。 - 【請求項３】 比表面積に富む無機粉体を水に加えて攪
拌したものに、γ−メルカプト基を有するシランカップ
リング剤に、アルコールを加えて攪拌溶解させたものを
反応させることを特徴とする燃焼排ガス中の水銀除去剤
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4018922A JPH05212241A (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | 水銀除去剤及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4018922A JPH05212241A (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | 水銀除去剤及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05212241A true JPH05212241A (ja) | 1993-08-24 |
Family
ID=11985114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4018922A Withdrawn JPH05212241A (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | 水銀除去剤及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05212241A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005089931A2 (en) * | 2004-03-17 | 2005-09-29 | Advanced Minerals Corporation | A mercury adsorbent composition, process of making same and method of separating mercury from fluids |
| US7264728B2 (en) | 2002-10-01 | 2007-09-04 | Dow Corning Corporation | Method of separating components in a sample using silane-treated silica filter media |
| JP4607342B2 (ja) * | 2001-01-26 | 2011-01-05 | 新日鉄マテリアルズ株式会社 | 金属イオン選択吸着材料及び金属イオン除去方法 |
| CN102089260A (zh) * | 2008-05-07 | 2011-06-08 | 安姆科尔国际公司 | 偶联剂反应的汞和/或砷离子去除介质 |
| CN102112415A (zh) * | 2008-05-07 | 2011-06-29 | 安姆科尔国际公司 | 注入硫且偶联剂反应的有机粘土汞和/或砷离子去除介质 |
| US8196533B2 (en) | 2008-10-27 | 2012-06-12 | Kentucky-Tennessee Clay Co. | Methods for operating a fluidized-bed reactor |
| WO2019187664A1 (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-03 | 株式会社大阪ソーダ | 排ガス処理方法 |
-
1992
- 1992-02-04 JP JP4018922A patent/JPH05212241A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2005089931A3 (en) * | 2004-03-17 | 2005-12-08 | Advanced Minerals Corp | A mercury adsorbent composition, process of making same and method of separating mercury from fluids |
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| JPWO2019187664A1 (ja) * | 2018-03-30 | 2021-04-15 | 株式会社大阪ソーダ | 排ガス処理方法 |
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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