JPH0757306B2 - 廃ガスからハロゲン化有機化合物を除去する方法 - Google Patents
廃ガスからハロゲン化有機化合物を除去する方法Info
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Description
有する廃ガス、特に塵芥焼却装置からの廃ガスからハロ
ゲン化有機化合物を除去する方法に関する。
x(平均200ppm)及び残分SO2(平均10〜20
mg/Nm3≒3〜7pm)の他に、塩素化ジベンゾジ
オキシン及び塩素化ジベンゾフランを約2〜10ngT
E/m3(毒性当量)の規模で含有する。
棄保護法(Bundesemissionsschutzgesetz)の第17条例
に、限界値0.1ngTE/Nm3を定めている。
焼却)は、特にダイオキシン放出のために極度に高い環
境負荷が由来する放出源とみなされる。
その際、環境有害物質は、廃ガスから除去される。
ス又は活性炭を使用することは、公知である。その際、
廃ガスは流速0.1〜0.3m/s(VDI−教本 7
80、12頁)で固体層に通す。しかしながら相対的に
低い流速に限定される他の可能性は、交流原理により、
活性炭フィルターを使用することにある(VDI−教本
972、2頁)。
酸素が存在する場合、活性炭が、高められた温度で発火
する可能性があり、かつ吸着効率は減少することであ
る。その際、極端な場合には、活性炭フィルターの全燃
焼が起こりうる。
は、場合によりNOxを含有する廃ガス、特に塵芥燃焼
装置からの廃ガスからハロゲン化有機化合物を除去する
ための、これらの欠点を有さない方法を発明することで
ある。
によりNOxを含有する廃ガスからハロゲン化有機化合
物を除去する方法であり、これは、廃ガスを場合によっ
ては固定層又は流動層に導通させ、カロ酸又はその塩と
接触させることよりなる。
SO2で補充し、場合により固体の固定層又は流動層に
導通させ、H2O2と接触させることができる。
かのみ有する場合には、SO2分を添加する。
使用することもできる。
導通し、その際H2O2及びH2SO4からの水性混合物を
固体上にスプレーする。
る前に、固体をH2SO4で含浸させ、かつH2O2を施与
することができる。
ガス流中に入れる前に、H2O2で含浸させ、かつH2S
O4を施与することができる。
ガス流中に入れる前にカロ酸又はその塩の水溶液で含浸
させることができる。固体を廃ガス流中に装入する前に
カロ酸又はその塩の水溶液をスプレーすることもでき
る。
剤の形で又は蜂巣形を含む任意の成形物に変形されたか
又は蜂巣状支持体に施与された物質として、単独で又は
混合して使用することができる:−シリカゲル、沈降ケ
イ酸、高熱法ケイ酸、場合により疎水性の形で;−大又
は中孔の天然又は合成ゼオライト;−フィロケイ酸塩;
−酸化アルミニウム;−珪藻土;−二酸化チタン;−天
然又は合成層状ケイ酸塩;実験で詳しく検査された固体
は、次に詳細に特徴を示す:アエロシル 200(Ae
rosil 200:無定形高熱法ケイ酸)、錠剤6×
5.5mm(Fa.Degussa,Frankfur
tの市販品アエロシル 200からの開発製品);大き
い孔の12−リング−ゼオライト、脱アルミニウム y
−ゼオライト(孔径7.4Å、モジュラス 200(S
i/Al=100));本発明による固体は、可燃性で
ないという利点を有する。これらは、900℃まで温度
安定である。これらは再生可能であり、その場合、残存
ダイオキシンを、例えばフェントン試薬(H2O2+F
eII−又はFeIII−塩)を用いるか又は他の公知
の化学反応を用いて又は熱的に、完全に分解することが
できる。ダイオキシンの主要量は、本発明による方法で
は、直接に固体上で分解される。
るべきダイオキシンの量に左右される。できるだけ定量
的なダイオキシンの分解が達成されるべきである。
%、有利に50重量%である水溶液として添加される。
にSO2を0.01〜>10000ppmの量で添加し
てよい。
の量で含浸させてよい。
で、かつ固体の飽和までの量で含浸させてよい。
8重量%の濃度及び0.01〜10g/m3・s-1の量
で装入することができる。
に、H2O2も反応領域に存在するようにみえる。それか
ら中間に生じるカロ酸は、本来の試薬であるようだ。廃
ガス温度は、場合により、廃ガスの含水率から示される
露点より上であるべきである。酸の非所望の希釈をもた
らす固定層上の水の凝縮を防止するためにこのことは必
要である。
一つは、不燃性の触媒又は固体を使用することである。
もう一つは、ダイオキシンもしくは塩素化有機化合物を
固体に吸着させるだけではなく、そこでほぼ100%分
解することである。
間実験において、ダイオキシン測定を平行して実施し
た:目的は、強い酸化条件下(触媒での分解又は吸着)
でのポリ塩素化ジベンゾジオキシン及び−フランの特性
を検査することであった。そのため実験装置を、10日
間にわたり連続的に24時間交代運転で操作した。7日
間の連続運転後に実際のダイオキシン測定を始めた。そ
のため、3日間連続で、各々触媒の前後で、各々6時間
の間にわたり、ガス標本をとった。実験の最後に触媒の
標本もとった。
素 アエロシル 200から形成されたSiO2−錠剤
を使用した。
る。第10表は、公知技術水準による方法で得られた測
定結果を示す。
す: 1.1,2,3,6,7,8−Hexa CDF=1,
2,3,6,7,8−ヘキサクロルジベンゾフラン 2.BGA=ドイツ連邦共和国厚生省(Bundesgesundhei
tsamt) 3.ng=ナノグラム 4.TE=毒性当量 5.PCDF=過塩素化ジベンゾフラン 6.PCDD=過塩素化ジベンゾジオキシン 7.Tetra CDF=テトラクロロジベンゾフラン 8.Penta CDF=ペンタクロロジベンゾフラン 9.Hexa CDF=ヘキサクロロジベンゾフラン 10.Hepta CDF=ヘプタクロロジベンゾフラ
ン 11.Octa CDF=オクタクロロジベンゾフラン 12.Tetra CDD=テトラクロロジベンゾジオ
キシン 13.Penta CDD=ペンタクロロジベンゾジオ
キシン 14.Hexa CDD=ヘキサクロロジベンゾジオキ
シン 15.Hepta CDD=ヘプタクロロジベンゾジオ
キシン 16.Octa CDD=オクタクロロジベンゾジオキ
シン 17.Gef.Stoff.V.=危険物質条例(Gefah
rstoffverordnung) 18.CC MS=コミッティ・オン・チャレンジ・オ
ブ・モダン・ササイアティ(Commitee on Challenges of
Modern Society) 19.NATO=北大西洋条約機構 20.NWG=検出限界 21.同族体(Kongenere)は、種々異なる置換度を有す
る、同じ基本構造の分子である。
ー用特別カラム(シロキサンを基礎とする極性カラム) 23.1.0134Pa=パスカルでの圧力値 24.BGA/UBA=ドイツ連邦共和国厚生省/連邦
環境庁(Umweltbundesamt)。
度0.5kg/l)=15kg。
Nm3/hを用いて、反応器を240時間にわたり運転
する。
キシン不含LA=凝縮物、僅かの容積流、ダイオキシン
不含。
31200Nm32.全ガス量(乾燥ガス) 31200 × 0.8 = 約25000Nm33.
新しい触媒のダイオキシン含有率=0 ダイオキシン(入量)−ダイオキシン(出量)=ダイオ
キシン(反応)+ダイオキシン(集積) 1,2,3,6,7,8−Hexa CDF(TE=
0.1)に関する模範計算 平均入口濃度(絶対) =
3.85ng/Nm3 平均出口濃度 =
0.07ng/Nm3 触媒上(上部層)での最大濃度 =
1.1870ng/g 触媒上での平均濃度(混合標本) =
0.099ng/g ダイオキシン(入口)=3.85×25000=962
50ng=100% ダイオキシン(出口)=0.07×25000=175
0ng=1.8% ダイオキシン(集積)(最大)=1.1870×100
0g/kg×15=17805ng=18.5% ダイオキシン(集積)(平均)=0.099×1000
×15=1485=1.54% これらからこの成分に関して80〜97%の反応が起こ
る。この計算を全ての成分に関して実施した(第9表参
照)。
(BGA)/Nm3(3.9〜4.61)を有する。
(BGA)/Nm3(0.010〜0.017)であ
る。
99.67%である(第8表も参照)。
gが存在し、触媒上部層中のピーク値は、0.635n
gTE/触媒gである。
導入される。排出量は、約350ngTEである。触媒
上に約750ngTEが見出された。そこで、触媒上で
平均99%のダイオキシンが分解され、かつ10日間に
わたり、約0.7%が集積されることが推論される。
おいて、触媒上に硫酸が集積することが観察される。こ
の硫酸は、煙道ガスのSO2残分と過酸化水素との反応
から生じる。これは、触媒上に高濃度の形で存在する。
それというのもこれは、水より明らかに低い蒸気圧を有
するからである。ダイオキシンが、過酸化水素ばかりで
なく、H2O2及びH2SO4から中間に形成されたカ
ロ酸により酸化されることが仮定される。個々の成分す
べてに関して質量バランスが整えられる。Cl6までの
低塩素化ダイオキシン及びフランは、有利に酸化的に分
解されることが判明している。僅かに有毒なCl8まで
の高塩素化ダイオキシン及びフランは、少しゆっくり酸
化される。
は、PCDD/F約99.67%がガスから除去される
ことが確認された。触媒上に約0.7%が集積される。
平均98.95%が酸化により分解される。個々の成分
分析によりCl6までの低塩素化(従ってより有毒な)
化合物が有利に酸化されることが明らかである。所謂セ
ベソ−ダイオキシン(Seveso−Dioxin;
2,3,7,8TCDD)は、完全に分解される。煙道
ガスの残分SO2が、酸化反応で決定的な役割を果たす
ことが、推定される。その際SO2は、H2O2と反応
し、H2SO4の段階を経て、H2SO5(カロ酸)に
なることは、非常にありうる。更に、触媒上に硫酸が濃
縮されることが確認された。この硫酸は、過酸化水素と
共にカロ酸を形成することができる。カロ酸の酸化作用
は、実質的には、過酸化水素のみの場合より高く、ダイ
オキシンを分解するのに十分であるようだ。
た:SO2 UV−吸収、ローズマウント社(F
irma Rosemount)、ビノス−シリーズ
(Binos−Serien)NOX 化学発
光、ローズマウント社、950又は951型ダイオキシ
ン 反応器の前でのPCDF及びPCDDの分析のため
にHRGC/LRMS−系(MSD)を使用し、反応器
の後での分析のためにHRGC/HRMS−系を使用し
た。試料をC−1234−Tetra CDD 標準を
有するXAD−zカートリッヂにより取り出した。
装置、2 水蒸気含有率を減少させるための凝縮器、
3,4,5, 凝縮物排出部、6 電気加熱機、7 ガ
ラス製固定層反応器、8,9,10 凝縮物排出部、1
1 洗浄液溢流部(HNO3)、12 充填体洗浄器、
13 洗浄液循環用ポンプ、P 圧力測定器
Claims (7)
- 【請求項1】 NOXを含有する廃ガスからハロゲン
化有機化合物を除去する際に、廃ガスを固定層又は流動
層に導通させ、カロ酸H2SO5又はその塩と接触させ
ることを特徴とする、廃ガスからハロゲン化有機化合物
を除去する方法。 - 【請求項2】 廃ガスをSO2で補充し、固体の固定層
又は流動層に導通させ、H2O2と接触させ、その際、
カロ酸を現場で製造する、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 廃ガスを固体の固定層又は流動層に導通
させ、その際、H2O2及びH2SO4からの混合物を固体
上にスプレーする、請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 廃ガス流中に入れる前に、固体をH2S
O4で含浸させ、かつH2O2を施与する、請求項1又は
2記載の方法。 - 【請求項5】 廃ガス流中に入れる前に、固体をH2O2
で含浸させ、かつH2SO4を施与する、請求項1又は2
記載の方法。 - 【請求項6】 廃ガス流中に入れる前に、固体をカロ酸
又はその塩の水溶液で含浸させる、請求項1記載の方
法。 - 【請求項7】 廃ガス流中に入れる前に、固体にカロ酸
又はその塩の水溶液をスプレーする、請求項1記載の方
法。
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