JPH08108042A - 排煙の脱硫、脱硫・脱硝、脱硫・脱硝・二酸化炭素除去方法及び装置、並びにこれに用いる触媒、吸収剤 - Google Patents

排煙の脱硫、脱硫・脱硝、脱硫・脱硝・二酸化炭素除去方法及び装置、並びにこれに用いる触媒、吸収剤

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JPH08108042A
JPH08108042A JP6249711A JP24971194A JPH08108042A JP H08108042 A JPH08108042 A JP H08108042A JP 6249711 A JP6249711 A JP 6249711A JP 24971194 A JP24971194 A JP 24971194A JP H08108042 A JPH08108042 A JP H08108042A
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absorbent
flue gas
reaction tower
desulfurization
catalyst
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JP6249711A
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Tatsuyasu Nishimura
竜泰 西村
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KIN NARITANE
KO CHOKUJU
KOU NAOKI
Original Assignee
KIN NARITANE
KO CHOKUJU
KOU NAOKI
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    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排煙中のＳＯX、ＮＯXを略１００％除去する
ことができ、同時に排煙中のＣＯ2をも除去することが
できる脱硫、脱硫・脱硝方法及び装置並びにこれに使用
する触媒、吸収剤を得る。 【構成】 カオリンを主成分とする多孔質活性体として
の触媒２４により触媒層２６が形成された反応塔２内の
第１処理槽８中で吸収剤を噴射し、排煙と吸収剤との気
液接触を行って吸収剤に排煙中のＳＯX、ＮＯX・ＣＯ2
を吸収させ脱硫する。脱硫に加えて、脱硝をも行う場初
には、第２反応塔４８を併設し、前記脱硫後の処理ガス
を該第２反応塔４８に給送し、活性炭を原料としてなる
触媒５０を集積してなる触媒層５２中を通過させて脱硝
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排煙発生源より発生す
る主としてＳＯX（ＳＯ2，ＳＯ3）、ＮＯX（ＮＯ，ＮＯ
2）、ＣＯ2を含む排煙の脱硫、脱硫・脱硝、そして脱硫
・脱硝・ＣＯ2の除去方法及び装置、並びにこれに用い
る触媒、吸収剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】工場や火力発電所等より排出される排煙
中に含まれるＳＯX（ＳＯ2，ＳＯ3）やＮＯX（ＮＯ，Ｎ
Ｏ2）は、そのまま大気中に放出されると自然環境や周
辺住民の健康に対して深刻な影響を与えることから、従
来よりかかる排煙中より如何にしてＳＯXやＮＯXを除去
するかは重要な課題である。
【０００３】このうち、排煙中よりＳＯXを除去する方
法、すなわち脱硫方法としては、石灰石膏法、硫安法、
水酸化マグネシウム法、水酸化ナトリウム法等が知られ
ている。また、脱硝方法としては、活性炭を用いた脱硫
・脱硝方法等が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記脱硫方法中石灰石
膏法は、ＳＯXを石灰に反応・吸収させることによりＣ
ａＳＯ3の結晶を生じさせ、更に空気接触させることに
より、石膏として取り出す方法である。この方法によれ
ば装置の構造が比較的簡単であり、また、吸収剤として
の石灰石が安価である等の利点を有する。しかし、亜硫
酸カルシウムおよび硫酸カルシウムは過飽和溶液を作り
やすく、スケールトラブルの原因となるばかりか、不要
な石膏を廃棄するための広大な土地と、大型な装置を必
要とし、初期コスト及びメインテナンスに多額の費用が
かかるという欠点を有している。
【０００５】また、硫安法は、アンモニア水溶液にＳＯ
Xを吸収させて硫安を回収する方法である。しかし、こ
の方法によれば脱硫反応を良好な状態で行わせるために
は、大量の冷却水を用いて、排煙の温度を６０℃以下に
冷却することが必要であり、脱硫の前処理として、冷却
塔を設けて排煙を冷却する必要がある。そのため、水資
源の枯渇も招き、さらに、この冷却塔の設置に対するコ
ストが嵩む。また、回収された硫安は、用途が極めて限
定されるため、不要な硫安が発生すれば、かかる硫安の
保管、廃棄に関する設備及び費用が発生する。また、前
記冷却水は、曝気後排水するが水質汚染などの２次公害
の原因ともなる。
【０００６】さらに、水酸化マグネシウム法は、前記石
灰石膏法で使用する石灰の代わりに水酸化マグネシウム
によってＳＯXを吸収させるものである。しかし、水酸
化マグネシウムと亜硫酸ガスを反応させる際には、反応
温度を６０℃以下とすることが好ましく、そため前処理
として前記硫安法と同様に排煙を冷却する必要がある。
【０００７】また、水酸化ナトリウム法は、水酸化ナト
リウム水溶液を亜硫酸ガスの吸収剤として使用する方法
であるが、この方法によって発生した冷却水と排液処理
に伴う水質汚染の二次公害防止技術が未完成である他、
この方法による脱硫方法は、小規模のプラントには適し
ないものである。
【０００８】以上のように、従来の脱硫方法は、前述の
如き欠点を有する他、いずれの方法によっても排煙中か
ら完全にＳＯXを除去できるものではなかった。各脱硫
方法によるＳＯX除去の割合は、石灰石膏法・硫安法で
約９０％前後、水酸化マグネシウム法で約９０％前後、
水酸化ナトリウム法で約９０％前後であり、従って除去
されなかった亜硫酸ガスは、排煙と共に大気放出されて
いた。
【０００９】また、前記従来の脱硫方法にあっては、脱
硫を行うと同時に排煙中のＮＯX をも同時に除去できる
ものは存在しない。従って、排煙の脱硫・脱硝を行う場
合には、脱硫用、脱硝用の反応塔を各々設ける必要があ
り、該設備の設置に対する多額の初期コストがかかるこ
ととなる。
【００１０】さらに、ＮＯXの除去に関する従来技術に
ついては、一般にＮＯXを含む排煙を活性炭を集積して
なる活性炭層中を通過させて、該活性炭中に排煙中のＮ
Ｏxを吸収させて排煙中のＮＯxを除去する方法が用いら
れている。
【００１１】しかし、ボイラ等の各種熱源より発生する
排煙を直接脱硝用の反応塔内に導入して活性炭中を通過
させた場合には、この排煙が比較的高温であるために反
応塔内に集積された活性炭が該高温の排煙に触れて燃焼
し、活性炭からガスが発生する。
【００１２】一方、脱硫を経て温度の低下した排煙を脱
硝塔内へ導引し、脱硝塔内に集積された活性炭層中を通
過させた場合には、この排煙中の水分が凝結し、この凝
結、結露した水分が活性炭中を通過して活性炭に吸着さ
れるので、該活性炭の寿命が極めて短期間となる。しか
も従来の脱硝方法によって除去されるＮＯXの割合は、
４５〜６０％程度であり、除去されないＮＯxは排煙と
共に大気放出されている。
【００１３】さらに、前述の脱硫方法と脱硝方法を組み
合わせた脱硫・脱硝方法にあっては、脱硝を脱硫後に行
った場合であっても、排煙中のＳＯXが完全に除去され
ないため、排煙中になお残留するＳＯXが反応塔内の活
性炭に吸着されるので、短期間に活性炭が飽和点に達し
てしまい、ＮＯXの吸着作用が消失してしまう。
【００１４】以上の従来技術の欠点に鑑み、本発明は、
従来例における冷却水を不要とする他、上記従来技術の
欠点を解消すると共に、ＳＯXを略１００％除去するこ
とのできる排煙の脱硫方法及び装置、並びにこれに用い
る触媒及び吸収剤を提供することを目的とする。
【００１５】また、一の反応塔により、上記脱硫と同時
に脱硝をも行うことができる排煙の脱硫・脱硝方法及び
装置、並びにこれに使用する触媒、吸収剤を提供するこ
とにより、設備を簡潔とし、設備の設置に際する初期コ
スト及びメインテナンス費用の低減を図ることを目的と
する。
【００１６】さらに、本発明の別の目的は、前記脱硫に
より排煙中のＳＯXを略１００％除去した後に脱硝を行
うことで、ＮＯXを略１００％除去することができると
共に、従来の方法及び装置に比較して活性炭の寿命を延
長することのできる脱硫・脱硝方法及び装置を提供する
ことを目的とする。
【００１７】なお、本発明における脱硫方法及び装置に
あっては、ＳＯ2の除去に際してＮＯX及びＣＯ2をも除
去するが、本明細書においては便宜上これを単に「脱
硫」と呼ぶこともある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の脱硫方法は、カオリンを主成分とする多孔
質活性体の触媒２４を積層してなる反応塔２内に導入さ
れた排煙に吸収剤を噴射して気液接触して、吸収剤と排
煙を前記触媒層２６中を通過させて排煙中のＳＯXを前
記吸収剤に吸収させ、前記触媒層２６を通過した排煙と
吸収剤を別途回収し、ＳＯxの除去された第１処理ガス
を排出すると共に、ＳＯxを吸収した吸収剤を析出槽３
２に回収して、吸収剤に吸収された亜硫酸化合物等を析
出すると共に、再使用可能な吸収剤を再度反応塔２内に
循環させて噴射することを特徴とする。
【００１９】また、一の反応塔にて排煙の脱硫・脱硝を
行う本発明の脱硫・脱硝方法においては、カオリンを主
成分とする多孔質活性体の触媒２４を積層してなる複数
の触媒層２６を有する反応塔２内に導入された排煙に吸
収剤を噴射して、吸収剤と排煙とを触媒層２６中を通過
させて気液接触して排煙中のＳＯX又はＳＯX及びＮＯX
又はＳＯX、ＮＯX及びＣＯ2（より詳しくは、ＳＯX、Ｎ
ＯX中のＮＯが酸化されたＮＯ2及びＣＯ2；以下同じ）
を前記吸収剤に吸収させて、ＳＯX又はＳＯX及びＮＯX
又はＳＯX、ＮＯX及びＣＯ2を吸収した吸収剤を析出槽
３２に回収し、次いで、前記ＳＯX又はＳＯX及びＮＯX
又はＳＯX、ＮＯX及びＣＯ2の除去された排煙を他の触
媒層２７中を通過させて、触媒中にＮＯXを吸着させた
後回収し、この回収された処理ガスを排出すると共に、
析出槽３２に回収された吸収剤に吸収された亜硫酸化合
物等を析出すると共に、再使用可能な吸収剤を再度反応
塔２内に循環させて噴射することを特徴とする。
【００２０】さらに、脱硫用の第１反応塔２と、脱硝用
の第２反応塔４８を別個に設け、前記第１反応塔２で脱
硫後、第２反応塔４８にて脱硝を行う本発明の別の脱硫
・脱硝方法にあっては、カオリンを主成分とする多孔質
活性体の触媒２４を積層してなる第１反応塔２内に導入
された排煙に吸収剤を噴射して、吸収剤と排煙を前記触
媒層２６中を通過させて気液接触して排煙中のＳＯXを
前記吸収剤に吸収させ、前記触媒層２６を通過した排煙
と吸収剤を別途回収し、ＳＯxを吸収した吸収剤を回収
槽３２に回収して、吸収剤に吸収された亜硫酸化合物等
を析出すると共に、再使用可能な吸収剤を再度第１反応
塔２内に循環して噴射し、ＳＯxの除去された第１処理
ガスを第２反応塔４８に給送し、第２反応塔４８内に集
積された触媒２５中を通過させて、第１処理ガス内に含
まれるＮＯXを除去後、排出することを特徴とする。
【００２１】前記脱硫方法又は脱硫・脱硝方法において
は、脱硫によって冷却されあるいは脱硫後の処理ガスを
冷却し、該冷却された処理ガスを排煙の発生源より排出
された排煙と熱交換することとすれば好適であり、さら
に好適には、脱硫によって冷却された処理ガスをさらに
冷却後、前記熱交換を行う。
【００２２】また、前記カオリンを主成分とする触媒２
４として、カオリンを粒径４〜１０mmの略球状に焼成し
てなる触媒を使用することができる。
【００２３】また、脱硫用の第１反応塔２と、脱硝用の
第２反応塔４８を別個に設けてなる上記脱硫・脱硝方法
にあっては、第２反応塔４８に集積される触媒５０とし
て、１０w/v％のアンモニア溶液を蒸留水にて１：１０
００の割合で希釈して含浸させた後、乾燥させた活性炭
を使用すれば好適である。
【００２４】排煙の脱硝に使用する吸収剤は、ＮａＯＨ
及び蒸留水、ＫＯＨ、ＫＮＯ2 、ＫＮＯ3 及び蒸留水又
は、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＫＮＯ2 、ＫＮＯ3 及び蒸留水
の混合溶液を用いることとすれば好適である。
【００２５】また、本発明の脱硫装置（図１参照）にあ
っては、排煙の発生源と排煙導入管４を介して連通さ
れ、内部に処理槽８（，１０）を有する反応塔２と、こ
の反応塔２に連通し、処理槽８（，１０）内でＳＯx又
はＳＯX及びＮＯX又はＳＯX、ＮＯX及びＣＯ2の除去さ
れた処理ガスを排出する処理ガス排出管４０と、ＳＯx
又はＳＯX及びＮＯX又はＳＯX、ＮＯX及びＣＯ2を吸収
した吸収剤を排出する吸収剤排出管３０と、該吸収剤排
出管３０により、排出された吸収剤を回収し、該回収さ
れた吸収剤中より、亜硫酸化合物等を析出する析出槽３
２からなり、前記反応塔２は、内部が負圧の処理槽
８（，１０）内に、吸収剤噴射用のノズル１３を配設
し、反応塔２の幅方向に設けた例えば底板１４上に、カ
オリンを主成分とする多孔質活性体の触媒２４を集積
し、前記触媒２４により触媒層２６を設け、前記吸収剤
排出管４０の一端を前記反応塔２に連通し、該吸収剤排
出管４０の他端を吸収剤の回収槽２８に連通すると共
に、反応塔２の内部に臨ませて前記処理ガス排出管４０
の一端を前記反応塔２の外壁に連通し、他端を吸引ブロ
ワー４２を介して処理ガス排出口４４に連通したことを
特徴とする。
【００２６】また、一の反応塔２で脱硫・脱硝を行う本
発明の脱硫・脱硝装置（図２参照）にあっては、排煙の
発生源と排煙導入管４を介して連通され、内部に処理槽
８，１１を有する反応塔２と、この反応塔２に連通し、
処理槽８，１１内でＳＯx又はＳＯX及びＮＯX又はＳ
ＯX、ＮＯX及びＣＯ2の除去された処理ガスを排出する
処理ガス排出管４０と、ＳＯx又はＳＯX及びＮＯX又は
ＳＯX、ＮＯX及びＣＯ2を吸収した吸収剤を排出する吸
収剤排出管３０と、該吸収剤排出管３０により、排出さ
れた吸収剤を回収し、該回収された吸収剤中より、亜硫
酸化合物等を析出する析出槽３２からなり、前記反応塔
２は、内部が負圧の処理槽８，１１内に、反応塔２の幅
方向に複数の底板１４，１４を設けて前記処理槽を複数
の処理槽８，１０に積層すると共に、積層された各処理
槽８，１０を排煙給送部２３を介して連通し、前記各処
理槽に、カオリンを主成分とする多孔質活性体の触媒２
４を集積し、前記触媒により複数の触媒層２６，２７を
設け、前記積層された処理槽８，１１のうちいずれかの
処理槽８内に吸収剤を噴射するノズル１３を設け、前記
吸収剤排出管３０の一端を前記ノズル１３を備えた処理
槽８に連通し、該吸収剤排出管３０の他端を吸収剤回収
槽２８に連通すると共に、他の処理槽１１の内部に臨ま
せて前記処理ガス排出管４０の一端を前記反応塔２の外
壁に連通し、他端を吸引ブロワー４２を介して処理ガス
排出口４４に連通したことを特徴とする。
【００２７】さらに、脱硫用の第１反応塔２と、脱硝用
の第２反応塔４８を設け、第１反応塔２による排煙の脱
硝後に第２反応塔４８にて脱硝を行う本発明の別の脱硫
・脱硝装置にあっては、排煙の発生源と排煙導入管４を
介して連通され、内部に処理槽８（，１０）を有する第
１の反応塔２と、前記第１反応塔２と配管５６を介して
連通され、前記第１反応塔２で脱硫された第１処理ガス
を導入して脱硝する第２反応塔４８からなり、前記第１
反応塔２は、内部が負圧の処理槽８（，１０）内に、吸
収剤噴射用のノズル１３を配設し、第１反応塔２に、カ
オリンを主成分とする多孔質活性体の触媒２４を集積
し、触媒層２６を設け、前記第１反応塔にＳＯx又はＳ
ＯX及びＮＯX又はＳＯX、ＮＯX及びＣＯ2を吸収した吸
収剤を排出する吸収剤排出管３０の一端を連通し、該吸
収剤排出管３０の他端を吸収剤の回収槽２８に連通する
と共に、第１反応塔２の内部に臨ませて、ＳＯx又はＳ
ＯX及びＮＯX又はＳＯX、ＮＯX及びＣＯ2の除去された
第１処理ガスを排出する排出管５６の一端を前記第１反
応塔２に連通し、他端を前記第２反応塔４８に連通し、
前記第２反応塔４８は、内部が負圧の処理槽５８（，６
０）を有し、該処理槽５８（，６０）内に触媒５０を集
積して触媒層５２を形成し、前記第２反応塔４８の内部
に臨ませて第２反応塔４８中でＮＯxの除去された第２
処理ガスを排出する処理ガス排出管４０を連通し、前記
処理ガス排出管４０の他端を吸引ブロワー４２を介して
処理ガス排出口４４に連通してなることを特徴とする。
【００２８】前記反応塔２，４８の処理槽は、複数の底
板１４により複数の処理槽８，１０，５８，６０に積層
されており、各々の底板１４上に触媒層２６，２６，５
０，５０を設けることとすれば好適であり、また、より
好適には、各処理槽８，１０，１１，５８，６０の内壁
に水平方向に突出する邪魔板４６を設ける。
【００２９】さらに、前記反応塔２より排出され、ＳＯ
x又はＳＯX及びＮＯX又はＳＯX、ＮＯX及びＣＯ2の除去
が除去され、かかる除去により冷却された処理ガスと排
煙の発生源より排出された排煙を熱交換する熱交換室５
４を設けることとすれば好適であり、より好適には、前
記第１反応塔２内で冷却された処理ガスをさらに冷却す
る冷却装置６２を設け、該冷却装置６２により冷却され
た処理ガスを前記熱交換室５４に給送するよう構成すれ
ば好適である。
【００３０】前記カオリンを主成分とする触媒２４とし
ては、粒径４〜１０mmの略球状に焼成したものを使用す
れば好適であり、また、脱硫用の第１反応塔２と、脱硝
用の第２反応塔４８を設け、第１反応塔２による排煙の
脱硝後に第２反応塔４８にて脱硝を行う前記脱硫・脱硝
装置（図３参照）にあっては、この第２反応塔４８に集
積される脱硝用の触媒５０として１０W/V％のアンモニ
ア溶液を蒸留水にて１：１０００に希釈して含浸させた
後、乾燥させた活性炭を使用すれば好適である。
【００３１】ＮＯXの吸収剤は、ＮａＯＨ及び蒸留水、
ＫＯＨ、ＫＮＯ2 、ＫＮＯ3 及び蒸留水又は、ＮａＯ
Ｈ、ＫＯＨ、ＫＮＯ2 、ＫＮＯ3 及び蒸留水の混合溶液
を用いることとすれば好適である。
【００３２】
【作用】排煙は、第１処理槽８内に移送され、ノズル１
３からの吸収剤の噴射により、該第１処理槽８内でＳＯ
x又はＳＯX及びＮＯX又はＳＯX、ＮＯX及びＣＯ2と吸収
剤との気液接触が行われる。
【００３３】この排煙と吸収剤との気液接触の後、第１
処理槽８中の多孔質活性体に形成されたカオリンを主成
分とする触媒２４よりなる触媒層２６中を排煙と吸収剤
が同時に通過するので、排煙と吸収剤の接触面積が増大
し、吸収剤と排煙の気液接触が良好に行われる。
【００３４】このように、触媒２４中を通過して気液接
触され、排煙中のＳＯXを吸収した吸収剤は、該処理槽
６の底板を形成する多孔板１４の開孔を介して第１処理
槽８から反応塔の下方へ滴下・収集されて吸収剤排出管
３０を介して反応塔２外へ排出され、析出槽３２内で亜
硫酸化合物等を除去された後、再使用可能な吸収剤は再
度処理槽８内に配設されたノズル１３より噴射される。
【００３５】なお、排煙中のＮＯは、吸収剤中には殆ど
吸収されないが、前記触媒２４の作用により、排煙が吸
収剤と共に前記触媒層２６を通過する際に排煙中のＮＯ
が排煙中に共存するＯ2と触媒２４の活性作用及び吸収
剤により結合されてＮＯ2に酸化され、ＮＯ2として吸収
剤中に１５〜２５％程度吸収される。
【００３６】ＳＯXの除去された排煙は、第１処理槽８
の下方に設けられている第２処理槽１０に送られ、前記
第１処理槽８内と同様の処理がなされた後、ＳＯXが完
全に除去された処理ガスは、反応塔２に連通された処理
ガス排出管４０を介して反応塔２外へ排出され、この排
煙排出管４０が連通されている処理ガス排出口４４を介
して煙突より大気放出される。
【００３７】前記脱硫に加え、一の反応塔により脱硝を
も行う場合には、図２に示すように、前記脱硫装置の構
成に代えて、第１処理槽８と排煙給送部２３を介して連
通する第２処理槽１１が設けられており、第１処理槽８
による脱硫後、排煙給送部２３を介して第２処理槽１１
に給送された排煙は、この第２処理槽１１の底板を形成
する多孔板１４上に集積された触媒２５よりなる触媒槽
２７を通過する際に、排煙中のＮＯX が該触媒２５中に
吸収され、その後処理ガス排出管４０を介して反応塔２
外へ排出され、この排煙排出管４０が連通されている処
理ガス排出口４４を介して煙突４５より大気放出され
る。
【００３８】さらに、脱硫用の反応塔と脱硝用の反応塔
を別々に設け、脱硫用の反応塔でＳＯxを除去後、脱硝
用の反応塔でＮＯX の除去を行う場合には、前記（第
１）反応塔２に加えて第２反応塔４８を併設する（図３
参照）。
【００３９】第２反応塔４８を併設した場合には、前記
第１反応塔２により脱硫処理された第１処理ガスを配管
５６を介して第２反応塔４８に導入する。第１処理ガス
は、図３に示すように、配管５６に設けられた冷却装置
６２により冷却された後、第１反応塔の上部に設けられ
た熱交換室５４内を通過して、排煙の発生源より給送さ
れた排煙と熱交換された後に第２反応塔４８に供給され
る。
【００４０】第２反応塔４８内へ供給された排煙は、第
２反応塔４８内に配設された触媒層５２中を通過して触
媒５０中に排煙中のＮＯX を吸着させた後、第２反応塔
４８より排出され、処理ガス排出口４４を介して煙突４
５より大気放出される。
【００４１】
【実施例】次に、本発明の実施例につき図面を参照しな
がら以下詳細に説明する。
【００４２】脱硫方法及び脱硫装置 図１は、本発明にかかる脱硫装置の一実施例を示す概略
図であり、２は反応塔を示す。
【００４３】この反応塔２は、内部に空間を有する筒状
体であり、本実施例では上方を円筒状となし、下方を逆
円錐状に形成している。
【００４４】この反応塔２の内部空間は複数の室に積層
されており、排煙の発生源と排煙導入管４を介して連通
する除塵槽６と、この除塵槽６の下方に排煙中のＳＯX
又はＳＯX及びＮＯX又はＳＯX、ＮＯX及びＣＯ2を吸収
剤に吸収させるための第１処理槽８及び第２処理槽１０
が設けられている。
【００４５】この反応塔２の除塵槽６は、上部に洗浄水
を噴射するノズル１２を備え、このノズル１２からの洗
浄水の噴射により、排煙中に含まれている粉塵を洗浄水
中に吸着しうるよう構成されている。
【００４６】また、除塵槽６の床部は、底板を多孔板１
４にて形成しており、この多孔板１４上には平均粒径１
０〜１６mmのガラスビーズ等の除塵材からなる厚さ１５
０〜２００mmの除塵材層１６が設けられている。ガラス
ビーズの量は、処理対象の煤塵量により適宜決定され
る。
【００４７】このガラスビーズの除塵材よりなる除塵材
層１６中を洗浄水と共に排煙を通過させることによっ
て、洗浄水及び排煙の接触面積が大きくなる結果、洗浄
水と排煙が良好に気液接触され、従って排煙中に含まれ
る粉塵が略完全に洗浄水により除去される。
【００４８】また、前記多孔板１４の下部には、多孔板
１４の開孔を通過して滴下した洗浄水を回収するための
傾斜板１８を備えている。
【００４９】この傾斜板１８の傾斜方向は、滴下した洗
浄水を沈澱槽２０に給送するための洗浄水排出管２２に
向かっており、ノズル１２より噴射され、排煙中の粉塵
を除去した洗浄水は、該傾斜板１８及び洗浄水排出管２
２を介して沈澱槽２０に給送される。沈澱槽２０に排出
された洗浄水は、沈殿槽２０による沈殿物の除去後、濾
過槽３６に給送され、該濾過槽３６中を通過され、粉塵
等の不純物を除去した後、再使用可能な洗浄水は循環タ
ンク３４を介して、再度ノズル１２より噴射される（図
４参照）。
【００５０】一方、前記除塵槽６において粉塵の除去さ
れた排煙は、前記傾斜板１８と洗浄水排出管２２との間
に形成された排煙給送部２３を介して、第１処理槽８に
移送される。
【００５１】第１処理槽８上部には、吸収剤を噴射する
ノズル１３が設けられており、このノズル１３からの吸
収剤の噴射により処理槽８内に給送された排煙と吸収剤
の気液接触が行われる。
【００５２】また、第１処理槽８の底板は多孔板１４で
構成されており、この多孔板１４上には、純度９０〜９
９．９％のカオリンを主成分となす多孔質活性体の触媒
２４が集積されており、該触媒２４により触媒層２６が
形成されている。
【００５３】この触媒２４は、発明者の試験の結果、吸
収剤の存在下において排煙中のＳＯxを吸収剤中に略１
００％吸着させる性質を有し、かつ触媒２４は、単独で
ＮＯXを８０〜９０％吸着することが確認された。
【００５４】なお、触媒２４によるＳＯx及びＮＯXの除
去試験を行った結果を表１に示す。
【００５５】
【表１】
【００５６】処理槽８の底板上に、カオリンを主成分と
なす多孔質活性体として形成された触媒２４を集積する
ことにより、ノズル１３より噴射された吸収剤は、排煙
と共にこの触媒層２６中を通過する。このように、吸収
剤及び排煙が共に触媒層２６を通過することで、両者が
共に多孔質活性体の前記触媒２４中に含浸して通過し、
吸収剤及び排煙の接触面積が向上して気液接触が良好に
行われ、排煙中のＳＯxの約９０％が吸収剤に吸収され
る。
【００５７】また、排煙が多孔質活性体として形成され
たカオリンを主成分となす触媒２４を通過する際に、排
煙中に含まれるＮＯが触媒の有する活性作用により排煙
中に含まれるＯ2と結合し酸化されてＮＯ2となり、この
ＮＯ2及び排煙中に含まれるＣＯ2がアルカリ溶液である
吸収剤中に吸収される。この時、除去される排煙中のＮ
ＯX、ＣＯ2は、ＮＯXが約１０％、ＣＯ2が約５０％であ
る。
【００５８】また、前記触媒２４中に酸性物質を含浸、
通過させることにより、該触媒２４は酸性の物質を中和
する作用を有することから、ＳＯXの吸収により中和さ
れた該触媒２４は、吸収剤のアルカリ成分との接触でア
ルカリ性活性化作用で復元され、ＳＯxの吸収を高めて
いる。このようにしてＳＯxを吸収した吸収剤は、多孔
板１４に多数穿孔された開孔を介して反応塔２の下方に
滴下される。換言すれば、吸収剤のアルカリ成分により
アルカリ性を維持しながらＳＯX、ＮＯ2の酸性を吸収剤
に吸収することにより、ＳＯXの吸収を高めている。
【００５９】この多孔板１４の下方には、吸収剤の回収
槽２８に連通する吸収剤排出管３０に向かって傾斜する
傾斜板１８が配設されており、従って、前記多孔板１４
に穿孔された開孔を介して滴下した吸収剤は、前記傾斜
板１８の傾斜面を伝って傾斜板１８上を流れて吸収剤排
出管３０に至り、該吸収剤排出管３０を介して回収槽２
８に回収される。
【００６０】回収槽２８に回収された吸収剤は、その後
析出槽３２へ搬送され、吸収剤中より亜硫酸化合物等を
析出した後、循環タンク３４に移送され、再使用可能な
吸収剤は、再度処理槽８内のノズル１３より噴射され、
排煙との気液接触が行われる。
【００６１】一方、循環タンク３４に搬送された吸収剤
のうち、不純物の含まれる吸収剤は、前述の除塵槽６内
で噴射された洗浄水と共に濾過槽３６に搬送されて、濾
過された後、曝気槽３８へ搬送されて曝気後廃棄され
る。
【００６２】なお、吸収剤の析出槽３２によって回収さ
れた亜硫酸化合物等を含む吸収剤は、回収後再生処理さ
れ、吸収剤として再生される。
【００６３】ＳＯXの除去された排煙は、傾斜板１８と
吸収剤排出管３０の間に形成された排煙給送部２３を介
して、第１処理槽８の下方に設けられた第２処理槽１０
に給送される。
【００６４】この第２処理槽１０の構成は、前記第１処
理槽８と同様であり、第２処理槽１０に給送された排煙
は、第２処理槽１０内で再度吸収剤と気液接触され、多
孔板１４を通過した吸収剤と排煙を別々に回収し、回収
された吸収剤は、前記処理槽８で回収された吸収剤と共
に吸収剤の回収槽２８へ搬送され、処理槽８で回収され
た吸収剤と同様に処理される。この第２処理槽１０内で
吸収剤に吸収される排煙中の有害物質は、ＳＯx が約１
００％、ＮＯX中のＮＯ2が約１５〜４５％前後、ＣＯ2
が４０〜５０％前後である。
【００６５】一方、ＳＯXの除去された処理ガスは、処
理槽１０の傾斜板１８下方に設けられた排煙排出管４０
を介して吸引ブロワー４２により吸引されて処理ガス排
出口４４と連通する煙突４５を介して大気放出される。
【００６６】なお、前記各処理層８，１０の内壁には、
内壁より水平に突出する邪魔板４６を設けることがで
き、この邪魔板４６を設けることにより、吸収剤と排煙
の気液接触すなわち主として脱硫、脱硝等の効果を向上
させることができる。
【００６７】かかる邪魔板４６が存在しない状態にあっ
ては、処理槽内の排煙は、反応塔２の内壁に沿って反応
塔上方から下方に向かって流動する。そのため反応塔の
内壁から最も遠い反応塔２の中心部分にある触媒層２６
中を通過する排煙の量が減少する。しかし、前記邪魔板
４６を反応塔の内壁より水平に突出させることによっ
て、反応塔の内壁に沿って流動する排煙は、この邪魔板
４６と衝突し、その流路を変更して反応塔の中心付近に
ある触媒槽２６をも通過する。このように、触媒層２６
中を均等に排煙が通過するように前記邪魔板４６を設け
ることによって、処理槽内への前記触媒２４の投入量を
減少させることができ、かつ触媒２４の寿命を長期化す
ることができるばかりか、吸収剤と排煙との気液接触が
良好に行われ、脱硫の効率を向上させることができる。
【００６８】邪魔板４６は、図１に示すように、触媒層
２６中に埋設されていてもよく、また反応塔２の高さ方
向に所定間隔を隔てて複数配設することとすれば、好適
である。
【００６９】このように、触媒層２６中に邪魔板４６を
埋設することで、反応塔２の内壁を伝って下方へ流動を
開始した排煙であっても、触媒層中でその流路を変更せ
られ、触媒層中を均等に通過し、また、邪魔板４６を複
数枚配設することで、一旦流路の変更された排煙が再度
反応塔２の内壁を伝って流下を開始した場合であって
も、この排煙は、他の邪魔板４６によりその流路を変更
せられ、触媒層２６の一部分に偏ることなく、均等に触
媒層２６中を通過する。この邪魔板４６を配設すること
により、邪魔板を配設しなかった場合に比較してＳ
ＯX、ＮＯX及びＣＯ2等の除去率が約１０％以上向上す
る。
【００７０】なお、本実施例では、反応塔２内に除塵槽
６、及び二の処理槽８，１０を設ける構成について述べ
たが、処理すべき排煙の量が少量である場合など、一回
のみの吸収剤と排煙との接触で排煙中のＳＯX、ＮＯX及
びＣＯ2が目的量除去できる場合には、前記第１処理槽
８の下方に設けられている第２処理槽１０を省略して、
第１処理槽８のみによる処理で排煙を大気放出してもよ
く、また排煙が粉塵等を含まない場合には、除塵槽６を
省略して前記脱硫用の反応塔２を構成することができ
る。
【００７１】一の反応塔による脱硫・脱硝方法及び脱硫
・脱硝装置 図２は、脱硫・脱硝装置の一実施例を示す概略図であ
り、２は反応塔を示す。この反応塔２の構成は、前述脱
硫装置と略同様であり、前記脱硫装置の第２処理槽１０
に相当する第２処理槽１１が吸収剤を噴射するノズル１
３を備えていない点で相違する。なお、図２中、図１に
示す前記脱硫装置と同様の構成の部分は、同一の参照符
号により示す。
【００７２】第２処理層１１は吸収剤を噴射するノズル
１３を備えていないので、第１処理槽８中で脱硫された
排煙は、純度９０〜９９．９％のカオリンを主成分とし
て粒径４〜１０mmの略球状に焼成して多孔質活性体とし
て形成してなる触媒２５を集積してなる触媒層２７中を
通過して、多孔板１４に穿孔された開孔を介して反応塔
２の下方へ給送される。
【００７３】排煙が前記触媒槽２７を通過する際に、該
排煙中に含まれるＮＯXが前記触媒２５の有する細孔中
に吸着されて、排煙中からＮＯXが約４０〜６０％除去
される。
【００７４】なお、脱硫効率を高めるためには、吸収剤
を噴射するノズル１３を備えた第１処理槽８を多段に積
層し、複数の第１処理槽による脱硫を主とするＮＯX及
びＣＯ2除去後に第２処理槽１１による脱硝を主とする
再除去処理を行うこととすれば良く、また、排煙が粉塵
を含まない場合には、除塵槽６を省略する構成とするこ
とができる。
【００７５】二の反応塔による脱硫・脱硝方法及び装置 脱硫と脱硝をそれぞれ異なる反応塔により行う場合に
は、図１に示す前記脱硫用の反応塔２（以下、第１反応
塔という）に加えて、脱硝用の第２反応塔４８を併設
し、前記第１反応塔２より排出された排煙を第２反応塔
４８内に給送し、ＮＯXの除去を行う（図３参照）。
【００７６】第２反応塔４８は、内部に空間を有する筒
状に形成され、本実施例では、前記第１反応塔２と同様
に上方を円筒状となし、下方を逆円錐状に形成してい
る。
【００７７】この第２反応塔４８の内部空間は、本実施
例では第１処理槽５８および第２処理槽６０の２室に積
層されており、各処理槽の底面は多数穿孔された多孔板
１４によって形成されている。
【００７８】そして、各多孔板１４上には、ＮＯX吸着
用の触媒５０が集積されており、かかる触媒５０による
触媒層５２が形成されている。なお、触媒５０は、本実
施例では１０w/v％のアンモニア溶液を蒸留水にて１：
１０００の割合で希釈して含浸させた後、乾燥処理して
なる活性炭を使用している。
【００７９】前記活性炭からなる触媒５０は、ＮＯXに
対する吸着性を向上させる。これは、アンモニア溶液の
含浸により、アンモニアを還元剤とする分解の他、活性
炭がアルカリ化し、排煙中に共存するＮＯとＯ2の結合
により酸化したＮＯ2が該アルカリ化された活性炭によ
り中和され良好に吸着されるためと推察される。
【００８０】また、第２処理槽６０の多孔板１４の下方
には、第２反応塔４８内でＮＯXの除去された第２処理
ガスを排出するための処理ガス排出管４０が連通されて
おり、該処理ガス排出管４０の他端は、吸引プロワー４
２及び処理ガス排出口４４を介して煙突４５に連通され
ている。
【００８１】前記処理ガス排出管４４に連通された吸引
ブロワー４２によって、第２反応塔４８内の第２処理ガ
スが吸引されており、第１反応塔２および第２反応塔４
８内は負圧となり、第２反応塔４８の第１処理槽５８内
に、前記配管５６を介して第１反応塔内で処理された第
１処理ガスが給送される。
【００８２】第２反応塔４８の第１処理槽５８に給送さ
れた第１処理ガスは、該第１処理槽５８内に集積された
触媒層５２を通過して第１処理槽５８の底板を構成する
多孔板１４に穿孔された開孔より第２処理槽６０内へ給
送される。そして、第２処理槽６０内に給送された処理
ガスは、第２処理槽６０内の触媒層５２を通過して、第
２反応塔４８の下方に連通された第２処理ガス排出管４
０より吸引ブロワー４２及び処理ガス排出口４４を介し
て煙突４５に給送され、該煙突４５より大気放出され
る。
【００８３】なお、第２反応塔４８の各処理槽５８，６
０には、前述の第１反応塔と同様に各処理槽５８，６０
の内壁より水平に突出する邪魔板４６を設けることがで
きる。
【００８４】邪魔板４６を設けることで、触媒５０によ
るＮＯXの吸収効率を高めると共に、触媒５０の寿命を
長期とすることができ、かつ、各処理槽５８，６０に対
する触媒５０の投入量を減少させることができる。
【００８５】前記邪魔板４６を各処理槽５８，６０内で
あって、第２反応塔４８の内壁より水平に突出させるこ
とによって、第２反応塔４８の内壁に沿って流動する第
１処理ガスは、この邪魔板４６と衝突し、その流路を変
更して反応塔の中心付近にある触媒槽５２をも通過す
る。このように、触媒層５２中を均等に排煙が通過する
ように前記邪魔板４６を設けることによって、各処理槽
５８，６０内への触媒５０の投入量を減少させることが
でき、かつ触媒の寿命を長期化することができるばかり
か、触媒５０によるＮＯXの吸着率の向上を図ることが
できる。
【００８６】邪魔板４６は、図３に示すように、触媒層
５２中に埋設されていてもよく、また第２反応塔４８の
高さ方向に所定間隔を隔てて複数配設することとすれ
ば、好適である。
【００８７】触媒層５２中に邪魔板４６を埋設すること
で、第２反応塔４８の内壁を伝って触媒層５２中を下方
へ流動し始めた第１処理ガスであっても、触媒層５２中
で邪魔板４６によってその流路を変更せられ、触媒層中
を均等に通過し、また、邪魔板４６を複数枚配設するこ
とで、一旦流路の変更された排煙が再度第２反応塔４８
の内壁を伝って流動を開始した場合であっても、この排
煙は、他の邪魔板４６の存在によりその流路を変更せら
れ、触媒層５２の一部分に偏ることなく、均等に触媒層
５２中を通過する。このように、邪魔板４６を配設する
ことで、該邪魔板４６を配設しなかった場合と比較し
て、ＮＯXの除去率が向上する。
【００８８】なお、脱硝に際して、脱硝されるガス中に
ＳＯXが含まれている場合には、該ガスを触媒層中を通
過させた場合には、該触媒中にＮＯXの他にＳＯXも吸着
されて、ＮＯXのみを除去する場合に比較して該触媒は
短時間で飽和してＮＯXの除去作用がなくなるが、第１
反応塔２により排煙中に含まれるＳＯXが略完全に除去
された後、該第１処理ガスを第２反応塔に給送し、脱硝
を行うので、第２反応塔４８内に投入された触媒は、Ｎ
ＯXのみの吸着を行い、触媒が飽和点に達するまでに長
時間を要する。従って、本発明の脱硫・脱硝方法及び装
置によれば、脱硝用の触媒を長期にわたって使用するこ
とができ、脱硝用触媒の寿命を長期とすることができ
る。なお、本方法及び装置による脱硝率は、排煙中に含
まれるＮＯXの約８５〜９９％である。
【００８９】邪魔板４６を設けない状態にあっては、各
処理層５８，６０内の第１処理ガスは、第２反応塔４８
の内壁に沿って第２反応塔４８の上方から下方に向かっ
て流下する。そのため第２反応塔４８の内壁から最も遠
い第２反応塔４８の中心付近にある触媒層５２中を通過
する第１処理ガスの量が減少する。
【００９０】冷却装置及び熱交換室 前述のように、第１反応塔２と第２反応塔４８を配管を
介して連通する場合には、図３に示すように、第１反応
塔２と第２反応塔４８を連通する配管５６に冷却装置６
２を介設し、さらに該配管５６の下流を熱交換室５４内
を通過させることとすれば好適である。
【００９１】この冷却装置６２は、第１反応塔２と第２
反応塔４８を連通する配管５６を上方に向かって立ち上
げ、この配管５６の外周に図示せざる複数のフィンを植
設した構造としてもよい。配管５６を冷却装置を通過さ
せることによって、第１反応塔２からの排出時には４５
〜５０℃であった第１処理ガスは、温度が１０〜３５℃
まで低下する。この冷却により、結露した水分は、ドレ
ンパイプ６４を介して回収、排出される。
【００９２】次いで、前記第１処理ガスは、その後熱交
換室５４内で排煙の発生源より排出された排煙と熱交換
され、加熱される。
【００９３】この熱交換室５４は、本実施例では第１反
応塔２の上部に載置されており、断熱材にて囲まれた室
内に排煙の発生源より排出された排煙を導入する排煙導
入管４が連通され、この排煙導入管４により熱交換室５
４内に導入された排煙は、熱交換室５４中を経て、前述
の除塵室６若しくは第１処理槽８に給送される。
【００９４】この排煙の発生源より排出される排煙は、
１２０〜１５０℃と比較的高温であることから、この加
熱室５４内は排煙の有する熱により常に加熱されてい
る。従ってこの配管５６を通過した第１処理ガスは熱交
換室５４内で加熱された後、第２反応塔４８に導入され
る。一方、熱交換室５４に給送された排煙は、前記第１
処理ガスとの熱交換により、冷却されて第１反応塔２内
の除塵室６若しくは反応槽８に給送される。
【００９５】冷却された第１処理ガスを熱交換室５４に
よって加熱することで、第１処理ガス中の水分の影響を
除去することができ、第２反応塔４８内に投入された触
媒の効果を延長させることができる。すなわち、水分を
含んだままの第１処理ガスを第２反応塔４８内に投入さ
れた触媒と接触させる場合には、該第１処理ガス中に含
まれる水分が触媒に凝縮され、触媒５０は短時間で吸着
効果を失う原因となる。
【００９６】また、冷却されたままの第１処理ガスを第
２反応塔４８内の触媒中に接触させた場合、該第１処理
ガス中の水分が結露してしまい、同様にＮＯX除去用の
触媒に吸着され、短時間で飽和することとなり、また、
ＮＯXと触媒との吸着反応時に、吸熱反応を生じるた
め、該反応を所定温度下で行うこととすれば吸着反応を
促進することができる。
【００９７】なお、活性炭中に含まれる水分量と、ＮＯ
X除去率を測定した結果を表２に示す。
【００９８】
【表２】
【００９９】以上の結果から、活性炭に含まれる水分量
が少ない場合には、活性炭が飽和点に達するまでに長期
を要し、したがって、活性炭によるＮＯXの除去率が向
上することが明らかとなった。
【０１００】第１処理ガスの冷却、熱交換により第１処
理ガス中の水分を５．５％以下とすることで、活性炭中
に含まれる水分を常に３５％以下から１５％以下とする
ことが可能であり、その結果、第１処理ガス中に含まれ
るＮＯX中の８５％〜９５％を活性炭に吸着させること
ができることが明らかとなった。
【０１０１】前記事実に鑑み、第１処理ガスを一旦１０
〜３５℃まで冷却し、ついでこの第１処理ガスを排煙と
熱交換し、５０〜６０℃まで加熱乾燥し水分を５．５％
以下とした後、かかる温度下で第１処理ガスを活性炭中
を通過させることで、活性炭の寿命を従来の方法及び装
置に比較して約４〜６倍とすることができると共に、第
１処理ガス中に含まれるＮＯX を８５〜９５％という高
い割合で除去することができる。
【０１０２】なお、上記冷却装置６２及び熱交換室５４
を設けることにより、ＮＯXの除去率が最大で約５０％
向上した。
【０１０３】前述の冷却装置６２は、空冷、水冷、油冷
等の既知の冷却装置を用いることもできる。また、配管
５６の外周に冷却装置６２を配設することとすれば、該
冷却装置６２を配設することによる装置内部に対する影
響が全くなく、配管５６及び反応塔内の圧力損失が生じ
ず、好適である。
【０１０４】なお、上記冷却装置６２及び熱交換室５４
は、前記第１反応塔２及び第２反応塔４８を併設した場
合のみでなく、第１反応塔２のみにより脱硫を行う場合
についても配設することができる。この場合には、第１
反応塔に給送される排煙が冷却されるので、加熱によ
り、亀裂・破損などの生じることがある触媒２４の寿命
を延ばすことができると共に、ＳＯ2 の吸収率を向上さ
せることができる。
【０１０５】なお、活性炭によるＮＯXの吸着反応は、
次式により与えられる。
【０１０６】NO+1/2O2NO2 2NaOH+2NO2 → NaNO3+NaNO2+H2O NO2+NO+2NaOH → 2NaNO2+H2O Na2SO3 吸収・・・2NO2+2Na2SO3 → 4Na2SO4+N2 NO+1/2O2 ←→ NO2-13.65Kcal 3NO2+H2O ←→ 2HNO3+NO-27.3Kcal 上記反応式から明らかなように、ＮＯXが活性炭により
吸着される際には、熱吸収が行われ、その結果、第２反
応塔に第１処理ガスを供給する際に、第２反応塔におけ
る該熱吸収の分排煙を加熱することとすればより一層Ｎ
ＯXの除去が良好に行える。
【０１０７】なお、第１反応塔２により略１００％のＳ
ＯXが除去されているので、第２反応塔内に集積された
活性炭にＳＯX が吸着されることがなく、従って第２反
応塔４８内に投入された触媒５０がＳＯXの吸着により
早期に飽和点に達することがない点も活性炭の寿命の向
上に寄与しているものと考えられる。
【０１０８】吸収剤 脱硫用の反応塔内で、ノズルより噴射され、排煙中のＳ
ＯXを吸収する吸収剤は、ＮａＯＨ及び蒸留水、ＫＯ
Ｈ、ＫＮＯ2 、ＫＮＯ3 及び蒸留水又は、ＮａＯＨ、Ｋ
ＯＨ、ＫＮＯ2 、ＫＮＯ3 及び蒸留水の混合液であり、
本実施例では、前記吸収剤として以下の配合のものを使
用した。各吸収剤の配合と、この吸収剤により除去され
るＣＯ2の除去率を表３に示す。
【０１０９】
【表３】
【０１１０】上記の吸収剤は、脱硫用反応塔２の処理槽
８，１０上部に配設されたノズル１３より噴射され、吸
収剤と排煙との気液接触が行われる。
【０１１１】吸着剤と排煙を気液接触すると、排煙中の
ＳＯx はＮａＯＨと反応して２ＮａＨＳＯ4、Ｎａ2ＳＯ
4が発生する。この２ＮａＨＳＯ4、Ｎａ2ＳＯ4を含む吸
収剤は、前記吸収剤排出管３０を介して回収槽２８に回
収された後析出槽３２に給送され、該吸収剤中より２Ｎ
ａＨＳＯ4、Ｎａ2ＳＯ4が析出される。
【０１１２】なお、吸収剤とＳＯXとの反応式を示せば
以下の通りである。
【０１１３】ＳＯ 2 に対する反応 2NaOH+SO2 → Na2SO3+H2O Na2SO3+H2O+SO2 → 2NaHSO4 SO 3 に対する反応 SO3+H2O → H2SO4 H2SO4+2NaOH → Na2SO4+2H2O 再生工程により回収されたＳＯ2は，硫酸製造装置、ク
ラウス法単体硫黄製造装置等に送られ再利用され、一部
は、吸収剤として循環再使用される。
【０１１４】なお、下表４に示す装置を使用して行った
ＳＯX、ＮＯX及びＯ2の除去試験の結果を表５及び表６
に示す。
【０１１５】
【表４】
【０１１６】
【表５】
【０１１７】
【表６】
【０１１８】また、表５に示す実験時における装置内の
温度は、以下の表７に示す通りである。
【０１１９】
【表７】
【０１２０】
【発明の効果】上記の構成により、本発明は以下に示す
顕著な効果を有する。
【０１２１】（１）排煙中に含まれるＳＯXを略完全に
除去することができる排煙の脱硫方法及び装置を提供す
ることができた。
【０１２２】（２）また、前記方法及び装置により排煙
の脱硫を行い、略１００％ＳＯ2を除去した後に脱硝を
行うことで、排煙中から略１００％ＮＯXを除去するこ
とができると共に、脱硝用触媒の寿命を延長とすること
ができた。
【０１２３】（３）さらに、脱硫用の触媒としてカオリ
ンを主成分とする多孔質活性体としての球状触媒を使用
するとこにより、排煙中に含まれるＳＯ2の略１００％
を吸収剤に吸着することができ、かつＳＯXと同時に排
煙中に含まれるＮＯXを１５〜２５％除去することがで
き、さらに、排煙中に含まれるＣＯ2を４０〜５０％除
去することができた。
【０１２４】（４）加えて、カオリンを主成分とする多
孔質活性体としての球状触媒は、酸性物質と接触させる
と、該酸性物質が中和される働きを有することから、Ｓ
ＯXの吸収により中性となった前記触媒が、吸収剤のア
ルカリ成分との接触でアルカリ性活性作用で復元され、
ＳＯXの除去効率を高める。
【０１２５】さらに加えて、カオリンを主成分とする多
孔質活性体としての球状触媒を単独で使用し、これに排
煙を通過させることで、排煙中に含まれるＮＯXを４０
〜６０％除去することができる。
【０１２６】（５）また、本発明の吸収剤及び触媒を同
時に使用することにより、従来の脱硫方法及び装置に比
較して、吸収剤の使用量を１／５以下とすることができ
た。
【０１２７】（６）反応塔内に形成された処理槽の内壁
に、邪魔板を設けることにより、排煙及び第１処理ガス
が触媒中を均等に分散して通過するので、ＳＯ2、ＮＯX
の除去率を向上させることができる他、触媒の使用量を
減少することができ、かつ触媒の寿命を長期とすること
ができた。
【０１２８】（７）脱硝処理後の第１処理ガスを冷却後
熱交換して第１処理ガス中の水分を除去した後、脱硝を
行ったので、ＮＯXの除去率を向上させることができ、
また、ＮＯX除去用の触媒の寿命を延長することができ
た。
【０１２９】（８）硫安法のように大量の冷却水を必要
とせず、工業用水の省資源化を達成し、水質汚染を防ぐ
ことができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の脱硫装置の一実施例を示す概略図。
【図２】本発明の脱硫・脱硝装置の一実施例を示す概略
図。
【図３】本発明の脱硫・脱硝装置の一実施例を示す概略
図。
【図４】本発明の脱硫方法の一実施例を示す工程図。
【符号の説明】
２ （第１）反応塔 ４ 排煙導入管 ６ 除塵槽 ８ 第１処理槽（第１反応塔の） １０ 第２処理槽（第１反応塔の） １１ 第２処理槽（第１反応塔の） １２ ノズル（洗浄水噴射用） １３ ノズル（吸収剤噴射用） １４ 底板（多孔板） １６ 除塵材層 １８ 傾斜板 ２０ 沈澱槽 ２２ 洗浄水排出管 ２３ 排煙給送部 ２４ 触媒（脱硫用） ２５ 触媒（脱硝用） ２６ 触媒層（脱硫用） ２７ 触媒層（脱硝用） ２８ 吸収剤回収槽 ３０ 吸収剤排出管 ３２ 吸収剤析出槽 ３４ 循環タンク ３６ 濾過槽 ３８ 曝気槽 ４０ 処理ガス排出管 ４２ 吸引ブロワー ４４ 処理ガス排出口 ４５ 煙突 ４６ 邪魔板 ４８ 第２反応塔 ５０ 触媒（脱硝用） ５２ 触媒層（脱硝用） ５４ 熱交換室 ５６ 配管 ５８ 第１処理槽（第２反応塔の） ６０ 第２処理槽（第２反応塔の） ６２ 冷却装置 ６４ ドレンパイプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/77 53/56 53/62 53/94 Ｂ０１Ｊ 21/16 ＺＡＢ Ａ 21/18 ＺＡＢ Ａ Ｂ０１Ｄ 53/34 １３０ Ｄ １３５ Ｚ 53/36 Ｚ １０１ Ｚ １０１ Ａ

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 カオリンを主成分とする多孔質活性体の
    触媒を集積してなる反応塔内に排煙を導入し、この導入
    された排煙に吸収剤を噴射して、吸収剤と排煙を気液接
    触し、さらに、前記触媒層中を通過させて排煙中のＳＯ
    Xを前記吸収剤に吸収させ、 ついで、前記触媒層を通過した排煙と吸収剤を別途回収
    し、ＳＯxの除去された第１処理ガスを排出すると共
    に、 ＳＯxを吸収した吸収剤を析出槽に回収して、再使用可
    能な吸収剤を再度反応塔内に循環させて噴射することを
    特徴とする排煙の脱硫方法。
  2. 【請求項２】 カオリンを主成分とする多孔質活性体の
    触媒を集積してなる触媒層を複数積層した反応塔内に排
    煙を導入し、この導入された排煙に吸収剤を噴射して、
    吸収剤と排煙を前記いずれかの触媒層中を通過させて気
    液接触して排煙中のＳＯX及びＮＯXを前記吸収剤に吸収
    させて、ＳＯX及びＮＯXを吸収した吸収剤を析出槽に回
    収し、 次いで、前記ＳＯX及びＮＯXの除去された排煙を他の触
    媒層中を通過させて、触媒中にＮＯXを吸着させた後回
    収し、この回収された処理ガスを排出すると共に、 析出槽に回収された吸収剤のうち再使用可能な吸収剤を
    再度反応塔内に循環させて噴射することを特徴とする排
    煙の脱硫・脱硝方法。
  3. 【請求項３】 カオリンを主成分とする多孔質活性体の
    触媒を集積してなる触媒層を複数積層した反応塔内に排
    煙を導入し、この導入された排煙に吸収剤を噴射して、
    吸収剤と排煙を前記いずれかの触媒層中を通過させて気
    液接触して排煙中のＳＯX、ＮＯX及びＣＯ2を前記吸収
    剤に吸収させて、ＳＯX、ＮＯX及びＣＯ2を吸収した吸
    収剤を析出槽に回収し、 次いで、前記ＳＯX、ＮＯX及びＣＯ2の除去された排煙
    を他の触媒層中を通過させて、触媒中にＮＯXを吸着さ
    せた後回収し、この回収された処理ガスを排出すると共
    に、 析出槽に回収された吸収剤のうち再使用可能な吸収剤を
    再度反応塔内に循環させて噴射することを特徴とする排
    煙の脱硫・脱硝・二酸化炭素除去方法。
  4. 【請求項４】 カオリンを主成分とする多孔質活性体の
    触媒を集積してなる第１反応塔内に排煙を導入し、この
    導入された排煙に吸収剤を噴射して、吸収剤と排煙を前
    記触媒層中を通過させて気液接触して排煙中のＳＯX及
    びＮＯXを前記吸収剤に吸収させ、前記触媒層を通過し
    た排煙と吸収剤を別途回収し、 ＳＯX及びＮＯXを吸収した吸収剤を析出槽に回収し、再
    使用可能な吸収剤を再度反応塔内に循環して噴射し、 ＳＯX及びＮＯXの除去された第１処理ガスを第２反応塔
    に給送し、第２反応塔内に集積された触媒中を通過させ
    て、第１処理ガス内に含まれるＮＯX を除去後、排出す
    ることを特徴とする排煙の脱硫・脱硝方法。
  5. 【請求項５】 カオリンを主成分とする多孔質活性体の
    触媒を集積してなる第１反応塔内に排煙を導入し、この
    導入された排煙に吸収剤を噴射して、吸収剤と排煙を前
    記触媒層中を通過させて気液接触して排煙中のＳＯX、
    ＮＯX及びＣＯ2を前記吸収剤に吸収させ、前記触媒層を
    通過した排煙と吸収剤を別途回収し、 ＳＯX、ＮＯX及びＣＯ2を吸収した吸収剤を析出槽に回
    収し、再使用可能な吸収剤を再度反応塔内に循環して噴
    射し、 ＳＯX、ＮＯX及びＣＯ2の除去された第１処理ガスを第
    ２反応塔に給送し、第２反応塔内に集積された触媒中を
    通過させて、第１処理ガス内に含まれるＮＯXを除去
    後、排出することを特徴とする排煙の脱硫・脱硝・二酸
    化炭素除去方法。
  6. 【請求項６】 脱硫後の処理ガスを排煙の発生源より排
    出された排煙と熱交換することを特徴とする請求項１〜
    ５いずれか１項記載の排煙の脱硫方法又は排煙の脱硫・
    脱硝又は排煙の脱硫・脱硝・二酸化炭素除去方法。
  7. 【請求項７】 脱硫後の処理ガスを冷却した後、該冷却
    された処理ガスを排煙の発生源より排出された排煙と熱
    交換することを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に
    記載の排煙の脱硫方法又は排煙の脱硫・脱硝方法又は排
    煙の脱硫・脱硝・二酸化炭素除去方法。
  8. 【請求項８】 前記カオリンを主成分とする触媒は、粒
    径４〜１０mmの略球状に焼成してなることを特徴とする
    請求項１〜５のいずれか１項記載の排煙の脱硫方法又は
    排煙の脱硫・脱硝方法又は排煙の脱硫・脱硝・二酸化炭
    素除去方法に用いる触媒。
  9. 【請求項９】 第２反応塔に集積される触媒は、１０w/
    v％のアンモニア溶液を蒸留水で１：１０００の割合で
    希釈して含浸させた後、乾燥した活性炭であることを特
    徴とする請求項４又は５いずれか１項に記載の脱硫・脱
    硝方法又は排煙の脱硫・脱硝・二酸化炭素除去方法に用
    いる触媒。
  10. 【請求項１０】 前記吸収剤は、ＮａＯＨ及び蒸留水、
    ＫＯＨ、ＫＮＯ2 、ＫＮＯ3 及び蒸留水又は、ＮａＯ
    Ｈ、ＫＯＨ、ＫＮＯ2 、ＫＮＯ3 及び蒸留水の混合溶液
    であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記
    載の排煙の脱硫方法又は排煙の脱硫・脱硝方法又は排煙
    の脱硫・脱硝・二酸化炭素除去方法に用いる吸収剤。
  11. 【請求項１１】 排煙の発生源と排煙導入管を介して連
    通され、内部に処理槽を有する反応塔と、この反応塔に
    連通し、処理槽内でＳＯxの除去された処理ガスを排出
    する処理ガス排出管と、ＳＯxを吸収した吸収剤を排出
    する吸収剤排出管を有し、 該吸収剤排出管により、排出された吸収剤を回収し、該
    回収された吸収剤中より、亜硫酸化合物等を析出する析
    出槽とからなり、 前記反応塔は、吸収剤噴射用のノズルを配設し、且つ、 前記反応塔に、カオリンを主成分とする多孔質活性体の
    触媒を集積した触媒層を設け、さらに、 前記吸収剤排出管の一端を前記反応塔に連通し、該吸収
    剤排出管の他端を吸収剤の回収槽に連通すると共に、 反応塔の内部に臨ませて前記処理ガス排出管の一端を前
    記反応塔の外壁に連通し、他端を吸引ブロワーを介して
    処理ガス排出口に連通したことを特徴とする排煙の脱硫
    装置。
  12. 【請求項１２】 排煙の発生源と排煙導入管を介して連
    通され、内部に処理槽を有する反応塔と、この反応塔に
    連通し、処理槽内でＳＯX及びＮＯXの除去された処理ガ
    スを排出する処理ガス排出管と、ＳＯX及びＮＯXを吸収
    した吸収剤を排出する吸収剤排出管を有し、 該吸収剤排出管により、排出された吸収剤を回収し、該
    回収された吸収剤中より、亜硫酸化合物等を析出する析
    出槽とからなり、 前記反応塔には、内部が負圧の処理槽を複数積層すると
    共に、積層された各処理槽を排煙給送部を介して連通
    し、 前記各処理槽に、カオリンを主成分とする多孔質活性体
    の触媒を集積して複数の触媒層を設け、 前記積層された処理槽の少なくとも一の処理槽内に吸収
    剤を噴射するノズルを設け、 前記ノズルを備えた処理槽に吸収剤排出管の一端を連通
    し、該吸収剤排出管の他端を吸収剤の回収槽に連通する
    と共に、 他の処理槽の内部に臨ませて前記処理ガス排出管の一端
    を前記反応塔の外壁に連通し、他端を吸引ブロワーを介
    して処理ガス排出口に連通したことを特徴とする排煙の
    脱硫・脱硝装置。
  13. 【請求項１３】 排煙の発生源と排煙導入管を介して連
    通され、内部に処理槽を有する反応塔と、この反応塔に
    連通し、処理槽内でＳＯX、ＮＯX及びＣＯ2の除去され
    た処理ガスを排出する処理ガス排出管と、ＳＯX、ＮＯX
    及びＣＯ2を吸収した吸収剤を排出する吸収剤排出管を
    有し、 該吸収剤排出管により、排出された吸収剤を回収し、該
    回収された吸収剤中より、亜硫酸化合物等を析出する析
    出槽とからなり、 前記反応塔には、内部が負圧の処理槽を複数積層すると
    共に、積層された各処理槽を排煙給送部を介して連通
    し、 前記各処理槽に、カオリンを主成分とする多孔質活性体
    の触媒を集積して複数の触媒層を設け、 前記積層された処理槽の少なくとも一の処理槽内に吸収
    剤を噴射するノズルを設け、 前記ノズルを備えた処理槽に吸収剤排出管の一端を連通
    し、該吸収剤排出管の他端を吸収剤の回収槽に連通する
    と共に、 他の処理槽の内部に臨ませて前記処理ガス排出管の一端
    を前記反応塔の外壁に連通し、他端を吸引ブロワーを介
    して処理ガス排出口に連通したことを特徴とする排煙の
    脱硫・脱硝・二酸化炭素除去装置。
  14. 【請求項１４】 排煙の発生源と排煙導入管を介して連
    通され、内部に処理槽を有する第１の反応塔と、前記第
    １の反応塔と配管を介して連通され、前記第１の反応塔
    で脱硫された第１処理ガスを導入して脱硝する第２の反
    応塔からなり、 前記反応塔は、内部が負圧の処理槽内に、吸収剤噴射用
    のノズルを配設し、 反応塔に、カオリンを主成分とする多孔質活性体の触媒
    を集積した触媒層を設け、 前記反応塔にＳＯX及びＮＯXを吸収した吸収剤を排出す
    る吸収剤排出管の一端を連通し、該吸収剤排出管の他端
    を吸収剤の回収槽に連通すると共に、 第１反応塔においてＳＯX及びＮＯXの除去された第１処
    理ガスを排出する排出管を前記第２反応塔に連通し、 前記第２反応塔には、内部が負圧の処理槽に触媒を集積
    して触媒層を形成し、 前記第２反応塔においてＮＯxの除去された第２処理ガ
    スを排出する排出管を吸引ブロワーを介して処理ガス排
    出口に連通してなることを特徴とする排煙の脱硫・脱硝
    装置。
  15. 【請求項１５】 前記反応塔の処理槽は、複数の底板に
    より複数の処理槽に積層され、各処理槽に触媒層を設け
    たことを特徴とする請求項１１又は１４いずれか１項に
    記載の排煙の脱硫装置又は排煙の脱硫・脱硝装置又は排
    煙の脱硫・脱硝・二酸化炭素除去装置。
  16. 【請求項１６】 前記反応塔の処理槽内壁に、水平方向
    に突出する邪魔板を設けたことを特徴とする請求項１１
    〜１４いずれか１項記載の排煙の脱硫装置又は排煙の脱
    硫・脱硝装置。
  17. 【請求項１７】 前記反応塔より排出され、ＳＯx又は
    ＳＯX及びＮＯX又はＳＯX、ＮＯX及びＣＯ2の除去され
    た処理ガスを排煙の発生源より排出された排煙と熱交換
    する熱交換室を設けたことを特徴とする請求項１１〜１
    ４いずれか１項記載の排煙の脱硫装置又は排煙の脱硫・
    脱硝装置又は排煙の脱硫・脱硝・二酸化炭素除去装置。
  18. 【請求項１８】 前記反応塔より排出され、ＳＯx又は
    ＳＯX及びＮＯX又はＳＯX、ＮＯX及びＣＯ2の除去され
    た処理ガスを冷却する冷却装置を設けると共に、該冷却
    された処理ガスと排煙の発生源より排出された排煙を熱
    交換する熱交換室を設けたことを特徴とする請求項１１
    〜１４いずれか１項記載の排煙の脱硫装置又は排煙の脱
    硫・脱硝装置又は排煙の脱硫・脱硝・二酸化炭素除去装
    置。
  19. 【請求項１９】 カオリンを主成分とする触媒は、粒径
    ４〜１０mmの略球状に焼成してなることを特徴とする請
    求項１１〜１４いずれか１項記載の排煙の脱硫・脱硝装
    置又は排煙の脱硫・脱硝・二酸化炭素除去装置に用いる
    触媒。
  20. 【請求項２０】 第２反応塔に集積される触媒は、１０
    w/v％のアンモニア溶液を蒸留水にて１：１０００の割
    合で希釈して含浸させた後乾燥させた活性炭であること
    を特徴とする請求項１４項に記載の脱硫・脱硝装置に用
    いる触媒。
  21. 【請求項２１】 前記吸収剤は、ＮａＯＨ及び蒸留水、
    ＫＯＨ、ＫＮＯ2 、ＫＮＯ3 及び蒸留水又は、ＮａＯ
    Ｈ、ＫＯＨ、ＫＮＯ2 、ＫＮＯ3 及び蒸留水の混合溶液
    であることを特徴とする請求項１１〜１４いずれか１項
    記載の排煙の脱硫装置又は排煙の脱硫・脱硝装置又は排
    煙の脱硫・脱硝・二酸化炭素除去装置に用いる吸収剤。
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