JPH08155300A - Dry denitration of sulfur oxide-containing low temperature exhaust gas and desulfurizing-denitrating catalyst - Google Patents

Dry denitration of sulfur oxide-containing low temperature exhaust gas and desulfurizing-denitrating catalyst

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JPH08155300A
JPH08155300A JP6337683A JP33768394A JPH08155300A JP H08155300 A JPH08155300 A JP H08155300A JP 6337683 A JP6337683 A JP 6337683A JP 33768394 A JP33768394 A JP 33768394A JP H08155300 A JPH08155300 A JP H08155300A
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JP
Japan
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exhaust gas
manganese ore
sulfur
oxides
catalyst
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JP6337683A
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Japanese (ja)
Inventor
Hisatsugu Kitaguchi
久継 北口
Toshiyuki Irita
俊幸 入田
Nobuo Inoue
展夫 井上
Yasuyuki Sensui
康幸 泉水
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To inexpensively desulfurize and denitrate sulfur oxide-containing low temp. exhaust gas with high efficiency and to facilitate the regeneration treatment of a manganese ore used in desulfurization. CONSTITUTION: In the first manganese ore moving bed 3 among two manganese ore moving beds 3, 4 arranged in series with respect to the flow of exhaust gas A, a manganese ore B is used as a catalyst not only to oxidize sulfur dioxide in an exhaust gas B' to sulfur trioxide but also to highly remove sulfur oxides as ammonium sulfate by ammonia D. At the same time, a part of nitrogen oxide is also removed by ammonia catalytic reducing denitration using the manganese ore B as a catalyst. Thereafter, in the second manganese ore moving bed 4, a manganese ore C is used as a catalyst to reduce nitrogen oxides in an exhaust gas A" to nitrogen using unreacted ammonia of the manganese ore moving bed 3 as a reducing agent. The mangannese ore B' used in the removal of sulfur oxides is washed to remove bonded ammonium sulfate and circulated to be reused in the removal of sulfur oxides.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば製鉄所の焼結機
で発生する硫黄酸化物を含む低温排ガス中から窒素酸化
物を除去ないし低減するための硫黄酸化物含有低温排ガ
ス乾式脱硝方法および脱硫・脱硝用触媒に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sulfur oxide-containing low-temperature exhaust gas dry denitration method for removing or reducing nitrogen oxides from low-temperature exhaust gas containing sulfur oxides generated in a sintering machine of an iron mill, for example. The present invention relates to a desulfurization / denitration catalyst.

【0002】[0002]

【従来の技術】金属酸化物を利用した乾式の排ガス脱硫
法として、「排煙脱硫」(産業公害防止協会、197
3年)55〜66ページに二酸化硫黄が金属酸化物と二
酸化硫黄の反応により亜硫酸塩、硫酸塩として固定化除
去されることが示されている。例えば二価の金属酸化物
の場合、(1)式数1のような反応である。そして、酸
化マンガンは(1)式の反応で二酸化硫黄を除去するの
に有効な金属酸化物であることが記載されている。ま
た、「Chemical Engineering
Progress Vol.66,No.1,P.61
(1970)」には、粉末状の活性酸化マンガンを吸収
剤として排ガス中の二酸化硫黄を吸収除去し、反応生成
物の硫酸マンガンは水に溶解して再生工程に送り、アン
モニアと加圧空気を吹き込んで酸化し、吸収剤を再生す
る方法が記載されている。
2. Description of the Related Art As a dry-type exhaust gas desulfurization method using metal oxides, "flue gas desulfurization" (Industrial Pollution Control Association, 197)
(3 years) Pages 55 to 66 indicate that sulfur dioxide is immobilized and removed as sulfite and sulfate by the reaction of metal oxide and sulfur dioxide. For example, in the case of a divalent metal oxide, the reaction is represented by the equation (1). It is described that manganese oxide is a metal oxide effective for removing sulfur dioxide by the reaction of the formula (1). In addition, "Chemical Engineering"
Progress Vol. 66, No. 1, P. 61
(1970) "absorbs and removes sulfur dioxide in the exhaust gas by using powdered active manganese oxide as an absorbent, and the reaction product manganese sulfate is dissolved in water and sent to a regeneration process to supply ammonia and pressurized air. A method of regenerating the absorbent by blowing and oxidizing is described.

【0003】[0003]

【数1】 MeO+SO2 → MeSO3 (1) ここで Me:金属[Equation 1] MeO + SO 2 → MeSO 3 (1) where Me: metal

【0004】一般に、排ガス中の窒素酸化物除去には、
「触媒講座」第7巻(触媒学会)253ページ5行目
に示されるように、アンモニア還元脱硝触媒としてV2
5−TiO2 触媒が利用されている。製鉄原料を利用
する方法として、特開昭57−15824号公報に見
られるような鉄鉱石を脱硝触媒として利用する方法もあ
る。また、特開昭51−62181号公報に見られる
ように、二酸化マンガンは脱硝触媒として低温で高活性
であることが知られている。
Generally, for removing nitrogen oxides in exhaust gas,
As shown in page 5, line 253, "Catalyst Lecture" Vol. 7 (Catalyst Society), V 2 as an ammonia reduction denitration catalyst was used.
O 5 -TiO 2 catalyst has been used. As a method of using an iron-making raw material, there is also a method of using iron ore as a denitration catalyst as disclosed in JP-A-57-15824. Further, as seen in JP-A-51-62181, manganese dioxide is known to be highly active as a denitration catalyst at low temperatures.

【0005】製鉄所の焼結機から発生する硫黄酸化物を
含む低温排ガス中から窒素酸化物を除去ないし低減する
方法としては、「燃料転換とSOx・NOx対策技
術」(プロジェクトニュース社;安藤淳平著)199ペ
ージ図10−6に示されるように、約100〜150℃
の低温の排ガスをまず電気集塵した後、石灰石−石膏法
の湿式脱硫で脱硫し、さらに湿式電気集塵機で浄化して
からガス−ガス熱交換器と加熱炉により400℃に加熱
し、粒状触媒でアンモニア還元脱硝を行う方法がある。
As a method for removing or reducing nitrogen oxides from low-temperature exhaust gas containing sulfur oxides generated from a sintering machine of a steel mill, "fuel conversion and SOx / NOx countermeasure technology" (Project News Co .; Junpei Ando) Pp. 199, as shown in FIG. 10-6, about 100 to 150 ° C.
The low-temperature flue gas is first subjected to electrostatic collection, then desulfurized by wet desulfurization using the limestone-gypsum method, further purified by a wet electrostatic precipitator, and then heated to 400 ° C by a gas-gas heat exchanger and a heating furnace to form a granular catalyst. There is a method of performing ammonia reduction denitration with.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前記の金属酸化物を
用いる排ガス中の二酸化硫黄の除去方法は、金属酸化物
自体を二酸化硫黄と反応させるためその処理量に限界が
あり、寿命に問題があった。前記の再生方法は再生装
置が必要となり、工程が複雑になる欠点があった。
The method of removing sulfur dioxide in exhaust gas using the above metal oxide has a limit in the amount of treatment because the metal oxide itself is reacted with sulfur dioxide, and there is a problem in service life. It was The above-mentioned regenerating method has a drawback that it requires a regenerating device and the process is complicated.

【0007】前記の方法はバナジウムを使用するた
め、触媒が非常に高価であるという問題点があった。さ
らに、前記の方法は反応温度が300〜370℃であ
り、製鉄所焼結排ガスのような150℃以下の低温排ガ
スを脱硝するためには加熱が必要であった。また、前記
の方法は前記の方法と同様に触媒が高価であるとい
う問題点があった。
Since the above method uses vanadium, there is a problem that the catalyst is very expensive. Further, in the above method, the reaction temperature was 300 to 370 ° C., and heating was necessary to denitrate low temperature exhaust gas of 150 ° C. or lower such as iron plant sintering exhaust gas. Further, the above method has a problem that the catalyst is expensive as in the above method.

【0008】前記の方法は脱硝のために高度な前処理
が必要であるため、非常に高価であった。
The above method is very expensive because it requires a high degree of pretreatment for denitration.

【0009】本発明は、硫黄酸化物含有低温排ガス中の
窒素酸化物を除去するにあたり、排ガス温度で安価で高
効率な脱硫、脱硝を行い、さらに脱硫に使用されたマン
ガン鉱石の再生処理を容易にする方法および脱硫・脱硝
用触媒を提供することを目的とする。
According to the present invention, in removing nitrogen oxides in low-temperature exhaust gas containing sulfur oxides, inexpensive and highly efficient desulfurization and denitration are performed at exhaust gas temperature, and the manganese ore used for desulfurization can be easily regenerated. And a desulfurization / denitration catalyst.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は以下の
〜の通りである。
The summary of the present invention is as follows.

【0011】 二酸化マンガンを30wt%以上80
wt%以下、酸化アルミニウムを5wt%以上15wt
%以下含有するマンガン鉱石からなることを特徴とする
脱硫・脱硝用触媒。
Manganese dioxide 30 wt% or more 80
wt% or less, aluminum oxide 5 wt% or more 15 wt
% Or less of a manganese ore containing catalyst for desulfurization / denitration.

【0012】 結合水を5wt%以上10wt%以下
含有し、400℃以上600℃以下で加熱処理したマン
ガン鉱石からなることを特徴とする請求項1記載の脱硫
・脱硝用触媒。
The catalyst for desulfurization / denitration according to claim 1, which is composed of manganese ore containing 5 wt% or more and 10 wt% or less of bound water and heat-treated at 400 ° C. or more and 600 ° C. or less.

【0013】 二酸化硫黄を含む排ガス中の窒素酸化
物を除去するにあたり、マンガン鉱石を触媒として排ガ
ス中の硫黄酸化物中の二酸化硫黄を三酸化硫黄に酸化
し、アンモニアにより硫酸アンモニウムとして硫黄酸化
物を除去すると同時に、マンガン鉱石を触媒とし、アン
モニアを還元剤として排ガス中の窒素酸化物を還元除去
することを特徴とする硫黄酸化物含有低温排ガス乾式脱
硝方法。
In removing nitrogen oxides in exhaust gas containing sulfur dioxide, manganese ore is used as a catalyst to oxidize sulfur dioxide in sulfur oxides in exhaust gas to sulfur trioxide, and ammonia is used to remove sulfur oxides as ammonium sulfate. At the same time, a low-temperature exhaust gas dry denitration method containing sulfur oxides, characterized in that manganese ore is used as a catalyst and ammonia is used as a reducing agent to reduce and remove nitrogen oxides in the exhaust gas.

【0014】 二酸化硫黄を含む排ガス中の窒素酸化
物を除去するにあたり、マンガン鉱石を触媒として排ガ
ス中の硫黄酸化物中の二酸化硫黄を三酸化硫黄に酸化
し、アンモニアにより硫酸アンモニウムとして硫黄酸化
物を除去した後に、マンガン鉱石を触媒とし、アンモニ
アを還元剤として排ガス中の窒素酸化物を還元除去する
ことを特徴とする硫黄酸化物含有低温排ガス乾式脱硝方
法。
In removing nitrogen oxides in exhaust gas containing sulfur dioxide, manganese ore is used as a catalyst to oxidize sulfur dioxide in sulfur oxides in exhaust gas to sulfur trioxide, and ammonia is used to remove sulfur oxides as ammonium sulfate. After that, a low-temperature exhaust gas dry denitration method containing sulfur oxides, characterized in that nitrogen oxide in the exhaust gas is reduced and removed using manganese ore as a catalyst and ammonia as a reducing agent.

【0015】 二酸化硫黄を含む排ガス中の窒素酸化
物を除去するにあたり、排ガスの流れに対して直列する
2つのマンガン鉱石の反応器を設け、そのうち第1基目
の反応器でマンガン鉱石を触媒として排ガス中の硫黄酸
化物中の二酸化硫黄を三酸化硫黄に酸化し、アンモニア
により硫酸アンモニウムとして硫黄酸化物を除去した後
に、第2基目の反応器でマンガン鉱石を触媒とし、アン
モニアを還元剤として排ガス中の窒素酸化物を還元除去
することを特徴とする硫黄酸化物含有低温排ガス乾式脱
硝方法。
To remove nitrogen oxides in the exhaust gas containing sulfur dioxide, two reactors of manganese ore are provided in series with the flow of the exhaust gas, of which the first reactor uses manganese ore as a catalyst. After oxidizing the sulfur dioxide in the sulfur oxides in the exhaust gas to sulfur trioxide and removing the sulfur oxides as ammonium sulfate with ammonia, the manganese ore is used as a catalyst in the second reactor and the ammonia is used as a reducing agent in the exhaust gas. A low-temperature exhaust gas dry denitration method containing sulfur oxides, characterized by reducing and removing nitrogen oxides therein.

【0016】 前記〜のいずれかの硫黄酸化物含
有低温排ガス乾式脱硝方法において、硫黄酸化物除去に
使用したマンガン鉱石を水洗し、マンガン鉱石に付着し
た硫酸アンモニウムを除去後、該マンガン鉱石を循環し
て硫黄酸化物除去に再使用することを特徴とする硫黄酸
化物含有低温排ガス乾式脱硝方法。
In the sulfur oxide-containing low temperature exhaust gas dry denitration method according to any one of the above, the manganese ore used for sulfur oxide removal is washed with water to remove ammonium sulfate adhering to the manganese ore, and then the manganese ore is circulated. A low-temperature exhaust gas dry denitration method containing sulfur oxide, characterized by being reused for removing sulfur oxide.

【0017】 前記またはの脱硫・脱硝用触媒を
用いて排ガス中の硫黄酸化物の除去および窒素酸化物の
除去を行うことを特徴とする前記〜のいずれかの硫
黄酸化物含有低温排ガス乾式脱硝方法。
The low-temperature exhaust gas dry denitration method containing sulfur oxides according to any one of the above 1 to 3, wherein sulfur oxides and nitrogen oxides in exhaust gas are removed using the desulfurization / denitration catalyst. .

【0018】[0018]

【作用】本発明は前記課題を解決するために、低温で優
れた触媒機能を有するマンガン鉱石の成分組成を解明
し、さらに活性を向上させることにした。マンガン鉱石
は、硫黄酸化物を含有していない排ガス条件ではアンモ
ニアを還元剤として優れた脱硝触媒機能を発揮するが、
硫黄酸化物含有排ガス条件ではマンガン鉱石の酸化触媒
作用により二酸化硫黄が三酸化硫黄に酸化され、この三
酸化硫黄とアンモニアと水との反応により硫酸アンモニ
ウムが生成する。この硫酸アンモニウム生成がアンモニ
アによる窒素酸化物の還元よりも反応速度が速いため、
マンガン鉱石表面に硫酸アンモニウムが付着し脱硝触媒
機能が低下する問題があった。しかし、この反応を利用
して硫黄酸化物を硫酸アンモニウムとして固定すれば脱
硫が可能となる。また、硫酸アンモニウムの付着したマ
ンガン鉱石を水洗すると、脱硝性能、脱硫性能ともに回
復し、脱硫性能の回復が脱硝性能の回復よりも優れてい
る。そこで、これを利用することにより、マンガン鉱石
を脱硝触媒として利用する硫黄酸化物含有低温排ガス中
の効率的な窒素酸化物除去が可能となった。つまり、マ
ンガン鉱石を充填した反応層で二酸化マンガンを含有す
るマンガン鉱石を二酸化硫黄の酸化触媒として利用する
ことで、二酸化マンガン表面上で選択的に進行する排ガ
ス中の酸素との酸化反応により二酸化硫黄を三酸化硫黄
に酸化させる。そして、三酸化硫黄を排ガス中の水分と
外部より添加したアンモニアとの反応により硫酸アンモ
ニウムとして固定化し、硫黄酸化物を排ガス中から除去
する。さらに、窒素酸化物をアンモニアを還元剤として
マンガン鉱石の脱硝触媒作用により還元脱硝する。硫酸
アンモニウムを表面に固定化したマンガン鉱石は層から
抜き出し、水洗することにより硫酸アンモニウムを水に
溶解させてマンガン鉱石表面より脱離させ、触媒として
のマンガン鉱石の機能を再生し、循環再使用する。さら
に、前段で高度脱硫を行い、硫黄酸化物をほとんど含有
していないガスを後段でマンガン鉱石を触媒としてアン
モニア還元脱硝すると高度脱硝が可能となる。高度脱硫
は従来の石灰−石膏法等の湿式脱硫や活性コークスを用
いる乾式脱硫で可能であるが、新たにこれらの脱硫を付
加すると設備が複雑になり、かつ高価となる。また、マ
ンガン鉱石を脱硫に使用することにより工程が簡単にな
る。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has clarified the component composition of manganese ore having an excellent catalytic function at low temperatures and further improved the activity. Manganese ore exerts an excellent denitration catalytic function by using ammonia as a reducing agent under exhaust gas conditions containing no sulfur oxide,
Under sulfur oxide-containing exhaust gas conditions, sulfur dioxide is oxidized to sulfur trioxide by the oxidation catalytic action of manganese ore, and ammonium sulfate is produced by the reaction of this sulfur trioxide with ammonia and water. Since this ammonium sulfate formation has a faster reaction rate than the reduction of nitrogen oxides with ammonia,
There has been a problem that ammonium sulfate adheres to the surface of manganese ore and the denitration catalytic function deteriorates. However, if sulfur oxide is fixed as ammonium sulfate by utilizing this reaction, desulfurization becomes possible. Further, when the manganese ore to which ammonium sulfate is attached is washed with water, both the denitration performance and the desulfurization performance are recovered, and the desulfurization performance is recovered better than the denitration performance. Therefore, by utilizing this, it became possible to efficiently remove nitrogen oxides from the low-temperature exhaust gas containing sulfur oxides, which uses manganese ore as a denitration catalyst. In other words, by using manganese ore containing manganese dioxide as a sulfur dioxide oxidation catalyst in the reaction layer filled with manganese ore, the sulfur dioxide is selectively oxidized on the surface of manganese dioxide by the oxidation reaction with oxygen in the exhaust gas. Is oxidized to sulfur trioxide. Then, sulfur trioxide is fixed as ammonium sulfate by a reaction between water in the exhaust gas and ammonia added from the outside, and sulfur oxides are removed from the exhaust gas. Furthermore, nitrogen oxides are reduced and denitrated by the denitration catalytic action of manganese ore using ammonia as a reducing agent. The manganese ore with the ammonium sulfate immobilized on the surface is extracted from the layer and washed with water to dissolve the ammonium sulfate in water to release it from the surface of the manganese ore, and the function of the manganese ore as a catalyst is regenerated and reused in circulation. Further, advanced desulfurization can be performed by performing advanced desulfurization in the first stage, and by performing ammonia reduction denitration with a gas containing almost no sulfur oxide in the latter stage using manganese ore as a catalyst. High-level desulfurization can be performed by wet desulfurization such as the conventional lime-gypsum method or dry desulfurization using activated coke, but if these desulfurizations are newly added, the equipment becomes complicated and expensive. Also, the use of manganese ore for desulfurization simplifies the process.

【0019】以下、図面を参照しながら、本発明を具体
的に説明する。図1に本発明法のフローの一例を示す。
The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of the flow of the method of the present invention.

【0020】焼結機1から排出された排ガスAは、電気
集塵機2で含塵濃度が100mg/Nm3 以下、好まし
くは50mg/Nm3 以下に除塵される。除塵後の排ガ
スA’はマンガン鉱石移動層3に導入され、移動層3内
でマンガン鉱石Bと外部から導入されたアンモニアDと
接触し、排ガス中の二酸化硫黄はマンガン鉱石B中の二
酸化マンガンの酸化触媒作用により排ガスA’中の酸素
で三酸化硫黄に酸化され((2)式数2)、続いて三酸
化硫黄が排ガスA’中の水分と外部より添加したアンモ
ニアDとの反応((3)式数3)により硫酸アンモニウ
ム〔(NH42 SO4 〕として固定化除去される。ま
た、窒素酸化物はマンガン鉱石Bの脱硝触媒作用により
アンモニアDを還元剤として還元除去((4)式数4)
され、排ガスA’’は大気に放出される。以上より、脱
硫と脱硝を同時に行うことができる。
The exhaust gas A discharged from the sintering machine 1 is removed by the electrostatic precipitator 2 to a dust concentration of 100 mg / Nm 3 or less, preferably 50 mg / Nm 3 or less. The flue gas A ′ after dust removal is introduced into the manganese ore moving layer 3 and comes into contact with the manganese ore B and the ammonia D introduced from outside in the moving layer 3, and the sulfur dioxide in the flue gas is converted into the manganese ore in the manganese ore B. Oxygen in the exhaust gas A ′ is oxidized to sulfur trioxide by the oxidation catalyst action ((2) Formula 2), and then sulfur trioxide reacts with water in the exhaust gas A ′ and ammonia D added from the outside (( 3) It is immobilized and removed as ammonium sulfate [(NH 4 ) 2 SO 4 ] by the formula 3). In addition, nitrogen oxides are reduced and removed using ammonia D as a reducing agent by the denitration catalytic action of manganese ore B ((4) Formula 4)
The exhaust gas A ″ is released to the atmosphere. From the above, desulfurization and denitration can be performed simultaneously.

【0021】[0021]

【数2】 SO2 +(1/2)O2 → SO3 (2)[Equation 2] SO 2 + (1/2) O 2 → SO 3 (2)

【0022】[0022]

【数3】 2NH3 +SO3 +H2 O → (NH42 SO4 (3)[Equation 3] 2NH 3 + SO 3 + H 2 O → (NH 4 ) 2 SO 4 (3)

【0023】[0023]

【数4】 4NO+4NH3 +O2 → 4N2 +6H2 O (4)[Formula 4] 4NO + 4NH 3 + O 2 → 4N 2 + 6H 2 O (4)

【0024】硫黄酸化物を硫酸アンモニウムとして鉱石
表面に固定化したマンガン鉱石B’は抜き出され、水洗
設備5により硫酸アンモニウムを水で溶解しダスト、硫
安水Eとして除去され、洗浄後のマンガン鉱石B’’は
マンガン鉱石移動層3で循環再使用される。
The manganese ore B'having the sulfur oxides fixed on the surface of the ore as ammonium sulfate is extracted, and the ammonium sulfate is dissolved in water by the washing facility 5 to remove dust and ammonium sulfate E, and the washed manganese ore B'is removed. 'Is recycled in the manganese ore moving bed 3.

【0025】マンガン鉱石移動層を図2に示すように2
つに分離すると、同一移動層容積でさらなる脱硝性能の
向上が可能となる。すなわち、第1番目のマンガン鉱石
移動層3のマンガン鉱石の移動速度を完全に硫黄酸化物
が固定化除去できる速度に調整し、マンガン鉱石移動層
3で高度脱硫および一部アンモニア接触還元脱硝を行
い、硫黄酸化物が高度に除去された排ガスA’’を脱硝
用のマンガン鉱石移動層4に導入し、移動層4内でマン
ガン鉱石移動層3の未反応アンモニアとマンガン鉱石C
と接触し、マンガン鉱石C中の二酸化マンガンの脱硝触
媒作用によりアンモニア接触還元脱硝((4)式)が行
われて窒素酸化物が除去され、排ガスA’’’は大気に
放出される。マンガン鉱石移動層3において硫黄酸化物
を硫酸アンモニウムとして鉱石表面に固定化したマンガ
ン鉱石B’は抜き出され、水洗設備5により硫酸アンモ
ニウムを水で溶解しダスト、硫安水Eとして除去し、水
洗後のマンガン鉱石B’’はマンガン鉱石移動層3で循
環再使用される。電気集塵機2およびマンガン鉱石移動
層3でダストが除去しきれなかった場合は、ダストによ
るマンガン鉱石移動層4の圧力損失上昇を防止するため
にマンガン鉱石を抜き出す。抜き出されたマンガン鉱石
C’は硫酸アンモニウムの付着がないため水洗再生は不
要で、ふるい6によりダストFを分離され、ダストが分
離されたマンガン鉱石C’’はマンガン鉱石移動層4で
循環再使用される。また、製鉄所の場合は、抜き出され
たマンガン鉱石C’からダストを分離せずに、銑鉄のマ
ンガン源として焼結原料に混入して使用することも可能
である。この場合、マンガン鉱石移動層4には新規のマ
ンガン鉱石を補充してやれば良い。移動層4に流入する
排ガスA’’中にダストがない場合には、移動層4の代
わりに固定層としてもかまわない。
The manganese ore moving bed is shown in FIG.
When separated into two parts, the denitration performance can be further improved with the same moving bed volume. That is, the moving speed of manganese ore in the first manganese ore moving layer 3 is adjusted to a speed at which sulfur oxides can be completely immobilized and removed, and high desulfurization and partial ammonia catalytic reduction denitration are performed in the manganese ore moving layer 3. The exhaust gas A ″ from which sulfur oxides have been highly removed is introduced into the denitration manganese ore moving layer 4, and the unreacted ammonia and manganese ore C in the manganese ore moving layer 3 are transferred in the moving layer 4.
In contact with, the ammonia catalytic reduction denitration (Equation (4)) is performed by the denitration catalytic action of manganese dioxide in the manganese ore C, nitrogen oxides are removed, and the exhaust gas A ″ ′ is released to the atmosphere. In the manganese ore moving layer 3, manganese ore B'having sulfur oxides fixed as ammonium sulfate on the surface of the ore is extracted, and ammonium sulfate is dissolved in water by a water washing facility 5 to remove dust and ammonium sulfate E, and manganese after water washing is performed. The ore B ″ is recycled and reused in the manganese ore moving bed 3. When the dust cannot be completely removed by the electric dust collector 2 and the manganese ore moving layer 3, the manganese ore is extracted in order to prevent the increase in the pressure loss of the manganese ore moving layer 4 due to the dust. The extracted manganese ore C'has no ammonium sulphate adhering, so washing and regeneration is not necessary, and the dust F is separated by the sieve 6, and the manganese ore C '' from which the dust is separated is reused by circulation in the manganese ore moving layer 4. To be done. Further, in the case of an iron mill, it is possible to mix the dust from the extracted manganese ore C ′ and mix it with the sintering raw material as a manganese source of pig iron for use. In this case, the manganese ore moving layer 4 may be supplemented with new manganese ore. When there is no dust in the exhaust gas A ″ flowing into the moving bed 4, a fixed bed may be used instead of the moving bed 4.

【0026】除塵装置は電気集塵機以外でも所定含塵量
まで除塵できる装置であればよく、例えばサイクロン、
バグフィルター、移動層除塵装置等が採用できる。
The dust removing device may be any device other than the electric dust collector as long as it can remove dust to a predetermined dust content, for example, a cyclone,
Bag filters, moving bed dust removers, etc. can be adopted.

【0027】マンガン鉱石移動層に導入される排ガス温
度は焼結排ガス温度程度、すなわち90℃以上150℃
以下であればよいが、効率的な脱硫・脱硝を行うために
は120℃以上が好ましい。また、排ガス中の硫黄酸化
物、窒素酸化物濃度は、濃度、ガス量に対応して移動層
容量、移動量を決定すれば良いため限定されない。
The temperature of the exhaust gas introduced into the manganese ore moving bed is about the temperature of the sintering exhaust gas, that is, 90 ° C. or higher and 150 ° C.
It may be the following, but it is preferably 120 ° C. or higher for efficient desulfurization and denitration. Further, the concentrations of sulfur oxides and nitrogen oxides in the exhaust gas are not limited because the moving bed capacity and the moving amount may be determined according to the concentration and the gas amount.

【0028】使用するマンガン鉱石は、二酸化マンガン
含有率が30wt%以上80wt%以下、好ましくは5
0wt%以上70wt%以下であり、かつ酸化アルミニ
ウム含有率が5wt%以上15wt%以下であるものが
触媒として適する。酸化アルミニウムは単独では酸化触
媒活性・脱硝触媒活性ともに低いが、二酸化マンガンに
対して助触媒として作用し、二酸化マンガンの酸化触媒
活性・脱硝触媒活性を向上させることができる。二酸化
マンガンと酸化アルミニウムがそれぞれ上述の含有率存
在すると性能は飛躍的に向上する。図3、図4に示すよ
うに、二酸化マンガンの含有率が30wt%未満、ある
いは酸化アルミニウム含有率が5wt%未満では脱硫・
脱硝触媒活性が充分でない。二酸化マンガン含有率が高
いほど活性が向上するが、二酸化マンガン含有率が80
wt%を越える高品位なマンガン鉱石は産出割合が少な
く高価であり、経済性の面で使用が困難である。現実的
には、産出量が豊富な二酸化マンガン含有率が50wt
%以上80wt%以下の鉱石を使用することが望まし
い。二酸化マンガン含有率は、しゅう酸ナトリウム分解
過マンガン酸カリウム滴定法(JIS−M8233 マ
ンガン鉱石中の活性酸素定量方法)により活性酸素の定
量を行い、数5の換算式を用いて二酸化マンガン量とす
る。
The manganese ore used has a manganese dioxide content of 30 wt% or more and 80 wt% or less, preferably 5 wt% or less.
A catalyst having a content of 0 wt% or more and 70 wt% or less and an aluminum oxide content of 5 wt% or more and 15 wt% or less is suitable as a catalyst. Although aluminum oxide alone has low oxidation catalytic activity and denitration catalytic activity, it can act as a cocatalyst for manganese dioxide and improve the oxidation catalytic activity and denitration catalytic activity of manganese dioxide. When manganese dioxide and aluminum oxide are present in the above-mentioned respective contents, the performance is remarkably improved. As shown in FIGS. 3 and 4, when the content of manganese dioxide is less than 30 wt%, or the content of aluminum oxide is less than 5 wt%, desulfurization and
The denitration catalytic activity is not sufficient. The higher the manganese dioxide content, the higher the activity, but the manganese dioxide content is 80
High-quality manganese ores with higher than wt% have a low yield and are expensive, and are economically difficult to use. Realistically, the content of manganese dioxide, which is rich in production, is 50 wt.
% Or more and 80 wt% or less is preferably used. For the manganese dioxide content, the amount of active oxygen is determined by the sodium oxalate decomposition potassium permanganate titration method (JIS-M8233 Active oxygen determination method in manganese ore), and the manganese dioxide content is obtained by using the conversion formula of Equation 5. .

【0029】[0029]

【数5】二酸化マンガン=活性酸素×5.434## EQU00005 ## Manganese dioxide = active oxygen × 5.434

【0030】また、酸化アルミニウム含有率は5wt%
以上15wt%以下であれば活性向上に寄与するが、1
5wt%を越えると鉱石が脆くなり粉化割合が大きくな
り、実際の使用に際して強度が充分でなく使用できな
い。酸化アルミニウム含有率は、EDTA滴定法(JI
S−M8239 マンガン鉱石中の酸化アルミニウム定
量方法)で分析する。
The aluminum oxide content is 5 wt%
If it is 15 wt% or more and above, it contributes to the activity improvement, but 1
If it exceeds 5 wt%, the ore becomes brittle and the powdering ratio becomes large, and the strength is not sufficient in actual use and it cannot be used. The aluminum oxide content is determined by the EDTA titration method (JI
S-M8239 aluminum oxide in manganese ore).

【0031】図5、図6に示すように、結合水を5wt
%以上10wt%以下含んでいるマンガン鉱石を400
℃以上600℃以下で加熱処理し、比表面積を向上させ
たマンガン鉱石を使用するとさらに性能が向上する。結
合水含有率は5wt%以上10wt%以下であればよ
く、10wt%を越えると加熱処理により脆くなり、強
度が不足し、実用上使用できない。ここで結合水とは、
鉱石中の結晶水およびマンガン鉱石中に入り込んでいて
760mmHgでの水の沸点である100℃で簡単に取
り除けない水をいう。結合水含有率は重量法(JIS−
M8231 マンガン鉱石中の化合水定量方法)で分析
する。また、400℃以上の加熱処理温度で比表面積は
向上するが、600℃を越えると二酸化マンガンの三酸
化二マンガン(Mn23 )への転移により比表面積、
触媒活性ともに低下する。比表面積の向上は熱による結
合水の脱離が主因であるため、加熱雰囲気は特に限定さ
れない。マンガン鉱石のサイズは脱硫・脱硝の効率の点
で3〜20mmが好ましく、5〜10mmが特に好まし
い。
As shown in FIGS. 5 and 6, 5 wt% of bound water is used.
% Or more and 10 wt% or less 400 manganese ore containing
The performance is further improved by using a manganese ore whose heat treatment is carried out at a temperature of not lower than 600 ° C. and not higher than 600 ° C. and which has an improved specific surface area. The bound water content may be 5 wt% or more and 10 wt% or less, and if it exceeds 10 wt%, it becomes brittle due to heat treatment and lacks strength, so that it cannot be practically used. Here, the bound water is
It refers to water that has penetrated into crystallization water in ores and manganese ores and cannot be easily removed at 100 ° C., which is the boiling point of water at 760 mmHg. The combined water content is determined by the gravimetric method (JIS-
M8231 Method for determining combined water in manganese ore). Further, the specific surface area is improved at a heat treatment temperature of 400 ° C. or higher, but if it exceeds 600 ° C., the specific surface area is changed due to the transition of manganese dioxide to dimanganese trioxide (Mn 2 O 3 ).
Both catalytic activity decreases. The increase of the specific surface area is mainly due to the desorption of bound water due to heat, and therefore the heating atmosphere is not particularly limited. The manganese ore size is preferably 3 to 20 mm, particularly preferably 5 to 10 mm, from the viewpoint of desulfurization / denitration efficiency.

【0032】以下の実施例では、二酸化マンガン含有
率、酸化アルミニウム含有率および結合水含有率の測定
は前記方法によった。しかし、前記方法によらなくと
も、ほぼ同等の測定結果が得られる測定方法ならばいず
れの方法で調べても良い。
In the following examples, the manganese dioxide content, aluminum oxide content and bound water content were measured by the above-mentioned methods. However, even if it does not depend on the above-mentioned method, any method may be used as long as it is possible to obtain almost the same measurement result.

【0033】マンガン鉱石の二酸化マンガン、酸化アル
ミニウム、結合水以外の主な成分は酸化鉄(FeO、F
23 )、酸化珪素(SiO2 )で、これらの成分は
脱硫、脱硝触媒活性に影響を及ぼさない。
The main components of manganese ore other than manganese dioxide, aluminum oxide and bound water are iron oxides (FeO, F).
e 2 O 3 ) and silicon oxide (SiO 2 ), these components do not affect the desulfurization and denitration catalyst activity.

【0034】[0034]

【実施例1】二酸化マンガン含有率と酸化アルミニウム
含有率が異なった種々のマンガン鉱石を用いたマンガン
鉱石の固定層を用いて脱硝・脱硫性能の評価をNOx:
200ppm、SOx:200ppm、O2 :15%、
2 O:10%、残りN2 の成分に調整した模擬排ガス
を用いて空間速度:5000hr-1、反応温度:120
℃の条件で行った。
[Example 1] NOx / desulfurization performance was evaluated by using a fixed bed of manganese ore using various manganese ores having different manganese dioxide and aluminum oxide contents.
200 ppm, SOx: 200 ppm, O 2 : 15%,
H 2 O: 10%, using a simulated exhaust gas adjusted to the remaining N 2 component, space velocity: 5000 hr −1 , reaction temperature: 120
It was performed under the condition of ° C.

【0035】図3に脱硝率と二酸化マンガン含有率、酸
化アルミニウム含有率の関係を、図4に脱硫率と二酸化
マンガン含有率、酸化アルミニウム含有率の関係を示
す。いずれも処理開始4時間後のデータである。二酸化
マンガン含有率が約20%の場合、酸化アルミニウムの
含有率が増加すると脱硝率、脱硫率ともに向上する傾向
を示すが顕著ではない。これに対して、二酸化マンガン
含有率が30%以上の場合、酸化アルミニウム含有率が
約5%で脱硝率、脱硫率の大幅な向上が見られた。
FIG. 3 shows the relationship between the denitration rate, the manganese dioxide content rate, and the aluminum oxide content rate, and FIG. 4 shows the relationship between the desulfurization rate, the manganese dioxide content rate, and the aluminum oxide content rate. All are data 4 hours after the start of processing. When the manganese dioxide content is about 20%, both the denitration rate and the desulfurization rate tend to improve as the aluminum oxide content increases, but this is not remarkable. On the other hand, when the manganese dioxide content is 30% or more, the aluminum oxide content is about 5%, and the denitration rate and the desulfurization rate are significantly improved.

【0036】[0036]

【実施例2】結合水含有率が異なったマンガン鉱石を常
温から700℃までの温度で空気中で1時間事前加熱処
理した後、加熱処理マンガン鉱石の固定層を用いて脱硝
・脱硫性能の評価をNOx:200ppm、SOx:2
00ppm、O2 :15%、H2 O:10%、残りN2
の成分に調整した模擬排ガスを用いて空間速度:100
00hr-1、反応温度:120℃の条件で行った。
Example 2 Manganese ores having different bound water contents were preheated in air at a temperature from room temperature to 700 ° C. for 1 hour, and then the denitration / desulfurization performance was evaluated using a fixed bed of the heat-treated manganese ores. NOx: 200ppm, SOx: 2
00ppm, O 2 : 15%, H 2 O: 10%, balance N 2
Velocity: 100 using simulated exhaust gas adjusted to
The reaction was carried out under the conditions of 00 hr −1 and reaction temperature: 120 ° C.

【0037】図5に脱硝率と結合水含有率、事前加熱処
理温度の関係を、図6に脱硫率と結合水含有率、事前加
熱処理温度の関係を示す。いずれも処理開始4時間後の
データである。結合水含有率が約3%の場合、加熱処理
温度が上昇しても脱硝率、脱硫率の向上はわずかであ
り、600℃を越えると事前加熱処理をしない鉱石より
も脱硝、脱硫性能は低下した。これに対して、結合水が
5%以上10%以下の場合、加熱処理温度が400℃以
上で脱硝率、脱硫率の大幅な向上が見られるが、600
℃を越えると脱硝、脱硫性能は低下し、700℃では事
前加熱処理をしない鉱石よりも脱硝、脱硫性能は低下し
た。
FIG. 5 shows the relationship between the denitration rate, the bound water content rate and the preheat treatment temperature, and FIG. 6 shows the relationship between the desulfurization rate, the bound water content rate and the preheat treatment temperature. All are data 4 hours after the start of processing. When the bound water content is about 3%, the denitrification rate and desulfurization rate are slightly improved even if the heat treatment temperature rises, and the denitrification and desulfurization performance is lower than the ore not preheated at 600 ° C or higher. did. On the other hand, when the bound water is 5% or more and 10% or less, the denitration rate and the desulfurization rate are significantly improved when the heat treatment temperature is 400 ° C. or more,
When the temperature was higher than 0 ° C, the denitration and desulfurization performance deteriorated, and at 700 ° C, the denitration and desulfurization performance deteriorated as compared with the ore which was not preheated.

【0038】[0038]

【実施例3】図1にフローを示す装置を用いて焼結排ガ
スの処理を行った。
Example 3 Sintered exhaust gas was treated using the apparatus whose flow is shown in FIG.

【0039】焼結機1から排出され、電気集塵機2で除
塵された排ガスA’はダストを50mg/Nm3 、SO
xを150ppm、NOxを150ppm含有してい
た。これを処理ガス量1,000Nm3 /hr、排ガス
温度120℃で容量0.3m3のマンガン鉱石移動層3
に導入し、アンモニアDを(3)式の反応で排ガスA’
中の硫黄酸化物を完全に固定化するのに必要な化学量論
量の300ppmと(4)式の反応で還元剤として使用
される化学量論量の150ppmの合計450ppmと
なるように調整し、添加した。マンガン鉱石移動層3に
おけるマンガン鉱石の供給・排出速度は36kg/hr
に調整した。硫酸アンモニウムが付着したマンガン鉱石
B’は、水洗設備5により硫酸アンモニウムを水で溶解
しダスト、硫安水Eとして除去し、洗浄後のマンガン鉱
石B’’はマンガン鉱石移動層3で循環再使用した。
The exhaust gas A'exhausted from the sintering machine 1 and removed by the electrostatic precipitator 2 contains 50 mg / Nm 3 of SO and SO.
It contained 150 ppm of x and 150 ppm of NOx. This process gas volume 1,000 Nm 3 / hr, manganese ore moving layer 3 of capacity 0.3 m 3 in the exhaust gas temperature 120 ° C.
Ammonia D is introduced into the exhaust gas by the reaction of formula (3)
The total amount of stoichiometric amount of 300ppm, which is necessary to completely immobilize the sulfur oxides, and the stoichiometric amount of 150ppm used as a reducing agent in the reaction of formula (4), are adjusted to 450ppm in total. , Was added. The supply / discharge speed of manganese ore in the manganese ore moving layer 3 is 36 kg / hr.
Adjusted to. The manganese ore B ′ to which ammonium sulfate adhered was dissolved in water with a water washing facility 5 to remove the dust and ammonium sulfate water E, and the washed manganese ore B ″ was circulated and reused in the manganese ore moving layer 3.

【0040】マンガン鉱石移動層3出口の排ガスA’’
を分析したところ、マンガン鉱石が新品の時はA’’中
のSOx濃度は1ppm未満(検出限界1ppm、脱硫
率:99%以上)、NOx濃度は1ppm未満(検出限
界1ppm、脱硝率:99%以上)であった。水洗再生
循環を繰り返すと脱硫率は99%以上を維持したが脱硝
率は低下し、最終的には50%で安定した。
Exhaust gas A ″ at the outlet of the manganese ore moving bed 3
When the manganese ore is new, the SOx concentration in A ″ is less than 1 ppm (detection limit 1 ppm, desulfurization rate: 99% or more), and the NOx concentration is less than 1 ppm (detection limit 1 ppm, denitration rate: 99%). It was). When the washing and recycling cycle was repeated, the desulfurization rate was maintained at 99% or more, but the denitration rate decreased and finally became stable at 50%.

【0041】マンガン鉱石移動層3で使用したマンガン
鉱石は、二酸化マンガン含有率が60wt%、酸化アル
ミニウム含有率が10wt%のものであった。
The manganese ore used in the manganese ore moving layer 3 had a manganese dioxide content of 60 wt% and an aluminum oxide content of 10 wt%.

【0042】[0042]

【実施例4】図2にフローを示す装置を用いて焼結排ガ
スの処理を行った。ここでマンガン鉱石移動層3、4の
容積はそれぞれ0.3m3 、0.3m3 、鉱石移動速度
はそれぞれ30kg/hr、6kg/hrとし、移動層
3、4の容積および鉱石移動速度の合計は実施例3の単
一移動層3の容積および鉱石移動速度に等しい。
Example 4 Sintered exhaust gas was treated using the apparatus whose flow is shown in FIG. Here Manganese ore volume of mobile phase 3 and 4 respectively 0.3m 3, 0.3m 3, respectively ore moving speed of 30kg / hr, and 6 kg / hr, total volume and ore moving speed of the moving layer 3 and 4 Is equal to the volume of the single moving bed 3 of Example 3 and the ore moving speed.

【0043】焼結機1から排出され、電気集塵機2で除
塵された排ガスA’はダストを50mg/Nm3 、SO
xを150ppm、NOxを150ppm含有してい
た。これを処理ガス量1,000Nm3 /hr、排ガス
温度120℃でマンガン鉱石移動層3に導入し、アンモ
ニアDを(3)式の反応で排ガスA’中の硫黄酸化物を
完全に固定化するのに必要な化学量論量の300ppm
と(4)式の反応で還元剤として使用される化学量論量
の150ppmの合計450ppmとなるように調整
し、添加した。マンガン鉱石移動層3内でマンガン鉱石
BとアンモニアDと接触させ、排ガスの高度脱硫および
脱硝率20%の脱硝を行った。ここでマンガン鉱石Bの
供給・排出速度は、マンガン鉱石移動層3で硫黄酸化物
が99%以上除去できる速度である30kg/hrに調
整した。硫酸アンモニウムが付着したマンガン鉱石B’
は、水洗設備5により硫酸アンモニウムを水で溶解しダ
スト、硫安水Eとして除去し、洗浄後のマンガン鉱石
B’’はマンガン鉱石移動層3で循環再使用した。
The exhaust gas A'exhausted from the sintering machine 1 and removed by the electrostatic precipitator 2 contains 50 mg / Nm 3 of SO and SO.
It contained 150 ppm of x and 150 ppm of NOx. This is introduced into the manganese ore moving bed 3 at a treatment gas amount of 1,000 Nm 3 / hr and an exhaust gas temperature of 120 ° C., and ammonia D is completely fixed by the reaction of the formula (3) in the exhaust gas A ′. 300ppm of stoichiometry necessary for
And the stoichiometric amount of 150 ppm used as a reducing agent in the reaction of the formula (4) were adjusted to be 450 ppm in total and added. The manganese ore B and the ammonia D were brought into contact with each other in the manganese ore moving layer 3 to perform advanced desulfurization of the exhaust gas and denitration with a denitration rate of 20%. Here, the supply / discharge rate of the manganese ore B was adjusted to 30 kg / hr, which is a rate at which 99% or more of sulfur oxides can be removed in the manganese ore moving layer 3. Manganese ore B'with ammonium sulfate attached
The ammonium sulfate was dissolved in water by a washing facility 5 to remove dust and ammonium sulfate water E, and the washed manganese ore B ″ was circulated and reused in the manganese ore moving layer 3.

【0044】硫黄酸化物を除去した排ガスA’’をマン
ガン鉱石移動層4に導入し、マンガン鉱石移動層3で消
費されなかったアンモニアによりアンモニア接触還元脱
硝を行った。マンガン鉱石移動層4から抜き出されたマ
ンガン鉱石C’はふるい6によりダストFを分離し、ダ
ストが分離されたマンガン鉱石C’’はマンガン鉱石移
動層4で循環再使用した。
Exhaust gas A ″ from which sulfur oxides were removed was introduced into the manganese ore moving layer 4 and ammonia catalytic reduction denitration was performed with ammonia not consumed in the manganese ore moving layer 3. The manganese ore C'extracted from the manganese ore moving layer 4 separated the dust F by the sieve 6, and the manganese ore C '' from which the dust was separated was circulated and reused in the manganese ore moving layer 4.

【0045】マンガン鉱石移動層4出口の排ガス
A’’’を分析したところSOxが1ppm未満(検出
限界1ppm、脱硫率:99%以上)、NOxが1pp
m未満(検出限界1ppm、脱硝率:99%)であっ
た。水洗再生循環を繰り返しても、脱硫率、脱硝率は9
9%以上を維持できた。
Analysis of the exhaust gas A ′ ″ at the outlet of the manganese ore moving bed 4 revealed that SOx was less than 1 ppm (detection limit 1 ppm, desulfurization rate: 99% or more), NOx was 1 pp.
It was less than m (detection limit 1 ppm, denitration rate: 99%). The desulfurization rate and denitration rate are 9 even after repeated washing and recycling.
9% or more could be maintained.

【0046】マンガン鉱石移動層3、4で使用したマン
ガン鉱石は二酸化マンガン含有率が60wt%、酸化ア
ルミニウム含有率が10wt%のもので、マンガン鉱石
移動層4出口の排ガスA’’’における硫黄酸化物、窒
素酸化物濃度は、それぞれの層でマンガン鉱石が循環再
使用され性能が安定した時の値である。
The manganese ore used in the manganese ore moving layers 3 and 4 has a manganese dioxide content of 60 wt% and an aluminum oxide content of 10 wt%. The substance and nitrogen oxide concentrations are values when the manganese ore is circulated and reused in each layer and the performance becomes stable.

【0047】[0047]

【比較例1】実施例3と同じ装置、同じ排ガス条件で、
移動層から排出されたマンガン鉱石B’を水洗せずにふ
るいにより表面付着硫酸アンモニウムとダストを分離
し、循環再使用した。循環再使用の繰り返しにより脱硫
・脱硝性能共に低下し、最終的には全く性能を示さなく
なった。
[Comparative Example 1] With the same apparatus and the same exhaust gas conditions as in Example 3,
The manganese ore B ′ discharged from the moving bed was separated from the surface-adhered ammonium sulfate and dust by sieving without washing with water and reused by circulation. Both desulfurization and denitration performance declined as a result of repeated circulation and reuse, and finally, no performance was exhibited.

【0048】[0048]

【比較例2】実施例4と同じ装置、同じ排ガス条件でマ
ンガン鉱石移動層3にアンモニアを添加せずに、脱硫を
二酸化マンガンによる硫黄酸化物の吸収で行い、マンガ
ン鉱石移動層4にアンモニア接触還元脱硝に必要なアン
モニアだけ添加して処理を行った。マンガン鉱石移動層
3において、マンガン鉱石が新品の場合はマンガン鉱石
中の二酸化マンガンの硫酸マンガン化により硫黄酸化物
を実施例4と同じ程度除去するためにはマンガン鉱石移
動層3におけるマンガン鉱石の供給・排出速度を実施例
4の2倍の60kg/hrにする必要があった。さら
に、実施例3および4と同様の水洗で硫酸マンガンの水
への溶解除去により酸化触媒機能を回復できるが、水洗
再生循環を繰り返すと二酸化マンガンの消耗によるマン
ガン鉱石中の二酸化マンガン含有率の低下のため脱硫性
能が低下し、硫黄酸化物含有排ガスがマンガン鉱石移動
層4に導入されるため脱硝性能も低下した。
[Comparative Example 2] Desulfurization was carried out by absorption of sulfur oxides by manganese dioxide without adding ammonia to the manganese ore moving layer 3 under the same equipment and the same exhaust gas conditions as in Example 4, and the manganese ore moving layer 4 was contacted with ammonia. The treatment was performed by adding only the ammonia necessary for the reduction denitration. In the manganese ore moving layer 3, when the manganese ore is new, in order to remove the sulfur oxides to the same extent as in Example 4 by manganese sulfate in the manganese ore, the supply of manganese ore in the manganese ore moving layer 3 is performed. -It was necessary to set the discharge rate to 60 kg / hr, which is twice the speed in Example 4. Furthermore, although the oxidation catalyst function can be restored by dissolving and removing manganese sulfate in water by washing with water in the same manner as in Examples 3 and 4, when the washing and recycling cycle is repeated, the manganese dioxide content in the manganese ore decreases due to exhaustion of manganese dioxide. Therefore, the desulfurization performance was deteriorated, and the sulfur oxide-containing exhaust gas was introduced into the manganese ore moving bed 4, so that the denitration performance was also deteriorated.

【0049】マンガン鉱石移動層4出口の排ガス
A’’’を分析したところ、最終的にはSOx、NOx
濃度ともに排ガスA’中の濃度と同じになり、脱硫・脱
硝性能を示さなくなった。
When the exhaust gas A ′ ″ at the outlet of the manganese ore moving bed 4 was analyzed, it was finally found that SOx, NOx
Both the concentrations became the same as those in the exhaust gas A ', and the desulfurization / denitration performance was not exhibited.

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明は、マンガン鉱石を利用すること
により排ガス温度での効率的な脱硫・脱硝を安価で可能
とする。また、本発明を製鉄所の排煙脱硝に採用すれ
ば、使用済み鉱石を製鉄のマンガン源として再利用でき
る。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention enables efficient desulfurization and denitration at an exhaust gas temperature at low cost by utilizing manganese ore. Further, when the present invention is applied to flue gas denitration of a steel mill, used ore can be reused as a manganese source for iron making.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明法のフローの一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a flow of a method of the present invention.

【図2】本発明法のフローの他の例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing another example of the flow of the method of the present invention.

【図3】脱硝率と二酸化マンガン含有率、酸化アルミニ
ウム含有率の関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship among a denitration rate, a manganese dioxide content rate, and an aluminum oxide content rate.

【図4】脱硫率と二酸化マンガン含有率、酸化アルミニ
ウム含有率の関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship among a desulfurization rate, a manganese dioxide content rate, and an aluminum oxide content rate.

【図5】脱硝率と結合水含有率、事前加熱処理温度の関
係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship among a denitration rate, a bound water content rate, and a preheating treatment temperature.

【図6】脱硫率と結合水含有率、事前加熱処理温度の関
係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship among a desulfurization rate, a bound water content rate, and a preheat treatment temperature.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 焼結機 2 電気集塵機 3 マンガン鉱石移動層 4 マンガン鉱石移動層 5 水洗設備 6 ふるい A 排ガス A’ 排ガス A’’ 排ガス A’’’ 排ガス B マンガン鉱石 B’ マンガン鉱石 B’’ マンガン鉱石 C マンガン鉱石 C’ マンガン鉱石 C’’ マンガン鉱石 D アンモニア E ダスト、硫安水 F ダスト 1 Sintering machine 2 Electrostatic precipitator 3 Manganese ore moving bed 4 Manganese ore moving bed 5 Washing facility 6 Sieve A Exhaust gas A'Exhaust gas A '' Exhaust gas A '' 'Exhaust gas B Manganese ore B'Manganese ore B' 'Manganese ore C Manganese Ore C'Manganese ore C '' Manganese ore D Ammonia E dust, Ammonium sulfate F dust

───────────────────────────────────────────────────── 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 B01J 23/92 ZAB A 38/48 A (72)発明者 泉水 康幸 千葉県富津市新富20−1 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number within the agency FI Technical indication location B01J 23/92 ZAB A 38/48 A (72) Inventor Yasuyuki Izumi 20-1 Shintomi, Futtsu City, Chiba Prefecture Nippon Steel Corporation Corporate Technology Development Division

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 二酸化マンガンを30wt%以上80w
t%以下、酸化アルミニウムを5wt%以上15wt%
以下含有するマンガン鉱石からなることを特徴とする脱
硫・脱硝用触媒。
1. Manganese dioxide 30 wt% or more and 80 w
t% or less, aluminum oxide 5 wt% or more 15 wt%
A desulfurization / denitration catalyst comprising the following manganese ore.
【請求項2】 結合水を5wt%以上10wt%以下含
有し、400℃以上600℃以下で加熱処理したマンガ
ン鉱石からなることを特徴とする請求項1記載の脱硫・
脱硝用触媒。
2. The desulfurization according to claim 1, which is composed of a manganese ore containing 5 wt% or more and 10 wt% or less of bound water and heat-treated at 400 ° C. or more and 600 ° C. or less.
DeNOx catalyst.
【請求項3】 二酸化硫黄を含む排ガス中の窒素酸化物
を除去するにあたり、マンガン鉱石を触媒として排ガス
中の硫黄酸化物中の二酸化硫黄を三酸化硫黄に酸化し、
アンモニアにより硫酸アンモニウムとして硫黄酸化物を
除去すると同時に、マンガン鉱石を触媒とし、アンモニ
アを還元剤として排ガス中の窒素酸化物を還元除去する
ことを特徴とする硫黄酸化物含有低温排ガス乾式脱硝方
法。
3. When removing nitrogen oxides in exhaust gas containing sulfur dioxide, sulfur dioxide in sulfur oxides in the exhaust gas is oxidized to sulfur trioxide using manganese ore as a catalyst,
A low-temperature exhaust gas dry denitration method containing sulfur oxides, which comprises removing sulfur oxides as ammonium sulfate with ammonia and simultaneously reducing and removing nitrogen oxides in exhaust gas by using manganese ore as a catalyst and ammonia as a reducing agent.
【請求項4】 二酸化硫黄を含む排ガス中の窒素酸化物
を除去するにあたり、マンガン鉱石を触媒として排ガス
中の硫黄酸化物中の二酸化硫黄を三酸化硫黄に酸化し、
アンモニアにより硫酸アンモニウムとして硫黄酸化物を
除去した後に、マンガン鉱石を触媒とし、アンモニアを
還元剤として排ガス中の窒素酸化物を還元除去すること
を特徴とする硫黄酸化物含有低温排ガス乾式脱硝方法。
4. When removing nitrogen oxides in exhaust gas containing sulfur dioxide, sulfur dioxide in sulfur oxides in the exhaust gas is oxidized to sulfur trioxide using manganese ore as a catalyst,
A low-temperature exhaust gas dry denitration method containing sulfur oxides, characterized in that after removing sulfur oxides as ammonium sulfate with ammonia, manganese ore is used as a catalyst and nitrogen oxides in exhaust gas are reduced and removed using ammonia as a reducing agent.
【請求項5】 二酸化硫黄を含む排ガス中の窒素酸化物
を除去するにあたり、排ガスの流れに対して直列する2
つのマンガン鉱石の反応器を設け、そのうち第1基目の
反応器でマンガン鉱石を触媒として排ガス中の硫黄酸化
物中の二酸化硫黄を三酸化硫黄に酸化し、アンモニアに
より硫酸アンモニウムとして硫黄酸化物を除去した後
に、第2基目の反応器でマンガン鉱石を触媒とし、アン
モニアを還元剤として排ガス中の窒素酸化物を還元除去
することを特徴とする硫黄酸化物含有低温排ガス乾式脱
硝方法。
5. When removing nitrogen oxides in the exhaust gas containing sulfur dioxide, the nitrogen oxide is connected in series to the flow of the exhaust gas.
Two manganese ore reactors are installed, of which the first reactor uses manganese ore as a catalyst to oxidize sulfur dioxide in sulfur oxides in exhaust gas to sulfur trioxide, and removes sulfur oxides as ammonium sulfate with ammonia. After that, a low-temperature exhaust gas dry denitration method containing sulfur oxides, characterized in that, in the second reactor, manganese ore is used as a catalyst and ammonia is used as a reducing agent to reduce and remove nitrogen oxides in the exhaust gas.
【請求項6】 請求項3〜5のいずれか記載の硫黄酸化
物含有低温排ガス乾式脱硝方法において、硫黄酸化物除
去に使用したマンガン鉱石を水洗し、マンガン鉱石に付
着した硫酸アンモニウムを除去後、該マンガン鉱石を循
環して硫黄酸化物除去に再使用することを特徴とする硫
黄酸化物含有低温排ガス乾式脱硝方法。
6. The sulfur oxide-containing low temperature exhaust gas dry denitration method according to any one of claims 3 to 5, wherein the manganese ore used for sulfur oxide removal is washed with water to remove ammonium sulfate attached to the manganese ore, A low-temperature exhaust gas dry denitration method containing sulfur oxides, characterized in that manganese ore is circulated and reused to remove sulfur oxides.
【請求項7】 請求項1または2記載の脱硫・脱硝用触
媒を用いて排ガス中の硫黄酸化物の除去および窒素酸化
物の除去を行うことを特徴とする請求項3〜6のいずれ
か記載の硫黄酸化物含有低温排ガス乾式脱硝方法。
7. The method for removing sulfur oxides and nitrogen oxides in exhaust gas by using the desulfurization / denitration catalyst according to claim 1 or 2. Method for low temperature exhaust gas dry denitration containing sulfur oxides.
JP6337683A 1994-06-22 1994-12-28 Dry denitration of sulfur oxide-containing low temperature exhaust gas and desulfurizing-denitrating catalyst Withdrawn JPH08155300A (en)

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