JPH09122485A - 脱硝用活性炭素繊維及びそれを用いた高深度脱硝方法 - Google Patents

脱硝用活性炭素繊維及びそれを用いた高深度脱硝方法

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JPH09122485A
JPH09122485A JP7285666A JP28566695A JPH09122485A JP H09122485 A JPH09122485 A JP H09122485A JP 7285666 A JP7285666 A JP 7285666A JP 28566695 A JP28566695 A JP 28566695A JP H09122485 A JPH09122485 A JP H09122485A
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JP
Japan
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carbon fiber
denitrification
exhaust gas
activated carbon
active carbon
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JP7285666A
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Akinori Yasutake
昭典 安武
Toshihiko Setoguchi
稔彦 瀬戸口
Takafuru Kobayashi
敬古 小林
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Osaka Gas Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 各種燃焼を焼成させるボイラ、ガスタービ
ン、エンジン及び燃焼炉等から排出される排ガス中の窒
素酸化物(NOx )を除去する脱硝用活性炭素繊維及び
それを用いた高深度脱硝方法を提供する。 【解決手段】 本発明の脱硝用活性炭素繊維は、活性炭
素繊維を600〜1000℃の温度範囲にて熱処理を施
すことによりなるものであり、選択接触還元法(SC
R)による脱硝処理の後流側に、上記排ガス処理用活性
炭素繊維を用いた高深度脱硝装置21を具えて、窒素酸
化物を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種燃焼を焼成さ
せるボイラ、ガスタービン、エンジン及び燃焼炉等から
排出される排ガス中の窒素酸化物(NOx )を除去する
活性炭素繊維及びそれを用いた高深度脱硝方法に関す
る。また、本発明は、トンネル内の窒素酸化物の除去、
並びにコジェネレーション設備及び硝酸製造設備の排ガ
ス中の窒素酸化物の除去に用いて好適である。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】図4に
従来の排煙処理システムによる排ガス処理の一例を説明
する。図4中、符号01はボイラ、02は脱硝装置、0
3は空気予熱器、04は集塵器、05はガス・ガスヒー
タ、06は脱硫装置及び07は煙突を各々図示する。図
4に示すように、ボイラ01等の出口には、触媒を用い
た脱硝装置02を設けて排ガス中の窒素酸化物(N
x )を除去し、該脱硝装置02の出口に空気予熱器0
3を設置し、排ガス温度を130℃程度まで低減するよ
うにしている。上記空気予熱器03を通過した排ガス
は、集塵器04で集塵された後、ガス・ガスヒータ05
を経由して、脱硫装置06に導き、ここで硫黄酸化物
(SOx )を処理した後、煙突07から排ガスを大気中
に排出するようにしている。
【0003】上述したように、現在実用化されているボ
イラ排ガス中の窒素酸化物の除去においては、V2 5
をTiO2 に担持した触媒を使用し、NH3 を還元剤と
して窒素と水蒸気とに分解する選択接触還元法(SC
R)による脱硝装置02を設けて処理しているが、以下
のような問題がある。 触媒の性能上反応温度が300〜400℃である点。 還元剤としてNH3 が必要である点。 現状のNOx リーク量が5〜40ppmのレベルであ
るので、これを零にするためにNH3 を過剰に注入する
必要がある点。
【0004】また、近年の環境規制から排ガス中の窒素
酸化物(NOx )の濃度は一般に高深度脱硝と称する1
ppm以下等に除去するよう求められており、上記従来
の選択接触還元法(SCR)による脱硝処理では、条件
等を変化させても、装置の巨大化等除去コストが肥大化
する。一方、環境問題から除去効率の向上を図ることが
望まれている。
【0005】本発明は、上記問題に鑑み、従来よりも排
ガス中の窒素酸化物(NOx )の除去効率の向上を図っ
た脱硝用活性炭素繊維及びそれを用いた高深度脱硝方法
を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の脱硝用活性炭素繊維の構成は、活性炭素繊維を60
0〜1000℃の温度範囲にて熱処理を施すことにより
なることを特徴とする。
【0007】上記排ガス処理用活性炭素繊維において、
上記活性炭素繊維原料がポリアクリロニトリル系炭素繊
維またはピッチ系炭素繊維であることを特徴とする。
【0008】また、高深度脱硝方法の構成は、選択接触
還元法(SCR)による脱硝処理の後流側に、請求項1
または2記載の排ガス処理用活性炭素繊維を用いて窒素
酸化物を除去することを特徴とする。
【0009】<作用>通常の活性炭素繊維では、一酸化
窒素(NO)の吸着性はあるものの、酸化性が低い。ま
た、酸化性があっても、二酸化窒素(NO2 )の形態で
脱硝しにくい等の性状となっている。これは、活性炭素
繊維表面に残存するカルボニル基、カルボキシル基等の
含酸素基やN,S含有基等が多量なためである。
【0010】そこで、活性炭素繊維を非酸化雰囲気下で
熱処理を行うと、活性炭素繊維表面の基が分解脱離し、
活性点が調整される。
【0011】図2及び図3に、上記活性炭素繊維原料と
してポリアクリロニトリル(PAN)系炭素繊維または
ピッチ系炭素繊維の各熱処理温度に対する脱硝率の関係
を示す。これらの図面に示すように、熱処理温度におい
てその活性が異なっている。本発明で、熱処理温度が6
00〜1000℃が有効と判定した。このように処理し
た活性炭素繊維を用いると、排ガス中の一酸化窒素(N
O)が吸着し、O2 によって酸化されて、二酸化窒素
(NO2 )となる。該二酸化窒素(NO2 )は活性炭素
上にそのまま吸着した状態で除去するか、あるいは、二
酸化窒素(NO2 )で排出されたところで水に吸収させ
て硝酸水溶液の形で除去するか、もしくはアルカリ水溶
液に吸収させることにより、窒素酸化物は回収除去さ
れ、高深度脱硝が可能となるようにした。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を詳
細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。
【0013】<排煙処理システムの実施の形態例>図1
に本発明の排煙処理システムの実施の形態例を示す。図
1中、符号11はボイラ、12は脱硝装置、13は空気
予熱器、14は集塵器、15はガス・ガスヒータ、16
は脱硫装置、17は煙突及び21は高深度脱硝装置を各
々図示する。図1に示すように、ボイラ11から排出さ
れた排ガスは、脱硝装置12及び脱硫装置16において
従来と同様に、排ガス中の窒素酸化物(NOx )及び硫
黄酸化物(SOx )を除去するようにしている。その
後、高深度脱硝装置21に導かれ、該装置21内に充填
された600〜1000℃の温度範囲にて熱処理を施し
た活性炭素繊維と接触して、下記「化1」及び「化2」
に示す反応が促進される。よって、窒素酸化物(N
x )濃度が400ppmの排ガスを、従来と同様に脱
硝装置12及び脱硫装置16によって処理した後のNO
x 濃度が40ppmの場合、上記高深度脱硝装置21に
導い処理することで、排ガス中の窒素酸化物(NOx
の濃度を1ppm以下に低減することができた。
【0014】
【化1】 NO + 1/2O2 → NO2 4NO +3O2 → 2N2 5
【化2】 NO2 + H2 O → HNO32 5 + H2 O → 2HNO3
【0015】下記に、本実施の形態例の処理条件を示
す。 <処理条件> ガス条件 温度 : 50℃ 湿度 : 60%R.H.(相対湿度) NOx の濃度 : 40ppm 流量 : 50m3 /h 脱硝装置 活性炭素繊維 OG−5A 触媒量 : 8kg 脱硝後ガス NOx の濃度 : 1ppm
【0016】なお、この窒素酸化物(NOx )を除去す
る場合に、上記高深度脱硝装置21内において、水の代
わりにナトリウム等の水溶液で反応させることにより、
硝酸の代わりに硝酸ナトリウム等の塩類として回収する
こともできる。
【0017】ここで、上記高深度脱硝装置21内に充填
する活性炭素繊維は、石炭・石油化学の残差として出る
ピッチを溶融紡糸して得たピッチ系炭素繊維を還元雰囲
気の条件で焼成してなるものである。本実施の形態例で
は、上記ピッチ系炭素繊維として、大阪瓦斯株式会社製
のピッチ系活性炭素繊維「OG−5A」(商品名)を用
い、還元雰囲気下で約850℃で1時間焼成したものを
用い、コルゲート状に成形したものを本実施の形態例で
は用いた。
【0018】また、活性炭素繊維として、高分子材料の
ポリアクリロニトリル繊維を焼成して炭化して得られる
ポリアクリロニトリル(PAN)系炭素繊維のものを使
用した場合でも、上記と同様に排ガス中の窒素酸化物
(NOx )の濃度を1ppm以下に低減することができ
た。
【0019】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、窒
素酸化物を含有する排ガスの処理に、所定の熱処理を施
した活性炭素繊維を用いることにより、活性炭素繊維表
面の親水性基が含有酸素官能基を分解し、NOの吸着,
NO2 の脱離を阻害する水(H 2 O)の吸着サイトを減
少させ、NO酸化活性を向上させることができる。ま
た、NO2 としてそのまま吸着あるいは出口にて吸収液
に吸収させることにより、連続的に選択接触還元法(S
CR)による脱硝処理の後の排ガス中の窒素酸化物をさ
らに処理でき、従来では困難であった排ガス中の窒素酸
化物(NOx)の濃度を1ppm以下に低減することが
できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施の形態例の高深度脱硝方法の
システム概略図である。
【図2】ポリアクリロニトリル(PAN)系炭素繊維の
熱処理温度と脱硝率との関係を示す図である。
【図3】ピッチ系炭素繊維の熱処理温度と脱硝率との関
係を示す図である。
【図4】従来に係る排煙処理システムの概略図である。
【符号の説明】
11 ボイラ 12 脱硝装置 13 空気余熱器 14 集塵器 15 冷却塔 16 脱硫装置 17 煙突 21 高深度脱硝装置
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年2月22日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0001
【補正方法】変更
【補正内容】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種燃燃焼
せるボイラ、ガスタービン、エンジン及び燃焼炉等から
排出される排ガス中の窒素酸化物(NOx )を除去する
活性炭素繊維及びそれを用いた高深度脱硝方法に関す
る。また、本発明は、トンネル内の窒素酸化物の除去、
並びにコジェネレーション設備及び硝酸製造設備の排ガ
ス中の窒素酸化物の除去に用いて好適である。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0019
【補正方法】変更
【補正内容】
【0019】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、窒
素酸化物を含有する排ガスの処理に、所定の熱処理を施
した活性炭素繊維を用いることにより、活性炭素繊維表
面の親水性基である含有酸素官能基を分解し、NOの吸
着,NO2 の脱離を阻害する水(H2 O)の吸着サイト
を減少させ、NO酸化活性を向上させることができる。
また、NO2 としてそのまま吸着あるいは出口にて吸収
液に吸収させることにより、連続的に選択接触還元法
(SCR)による脱硝処理の後の排ガス中の窒素酸化物
をさらに処理でき、従来では困難であった排ガス中の窒
素酸化物(NOx)の濃度を1ppm以下に低減するこ
とができた。
───────────────────────────────────────────────────── 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 20/20 B01D 53/36 102F D01F 9/12 501 (72)発明者 小林 敬古 東京都千代田区丸の内二丁目5番1号 三 菱重工業株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 活性炭素繊維を600〜1000℃の温
    度範囲にて熱処理を施すことによりなることを特徴とす
    る脱硝用活性炭素繊維。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の脱硝用活性炭素繊維にお
    いて、 上記活性炭素繊維原料がポリアクリロニトリル系炭素繊
    維またはピッチ系炭素繊維であることを特徴とする脱硝
    用活性炭素繊維。
  3. 【請求項3】 選択接触還元法(SCR)による脱硝処
    理の後流側に、請求項1または2記載の排ガス処理用活
    性炭素繊維を用いて窒素酸化物を除去することを特徴と
    する高深度脱硝方法。
JP7285666A 1995-06-28 1995-11-02 脱硝用活性炭素繊維及びそれを用いた高深度脱硝方法 Pending JPH09122485A (ja)

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DE69625887T DE69625887T2 (de) 1995-06-28 1996-06-27 vERFAHREN ZUR ENTSTICKUNG UND ENTSCHWEFELUNG VON ABGAS
PCT/JP1996/001772 WO1997001388A1 (fr) 1995-06-28 1996-06-27 Systeme de traitement des gaz de combustion
CN96190570A CN1126594C (zh) 1995-06-28 1996-06-27 用于脱硫和脱硝的活性炭纤维、其用途和废气处理系统
CA002193638A CA2193638C (en) 1995-06-28 1996-06-27 Exhaust gas treating systems
KR1019970701085A KR100235854B1 (ko) 1995-06-28 1996-06-27 열처리활성탄 및 이를 이용한 배기가스 처리방법
AT96921096T ATE231412T1 (de) 1995-06-28 1996-06-27 Verfahren zur entstickung und entschwefelung von abgas
JP50431097A JP3272366B2 (ja) 1995-06-28 1996-06-27 排ガス処理システム
US09/219,870 US6106791A (en) 1995-06-28 1998-12-24 Exhaust gas treating systems
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6607422B1 (ja) * 2019-02-06 2019-11-20 孝章 下原 ホルムアルデヒド捕捉材

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