JPH09225310A - 脱硝触媒の再生方法 - Google Patents
脱硝触媒の再生方法Info
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- JPH09225310A JPH09225310A JP8060338A JP6033896A JPH09225310A JP H09225310 A JPH09225310 A JP H09225310A JP 8060338 A JP8060338 A JP 8060338A JP 6033896 A JP6033896 A JP 6033896A JP H09225310 A JPH09225310 A JP H09225310A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 硫黄酸化物含有低温排ガス中の窒素酸化物を
除去するために使用するマンガン鉱石または二酸化マン
ガンからなる脱硝触媒に硫酸アンモニウムが付着して活
性が低下した場合に、脱硝触媒を再生する。 【解決手段】 硫酸アンモニウム付着により触媒性能の
低下した脱硝触媒を５０℃以上１００℃以下の温水また
は沸騰水で洗浄した後に乾燥し、脱硝触媒として再使用
する。
除去するために使用するマンガン鉱石または二酸化マン
ガンからなる脱硝触媒に硫酸アンモニウムが付着して活
性が低下した場合に、脱硝触媒を再生する。 【解決手段】 硫酸アンモニウム付着により触媒性能の
低下した脱硝触媒を５０℃以上１００℃以下の温水また
は沸騰水で洗浄した後に乾燥し、脱硝触媒として再使用
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】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
排ガスの乾式脱硝触媒の再生方法に関するものである。
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
排ガスの乾式脱硝触媒の再生方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】製鉄所の焼結機等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する方法があり、脱
硝触媒は１〜２年の寿命で基本的には循環再使用されな
い。
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する方法があり、脱
硝触媒は１〜２年の寿命で基本的には循環再使用されな
い。
【０００３】また、二酸化マンガン触媒の再生に関して
は、特開昭５１−２６７８号公報に記載されているよう
に、劣化した二酸化マンガンを硫酸に溶解し、これを電
解液として導電性表面を持つ物体上に陽極酸化によって
電着させる方法があった。
は、特開昭５１−２６７８号公報に記載されているよう
に、劣化した二酸化マンガンを硫酸に溶解し、これを電
解液として導電性表面を持つ物体上に陽極酸化によって
電着させる方法があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】「燃料転換とＳＯｘ・
ＮＯｘ対策技術」に示される方法は、排ガス中の硫黄酸
化物による触媒活性低下を防ぐために事前に硫黄酸化物
の低減および排ガス温度上昇による硫酸アンモニウム生
成抑制を行う必要があり、そのために脱硫設備、昇温設
備が必要であり、非常に高価な方法であった。
ＮＯｘ対策技術」に示される方法は、排ガス中の硫黄酸
化物による触媒活性低下を防ぐために事前に硫黄酸化物
の低減および排ガス温度上昇による硫酸アンモニウム生
成抑制を行う必要があり、そのために脱硫設備、昇温設
備が必要であり、非常に高価な方法であった。
【０００５】また、特開昭５１−２６７８号公報記載の
方法は電解を必要とするため設備費、運転費ともに高価
であり、かつ電着で触媒を再生させるため触媒の担体と
して導電性表面を持つ物体が必要になるため触媒の形状
に制約があり、二酸化マンガンを含んでいるマンガン鉱
石は使用できない。
方法は電解を必要とするため設備費、運転費ともに高価
であり、かつ電着で触媒を再生させるため触媒の担体と
して導電性表面を持つ物体が必要になるため触媒の形状
に制約があり、二酸化マンガンを含んでいるマンガン鉱
石は使用できない。
【０００６】本発明は、硫黄酸化物含有低温排ガス中の
窒素酸化物を安価で高効率に除去するためにマンガン鉱
石または二酸化マンガンからなる脱硝触媒を使用する
と、脱硝触媒に硫酸アンモニウムが付着して活性が低下
するので、この活性が低下した脱硝触媒の再生処理を容
易にする方法を提供することを目的とする。
窒素酸化物を安価で高効率に除去するためにマンガン鉱
石または二酸化マンガンからなる脱硝触媒を使用する
と、脱硝触媒に硫酸アンモニウムが付着して活性が低下
するので、この活性が低下した脱硝触媒の再生処理を容
易にする方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、硫黄酸化物お
よび窒素酸化物を含む排ガスにアンモニアを添加してマ
ンガン鉱石または二酸化マンガンからなる脱硝触媒によ
り排ガス中の窒素酸化物を還元処理した後、前記脱硝触
媒を５０℃以上１００℃以下の温水で洗浄することを特
徴とする脱硝触媒の再生方法、ならびに、硫黄酸化物お
よび窒素酸化物を含む排ガスにアンモニアを添加してマ
ンガン鉱石または二酸化マンガンからなる脱硝触媒によ
り排ガス中の窒素酸化物を還元処理した後、前記脱硝触
媒を沸騰水で洗浄することを特徴とする脱硝触媒の再生
方法である。
よび窒素酸化物を含む排ガスにアンモニアを添加してマ
ンガン鉱石または二酸化マンガンからなる脱硝触媒によ
り排ガス中の窒素酸化物を還元処理した後、前記脱硝触
媒を５０℃以上１００℃以下の温水で洗浄することを特
徴とする脱硝触媒の再生方法、ならびに、硫黄酸化物お
よび窒素酸化物を含む排ガスにアンモニアを添加してマ
ンガン鉱石または二酸化マンガンからなる脱硝触媒によ
り排ガス中の窒素酸化物を還元処理した後、前記脱硝触
媒を沸騰水で洗浄することを特徴とする脱硝触媒の再生
方法である。
【０００８】マンガン鉱石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
アと水の反応により硫酸アンモニウムが生成し、マンガ
ン鉱石表面にこの硫酸アンモニウムが付着して脱硝触媒
機能が低下する。一方、硫酸アンモニウムは０℃で水１
００ｇに７０．６ｇ溶解するように溶解度が高いため、
常温すなわち２０〜３０℃での水洗により表面付着硫酸
アンモニウムは容易に除去できる。しかし、単なる常温
水洗ではマンガン鉱石の微細細孔に入り込んだ硫酸アン
モニウムは容易に除去できず、このため脱硝性能が充分
に回復しない。そこで本発明では、水温をコントロール
することにより微細細孔の硫安除去を可能とし、脱硝性
能を回復させることにした。さらに、微細細孔に浸入し
た水を沸騰させると効率よく微細細孔の硫酸アンモニウ
ムを除去することが可能で、脱硝性能を回復させること
ができる。
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
アと水の反応により硫酸アンモニウムが生成し、マンガ
ン鉱石表面にこの硫酸アンモニウムが付着して脱硝触媒
機能が低下する。一方、硫酸アンモニウムは０℃で水１
００ｇに７０．６ｇ溶解するように溶解度が高いため、
常温すなわち２０〜３０℃での水洗により表面付着硫酸
アンモニウムは容易に除去できる。しかし、単なる常温
水洗ではマンガン鉱石の微細細孔に入り込んだ硫酸アン
モニウムは容易に除去できず、このため脱硝性能が充分
に回復しない。そこで本発明では、水温をコントロール
することにより微細細孔の硫安除去を可能とし、脱硝性
能を回復させることにした。さらに、微細細孔に浸入し
た水を沸騰させると効率よく微細細孔の硫酸アンモニウ
ムを除去することが可能で、脱硝性能を回復させること
ができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】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に本発明のプロセスフローの
一例を示す。
を具体的に説明する。図１に本発明のプロセスフローの
一例を示す。
【００１０】焼結機１から排出された９０〜１５０℃の
排ガスＡは電気集塵機２で含塵濃度が１００ｍｇ／Ｎｍ
3 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Ａ’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’中の酸素と反応して三酸化硫黄に酸化さ
れ、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との反応により硫酸アンモニウム
〔（ＮＨ4 ）2 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処理され、排ガスＡ’
中から除去または低減され、脱硫・脱硝された排ガス
Ａ”は大気に放出される。
排ガスＡは電気集塵機２で含塵濃度が１００ｍｇ／Ｎｍ
3 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Ａ’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’中の酸素と反応して三酸化硫黄に酸化さ
れ、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との反応により硫酸アンモニウム
〔（ＮＨ4 ）2 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処理され、排ガスＡ’
中から除去または低減され、脱硫・脱硝された排ガス
Ａ”は大気に放出される。
【００１１】脱硫・脱硝後に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４により硫酸アンモニウムを水で溶
解してダストとともに硫安水Ｃとして除去し、洗浄後の
マンガン鉱石Ｂ”は乾燥設備５で乾燥後マンガン鉱石移
動層３で循環再使用される。
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４により硫酸アンモニウムを水で溶
解してダストとともに硫安水Ｃとして除去し、洗浄後の
マンガン鉱石Ｂ”は乾燥設備５で乾燥後マンガン鉱石移
動層３で循環再使用される。
【００１２】本発明では、水洗時の水洗温度を大気圧下
で５０℃以上１００℃以下にコントロールすることによ
り脱硝性能回復程度を向上させる。５０℃以上１００℃
以下では硫安溶解度の向上および溶解硫安の拡散速度の
上昇により脱硝触媒に付着した硫安の除去率が著しく向
上する。さらに、水洗時の水洗水が沸騰する状態、すな
わち水が気化する状態にして脱硝性能の回復を著しく向
上させる。水洗水が沸騰する状態では、微細細孔に入り
込んだ水は細孔内で沸騰、凝縮を繰り返す。この沸騰・
凝縮の繰り返しにより細孔内の水洗水の運動が活発にな
り、細孔内に付着した硫酸アンモニウムの溶解性が向上
し、また硫酸アンモニウムを溶解した水と脱硝触媒の周
囲の水との入れ替えが活発におこり、微細細孔内の硫酸
アンモニウムの除去率が著しく向上する。例えば、５０
℃では、大気圧（７６０ｍｍＨｇ）から約−６６８ｍｍ
Ｈｇ減圧して水を沸騰させる。さらに、５０℃を越える
温度で沸騰させる場合は−６６８ｍｍＨｇよりも減圧を
緩め、５０℃未満の温度で沸騰させる場合は６６８ｍｍ
Ｈｇよりも減圧を強化すればよい。
で５０℃以上１００℃以下にコントロールすることによ
り脱硝性能回復程度を向上させる。５０℃以上１００℃
以下では硫安溶解度の向上および溶解硫安の拡散速度の
上昇により脱硝触媒に付着した硫安の除去率が著しく向
上する。さらに、水洗時の水洗水が沸騰する状態、すな
わち水が気化する状態にして脱硝性能の回復を著しく向
上させる。水洗水が沸騰する状態では、微細細孔に入り
込んだ水は細孔内で沸騰、凝縮を繰り返す。この沸騰・
凝縮の繰り返しにより細孔内の水洗水の運動が活発にな
り、細孔内に付着した硫酸アンモニウムの溶解性が向上
し、また硫酸アンモニウムを溶解した水と脱硝触媒の周
囲の水との入れ替えが活発におこり、微細細孔内の硫酸
アンモニウムの除去率が著しく向上する。例えば、５０
℃では、大気圧（７６０ｍｍＨｇ）から約−６６８ｍｍ
Ｈｇ減圧して水を沸騰させる。さらに、５０℃を越える
温度で沸騰させる場合は−６６８ｍｍＨｇよりも減圧を
緩め、５０℃未満の温度で沸騰させる場合は６６８ｍｍ
Ｈｇよりも減圧を強化すればよい。
【００１３】水洗は脱硝触媒と水が充分に接触できる機
構で行えばよい。
構で行えばよい。
【００１４】
【実施例１】新しいマンガン鉱石を充填し、ＮＯｘ：２
００ｐｐｍ、ＳＯｘ：２００ｐｐｍ、Ｏ2 ：１５％、Ｈ
2 Ｏ：１０％を含む焼結排ガスを用い、アンモニア添加
濃度６００ｐｐｍ、空間速度：１０００ｈｒ-1、反応温
度：１２０℃の条件で２４時間脱硝性能評価を行った
後、脱硝後マンガン鉱石の付着硫酸アンモニウム（硫
安）量を求めた。常圧（７６０ｍｍＨｇ）において２０
〜１００℃の種々の温度で硫安付着マンガン鉱石の水洗
を行い、水洗水の分析により水洗除去硫安量を求めた。
１１０℃で空気乾燥後、この水洗再生マンガン鉱石を用
いて再度、脱硝性能評価を２４時間行った。数１によ
り、水洗温度と硫安除去率および脱硝性能回復率の関係
を求めた結果を図２に示す。水洗温度の上昇と共に硫安
除去率および脱硝性能回復率が上昇し、５０℃以上では
硫安除去率および脱硝性能回復率が大きく向上した。さ
らに１００℃の沸騰条件では硫安除去率および脱硝性能
回復率が著しく向上した。
００ｐｐｍ、ＳＯｘ：２００ｐｐｍ、Ｏ2 ：１５％、Ｈ
2 Ｏ：１０％を含む焼結排ガスを用い、アンモニア添加
濃度６００ｐｐｍ、空間速度：１０００ｈｒ-1、反応温
度：１２０℃の条件で２４時間脱硝性能評価を行った
後、脱硝後マンガン鉱石の付着硫酸アンモニウム（硫
安）量を求めた。常圧（７６０ｍｍＨｇ）において２０
〜１００℃の種々の温度で硫安付着マンガン鉱石の水洗
を行い、水洗水の分析により水洗除去硫安量を求めた。
１１０℃で空気乾燥後、この水洗再生マンガン鉱石を用
いて再度、脱硝性能評価を２４時間行った。数１によ
り、水洗温度と硫安除去率および脱硝性能回復率の関係
を求めた結果を図２に示す。水洗温度の上昇と共に硫安
除去率および脱硝性能回復率が上昇し、５０℃以上では
硫安除去率および脱硝性能回復率が大きく向上した。さ
らに１００℃の沸騰条件では硫安除去率および脱硝性能
回復率が著しく向上した。
【００１５】
【数１】
【００１６】また、二酸化マンガンに対しても同様の再
生処理を行ったところ、マンガン鉱石と同等の結果が得
られた。
生処理を行ったところ、マンガン鉱石と同等の結果が得
られた。
【００１７】
【実施例２】実施例１と同じ条件で焼結排ガスの脱硝を
実施した後、沸騰水洗を２０〜１００℃の種々の温度で
行った。１００℃以外の条件ではマンガン鉱石と水を入
れた密閉容器を減圧することにより沸騰水洗を実施し
た。実施例１と同様に水洗乾燥後、脱硝実験を行い、水
洗温度と硫安除去率および脱硝性能回復率の関係を求め
た結果を図３に示す。通常の非沸騰水洗（常圧条件）に
対して、沸騰水洗では２０℃〜という低い温度領域から
硫安除去率および脱硝性能回復率が著しく向上した。ま
た、沸騰水洗も温度が高いほど硫安除去率および脱硝性
能回復率が向上したが、その温度依存性は非沸騰水洗よ
りも小さかった。
実施した後、沸騰水洗を２０〜１００℃の種々の温度で
行った。１００℃以外の条件ではマンガン鉱石と水を入
れた密閉容器を減圧することにより沸騰水洗を実施し
た。実施例１と同様に水洗乾燥後、脱硝実験を行い、水
洗温度と硫安除去率および脱硝性能回復率の関係を求め
た結果を図３に示す。通常の非沸騰水洗（常圧条件）に
対して、沸騰水洗では２０℃〜という低い温度領域から
硫安除去率および脱硝性能回復率が著しく向上した。ま
た、沸騰水洗も温度が高いほど硫安除去率および脱硝性
能回復率が向上したが、その温度依存性は非沸騰水洗よ
りも小さかった。
【００１８】
【発明の効果】本発明により微細細孔に硫酸アンモニウ
ムが浸入して触媒性能の低下したマンガン鉱石または二
酸化マンガン触媒を効率的に再生することができる。ま
た、マンガン鉱石の再生が可能なため、高価な二酸化マ
ンガン触媒の代わりに安価なマンガン鉱石を利用できる
ようになる。
ムが浸入して触媒性能の低下したマンガン鉱石または二
酸化マンガン触媒を効率的に再生することができる。ま
た、マンガン鉱石の再生が可能なため、高価な二酸化マ
ンガン触媒の代わりに安価なマンガン鉱石を利用できる
ようになる。
【図１】本発明のプロセスフローの一例を示す図であ
る。
る。
【図２】硫安除去率および脱硝性能回復率と水洗温度の
関係の一例を示す図である。
関係の一例を示す図である。
【図３】硫安除去率および脱硝性能回復率に対する沸騰
水洗の影響の一例を示す図である。
水洗の影響の一例を示す図である。
１ 焼結機 ２ 電気集塵機 ３ マンガン鉱石移動層 ４ 水洗設備 ５ 乾燥設備 Ａ、Ａ’、Ａ” 排ガス Ｂ、Ｂ’、Ｂ” マンガン鉱石 Ｃ 硫安水 Ｄ アンモニア
Claims (2)
- 【請求項１】 硫黄酸化物および窒素酸化物を含む排ガ
スにアンモニアを添加してマンガン鉱石または二酸化マ
ンガンからなる脱硝触媒により排ガス中の窒素酸化物を
還元処理した後、前記脱硝触媒を５０℃以上１００℃以
下の温水で洗浄することを特徴とする脱硝触媒の再生方
法。 - 【請求項２】 硫黄酸化物および窒素酸化物を含む排ガ
スにアンモニアを添加してマンガン鉱石または二酸化マ
ンガンからなる脱硝触媒により排ガス中の窒素酸化物を
還元処理した後、前記脱硝触媒を沸騰水で洗浄すること
を特徴とする脱硝触媒の再生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8060338A JPH09225310A (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | 脱硝触媒の再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8060338A JPH09225310A (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | 脱硝触媒の再生方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09225310A true JPH09225310A (ja) | 1997-09-02 |
Family
ID=13139288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8060338A Withdrawn JPH09225310A (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | 脱硝触媒の再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09225310A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998052681A1 (en) * | 1997-05-17 | 1998-11-26 | Korea Power Engineering Company, Inc. | Method for removing nitrogen oxides using natural manganese ores |
| KR100348142B1 (ko) * | 2000-05-24 | 2002-08-09 | 주식회사 매그린 | 천연망간 광석을 이용하여 암모니아 및/또는 아민류에의한 악취를 제거하기 위한 방법 |
| KR20030023344A (ko) * | 2001-09-13 | 2003-03-19 | 주식회사 매그린 | 천연망간광석 촉매를 이용한 오존 제거 방법 |
| KR100473080B1 (ko) * | 2000-12-22 | 2005-03-08 | 한국전력기술 주식회사 | 천연망간광석을 이용하여, 향상된 배연탈질 효율을 갖고암모니아의 소비 및 이산화질소의 배출을 감소시키는질소산화물의 제거방법 |
| JP2019534783A (ja) * | 2016-09-26 | 2019-12-05 | シエル・インターナシヨナル・リサーチ・マートスハツペイ・ベー・ヴエー | ｄｅＮＯＸ触媒を再生する方法 |
-
1996
- 1996-02-23 JP JP8060338A patent/JPH09225310A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998052681A1 (en) * | 1997-05-17 | 1998-11-26 | Korea Power Engineering Company, Inc. | Method for removing nitrogen oxides using natural manganese ores |
| KR100348142B1 (ko) * | 2000-05-24 | 2002-08-09 | 주식회사 매그린 | 천연망간 광석을 이용하여 암모니아 및/또는 아민류에의한 악취를 제거하기 위한 방법 |
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| US11471831B2 (en) | 2016-09-26 | 2022-10-18 | Shell Usa, Inc. | Method of regenerating a deNOx catalyst |
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