JPH09234340A - 被酸化性窒素化合物含有排ガスの浄化方法 - Google Patents

被酸化性窒素化合物含有排ガスの浄化方法

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JPH09234340A
JPH09234340A JP8045211A JP4521196A JPH09234340A JP H09234340 A JPH09234340 A JP H09234340A JP 8045211 A JP8045211 A JP 8045211A JP 4521196 A JP4521196 A JP 4521196A JP H09234340 A JPH09234340 A JP H09234340A
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邦夫 佐野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 被処理排ガス中に含まれるアンモニアなどの
窒素化合物の含有量が、窒素換算値で3,000ppm
を超える様な高濃度排ガスの処理に適用した時でも、そ
れらの窒素化合物を効率よく分解すると共にNOx の生
成も可及的に抑えることができ、窒素化合物含有排ガス
を効率よく無害化することのできる浄化法を開発するこ
と。 【解決手段】 被酸化性窒素化合物含有排ガスを触媒を
用いて酸化的に浄化する方法において、触媒の充填され
た反応器を排ガス流れ方向に前段反応器と後段反応器に
分けて配置すると共に、前段反応器からの排出ガス温度
を低下させてから後段反応器へ導入し、あるいは被酸化
性窒素化合物含有排ガスを分岐して一部を前段反応器へ
供給すると共に、残部を、前段反応器から排出される前
段処理ガスと共に後段反応器へ導入し、該残部ガスを酸
化的に浄化すると共に、前記前段処理ガス中の窒素酸化
物の還元を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種排ガスに含ま
れるアンモニア等の被酸化性窒素化合物を、窒素ガスと
水に酸化分解して無害化する浄化方法に関するものであ
り、本発明は、コークス炉排ガス、各種化学工場排ガ
ス、アンモニアストリッピング排ガス、アンモニアによ
る排煙脱硝排ガス、都市型清掃施設、都市型浄水施設、
汚泥処理施設の排ガス等の被酸化性窒素含有排ガスの浄
化処理に有効に活用することができる。
【0002】
【従来の技術】例えばアンモニアストリッピング処理
は、各種排水中の全窒素濃度を低減させるうえで有用な
方法であり、湖沼や閉鎖海域などの富栄養化を防ぐ技術
として最近特に注目されているが、この方法を実用化す
るには、排水中から放散されるアンモニア含有ガスの無
害化処理が必要となる。
【0003】また、発電所などから排出される排煙中の
窒素酸化物を除去する方法として汎用されている排煙脱
硝法は、アンモニアを還元剤とする選択的接触還元であ
り、火力発電所を中心に幅広く用いられている。近年、
電力需要の増加に対応するため、発電所用ガスタービン
等の設置が都市部を中心に進められており、これらの設
備から排出される窒素酸化物は、生活環境保全の観点か
ら大きな問題となる。しかも、これらの設備が設けられ
る地域は窒素酸化物総量規制対象地域であることが多
く、排ガス中の窒素酸化物量を極低レベルにまで低減す
ることが望まれている。その為アンモニア注入量を化学
量論量より多めに設定することによって、脱硝装置の高
効率運転を増進するなどの方法が検討されているが、こ
の様な方法を採用すると、過剰に添加され脱硝反応に利
用されなかった未反応のアンモニア(リークアンモニ
ア)を低減させることが必要となる。過剰アンモニアの
除去にはアンモニアの酸化分解法を採用することが多い
が、その際に多量の窒素酸化物が発生しない様な方法、
即ち、窒素と水への高選択率分解を実現できる様な処理
法が必要になってくる。
【0004】他方、アンモニア含有排ガスの浄化処理法
としては、古くから希硫酸水溶液により中和・吸収させ
て硫安を形成させる方法が知られており、その他の方法
として触媒を用いた処理法、例えば図5に示す様な浄化
処理法もよく用いられている。この方法は、被処理排ガ
スを空気で希釈し、熱交換器(1)やヒーター(4)等
で所定温度まで昇温した後、酸化触媒の充填された一段
の反応器(3)に通してアンモニアの分解を行なう方法
である。尚、反応器(3)から排出される浄化ガスは、
酸化分解反応により昇温しているので、これを熱交換器
(1)に戻して被処理排ガスの昇温に利用される。図
中、Bは送風機(ブロア)、Fは流量計を示している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが上記希硫酸水
溶液による硫安形成方法では、湖沼や閉鎖海域の富栄養
化防止のためには後工程による更なる処理が必要とな
る。また、1段の触媒充填器を用いたアンモニアの無害
化処理法では、反応器の出口部から排出される処理済み
ガスのアンモニアおよびNOx 濃度を数ppm程度にま
で低減したい場合、反応器入口側のアンモニア濃度が窒
素換算で3,000ppm以下の比較的低濃度であると
きは一応目的を果たすことができるが、入側アンモニア
濃度がそれ以上に高濃度になると、出側濃度を目標濃度
にまで低減できないことが多い。
【0006】本発明は上記の様な事情に着目してなされ
たものであって、その目的は、被処理排ガス中に含まれ
るアンモニアなどの被酸化性窒素化合物の含有量が、窒
素換算値で3,000ppmを超える様な高濃度排ガス
の処理に適用した時でも、それらの窒素化合物を効率よ
く分解して無害化することのできる浄化方法を提供しよ
うとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
のできた本発明に係る浄化方法とは、被酸化性窒素化合
物含有排ガスを触媒を用いて酸化的に浄化する方法にお
いて、触媒の充填された反応器を排ガス流れ方向に前段
反応器と後段反応器に分けて配置すると共に、前段反応
器からの排出ガス温度を低下させてから後段反応器へ導
入し、あるいは、前段反応器から排出される前段処理ガ
スに、後段反応器の上流側で冷却用ガスを混入させて前
記前段処理ガスの温度を低下させ、あるいは、前段処理
ガスを熱交換器に通して冷却用空気等との熱交換によっ
て冷却し、もしくは触媒の充填された反応器を排ガス流
れ方向に前段反応器と後段反応器に分けて配置し、被酸
化性窒素化合物含有排ガスを分岐して一部を前段反応器
へ供給すると共に、残部を、前段反応器から排出される
前段処理ガスと共に後段反応器へ導入し、該残部ガスを
酸化的に浄化すると共に、前記前段処理ガス中の窒素酸
化物の還元を行なうところにその特徴を有している。
【0008】上記の浄化方法を実施するに当たっては、
後段反応器での窒素酸化物(NOx)の生成を抑えるた
め、後段反応器の温度を450℃以下に抑えることが望
ましい。また上記前段反応器および後段反応器に充填さ
れる触媒としては、A成分として、アルミニウム、チタ
ン、シリカおよびジルコニウムよりなる群から選択され
る少なくとも1種の酸化物と、B成分として、バナジウ
ム、タングステン、セシウムおよび鉄よりなる群から選
択される少なくとも1種の酸化物と、C成分として、白
金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、イリジウム、
マンガン、クロムおよび銅よりなる群から選択される少
なくとも1種の金属および/または酸化物とからなるも
のが好ましく、とりわけ、A成分:70〜99重量%、
B成分:0.5〜30重量%、C成分:0.001〜2
0重量%を含むものが特に有効である。また、本発明で
処理対象となる排ガス中に含まれる被酸化性窒素化合物
としては、アンモニア、ニトリル化合物、アミン化合物
およびイミン化合物などが例示される。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明者らは、前述の様な従来技
術の問題点、殊に排ガスを一段の触媒充填反応器に通し
て被酸化性窒素化合物を酸化分解して浄化する方法に見
られる難点を克服すべく鋭意研究を重ねた。その結果、
上記の様に触媒の充填された反応器を排ガス流れ方向に
前段反応器と後段反応器に分けて配置し、まず、被処理
排ガスを加熱器で適度の温度に昇温してから送風機で前
段の反応器へ供給して酸化分解を行ない、次いで、分解
熱により温度が上昇して該前段反応器から排出される前
段処理ガスの温度を、熱交換器による熱交換や冷却気体
等によって降下させてから後段反応器での酸化分解反応
を行なう方法、あるいは、被酸化性窒素化合物含有排ガ
スを分岐して一部を前段反応器へ供給すると共に、残部
を、前段反応器から排出される前段処理ガスと共に後段
反応器へ導入し、該残部ガスを酸化的に浄化すると共
に、前記前段処理ガス中の窒素酸化物の還元を行なう方
法を採用すれば、排ガス中に含まれる被酸化性窒素化合
物を極めて効率よく分解除去でき、最終的に排出される
浄化ガス中の窒素化合物濃度を数ppm程度以下の極低
レベルにまで低減し得ることを確認した。
【0010】この場合、前段の反応器に吹き込まれる被
処理排ガスの好ましい加熱温度は200〜400℃程度
であり、また前段の反応器から排出される前段処理ガス
中のアンモニア/NOx 比が1.5以上である場合は、
熱交換器や冷却空気などの吹込みによってガス温度を降
下させ、一方、アンモニア/NOx 比が1.5以下であ
る場合は、前段反応器へ供給される窒素含有排ガスの一
部を後段反応器の上流側もしくは後段反応器で前段処理
ガスと混合して、後段反応器での浄化反応に供する方法
が好ましく採用される。
【0011】図1は、本発明に係る排ガス浄化法の基本
的構成を示すフロー図であり、図中Bは送風機、(1)
は熱交換器、(4)はヒータ、(5)は前段反応器、
(7)は後段反応器、Fは流量計、V1 〜V5 はバルブ
を夫々示している。
【0012】図1に示す方法で排ガス浄化処理を行なう
際の第1の態様は、バルブV1,V2を開、バルブV3
5 を閉としておき、被処理排ガスを送風機(ブロア)
Bから熱交換器(1)およびヒーター(4)で適度の温
度に昇温してから前段の反応器(5)へ送り込んで酸化
分解を行ない、該反応器(5)内での酸化分解反応によ
り昇温して排出される前段処理ガスを前記熱交換器
(1)に通して熱交換(被処理排ガスの加熱)により降
温した後、バルブV2 から後段の反応器(7)へ送り込
んで再度の酸化分解を行なうことにより浄化を行なう。
【0013】また第2の態様は、バルブV1 ,V2 ,V
5 を閉、バルブV3 ,V4 を開としておき、被処理排ガ
スを送風機Bから熱交換器(1)およびヒーター(4)
で適度の温度に昇温(この場合、熱交換器(1)による
加熱は行なわれない)してから前段の反応器(5)へ送
り込んで酸化分解を行ない、該反応器(5)内での酸化
分解反応により昇温して排出される前段処理ガスに、バ
ルブV4 から送り込まれてくる被処理排ガスの一部およ
び/または冷却用空気を適量混入させることにより降温
してから後段の反応器(7)へ送り込んで再度の酸化分
解を行なうことにより浄化を行なう。
【0014】このとき、冷却用空気のみの吹込みを行な
えば、それにより前段処理ガスの温度を低下させること
ができ、また被処理排ガスの一部を混入させる方法を採
用すると、該排ガスの混入による前段処理ガスの降温に
加えて、次の様な効果を得ることができる。即ち、前段
反応器(5)での反応は、後で詳述する如く過度の温度
上昇によるNOx の生成を抑えるため500℃程度以下
の温度に維持することが好ましいが、処理条件によって
は若干量のNOx が生成することがある。ところが、上
記の様に前段処理ガスに被処理排ガスの一部を混入して
後段反応器(7)での処理に付す方法を採用すれば、該
被処理排ガス中に含まれる被酸化性窒素化合物によって
NOx の還元除去が行なわれ、浄化ガス中へのNOx
混入量を有効に抑えることが可能となる。
【0015】この他、前段処理ガスの冷却に外気から取
り込まれる冷却用空気等との熱交換を利用したり、ある
いは上記第1,2の態様を組合せ、前段反応器(5)で
昇温して排出され前段処理ガスの冷却に、交換器(1)
での熱交換とバルブV4 から送り込まれる被処理排ガス
(あるいは空気)の混入を併用することも可能である。
【0016】図2は、本発明を実施する際の他のフロー
図を示したものであり、2基の熱交換器(1),(3)
により熱効率を更に向上させた例を示している。即ちこ
の図の基本的な構成は図1と同様であるが、前段反応器
(5)から排出される前段処理ガスは熱交換器(1)に
通して熱交換すると共に、後段反応器(7)から排出さ
れる浄化ガスも熱交換器(3)に通して被処理排ガスの
昇温に有効利用できる様にしており、その他の構成は図
1と実質的に変わらない。図3は更に他の実施例を示す
フロー図であり、前段反応器(5)から排出される前段
処理ガスの降温に空気および/または被処理排ガスの一
部を利用し、後段反応器(7)から排出されるガスを熱
交換器(3)に通して有効利用できる様にしている。即
ち、前段反応器(5)で昇温した前段処理ガスに、バル
ブV6 またはV7 を通して供給される冷却空気を混入す
ることによって降温し、および/あるいはバルブV4
通して供給される被処理排ガスの一部を混入させること
によって降温してから後段反応器(7)へ供給する様に
構成している。
【0017】図4は更に他の実施例を示すフロー図であ
り、前段反応器(5)から排出される前段処理ガスを熱
交換器(8)に通し、外気から取り込まれる冷却用空気
との熱交換により前段処理ガスを降温してから後段反応
器(7)へ送り込む様にしており、その他の構成は前述
の例と本質的に変わらない。
【0018】この様に本発明では、1段の反応器で酸化
分解を行なうのではなく、前・後段の反応器に分けて酸
化分解を行なうと共に、前段反応器(5)から排出され
る昇温した前段処理ガスの温度を、後段反応器(7)で
の酸化分解反応に付す前に降下させる方法を採用するこ
とによって、被処理排ガス中の窒素酸化物を効率よく分
解すると共に、特に後段反応器(7)での処理に先立っ
て前段処理ガス中に被処理ガスの一部を混入させること
によって、NOx の発生量を可及的に抑えることが可能
となる。
【0019】本発明の方法を実施するに当たり、冷却用
ガスを使用するときの被処理排ガスの分注比、つまり、
前段反応器への供給排ガス量に対する前後段反応器間へ
の冷却用排ガス量の比(冷却用排ガス量/前段反応器へ
の排ガス量)は、熱交換器と分注を共用する場合、1.
0以下、より好ましくは0.7以下、更に好ましくは
0.4以下であり、分注比が1.0を超えると、ガス温
が下がり過ぎて後段反応器からの排出ガス中にアンモニ
ア、NOx とも残り易くなる傾向がでてくる。一方、熱
交換器を使用せず分注単独でガス冷却を行なう場合の好
ましい分注比は0.01〜1.0、より好ましくは0.
02〜0.7、更に好ましくは0.02〜0.4の範囲
であり、0.01未満ではNOx が残り易くなり、1.
0を超えるとガス温が下がり過ぎてアンモニア、NOx
共に残り易くなる。
【0020】また、ガス冷却に被処理排ガスと空気を併
用する際の好ましい注入比、つまり、前段反応器への供
給排ガス量に対する前・後段反応器間への冷却用空気量
の比(冷却用空気量/前段反応器への排ガス量)は、熱
交換器と冷却空気を共用する場合、上記と同じ理由から
0.4以下が好ましく、冷却空気単独の場合も上記と同
じ理由から0.02〜0.4の範囲が好ましい。
【0021】本発明で処理対象となる、被処理排ガス中
に含まれる窒素化合物としては、被酸化性化合物として
アンモニア、各種ニトリル類、アミン化合物、イミン化
合物等が挙げられるが、該排ガス中に被還元性化合物
(NOx )が混入している場合も、これらは前述の如く
被処理ガス中に含まれるアンモニア等の被酸化性窒素化
合物によって効果的に還元除去される。従って、本発明
に供される被処理排ガス中に含まれる被酸化性化合物/
被還元性化合物の比は、1.1以上、より好ましくは
1.5以上、更に好ましくは、2.5以上であり、1.
1未満では、処理後のNOx 残存量が更に多くなる傾向
があるので好ましくない。
【0022】本発明を実施する際において、前段反応器
へ供給される排ガス中の窒素化合物濃度は、被酸化性化
合物については窒素換算で3,000〜50,000p
pm、好ましくは、5,000〜30,000ppmの
範囲であり、3,000ppm未満では、前述した一段
の触媒酸化分解によっても十分対応できるので、本発明
を採用することの必要性に欠ける。また50,000p
pmを超えて過度に高濃度となると、反応器内での発熱
量が大きくなり過ぎて触媒が高温に曝され、熱的劣化を
受け易くなる。
【0023】尚アンモニア水の蒸気ストリッピング処理
では、時としてアンモニアガス濃度が200,000p
pm程度に達する場合もあるが、この様な場合は、空気
等により希釈して供給すればよい。
【0024】一方、後段の反応器へ供給されるガスの被
酸化性化合物/被還元性化合物の比、つまり、前段反応
器から排出される前段処理ガス、あるいは、後段反応器
あるいはその上流側で被処理排ガスおよび/または冷却
用空気を導入した場合には、その混合ガスの被酸化性化
合物/被還元性化合物の比は、1.5以上が好ましく、
より好ましくは、2.5以上である。1.5未満では、
NOx の高度処理ができなくなるので好ましくない。
【0025】該後段反応器へ供給されるガスの窒素化合
物濃度、つまり、前段処理ガス、あるいは後段反応器の
上流側もしくは後段反応器で冷却用空気や被処理排ガス
の一部を混入した場合にはその混合ガスの好ましい窒素
化合物濃度は、被酸化性化合物については窒素換算で2
0〜8,000ppm、好ましくは、100〜5,00
0ppmである。20ppm未満では、NOx の高度処
理が難しくなり8,000ppmを超えると、酸化分解
反応時の発熱による昇温が激しくなって窒素化合物の高
度処理が難しくなる傾向が表われてくる。
【0026】本発明の浄化法を実施する際における触媒
充填層内における被処理排ガスの好ましい空間速度(S
V)は、前段反応器内の触媒充填層で500〜20,0
00Hr-1であり、より好ましくは1,000〜10
0,000Hrー1である。500Hr-1未満では、処理
量に対して処理装置を過度に大きくしなければならなく
なるため実用性に欠け、また200,000Hr-1を超
えると十分な分解効率が得られ難くなる。後段反応器内
の触媒充填層の好ましい空間速度は600〜100,0
00Hr-1、より好ましくは1,000〜50,000
Hrー1であり、600Hr-1未満では処理装置を過度に
大きくしなければならなくなり、一方100000Hr
-1を超えると、NOx の高度処理制御が難しくなる。
【0027】前段反応器の好ましい入口温度は100〜
500℃、より好ましくは150〜450℃の範囲であ
り、100℃未満では処理効率が十分に上がらず、また
500℃を超えると、非処理ガス中の窒素化合物濃度が
高くなるにつれて触媒充填層の昇温が著しくなってNO
x 生成率が高くなる。後段反応器の好ましい入口温度は
150〜450℃、より好ましくは200〜400℃の
範囲であり、150℃未満では窒素化合物の酸化分解が
十分に進まず、一方450℃を超えるとNOxの高度除
去が難しくなる。尚、後段反応器での処理に先立って被
処理排ガスの一部を混入させる方法を採用する場合は、
前述の如く前段処理ガス中に多少のNO x が混入してい
ても、これらは被処理排ガス中に含まれる被酸化性化合
物によって還元除去されるので、前段反応器の温度はや
や高めに設定しても構わない。
【0028】本発明で使用される触媒としては、A成分
として、アルミニウム、チタン、シリカ、およびジルコ
ニウムより選ばれる少なくとも1種の酸化物、B成分と
して、バナジウム、タングステン、セシウムおよび鉄よ
り選ばれる少なくとも1種の酸化物、C成分として、白
金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、イリジウム、
マンガン、クロムおよび銅より選ばれる少なくとも1種
の金属および/または酸化物よりなる、A,B,Cの少
なくとも3成分が用いられ、これらの混合触媒を使用す
れば、排ガス中にNOx が含まれている場合でも、アン
モニア等の窒素化合物が数倍程度存在すれば、通常の脱
硝触媒と異なり厳密な流量制御なしでアンモニア成分や
NOx を同時に効率よく除去することが可能となる。
【0029】この触媒は、A成分である上記酸化物から
なる成形体に、B成分およびC成分である少なくとも1
種の化合物および/または酸化物を同時もしくは別々に
担持させたり、あるいは上記A成分、B成分、C成分の
1種以上を混合して成形してもよい。
【0030】尚、前段反応器内に充填される触媒は、A
成分を構成する少なくとも1種の酸化物を合計で70〜
99重量%含有するものが好ましく、70重量%未満で
は触媒の活性や耐久性が不足気味になることがあり、9
9重量%を超えると触媒活性が不十分になる傾向が生じ
てくる。また、後段反応器内へ充填される触媒は、窒素
化合物のN2 への選択反応性を高めるため、A成分を8
0〜95重量%含有しているものが好ましい。該A成分
は、酸化物および/または複合酸化物として触媒中に含
有されていることが好ましく、それにより活性及び耐久
性に優れた触媒を与える。
【0031】また、前段反応器内へ充填される触媒中に
占めるB成分の好ましい含有量は0.5〜30重量%、
より好ましくは1〜20重量%の範囲であり、0.5重
量%未満では十分な高温活性が期待できず、30重量%
を超えて添加してもそれ以上の触媒活性の向上が得られ
ない。また、後段反応器内に充填される触媒は、窒素化
合物のN2 への選択反応性を高めるため、バナジウム、
タングステンおよび鉄より選ばれる少なくとも1種の酸
化物を合計で1〜20重量%、より好ましく2〜15重
量%含有しているものがより望ましい。
【0032】本発明で使用する触媒は、上記A,B成分
に加えて、C成分、即ち白金、パラジウム、ロジウム、
ルテニウム、イリジウム、マンガン、クロムおよび銅よ
りなる群から選ばれる少なくとも1種の金属および/ま
たはその酸化物を合計で0.001〜20重量%含有す
るものが好ましく、特に上記C成分のうち、白金、パラ
ジウム、ロジウム、ルテニウムおよびイリジウムより選
ばれる少なくとも1種の金属および/または酸化物をC
1 成分とし、マンガン、クロムおよび銅より選ばれる少
なくとも1種の金属および/または酸化物をC2 成分と
したとき、C1成分を合計で0.001〜10重量%お
よび/またはC2 成分を合計で1〜20重量%含有して
いることが好ましい。C成分としてC1 成分を含有する
場合は触媒活性が特に高くなるが、それでもC成分全体
としての含有量が0.001重量%未満では活性が不足
気味となり、また、C1 成分の含有量が10重量%を超
えてもそれ以上の活性向上効果は期待できなくなる。C
成分としてC2 成分のみを使用する場合は、十分な触媒
活性を得るためその含有率を1〜20重量%にすること
が好ましい。C成分の好ましい含有量は、前段および後
段のいずれの反応器内に充填される触媒についてもほぼ
同じである。
【0033】本発明で使用する上記触媒の形状には一切
制限がなく、板状、波板状、網状、球状、円柱状、円筒
状、ハニカム状に成形したものであってもよいし、アル
ミナ、シリカ、シリカアルミナ、コージェライト、チタ
ニア、ステンレス金網などからなる板状、波板状、網
状、球状、円柱状、円筒状、ハニカム状の担体に担持し
て用いても構わない。また、該触媒のBET比表面積
は、十分な触媒活性を有効に発揮させる意味から、成形
体の場合、30m2 /g以上、より好ましくは40m2
/g以上、担体担持の場合、好ましくは5m2 /g以
上、より好ましくは7m2 /g以上とすることが推奨さ
れる。
【0034】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限
を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範
囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であ
り、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【0035】触媒調製例1 チタニアおよびシリカからなる複合酸化物を、以下に示
す方法で調製した。10重量%アンモニア水700リッ
トルに20重量%シリカゾル35.5Kgを加えて攪拌
混合した後、硫酸チタニルの硫酸水溶液(125g・T
iO2 /リットル、0.55gH2 SO4 /リットル)
300リットルを攪拌しながら徐々に滴下した。得られ
たゲルを熟成し、ろ過水洗した後、150℃で10時間
乾燥し、次いで500℃で6時間焼成した。得られた粉
体組成はTiO2 :SiO2=4:1(モル比)であ
り、BET比表面積は200m2 /gであった。この粉
体20Kgにメタバナジン酸アンモニウム2.00Kg
およびパラタングステン酸アンモニウム0.77Kgを
含む15%モノエタノールアミン水溶液12Kgを加
え、成形助剤として澱粉を加えてニーダーで混練りした
後、押出成形機により外寸80mm角、目開き2.8m
m、肉厚0.5mm、長さ450mmのハニカム状に成
形した。これを80℃で乾燥してから450℃で5時間
空気雰囲気下で焼成した。このハニカム成形体の組成
は、Ti−Si複合酸化物:V25 :WO3 =90:
7:3(重量比)であった。この成形体を硝酸パラジウ
ム水溶液に含浸し、150℃で3時間乾燥した後450
℃で3時間空気雰囲気下で焼成した。得られた触媒の組
成は、Ti−Si複合酸化物:V25 :WO3 :Pd
=88.2:6.9:2.9:2(重量比)であり、B
ET比表面積は120m2/g、細孔容積は0.45c
c/gであった。
【0036】触媒調製例2 シリカゾルの代わりに酸化塩化ジルコニウム水溶液を用
いた以外は、上記触媒調製例1と同様にして、Ti−Z
r複合酸化物:V25 :WO3 =90:3:7(重量
比)のハニカム成形体を得た。この成形体を硝酸銅と硝
酸白金の水溶液に含浸し、Ti−Zr複合酸化物:V2
5 :WO3 :Cu:Pt=84.6:2.8:6.
6:5:1(重量比)の組成を有する触媒を得た。この
触媒のBET比表面積は90m2 /gであった。
【0037】触媒調製例3 メタバナジン酸アンモニウムをモノエタノールアミン水
溶液に溶解し、蓚酸を添加した後、比表面積が150m
2 /gのγ−アルミナ粉を投入してスラリー化した。こ
れをハニカム状のコージェライト担体(外寸80mm
角、目開き2.0mm、肉厚0.5mm、長さ200m
m)にコーティングし、乾燥、焼成して触媒支持体を調
製した。該触媒支持体のAl23 およびV25 の含
有率は各々、15重量%および1重量%であった。これ
に硝酸白金水溶液を含浸し、100℃で乾燥した後、4
50℃で3時間空気雰囲気下で焼成した。該触媒のPt
担持量は0.2重量%であった。
【0038】実施例1 図2に略示する装置を用いて下記の実験を行った。この
ときバルブV3 ,V4は閉じた状態で行った。即ちアン
モニア9,000ppm、酸素13%を含有する排ガス
を、送風機Bから50Nm3 /Hrで供給し、熱交換器
(3)、(1)およびヒーター(4)で350℃まで昇
温した後、触媒調製例1で得た触媒5リットルが装填さ
れた前段反応器(5)へ導入(SV:10,000Hr
-1))した。該反応器(5)の触媒充填層出口部から排
出されるガスの温度は440℃であり、アンモニア濃度
は90ppm、NOx 濃度は25ppmであった。この
ガスを熱交換器(1)に通して400℃まで降温した
後、同一触媒5リットルが装填された後段反応器(7)
へ導入(総SV:5,000Hr-1)して処理を行なっ
たところ、触媒充填層の出口部ではアンモニア、NOx
のいずれも検出されなかった。
【0039】比較例1 図5に略示する装置を用いて下記の実験を行った。即ち
アンモニア9,000ppm、酸素13%を含有する排
ガスを、送風機Bから50Nm3 /Hrで供給し、熱交
換器(1)およびヒーター(4)に通して350℃まで
昇温した後、触媒調製例1で得た触媒10リットルが装
填された反応器(3)へ導入(総SV:5,000Hr
-1)して浄化処理を行なった。その結果、反応器(3)
における触媒充填層からの出口部でアンモニアは検出さ
れなかったが、NOx は60ppmであった。
【0040】実施例2 図2に略示する装置を用いて下記の実験を行った。即ち
アンモニア3,000ppm、酸素8%を含有する排ガ
スを、送風機Bから150Nm3 /Hrで供給し、熱交
換器(3)、(1)およびヒーター(4)を通して42
5℃まで昇温した後、触媒調製例1で得た触媒5リット
ルが装填された前段反応器(5)へ導入(SV:30,
000Hr-1)した。該反応器(5)の触媒充填層出口
部から排出されるのガスの温度は450℃であり、アン
モニア濃度は230ppm、NO x 濃度は150ppm
であった。
【0041】このガスを熱交換器(1)とバルブV1
2 に通し、且つ上記供給排ガスと同一組成のガスをバ
ルブV4 を調節することにより10Nm3 /Hrで添加
したところ、ガス温度は410℃となった。このガスを
同一触媒5リットルが装填された後段反応器(7)へ導
入(総SV:16,000Hr-1)したところ、該反応
器(7)の触媒充填層出口部から排出されるガス中のア
ンモニアは5ppm、NOx は4ppmであった。
【0042】実施例3 図3に略示する装置を用いて下記の実験を行った。この
ときバルブV4 ,V7は閉じた状態で行った。アンモニ
ア10,000ppm、酸素15%を含有する排ガス
を、送風機Bから100Nm3 /Hrで供給し、熱交換
器(3)およびヒーター(4)に通して360℃まで昇
温した後、触媒調製例1で得た触媒5リットルが装填さ
れた前段反応器(5)へ導入(SV:20,000Hr
-1))した。該反応器(5)の触媒充填層出口部のガス
の温度は440℃であり、アンモニア濃度は1,500
ppm、NOx 濃度は25ppmであった。
【0043】このガスに、常温の空気を8Nm3 /Hr
で添加してガス温度を405℃まで降下させた後、この
ガスを同一触媒10リットルが装填された後段反応器
(7)へ導入(総SV:7,200Hr-1)して浄化処
理を行なったところ、該反応器(7)の触媒充填層出口
部から排出されガス中のアンモニア含有量は6ppm、
NOx は2ppmであった。
【0044】実施例4 図3に略示する装置を用いて下記の実験を行った。この
ときバルブV6 は閉じた状態で行った。アンモニアを7
5,000ppm、残りが水蒸気であるガス10Nm3
/Hrを熱交換器(3)に通して昇温した後、バルブV
7 を調節し空気を50Nm3 /Hr混合した。このガス
のうち55Nm3 /Hrをヒーター(4)で300℃ま
で昇温した後、触媒調製例2で得た触媒5リットルが装
填された第1(前段)反応器(5)へ導入(SV:1
1,000Hr-1)した。該反応器(5)の触媒充填層
出口部から排出されるガスの温度は420℃であり、ア
ンモニア濃度は250ppm、NOx 濃度は400pp
mであった。
【0045】このガスに、上記と同じ混合ガスをバルブ
4 を調節することにより5Nm3/Hrで添加したと
ころ、ガス温度は390℃となった。このガスを触媒調
製例1で得た触媒5リットルが装填された後段反応器
(7)へ導入(総SV:6,000Hr-1して浄化処理
を行なったところ、該反応器(7)の触媒充填層出口部
から排出されるガスのアンモニア濃度は1ppmであ
り、NOx は4ppmであった。
【0046】実施例5 図4に略示する装置を用いて下記の実験を行った。アン
モニア16,000ppm、アクリロニトリル500p
pm、エタノールアミン100ppm、シアン化水素1
00ppm、酸素13%を含有する被処理ガスを、送風
機Bから45Nm3 /Hrで供給し、熱交換器(3)お
よびヒーター(4)で280℃まで昇温した後、触媒調
製例3で得た触媒5リットルが装填された前段反応器
(5)へ導入(SV:9,000Hr-1)して浄化し
た。該反応器(5)の触媒充填層出口部から排出される
ガスの温度は440℃であり、アンモニア濃度は150
ppm、NOx 濃度は850ppmであった。
【0047】このガスを熱交換器(8)に通した後、バ
ルブV4 を調整して上記供給ガスと同一組成のガスを5
Nm3 /Hrで添加してガス温度を350℃とした後、
触媒調製例1で得た触媒5リットルが装填された後段反
応器(7)へ導入(総SV:5,000Hr-1)して浄
化処理を行なったところ、該反応器(7)の触媒充填層
出口部から排出されるガス中にアクリロニトリル、エタ
ノールアミン、シアン化水素は検出されず、アンモニア
濃度は1ppm、NOx は7ppmであった。
【0048】比較例2 図5に略示する装置を用いて下記の実験を行った。即
ち、アンモニア13,000ppm、アクリロニトリル
500ppm、エタノールアミン100ppm、シアン
化水素100ppm、酸素13%を含有する被処理ガス
を、送風機Bから50Nm3 /Hrで供給し、熱交換器
(1)およびヒーター(4)で280℃まで昇温した
後、触媒調製例3で得た触媒10リットルが装填された
反応器(3)へ導入(SV:5,000Hr-1)して浄
化処理を行なったところ、反応器(3)の触媒充填層出
口部から排出されるガス中にアンモニアは検出されなか
ったが、NOx は950ppmであった。
【0049】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、被
処理排ガス中に含まれるアンモニアなどの窒素化合物の
含有量が、窒素換算値で3,000ppmを超える様な
高濃度排ガスの処理に適用した時でも、それらの窒素化
合物を効率よく分解すると共にNOx の生成も可及的に
抑えることができ、窒素化合物含有排ガスを効率よく無
害化し得ることになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すフロー図である。
【図2】本発明の他の実施例を示すフロー図である。
【図3】本発明の更に他の実施例を示すフロー図であ
る。
【図4】本発明の更に他の実施例を示すフローズであ
る。
【図5】従来の浄化処理法を示すフロー図である。
【符号の説明】
1 第1熱交換器 3 第2熱交換器 4 ヒーター 5 第1(前段)反応器 7 第2(後段)反応器 V1 〜V7 バルブ F 流量計 B 送風機(ブロア)
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 23/84 B01J 23/89 A 23/89 B01D 53/36 ZABZ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被酸化性窒素化合物含有排ガスを触媒を
    用いて酸化的に浄化する方法において、触媒の充填され
    た反応器を排ガス流れ方向に前段反応器と後段反応器に
    分けて配置すると共に、前段反応器からの排出ガス温度
    を低下させてから後段反応器へ導入することを特徴とす
    る被酸化性窒素化合物含有排ガスの浄化方法。
  2. 【請求項2】 被酸化性窒素化合物含有排ガスを触媒を
    用いて酸化的に浄化する方法において、触媒の充填され
    た反応器を排ガス流れ方向に前段反応器と後段反応器に
    分けて配置すると共に、前段反応器からの排出ガス温度
    を、熱交換器での熱交換により低下させてから後段反応
    器へ導入することを特徴とする被酸化性窒素化合物含有
    排ガスの浄化方法。
  3. 【請求項3】 被酸化性窒素化合物含有排ガスを触媒を
    用いて酸化的に浄化する方法において、触媒の充填され
    た反応器を排ガス流れ方向に前段反応器と後段反応器に
    分けて配置すると共に、前段反応器から排出される前段
    処理ガスに、後段反応器の上流側で冷却用ガスを混入さ
    せ前記前段処理ガスの温度を低下させてから後段反応器
    へ導入することを特徴とする被酸化性窒素化合物含有排
    ガスの浄化方法。
  4. 【請求項4】 被酸化性窒素化合物含有排ガスを触媒を
    用いて酸化的に浄化する方法において、触媒の充填され
    た反応器を排ガス流れ方向に前段反応器と後段反応器に
    分けて配置し、被酸化性窒素化合物含有排ガスを分岐し
    て一部を前段反応器へ供給すると共に、残部を、前段反
    応器から排出される前段処理ガスと共に後段反応器へ導
    入し、該残部ガスを酸化的に浄化すると共に、前記前段
    処理ガス中の窒素酸化物の還元を行なうことを特徴とす
    る被酸化性窒素化合物含有排ガスの浄化方法。
  5. 【請求項5】 後段反応器の温度を450℃以下に抑え
    て窒素酸化物の生成を抑える請求項1〜4のいずれかに
    記載の浄化方法。
  6. 【請求項6】 前段反応器および後段反応器に充填され
    る触媒が、 A成分として、アルミニウム、チタン、シリカおよびジ
    ルコニウムよりなる群から選択される少なくとも1種の
    酸化物と、 B成分として、バナジウム、タングステン、セシウムお
    よび鉄よりなる群から選択される少なくとも1種の酸化
    物と、 C成分として、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウ
    ム、イリジウム、マンガン、クロムおよび銅よりなる群
    から選択される少なくとも1種の金属および/または酸
    化物とからなるものである請求項1〜5のいずれかに記
    載の浄化方法。
  7. 【請求項7】 触媒が、A成分:70〜99重量%、B
    成分:0.5〜30重量%、C成分:0.001〜20
    重量%を含むものである請求項6に記載の浄化方法。
  8. 【請求項8】 排ガス中に含まれる被酸化性窒素化合物
    が、アンモニア、ニトリル化合物、アミン化合物および
    イミン化合物よりなる群から選択される少なくとも1種
    である請求項1〜7のいずれかに記載の浄化方法。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001170452A (ja) * 1999-10-04 2001-06-26 Nippon Shokubai Co Ltd 排ガスの処理装置
JP2006167628A (ja) * 2004-12-16 2006-06-29 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 化学物質の分解無害化反応器及び無害化反応プロセス
JP2007152213A (ja) * 2005-12-02 2007-06-21 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 窒素酸化物の選択的還元させる方法
JP2007237171A (ja) * 2006-03-09 2007-09-20 Haldor Topsoe As 硫黄含有排ガスの浄化方法
WO2011102084A1 (ja) * 2010-02-17 2011-08-25 カンケンテクノ株式会社 除害処理装置および除害処理方法
JP2013010078A (ja) * 2011-06-29 2013-01-17 Chugoku Electric Power Co Inc:The アンモニア処理システム及びアンモニア処理方法
JP2013056300A (ja) * 2011-09-08 2013-03-28 Chugoku Electric Power Co Inc:The アンモニア処理システム及びアンモニア処理方法
JP2013091008A (ja) * 2011-10-24 2013-05-16 Chugoku Electric Power Co Inc:The アンモニア処理システム及びアンモニア処理方法
WO2014006697A1 (ja) * 2012-07-04 2014-01-09 三菱重工業株式会社 高温排ガス用脱硝触媒の製造方法

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001170452A (ja) * 1999-10-04 2001-06-26 Nippon Shokubai Co Ltd 排ガスの処理装置
JP2006167628A (ja) * 2004-12-16 2006-06-29 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 化学物質の分解無害化反応器及び無害化反応プロセス
JP2007152213A (ja) * 2005-12-02 2007-06-21 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 窒素酸化物の選択的還元させる方法
KR101380182B1 (ko) * 2006-03-09 2014-04-01 할도르 토프쉐 에이/에스 황-함유 배기 가스의 정제 방법
JP2007237171A (ja) * 2006-03-09 2007-09-20 Haldor Topsoe As 硫黄含有排ガスの浄化方法
WO2011102084A1 (ja) * 2010-02-17 2011-08-25 カンケンテクノ株式会社 除害処理装置および除害処理方法
JP5767204B2 (ja) * 2010-02-17 2015-08-19 カンケンテクノ株式会社 除害処理装置および除害処理方法
JP2013010078A (ja) * 2011-06-29 2013-01-17 Chugoku Electric Power Co Inc:The アンモニア処理システム及びアンモニア処理方法
JP2013056300A (ja) * 2011-09-08 2013-03-28 Chugoku Electric Power Co Inc:The アンモニア処理システム及びアンモニア処理方法
JP2013091008A (ja) * 2011-10-24 2013-05-16 Chugoku Electric Power Co Inc:The アンモニア処理システム及びアンモニア処理方法
WO2014006697A1 (ja) * 2012-07-04 2014-01-09 三菱重工業株式会社 高温排ガス用脱硝触媒の製造方法
JPWO2014006697A1 (ja) * 2012-07-04 2016-06-02 三菱日立パワーシステムズ株式会社 高温排ガス用脱硝触媒の製造方法
US9463453B2 (en) 2012-07-04 2016-10-11 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Method for producing NOx removal catalyst for high-temperature exhaust gas

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