JPH1057762A - Reaction and regeneration device for catalyst and method therefor - Google Patents
Reaction and regeneration device for catalyst and method thereforInfo
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- JPH1057762A JPH1057762A JP8220003A JP22000396A JPH1057762A JP H1057762 A JPH1057762 A JP H1057762A JP 8220003 A JP8220003 A JP 8220003A JP 22000396 A JP22000396 A JP 22000396A JP H1057762 A JPH1057762 A JP H1057762A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、熱プロセスから
排出されるガス中に含有する有害物質を無害化するため
に触媒と反応させおよび被毒状態の触媒を再生（賦活）
するための装置および方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the reaction of a harmful substance contained in a gas discharged from a thermal process with a catalyst and the regeneration of a poisoned catalyst.
And a method for performing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】熱プロセスから排出されるガス中に含有
する窒素酸化物等の有害物質を、触媒を用いて無害化す
るプロセスにおいて、触媒反応層は移動層、固定層また
は流動層によって形成するのが一般的である。触媒の種
類、形状および反応条件は、その目的および使用条件等
により決定される。また、反応ガス中の不純物の濃度お
よび性状により、反応層の形態（固定層、移動層または
流動層）および触媒形状（球、タブレット、リング、ハ
ニカム、パラレルパッセージ等）が選択される。比較的
ダスト濃度が低い反応ガスの触媒は、粒状触媒を充填し
て固定層によって反応層を形成する。2. Description of the Related Art In a process of detoxifying harmful substances such as nitrogen oxides contained in a gas discharged from a thermal process using a catalyst, a catalytic reaction layer is formed by a moving bed, a fixed bed or a fluidized bed. It is common. The type, shape, and reaction conditions of the catalyst are determined according to the purpose and use conditions. The form (fixed bed, moving bed or fluidized bed) of the reaction layer and the shape of the catalyst (spheres, tablets, rings, honeycombs, parallel passages, etc.) are selected according to the concentration and properties of the impurities in the reaction gas. The catalyst of the reaction gas having a relatively low dust concentration fills the particulate catalyst and forms a reaction layer by the fixed layer.
【０００３】図９は従来の触媒反応層の一例を示す水平
横断面図、図１０は垂直縦断面図である。触媒反応層の
形状については、特開昭５１−１２６９７６号公報、特
開昭５２−１４６８２号公報等に、図９、図１０に示す
ような反応層が提案され、ガス流れの均一化対策が講じ
られている。図９、図１０は、反応層を固定層とする例
であり、触媒（触媒反応層）５を反応ガス１の流れに直
交させて配し、更に、偏流防止のために屏風型（Ｗ型）
に形成し、これにより、ガス流れに圧力損失を持たせ整
流を行う方法である。触媒槽４においては、屏風型（Ｗ
型）に形成した触媒（触媒反応層）５に反応ガス１が導
入され、触媒によって有害物質の無害化が図られる。触
媒（触媒反応層）５の形状をＷ形にしたり、２段に設け
たりすることによりガス流れの均一化を図っている。更
に、整流板２３を使用する方法も一般的であり、大型設
備の触媒反応層のガス偏流防止対策として提案されてい
る（以下、「先行技術」という）。FIG. 9 is a horizontal cross-sectional view showing an example of a conventional catalytic reaction layer, and FIG. 10 is a vertical vertical cross-sectional view. Regarding the shape of the catalyst reaction layer, reaction layers as shown in FIGS. 9 and 10 have been proposed in JP-A-51-126976, JP-A-52-14682 and the like. Has been taken. 9 and 10 show an example in which the reaction layer is a fixed layer, in which a catalyst (catalyst reaction layer) 5 is arranged perpendicular to the flow of the reaction gas 1 and further a folding screen type (W type) for preventing drift. )
In this method, the gas flow has a pressure loss to perform rectification. In the catalyst tank 4, a folding screen type (W
The reaction gas 1 is introduced into the catalyst (catalyst reaction layer) 5 formed in the mold, and the harmful substances are detoxified by the catalyst. The catalyst (catalytic reaction layer) 5 is formed in a W-shape or provided in two stages to achieve a uniform gas flow. Furthermore, a method using the flow straightening plate 23 is also common, and has been proposed as a measure for preventing gas drift in a catalytic reaction layer of a large facility (hereinafter, referred to as “prior art”).
【０００４】先行技術においては、ダスト閉塞等による
触媒活性低下に対しては、充填密度低下および触媒形状
の変更（ハニカム化等）ならびに固定層から移動層また
は流動層への変更等による対処がなされている。[0004] In the prior art, reduction in catalyst activity due to dust clogging or the like is dealt with by lowering the packing density and changing the shape of the catalyst (such as honeycomb formation) and changing from a fixed bed to a moving bed or a fluidized bed. ing.
【０００５】しかしながら、触媒反応において、反応ガ
ス中に含まれるダスト、ミストおよびヒュームの形態で
随伴する触媒毒により、触媒活性は経時的に低下する。
このような現象は被毒といわれており、真性被毒または
仮性被毒に分類される。真性被毒は、触媒毒による活性
成分の化学的変質、あるいは、触媒および担体の熱的影
響等によって変質した状態をいう。[0005] However, in the catalytic reaction, the catalytic activity decreases with time due to the catalyst poison accompanying the dust, mist and fume contained in the reaction gas.
Such a phenomenon is called poisoning and is classified as true poisoning or pseudo-poisoning. Intrinsic poisoning refers to a state in which the active ingredient is chemically altered due to a catalyst poison, or is altered due to thermal influence of a catalyst and a carrier.
【０００６】仮性被毒は、触媒活性面のダスト被覆等で
一時的に活性低下を呈する現象で、再生処理にて触媒活
性が賦活する現象をいう。ここで述べる触媒再生は仮性
被毒に対する処置であり、一般的な方法として、被毒物
質の随伴遮断および濃度低下、ならびに、被毒物質の熱
分解および化学洗浄等が考えられる。[0006] Pseudo-poisoning is a phenomenon in which the catalytic activity is temporarily reduced by dust coating on the catalytically active surface, etc., and refers to a phenomenon in which the catalytic activity is activated by a regeneration treatment. The catalyst regeneration described herein is a treatment for pseudo-poisoning, and common methods include associated blocking and reduction of the concentration of the poisoning substance, and thermal decomposition and chemical cleaning of the poisoning substance.
【０００７】被毒物質の遮断等は実プロセスでは困難で
あり、化学洗浄は反応系外での処理で高価である。加熱
処理は反応ガスの昇熱設備が必要であるが、反応系内で
再生処理ができる利点がある。しかしながら、物質の熱
分解温度と設備耐熱温度との兼ね合いもあり、この処理
にも制約がある。[0007] It is difficult to shut off poisoning substances in an actual process, and chemical cleaning is expensive outside the reaction system. The heat treatment requires equipment for raising the temperature of the reaction gas, but has the advantage of enabling regeneration treatment in the reaction system. However, there is a trade-off between the thermal decomposition temperature of the substance and the equipment heat-resistant temperature, and this treatment is also restricted.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】触媒反応層に関する先
行技術においては、触媒性能向上を図るため、高活性成
分の使用、触媒坦持の高密度分散および触媒充填密度ア
ップ等の対策がとられている。しかしながら、これらは
触媒にかかるコストが上昇するといった問題がある。In the prior art relating to the catalytic reaction layer, measures such as the use of high active components, high-density dispersion of catalyst support and increase in catalyst packing density have been taken in order to improve catalyst performance. I have. However, these have a problem that the cost for the catalyst increases.
【０００９】一般的には、反応ガス中にダスト等の不純
物が存在する為、触媒の充填密度を上げると反応層の閉
塞が生じ、ガス処理に支障を来す。その対策として触媒
反応層を移動層にしたり、触媒の形状をハニカムや波板
（パラレルパッセージ）状にしてダスト等の閉塞への対
応としている。しかしながら、反応層の大型化および触
媒ハンドリングの複雑化等の課題を残す。Generally, since impurities such as dust are present in the reaction gas, if the packing density of the catalyst is increased, the reaction layer is clogged, which hinders gas treatment. As a countermeasure, the catalyst reaction layer is made to be a moving layer, or the shape of the catalyst is made into a honeycomb or corrugated plate (parallel passage) so as to cope with blockage of dust and the like. However, there remain problems such as an increase in the size of the reaction layer and complication of catalyst handling.
【００１０】また、触媒表面に付着し堆積したダスト等
の触媒毒は、そのまま放置すると反応層の閉塞のみなら
ず、触媒の被毒につながる。潮解性を有する物質だと触
媒のミクロポア内にまで浸透し、活性面を被覆し変質さ
せる。Further, catalyst poison such as dust adhering and accumulating on the catalyst surface not only blocks the reaction layer but also causes poisoning of the catalyst if left as it is. If it is a deliquescent material, it penetrates into the micropores of the catalyst and covers the active surface and alters it.
【００１１】触媒表面に付着し堆積したダスト等の物質
の付着軽減および除去には、一般的に反応ガスの上流で
の触媒形状変更（ハニカム等）がある。しかしながら、
設備費およびランニングコスト等の面でコストが上昇す
る。[0011] In order to reduce and remove the adhesion of substances such as dust adhering and accumulating on the catalyst surface, there is generally a catalyst shape change (honeycomb etc.) upstream of the reaction gas. However,
Costs increase in terms of equipment costs and running costs.
【００１２】被毒触媒の再生処理には、系外における
化学洗浄（アルカリまたは酸洗浄）や、系内での熱分
解パージ等が考えられるが、前者は触媒の反応層から
の抽出および洗浄液の処理等コスト高に対する対策であ
り、後者の熱分解処理は付着物質にもよるが、再生ガ
スの加熱による昇温設備が必要であるといった問題があ
る。The regenerating treatment of the poisoned catalyst may include chemical cleaning (alkali or acid cleaning) outside the system, thermal decomposition purging inside the system, and the like. The former involves extraction of the catalyst from the reaction layer and removal of the cleaning solution. This is a countermeasure against high costs such as treatment, and the latter thermal decomposition treatment has a problem that a heating facility by heating the regeneration gas is required, although it depends on the adhered substance.
【００１３】従って、この発明の目的は、上述の課題に
対し、（１）触媒活性維持および向上を図る為、触媒種
類、触媒充填密度、触媒反応層形状および反応条件〔温
度、ＳＶ｛（ｓｐａｃｅ ｖｅｌｏｃｉｔｙ）＝空間速
度｝等〕の緩和等に伴うコストが上昇しない効率的な反
応層を形成し、（２）触媒表面に付着し堆積する微細ダ
スト等の触媒等の影響を反応層内で軽減し除去し、
（３）触媒再生コストの削減および触媒寿命の延長、を
図ることができる、触媒の反応および再生装置ならびに
方法を提供することにある。Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems by (1) maintaining the catalyst activity and improving the catalyst activity, the catalyst type, the catalyst packing density, the shape of the catalyst reaction layer, and the reaction conditions [temperature, SVＳ (space) (2) formation of an efficient reaction layer that does not increase the cost associated with relaxation of (velocity) = space velocity {etc.), and (2) the effect of the catalyst such as fine dust adhering and accumulating on the catalyst surface is reduced in the reaction layer. And remove
(3) An object of the present invention is to provide a catalyst reaction and regeneration apparatus and method capable of reducing catalyst regeneration cost and extending catalyst life.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
開口部が設けられた隔壁によって反応室と再生室とに仕
切られ、前記反応室から前記再生室までガスが流通可能
な固定チャンバと、前記開口部を貫通し、前記反応室お
よび前記再生室に跨がって設けられた触媒と、前記開口
部を貫通し、前記反応室および前記再生室に跨がって設
けられた熱交換エレメントと、前記触媒および前記熱交
換エレメントを前記固定チャンバ内で回転移動させて前
記反応室と前記再生室とを行き来させるための移動機構
と、前記再生室に供給される前記ガスの温度を上昇する
ための温度調整機構とを有し、前記触媒は、前記反応室
と前記再生室とを行き来することにより、前記ガスとの
反応および前記触媒自身の再生を繰り返し、前記熱交換
エレメントは、前記反応室と前記再生室とを行き来する
ことにより、前記ガスに対する放熱および吸熱を繰り返
すこと特徴を有するものである。According to the first aspect of the present invention,
A reaction chamber and a regeneration chamber are partitioned by a partition provided with an opening, and a fixed chamber through which gas can flow from the reaction chamber to the regeneration chamber, and penetrates the opening to form the reaction chamber and the regeneration chamber. A catalyst provided over the bridge, a heat exchange element penetrating the opening, and provided over the reaction chamber and the regeneration chamber, and the catalyst and the heat exchange element in the fixed chamber. A moving mechanism for rotating and moving the reaction chamber and the regeneration chamber back and forth, and a temperature adjustment mechanism for increasing the temperature of the gas supplied to the regeneration chamber, wherein the catalyst comprises: By moving back and forth between the reaction chamber and the regeneration chamber, the reaction with the gas and regeneration of the catalyst itself are repeated, and the heat exchange element moves back and forth between the reaction chamber and the regeneration chamber. Those having features repeating heat radiation and heat absorption for the scan.
【００１５】請求項２記載の発明は、前記再生室に供給
される前記ガスを振動するための振動機構が設けられ、
前記ガスを前記再生室に供給するに当たり前記振動機構
によって前記ガスを振動させることに特徴を有するもの
である。According to a second aspect of the present invention, there is provided a vibration mechanism for vibrating the gas supplied to the regeneration chamber,
When supplying the gas to the regeneration chamber, the gas is vibrated by the vibration mechanism.
【００１６】請求項３記載の発明は、前記再生室に触媒
再生ガスを供給するための触媒再生ガス供給機構と、前
記触媒再生ガスの温度を上昇するための加熱機構と、前
記再生室に供給される前記触媒再生ガスを振動するため
の振動機構とが設けられ、前記再生室内には前記触媒再
生ガスを噴射するためのガスパージノズルが前記触媒に
対して移動自在に設けられており、前記ガスパージノズ
ルから前記触媒再生ガスを前記触媒に噴射するに当たり
前記触媒再生ガスを前記加熱機構によって加熱すると共
に前記振動機構によって振動させることに特徴を有する
ものである。According to a third aspect of the present invention, there is provided a catalyst regeneration gas supply mechanism for supplying a catalyst regeneration gas to the regeneration chamber, a heating mechanism for increasing the temperature of the catalyst regeneration gas, and a supply mechanism for supplying the catalyst regeneration gas to the regeneration chamber. A vibration mechanism for vibrating the catalyst regeneration gas is provided, and a gas purge nozzle for injecting the catalyst regeneration gas is movably provided in the regeneration chamber with respect to the catalyst. When the catalyst regeneration gas is injected from the nozzle to the catalyst, the catalyst regeneration gas is heated by the heating mechanism and vibrated by the vibration mechanism.
【００１７】請求項４記載の発明は、開口部が設けられ
た隔壁によって反応室と再生室とに仕切られ、前記反応
室から前記再生室までガスが流通可能な固定チャンバ
と、前記開口部を貫通し、前記反応室および前記再生室
に跨がって設けられた触媒と、前記開口部を貫通し、前
記反応室および前記再生室に跨がって設けられた熱交換
エレメントと、前記触媒および前記熱交換エレメントを
前記固定チャンバ内で回転移動させて前記反応室と前記
再生室とを行き来させるための移動機構と、前記再生室
に供給される前記ガスの温度を上昇するための温度調整
機構とを有する触媒の反応および再生装置を設け、前記
触媒および前記熱交換エレメントを前記移動機構によっ
て移動させて前記反応室と前記再生室とを行き来させる
とともに、前記反応室に前記ガスを供給して前記反応室
に位置する前記熱交換エレメントから受けた熱により前
記ガスの温度を上昇し、このようにして温度上昇した前
記ガスを、前記反応室における触媒と反応せしめ、前記
触媒と反応した前記ガスを前記温度調整機構に供給して
ガス温度を所定の温度に上昇し、前記温度調整機構によ
って温度を上昇した前記ガスを前記再生室に供給して前
記触媒を再生し、前記再生室に位置する前記熱交換エレ
メントの温度を前記ガスによって上昇することに特徴を
有するものである。According to a fourth aspect of the present invention, a reaction chamber and a regeneration chamber are partitioned by a partition provided with an opening, and a fixed chamber through which gas can flow from the reaction chamber to the regeneration chamber; A catalyst that penetrates and extends across the reaction chamber and the regeneration chamber; a heat exchange element that penetrates the opening and extends across the reaction chamber and the regeneration chamber; And a moving mechanism for rotating the heat exchange element in the fixed chamber to move back and forth between the reaction chamber and the regeneration chamber, and a temperature adjustment for increasing a temperature of the gas supplied to the regeneration chamber. And a catalyst reaction and regeneration device having a mechanism, wherein the catalyst and the heat exchange element are moved by the moving mechanism to move back and forth between the reaction chamber and the regeneration chamber, and the reaction is performed. The temperature of the gas is increased by the heat received from the heat exchange element located in the reaction chamber by supplying the gas to the reaction chamber, and the gas thus increased in temperature is caused to react with the catalyst in the reaction chamber, The gas reacted with the catalyst is supplied to the temperature adjustment mechanism to increase the gas temperature to a predetermined temperature, and the gas whose temperature has been increased by the temperature adjustment mechanism is supplied to the regeneration chamber to regenerate the catalyst. The temperature of the heat exchange element located in the regeneration chamber is raised by the gas.
【００１８】請求項５記載の発明は、前記再生室に供給
される前記ガスを振動するための振動機構を設け、前記
ガスを前記再生室に供給するに当たり前記振動機構によ
って２０〜３０Ｈｚ且つ１〜２０ｋＰａの周波数および
音圧で振動させることに特徴を有するものである。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a vibration mechanism for vibrating the gas supplied to the regeneration chamber, and when supplying the gas to the regeneration chamber, the vibration mechanism controls the gas at 20 to 30 Hz and 1 Hz. It is characterized by vibrating at a frequency and sound pressure of up to 20 kPa.
【００１９】請求項６記載の発明は、前記再生室に触媒
再生ガスを供給するための触媒再生ガス供給機構と、前
記触媒再生ガスの温度を上昇するための加熱機構と、前
記再生室に供給される前記触媒再生ガスを振動するため
の振動機構とを設け、前記再生室内に、前記触媒再生ガ
スを噴射するためのガスパージノズルを前記触媒に対し
て移動自在に設け、前記ガスパージノズルから前記触媒
再生ガスを前記触媒に噴射するに当たり前記触媒再生ガ
スを前記加熱機構によって加熱すると共に前記振動機構
によって２０〜３０Ｈｚ且つ１〜２０ｋＰａの周波数お
よび音圧で振動させることに特徴を有するものである。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a catalyst regeneration gas supply mechanism for supplying a catalyst regeneration gas to the regeneration chamber, a heating mechanism for increasing a temperature of the catalyst regeneration gas, and a supply mechanism for supplying the catalyst regeneration gas to the regeneration chamber. A vibration mechanism for vibrating the catalyst regeneration gas is provided, and a gas purge nozzle for injecting the catalyst regeneration gas is movably provided in the regeneration chamber with respect to the catalyst. When the regenerating gas is injected into the catalyst, the regenerating catalyst gas is heated by the heating mechanism and vibrated by the vibration mechanism at a frequency of 20 to 30 Hz and 1 to 20 kPa and a sound pressure.
【００２０】隔壁によって反応室と再生室との２室に分
割された固定チャンバ内において、触媒反応層を高温側
に形成し、触媒反応と、反応過程で被毒した触媒の再生
処理とを、触媒および熱交換エレメントが固定チャンバ
内を約１ｒｐｍ程度の速度で一回転する期間中という短
時間で連続的に行うことができる。In a fixed chamber divided into a reaction chamber and a regeneration chamber by a partition, a catalyst reaction layer is formed on a high temperature side, and the catalyst reaction and the regeneration treatment of the catalyst poisoned in the reaction process are performed. It can be carried out continuously in a short period of time during which the catalyst and the heat exchange element make one revolution in the fixed chamber at a speed of about 1 rpm.
【００２１】再生室を触媒再生側とし、残留有害物質の
２次反応層として利用でき、且つ、被毒物質が触媒表面
に付着し滞留する時間が極端に短いことにより被毒影響
を軽減することができる。The regenerating chamber is on the catalyst regenerating side, can be used as a secondary reaction layer for residual harmful substances, and reduces the poisoning effect due to the extremely short time during which the poisonous substances adhere and stay on the catalyst surface. Can be.
【００２２】再生室においては、被毒触媒の再生に有害
物質を除去のために加熱された反応ガスを使用すると共
に、３８０〜４１０℃の温度に昇温された触媒再生ガス
を、触媒表面を旋回しながら移動するガスパージノズル
等の手段によって供給する。この方法によって、触媒再
生に必要な熱エネルギーが極く僅かとなる。In the regeneration chamber, a reaction gas heated to remove harmful substances is used for regeneration of the poisoned catalyst, and a catalyst regeneration gas heated to a temperature of 380 to 410 ° C. is supplied to the catalyst surface. The gas is supplied by means such as a gas purge nozzle which moves while turning. This method requires very little heat energy to regenerate the catalyst.
【００２３】更に、再生室供給ガスを、１０〜５０Ｈ
ｚ、好ましくは２０〜３０Ｈｚ且つ１〜２０ｋＰａの周
波数および音圧で振動することにより、触媒の再生（剥
離および除去）が促進される。Further, the supply gas of the regeneration chamber is set to 10 to 50 H
By vibrating at a frequency of z, preferably 20-30 Hz and 1-20 kPa and a sound pressure, regeneration (exfoliation and removal) of the catalyst is promoted.
【００２４】無害化するガスは反応室の反応ガスと再生
室の再生ガスとなり、両室でのガスの流れはカウンター
フロー、（以下、「向流」という）となることから、付
着ダストの剥離効率が極めて良好である。The gas to be detoxified becomes the reaction gas in the reaction chamber and the regeneration gas in the regeneration chamber, and the flow of the gas in both chambers becomes a counter flow (hereinafter referred to as "counter flow"). The efficiency is very good.
【００２５】[0025]
【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態を図
面を参照しながら説明する。図１は、この発明の第一実
施態様に係る触媒の反応および再生装置を示す水平横断
面図、図２は垂直縦断面図、図３は分解斜視図、図４は
反応室側から見た斜視図、図５はこの発明の原理を説明
する系統図である。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a horizontal cross-sectional view showing a catalyst reaction and regeneration apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a vertical vertical cross-sectional view, FIG. 3 is an exploded perspective view, and FIG. FIG. 5 is a system diagram for explaining the principle of the present invention.
【００２６】図１〜図５に示すように、この発明の触媒
の反応および再生装置Ａは、チャンバ２および熱交換エ
レメント３を備えるカウンターフロー型回転蓄熱式熱交
換器（ユングストローム式）の高温側に触媒（触媒反応
層）を併設した、連続的に触媒反応および再生を実施す
るシステムである。円筒形の形状を有し、所定位置に固
定して設けられているチャンバ２は、隔壁４によって反
応室２ａと再生室２ｂとに仕切られている。反応室２ａ
および再生室２ｂは、それぞれ、上下端に給気孔２ｃ、
排気孔２ｄ、給気孔２ｅ、排気孔２ｆを有しており、各
孔はそれぞれ導通機構１１に連通している。図２におい
て、導通機構１１は図中の※印の部位で連通している。
なお、説明の便宜上チャンバ２は鉛直に立設した縦型の
状態で示されているが、後述する図８に示すように横型
の状態で設けてもかまわない。As shown in FIGS. 1 to 5, a catalyst reaction and regenerating apparatus A of the present invention comprises a counterflow type rotary regenerative heat exchanger (Jungstrom type) having a chamber 2 and a heat exchange element 3. This system has a catalyst (catalytic reaction layer) provided on the side, and continuously performs a catalytic reaction and regeneration. The chamber 2 having a cylindrical shape and fixedly provided at a predetermined position is partitioned by a partition wall 4 into a reaction chamber 2a and a regeneration chamber 2b. Reaction chamber 2a
And the regeneration chamber 2b are provided with air supply holes 2c at upper and lower ends, respectively.
It has an exhaust hole 2d, an air supply hole 2e, and an exhaust hole 2f, each of which communicates with the conduction mechanism 11. In FIG. 2, the conduction mechanism 11 communicates with a portion marked with * in the figure.
For convenience of explanation, the chamber 2 is shown in a vertical state standing upright, but may be provided in a horizontal state as shown in FIG. 8 described later.
【００２７】隔壁４には開口部４ａが設けられており、
該開口部４ａ内には、反応室２ａおよび再生室２ｂに跨
がって円筒形の熱交換エレメント３が開口部４ａを貫通
して設けられている。エレメント３の上部には、ドーナ
ッツ状の触媒５が取り付けられている。エレメント３は
移動機構８によって軸を中心に回転可能となっており、
エレメント３と触媒５とは一体で同期してチャンバ２内
において回転可能である。The partition 4 is provided with an opening 4a.
A cylindrical heat exchange element 3 is provided in the opening 4a so as to extend over the reaction chamber 2a and the regeneration chamber 2b. A donut-shaped catalyst 5 is attached to the upper part of the element 3. The element 3 is rotatable about an axis by a moving mechanism 8,
The element 3 and the catalyst 5 can be integrally and synchronously rotatable in the chamber 2.
【００２８】反応室２ａから再生室２ｂに無害化するガ
ス（以下、「反応ガス」という）１を供給する導通機構
１１の途中には、反応ガス１を加熱昇温するための温度
調整機構６が設けられている。A temperature adjusting mechanism 6 for heating and raising the temperature of the reaction gas 1 is provided in the middle of a conduction mechanism 11 for supplying a gas (hereinafter, referred to as "reaction gas") 1 from the reaction chamber 2a to the regeneration chamber 2b. Is provided.
【００２９】このようなチャンバ２においては、反応室
２ａから再生室２ｂまで反応ガス１が流通可能になって
いる。即ち、反応室２ａの下端から反応ガス１が供給さ
れ、上昇した反応ガス１はエレメント３および触媒５を
通過して上端から外部の導通機構１１を通り、途中で温
度調整機構６によって加熱昇温されてから、再生室２ｂ
の上端から供給される。そして、反応ガス１は、再生室
２ｂにおいて触媒５およびエレメント３を通過して降下
し下端から排出される。このように、反応室２ａへの反
応ガス１と再生室２ｂーへの反応ガス１とはカウンタフ
ロー（向流）によって熱交換するようになっている。反
応室２ａへ供給される反応ガス１は低温で、再生室２ｂ
へ供給される反応ガス１は温度調整機構６によって加熱
されて高温である。In such a chamber 2, the reaction gas 1 can flow from the reaction chamber 2a to the regeneration chamber 2b. That is, the reaction gas 1 is supplied from the lower end of the reaction chamber 2a, and the raised reaction gas 1 passes through the element 3 and the catalyst 5, passes through the external conduction mechanism 11 from the upper end, and is heated by the temperature adjustment mechanism 6 on the way. After that, the regeneration room 2b
Supplied from the top of Then, the reaction gas 1 falls through the catalyst 5 and the element 3 in the regeneration chamber 2b, and is discharged from the lower end. As described above, the reaction gas 1 to the reaction chamber 2a and the reaction gas 1 to the regeneration chamber 2b are heat-exchanged by the counter flow (counter flow). The reaction gas 1 supplied to the reaction chamber 2a is at a low temperature,
The reaction gas 1 supplied to is heated by the temperature adjusting mechanism 6 and has a high temperature.
【００３０】熱交換エレメント３および触媒５は、チャ
ンバ２内で移動機構８により回転することにより、反応
室２ａと再生室２ｂとに交互に行き来可能である。これ
により、触媒５は、反応室２ａにおいて反応ガス１と反
応し、再生室２ｂにおいては触媒５自身の再生を行う。
そして、これが交互に繰り返される。一方、エレメント
３は、反応室２ａにおいては放熱して反応ガス１を加熱
し、再生室２ｂにおいては反応ガス１から熱を吸収す
る。そして、これが交互に繰り返される。The heat exchange element 3 and the catalyst 5 can alternately move between the reaction chamber 2a and the regeneration chamber 2b by being rotated by the moving mechanism 8 in the chamber 2. Thereby, the catalyst 5 reacts with the reaction gas 1 in the reaction chamber 2a, and regenerates the catalyst 5 itself in the regeneration chamber 2b.
This is repeated alternately. On the other hand, the element 3 radiates heat in the reaction chamber 2a to heat the reaction gas 1, and absorbs heat from the reaction gas 1 in the regeneration chamber 2b. This is repeated alternately.
【００３１】エレメント３および触媒５は、約１ｒｐｍ
程度の速度で回転させる。１ｒｐｍの速度で回転する場
合には、触媒は３０秒間毎に反応室２ａと再生室２ｂと
の出入りを順次繰り返す。The element 3 and the catalyst 5 are about 1 rpm
Rotate at about speed. When rotating at a speed of 1 rpm, the catalyst repeatedly enters and exits the reaction chamber 2a and the regeneration chamber 2b every 30 seconds.
【００３２】次に、この発明の装置に用いられるカウン
ターフロー型熱交換器の原理について説明する。カウン
ターフロー型熱交換器においては、図１〜図５に示すよ
うに流路が仕切られているチャンバ２内に、蓄熱エレメ
ント３が回転する装置において、一般的に高温ガスと低
温ガス（加熱される側）とをカウンターフロー（向流）
に流して熱の授受を行う。Next, the principle of the counterflow type heat exchanger used in the apparatus of the present invention will be described. In a counter-flow heat exchanger, a device in which a heat storage element 3 rotates is generally provided with a high-temperature gas and a low-temperature gas (heated gas) in a chamber 2 in which a flow path is partitioned as shown in FIGS. Counter flow (counterflow)
To give and receive heat.
【００３３】基本的に両流体（高温ガスと低温ガスと）
は混合しないが、実際は漏洩、エレメント内同伴ガス等
があり、若干の混入は発生する（数％程度）。触媒（触
媒反応層）５は、回転する熱交換エレメント（蓄熱体で
構成された円形ドラムのイメージ）３の上部に取り付け
固定されており、当該エレメント３と同期して回転す
る。Basically, both fluids (high temperature gas and low temperature gas)
Do not mix, but there is actually leakage, entrained gas in the element, etc., and some mixing occurs (about several percent). The catalyst (catalyst reaction layer) 5 is mounted and fixed on the upper part of a rotating heat exchange element (image of a circular drum composed of a heat storage element) 3, and rotates in synchronization with the element 3.
【００３４】回転ドラム型のエレメント３は、隔壁４に
よって２つに区切られているチャンバ２内にあり、片側
（反応室２ａ側）の低温ガスはアップフロー（上昇流に
より）で反応室２ａ内を通過する。その反応ガス１は温
度調整機構６により加熱され温度等調整後、反応ガス１
は再びチャンバ２の仕切られた部屋（再生室２ｂ）の高
温ガス側から流入し、下降流となり触媒５の再生と、エ
レメント３に熱を与えた後、排出される。The rotary drum type element 3 is located in the chamber 2 divided into two by a partition wall 4, and the low-temperature gas on one side (reaction chamber 2a side) flows up in the reaction chamber 2a (by the upward flow). Pass through. The reaction gas 1 is heated by the temperature adjusting mechanism 6 and after adjusting the temperature and the like, the reaction gas 1 is heated.
Again flows in from the high-temperature gas side of the partitioned room (regeneration chamber 2b) of the chamber 2 and becomes a downward flow, which regenerates the catalyst 5 and gives heat to the element 3, and then is discharged.
【００３５】触媒（触媒反応層）は、１回転の期間中、
１８０°（半周）分を反応室２ａで触媒反応し、残り半
周を再生室２ｂで触媒再生（賦活）を行う。但し、触媒
再生域でも触媒活性は充分あるので、この領域も触媒反
応を行っている。The catalyst (catalytic reaction layer) is used for one rotation period.
The catalyst is reacted in the reaction chamber 2a for 180 ° (half circumference), and the remaining half circumference is regenerated (activated) in the regeneration chamber 2b. However, since the catalytic activity is sufficient even in the catalyst regeneration region, the catalytic reaction is also performed in this region.
【００３６】触媒（触媒反応層）５における反応ガス１
の流れは、１回転の内、上昇流と下降流との交互流（向
流）に晒されることから、触媒表面に堆積するダスト等
固形物は、１方向流の触媒層と比較して格段に少ない。Reaction gas 1 in catalyst (catalytic reaction layer) 5
Is exposed to an alternating flow (countercurrent) of an ascending flow and a descending flow in one rotation, so that solids such as dust deposited on the catalyst surface are significantly different from the one-way flow catalyst layer. Less.
【００３７】次に、本発明装置内における、触媒（触媒
反応層）の温度バランスおよび反応について説明する。
図５に示すように、反応ガス１は、反応室側エレメント
３ａ、反応室側触媒５ａ、温度調整機構６、再生室側触
媒５ｂおよび再生室側エレメント３ｂを矢印に示すよう
に流通する。なお、図５中にそれぞれの部位の温度を表
示した。再生室２ｂに供給されるガス１の温度は、３８
０〜４１０℃の範囲内が好ましい。該温度が３８０℃未
満または４１０℃超では、触媒再生作用に所望の効果が
得られない。Next, the temperature balance and reaction of the catalyst (catalyst reaction layer) in the apparatus of the present invention will be described.
As shown in FIG. 5, the reaction gas 1 flows through the reaction chamber side element 3a, the reaction chamber side catalyst 5a, the temperature adjustment mechanism 6, the regeneration chamber side catalyst 5b, and the regeneration chamber side element 3b as shown by arrows. In addition, the temperature of each part was displayed in FIG. The temperature of the gas 1 supplied to the regeneration chamber 2b is 38
The temperature is preferably in the range of 0 to 410 ° C. If the temperature is lower than 380 ° C or higher than 410 ° C, the desired effect on the catalyst regeneration action cannot be obtained.
【００３８】図５中の反応室におけるの反応、即ち、
触媒による脱硝反応および硫安生成は下記（１）、
（２）の通りである。 （１）脱硝反応：４ＮＯ＋４ＮＨ3 ＋Ｏ2 →４Ｎ2 ＋６
Ｈ2 Ｏ（基本反応式） （２）硫安生成：Ｈ2 ＳＯ4 ＋２ＮＨ3 →（ＮＨ4 ）２
ＳＯ4 Ｈ2 ＳＯ4 ；ガス中のＳＯｘの酸化＋Ｏ，ＯＨから生成
（焼結ダスト中のＦｅ等が触媒作用） 図５中の再生室におけるの反応、即ち、硫安の熱分解
は下記（３）の通りである。下記に示す硫安の熱分解に
よる触媒毒（硫安ベースの複塩）のパージによって触媒
が再生される。 （３）硫安の熱分解：（ＮＨ4 ）２ＳＯ4 →２ＮＨ3 ＋
ＳＯ3 ＋Ｈ2 Ｏ 熱分解したＳＯ3 およびＮＨ3 は、その一部が熱交換器
エレメント内の１７０〜２３０℃の温度領域で硫安反応
を生じ、エレメント表面に析出、付着するが、殆どは、
エレメントを通過する。The reaction in the reaction chamber in FIG.
The denitration reaction and the production of ammonium sulfate by the catalyst are described in the following (1),
It is as (2). (1) DeNOx reaction: 4NO + 4NH 3 + O 2 → 4N 2 +6
H 2 O (basic reaction formula) (2) Ammonium sulfate production: H 2 SO 4 + 2NH 3 → (NH 4 ) 2
SO 4 H 2 SO 4 ; Oxidation of SOx in gas + generated from O, OH (Fe and the like in sintered dust catalyze) The reaction in the regeneration chamber in FIG. A). The catalyst is regenerated by purging the catalyst poison (ammonium sulfate based double salt) by the thermal decomposition of ammonium sulfate shown below. (3) Thermal decomposition of ammonium sulfate: (NH 4 ) 2 SO 4 → 2 NH 3 +
SO 3 + H 2 O Some of the thermally decomposed SO 3 and NH 3 generate an ammonium sulfate reaction in a temperature range of 170 to 230 ° C. in the heat exchanger element, and precipitate and adhere to the element surface.
Pass through the element.
【００３９】図６は、この発明の第二実施態様に係る触
媒の反応および再生装置の概念を説明する水平横断面
図、図７は垂直縦断面図である。図７において、導通機
構１１は図中の※印の部位で連通している。図６、図７
に示すように、第二実施態様においては、第一実施態様
の装置に更に下記の装置が付加されている。即ち、再生
室２ｂ側には、触媒再生ガス（反応ガスとは別個の触媒
再生媒体）を供給するための供給機構２４が設けられて
いる、供給機構２４は、温度調整機構６および低周波発
生機構（振動機構）１０を有している。低周波発生機構
１０は、触媒５の表面に付着した触媒毒をパージするた
めの振動エネルギーを発生する。再生室２ｂ内の触媒５
の上方には、共鳴管兼ガスパージノズル１２が駆動機構
１５を支点として回動可能に設けられている。共鳴管兼
パージノズル１２は、加熱機構２６および低周波発生機
構１０によって所定温度に昇温され且つ振動する触媒再
生ガス２５を触媒（触媒反応層）５の表面に噴射する。FIG. 6 is a horizontal cross-sectional view illustrating the concept of a catalyst reaction and regeneration apparatus according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a vertical vertical cross-sectional view. In FIG. 7, the conduction mechanism 11 is in communication at the site marked * in the figure. 6 and 7
As shown in (2), in the second embodiment, the following device is further added to the device of the first embodiment. That is, a supply mechanism 24 for supplying a catalyst regeneration gas (a catalyst regeneration medium separate from the reaction gas) is provided on the regeneration chamber 2b side. A mechanism (vibration mechanism) 10 is provided. The low frequency generation mechanism 10 generates vibration energy for purging the catalyst poison attached to the surface of the catalyst 5. Catalyst 5 in regeneration chamber 2b
Above this, a resonance tube / gas purge nozzle 12 is provided rotatably with the drive mechanism 15 as a fulcrum. The resonance tube / purge nozzle 12 injects the catalyst regeneration gas 25 heated to a predetermined temperature and vibrated by the heating mechanism 26 and the low frequency generation mechanism 10 onto the surface of the catalyst (catalyst reaction layer) 5.
【００４０】共鳴管兼ガスパージノズル１２は、チャン
バ２の外周の固定壁に設けられ、触媒（触媒反応層）５
の上方の約２００〜３００ｍｍ程度の位置を、図６中に
示す矢印１３の方向、即ち、触媒５の半径方向に往復動
により水平に回動するようになっており、該ノズル１２
の先端は、矢印１７の方向に回転するドーナッツ状の触
媒（触媒反応層）５を外周から内周に向けて、あたか
も、レコードの針の動きと同様の動きによって順次パー
ジして触媒再生動作が行なわれる。The resonance tube / gas purge nozzle 12 is provided on a fixed wall on the outer periphery of the chamber 2 and has a catalyst (catalytic reaction layer) 5.
The nozzle 12 is rotated horizontally by a reciprocating motion in a direction of an arrow 13 shown in FIG. 6, that is, in a radial direction of the catalyst 5.
Of the donut-shaped catalyst (catalyst reaction layer) 5 rotating in the direction of arrow 17 from the outer periphery to the inner periphery, purging sequentially by the same movement as that of the needle of the record to perform the catalyst regeneration operation. Done.
【００４１】触媒５を再生（触媒毒熱分解パージ）した
触媒再生ガス２５は下降して熱交換器エレメント３を通
過し放出される。ガスパージノズル１２としては、前記
の動作を行うノズルの他、チャンバ２の外周の固定壁か
らストレートのランス状のノズルを触媒（触媒反応層）
５の半径方向に直線的に往復移動可能な運動（抜き差し
運動）を行うストレートノズルを使用してもよい。The catalyst regeneration gas 25 which has regenerated the catalyst 5 (catalyst poison pyrolysis purge) descends and passes through the heat exchanger element 3 to be discharged. As the gas purge nozzle 12, in addition to the nozzle performing the above operation, a straight lance-shaped nozzle from a fixed wall on the outer periphery of the chamber 2 is used as a catalyst (catalytic reaction layer)
Alternatively, a straight nozzle that performs a linear reciprocating motion (pull-out motion) in the radial direction may be used.
【００４２】また、振動付加媒体の再生室への供給方法
としては、上記ノズルを設ける方法の他、導通機構１１
に低周波発生機構１０を設け、反応室２ａから再生室２
ｂに供給される反応ガス１に振動エネルギーを付加する
方法によってもよい。As a method of supplying the vibration applying medium to the reproducing chamber, in addition to the method of providing the nozzle, the conduction mechanism 11
A low-frequency generation mechanism 10 is provided in the reaction chamber 2a to the regeneration chamber 2
Alternatively, a method of adding vibration energy to the reaction gas 1 supplied to b may be used.
【００４３】触媒再生ガスを加熱しおよび低周波振動を
付加するのは、低周波振動エネルギーを利用して触媒表
面に付着し堆積しているダスト等の触媒毒を物理的に、
効率良く剥離しおよび熱分解して除去するためである。
触媒再生ガスに付加する振動の周波数および音圧は、１
０〜５０Ｈｚ、好ましくは２０〜３０Ｈｚ且つ１〜２０
ｋＰａの範囲内とすることが望ましい。The catalyst regeneration gas is heated and low-frequency vibration is applied by using low-frequency vibration energy to physically remove catalyst poison such as dust adhering and accumulating on the catalyst surface.
This is for efficient peeling and thermal decomposition for removal.
The vibration frequency and sound pressure applied to the catalyst regeneration gas are 1
0-50 Hz, preferably 20-30 Hz and 1-20
It is desirable to be within the range of kPa.
【００４４】周波数が２０Ｈｚ未満では、触媒反応層内
での振動作用回数が減少する。周波数が３０Ｈｚ超で
は、触媒反応層内での減衰となる。音圧が１ｋＰａ未満
では、触媒浄化作用が不足する。If the frequency is less than 20 Hz, the number of vibrations in the catalytic reaction layer decreases. If the frequency exceeds 30 Hz, attenuation occurs in the catalytic reaction layer. If the sound pressure is less than 1 kPa, the catalytic purification effect will be insufficient.
【００４５】音圧が２０ｋＰａ超では、低周波形成エネ
ルギーの増大となる。即ち、触媒浄化効果および低周波
形成の為の経済性を考慮して、範囲を決定する。When the sound pressure exceeds 20 kPa, the energy for forming the low frequency increases. That is, the range is determined in consideration of the catalyst purification effect and the economics for forming the low frequency.
【００４６】以上の第二実施態様に示すような局部的な
触媒再生手段（ガスパージノズルによる低周波および高
温触媒再生ガスによるパージ）による場合は、加熱機構
は単に反応温度調整機能だけでもよい。In the case of the local catalyst regenerating means (purge by the low-frequency and high-temperature catalyst regenerating gas by the gas purge nozzle) as shown in the second embodiment, the heating mechanism may simply have the function of adjusting the reaction temperature.
【００４７】昇温且つ低周波で振動する触媒再生ガス
は、反応室から供給された無害化ガス（反応ガス）とは
別個に使用する。触媒再生ガスを反応ガス（向流ガス）
と区別するために、触媒再生ガスを洗浄媒体と称する場
合もある。なお、触媒再生ガス（洗浄媒体）と反応ガス
とは、同一でもよい。The catalyst regeneration gas which is heated and vibrated at a low frequency is used separately from the detoxifying gas (reaction gas) supplied from the reaction chamber. Regenerate catalyst gas as reaction gas (countercurrent gas)
In order to distinguish the catalyst regeneration gas from the catalyst regeneration gas, the catalyst regeneration gas may be referred to as a cleaning medium. The catalyst regeneration gas (cleaning medium) and the reaction gas may be the same.
【００４８】[0048]
【実施例】次に、この発明を実施例によって説明する。
この発明の触媒の反応および再生装置を、図８に示すよ
うに製鉄所の焼結排ガス脱硝プロセスに組み込み、以下
に示す工程によって燃焼排ガスの有害物質の除去、触媒
の反応および再生を実施した。即ち、焼結プロセス１６
において発生した燃焼排ガス１を、集塵機１８および脱
硫設備１９を経て、本発明装置Ａに供給し、排気装置７
で系外に排出した。また、本発明装置Ａにおいては温度
調整機構６によって温度調整されたガス１に還元剤（Ｎ
Ｈ3 等）９の注入も行った。実施条件は、下記の通りで
あった。 脱硝反応温度：３００℃、 ＮＨ3 ／ＮＯモル比：１．２、 ＳＶ（空間速度）：８０００（ｈ-1）） ここで、ＳＶ＝（触媒反応ガス流量）／（触媒反応層容
積） 触媒反応層厚（触媒反応層のガス流れ方向での厚み）：
４００ｍｍ 触媒：Ｔｉ−Ｖ−Ｗ系の粒状の触媒を使用。 熱交換エレメントおよび触媒を同期させて０．８〜
１．２ｒｐｍで回転した。回転数は、触媒の反応速度お
よび再生（賦活）速度から求めた。 再生室において触媒を再生するに当たり、触媒再生
ガスを１サイクル２時間の稼働時間でノズルから噴射し
た。触媒再生ガスの加熱温度は４１０℃、付加振動は２
０〜３０Ｈｚ且つ１０ｋＰａの周波数および音圧であっ
た。Next, the present invention will be described with reference to embodiments.
As shown in FIG. 8, the catalyst reaction and regeneration apparatus of the present invention was incorporated into a sintering flue gas denitration process of an ironworks, and harmful substances in the combustion flue gas were removed, and the catalyst was reacted and regenerated by the following steps. That is, the sintering process 16
Is supplied to the apparatus A of the present invention through the dust collector 18 and the desulfurization facility 19, and the exhaust gas 7
Was discharged outside the system. Further, in the device A of the present invention, the reducing agent (N
Injection of H 3, etc.) 9 was also carried out. The running conditions were as follows. Denitration reaction temperature: 300 ° C., NH 3 / NO molar ratio: 1.2, SV (space velocity): 8000 (h −1 )) Here, SV = (catalytic reaction gas flow rate) / (catalytic reaction layer volume) Catalyst Reaction layer thickness (thickness of the catalytic reaction layer in the gas flow direction):
400 mm catalyst: a Ti-VW-based granular catalyst is used. 0.8 to synchronize the heat exchange element and catalyst
Rotated at 1.2 rpm. The number of revolutions was determined from the reaction rate and regeneration (activation) rate of the catalyst. In regenerating the catalyst in the regeneration chamber, the catalyst regeneration gas was injected from the nozzle for an operation time of one cycle and two hours. The heating temperature of the catalyst regeneration gas is 410 ° C and the additional vibration is 2
The frequency and sound pressure were 0 to 30 Hz and 10 kPa.
【００４９】また、比較のため、図９、図１０に示した
従来の装置によって実施例と同条件で燃焼排ガスの有害
物質の除去を実施した。そして、脱硝効率、触媒の閉塞
状況および被毒状況、ならびに触媒の寿命を、比較例と
比較した。その結果を以下に示す。 （１）系全体の脱硝効率が向上した。脱硝効率を同一と
して比較例と比較したところ、触媒充填量は比較例の１
／２以下であった。 （２）触媒閉塞および被毒の軽減が図れた。比較例での
触媒毒の付着時間が１０００ｈであったところ、本発明
実施例では０．１ｈ程度であり、触媒毒が触媒表面に付
着し滞留する時間が極端に短いことにより被毒影響を大
幅に軽減することができた。 （３）触媒の寿命が比較例よりも１．４倍も延長した。For comparison, the conventional apparatus shown in FIGS. 9 and 10 was used to remove harmful substances from the combustion exhaust gas under the same conditions as in the embodiment. Then, the denitration efficiency, the clogging state and poisoning state of the catalyst, and the life of the catalyst were compared with those of a comparative example. The results are shown below. (1) The denitration efficiency of the entire system was improved. When the denitration efficiency was the same and the comparative example was compared, the catalyst loading was 1
/ 2 or less. (2) Reduction of catalyst blockage and poisoning was achieved. Although the time for adhering the catalyst poison in the comparative example was 1000 h, the time for adhering the catalyst poison to the surface of the catalyst and staying there was extremely short because the time for adhering the catalyst poison to the catalyst surface was extremely short in the example of the present invention. Could be reduced. (3) The life of the catalyst was extended by 1.4 times as compared with the comparative example.
【００５０】[0050]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、有害物質を含有する排ガスの無害化において、系全
体の脱硝効率が向上し、触媒閉塞の軽減が図れ、触媒毒
が触媒表面に付着し滞留する時間が極端に低減し、触媒
再生コストが削減し、触媒寿命が延長し、触媒活性の維
持および向上を図ることができ、かくして、工業上有用
な効果がもたらされる。As described above, according to the present invention, in the detoxification of exhaust gas containing harmful substances, the denitration efficiency of the entire system is improved, the catalyst blockage is reduced, and the catalyst poison is deposited on the catalyst surface. The time for adhering and staying is extremely reduced, the cost for regenerating the catalyst is reduced, the life of the catalyst is extended, and the activity of the catalyst can be maintained and improved. Thus, an industrially useful effect is obtained.
【図１】この発明の第一実施態様に係る触媒の反応およ
び再生装置を示す水平横断面図である。FIG. 1 is a horizontal cross-sectional view showing a catalyst reaction and regeneration device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】この発明の第一実施態様に係る触媒の反応およ
び再生装置を示す垂直縦断面図である。FIG. 2 is a vertical longitudinal sectional view showing a catalyst reaction and regeneration device according to the first embodiment of the present invention.
【図３】この発明の第一実施態様に係る触媒の反応およ
び再生装置を示す分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view showing a catalyst reaction and regeneration device according to the first embodiment of the present invention.
【図４】この発明の第一実施態様に係る触媒の反応およ
び再生装置を反応室側から見た斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of the catalyst reaction and regeneration device according to the first embodiment of the present invention as viewed from the reaction chamber side.
【図５】この発明の触媒の反応および再生装置の原理を
説明する系統図である。FIG. 5 is a system diagram illustrating the principle of the catalyst reaction and regeneration device of the present invention.
【図６】この発明の第二実施態様に係る触媒の反応およ
び再生装置を示す水平横断面図である。FIG. 6 is a horizontal cross-sectional view showing a catalyst reaction and regeneration device according to a second embodiment of the present invention.
【図７】この発明の第二実施態様に係る触媒の反応およ
び再生装置を示す垂直縦断面図である。FIG. 7 is a vertical longitudinal sectional view showing a catalyst reaction and regeneration device according to a second embodiment of the present invention.
【図８】この発明の触媒の反応および再生装置を焼結排
ガス脱硝プロセスに組み込んだ実施例を示す系統図であ
る。FIG. 8 is a system diagram showing an embodiment in which the catalyst reaction and regeneration device of the present invention is incorporated in a sintering exhaust gas denitration process.
【図９】従来の触媒反応層形状を説明する平面横断面図
である。FIG. 9 is a cross-sectional plan view illustrating the shape of a conventional catalytic reaction layer.
【図１０】従来の触媒反応層形状を説明する垂直縦断面
図である。FIG. 10 is a vertical longitudinal sectional view illustrating a conventional catalyst reaction layer shape.
１ ガス ２ チャンバ ２ａ 反応室 ２ｂ 再生室 ２ｃ 給気孔 ２ｄ 排気孔 ２ｅ 給気孔 ２ｆ 排気孔 ３ 熱交換エレメント ３ａ 反応室側エレメント ３ｂ 再生室側エレメント ４ 隔壁 ４ａ 開口部 ５ 触媒 ５ａ 反応室側触媒 ５ｂ 再生室側触媒 ６ 温度調整機構（排ガス加熱装置等） ７ 排気装置 ８ 移動機構 ８ａ 開口部 ９ 還元剤 １０ 低周波発生機構 １１ 導通機構 １２ 共鳴管兼パージノズル １３ 共鳴管兼パージノズルの移動方向 １４ 触媒反応層 １５ 駆動機構 １６ 焼結プロセス １７ エレメントの回転方向 １８ 集塵機 １９ 脱硫設備 ２０ 脱硝プロセス ２１ 触媒反応層 ２２ 触媒槽 ２３ 整流板 ２４ 供給機構 ２５ 触媒再生ガス ２６ 加熱機構 Reference Signs List 1 gas 2 chamber 2a reaction chamber 2b regeneration chamber 2c air supply hole 2d exhaust hole 2e air supply hole 2f exhaust hole 3 heat exchange element 3a reaction chamber side element 3b regeneration chamber side element 4 partition 4a opening 5 catalyst 5a reaction chamber side catalyst 5b regeneration Room side catalyst 6 Temperature adjustment mechanism (exhaust gas heating device, etc.) 7 Exhaust device 8 Moving mechanism 8a Opening 9 Reducing agent 10 Low frequency generation mechanism 11 Conduction mechanism 12 Resonant tube and purge nozzle 13 Resonant tube and purge nozzle moving direction 14 Catalyst reaction layer REFERENCE SIGNS LIST 15 drive mechanism 16 sintering process 17 element rotation direction 18 dust collector 19 desulfurization equipment 20 denitrification process 21 catalyst reaction layer 22 catalyst tank 23 straightening plate 24 supply mechanism 25 catalyst regeneration gas 26 heating mechanism
Claims (6)
と再生室とに仕切られ、前記反応室から前記再生室まで
ガスが流通可能な固定チャンバと、前記開口部を貫通
し、前記反応室および前記再生室に跨がって設けられた
触媒と、前記開口部を貫通し、前記反応室および前記再
生室に跨がって設けられた熱交換エレメントと、前記触
媒および前記熱交換エレメントを前記固定チャンバ内で
回転移動させて前記反応室と前記再生室とを行き来させ
るための移動機構と、前記再生室に供給される前記ガス
の温度を上昇するための温度調整機構とを有し、前記触
媒は、前記反応室と前記再生室とを行き来することによ
り、前記ガスとの反応および前記触媒自身の再生を繰り
返し、前記熱交換エレメントは、前記反応室と前記再生
室とを行き来することにより、前記ガスに対する放熱お
よび吸熱を繰り返すことを特徴とする触媒の反応および
再生装置。1. A reaction chamber and a regeneration chamber partitioned by a partition provided with an opening, and a fixed chamber through which gas can flow from the reaction chamber to the regeneration chamber; And a catalyst provided over the regeneration chamber, a heat exchange element penetrating the opening, and provided over the reaction chamber and the regeneration chamber, and the catalyst and the heat exchange element. A moving mechanism for rotating and moving the reaction chamber and the regeneration chamber back and forth in the fixed chamber, and a temperature adjustment mechanism for increasing the temperature of the gas supplied to the regeneration chamber, The catalyst repeats the reaction with the gas and the regeneration of the catalyst itself by moving back and forth between the reaction chamber and the regeneration chamber, and the heat exchange element moves back and forth between the reaction chamber and the regeneration chamber. A catalyst reaction and regeneration device, wherein heat release and heat absorption to the gas are repeated.
するための振動機構が設けられ、前記ガスを前記再生室
に供給するに当たり前記振動機構によって前記ガスを振
動させる請求項１記載の触媒の反応および再生装置。2. The apparatus according to claim 1, further comprising a vibration mechanism for vibrating the gas supplied to the regeneration chamber, wherein the gas is vibrated by the vibration mechanism when supplying the gas to the regeneration chamber. Catalyst reaction and regeneration equipment.
めの触媒再生ガス供給機構と、前記触媒再生ガスの温度
を上昇するための加熱機構と、前記再生室に供給される
前記触媒再生ガスを振動するための振動機構とが設けら
れ、前記再生室内には前記触媒再生ガスを噴射するため
のガスパージノズルが前記触媒に対して移動自在に設け
られており、前記ガスパージノズルから前記触媒再生ガ
スを前記触媒に噴射するに当たり前記触媒再生ガスを前
記加熱機構によって加熱すると共に前記振動機構によっ
て振動させる請求項１記載の触媒の反応および再生装
置。3. A catalyst regeneration gas supply mechanism for supplying a catalyst regeneration gas to the regeneration chamber, a heating mechanism for increasing a temperature of the catalyst regeneration gas, and the catalyst regeneration gas supplied to the regeneration chamber A vibration mechanism for vibrating the catalyst is provided, and a gas purge nozzle for injecting the catalyst regeneration gas is provided in the regeneration chamber so as to be movable with respect to the catalyst. The catalyst reaction and regeneration device according to claim 1, wherein the catalyst regeneration gas is heated by the heating mechanism and is vibrated by the vibration mechanism when injecting the catalyst into the catalyst.
と再生室とに仕切られ、前記反応室から前記再生室まで
ガスが流通可能な固定チャンバと、前記開口部を貫通
し、前記反応室および前記再生室に跨がって設けられた
触媒と、前記開口部を貫通し、前記反応室および前記再
生室に跨がって設けられた熱交換エレメントと、前記触
媒および前記熱交換エレメントを前記固定チャンバ内で
回転移動させて前記反応室と前記再生室とを行き来させ
るための移動機構と、前記再生室に供給される前記ガス
の温度を上昇するための温度調整機構とを有する触媒の
反応および再生装置を設け、前記触媒および前記熱交換
エレメントを前記移動機構によって移動させて前記反応
室と前記再生室とを行き来させるとともに、前記反応室
に前記ガスを供給して前記反応室に位置する前記熱交換
エレメントから受けた熱により前記ガスの温度を上昇
し、このようにして温度上昇した前記ガスを、前記反応
室における触媒と反応せしめ、前記触媒と反応した前記
ガスを前記温度調整機構に供給してガス温度を所定の温
度に上昇し、前記温度調整機構によって温度を上昇した
前記ガスを前記再生室に供給して前記触媒を再生し、前
記再生室に位置する前記熱交換エレメントの温度を前記
ガスによって上昇することを特徴とする触媒の反応およ
び再生方法。4. A reaction chamber and a regeneration chamber partitioned by a partition wall provided with an opening, and a fixed chamber through which gas can flow from the reaction chamber to the regeneration chamber; And a catalyst provided over the regeneration chamber, a heat exchange element penetrating the opening, and provided over the reaction chamber and the regeneration chamber, and the catalyst and the heat exchange element. A catalyst having a moving mechanism for rotating and moving the reaction chamber and the regeneration chamber back and forth in the fixed chamber, and a temperature adjusting mechanism for increasing the temperature of the gas supplied to the regeneration chamber. A reaction and regeneration device is provided, and the catalyst and the heat exchange element are moved by the moving mechanism to move back and forth between the reaction chamber and the regeneration chamber, and the gas is supplied to the reaction chamber. The temperature of the gas is increased by heat received from the heat exchange element located in the reaction chamber, and the gas thus heated is reacted with a catalyst in the reaction chamber, and the gas reacted with the catalyst Is supplied to the temperature adjustment mechanism to increase the gas temperature to a predetermined temperature, and the gas whose temperature has been increased by the temperature adjustment mechanism is supplied to the regeneration chamber to regenerate the catalyst, and is located in the regeneration chamber. A method for reacting and regenerating a catalyst, wherein the temperature of the heat exchange element is increased by the gas.
するための振動機構を設け、前記ガスを前記再生室に供
給するに当たり前記振動機構によって２０〜３０Ｈｚ且
つ１〜２０ｋＰａの周波数および音圧で振動させる請求
項４記載の触媒の反応および再生方法。5. A vibration mechanism for vibrating the gas supplied to the regeneration chamber is provided. When the gas is supplied to the regeneration chamber, a frequency and a sound of 20 to 30 Hz and 1 to 20 kPa are supplied by the vibration mechanism. The method according to claim 4, wherein the catalyst is vibrated by pressure.
めの触媒再生ガス供給機構と、前記触媒再生ガスの温度
を上昇するための加熱機構と、前記再生室に供給される
前記触媒再生ガスを振動するための振動機構とを設け、
前記再生室内に、前記触媒再生ガスを噴射するためのガ
スパージノズルを前記触媒に対して移動自在に設け、前
記ガスパージノズルから前記触媒再生ガスを前記触媒に
噴射するに当たり前記触媒再生ガスを前記加熱機構によ
って加熱すると共に前記振動機構によって２０〜３０Ｈ
ｚ且つ１〜２０ｋＰａの周波数および音圧で振動させる
請求項４記載の触媒の反応および再生方法。6. A catalyst regeneration gas supply mechanism for supplying a catalyst regeneration gas to the regeneration chamber, a heating mechanism for increasing a temperature of the catalyst regeneration gas, and the catalyst regeneration gas supplied to the regeneration chamber And a vibration mechanism for vibrating the
A gas purge nozzle for injecting the catalyst regeneration gas is provided in the regeneration chamber so as to be movable with respect to the catalyst, and the catalyst regeneration gas is heated when the catalyst regeneration gas is injected from the gas purge nozzle to the catalyst. Heating by the mechanism and 20-30H by the vibration mechanism
The method according to claim 4, wherein the catalyst is vibrated at a frequency of z and a frequency of 1 to 20 kPa and a sound pressure.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8220003A JPH1057762A (en) | 1996-08-21 | 1996-08-21 | Reaction and regeneration device for catalyst and method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8220003A JPH1057762A (en) | 1996-08-21 | 1996-08-21 | Reaction and regeneration device for catalyst and method therefor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1057762A true JPH1057762A (en) | 1998-03-03 |
Family
ID=16744414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8220003A Pending JPH1057762A (en) | 1996-08-21 | 1996-08-21 | Reaction and regeneration device for catalyst and method therefor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1057762A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1996
- 1996-08-21 JP JP8220003A patent/JPH1057762A/en active Pending
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