JPH11253754A - 燃焼排ガスの処理装置 - Google Patents

燃焼排ガスの処理装置

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JPH11253754A
JPH11253754A JP10076426A JP7642698A JPH11253754A JP H11253754 A JPH11253754 A JP H11253754A JP 10076426 A JP10076426 A JP 10076426A JP 7642698 A JP7642698 A JP 7642698A JP H11253754 A JPH11253754 A JP H11253754A
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exhaust gas
catalyst
damper
passage
combustion
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JP10076426A
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English (en)
Inventor
Akira Shibata
瑛 芝田
Kenichi Kiyono
健一 清野
Ken Shiragami
研 白神
Yoshihiro Taki
義宏 滝
Katsuyuki Kurihara
勝幸 栗原
Mitsuyoshi Kaneko
充良 金子
Satoru Inoue
覚 井上
Keisuke Tsukamoto
圭祐 塚本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Mitsubishi Chemical Corp
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Ebara Corp
Mitsubishi Chemical Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水による洗浄とか、触媒を取り出して加熱処
理することなく、一系列の触媒装置のみで効率よく触媒
が再生できる排ガス処理装置を提供する。 【解決手段】 燃焼装置1、熱交換器2、集塵装置3、
触媒装置4及び煙突5を有し、それらを順次排ガス通路
で接続した燃焼排ガスの処理装置において、前記触媒装
置を再生するための、燃焼装置からの燃焼排ガスを直接
触媒装置4に導入するダンパ14を有するバイパス通路
17を設けた触媒再生手段を有することとしたものであ
り、前記熱交換器に入る排ガス通路及び触媒装置の前後
の排ガス通路にはダンパ11、12、13を設けると共
に、バイパス通路18、19を設け、触媒再生時には燃
焼排ガスを1−17−4−18−2−3−19−5と流
して再生でき、前記触媒装置は、脱硝及び/又はダイオ
キシン分解触媒反応器を適用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼排ガスの処理
装置に係り、特に、触媒装置を用いて燃焼排ガスを処理
するに際し、触媒を再生できる燃焼排ガスの処理装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来の燃焼排ガスの処理において、火力
発電所の処理系統を図3に示し、また、廃棄物焼却炉又
はボイラの処理系統を図4に示す。このような処理装置
では、集塵装置としては電気集塵器を用い、触媒は脱硝
触媒であり、高温(300℃程度)で通しているので、
差程被毒されることはなく、被毒されても再生頻度は実
績的に少なくてよく、運転への影響はほとんどない。し
かし、都市ごみ等の燃焼排ガスの処理で、低温で使用さ
れる触媒にあっては、煤塵及び燃焼排ガスの性状から、
触媒装置を集塵装置の後段に設置しなければならず、特
に、ダイオキシン対応のシステムではろ布式集塵装置が
多く採用されており、そして、ろ布式集塵装置ではろ布
の耐熱温度が約230℃であり、これ以上の高温とする
ことはできなかった。
【0003】そして、触媒装置は、集塵装置の後段にあ
るので、燃焼排ガス温度が低いために、ガス中の硫黄及
び硫黄酸化物による触媒の被毒が激しく、触媒としての
作用が短時間に低減し、再生する必要があった。触媒が
再生を必要とした時間の例を表1に示す。
【表1】 (1) 触媒としての作用を著しく低下して触媒の再生を必要とするまでの連続 運転期間
【0004】これらの再生方法としては、(1)運転を
停止して、触媒を水又は添加剤入りの水によって洗浄再
生する方法(水の代わりに温水を使用する場合もあ
る)、(2)装置から触媒を取り出し、加熱炉で高温再
生する方法、(3)触媒を二系列設置し、運転中に系列
を切り替えて風量調整により物理的に再生する方法、等
が知られている。ところが、これらの再生方法にはそれ
ぞれ次のような問題点があった。 (1)洗浄再生方法では、水による触媒成分の流出、排
水処理の困難さ及び再生効率の低さ。 (2)加熱炉での高温再生方法では、装置から触媒を取
り出す時及び輸送時等の触媒の移動時での触媒の損傷。 (3)運転中の切替え方法では、必要以上の触媒系列を
設置するための建設費の高騰。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解決し、水による洗浄とか、触媒を取り出
して加熱処理することなく、一系列の触媒装置のみで効
率よく触媒が再生できる排ガス処理装置を提供すること
を課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、燃焼装置、熱交換器、集塵装置、触媒
装置及び煙突を有し、それらを順次排ガス通路で接続し
た燃焼排ガスの処理装置において、前記触媒装置を再生
するための、燃焼装置からの燃焼排ガスを直接触媒装置
に導入するダンパを有するバイパス通路を設けたことを
特徴とする触媒再生手段を有する排ガス処理装置とした
ものである。
【0007】前記排ガス処理装置において、熱交換器に
入る排ガス通路及び触媒装置を出る排ガス通路にはダン
パを設け、前記触媒装置からダンパに至る通路から、前
記ダンパから熱交換器に至る通路までのダンパを有する
バイパス通路を設けることもでき、また、前記集塵装置
を出る排ガス通路にダンパを設け、該集塵装置からダン
パに至る通路から煙突に入る直前の排ガス通路までのダ
ンパを有するバイパス通路を設けることもできる。ま
た、前記触媒装置が、脱硝及び/又はダイオキシン分解
触媒反応器であり、該触媒装置は、再生温度が230〜
600℃、好ましくは250〜450℃になるように燃
焼排ガスを導入するのがよい。
【0008】
【発明の実施の形態】上記のように、本発明は、集塵装
置の後段に触媒装置を設置した場合に、排ガス通路、排
ガスのバイパス通路及びダンパを組合せて設置すること
により、燃焼排ガス温度を最適な状態として触媒を再生
することができる触媒再生手段を有する排ガス処理装置
である。以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図2に、本発明に使用される排ガス処理システムの基本
的な系統図を示す。図2において、ボイラ又は焼却炉
1、空気予熱器2を通った180〜230℃(集塵装置
3のろ布の耐熱温度によって決定される)の排ガスを集
塵装置3でろ過し、脱硝及び脱ダイオキシン分解触媒装
置4を通した後、煙突5から大気に拡散させる。
【0009】触媒装置4で触媒通過温度が180〜23
0℃と低いために、触媒の前に注入したアンモニアと燃
焼排ガス中の硫黄酸化物が反応して硫安、酸性硫安が生
成され、触媒表面に付着して触媒を被毒させる。被毒触
媒は、分解性能が著しく劣化する。性能低下した触媒を
元の性能に戻すのが再生であり、再生を考慮した本発明
の排ガス処理装置の系統図を図1に示す。図1におい
て、定常運転時は図2の系統と全く同じであり、11〜
13のダンパは開、14〜16のダンパと閉となってい
る。また、17〜19は、再生用のバイパス通路であ
る。触媒再生の運転は、ダンパ操作を定常運転とは逆に
する。即ち、11〜13のダンパは閉、14〜16のダ
ンパは開として、燃焼排ガスをバイパス通路17〜19
を通して機器通過順を逆としている。再生は、原則とし
て焼却炉又はボイラの負荷が低い時に行うのがよい。
【0010】定常運転時の燃焼排ガスの流れは、ボイラ
又は焼却炉1→空気予熱器2→集塵装置3→脱硝及びダ
イオキシン分解触媒4→煙突5となる。再生時の燃焼排
ガスの流れは、1→17→4→18→2→3→19→5
となる。即ち、通常運転時の触媒での燃焼排ガスの温度
は、集塵装置3のろ布の耐熱温度から180℃〜230
℃が好ましい。この温度で生成した被毒物質は230〜
600℃、好ましくは250℃〜450℃に上げること
によって分解除去でき、触媒を再生できる。そして、燃
焼排ガス温度を上げるには、焼却炉又はボイラ1から空
気予熱器2及び集塵装置3をバイパスすることにより高
温ガスが得られる。この方法によって、触媒を再生した
例を表2に示す。
【0011】
【表2】
【0012】一方、再生ガス中の一部の被毒物質は、空
気予熱器2内で析出するが、スートブローによって除去
され、集塵装置3によって回収(除去)されるので、大
気への拡散は少ない。再生運転時にヒートバランス及び
マテリアルバランスが計画値から一時的にずれる場合が
予想され、集塵装置のろ布の焼損、大気への硫黄酸化物
及び塩化水素の拡散の可能性があるので、燃焼排ガス希
釈系統20より空気を吸込み、燃焼排ガス温度を低減す
る。空気の吸込みには、ファンで空気を供給する場合
と、バランス(ドラフト)を利用しての吸込方法がある
が、いずれを用いてもよい。また、石灰又は消石灰噴霧
系統21より石灰類又は活性炭を噴霧し、硫黄酸化物及
び塩化水素濃度を下げると同時にダイオキンシ濃度を更
に低減することができる。
【0013】前記した触媒再生を、焼却炉又はボイラが
低負荷の場合に行う理由は、下記による。 (1)通常運転時の触媒への燃焼排ガスの通過速度は、
脱硝及び脱ダイオキシンを最適な値としており、被毒物
質除去は燃焼排ガス温度を高くすることにより分解、ガ
ス化、剥離されるものである。従って、触媒再生時は定
格負荷以下で十分効果は期待できる。 (2)触媒から分離された硫黄酸化物により、触媒装置
以降の燃焼排ガス中の硫黄酸化物濃度が上昇するので、
集塵装置での温度を下げ、石灰又は消石灰噴霧による除
去率を向上させ、大気への硫黄酸化物の拡散を最小限と
する。そのためには、燃焼排ガスへ冷空気を混合させ温
度を下げなければならず、ガス系の容量から、低負荷運
転する必然性がある。 従って、再生時の負荷は、定格負荷以下とするのがよ
い。
【0014】
【発明の効果】従来の排ガス処理装置に用いる脱硝触媒
は、活性温度が高く、しかも機器配列が異なるため、触
媒再生の必要性が少ないことと、必要があっても簡単で
あった。しかし、廃棄物焼却では廃棄物という特性上、
集塵装置にろ布式集塵装置を使用するのが好ましく、ろ
布の耐熱温度から、触媒を通過する燃焼排ガスの温度を
低くせざるを得ず、従来技術では、次のような問題点が
あった。 (1)温度が低いために硫黄化合物が触媒に付着し、触
媒を被毒させる。 (2)被毒物質は、焼成炉、水洗浄等で除去可能である
が、技術的に安定しずらく再生コストが高い。 (3)再生時はシステムの運転を停止し、触媒を設備か
ら取り出して再生するため、システムの利用率が下が
り、焼却又は発電原単位が高い。
【0015】本発明の再生方法は、触媒装置を通る燃焼
排ガス温度が低いために、硫黄酸化物が触媒に付着し、
触媒が被毒するのは同じであるが、従来の再生方法に比
較して次のような効果を奏することができる。 (1)触媒の被毒物質の除去に焼却炉又は水洗浄を行う
ことなく、システムの燃焼排ガスそのものを使用するの
で、燃焼排ガス温度及び成分を容易に制御でき、再生が
安全である。 (2)触媒の再生はシステムを運転しながら、また燃焼
排ガス系統のダクト(排ガス通路)を切替えながら実施
できる。従って、再生コストが格段に安い(再生コスト
が発生しない)。 (3)燃焼排ガス系統のダクトに、再生系統のダクトを
追設するのみであるので建設費が安い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の排ガス処理装置の一例を示す全体構成
図。
【図2】本発明の排ガス処理装置の基本構成図。
【図3】従来の火力発電所の排ガス処理装置の全体構成
図。
【図4】従来の廃棄物焼却炉又はボイラの排ガス処理装
置の全体構成図。
【符号の説明】
1:ボイラ又は焼却炉、2:空気予熱器、3:集塵装
置、4:脱硝及びダイオキシン分解触媒、5:煙突、
6:ボイラ、7:脱硝触媒、8:空気予熱器又はガス冷
却器、9:排ガス加熱器、11〜16:ダンパ、17〜
19:バイパス通路、20:燃焼排ガス希釈系統、2
1:石灰又は消石灰噴霧系統、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白神 研 三重県四日市市東邦町1番地 三菱化学株 式会社四日市事業所内 (72)発明者 滝 義宏 東京都千代田区丸の内二丁目5番2号 三 菱化学株式会社内 (72)発明者 栗原 勝幸 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 金子 充良 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 井上 覚 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 塚本 圭祐 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼装置、熱交換器、集塵装置、触媒装
    置及び煙突を有し、それらを順次排ガス通路で接続した
    燃焼排ガスの処理装置において、前記触媒装置を再生す
    るための、燃焼装置からの燃焼排ガスを直接触媒装置に
    導入するダンパを有するバイパス通路を設けたことを特
    徴とする触媒再生手段を有する排ガス処理装置。
  2. 【請求項2】 前記熱交換器に入る排ガス通路及び触媒
    装置を出る排ガス通路にはダンパを設け、前記触媒装置
    からダンパに至る通路から、前記ダンパから熱交換器に
    至る通路までのダンパを有するバイパス通路を設けたこ
    とを特徴とする請求項1記載の触媒再生手段を有する排
    ガス処理装置。
  3. 【請求項3】 前記集塵装置を出る排ガス通路にダンパ
    を設け、該集塵装置からダンパに至る通路から煙突に入
    る直前の排ガス通路までのダンパを有するバイパス通路
    を設けたことを特徴とする請求項1又は2記載の触媒再
    生手段を有する排ガス処理装置。
  4. 【請求項4】 前記触媒装置が、脱硝及び/又はダイオ
    キシン分解触媒反応器であることを特徴とする請求項
    1、2又は3記載の触媒再生手段を有する排ガス処理装
    置。
  5. 【請求項5】 前記触媒装置は、再生温度が230〜6
    00℃になるように燃焼排ガスを導入することを特徴と
    する請求項1〜4のいずれか1項記載の触媒再生手段を
    有する排ガス処理装置。
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