JPS5861832A - 脱硝触媒および脱硝方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は窒素酸化物、硫黄酸化物およびダストを多量に
含有する石炭燃焼ボイラ排ガス中の窒素酸化物を、酸素
による亜硫酸ガスの酸化を併発せず、さらにダストによ
る触媒の磨耗を防止しつつ、アンモニアにより選択的に
無害な水と窒素に還元する脱硝触媒詔よびその触媒を用
いる脱硝方法に関する。

石炭燃焼ボイラ排ガス中には、多量の窒素酸化物、硫黄
酸化物およびダストが含有されている。

そのため以下のような問題がある。

■　亜硫酸ガスが脱硝触媒の存在下で酸素波反応して無
水硫酸となり、この無水硫酸が水と反応し、硫酸となり
、触媒反応後の煙導管内壁あるいは熱交換器内壁を腐蝕
し、また還元剤として添加するアンモニアと反応して酸
性硫安を生成し、これが煙導管内壁等に付着し、その付
着性樵が装置の圧損を高め、熱交換器の効率を低下させ
る。

■　排ガス中に含まれるダストが触媒を磨耗させ、この
磨耗物が触媒層を閉塞して圧損を高め、脱硝率の低下を
もたらす。

本発明は、上記の如く様々な問題を生起する無水硫酸の
生成を抑制しつつ、ダストによる触媒の磨耗を防止し、
かつ高い窒素酸化物除去率、すなわち脱硝率が得られる
触媒およびその触媒を用いる脱硝方法を提供するもので
ある。

すなわち、本発明による脱硝触媒は、 （］酸化チタンにタングステン酸塩溶液を含浸させ、乾
燥し、６００〜８００″Ｃ９温度で焼成し、次に所定形
状に成形し、又は （ｂ）　　予め成形された酸化チタン担体にタングステ
ン酸塩溶液を含浸させ、乾燥し、次に６００〜８００℃
の温度で焼成し、 かくして得た成形物にバナジン酸塩を担持させ、乾燥し
た後、石炭燃焼ボイラ排ガスを供給する脱硝反応装置に
装填し、加熱、焼成したことを特徴とし、本発明の方法
は、石炭燃焼ボイラ排ガス中の窒素−化物を除去する脱
硝方法において、上記排ガスにアンモニアを加えて上記
触媒に接触させることを特徴とし、かかる方法によって
窒素酸化物を窒素と水にするものである。

本発明の触媒は、上記のように（ａ）又（６）で得た成
形物にバナジン＃塩を担持したものであり、一つの特徴
として、脱硝に際して亜硫酸ガスの無水硫酸への酸化が
実質的に起こらない利点を有するが、他の方法による同
一組成の触媒はかかる特性を有しない。例えば、成形さ
れた酸化チタン担体に、タングステン塩およびバナジウ
ム塩を含有する溶液を含浸させる等により、本発明によ
り得られる触媒と同一組成の触媒を製造しても、この触
媒は亜硫酸ガスの無水硫酸への酸化を抑制するという特
性を有しない。この理由は詳らかではないが、酸化チタ
ン担体と、本発明により得られる酸化タングステンを含
有する酸化チタン担体の亜硫酸ガスの無水硫酸への最北
を比較した場合、本発明により得られる担体の方が酸化
能が極めて低いことが一因と考えられる。

さらに、酸化タングステンを酸化チタン中に含有させる
ことにより、酸化チタン結晶成長のイエローゾーンとさ
れている温度領域、すなわち６００〜８００℃に２いて
もほとんど結晶成長せず、しかもこの温度域にタングス
テン市化物を含有する酸化チタンをさらすことにより、
成形物の収縮率を極めて小さくすることができる。すな
わち、成形物の機械的強度を大巾に向上させることが出
来るという利点を兼ね具えている。

本発明の他の特徴は、タングステン＃塩溶液を酸化チタ
ン中に含浸させた後、６００〜８００℃において該乾燥
物を焼成し、さらに該焼成物を用いて成形した後、該成
形体にバナジン酸塩を担持し、乾燥した乾燥品は、前述
した如く、従来市販されてきた脱硝触媒に比して機械的
強度が優れニしかも高強度であるため、脱硝装置内にこ
、れを装填し、脱硝装置中において焼成することが可能
であり、従来、脱硝装置に装填Ｔ７１前に行なわれてい
た焼成工程が省略できるという利点を有している。

酸化タングステンを含有する酸化チタン担体は、焼成後
に酸化チタン中に酸化タングステン郷を含有したもので
あればよく、種々の方法により製造される。

以下←具体的麹法の一例を示す。

■　酸化チタン粉を、タングステン酸塩溶液中に浸漬し
、乾燥後、焼成する。

■　成形された酸化チタン担体をタングステン酸−溶液
中に浸漬し、乾燥後、焼成する。

なお、上述の方法により得られた担体は、酸化チタン１
部（重量部を示Ｔ０以下、同じ。）に対し酸化タングス
テンを０．０２〜１部含有し、好ましい範囲は０．５部
〜２部である。１部より多いときは、酸化チタンと酸化
バナジウムとの相乗作用が発揮されず、一方０．０２部
より少ないときは亜硫讃ガスの酸化の抑制効果が小さく
、しかも酸化チタン結晶成長効果および収縮率低下効果
が共に不充分となる。

本発明に用いるタングステン塩はメタタングステン酸ア
ンモニウム、パラタングステン酸アンモニウム等で、水
などの溶媒に溶解し、焼成することにより酸化タングス
テンになるものであれば、いずれのものでもよい。

本発明において得られる触媒は、上述の方法により得ら
れた担体を、焼成により酸化バナジウムとなるバナジウ
ム塩浴液、例えばシュウ酸バヂジウム水溶液、メタバナ
ジン酸アンモニウム−モノエタノールアミン溶液などに
浸漬した後、脱硝装置内に装填し、脱硝装置中に詔いて
３００〜ｓｏｏ”ｃの温度で焼成を行って製造される。

この触媒は、本発明に右ける担体１部に対し０．０１〜
０．５部の酸化バナジウムを含有している。

本発明による窒素酸化物除去は、排ガスを、アンモニア
の共存下、２００℃以上で本発明による触媒に接触させ
ることにより行なわれる。本発明において共存させるア
ンモニア量は、処理ガス中の窒素酸化物量に対して０．
５〜３モル当量が適当である。

以下実施例により本発明を具体的に説明する。

実施例１ 硫酸性酸化チタン製造における中間体であるメタチタン
酸を４５０℃で３時間焼成し、活性酸化チタンを得た。

該酸化チタン１００部に対し水３５部、フエキ糊５部を
添加し、混練した後、ハニカム押出用金型を装着した押
出成形機により外形寸法が１５０ｗ口、長さ４００１１
１ｍのハニカム体を得た。該ハニカム体を１００’Ｃで
１２時間乾燥し、このハニカム乾燥物を２０Ｏｆｌ１　
（ＷＯｓ倹算λのメタタングステン酸アンモニウム水溶
液中°に３部分間浸漬し、過剰溶液を除去した後、１０
０℃にて１２時間乾燥し、さらに６５０℃にて３時間焼
成した。この焼成物を２０　Ｉｌｌ　（ＶｎＯｓ換算）
のシュウ酸バナジル水溶液中に３０分間浸浸漬、過剰＃
液を除去した後、１００℃にて１２時間乾燥した。これ
を脱硝装置充　゛填用バスケットに１００本充填した。

このバスケットを１００個脱硝装置に装填した。この後
、脱硝装置に一４５０℃に昇温された空気を３時間通じ
た後、カス組成力ＮＯ１２００ｐｐｍ、　　８０ｓ　１
０００　ｐｐｍ％Ｏｓ３％、］Ｉｓ０１０％、ダスト濃
度Ｚｆｅｄ、排ガス温度が３８０℃である石炭燃焼排ガ
スにアンモニアを［ＮＨｓ　］　／　［ＮＯ］　＄　１
．０　（！：　ｆｌ　ルヨうに添加し、ｆｆ＝２５ｄ／
ｗｌ−ｈｒ　（常温換算〕で脱硝反応を３か月間行なわ
せた。

試験期間中の脱硝率、８０１酸化率、触媒層円圧力損失
を第１表に示Ｔ０ 第１表 実施例２ 硫酸性酸化チタン製造における中間体であるメタチタン
酸を４５０℃で３時間焼成し、活性酸化チタンを得た。

該酸化チタン１００部に対しＷＯｓ　　換算で１０部の
メタタングステン酸アンモニウム溶液を添加し、混練後
、１００℃にて１２時間乾燥し、さらに６５０℃にて３
時間焼成した。この焼成物１００部に対し水３５部、フ
エキ糊５部を添加、混線後、外形寸法が１５０部口、長
さ４００■のハニカム体を得た。該ハニカム体を１００
℃で１２時間乾燥した後、６５０℃にて３時間焼成した
。以下実施例１と同様にして触媒を調製し、脱硝反応を
行った。結果は第２表に示す。

第２表 特許出願人　　三菱重工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）（（転）酸化チタンにタングステンｒｌＩ塩溶液
   を含浸させ１．乾燥し、６００〜８００℃の温度で焼成
   し、次に所定形状に成形し、又は （ｂ）　　予め成形された酸化チタン担体にタングステ
   ン＃ＩＰ塩溶液を含浸させ、乾燥し、次に（６）〜８０
   ０℃の温度で焼成し、 か（して得た成形物にバナジン酸塩を担持させ、乾燥し
   た後、石炭燃焼ボイラ排ガスを供給する脱硝反応装置に
   装填し、加熱、焼成したことを特徴とする脱硝触媒。 （２）石炭燃焼ボイラ排ガス中の窒素酸化物を除去する
   脱硝方法において、上記排ガスにアンモニアを加えて下
   記触媒に接触させることを特徴とする脱硝方法。 （ａ）　　酸化チタンにタングステン酸塩溶液を含浸さ
   せ、乾燥し、６００〜８００℃の温度で焼成し、次に所
   定形状に成形し、又は （６）予め成形された酸化チタン担体にタングステン酸
   塩溶液を含浸させ、乾燥し、次に（６）〜８００℃の温
   度で焼成し、 かくして得た成形物にバナジン＃ｊｌｌを担持させ、乾
   燥した後、石炭燃焼ボイラ排ガスを供給する脱硝反応装
   置に装填し、加熱、焼成した触媒。