JPS594172B2 - 排ガス中の一酸化炭素酸化方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、焼結排ガス等の排ガス中に含まれる一酸化炭
素（ＣＯ）を安定して酸化させる方法に関する。

焼結鉱製造の過程で生成する排ガスは、ＳＯＸ、ＮＯｘ
を含むため脱硫、脱硝処理されている。

脱硝処理では、反応温度を満すために排ガス加熱炉を用
いて排ガスを昇温しており、このため多大な燃料を消費
している。

しかもその燃焼熱も一部熱交換器で利用されているにす
ぎず、省エネルギーの観点から問題が多い。

ところで焼結排ガス中には未燃のＣＯが約１．０〜１，
２％残存しているが、その潜熱のほとんどは利用されて
いない。

この潜熱を利用する方法として排ガスを白金系貴金属の
触媒に接触させてＣ０を酸化させる方法が知られている
。

しかしこの場合次のような問題がある。

すなわち脱硝反応温度が３６０〜３８０℃であるのに対
しＣＯの安定した酸化温度が４１０℃以上であり、脱硝
反応温度である３６０〜３８０℃ではＣＯの酸化能力は
排ガス中の触媒毒で短期間のうちに著しく劣化する。

又、排ガスをＣＯの安定酸化温度にまで昇温すると脱硝
率が低下する問題がある。

ここでＣＯ酸化の触媒反応装置を系内に組込むことも考
えられるが、設備が犬がかりとなる問題がある。

本発明は上述した問題を解決すべくなされたもので、そ
の目的とするところは、既設の回転蓄熱式熱交換器に触
媒を組込むことにより、触媒を再生して脱硝率を低下さ
せることなく触媒のＣＯ酸化能力を維持することができ
る排ガス中の一酸化炭素酸化方法を得んとするものであ
る。

すなわち本発明は、一酸化炭素酸化触媒を組込んだ回転
蓄熱式熱交換器に排ガスを流通して熱交換による昇温及
び触媒による排ガス中の一酸化炭素の酸化をおこなった
後、脱硝装置に導いて脱硝し、次いで該排ガスを上記熱
交換器に通して触媒の再生及び熱交換をおこなうことを
特徴とするものである。

又本発明は、触媒を熱交換器の排ガスとの接触面に触媒
をめっきコーティングした排ガス中の一酸化炭素酸化方
法である。

更に本発明は、熱交換器のパージ装置から３００℃以上
の空気又は４２０℃以上の焼結排ガスを流通して触媒を
再生するようにしたものである。

以下本発明を図面を参照して説明する。

まず脱硫後の焼結排ガス１を回転蓄熱式熱交換器２に流
入する。

この熱交換器２は筒状をなし、一定速度で回転しながら
内部にガスを流通せしめるもので、昇温したガスの流通
により蓄熱する構造を有している。

この熱交換器２は排ガス流入側１ａと排ガス流出側１ｂ
とで構成され、排ガス流出側１ｂには第２図に拡大して
示すように排ガス１との接触面３に白金系貴金属等の一
酸化炭素酸化触媒４がめつきコーティング等により付着
されている。

上記焼結排ガス１は、熱交換器２に流入する前は、１２
０℃程度であるが、排ガス流入側２ａで熱交換されて３
２０℃程度に昇温し、さらに触媒４に流通接触させてＣ
Ｏを酸化させてその酸化熱により更に４２０℃程度に昇
温する。

昇温された排ガス１は、脱硝温度より高い場合には排ガ
スヒータ等の熱回収装置５で熱回収して３８０℃程度の
脱硝反応温度に降温し、この後脱硝装置６に入り脱硝さ
れる。

脱硝後の排ガス１は脱硝をおこなわない高温の排ガス１
′の一部と混合して昇温された後熱交換器２の排ガス流
出側２ｂに入り、ここの触媒４に流通接触して触媒４の
ＣＯ酸化能力を回復させる。

すなわちＣＯ酸化触媒４は、その種類によらず低温域（
３００〜３２０℃）で安全に接触酸化せず、排ガス中の
触媒毒の影響で、その活性も経時的に劣化する。

しかしある温度以上の排ガスあるいは空気により触媒の
活性面がクリーニングされ、活性が復活する。

触媒４と流通接触した熱交換器２は、排ガス流入側２ａ
にて熱交換をおこなって降温され外部に放出される。

上記熱交換器２は、回転していることから活性の低下し
た触媒４が順次再生されその触媒活性が維持された状態
で再びＣＯの酸化に使用される。

ところで排ガス１による触媒４の再生を繰返すと触媒毒
の蓄積現象が生じ第２図に示すように、再生後の活性時
間が短くなる。

なお図中Ｐ１ は排ガスによる再生を１回おこなった場
合、Ｐ２は２回おこなった場合、Ｐ３は３回おこなった
場合を示す。

このように触媒毒の蓄積現象が生じた場合、加熱装置７
で加熱した再生用ガスをパージ装置８から熱交換器２内
に流入して触媒４と接触せしめて触媒４の活性を再生す
る。

この場合再生用ガスは、３００℃以上の空気あるいは４
２０℃以上の焼結排ガスが適当である。

３００℃以上の空気によれば、第２図にＰａ２．Ｐａ３
に示すように、又４２０℃以上の焼結排ガスによれば第
２図の曲線で示されるように触媒４の活性を再生するこ
とができる。

なお、図中９は、スタートアップ時に使用する排ガス加
熱炉で、定常運転時には使用されない。

この方法によれば、触媒毒を連続的に除去し、触媒４の
活性を常に維持しているので、ＣＯを効率よく酸化させ
てその潜熱を回収することができ、その結果排ガスを昇
温して脱硝する際、スタートアップ時のみ燃料を必要と
し、通常運転時は必要とせず、燃料の節約を図ることが
できる。

例えば７５万Ｎｍ”／Ｈｒの排ガス処理設備においてＣ
Ｏ酸化をおこなわないと７０００ Ｎｍ３／ Ｈｒ（２
５００ｋｃａｌ ／Ｎｒｒｉ’ ）の燃料を必要とする
が、平均ＣＯ酸化反応率３０％、平均ＣＯ濃度１．２％
とするとＣＯの燃焼熱は上記燃料の熱量を上回り、燃料
を必要としない。

また既存の回転蓄熱式熱交換器２を若干改良することに
より本発明方法を実施でき、設備の犬がかりな改造が不
要である。

なお、熱交換器２として、・・二カム状、格子状の構造
のものに触媒をコーティングしたものでもよい。

このものによれば圧力損失が少なく、接触面積が多いた
め、ＣＯの酸化効率及び熱交換効率を高くすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す説明図、第２図は第１
図の熱交換器の要部拡大図、第３図は再生用ガス温度と
再生後の触媒の活性時間を示す特性図である。 １・・・・・・焼結排ガス、２・・・・・・回転蓄熱式
熱交換器、２ａ・・・・・・排ガス流入側、２ｂ・・・
・・・排ガス流出側、計・・・・・接触面、４・・・・
・・一酸化炭素酸化触媒、５・・・・・・熱回収装置、
６・・・・・・脱硝装置、７・・・・・・加熱装置、８
・・・・・・パージ装置、９・・・・・・加熱炉。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一酸化炭素酸化触媒を組込んだ回転蓄熱式熱交換器
   に排ガスを流通して熱交換による昇温及び触媒による排
   ガス中の一酸化炭素の酸化をおこなった後、脱硝装置に
   導いて脱硝し、次いで脱硝後の排ガスを上記熱交換器に
   通して触媒の再生及び熱交換をおこなうことを特徴とす
   る排ガス中の一酸化炭素酸化方法。 ２ 触媒は、熱交換器の排ガスとの接触面にめっきコー
   ティングしてなる特許請求の範囲第１項記載の排ガス中
   の一酸化炭素酸化方法。 ３ 熱交換器は、パージ装置を備え、ここから３００℃
   以上の空気又は４２０℃以上の焼結排ガスを流通せしめ
   て触媒を再生することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の排ガス中の一酸化炭素酸化方法。