JPS62213842A - 脱硫脱硝剤の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、石炭、重油等の燃料の燃焼に伴う排ガスの脱
硫脱硝剤の製造方法に間する。

（従来の技術〕 石炭、重油等の燃焼に伴い発生する排ガス中に含まれる
硫黄酸化物および’１ｉｉｘｅａ化物等は、建物、構築
物等に害を与えるばかりでなく、動植物さらには人体に
も極めて大きな影ＩＩ！及ぼすことが判明し、排ガス中
の上記物質を除去する方法すなわち脱硫、脱硝法が研究
され、多種多様な方式が開発されている。

これらの脱硫・脱硝法は乾式法および湿式法に大別され
る０本発明の属する乾式脱硫法には第１表に示す方法が
知られている。

第１表に示す吸収法においでは（１）反応物質の再王（
硫黄又は硫黄化合物の回収）のために高価なＮＨ３を要
しく活性酸化マンガン法）たり、貴重な一還元性ガスを
要しくアルカライズドアルミナ法）、または反応温度を
高くする（アルカライズドアルミナ法）（石灰吹込法）
等の必要があり、吸着法においては、使用する活性炭が
高価なことと、劣化がおこり易い等の欠点があり、接触
酸化法においては、使用するバナジウム系触媒が高価な
上、劣化がおこり易く反応温度も比較的高いことが必要
であるなど、従来の乾式脱硫法には種々な問題点があっ
た。

また乾式脱硝法として広く利用されている技術は、アン
モニアを利用した接触還元方式であり、使用する触媒が
高価な上、アンモニアは璽素ガスに酸化され完全に消費
されるためその費用も大きいことなどの問題点があった
。

ざらに乾式で本発明のような剤による脱硫と脱硝を同時
に行うことのできる方式はまだ実用化されていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、上述の従来の乾式脱硫および脱硝方式
の種々の問題点を解決し、脱硫と脱硝を同時に行うこと
も可能な脱硫脱硝剤の製造方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は （１）酸化カルシウムおよび水溶性のアルカリ土類金属
塩のｌｆ！または２種以上を供給しうる物質を第１原料
とし、水溶性のアルカリ金属化合物、二酸化ケイ素およ
び酸化アルミニウムを供給しうる物質を第２原料とし、
第１原料に第２原料の一部または全部と水を混合した俊
、湿空養生および／または蒸気養生することを特徴とす
る脱硫脱硝剤の製造方法および （２）酸化カルシウムおよび水澄性アルカリ土類金虜塩
の１種または２ｆ！以上を供給しうる物質を第１原料と
し、水溶性のアルカリ金属化合物、二酸化ケイ素および
酸化アルミニウムを供給しうる物質を第２原料とし、第
１原料に第２原料の一部または全部と水を混合した後、
湿空養生および／また（よ蒸気養生し、３０℃以上の温
度で熱処理することを特徴とする脱硫脱硝剤の製造方法
である。

本発明の酸化カルシウムを供給しうる物質としては、例
えば主石灰、消石灰、炭酸石灰、セメント、スラグ、ド
ロマイトプラスター（石灰含有）等があげられる。

水溶性アルカリ土類金属塩とは、塩化カルシウム、塩化
マグネシウム、硫酸マグネシウム等のほかに、他の物質
例えばチオ硫酸ソーダの添加により水溶化される硫酸カ
ルシウムを含む。

水溶性のアルカリ土類金属塩、アルカリ金属化合物を供
給しうる物質としては、例えばカルシウム、マグネシウ
ム、ナトリウム、カリウム等と硫酸、塩酸、硝酸、酢Ｍ
等酸性物質との組合せによって生成する水溶性の物質等
があげられるが、好ましくは塩化カルシウム、硫酸カル
シウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどである
。

二酸化ケイ素を供給しうる物質としては、例えばシリカ
、含水ケイ酸、メタケイ酸、ケイ酸アルミニウム、ケイ
酸カルシウムなどおよびクリストバライト、トリジマイ
ト、カオリン、ベントナイト、タルク、パーライト、シ
ラス、ケイソウ土、ガラス等反応性二酸化ケイ素を含有
する化合物などがあげられる。

酸化アルミニウムを供給しうる物質としでは、例えばア
ルミナ、水酸化アルミニウム、ケイ酸アルミニウム、硫
酸ばん土、明ばん、硫化アルミニウム、硫酸アルミニウ
ム、塩化アルミニウム、ベントナイト、カオリン、ケイ
ソウ土、ゼオライト、パーライトなど反応性アルミニウ
ムを含有する化合物などがあげられる。

また前述の４〜５種の化合物中２種以上を同時に提供し
うる他の物質の例として、石炭灰（＃化カルシウム、二
酸化ケイ素、酸化アルミニウム源）石炭流動層燃焼灰、
セメント（酸化カルシウム、硫酸カルシウム、二酸化ケ
イ素、酸化アルミニウム源）スラグおよびシラス、安山
岩、チャート、石英粗面岩、オパール、沸石、長石、粘
土鉱物、エトリンガイト、ガラスなど反応性ニ酸化ケイ
素、アルミニウム、カルシウム等を含有する鉱物更に流
動層燃焼灰等の炉内脱硫灰、および煙道脱硫等によって
得られ、る脱硫済剤等があげられる。

本発明者は、上記４〜５種の化合物（酸化カルシウム、
水溶性のアルカリ土類金属、アルカリ金属化合物、二酸
化ケイ素および酸化アルミニウム）を提供しうる物質を
種々組合せ、水と混合し硬化させ、脱硫、脱硝の試験を
行い、その組合せと調製方法によっては予期しない性能
を示すことを見出し本発明を完成した。

上記第１原料に水溶性のアルカリ金属および／または酸
化アルミニウムを供給しうる物質（本発明でこれらを罵
２原料と称する）を組合せることによりざらに脱硫、脱
硝の性能が向上する。

基材の配合割合は ＣａＯとして少くとも　　１％ 本湿性のアルカリ土類、アルカリ金属化合物として少く
とも　　　０．１％ ５ｉＯｚとして　　　　　　　０〜９０％Ａｌ２Ｏ，と
じて　　　　　０〜７０％好ましくは ＣａＯとして　　　　　　１〜８０％ 水溶性のアルカリ土類、アルカリ金属化合物として　　
　　　　　０．１％〜７０％ＳｉＯ□として　　　　　
　　５％〜９０％Ａｌ２Ｏ３として　　　　　５％〜７
０％である。

原料を必要により粉砕後混合し、ざら（こ水を加えて混
合する。この場合、ＮａｔＳ２０ｓなどの硬化補助剤を
添加することができる。ここに組合せる原料が例えば稀
塩酸であって充分の水分が存在する場合は混合後の水の
添加は不要である。混合物中の水の量は乾物１００部当
り約２０部〜約５０部が適当である。

次に混合物を湿空養生および／または蒸気養生する。湿
空養生゛は常温で相対湿度５０％〜１００％で１週間程
度が好ましく、また蒸気養生は、常圧で温度３０℃〜１
００℃、相対湿度１００％、０．５〜７２時間が好まし
い、高圧蒸気養生は１８０℃以下で効果があるが１４０
℃以下で、相対湿度１００％、０．１〜１０時間が好ま
しい、これらの養生法は、〈りがえしまたは組合せて行
って好結果を得る場合がある。！！生後の硬化物を常法
により破砕あるいは養生前に造粒、整粒して本発明の脱
硫脱硝剤を得ることができる。

ざらに養生後の硬化物を３０℃以上、好ましくは５０℃
〜２００℃の節回で１０分〜１０時間熱処理することに
よって、より脱硫脱硝の性能を向上させることができる
。

以下実施例をあげてざらに詳細に説明する。

実施例１〜２ 市販の消石灰、塩化カルシウムに石炭灰（化学組成は第
２表に示す、）を第４表に示す配合に従って混合し、水
を加えて再度混合し、常圧１００℃の蒸気養生１Ｆｒ６
時間行い、得られた硬化物を破砕しで粒径０．５〜０．
７ｍｍに整粒し、そのままあるいは１３０℃で２時間熱
処理して本発明の脱硫脱硝剤を得た。

これらの刑を用いて第３表に示す試験条件で脱硫脱硝試
験（ＳＯ□、ＮＯｘ除去試験）￥！行い、３時間復の積
分脱硫脱硝率と脱硫率１００％維持時間を求め第４表に
示した。

なお同表に比表面積の測定値も並記した。比表面積の測
定は、試料ｖ？２００℃で１時間脱ガスした？＆　８　
Ｅ　Ｔ法で行った。

第２表　石炭灰の化学組成 （χ） 菓３表　性能試験条件 実施例３〜４ 市販の消石灰に水溶性のアルカリ土類金属塩として最終
混合物中の水分の３０％相当の水を含む硝酸カルシウム
水溶液を加え、更に前例の石炭灰を第４表に示す配合に
従って混合し、水を加えて水分を乾物１００部当り４１
部となし、再度混合し、常圧１００℃の蒸気養生も６時
間行い、得られた硬化物を破砕して粒径を０．５〜０．
７ｍｍにそろえ、１３０℃で２時間熱処理して本発明の
脱硫脱硝剤を得た。

これらの剤について前例と同様の条件で行った性能試験
および測定の結果を第４表に示した。

実施例５〜６ 市販の消石灰に水溶性アルカリ金属塩として最終混合物
中の水分の３０％相当の水を含む苛性ソーダ水溶液を加
え、更に前例の石炭灰を第４表に示す配合に従って混合
し、水を加えて水分を乾物１００部当り４１部となし、
再度混合し、常圧１００℃の蒸気養ｇ：を６時間行い、
得られた硬化物を破砕して粒径０．５〜０．７ｍｍにそ
ろえ、　１３０℃で２時闇熱処理して本発明の脱硫脱硝
剤を得た。

これらの剤について前例と同様の条件で行った性能試験
および測定の結果を第４表に示した。

実施例７〜８ 市販の消石灰、ケイ酸、水酸化アルミニウムおよび水溶
性のアルカリ土類金１塩として最終混合物中の水分の３
０％相当の水を含む塩化カルシウム水溶液を第４表に示
す配合に従って混合し、水を加えて水分を乾物１００部
当り４１部となし、再度混合し、常圧１００℃の蒸気養
生を６時間行い、得られた硬化物を破砕して粒径０．５
〜０．７ｍｍにそろえ、　１３０℃、２時間熱処理して
本発明の脱硫脱硝剤を得た。

これらの剤について前例と同様の条件で行った性能試験
および測定の結果を第４表に示した。

実施例９〜１０ 市販の消石灰、ケイ酸、水酸化アルミニウムおよび水溶
性のアルカリ金属塩として最終混合物中の水分の３０％
相当の水を含む苛性ソーダ水溶液を第４表に示す配合に
従って混合し、水を加えて水分を乾物１００部当り４１
部となし、再度混合し、常圧１００℃の蒸気養生を６時
間行い、得られた硬化物を破砕して粒径５〜７ｍｍにそ
ろえ、　１３０℃、２時間熱処理して本発明の脱硫脱硝
剤を得た。

これら剤についで前例と同様の条件で行った性能試験お
よび測定の結果を第４表に示した。

〔発明の効果〕

本発明の方法になる脱硫脱硝剤はこれまでの吸収剤、吸
着剤と異なりＣａＯ５Ｓｉ０２、Ａｌ２Ｏ３、および水
溶性のアルカリ土類金属塩の１ｆ！または２種以上、ア
ルカリ金属化合物を供給しうる物質を主体とするもので
あるため原料は、セメント、スラグ、ガラス、石炭灰等
ケイ酸塩あるいは廃カルシウム化合物等を使用すること
ができ使用可能原料は広範である。また、混合、温室養
生または蒸気養生程度の簡単な工程で製造することがで
きる。

本発明の方法になる脱硫脱硝剤は石炭灰、スラブ、ガラ
ス、流動層燃焼灰、炉内脱硫法、黒液燃焼灰等の廃棄物
を活用することができるため資源化技術としても有用で
あるばかりでなく、脱硫と脱硝を同時に行うことができ
、更に高い性能を有しでいるので公害防止に寄与すると
ころ極めて大である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸化カルシウムおよび水溶性のアルカリ土類金属
   塩の１種または２種以上を供給しうる物質を第１原料と
   し、アルカリ金属化合物、二酸化ケイ素および酸化アル
   ミニウムを供給しうる物質を第２原料とし、第１原料に
   第２原料の一部または全部と水を混合した後、湿空養生
   および／または蒸気養生することを特徴とする脱硫脱硝
   剤の製造方法。
2. （２）酸化カルシウムおよび水溶性アルカリ土類金属塩
   の１種または２種以上を供給しうる物質を第１原料とし
   、アルカリ金属化合物、二酸化ケイ素および酸化アルミ
   ニウムを供給しうる物質を第２原料とし、第１原料に第
   ２原料の一部または全部と水を混合した後、湿空養生お
   よび／または蒸気養生し、３０℃以上の温度で熱処理す
   ることを特徴とする脱硫脱硝剤の製造方法。