JPS62262729A - 排ガス中の窒素酸化物の除去方法 - 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〕 本発明は排ガス中の窒素酸化物を除去して、無害化する
方法に関する。

〔従来の技術〕

重油焚ボイラをはじめとして、石炭焚ボイラ。

各種化学装置Ｋ付設する燃焼炉、製鉄プラント。

ディーゼルエンジンやタービンの如き内燃機関からの排
ガス中の窒素酸化物（以下ＮＯＸと略称する〕は大気中
に放出されて、有害な物質を生成し、人体に悪影響を及
ぼすために、その排出が規制されているとともに、各種
除去方法が提案されている。その方法としては、吸着法
、酸化吸収法、固体化捕集法、接触還元法などが知られ
ている。その中でもアンモニア（以下ＮＨ。

と略称する）を用いた選択的接触還元法が、最も経済的
でかつ効果的な方法として工業化されておシ、現在では
この方式を採用した数多くのプラントが稼動している。

本発明の除去対象となるＮＯｘは、ＮＯとＮｏ、の合量
であることから、本発明者らは、酸化チタン系触媒上で
の、ＮｏとＮＨ，の反応、　　ＮｏとＮｏ、の混合ガス
とＮｕ、さらにＮｏ、とＮＨ，との反応について詳細な
研究を行った結果、　ＮＨ，を還元剤とする選択的接触
還元法におけるＮｏ、のＭＥ、　Ｉｃよる脱硝反応は下
記の１１）〜１３）式によシ進行することが判った。

ａＮｏ＋ａＮｍ、　＋ｏ、４Ｎ、　＋６Ｈ，Ｏ−−−−
−−−（１）ＮＯ＋ＮＯ，＋２ＮＨ，−一→２Ｎ、　＋
５Ｈ，Ｏ−−−一−−−＋２１６ＮＯ！＋８Ｎ馬　−一
一７Ｎ、　＋１２Ｈ，Ｏ−−−−−−＋３１しかし、（
２）式に示すＮｏ、の除去効率は（１）式に比べ混合ガ
ス中のＮｏ／Ｎｏ、モル比が１．０以上では若干上回る
ものの、Ｎｏ／Ｎｏ、モル比が１．０以下ではＮｏ／Ｎ
ｏ、比が小さく々ると共に徐々に低下していき、（３）
弐に示すＮｏ、単独では著しく低下することが判った。

以上の如く、従来技術では８０４０１モル比が１．０以
下あるいはＮｏ、単独の場合Ｋ　Ｎｏｘ除去効率が著し
く低下するという欠点がある。

このため、特開昭５９−９５９２２号公報では高濃度Ｎ
ｏ、含有排ガスの無害化処理方法として、アンモニア接
触還元法により脱硝処理する工程の前に、被処理ガス中
のＮＯｘ中のＮｏ、の割合が５０チ以下になるようにＮ
ｏ、のＮｏへの転換反応を行うことを提案している。特
開昭５９−９５９２２号公報では脱硝性能を向上させる
という目的は達成することが可能であっても、新たにＮ
ｏ、のＮＯへの転化器が必要となシ、接触熱分解法等で
触媒を用いれば、通常のＮＯＺ除去触媒に加算され、触
媒量が倍増し、設備費の増加が予想され、経済的な方法
とは言えない。

次に還元剤として使用されているＮＨ，は常温でも加圧
すると容易に液体となることから、液体アンモニアの形
で貯蔵されてかり、大気圧にもどしてガス化し、煙道内
に吹き込んでいるＯＮＵ、は周知のように、特定化学物
質、劇物に属する物質であり、その貯肚および取扱いに
は十分カ注意が必要である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は従来の窒素酸化物の除去方法の欠点を解消し、
排ガス中のＮＯＺがＮｏ／ＮＯ２モル比で１．０以下あ
るいはＮｏ、単独で存在する場合でも、特別にＮｏ、→
Ｎｏ転化器等を設けることもなぐＮｏｒの高い除去効率
を維持することを可能とした排ガス中のＮＯｘの処理方
法を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は選択的接触還元脱硝法において、ギ酸アンモニ
ウムまたはギ酸とアンモニウムの混合ガスを排ガス中洗
注入することを特徴とする排ガス中の窒素酸化物の除去
方法である。

〔作用〕

本発明は排ガス中のＮｏ、のＮｏへの転換及び選択的接
触還元法に必要な還元剤としてＮＵ、ＨＯＯ。

を用いるものである。ＮＨ４ＨＯＯ，は常温では固体で
あるが、加熱すると容易に分解してＨＯＯＯＩＩＩ及び
ＮＨ，を発生させる性質があることや、水に対する溶解
度が著めて高い特性に着目し念ものである。ＮＵ４ＩＴ
（：！Ｏ，は約１８０°Ｃから（４）式の反応によって
ＨＯＯＯＨとＮＨ，Ｋ分解される。

ＮＨ４ＨＯＯ，−一→Ｈｏｏｏａ＋ＮＨ，−−−−−−
−−（４）分解して発生したＨＣＯＯＨは（５）式の反
応によってＮｏ、をＮｏへ還元する。

ＨＯＯＯＨ＋ＮＯ，−→ＮＯ＋ＯＯ，＋Ｅｒ、　Ｏ−−
−−−−−（Ｆｉｌ一方、分解されて発生したＭＨ，け
従来の液体アンモニアのそれと何ら変わることはなく、
先に述べた（１）式及び１２１式の反応によって排ガス
中のＮＯｘを効率良く、シかも経済的に除去するもので
ある０ＮＨ４Ｈｏｏ、を分解するために、脱硝前後の排
ガスの他にエアヒータで加熱々ど種々の熱源が利用され
る。ま之、ＮＨ，ＨＯＯ，はｏ　’ｏの水１００１に１
０２ＪＰ程度も溶込み、高濃度のＮＨ。

含有水と々るために、その水溶液を煙道に吹き込む供給
方法も採用することができる。

以下本発明を図面によシさらに詳細に説明するＯ 第１図は、本発明の一実施例を示す典型的な装置系統図
である。

脱硝装置４の手前の配管１でＮｏ、を含有するガス中に
（Ｎｏ／Ｎｏ、モル比が１．０以下）　、ＮＨ４ＨＯＯ
。

注入ライン２からＮＨ４ＨＯＯ，あるいはその分解ガス
であるＮＨｌ及びＨＯＯＯＨが添加された後、脱硝装置
４に充填された触媒５と接触させられ、Ｎｏ。

のＮｏへの転換が起こり、　Ｎｏ／Ｎｏ、モル比が１．
０以上になった被処理ガスは同時に脱硝反応が行なわれ
、脱硝後の処理ガス６は系外に排出される。

ＮＵ、　Ｉ（Ｃｏ、の注入方法はヒータで加熱された空
気７でＮＩ（、ＦＩＣＯ，貯蔵夕／り３を加熱し、ＮＨ
４ＨＯＯ。

を分解させる。高圧ガス体例えば空気や８素などがライ
ン８からタンク３に注入され、圧力が若干プラス側にあ
る煙道へ注入される０ＮＨ４Ｈ００゜の注入量はコント
ロールパルプ９によって制御される。本実施態様ではＮ
Ｈ４Ｂｏｏ、貯蔵タンクの加熱をヒータでの加熱空気を
用いる例を示したが、前述のように熱源や加熱方法など
これに限るものでは危い。

〔実施例〕

実施例１ 本実施例では、ＮＯｌとＮＵ、の反応およびＮｏ。

にＮＨ４ＨＯＯ，を添加によるＮＯｘ除去率を比較した
。

’Ｔｉｅ、　−Ｖ、　Ｏ，系触媒（’！’１０．　：　
９５．０％　Ｖ、　Ｏ，：　５．０％　）２０　Ｍ　　
を内径１＆５鴎の石英製反応管に充填し、表１に示す試
験条件にて反応管入口および出口のＮＯメ濃度をケミル
ミネッセンス分析計によシ測定し、ＮＯｘ除去率を求め
た。

なお、表１中のＮｏ、、　ＮＨ，、Ｏ，、ｃｏ、、　Ｎ
、は標準ガスボンベより供給し、　ＮＨ，ＨＯＯ，はあ
らかじめＨＣＯＯＨ及びＮｆｌ、に加熱分解してガスで
供給することとし、Ｎ鴇ＨＣＯ，約５００Ｐを約１１の
金属製容器に詰め、マントルヒータで外部から加熱した
。その容器の上部には加圧空気用の注入口と分解ガスの
取出口さらにマントルヒータの温度調節用の熱電対を取
付け、Ｎ馬ＨＯＯ，が一定温度に＆るようにコントロー
ルした。注入蚤は取出口に設けた流素計で制御した。表
２の結果から排ガス中のＮｏ、の大部分がＮｏ、で存在
する場合、通常のＮＵ、　Ｋ比べＮＨ４Ｈｏｏ、添加に
よりＮｏ。

除去効率が大幅に改善されろことが明らかとなった。

表２　　試験結果 実施例２ Ｔｉｅ、　−ＷＯ，−Ｖ、　０．系触媒（Ｔｉｏ、　：
ａｓ、ｏ％　ｗｏｓ：１１０％　Ｖ！　Ｏ，：　５．０
％　）を用い、Ｎ）Ｉ４ＨＯＯ，を水溶液にして、定↑
ポンプで触媒層入口の部分に注入する供給方法に変更し
て、実施例１と同様にＮＯｘ除去率を求めた。

表３の結果から、実施例１と同様に通常のＮ馬に比べＮ
Ｕ、　ＨＯＯ，添加によシ、ＮＯｘ除去率が大幅に改善
されることが明らかとなった。

表３　　試験結果 〔発明の効果〕 本発明は、上記構成を採用することＫより、排ガス中の
ＮＯｘがＮｏ／Ｎｏ、モル比で１．０以下あるいはＮｏ
、単独で存在する場合においても、ＮＯｘの高い除去効
率を得ることができた。また、アンモニア接触還元脱硝
触媒として実用可能なものであれば、触媒の種類、形状
に関係なく同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す装置系統図である。 １−ｍ＝被処理ガス配管、２−−−　ＮＨ４ＨＯＯ。 注入ライン、５−−−　ＮＨ４ＨＯＯ，貯蔵タンク、４
−一一説硝装置、５−ｍ−触媒、６−−−処理ガス、７
−−−加熱ライン、８−ｍ−加圧ライン、９−−−　Ｎ
Ｕ、　注入！コントロールバルブ。 復代理人　　内　１）　　明 復代理人　　萩　原　亮　− 復代理人　　安　西　篤　夫 舅１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 選択的接触還元脱硝法において、ギ酸アンモニウムまた
   はギ酸とアンモニウムの混合ガスを排ガス中に注入する
   ことを特徴とする排ガス中の窒素酸化物の除去方法。