JPS6230804B2 - - Google Patents
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- JPS6230804B2 JPS6230804B2 JP53099265A JP9926578A JPS6230804B2 JP S6230804 B2 JPS6230804 B2 JP S6230804B2 JP 53099265 A JP53099265 A JP 53099265A JP 9926578 A JP9926578 A JP 9926578A JP S6230804 B2 JPS6230804 B2 JP S6230804B2
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Description
［産業上の利用分野］
本発明は、セメント焼成炉からの燃焼排ガス中
に含まれる窒素酸化物を除去する方法の改良に関
するものである。 ［従来の技術及び問題点］ 周知の如く、セメント焼成炉から排出される燃
焼排ガス中には、光化学スモツグの元凶となる窒
素酸化物が含まれ環境汚染を誘発するため、その
除去方法の確立が切望されている。 ところで、セメント焼成炉からの燃焼排ガス量
は膨大であることから、従来の除去方法としては
乾式の脱硝技術が採用され、中でもNOを触媒存
在下或いは無触媒状態でアンモニアにより還元無
害化する方法が有望視されている。 上記触媒方式によるアンモニア接触還元法は、
種々提案されており、例えば300〜500℃の温度範
囲でアンモニアと排ガスを触媒層で接触させる方
法が行われている。しかしながら、この方法をセ
メント焼成炉の排ガス処理に適用すると、粉塵に
よる触媒のめづまり、水分やSOx等による触媒活
性の低下、触媒寿命の低下に伴う再生装置の付
設、排ガスの再加熱装置の大型化及び敷地面積の
広大化、並びに残存アンモニアとSOxとの反応に
よる酸性硫酸アンモニムなどの付着やこれによる
腐蝕生物質の生成等種々の弊害が生じる。 一方、無触媒方式によるアンモニア接触還元法
は触媒に起因する種々の弊害を回避できるもの
の、次のような問題点がある。即ち、第１の問題
点は脱硝効率（つまりアンモニアの供給量に対す
る窒素酸化物の分解、除去効率として表わされる
アンモニアの脱硝寄与率）が低く、脱硝効率を上
げるためには相当過剰のアンモニアが必要とな
り、これに伴つて余剰アンモニアが排出され二次
公害を誘発する恐れがあることである。第２の問
題点は、脱硝に適した温度範囲が狭く、特に1100
℃以上になるとアンモニアの燃焼によるNOが生
成するため、厳格な温度管理を必要とし、その結
果操作が煩雑になるばかりか温度制御のための付
帯設備を要し、コスト高となることである。第３
の問題点は、余剰アンモニアが残存するため、
SOxが共存する排ガスに対しては酸性硫酸アンモ
ニムなどを生成し、その結果煙道内への付着汚
濁、電気集塵機の効率低下を招く。 このようにセメント焼成炉排ガスの窒素酸化物
の除去にあたつては、その窒素酸化物の絶対除去
率として表わされる脱硝率の向上のみならず、前
述したアンモニアの脱硝寄与率である脱硝効率を
向上することがアンモニア供給の効率化及び二次
公害や電気集塵機の効率低下を抑制する点で極め
て重要である。 本発明は、上記従来の種々の問題点を解決する
ためになされたもので、排ガス中に存在する粉
塵、水分及びSOx等に影響されることなくアンモ
ニアの脱硝寄与率である脱硝効率を向上して余剰
アンモニアの排出を抑制し、かつこれに伴つて
SOxの共存下でも酸性硫酸アンモニムの生成を防
止し、しかも脱硝率も向上して光化学スモツクの
元凶となる窒素酸化物の排出を防止し、更に脱硝
温度領域の拡大化を達成し得るセメント排ガス中
の窒素酸化物除去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、セメント焼成炉から排出さる燃焼排
ガスにセメント製造用調合原料の粉粒体、アンモ
ニア源及び炭化水素系気体燃料からなる混合分散
体を600〜1300℃の温度下にて接触せしめて燃焼
排ガス中の窒素酸化物を除去するにあたり、上記
セメント製造用調合原料の粉粒体を混合分散体１
m3当り20ｇ以上、上記アンモニア源を燃焼排ガス
中のNO1モル当りNH3として２モル以下、及び上
記炭化水素系気体燃料を混合分散体中のアンモニ
ア源1Nm3当り真空熱量で10000Kcal以上となるよ
うに供給することを特徴とするものである。 上記混合分散体の一構成成分であるセメント製
造用調合原料としては、例えば普通ポルトランド
セメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポ
ルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメン
ト、白色ポルトランドセメント、超速硬ポルトラ
ンドセメント、或いはこれら類似物等を挙げるこ
とができる。この調合原料の粒径は、通常88μｍ
の粒子が40％以下含むものであるが、１mm以下の
ものでも十分効果がある。また、混合分散体中に
含まれるセメント製造用調合原料の割合は、通常
20ｇ／m3以上にする必要があり、好ましくは40
ｇ／m3以上となるようにする。この理由は、調合
原料の含有量を20ｇ／m3未満にすると、燃焼排ガ
スの脱硝効率及び脱硝率を向上することが困難と
なるからである。 上記混合分散体の他の構成成分である炭化水素
系気体燃料は、燃焼排ガスとの接触時に急激に分
解、燃焼し、その際に中間体としての活性なCH
ラジカルの生成を伴うものを用いることが必要で
ある。具体的には、CH4、C2H6、C3H8、C4H10、
C5H12などの炭化水素の気体単独、或いはこれら
炭化水素もとくは他の燃料気体との混合気体等を
挙げることができる。この場合、炭化水素系燃料
が液体状乃至固体状では揮発から分解まで時間が
かかり、分解、燃焼が始まる時点では混合分散体
の他の構成成分であるセメント製造用調合原料及
びアンモニア源が燃焼排ガスに接触する位置から
離れてしまうため、効果的な脱硝を遂行し得なく
なる。また、燃焼過程で活性なCHラジカルを生
成しないH2やCO等の気体燃料では、十分に触媒
的雰囲気を形成し得ず効果的な脱硝を遂行し得な
い。なお、炭化水素系気体燃料の供給量は混合分
散体中のアンモニア1Nm3当りの真発熱量が
10000kcal以上になるように設定することが必要
である。この理由は、該気体燃料の真発熱量を
10000kcal未満にすると、アンモニアの活性化に
十分寄与できず、ひいては排ガスの脱硝効率及び
脱硝率を向上することが困難となる。特に、排ガ
スの脱硝率は炭化水素系気体燃料の真発熱量と、
混合分散体と排ガスの接触時の温度（600〜1300
℃）と、に相関する傾向にあり、該気体燃料の真
発熱量が低い場合には該接触時の温度が高い側に
脱硝率のピークが表われ、一方該気体燃料の真発
熱量が高い場合は該接触時の温度が低い側に脱硝
率のピークが表われる。このため、排ガスの脱硝
時には使用する炭化水素系気体燃料の真発熱量に
応じて排ガスと混合分散体の接触時の温度（600
〜1300℃）を適宜選定することが脱硝率の向上の
観点から望ましい。 上記混合分散体のさらに他の構成成分であるア
ンモニア源としては、アンモニア、高温で分解さ
れてアンモニアを生成しうる化合物或いはこれら
の水溶液等を挙げることができる。このアンモニ
ア源の供給量は燃焼排ガス中のNO1モル当り２モ
ル以下にすることが必要である。この理由は、ア
ンモニア源の量が２モルを越えると、脱硝効率及
び脱硝率の向上化が期待できないばかりか、かえ
つて余剰アンモニアが発生して酸性硫酸アンモニ
ウムの生成を招く。 上記燃焼排ガスと混合分散体の接触時の温度を
600〜1300℃の範囲に限定した理由は、その温度
が600未満でも、1300℃を越えても燃焼排ガスの
脱硝効率及び脱硝率が低下するからである。 ［作 用］ 本発明によれば、セメント焼成炉の排ガスに特
定量のセメント製造用調合原料、アンモニア源及
び炭化水素系気体燃料からなる混合分散体を所定
の温度下で接触せしめる、特に炭化水素系気体燃
料をアンモニア源との関係で特定の真発熱量で供
給することによつて、排ガス中に存在する粉塵、
水分及びSOx等に影響されることなくアンモニア
の脱硝寄与率である脱硝効率を向上して余剰アン
モニアの排出を抑制し、かつこれに伴つてSOxの
共存下でも酸性硫酸アンモニムの生成を防止して
煙道の汚濁、電気集塵機効率の低下を防止し、更
に脱硝率も向上して光化学スモツグの元凶となる
窒素酸化物の排出を防止できる。このように、本
発明の方法が種々の優れた効果を発現できる理由
は十分明らかではないが、本発明者等の研究によ
れば次のような機構によるものと推定される。 即ち、燃焼排ガスと混合分散体を所定範囲の温
度下にて接触させると、混合分散体中の炭化水素
系気体燃料は活性なCHラジカルの生成を伴う分
解、燃焼反応が急激に起り、同時に混合分散体中
のセメント製造用調合原料の粉粒体は急激な熱変
化により構造転移等が起り、これら両者の作用に
より非常に活性化された雰囲気が形成される。そ
の結果、前活性雰囲気下に置かれたNH3はNHラ
ジカル化が促進され、排ガス中の窒素酸化物
（NO等）の還元無害化反応に有効な触媒作用が発
現され、アンモニアの脱硝寄与率である脱硝効率
及び脱硝率の著しい向上化が達成されるものと推
定される。また、記触媒作用をもたらす雰囲気は
窒素酸化物の還元無害化を優先的に促進するが、
それに寄与しなかつたアンモニアに対しても共存
するSOxと反応する前に分解させる効果を発現
し、これによつて煙道の腐蝕や閉塞、電気集塵機
の効率低下を招く酸性硫酸アンモニムの生成を防
止できるものと考えられる。 ［発明の実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。 実施例 １ まず、ガス導入口１から空気を燃焼炉２内に導
入し、かつ空気導入管３、燃料供給管４から空
気、燃料ガスをバーナ５内に導入し、燃焼させて
燃焼炉２後段の反応管６を流通する試料ガスの温
度を熱電対７で制御すると共に、導管８，９から
夫々NOガス、SO2ガスを、燃焼炉２内に前記反
応管６を流通する試料ガス（燃焼排ガス）中の
NO、SO2濃度が夫々約500ppmとなるように反応
管６の分析計１０に基づいて供給、制御を行なつ
た。次いで、ホツパー１１から普通ポルトランド
セメント製造用調合原料の粉粒体を、導管１２，
１３から夫々LPG（真発熱量23000kcalNm3／Ｎ
m3）、アンモニアを混合分散器１４に供給し、こ
の混合分散器１４で調製された下記第１表の成分
組成の混合分散体を、反応管６を流通する燃焼排
ガスに同第１表の温度条件で接触せしめて脱硝処
理した。 しかして、反応管６の後段に挿置された分析計
１０により脱硝処理後の処理ガス中のNO濃度を
測定し、この測定値に基づいて脱硝率（％）を調
べた。その結果を同第１表に併記した。
に含まれる窒素酸化物を除去する方法の改良に関
するものである。 ［従来の技術及び問題点］ 周知の如く、セメント焼成炉から排出される燃
焼排ガス中には、光化学スモツグの元凶となる窒
素酸化物が含まれ環境汚染を誘発するため、その
除去方法の確立が切望されている。 ところで、セメント焼成炉からの燃焼排ガス量
は膨大であることから、従来の除去方法としては
乾式の脱硝技術が採用され、中でもNOを触媒存
在下或いは無触媒状態でアンモニアにより還元無
害化する方法が有望視されている。 上記触媒方式によるアンモニア接触還元法は、
種々提案されており、例えば300〜500℃の温度範
囲でアンモニアと排ガスを触媒層で接触させる方
法が行われている。しかしながら、この方法をセ
メント焼成炉の排ガス処理に適用すると、粉塵に
よる触媒のめづまり、水分やSOx等による触媒活
性の低下、触媒寿命の低下に伴う再生装置の付
設、排ガスの再加熱装置の大型化及び敷地面積の
広大化、並びに残存アンモニアとSOxとの反応に
よる酸性硫酸アンモニムなどの付着やこれによる
腐蝕生物質の生成等種々の弊害が生じる。 一方、無触媒方式によるアンモニア接触還元法
は触媒に起因する種々の弊害を回避できるもの
の、次のような問題点がある。即ち、第１の問題
点は脱硝効率（つまりアンモニアの供給量に対す
る窒素酸化物の分解、除去効率として表わされる
アンモニアの脱硝寄与率）が低く、脱硝効率を上
げるためには相当過剰のアンモニアが必要とな
り、これに伴つて余剰アンモニアが排出され二次
公害を誘発する恐れがあることである。第２の問
題点は、脱硝に適した温度範囲が狭く、特に1100
℃以上になるとアンモニアの燃焼によるNOが生
成するため、厳格な温度管理を必要とし、その結
果操作が煩雑になるばかりか温度制御のための付
帯設備を要し、コスト高となることである。第３
の問題点は、余剰アンモニアが残存するため、
SOxが共存する排ガスに対しては酸性硫酸アンモ
ニムなどを生成し、その結果煙道内への付着汚
濁、電気集塵機の効率低下を招く。 このようにセメント焼成炉排ガスの窒素酸化物
の除去にあたつては、その窒素酸化物の絶対除去
率として表わされる脱硝率の向上のみならず、前
述したアンモニアの脱硝寄与率である脱硝効率を
向上することがアンモニア供給の効率化及び二次
公害や電気集塵機の効率低下を抑制する点で極め
て重要である。 本発明は、上記従来の種々の問題点を解決する
ためになされたもので、排ガス中に存在する粉
塵、水分及びSOx等に影響されることなくアンモ
ニアの脱硝寄与率である脱硝効率を向上して余剰
アンモニアの排出を抑制し、かつこれに伴つて
SOxの共存下でも酸性硫酸アンモニムの生成を防
止し、しかも脱硝率も向上して光化学スモツクの
元凶となる窒素酸化物の排出を防止し、更に脱硝
温度領域の拡大化を達成し得るセメント排ガス中
の窒素酸化物除去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、セメント焼成炉から排出さる燃焼排
ガスにセメント製造用調合原料の粉粒体、アンモ
ニア源及び炭化水素系気体燃料からなる混合分散
体を600〜1300℃の温度下にて接触せしめて燃焼
排ガス中の窒素酸化物を除去するにあたり、上記
セメント製造用調合原料の粉粒体を混合分散体１
m3当り20ｇ以上、上記アンモニア源を燃焼排ガス
中のNO1モル当りNH3として２モル以下、及び上
記炭化水素系気体燃料を混合分散体中のアンモニ
ア源1Nm3当り真空熱量で10000Kcal以上となるよ
うに供給することを特徴とするものである。 上記混合分散体の一構成成分であるセメント製
造用調合原料としては、例えば普通ポルトランド
セメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポ
ルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメン
ト、白色ポルトランドセメント、超速硬ポルトラ
ンドセメント、或いはこれら類似物等を挙げるこ
とができる。この調合原料の粒径は、通常88μｍ
の粒子が40％以下含むものであるが、１mm以下の
ものでも十分効果がある。また、混合分散体中に
含まれるセメント製造用調合原料の割合は、通常
20ｇ／m3以上にする必要があり、好ましくは40
ｇ／m3以上となるようにする。この理由は、調合
原料の含有量を20ｇ／m3未満にすると、燃焼排ガ
スの脱硝効率及び脱硝率を向上することが困難と
なるからである。 上記混合分散体の他の構成成分である炭化水素
系気体燃料は、燃焼排ガスとの接触時に急激に分
解、燃焼し、その際に中間体としての活性なCH
ラジカルの生成を伴うものを用いることが必要で
ある。具体的には、CH4、C2H6、C3H8、C4H10、
C5H12などの炭化水素の気体単独、或いはこれら
炭化水素もとくは他の燃料気体との混合気体等を
挙げることができる。この場合、炭化水素系燃料
が液体状乃至固体状では揮発から分解まで時間が
かかり、分解、燃焼が始まる時点では混合分散体
の他の構成成分であるセメント製造用調合原料及
びアンモニア源が燃焼排ガスに接触する位置から
離れてしまうため、効果的な脱硝を遂行し得なく
なる。また、燃焼過程で活性なCHラジカルを生
成しないH2やCO等の気体燃料では、十分に触媒
的雰囲気を形成し得ず効果的な脱硝を遂行し得な
い。なお、炭化水素系気体燃料の供給量は混合分
散体中のアンモニア1Nm3当りの真発熱量が
10000kcal以上になるように設定することが必要
である。この理由は、該気体燃料の真発熱量を
10000kcal未満にすると、アンモニアの活性化に
十分寄与できず、ひいては排ガスの脱硝効率及び
脱硝率を向上することが困難となる。特に、排ガ
スの脱硝率は炭化水素系気体燃料の真発熱量と、
混合分散体と排ガスの接触時の温度（600〜1300
℃）と、に相関する傾向にあり、該気体燃料の真
発熱量が低い場合には該接触時の温度が高い側に
脱硝率のピークが表われ、一方該気体燃料の真発
熱量が高い場合は該接触時の温度が低い側に脱硝
率のピークが表われる。このため、排ガスの脱硝
時には使用する炭化水素系気体燃料の真発熱量に
応じて排ガスと混合分散体の接触時の温度（600
〜1300℃）を適宜選定することが脱硝率の向上の
観点から望ましい。 上記混合分散体のさらに他の構成成分であるア
ンモニア源としては、アンモニア、高温で分解さ
れてアンモニアを生成しうる化合物或いはこれら
の水溶液等を挙げることができる。このアンモニ
ア源の供給量は燃焼排ガス中のNO1モル当り２モ
ル以下にすることが必要である。この理由は、ア
ンモニア源の量が２モルを越えると、脱硝効率及
び脱硝率の向上化が期待できないばかりか、かえ
つて余剰アンモニアが発生して酸性硫酸アンモニ
ウムの生成を招く。 上記燃焼排ガスと混合分散体の接触時の温度を
600〜1300℃の範囲に限定した理由は、その温度
が600未満でも、1300℃を越えても燃焼排ガスの
脱硝効率及び脱硝率が低下するからである。 ［作 用］ 本発明によれば、セメント焼成炉の排ガスに特
定量のセメント製造用調合原料、アンモニア源及
び炭化水素系気体燃料からなる混合分散体を所定
の温度下で接触せしめる、特に炭化水素系気体燃
料をアンモニア源との関係で特定の真発熱量で供
給することによつて、排ガス中に存在する粉塵、
水分及びSOx等に影響されることなくアンモニア
の脱硝寄与率である脱硝効率を向上して余剰アン
モニアの排出を抑制し、かつこれに伴つてSOxの
共存下でも酸性硫酸アンモニムの生成を防止して
煙道の汚濁、電気集塵機効率の低下を防止し、更
に脱硝率も向上して光化学スモツグの元凶となる
窒素酸化物の排出を防止できる。このように、本
発明の方法が種々の優れた効果を発現できる理由
は十分明らかではないが、本発明者等の研究によ
れば次のような機構によるものと推定される。 即ち、燃焼排ガスと混合分散体を所定範囲の温
度下にて接触させると、混合分散体中の炭化水素
系気体燃料は活性なCHラジカルの生成を伴う分
解、燃焼反応が急激に起り、同時に混合分散体中
のセメント製造用調合原料の粉粒体は急激な熱変
化により構造転移等が起り、これら両者の作用に
より非常に活性化された雰囲気が形成される。そ
の結果、前活性雰囲気下に置かれたNH3はNHラ
ジカル化が促進され、排ガス中の窒素酸化物
（NO等）の還元無害化反応に有効な触媒作用が発
現され、アンモニアの脱硝寄与率である脱硝効率
及び脱硝率の著しい向上化が達成されるものと推
定される。また、記触媒作用をもたらす雰囲気は
窒素酸化物の還元無害化を優先的に促進するが、
それに寄与しなかつたアンモニアに対しても共存
するSOxと反応する前に分解させる効果を発現
し、これによつて煙道の腐蝕や閉塞、電気集塵機
の効率低下を招く酸性硫酸アンモニムの生成を防
止できるものと考えられる。 ［発明の実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。 実施例 １ まず、ガス導入口１から空気を燃焼炉２内に導
入し、かつ空気導入管３、燃料供給管４から空
気、燃料ガスをバーナ５内に導入し、燃焼させて
燃焼炉２後段の反応管６を流通する試料ガスの温
度を熱電対７で制御すると共に、導管８，９から
夫々NOガス、SO2ガスを、燃焼炉２内に前記反
応管６を流通する試料ガス（燃焼排ガス）中の
NO、SO2濃度が夫々約500ppmとなるように反応
管６の分析計１０に基づいて供給、制御を行なつ
た。次いで、ホツパー１１から普通ポルトランド
セメント製造用調合原料の粉粒体を、導管１２，
１３から夫々LPG（真発熱量23000kcalNm3／Ｎ
m3）、アンモニアを混合分散器１４に供給し、こ
の混合分散器１４で調製された下記第１表の成分
組成の混合分散体を、反応管６を流通する燃焼排
ガスに同第１表の温度条件で接触せしめて脱硝処
理した。 しかして、反応管６の後段に挿置された分析計
１０により脱硝処理後の処理ガス中のNO濃度を
測定し、この測定値に基づいて脱硝率（％）を調
べた。その結果を同第１表に併記した。
【表】
上記第１表から明らかな如く、普通ポルトラン
ドセメント製造用調合原料、LPG及びアンモニア
の３成分からなる混合分散体（No.５、６）を燃焼
排ガスに接触させると、アンモニアのみ（No.
１）、アンモニアとLPGのみ（No.２、３）或いは
アンモニアとセメント製造用調合原料（No.４）に
比べて広い温度範囲にわたつて著しく高い脱硝効
果を示すことがわかる。 実施例 ２ 前記実施例１のNo.６の混合分散体中のLPGの代
わりに、下記第２表の如き真発熱量換算でアンモ
ニア1Nm3当り40000kcalの種々の燃料を用いた以
外前記実施例１と同様な方法により燃焼排ガスを
脱硝した。その結果を同第２表に併記した。
ドセメント製造用調合原料、LPG及びアンモニア
の３成分からなる混合分散体（No.５、６）を燃焼
排ガスに接触させると、アンモニアのみ（No.
１）、アンモニアとLPGのみ（No.２、３）或いは
アンモニアとセメント製造用調合原料（No.４）に
比べて広い温度範囲にわたつて著しく高い脱硝効
果を示すことがわかる。 実施例 ２ 前記実施例１のNo.６の混合分散体中のLPGの代
わりに、下記第２表の如き真発熱量換算でアンモ
ニア1Nm3当り40000kcalの種々の燃料を用いた以
外前記実施例１と同様な方法により燃焼排ガスを
脱硝した。その結果を同第２表に併記した。
【表】
上記第２表から明らかな如く、混合分散体中の
一構成成分である燃料として、気体で炭化水素系
のもの（No.８、９、10）を用いると、その他の気
体、液体の燃料を用いる場合に比べて、著しく高
い脱硝効率を示すことがわかる。 実施例 ３ 前記実施例１のNo.６の混合分散体中のセメント
製造用調合原料を下記第３表の如き種々のものに
変えた以外、前記実施例１と同様な方法により燃
焼排ガスを脱硝した。その結果を同第３表に併記
した。
一構成成分である燃料として、気体で炭化水素系
のもの（No.８、９、10）を用いると、その他の気
体、液体の燃料を用いる場合に比べて、著しく高
い脱硝効率を示すことがわかる。 実施例 ３ 前記実施例１のNo.６の混合分散体中のセメント
製造用調合原料を下記第３表の如き種々のものに
変えた以外、前記実施例１と同様な方法により燃
焼排ガスを脱硝した。その結果を同第３表に併記
した。
【表】
上記第３表から明らかな如く、セメント製造用
調合原料として普通ポルトランドセメント、白色
ポルトランドセメント、超速硬ポルトランドセメ
ントのいずれのものを用いた場合でも同様な優れ
た脱硝効率を示すことがわかる。 実施例 ４ 前記実施例１のNo.６における普通ポルトランド
セメント調合原料の供給量のみを種々変化させた
混合分散体を燃焼排ガスに700℃及び1100℃の温
度下にて接触させて脱硝した。その結果を第２図
にした。なお、第２図中の実線は接触温度700℃
の場合における脱硝特性線、点線は接触温度1200
℃の場合における脱硝特性線である。この第２図
から明らかなように混合分散体中における普通ポ
ルトランドセメント調合原料の濃度が20ｇ／m3以
上、特に40ｇ／m3以上になると脱硝効率が著しく
向上することが判明した。 実施例 ５ 前記実施例１のNo.６におけるLPGの供給量のみ
を種々変化させた混合分散体を燃焼排ガスに1100
℃の温度下にて接触させ、脱硝した。また、No.６
における気体燃料として供給量を種々変化させた
CH4を用いて構成した混合分散体を上記と同様燃
焼排ガスに接触させ、脱硝した。それらの結果を
第３図に示した。なお、図中のA1は気体燃料と
してLPGを用いた場合の脱硝特性曲線、A2は気
体燃料としてCH4を用いた場合の脱硝特性曲線で
ある。第３図から明らかな如く、混合分散体中の
アンモニア1Nm3当り10000kcal以上の真発熱量を
有するものを用いると、脱硝率及び脱硝効率、つ
まり脱硝効果が著しく高くなることがわかる。 実施例 ６ 前記実施例１のNo.６におけるアンモニアの供給
量のみを種々変化させた混合分散体を燃焼排ガス
700℃及び1100℃の温度下にて接触させて脱硝し
た。しかして、その脱硝率とアンモニアの脱硝寄
与率（脱硝効率）を第４図に示した。なお、図中
のＢは脱硝特性曲線、Ｃはアンモニアの脱硝寄与
曲線であり、かつ実線Ｂ，Ｃは接触温度が700℃
の場合、点線Ｂ，Ｃは接触温度が1200℃の場合で
ある。この第４図から明らかな如く、NH3／NO
体積比が大きくなるほど脱硝率は向上するが、
NH3／NO体積比の値が1.2以上になると、脱硝率
は頭うちとなり、脱硝効率、つまり供給したアン
モニアの脱硝への寄力率も低下することがわか
る。 実施例 ７ 前記実施例１のNo.１及びNo.６の混合分散体（い
ずれもNH3／NO体積比が1.2）を燃焼排ガスに
700℃、900℃及び1100℃の温度下にて接触させた
後、処理ガス中のダストをロ紙に捕集し、同時に
そのロ紙を通過したガスを希硫酸溶液に吸収して
脱硝処理後のガスおよびダスト中に含まれるアン
モニア分を測定した。その結果を第５図に示し
た。なお、第５図中のＤはNo.６の混合分散体によ
り処理したガスの残存アンモニア濃度曲線、Ｅは
No.１の混合分散体により処理したガスの残存アン
モニア濃度曲線である。この第５図から明らかな
如く、混合分散体としてポルトランドセメント調
合原料、LPG及びアンモニアからなるものを用い
た場合（図中のＤ）はアンモニア単独の場合（図
中のＥ）に比して処理ガス中の残存アンモニア量
を著しく低くできることがわかる。 ［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明によれば燃焼排ガス
中に存在する粉塵、水分及びSOx等に影響される
ことなくアンモニアの脱硝寄与率である脱硝効率
を向上して余剰アンモニアの排出を抑制し、かつ
これに伴つてSOxの共存下でも酸性硫酸アンモニ
ムの生成を防止して煙道の汚濁、電気集塵機の効
率低下を防止でき、しかも脱硝率も向上して光化
学スモツグの元凶となる窒素酸化物の排出を防止
し、更に脱硝温度領域の拡大化により操作の簡便
化を達成し得る等極めて実用性の高いセメント排
ガス中の窒素酸化物除去方法を提供できる。
調合原料として普通ポルトランドセメント、白色
ポルトランドセメント、超速硬ポルトランドセメ
ントのいずれのものを用いた場合でも同様な優れ
た脱硝効率を示すことがわかる。 実施例 ４ 前記実施例１のNo.６における普通ポルトランド
セメント調合原料の供給量のみを種々変化させた
混合分散体を燃焼排ガスに700℃及び1100℃の温
度下にて接触させて脱硝した。その結果を第２図
にした。なお、第２図中の実線は接触温度700℃
の場合における脱硝特性線、点線は接触温度1200
℃の場合における脱硝特性線である。この第２図
から明らかなように混合分散体中における普通ポ
ルトランドセメント調合原料の濃度が20ｇ／m3以
上、特に40ｇ／m3以上になると脱硝効率が著しく
向上することが判明した。 実施例 ５ 前記実施例１のNo.６におけるLPGの供給量のみ
を種々変化させた混合分散体を燃焼排ガスに1100
℃の温度下にて接触させ、脱硝した。また、No.６
における気体燃料として供給量を種々変化させた
CH4を用いて構成した混合分散体を上記と同様燃
焼排ガスに接触させ、脱硝した。それらの結果を
第３図に示した。なお、図中のA1は気体燃料と
してLPGを用いた場合の脱硝特性曲線、A2は気
体燃料としてCH4を用いた場合の脱硝特性曲線で
ある。第３図から明らかな如く、混合分散体中の
アンモニア1Nm3当り10000kcal以上の真発熱量を
有するものを用いると、脱硝率及び脱硝効率、つ
まり脱硝効果が著しく高くなることがわかる。 実施例 ６ 前記実施例１のNo.６におけるアンモニアの供給
量のみを種々変化させた混合分散体を燃焼排ガス
700℃及び1100℃の温度下にて接触させて脱硝し
た。しかして、その脱硝率とアンモニアの脱硝寄
与率（脱硝効率）を第４図に示した。なお、図中
のＢは脱硝特性曲線、Ｃはアンモニアの脱硝寄与
曲線であり、かつ実線Ｂ，Ｃは接触温度が700℃
の場合、点線Ｂ，Ｃは接触温度が1200℃の場合で
ある。この第４図から明らかな如く、NH3／NO
体積比が大きくなるほど脱硝率は向上するが、
NH3／NO体積比の値が1.2以上になると、脱硝率
は頭うちとなり、脱硝効率、つまり供給したアン
モニアの脱硝への寄力率も低下することがわか
る。 実施例 ７ 前記実施例１のNo.１及びNo.６の混合分散体（い
ずれもNH3／NO体積比が1.2）を燃焼排ガスに
700℃、900℃及び1100℃の温度下にて接触させた
後、処理ガス中のダストをロ紙に捕集し、同時に
そのロ紙を通過したガスを希硫酸溶液に吸収して
脱硝処理後のガスおよびダスト中に含まれるアン
モニア分を測定した。その結果を第５図に示し
た。なお、第５図中のＤはNo.６の混合分散体によ
り処理したガスの残存アンモニア濃度曲線、Ｅは
No.１の混合分散体により処理したガスの残存アン
モニア濃度曲線である。この第５図から明らかな
如く、混合分散体としてポルトランドセメント調
合原料、LPG及びアンモニアからなるものを用い
た場合（図中のＤ）はアンモニア単独の場合（図
中のＥ）に比して処理ガス中の残存アンモニア量
を著しく低くできることがわかる。 ［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明によれば燃焼排ガス
中に存在する粉塵、水分及びSOx等に影響される
ことなくアンモニアの脱硝寄与率である脱硝効率
を向上して余剰アンモニアの排出を抑制し、かつ
これに伴つてSOxの共存下でも酸性硫酸アンモニ
ムの生成を防止して煙道の汚濁、電気集塵機の効
率低下を防止でき、しかも脱硝率も向上して光化
学スモツグの元凶となる窒素酸化物の排出を防止
し、更に脱硝温度領域の拡大化により操作の簡便
化を達成し得る等極めて実用性の高いセメント排
ガス中の窒素酸化物除去方法を提供できる。
第１図は本発明の実施例で用いた燃焼排ガス処
理装置を示す概略図、第２図は混合分散体中に占
めるセメント製造用調合原料の濃度変化に伴う燃
焼排ガスの脱硝率変化を示す特性図、第３図は混
合分散体中のアンモニア1Nm3当りの炭化水素系
気体燃料の供給量変化に伴う燃焼排ガスの脱硝率
変化を示す特性図、第４図は混合分散体中のアン
モニア供給量変化（NH3／NO）に伴う燃焼排ガ
スの脱硝率、脱硝効率つまり脱硝寄与率の変化を
示す特性図、第５図はポルトランドセメント調合
原料の粉粒体、LPG及びアンモニアからなる混合
分散体、並びにアンモニアのみで燃焼排ガスを処
理した場合の処理ガス中のアンモニア残存濃度を
示す特性図である。 ２……燃焼炉、５……バーナ、６……反応管、
１１……ホツパー、１４……混合分散器。
理装置を示す概略図、第２図は混合分散体中に占
めるセメント製造用調合原料の濃度変化に伴う燃
焼排ガスの脱硝率変化を示す特性図、第３図は混
合分散体中のアンモニア1Nm3当りの炭化水素系
気体燃料の供給量変化に伴う燃焼排ガスの脱硝率
変化を示す特性図、第４図は混合分散体中のアン
モニア供給量変化（NH3／NO）に伴う燃焼排ガ
スの脱硝率、脱硝効率つまり脱硝寄与率の変化を
示す特性図、第５図はポルトランドセメント調合
原料の粉粒体、LPG及びアンモニアからなる混合
分散体、並びにアンモニアのみで燃焼排ガスを処
理した場合の処理ガス中のアンモニア残存濃度を
示す特性図である。 ２……燃焼炉、５……バーナ、６……反応管、
１１……ホツパー、１４……混合分散器。
Claims (1)
- １ セメント焼成炉から排出される燃焼排ガスに
セメント製造用調合原料の粉粒体、アンモニア源
及び炭化水素系気体燃料からなる混合分散体を
600〜1300℃の温度下にて接触せしめて燃焼排ガ
ス中の窒素酸化物を除去するにあたり、上記セメ
ント製造用調合原料の粉粒体を混合分散体１m3当
り20ｇ以上、上記アンモニア源を燃焼排ガス中の
NO １モル当りNH3として２モル以下、及び上記
炭化水素系気体燃料を混合分散体中のアンモニア
1Nm3当り真発熱量で10000Kcal以上となるように
供給することを特徴とするセメント焼成排ガス中
の窒素酸化物除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9926578A JPS5527044A (en) | 1978-08-15 | 1978-08-15 | Nox removal from waste gas of cement firing furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9926578A JPS5527044A (en) | 1978-08-15 | 1978-08-15 | Nox removal from waste gas of cement firing furnace |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5527044A JPS5527044A (en) | 1980-02-26 |
| JPS6230804B2 true JPS6230804B2 (ja) | 1987-07-04 |
Family
ID=14242859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9926578A Granted JPS5527044A (en) | 1978-08-15 | 1978-08-15 | Nox removal from waste gas of cement firing furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5527044A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4708855A (en) * | 1985-11-07 | 1987-11-24 | Passanaquoddy Tribe | Method and system for exhaust gas stream scrubbing |
| US5100633A (en) * | 1985-11-07 | 1992-03-31 | Passamaquoddy Technology Limited Partnership | Method for scrubbing pollutants from an exhaust gas stream |
| CN109569239A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-04-05 | 山东中旭节能环保科技有限公司 | 一种新型干法水泥窑脱氮脱硝的方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5214619A (en) * | 1975-07-25 | 1977-02-03 | Nippon Steel Chemical Co | Method of reducing nitrogen oxides |
-
1978
- 1978-08-15 JP JP9926578A patent/JPS5527044A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5214619A (en) * | 1975-07-25 | 1977-02-03 | Nippon Steel Chemical Co | Method of reducing nitrogen oxides |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5527044A (en) | 1980-02-26 |
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