JPS63190622A - 脱硝処理方法 - 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】 〔従来の技術〕 本発明はウェットボトム型ボイラ排ガスに還元性ガスを
添加して脱硝触媒反応により窒素酸化物（ＩＮＯりを除
する脱硝処理法に関し、脱硝と同時に脱硫を行う方法も
、本発明に含まれる。

〔従来の技術〕

第１図は石炭焚きウェットボトム型ボイラに設置した乾
式排煙脱硝装置である。ウェットボトム型ボイラは電気
集塵器で回収されたフライアッシュを再びボイラ底部に
リサイクルさせるシステムを有するボイラであり、西欧
を中心に劣質石炭用のボイラとして使われている。

第１図において、ウェットボトム型ボイラ１からの排ガ
スはエコノマイザ−２及び煙道５を経て脱硝反応器５に
導かれる。アンモニアガス注入口４から脱硝反応に必要
な量のアンモニアガスが注入される。排ガス中の位素酸
化物（以下Ｈｏｇと略す）は脱硝反応器内のガス並行流
型触媒層６を通過する間に窒素と水に分解される。

次に排ガスはエアヒータ７、電気集塵器８、排ガスブロ
ワ９さらに脱硫装置１０を通シ、煙道１１から大気中に
放出される。

このような脱硝装置に採用されている脱硝触媒はＴｉｅ
！を基材にｖ、０．などの活性成分を担持しているもの
が用いられており、広い温度範囲にわたって高い脱硝性
能が得られている。また、触媒の形状としてはばいじん
の触媒面への付着を防ぎ、圧力損失を抑えるため格子状
や板状の形をしたガス並行流式触媒が用いられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、原料石炭種の種類によっては、排ガス中に砒素
化合物が主Ｋ　ＡＴＯｓの形体でガス状で存在する。Ａ
ｓ２Ｏ，は触媒層内では、触媒の酸化作用により蒸気圧
のほとんどないＡ　ａ、０．に酸化されて触媒内に蓄積
し、細孔を閉塞したり、触媒の活性点を消失するという
欠点を有している。

このような石炭を燃料とする場合、触媒の劣化が著しる
しく、脱硝設備を設置する前に、砒素を含む脱硝処理技
術の確立は不可決なものとなっている。

本発明は、上記の欠点を解消し、脱硝触媒反応以前に排
ガス中の砒素化合物を除去する手段を付すことＫより、
該触媒の劣化を抑制し、安定した脱硝処理を可能とする
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〕

本発明はウェットボトム型ボイラ排ガスに這元性ガスを
添加した後脱硝触媒と接触させて脱硝処理を行なう方法
において、上記排ガス流路にｈｌｔ素化合物吸着剤を添
加し、その添加位置より下流に集塵装置を設けて排ガス
中の固形物を回収し、上記ボイラの底部に循環すること
を特徴とする脱硝処理方法である。

本発明は排ガス中の砒素による触媒のｗＬｍ作用を低減
するために、燃焼排ガス中に砒素吸着物φｆを添加し排
ガス中に存在するガス状の砒素酸化物を不活性な形態で
固体状物質に固定させ、その後に脱硝処理を行なう方法
である。ウェットボトム型ボイラを使用する乾式脱硝装
置では、砒素吸着物質は集塵装置で回収され、ボイラ底
部に循環されるため鍍着剤は砒素化合物を十分接触吸着
することが可能である。ゆえに、吸着剤の添加は炉内以
外にエコノマイザ−前後、脱硝反応器前後、エアヒータ
前後、又は集塵装置前のいずれの排ガス煙道中にでも供
給することができる。

〔作用〕

溶料中の砒素は燃料が炉内で燃焼する際、大部分がガス
化し、Ａ８！Ｏ，の形態で存在する。このＡｆｔ！Ｏ，
は脱硝装置が設置されている付近の温度域では熱力学的
には下記（１）式の反応が進み、五酸化二砒素（以下Ａ
　ａ＠　Ｏ，と記す）になる。

Ａｓ２０ｇ　＋　Ｏ，−一→Ａｓ１Ｏｓ　　−−−（１
）Ａｓ、Ｏ，は蒸気圧が低く、触媒上では触媒との複合
酸化物を形成し、もしくはそれ自体の堆積による触媒活
性点の消失により触媒劣化を促進させると考えられる。

本発明は砒素酸化物を触媒に対して無害な固体状の物質
に変換する方法について鋭意検討し、砒素酸化物を確実
に吸着し、安定な固体状物質を形成する方法を見い出し
た。

燃焼ガス中に添加する物質についてはＡ　ａ、Ｏ８の酸
性ガスとしての性質や分子径等を考慮に入れて砒素吸着
物質の検討試験を重ねた結果、Ｏａ。

Ｍｇ、　Ｅａ、Ｈａ、　Ｋ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、　Ｏｕ、
Ｚｎ、　Ｓｎ、ム／、’ｒｉ。

Ｃｏ、Ｓｒの各元素を主成分とする化合物が有効である
ことを見い出した。とりわけ、Ｙ型ゼオライトのような
Ａ　８．ｏ、分子径よりわずかに大きな細孔径を均一に
有する吸着剤は、比表面積が大きくさらに毛管凝縮作用
により多量の砒素化合物を吸着剤内部にまで侵入させ吸
着することができる。

吸着剤により吸着固定化された砒素化合物はばいじんと
同様の挙動を示し、大部分は脱硝装置後流の電気集塵器
で捕集される。ウェットボトム型ボイラーは電気集塵器
で捕集した吸着剤はボイラー底部に循環されるため、炉
内においても吸着能を残存する吸着剤によシ砒素化合物
を吸着除去することができる。

〔実施例１〕 第１図に示す石炭焚き排煙脱硝実機プラントを用いて、
本発明方法を評価するテストを行った。

ミルにかけた後の微粉状の石炭を炉内に投入しエコノマ
イザー出口のアの点において、Ｙ型ゼオライトを石炭に
対して５００分の１（重量価）を粉霧状で均一に添加し
た。添加したＹ型ゼオライトは電気集塵器にて回収され
、ボイラ−底部に循環されるため、ボイラー炉内でも石
炭中の砒素化合物を吸着することができる。煙道イの点
にて、排ガスをサンプリングし、ガス中の砒素濃度を分
析した結果、ＣＬ　５　ｐｐｍ以下（Ａｇ２Ｏ，として
）であった。なお、吸着剤を加えないときは７．５　ｐ
ｐｍであるのに比較しＹ型ゼオライトの添加によりガス
状の砒素の低減に効果があることが明らかになった。な
お、第１表に使用した石炭の分析値を示す。

〔実施例２〕 実施例１と同様の試験において、吸着剤をエアヒータ後
の煙道つの位置にて添加し、砒素化合物の吸着試験を実
施した。吸着剤にはモルデナイトを使用し、石炭に対し
て４００分の１（重量％）を数μ惰以下の粒子を粉霧状
で均一に添加した。煙道イの位置にて、排ガスをサンプ
リングし、ガス中の砒素濃度を分析した結果０．４ｐｐ
ｍ以下（Ａｓ、０３）であシ、吸着剤を加えないとき（
ム８，０．濃度で７．５　ｐｐｍ　）に比べ、大幅なガ
ス状砒素の低減効果があった。

〔実施例３〕 実施例１と同様の試験において、吸着剤としてγ−Ａ　
／、　Ｏ，を使用し、脱硝反応器前の二の位置に添加し
、砒素化合物の吸着試験を実施した。

数μ惰以下のｙ−ａｚ、ｏ、を排ガスの流れに沿い、石
炭量に対して５００分の１（重：１１％）を粉霧状で均
一に添加した。煙道のイの位置にて排ガスをサンプリン
グし、ガス中の砒素濃度を分析した結果（１６ｐｐｍ以
下（Ａｓ、Ｏ，）であり、吸着剤を加えないとき（Ａ８
，０．濃度で７．５　ｐｐｍ　）に比べ大幅なガス状砒
素の低減効果があった。

〔実施例４〕 実施例１と同様の試験において、吸着剤としてＳ１０．
を使用し、エコノマイザ−人口部のオの位置で添加し砒
素化合物の吸着試験を実施した。

’Ｆｌｐｍ以下の微粒で、平均比表面積が約５０〇−／
２であるＳ１０．を排ガスの流れに沿い石炭量に対して
４００分の１（重量％）を均一に添加した。煙道のイの
位置において排ガスをサンプリングし、ガス中の砒素濃
度を分析した結果、α４　Ｉ）Ｉ）ｍ以下（Ａｓ、Ｏ８
）であり、吸着剤を加えないとき（Ａｓ、Ｏ，ｍ度で７
．５　ｐｐｍ　）に比べ、大幅なガス状砒素の低減効果
が認められた。

〔実施例５〕 実施例１〜−の吸着剤を加えた試験において、脱硝装置
に充填されている触媒の性能経時変化を調べた。その活
性試験結果を吸着剤を加えない試験と併せて第２図忙示
した。本図より、秋々の添加剤を加えた触媒は砒素にょ
る被毒が抑制され触媒の耐久性向上に効果を有すること
が明確となった。なお、第２表に活性試験の条件を示す
。

第１表　使用した石炭の分析値 第２表　活性試験条件 〔発明の効果〕 本発明は上記構成を採用することによシ、特に、砒素化
合物吸着剤を循環使用することＫより、脱硝触媒反応以
前に、排ガス中の砒素化合物を確実に除去することがで
き、その結果、脱硝触媒の劣化が抑制され、安定した脱
硝処理を行なうことができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施するためのウェットボトム型ボ
イラを有する排煙脱硝装置の概念図、第２図は実施例と
比較例における脱硝率の経時変化を示したグラフである
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ウエツトボトム型ボイラ排ガスに還元性ガスを添加した
   後脱硝触媒と接触させて脱硝処理を行なう方法において
   、上記排ガス流路に砒素化合物吸着剤を添加し、その添
   加位置より下流に集塵装置を設けて排ガス中の固形物を
   回収し、上記ボイラの底部に循環することを特徴とする
   脱硝処理方法。