JPS6372326A - 高温ガスからのヒ素の除去方法 - 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】 産業上り１看ｙ 本発明は高温ガスからのヒ素の除去方法に関し、例えば
、石炭燃焼ボイラの排ガスから蒸気状ヒ素化合物を液体
状及び固体状の化合物として固定化して除去する方法に
関する。

従迷の枝上 石炭燃焼ボイラにおいては、燃料として用いる石炭中に
多量に含有される窒素分のために、その燃焼排ガスには
窒素酸化物が高濃度に生成され、この窒素酸化物を除去
するために、従来、乾式又は湿式による燃焼排ガスの脱
硝処理が広く行なわれている。この窒素酸化物を除去す
る方法としては、従来、アンモニアを還元剤とし、■、
ＭＯｌＴ　ｌ　％　Ｗ等の酸化物の１種又は２種以上を
含む固体成形脱硝触媒の存在下に窒素酸化物を窒素と水
とに接触還元する方法が最も有効な方法として大規模に
実用化されている。

他方、石炭燃焼ボイラの高温の排ガス中には、石炭に中
に通常１〜１１００ｐｐ程度含まれるヒ素に由来する蒸
気状のヒ素化合物も含まれ、このように、蒸気状ヒ素化
合物を含むボイラ排ガスを上記した脱硝触媒にて接触還
元するとき、蒸気状ヒ素化合物は触媒に吸着され、脱硝
触媒の活性を急激に低下させる。

より詳細に説明すれば、特に、微粉炭を燃料とし、燃焼
時に生成するスラグを炉底の孔から溶融状態で取り出す
湿式火炉方式ボイラにおいて、蒸気状ヒ素化合物が多量
に生成し、高温、通常、１０００〜１３００℃の排ガス
には、Ａｓ２Ｏ３、八ｓ２０゜等の蒸気状化合物として
逸散される。これらの蒸気状ヒ素化合物は、前記脱硝触
媒に接触するときは、固体成形触媒の内部深くまで侵入
し、触媒の活性を被毒すると共に、触媒の細孔を閉塞し
て、排ガスの触媒中への拡散を阻害し、このようにして
、触媒の脱硝性能を大幅に低下させる。

従って、石炭燃焼排ガスの窒素酸化物の接触還元脱硝処
理において、触媒活性を長期間にわたって高く維持する
には、脱硝処理前に排ガス中に含まれる蒸気状ヒ素化合
物を除去することが必要である。

また、上記石炭燃焼ボイラ排ガス以外にも、例えば、銅
の精錬における転炉等において、原料硫化銅に通常１〜
１１００ｐｐ程度含まれるヒ素が同様に、Ａｓｚ０３、
Ａｓ２Ｏ，等の蒸気状化合物として、排ガス中に含まれ
ることとなる。

発明が解決しようとする間距点 本発明は、石炭燃焼ボイラからの高温排ガスはか、高温
ガスから蒸気状のヒ素化合物を液状又は固体状の化合物
として固定化して、除去する方法を提供することを目的
とする。

問題壱を解ンするための手段 本発明による高温ガス中のヒ素の除去方法は、薄気状ヒ
素化合物を含有する高温ガスをアルカリ土類金属、マン
ガン、銅及び亜鉛から選ばれる少なくとも１種の金属又
はその化合物を接触させることによって、上記ヒ素化合
物を上記金属の液体状又は固体状の化合物として固定化
することを特徴とする。

本発明の方法において、蒸気状ヒ素化合物を含有する高
温ガスは、前記したように、石炭燃焼ボイラ排ガスや銅
精錬における転炉排ガス等の温度１０００〜１６００℃
程度の排ガスを例示することができるが、これらに限定
されるものではない。

本発明の方法においては、上記のよ・うなア気状ヒ素化
合物を含有する高温排ガスにアルカリ土類金属、マンガ
ン、銅及び亜鉛から選ばれる少なくとも１種の金属又は
その化合物（以下、固定化剤と称する。）を接触させ、
ヒ素化合物を上記金属の液状又は固体状の化合物として
固定化する。ここに、上記固定化剤としては、上記金属
を粉末としてそのまま用いることもできるが、好ましく
は上記金属の酸化物又は酸化雰囲気下に酸化物を生成す
る化合物、例えば、炭酸塩や水酸化物等が用いられる。

従って、例えば、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化
ストロンチウム、酸化マグネシウム等のアルカリ土類金
属の酸化物、酸化マンガン、酸化銅及び酸化亜鉛等の酸
化物、水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸
化マグネシウム等の水酸化物、炭酸バリウム等の炭酸塩
等が用いられるが、なかでもアルカリ土類金属の酸化物
が特に好ましく用いられる。これらは単独で、又は２種
以上の混合物として用いられる。従って、例えば、ドロ
マイトのような炭酸カルシウムと炭酸マグネシウムとを
主成分とする天然物も好ましく用いられる。

これらの固定化剤は、通常、０．１〜１００μｍの微粉
として、燃料石炭に含まれるヒ素量に応じて化学量論量
以上の適宜量が用いられるが、しかし、過剰に用いても
差支えない。例えば、微粉炭燃焼ボイラにおいては、通
常、微粉炭１トン当たり１０〜３００　ｋｇが用いられ
る。

本発明の方法を石炭燃焼ボイラ排ガスに適用する場合を
例として、より具体的に説明する。

固定化剤を燃焼排ガスに接触させる方法は、特に、制限
されるものではないが、通常は、例えば、塊状石炭を粉
砕する際に、塊状石炭に対して所定量の固定化剤を混合
し、これを粉砕した後、ボイラに供給する方法、微粉炭
に対して所定量を添加し、これをボイラに供給する方法
、燃焼バーナーの燃焼空気に所定の割合にて固定化剤を
混合し、二次及び／若しくは三次空気に固定化剤を同伴
させて、ボイラに供給する方法等によることができる。

ボイラ火炉内の温度は、通常、１０００〜１６００℃程
度であり、かかる温度において、上記固定化剤は蒸気状
ヒ素化合物と化学反応して、これを液状又は固体状化合
物に変えるものとみられる。

このようにして、排ガス中の蒸気状のヒ素化合物を固定
化剤にて固定化した後、これらヒ素化合物は例えば集塵
機にて排ガスから除去され、その後、排ガスは脱硝触媒
に接触される。

光則至四果 以上のように、本発明によれば、燃焼排ガスのような高
温ガス中に含まれる蒸気状ヒ素化合物をアルカリ土類金
属酸化物のような固定化剤と接触させることによって、
蒸気状ヒ素化合物を液体状又は固体状の化合物として固
定化し、排ガスから除去する。

従って、燃焼排ガスの脱硝処理において、このように予
め蒸気状ヒ素化合物を除去することによって、脱硝触媒
の活性を長期間にわたって高く維持することができる。

災止± 以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこ
れら実施例により何ら限定されるものではない。

第１図に示すように、内径３０ｗｎの石英管１内に蒸発
皿２上にＡＳｚＯ：＋　１０　ｇを載置し、ヒーター３
にて温度を３００℃に保持し、この石英管内に定流量弁
４を介してコンプレッサ５にて圧力１　ｋｇ／　ｃｄ　
Ｇの加圧空気を５１７分の割合にて空気を送入し、約５
００ｐｐｍのＡｓ、０３を含有する空気を調製した。

上記石英管１の下流側に予め粒度調整（１５０メツシユ
オーバー、１００メツシユアンダー）した１０ｇ（酸化
物換算）の固定化剤６を充填し、ヒーター７にて所定温
度に保持して、ここに上記蒸気状ヒ素化合物を含有する
空気を導き、その出口ガスをＩＮ水酸化アンモニウム水
溶液を含有ず吸収層８に導いて、ガス中に残存するＡｓ
２Ｏ３を捕集し、ヨウ化ヨウ素抽出モリブデン青吸光度
法にて分析して、Ａｓ２Ｏ３固定化率を求めた。結果を
第１表に示す。

Ａｓｚ０３固定化率α（％）は次式により求めた。

ここに、ａは試験前の蒸発皿上のＡｓｚＯ，ｄｆｆｉ、
ｂは試験後に蒸発皿上に残存するＡｓ２Ｏ，■、Ｃは吸
収瓶中に存在するＡｓｚ０３ｆｔを示す。

また、比較のために、酸化チタン、活性アルミナ及び酸
化鉄の場合について、同様に試験した結果を示す。

本発明によれば、ＡＳ２０３は高い固定化率にて除去さ
れているが、比較例によれば固定化率は僅かに数％以下
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例において、固定化剤による萎
気状ヒ素化合物の固定化率を測定するための試験装置を
示す。 １・・・石英管、２・・・蒸発皿、３・・・ヒーター、
４・・・定流量弁、５・・・コンプレッサ、６・・・固
定化剤、７・・・ヒーター、８・・・吸収層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）蒸気状ヒ素化合物を含有する高温ガスをアルカリ
   土類金属、マンガン、銅及び亜鉛から選ばれる少なくと
   も１種の金属又はその化合物を接触させることによつて
   、上記ヒ素化合物を上記金属の液体状又は固体状の化合
   物として固定化することを特徴とする高温ガス中のヒ素
   の除去方法。