KR20230079497A - 탈질 촉매의 재생 방법 및 탈질 촉매의 재생 시스템 - Google Patents

탈질 촉매의 재생 방법 및 탈질 촉매의 재생 시스템 Download PDF

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마사나오 요네무라
가츠미 노치
요시하루 와타나베
마사노리 데모토
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미츠비시 파워 가부시키가이샤
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Abstract

탈질 성능을 높게 회복시킬 수 있고, 또한 촉매의 SO2 산화율을 저감시킬 수 있는 탈질 촉매의 재생 방법 및 탈질 촉매의 재생 시스템을 제공한다. 본 발명에 관한 탈질 촉매의 재생 방법은, 탈질 촉매를 불소 화합물과, 무기산을 포함하는 약액에 침지시키는 약액 세정 스텝과, 상기 약액으로부터 상기 탈질 촉매를 취출하는 스텝과, 상기 약액으로부터 취출한 상기 탈질 촉매를, 유기산을 포함하는 마무리 세정액으로 세정하는 마무리 세정 스텝을 포함한다.

Description

탈질 촉매의 재생 방법 및 탈질 촉매의 재생 시스템{DENITRATION CATALYST REGENERATION METHOD AND DENITRATION CATALYST REGENERATION SYSTEM}
본 발명은, 탈질 촉매의 재생 방법 및 탈질 촉매의 재생 시스템에 관한 것으로, 특히, 석탄 연소 보일러용의 열화된 탈질 촉매의 재생 방법 및 재생 시스템에 관한 것이다. 본 출원은, 2019년 3월 28일에 출원된 일본 특허출원 제2019-063522호에 근거하여 우선권을 주장하고, 그 모든 기재 내용을 원용한다.
화석 연료, 바이오매스 등의 연료를 연소시키는 설비는, 연료를 연소시킴으로써 발생하는 배기가스에 포함되는 질소 산화물을 제거하는 탈질 설비를 구비하고 있다. 이와 같은 탈질 설비는, 질소 산화물의 제거를 촉진시키는 탈질 촉매를 구비하고 있다. 탈질 촉매는, 사용에 의하여 성능이 열화된다. 이 때문에, 탈질 촉매를 구비한 탈질 설비는, 메인터넌스 시에 탈질 촉매의 교환이나, 추가가 행해지고 있다. 또, 탈질 촉매를 재이용하기 위하여, 촉매 성능을 회복하는 재생 처리가 행해지고 있다.
상기 재생 처리로서, 불화 수소산 농도를 0.3~3질량%로 함유하고, 그 온도를 40~80℃로 유지한 세정액을 이용하여, 탈질 성능이 저하된 촉매를 세정하는 것이 알려져 있다(특허문헌 1). 또, 실리카·알루미나·황산 칼슘계의 피독 물질로 활성이 저하된 탈질 촉매를 미리 수세한 후, 유기산과 불화물의 혼액을 이용하여 상온에서 세정한 후, 물 또는 희박한 유기산으로 린스하고, 추가로 촉매 성분을 포함하는 수용액으로 린스하는 방법이 알려져 있다(특허문헌 2).
일본 공개특허공보 평10-235209호 일본 공개특허공보 2011-31237호
상기 문헌에 기재된 재생 처리에 의하여, 촉매의 탈질 성능을 어느 정도 회복할 수 있다. 그러나, 이들 재생 처리에 의하여, 촉매의 탈질 성능을 회복할 수 있지만, 촉매에 따라서는, 사용에 의하여 상승된 촉매의 SO2 산화율은 높은 상태라는 문제가 있다.
상기 사정에 비추어, 본 발명은, 촉매의 탈질 성능을 높게 회복시킬 수 있고, 또한 촉매의 SO2 산화율을 저감시킬 수 있는 탈질 촉매의 재생 방법 및 탈질 촉매의 재생 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 그 일 양태에서, 탈질 촉매를 불소 화합물과 무기산을 포함하는 약액에 침지시키는 약액 세정 스텝과, 상기 약액으로부터 상기 탈질 촉매를 취출하는 스텝과, 상기 약액으로부터 취출한 상기 탈질 촉매를, 유기산을 포함하는 마무리 세정액으로 세정하는 마무리 세정 스텝을 포함하는 탈질 촉매의 재생 방법이다.
본 발명은, 그 일 양태에서, 탈질 촉매를 불소 화합물과 제1 유기산을 포함하는 약액에 침지시키는 약액 세정 스텝과, 상기 약액으로부터 상기 탈질 촉매를 취출하는 스텝과, 상기 약액으로부터 취출한 상기 탈질 촉매를, 제1 무기산을 포함하는 마무리 세정액으로 세정하는 마무리 세정 스텝을 포함하는 탈질 촉매의 재생 방법이다.
본 발명은, 그 일 양태에서, 탈질 촉매를 불소 화합물과 무기산을 포함하는 약액에 침지시키는 약액 세정부와, 상기 약액으로부터 취출한 상기 탈질 촉매를, 유기산을 포함하는 마무리 세정액으로 마무리 세정하는 마무리 세정부를 구비하는 탈질 촉매의 재생 시스템이다.
본 발명은, 그 일 양태에서, 탈질 촉매를 불소 화합물과 제1 유기산을 포함하는 약액에 침지시키는 약액 세정부와, 상기 약액으로부터 취출한 상기 탈질 촉매를, 제1 무기산을 포함하는 마무리 세정액으로 마무리 세정하는 마무리 세정부를 구비하는 탈질 촉매의 재생 시스템이다.
본 발명에 의하면, 촉매의 탈질 성능을 높게 회복시킬 수 있고, 또한 촉매의 SO2 산화율을 저감시킬 수 있는, 탈질 촉매의 재생 방법 및 탈질 촉매의 재생 시스템이 제공된다.
도 1은, 제1~제3 실시형태에 관한 탈질 촉매의 재생 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2는, 제1~제3 실시형태에 관한 탈질 촉매의 재생 방법의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 3은, 제4 실시형태에 관한 탈질 촉매의 재생 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 모식도이다.
도 4는, 제4 실시형태에 관한 탈질 촉매의 재생 방법의 일례를 나타내는 플로차트이다.
이하, 적합한 실시형태에 대하여, 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 실시형태에 의하여, 본 발명은 한정되지 않는다. 실시형태가 복수 있는 경우, 본 발명은, 각 실시형태의 조합 및 각 실시형태의 일부를 치환하여 구성하는 형태도 포함한다.
[1. 제1 실시형태]
[1. 1. 재생 시스템]
도 1에, 제1 실시형태에 관한 탈질 촉매의 재생 시스템의 개략적인 구성을 나타낸다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 탈질 촉매의 재생 시스템(100)은, 약액 세정부(104)와, 마무리 세정부(106)와, 건조부(108)를 적어도 구비하고, 그 구성에 의하여 탈질 촉매의 촉매 성능을 회복시키기 위한 재생 처리를 실행하도록 구성되어 있다.
재생 처리의 대상이 되는 탈질 촉매는, 예를 들면, 석탄 연소 보일러로부터 발생한 실리카(SiO2) 등의 규소(Si), 알루미늄(Al), 칼슘(Ca), 인(P), 비소(As), 나트륨(Na), 칼륨(K) 등의 피독 물질을 포함하는 배기가스의 탈질에 사용하여 피독하고, 그 촉매 성능이 저하된 사용이 완료된 탈질 촉매이다(이후, 사용이 완료된 탈질 촉매라고도 한다.). 이와 같은 탈질 촉매는, 격자상(허니콤상), 판상, 콜게이트상 등의 형상을 갖고, 예를 들면, 이산화 타이타늄(TiO2) 등의 담체에, 바나듐(V), 텅스텐(W) 및 몰리브데넘(Mo)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 활성 성분을 담지하여 이루어진다.
약액 세정부(104)는, 탈질 촉매를 약액으로 세정하기 위한 약세조(藥洗槽)와, 약세조 내에 약액을 공급하는 공급 기구를 적어도 구비한다. 약액조는, 예를 들면, 탈질 촉매보다 크고, 액체를 저류할 수 있는 용기이다. 약액 세정부(104)는, 탈질 설비로부터 취출한 사용이 완료된 탈질 촉매를 약세조 내에서 공급 기구의 약액에 침지시켜, 탈질 촉매에 부착된 실리카(SiO2) 등의 물질을 제거하도록 구성되어 있다. 약액 세정부(104)는, 약액을 저류한 수조에 탈질 촉매를 투입하고, 탈질 촉매에 약액을 침지시키는 구성이어도 되고, 샤워 노즐 등에 의하여 약세조 내의 탈질 촉매에 약액을 뿌려, 탈질 촉매를 세정하는 구성이어도 된다.
마무리 세정부(106)는, 탈질 촉매를 마무리 세정액(이후, 세정액이라고도 한다.)으로 세정하기 위한 마무리 세정조와, 약세조 내에 세정액을 공급하는 공급 기구를 적어도 구비한다. 마무리 세정조는, 예를 들면, 탈질 촉매보다 크고, 액체를 저류할 수 있는 용기이다. 마무리 세정부(106)는, 마무리 세정조 내의 탈질 촉매를 공급 기구의 세정액으로 마무리 세정하고, 탈질 촉매에 부착되어 있는 약액을 제거 또는 저감시키도록 구성되어 있다. 마무리 세정부(106)는, 마무리 세정액을 저류한 수조에 탈질 촉매를 투입하여, 탈질 촉매에 세정액을 침지시키는 구성이어도 되고, 샤워 노즐 등에 의하여 마무리 세정조 내의 탈질 촉매에 세정액을 뿌려, 탈질 촉매를 세정하는 구성이어도 된다. 또, 마무리 세정부(106)는, 마무리 세정한 탈질 촉매를 더 수세하고, 약액을 제거하기 위한 마무리 수세부를 더 구비해도 된다.
건조부(108)는, 마무리 세정된 탈질 촉매로부터 수분을 제거함으로써, 탈질 촉매를 건조하도록 구성되어 있다. 건조부(108)는, 가열 기구를 적어도 갖고, 탈질 촉매에 100℃ 이상으로 가열한 가스, 예를 들면 130℃의 가스를 통기시켜, 탈질 촉매에 부착된 수분을 제거하는 구성으로 할 수 있다. 건조부(108)는, 탈질 촉매로부터 수분을 제거할 수 있으면 되고, 탈질 촉매에 건조된 공기를 보냄으로써 탈질 촉매로부터 수분을 날리는 구성이어도 되며, 100℃ 이상으로 가열된 공간에서 탈질 촉매로부터 수분을 증발시키는 구성이어도 된다.
또, 본 실시형태에 관한 탈질 촉매의 재생 시스템(100)은, 임의 선택적으로, 도시하지 않은 예비 세정부를 더 구비할 수 있다. 이와 같은 경우, 예비 세정부는, 탈질 촉매를 수세하기 위한 수조와, 수조 내에 물을 공급하는 물 공급 기구를 적어도 구비한다. 수조는, 예를 들면, 탈질 촉매보다 크고, 액체를 저류할 수 있는 용기이다. 예비 세정부는, 탈질 설비로부터 취출한 탈질 촉매를 수조 내에서 물 공급 기구로부터의 물에 의하여 수세하고, 탈질 촉매의 표면 및 내부에 부착된 이물, 재, 가용성의 칼슘 등의 피독 물질을 제거하도록 구성되어 있다. 예비 세정부는, 물을 저류한 수조에 탈질 촉매를 투입하여, 탈질 촉매를 물에 침지시키는 구성이어도 되고, 샤워 노즐 등에 의하여 수조 내의 탈질 촉매에 물을 뿌려, 탈질 촉매를 세정하는 구성이어도 된다. 예비 세정부에서는, 적어도 탈질 촉매에 부착된 이물을 제거하면 되고, 물과 탈질 촉매를 세정하기 위한 성분이 혼합된 액체를 이용해도 된다.
또, 예비 세정부는, 임의 선택적으로, 도시하지 않은 진공 배기조와 제트 수세조를 더 구비할 수 있다. 진공 배기조는, 탈질 촉매를 세정하기 위한 수조와 덮개와 진공 펌프 등의 흡인 기구를 적어도 갖고, 물을 저류한 수조에 예비 세정 후의 탈질 촉매를 투입하여, 물에 침지시키고, 그 내부를 밀폐 상태로 하면서 공기를 흡인하여 진공 상태로 하도록 구성되어 있다. 제트 수세조는, 탈질 촉매를 세정하기 위한 수조와 물 공급 장치를 적어도 구비하고, 압축 공기로 어시스트한 고압수를 분무함으로써, 탈질 촉매의 내부에 물을 공급하도록 구성되어 있다. 본 개시에 있어서 내부란, 탈질 촉매의 형상에 따라 정해지고, 배기가스가 유통하는 가스 통기구를 포함한다. 이와 같은 처리에 의하여, 주로 탈질 촉매의 내부에 막힌 이물을 보다 제거할 수 있다.
[1. 2. 재생 방법]
도 2에, 제1 실시형태에 관한 탈질 촉매의 재생 방법의 일례를 플로차트로 나타낸다. 도 2에 나타내는 탈질 촉매의 재생 방법은, 도 1에 나타내는 탈질 촉매의 재생 시스템(100)의 각부(各部)에서 처리를 실행함으로써, 실현될 수 있다. 본 실시형태에 관한 탈질 촉매의 재생 방법은, 약액 세정 스텝과, 탈질 촉매를 취출하는 스텝과, 마무리 세정 스텝을 적어도 포함한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 약액 세정 스텝(스텝 S14)에서는, 약액을 이용하여, 탈질 설비 내로부터 취출한 사용이 완료된 탈질 촉매를, 약액으로 채운 약액 세정부(104) 내에 침지시킨다. 약액 세정 처리는, 탈질 촉매를 미리 약액을 저류한 약액 세정부(104)에 투입하여 실행해도 되고, 약액 세정부(104) 내에서 탈질 촉매에 약액을 뿌려 실행해도 된다. 처리 시간은, 예를 들면 15~60분의 범위이며, 약액 온도는, 예를 들면 1~40℃의 범위로 할 수 있다. 약액 세정 처리 후에, 약액으로부터 탈질 촉매를 취출한다. 약액 세정함으로써, 탈질 촉매로부터 바나듐 등의 활성 성분이 용출되는 것을 억제하고, 탈질 촉매에 부착된 실리카(SiO2) 등의 물질을 제거한다. 또한, 약액 세정함으로써, 탈질 촉매의 표면에 마무리 세정액 등의 액체를 접촉하기 쉽게 하며, 또한 탈질 촉매의 내부에 액체를 침입하기 쉽게 함과 함께, 탈질 촉매의 SO2 산화율을 저감시킨다.
약액은, 본 실시형태에 있어서, 불소 화합물과 무기산을 적어도 함유한다. 불소 화합물로서 불화 수소 암모늄(NH4HF2), 불화 암모늄(NH4F) 등이 예시된다. 불소 화합물은, 불화 수소 암모늄인 것이 바람직하다. 불화 수소 암모늄의 양은, 예를 들면, 약액 전체에 대하여 1~10질량%의 범위로 할 수 있으며, 1~5질량%의 범위가 바람직하다.
무기산으로서 설파민산(H3NSO3), 염산(HCl), 황산(H2SO4), 붕산(H3BO3) 등이 예시된다. 무기산은, 염산, 또는 염산과 붕산인 것이 바람직하다. 붕산은, 방청제(
Figure pat00001
)로서도 기능할 수 있다. 붕산의 양은, 예를 들면, 약액에 대하여 0.001~10질량%의 범위로 할 수 있다. 또, 무기산은, 설파민산인 것도 바람직하다. 무기산의 양은, 예를 들면, 약액의 pH값이 pH1~6인 범위가 되도록 첨가하는 것이 바람직하고, pH1~3인 범위가 보다 바람직하다. 약액의 pH값이 상기 범위 내이면, 상기 무기산 이외도 첨가할 수 있다.
또, 약액은, 계면활성제를 함유하는 것이 바람직하고, 무기산과 불소 화합물과 계면활성제의 혼합액인 것이 보다 바람직하다. 계면활성제로서는, 비이온계 또는 음이온계 계면활성제가 바람직하다. 약액의 계면활성제로서는, 비이온계 계면활성제 또는 음이온계 계면활성제가 바람직하다. 비이온계 계면활성제로서는, 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌글라이콜, 폴리옥시에틸렌 유도체, 폴리알킬렌글라이콜 유도체를 주성분으로 하는 비인산계 계면활성제가 바람직하다. 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌글라이콜의 에틸렌옥사이드(EO) 함유량은, 예를 들면 39질량%로 할 수 있다. 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌글라이콜을 주성분으로 하는 비인산계 계면활성제로서는, 브라우논 P-101M(아오키 유시 고교사제), 에멀젼 PP-220(가오사제), 뉴 폴 PE-61, 뉴 폴 PE-62, 뉴 폴 PE-64, 뉴 폴 PE-68, 뉴 폴 PE-71, 뉴 폴 PE-74, 뉴 폴 PE-75, 뉴 폴 PE-78, 뉴 폴 PE-108 등(산요 가세이사제), 에판 410, 에판 420, 에판 450, 에판 485, 에판 680, 에판 710, 에판 720, 에판 740, 에판 750, 에판 785, 에판 U-103, 에판 U-105, 에판 U-108 등(다이이치 고교 세이야쿠사제), 프로논(등록 상표) #056, 프로논 #101P, 프로논 #105, 프로논 #124, 프로논 #124P, 프로논 #154, 프로논 #188P, 프로논 #201, 프로논 #202, 프로논 #204, 프로논 #208, 프로논 #235, 프로논 #235P, 프로논 #237P, 프로논 #238, 프로논 #407P, 유니럽(등록 상표) 70DP-950B, 유니럽 75DE-2620R 등(니치유 주식회사제), 프리스톨 EM-440, 프리스톨 EM-640, 프리스톨 RM-183 등(미요시 유시사제)이 예시된다. 또, 폴리알킬렌글라이콜 유도체를 주성분으로 하는 비인산계 계면활성제로서는, 마스터 에어 404(BASF사제), 폼킬러 M-14(아오키 유시 고교사제), 디스파놀 WI-115(니치유 주식회사제), 유니럽 50MB-2, 유니럽 50MB-5, 유니럽 50MB-11, 유니럽 50MB-26, 유니럽 50MB-72, 유니럽 60MB-2B, 유니럽 60MB-16, 유니럽 60MB-26, 유니럽 75DE-15, 유니럽 75DE-25, 유니럽 75DE-60, 유니럽 75DE-170, 유니럽 75DE-2620, 유니럽 75DE-3800, 유니럽 80DE-40U, 유니세이프 AX-22, 유니럽 MB-7, 유니럽 MB-19, 유니럽 MB-700, 유니럽 MB-7X, 유니럽 MB-11X, 유니럽 10MS-250KB 등(니치유 주식회사제), 트리민 DF-300, 트리민 610 등(미요시 유시사제), 리케이 RK-95(리케이 가가쿠 고교사제)를 들 수 있다. 또, 음이온계 계면활성제로서는, 폴리옥시알킬렌알킬에터 인산 에스터 등의 인산 에스터 또는 그 염을 주성분으로 하는 인산 에스터계 계면활성제가 바람직하다. 인산 에스터계 계면활성제로서는, 폴리옥시에틸렌알킬에터 인산 에스터 등의 인산 에스터를 주성분으로 하는 계면활성제가 바람직하고, 폴리옥시에틸렌알킬(C8)에터 인산 에스터·모노에탄올아민염을 주성분으로 하는 계면활성제가 보다 바람직하다. 인산 에스터 또는 그 염을 주성분으로 하는 인산 에스터계 계면활성제로서는, 안톡스 EHD-PNA, 뉴 콜 100-FCP, 안톡스 EHD-400 등(닛폰 뉴카자이사제), 플라이서프 A208F, 플라이서프 A208N, 플라이서프 A210D, 플라이서프 M208F 등(다이이치 고교사제) 등을 들 수 있다. 계면활성제의 양은, 예를 들면, 약액 전체에 대하여 0.001~10질량%로 할 수 있다.
마무리 세정 스텝(스텝 S16)에서는, 마무리 세정액을 이용하여, 탈질 촉매를 마무리 세정부(106)로 마무리 세정한다. 마무리 세정 처리는, 탈질 촉매를 미리 세정액을 저류한 마무리 세정부(106)에 투입함으로써 침지시켜 실행해도 되고, 마무리 세정부(106) 내에서 탈질 촉매에 세정액을 뿌려 실행해도 된다. 처리 시간은, 예를 들면 15~60분의 범위이며, 세정액의 온도는, 예를 들면 1~40℃의 범위로 할 수 있다. 마무리 세정에 의하여, 탈질 촉매에 부착되어 있는 약액을 제거 또는 저감시키고, 또한 탈질 촉매의 SO2 산화율을 저감시킨다.
마무리 세정액은, 본 실시형태에 있어서, 유기산을 적어도 함유한다. 유기산으로서, 물(H2O), 옥살산(C2H2O4), 이들 혼합액이 예시된다. 유기산은, 적어도 옥살산을 함유하는 것이 바람직하다. 마무리 세정액은, 물과 1종 이상의 유기산의 혼합액(이후, 유기산 함유수라고도 한다.)인 것이 바람직하고, 물과 옥살산의 혼합액(이후, 옥살산 함유수라고도 한다.)이 보다 바람직하다. 유기산의 양은, 예를 들면, 물에 대하여 1~10중량%의 범위로 할 수 있다.
건조 스텝(스텝 S18)에서는, 탈질 촉매를 건조부(108)로 이동시켜, 탈질 촉매로부터 수분을 제거시킴으로써, 탈질 촉매를 건조시킨다. 본 스텝에서는, 탈질 촉매에 100℃ 이상으로 가열한 가스, 예를 들면 130℃의 가스를 통기시킴으로써, 탈질 촉매에 부착된 수분을 제거한다. 건조 방법은, 탈질 촉매로부터 수분을 제거할 수 있는 방법이면 되고, 탈질 촉매에 건조된 공기를 보냄으로써 탈질 촉매로부터 수분을 날려도 되고, 100℃ 이상으로 가열된 공간에서 탈질 촉매로부터 수분을 증발시켜도 된다.
또, 본 실시형태에 관한 탈질 촉매의 재생 방법은, 임의 선택적으로, 예비 세정 처리를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 경우, 예비 세정 처리에서는, 약액 세정 스텝 전에, 탈질 설비 내로부터 취출한 사용이 완료된 탈질 촉매를 예비 세정부에서 수세한다. 처리 시간은, 예를 들면 3~30분의 범위이며, 물의 온도는, 예를 들면 1~40℃의 범위로 할 수 있다. 예비 세정 처리는, 탈질 촉매를 미리 물을 저류한 예비 세정부에 투입함으로써 침지시켜 실행해도 되고, 예비 세정부 내에서 탈질 촉매에 물을 뿌려 실행해도 된다. 탈질 촉매를 예비 세정함으로써, 탈질 촉매의 표면 및 내부에 부착된 이물, 재, 가용성의 칼슘 등의 피독 물질을 제거하여, 탈질 촉매의 표면에 약액, 마무리 세정액 등의 액체를 접촉하기 쉽게 하고, 또한 탈질 촉매의 내부에 액체를 침입하기 쉽게 한다.
또, 예비 세정 처리는, 임의 선택적으로, 진공 배기 수세 처리와 제트 수세 처리를 더 포함할 수 있다. 진공 배기 수세 처리는, 예를 들면, 예비 세정 처리 후의 탈질 촉매를 진공 배기조 내의 물에 침지시키면서 조 내의 공기를 흡인함으로써, 실행할 수 있다. 또, 제트 수세 처리는, 예를 들면, 압축 공기로 어시스트한 고압수를 분무함으로써, 실행할 수 있다.
본 실시형태에 의하면, 탈질 성능이 저하되고, 또한 SO2 산화율이 증가한 사용이 완료된 탈질 촉매에 대하여, 탈질 성능을 회복시킴과 함께, SO2 산화율을 크게 저감시킬 수 있다. 그 결과, 플랜트에 있어서의 배기가스를 처리할 때에, 배기가스 중의 SO3에서 유래하는 유안((NH4)2SO4)의 양을 저감시킬 수 있다. 또한, 대기 오염 방지의 관점에서도, 플랜트에 있어서, 배기가스 중에 잔존한 SO3에서 유래하는 푸른색 연기가 외부로 방출되는 것의 대책이 된다. 탈질 촉매의 SO2 산화율은, 예를 들면, 설파민산을 함유한 마무리 세정액을 이용한 경우와 비교하여, 10% 정도 크게 저감시킬 수 있다.
[2. 제2 실시형태]
[2. 1. 재생 방법]
제2 실시형태에 관한 탈질 촉매의 재생 방법에 대하여, 도 2를 이용하여 설명한다. 본 실시형태에 관한 탈질 촉매의 재생 방법은, 약액 세정 스텝에 사용하는 약액과 마무리 세정 스텝에 사용하는 마무리 세정액의 점에서, 제1 실시형태와 주로 상이하다. 제1 실시형태와 동일한 구성에 대해서는, 설명을 생략한다.
약액 세정 스텝(스텝 S14)에서 이용하는 약액은, 본 실시형태에 있어서, 불소 화합물과 제1 유기산을 적어도 함유한다. 불소 화합물은, 상술한 불소 화합물을 적합하게 채용할 수 있다. 제1 유기산으로서, 폼산(CH2O2), 시트르산(C6H8O7), 옥살산(C2H2O4)이 예시된다. 제1 유기산은, 옥살산인 것이 바람직하다. 옥살산의 양은, 예를 들면, 약액 전체에 대하여 1~20질량%의 범위로 할 수 있으며, 5~15질량%의 범위가 바람직하다. 유기산의 양은, 예를 들면, 약액의 pH값이 pH1~6인 범위가 되도록 첨가하는 것이 바람직하고, pH1~3인 범위가 보다 바람직하다.
또, 약액은, 계면활성제를 함유하는 것이 바람직하고, 불소 화합물과 유기산과 계면활성제를 함유하는 것이 보다 바람직하다. 계면활성제는, 상술한 계면활성제를 적합하게 채용할 수 있다. 계면활성제의 양은, 상술한 양을 적합하게 채용할 수 있다.
마무리 세정 스텝(스텝 S16)에서 이용하는 마무리 세정액은, 본 실시형태에 있어서, 제1 무기산을 적어도 함유한다. 제1 무기산으로서, 물(H2O), 설파민산(H3NSO3), 이들 혼합액이 예시된다. 제1 무기산은, 적어도 설파민산을 함유하는 것이 바람직하다. 마무리 세정액은, 물과 1종 이상의 제1 무기산의 혼합액(이후, 무기산 함유수라고도 한다.)이 바람직하고, 물과 설파민산의 혼합액(이후, 설파민산함유수라고도 한다.)이 보다 바람직하다. 제1 무기산의 양은, 예를 들면, 물에 대하여 0.5~5mol/l의 범위로 할 수 있다.
본 실시형태에 의하면, 탈질 성능이 저하되고, 또한 SO2 산화율이 증가된 사용이 완료된 탈질 촉매에 대하여, 탈질 성능을 회복시킴과 함께, SO2 산화율을 크게 저감시킬 수 있다. 예를 들면, 설파민산을 함유한 약액을 이용한 경우와 비교하여, SO2 산화율을 20% 정도 크게 저감시킬 수 있다.
[3. 제3 실시형태]
*[3. 1. 재생 방법]
제3 실시형태에 관한 탈질 촉매의 재생 방법에 대하여, 도 2를 이용하여 설명한다. 본 실시형태에 관한 탈질 촉매의 재생 방법은, 약액 세정 스텝에 사용하는 약액의 점에서, 제2 실시형태와 주로 상이하다. 제2 실시형태와 동일한 구성에 대해서는, 설명을 생략한다.
약액 세정 스텝(스텝 S14)에서 이용하는 약액은, 본 실시형태에 있어서, 불소 화합물과 제1 유기산과 제2 무기산을 적어도 함유한다. 불소 화합물 및 제2 무기산에 대해서는, 제1 실시형태의 불소 화합물 및 무기산을 적합하게 채용할 수 있다. 또한, 제1 유기산에 대해서는, 제2 실시형태의 제1 유기산을 적합하게 채용할 수 있다.
[4. 제4 실시형태]
[4. 1. 재생 시스템]
도 3에, 제4 실시형태에 관한 탈질 촉매의 재생 시스템의 개략적인 구성을 나타낸다. 도 3에 나타내는 탈질 촉매의 재생 시스템(100a)은, 탈질 촉매의 재생 시스템(100)이나 본 개시에 있어서의 다른 실시형태와 조합할 수 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 탈질 촉매의 재생 시스템(100a)은, 예비 세정부(102a)와, 약액 세정부(104a)와, 마무리 세정부(106a)와, 건조부(108)와, 촉매 반송 장치(112)를 구비한다. 촉매 반송 장치(112)는, 탈질 촉매가 설치되어 있는 탈질 설비로부터, 탈질 촉매를 분리하고, 분리한 탈질 촉매를 반송하는 장치이다. 촉매 반송 장치(112)는, 촉매를 반송하는 크레인, 차량, 인력으로 이동시키는 대차(臺車) 등을 포함할 수 있다.
예비 세정부(102a)는, 예비 수세조(114)와, 물 공급 장치(116)와, 폐액 탱크(117)와, 진공 배기조(118)와, 폐액 탱크(119)와, 진공 펌프(120)를 구비한다. 예비 수세조(114)는, 재생 처리 대상의 탈질 촉매보다 크고, 물을 저류 가능한 용기이다. 물 공급 장치(116)는, 물을 저류하는 탱크 및 물의 공급을 제어하는 밸브 등을 갖고, 예비 세정, 진공 흡인에 사용하는 물을 예비 수세조(114), 진공 배기조(118)의 각각에 공급하도록 구성되어 있다. 폐액 탱크(117)는, 예비 수세조(114)로부터 배출되는 물을 저류하는 용기이다. 진공 배기조(118)는, 재생 처리 대상의 탈질 촉매보다 크고, 물을 저류 가능한 용기이다. 진공 배기조(118)는, 덮개 등을 갖고, 탈질 촉매를 넣고 뺄 수 있으며, 또한 내부를 밀폐 상태로 할 수 있도록 구성되어 있다. 폐액 탱크(119)는, 진공 배기조(118)로부터 배출되는 물을 저류하는 용기이다. 진공 펌프(120)는, 진공 배기조(118) 내의 공기를 흡인하도록 구성되어 있다. 예비 세정부(102a)는, 예비 수세조(114)와 진공 배기조(118)를 1개의 조로 하는 구성이어도 되고, 폐액 탱크(117)와 폐액 탱크(119)를 1개의 탱크로 하는 구성이어도 된다.
약액 세정부(104a)는, 약세조(122)와, 약액 공급 장치(123)와, 폐액 탱크(129)를 구비한다. 약세조(122)는, 재생 처리 대상의 탈질 촉매보다 크고, 약액을 저류 가능한 용기이다. 약액 공급 장치(123)는, 약액을 저류하는 탱크 및 약액의 공급을 제어하는 밸브 등을 갖고, 약액 세정에 사용하는 약액을 약세조(122)에 공급하도록 구성되어 있다. 폐액 탱크(129)는, 약세조(122)로부터 배출되는 약액을 저류하는 용기이다.
마무리 세정부(106a)는, 마무리 세정조(130)와, 공급 장치(132)와, 폐액 탱크(134)를 구비한다. 마무리 세정조(130)는, 재생 처리 대상의 탈질 촉매보다 크고, 마무리 세정액을 저류 가능한 용기이다. 공급 장치(132)는, 본 개시에 있어서의 마무리 세정액을 저류하는 탱크 및 마무리 세정액의 공급을 제어하는 밸브 등을 갖고, 마무리 세정조(130)에 마무리 세정액을 공급하도록 구성되어 있다. 폐액 탱크(134)는, 마무리 세정조(130)로부터 배출되는 마무리 세정액을 저류하는 용기이다.
건조부(108)는, 탈질 촉매의 재생 시스템(100)의 건조부(108)와 동일한 구성을 적합하게 채용할 수 있다.
또, 예비 세정부는, 임의 선택적으로, 제트 수세를 행하기 위한 도시하지 않은 제트 수세조를 더 구비할 수 있다. 제트 수세조는, 탈질 촉매를 세정하기 위한 수조와 물 공급 장치를 적어도 구비하고, 압축 공기로 어시스트한 고압수를 분무함으로써, 탈질 촉매의 가스 통기 구멍에 세정수를 공급하도록 구성되어 있다. 제트 수세조는, 예비 수세조 및 진공 배기조와 동일하게, 물 공급 장치나 폐액 탱크를 공유한 구성이어도 된다.
[4. 2. 재생 방법]
도 4에, 제4 실시형태에 관한 탈질 촉매의 재생 방법의 일례를 플로차트로 나타낸다. 도 4에 나타내는 탈질 촉매의 재생 방법은, 탈질 촉매의 재생 시스템(100a)의 각부에서 처리를 실행함으로써 실현할 수 있다. 본 실시형태에 관한 탈질 촉매의 재생 방법은, 예비 세정 스텝을 더 포함하는 점에 있어서, 제1~제3 실시형태와 주로 상이하다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 예비 세정 스텝에서는, 탈질 촉매의 재생 시스템(100a)에서는, 촉매 반송 장치(112)로 탈질 설비로부터 탈질 촉매를 취출하여, 취출한 탈질 촉매를 예비 수세조(114)로 이동시킨다(스텝 S22). 다음으로, 탈질 촉매를 예비 수세조(114) 내에서 수세정한다(스텝 S24). 본 처리는, 탈질 촉매를 비어 있는 예비 수세조(114)에 반송한 후, 물 공급 장치(116)로 예비 수세조(114)에 물을 공급하여 실행해도 되고, 물 공급 장치(116)로 예비 수세조(114)에 물을 공급하여, 물이 저류된 상태의 예비 수세조(114)에 탈질 촉매를 투입하여 실행해도 된다.
수세정 후의 탈질 촉매를, 촉매 반송 장치(112)로 진공 배기조(118)로 이동시킨다(스텝 S26). 진공 배기조(118)로 탈질 촉매를 이동시키면, 진공 펌프(120)로 진공 배기조(118) 내의 공기를 흡인하여 진공 상태로 한다(스텝 S28). 본 처리에서는, 진공 배기조(118) 내를 진공 상태로 함으로써, 탈질 촉매의 내부에 이물이 막혀 있는 경우, 이물을 흡인할 수 있다. 진공 배기 수세는, 진공 배기조(118) 내의 공기압을, 예를 들면 -600mmHg 이하까지 저하시킴으로써 실시할 수 있다. 진공 배기조(118) 내를 진공 상태로 하면, 진공 배기조(118)를 대기압 개방하고, 촉매 반송 장치(112)로 탈질 촉매를 진공 배기조(118)로부터 약세조(122)로 이동시킨다(스텝 S30).
또, 예비 세정 스텝은, 진공 배기 수세 후이며 또한 약액 세정 스텝 전에, 제트 세정을 더 포함할 수 있다. 제트 세정에서는, 도시하지 않은 제트 수세조에서, 압축 공기로 어시스트한 고압수를 분무함으로써, 가스 통과 구멍에 세정수를 공급한다. 이로써, 주로 탈질 촉매의 내부에 잔존한 이물을 확실히 제거할 수 있다.
약액 세정 스텝으로서, 탈질 촉매를 약세조(122)로 이동시킨다(스텝 S30). 탈질 촉매를 약세조(122)로 이동시킨 후, 약세조(122) 내에서 탈질 촉매를 약액에 침지시킨다(스텝 S32). 탈질 촉매를 약세조(122)로 이동시킨 후, 약세조(122) 내에 약액을 공급함으로써, 약세조(122) 내에 배치된 탈질 촉매를 약액에 침지시켜도 되고, 약액을 저류시킨 약세조(122)에 탈질 촉매를 이동시켜, 약세조(122) 내에 배치된 탈질 촉매를 약액에 침지시켜도 된다.
마무리 세정 스텝으로서, 탈질 촉매의 재생 시스템(100a)에서는, 탈질 촉매를 약액에 침지시키면, 촉매 반송 장치(112)로 탈질 촉매를 약세조(122)로부터 마무리 세정조(130)로 이동시킨다(스텝 S34). 탈질 촉매의 재생 시스템(100a)에서는, 탈질 촉매를 마무리 세정조(130)로 이동시키면, 마무리 세정조(130) 내에서 탈질 촉매를 세정한다(마무리 세정을 행한다)(스텝 S36). 구체적으로는, 공급 장치(132)로부터 마무리 세정조(130) 내에 마무리 세정액을 공급하고, 마무리 세정액으로 탈질 촉매를 세정한다. 마무리 세정의 처리는, 마무리 세정조(130) 내의 마무리 세정액을 배출하면서 실행해도 되고, 마무리 세정조(130) 내에 마무리 세정액을 저류시켜 실행해도 된다.
다음으로, 탈질 촉매의 마무리 세정을 실시하면, 건조부(108)로 이동시켜, 건조부(108)에서 탈질 촉매를 건조시킨다(스텝 S38).
*본 실시형태에 의하면, 탈질 촉매의 재생 시스템(100a)에서, 약액 및/또는 마무리 세정액을 반복 사용함으로써, 약액 및/또는 마무리 세정액을 효율적으로 사용할 수 있다. 약액 및/또는 마무리 세정액에 의하여 SO2 산화율을 저감시킬 수 있기 때문에, 이들을 복수 회 사용해도 낮은 SO2 산화율을 유지할 수 있다. 약액을 반복 사용하는 경우는, 약세조(122)에서 탈질 촉매를 약액에 침지시키고, 그 후 약세조(122)로부터 탈질 촉매를 취출한 후도, 탈질 촉매를 침지시킨 약액을 폐액 탱크(129)에 배출하지 않고, 약세조(122)에 저류한다. 그 후, 약액을 저류한 약세조(122)에 다음의 탈질 촉매를 이동시킨다. 이로써, 약액을 반복 사용할 수 있다. 또, 2회째 이후의 약액의 사용 시, 즉 2개째 이후의 탈질 촉매를 침지시킬 때에, 약액의 성분을 조정해도 된다. 또한, 대체적인 수단으로서, 약세조(122)에, 약액을 일시 저류하는 탱크나 약액을 순환시키는 순환 기구를 마련하여, 약세조(122)로부터 약액을 한 번 탱크에 배출하고, 사용할 때에 순환 기구에 의하여 탱크로부터 약세조(122) 내에 약액을 다시 투입해도 된다. 또, 이 경우, 순환 기구에 필터 등을 마련하여, 약액 중의 이물을 제거하도록 해도 되고, 순환 기구에 농도계 및/또는 pH계를 마련하고, 약액의 농도 및/또는 pH값에 따라, 약액 또는 약액의 성분을 추가해도 된다. 또, 마무리 세정액을 반복하여 사용하는 경우, 상술한 약액의 경우와 동일한 구성 및 방법을 채용함으로써, 마무리 세정액을 반복하여 사용할 수 있다.
또, 본 실시형태에 의하면, 마무리 세정액을, 유기산 함유수 또는 무기산 함유수, 특히 옥살산 함유수 또는 설파민산함유수로 한 경우, 재생 처리시의 촉매 성능의 회복률을 보다 높게 할 수 있다. 또한, 마무리 세정액을 물로 한 경우, 예비 세정이나 마무리 세정을 행할 때에 사용하는 물을 반복 사용함으로써, 물도 효율적으로 사용할 수 있다. 물을 효율적으로 이용함으로써, 폐액의 양을 감소시킬 수 있다. 예를 들면, 수세를 한 탈질 촉매를 예비 수세조(114), 진공 배기조(118), 마무리 세정조(130)로부터 취출한 후도, 예비 수세조(114), 진공 배기조(118), 마무리 세정조(130)에 물을 저류한 상태를 유지하고, 다음의 탈질 촉매를 이동시켜, 수세를 행하도록 해도 된다.
상술한 실시형태에서는, 예비 수세와, 진공 배기 수세와, 약액 세정과, 마무리 세정과, 임의 선택적인 제트 수세의 처리를 행하는 조로 하여 별개의 조로서 구비한 구성의 재생 시스템을 예시했다. 본 발명은, 이것에 한정되지 않는다. 탈질 촉매의 재생 방법에 관련된 각 공정을 실시할 수 있는 1개의 조를 마련해도 된다. 예를 들면, 예비 수세조와 진공 배기조와 마무리 세정조를 1개의 조로 하는 구성이어도 되고, 이들의 폐액 탱크를 1개의 탱크로 하는 구성이어도 된다. 또, 예를 들면, 예비 세정부는, 예비 수세조와 진공 배기조와 제트 수세조를 1개의 조로 하는 구성이어도 되고, 이들의 폐액 탱크를 1개의 탱크로 하는 구성이어도 된다.
또, 상술한 실시형태에서는, 탈질 설비로부터 탈질 촉매를 분리하여 처리를 행하는 재생 시스템 및 재생 방법을 예시했다. 본 발명은, 이것에 한정되지 않는다. 탈질 촉매를 탈질 설비에 설치한 상태 그대로, 탈질 촉매의 재생 처리를 행해도 된다. 이 경우, 탈질 설비에 물, 약액 및/또는 마무리 세정액을 공급하고, 탈질 설비로부터 폐액을 회수한다.
또, 상술한 실시형태에 관한 탈질 촉매의 재생 시스템은, 약액 및/또는 마무리 세정액의 온도를 조정하기 위한 온도 조정 기구를 더 구비해도 된다. 이와 같은 온도 조정 기구를 마련함으로써, 약세 및/또는 마무리 세정의 처리 중의 온도를 제어할 수 있다. 탈질 촉매에 함침시켰을 때의 처리 온도를 온도 조정 기구로 상온으로 유지하는 것도, 상온보다 높게 할 수도 있다.
실시예
이하, 실시예에 의하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 본 발명에 관한 탈질 촉매의 재생 방법 및 탈질 촉매의 재생 시스템은, 이하의 실시예에 의하여 한정되지 않는다.
1. 촉매 재생의 평가
레버러토리 스케일에서, 탈질 촉매에 대하여 다른 약액과 마무리 세정액으로 탈질 촉매의 재생 방법을 실시하여, 각각의 경우의 탈질율, 탈질 K값, 탈질 회복률(재생 처리 후의 탈질 성능/신품 시의 탈질 성능: K/K0) 및 SO2 산화율을 평가했다. 탈질 성능의 지표로서, 촉매의 반응 속도 상수를 이용했다. 탈질 촉매로서, 실기 발전 플랜트로 50,000시간 탈질 처리한 후의 탈질 촉매를 공시 시료로 했다. 탈질 촉매는, 이산화 타이타늄(TiO2)을 주성분으로 하여, 이것에 오산화 바나듐(V2O5)과 산화 텅스텐(WO3)을 담지시킨 허니콤 촉매로 했다. 또, 비교를 위하여, 신품의 탈질 촉매 대해서도 평가했다.
1. 1. 약액
실시예 1에서는, 불화 수소 암모늄이 불화 수소분으로 1질량%가 되고, 무기산으로서 설파민산이 0.33mol/l가 되며, 계면활성제로서 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌글라이콜이 0.05질량%가 되는 비율로 혼합한 약액을 이용했다. 실시예 2에서는, 불화 수소 암모늄이 불화 수소분으로 1질량%가 되고, 옥살산이 10.8질량%가 되며, 계면활성제로서 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌글라이콜이 0.05질량%가 되는 비율로 혼합한 약액을 이용했다. 비교예 1에서는, 실시예 1과 동일한 약액을 이용했다.
1. 2. 마무리 세정액
실시예 1에서는, 설파민산이 1mol/l가 되도록 조제한 마무리 세정액을 이용했다. 실시예 2에서는, 옥살산이 5.4질량%가 되도록 조제한 마무리 세정액을 이용했다. 또, 비교예 1에서는, 실시예 1과 동일한 마무리 세정액을 이용했다.
1. 3. 촉매 재생 처리와 촉매 성능의 계측
각 실시예의 촉매에 대하여, 촉매 재생 처리를 행했다. 또, 각 촉매의 촉매 성능에 대하여, 관식 유통 반응 시험 장치를 이용하여 하기 표 1에 나타내는 평가 조건으로 계측했다.
[표 1]
Figure pat00002
먼저, 상기 촉매에 대하여, 탈질률과 SO2 산화율을 계측하고, 반응 속도 상수 K(탈질 K값)와 탈질 성능 회복률(재생 처리 후의 탈질 성능/신품 시의 탈질 성능: K/K0)을 구했다. 다음으로, 탈질 처리에 의하여 촉매 성능이 저하된 각 촉매에 대하여, 각 예의 약액 및 마무리 세정액을 이용한 세정 처리를 행했다. 세정 처리는, 각 촉매를 3분간 예비 세정한 후, 약액에 60분간 침지하여 약액 세정했다. 약액 세정 후의 각 촉매에 대하여, 마무리 세정액에 상온에서 30분간 침지하여 마무리 세정을 실시했다. 마무리 세정 후, 110℃에서 하룻밤 건조시켰다. 건조 후의 재생 처리 후의 각 촉매에 대하여, 다시 탈질률과 SO2 산화율을 계측하고, 반응 속도 상수 K(탈질 K값)와 탈질 성능 회복률(재생 처리 후의 탈질 성능/신품 시의 탈질 성능: K/K0)을 구했다. 결과를, 하기 표 2에 나타낸다.
[표 2]
Figure pat00003
SO2 산화율의 저감에 대하여, 비교예 1보다, 실시예 1의 SO2 산화율은 10% 정도 저감되어 있으며, 실시예 2의 SO2 산화율은 20% 정도 저감되어 있었다. 또, 탈질 성능에 대하여, 실시예 1 및 실시예 2는, 탈질 성능 회복률이 0.98~1.00의 범위에서 탈질 성능을 회복할 수 있었다.
<산업상 이용가능성>
본 발명에 관한 탈질 촉매의 재생 방법 및 탈질 촉매의 재생 시스템에 의하면, 촉매 성능을 높게 회복시킬 수 있으며, 또한 촉매의 SO2 산화율을 저감시킬 수 있다.
100, 100a: 탈질 촉매의 재생 시스템
104, 104a: 약액 세정부
106, 106a: 마무리 세정부
108, 108a: 건조부
112: 촉매 반송 장치
114: 예비 수세조
116: 물 공급 장치
118: 진공 배기조
120: 진공 펌프
122: 약세조
130: 마무리 세정조

Claims (17)

  1. 탈질 촉매를, 불소 화합물과 제1 유기산을 포함하는 약액에 침지시키는 약액 세정 스텝과,
    상기 약액으로부터 상기 탈질 촉매를 취출하는 스텝과,
    상기 약액으로부터 취출한 상기 탈질 촉매를, 제1 무기산을 포함하는 마무리 세정액으로 세정하는 마무리 세정 스텝을 포함하는 탈질 촉매의 재생 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 약액은, 계면활성제를 더 포함하고,
    상기 계면활성제는, 비이온계 계면활성제 또는 음이온계 계면활성제인 탈질 촉매의 재생 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 비이온계 계면활성제는, 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌글라이콜, 폴리옥시에틸렌 유도체 또는 폴리알킬렌글라이콜 유도체를 주성분으로 하는 계면활성제인 탈질 촉매의 재생 방법.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 음이온계 계면활성제는, 폴리옥시알킬렌알킬에터 인산 에스터를 주성분으로 하는 계면활성제인 탈질 촉매의 재생 방법.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 유기산은, 옥살산을 포함하는 탈질 촉매의 재생 방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 무기산은, 적어도 설파민산을 포함하고, 상기 마무리 세정액이, 1종 이상의 무기산을 포함하는 무기산 함유수인 탈질 촉매의 재생 방법.
  7. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 약액은, 제2 무기산을 더 포함하는, 탈질 촉매의 재생 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제2 무기산은, 설파민산을 포함하는 탈질 촉매의 재생 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제2 무기산은, 염산을 더 포함하거나, 또는 염산 및 붕산을 더 포함하는 탈질 촉매의 재생 방법.
  10. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 약액 세정 스텝 전에, 탈질 촉매를 수세하는 예비 세정 스텝을 더 포함하는, 탈질 촉매의 재생 방법.
  11. 탈질 촉매를 불소 화합물과 제1 유기산을 포함하는 약액에 침지시키는 약액 세정부와,
    상기 약액으로부터 취출한 상기 탈질 촉매를, 제1 무기산을 포함하는 마무리 세정액으로 마무리 세정하는 마무리 세정부를 구비하는 탈질 촉매의 재생 시스템.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 약액 세정부는, 상기 제1 유기산으로서 옥살산을 포함하는 약액에 침지시키도록 구성되어 있는, 탈질 촉매의 재생 시스템.
  13. 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서,
    상기 마무리 세정부는, 상기 제1 무기산으로서 적어도 설파민산을 포함하고, 1종 이상의 무기산을 포함하는 무기산 함유수로 마무리 세정하도록 구성되어 있는 탈질 촉매의 재생 시스템.
  14. 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서,
    상기 약액 세정부가, 제2 무기산을 더 포함하는 약액에 침지시키도록 구성되어 있는 탈질 촉매의 재생 시스템.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 약액 세정부는, 상기 제2 무기산으로서 설파민산을 포함하는 약액에 침지시키도록 구성되어 있는, 탈질 촉매의 재생 시스템.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 약액 세정부는, 상기 제2 무기산으로서 염산을 더 포함하거나, 또는 염산 및 붕산을 더 포함하는 약액에 침지시키도록 구성되어 있는, 탈질 촉매의 재생 시스템.
  17. 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서,
    상기 약액에 침지하기 전의 탈질 촉매를 수세하는 예비 세정부를 더 포함하는, 탈질 촉매의 재생 시스템.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10235209A (ja) 1997-02-27 1998-09-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 脱硝触媒の再生方法
JP2011031237A (ja) 2009-07-10 2011-02-17 Kyuden Sangyo Co Inc 排煙脱硝装置における脱硝触媒活性改良方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012024669A (ja) * 2010-07-21 2012-02-09 Kobe Steel Ltd 脱硝触媒の再生方法
KR101456275B1 (ko) * 2014-09-17 2014-11-04 주식회사 코캣 탈질 폐촉매 재생방법
WO2017010402A1 (ja) * 2015-07-10 2017-01-19 三菱日立パワーシステムズ株式会社 脱硝触媒の再生方法及び脱硝触媒の再生システム、並びに脱硝触媒の洗浄剤
KR101896094B1 (ko) * 2016-12-27 2018-09-07 대영씨엔이(주) 무기산을 사용한 폐탈질촉매의 재 소재화 방법
KR101885917B1 (ko) * 2016-12-27 2018-08-07 대영씨엔이(주) 유기산을 사용한 폐탈질촉매의 재 소재화 방법
WO2019004123A1 (ja) * 2017-06-30 2019-01-03 三菱日立パワーシステムズ株式会社 脱硝触媒の再生方法及び脱硝触媒の再生システム
JP7013258B2 (ja) * 2017-06-30 2022-01-31 三菱パワー株式会社 脱硝触媒の再生方法及び脱硝触媒の再生システム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10235209A (ja) 1997-02-27 1998-09-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 脱硝触媒の再生方法
JP2011031237A (ja) 2009-07-10 2011-02-17 Kyuden Sangyo Co Inc 排煙脱硝装置における脱硝触媒活性改良方法

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