WO2018109904A1 - 使用済み脱硝触媒の再生方法 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、特許文献1は、回転ドラムを用いてペレット状脱硝触媒の表層を摩耗削除し、次いで水洗することを含む脱硝触媒の再生方法を開示している。
特許文献2は板状またはハニカム状触媒のガス流路に触媒より硬い粒状体を均一に散布して、触媒表面を薄く削り取ることを含む触媒の再生方法を開示している。
特許文献3は、多数の筒状、ハニカム状または多数の板状に形成された劣化触媒をブラシ、サンドペーパー、やすり、珪砂などで研削することを含む触媒の乾式再生方法を開示している。
特許文献4は、ハニカム触媒の表面から物理的にダスト成分を除去し、次いで触媒活性成分を含浸させることを含む脱硝触媒の再生方法を開示している。ダスト成分の除去は、ハニカム触媒の各孔(セル)内を直接ブラシで清掃したり、エアブローやサンドブラストで除去したり、或いは水洗や超音波洗浄など、適宜これらを併用して行うと、特許文献4は述べている。
特許文献6は、アルカリ水溶液で触媒蓄積物質を洗浄除去した後、酸水溶液で処理することを含む脱硝触媒の再生方法を開示している。
特許文献7は、シリカ、アルミナまたは硫酸カルシウムの付着によって活性が低下した脱硝触媒を水洗いし、含水させた後に、有機酸とフッ化物との混合液を用いてシリカ、アルミナまたは硫酸カルシウムを常温で洗浄除去することを含む脱硝触媒の活性改良方法を開示している。
ブラシで擦られた板状脱硝触媒エレメントに触媒活性成分を含有する液を含浸させることを含む、使用済み脱硝触媒の再生方法。
該排煙脱硝処理によってSi、AlまたはCaを含有する化合物が付着した板状脱硝触媒エレメントを触媒ユニットから取り出し、
触媒ユニットから取り出した板状脱硝触媒エレメントの表面に水または酸水溶液を付着させた状態で該板状脱硝触媒エレメントの表面をブラシで擦り、
ブラシで擦られた板状脱硝触媒エレメントに触媒活性成分を含有する液を含浸させることを含む、使用済み脱硝触媒の再生方法。
〔4〕 触媒活性成分を含有する液を含浸させる前に、ブラシで擦られた板状脱硝触媒エレメントをユニット枠に積み重ねて収納することをさらに含む、〔2〕に記載の再生方法。
〔7〕 水または酸水溶液が、スルファミン酸水溶液、シュウ酸水溶液またはクエン酸水溶液である、〔1〕~〔6〕のいずれかひとつに記載の再生方法。
水または酸水溶液を付着させるために、例えば、板状脱硝触媒エレメントを水または酸水溶液に浸けたり;板状脱硝触媒エレメントに水または酸水溶液を噴霧、散布などしたり;することができる。湿式ブラッシングにおいては除去効率の観点から好ましくは酸水溶液、より好ましくはスルファミン酸水溶液または有機酸水溶液、さらに好ましくはスルファミン酸水溶液、シュウ酸水溶液またはクエン酸水溶液が用いられる。酸濃度は、好ましくは0.1~10質量%である。
また、水を使用する場合、その温度は、特に限定されないが、通常、10~80℃である。酸水溶液を使用する場合、その温度は、酸の種類に応じて最適範囲が若干異なるが、通常、10~80℃である。酸水溶液の最適温度は、例えば、シュウ酸水溶液またはクエン酸水溶液の場合は、好ましくは40~80℃であり、スルファミン酸水溶液の場合は、好ましくは60℃以下である。
湿式ブラッシングが施された板状脱硝触媒エレメント1は必要に応じて乾燥させることができる。
触媒活性成分を含有する液は、バナジウム、モリブデン、およびタングステンからなる群より選ばれる少なくとも一つの元素を含む化合物の水溶液であることが好ましい。係る化合物としては、例えば、モリブデン酸アンモニウム、メタバナジン酸アンモニウム、メタタングステン酸アンモニウム、示性式(NH4)xMo2VxO(3x+6)(但しxは2.8~3.2)で表わされる化合物などを挙げることができる。触媒活性成分を含有する液にはシリカゾルなどのバインダが含まれていてもよい。
本発明の一実施形態では、図6に示すように、含浸させた板状脱硝触媒エレメントを乾燥させ次いでユニット枠に積み重ねて収納することができる。積み重ねての収納は、或る一枚の板状脱硝触媒エレメントの平坦部に隣り合う他の板状脱硝触媒エレメントの線条スペーサ部が当接するように行うことが好ましい。
触媒の表面をSEM-EDXにより定量分析して、触媒表面のSi、Al、Ca、AsおよびTiの検出量を決定した。
未使用触媒の表面で検出されたTiの量Ti0を基準にして、使用済触媒の表面で検出されたTiの量Ti1から、被覆率([1-Ti1/Ti0]×100)を算出した。
20mm×100mmの触媒小片1枚の充填された350℃の管型反応器に表1に示す組成比のガスを3L/minにて供給して、脱硝率を測定した。
厚さ0.2mmのSUS430製鋼板を加工して成る厚さ0.7mmのメタルラスからなる板材と、該板材に担持された触媒層とを有する板状脱硝触媒エレメント(触媒I0)を用意した。触媒層は、酸化チタン(TiO2)、酸化タングステン(WO3)及び酸化バナジウム(V2O5)を原子比Ti/W/V=94.5/5/0.5で含有する触媒成分と、触媒成分に対して15質量%のシリカ・アルミナ系無機繊維と、触媒成分に対して8質量%のバインダ(SiO2)とを含有するものである。触媒I0表面の元素定量分析を行った。触媒I0から20mm×100mmの触媒小片を切り出した。これを用いて初期脱硝率を測定した。結果を表2に示す。
厚さ0.2mmのSUS430製鋼板を加工して成る厚さ0.7mmのメタルラスからなる板材と、該板材に担持された触媒層とを有する板状脱硝触媒エレメント(触媒II0)を用意した。触媒層は、酸化チタン(TiO2)、酸化モリブデン(MoO3)及び酸化バナジウム(V2O5)を原子比Ti/Mo/V=94/5/1で含有する触媒成分と、触媒成分に対して15質量%のシリカ・アルミナ系無機繊維と、触媒成分に対して2質量%のバインダ(SiO2)とを含有するものである。触媒II0表面の元素定量分析を行った。触媒II0から20mm×100mmの触媒小片を切り出した。これを用いて初期脱硝率を測定した。結果を表2に示す。
触媒I1から100mm×100mmの触媒片を切り出した。触媒片を60℃、5質量%のシュウ酸水溶液に漬けた。シュウ酸水溶液に漬けた状態で触媒片の表面を樹脂毛ブラシ(ブラシ毛:樹脂製、直径200μm/本、毛丈10mm)で20回擦った。該触媒片を自然乾燥させた。得られた洗浄触媒片の表面の元素定量分析を行って被覆率を算出した。結果を表3に示す。被覆率が大幅に減った。
触媒I1を触媒II1に変えた以外は参考例1と同じ方法で被覆率を算出した。結果を表3に示す。被覆率が大幅に減った。
シュウ酸水溶液を60℃の水に変えた以外は参考例1と同じ方法で被覆率を算出した。結果を表3に示す。被覆率が大幅に減った。
シュウ酸水溶液を60℃、5質量%のクエン酸水溶液に変えた以外は参考例1と同じ方法で被覆率を算出した。結果を表3に示す。被覆率が大幅に減った。
シュウ酸水溶液を15℃、5質量%のスルファミン酸水溶液に変えた以外は参考例1と同じ方法で被覆率を算出した。結果を表3に示す。被覆率が大幅に減った。
樹脂毛ブラシを豚毛ブラシ(ブラシ毛:豚毛、毛丈10mm)に変えた以外は参考例1と同じ方法で被覆率を算出した。結果を表3に示す。被覆率が大幅に減った。
触媒I1から100mm×100mmの触媒片を切り出した。触媒片を60℃、5質量%のシュウ酸水溶液に漬けた。シュウ酸水溶液に漬けた状態で触媒片を1時間揺り動かした。該触媒片を120℃で乾燥させた。得られた洗浄触媒片の表面の元素定量分析を行って被覆率を算出した。結果を表3に示す。被覆率にあまり変化がない。
触媒I1を触媒II1に変えた以外は参考例6と同じ方法で被覆率を算出した。結果を表3に示す。被覆率にあまり変化がない。
触媒I1から100mm×100mmの触媒片を切り出した。触媒片の表面をブラシ(ブラシ毛:樹脂製、直径200μm/本、毛丈10mm)で20回擦った。
水に三酸化モリブデン(MoO3)とメタバナジン酸アンモニウム(NH4 VO3 )を添加してスラリーを得た。該スラリーを常温で20時間緩やかに撹拌して、示性式(NH4)3Mo2V3O15で表される化合物を5質量%含有する水溶液を得た。
参考例1~6で得られた洗浄触媒片を前記水溶液に漬けた。液切りし、120℃で乾燥させた。得られた再生触媒片から20mm×100mmの触媒小片を切り出した。これを用いて脱硝率を測定した。結果を表4に示す。脱硝率が初期脱硝率とほぼ同じレベルにまで回復した。
洗浄触媒片を参考例7~9で得られた洗浄触媒片に変えた以外は実施例1と同じ方法で脱硝率を測定した。結果を表4に示す。脱硝率は回復したが、その回復率は実施例のものに比べて低い。
Claims (7)
- 平坦部と線条スペーサ部とを交互に有する板材および該板材に担持された酸化チタンを主成分として含有する触媒層からなり且つ排煙脱硝処理によってSi、AlまたはCaを含有する化合物が付着した板状脱硝触媒エレメントの表面に水または酸水溶液を付着させた状態で該板状脱硝触媒エレメントの表面をブラシで擦り、
ブラシで擦られた板状脱硝触媒エレメントに触媒活性成分を含有する液を含浸させることを含む、使用済み脱硝触媒の再生方法。 - 平坦部と線条スペーサ部とを交互に有する板材および該板材に担持された酸化チタンを主成分として含有する触媒層からなる板状脱硝触媒エレメント、ならびに或る一枚の板状脱硝触媒エレメントの平坦部に隣り合う他の板状脱硝触媒エレメントの線条スペーサ部が当接するように複数の板状脱硝触媒エレメントを積み重ねて収納することができるユニット枠からなる触媒ユニットにて排煙脱硝処理を行い、
該排煙脱硝処理によってSi、AlまたはCaを含有する化合物が付着した板状脱硝触媒エレメントを触媒ユニットから取り出し、
触媒ユニットから取り出した板状脱硝触媒エレメントの表面に水または酸水溶液を付着させた状態で該板状脱硝触媒エレメントの表面をブラシで擦り、
ブラシで擦られた板状脱硝触媒エレメントに触媒活性成分を含有する液を含浸させることを含む、使用済み脱硝触媒の再生方法。 - 触媒活性成分を含有する液の含浸がなされた板状脱硝触媒エレメントをユニット枠に積み重ねて収納することをさらに含む、請求項2に記載の再生方法。
- 触媒活性成分を含有する液を含浸させる前に、ブラシで擦られた板状脱硝触媒エレメントをユニット枠に積み重ねて収納することをさらに含む、請求項2に記載の再生方法。
- 触媒活性成分が、バナジウム、モリブデン、およびタングステンからなる群より選ばれる少なくとも一つの元素を含むものである、請求項1~4のいずれかひとつに記載の再生方法。
- ブラシが、ロールブラシである、請求項1~5のいずれかひとつに記載の再生方法。
- 水または酸水溶液が、スルファミン酸水溶液、シュウ酸水溶液またはクエン酸水溶液である、請求項1~6のいずれかひとつに記載の再生方法。
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Legal Events
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122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 16924073 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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