JP2001259370A - 排ガス処理方法および装置 - Google Patents
排ガス処理方法および装置Info
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Landscapes
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- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 焼却炉等の各種有害物質を含む排ガスを長期
間にわたり安定して処理可能で簡単な構成の排ガス処理
方法および装置を提供する。 【解決手段】 ラインＬ３から送られる温度調整された
排ガスにアルカリ剤供給装置３１からアルカリ剤を添加
してHCl、SOx等を固形化した後に、固形物を第１の集塵
機４で回収し、処理後の排ガスに粉末状の金属酸化物系
触媒を触媒供給装置２２から添加して、DXN類、NOxを分
解させてからこの金属酸化物系触媒を第２の集塵機５で
回収し、回収した金属酸化物系触媒を循環再使用する。
間にわたり安定して処理可能で簡単な構成の排ガス処理
方法および装置を提供する。 【解決手段】 ラインＬ３から送られる温度調整された
排ガスにアルカリ剤供給装置３１からアルカリ剤を添加
してHCl、SOx等を固形化した後に、固形物を第１の集塵
機４で回収し、処理後の排ガスに粉末状の金属酸化物系
触媒を触媒供給装置２２から添加して、DXN類、NOxを分
解させてからこの金属酸化物系触媒を第２の集塵機５で
回収し、回収した金属酸化物系触媒を循環再使用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、焼却炉の排ガスを
処理する排ガス処理方法および装置に関する。
処理する排ガス処理方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】都市ごみ等の焼却炉排ガスには煤塵、塩
化水素（HCl）、硫黄酸化物（SOx）、窒素酸化物（NO
x）、ダイオキシン（DXN）類などの有害物質が含まれて
いる。こうした有害物質を除去する処理装置として特開
平９−１０８５３５号公報に開示されている装置が知ら
れている。
化水素（HCl）、硫黄酸化物（SOx）、窒素酸化物（NO
x）、ダイオキシン（DXN）類などの有害物質が含まれて
いる。こうした有害物質を除去する処理装置として特開
平９−１０８５３５号公報に開示されている装置が知ら
れている。
【０００３】この装置は、第１のバグフィルタの下流側
に脱硝触媒を担持させた第２のバグフィルタを配置し、
排ガスに第１のバグフィルタの上流側でアルカリ性物質
である消石灰を、第２のバグフィルタの上流側で活性炭
とアンモニアをそれぞれ添加するものである。
に脱硝触媒を担持させた第２のバグフィルタを配置し、
排ガスに第１のバグフィルタの上流側でアルカリ性物質
である消石灰を、第２のバグフィルタの上流側で活性炭
とアンモニアをそれぞれ添加するものである。
【０００４】排ガス中に含まれるHCl、SOxは消石灰との
反応によってカルシウム塩として固形化し、煤塵ととも
に第１のバグフィルタで回収され、除去される。重金属
とDXN類は活性炭に吸着されて第２のバグフィルタで回
収され、除去される。一方、NOxは、第２のバグフィル
タに担持されている脱硝触媒によって排ガス中に添加さ
れているアンモニアと反応し、分解される。これによ
り、有害物質を好適に除去できると記載されている。
反応によってカルシウム塩として固形化し、煤塵ととも
に第１のバグフィルタで回収され、除去される。重金属
とDXN類は活性炭に吸着されて第２のバグフィルタで回
収され、除去される。一方、NOxは、第２のバグフィル
タに担持されている脱硝触媒によって排ガス中に添加さ
れているアンモニアと反応し、分解される。これによ
り、有害物質を好適に除去できると記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第２の
バグフィルタ部分での活性炭の着火を防止するため、排
ガス温度は140〜180℃程度に設定されると記載されてい
るが、このような低温領域では、担持されている脱硝触
媒に排ガス中に残存するSOxやオイル等が吸着され、そ
れらが蓄積されて触媒が劣化するという問題がある。さ
らに、バグフィルタの目詰まりを防止するために行われ
る逆洗によって担持されている触媒がはく離して、脱硝
性能が劣化するという問題もある。
バグフィルタ部分での活性炭の着火を防止するため、排
ガス温度は140〜180℃程度に設定されると記載されてい
るが、このような低温領域では、担持されている脱硝触
媒に排ガス中に残存するSOxやオイル等が吸着され、そ
れらが蓄積されて触媒が劣化するという問題がある。さ
らに、バグフィルタの目詰まりを防止するために行われ
る逆洗によって担持されている触媒がはく離して、脱硝
性能が劣化するという問題もある。
【０００６】そこで本発明は、焼却炉等の各種有害物質
を含む排ガスを長期間にわたり安定して処理可能で簡単
な構成の排ガス処理方法および装置を提供することを課
題とする。
を含む排ガスを長期間にわたり安定して処理可能で簡単
な構成の排ガス処理方法および装置を提供することを課
題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明に係る排ガス処理方法は、(1)排ガスに粉末状の
金属酸化物系触媒を添加する工程と、排ガスから金属酸
化物触媒を回収する工程と、を備えており、回収された
金属酸化物系触媒を循環使用することを特徴とする。
本発明に係る排ガス処理方法は、(1)排ガスに粉末状の
金属酸化物系触媒を添加する工程と、排ガスから金属酸
化物触媒を回収する工程と、を備えており、回収された
金属酸化物系触媒を循環使用することを特徴とする。
【０００８】一方、本発明に係る排ガス処理装置は、
(1)ガス中の固形分を分離して除去する除塵装置と、(2)
排ガスに粉末状の金属酸化物系触媒を添加して除塵装置
へと導く触媒添加装置と、(3)この除塵装置で除去した
固形分を回収して該固形分中の金属酸化物系触媒を触媒
添加装置へと導く返送手段と、を備えていることを特徴
とする。
(1)ガス中の固形分を分離して除去する除塵装置と、(2)
排ガスに粉末状の金属酸化物系触媒を添加して除塵装置
へと導く触媒添加装置と、(3)この除塵装置で除去した
固形分を回収して該固形分中の金属酸化物系触媒を触媒
添加装置へと導く返送手段と、を備えていることを特徴
とする。
【０００９】本発明によれば、排ガスに金属酸化物系触
媒を投入することでこの金属酸化物系触媒の作用によ
り、DXN類が分解処理される。この金属酸化物系触媒は
除塵装置で回収され、循環再使用される。このため、長
期間にわたって性能を維持することができる。
媒を投入することでこの金属酸化物系触媒の作用によ
り、DXN類が分解処理される。この金属酸化物系触媒は
除塵装置で回収され、循環再使用される。このため、長
期間にわたって性能を維持することができる。
【００１０】排ガスにHCl、SOxが含まれる場合の本発明
に係る排ガス処理方法は、(1)排ガスにアルカリ剤を添
加して排ガス中の酸性成分と反応させて固形化させる工
程と、(2)アルカリ剤添加後の排ガスを除塵する工程
と、を前処理工程として備えていることが好ましい。
に係る排ガス処理方法は、(1)排ガスにアルカリ剤を添
加して排ガス中の酸性成分と反応させて固形化させる工
程と、(2)アルカリ剤添加後の排ガスを除塵する工程
と、を前処理工程として備えていることが好ましい。
【００１１】一方、本発明に係る排ガス処理装置は、触
媒添加装置より排ガス上流側に配置されている上流側除
塵装置と、この上流側除塵装置へ導かれる排ガスにアル
カリ剤を添加するアルカリ剤添加装置と、をさらに備え
ていることが好ましい。
媒添加装置より排ガス上流側に配置されている上流側除
塵装置と、この上流側除塵装置へ導かれる排ガスにアル
カリ剤を添加するアルカリ剤添加装置と、をさらに備え
ていることが好ましい。
【００１２】このように予め排ガスにアルカリ剤を添加
することで排ガス中のHCl、SOxの大半はこのアルカリ剤
と反応して固形物を形成する。この固形物は煤塵ととも
に上流側の除塵装置で集塵されて、排ガスから除去され
る。
することで排ガス中のHCl、SOxの大半はこのアルカリ剤
と反応して固形物を形成する。この固形物は煤塵ととも
に上流側の除塵装置で集塵されて、排ガスから除去され
る。
【００１３】排ガスにNOxが含まれている場合は、金属
酸化物系触媒の添加前に予め排ガスにアンモニアを添加
する工程、添加装置をさらに備えていることが好まし
い。金属酸化物系触媒の作用によりアンモニアとNOxを
反応させることで脱硝させる。これにより、従来の除塵
装置に担持させていた脱硝触媒よりも脱硝性能が長期間
維持できる。
酸化物系触媒の添加前に予め排ガスにアンモニアを添加
する工程、添加装置をさらに備えていることが好まし
い。金属酸化物系触媒の作用によりアンモニアとNOxを
反応させることで脱硝させる。これにより、従来の除塵
装置に担持させていた脱硝触媒よりも脱硝性能が長期間
維持できる。
【００１４】また、回収した金属酸化物系触媒を酸素含
有雰囲気下で加熱して再生する工程、再生器をさらに備
えていることが好ましい。金属酸化物系触媒には、酸性
硫安やオイル等が吸着され、吸着量が多くなると触媒性
能が劣化する。これを酸素含有雰囲気下で加熱すること
で、吸着物を脱離・分解して再生することができる。再
生は空気雰囲気でも可能であるため、再生が容易であ
る。
有雰囲気下で加熱して再生する工程、再生器をさらに備
えていることが好ましい。金属酸化物系触媒には、酸性
硫安やオイル等が吸着され、吸着量が多くなると触媒性
能が劣化する。これを酸素含有雰囲気下で加熱すること
で、吸着物を脱離・分解して再生することができる。再
生は空気雰囲気でも可能であるため、再生が容易であ
る。
【００１５】本発明に係る排ガス処理方法は、処理済排
ガスの窒素酸化物濃度を測定して、その測定結果に基づ
いて再生を行ってもよい。一方、本発明に係る排ガス処
理装置は、処理済排ガスの流路に配置された窒素酸化物
濃度計と、測定された窒素酸化物濃度を基にして前記再
生器の動作を制御する制御装置と、をさらに備えていて
もよい。窒素酸化物濃度を測定して触媒性能が劣化した
ときにのみ再生を行うことで運転コストが抑えられる。
ガスの窒素酸化物濃度を測定して、その測定結果に基づ
いて再生を行ってもよい。一方、本発明に係る排ガス処
理装置は、処理済排ガスの流路に配置された窒素酸化物
濃度計と、測定された窒素酸化物濃度を基にして前記再
生器の動作を制御する制御装置と、をさらに備えていて
もよい。窒素酸化物濃度を測定して触媒性能が劣化した
ときにのみ再生を行うことで運転コストが抑えられる。
【００１６】金属酸化物系触媒の添加前に排ガスを炭素
質吸着剤が充填された移動床式反応器に導いて処理して
もよい。このようにすると、上流側の除塵装置を通過し
た排ガスに残存する酸性ガス、特にSOxが好適に除去さ
れる。
質吸着剤が充填された移動床式反応器に導いて処理して
もよい。このようにすると、上流側の除塵装置を通過し
た排ガスに残存する酸性ガス、特にSOxが好適に除去さ
れる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理
解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に
対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説
明は省略する。
の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理
解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に
対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説
明は省略する。
【００１８】図１に本発明に係る排ガス処理装置の第１
の実施形態をごみ焼却炉１の排ガス処理に適用した例を
示す概略構成図である。焼却炉１から排出される排ガス
ライン上には、ボイラー２、ガス冷却装置３、第１およ
び第２の集塵機４および５、煙突６がラインＬ１〜Ｌ５
によって直列に接続されている。集塵機４、５としては
サイクロン、電気集塵機、バグフィルタ等が好適に使用
できる。
の実施形態をごみ焼却炉１の排ガス処理に適用した例を
示す概略構成図である。焼却炉１から排出される排ガス
ライン上には、ボイラー２、ガス冷却装置３、第１およ
び第２の集塵機４および５、煙突６がラインＬ１〜Ｌ５
によって直列に接続されている。集塵機４、５としては
サイクロン、電気集塵機、バグフィルタ等が好適に使用
できる。
【００１９】ガス冷却装置３と第１の集塵機４とを接続
するラインＬ３には、ラインＬ３１を介して排ガスにア
ルカリ剤を添加するアルカリ剤供給装置３１が接続され
ている。このアルカリ剤としては、消石灰のほか、Ca、
Mgの化合物あるいはそれらを含む鉱物を好適に使用する
ことができる。以下の説明では、消石灰を使用した場合
を例に説明する。
するラインＬ３には、ラインＬ３１を介して排ガスにア
ルカリ剤を添加するアルカリ剤供給装置３１が接続され
ている。このアルカリ剤としては、消石灰のほか、Ca、
Mgの化合物あるいはそれらを含む鉱物を好適に使用する
ことができる。以下の説明では、消石灰を使用した場合
を例に説明する。
【００２０】また、第１の集塵機４と第２の集塵機５の
間のラインＬ４には、上流側にラインＬ３２を介してア
ンモニア（NH3）を供給するNH3供給装置３２が接続さ
れ、下流側には、ラインＬ１３を介して粉末状の金属酸
化物系触媒を供給する触媒供給装置２２が接続されてい
る。この金属酸化物系触媒としては、二酸化チタン（Ti
O2）にバナジウム、タングステン、モリブデン、珪素等
の酸化物を含有させた物を好適に使用することができ
る。以下の説明では、TiO2に五酸化バナジウム（V2O5）
を含有させたTiO2-V2O5系触媒を使用した場合を例に説
明する。
間のラインＬ４には、上流側にラインＬ３２を介してア
ンモニア（NH3）を供給するNH3供給装置３２が接続さ
れ、下流側には、ラインＬ１３を介して粉末状の金属酸
化物系触媒を供給する触媒供給装置２２が接続されてい
る。この金属酸化物系触媒としては、二酸化チタン（Ti
O2）にバナジウム、タングステン、モリブデン、珪素等
の酸化物を含有させた物を好適に使用することができ
る。以下の説明では、TiO2に五酸化バナジウム（V2O5）
を含有させたTiO2-V2O5系触媒を使用した場合を例に説
明する。
【００２１】第２の集塵機５には、捕集物を回収するラ
インＬ１１が接続され、このラインＬ１１は捕集物を加
熱する再生器２１へと接続されている。この再生器２１
と触媒供給装置２２とはラインＬ１２により接続されて
いる。再生器２１にはロータリーキルン型再生炉あるい
は流動床式再生炉を好適に使用することができる。
インＬ１１が接続され、このラインＬ１１は捕集物を加
熱する再生器２１へと接続されている。この再生器２１
と触媒供給装置２２とはラインＬ１２により接続されて
いる。再生器２１にはロータリーキルン型再生炉あるい
は流動床式再生炉を好適に使用することができる。
【００２２】第２の集塵機５と煙突６とを接続するライ
ンＬ５上には排ガス中のNOx濃度を測定するNOx計１１が
配置されており、NOx計１１の出力信号は信号ラインＬ
２１を介して制御装置１２へと送られる。制御装置１２
からは再生器２１の動作を制御する制御ラインＬ２２が
延びている。
ンＬ５上には排ガス中のNOx濃度を測定するNOx計１１が
配置されており、NOx計１１の出力信号は信号ラインＬ
２１を介して制御装置１２へと送られる。制御装置１２
からは再生器２１の動作を制御する制御ラインＬ２２が
延びている。
【００２３】続いて、この装置の動作、すなわち、本発
明に係る排ガス処理方法の第１の実施形態について説明
する。焼却炉１の排ガスはラインＬ１を介してボイラー
２に送られ、排熱の一部を回収した後に、ラインＬ２を
介してガス冷却装置２に送られ約１００〜２５０℃に冷
却される。この排ガスがラインＬ３を流れる間に、アル
カリ剤供給装置３１からラインＬ３１を介して粉末状の
消石灰が添加される。添加された消石灰と排ガス中のHC
l、SOxとが反応して塩化カルシウム、亜硫酸カルシウ
ム、硫酸カルシウムを生成し、固形化する。こうして固
化したカルシウム塩は排ガス中に含まれる煤塵とともに
第１の集塵機４で取り除かれる。このとき、排ガス中に
含まれるDXN類や重金属の一部は煤塵やカルシウム塩に
吸着されて除去される。
明に係る排ガス処理方法の第１の実施形態について説明
する。焼却炉１の排ガスはラインＬ１を介してボイラー
２に送られ、排熱の一部を回収した後に、ラインＬ２を
介してガス冷却装置２に送られ約１００〜２５０℃に冷
却される。この排ガスがラインＬ３を流れる間に、アル
カリ剤供給装置３１からラインＬ３１を介して粉末状の
消石灰が添加される。添加された消石灰と排ガス中のHC
l、SOxとが反応して塩化カルシウム、亜硫酸カルシウ
ム、硫酸カルシウムを生成し、固形化する。こうして固
化したカルシウム塩は排ガス中に含まれる煤塵とともに
第１の集塵機４で取り除かれる。このとき、排ガス中に
含まれるDXN類や重金属の一部は煤塵やカルシウム塩に
吸着されて除去される。
【００２４】第１の集塵機４を通過した排ガスにはライ
ンＬ４を流れる間にラインＬ３２を介してNH3供給装置
３２からNH3が添加された後、ラインＬ１３を介して触
媒供給装置２２から粉末状のTiO2-V2O5系触媒が添加さ
れる。添加する触媒の量は排ガス１m3あたり100mg〜100
g程度が好ましく、より好ましくは数百mg〜数g程度であ
る。添加量がこれより少ないと後述する反応を促進する
効果が乏しく、添加量がこれより多いと第２の集塵機５
における圧力損失が大きくなり、集塵機５にバグフィル
タを用いた場合は、逆洗の頻度が高くなるからである。
この触媒の作用により、排ガス中のDXN類が分解される
とともに、NOxはNH3と反応して分解される。そして、こ
の触媒は第２の集塵機５で回収される。こうして清浄化
された排ガスはラインＬ５を介して煙突６に送られ、大
気中へと放出される。
ンＬ４を流れる間にラインＬ３２を介してNH3供給装置
３２からNH3が添加された後、ラインＬ１３を介して触
媒供給装置２２から粉末状のTiO2-V2O5系触媒が添加さ
れる。添加する触媒の量は排ガス１m3あたり100mg〜100
g程度が好ましく、より好ましくは数百mg〜数g程度であ
る。添加量がこれより少ないと後述する反応を促進する
効果が乏しく、添加量がこれより多いと第２の集塵機５
における圧力損失が大きくなり、集塵機５にバグフィル
タを用いた場合は、逆洗の頻度が高くなるからである。
この触媒の作用により、排ガス中のDXN類が分解される
とともに、NOxはNH3と反応して分解される。そして、こ
の触媒は第２の集塵機５で回収される。こうして清浄化
された排ガスはラインＬ５を介して煙突６に送られ、大
気中へと放出される。
【００２５】回収された触媒はラインＬ１１を介して再
生器２１へと送られる。制御装置１２はラインＬ５上に
配置されているNOx計１１からラインＬ２１を介して送
られてくる出力信号を監視しており、NOx濃度が所定値
を越えた場合は、触媒の性能が劣化してきたと判定して
再生器２１を機能させ、触媒を大気雰囲気下で250℃〜5
00℃に加熱することで触媒に付着したオイルや酸性硫安
等を焼却あるいは熱分解させて触媒を再生する。NOx濃
度が所定値以下に維持されている場合には、触媒をその
まま再生器２１を通過させる。再生の有無に関らず、再
生器２１を通過した触媒はラインＬ１２を介して触媒供
給装置２２へ送られ、循環使用される。
生器２１へと送られる。制御装置１２はラインＬ５上に
配置されているNOx計１１からラインＬ２１を介して送
られてくる出力信号を監視しており、NOx濃度が所定値
を越えた場合は、触媒の性能が劣化してきたと判定して
再生器２１を機能させ、触媒を大気雰囲気下で250℃〜5
00℃に加熱することで触媒に付着したオイルや酸性硫安
等を焼却あるいは熱分解させて触媒を再生する。NOx濃
度が所定値以下に維持されている場合には、触媒をその
まま再生器２１を通過させる。再生の有無に関らず、再
生器２１を通過した触媒はラインＬ１２を介して触媒供
給装置２２へ送られ、循環使用される。
【００２６】本実施形態によれば、DXN、NOxの分解反応
に寄与する触媒を循環使用するので、総使用量が少なく
て済むうえ、排ガスの状態に応じて触媒の量を適宜変え
ることができる。また、触媒を第２の集塵機のフィルタ
に担持する場合のように触媒のはく離という問題が起こ
らず、また、回収、再生を行うので触媒の劣化が少な
く、劣化があっても、触媒の追加が容易である。さら
に、金属酸化物系触媒を用いることで炭素質触媒と異な
り、着火のおそれがなく、再生も窒素ガス等の不活性ガ
スを用いることなく、大気等の酸素含有雰囲気下で可能
であるため、再生コストが削減できる。したがって、長
期にわたって有害物質の除去性能をほぼ一定に維持する
ことができる。
に寄与する触媒を循環使用するので、総使用量が少なく
て済むうえ、排ガスの状態に応じて触媒の量を適宜変え
ることができる。また、触媒を第２の集塵機のフィルタ
に担持する場合のように触媒のはく離という問題が起こ
らず、また、回収、再生を行うので触媒の劣化が少な
く、劣化があっても、触媒の追加が容易である。さら
に、金属酸化物系触媒を用いることで炭素質触媒と異な
り、着火のおそれがなく、再生も窒素ガス等の不活性ガ
スを用いることなく、大気等の酸素含有雰囲気下で可能
であるため、再生コストが削減できる。したがって、長
期にわたって有害物質の除去性能をほぼ一定に維持する
ことができる。
【００２７】上記の説明では、処理済排ガスのNOx濃度
により再生を行うか否かを決定する実施形態を説明した
が、触媒添加前のラインにも排ガスのNOx濃度を測定す
るNOx計を配置し、制御装置１２はそれぞれのNOx計の出
力を基にして脱硝率を計算し、この脱硝率が所定値以下
に低下した際に再生を行うよう指示してもよい。
により再生を行うか否かを決定する実施形態を説明した
が、触媒添加前のラインにも排ガスのNOx濃度を測定す
るNOx計を配置し、制御装置１２はそれぞれのNOx計の出
力を基にして脱硝率を計算し、この脱硝率が所定値以下
に低下した際に再生を行うよう指示してもよい。
【００２８】図２は、本発明に係る排ガス処理装置の第
２の実施形態をごみ焼却炉１の排ガス処理に適用した例
を示す概略構成図である。この実施形態は第２の集塵機
５と再生器２１との間に切替弁２３を配置し、制御装置
１２からラインＬ２２ａを介して送られる制御信号によ
り、ラインＬ１１ａから送られる触媒をラインＬ１１ｃ
を介して再生器２１へ導くか、ラインＬ１１ｂ、Ｌ１２
を介して触媒供給装置２２へ直接導くかを切り替える点
が第１の実施形態と相違する。この装置においても第１
の実施形態と同様の効果が得られる。
２の実施形態をごみ焼却炉１の排ガス処理に適用した例
を示す概略構成図である。この実施形態は第２の集塵機
５と再生器２１との間に切替弁２３を配置し、制御装置
１２からラインＬ２２ａを介して送られる制御信号によ
り、ラインＬ１１ａから送られる触媒をラインＬ１１ｃ
を介して再生器２１へ導くか、ラインＬ１１ｂ、Ｌ１２
を介して触媒供給装置２２へ直接導くかを切り替える点
が第１の実施形態と相違する。この装置においても第１
の実施形態と同様の効果が得られる。
【００２９】図３は、本発明に係る排ガス処理装置の第
３の実施形態をごみ焼却炉１の排ガス処理に適用した例
を示す概略構成図である。この実施形態は第２の実施形
態のラインＬ４のラインＬ３２との接続箇所とラインＬ
１３との接続箇所との間に活性炭等の炭素質吸着剤を充
填、流動させた移動床吸着反応塔４１を配置したもので
ある。
３の実施形態をごみ焼却炉１の排ガス処理に適用した例
を示す概略構成図である。この実施形態は第２の実施形
態のラインＬ４のラインＬ３２との接続箇所とラインＬ
１３との接続箇所との間に活性炭等の炭素質吸着剤を充
填、流動させた移動床吸着反応塔４１を配置したもので
ある。
【００３０】この反応塔４１の下部の活性炭排出口に接
続された活性炭排出ラインＬ４１は、再生塔４２の頂部
に接続され、再生塔４２の下部から延びる活性炭排出ラ
インＬ４２は、分離器４３へと接続され、分離器４３の
活性炭排出ラインＬ４３は反応塔４１の頂部の活性炭投
入口へと接続されている。一方、再生塔４２のガス排出
ラインＬ４４は水銀除去器４４を介してラインＬ４５に
よりラインＬ３のラインＬ３１との接続箇所の上流に接
続されている。
続された活性炭排出ラインＬ４１は、再生塔４２の頂部
に接続され、再生塔４２の下部から延びる活性炭排出ラ
インＬ４２は、分離器４３へと接続され、分離器４３の
活性炭排出ラインＬ４３は反応塔４１の頂部の活性炭投
入口へと接続されている。一方、再生塔４２のガス排出
ラインＬ４４は水銀除去器４４を介してラインＬ４５に
よりラインＬ３のラインＬ３１との接続箇所の上流に接
続されている。
【００３１】本実施形態では、第１の集塵機４を通過し
た排ガス中に残存するSOxの大部分とDXN類が反応塔４１
内の活性炭に吸着されて除去される。また、活性炭が触
媒として機能し、NOxの一部が注入されたNH3と反応して
除去される。触媒供給装置３２から供給された触媒は主
としてNOxの分解反応に寄与する。粉化した活性炭が排
ガス中に混入して触媒に付着しても、再生器２１内で加
熱する際に、この粉化した活性炭は燃焼して除去される
ので、触媒に悪影響を与えることがない。
た排ガス中に残存するSOxの大部分とDXN類が反応塔４１
内の活性炭に吸着されて除去される。また、活性炭が触
媒として機能し、NOxの一部が注入されたNH3と反応して
除去される。触媒供給装置３２から供給された触媒は主
としてNOxの分解反応に寄与する。粉化した活性炭が排
ガス中に混入して触媒に付着しても、再生器２１内で加
熱する際に、この粉化した活性炭は燃焼して除去される
ので、触媒に悪影響を与えることがない。
【００３２】NH3供給装置３２から延びるラインＬ３２
は、反応塔４１の排ガス出口より下流のラインＬ４ｂに
接続されていてもよい。この場合、反応塔４１ではNOx
の分解反応はほとんど起こらないが、下流側で添加され
た触媒によりNOxの分解が行われる。
は、反応塔４１の排ガス出口より下流のラインＬ４ｂに
接続されていてもよい。この場合、反応塔４１ではNOx
の分解反応はほとんど起こらないが、下流側で添加され
た触媒によりNOxの分解が行われる。
【００３３】反応塔４１から排出された活性炭はライン
Ｌ４１を介して再生塔４２へと送られ、不活性ガス中で
300〜600℃に加熱されて、吸着物が脱離・分解され、再
生される。再生された活性炭はラインＬ４２を介して分
離器４３へと送られ、分離器４３で粉化した活性炭やダ
ストが除去された後にラインＬ４３を介して反応塔４１
へと戻され、循環再使用される。
Ｌ４１を介して再生塔４２へと送られ、不活性ガス中で
300〜600℃に加熱されて、吸着物が脱離・分解され、再
生される。再生された活性炭はラインＬ４２を介して分
離器４３へと送られ、分離器４３で粉化した活性炭やダ
ストが除去された後にラインＬ４３を介して反応塔４１
へと戻され、循環再使用される。
【００３４】再生塔４２で活性炭から脱離した脱離ガス
（主成分はSOx）はラインＬ４４を介して水銀除去器４
４へ送られ、重金属成分が除去された後に、ラインＬ４
５を介してラインＬ３へと戻される。これにより、活性
炭で除去されたSOxをカルシウム塩として第１の集塵機
４で回収することが可能となる。
（主成分はSOx）はラインＬ４４を介して水銀除去器４
４へ送られ、重金属成分が除去された後に、ラインＬ４
５を介してラインＬ３へと戻される。これにより、活性
炭で除去されたSOxをカルシウム塩として第１の集塵機
４で回収することが可能となる。
【００３５】反応塔４１へ導入される排ガスは、SOx濃
度が比較的低濃度（数ppm〜十数ppm程度）に抑えられて
いるので、活性炭の移動速度を比較的低く抑えて、粉化
を抑制することが可能である。
度が比較的低濃度（数ppm〜十数ppm程度）に抑えられて
いるので、活性炭の移動速度を比較的低く抑えて、粉化
を抑制することが可能である。
【００３６】反応塔４１へは活性炭のほか、石炭等の炭
素含有物質にバインダを添加して成形後、熱処理または
水蒸気、空気などで賦活して得られる活性炭、活性コー
クス、活性チャーやこれらにバナジウム、鉄、銅等の化
合物を担持させたものが好適に使用できる。
素含有物質にバインダを添加して成形後、熱処理または
水蒸気、空気などで賦活して得られる活性炭、活性コー
クス、活性チャーやこれらにバナジウム、鉄、銅等の化
合物を担持させたものが好適に使用できる。
【００３７】
【実施例】本発明者らは、本発明の排ガス処理装置、方
法による効果を確認する比較実験を行った。以下、その
実験結果について説明する。
法による効果を確認する比較実験を行った。以下、その
実験結果について説明する。
【００３８】実施例１ 図１に示される処理装置を用い、4g/m3(Normal)のフラ
イングダスト（煤塵）、25ppmのSOx、130ppmのNOx、500
ppmのHCl、1ng-TEQ/m3(Normal)のDXN類を含む排ガス100
m3/h(Normal)をボイラー２、ガス冷却装置３で200℃に
調整した後に処理した。ラインＬ３１を介して消石灰1.
30g/m3(Normal)を添加し、ラインＬ３２からはNH3を混
合後の濃度が110ppmとなる量添加し、ラインＬ１３から
は粉末状触媒2g/m3(Normal)を添加した。そして、再生
器２１では空気雰囲気下で400℃で加熱再生を行った。
この状態で5000時間の運転を行った。
イングダスト（煤塵）、25ppmのSOx、130ppmのNOx、500
ppmのHCl、1ng-TEQ/m3(Normal)のDXN類を含む排ガス100
m3/h(Normal)をボイラー２、ガス冷却装置３で200℃に
調整した後に処理した。ラインＬ３１を介して消石灰1.
30g/m3(Normal)を添加し、ラインＬ３２からはNH3を混
合後の濃度が110ppmとなる量添加し、ラインＬ１３から
は粉末状触媒2g/m3(Normal)を添加した。そして、再生
器２１では空気雰囲気下で400℃で加熱再生を行った。
この状態で5000時間の運転を行った。
【００３９】運転開始から1000時間後と5000時間後の第
１および第２の集塵機４、５の出口における排ガスのDX
N類、HCl、SOx、NOxの濃度を表１にまとめて示す。
１および第２の集塵機４、５の出口における排ガスのDX
N類、HCl、SOx、NOxの濃度を表１にまとめて示す。
【００４０】
【表１】 上段が1000時間後、下段が5000時間後の濃度を示してい
る。5000時間後においても1000時間後の性能を維持して
いることがわかった。全体の除去率はいずれの時点にお
いても、HClが94%、SOxが60%、NOxが77%であった。
る。5000時間後においても1000時間後の性能を維持して
いることがわかった。全体の除去率はいずれの時点にお
いても、HClが94%、SOxが60%、NOxが77%であった。
【００４１】実施例２ 図３に示される処理装置を用い、実施例１と同一、同流
量の排ガスをボイラー２、ガス冷却装置３で170℃に調
整した後に処理した。ラインＬ３１を介して実施例１と
同じく消石灰1.30g/m3(Normal)を添加し、ラインＬ３２
からはNH3を混合後の濃度が130ppmとなる量添加し、ラ
インＬ１３からは実施例１と同じく粉末状触媒2g/m3(No
rmal)を添加した。
量の排ガスをボイラー２、ガス冷却装置３で170℃に調
整した後に処理した。ラインＬ３１を介して実施例１と
同じく消石灰1.30g/m3(Normal)を添加し、ラインＬ３２
からはNH3を混合後の濃度が130ppmとなる量添加し、ラ
インＬ１３からは実施例１と同じく粉末状触媒2g/m3(No
rmal)を添加した。
【００４２】反応塔４１には活性炭35kgが充填されてお
り、その滞留時間は600時間に設定した。そして、再生
塔４２では不活性ガス中で450℃で加熱再生を行った。
一方、触媒は再生器２１内で空気雰囲気下において450
℃で加熱再生を行った。この状態で5000時間の運転を行
った。
り、その滞留時間は600時間に設定した。そして、再生
塔４２では不活性ガス中で450℃で加熱再生を行った。
一方、触媒は再生器２１内で空気雰囲気下において450
℃で加熱再生を行った。この状態で5000時間の運転を行
った。
【００４３】運転開始から1000時間後と5000時間後の第
１および第２の集塵機４、５と反応塔４１の出口におけ
る排ガスのDXN類、HCl、SOx、NOxの濃度を表２にまとめ
て示す。
１および第２の集塵機４、５と反応塔４１の出口におけ
る排ガスのDXN類、HCl、SOx、NOxの濃度を表２にまとめ
て示す。
【００４４】
【表２】 上段が1000時間後、下段が5000時間後の濃度を示してい
る。実施例１と同様に5000時間後においても1000時間後
の性能を維持していることがわかった。全体の除去率は
いずれの時点においても、HClが95%、SOxが96%超、NOx
が92%であった。
る。実施例１と同様に5000時間後においても1000時間後
の性能を維持していることがわかった。全体の除去率は
いずれの時点においても、HClが95%、SOxが96%超、NOx
が92%であった。
【００４５】比較例 実施例１と同一の排ガスを同様に温度調整した後、消石
灰を添加後、第１の集塵機（バグフィルタ）を通過さ
せ、その後NH3を添加してTiO2-V2O5系触媒を担持させた
第２の集塵機（バグフィルタ）を通過させて処理した。
消石灰、NH3の添加量は実施例１と同じである。この状
態で5000時間の運転を行った。
灰を添加後、第１の集塵機（バグフィルタ）を通過さ
せ、その後NH3を添加してTiO2-V2O5系触媒を担持させた
第２の集塵機（バグフィルタ）を通過させて処理した。
消石灰、NH3の添加量は実施例１と同じである。この状
態で5000時間の運転を行った。
【００４６】運転開始から1000時間後と5000時間後の第
１および第２の集塵機の出口における排ガスのDXN類、H
Cl、SOx、NOxの濃度を表３にまとめて示す。
１および第２の集塵機の出口における排ガスのDXN類、H
Cl、SOx、NOxの濃度を表３にまとめて示す。
【００４７】
【表３】 上段が1000時間後、下段が5000時間後の濃度を示してい
る。実施例１、２と異なり、DXN類、NOxの処理性能が50
00時間後は1000時間後に比べて低下していることがわか
る。例えば、NOxの除去率は、1000時間後の69%が5000時
間後には38%まで低下している。
る。実施例１、２と異なり、DXN類、NOxの処理性能が50
00時間後は1000時間後に比べて低下していることがわか
る。例えば、NOxの除去率は、1000時間後の69%が5000時
間後には38%まで低下している。
【００４８】これにより、本発明によって各種有害物質
を含む排ガスを長期間にわたり安定して処理することが
可能であることが確認された。
を含む排ガスを長期間にわたり安定して処理することが
可能であることが確認された。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、排
ガスにアルカリ剤を添加してHCl、SOx等を固形化した後
に第２の集塵機で回収し、処理後の排ガスに粉末状の金
属酸化物系触媒を添加して、DXN類、NOxを分解させてか
らこの金属酸化物系触媒を第２の集塵機で回収し、回収
した金属酸化物系触媒を循環再使用することにより、長
期間にわたって安定した排ガス処理を行うことができ
る。
ガスにアルカリ剤を添加してHCl、SOx等を固形化した後
に第２の集塵機で回収し、処理後の排ガスに粉末状の金
属酸化物系触媒を添加して、DXN類、NOxを分解させてか
らこの金属酸化物系触媒を第２の集塵機で回収し、回収
した金属酸化物系触媒を循環再使用することにより、長
期間にわたって安定した排ガス処理を行うことができ
る。
【図１】本発明に係る排ガス処理装置の第１の実施形態
を焼却炉排ガスの処理に使用した例を示す概略構成図で
ある。
を焼却炉排ガスの処理に使用した例を示す概略構成図で
ある。
【図２】本発明に係る排ガス処理装置の第２の実施形態
を焼却炉排ガスの処理に使用した例を示す概略構成図で
ある。
を焼却炉排ガスの処理に使用した例を示す概略構成図で
ある。
【図３】本発明に係る排ガス処理装置の第３の実施形態
を焼却炉排ガスの処理に使用した例を示す概略構成図で
ある。
を焼却炉排ガスの処理に使用した例を示す概略構成図で
ある。
１…焼却炉、２…ボイラー、３…ガス冷却装置、４、５
…集塵機、６…煙突、１１…NOx計、１２…制御装置、
２１…再生器、２２…触媒供給装置、３１…アルカリ剤
供給装置、３２…NH3供給装置、２３…切替弁、４１…
移動床式吸着反応塔、４２…再生塔、４３…分離器、４
４…水銀除去器。
…集塵機、６…煙突、１１…NOx計、１２…制御装置、
２１…再生器、２２…触媒供給装置、３１…アルカリ剤
供給装置、３２…NH3供給装置、２３…切替弁、４１…
移動床式吸着反応塔、４２…再生塔、４３…分離器、４
４…水銀除去器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｄ 53/70 Ｂ０１Ｄ 53/36 １０１Ａ 53/94 (72)発明者 後藤 浩平 神奈川県平塚市夕陽ヶ丘63番30号 住友重 機械工業株式会社平塚事業所内 Ｆターム(参考） 4D002 AA02 AA12 AA19 AB01 AC04 BA04 BA12 BA13 BA14 BA20 DA05 DA07 DA12 EA01 GB02 GB03 4D048 AA06 AA17 AB02 AB03 AC04 BA07X BA23X BA41X BB01 BC04 BD01 BD04 CB03 CC38 CC54 CC61 CD01 CD03 CD08 DA02 DA08 EA07
Claims (12)
- 【請求項１】 焼却炉等から排出された排ガスの処理方
法であって、 排ガスに粉末状の金属酸化物系触媒を添加する工程と、 排ガスから前記金属酸化物触媒を回収する工程と、を備
えており、回収された前記金属酸化物系触媒を循環使用
する排ガス処理方法。 - 【請求項２】 排ガスにアルカリ剤を添加して排ガス中
の酸性成分を固形化させる工程と、 アルカリ剤添加後の排ガスを除塵する工程と、 を前処理工程としてさらに備えている請求項１記載の排
ガス処理方法。 - 【請求項３】 前記金属酸化物系触媒の添加前に予め排
ガスにアンモニアを添加する工程をさらに備えている請
求項１または２のいずれかに記載の排ガス処理方法。 - 【請求項４】 前記循環使用に際して、前記金属酸化物
系触媒を酸素含有雰囲気下で加熱して再生する工程を有
している請求項１〜３のいずれかに記載の排ガス処理方
法。 - 【請求項５】 処理済排ガスの窒素酸化物濃度を測定し
て、その測定結果に基づいて前記再生を行う請求項４記
載の排ガス処理方法。 - 【請求項６】 前記金属酸化物系触媒の添加前に排ガス
を炭素質吸着剤が充填された移動床式反応器に導いて処
理する工程をさらに備えている請求項１〜５のいずれか
に記載の排ガス処理方法。 - 【請求項７】 焼却炉から排出された排ガスの処理装置
であって、 ガス中の固形分を分離して除去する除塵装置と、 排ガスに粉末状の金属酸化物系触媒を添加して前記除塵
装置へと導く触媒添加装置と、 前記除塵装置で除去した固形分を回収して該固形分中の
金属酸化物系触媒を前記触媒添加装置へと導く返送手段
と、 を備えている排ガス処理装置。 - 【請求項８】 前記触媒添加装置より排ガス上流側に配
置されている上流側除塵装置と、 前記上流側除塵装置へ導かれる排ガスにアルカリ剤を添
加するアルカリ剤添加装置と、 をさらに備えている排ガス処理装置。 - 【請求項９】 前記触媒添加装置の手前に排ガスにアン
モニアを添加するアンモニア添加装置をさらに備えてい
る請求項７または８のいずれかに記載の排ガス処理装
置。 - 【請求項１０】 回収した金属酸化物系触媒を酸素含有
雰囲気下で加熱して再生する再生器をさらに備えている
請求項７〜９のいずれかに記載の排ガス処理装置。 - 【請求項１１】 処理済排ガスの流路に配置された窒素
酸化物濃度計と、 測定された窒素酸化物濃度を基にして前記再生器の動作
を制御する制御装置と、をさらに備えている請求項１０
記載の排ガス処理装置。 - 【請求項１２】 前記触媒添加装置の排ガス下流側の前
記触媒装置より上流側に炭素質吸着剤が充填され、流動
している移動床反応器をさらに備えている請求項７〜１
１のいずれかに記載の排ガス処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000082612A JP2001259370A (ja) | 2000-03-23 | 2000-03-23 | 排ガス処理方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000082612A JP2001259370A (ja) | 2000-03-23 | 2000-03-23 | 排ガス処理方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001259370A true JP2001259370A (ja) | 2001-09-25 |
Family
ID=18599397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000082612A Pending JP2001259370A (ja) | 2000-03-23 | 2000-03-23 | 排ガス処理方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001259370A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010149082A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-08 | Air Liquide Japan Ltd | 有機金属化合物を含む排ガスの処理装置および処理方法 |
| JP2011131122A (ja) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Babcock Hitachi Kk | 使用済脱硝触媒の洗浄方法 |
| JP2015504367A (ja) * | 2011-11-21 | 2015-02-12 | フルーア・テクノロジーズ・コーポレイション | 二酸化炭素吸着プロセスにおけるニトロアミン生成の防止 |
| JP2017221916A (ja) * | 2016-06-16 | 2017-12-21 | 株式会社タクマ | 排ガス処理設備および触媒担持ろ布の交換時期判定方法並びに触媒プレコートろ布の再生方法 |
| KR20230064612A (ko) * | 2020-09-08 | 2023-05-10 | 쿠리타 고교 가부시키가이샤 | 산성배기가스의 처리방법, 산성배기가스의 처리설비 및 소각시설 |
-
2000
- 2000-03-23 JP JP2000082612A patent/JP2001259370A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2010149082A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-08 | Air Liquide Japan Ltd | 有機金属化合物を含む排ガスの処理装置および処理方法 |
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| KR20230064612A (ko) * | 2020-09-08 | 2023-05-10 | 쿠리타 고교 가부시키가이샤 | 산성배기가스의 처리방법, 산성배기가스의 처리설비 및 소각시설 |
| KR102724286B1 (ko) * | 2020-09-08 | 2024-10-31 | 쿠리타 고교 가부시키가이샤 | 산성배기가스의 처리방법, 산성배기가스의 처리설비 및 소각시설 |
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