JPS6147567B2 - - Google Patents
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- JPS6147567B2 JPS6147567B2 JP53025784A JP2578478A JPS6147567B2 JP S6147567 B2 JPS6147567 B2 JP S6147567B2 JP 53025784 A JP53025784 A JP 53025784A JP 2578478 A JP2578478 A JP 2578478A JP S6147567 B2 JPS6147567 B2 JP S6147567B2
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- Japan
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- exhaust gas
- catalyst
- temperature
- denitrification
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Description
本発明は硫黄酸化物及び水分を含有する排ガス
中に含まれる窒素酸化物を、所謂アンモニア接触
還元法によつて除去する脱硝プロセスに関する。 周知の通り、ボイラー、加熱炉、コークス炉及
び焼結炉等の固定発生源から排出される各種工業
排ガス中に含まれる50〜1000ppm程度の窒素酸
化物を除去する方法としては還元剤としてのアン
モニアと前記窒素酸化物を350〜450℃の温度条件
下で接触的に反応させて除去するアンモニア接触
還元法が特に代表的なものであるが最近に於ては
熱経済性の観点から前記の如き固定発生源から排
出される排ガス温度とほぼ同等なる温度範囲、即
ち150〜350℃の温度条件下で前記の反応を行なわ
せる低温アンモニア接触還元法が注目されてい
る。この低温アンモニア接触還元法に於ては前記
の如き低温反応に対して充分なる触媒活性を有す
る低温脱硝用触媒の開発と相俟つて、当該触媒の
寿命を長期に亘つて保ちつつ、工業的なる規模の
連続運転を可能ならしめる方法を見い出すことが
最大の課題となつている。 現在、既に開発されている前記の低温脱硝用触
媒としてはアルミナ、シリカアルミナ、シリカ、
硅藻土及びチタニアから選ばれた１種又は２種以
上の混合物から成る担体上に銅、チタン、バナジ
ウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、モリブ
デン、タングステン及びニツケルから選ばれた１
種又は２種以上の第１遷移金属の酸化物、硫酸
塩、金属酸素酸塩及び／又はヘテロポリ酸塩から
成る活性成分を担持した固体触媒等を挙げること
ができる。しかしながらこれらの触媒と雖も、前
記の如き低温度域に於けるアンモニア接触還元法
の工業プロセス用触媒として、中途で何らの処理
も施こすことなく長期に亘つて連続的に使用する
ことは極めて困難であるとされている。と云うの
は150〜350℃と云う比較的低温度の条件下で前記
の反応を行なわせようとすると、排ガス中に含有
する硫黄酸化物と水分、更には還元剤として導入
したアンモニアとが反応して、各種のアンモニウ
ム硫酸塩やアンモニウム亜硫酸塩等から成る固体
物質が生成され、これが前記の触媒上に沈着して
触媒の物理特性、例えば細孔構造等を阻害し、ひ
いては当該触媒の活性劣化をもたらしてしまうか
らである。 この場合に於ける触媒上への沈着物質としては
硫安、酸性硫安、二硫酸水素三アンモニウム、亜
硫安及び酸性亜硫安等から成るアンモニウム硫酸
塩やアンモニウム亜硫酸塩或いは煤等の不純物を
挙げることができ、更に当該沈着物質の主成分で
ある硫安や酸性硫安は下記の如き反応式に従つて
生成されることが知られている。 NH3（気体）＋H2O（気体）＋SO3（気
体） →NH4HSO4（固体） 2NH3（気体）＋H2O（気体）＋SO3（気
体） →（NH4）2SO4（固体） そこで従来に於ては触媒上に沈着した前記の如
き固前物質を350〜800℃、更に詳しくは400〜600
℃の温度条件下で分解させて、当該触媒の活性能
を賦活再生する方法が提案されている。これは前
記のアンモニウム硫酸塩等が350℃以上の温度条
件下で分解してガス成分になると云う性質を利用
したものであり、かかる技術を開示した公知文献
としては特開昭51−3366号、特開昭52−26394号
及び特開昭52−30285号等を認めることができ
る。 しかしながらこれらの公知文献に開示された触
媒再生操作に係る技術を前記の脱硝反応を行なわ
せつつ実施しようとすると、昇温操作に伴つて反
応装置内部に於ける圧力損失が急激に増大してし
まうため、例えばコークス炉等の排ガス発生源や
其の他の付帯設備に悪影響を及ぼしてしまうこと
となる。 これに対して従来に於ては特公昭48−17469
号、特公昭49−13463号及び特公昭51−57034号等
の公知文献に記載されているように、排ガス発生
源から直接、排ガス放出系に短絡的に通じるバイ
パス・ラインを設けて突発時や前記の如き触媒再
生時に発生する圧力変動を吸収する方法が提案さ
れている。しかしながらかかる方法にあつては脱
硝プロセスの通常運転時に於て、排ガス発生源か
らの未処理排ガスが直接、バイパス・ラインを介
して排ガス放出系に流れ込むのを逆に排ガス放出
系からの処理済み排ガスの還流によつて防止して
いるため、これに伴つて強力で、しかも処理容量
の大きな吸収排風機等が必要となるばかりでな
く、前記の如き圧力変動時に於ては未処理排ガス
が直接排ガス放出系の方面に流れ込んでしまうた
め、当該排ガス放出系の出口で測定される見掛上
の脱硝率が一時的に低下してしまうと云う欠点を
有している。 尚、賦活再生すべき触媒の装填された反応装置
への排ガスの導入を予め設けられた別の反応装置
に切換えることによつて、前記の触媒再生操作を
行なう方法も提案されているがこの方法によると
排ガス発生源から発生する排ガスの全量を処理す
ることのできる大きさの反応装置を少くとも２基
準備する必要があるばかりでなく、前記の排ガス
導入の切換えに伴う複雑な操作が必要となる。 そこで本発明者等は前記の如き従来法の問題点
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、前記の排ガ
スを分割して並列的に配設された複数個から成る
接触反応装置内に導入して前記の脱硝反応を行な
わせると共に夫々の反応装置内に装填された脱硝
触媒の再生操作を前記の反応を行なわせつつ交互
に行なえば、各々の反応装置内部で処理される排
ガス量などを何ら人為的に調整することもなく前
記の昇温操作に伴う圧力変動を容易に吸収し得る
ことを見い出し、本発明を為すに到つた。即ち本
発明は硫黄酸化物及び水分を含有する排ガス中に
含まれる窒素酸化物を、当該排ガス気流中に還元
剤として導入したアンモニアと150〜350℃の温度
条件下で反応させて除去するための脱硝プロセス
に於て、前記の排ガス気流中にアンモニアを導入
した混合ガスを並列的に配設された複数個から成
る接触反応装置内に分割導入して前記の脱硝反応
を行なわせると共に、各反応装置に於て当該プロ
セスの運動を何ら中断することなく夫々の反応器
内に装填された脱硝触媒の触媒床を前記の反応温
度よりも高い330〜650℃の温度雰囲気下に交互に
さらして加熱処理することによつて触媒活性能が
所望値以下に経時劣化した前記触媒を遂次的に賦
活再生することを特徴とする排ガス中に含有する
窒素酸化物の除去方法を提供するものである。 本発明方法に使用し得る前記の脱硝触媒は150
〜350℃の温度条件下での触媒活性を有している
ものの、前記の如きアンモニウム硫酸塩等の固体
物質の沈着によつてその触媒活性が低下してしま
う性質を持ち、更には前記の温度条件下に於ける
加熱処理操作を施こしても形態変化が起こらない
特性を備えた低温脱硝触媒であり、このような触
媒としては上述の如き、従来公知の低温脱硝触媒
を挙げることができる。因に、これらの触媒は一
般に充填層型反応器、パラレル・パツセージ型反
応器やハニカム型反応器等の各種反応装置に装填
されて使用されるが本発明方法はこれらの反応装
置構造、更には触媒床構造等に左右されることな
く適用することができる。 本発明方法に於て、これらの反応装置は必らず
複数個、並列的に配列されて使用されるが通常の
場合、かかる反応装置は並列的に２基、設置すれ
ばよい。これは反応装置の数を多くすればする
程、前記の圧力変動を容易に吸収することができ
るものの、これに反して設備費等が嵩んでしまう
傾向にあるからである。 本発明方法の再生操作に於て、前記触媒床の加
熱処理は外熱式反応器を用いて熱源としての高温
流体と間接的に熱交換させることよつて行なうこ
とも可能であるが、反応装置の前段に設けられた
加熱器、例えばインライン・ヒーター等によつて
当該排ガス温度よりも高い330℃以上の温度に予
め加熱した排ガス気流と連続的に直接接触させる
ことによつて行なうことが望ましい。このように
して、前記触媒床は330〜650℃、更に詳しくは
350〜450℃の温度雰囲気下にさらされて加熱処理
されるわけであるがかかる触媒床の加熱操作は毎
時50℃以下、更に詳しくは毎時20〜40℃の昇温速
度で行なうことが望ましい。これは本出願人等に
よる特願昭52−95381号でも述べたようにこの昇
温速度を毎時50℃以上とするとアンモニアの発生
量が増大し、それに伴つて系外に排出されるアン
モニアの量も多大となつて、二次公害を引き起こ
し兼ねないからである。 尚、前記触媒床の加熱処理温度として330〜650
℃の温度範囲を採用した理由は330℃以下では前
記触媒の再生を完全に行なうことができず、又
650℃以上では当該再生操作中に形態変化を起こ
してしまう触媒が多く、更に付言するならばそれ
以上の温度を採用する意味がないからである。 以下、図面に沿つて本発明方法を更に具体的に
説明する。 第１図は本発明方法による脱硝プロセスの典型
的な一実施例を示すもので、Ａは排ガス発生源、
Ｂはアンモニア供給源、Ｃは吸引排風機、Ｄは排
ガス放出系、Ｈ−１並びにＨ−２はインライン・
ヒーター等の加熱器及びＲ−１並びにＲ−２は脱
硝触媒の装填された反応装置を夫々示している。 ここで前記の排ガス発生源Ａから排出された
150〜350℃の温度雰囲気下にある窒素酸化物を含
有する排ガスは吸引排風機Ｃで昇圧されたのち、
アンモニア供給源Ｂから導入された還元剤として
のアンモニアと、NH3／NO（モル比）が2.0以
下、更に詳しくは0.6〜1.2となるような割合で混
合される。次いでかかる混合ガスは分岐点部Ｅで
２つに分割された後、加熱器Ｈ−１及びＨ−２
（ただし、通常運転中は排ガスを加熱する必要が
ないため停止している）を経由して、夫々の反応
装置内に於けるガス空塔速度（GHSV）が2000〜
20000hr-1となるような速度で反応装置Ｒ−１及
びＲ−２中に導びかれる。 このようにして反応装置Ｒ−１及びＲ−２中に
導びかれた排ガス中の窒素酸化物は150〜350℃の
温度条件下でアンモニアと接触的に反応して分解
され、しかる後排ガス放出系Ｄを介して系外に排
出されるが、かかる運転を長時間に亘つて連続的
に行なつているとその触媒上に前記の如きアンモ
ニウム硫酸塩等の固体物質が沈着して触媒活性が
経時的に減少し、それに伴つて脱硝率の低下を招
く。 このように脱硝率が低下し、所望値以下の脱硝
率しか得られなくなつた場合は加熱器Ｈ−１か、
もしくはＨ−２に自動的に点火して、その加熱器
中を通過する排ガスをプログラム設定器からの指
示により加熱すると共にかかる排ガス気流によつ
て反応装置Ｒ−１か、もしくはＲ−２の触媒床を
加熱する。この際の加熱温度及び昇温速度は前述
の通りであるが加熱処理時間は0.5〜10時間の範
囲より選択することが望ましい。このようにして
反応装置Ｒ−１及びＲ−２中に装填された触媒の
再生操作は夫々、交互に操返し行なわれるがかか
る再生操作は夫々の反応装置につき、４〜40日の
間隔で行なうことが経済的である。尚、この場合
に於て、前記の反応装置Ｒ−１及びＲ−２中の触
媒床を如何なる理由に於ても前記の再生温度まで
同時に加熱昇温するようなことがあつてはならな
い。と云うのはかかる昇温操作によつて反応装置
Ｒ−１及びＲ−２内部に於ける圧力損失が共に急
激に増大し、これが排ガス発生源Ａ等に悪影響を
及ぼして、当初の目的を達成することができなく
なつてしまうからである。これに対して本発明方
法に於ては前述の通り、これらの反応装置中の触
媒床を交互に加熱昇温しているため、その昇温時
に於ける圧力損失が然程大きくないばかりでな
く、一方の反応装置即ち再生反応装置内部で生じ
た圧力変動を他方の反応装置内部で容易に吸収し
得るので前記の如き問題の発生を見ることはな
い。尚、ここで云う圧力損失の吸収は圧力損失が
高まつた、一方の反応装置内部に流れる排ガスの
一部を、他方の反応装置内部に何らの人為的操作
も施こすことなく自動的に流して、これらの反応
装置内部に於ける圧力をバランスさせることによ
つて行なわれる。 尚、第１図に見られる排ガス発生源Ａから排ガ
ス放出系Ｄに到る点線ラインは従来公知のバイパ
スラインを示すもので、本発明方法を採用する限
りに於ては通常、かかるバイパス・ラインを設け
る必要はない。しかしながら排ガス発生源Ａがコ
ークス炉等のように偶発的に小さな爆発を起こし
て一時的に多量の排ガスを流出する可能性がある
場合はかかる突発時にのみ効果を発揮するような
バイパス・ラインを安全のために付設しておいて
もよいことは勿論である。 次に実施例を示す。 実施例 １ 市販のチタン−バナジウム系低温脱硝触媒を第
１図（但し、バイパスラインは設けられていな
い）に示す如く配設された２基の直方体形状のパ
ラレル・パツセージ型反応器Ｒ−１及びＲ−２
（内壁の一辺；19.5cm）に各々41Kgづつ装填し
て、これにNOx；300ppm、SOx；30ppm及び
H2O；12％、O2；4.57％、CO2；17％、CO；0.1
％を含み、残部が窒素から成る排ガス400Nm3/hr
を分割して導入すると共に還元剤としてのアンモ
ニアをNH3／NO（モル比）が1.1となるような割
合で供給して約200℃の温度条件下で低温脱硝反
応を行なわせた。この場合の反応装置内部に於け
るガス空塔速度（GHSV）は3960hr-1であり、
又、当初の脱硝率は94.0％であつた。しかしなが
らかかる反応を100時間連続して行なつたところ
脱硝率が90.0％まで低下してしまつていることが
認められたので第１図に示す加熱器（バーナを内
蔵したインライン・ヒーターを使用する）Ｈ−１
に点火して、当該加熱器中を通過する排ガス気流
を380℃まで昇温すると共に当該温度条件下に２
時間保ち前記反応装置Ｒ−１中に装填された触媒
の再生を行なつた。そして当該再生操作を開始す
る直前（通常運転時）と直後（再生運転時）に於
ける、各々の反応装置内部に流れ込む排ガス量
（Nm3/hr）及び各々の反応装置内部での圧力損失
（mmH2O）、更には各々の反応装置出口並びに当該
プロセス出口での脱硝率（％）を夫々求めたとこ
ろ次の第１表に示す如き結果となつた。
中に含まれる窒素酸化物を、所謂アンモニア接触
還元法によつて除去する脱硝プロセスに関する。 周知の通り、ボイラー、加熱炉、コークス炉及
び焼結炉等の固定発生源から排出される各種工業
排ガス中に含まれる50〜1000ppm程度の窒素酸
化物を除去する方法としては還元剤としてのアン
モニアと前記窒素酸化物を350〜450℃の温度条件
下で接触的に反応させて除去するアンモニア接触
還元法が特に代表的なものであるが最近に於ては
熱経済性の観点から前記の如き固定発生源から排
出される排ガス温度とほぼ同等なる温度範囲、即
ち150〜350℃の温度条件下で前記の反応を行なわ
せる低温アンモニア接触還元法が注目されてい
る。この低温アンモニア接触還元法に於ては前記
の如き低温反応に対して充分なる触媒活性を有す
る低温脱硝用触媒の開発と相俟つて、当該触媒の
寿命を長期に亘つて保ちつつ、工業的なる規模の
連続運転を可能ならしめる方法を見い出すことが
最大の課題となつている。 現在、既に開発されている前記の低温脱硝用触
媒としてはアルミナ、シリカアルミナ、シリカ、
硅藻土及びチタニアから選ばれた１種又は２種以
上の混合物から成る担体上に銅、チタン、バナジ
ウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、モリブ
デン、タングステン及びニツケルから選ばれた１
種又は２種以上の第１遷移金属の酸化物、硫酸
塩、金属酸素酸塩及び／又はヘテロポリ酸塩から
成る活性成分を担持した固体触媒等を挙げること
ができる。しかしながらこれらの触媒と雖も、前
記の如き低温度域に於けるアンモニア接触還元法
の工業プロセス用触媒として、中途で何らの処理
も施こすことなく長期に亘つて連続的に使用する
ことは極めて困難であるとされている。と云うの
は150〜350℃と云う比較的低温度の条件下で前記
の反応を行なわせようとすると、排ガス中に含有
する硫黄酸化物と水分、更には還元剤として導入
したアンモニアとが反応して、各種のアンモニウ
ム硫酸塩やアンモニウム亜硫酸塩等から成る固体
物質が生成され、これが前記の触媒上に沈着して
触媒の物理特性、例えば細孔構造等を阻害し、ひ
いては当該触媒の活性劣化をもたらしてしまうか
らである。 この場合に於ける触媒上への沈着物質としては
硫安、酸性硫安、二硫酸水素三アンモニウム、亜
硫安及び酸性亜硫安等から成るアンモニウム硫酸
塩やアンモニウム亜硫酸塩或いは煤等の不純物を
挙げることができ、更に当該沈着物質の主成分で
ある硫安や酸性硫安は下記の如き反応式に従つて
生成されることが知られている。 NH3（気体）＋H2O（気体）＋SO3（気
体） →NH4HSO4（固体） 2NH3（気体）＋H2O（気体）＋SO3（気
体） →（NH4）2SO4（固体） そこで従来に於ては触媒上に沈着した前記の如
き固前物質を350〜800℃、更に詳しくは400〜600
℃の温度条件下で分解させて、当該触媒の活性能
を賦活再生する方法が提案されている。これは前
記のアンモニウム硫酸塩等が350℃以上の温度条
件下で分解してガス成分になると云う性質を利用
したものであり、かかる技術を開示した公知文献
としては特開昭51−3366号、特開昭52−26394号
及び特開昭52−30285号等を認めることができ
る。 しかしながらこれらの公知文献に開示された触
媒再生操作に係る技術を前記の脱硝反応を行なわ
せつつ実施しようとすると、昇温操作に伴つて反
応装置内部に於ける圧力損失が急激に増大してし
まうため、例えばコークス炉等の排ガス発生源や
其の他の付帯設備に悪影響を及ぼしてしまうこと
となる。 これに対して従来に於ては特公昭48−17469
号、特公昭49−13463号及び特公昭51−57034号等
の公知文献に記載されているように、排ガス発生
源から直接、排ガス放出系に短絡的に通じるバイ
パス・ラインを設けて突発時や前記の如き触媒再
生時に発生する圧力変動を吸収する方法が提案さ
れている。しかしながらかかる方法にあつては脱
硝プロセスの通常運転時に於て、排ガス発生源か
らの未処理排ガスが直接、バイパス・ラインを介
して排ガス放出系に流れ込むのを逆に排ガス放出
系からの処理済み排ガスの還流によつて防止して
いるため、これに伴つて強力で、しかも処理容量
の大きな吸収排風機等が必要となるばかりでな
く、前記の如き圧力変動時に於ては未処理排ガス
が直接排ガス放出系の方面に流れ込んでしまうた
め、当該排ガス放出系の出口で測定される見掛上
の脱硝率が一時的に低下してしまうと云う欠点を
有している。 尚、賦活再生すべき触媒の装填された反応装置
への排ガスの導入を予め設けられた別の反応装置
に切換えることによつて、前記の触媒再生操作を
行なう方法も提案されているがこの方法によると
排ガス発生源から発生する排ガスの全量を処理す
ることのできる大きさの反応装置を少くとも２基
準備する必要があるばかりでなく、前記の排ガス
導入の切換えに伴う複雑な操作が必要となる。 そこで本発明者等は前記の如き従来法の問題点
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、前記の排ガ
スを分割して並列的に配設された複数個から成る
接触反応装置内に導入して前記の脱硝反応を行な
わせると共に夫々の反応装置内に装填された脱硝
触媒の再生操作を前記の反応を行なわせつつ交互
に行なえば、各々の反応装置内部で処理される排
ガス量などを何ら人為的に調整することもなく前
記の昇温操作に伴う圧力変動を容易に吸収し得る
ことを見い出し、本発明を為すに到つた。即ち本
発明は硫黄酸化物及び水分を含有する排ガス中に
含まれる窒素酸化物を、当該排ガス気流中に還元
剤として導入したアンモニアと150〜350℃の温度
条件下で反応させて除去するための脱硝プロセス
に於て、前記の排ガス気流中にアンモニアを導入
した混合ガスを並列的に配設された複数個から成
る接触反応装置内に分割導入して前記の脱硝反応
を行なわせると共に、各反応装置に於て当該プロ
セスの運動を何ら中断することなく夫々の反応器
内に装填された脱硝触媒の触媒床を前記の反応温
度よりも高い330〜650℃の温度雰囲気下に交互に
さらして加熱処理することによつて触媒活性能が
所望値以下に経時劣化した前記触媒を遂次的に賦
活再生することを特徴とする排ガス中に含有する
窒素酸化物の除去方法を提供するものである。 本発明方法に使用し得る前記の脱硝触媒は150
〜350℃の温度条件下での触媒活性を有している
ものの、前記の如きアンモニウム硫酸塩等の固体
物質の沈着によつてその触媒活性が低下してしま
う性質を持ち、更には前記の温度条件下に於ける
加熱処理操作を施こしても形態変化が起こらない
特性を備えた低温脱硝触媒であり、このような触
媒としては上述の如き、従来公知の低温脱硝触媒
を挙げることができる。因に、これらの触媒は一
般に充填層型反応器、パラレル・パツセージ型反
応器やハニカム型反応器等の各種反応装置に装填
されて使用されるが本発明方法はこれらの反応装
置構造、更には触媒床構造等に左右されることな
く適用することができる。 本発明方法に於て、これらの反応装置は必らず
複数個、並列的に配列されて使用されるが通常の
場合、かかる反応装置は並列的に２基、設置すれ
ばよい。これは反応装置の数を多くすればする
程、前記の圧力変動を容易に吸収することができ
るものの、これに反して設備費等が嵩んでしまう
傾向にあるからである。 本発明方法の再生操作に於て、前記触媒床の加
熱処理は外熱式反応器を用いて熱源としての高温
流体と間接的に熱交換させることよつて行なうこ
とも可能であるが、反応装置の前段に設けられた
加熱器、例えばインライン・ヒーター等によつて
当該排ガス温度よりも高い330℃以上の温度に予
め加熱した排ガス気流と連続的に直接接触させる
ことによつて行なうことが望ましい。このように
して、前記触媒床は330〜650℃、更に詳しくは
350〜450℃の温度雰囲気下にさらされて加熱処理
されるわけであるがかかる触媒床の加熱操作は毎
時50℃以下、更に詳しくは毎時20〜40℃の昇温速
度で行なうことが望ましい。これは本出願人等に
よる特願昭52−95381号でも述べたようにこの昇
温速度を毎時50℃以上とするとアンモニアの発生
量が増大し、それに伴つて系外に排出されるアン
モニアの量も多大となつて、二次公害を引き起こ
し兼ねないからである。 尚、前記触媒床の加熱処理温度として330〜650
℃の温度範囲を採用した理由は330℃以下では前
記触媒の再生を完全に行なうことができず、又
650℃以上では当該再生操作中に形態変化を起こ
してしまう触媒が多く、更に付言するならばそれ
以上の温度を採用する意味がないからである。 以下、図面に沿つて本発明方法を更に具体的に
説明する。 第１図は本発明方法による脱硝プロセスの典型
的な一実施例を示すもので、Ａは排ガス発生源、
Ｂはアンモニア供給源、Ｃは吸引排風機、Ｄは排
ガス放出系、Ｈ−１並びにＨ−２はインライン・
ヒーター等の加熱器及びＲ−１並びにＲ−２は脱
硝触媒の装填された反応装置を夫々示している。 ここで前記の排ガス発生源Ａから排出された
150〜350℃の温度雰囲気下にある窒素酸化物を含
有する排ガスは吸引排風機Ｃで昇圧されたのち、
アンモニア供給源Ｂから導入された還元剤として
のアンモニアと、NH3／NO（モル比）が2.0以
下、更に詳しくは0.6〜1.2となるような割合で混
合される。次いでかかる混合ガスは分岐点部Ｅで
２つに分割された後、加熱器Ｈ−１及びＨ−２
（ただし、通常運転中は排ガスを加熱する必要が
ないため停止している）を経由して、夫々の反応
装置内に於けるガス空塔速度（GHSV）が2000〜
20000hr-1となるような速度で反応装置Ｒ−１及
びＲ−２中に導びかれる。 このようにして反応装置Ｒ−１及びＲ−２中に
導びかれた排ガス中の窒素酸化物は150〜350℃の
温度条件下でアンモニアと接触的に反応して分解
され、しかる後排ガス放出系Ｄを介して系外に排
出されるが、かかる運転を長時間に亘つて連続的
に行なつているとその触媒上に前記の如きアンモ
ニウム硫酸塩等の固体物質が沈着して触媒活性が
経時的に減少し、それに伴つて脱硝率の低下を招
く。 このように脱硝率が低下し、所望値以下の脱硝
率しか得られなくなつた場合は加熱器Ｈ−１か、
もしくはＨ−２に自動的に点火して、その加熱器
中を通過する排ガスをプログラム設定器からの指
示により加熱すると共にかかる排ガス気流によつ
て反応装置Ｒ−１か、もしくはＲ−２の触媒床を
加熱する。この際の加熱温度及び昇温速度は前述
の通りであるが加熱処理時間は0.5〜10時間の範
囲より選択することが望ましい。このようにして
反応装置Ｒ−１及びＲ−２中に装填された触媒の
再生操作は夫々、交互に操返し行なわれるがかか
る再生操作は夫々の反応装置につき、４〜40日の
間隔で行なうことが経済的である。尚、この場合
に於て、前記の反応装置Ｒ−１及びＲ−２中の触
媒床を如何なる理由に於ても前記の再生温度まで
同時に加熱昇温するようなことがあつてはならな
い。と云うのはかかる昇温操作によつて反応装置
Ｒ−１及びＲ−２内部に於ける圧力損失が共に急
激に増大し、これが排ガス発生源Ａ等に悪影響を
及ぼして、当初の目的を達成することができなく
なつてしまうからである。これに対して本発明方
法に於ては前述の通り、これらの反応装置中の触
媒床を交互に加熱昇温しているため、その昇温時
に於ける圧力損失が然程大きくないばかりでな
く、一方の反応装置即ち再生反応装置内部で生じ
た圧力変動を他方の反応装置内部で容易に吸収し
得るので前記の如き問題の発生を見ることはな
い。尚、ここで云う圧力損失の吸収は圧力損失が
高まつた、一方の反応装置内部に流れる排ガスの
一部を、他方の反応装置内部に何らの人為的操作
も施こすことなく自動的に流して、これらの反応
装置内部に於ける圧力をバランスさせることによ
つて行なわれる。 尚、第１図に見られる排ガス発生源Ａから排ガ
ス放出系Ｄに到る点線ラインは従来公知のバイパ
スラインを示すもので、本発明方法を採用する限
りに於ては通常、かかるバイパス・ラインを設け
る必要はない。しかしながら排ガス発生源Ａがコ
ークス炉等のように偶発的に小さな爆発を起こし
て一時的に多量の排ガスを流出する可能性がある
場合はかかる突発時にのみ効果を発揮するような
バイパス・ラインを安全のために付設しておいて
もよいことは勿論である。 次に実施例を示す。 実施例 １ 市販のチタン−バナジウム系低温脱硝触媒を第
１図（但し、バイパスラインは設けられていな
い）に示す如く配設された２基の直方体形状のパ
ラレル・パツセージ型反応器Ｒ−１及びＲ−２
（内壁の一辺；19.5cm）に各々41Kgづつ装填し
て、これにNOx；300ppm、SOx；30ppm及び
H2O；12％、O2；4.57％、CO2；17％、CO；0.1
％を含み、残部が窒素から成る排ガス400Nm3/hr
を分割して導入すると共に還元剤としてのアンモ
ニアをNH3／NO（モル比）が1.1となるような割
合で供給して約200℃の温度条件下で低温脱硝反
応を行なわせた。この場合の反応装置内部に於け
るガス空塔速度（GHSV）は3960hr-1であり、
又、当初の脱硝率は94.0％であつた。しかしなが
らかかる反応を100時間連続して行なつたところ
脱硝率が90.0％まで低下してしまつていることが
認められたので第１図に示す加熱器（バーナを内
蔵したインライン・ヒーターを使用する）Ｈ−１
に点火して、当該加熱器中を通過する排ガス気流
を380℃まで昇温すると共に当該温度条件下に２
時間保ち前記反応装置Ｒ−１中に装填された触媒
の再生を行なつた。そして当該再生操作を開始す
る直前（通常運転時）と直後（再生運転時）に於
ける、各々の反応装置内部に流れ込む排ガス量
（Nm3/hr）及び各々の反応装置内部での圧力損失
（mmH2O）、更には各々の反応装置出口並びに当該
プロセス出口での脱硝率（％）を夫々求めたとこ
ろ次の第１表に示す如き結果となつた。
【表】
これに対して比較のために前記の低温脱硝触媒
82Kgを装填した１基の直方体形状のパラレル・パ
ツセージ型反応器（内壁の一辺；27.6cm）を用い
て、これに前記の排ガス400Nm3/hrを導入すると
共に還元剤としてのアンモニアを前記の割合で供
給して約200℃の温度条件下で低温脱硝反応を行
なわせ、更に脱硝率が90％となつた時点で前記の
排ガス気流を380℃の温度まで昇温すると共に当
該温度条件下に２時間保ち前記反応装置中に装填
された触媒の再生を行なつた。そして前記の場合
と同様に当該再生操作を行なう直前（通常運転
時）と直後（再生運転時）に於ける、反応装置内
部での圧力損失（mmH2O）と反応装置出口での脱
硝率（％）を求めたところ次の第２表に示す如き
結果となつた。尚、当該比較実験に於ては１基の
反応装置しか使用しておらず、しかも前記のバイ
パス・ライン等も設けていないのでここで云う脱
硝率は当該プロセスの出口に於ける脱硝率と見做
すことができる。
82Kgを装填した１基の直方体形状のパラレル・パ
ツセージ型反応器（内壁の一辺；27.6cm）を用い
て、これに前記の排ガス400Nm3/hrを導入すると
共に還元剤としてのアンモニアを前記の割合で供
給して約200℃の温度条件下で低温脱硝反応を行
なわせ、更に脱硝率が90％となつた時点で前記の
排ガス気流を380℃の温度まで昇温すると共に当
該温度条件下に２時間保ち前記反応装置中に装填
された触媒の再生を行なつた。そして前記の場合
と同様に当該再生操作を行なう直前（通常運転
時）と直後（再生運転時）に於ける、反応装置内
部での圧力損失（mmH2O）と反応装置出口での脱
硝率（％）を求めたところ次の第２表に示す如き
結果となつた。尚、当該比較実験に於ては１基の
反応装置しか使用しておらず、しかも前記のバイ
パス・ライン等も設けていないのでここで云う脱
硝率は当該プロセスの出口に於ける脱硝率と見做
すことができる。
【表】
前記の第１表及び第２表の結果からも明らかな
ように本発明方法によれば反応装置内部に於ける
圧力損失を然程増大せしめることなく（排ガス発
生源で許容し得る圧力変動の範囲内にある）、前
記の脱硝反応を行なわせつつ当該触媒の再生操作
を容易に実施し得ることが認められた。 実施例 ２ 市販のチタン−バナジウム系低温脱硝触媒を第
１図（ただし、実施例１の場合と異なりバイパ
ス・ラインが設けられている）に示す如く配設さ
れた２基のパラレル・パツセージ型反応器R′−
１及びR′−２（内壁直径；550cm）に各々17900
Kgづつ装填して、これにNOx；300ppm、SOx；
50ppm、CO；0.1％、CO2；20％、H2O；10％、
O2；２％及びN2残部から成る排ガス180000Nm3/h
ｒを分割して導入すると共に還元剤としてのアン
モニアをNH3／NO（モル比）が1.1〜1.2となるよ
うな割合で供給して約200℃の温度条件下で低温
脱硝反応を行なわせた。この場合の反応装置内部
に於けるガス空塔速度（GHSV）は4140hr-1であ
り、又当初の脱硝率は94.0％であつた。しかしな
がらかかる反応を109時間連続して行なつたとこ
ろ脱硝率が91.0％まで低下してしまつていること
が認められたので実施例１の場合と同様に第１図
に示す加熱器（インライン・ヒーターを使用す
る）H′−１に自動的に点火して当該加熱器中を
通過する前記排ガス気流を350℃まで昇温すると
共に当該温度条件下に２時間保ち前記反応装置
R′−１中に装填された触媒の再生を行なつた。
そして当該再生操作を開始する直前（通常運転
時）と直後（再生運転時）に於ける、各々の反応
装置内に流れ込む排ガス量（m3/hr）、各々の反応
装置内部での圧力損失（mmH2O）及びバイパス・
ラインを経由して排ガス放出系に短絡する未処理
排ガスの漏洩率（％）、更には各々の反応装置出
口並びに当該プロセス出口での脱硝率（％）を
夫々求めたところ次の第３表に示す如き結果とな
つた。
ように本発明方法によれば反応装置内部に於ける
圧力損失を然程増大せしめることなく（排ガス発
生源で許容し得る圧力変動の範囲内にある）、前
記の脱硝反応を行なわせつつ当該触媒の再生操作
を容易に実施し得ることが認められた。 実施例 ２ 市販のチタン−バナジウム系低温脱硝触媒を第
１図（ただし、実施例１の場合と異なりバイパ
ス・ラインが設けられている）に示す如く配設さ
れた２基のパラレル・パツセージ型反応器R′−
１及びR′−２（内壁直径；550cm）に各々17900
Kgづつ装填して、これにNOx；300ppm、SOx；
50ppm、CO；0.1％、CO2；20％、H2O；10％、
O2；２％及びN2残部から成る排ガス180000Nm3/h
ｒを分割して導入すると共に還元剤としてのアン
モニアをNH3／NO（モル比）が1.1〜1.2となるよ
うな割合で供給して約200℃の温度条件下で低温
脱硝反応を行なわせた。この場合の反応装置内部
に於けるガス空塔速度（GHSV）は4140hr-1であ
り、又当初の脱硝率は94.0％であつた。しかしな
がらかかる反応を109時間連続して行なつたとこ
ろ脱硝率が91.0％まで低下してしまつていること
が認められたので実施例１の場合と同様に第１図
に示す加熱器（インライン・ヒーターを使用す
る）H′−１に自動的に点火して当該加熱器中を
通過する前記排ガス気流を350℃まで昇温すると
共に当該温度条件下に２時間保ち前記反応装置
R′−１中に装填された触媒の再生を行なつた。
そして当該再生操作を開始する直前（通常運転
時）と直後（再生運転時）に於ける、各々の反応
装置内に流れ込む排ガス量（m3/hr）、各々の反応
装置内部での圧力損失（mmH2O）及びバイパス・
ラインを経由して排ガス放出系に短絡する未処理
排ガスの漏洩率（％）、更には各々の反応装置出
口並びに当該プロセス出口での脱硝率（％）を
夫々求めたところ次の第３表に示す如き結果とな
つた。
【表】
【表】
これに対して、比較のために前記のプロセスに
於て脱硝率が91％まで低下してしまつた時点で、
第１図に示す加熱器H′−１とH′−２の両方に点
火して、当該加熱器中を通過する排ガス気流を
350℃まで昇温すると共に当該温度条件下に２時
間保ち反応装置R′−１及びR′−２中に装填され
た触媒の再生を同時に行なつた。そして前記の場
合と同様に当該再生操作を行なつた直後（再生運
転時）に於ける、各々の反応装置内部に流れ込む
排ガス量（Nm3/hr）、各々の反応装置内部での圧
力損失（mmH2O）及びバイパス・ラインを経由し
て排ガス放出系に短絡する未処理排ガスの漏洩率
（％）、更には各々の反応装置出口並びに当該プロ
セス出口での脱硝率（％）を夫々求めたところ次
の第４表に示す如き結果となつた。尚、当該再生
操作を行なう直前、即ち通常運転時に於ける、こ
れらの測定結果は前記の第３表に示す通りであつ
た。
於て脱硝率が91％まで低下してしまつた時点で、
第１図に示す加熱器H′−１とH′−２の両方に点
火して、当該加熱器中を通過する排ガス気流を
350℃まで昇温すると共に当該温度条件下に２時
間保ち反応装置R′−１及びR′−２中に装填され
た触媒の再生を同時に行なつた。そして前記の場
合と同様に当該再生操作を行なつた直後（再生運
転時）に於ける、各々の反応装置内部に流れ込む
排ガス量（Nm3/hr）、各々の反応装置内部での圧
力損失（mmH2O）及びバイパス・ラインを経由し
て排ガス放出系に短絡する未処理排ガスの漏洩率
（％）、更には各々の反応装置出口並びに当該プロ
セス出口での脱硝率（％）を夫々求めたところ次
の第４表に示す如き結果となつた。尚、当該再生
操作を行なう直前、即ち通常運転時に於ける、こ
れらの測定結果は前記の第３表に示す通りであつ
た。
【表】
【表】
前記の第３表及び第４表の結果からも明らかな
ように、本発明方法によれば突発時に於ける安全
を考慮して前記のバイパス・ラインを付設しても
前記の圧力損失が然程大きくならないため当該バ
イパス・ラインを経由して排ガス放出系に短絡す
る未処理排ガスの漏洩率が極めて少ないことが認
められた。
ように、本発明方法によれば突発時に於ける安全
を考慮して前記のバイパス・ラインを付設しても
前記の圧力損失が然程大きくならないため当該バ
イパス・ラインを経由して排ガス放出系に短絡す
る未処理排ガスの漏洩率が極めて少ないことが認
められた。
第１図は本発明方法による脱硝プロセスの典型
的な一実施例を示すもので、Ａは排ガス発生源、
Ｂはアンモニア供給源、Ｃは吸引排風機、Ｄは排
ガス放出系、Ｈ−１並びにＨ−２はインライン・
ヒーター等の加熱器及びＲ−１並びにＲ−２は脱
硝触媒の装填された反応装置を夫々示している。
的な一実施例を示すもので、Ａは排ガス発生源、
Ｂはアンモニア供給源、Ｃは吸引排風機、Ｄは排
ガス放出系、Ｈ−１並びにＨ−２はインライン・
ヒーター等の加熱器及びＲ−１並びにＲ−２は脱
硝触媒の装填された反応装置を夫々示している。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 硫黄酸化物及び水分を含有する排ガス中に含
まれる窒素酸化物を、当該排ガス気流中に還元剤
として導入したアンモニアと150〜350℃の温度条
件下で接触的に反応させて除去するための脱硝プ
ロセスに於て、前記の排ガス気流中にアンモニア
を導入した混合ガスを並列的に配設された複数個
から成る接触反応装置内に分割導入して前記の脱
硝反応を行なわせると共に、各反応装置に於て当
該プロセスの運転を何ら中断することなく夫々の
反応器内に装填された脱硝触媒の触媒床を前記の
反応温度よりも高い330〜650℃の温度雰囲気下に
交互にさらして加熱処理することによつて触媒活
性能が所望値以下に経時劣化した前記触媒を逐次
的に賦活再生することを特徴とする排ガス中に含
有する窒素酸化物の除去方法。 ２ 前記の排ガスはボイラー、加熱炉、コークス
炉及び焼結炉等の固定発生源から排出される排ガ
スで、50〜1000ppmの窒素酸化物を含んでいる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方
法。 ３ 前記の排ガスは脱硝触媒を装填した反応装置
内に於けるガス空塔速度（GHSV）が2000〜
20000hr-1となるような速度で前記プロセス系に
導入されていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の方法。 ４ 前記の脱硝触媒はアルミナ、シリカアルミ
ナ、シリカ、珪藻土及びチタニアから選ばれた１
種又は２種以上の混合物から成る担体上に銅、チ
タン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバ
ルト、モリブデン、タングステン及びニツケルか
ら選ばれた１種又は２種以上の第１遷移金属の酸
化物、硫酸塩、金属酸素酸塩及び／又はヘテロポ
リ酸塩から成る活性成分を坦持した固体触媒であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
方法。 ５ 前記反応装置と前記混合ガスの分岐点部との
間に位置する夫々のラインに当該混合ガスを加熱
するための加熱器が設けられていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ６ 前記の加熱器はインライン・ヒータであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の方
法。 ７ 前記反応装置の数は２基であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項及び第５項のいずれか
１項に記載の方法。 ８ 前記アンモニアの排ガス中への導入は前記加
熱器の前段で行なわれることを特徴とする特許請
求の範囲第５項記載の方法。 ９ 前記の再生操作は賦活再生すべき触媒の装填
された反応装置の前段に設けられた加熱器で、当
該加熱器中を通過する排ガスを当該排ガス温度よ
りも高い330〜650℃の温度に加熱して行なわれる
ことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の方
法。 １０ 前記の加熱温度は350〜450℃の範囲にある
ことを特徴とする特許請求の範囲第９項記載の方
法。 １１ 前記の再生操作は夫々の反応装置につき、
0.5〜10時間行なわれることを特徴とする特許請
求の範囲第１項、第９項及び第１０項のいずれか
１項に記載の方法。 １２ 前記の再生操作は夫々の反応器につき、４
〜40日の間隔で行なわれることを特徴とする特許
請求の範囲第１項及び第９項及至第１１項のいず
れか１項に記載の方法。 １３ 前記の賦活再生すべき触媒は排ガス中に含
有する硫黄酸化物と水分、更には還元剤として導
入したアンモニアとが反応して生成されたアンモ
ニウム硫酸塩やアンモニウム亜硫酸塩等が触媒表
面上に沈着することによつて、その触媒活性能が
所望値以下に経時劣化した触媒であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2578478A JPS54118382A (en) | 1978-03-07 | 1978-03-07 | Entraining method of nitrogen oxide in exhaust gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2578478A JPS54118382A (en) | 1978-03-07 | 1978-03-07 | Entraining method of nitrogen oxide in exhaust gas |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54118382A JPS54118382A (en) | 1979-09-13 |
| JPS6147567B2 true JPS6147567B2 (ja) | 1986-10-20 |
Family
ID=12175449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2578478A Granted JPS54118382A (en) | 1978-03-07 | 1978-03-07 | Entraining method of nitrogen oxide in exhaust gas |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54118382A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63119278U (ja) * | 1987-01-28 | 1988-08-02 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3505416A1 (de) * | 1985-02-16 | 1986-08-21 | Kraftanlagen Ag, 6900 Heidelberg | Verfahren zur selektiven beseitigung von stickoxiden aus abgasen |
| US4853193A (en) * | 1986-01-10 | 1989-08-01 | Exxon Research And Engineering Company | Process for removing NOx and SOx from a gaseous mixture |
| JP6616737B2 (ja) * | 2016-05-31 | 2019-12-04 | 日立造船株式会社 | 排ガス脱硝装置、焼却炉および排ガス脱硝方法 |
-
1978
- 1978-03-07 JP JP2578478A patent/JPS54118382A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63119278U (ja) * | 1987-01-28 | 1988-08-02 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54118382A (en) | 1979-09-13 |
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