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JPH06319955A - 燃焼設備からの、窒素および硫黄の酸化物を含有する煙道ガスを浄化する方法 - Google Patents

燃焼設備からの、窒素および硫黄の酸化物を含有する煙道ガスを浄化する方法

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Publication number
JPH06319955A
JPH06319955A JP6086346A JP8634694A JPH06319955A JP H06319955 A JPH06319955 A JP H06319955A JP 6086346 A JP6086346 A JP 6086346A JP 8634694 A JP8634694 A JP 8634694A JP H06319955 A JPH06319955 A JP H06319955A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sulfuric acid
flue gas
stripping
stripper
sulfur
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6086346A
Other languages
English (en)
Inventor
Stephan Blumrich
ブルームリヒ シュテファン
Willi Hofen
ホーフェン ヴィリ
Guenter Dr Prescher
プレシャー ギュンター
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Evonik Operations GmbH
Original Assignee
Degussa GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Degussa GmbH filed Critical Degussa GmbH
Publication of JPH06319955A publication Critical patent/JPH06319955A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/69Sulfur trioxide; Sulfuric acid
    • C01B17/88Concentration of sulfuric acid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/48Sulfur compounds
    • B01D53/50Sulfur oxides
    • B01D53/507Sulfur oxides by treating the gases with other liquids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
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    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
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    • B01D53/8637Simultaneously removing sulfur oxides and nitrogen oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
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  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 燃焼設備からの、窒素および硫黄の酸化物を
含有する煙道ガスを洗浄するため、窒素酸化物を選択的
接触還元し、次いで二酸化硫黄を酸素で三酸化硫黄に接
触酸化し、煙道ガスから三酸化硫黄を含水硫酸として洗
浄除去する。こうして生じる含水硫酸を、熱ガスを用い
る水の向流ストリッピングによって95重量%以上に濃
縮する。向流ストリッピングからの排気は、硫酸洗浄器
に供給して硫酸エーロゾルを除去する。 【効果】 煙道ガス中に含有されている二酸化硫黄を、
市販しうる濃度の硫酸の形で除去することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、窒素酸化物を選択的接
触還元し、次いで二酸化硫黄を酸素で接触酸化して三酸
化硫黄にし、煙道ガスから三酸化硫黄を含水硫酸として
洗浄除去することによって、窒素および硫黄の酸化物を
含有する煙道ガスを浄化する方法の有利な改良法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】かかる部類の方法はたとえばドイツ国特
許第3601378号明細書に記載され、煙道ガス浄化
技術においてデソノックス(Desonox)法として
公知である。2工程のデソノックス法においては窒素酸
化物は第1工程で、煙道ガス中になお含有されている酸
素の存在でガス状還元剤の添加下に高めた温度で触媒に
より窒素と水に変換される。この工程は、技術的には選
択的接触還元と呼ばれる。直接に続く第2工程におい
て、二酸化硫黄、酸素ならびに場合により一酸化炭素お
よび炭化水素をなお含有する煙道ガスは酸化触媒上へ導
かれ、該触媒により高い収率で二酸化硫黄が三酸化硫黄
に変換される。一酸化炭素、炭化水素および場合により
還元工程で消費されなかった還元剤は、同時に二酸化炭
素、窒素および水に変えられる。
【0003】煙道ガスの冷却後、三酸化硫黄は1段また
は数段の硫酸洗浄器中で希硫酸との接触によって水和さ
れ、できるだけ高パーセントの含水硫酸として分離され
る。
【0004】双方の触媒工程における煙道ガスの温度は
約250〜550℃である。該煙道ガス温度は、三酸化
硫黄の水和のためには40〜130℃にさげねばならな
い。これは、熱交換器中で、同時に燃焼プラントに必要
な新しい空気を300℃までの温度に加熱しながら行な
われる。
【0005】この方法では、還元触媒として原則的に
は、窒素酸化物の選択的還元に適当なすべての触媒を使
用することができる。これの例はチタン、タングステ
ン、バナジウムおよびモリブデンの酸化物の混合物を主
体とする触媒(ドイツ国特許第2458888号、ドイ
ツ国特許第3906136号)または天然または合成の
ケイ酸アルミニウム、たとえばゼオライトからなる触媒
(ドイツ国特許第3841990号)、または白金族の
土類金属を含有する触媒である。二酸化硫黄の酸化に
も、このために慣用のすべての触媒系を使用することが
できる。これの例は、グメリン(Gmelin)のハン
ドブック・デル・アンオルガニッシエン・ヒェミー(H
andbuch der Anorg・Chemi
e)、第9巻、パートA、第320頁以降(1975
年)に記載された系、たとえば白金または五酸化バナジ
ウムまたは酸化鉄を含有する触媒ならびにドイツ国特許
第4018324号に記載された触媒である。
【0006】上記部類の煙道ガス浄化法の特別な特徴
は、煙道ガスに含まれている二酸化硫黄を、有価物とし
て販売することのできる硫酸の形で除去することであ
る。
【0007】しかし、この場合に不利なのは、デソノッ
クス法で生成される硫酸は約70〜80重量%の濃度を
有するにすぎず、従って満足な市場価格を得ることがで
きないことである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、少なくとも95重量%まで濃縮された硫酸を供給す
る、デソノックス法の1改良法を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】この課題は、硫酸洗浄器
から70〜80重量%の硫酸を、熱ガスによる水の向流
ストリッピングにより95重量%以上に濃縮し、向流ス
トリッピングからの排気を、硫酸エーロゾルを除去する
ために、同様に硫酸洗浄器に供給することを特徴とす
る、上記部類の方法によって解決される。
【0010】この場合、向流ストリッピングに必要な熱
ガスは熱交換器によって加熱された、燃焼設備の新しい
空気から分流として取出すことができる。ストリッピン
グに必要な分流は、燃焼設備に供給される新しい空気全
量の約5%にすぎない。この方法の他の有利な実施形に
よっては、向流ストリッピングに必要な熱ガスは酸化工
程後の煙道ガスから取出される。
【0011】向流ストリッピングに必要なストリッパー
は、たとえば3〜4個の分離段を有する充填塔として構
成されていてもよいが、他の適当な技術も考えられる。
このストリッパー中へは硫酸が上方から噴射されるの
で、液滴は重力に従って下方へ1種の罐部に入る。
【0012】下方範囲内で、新しい空気または煙道ガス
が吹込まれ、硫酸に対して向流で上方へ導かれる。これ
により硫酸に含まれている水はストリッピングされ、空
気流で搬出される。本発明方法の特別な利点は、この濃
縮工程が煙道ガス浄化法中へ非常に廉価に取入れられる
ことである。ストリッピング用空気は、燃焼設備用の新
しい空気流または煙道ガスから取出される。ストリッパ
ーからの排気は、再び煙道ガスに供給し、煙道ガスと一
緒に浄化することができる。また、付加的な加熱装置、
冷却装置または浄化装置は必要でない。
【0013】ストリッピングに必要な熱ガスの約150
〜200℃の温度が適当であることが判明した。ストリ
ッパーの装置組立てのために耐熱性材料を使用すれば、
水のストリッピングに必要なガスの供給を高い温度(た
とえば250〜300℃)で行なうことができる。しか
しこの場合には大量の硫酸エーロゾルが排気によって搬
出され、該エーロゾルは硫酸洗浄器中で再度洗浄除去し
なければならない。
【0014】加温された新しい空気量の温度レベルによ
り、ストリッピングに必要な空気量を全部または一部を
加温された新しい空気流から取出し、残部はまだ加温さ
れてない新しい空気流または場合により圧縮空気ステー
ションから来る。制御弁により双方の空気流を、常に一
定のストリッピング用空気温度を維持できるように制御
することができる。新しい空気の代りに、適当な温度お
よび圧力レベルを有する煙道ガスを使用することもでき
る。
【0015】ストリッパーからの、たぶん硫酸エーロゾ
ルを含有する排気は、硫酸洗浄器の前で煙道ガスに供給
し、後続の煙道ガス路で浄化される。
【0016】
【実施例】図1は、本発明方法の1実施例の工程略図を
示す。符号1〜10は既に先行技術から公知のデソノッ
クス法の成分を表わす。
【0017】 1 蒸気発生器を有する燃焼設備 2 ダストを分離するための電気集塵装置 3 触媒反応器 4 還元触媒 5 酸化触媒 6 多管式空気予熱器の形の熱交換器 7 硫酸洗浄器 8 液滴分離器 9 新しい空気供給 10 加温された新しい空気 符号11〜18は、本発明により硫酸の濃縮に必要な成
分を表わす。
【0018】燃焼設備の新しい空気は、ブロワーを用い
向流で熱煙道ガス用冷却媒体として、多管式空気予熱器
として構成された熱交換器6を通って圧送され、その際
約300℃にまで加熱される。
【0019】加熱された新しい空気10から、11で1
分流がストリッピング用空気として分岐される。約20
0℃のストリッピング温度を調節するために、ストリッ
ピング用空気流に13で温度制御されたミキサを用いて
予熱されてない新しい空気約37容量%を混合する。こ
うして調節されたストリッピング用空気は14で下方か
らストリッパー15の底に入り、上方から17でストリ
ッパー中へ噴霧される約70重量%の硫酸の水を向流で
ストリッピングする。濃縮された約95重量%の硫酸は
ストリッパーの塔底から取出され、製品タンク18中で
中間貯蔵される。ストリッパーの排気は、16で煙道ガ
ス流に混合される。
【0020】70重量%の硫酸を95重量%の硫酸に濃
縮するためには、95重量%の硫酸100kgあたり1
200m3/hi.Nの200℃のストリッピング用空
気が必要である。ストリッパーの排気(95重量%の硫
酸100kgあたり1260m3/h.i.N)は、水
約5容量%および硫酸0.1容量ppm.を含有する。
排気の温度は100℃である。排気は、熱交換器の前ま
たは硫酸洗浄器の前で煙道ガスに添加することができ
る。製品タンク18中へ流入する硫酸は、160℃の温
度で95重量%の濃度を有する。この硫酸は70重量%
の硫酸よりも腐蝕性が少ない。それにより、後続する装
置において、材料品質に対する要求が僅かであることに
より節約を達成することができる。
【0021】次表は、本発明方法において種々の濃度を
有する硫酸を濃縮するための若干の計算例を示す。
【0022】例番号 1 2SO4濃度から: 70重量% 60重量% 40重量% 40重量% H2SO4濃度へ: 95重量% 96.5重量% 95.5重量% 95.4重量% 供給空気温度: 200℃ 200℃ 200℃ 200℃ 供給空気量: 12m3/kg 13.2m3/kg 19.7m3/kg 14.5m3/kg H2SO4温度: 160 172℃ 167℃ 190℃ 排気温度: 100℃ 86℃ 70℃ 73℃ 注: 1工程 1工程 2工程 2工程 硫酸は希薄溶液、たとえば40重量%から95%に濃縮
することができる。これは実際に理論的実例であるが、
本方法の広い適用可能性を証明する。この場合不利なの
は、塔を2段に分割して塔にそれぞれ別個の空気供給を
設ける方向に費用が著しく増加することである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法の1実施例を示す系統図
【符号の説明】
1 蒸気発生器を有する燃焼設備 2 ダスト分離のための電気集塵器 3 触媒反応器 4 還元触媒 5 酸化触媒 6 多管式空気予熱器の形の熱交換器 7 硫酸洗浄器 8 液滴分離器 9 新しい空気供給 10 加熱された新しい空気 11 ストリッピング用空気 12 予熱されてない新しい空気 13 ミキサ 15 ストリッパー 18 製品タンク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C01B 17/76 Z (72)発明者 ギュンター プレシャー ドイツ連邦共和国 ハーナウ リージング シュトラーセ 2

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼設備からの、窒素および硫黄の酸化
    物を含有する煙道ガスを2工程法で、第1工程において
    還元剤の添加下に窒素酸化物を選択的接触還元し、次い
    で煙道ガス中になお含有されている一酸化炭素、炭化水
    素および場合により還元工程で消費されなかった還元剤
    を、窒素、水および二酸化炭素に接触酸化し、ならびに
    煙道ガス中に含有されている二酸化硫黄を第2工程で2
    50〜550℃の温度で酸化し;こうして処理した煙道
    ガスを熱交換器中で110〜140℃に冷却すると同時
    に燃焼設備の新しい空気を140〜300℃の温度に加
    熱し、三酸化硫黄を1段または数段の硫酸洗浄器中で含
    水硫酸により40〜130℃の温度で水和して70〜8
    0重量%の硫酸にすることにより浄化する方法におい
    て、こうして得られた70〜80重量%の硫酸を熱ガス
    を用いる水の向流ストリッピングによって95重量%以
    上に濃縮し、向流ストリッピングからの排気を、硫酸エ
    ーロゾルを除去するために、同様に硫酸洗浄器に供給す
    ることを特徴とする、燃焼設備からの、窒素および硫黄
    の酸化物を含有する煙道ガスを浄化する方法。
  2. 【請求項2】 向流ストリッピングに必要な熱ガスを、
    燃焼設備の加熱された新しい空気から取出すことを特徴
    とする請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 向流ストリッピングに必要な熱ガスを、
    酸化工程後の煙道ガス流から取出すことを特徴とする請
    求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】 向流ストリッピングに必要な熱ガスの温
    度を、新しい空気を混入することにより150〜250
    ℃の範囲内の値に調節することを特徴とする請求項2ま
    たは3記載の方法。
JP6086346A 1993-04-28 1994-04-25 燃焼設備からの、窒素および硫黄の酸化物を含有する煙道ガスを浄化する方法 Pending JPH06319955A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4313897.7 1993-04-28
DE4313897A DE4313897C1 (de) 1993-04-28 1993-04-28 Verfahren zur Reinigung von Oxide des Stickstoffs und Schwefels enthaltenden Rauchgasen aus Verbrennungsanlagen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06319955A true JPH06319955A (ja) 1994-11-22

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ID=6486587

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JP6086346A Pending JPH06319955A (ja) 1993-04-28 1994-04-25 燃焼設備からの、窒素および硫黄の酸化物を含有する煙道ガスを浄化する方法

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EP (1) EP0622106A1 (ja)
JP (1) JPH06319955A (ja)
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DE (1) DE4313897C1 (ja)

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