JPH0838856A - 排ガスの脱硝方法 - Google Patents
排ガスの脱硝方法Info
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Abstract
排ガスの脱硝方法に関する。 【構成】 窒素酸化物を含有する排ガスを触媒を充填し
た反応器に導いて、アンモニアを還元剤として接触的に
窒素酸化物を除去する方法において、ガス流れ上流側に
第1脱硝触媒層を設置し、その後流にアンモニアを窒素
及び窒素酸化物に酸化分解する機能を有するアンモニア
分解触媒層を、さらにその後流に第2脱硝触媒層を設置
し、第1脱硝触媒層の入口に排ガス中の窒素酸化物の反
応当量以上のアンモニアを添加して排ガスを脱硝する方
法。
Description
(NOx)を高い効率にて除去することのできる排ガス
の脱硝処理方法に関する。
方法としては、NH3 を還元剤とした選択的接触還元法
が火力発電所を中心に広く実用化されている。触媒とし
ては、バナジウム、タングステン、モリブデンを活性成
分とした酸化チタン系の触媒が主に用いられている。
益々厳しくなる傾向にあり、とくに大都市部では排出総
量規制が実施されており、都市部に隣接した発電所では
電力需要の増大に伴う発電設備の増設にあたって、より
高効率な脱硝が要求されている。
還元法であり、次式によってNOxが触媒上でN2 に分
解される。
H3 を添加すればNOxが100%除去できることにな
る。しかし、実際には、排ガス中でNH3 とNOxを完
全に均一混合することは不可能であり、高効率な脱硝を
行うためにはNH 3 をNOxより過剰に添加する必要が
ある。そのため未反応NH3 がかなりな割合で排出され
る欠点があった。
欠点を解消し、未反応NH3 の大気への排出を極力抑制
して高効率な脱硝を行うことのできる排ガスの脱硝方法
を提供しようとするものである。
応器に導いて、アンモニアを還元剤として接触的に窒素
酸化物を除去する方法において、ガス流れ上流側に第1
脱硝触媒層を設置し、その後流にアンモニアを窒素及び
窒素酸化物に酸化分解する機能を有するアンモニア分解
触媒層を、さらにその後流に第2脱硝触媒層を設置し、
第1脱硝触媒層の入口に排ガス中の窒素酸化物の反応当
量以上のアンモニアを添加することを特徴とする排ガス
の脱硝方法。 (2)アンモニア分解触媒が下記で定義される窒素選択
率%: 窒素選択率%=〔1−{アンモニア分解触媒出口NOx(ppm) −アンモニア分解触媒入口NOx(ppm)/ アンモニア分解触媒入口NH3 (ppm) −アンモニア分解触媒出口NH3 (ppm)}〕 で表わして70%以上の性能を有する触媒である上記
(1)記載の排ガスの脱硝方法。 (3)アンモニア分解触媒が脱水された状態で、(1.
0±0.6)R2 O・〔aM2 O3 ・bAl2 O3 〕・
cMeO・ySiO2 (R:アルカリ金属イオン及び/
又は水素イオン、M:周期律表のVIII族元素、希土類元
素、チタン、バナジウム、クロム、ニオブ、アンチモン
及びガリウムからなる群から選ばれる1種以上の元素、
Me:アルカリ土類金属元素、a+b=1、a≧0、b
≧0、c≧0、y/c>12、y>12)の化学式を有
し、かつ下記表1に示されるX線回折パターンを有する
結晶性シリケートを担体とし、活性金属として白金、パ
ラジウム、ルテニウム及びイリジウムからなる群から選
ばれる1種以上の金属を含有する触媒であることを特徴
とする上記(1)記載の排ガスの脱硝方法。
その作用を明らかにする。排ガス流れの最上流に第1脱
硝触媒層を、その後流にNH3 分解触媒層を、さらにそ
の後流に第2脱硝触媒層を設置し、第1脱硝触媒層の上
流にNOxに対して反応等量以上のNH3 を添加して、
第1脱硝触媒層で90%以上の脱硝を行い、第1脱硝触
媒層から流出する未反応NH3 をNH3 分解触媒層によ
って分解させて下流の第2脱硝触媒層入口のNOx、N
H3 濃度を調整して、第2脱硝触媒層出口でのNOxを
0.1ppm以下、NH3 を3ppm以下レベルにす
る。上流及び下流の第1及び第2脱硝触媒層にはV,
W,Moなどを活性成分としたTiO2系の従来実用化
されている触媒を用いることができる。
媒層に使用される触媒としては下記に定義する窒素選択
率%が70%以上のものであることが好ましい。
択率が小さいと、NH 3 分解触媒層出口で0<NH
3 (ppm)−NOx(ppm)<3(ppm)にコン
トロールしうるプラントの運転範囲が狭くなり、幅広い
処理ガス量、温度条件でコントロールすることが必要と
なるため、窒素選択率は少なくとも70%以上であるこ
とが好ましい。
としては、脱水された状態で、(1.0±0.6)R2
O・〔aM2 O3 ・bAl2 O3 〕・cMeO・ySi
O2(R:アルカリ金属イオン及び/又は水素イオン、
M:周期律表のVIII族元素、希土類元素、チタン、バナ
ジウム、クロム、ニオブ、アンチモン及びガリウムから
なる群から選ばれる1種以上の元素、Me:アルカリ土
類金属元素、a+b=1、a≧0、b≧0、c≧0、y
/c>12、y>12)の化学式を有し、かつ前記表1
に示されるX線回折パターンを有する結晶性シリケート
を担体とし、活性金属として白金、パラジウム、ルテニ
ウム及びイリジウムからなる群から選ばれる1種以上の
金属を含有する触媒が好ましい。
て脱硝された排ガスはNOx:0〜10ppm、N
H3 :10〜30ppmとなり、この排ガスは上記NH
3 分解触媒層ではNH3 が低減されてNH3 分解触媒層
出口ではNH3 濃度とNOx濃度の差を0<NH3 (p
pm)−NOx(ppm)<3(ppm)となるように
し、該組成の排ガスを第2脱硝触媒層で脱硝させ、その
第2脱硝触媒層出口からの排ガス中のNOx濃度:0.
1ppm以下、NH3 濃度:3ppm以下にすることが
できる。
のNH3 を添加して排ガス中のNOxを脱硝して、排ガ
ス中のNOx濃度:0.1ppm以下を達成するように
すると、排ガス中に少なくとも10ppm以上のNH3
が含まれることが避けられない。
体的に説明する。
化バナジウム(V2 O5 )を4wt%、三酸化タングス
テン(WO3 )を8wt%担持せた粉末触媒を、3.3
mmピッチ、壁厚0.5mmの格子状ハニカム形状に成
型し、この触媒を脱硝触媒とした。
(SiO2 :30%):5616gを水:5429gに
溶解し、この溶液を溶液Aとした。一方、水:4175
gに硫酸アルミニウム:718.9g、塩化第二鉄:1
10g、酢酸カルシウム:47.2g、塩化ナトリウ
ム:262g及び濃塩酸:2020gを混合して溶解
し、この溶液を溶液Bとした。溶液Aと溶液Bを一定割
合で供給し、沈殿を生成させ、十分攪拌してpH=8.
0のスラリを得た。このスラリを20リットルのオート
クレーブに仕込み、さらにテトラプロピルアンモニウム
ブロマイドを500g添加し、160℃にて72時間水
熱合成を行い、合成後水洗して乾燥させ、さらに500
℃、3時間焼成させ結晶性シリケート1を得た。この結
晶性シリケート1は酸化物のモル比で(結晶水を省く)
下記の組成式で表され、結晶構造はX線回折で前記表1
にて表示されるものであった。
2 O3 ・0.2Fe2 O3 ・0.25CaO〕・25S
iO2 上記結晶性シリケート1を4NのNH4 Cl水溶液40
℃に3時間攪拌してNH4 イオン交換を実施した。イオ
ン交換後洗浄して100℃、24時間乾燥させた後、4
00℃、3時間焼成してH型の結晶性シリケート1を得
た。
白金酸水溶液、硝酸パラジウム水溶液、塩化ルテニウム
水溶液、塩化イリジウム水溶液を含浸し、蒸発乾固後、
500℃×3時間焼成し、粉末触媒を得た。得られた粉
末:100gに対してバインダーとしてアルミナゾル:
3g、シリカゾル:55g(SiO2 :20wt%)及
び水:200gを加え、スラリとし、コージェライト用
モノリス基材(30セル平方インチ当りの格子状)にウ
ォッシュコートして、基材表面積当り200g/m2 の
コート量に担持した。得られた触媒をNH3 分解触媒1
〜5とした。その性状を下記表2に示す。
化第二鉄の代りに塩化コバルト:112g、塩化チタ
ン:105g、塩化バナジウム:10g、塩化クロム:
107g、塩化ニオブ:135g、塩化アンチモン:1
55g、塩化ガリウム:119gを用いる以外には上記
と同様な方法でH型結晶性シリケート2,3,4,5,
6,7及び8を調製し、これら各H型結晶性シリケート
に塩化白金酸水溶液を用いて、上記調製法と同様な操作
で各H型結晶性シリケートに白金を担持し、上記調製法
と同様に操作してコージェライト用モノリス基材にウォ
ッシュコートして基材表面積当り200g/m2 のコー
ト量に担持した。得られた触媒をNH3 分解触媒6〜1
1とした。その性状を下記表3に示す。
00mmLの前記脱硝触媒3本、42mm×50mm×
500mmLの前記NH3 分解触媒1本及び前記脱硝触
媒2本を直列に配置し、下記の条件でテストした。
硝方法に相当する上流側の第1脱硝触媒層出口ではNO
xは0.02〜0.03ppmと極めて高い脱硝率が達
成されているものゝNH3 が10〜20ppmと多量排
出されているに対し、本発明方法では下流側の第2脱硝
触媒層出口ではNOx:0.02〜0.1ppm、NH
3 <3ppm以下となっており、NOx,NH3 の双方
とも排出量が低いレベルを達成していることが確認され
た。
るNH3 の排出を低いレベルに維持して、極めて高い効
率のNOx除去を行うことができる。
Claims (3)
- 【請求項1】 窒素酸化物を含有する排ガスを触媒を充
填した反応器に導いて、アンモニアを還元剤として接触
的に窒素酸化物を除去する方法において、ガス流れ上流
側に第1脱硝触媒層を設置し、その後流にアンモニアを
窒素及び窒素酸化物に酸化分解する機能を有するアンモ
ニア分解触媒層を、さらにその後流に第2脱硝触媒層を
設置し、第1脱硝触媒層の入口に排ガス中の窒素酸化物
の反応当量以上のアンモニアを添加することを特徴とす
る排ガスの脱硝方法。 - 【請求項2】 アンモニア分解触媒が下記で定義される
窒素選択率%: 窒素選択率%=〔1−{アンモニア分解触媒出口NOx(ppm) −アンモニア分解触媒入口NOx(ppm)/ アンモニア分解触媒入口NH3 (ppm) −アンモニア分解触媒出口NH3 (ppm)}〕 で表わして70%以上の性能を有する触媒である請求項
1記載の排ガスの脱硝方法。 - 【請求項3】 アンモニア分解触媒が脱水された状態
で、(1.0±0.6)R2 O・〔aM2 O3 ・bAl
2 O3 〕・cMeO・ySiO2 (R:アルカリ金属イ
オン及び/又は水素イオン、M:周期律表のVIII族元
素、希土類元素、チタン、バナジウム、クロム、ニオ
ブ、アンチモン及びガリウムからなる群から選ばれる1
種以上の元素、Me:アルカリ土類金属元素、a+b=
1、a≧0、b≧0、c≧0、y/c>12、y>1
2)の化学式を有し、かつ発明の詳細な説明の項に記載
の表1に示されるX線回折パターンを有する結晶性シリ
ケートを担体とし、活性金属として白金、パラジウム、
ルテニウム及びイリジウムからなる群から選ばれる1種
以上を含有する触媒であることを特徴とする請求項1記
載の排ガスの脱硝方法。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17649494A JP3462580B2 (ja) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | 排ガスの脱硝方法 |
CA002154500A CA2154500C (en) | 1994-07-28 | 1995-07-24 | Methods of denitrating exhaust gases |
AT95111683T ATE196998T1 (de) | 1994-07-28 | 1995-07-25 | Verfahren zur denitrierung von abgasen |
EP95111683A EP0694329B1 (en) | 1994-07-28 | 1995-07-25 | Method of denitrating exhaust gases |
DE69519137T DE69519137T2 (de) | 1994-07-28 | 1995-07-25 | Verfahren zur Denitrierung von Abgasen |
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US08/988,116 US6080376A (en) | 1994-07-28 | 1997-12-10 | Methods of denitrating exhaust gases |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0838856A true JPH0838856A (ja) | 1996-02-13 |
JP3462580B2 JP3462580B2 (ja) | 2003-11-05 |
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3462580B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6479026B1 (en) | 1998-09-25 | 2002-11-12 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method of denitrating exhaust gas |
JP2009545437A (ja) * | 2006-08-01 | 2009-12-24 | コーメテック, インコーポレイテッド | 排ガス処理のための組成物および方法 |
JP4512238B2 (ja) * | 1999-07-02 | 2010-07-28 | ザ・ビーオーシー・グループ・インコーポレーテッド | 廃ガス流から窒素酸化物を除去する方法 |
WO2023210071A1 (ja) * | 2022-04-25 | 2023-11-02 | 三菱重工業株式会社 | 排ガス処理装置、燃焼設備、発電設備及び排ガス処理方法 |
WO2024247868A1 (ja) * | 2023-05-31 | 2024-12-05 | 三菱重工業株式会社 | 排ガス処理装置及び排ガス処理方法 |
-
1994
- 1994-07-28 JP JP17649494A patent/JP3462580B2/ja not_active Expired - Lifetime
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EP2100658A1 (en) | 1998-09-25 | 2009-09-16 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method of denitrating exhaust gas |
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WO2023210071A1 (ja) * | 2022-04-25 | 2023-11-02 | 三菱重工業株式会社 | 排ガス処理装置、燃焼設備、発電設備及び排ガス処理方法 |
WO2024247868A1 (ja) * | 2023-05-31 | 2024-12-05 | 三菱重工業株式会社 | 排ガス処理装置及び排ガス処理方法 |
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---|---|
JP3462580B2 (ja) | 2003-11-05 |
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