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JPS5858621B2 - Measuring method of sulfur dioxide gas concentration in gas - Google Patents

Measuring method of sulfur dioxide gas concentration in gas

Info

Publication number
JPS5858621B2
JPS5858621B2 JP17249579A JP17249579A JPS5858621B2 JP S5858621 B2 JPS5858621 B2 JP S5858621B2 JP 17249579 A JP17249579 A JP 17249579A JP 17249579 A JP17249579 A JP 17249579A JP S5858621 B2 JPS5858621 B2 JP S5858621B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
gas
concentration
decomposition
temperature
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.)
Expired
Application number
JP17249579A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5696244A (en
Inventor
善和 広瀬
健二 国原
真一 小知和
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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 Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP17249579A priority Critical patent/JPS5858621B2/en
Publication of JPS5696244A publication Critical patent/JPS5696244A/en
Publication of JPS5858621B2 publication Critical patent/JPS5858621B2/en
Expired legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はアンモニア(NH3)および多量の水分を共
存するガス中の亜硫酸ガス(802)濃度を赤外線ガス
分析計等を用いて連続的に測定する方法に関し、特に前
記測定の際に問題となるアンモニアおよび水分の影響に
よる負誤差を取り除くためのアンモニア分解触媒に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for continuously measuring the concentration of sulfur dioxide gas (802) in a gas coexisting with ammonia (NH3) and a large amount of water using an infrared gas analyzer etc. This invention relates to an ammonia decomposition catalyst for eliminating negative errors caused by the influence of ammonia and moisture, which are a problem in the production of ammonia.

この種のアンモニア分解触媒としては一般に以下のよう
な性能を有することが望まれる。
This type of ammonia decomposition catalyst is generally desired to have the following performance.

(1) N)(3の分解効率が高いこと。(1) N)(3) Decomposition efficiency is high.

(略100優であること。(Approximately 100 honors.

)(2) SO3濃度に影響を与えないこと。) (2) Do not affect SO3 concentration.

(触媒に・よるSO3の反応吸収、あるいは酸化反応S
O2+%02→SO3によるSO2濃度の減少。
(Reaction absorption of SO3 by catalyst or oxidation reaction S
Decrease in SO2 concentration due to O2+%02→SO3.

)(3)優れた耐久性を有すること。)(3) Have excellent durability.

(4)アンモニア分解器が小型、軽量であること。(4) The ammonia decomposer should be small and lightweight.

重油燃焼ボイラ等の排ガス、環境大気等、SO2を含有
する各種ガスにおいて、該ガス中のSO!濃度を機器分
析により連続的に分析する方法として従来、JIS−K
O103に規定されている赤外線ガス分析法および溶液
導電率法が知られており、広く利用されている。
In various gases containing SO2, such as exhaust gas from heavy oil-fired boilers, ambient air, etc., SO2 in the gas! Conventionally, JIS-K was used as a method to continuously analyze concentration by instrumental analysis.
The infrared gas analysis method and solution conductivity method specified in O103 are known and widely used.

特に重油燃焼ボイラ等の排ガスではガス中のSO2濃度
の測定が義務づけられており、精度の高い測定を行うこ
とが重要となる。
In particular, it is mandatory to measure the SO2 concentration in exhaust gas from heavy oil-fired boilers, etc., and it is important to perform highly accurate measurements.

一方、ボイラ燃焼排ガス中のNOxを除去するために利
用されているアンモニア還元脱硝装置等においてはNH
3および多量の水分を共存した排ガス中のSO2を連続
測定することが必要になるが、NH3共存の有無により
SO2濃度の測定値に大きな差異の生じることが指摘さ
れている。
On the other hand, NH
Although it is necessary to continuously measure SO2 in exhaust gas that coexists with NH3 and a large amount of water, it has been pointed out that the measured value of SO2 concentration varies greatly depending on the presence or absence of NH3 coexistence.

このことは環境大気中の802濃度測定においても同様
であり共存するNH3(環境大気中には数百ppb程度
NH3が含まれている)による負誤差が問題視されてい
る。
This is also true in the measurement of 802 concentration in the ambient air, and the negative error due to coexisting NH3 (the ambient air contains about several hundred ppb of NH3) is considered a problem.

この差異(測定誤差)ないしは負誤差を取り除くために
、共存するNH3を除去する技術として特開昭51−1
24492号公報に記載の方法が知られている。
In order to remove this difference (measurement error) or negative error, a technique for removing coexisting NH3 was published in
A method described in Japanese Patent No. 24492 is known.

これは連続分析計の前にアンモニア燃焼触媒を充テンし
た反応器を設置してガス中のアンモニアを燃焼除去する
触媒分解法であり、次を要旨とする方法である。
This is a catalytic decomposition method in which a reactor filled with an ammonia combustion catalyst is installed in front of a continuous analyzer to burn off ammonia in the gas, and the gist of this method is as follows.

(1) SO2濃度測定における負誤差の原因がアン
モニアである。
(1) Ammonia is the cause of negative errors in SO2 concentration measurements.

(2) NH3分解触媒として (イ)V2O3Mo03 (ロ)VxAyOzA=Cu、Zn、Sn、Pb、Ti
(2) As a NH3 decomposition catalyst (a) V2O3Mo03 (b) VxAyOzA=Cu, Zn, Sn, Pb, Ti
.

P、Cr、Fe、Co、Ni ←→ CrxAyOz A=Ni 、 Co 、 Zn
、Mo 、W、 SnP、Ti A=Sn、Sb、V、Co、Ag、Zn Ni 、 T i 、Mo 、W A=S、P、As、Ge、Zr に)■205−WO3 等の卑金属酸化物系の触媒を用いる。
P, Cr, Fe, Co, Ni ←→ CrxAyOz A=Ni, Co, Zn
, Mo, W, SnP, Ti A=Sn, Sb, V, Co, Ag, Zn Ni, Ti, Mo, W A=S, P, As, Ge, Zr)■ Base metal oxide such as 205-WO3 A physical catalyst is used.

(3)有効な触媒利用温度は200〜500℃である0 しかしながら このような方法では次に示す欠点が内在
する。
(3) The effective catalyst utilization temperature is 200 to 500°C. However, this method has the following disadvantages.

i)卑金属酸化物系の触媒はSO2を反応吸収しやすく
、SO2濃度に対して負誤差を与え、また、NH3の分
解反応活性が徐々に低下するという欠点を有している。
i) Base metal oxide catalysts tend to react and absorb SO2, giving a negative error to the SO2 concentration, and have the disadvantage that the NH3 decomposition reaction activity gradually decreases.

第1図は卑金属酸化物系触媒が802を吸収する現象を
Pd−Al2O3触媒との比較により示したグラフであ
る。
FIG. 1 is a graph showing the phenomenon in which a base metal oxide catalyst absorbs 802 in comparison with a Pd-Al2O3 catalyst.

卑金属酸化物系触媒として10重量%V2O5−5重量
係MoO3−A 1203 、 Pd −A 1203
触媒として2重量% Pd −A 1203を用いた。
As a base metal oxide catalyst, 10% by weight V2O5-5 weight ratio MoO3-A 1203, Pd-A 1203
2% by weight Pd-A 1203 was used as a catalyst.

これらの触媒にSO250ppm 、 CO215%
、 025 % 、 N201饅、残りN2からなる組
成のガスを、GH8V(空間速度)=17.0001温
度300℃の条件下でそれぞれ所定の時間接触させ、反
応時間(分)に対するSO□分析計指示値(ppm)を
読みとって第1図に示した。
These catalysts contain SO250ppm, CO215%
, 025%, N201 rice, and the rest N2 are brought into contact with each other for a predetermined time under the conditions of GH8V (space velocity) = 17.0001 and temperature 300°C, and the SO□ analyzer indication for the reaction time (minutes) is The values (ppm) were read and shown in FIG.

第1図中(I)は2重量%Pd−Al2O3によるグラ
フを示し、(II)は10重量%V2O5−5重量%M
oO3−A 1203によるグラフを示す。
In FIG. 1, (I) shows a graph based on 2% by weight Pd-Al2O3, and (II) shows a graph based on 10% by weight V2O5-5% by weight M
Figure 2 shows a graph according to oO3-A 1203.

第1図から明白なとおり、卑金属酸化物系の触媒はSO
2を反応吸収しやすく、SO2濃度に対して負誤差を与
えることがわかる。
As is clear from Figure 1, the base metal oxide catalyst is SO
It can be seen that SO2 is easily absorbed by reaction, giving a negative error to the SO2 concentration.

il)触媒を340℃以下の温度で使用すると共存する
硫酸ミスト(アンモニア接触還元脱硝装置の出口排ガス
にはとくに多量の硫酸ミストが含まれているといわれて
いる)が触媒上に凝縮蓄積し触媒のアンモニア分解活性
を徐々に低下させる。
il) When the catalyst is used at a temperature below 340°C, the coexisting sulfuric acid mist (it is said that the exhaust gas at the outlet of an ammonia catalytic reduction denitrification device contains a particularly large amount of sulfuric acid mist) condenses and accumulates on the catalyst. Gradually decreases the ammonia decomposition activity of.

第2図は卑金属酸化物系触媒が低温で硫酸ミストによっ
て性能劣化を起こす現象をPd −Al2O3触媒との
比較により示したグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the phenomenon in which performance of a base metal oxide catalyst is degraded by sulfuric acid mist at low temperatures in comparison with a Pd-Al2O3 catalyst.

卑金属酸化物系触媒として10重量%V2O55重量%
MoO3Al2O3、また、Pd−Al2O3触媒とし
て2重量%Pd−A−1203を用いた。
10% by weight V2O 55% by weight as base metal oxide catalyst
MoO3Al2O3 and 2% by weight Pd-A-1203 were used as a Pd-Al2O3 catalyst.

こらの角蝋(こSO250ppm 、 80320 p
pm 。
This square wax (this SO250ppm, 80320p
p.m.

CO215%、0□5%、H2O1%、NH380pp
m、残りN2からなる組成のガスをGH8V=60.0
001温度300℃の条件下でそれぞれ所定の時間接触
させ、反応時間(hr)に対するS02分析計指示値(
ppm)を読みとって第2図に示した。
CO2 15%, 0□5%, H2O1%, NH380pp
m, and the remaining N2 gas is GH8V=60.0
The S02 analyzer indicated value (
ppm) was read and shown in FIG.

第2図中(1)は2重量%Pd−Al2O3によるグラ
フを示し、(II)は10重量% V2055重量%M
oO3Al2O3によるグラフを示す。
In Figure 2, (1) shows a graph based on 2% by weight Pd-Al2O3, and (II) shows a graph based on 10% by weight V2055% by weight M
A graph according to oO3Al2O3 is shown.

第2図から卑金属酸化物系触媒の場合、300℃の低温
では共存する硫酸ミストの影響によりアンモニア分解活
性が徐々に低下することがわかる。
From FIG. 2, it can be seen that in the case of a base metal oxide catalyst, the ammonia decomposition activity gradually decreases at a low temperature of 300° C. due to the influence of coexisting sulfuric acid mist.

本発明の目的は前述の公知技術に存する欠点を除去し、
以下に示すようなSO2分析計に利用されるNH3分解
触媒として必要な全ての性能を有する、実用性の高いN
H3分解触媒を提供することにある。
The object of the present invention is to eliminate the drawbacks present in the above-mentioned known technology;
A highly practical N
An object of the present invention is to provide an H3 decomposition catalyst.

(1) NH3の分解効率が高いこと。(1) High NH3 decomposition efficiency.

(略100%であること。(It must be approximately 100%.

)(2)SO2濃度に影響を与えないこと。) (2) It should not affect SO2 concentration.

(触媒によるSO2の反応吸収あるいは酸化反応S02
十%02−+803によるSO2濃度の減少。
(Reaction absorption of SO2 by catalyst or oxidation reaction S02
Decrease in SO2 concentration by 10% 02-+803.

)(3)優れた耐久性を有すること。)(3) Have excellent durability.

(4) NI(3分解器が小型、軽量であること。(4) NI (3) The decomposer must be small and lightweight.

前述の目的を達成するため、本発明によれば、アンモニ
アおよび多量の水分を共存するガス中の亜硫酸ガス濃度
を連続的にff1lffiするに先だち、まず前記ガス
をアンモニア分解触媒に通過させてガス中のアンモニア
分を分解し、次いでその後、カス中の亜硫酸ガス濃度を
測定する方法において、前記アンモニア分解触媒として
Pd−Al2O3触媒を、340℃〜500℃の温度な
らびにGH8V(空間速度)60,000〜150,0
00条件下で使用することを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, according to the present invention, before continuously ff1lffi the concentration of sulfur dioxide gas in a gas coexisting with ammonia and a large amount of water, the gas is first passed through an ammonia decomposition catalyst to reduce the concentration of sulfur dioxide in the gas. In this method, a Pd-Al2O3 catalyst is used as the ammonia decomposition catalyst at a temperature of 340°C to 500°C and a GH8V (space velocity) of 60,000 to GH8V (space velocity). 150,0
It is characterized by being used under 00 conditions.

以下、本発明を添付図面を用いて詳述する。Hereinafter, the present invention will be explained in detail using the accompanying drawings.

第3図は本発明方法に使用するアンモニア分解触媒の性
能試験装置のフローチャートを示す。
FIG. 3 shows a flowchart of a performance testing apparatus for an ammonia decomposition catalyst used in the method of the present invention.

この装置は第3図示のように5種類のガスを所望の濃度
(水分以外はトライガス換算)となるように混合して試
験ガスを調製し得、この試験ガスを用いてNH3分解触
媒の性能試験を行い得るものである。
As shown in Figure 3, this device can prepare a test gas by mixing five types of gas to a desired concentration (excluding water in terms of tri-gas), and uses this test gas to test the performance of NH3 decomposition catalysts. It is possible to do this.

第3図中、SO2/N2(N2バランスのSO□標準ガ
ス)およびNH3/ N2 (N2バランスのNH3標
準ガス)はともにN2単独でも流せるようになっている
In FIG. 3, both SO2/N2 (SO□ standard gas with N2 balance) and NH3/N2 (NH3 standard gas with N2 balance) can be made to flow with N2 alone.

1は加湿器であり、この加湿器1によって試験ガスの水
分量を20%まで変化させることができる。
1 is a humidifier, and this humidifier 1 can change the moisture content of the test gas up to 20%.

2はSO2/S03変換器であり、S02の一部をSO
3に変換し、SO2+SO3混合ガスを得るものである
2 is an SO2/S03 converter, converting a part of S02 to SO
3 to obtain a SO2+SO3 mixed gas.

3はNH3分解触媒の充填されたNH3分解器、4はN
H3/NOx変換器、5,5′は除湿器、6,6′はフ
ィルタ、7はSO2ガス分析計、8はNOxガス分析計
である。
3 is an NH3 decomposer filled with NH3 decomposition catalyst, 4 is N
5 and 5' are dehumidifiers, 6 and 6' are filters, 7 is an SO2 gas analyzer, and 8 is a NOx gas analyzer.

なお、NH3/N2 x変換器4、除湿器5′、フィル
タ6′およびNOxガス分析計8は併わせてNH3ガス
分析計であり、この一連のシステムを指示番号9で示す
The NH3/N2x converter 4, the dehumidifier 5', the filter 6', and the NOx gas analyzer 8 together constitute an NH3 gas analyzer, and this series of systems is indicated by reference number 9.

また、bl、 b2 、 b3 、 b4はそれぞれバ
イパスを示し、分岐点は三方コックにより流路を切り換
えられるようになっている。
In addition, bl, b2, b3, and b4 each indicate a bypass, and a three-way cock allows the flow path to be switched at the branch point.

なお、図面には示されていないが、除湿器5,5′より
上流側の加湿ガス流路は水分の露結によるNH3、SO
xの吸収損失等を防ぐために80〜100℃に保温され
ている。
Although not shown in the drawing, the humidifying gas flow path on the upstream side of the dehumidifiers 5 and 5' contains NH3 and SO due to moisture condensation.
The temperature is kept at 80 to 100°C to prevent absorption loss of x.

SO2ガス分析計7およびNOxガス分析計8のゼロ点
はそれぞれ、SO2/N2ガス入口およびNH3/N2
ガス入口よりN2をCO2p 02、加湿用N2ととも
に流し、バイパスb2 、 b3を経てSO2ガス分析
計7あるいはNOxガス分析計8に導入※※することに
よって調整される。
The zero points of SO2 gas analyzer 7 and NOx gas analyzer 8 are SO2/N2 gas inlet and NH3/N2, respectively.
It is adjusted by flowing N2 together with CO2p 02 and humidifying N2 from the gas inlet and introducing it into the SO2 gas analyzer 7 or the NOx gas analyzer 8 via bypasses b2 and b3.

SO2ガス分析計7のスパン調整は上述のゼロガスのう
ちS 02./N2ガス入口をN2→SO2/N2に切
り換え、ゼロ点調整と同様のパスを用いて行なう。
Span adjustment of the SO2 gas analyzer 7 is performed using S02. of the above-mentioned zero gases. Switch the /N2 gas inlet from N2 to SO2/N2 and use the same path as for zero point adjustment.

また、S02/SO3変換器2で生成したSO3濃度は
バイパスb2によるSO2濃度からS02/SO3変換
器2を通過したときの8O2濃度を差し引くことにより
求められる。
Further, the SO3 concentration generated in the S02/SO3 converter 2 is determined by subtracting the 8O2 concentration when passing through the S02/SO3 converter 2 from the SO2 concentration due to the bypass b2.

一方、NH3分解器3の入口ガス中のNH3濃度はSO
2/N2ガス入口よりN2を、また、NH3/N2ガス
入口よりNH3/N2を導入し、バイパスb2゜b3.
b4を経てN)(3ガス分析計9により求められる。
On the other hand, the NH3 concentration in the inlet gas of the NH3 decomposer 3 is SO
2/N2 gas inlet and NH3/N2 are introduced from the NH3/N2 gas inlet and bypass b2°b3.
N via b4) (determined by 3-gas analyzer 9).

以上の前操作によりNH3分解器3の入口ガス中のSO
2、803、NH3濃度を求めることができる。
By the above pre-operation, SO in the inlet gas of NH3 decomposer 3
2,803, the NH3 concentration can be determined.

次にNH3分解器3におけるNH3分解触媒の性能試験
操作について述べる。
Next, the performance test operation of the NH3 decomposition catalyst in the NH3 decomposer 3 will be described.

SO2/N2.CO2゜qガスをバイパスb2を経て流
し、さらにN2ガスを加湿器1およびバイパスb2を経
て流し、これらをNHa / N2と合流させて5O2
−NH3−N2002−CO!−N2系試験ガスを調整
する。
SO2/N2. CO2゜q gas flows through bypass b2, and N2 gas flows through humidifier 1 and bypass b2, and these are combined with NHa/N2 to form 5O2.
-NH3-N2002-CO! - Adjust the N2-based test gas.

次いでこのガスをNH3分解器3に導入し、さらにSO
2ガス分析計7あるいはNH3ガス分析計9に導くこと
により、NH3分解触媒の種々の反応条件(触媒層温度
、GH8V)におけるNH3分解器3の出口ガス中のS
O2あるいはNH3濃度を測定し、以下に示す式(1)
および(2)によりSO2残存率、NH3分解率(いず
れも100%に近いことが望ましい)を求める。
This gas is then introduced into the NH3 decomposer 3, and further SO
S in the outlet gas of the NH3 decomposer 3 under various reaction conditions of the NH3 decomposition catalyst (catalyst layer temperature, GH8V) is
Measure the O2 or NH3 concentration and use the formula (1) shown below.
And (2), the SO2 residual rate and NH3 decomposition rate (both are preferably close to 100%) are determined.

前述のような性能試験装置ならびに性能試験操作を用い
て次の各試験を行った。
The following tests were conducted using the performance test equipment and performance test operations as described above.

(4)NH3干渉に対する共存水分量の増幅効果。(4) Amplifying effect of coexisting water content on NH3 interference.

5O2−NH3−N20−02−CO2−N2系混合ガ
スを用いてNH3干渉に対する共存水分量の増幅効果を
試験し、結果を第4図のグラフに示した。
Using a 5O2-NH3-N20-02-CO2-N2 mixed gas, the amplification effect of coexisting water content on NH3 interference was tested, and the results are shown in the graph of FIG.

この試験において、使用した混合ガスのガス組成(成分
比率)は次のとおりである。
In this test, the gas composition (component ratio) of the mixed gas used was as follows.

802−= 50 ppm NH3−80pp″′ 1.イイーユ C02=15饅 02−5% 残りN2 水分量はO〜10容量饅容量間内で変化させた。802-=50 ppm NH3-80pp″′ 1. Iil C02=15 buns 02-5% Remaining N2 The water content was varied between 0 and 10 volumes.

第4図からNH3−803系混合ガスよりもN1(3−
8O2−N20系混 物の配管部における凝縮によりSO2濃度の指示値がよ
り大幅に低下することがわかる。
From Figure 4, it is clear that N1 (3-
It can be seen that the indicated value of SO2 concentration decreases more significantly due to condensation of the 8O2-N20 mixture in the piping section.

すなわち、混合ガス中に水分が共存するとNH3干渉は
増幅され、水分量が多いほどこの干渉は増幅される。
That is, when moisture coexists in the mixed gas, NH3 interference is amplified, and the greater the amount of moisture, the more this interference is amplified.

■ 各種触媒のNH3干渉作用。■ NH3 interference effect of various catalysts.

以下に示す各種触媒が充填されたNH3分解器3にそれ
ぞれSO□−NH3 −N20−o2−CO2−N2系
混合ガスを通過させ、このときのNH3干渉作用の低減
効果を触媒層温度(QとSO2残存率との関係で第5図
〜第8図のようなグラフに表わした。
The SO□-NH3-N20-o2-CO2-N2 mixed gas is passed through the NH3 decomposer 3 filled with the various catalysts shown below, and the effect of reducing the NH3 interference effect at this time is measured by the catalyst layer temperature (Q). The relationship with the SO2 residual rate is expressed in graphs as shown in FIGS. 5 to 8.

使用される触媒 (イ) 2重量%Pt−Al2O3触媒 (第5図)(
CI) 2重量%RuAl2O3触媒 (第6図)(
ハ) 10重量%V2O5−5重量%M o 03AI
203触媒 (第7図) に) 2重量饅Pd−Al2O3触媒 (第8図)これ
らの触媒は次のようにして調製した。
Catalyst used (a) 2% by weight Pt-Al2O3 catalyst (Figure 5) (
CI) 2wt% RuAl2O3 catalyst (Figure 6) (
C) 10% by weight V2O5-5% by weight M o 03AI
203 Catalyst (Fig. 7)) 2 Weight Pd-Al2O3 Catalyst (Fig. 8) These catalysts were prepared as follows.

(a) 前記(イ)、O)およびに)に記載の触媒の
調製。
(a) Preparation of the catalyst described in (A), O) and (2) above.

金属としての担持量が2重量饅となるようにあらかじめ
調製された貴金属の可溶性塩(H2PtCl4 ・6
N20. RuCl3 ・N20. PdCl2 )を
含む水溶液中に、活性アルミナ担体を常温で2時間含浸
後漏別し、これをN2気流中で150℃の温度で5時間
乾燥し、次いでN2気流中で250℃の温度で3時間還
元して調製した。
A soluble salt of a noble metal (H2PtCl4 ・6
N20. RuCl3・N20. The activated alumina support was impregnated in an aqueous solution containing PdCl2 for 2 hours at room temperature and then filtered, dried in a N2 stream at a temperature of 150°C for 5 hours, and then dried in a N2 stream at a temperature of 250°C for 3 hours. Prepared by reduction.

(b) 前記(ハ)に記載の触媒の調払しゆう酸バナ
ジルの水溶液を85℃の温度に加温し、これに活性アル
ミナ担体を2時間含浸させた後漏別し、空気気流中で1
20℃の温度で5時間乾燥し、次いで空気気流中450
℃の温度で3時間加熱し、■20510重量%/Al2
O3なる触媒を得た。
(b) Preparation of the catalyst described in (c) above: Heat an aqueous solution of vanadyl oxalate to a temperature of 85°C, impregnate it with an activated alumina carrier for 2 hours, and then filter it in a stream of air. 1
Dry for 5 hours at a temperature of 20 °C, then 450 °C in a stream of air.
Heated for 3 hours at a temperature of ℃, ■20510% by weight/Al2
A catalyst called O3 was obtained.

次いでこれをモリブデン酸アンモニウム水溶液中に常温
で2時間含浸後漏別し、空気気流中120℃の温度で5
時間乾燥し、400℃の温度で3時間加熱した。
Next, this was impregnated in an aqueous ammonium molybdate solution at room temperature for 2 hours, and then filtered and soaked in an air stream at a temperature of 120°C for 5 hours.
It was dried for an hour and heated at a temperature of 400° C. for 3 hours.

さらにモリブデン酸アンモニウムの含浸、乾燥、分解の
操作を4回(計5回)繰り返し、最終的にv20510
重量多。
Furthermore, the operations of impregnation, drying, and decomposition of ammonium molybdate were repeated four times (total of five times), and finally v20510
Heavy weight.

MoO35重量%/Al2O3なる触媒を得た。A catalyst having 35% by weight of MoO/Al2O3 was obtained.

第5図はアンモニア分解触媒として前述の(イ)この触
媒、すなわち2重量%Pt−Al2O3を使用したとき
のNH3干渉低減効果を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the effect of reducing NH3 interference when this catalyst (a), that is, 2% by weight of Pt--Al2O3, is used as the ammonia decomposition catalyst.

このグラフは混合ガスとしてSO2:50ppm e
CO2: 15%、 0□: 5%、NH3:Oppm
または80 ppm 、 N201 %、残りN2の組
4成のガスを用い、GH8V=60,000の条件下
で触媒層温度ぐ0に対するSO2残存率を求めることに
よって表わされたものであり、「−〇−」の曲線はNH
s Oppmの値を示し、「−・−」の曲線はNH38
0ppmの値をそれぞれ示す。
This graph shows SO2 as a mixed gas: 50ppm e
CO2: 15%, 0□: 5%, NH3: Oppm
Or, it is expressed by determining the SO2 residual rate with respect to the catalyst layer temperature of 0 under the condition of GH8V = 60,000 using a gas with a composition of 80 ppm, 1% N2, and the remaining N2, and is expressed as "- 〇-” curve is NH
The value of sOppm is shown, and the curve of "-・-" is NH38
The value of 0 ppm is shown respectively.

第6図はアンモニア分解触媒として前述の(ロ)、すな
わち、2重量係Ru Al2O3、第7図は前述の(
ハ)、すなわち、10重量%V2O5−5重量饅MoO
3AI□へ1第8図は前述のに)、すなわち、2重量φ
Pd−Al2O3をそれぞれ使用したときのNH3干渉
低減効果を示すグラフであり、前述の第5図と同様にし
て表わされたものである。
Figure 6 shows the ammonia decomposition catalyst mentioned above (b), that is, 2 weight ratio Ru Al2O3, and Figure 7 shows the above mentioned (2).
C), that is, 10% by weight V2O5-5 weight rice cake MoO
3 AI □ 1 Figure 8 is the above), that is, 2 weight φ
It is a graph showing the NH3 interference reduction effect when Pd-Al2O3 is used, and is expressed in the same manner as in the above-mentioned FIG. 5.

前述の第5図〜第8図のうち、第5図〜第7図ではNI
J3干渉低減効果はあまり現われていないが、第8図で
はこれが非常によく現われており、この結果、第8図で
使用したPd Al2O3触媒がNH3分解用触媒とし
て最も優れた性能を存することがわかる。
Among the above-mentioned figures 5 to 8, in figures 5 to 7, NI
Although the J3 interference reduction effect is not very apparent, it is very clearly seen in Figure 8, and as a result, it can be seen that the Pd Al2O3 catalyst used in Figure 8 has the best performance as a catalyst for NH3 decomposition. .

なお、これらのグラフにおいて、高温側でSO2残存率
が低下しているが、これは反応S02+3AO2→SO
3に起因するものである。
In addition, in these graphs, the SO2 residual rate decreases on the high temperature side, but this is due to the reaction S02 + 3AO2 → SO
This is due to 3.

低温側でのS02残存率の低下はもちろん未分解NH3
の増大によるものである。
Not only does the S02 residual rate decrease at low temperatures, but also undecomposed NH3
This is due to an increase in

(C’) Pd−Al□03触媒上でのNH3分解率
と802残存率との関係。
(C') Relationship between NH3 decomposition rate and 802 residual rate on Pd-Al□03 catalyst.

Pd−Al2O3触媒上でのN)13分解率とSO2残
存率との関係を一例として第9図にグラフで示した。
An example of the relationship between the N)13 decomposition rate and the SO2 residual rate on the Pd-Al2O3 catalyst is shown graphically in FIG.

このグラフはNH3分解触媒として2重量%Pd−Al
2O3触媒を用い、混合ガスとして802 : 50
ppm 、 CO2: 15%# 02 ’ 5% p
H20: 9% 、 NH3: 80 ppm残りN2
の組成のガスを用い、GH8V=17,000の条件下
で触媒層温度(’Qに対するSo2残存率φならびにN
H3分解率−を求めることによって表わされたものであ
る。
This graph shows 2 wt% Pd-Al as an NH3 decomposition catalyst.
802:50 as a mixed gas using a 2O3 catalyst
ppm, CO2: 15% #02' 5% p
H20: 9%, NH3: 80 ppm remaining N2
Using a gas with a composition of GH8V=17,000, the catalyst layer temperature ('
This is expressed by determining the H3 decomposition rate.

図中、曲線r−EEhjは触媒層温度に対するNH3分
解率を表わし、曲線「+」は触媒層温度に対するSO2
残存率を表わす。
In the figure, the curve r-EEhj represents the NH3 decomposition rate with respect to the catalyst layer temperature, and the curve "+" represents the SO2 decomposition rate with respect to the catalyst layer temperature.
Represents the survival rate.

第9図から、NH3分解率は触媒層温度の上昇につれて
増大し、やがて100%になり、またSO2残存率もま
た、NH3分解率の増加につれて増加することがわかる
From FIG. 9, it can be seen that the NH3 decomposition rate increases as the catalyst layer temperature increases and eventually reaches 100%, and the SO2 residual rate also increases as the NH3 decomposition rate increases.

Q)) Pd−Al2O3触媒のSV特性および水分
濃度によるS02残存率の変イ風 第10図はPd−Al□03触媒のN)I3干渉低減効
果に対するGH8Vの影響についての試験結果を表わし
たグラフである。
Q)) Changes in the S02 residual rate depending on the SV characteristics and water concentration of the Pd-Al2O3 catalyst Figure 10 is a graph showing the test results on the influence of GH8V on the N)I3 interference reduction effect of the Pd-Al□03 catalyst. It is.

このグラフはNH3分解触媒として2重量%Pd−A1
203触媒を用い、混合ガスとしてSO2: 50 p
pm 、 CO2:15条、02:5多、N20:9俤
、 NH3: 80ppm1残りN2の組成のガスを用
い、GH8V1 ′/、000.60,000.100
,000についての触媒層温度に対するSO2残存率を
それぞれ表わしたものである。
This graph shows 2 wt% Pd-A1 as an NH3 decomposition catalyst.
Using 203 catalyst, SO2 as mixed gas: 50 p
Using a gas with a composition of pm, CO2: 15, 02:5, N20: 9, NH3: 80ppm1 and the remainder N2, GH8V1'/, 000.60,000.100
, 000, the SO2 residual rate with respect to the catalyst layer temperature is shown.

また、第11図はPd−Al□03触媒を用いたときの
水分濃度のSO2残存率に及ぼす影響についての試験結
果を表わしたグラフである。
Further, FIG. 11 is a graph showing test results regarding the influence of water concentration on the SO2 residual rate when using a Pd-Al□03 catalyst.

このグラフはNH3分解触媒として2重量%PdA1゜
03触媒を用い、混合ガスとしてSO2:50ppm
、 CO2: 15%、02:5%、N20:1%4φ
または9 % 、 NH3: 80 ppm1残りN2
の組成のガス(水分量の異なる三種類のガス)をそれぞ
れ用い GI−(SV= 60.000の条件下で触媒
層温度に対するSO2残存率をそれぞれ表わしたもので
ある。
This graph uses 2% by weight PdA1゜03 catalyst as the NH3 decomposition catalyst, and SO2: 50ppm as the mixed gas.
, CO2: 15%, 02:5%, N20:1%4φ
or 9%, NH3: 80 ppm1 remaining N2
The SO2 residual rate with respect to the catalyst layer temperature is expressed under the condition of GI-(SV=60.000) using gases having the compositions (three types of gases with different moisture contents).

前述の第10図および第11図から、Pd −A120
3触媒をG)(SV = 17,000〜100,00
0温度290〜470℃の範囲内で使用することによっ
て、SO2に比べて高濃度のNH3を含んだ水分含有量
の高い排ガスに対しても95多以上の高いSO2残存率
を得ることがわかる。
From the above-mentioned FIGS. 10 and 11, it is clear that Pd-A120
3 catalyst G) (SV = 17,000 ~ 100,00
It can be seen that by using the 0 temperature within the range of 290 to 470°C, a high SO2 residual rate of 95 or more can be obtained even for exhaust gas with a high moisture content and containing a high concentration of NH3 compared to SO2.

前記触媒はこの領域外で使用すること可能であるが、ガ
ス中に803(硫酸ミスト)が高濃度で存在するときは
GH8V= 60.000以上、温度340℃以上で使
用することが好ましい。
The catalyst can be used outside this range, but when 803 (sulfuric acid mist) is present in a high concentration in the gas, it is preferable to use it at GH8V=60.000 or higher and at a temperature of 340°C or higher.

しかしながら、GH8V二100.000を大きく越え
る揚魚触媒充填を注意深く行わないとガスの吹き抜けに
よる性能低下あるいは高温での触媒活性の低下が起こる
ため、GH8Vの上限値は150,000程度であると
考えられる。
However, unless the loading of the frying catalyst is done with care, which greatly exceeds GH8V2100,000, the performance will deteriorate due to gas blow-through or the catalyst activity will decrease at high temperatures, so the upper limit of GH8V is considered to be around 150,000. It will be done.

また、触媒温度をあまり高温にしすぎると、高温による
触媒の劣下現象が起こることおよびSO2→SO3反応
の増加によるS02残存率の低下より、触媒温度の上限
は500℃程度である。
Furthermore, if the catalyst temperature is set too high, the catalyst deteriorates due to the high temperature, and the S02 residual rate decreases due to an increase in the SO2→SO3 reaction, so the upper limit of the catalyst temperature is about 500°C.

以上の(1)〜0の試験結果を総括すると本発明の要旨
は次のとおりになる。
Summarizing the above test results (1) to 0, the gist of the present invention is as follows.

SO2ガス分析計に利用されるNuは解用触媒としてP
d−Al2O3触媒が最適である。
Nu used in SO2 gas analyzer is P as a decomposition catalyst.
d-Al2O3 catalyst is optimal.

本発明はこの触媒を採用するため、 (1)SOxの吸収によるSO2指示値に対する負誤差
あるいはNH3分解活性の劣化がない。
Since the present invention employs this catalyst, (1) there is no negative error with respect to the SO2 indication value or deterioration of NH3 decomposition activity due to absorption of SOx;

(2) NHa分解活性が高いと同時に、反応SO2
+3A 02→SO3によるSO2指示値に対する負誤
差が少さい。
(2) High NHa decomposition activity and at the same time the reaction SO2
+3A 02→SO3 has a small negative error with respect to the SO2 indicated value.

(3)高濃度のNI(3および水分を含むガスに対して
も使用条件(温度、GH8V)を広く選定でき、しかも
NH3分解器が小型、軽量になる。
(3) A wide range of usage conditions (temperature, GH8V) can be selected even for gases containing high concentrations of NI (3) and moisture, and the NH3 decomposer can be made smaller and lighter.

等、NH3分解触媒として必要な性能がすべて満足され
る。
etc., all the performances required for an NH3 decomposition catalyst are satisfied.

しかも前記触媒を340℃〜500℃の温度ならびにG
H8V60,000〜150,000 の条件下で使用
すれば、ガス中に硫酸ミストが存在してもこの影響を受
けることがない。
Moreover, the catalyst is heated at a temperature of 340°C to 500°C and a G
When used under conditions of H8V 60,000 to 150,000, even if sulfuric acid mist exists in the gas, it will not be affected by this.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は卑金属系触媒によるSo2吸収曲線を表わした
グラフを示し、第2図は低温における硫酸ミストによる
触媒性能の劣化を表わしたグラフを示し、第3図はN)
(3分解触媒の性能試験装置のフローシートを示し、第
4図はNH3の干渉に対する共存水域量の効果を表わし
たグラフを示し、第5図〜第8図は各種触媒のN)−I
3干渉低減効果を表わしたグラフを示し、第9図はPd
−Al□03触媒上でのNI(3分解率とSO2残存率
の関係を表わしたグラフを示し、第10図はPd−Al
2O3触媒のNH3干渉低減効果に対するGH8Vの影
響を表わしたグラフを示し、第11図はPd−Al□0
3触媒についての水分濃度のS02残存率に及ぼす影響
を表わしたグラフを示す。 1・・・・・・加湿器、2・・・・・・SO2/SO3
変換器、3・・・・・・NH3分解器、4・・・・・・
NHa/NOx変換器、5゜5′・・・・・・除湿器、
6,6′・・・・・・フィルタ、7・・・・・・SO2
ガス分析計、8・・・・・・NOxガス分析計、9・・
・・・・NH3ガス分析計、bl 、 b2 、 b3
、 b4・・・・・・バイノぐスO
Figure 1 shows a graph showing the So2 absorption curve by a base metal catalyst, Figure 2 shows a graph showing the deterioration of catalyst performance due to sulfuric acid mist at low temperatures, and Figure 3 shows a graph showing the deterioration of catalyst performance due to sulfuric acid mist at low temperatures.
(Figure 4 shows the flow sheet of the performance test device for the 3 decomposition catalyst, Figure 4 shows the graph showing the effect of the amount of coexistence water on the interference of NH3, Figures 5 to 8 show the N of various catalysts)-I
3 shows a graph showing the interference reduction effect, and Figure 9 shows Pd
- A graph showing the relationship between the NI (3 decomposition rate and the SO2 residual rate on the Pd-Al
A graph showing the influence of GH8V on the NH3 interference reduction effect of the 2O3 catalyst is shown in Fig. 11.
A graph showing the influence of water concentration on the S02 residual rate for the three catalysts is shown. 1... Humidifier, 2... SO2/SO3
Converter, 3...NH3 decomposer, 4...
NHa/NOx converter, 5゜5'...dehumidifier,
6, 6'... Filter, 7... SO2
Gas analyzer, 8...NOx gas analyzer, 9...
...NH3 gas analyzer, bl, b2, b3
, b4...Binogus O

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 アンモニアおよび多量の水分が共存するガス中の亜
硫酸ガス濃度を連続的に測定するに先だって、まず前記
ガスをアンモニア分解触媒に通過させてガス中のアンモ
ニア分を分解し、次いでその後、ガス中の亜硫酸ガス濃
度を測定する方法において、前記アンモニア分解触媒と
してPd−Al2O3触媒を選定し、この触媒を温度3
40℃〜500℃ならびに空間速度60,000〜15
0,000の条件下で使用することを特徴とするガス中
の亜硫酸ガス濃度の測定為
1. Before continuously measuring the concentration of sulfur dioxide gas in a gas containing ammonia and a large amount of water, the gas is first passed through an ammonia decomposition catalyst to decompose the ammonia content in the gas, and then the ammonia content in the gas is decomposed. In the method of measuring sulfur dioxide gas concentration, a Pd-Al2O3 catalyst is selected as the ammonia decomposition catalyst, and this catalyst is heated at a temperature of 3
40℃~500℃ and space velocity 60,000~15
For measuring sulfur dioxide gas concentration in gas, which is characterized by being used under conditions of 0,000
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