JP2000051648A - Method and apparatus for treating exhaust gas - Google Patents
Method and apparatus for treating exhaust gasInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭及びゴミ固化
燃料（ＲＤＦ）を燃料としたいわゆるＲＤＦ発電の排ガ
ス中に含有される窒素酸化物やダイオキシン類等の塩素
化芳香族化合物を無害化するための排ガス処理装置及び
処理方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention detoxifies chlorinated aromatic compounds such as nitrogen oxides and dioxins contained in exhaust gas of so-called RDF power generation using coal and solidified fuel (RDF). Waste gas treatment apparatus and treatment method for the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ゴミ固
化燃料（ＲＤＦ：Rdfuse Derived Fuel)は石炭に類似す
る性状を有するものであり、近年火力発電所やセメント
キルン等の燃料として、単独或いは石炭と併用して使用
されている。2. Description of the Related Art RDF solid fuel (RDF) has properties similar to coal, and has recently been used alone or as a fuel for thermal power plants and cement kilns. Used in conjunction with.
【０００３】下記「表１」に石炭を燃料とした排ガスの
組成、上記ＲＤＦを燃料とした排ガスの組成及び出口に
おける排ガスの排出基準の一例を示す。[0003] The following Table 1 shows an example of the composition of exhaust gas using coal as fuel, the composition of exhaust gas using RDF as fuel, and an example of exhaust gas emission standards at the outlet.
【０００４】[0004]
【表１】 [Table 1]
【０００５】この「表１」によれば、ＲＤＦ排ガスの場
合には、石炭排ガスのように、ＳＯｘは多くないもの
の、ＨＣｌやダイオキシン類等が多少含有されている。
これは、ＲＤＦは可燃ゴミや廃プラスチック類等から作
られる燃料であるので、燃焼させた場合には、石炭とは
異なり、硫黄酸化物や窒素酸化物の他に、ダイオキシン
類やＰＣＢ類に代表される有害な塩素化芳香族化合物、
高縮合度芳香族炭化水素等の有害物質や、水銀等の重金
属が含有される場合があるからである。[0005] According to Table 1, RDF exhaust gas does not contain much SOx like coal exhaust gas, but contains a small amount of HCl and dioxins.
This is because RDF is a fuel made from combustible garbage and waste plastics. When burned, unlike RDF, it is represented by dioxins and PCBs in addition to sulfur oxides and nitrogen oxides. Harmful chlorinated aromatic compounds,
This is because harmful substances such as aromatic hydrocarbons with a high degree of condensation and heavy metals such as mercury may be contained.
【０００６】石炭を燃料とした場合の従来の排ガス処理
装置の一例を図４に示す。図４に示すように、従来の排
ガス処理装置は、石炭等を燃料とした排ガス０１中の窒
素酸化物等を分解除去する脱硝装置０２と、上記排ガス
０１中の煤塵をコロナ放電により除去する電気集塵装置
（ＥＰ）０３と、除塵後の排ガス中に存在するＳＯｘ，
ＨＣｌ，重金属等を循環する吸収液及びＣａＣＯ3 の添
加により吸収除去する吸収塔０４と、該吸収塔０４で発
生する石膏ミスト及び排ガス中のダストを除去するミス
トエリミネータ（ＭＣ）０５と、白煙防止のために排ガ
ス０１を加熱する加熱器０６と、排ガスを外部へ排出す
る煙突０７とから構成されている。この従来の排ガス装
置では、石炭を燃料とした場合における処理装置である
ので、ＲＤＦ燃料を併用して用いた場合、ダイオキシン
類が排出される場合には、効率的な除去ができない、と
いう問題がある。また、今後都市ゴミ処理の広域化に伴
い、ゴミのＲＤＦ化が採用されており、今後ＲＤＦを燃
料とした燃焼設備が多く出現され、その際における排ガ
スの無害化が必須となる。FIG. 4 shows an example of a conventional exhaust gas treatment device using coal as a fuel. As shown in FIG. 4, a conventional exhaust gas treatment apparatus includes a denitration apparatus 02 that decomposes and removes nitrogen oxides and the like in an exhaust gas 01 that uses coal or the like as a fuel, and an electric power that removes dust in the exhaust gas 01 by corona discharge. A dust collector (EP) 03 and SOx,
An absorption tower 04 for absorbing and removing by adding an absorbing solution circulating HCl, heavy metals and the like and CaCO 3 , a mist eliminator (MC) 05 for removing gypsum mist generated in the absorption tower 04 and dust in exhaust gas, and white smoke It comprises a heater 06 for heating the exhaust gas 01 for prevention and a chimney 07 for discharging the exhaust gas to the outside. In this conventional exhaust gas device, since it is a processing device using coal as fuel, there is a problem that when RDF fuel is used in combination and dioxins are discharged, it cannot be efficiently removed. is there. In addition, with the spread of urban garbage disposal in the future, the use of RDF for garbage has been adopted. In the future, many combustion facilities using RDF as fuel will appear, and it is essential to make the exhaust gas harmless at that time.
【０００７】本発明は、上記問題に鑑み、ＲＤＦを単独
又は石炭等と併用して発電等の燃料にした場合における
排ガス中の有害物質や重金属等を確実に分解する排ガス
処理装置及び処理方法を提供することを課題とする。[0007] In view of the above problems, the present invention provides an exhaust gas treatment apparatus and method for reliably decomposing harmful substances, heavy metals, and the like in exhaust gas when RDF is used alone or in combination with coal or the like as a fuel for power generation or the like. The task is to provide.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する［請
求項１］の発明は、少なくともＳＯｘ，ＨＣｌ，重金属
等のいずれかを含む燃焼排ガスを処理する排ガス処理装
置であって、上記排ガス中の煤塵を除塵する除塵装置
と、該除塵装置の後流側に設けられ、ＳＯｘ，ＨＣｌ，
重金属等を吸収除去する吸収塔と、該吸収塔の後流側に
設けられ、煤塵を凝集肥大化させて除去する過冷却型ミ
ストエリミネータと、該煤塵を除去した後の排ガス中の
有害物質を分解する触媒装置とからなることを特徴とす
る。Means for Solving the Problems An invention according to claim 1 for solving the above problems is an exhaust gas treatment apparatus for treating a combustion exhaust gas containing at least one of SOx, HCl, heavy metal and the like. A dust removing device for removing dust and dust from the SOx, HCl,
An absorption tower that absorbs and removes heavy metals and the like, a supercooled mist eliminator that is provided on the downstream side of the absorption tower and coagulates and removes dust, and removes harmful substances in exhaust gas after removing the dust. And a decomposing catalyst device.
【０００９】［請求項２］の発明は、請求項１におい
て、上記触媒装置に塩基性物質及び／又は還元性物質を
導入する手段を設けたことを特徴とする。A second aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, means for introducing a basic substance and / or a reducing substance is provided in the catalyst device.
【００１０】［請求項３］の発明は、請求項１又は２に
おいて、上記吸収塔の排液を固化する無排水処理手段を
設けたことを特徴とする。[0010] The invention of claim 3 is characterized in that, in claim 1 or 2, a non-drainage treatment means for solidifying the wastewater of the absorption tower is provided.
【００１１】［請求項４］の発明は、請求項３におい
て、上記固化前に吸収塔の排液を溶融減容化する溶融減
容化手段を設けたことを特徴とする。A fourth aspect of the present invention is characterized in that, in the third aspect, a melt volume reducing means for melting and reducing the volume of the effluent of the absorption tower before the solidification is provided.
【００１２】［請求項５］の発明は、少なくともＳＯ
ｘ，ＨＣｌ，重金属等のいずれかを含む燃焼排ガスを処
理する排ガス処理方法であって、上記排ガス中の煤塵を
除塵する除塵工程と、該除塵工程の後流側でＳＯｘ，Ｈ
Ｃｌ，重金属等を吸収除去する吸収工程と、該ＳＯｘ，
ＨＣｌ，重金属等を吸収除去した排ガス中の煤塵を凝集
肥大化させて除去する煤塵除去工程と、該煤塵除去後の
排ガス中の有害物質を分解する触媒分解工程とからなる
ことを特徴とする。[0012] The invention of claim 5 includes at least SO
An exhaust gas treatment method for treating combustion exhaust gas containing any of x, HCl, heavy metals, etc., comprising: a dust removal step of removing dust in the exhaust gas; and SOx, H
An absorption step of absorbing and removing Cl, heavy metal, etc .;
It is characterized by comprising a dust removal step of removing dust in exhaust gas that has absorbed and removed HCl, heavy metals and the like by coagulation and enlargement, and a catalytic decomposition step of decomposing harmful substances in the exhaust gas after the removal of dust.
【００１３】［請求項６］の発明は、請求項５におい
て、上記吸収塔の排液を固化する無排水処理工程を設け
たことを特徴とする。[0013] The invention of claim 6 is characterized in that, in claim 5, a non-drainage treatment step for solidifying the effluent of the absorption tower is provided.
【００１４】［請求項７］の発明は、請求項６におい
て、上記固化前に吸収塔の排液を溶融減容化する溶融減
容化工程を設けたことを特徴とする。A seventh aspect of the present invention is characterized in that, in the sixth aspect, before the solidification, a melting and reducing step of melting and reducing the volume of the effluent of the absorption tower is provided.
【００１５】［請求項８］の発明は、請求項５から請求
項７において、上記触媒分解工程の温度を６５℃〜１２
５℃の低温としたことを特徴とする。The invention according to claim 8 is the invention according to claims 5 to 7, wherein the temperature of the catalyst decomposition step is from 65 ° C to 12 ° C.
It is characterized by a low temperature of 5 ° C.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.
【００１７】本実施の形態にかかる排ガス処理装置の概
略の一例を図１に示す。図１に示すように、本実施の形
態に係る排ガス処理装置は、石炭及びゴミ固化燃料の混
合燃料又はゴミ固化単独燃料を燃焼した際に排出される
排ガス１１を浄化する排ガス処理装置であって、排ガス
中の煤塵を除塵する除塵装置１２と、該除塵装置の後流
側に設けられＳＯｘ，ＨＣｌ等を吸収除去する吸収塔１
３と、吸収塔１３の後流側に設けられて煤塵を凝集肥大
化させて除去する過冷却型ミストエリミネータ（ＡＭ
Ｃ）１４と、排ガス中の有害物質を分解する触媒装置１
５とからなり、必要に応じて触媒反応温度まで排ガスを
加熱する第１の加熱器１６−１，白煙を防止するために
排ガスを加熱する第２の加熱器１６−２を設け、有害物
質を除去した排ガスを煙突１７から外部に排出するもの
である。FIG. 1 shows a schematic example of an exhaust gas treatment apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, an exhaust gas treatment apparatus according to the present embodiment is an exhaust gas treatment apparatus that purifies an exhaust gas 11 that is discharged when a mixed fuel of coal and solidified fuel or a solidified solid fuel is burned. , A dust removal device 12 for removing dust in exhaust gas, and an absorption tower 1 provided downstream of the dust removal device for absorbing and removing SOx, HCl, and the like.
3 and a supercooled mist eliminator (AM) that is provided on the downstream side of the absorption tower 13 and coagulates and removes dust.
C) 14 and catalyst device 1 for decomposing harmful substances in exhaust gas
5, a first heater 16-1 for heating the exhaust gas to a catalytic reaction temperature as needed, and a second heater 16-2 for heating the exhaust gas to prevent white smoke, The exhaust gas from which the water has been removed is discharged from the chimney 17 to the outside.
【００１８】上記除塵装置１２としては、静電気力と液
滴とを利用した集塵装置を用い、例えば予備架電装置
（ＰＣ：プレチャージャー）等を挙げることができる。
この除塵装置１２ではコロナ放電により粒子を帯電させ
て電荷を付与し、煤塵を電極上に捕集するものである。As the dust removing device 12, a dust collecting device utilizing electrostatic force and liquid droplets is used, and for example, a standby call device (PC: precharger) can be mentioned.
In the dust removing device 12, the particles are charged by corona discharge to give a charge, and the dust is collected on the electrode.
【００１９】上記吸収塔１３は、上記除塵装置１２にて
煤塵が除去された排ガス１１を導入し、ＳＯｘ，ＨＣ
ｌ，微量の重金属等を吸収する吸収液を循環させたり又
は液柱状に噴出させたりして硫黄酸化物（ＳＯｘ），塩
化水素（ＨＣｌ），重金属等を吸収除去するものであ
り、本発明では一般的な吸収塔を用いればよいが、液柱
状に噴出する方式の液中状吸収塔を用いればより効果的
である。この液柱状吸収塔は、図２に示すように、スプ
レーパイプ２１に複数設けられたノズルからポンプ２２
によって循環される吸収液２３を所定の高さ（例えば約
８〜１２ｍ程度）の液柱状の吸収液２４に噴出させて微
細な液滴を発生させるものである。この結果噴霧された
液柱状の吸収液２４は大きな気液接触面積を確保し、降
下液と吹き上げ液との衝突によって、導入される排ガス
１１中の硫黄酸化物（ＳＯｘ），塩化水素（ＨＣｌ），
重金属（Ｈｇ，Ａｓ，Ｃｄ，Ｐｄ，Ｃｒ，Ｍｎ等）等を
効率よく吸収除去するものである。なお、ＲＤＦは殆ど
の金属がその製造工程において、除去されるので、排ガ
ス中の重金属量は元々少ないものとなっており、この吸
収塔１３によりほぼ完全に吸収される。The absorption tower 13 introduces the exhaust gas 11 from which the dust has been removed by the dust removal device 12, and the SOx, HC
1, circulates an absorbing solution that absorbs a trace amount of heavy metals, etc., or ejects them in the form of a liquid column to absorb and remove sulfur oxides (SOx), hydrogen chloride (HCl), heavy metals, etc. Although a general absorption tower may be used, it is more effective to use a submerged absorption tower of a type that jets out in a liquid column shape. As shown in FIG. 2, a plurality of nozzles provided in a spray pipe 21
Is squirted into a liquid column-shaped absorbing liquid 24 having a predetermined height (for example, about 8 to 12 m) to generate fine liquid droplets. As a result, the sprayed liquid columnar absorbing liquid 24 secures a large gas-liquid contact area, and the collision between the descending liquid and the blowing liquid causes sulfur oxide (SOx) and hydrogen chloride (HCl) in the exhaust gas 11 to be introduced. ,
It efficiently absorbs and removes heavy metals (Hg, As, Cd, Pd, Cr, Mn, etc.). Since most metals of RDF are removed in the production process, the amount of heavy metals in the exhaust gas is originally small, and is almost completely absorbed by the absorption tower 13.
【００２０】上記過冷却型ミストエリミネータ（ＡＭ
Ｃ）１４は、図２に示すように、吸収塔出口ミストエリ
ミネータ部に竪型管式熱交換手段２５を設け、冷却水２
６を通水させて排ガス１１を冷却するものであり、所定
の温度にまで冷却された排ガスは、交換熱容量分に想到
する凝縮水が管の外側を流下して回収される。この凝縮
水の流下によるセルフクリーニング作用により、管の外
側は常にクリーンな状態に保たれる。一方排ガス１１の
一部は冷却部をバイパスして熱交換されずに後流側に位
置する混合器２７に導入される。この混合器２７でバイ
パスガスと冷却されたガスとが急速混合され、排ガスは
過冷却の状態となり、排ガス中の水分は同伴煤塵表面に
凝縮し、煤塵が肥大化される。この肥大化された煤塵は
混合器２７の出口側に設けられた衝突型の除塵器２８に
より、除去される。The supercooled mist eliminator (AM)
C) 14, as shown in FIG. 2, provided a vertical tubular heat exchange means 25 in the mist eliminator section at the outlet of the absorption tower,
The exhaust gas 11 is cooled by passing water through the pipe 6, and the exhaust gas cooled to a predetermined temperature is collected by condensed water having a heat exchange capacity flowing down the outside of the pipe. By the self-cleaning action by the flow of the condensed water, the outside of the tube is always kept clean. On the other hand, a part of the exhaust gas 11 bypasses the cooling unit and is introduced into the mixer 27 located on the downstream side without heat exchange. The bypass gas and the cooled gas are rapidly mixed by the mixer 27, the exhaust gas is supercooled, the moisture in the exhaust gas is condensed on the surface of the accompanying dust, and the dust is enlarged. The enlarged dust is removed by a collision type dust remover 28 provided on the outlet side of the mixer 27.
【００２１】上記過冷却型ミストエリミネータ１４によ
って、煤塵を肥大化して除去した排ガス中の有害物質を
分解する触媒装置１５は、排ガス中に含有される有害物
質と接触して触媒作用により無害化することのできるも
のであれば何等限定されるものではないが、過冷却型ミ
ストエリミネータ１４によって、排ガスは冷却されてい
るので、低温型の触媒がより好ましい。なお、図１にお
いては、触媒の活性に応じて必要な温度まで排ガス１１
を加温する加熱器１５を設けている。なお、この加熱器
１５による加熱は必要最低限の加熱に止めることが肝要
であり、ダイオキシン類等の再合成の温度２５０℃付近
を上限としている。The catalytic device 15 for decomposing harmful substances in the exhaust gas, which is obtained by enlarging and removing dust by the supercooled mist eliminator 14, comes into contact with the harmful substances contained in the exhaust gas and becomes harmless by a catalytic action. There is no particular limitation as long as the exhaust gas is cooled by the supercooled mist eliminator 14, but a low-temperature catalyst is more preferable. In FIG. 1, the exhaust gas 11 reaches a required temperature according to the activity of the catalyst.
Is provided with a heater 15 for heating the heater. It is important to stop the heating by the heater 15 to the minimum necessary heating, and the upper limit is a temperature of about 250 ° C. for resynthesis of dioxins and the like.
【００２２】低温型触媒の好適な触媒反応温度は、６５
℃〜１２５℃の範囲の低温としており、好ましくは約９
０℃前後とするのがよい。この低温型触媒の一例として
は、ＭｇＳＯ4 系，ＦｅＳＯ4 系，ＣｏＳＯ4 系触媒を
挙げることができる。いずれも金属とタットン塩（アン
モニウムイオンを配位した金属硫酸塩）を形成するもの
であり、本塩が触媒の活性点としてダイオキシン類の化
学結合部位に作用している。図５に上記触媒としてハニ
カム状ＣｏＳＯ4 ／ＴｉＯ2 触媒の脱硝率と反応温度と
の関係をあらわすグラフを示す。The preferred catalytic reaction temperature of the low-temperature catalyst is 65
C. to 125.degree. C., preferably about 9C.
The temperature is preferably about 0 ° C. Examples of the low-temperature catalyst include MgSO 4 , FeSO 4 , and CoSO 4 catalysts. All of them form a Tutton salt (metal sulfate coordinated with ammonium ion) with a metal, and this salt acts on a chemical bonding site of dioxins as an active site of a catalyst. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the denitration rate and the reaction temperature of the honeycomb-shaped CoSO 4 / TiO 2 catalyst as the above catalyst.
【００２３】また、通常のシリカ（ＳｉＯ2 ）、アルミ
ナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、ジルコニア（ＺｒＯ2 ）、チタニア
（ＴｉＯ2 ）、シリカアルミナ、ゼオライトから選ばれ
る少なくとも一種からなる固体酸系の担体と、五酸化バ
ナジウム（Ｖ2 Ｏ5 ），三酸化モリブデン（Ｍｏ
Ｏ3 ），三酸化タングステン（ＷＯ3 ）等の公知の活性
成分とからなる触媒を用いて１５０〜２５０℃で分解さ
せてもよい。また、上記低温型触媒と上記例えばＴｉＯ
2 に担持されたＶ2 Ｏ5 からなる酸化触媒とを併用して
触媒効率を向上させるようにしてもよい。A solid acid-based carrier comprising at least one selected from the group consisting of ordinary silica (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), zirconia (ZrO 2 ), titania (TiO 2 ), silica alumina and zeolite. , Vanadium pentoxide (V 2 O 5 ), molybdenum trioxide (Mo
The catalyst may be decomposed at 150 to 250 ° C. using a catalyst comprising a known active component such as O 3 ) or tungsten trioxide (WO 3 ). Further, the low-temperature catalyst and the above-mentioned TiO 2
The catalyst efficiency may be improved by using together with an oxidation catalyst made of V 2 O 5 supported on 2 .
【００２４】ここで、上記触媒により分解される排ガス
中に含有されることの多い有害物質としては、窒素酸化
物，ダイオキシン類，高縮合度芳香族炭化水素等の有害
物質や気体状有機化合物である。Here, the harmful substances often contained in the exhaust gas decomposed by the catalyst include harmful substances such as nitrogen oxides, dioxins, and highly condensed aromatic hydrocarbons, and gaseous organic compounds. is there.
【００２５】排ガス処理に使用される触媒は、ガスとの
接触面積を大とすることが好ましいことは当然である
が、粉体状触媒の充填密度の程度によっては排ガスの流
動背圧が上がり好ましくない。この対策としては通常は
粉体をその比表面積を過度に低下させることなく所定の
密度に圧縮して得た、例えばハニカム状の成型体が使用
される。It is natural that the catalyst used in the exhaust gas treatment preferably has a large contact area with the gas. However, depending on the packing density of the powdered catalyst, the flow back pressure of the exhaust gas increases, which is preferable. Absent. As a countermeasure, for example, a honeycomb-shaped molded body obtained by compressing a powder to a predetermined density without excessively reducing its specific surface area is used.
【００２６】ここで、本発明の触媒で分解処理する排ガ
ス中の有害物質とは、窒素酸化物の他、ダイオキシン類
やＰＣＢ類に代表される有害な塩素化芳香族化合物、高
縮合度芳香族炭化水素等の有害物質をいうが、本発明の
酸化触媒作用により分解できる排ガス中の有害物質（又
は環境ホルモン）であればこれらに限定されるものでは
ない。Here, the harmful substances in the exhaust gas to be decomposed by the catalyst of the present invention include, in addition to nitrogen oxides, harmful chlorinated aromatic compounds represented by dioxins and PCBs, and aromatic compounds having a high degree of condensation. The term refers to harmful substances such as hydrocarbons, but is not limited thereto as long as they are harmful substances (or environmental hormones) in exhaust gas that can be decomposed by the oxidation catalyst of the present invention.
【００２７】ここで、上記ダイオキシン類とは、ポリ塩
化ジベンゾ−ｐ−ダイオキシン類（ＰＣＤＤｓ）及びポ
リ塩化ジベンゾフラン類（ＰＣＤＦｓ）の総称であり、
塩素系化合物とある種の有機塩素化合物の燃焼時に微量
発生するといわれ、化学的に無色の結晶である。塩素の
数によって二塩化物から八塩化物まであり、異性体には
ＰＣＤＤｓで７５種類、ＰＣＤＦｓで１３５種類におよ
び、これらのうち、特に四塩化ジベンゾ−ｐ−ダイオキ
シン（Ｔ4 ＣＤＤ）は、最も強い毒性を有するものとし
て知られている。なお、有害な塩素化芳香族化合物とし
ては、ダイオキシン類の他にその前駆体となる種々の有
機塩素化合物（例えば、フェノール，ベンゼン等の芳香
族化合物（例えばクロルベンゼン類，クロロフェノール
及びクロロトルエン等）、塩素化アルキル化合物等）が
含まれており、排ガス中から除去する必要がある。Here, the above dioxins are a general term for polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDDs) and polychlorinated dibenzofurans (PCDFs).
It is said to be generated in trace amounts during the combustion of chlorine compounds and certain organic chlorine compounds, and is a chemically colorless crystal. There are 75 types of PCDDs and 135 types of PCDFs depending on the number of chlorines, from dichloride to octachloride. Of these, dibenzo-p-dioxin tetrachloride (T 4 CDD) is the most common. It is known to be highly toxic. In addition, as harmful chlorinated aromatic compounds, in addition to dioxins, various organic chlorine compounds (for example, aromatic compounds such as phenol and benzene (for example, chlorobenzenes, chlorophenol and chlorotoluene) ), Chlorinated alkyl compounds, etc.) and must be removed from the exhaust gas.
【００２８】また、ＰＣＢ類（ポリ塩化ビフェニル類）
はビフェニールに塩素原子が数個付加した化合物の総称
であり、塩素の置換数、置換位置により異性体がある
が、２，６−ジクロロビフェニル、２，2'−ジクロロビ
フェニル、２，３，５−トリクロロビフェニル等が代表
的なものであり、毒性が強く、焼却した場合にはダイオ
キシン類が発生するおそれがあるものとして知られてお
り、排ガス中から除去する必要がある。PCBs (polychlorinated biphenyls)
Is a generic term for compounds in which several chlorine atoms are added to biphenyl, and there are isomers depending on the number and positions of substitution of chlorine, and 2,6-dichlorobiphenyl, 2,2′-dichlorobiphenyl, 2,3,5 -Trichlorobiphenyl and the like are typical, are known to be highly toxic, and may generate dioxins when incinerated, and must be removed from exhaust gas.
【００２９】また、高縮合度芳香族炭化水素は多核芳香
族化合物の総称であり、単数又は複数のＯＨ基を含んで
もよく、発癌性物質として認められており、排ガス中か
ら除去する必要がある。The aromatic hydrocarbon having a high degree of condensation is a general term for polynuclear aromatic compounds, which may contain one or more OH groups, is recognized as a carcinogenic substance, and needs to be removed from exhaust gas. .
【００３０】また、場合によっては、煤塵に加えて、例
えばホルムアルデヒド，ベンゼン又はフェノールのよう
な気体状有機化合物を含む排ガスが発生することもあ
る。これらの有機化合物もまた、環境汚染物質であり、
人間の健康を著しく損ねるので、排ガスから除去する必
要がある。In some cases, in addition to dust, exhaust gas containing a gaseous organic compound such as formaldehyde, benzene or phenol may be generated. These organic compounds are also environmental pollutants,
It must be removed from the exhaust gas, as it significantly impairs human health.
【００３１】また、本発明で処理される窒素酸化物と
は、通常ＮＯ及びＮＯ2 の他、これらの混合物をいい、
ＮＯｘとも称されている。しかし、該ＮＯｘにはこれら
以外に各種酸化数の、しかも不安定な窒素酸化物も含ま
れている場合が多い。従ってｘは特に限定されるもので
はないが通常１〜２の値である。雨水等で硝酸、亜硝酸
等になり、またはＮＯは光化学スモッグの主因物質の一
つであるといわれており、人体には有害な化合物である
ので、排ガスから除去する必要がある。The nitrogen oxide to be treated in the present invention usually means NO and NO 2 , and a mixture thereof.
It is also called NOx. However, the NOx often contains various oxidation numbers and unstable nitrogen oxides in addition to the above. Accordingly, x is not particularly limited, but is usually a value of 1 to 2. It becomes nitric acid, nitrous acid, etc. in rain water or NO, or NO is said to be one of the main causes of photochemical smog. Since it is a compound harmful to the human body, it must be removed from exhaust gas.
【００３２】本発明による上記排ガス処理装置を用いる
ことにより、上述した排ガスから除去する必要がある有
害物質である窒素酸化物，ダイオキシン類，高縮合度芳
香族炭化水素等や気体状有機化合物を接触的に還元又は
分解して無害化処理することができる。ここで、上記有
害物質の内、排ガス中のダイオキシン類，ダイオキシン
類の前駆体，ＰＣＢ等の塩素化芳香族化合物、高縮合度
芳香族炭化水素は、煤塵中に存在する場合には、煤塵と
共に除去され、微粒で排ガス中に存在する場合には、触
媒装置の触媒作用により無害化処理がなされる。By using the above-mentioned exhaust gas treatment apparatus according to the present invention, the harmful substances which need to be removed from the above-mentioned exhaust gas, such as nitrogen oxides, dioxins, highly condensed aromatic hydrocarbons, etc., and gaseous organic compounds are brought into contact. It can be detoxified by reduction or decomposition. Here, among the harmful substances, dioxins in the exhaust gas, precursors of the dioxins, chlorinated aromatic compounds such as PCBs, and highly condensed aromatic hydrocarbons are included in the dust when the dust is present. When removed and present as fine particles in the exhaust gas, detoxification treatment is performed by the catalytic action of the catalytic device.
【００３３】また窒素酸化物については触媒装置の前流
側に塩基性物質（例えばアンモニア（ＮＨ3 ）等）及び
／又は還元性物質（例えば尿素，メタノール等）の導入
手段を設けて塩基性物質及び／又は還元性物質を触媒装
置内に存在させ、還元反応により無害化処理が行われ
る。As for nitrogen oxides, means for introducing a basic substance (eg, ammonia (NH 3 ), etc.) and / or a reducing substance (eg, urea, methanol, etc.) are provided upstream of the catalytic device. And / or a reducing substance is present in the catalyst device, and a detoxification treatment is performed by a reduction reaction.
【００３４】このように、本発明の処理装置によれば、
石炭・ＲＤＦ混合燃焼の場合の排ガスを、除塵装置１２
において排ガス中の煤塵を除去すると共に、吸収塔１３
において、ＳＯｘ，ＨＣｌ，重金属が除去され、その後
の過冷却型ミストエリミネータ１４により、上記除塵装
置１２で除去できなかった煤塵を凝集肥大させて除去
し、その後触媒装置１５において、排ガス中の有害物質
であるダイオキシン類や窒素酸化物を分解するので、排
ガス中の有害物質を効率よく除去できることとなる。ま
た、従来のように、脱硝を煤塵除去の前流側で行わず、
排ガス中の煤塵を殆ど除去した後に触媒装置１５で分解
除去するので、該触媒装置１５に付加がかかることもな
い。また、触媒装置１５では低温での分解除去が可能で
あると共に、ダイオキシン類の再合成に必要となる重金
属は既に除去されており、触媒反応温度も低温（９０
℃）であるので、ダイオキシン類の再合成の心配がな
い。尚、ＲＤＦを燃料とした場合の排ガス中のダイオキ
シン類の有害物質の含有量は通常のゴミ焼却炉よりもは
るかに少ないので、新設炉のダイオキシン類の厚生省ガ
イドラインの排出規制値（0.１ｎｇ−ＴＱ／ｍ3 Ｎ以
下）を十分満足することができる。As described above, according to the processing apparatus of the present invention,
Exhaust gas in the case of coal / RDF mixed combustion is removed by a dust removal device 12
At the same time as removing the dust in the exhaust gas.
In the above, SOx, HCl and heavy metals are removed. Then, the supercooled mist eliminator 14 removes the dust that could not be removed by the dust removal device 12 by coagulating and expanding, and then, in the catalyst device 15, removes harmful substances in the exhaust gas. Decomposes dioxins and nitrogen oxides, so that harmful substances in exhaust gas can be efficiently removed. Also, unlike the conventional case, denitration is not performed on the upstream side of dust removal,
Since most of the dust in the exhaust gas is removed and then decomposed and removed by the catalytic device 15, no additional load is applied to the catalytic device 15. Further, the catalyst device 15 can be decomposed and removed at a low temperature, the heavy metals required for the resynthesis of dioxins have already been removed, and the catalyst reaction temperature is low (90).
° C), there is no need to worry about resynthesis of dioxins. When RDF is used as fuel, the content of harmful substances such as dioxins in the exhaust gas is much smaller than that of ordinary garbage incinerators. Therefore, emission control values (0.1 ng- TQ / m 3 N or less).
【００３５】上記吸収塔１３から排出される石膏排液１
８は濃縮し、セメントや石炭灰等１９と混練手段２０に
より混練された後、固化物として処理され、排水の無排
水化を図ることができる。これにより、排ガス中の有害
物質の除去と共に、無排水化技術により、効率的なＲＤ
Ｆ単独又は石炭／ＲＤＦ混合発電等が可能となる。Gypsum drainage liquid 1 discharged from the absorption tower 13
8 is concentrated, kneaded with cement or coal ash 19 and the like by the kneading means 20 and then treated as a solidified material, thereby making it possible to eliminate wastewater. This enables the removal of harmful substances from the exhaust gas and the efficient RD by using no drainage technology.
F alone or coal / RDF mixed power generation becomes possible.
【００３６】また、図３に示すように、無排水化の他の
手段として、排ガスの煙道にＷＥＳ（Wastewater Evapo
ration System ）３１を設け、吸収塔１３からの排水の
一部３２を排ガスの煙道中にスプレーし、図１の予備架
電装置（ＰＣ：プレチャージャー）の代わりに電気集塵
器（ＥＰ）３３を設け、排ガス中の水分を含んだ固形分
を除去するようにしている。この電気集塵器３３からの
集塵物３４は別途溶融減容化手段３５に運ばれ、吸収塔
１３からの排液の固体物３６と共に、溶融減容され、セ
メントや石炭灰等３７と混練手段３８により混練された
後、固化物として処理され、排水の無排水化を図ること
ができる。Further, as shown in FIG. 3, as another means for eliminating drainage, a wastewater evapo
ration system) 31, a part 32 of the drainage from the absorption tower 13 is sprayed into the flue of the exhaust gas, and an electric precipitator (EP) 33 is used instead of the pre-charger (PC: precharger) shown in FIG. Is provided to remove solids containing water in the exhaust gas. Dust collected from the electrostatic precipitator 33 is separately conveyed to a melting and volume reducing means 35 and melted and reduced in volume together with a solid 36 discharged from the absorption tower 13 and kneaded with cement or coal ash 37. After being kneaded by the means 38, it is processed as a solidified material, and the drainage can be eliminated.
【００３７】上述した処理では排水の無排水化を図るよ
うにしているが、排水を処理する場合には、石膏排液１
８中に含まれる有害物質を除去するために、被処理水中
に酸化剤を添加し触媒の存在下に処理するようにしても
よい。ここで、酸化剤とは、例えば過酸化物，オゾン，
酸素，空気のうちの少なくとも一種以上のものであり、
上記触媒とは、例えばＰｔ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ａｕ，
Ａｇ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｔｉ，Ａ
ｌ，Ｓｉ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｗの少なくとも一種以上の元素
からなるものをいう。In the above-described treatment, the drainage is made non-drainage. However, when the wastewater is treated, the gypsum drainage 1
In order to remove the harmful substances contained in 8, an oxidizing agent may be added to the water to be treated and treated in the presence of a catalyst. Here, the oxidizing agent is, for example, peroxide, ozone,
At least one of oxygen and air,
The catalyst is, for example, Pt, Pd, Rh, Ir, Au,
Ag, Fe, Co, Ni, V, Cr, Mn, Ti, A
It is composed of at least one element of l, Si, Zr, Mo and W.
【００３８】[0038]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の［請求項
１］の発明によれば、少なくともＳＯｘ，ＨＣｌ，重金
属等のいずれかを含む燃焼排ガスを処理する排ガス処理
装置であって、上記排ガス中の煤塵を除塵する除塵装置
と、該除塵装置の後流側に設けられ、ＳＯｘ，ＨＣｌ，
重金属等を吸収除去する吸収塔と、該吸収塔の後流側に
設けられ、煤塵を凝集肥大化させて除去する過冷却型ミ
ストエリミネータと、該煤塵を除去した後の排ガス中の
有害物質を分解する触媒装置とからなるので、石炭及び
ゴミ固化燃料（ＲＤＦ）を燃料としたいわゆるＲＤＦ発
電の排ガス中に含有される窒素酸化物やダイオキシン類
等の塩素化芳香族化合物を無害化することができる。As described above, according to the first aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas treating apparatus for treating a combustion exhaust gas containing at least any one of SOx, HCl, heavy metal and the like. A dust removal device for removing dust in exhaust gas, and a dust removal device provided on the downstream side of the dust removal device;
An absorption tower that absorbs and removes heavy metals and the like, a supercooled mist eliminator that is provided on the downstream side of the absorption tower and coagulates and removes dust, and removes harmful substances in exhaust gas after removing the dust. Since it consists of a catalytic device that decomposes, it is possible to detoxify chlorinated aromatic compounds such as nitrogen oxides and dioxins contained in exhaust gas of so-called RDF power generation using coal and solidified fuel (RDF) as fuel. it can.
【００３９】［請求項２］の発明によれば、請求項１に
おいて、上記触媒装置に塩基性物質及び／又は還元性物
質を導入する手段を設けたので、ダイオキシン類の無害
化と共に脱硝処理を行うことができる。According to the second aspect of the present invention, in the first aspect, the catalyst device is provided with a means for introducing a basic substance and / or a reducing substance. It can be carried out.
【００４０】［請求項３］の発明によれば、請求項１又
は２において、上記吸収塔の排液を固化する無排水処理
手段を設けたので、排ガス中の有害物質の除去と共に、
無排水化が可能となる。According to the third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the non-drainage treatment means for solidifying the effluent of the absorption tower is provided.
No drainage is possible.
【００４１】［請求項４］の発明によれば、請求項３に
おいて、上記固化前に吸収塔の排液を溶融減容化する溶
融減容化手段を設けたので、固化物の減容化を図り、無
排水化が可能となる。According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, a melt volume reducing means for melting and reducing the volume of the effluent of the absorption tower before the solidification is provided. It is possible to eliminate drainage.
【００４２】［請求項５］の発明によれば、少なくとも
ＳＯｘ，ＨＣｌ，重金属等のいずれかを含む燃焼排ガス
を処理する排ガス処理方法であって、上記排ガス中の煤
塵を除塵する除塵工程と、該除塵工程の後流側でＳＯ
ｘ，ＨＣｌ，重金属等を吸収除去する吸収工程と、 該
ＳＯｘ，ＨＣｌ，重金属等を吸収除去した排ガス中の煤
塵を凝集肥大化させて除去する煤塵除去工程と、該煤塵
除去後の排ガス中の有害物質を分解する触媒分解工程と
からなるので、石炭及びゴミ固化燃料（ＲＤＦ）を燃料
としたいわゆるＲＤＦ発電の排ガス中に含有される窒素
酸化物やダイオキシン類等の塩素化芳香族化合物を無害
化することができる。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas treatment method for treating a combustion exhaust gas containing at least one of SOx, HCl, heavy metal, etc., wherein a dust removing step of removing dust in the exhaust gas is provided. On the downstream side of the dust removal process, SO
an absorption step of absorbing and removing x, HCl, heavy metals, etc., a dust removal step of aggregating and expanding dust in exhaust gas which has absorbed and removed the SOx, HCl, heavy metal, etc., and an exhaust step of exhaust gas after removing the dust. Since it consists of a catalytic decomposition process that decomposes harmful substances, it does not harm chlorinated aromatic compounds such as nitrogen oxides and dioxins contained in so-called RDF power generation exhaust gas using coal and solidified fuel (RDF). Can be
【００４３】［請求項６］の発明によれば、請求項５に
おいて、上記吸収塔の排液を固化する無排水処理工程を
設けたので、排ガス中の有害物質の除去と共に、無排水
化が可能となる。According to the sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect, a non-drainage treatment step for solidifying the wastewater from the absorption tower is provided. It becomes possible.
【００４４】［請求項７］の発明によれば、請求項６に
おいて、上記固化前に吸収塔の排液を溶融減容化する溶
融減容化工程を設けたので、固化物の減容化を図り、無
排水化が可能となる。According to the seventh aspect of the present invention, the method according to the sixth aspect further includes the step of reducing the volume of the solidified material by melting and reducing the volume of the liquid discharged from the absorption tower before the solidification. It is possible to eliminate drainage.
【００４５】［請求項８］の発明によれば、請求項５か
ら請求項７において、上記触媒分解工程の温度を６５℃
〜１２５℃の低温としたので、ダイオキシン類の再合成
がなく、設備にも負担がかからない効率的な処理が可能
となる。According to the eighth aspect of the present invention, in any of the fifth to seventh aspects, the temperature of the catalyst decomposition step is 65 ° C.
Since the temperature is set to a low temperature of about 125 ° C., there is no resynthesis of dioxins, and efficient processing that does not impose a burden on equipment can be performed.
【図１】排ガス処理装置の一例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an exhaust gas treatment device.
【図２】吸着塔及び過冷却型ミストエリミネータの一例
を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of an adsorption tower and a supercooled mist eliminator.
【図３】排ガス処理装置の他の一例を示す概略図であ
る。FIG. 3 is a schematic diagram showing another example of the exhaust gas treatment device.
【図４】従来技術の排ガス処理装置の一例を示す概略図
である。FIG. 4 is a schematic view showing an example of a conventional exhaust gas treatment apparatus.
【図５】ハニカム状ＣｏＳＯ4 ／ＴｉＯ2 触媒の脱硝率
と反応温度との関係図である。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the denitration ratio of a honeycomb-shaped CoSO 4 / TiO 2 catalyst and the reaction temperature.
１１ 排ガス １２ 除塵装置 １３ 吸収塔 １４ 過冷却型ミストエリミネータ １５ 触媒装置 １６−１第１の加熱器 １６−２ 第２の加熱器 １７ 煙突 １８ 石膏排液 １９ セメントや石炭灰等 ２０ 混練手段 ２１ スプレーパイプ ２２ ポンプ ２３ 吸収液 ２４ 液柱状 ２５ 竪型管式熱交換手段 ２６ 冷却水 ２７ 混合器 ２８ 除塵器 ３１ ＷＥＳ ３２ 排水の一部 ３３ 電気集塵器 ３４ 集塵物 ３５ 溶融減化手段 ３６ 固化物 ３７ セメントや石炭等 ３８ 混練手段 ０１ 排ガス ０２ 脱硝装置 ０３ 電気集塵器 ０４ 吸収塔 ０５ ミストエリミネータ ０６ 加熱器 ０７ 煙突 Reference Signs List 11 exhaust gas 12 dust removing device 13 absorption tower 14 supercooled mist eliminator 15 catalyst device 16-1 first heater 16-2 second heater 17 chimney 18 gypsum drainage 19 cement, coal ash, etc. 20 kneading means 21 spray Pipe 22 Pump 23 Absorbing liquid 24 Liquid column shape 25 Vertical tube heat exchange means 26 Cooling water 27 Mixer 28 Deduster 31 WES 32 Part of drainage 33 Electric dust collector 34 Dust collected 35 Melt reduction means 36 Solidified material 37 Cement, coal, etc. 38 Kneading means 01 Exhaust gas 02 Denitrator 03 Electric precipitator 04 Absorption tower 05 Mist eliminator 06 Heater 07 Chimney
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩下 浩一郎 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三 菱重工業株式会社内 (72)発明者 宮崎 保 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三 菱重工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3K070 DA01 DA02 DA03 DA04 DA05 DA07 DA13 DA14 DA15 DA22 DA25 DA30 DA37 DA42 DA53 DA58 4D002 AA02 AA12 AA19 AA21 AA28 AA32 AA33 AC04 BA02 BA06 BA12 BA13 BA14 BA16 CA01 CA04 DA05 DA06 DA07 DA14 DA16 DA21 DA22 DA45 DA46 EA02 EA07 HA07 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Koichiro Iwashita 2-5-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo 3 Inside Rishiju Heavy Industries Co., Ltd. (72) Inventor Tamotsu Miyazaki 2-5-1 Marunouchi 3-chome, Chiyoda-ku, Tokyo 3 F-term in Ryoju Industries Co., Ltd. (Reference) DA22 DA45 DA46 EA02 EA07 HA07
Claims (8)
いずれかを含む燃焼排ガスを処理する排ガス処理装置で
あって、 上記排ガス中の煤塵を除塵する除塵装置と、 該除塵装置の後流側に設けられ、ＳＯｘ，ＨＣｌ，重金
属等を吸収除去する吸収塔と、 該吸収塔の後流側に設けられ、煤塵を凝集肥大化させて
除去する過冷却型ミストエリミネータと、 該煤塵を除去した後の排ガス中の有害物質を分解する触
媒装置とからなることを特徴とする排ガス処理装置。1. An exhaust gas treatment device for treating combustion exhaust gas containing at least one of SOx, HCl, heavy metal, etc., wherein the dust exhaust device removes dust in the exhaust gas, and is provided on a downstream side of the dust remover. An absorption tower that absorbs and removes SOx, HCl, heavy metals, etc .; a supercooled mist eliminator that is provided on the downstream side of the absorption tower and coagulates and removes dust; An exhaust gas treatment device comprising: a catalyst device for decomposing harmful substances in exhaust gas.
する手段を設けたことを特徴とする排ガス処理装置。2. The exhaust gas treatment device according to claim 1, wherein a means for introducing a basic substance and / or a reducing substance is provided in the catalyst device.
とを特徴とする排ガス処理装置。3. An exhaust gas treatment apparatus according to claim 1, further comprising a non-drainage treatment means for solidifying a liquid discharged from the absorption tower.
手段を設けたことを特徴とする排ガス処理装置。4. The exhaust gas treatment apparatus according to claim 3, further comprising a melting and volume reducing means for melting and reducing the volume of the effluent of the absorption tower before the solidification.
いずれかを含む燃焼排ガスを処理する排ガス処理方法で
あって、 上記排ガス中の煤塵を除塵する除塵工程と、 該除塵工程の後流側でＳＯｘ，ＨＣｌ，重金属等を吸収
除去する吸収工程と、 該ＳＯｘ，ＨＣｌ，重金属等を吸収除去した排ガス中の
煤塵を凝集肥大化させて除去する煤塵除去工程と、 該煤塵除去後の排ガス中の有害物質を分解する触媒分解
工程とからなることを特徴とする排ガス処理方法。5. An exhaust gas treatment method for treating a combustion exhaust gas containing at least one of SOx, HCl, heavy metal, and the like, comprising: a dust removal step of removing dust in the exhaust gas; and a SOx downstream of the dust removal step. , HCl, heavy metals, etc., an absorption step of absorbing and removing the SOx, HCl, heavy metals, etc., and a dust removal step of coagulating and expanding dust in the exhaust gas, and harmfulness of the exhaust gas after the removal of the dust. An exhaust gas treatment method comprising: a catalytic decomposition step of decomposing a substance.
とを特徴とする排ガス処理方法。6. The exhaust gas treatment method according to claim 5, further comprising a non-drainage treatment step for solidifying a liquid discharged from the absorption tower.
工程を設けたことを特徴とする排ガス処理方法。7. The exhaust gas treatment method according to claim 6, further comprising a step of melting and reducing the volume of the liquid discharged from the absorption tower before the solidification.
たことを特徴とする排ガス処理方法。8. The exhaust gas treatment method according to claim 5, wherein the temperature of the catalyst decomposition step is set to a low temperature of 65 ° C. to 125 ° C.
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|---|---|---|---|
| JP10221540A JP2000051648A (en) | 1998-08-05 | 1998-08-05 | Method and apparatus for treating exhaust gas |
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