JP2000102723A - Desulfurization and denitration method of waste gas and device therefor - Google Patents
Desulfurization and denitration method of waste gas and device thereforInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、窒素酸化物及び硫
黄酸化物を含有する排ガスの脱硫脱硝方法に関し、特
に、排ガスにアンモニアを混合して、反応器内を移動す
る炭素質触媒に直交流で接触させて脱硫及び脱硝処理を
行なう直交流移動層反応器を利用した排ガスの脱硫脱硝
方法及び装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for desulfurizing and denitrifying exhaust gas containing nitrogen oxides and sulfur oxides, and more particularly, to a method of mixing ammonia with exhaust gas to form a direct flow to a carbonaceous catalyst moving in a reactor. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and an apparatus for desulfurizing and denitrifying exhaust gas using a cross-flow moving bed reactor for performing desulfurization and denitration by contacting with each other.
【０００２】[0002]
【従来の技術】排ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）及び硫
黄酸化物（ＳＯｘ）を除去する処理方法として、排ガス
にアンモニアを混合して、吸着剤としても機能する活性
炭等の炭素質触媒と接触させることで、脱硫・脱硝処理
を行なう処理方法が知られている（特許１５４４５４７
号等）。2. Description of the Related Art As a treatment method for removing nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx) in exhaust gas, an exhaust gas is mixed with ammonia and contacted with a carbonaceous catalyst such as activated carbon which also functions as an adsorbent. A processing method of performing desulfurization and denitration treatment by performing the treatment is known (Japanese Patent No. 1544547).
No.).
【０００３】この方法では、排ガス中のＳＯｘは、硫酸
及び硫酸アンモニウム塩として炭素質触媒上に吸着除去
され、ＮＯｘは、排ガス中に添加されたアンモニアとの
反応により分解除去される。この方法は、排ガス中のＮ
ＯｘとＳＯｘを同時に除去できることに加えて、吸着剤
としても機能する触媒の再生利用が可能である点が利点
である。In this method, SOx in exhaust gas is adsorbed and removed on a carbonaceous catalyst as sulfuric acid and ammonium sulfate, and NOx is decomposed and removed by reaction with ammonia added to the exhaust gas. This method uses N
An advantage is that in addition to being able to simultaneously remove Ox and SOx, it is possible to recycle a catalyst that also functions as an adsorbent.
【０００４】しかしながら、炭素質触媒に吸着されるア
ンモニアとＳＯ2とのモル比（ＮＨ3／ＳＯ2）が高くな
ると、再生時にアンモニアが十分分解されず、ＳＯ2を
高濃度で含む脱離ガス中に多量のアンモニアが混入して
しまう。この結果、脱離ガスを利用した硫酸、硫黄等の
副製品回収工程において装置の閉塞や回収製品純度の低
下といった問題が生ずる。また、水洗等の洗浄工程で精
製する場合も、混入したアンモニアがアンモニウム塩
（亜硫酸アンモニウム等）として排水に溶け込んで、硫
黄分が減少するため、副製品回収率が低下するほか、さ
らに排水処理が必要になる。However, when the molar ratio of ammonia and SO 2 adsorbed on the carbonaceous catalyst (NH 3 / SO 2 ) increases, ammonia is not sufficiently decomposed during regeneration, and the desorbed gas containing SO 2 at a high concentration A large amount of ammonia is mixed in. As a result, in the process of recovering sulfuric acid, sulfur and the like using the desorbed gas, problems such as blockage of the apparatus and reduction in the purity of the recovered product occur. Also, in the case of purification in a washing step such as washing with water, the mixed ammonia dissolves in the wastewater as an ammonium salt (such as ammonium sulfite), and the sulfur content is reduced. As a result, the by-product recovery rate is reduced, and further wastewater treatment is required. Will be needed.
【０００５】また、低温（約100℃以下）の排ガスにア
ンモニアを注入して脱硫脱硝する場合、炭素質触媒上に
生成される硫酸アンモニウム塩により炭素質触媒の細孔
が破壊され、炭素質触媒が粉化する問題（低温破壊）が
ある。脱硝性能を向上させるために、アンモニアの注入
量を高めていくに従ってこれらの問題が顕著になる。In addition, when ammonia is injected into exhaust gas at a low temperature (about 100 ° C. or lower) for desulfurization and denitration, the pores of the carbonaceous catalyst are destroyed by ammonium sulfate formed on the carbonaceous catalyst, and the carbonaceous catalyst is decomposed. There is a problem of powdering (low temperature destruction). These problems become more pronounced as the injection amount of ammonia is increased in order to improve the denitration performance.
【０００６】これらの問題を解決する技術として、特許
１５８９４９８号記載の技術がある。これは、排ガスを
二つのガス流に分岐し、一方の排ガスへアンモニアを注
入して、第一の直交流移動層反応器へ導入して脱硫脱硝
処理し、他方の排ガス流にはアンモニアを注入すること
なく、第二の直交流移動層反応器へ導入して脱硫脱硝処
理する排ガスの処理法であり、炭素質触媒は、第一の直
交流移動反応器から第二の直交流移動反応器へ送られた
あと、再生処理される。As a technique for solving these problems, there is a technique described in Japanese Patent No. 1589498. This involves splitting the exhaust gas into two gas streams, injecting ammonia into one exhaust gas, introducing it into the first cross-flow moving bed reactor for desulfurization and denitrification, and injecting ammonia into the other exhaust gas stream. A method for treating exhaust gas that is introduced into a second cross-flow transfer bed reactor and desulfurized and denitrified without performing the process, wherein the carbonaceous catalyst is transferred from the first cross-flow transfer reactor to the second cross-flow transfer reactor. After being sent to, it is played back.
【０００７】この方法によれば、第二の反応器内にはア
ンモニアがほとんどなく、ＳＯｘのみが炭素質触媒に吸
着されることになるので、結果的に第二の反応器から排
出される炭素質触媒上に吸着されたＮＨ3／ＳＯ2比を低
くすることができ、炭素質触媒の低温破壊を抑制するこ
とができ、また脱離ガス中に含まれるアンモニア量も低
減できるという利点がある。According to this method, almost no ammonia is present in the second reactor, and only SOx is adsorbed on the carbonaceous catalyst. As a result, the carbon discharged from the second reactor is consequently discharged. There is an advantage that the NH 3 / SO 2 ratio adsorbed on the carbonaceous catalyst can be reduced, the low-temperature destruction of the carbonaceous catalyst can be suppressed, and the amount of ammonia contained in the desorbed gas can also be reduced. .
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法では、排ガスを二つのガス流に分割し、一方の排ガス
流のみにアンモニアを注入しているため、アンモニアと
ＮＯｘの反応による脱硝反応は第一の反応器でしか起こ
らないので、高い脱硝率が得られない。そして、脱硝率
をできるだけ向上させる目的で、注入するアンモニアの
濃度を高めると、未反応のアンモニアが処理済排ガス中
に残存することになり、今度はアンモニアの除去処理を
行なう必要が出てくるという問題点を有している。However, in this method, the exhaust gas is divided into two gas streams, and ammonia is injected into only one of the exhaust gas streams. Therefore, the denitration reaction by the reaction between ammonia and NOx is first. Since this occurs only in the reactor, a high denitration rate cannot be obtained. Then, if the concentration of the injected ammonia is increased for the purpose of improving the denitration rate as much as possible, unreacted ammonia will remain in the treated exhaust gas, and it will be necessary to perform the ammonia removal treatment. Has problems.
【０００９】そこで、本発明は、上記問題点に鑑みて、
脱硝率が高く、炭素質触媒に吸着されるアンモニア量及
び処理済ガスに含まれるアンモニア量も低減可能な炭素
質触媒を利用した排ガスの脱硫脱硝方法及び装置を提供
することを課題とする。Therefore, the present invention has been made in view of the above problems,
An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for desulfurization and denitration of exhaust gas using a carbonaceous catalyst which have a high denitration rate and can reduce the amount of ammonia adsorbed on the carbonaceous catalyst and the amount of ammonia contained in the treated gas.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の排ガスの脱硫脱硝方法は、（１）排ガスを
少なくとも２つの経路に分岐する分岐工程と、（２）分
岐経路のうち少なくとも１つの経路を除く残りの経路の
排ガスにアンモニアを混合する第一の混合工程と、
（３）第一の直交流移動層反応器の炭素質触媒移動方向
の上流側にこのアンモニア・排ガス混合ガスを、下流側
にアンモニア未混合の排ガスを導いて、排ガスの脱硫・
脱硝処理を行なう第一の処理工程と、（４）第一の反応
器の炭素質触媒移動方向下流側から排出された処理済排
ガスにアンモニアを混合する第二の混合工程と、（５）
第二の直交流移動層反応器の炭素質触媒移動方向の上流
側あるいは下流側の一方に第二の混合工程で生成された
混合ガスを導き、他方に第一の反応器の炭素質触媒移動
方向上流側から排出された処理済排ガスを導いて、さら
に脱硫・脱硝処理を行なう第二の処理工程と、（６）各
反応器から排出された炭素質触媒を加熱再生処理したう
えで再度各反応器に供給する工程と、を備えていること
を特徴とする。Means for Solving the Problems To solve the above problems, the method for desulfurizing and denitrifying exhaust gas of the present invention comprises: (1) a branching step of branching the exhaust gas into at least two paths; A first mixing step of mixing ammonia with the exhaust gas of the remaining paths excluding one path;
(3) The ammonia-exhaust gas mixed gas is led upstream of the first cross-flow moving bed reactor in the direction of movement of the carbonaceous catalyst, and the ammonia-free exhaust gas is led downstream, thereby desulfurizing the exhaust gas.
A first treatment step of performing a denitration treatment, (4) a second mixing step of mixing ammonia with a treated exhaust gas discharged from a downstream side of the first reactor in a direction in which the carbonaceous catalyst moves, (5)
The mixed gas generated in the second mixing step is guided to one of the upstream side and the downstream side of the carbonaceous catalyst moving direction of the second cross-flow moving bed reactor, and the carbonaceous catalyst movement of the first reactor is guided to the other side. A second treatment step of conducting the treated exhaust gas discharged from the upstream side in the direction, and further performing desulfurization and denitration treatment, and (6) heating and regenerating the carbonaceous catalyst discharged from each reactor, and again performing each treatment. And supplying to the reactor.
【００１１】一方、本発明の排ガスの脱硫脱硝装置は、
（１）排ガスを少なくとも２つの経路に分岐する分岐手
段と、（２）分岐手段で分岐されたうちの少なくとも１
つの経路を除く残りの経路の排ガスにアンモニアを供給
して混合する第一のアンモニア供給装置と、（３）反応
器内を移動する炭素質触媒に排ガスを直交流で接触させ
る直交流移動層反応器であって、炭素質触媒移動方向の
上流側にアンモニア・排ガス混合ガスが、下流側にアン
モニア未混合の排ガスが導かれ、それぞれの排ガスの脱
硫脱硝処理を行なう第一の反応器と、（４）第一の反応
器の炭素質触媒移動方向下流側から排出された処理済排
ガスにアンモニアを供給して混合する第二のアンモニア
供給装置と、（５）反応器内を移動する炭素質触媒に排
ガスを直交流で接触させる直交流移動層反応器であっ
て、炭素質触媒移動方向の上流側あるいは下流側の一方
に第二のアンモニア供給装置によりアンモニアが混合さ
れたガスが導かれ、他方に第一の反応器の炭素質触媒移
動方向上流側から排出された処理済排ガスが導かれ、そ
れぞれの排ガスの脱硫脱硝処理を行なう第二の反応器
と、（６）各反応器から排出された炭素質触媒を加熱再
生処理する再生器と、を備えていることを特徴とする。On the other hand, the exhaust gas desulfurization and denitration apparatus of the present invention comprises:
(1) a branching means for branching the exhaust gas into at least two routes, and (2) at least one of the branching means by the branching means.
A first ammonia supply device for supplying and mixing ammonia to the exhaust gas of the remaining routes excluding the two routes, and (3) a cross-current moving bed reaction in which the exhaust gas is brought into contact with the carbonaceous catalyst moving in the reactor with a cross flow A first reactor in which an ammonia / exhaust gas mixed gas is guided to an upstream side in a moving direction of the carbonaceous catalyst and an exhaust gas which is not mixed with ammonia to a downstream side to perform desulfurization and denitration treatment of each exhaust gas; 4) a second ammonia supply device for supplying and mixing ammonia to the treated exhaust gas discharged from the downstream side of the first reactor in the direction of movement of the carbonaceous catalyst, and (5) a carbonaceous catalyst moving inside the reactor. A cross-flow moving bed reactor in which the exhaust gas is brought into contact with the cross-flow in a cross-flow direction, wherein a gas in which ammonia is mixed by the second ammonia supply device is guided to one of the upstream side or the downstream side in the carbonaceous catalyst moving direction, On the other hand, the treated exhaust gas discharged from the upstream side of the first reactor in the direction of movement of the carbonaceous catalyst is guided, and the second reactor performs desulfurization and denitration treatment of each exhaust gas, and (6) discharges from each reactor. And a regenerator for heating and regenerating the obtained carbonaceous catalyst.
【００１２】本発明によれば、第一の反応器の炭素質触
媒移動方向の上流側（以下、単に上流側と呼ぶ）では、
アンモニア・排ガス混合ガスが流入するので、脱硫反応
と脱硝反応が同時に進行する。一方、下流側では、排ガ
スにアンモニアが混入されていないので脱硫反応のみが
進行する。この結果、上流側ではアンモニアとＳＯｘが
炭素質触媒に吸着されるが下流側ではＳＯｘのみが吸着
されるので、炭素質吸着剤に吸着される量は、アンモニ
アに比べてＳＯｘのほうが多くなり、ＮＨ3／ＳＯ2比は
低くなる。According to the present invention, on the upstream side of the first reactor in the direction of movement of the carbonaceous catalyst (hereinafter simply referred to as the upstream side),
Since the mixed gas of ammonia and exhaust gas flows, the desulfurization reaction and the denitration reaction proceed simultaneously. On the other hand, on the downstream side, only the desulfurization reaction proceeds because ammonia is not mixed in the exhaust gas. As a result, on the upstream side, ammonia and SOx are adsorbed by the carbonaceous catalyst, but on the downstream side, only SOx is adsorbed. Therefore, the amount adsorbed by the carbonaceous adsorbent is larger in SOx than in ammonia, The NH 3 / SO 2 ratio decreases.
【００１３】そして、第一の反応器の上流側から排出さ
れる処理済ガスには、未反応のアンモニアが残存する状
態で第二の反応器へ送られるが、ここで再度脱硝反応が
行われ、残存アンモニアはこの反応で消費されるので、
第二の反応器から排出される際の残存アンモニア量は低
減される。一方、第一の反応器の下流側から排出される
処理済ガスには、ＳＯｘはほとんど残存しない。この状
態でアンモニアを混合して、第二の反応器で脱硝反応を
行なうことにより、効率良い脱硝が行なえる。さらに、
アンモニアの供給量が少なくてすむため、炭素質触媒に
吸着されるアンモニア量が少なく、第二の反応器から排
出される際の排ガス中の残存アンモニア量も低減され
る。[0013] The treated gas discharged from the upstream side of the first reactor is sent to the second reactor in a state where unreacted ammonia remains, where the denitration reaction is performed again. , Because the residual ammonia is consumed in this reaction,
The amount of residual ammonia when discharged from the second reactor is reduced. On the other hand, SOx hardly remains in the treated gas discharged from the downstream side of the first reactor. By mixing ammonia in this state and performing a denitration reaction in the second reactor, efficient denitration can be performed. further,
Since the amount of supplied ammonia is small, the amount of ammonia adsorbed on the carbonaceous catalyst is small, and the amount of residual ammonia in the exhaust gas when discharged from the second reactor is also reduced.
【００１４】ここで、第二の反応器から排出された炭素
質触媒を直接第一の反応器に供給し、第一の反応器から
排出された炭素質触媒を再生処理したうえで第二の反応
器に供給し、循環させてもよい。Here, the carbonaceous catalyst discharged from the second reactor is directly supplied to the first reactor, and the carbonaceous catalyst discharged from the first reactor is subjected to a regeneration treatment. It may be fed to the reactor and circulated.
【００１５】第二の反応器には、第一の反応器で脱硫さ
れた排ガスが導入されるため、第二の反応器の炭素質触
媒には主としてアンモニアが吸着されることになる。こ
の炭素質触媒を第一の反応器に導くことで、ＳＯｘを吸
着させ、炭素質触媒に吸着されるＮＨ3／ＳＯ2比が低減
可能である。Since the exhaust gas desulfurized in the first reactor is introduced into the second reactor, ammonia is mainly adsorbed on the carbonaceous catalyst in the second reactor. By leading this carbonaceous catalyst to the first reactor, SOx can be adsorbed, and the NH 3 / SO 2 ratio adsorbed by the carbonaceous catalyst can be reduced.
【００１６】この第二の処理工程において、第二の混合
工程で生成された混合ガスを第二の反応器の炭素質触媒
移動方向上流側に導いてもよい。[0016] In the second treatment step, the mixed gas generated in the second mixing step may be led to the upstream side of the second reactor in the direction of movement of the carbonaceous catalyst.
【００１７】このようにすれば、第二の反応器の上流側
で炭素質触媒に余剰に吸着されたアンモニアは下流側で
の脱硝反応で消費されるので、さらに排出される炭素質
触媒へ吸着したアンモニア量を低減可能である。この炭
素質触媒を第一の反応器へ導く場合も、導入される時点
でのアンモニア吸着量が少ないので炭素質触媒の低温破
壊の要因となる硫酸アンモニウム塩の生成が抑制され
る。In this way, the ammonia adsorbed excessively on the carbonaceous catalyst on the upstream side of the second reactor is consumed by the denitration reaction on the downstream side, so that it is further adsorbed on the discharged carbonaceous catalyst. It is possible to reduce the amount of ammonia. Also when this carbonaceous catalyst is introduced into the first reactor, the amount of ammonia adsorbed at the time of introduction is small, so that the production of ammonium sulfate which causes low-temperature destruction of the carbonaceous catalyst is suppressed.
【００１８】これら第一の反応器及び／又は第二の反応
器は、炭素質触媒移動方向に直列に接続され、各ガス流
路が独立して並列に配列された複数の直交流移動層反応
室から構成されていてもよい。この場合も同様の効果が
得られ、分岐した排ガス同士の混合も抑制される。The first and / or second reactors are connected in series in the direction of carbonaceous catalyst movement, and each gas flow path is independently arranged in parallel. It may be composed of a room. In this case, the same effect is obtained, and the mixing of the branched exhaust gases is suppressed.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態について説明する。なお、説明の理
解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に
対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説
明は省略する。Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. To facilitate understanding of the description, the same reference numerals are given to the same constituent elements in each drawing as much as possible, and duplicate description will be omitted.
【００２０】図１は、本発明の排ガスの脱硫脱硝方法の
第一の実施形態を実施する装置を示す概略構成図であ
る。本装置は、活性炭等の炭素質触媒を移動層に用いて
おり、詳細構成は後述する直交流移動層式の２つの反応
器１、２と、反応器１、２内の炭素質触媒を加熱再生す
る再生器３、振動スクリーン等からなる分離器４と、を
備えている。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an apparatus for carrying out a first embodiment of the exhaust gas desulfurization and denitration method of the present invention. This apparatus uses a carbonaceous catalyst such as activated carbon for the moving bed, and heats two reactors 1 and 2 of a cross-flow moving bed type, which will be described in detail later, and the carbonaceous catalyst in the reactors 1 and 2. A regenerator 3 for reproducing and a separator 4 composed of a vibrating screen or the like.
【００２１】処理排ガスを導くラインＬ１は、途中で二
つに分岐され、一方のラインＬ２が第一の反応器１の上
段に、他方のラインＬ３が同じ第一の反応器１の下段に
接続される。第一の反応器１のガス排出口と第二の反応
器２のガス導入口は、それぞれ上段同士、下段同士がラ
インＬ４、Ｌ５により接続されている。そして、第二の
反応器２の上段、下段それぞれのガス排出口はラインＬ
６、Ｌ７にそれぞれ接続されている。そして、ラインＬ
２、Ｌ５にはそれぞれ排ガスにアンモニアを混合するた
めのラインＬ８、Ｌ９が接続されている。The line L1 for introducing the treated exhaust gas is branched into two on the way, and one line L2 is connected to the upper stage of the first reactor 1 and the other line L3 is connected to the lower stage of the same first reactor 1. Is done. The gas outlet of the first reactor 1 and the gas inlet of the second reactor 2 are connected to each other by upper lines and lower lines by lines L4 and L5, respectively. The upper and lower gas outlets of the second reactor 2 are connected to the line L
6 and L7. And the line L
Lines L8 and L9 for mixing ammonia with the exhaust gas are connected to L2 and L5, respectively.
【００２２】第二の反応器２の上段は、分離器４で回収
された再生炭素質触媒を供給するラインＬ１０に接続さ
れ、第二の反応器２の下段と第一の反応器１の上段は炭
素質触媒を供給するラインＬ１１により接続されてい
る。そして、第一の反応器１の下段と再生器３がライン
Ｌ１２により接続されている。The upper stage of the second reactor 2 is connected to a line L10 for supplying the regenerated carbonaceous catalyst recovered in the separator 4, and the lower stage of the second reactor 2 and the upper stage of the first reactor 1 Are connected by a line L11 for supplying a carbonaceous catalyst. The lower stage of the first reactor 1 and the regenerator 3 are connected by a line L12.
【００２３】図２は、この第一の反応器１の内部構成を
示す断面概略図である。なお、第二の反応器２も同一の
構成である。反応器１の最上部には炭素質触媒の導入口
１ｂ1が設けられており、最下部には、触媒を所定量引
き抜く排出口１ｂ2が設けられており、内部の炭素質触
媒を図中の矢印Ａ方向へ移動させて移動層１ａを形成す
る。以下、炭素質触媒の移動方向に合わせて上流側、下
流側と称する。すなわち、上流側が上段、下流側が下段
に相当する。排ガスはこの移動層１ａに直交するように
流される。排ガスの入口側には、導入された排ガスを整
流する整流板１ｃ1が、出口側には、排出される排ガス
を整流する整流板１ｃ2が配置されている。そして、整
流板１ｃ1、１ｃ2の間には、二枚の多孔板１ｄ1、１ｄ2
が配置されており、排ガスの流れ方向に沿って移動層１
ａを三分割している。この反応器１では、上流側と下流
側にそれぞれ排ガスの導入口１ｅ1、１ｅ2と排出口１ｆ
1、１ｆ2が設けられており、排ガスを別々に流すことが
可能となっている。FIG. 2 is a schematic sectional view showing the internal structure of the first reactor 1. The second reactor 2 has the same configuration. At the top of the reactor 1 is provided with inlet 1b 1 carbonaceous catalyst, the bottom, the catalyst and the discharge port 1b 2 is pulled out a predetermined amount is provided to the figures, the interior of the carbonaceous catalyst Is moved in the direction of arrow A to form the moving layer 1a. Hereinafter, they are referred to as the upstream side and the downstream side in accordance with the moving direction of the carbonaceous catalyst. That is, the upstream side corresponds to the upper stage, and the downstream side corresponds to the lower stage. The exhaust gas is flowed so as to be orthogonal to the moving bed 1a. The inlet side of the exhaust gas, the current plate 1c 1 for rectifying the introduced exhaust gas, the outlet side, the rectifying plate 1c 2 is arranged for rectifying the exhaust gas discharged. Further, between the rectifier plate 1c 1, 1c 2, two perforated plates 1d 1, 1d 2
Are disposed, and the moving bed 1 is arranged along the flow direction of the exhaust gas.
a is divided into three parts. In this reactor 1, exhaust gas inlets 1 e 1 , 1 e 2 and an outlet 1 f are provided on the upstream side and the downstream side, respectively.
1 , 1f 2 are provided, and it is possible to flow exhaust gas separately.
【００２４】次に、図１の装置により実施される本発明
の排ガスの脱硫脱硝方法について説明する。Next, the exhaust gas desulfurization and denitration method of the present invention, which is carried out by the apparatus shown in FIG. 1, will be described.
【００２５】60〜180℃に温度調整された処理対象とな
るＮＯｘ、ＳＯｘを含有する排ガスはラインＬ１により
送られ、そこから二つのラインＬ２、Ｌ３へと分岐され
る。この時のガスの分岐割合は以後の処理内容により調
整可能であるが、以下、１対１に分岐した場合を例に説
明する。The exhaust gas containing NOx and SOx to be treated whose temperature has been adjusted to 60 to 180 ° C. is sent through a line L1 and branched therefrom into two lines L2 and L3. The branching ratio of the gas at this time can be adjusted according to the contents of the subsequent processing. Hereinafter, a case where the branching is performed on a one-to-one basis will be described as an example.
【００２６】分岐後、ラインＬ２を流れる排ガスには、
ラインＬ８を介してアンモニアが混合された後、第一の
反応器１の上段（上流側）へと導入される。導入された
排ガスは反応器１内を下降する炭素質触媒の移動層１ａ
と接触して脱硫脱硝処理される。具体的には、排ガス中
のＳＯｘは、炭素質触媒との接触によって以下の反応に
より硫酸として吸着除去される。After the branch, the exhaust gas flowing through the line L2 includes:
After the ammonia is mixed via the line L8, it is introduced into the upper stage (upstream side) of the first reactor 1. The introduced exhaust gas is a moving bed 1a of the carbonaceous catalyst descending in the reactor 1.
To be subjected to desulfurization and denitration treatment. Specifically, SOx in the exhaust gas is adsorbed and removed as sulfuric acid by the following reaction by contact with the carbonaceous catalyst.
【００２７】 ＳＯ2＋１／２Ｏ2＋Ｈ2Ｏ→Ｈ2ＳＯ4 …（１） ＳＯ3＋Ｈ2Ｏ→Ｈ2ＳＯ4 …（２） 排ガス中に混合されているアンモニアの一部はこの硫酸
と以下のように反応し、硫酸アンモニウム塩を生成す
る。SO 2 + 1 / 2O 2 + H 2 O → H 2 SO 4 (1) SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4 (2) A part of the ammonia mixed in the exhaust gas is converted into sulfuric acid. The following reaction is performed to produce an ammonium sulfate salt.
【００２８】 Ｈ2ＳＯ4＋ＮＨ3→ＮＨ4ＨＳＯ4 …（３） ＮＨ4ＨＳＯ4＋ＮＨ3→（ＮＨ4）2ＳＯ4 …（４） 一方、排ガス中のＮＯｘは、炭素質触媒を触媒としてア
ンモニアと以下のように反応して分解される。H 2 SO 4 + NH 3 → NH 4 HSO 4 (3) NH 4 HSO 4 + NH 3 → (NH 4 ) 2 SO 4 (4) On the other hand, NOx in the exhaust gas is converted using a carbonaceous catalyst as a catalyst. It is decomposed by reacting with ammonia as follows.
【００２９】 ４ＮＨ3＋４ＮＯ＋Ｏ2→４Ｎ2＋６Ｈ2Ｏ …（５） 排ガス中に含まれていたＳＯｘの大部分は、（１）
（２）式の反応により吸着除去される。一方、脱硝処理
のため排ガス中に混合されるアンモニアの一部は硫酸の
中和反応により消費される。この消費量を考慮してアン
モニアを余分に混合する必要がある。つまり、ラインＬ
８を介して供給されるアンモニアの量は、（３）（５）
式よりラインＬ２を介して導入される排ガス中のＮＯｘ
とＳＯｘのモル量の和より（４）式の反応の分を考慮し
て多めに導入する必要がある。ただし、多すぎると未反
応のアンモニアが大量に放出されるので、排ガス中のＮ
Ｏｘモル量＋２×ＳＯｘモル量に相当するモル量以下の
アンモニアを供給することが好ましい。一方、ＳＯｘ存
在下では、（５）式によるＮＯｘの分解率は低下する。
この結果、移動層１ａ通過後の排ガス中には、未反応の
ＮＯｘとアンモニアが残存することになる。ここで、
（３）（４）式の中和反応は（３）式が反応速度が速
く、主体として進行する。このため、反応器１内の上段
を通過した炭素質触媒に吸着されたＮＨ3／ＳＯ2比は約
１〜１．５となる。4NH 3 + 4NO + O 2 → 4N 2 + 6H 2 O (5) Most of the SOx contained in the exhaust gas is (1)
It is adsorbed and removed by the reaction of the formula (2). On the other hand, a part of the ammonia mixed into the exhaust gas for the denitration treatment is consumed by the neutralization reaction of sulfuric acid. It is necessary to mix ammonia excessively in consideration of this consumption. That is, the line L
The amount of ammonia supplied via 8 is (3) (5)
NOx in exhaust gas introduced via line L2
It is necessary to introduce a large amount from the sum of the molar amounts of SOx and SOx in consideration of the reaction of the formula (4). However, if the amount is too large, a large amount of unreacted ammonia is released.
It is preferable to supply ammonia in a molar amount equal to or less than the molar amount of Ox + 2 × SOx. On the other hand, in the presence of SOx, the decomposition rate of NOx by equation (5) decreases.
As a result, unreacted NOx and ammonia remain in the exhaust gas after passing through the moving bed 1a. here,
(3) In the neutralization reaction of the formula (4), the reaction speed of the formula (3) is high, and the neutralization reaction proceeds mainly. Therefore, the NH 3 / SO 2 ratio adsorbed on the carbonaceous catalyst that has passed through the upper stage in the reactor 1 is about 1 to 1.5.
【００３０】処理された排ガスはラインＬ４へと排出さ
れる。ラインＬ４を流れる排ガスは第二の反応器２の上
段（上流側）へと導入される。導入された排ガスは、第
一の反応器１内と同様に反応器２内を下降する炭素質触
媒の移動層２ａと接触して脱硝処理される。この排ガス
は第一の反応器１でＳＯｘの大部分が除去されているた
め、（５）式の反応が支配的になる。つまり、残存した
アンモニアとＮＯｘが反応して排ガス中のアンモニアと
ＮＯｘが分解される。このとき、炭素質触媒にはアンモ
ニアの一部が吸着される。こうして処理された排ガスは
ラインＬ６を介して直接または図示していない電気集塵
機等でさらに処理された後、大気に放出される。The treated exhaust gas is discharged to a line L4. The exhaust gas flowing through the line L4 is introduced into the upper stage (upstream side) of the second reactor 2. The introduced exhaust gas comes into contact with the moving bed 2a of the carbonaceous catalyst descending in the reactor 2 in the same manner as in the first reactor 1, and is denitrated. Since most of the SOx is removed from the exhaust gas in the first reactor 1, the reaction of the formula (5) becomes dominant. That is, the remaining ammonia and NOx react to decompose ammonia and NOx in the exhaust gas. At this time, part of the ammonia is adsorbed on the carbonaceous catalyst. The exhaust gas thus treated is further discharged directly to the atmosphere via a line L6 or by an electric precipitator (not shown) or the like, and then discharged to the atmosphere.
【００３１】一方、ラインＬ３を流れる排ガスは、第一
の反応器１の下段（下流側）へと直接導入され、移動層
１ａの炭素質触媒と接触して脱硫脱硝処理される。前述
した上段の場合と異なり、導入される排ガスにはアンモ
ニアが混合されていないため、基本的に（３）（４）式
の反応は起こらず、排ガス中に含まれるＳＯｘは（１）
（２）式によりその大部分が除去される。そして、移動
層１ａ中の炭素質触媒に吸着されているアンモニアの一
部と排ガス中のＮＯｘの一部が（５）式により反応し
て、分解処理される。この結果、第一の反応器１の下段
を通過した排ガス中にはＳＯｘがほとんど含まれず、Ｎ
Ｏｘの含有量も低下する。そして、反応器１の下段を通
過した炭素質触媒には、前述したように下段部では主と
してＳＯｘが吸着され、その量は、上段で吸着されるＳ
Ｏｘの量にほぼ等しいため、炭素質触媒に吸着されたＮ
Ｈ3／ＳＯ2比は約０．５〜０．８となる。On the other hand, the exhaust gas flowing through the line L3 is directly introduced to the lower stage (downstream side) of the first reactor 1, and is brought into contact with the carbonaceous catalyst of the moving bed 1a to be subjected to desulfurization and denitration. Unlike the case of the above-mentioned upper stage, since ammonia is not mixed in the exhaust gas to be introduced, basically, the reactions of the formulas (3) and (4) do not occur, and the SOx contained in the exhaust gas is (1)
Most of them are eliminated by the equation (2). Then, a part of the ammonia adsorbed by the carbonaceous catalyst in the moving bed 1a and a part of the NOx in the exhaust gas react according to the formula (5) to be decomposed. As a result, the exhaust gas that has passed through the lower stage of the first reactor 1 contains almost no SOx,
The content of Ox also decreases. As described above, SOx is mainly adsorbed in the lower part of the carbonaceous catalyst that has passed through the lower part of the reactor 1, and the amount of SOx adsorbed in the upper part is as described above.
Since it is almost equal to the amount of Ox, the amount of N
The H 3 / SO 2 ratio will be about 0.5-0.8.
【００３２】こうして第一の反応器１の下段を通過した
排ガスは、ラインＬ５に送られ、ラインＬ９を介して送
られたアンモニアガスと混合され、第二の反応器２の下
段（下流側）に導入される。このときのアンモニア添加
量は、未反応のＮＯｘを処理するのに必要な量、すなわ
ち排ガス中のＮＯｘのモル量と等しいモル量を添加する
ことが好ましい。導入された排ガスは、第一の反応器１
内と同様に反応器２内を下降する移動層２ａの炭素質触
媒と接触して脱硝処理される。この排ガスは第一の反応
器１でＳＯｘの大部分が除去されているため、（５）式
の反応が支配的になる。つまり、混合されたアンモニア
とＮＯｘが反応して排ガス中のアンモニアとＮＯｘが分
解される。このとき、炭素質触媒には前述した上段の場
合と同様に、アンモニアの一部が吸着される。こうして
処理された排ガスはラインＬ７を介して直接または図示
していない電気集塵機等でさらに処理された後、大気に
放出される。The exhaust gas that has passed through the lower stage of the first reactor 1 is sent to a line L5 and mixed with the ammonia gas sent through a line L9, and is mixed with the lower stage (downstream side) of the second reactor 2. Will be introduced. The amount of ammonia added at this time is preferably an amount necessary to treat unreacted NOx, that is, a molar amount equal to the molar amount of NOx in the exhaust gas. The introduced exhaust gas is supplied to the first reactor 1
The denitration treatment is performed by contacting the carbonaceous catalyst of the moving bed 2a descending in the reactor 2 as in the case. Since most of the SOx is removed from the exhaust gas in the first reactor 1, the reaction of the formula (5) becomes dominant. That is, the mixed ammonia and NOx react to decompose ammonia and NOx in the exhaust gas. At this time, a part of ammonia is adsorbed on the carbonaceous catalyst as in the case of the above-mentioned upper stage. The exhaust gas thus treated is further treated directly via a line L7 or by an electric precipitator (not shown) or the like, and then discharged to the atmosphere.
【００３３】第二の反応器２で排ガス処理に供された移
動層２ａの炭素質触媒は、底部から所定量ずつ引きぬか
れてラインＬ１１により第一の反応器１の上部へと供給
される。そして、第一の反応器１の底部から所定量ずつ
引きぬかれてラインＬ１２により再生器３へ送られる。
この再生器３内では約300〜600℃の高温不活性ガス雰囲
気中で炭素質触媒は加熱再生され、再生された炭素質触
媒は、ラインＬ１３を介して分離器４に送られ、ダスト
及び粉化した炭素質触媒が取り除かれた後、ラインＬ１
０により第二の反応器２の上部に戻されて循環再使用さ
れる。The carbonaceous catalyst of the moving bed 2a subjected to the exhaust gas treatment in the second reactor 2 is drawn from the bottom by a predetermined amount and supplied to the upper part of the first reactor 1 by a line L11. . Then, it is pulled out by a predetermined amount from the bottom of the first reactor 1 and sent to the regenerator 3 by a line L12.
In the regenerator 3, the carbonaceous catalyst is heated and regenerated in a high temperature inert gas atmosphere of about 300 to 600 ° C., and the regenerated carbonaceous catalyst is sent to the separator 4 via the line L13, After the carbonized catalyst is removed, the line L1
0 returns to the top of the second reactor 2 and is recycled and reused.
【００３４】前述したように第二の反応器２では、炭素
質触媒に主としてアンモニアが吸着される。この吸着量
は、排ガス中のアンモニア濃度の高い下段での吸着量が
多くなる。この結果、第一の反応器１には、アンモニア
が吸着された炭素質触媒が送られるため、第一の反応器
１の上段では、（３）（４）式による硫酸中和反応が進
行しやすい。しかし、前述したようにこうして吸着され
たアンモニアの一部は下段で脱硝反応に利用される。し
たがって、第一の反応器１から排出される炭素質触媒に
吸着されたＮＨ3／ＳＯ2比は約０．５〜０．８である。
加熱再生処理時にＮＨ3／ＳＯ2比が低いほど、吸着され
たＮＨ3のＮ2への分解率が向上する。この結果、加熱再
生処理において発生する脱離ガス中に存在するＮＨ3の
比率を大幅に削減することができ、脱離ガス中に高濃度
で含まれるＳＯ2の再生処理が容易になる。As described above, in the second reactor 2, mainly ammonia is adsorbed on the carbonaceous catalyst. The amount of adsorption increases in the lower stage where the ammonia concentration in the exhaust gas is high. As a result, the carbonaceous catalyst on which the ammonia is adsorbed is sent to the first reactor 1, so that the sulfuric acid neutralization reaction by the equations (3) and (4) proceeds in the upper stage of the first reactor 1. Cheap. However, as described above, a part of the ammonia thus adsorbed is used in the lower stage for the denitration reaction. Therefore, the NH 3 / SO 2 ratio adsorbed on the carbonaceous catalyst discharged from the first reactor 1 is about 0.5 to 0.8.
The lower the NH 3 / SO 2 ratio during the heat regeneration treatment, the higher the decomposition rate of the adsorbed NH 3 into N 2 . As a result, the ratio of NH 3 present in the desorbed gas generated in the heat regeneration process can be significantly reduced, and the regeneration process of SO 2 contained in the desorbed gas at a high concentration becomes easy.
【００３５】続いて、本発明の脱硫脱硝方法の他の実施
形態について図３〜図７を参照して説明する。Next, another embodiment of the desulfurization and denitration method of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００３６】図３は、本発明の第二の実施形態となる処
理方法を実施する装置の全体構成を示す概略図である。
この装置は、図１に示される装置とは、第一の反応器１
と第二の反応器２の間で排ガスを送るラインＬ４とライ
ンＬ５の接続のみが相違している。すなわち、図３の装
置を用いた場合には、第一の反応器１の上段で処理され
た排ガスは、第二の反応器２の下段に送られ、一方、第
一の反応器１の下段で処理された排ガスは、アンモニア
ガスが混合された後に第二の反応器２の上段に送られ、
それぞれ処理される。FIG. 3 is a schematic diagram showing an entire configuration of an apparatus for performing a processing method according to a second embodiment of the present invention.
This apparatus is different from the apparatus shown in FIG.
Only the connection between the line L4 for sending exhaust gas and the line L5 between the second reactor 2 and the second reactor 2 is different. That is, when the apparatus of FIG. 3 is used, the exhaust gas treated in the upper part of the first reactor 1 is sent to the lower part of the second reactor 2, while the lower part of the first reactor 1 is sent to the lower part. The exhaust gas treated in is sent to the upper stage of the second reactor 2 after the ammonia gas is mixed,
Each is processed.
【００３７】このような装置を用いた場合、基本的な排
ガス処理は図１の装置を用いた第一の実施形態の処理方
法と同一になるが、第二の反応器２の上段で炭素質触媒
に付着したアンモニアは、その一部が下段での脱硝処理
において消費されることになり、アンモニア吸着量の少
ない炭素質触媒を第一の反応器１に導くことができ、第
一の反応器１から排出される炭素質触媒へのアンモニア
吸着量も減らせて、脱離ガス中のアンモニア含有量も低
減できる。特に、アンモニウム塩の生成が抑制されるの
で、炭素質触媒の低温破壊を抑制するのにさらに効果的
である。When such an apparatus is used, the basic exhaust gas treatment is the same as that of the first embodiment using the apparatus shown in FIG. A part of the ammonia adhering to the catalyst is consumed in the denitration treatment in the lower stage, and the carbonaceous catalyst having a small amount of adsorbed ammonia can be led to the first reactor 1. The amount of ammonia adsorbed on the carbonaceous catalyst discharged from 1 can also be reduced, and the ammonia content in the desorbed gas can be reduced. In particular, since the production of ammonium salts is suppressed, it is more effective to suppress the low temperature destruction of the carbonaceous catalyst.
【００３８】図４、図５は、それぞれ本発明の第一の実
施形態、第二の実施形態の処理方法を実施する装置の別
の構成を示す全体構成図である。これらの装置では、そ
れぞれ図１、図３の装置における第一の反応器１、第二
の反応器２をそれぞれ２つの反応器１１と１２、２１と
２２により構成している点が相違している。このように
上段、下段にそれぞれ独立して排ガスを導入することの
できる構成の反応器を用いずとも、複数の反応器を炭素
質触媒の移動方向から見て直列、かつ、排ガスの移動方
向からみると並列に接続して第一の反応器１、第二の反
応器２をそれぞれ構成してもよい。FIGS. 4 and 5 are overall configuration diagrams showing another configuration of an apparatus for executing the processing method of the first embodiment and the second embodiment of the present invention, respectively. These apparatuses differ in that the first reactor 1 and the second reactor 2 in the apparatuses of FIGS. 1 and 3 are respectively constituted by two reactors 11 and 12, 21 and 22. I have. Thus, without using a reactor having a configuration capable of independently introducing exhaust gas into the upper stage and the lower stage, a plurality of reactors are connected in series when viewed from the moving direction of the carbonaceous catalyst, and from the moving direction of the exhaust gas. When viewed, the first reactor 1 and the second reactor 2 may be configured by being connected in parallel.
【００３９】図６、図７は、それぞれ本発明の第三の実
施形態、第四の実施形態の処理方法を実施する装置の構
成を示す全体構成図である。それぞれの装置は、図１、
図３に示される装置と炭素質触媒の循環ラインが相違し
ている。すなわち、図１、図３に示される装置において
は、炭素質触媒は、第二の反応器２→第一の反応器１→
再生器３→分離器４→第二の反応器２という経路で循環
されていたが、図６、図７に示される装置では、ライン
Ｌ１０’、Ｌ１２’を介して、それぞれの反応器１、２
から排出された炭素質触媒は直接再生器３で再生処理さ
れた後、分離器４でダスト等が除去され、再びそれぞれ
の反応器１、２に送られる。この場合は、アンモニアの
吸着されていないきれいな炭素質触媒を第一の反応器１
で使用できる点がメリットとなる。FIGS. 6 and 7 are general configuration diagrams showing the configuration of an apparatus for executing the processing method of the third embodiment and the fourth embodiment of the present invention, respectively. Each device is shown in Figure 1,
The apparatus shown in FIG. 3 is different from the carbonaceous catalyst circulation line. That is, in the apparatus shown in FIGS. 1 and 3, the carbonaceous catalyst is supplied to the second reactor 2 → the first reactor 1 →
Although it was circulated along the route of the regenerator 3 → the separator 4 → the second reactor 2, in the apparatus shown in FIGS. 6 and 7, the respective reactors 1 and 2 are connected via the lines L10 ′ and L12 ′. 2
After the carbonaceous catalyst discharged from the reactor is directly regenerated by the regenerator 3, dust and the like are removed by the separator 4, and sent to the respective reactors 1 and 2 again. In this case, a clean carbonaceous catalyst without adsorption of ammonia is supplied to the first reactor 1
The advantage is that it can be used with
【００４０】本発明の炭素質触媒としては、石炭などを
酸化処理、熱処理あるいは水蒸気などで賦活して得られ
る活性炭、活性コークス、活性チャーなどが一般的に使
用されるが、これらにバナジウム、鉄、マンガンなどの
金属化合物を坦持させたものも使用可能である。As the carbonaceous catalyst of the present invention, activated carbon, activated coke, activated char, etc. obtained by oxidizing coal, oxidizing, heat-treating or activating with steam are generally used. And those carrying a metal compound such as manganese can also be used.
【００４１】また、第一の反応器１の下段に供給する排
ガスに少量のアンモニアを混合しても良い。また、第一
の反応器の上段から排出される排ガスに残存する未反応
アンモニアガスの量が少ない場合には、ラインＬ４を流
れる排ガスに少量のアンモニアガスを混合してもよい。Further, a small amount of ammonia may be mixed with the exhaust gas supplied to the lower stage of the first reactor 1. If the amount of unreacted ammonia gas remaining in the exhaust gas discharged from the upper stage of the first reactor is small, a small amount of ammonia gas may be mixed into the exhaust gas flowing through the line L4.
【００４２】ここでは、アンモニアガスを混合する例を
示したが、アンモニア水等を注入しても同一の効果が得
られる。Here, an example in which ammonia gas is mixed has been described, but the same effect can be obtained by injecting ammonia water or the like.
【００４３】各反応器１、２は上段、下段の二段構成と
する例を説明してきたが、これを三段以上の多段構成と
してもよい。ただし、多段とする場合、第一の反応器１
の上流側にアンモニアを多く混合した排ガスを導入する
必要がある。また、反応器１、２は図２の構成に限られ
るものではなく、特に、図４、図５の装置で用いる場合
には、既存の各種の直交流移動層反応器を流用すること
が可能である。Although an example has been described in which each of the reactors 1 and 2 has a two-stage configuration of an upper stage and a lower stage, it may be a multi-stage configuration of three or more stages. However, in case of multi-stage, the first reactor 1
It is necessary to introduce an exhaust gas containing a large amount of ammonia upstream of the gas. Further, the reactors 1 and 2 are not limited to the configuration shown in FIG. 2, and in particular, when used in the apparatus shown in FIGS. 4 and 5, various existing cross-flow moving bed reactors can be used. It is.
【００４４】このとき、第一の反応器の上流側（上段）
に導入されるガス量は、処理対象となる排ガス全量の約
１／４〜２／３とすることが好ましい。上段と下段のガ
ス量比が異なりすぎると、前述した効果が得られないか
らである。At this time, the upstream side (upper stage) of the first reactor
The amount of gas introduced into the gas is preferably about １ ／ to ／ of the total amount of exhaust gas to be treated. If the gas amount ratio in the upper stage is too different from that in the lower stage, the above-mentioned effects cannot be obtained.
【００４５】[0045]
【実施例】本発明者らは、本発明の排ガスの脱硫脱硝方
法による脱硝率向上効果等を確認する比較実験を行っ
た。以下、その実験結果について説明する。EXAMPLES The present inventors conducted a comparative experiment to confirm the effect of improving the denitration rate by the desulfurization and denitration method for exhaust gas of the present invention. Hereinafter, the experimental results will be described.
【００４６】実施例 図１に示される装置を用いて処理試験を行なった。導入
された処理対象排ガスは、ＳＯｘを140ppm、ＮＯｘを17
0ppm、水分を10％、酸素を15％含み、温度は120℃であ
り、流量は1000Nm3/hとした。ラインＬ２、Ｌ３の分岐
量は二等分であり、アンモニア注入量は、ラインＬ８か
らの注入量が混合後の排ガスのアンモニアガス濃度が45
0ppm、ラインＬ９からの注入量が混合後の排ガスのアン
モニアガス濃度が115ppmとなる量に調整した。Example A processing test was performed using the apparatus shown in FIG. The exhaust gases to be treated were 140 ppm SOx and 17 NOx.
It contained 0 ppm, 10% water and 15% oxygen, the temperature was 120 ° C., and the flow rate was 1000 Nm 3 / h. The branch amounts of the lines L2 and L3 are bisected, and the injection amount of ammonia is such that the injection amount from the line L8 is equal to the ammonia gas concentration of the exhaust gas after mixing.
The injection amount from the line L9 was adjusted to 0 ppm, and the ammonia gas concentration of the mixed exhaust gas was adjusted to 115 ppm.
【００４７】各反応器には、活性炭（直径約7mm長さ約8
mm）2.08m3を充填しており、上段、下段はそれぞれ全体
の半分を占めている。そして、活性炭の反応器内の滞留
時間は、第一の反応器、第二の反応器とも120時間とな
るように移動層の移動速度を設定した。Activated carbon (diameter of about 7 mm, length of about 8
has filled the mm) 2.08m 3, upper, lower accounted for half of the total, respectively. The moving speed of the moving bed was set such that the residence time of the activated carbon in the reactor was 120 hours in both the first reactor and the second reactor.
【００４８】この結果、第一の反応器１の上段では脱硫
率が９９．９％、脱硝率が73％で排ガス中にリークした
ＮＨ3濃度は30ppmであり、下段では脱硫率が９９．９
％、脱硝率が20％、排ガス中にリークしたＮＨ3濃度は
1.5ppmとなった。そして、第二の反応器２の上段では、
脱硝率73％、リークしたＮＨ3濃度は1ppmとなり、下段
では脱硝率が80%、リークしたＮＨ3濃度は12.8ppmにな
り、全体の脱硫率は９９．９％、脱硝率は89.2％、排ガ
ス中にリークしたＮＨ3濃度は7.0ppmとなった。なお、
第一の反応器１から引き抜かれた活性炭に吸着されたＮ
Ｈ3／ＳＯ2比は０．８５であった。As a result, in the upper part of the first reactor 1, the desulfurization rate was 99.9%, the denitrification rate was 73%, the concentration of NH 3 leaked into the exhaust gas was 30 ppm, and the desulfurization rate was 99.9 in the lower part.
%, NOx removal rate is 20%, NH 3 concentration leaked in exhaust gas is
It became 1.5 ppm. And in the upper stage of the second reactor 2,
The denitration rate is 73%, the leaked NH 3 concentration is 1 ppm, the lower stage has a denitration rate of 80%, the leaked NH 3 concentration is 12.8 ppm, the overall desulfurization rate is 99.9%, the denitration rate is 89.2%, and the exhaust gas The NH 3 concentration leaked therein became 7.0 ppm. In addition,
N adsorbed on the activated carbon extracted from the first reactor 1
The H 3 / SO 2 ratio was 0.85.
【００４９】比較例 図１に示される装置において、第二の反応器２を使用せ
ず、第一の反応器１のみを使用した処理と同一の処理試
験を行なった。処理対象排ガスの成分、温度、流量、分
岐量及び第一の反応器の活性炭充填量、滞留速度は、上
述の実施例と同一である。ラインＬ８からのアンモニア
注入量は、上述の実施例のラインＬ８とＬ９からの注入
量の和に相当する混合後の排ガスのアンモニアガス濃度
が565ppmとなる量を注入した。COMPARATIVE EXAMPLE In the apparatus shown in FIG. 1, the same processing test as the processing using only the first reactor 1 without using the second reactor 2 was performed. The components of exhaust gas to be treated, the temperature, the flow rate, the amount of branching, the amount of activated carbon charged in the first reactor, and the retention speed are the same as those in the above-described embodiment. The injection amount of ammonia from the line L8 was the amount corresponding to the sum of the injection amounts from the lines L8 and L9 in the above-described embodiment, and the amount of ammonia gas in the mixed exhaust gas was 565 ppm.
【００５０】この結果、第一の反応器１の上段では脱硫
率が９９．９％、脱硝率が81％で排ガス中にリークした
ＮＨ3濃度は87ppmとなり、下段では脱硫率が９９．９
％、脱硝率が23％、排ガス中にリークしたＮＨ3濃度は
0.2ppmになり、全体の脱硫率は９９．９％、脱硝率は5
1.5％、排ガス中にリークしたＮＨ3濃度は43.6ppmとな
った。なお、第一の反応器１から引き抜かれた活性炭に
吸着されたＮＨ3／ＳＯ2比は１．０２であった。As a result, in the upper part of the first reactor 1, the desulfurization rate was 99.9%, the denitrification rate was 81%, the NH 3 concentration leaked into the exhaust gas was 87 ppm, and the desulfurization rate was 99.9 in the lower part.
%, NOx removal rate is 23%, NH 3 concentration leaked in exhaust gas is
0.2 ppm, the overall desulfurization rate is 99.9%, and the denitrification rate is 5
The concentration of NH 3 leaked into the exhaust gas was 1.5%, and the concentration was 43.6 ppm. Note that the NH 3 / SO 2 ratio adsorbed on the activated carbon extracted from the first reactor 1 was 1.02.
【００５１】これにより、本発明の排ガスの脱硫脱硝方
法により、脱硝率を向上させる一方、排ガス中にリーク
するアンモニア量を低減すると同時に、活性炭に吸着さ
れるＮＨ3／ＳＯ2比も低下させる効果が確認された。Thus, the method for desulfurization and denitration of exhaust gas of the present invention has the effect of improving the denitration rate, reducing the amount of ammonia leaking into the exhaust gas, and at the same time reducing the NH 3 / SO 2 ratio adsorbed on activated carbon. Was confirmed.
【００５２】[0052]
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
炭素質触媒を用いた直交流移動層式の反応器を２つ用い
た二段処理とし、第一の反応器では、上流側でアンモニ
ア注入排ガスを処理し、下流側でアンモニア無注入排ガ
スを処理したうえ、下流側で処理された排ガスにアンモ
ニアを注入したうえで、それぞれの処理排ガスを第二の
反応器の上流側、下流側のいずれかで個別に処理してい
る。これにより第一の反応器においてアンモニアのリー
ク量が高くても、このアンモニアを第二の反応器でのＮ
Ｏｘ分解処理に有効利用することができるため、第一の
反応器上流側へ導入する排ガスへのアンモニア注入量を
増加させて脱硝率をさらに向上させることができる。他
方、第一の反応器の下流側から排出される排ガスには、
アンモニアが含まれていないことから、新たにアンモニ
アを注入して第二の反応器へと導入し脱硝を行う。こう
して、第二の反応器では上流側下流側とも高い脱硝率が
保たれるので、全体としてリークアンモニアが低く、高
い脱硝率が得られる。As described above, according to the present invention,
A two-stage treatment using two cross-flow moving bed reactors using a carbonaceous catalyst. The first reactor treats ammonia-injected exhaust gas on the upstream side and treats ammonia-free exhaust gas on the downstream side. In addition, after injecting ammonia into the exhaust gas treated on the downstream side, each treated exhaust gas is individually treated on either the upstream side or the downstream side of the second reactor. As a result, even if the amount of leak of ammonia in the first reactor is high, this ammonia is transferred to the second reactor in N2.
Since it can be effectively used for the Ox decomposition treatment, the amount of ammonia injected into the exhaust gas introduced into the upstream side of the first reactor can be increased to further improve the denitration rate. On the other hand, the exhaust gas discharged from the downstream side of the first reactor includes:
Since ammonia is not contained, ammonia is newly injected, introduced into the second reactor, and denitrated. Thus, in the second reactor, a high denitration rate is maintained both on the upstream side and the downstream side, so that the leak ammonia is low as a whole and a high denitration rate is obtained.
【図１】本発明の脱硫脱硝方法の第一の実施形態を実施
する装置の全体構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram of an apparatus for implementing a first embodiment of a desulfurization and denitration method of the present invention.
【図２】図１の装置の反応器の断面構成図である。FIG. 2 is a cross-sectional configuration diagram of a reactor of the apparatus of FIG.
【図３】本発明の脱硫脱硝方法の第二の実施形態を実施
する装置の全体構成図である。FIG. 3 is an overall configuration diagram of an apparatus for performing a second embodiment of the desulfurization and denitration method of the present invention.
【図４】本発明の脱硫脱硝方法の第一の実施形態を実施
する別の装置の全体構成図である。FIG. 4 is an overall configuration diagram of another apparatus that implements the first embodiment of the desulfurization and denitration method of the present invention.
【図５】本発明の脱硫脱硝方法の第二の実施形態を実施
する別の装置の全体構成図である。FIG. 5 is an overall configuration diagram of another apparatus for implementing the second embodiment of the desulfurization and denitration method of the present invention.
【図６】本発明の脱硫脱硝方法の第三の実施形態を実施
する装置の全体構成図である。FIG. 6 is an overall configuration diagram of an apparatus for implementing a third embodiment of the desulfurization and denitration method of the present invention.
【図７】本発明の脱硫脱硝方法の第四の実施形態を実施
する装置の全体構成図である。FIG. 7 is an overall configuration diagram of an apparatus for performing a fourth embodiment of the desulfurization and denitration method of the present invention.
１…第一の反応器、２…第二の反応器、３…再生器、４
…分離器、Ｌ１〜Ｌ９…ガス供給ライン、Ｌ１０〜Ｌ１
３…炭素質触媒循環ライン。1 ... first reactor, 2 ... second reactor, 3 ... regenerator, 4
... Separator, L1-L9 ... Gas supply line, L10-L1
3. Carbonaceous catalyst circulation line.
フロントページの続き (72)発明者 山田 愼一 神奈川県平塚市夕陽ヶ丘63番30号 住友重 機械工業株式会社平塚事業所内 Ｆターム(参考） 4D048 AA02 AA06 AA08 AB02 AB03 AB05 AC04 BA05X BA23Y BA28Y BA36Y BB01 BD01 CB01 CC21 CC32 DA01 DA10 EA04 EA07 4G069 AA01 AA08 AA10 AA15 BA08A BA08B CA12 CA13 DA07 GA01 Continuation of the front page (72) Inventor Shinichi Yamada 63-30 Yuyugaoka, Hiratsuka-shi, Kanagawa F-term in Hiratsuka Works of Sumitomo Heavy Industries, Ltd. 4D048 AA02 AA06 AA08 AB02 AB03 AB05 AC04 BA05X BA23Y BA28Y BA36Y BB01 BD01 CB01 CC21 CC32 DA01 DA10 EA04 EA07 4G069 AA01 AA08 AA10 AA15 BA08A BA08B CA12 CA13 DA07 GA01
Claims (8)
ガスにアンモニアを混合して、反応器内を移動する炭素
質触媒に直交流で接触させて脱硫及び脱硝処理を行なう
直交流移動層反応器を利用した排ガスの脱硫脱硝方法に
おいて、 前記排ガスを少なくとも２つの経路に分岐する分岐工程
と、 前記分岐経路のうち少なくとも１つの経路を除く残りの
経路の排ガスにアンモニアを混合する第一の混合工程
と、 第一の直交流移動層反応器の炭素質触媒移動方向の上流
側に前記アンモニア・排ガス混合ガスを、下流側にアン
モニア未混合の前記排ガスを導いて、前記排ガスの脱硫
・脱硝処理を行なう第一の処理工程と、 前記第一の反応器の炭素質触媒移動方向下流側から排出
された処理済排ガスにアンモニアを混合する第二の混合
工程と、 第二の直交流移動層反応器の炭素質触媒移動方向の上流
側あるいは下流側の一方に前記第二の混合工程で生成さ
れた混合ガスを導き、他方に前記第一の反応器の炭素質
触媒移動方向上流側から排出された処理済排ガスを導い
て、さらに脱硫・脱硝処理を行なう第二の処理工程と、 前記各反応器から排出された炭素質触媒を加熱再生処理
したうえで再度各反応器に供給する再生工程と、 を備えている排ガスの脱硫脱硝方法。1. A cross-flow moving bed reaction in which ammonia is mixed with an exhaust gas containing nitrogen oxides and sulfur oxides and is brought into contact with a carbonaceous catalyst moving in a reactor by cross-flow to perform desulfurization and denitration treatment. In a method of desulfurizing and denitrifying exhaust gas using a vessel, a branching step of branching the exhaust gas into at least two paths, and a first mixing step of mixing ammonia with exhaust gas of the remaining paths excluding at least one of the branch paths A step of introducing the mixed gas of ammonia and exhaust gas upstream of the moving direction of the carbonaceous catalyst in the first cross-flow moving bed reactor and the exhaust gas not mixed with ammonia to the downstream of the first cross-flow moving bed reactor to desulfurize and denitrate the exhaust gas. A second mixing step of mixing ammonia with the treated exhaust gas discharged from the downstream side of the first reactor in the carbonaceous catalyst moving direction; and The mixed gas generated in the second mixing step is led to one of the upstream side or the downstream side of the carbonaceous catalyst moving direction of the AC moving bed reactor, and the other side is upstream of the carbonaceous catalyst moving direction of the first reactor. A second treatment step of conducting the treated exhaust gas discharged from the side and further performing desulfurization and denitration treatment, and heating and regenerating the carbonaceous catalyst discharged from each of the reactors and then supplying them to the respective reactors again A desulfurization and denitration method for exhaust gas, comprising:
触媒を直接前記第一の反応器に供給し、前記第一の反応
器から排出された炭素質触媒を再生処理したうえで前記
第二の反応器に供給し、循環させることを特徴とする請
求項１記載の排ガスの脱硫脱硝方法。2. The carbonaceous catalyst discharged from the second reactor is directly supplied to the first reactor, and the carbonaceous catalyst discharged from the first reactor is subjected to a regeneration treatment. The method for desulfurizing and denitrifying exhaust gas according to claim 1, wherein the gas is supplied to the second reactor and circulated.
の混合工程で生成された混合ガスを前記第二の反応器の
炭素質触媒移動方向上流側に導くことを特徴とする請求
項１又は２に記載の排ガスの脱硫脱硝方法。3. The method according to claim 1, wherein in the second processing step, the mixed gas generated in the second mixing step is guided to an upstream side of the second reactor in the direction of movement of the carbonaceous catalyst. Or the method for desulfurization and denitration of exhaust gas according to item 2.
器は、炭素質触媒移動方向に直列に接続され、各ガス流
路が独立して並列に配列された複数の直交流移動層反応
室から構成されていることを特徴とする請求項１〜３の
いずれかに記載の排ガスの脱硫脱硝方法。4. The method according to claim 1, wherein the first reactor and / or the second reactor are connected in series in a carbonaceous catalyst moving direction, and each gas flow path is independently arranged in parallel. The desulfurization and denitration method for exhaust gas according to any one of claims 1 to 3, wherein the method comprises a bed reaction chamber.
ガスにアンモニアを混合して、反応器内を移動する炭素
質触媒に直交流で接触させて脱硫及び脱硝処理を行なう
直交流移動層反応器を利用した排ガスの脱硫脱硝装置に
おいて、 前記排ガスを少なくとも２つの経路に分岐する分岐手段
と、 前記分岐手段で分岐されたうちの少なくとも１つの経路
を除く残りの経路の排ガスにアンモニアを供給して混合
する第一のアンモニア供給装置と、 反応器内を移動する炭素質触媒に排ガスを直交流で接触
させる直交流移動層反応器であって、炭素質触媒移動方
向の上流側に前記アンモニア・排ガス混合ガスが、下流
側にアンモニア未混合の前記排ガスが導かれ、脱硫脱硝
処理を行なう第一の反応器と、 前記第一の反応器の炭素質触媒移動方向下流側から排出
された処理済排ガスにアンモニアを供給して混合する第
二のアンモニア供給装置と、 反応器内を移動する炭素質触媒に排ガスを直交流で接触
させる直交流移動層反応器であって、炭素質触媒移動方
向の上流側あるいは下流側の一方に前記第二のアンモニ
ア供給装置によりアンモニアが混合されたガスが導か
れ、他方に前記第一の反応器の炭素質触媒移動方向上流
側から排出された処理済排ガスが導かれ、脱硫脱硝処理
を行なう第二の反応器と、 前記各反応器から排出された炭素質触媒を加熱再生処理
する再生器と、 を備えている排ガスの脱硫脱硝装置。5. A cross-flow moving bed reaction in which ammonia is mixed with an exhaust gas containing nitrogen oxides and sulfur oxides, and the mixture is brought into contact with a carbonaceous catalyst moving in a reactor by cross-flow to perform desulfurization and denitration treatment. In an exhaust gas desulfurization and denitration apparatus using a vessel, branching means for branching the exhaust gas into at least two paths, and supplying ammonia to exhaust gas in the remaining paths excluding at least one of the paths branched by the branching means. A first ammonia supply device for mixing and mixing the exhaust gas with the carbonaceous catalyst moving in the reactor in a crossflow, wherein the ammonia An exhaust gas mixed gas, wherein the exhaust gas, which is not mixed with ammonia, is guided to the downstream side, and a first reactor for performing desulfurization and denitration treatment; and a carbonaceous catalyst moving direction downstream side of the first reactor. A second ammonia supply device for supplying and mixing ammonia to the treated exhaust gas discharged from the reactor, and a cross-flow moving bed reactor for bringing the exhaust gas into contact with the carbonaceous catalyst moving in the reactor by cross-flow, A gas mixed with ammonia is guided by the second ammonia supply device to one of the upstream side and the downstream side of the carbonaceous catalyst moving direction, and discharged from the other side from the upstream side of the carbonaceous catalyst moving direction of the first reactor. An exhaust gas desulfurization and denitration apparatus, comprising: a second reactor to which the treated exhaust gas is guided to perform desulfurization and denitration treatment; and a regenerator to heat and regenerate the carbonaceous catalyst discharged from each of the reactors. .
触媒を直接前記第一の反応器に供給し、前記第一の反応
器から排出された炭素質触媒を再生処理したうえで前記
第二の反応器に供給し、循環させることを特徴とする請
求項５記載の排ガスの脱硫脱硝装置。6. The carbonaceous catalyst discharged from the second reactor is directly supplied to the first reactor, and the carbonaceous catalyst discharged from the first reactor is subjected to a regeneration treatment. 6. The exhaust gas desulfurization and denitration apparatus according to claim 5, wherein the apparatus is supplied to the second reactor and circulated.
ンモニアを混合したガスを前記第二の反応器の炭素質触
媒移動方向上流側に導くことを特徴とする請求項５又は
６に記載の排ガスの脱硫脱硝装置。7. The exhaust gas according to claim 5, wherein the second ammonia supply device guides the gas mixed with ammonia to an upstream side of the second reactor in a direction in which the carbonaceous catalyst moves. Desulfurization and denitration equipment.
器は、炭素質触媒移動方向に直列に接続され、各ガス流
路が独立して並列に配列された複数の直交流移動層反応
室から構成されていることを特徴とする請求項５〜７の
いずれかに記載の排ガスの脱硫脱硝装置。8. A plurality of cross-flow reactors, wherein the first reactor and / or the second reactor are connected in series in a carbonaceous catalyst moving direction, and each gas flow path is independently arranged in parallel. The exhaust gas desulfurization and denitration apparatus according to any one of claims 5 to 7, comprising a bed reaction chamber.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10275603A JP2000102723A (en) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | Desulfurization and denitration method of waste gas and device therefor |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10275603A JP2000102723A (en) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | Desulfurization and denitration method of waste gas and device therefor |
Publications (1)
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|---|---|
| JP2000102723A true JP2000102723A (en) | 2000-04-11 |
Family
ID=17557751
Family Applications (1)
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| JP10275603A Pending JP2000102723A (en) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | Desulfurization and denitration method of waste gas and device therefor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000102723A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113083008A (en) * | 2021-04-08 | 2021-07-09 | 豆玉良 | Corrosion-resistant high-efficient SOx/NOx control equipment |
-
1998
- 1998-09-29 JP JP10275603A patent/JP2000102723A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113083008A (en) * | 2021-04-08 | 2021-07-09 | 豆玉良 | Corrosion-resistant high-efficient SOx/NOx control equipment |
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