JP2001259370A - 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、焼却炉の排ガスを
処理する排ガス処理方法および装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas treatment method and apparatus for treating exhaust gas from an incinerator.
【０００２】[0002]
【従来の技術】都市ごみ等の焼却炉排ガスには煤塵、塩
化水素（HCl）、硫黄酸化物（SOx）、窒素酸化物（NO
x）、ダイオキシン（DXN）類などの有害物質が含まれて
いる。こうした有害物質を除去する処理装置として特開
平９−１０８５３５号公報に開示されている装置が知ら
れている。2. Description of the Related Art Exhaust gas from incinerators such as municipal solid waste includes dust, hydrogen chloride (HCl), sulfur oxide (SOx), and nitrogen oxide (NO).
x) and harmful substances such as dioxins (DXN). An apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-108535 is known as a processing apparatus for removing such harmful substances.
【０００３】この装置は、第１のバグフィルタの下流側
に脱硝触媒を担持させた第２のバグフィルタを配置し、
排ガスに第１のバグフィルタの上流側でアルカリ性物質
である消石灰を、第２のバグフィルタの上流側で活性炭
とアンモニアをそれぞれ添加するものである。In this device, a second bag filter carrying a denitration catalyst is arranged downstream of the first bag filter,
Slaked lime which is an alkaline substance is added to the exhaust gas on the upstream side of the first bag filter, and activated carbon and ammonia are added on the upstream side of the second bag filter.
【０００４】排ガス中に含まれるHCl、SOxは消石灰との
反応によってカルシウム塩として固形化し、煤塵ととも
に第１のバグフィルタで回収され、除去される。重金属
とDXN類は活性炭に吸着されて第２のバグフィルタで回
収され、除去される。一方、NOxは、第２のバグフィル
タに担持されている脱硝触媒によって排ガス中に添加さ
れているアンモニアと反応し、分解される。これによ
り、有害物質を好適に除去できると記載されている。[0004] HCl and SOx contained in the exhaust gas are solidified as calcium salts by reaction with slaked lime, and are collected and removed together with dust by a first bag filter. Heavy metals and DXNs are adsorbed on activated carbon and collected and removed by a second bag filter. On the other hand, NOx is decomposed by reacting with ammonia added to the exhaust gas by the denitration catalyst carried on the second bag filter. It is described that harmful substances can be suitably removed by this.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第２の
バグフィルタ部分での活性炭の着火を防止するため、排
ガス温度は140〜180℃程度に設定されると記載されてい
るが、このような低温領域では、担持されている脱硝触
媒に排ガス中に残存するSOxやオイル等が吸着され、そ
れらが蓄積されて触媒が劣化するという問題がある。さ
らに、バグフィルタの目詰まりを防止するために行われ
る逆洗によって担持されている触媒がはく離して、脱硝
性能が劣化するという問題もある。However, it is described that the temperature of the exhaust gas is set at about 140 to 180 ° C. in order to prevent the ignition of the activated carbon at the second bag filter portion. In the region, there is a problem that SOx, oil, and the like remaining in the exhaust gas are adsorbed by the supported denitration catalyst, and these are accumulated to deteriorate the catalyst. Further, there is also a problem that the supported catalyst is peeled off by back washing performed to prevent clogging of the bag filter, thereby deteriorating the denitration performance.
【０００６】そこで本発明は、焼却炉等の各種有害物質
を含む排ガスを長期間にわたり安定して処理可能で簡単
な構成の排ガス処理方法および装置を提供することを課
題とする。Accordingly, an object of the present invention is to provide an exhaust gas treatment method and apparatus having a simple configuration capable of stably treating exhaust gas containing various harmful substances such as incinerators for a long period of time.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明に係る排ガス処理方法は、(1)排ガスに粉末状の
金属酸化物系触媒を添加する工程と、排ガスから金属酸
化物触媒を回収する工程と、を備えており、回収された
金属酸化物系触媒を循環使用することを特徴とする。In order to solve the above problems, an exhaust gas treatment method according to the present invention comprises: (1) a step of adding a powdery metal oxide catalyst to exhaust gas; And recovering the metal oxide-based catalyst.
【０００８】一方、本発明に係る排ガス処理装置は、
(1)ガス中の固形分を分離して除去する除塵装置と、(2)
排ガスに粉末状の金属酸化物系触媒を添加して除塵装置
へと導く触媒添加装置と、(3)この除塵装置で除去した
固形分を回収して該固形分中の金属酸化物系触媒を触媒
添加装置へと導く返送手段と、を備えていることを特徴
とする。On the other hand, an exhaust gas treatment apparatus according to the present invention
(1) a dust removal device that separates and removes solids in a gas, and (2)
A catalyst addition device that adds a powdered metal oxide catalyst to the exhaust gas and guides it to a dust removal device, and (3) recovers a solid content removed by the dust removal device and removes the metal oxide catalyst in the solid content. And a return means for leading to the catalyst addition device.
【０００９】本発明によれば、排ガスに金属酸化物系触
媒を投入することでこの金属酸化物系触媒の作用によ
り、DXN類が分解処理される。この金属酸化物系触媒は
除塵装置で回収され、循環再使用される。このため、長
期間にわたって性能を維持することができる。According to the present invention, DXNs are decomposed by adding a metal oxide catalyst to exhaust gas by the action of the metal oxide catalyst. This metal oxide-based catalyst is recovered by a dust remover and is recycled and reused. Therefore, performance can be maintained for a long period of time.
【００１０】排ガスにHCl、SOxが含まれる場合の本発明
に係る排ガス処理方法は、(1)排ガスにアルカリ剤を添
加して排ガス中の酸性成分と反応させて固形化させる工
程と、(2)アルカリ剤添加後の排ガスを除塵する工程
と、を前処理工程として備えていることが好ましい。The exhaust gas treatment method according to the present invention when the exhaust gas contains HCl and SOx comprises: (1) a step of adding an alkali agent to the exhaust gas and reacting it with an acidic component in the exhaust gas to solidify; ) A step of removing the exhaust gas after the addition of the alkali agent is preferably provided as a pretreatment step.
【００１１】一方、本発明に係る排ガス処理装置は、触
媒添加装置より排ガス上流側に配置されている上流側除
塵装置と、この上流側除塵装置へ導かれる排ガスにアル
カリ剤を添加するアルカリ剤添加装置と、をさらに備え
ていることが好ましい。On the other hand, an exhaust gas treating apparatus according to the present invention comprises an upstream dust removing device disposed upstream of the catalyst adding device and an alkaline agent adding an alkaline agent to exhaust gas guided to the upstream dust removing device. And a device.
【００１２】このように予め排ガスにアルカリ剤を添加
することで排ガス中のHCl、SOxの大半はこのアルカリ剤
と反応して固形物を形成する。この固形物は煤塵ととも
に上流側の除塵装置で集塵されて、排ガスから除去され
る。By adding an alkaline agent to the exhaust gas in advance, most of the HCl and SOx in the exhaust gas react with the alkaline agent to form a solid. This solid matter is collected together with the soot and dust by the dust remover on the upstream side, and is removed from the exhaust gas.
【００１３】排ガスにNOxが含まれている場合は、金属
酸化物系触媒の添加前に予め排ガスにアンモニアを添加
する工程、添加装置をさらに備えていることが好まし
い。金属酸化物系触媒の作用によりアンモニアとNOxを
反応させることで脱硝させる。これにより、従来の除塵
装置に担持させていた脱硝触媒よりも脱硝性能が長期間
維持できる。When NOx is contained in the exhaust gas, it is preferable to further include a step of adding ammonia to the exhaust gas before the addition of the metal oxide catalyst, and an addition device. Denitration is performed by reacting ammonia and NOx by the action of a metal oxide catalyst. As a result, the denitration performance can be maintained for a long period of time as compared with the denitration catalyst supported on the conventional dust removal device.
【００１４】また、回収した金属酸化物系触媒を酸素含
有雰囲気下で加熱して再生する工程、再生器をさらに備
えていることが好ましい。金属酸化物系触媒には、酸性
硫安やオイル等が吸着され、吸着量が多くなると触媒性
能が劣化する。これを酸素含有雰囲気下で加熱すること
で、吸着物を脱離・分解して再生することができる。再
生は空気雰囲気でも可能であるため、再生が容易であ
る。Further, it is preferable that the method further comprises a step of heating and recovering the recovered metal oxide catalyst in an oxygen-containing atmosphere, and a regenerator. Ammonium acid sulfate, oil, and the like are adsorbed on the metal oxide-based catalyst. By heating this in an oxygen-containing atmosphere, the adsorbate can be desorbed / decomposed and regenerated. Since the reproduction can be performed even in an air atmosphere, the reproduction is easy.
【００１５】本発明に係る排ガス処理方法は、処理済排
ガスの窒素酸化物濃度を測定して、その測定結果に基づ
いて再生を行ってもよい。一方、本発明に係る排ガス処
理装置は、処理済排ガスの流路に配置された窒素酸化物
濃度計と、測定された窒素酸化物濃度を基にして前記再
生器の動作を制御する制御装置と、をさらに備えていて
もよい。窒素酸化物濃度を測定して触媒性能が劣化した
ときにのみ再生を行うことで運転コストが抑えられる。In the exhaust gas treatment method according to the present invention, the concentration of nitrogen oxides in the treated exhaust gas may be measured, and the regeneration may be performed based on the measurement result. On the other hand, an exhaust gas treatment device according to the present invention includes a nitrogen oxide concentration meter disposed in a flow path of a treated exhaust gas, and a control device that controls the operation of the regenerator based on the measured nitrogen oxide concentration. May be further provided. The operating cost can be suppressed by measuring the nitrogen oxide concentration and performing regeneration only when the catalyst performance has deteriorated.
【００１６】金属酸化物系触媒の添加前に排ガスを炭素
質吸着剤が充填された移動床式反応器に導いて処理して
もよい。このようにすると、上流側の除塵装置を通過し
た排ガスに残存する酸性ガス、特にSOxが好適に除去さ
れる。Before the addition of the metal oxide catalyst, the exhaust gas may be introduced into a moving bed reactor filled with a carbonaceous adsorbent for treatment. By doing so, the acidic gas, particularly SOx, remaining in the exhaust gas that has passed through the dust removal device on the upstream side is suitably removed.
【００１７】[0017]
【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詳細に説明する。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 in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate understanding of the description, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals as much as possible in each drawing, and redundant description will be omitted.
【００１８】図１に本発明に係る排ガス処理装置の第１
の実施形態をごみ焼却炉１の排ガス処理に適用した例を
示す概略構成図である。焼却炉１から排出される排ガス
ライン上には、ボイラー２、ガス冷却装置３、第１およ
び第２の集塵機４および５、煙突６がラインＬ１〜Ｌ５
によって直列に接続されている。集塵機４、５としては
サイクロン、電気集塵機、バグフィルタ等が好適に使用
できる。FIG. 1 shows a first embodiment of an exhaust gas treatment apparatus according to the present invention.
It is a schematic structure figure showing the example which applied embodiment to waste gas treatment of refuse incinerator 1. On an exhaust gas line discharged from the incinerator 1, a boiler 2, a gas cooling device 3, first and second dust collectors 4 and 5, and a chimney 6 are provided in lines L1 to L5.
Are connected in series. As the dust collectors 4 and 5, a cyclone, an electric dust collector, a bag filter or the like can be preferably used.
【００１９】ガス冷却装置３と第１の集塵機４とを接続
するラインＬ３には、ラインＬ３１を介して排ガスにア
ルカリ剤を添加するアルカリ剤供給装置３１が接続され
ている。このアルカリ剤としては、消石灰のほか、Ca、
Mgの化合物あるいはそれらを含む鉱物を好適に使用する
ことができる。以下の説明では、消石灰を使用した場合
を例に説明する。A line L3 connecting the gas cooling device 3 and the first dust collector 4 is connected to an alkaline agent supply device 31 for adding an alkaline agent to the exhaust gas via a line L31. Examples of the alkaline agent include slaked lime, Ca,
Mg compounds or minerals containing them can be suitably used. In the following description, a case where slaked lime is used will be described as an example.
【００２０】また、第１の集塵機４と第２の集塵機５の
間のラインＬ４には、上流側にラインＬ３２を介してア
ンモニア（NH3）を供給するNH3供給装置３２が接続さ
れ、下流側には、ラインＬ１３を介して粉末状の金属酸
化物系触媒を供給する触媒供給装置２２が接続されてい
る。この金属酸化物系触媒としては、二酸化チタン（Ti
O2）にバナジウム、タングステン、モリブデン、珪素等
の酸化物を含有させた物を好適に使用することができ
る。以下の説明では、TiO2に五酸化バナジウム（V2O5）
を含有させたTiO2-V2O5系触媒を使用した場合を例に説
明する。A line L4 between the first dust collector 4 and the second dust collector 5 is connected to an NH 3 supply device 32 for supplying ammonia (NH 3 ) to the upstream side via a line L32, and a downstream side. On the side, a catalyst supply device 22 for supplying a powdery metal oxide-based catalyst via a line L13 is connected. Titanium dioxide (Ti)
O 2 ) containing an oxide such as vanadium, tungsten, molybdenum, or silicon can be preferably used. In the following description, the TiO 2 five vanadium oxide (V 2 O 5)
The case where a TiO 2 -V 2 O 5 -based catalyst containing Ti is used will be described as an example.
【００２１】第２の集塵機５には、捕集物を回収するラ
インＬ１１が接続され、このラインＬ１１は捕集物を加
熱する再生器２１へと接続されている。この再生器２１
と触媒供給装置２２とはラインＬ１２により接続されて
いる。再生器２１にはロータリーキルン型再生炉あるい
は流動床式再生炉を好適に使用することができる。The second dust collector 5 is connected to a line L11 for collecting the collected matter, and this line L11 is connected to a regenerator 21 for heating the collected matter. This regenerator 21
And the catalyst supply device 22 are connected by a line L12. As the regenerator 21, a rotary kiln type regeneration furnace or a fluidized bed type regeneration furnace can be suitably used.
【００２２】第２の集塵機５と煙突６とを接続するライ
ンＬ５上には排ガス中のNOx濃度を測定するNOx計１１が
配置されており、NOx計１１の出力信号は信号ラインＬ
２１を介して制御装置１２へと送られる。制御装置１２
からは再生器２１の動作を制御する制御ラインＬ２２が
延びている。A NOx meter 11 for measuring the NOx concentration in the exhaust gas is disposed on a line L5 connecting the second dust collector 5 and the chimney 6, and the output signal of the NOx meter 11 is a signal line L.
It is sent to the control device 12 via 21. Control device 12
Extends from the control line L22 for controlling the operation of the regenerator 21.
【００２３】続いて、この装置の動作、すなわち、本発
明に係る排ガス処理方法の第１の実施形態について説明
する。焼却炉１の排ガスはラインＬ１を介してボイラー
２に送られ、排熱の一部を回収した後に、ラインＬ２を
介してガス冷却装置２に送られ約１００〜２５０℃に冷
却される。この排ガスがラインＬ３を流れる間に、アル
カリ剤供給装置３１からラインＬ３１を介して粉末状の
消石灰が添加される。添加された消石灰と排ガス中のHC
l、SOxとが反応して塩化カルシウム、亜硫酸カルシウ
ム、硫酸カルシウムを生成し、固形化する。こうして固
化したカルシウム塩は排ガス中に含まれる煤塵とともに
第１の集塵機４で取り除かれる。このとき、排ガス中に
含まれるDXN類や重金属の一部は煤塵やカルシウム塩に
吸着されて除去される。Next, the operation of this apparatus, that is, the first embodiment of the exhaust gas treatment method according to the present invention will be described. The exhaust gas from the incinerator 1 is sent to the boiler 2 via the line L1, and after collecting a part of the exhaust heat, is sent to the gas cooling device 2 via the line L2 to be cooled to about 100 to 250 ° C. While this exhaust gas flows through the line L3, powdered slaked lime is added from the alkaline agent supply device 31 via the line L31. Added slaked lime and HC in exhaust gas
l, SOx reacts to produce calcium chloride, calcium sulfite, and calcium sulfate, and solidifies. The solidified calcium salt is removed by the first dust collector 4 together with the dust contained in the exhaust gas. At this time, some of the DXNs and heavy metals contained in the exhaust gas are adsorbed and removed by the dust and calcium salts.
【００２４】第１の集塵機４を通過した排ガスにはライ
ンＬ４を流れる間にラインＬ３２を介してNH3供給装置
３２からNH3が添加された後、ラインＬ１３を介して触
媒供給装置２２から粉末状のTiO2-V2O5系触媒が添加さ
れる。添加する触媒の量は排ガス１m3あたり100mg〜100
g程度が好ましく、より好ましくは数百mg〜数g程度であ
る。添加量がこれより少ないと後述する反応を促進する
効果が乏しく、添加量がこれより多いと第２の集塵機５
における圧力損失が大きくなり、集塵機５にバグフィル
タを用いた場合は、逆洗の頻度が高くなるからである。
この触媒の作用により、排ガス中のDXN類が分解される
とともに、NOxはNH3と反応して分解される。そして、こ
の触媒は第２の集塵機５で回収される。こうして清浄化
された排ガスはラインＬ５を介して煙突６に送られ、大
気中へと放出される。[0024] After the NH 3 supply unit 32 via a line L32 between the exhaust gas which has passed through the first dust collector 4 through the line L4 is NH 3 was added, the powder from the catalyst feeder 22 through a line L13 TiO 2 —V 2 O 5 based catalyst is added. The amount of catalyst added is the exhaust gas 1 m 3 per 100mg~100
g, and more preferably about several hundred mg to several g. If the addition amount is less than this, the effect of promoting the reaction described below is poor, and if the addition amount is larger than this, the second dust collector 5
This is because when the bag filter is used for the dust collector 5, the backwash frequency increases.
By the action of this catalyst, DXNs in the exhaust gas are decomposed, and NOx is decomposed by reacting with NH 3 . Then, this catalyst is collected by the second dust collector 5. The exhaust gas thus purified is sent to the chimney 6 via the line L5, and is discharged to the atmosphere.
【００２５】回収された触媒はラインＬ１１を介して再
生器２１へと送られる。制御装置１２はラインＬ５上に
配置されているNOx計１１からラインＬ２１を介して送
られてくる出力信号を監視しており、NOx濃度が所定値
を越えた場合は、触媒の性能が劣化してきたと判定して
再生器２１を機能させ、触媒を大気雰囲気下で250℃〜5
00℃に加熱することで触媒に付着したオイルや酸性硫安
等を焼却あるいは熱分解させて触媒を再生する。NOx濃
度が所定値以下に維持されている場合には、触媒をその
まま再生器２１を通過させる。再生の有無に関らず、再
生器２１を通過した触媒はラインＬ１２を介して触媒供
給装置２２へ送られ、循環使用される。The recovered catalyst is sent to a regenerator 21 via a line L11. The controller 12 monitors an output signal sent from the NOx meter 11 disposed on the line L5 via the line L21. If the NOx concentration exceeds a predetermined value, the performance of the catalyst may deteriorate. And the regenerator 21 is activated, and the catalyst is heated at 250 ° C. to 5
Heating to 00 ° C. incinerates or thermally decomposes oil, acidic ammonium sulfate, etc. attached to the catalyst to regenerate the catalyst. When the NOx concentration is kept below the predetermined value, the catalyst is passed through the regenerator 21 as it is. Regardless of the presence or absence of regeneration, the catalyst that has passed through the regenerator 21 is sent to the catalyst supply device 22 via the line L12, and is recycled.
【００２６】本実施形態によれば、DXN、NOxの分解反応
に寄与する触媒を循環使用するので、総使用量が少なく
て済むうえ、排ガスの状態に応じて触媒の量を適宜変え
ることができる。また、触媒を第２の集塵機のフィルタ
に担持する場合のように触媒のはく離という問題が起こ
らず、また、回収、再生を行うので触媒の劣化が少な
く、劣化があっても、触媒の追加が容易である。さら
に、金属酸化物系触媒を用いることで炭素質触媒と異な
り、着火のおそれがなく、再生も窒素ガス等の不活性ガ
スを用いることなく、大気等の酸素含有雰囲気下で可能
であるため、再生コストが削減できる。したがって、長
期にわたって有害物質の除去性能をほぼ一定に維持する
ことができる。According to this embodiment, since the catalyst contributing to the decomposition reaction of DXN and NOx is circulated and used, the total amount used can be reduced, and the amount of the catalyst can be appropriately changed according to the state of the exhaust gas. . Further, unlike the case where the catalyst is carried on the filter of the second dust collector, the problem of the separation of the catalyst does not occur. In addition, since the recovery and the regeneration are performed, the deterioration of the catalyst is small. Easy. Furthermore, unlike the carbonaceous catalyst, by using a metal oxide catalyst, there is no risk of ignition, and regeneration can be performed under an oxygen-containing atmosphere such as air without using an inert gas such as nitrogen gas. Reproduction costs can be reduced. Therefore, the performance of removing harmful substances can be maintained substantially constant over a long period of time.
【００２７】上記の説明では、処理済排ガスのNOx濃度
により再生を行うか否かを決定する実施形態を説明した
が、触媒添加前のラインにも排ガスのNOx濃度を測定す
るNOx計を配置し、制御装置１２はそれぞれのNOx計の出
力を基にして脱硝率を計算し、この脱硝率が所定値以下
に低下した際に再生を行うよう指示してもよい。In the above description, the embodiment for determining whether or not to perform regeneration based on the NOx concentration of the treated exhaust gas has been described. However, a NOx meter for measuring the NOx concentration of the exhaust gas is also arranged on the line before the catalyst is added. The control device 12 may calculate the denitration rate based on the output of each NOx meter, and instruct the regeneration to be performed when the denitration rate falls below a predetermined value.
【００２８】図２は、本発明に係る排ガス処理装置の第
２の実施形態をごみ焼却炉１の排ガス処理に適用した例
を示す概略構成図である。この実施形態は第２の集塵機
５と再生器２１との間に切替弁２３を配置し、制御装置
１２からラインＬ２２ａを介して送られる制御信号によ
り、ラインＬ１１ａから送られる触媒をラインＬ１１ｃ
を介して再生器２１へ導くか、ラインＬ１１ｂ、Ｌ１２
を介して触媒供給装置２２へ直接導くかを切り替える点
が第１の実施形態と相違する。この装置においても第１
の実施形態と同様の効果が得られる。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example in which the second embodiment of the exhaust gas treatment apparatus according to the present invention is applied to exhaust gas treatment of a refuse incinerator 1. In this embodiment, a switching valve 23 is disposed between the second dust collector 5 and the regenerator 21, and the control signal sent from the control device 12 via the line L22a causes the catalyst sent from the line L11a to pass through the line L11c.
To the regenerator 21 via the line L11b or L12
Is different from that of the first embodiment in that it is switched to directly lead to the catalyst supply device 22 through the first embodiment. Also in this device, the first
The same effect as that of the embodiment can be obtained.
【００２９】図３は、本発明に係る排ガス処理装置の第
３の実施形態をごみ焼却炉１の排ガス処理に適用した例
を示す概略構成図である。この実施形態は第２の実施形
態のラインＬ４のラインＬ３２との接続箇所とラインＬ
１３との接続箇所との間に活性炭等の炭素質吸着剤を充
填、流動させた移動床吸着反応塔４１を配置したもので
ある。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an example in which the third embodiment of the exhaust gas treatment apparatus according to the present invention is applied to exhaust gas treatment of a refuse incinerator 1. This embodiment is different from the second embodiment in that the connection point between the line L4 and the line L32 and the line L4
A moving bed adsorption reaction column 41 filled and fluidized with a carbonaceous adsorbent such as activated carbon is disposed between the column and a connection point with the column 13.
【００３０】この反応塔４１の下部の活性炭排出口に接
続された活性炭排出ラインＬ４１は、再生塔４２の頂部
に接続され、再生塔４２の下部から延びる活性炭排出ラ
インＬ４２は、分離器４３へと接続され、分離器４３の
活性炭排出ラインＬ４３は反応塔４１の頂部の活性炭投
入口へと接続されている。一方、再生塔４２のガス排出
ラインＬ４４は水銀除去器４４を介してラインＬ４５に
よりラインＬ３のラインＬ３１との接続箇所の上流に接
続されている。The activated carbon discharge line L41 connected to the activated carbon discharge port at the lower part of the reaction tower 41 is connected to the top of the regeneration tower 42. The activated carbon discharge line L42 extending from the lower part of the regeneration tower 42 is connected to the separator 43. The activated carbon discharge line L43 of the separator 43 is connected to the activated carbon inlet at the top of the reaction tower 41. On the other hand, the gas discharge line L44 of the regeneration tower 42 is connected via a mercury remover 44 by a line L45 upstream of a connection point of the line L3 with the line L31.
【００３１】本実施形態では、第１の集塵機４を通過し
た排ガス中に残存するSOxの大部分とDXN類が反応塔４１
内の活性炭に吸着されて除去される。また、活性炭が触
媒として機能し、NOxの一部が注入されたNH3と反応して
除去される。触媒供給装置３２から供給された触媒は主
としてNOxの分解反応に寄与する。粉化した活性炭が排
ガス中に混入して触媒に付着しても、再生器２１内で加
熱する際に、この粉化した活性炭は燃焼して除去される
ので、触媒に悪影響を与えることがない。In this embodiment, most of the SOx remaining in the exhaust gas passing through the first dust collector 4 and DXNs are converted into the reaction tower 41.
It is adsorbed and removed by the activated carbon inside. The activated carbon functions as a catalyst, and a part of NOx reacts with the injected NH 3 and is removed. The catalyst supplied from the catalyst supply device 32 mainly contributes to the decomposition reaction of NOx. Even if powdered activated carbon is mixed in the exhaust gas and adheres to the catalyst, when heated in the regenerator 21, the powdered activated carbon is burned and removed, so that the catalyst is not adversely affected. .
【００３２】NH3供給装置３２から延びるラインＬ３２
は、反応塔４１の排ガス出口より下流のラインＬ４ｂに
接続されていてもよい。この場合、反応塔４１ではNOx
の分解反応はほとんど起こらないが、下流側で添加され
た触媒によりNOxの分解が行われる。A line L32 extending from the NH 3 supply device 32
May be connected to the line L4b downstream from the exhaust gas outlet of the reaction tower 41. In this case, NOx is
Almost no decomposition reaction occurs, but NOx is decomposed by the catalyst added on the downstream side.
【００３３】反応塔４１から排出された活性炭はライン
Ｌ４１を介して再生塔４２へと送られ、不活性ガス中で
300〜600℃に加熱されて、吸着物が脱離・分解され、再
生される。再生された活性炭はラインＬ４２を介して分
離器４３へと送られ、分離器４３で粉化した活性炭やダ
ストが除去された後にラインＬ４３を介して反応塔４１
へと戻され、循環再使用される。The activated carbon discharged from the reaction tower 41 is sent to a regeneration tower 42 via a line L41, and is activated in an inert gas.
The adsorbate is desorbed / decomposed and regenerated by heating to 300-600 ° C. The regenerated activated carbon is sent to the separator 43 via the line L42, and after the activated carbon and dust which have been powdered by the separator 43 are removed, the reaction tower 41 is passed through the line L43.
It is returned to and recycled.
【００３４】再生塔４２で活性炭から脱離した脱離ガス
（主成分はSOx）はラインＬ４４を介して水銀除去器４
４へ送られ、重金属成分が除去された後に、ラインＬ４
５を介してラインＬ３へと戻される。これにより、活性
炭で除去されたSOxをカルシウム塩として第１の集塵機
４で回収することが可能となる。The desorbed gas (mainly SOx) desorbed from the activated carbon in the regeneration tower 42 is passed through a line L44 to the mercury remover 4
4, after the heavy metal component is removed, the line L4
5, and is returned to the line L3. This makes it possible for the first dust collector 4 to collect the SOx removed by the activated carbon as a calcium salt.
【００３５】反応塔４１へ導入される排ガスは、SOx濃
度が比較的低濃度（数ppm〜十数ppm程度）に抑えられて
いるので、活性炭の移動速度を比較的低く抑えて、粉化
を抑制することが可能である。Since the exhaust gas introduced into the reaction tower 41 has a relatively low SOx concentration (several ppm to about several tens ppm), the moving speed of the activated carbon is suppressed relatively low to reduce the pulverization. It is possible to suppress.
【００３６】反応塔４１へは活性炭のほか、石炭等の炭
素含有物質にバインダを添加して成形後、熱処理または
水蒸気、空気などで賦活して得られる活性炭、活性コー
クス、活性チャーやこれらにバナジウム、鉄、銅等の化
合物を担持させたものが好適に使用できる。In the reaction tower 41, activated carbon, activated coke, activated char obtained by adding a binder to a carbon-containing substance such as coal and heat-treating or activating with steam, air or the like, in addition to activated carbon, and vanadium Supported by a compound such as iron, copper and the like can be suitably used.
【００３７】[0037]
【実施例】本発明者らは、本発明の排ガス処理装置、方
法による効果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 comparative experiments to confirm the effects of the exhaust gas treatment apparatus and method of the present invention. Hereinafter, the experimental results will be described.
【００３８】実施例１ 図１に示される処理装置を用い、4g/m3(Normal)のフラ
イングダスト（煤塵）、25ppmのSOx、130ppmのNOx、500
ppmのHCl、1ng-TEQ/m3(Normal)のDXN類を含む排ガス100
m3/h(Normal)をボイラー２、ガス冷却装置３で200℃に
調整した後に処理した。ラインＬ３１を介して消石灰1.
30g/m3(Normal)を添加し、ラインＬ３２からはNH3を混
合後の濃度が110ppmとなる量添加し、ラインＬ１３から
は粉末状触媒2g/m3(Normal)を添加した。そして、再生
器２１では空気雰囲気下で400℃で加熱再生を行った。
この状態で5000時間の運転を行った。Example 1 Using the processing apparatus shown in FIG. 1, 4 g / m 3 (Normal) of flying dust (dust), 25 ppm of SOx, 130 ppm of NOx, 500 ppm
Exhaust gas containing ppm HCl and DXNs of 1ng-TEQ / m 3 (Normal) 100
m 3 / h (Normal) was adjusted to 200 ° C. by the boiler 2 and the gas cooling device 3 before the treatment. Slaked lime via line L31 1.
30 g / m 3 (Normal) was added, NH 3 was added from line L32 in such an amount that the concentration after mixing became 110 ppm, and 2 g / m 3 (Normal) of the powder catalyst was added from line L13. In the regenerator 21, heating and regeneration were performed at 400 ° C. in an air atmosphere.
In this state, operation was performed for 5000 hours.
【００３９】運転開始から1000時間後と5000時間後の第
１および第２の集塵機４、５の出口における排ガスのDX
N類、HCl、SOx、NOxの濃度を表１にまとめて示す。DX of exhaust gas at the outlets of the first and second dust collectors 4 and 5 after 1000 hours and 5000 hours from the start of operation
Table 1 shows the concentrations of Ns, HCl, SOx, and NOx.
【００４０】[0040]
【表１】 上段が1000時間後、下段が5000時間後の濃度を示してい
る。5000時間後においても1000時間後の性能を維持して
いることがわかった。全体の除去率はいずれの時点にお
いても、HClが94%、SOxが60%、NOxが77%であった。[Table 1] The upper row shows the density after 1000 hours, and the lower row shows the density after 5000 hours. It was found that the performance after 1000 hours was maintained even after 5000 hours. The overall removal rates were 94% for HCl, 60% for SOx, and 77% for NOx at any time.
【００４１】実施例２ 図３に示される処理装置を用い、実施例１と同一、同流
量の排ガスをボイラー２、ガス冷却装置３で170℃に調
整した後に処理した。ラインＬ３１を介して実施例１と
同じく消石灰1.30g/m3(Normal)を添加し、ラインＬ３２
からはNH3を混合後の濃度が130ppmとなる量添加し、ラ
インＬ１３からは実施例１と同じく粉末状触媒2g/m3(No
rmal)を添加した。Example 2 Using the processing apparatus shown in FIG. 3, exhaust gas having the same flow rate as in Example 1 was adjusted to 170 ° C. by the boiler 2 and the gas cooling device 3 and then processed. 1.30 g / m 3 (Normal) of slaked lime was added through the line L31 in the same manner as in Example 1;
, NH 3 was added in such an amount as to give a concentration of 130 ppm after mixing, and from line L13, a powdery catalyst of 2 g / m 3 (No.
rmal) was added.
【００４２】反応塔４１には活性炭35kgが充填されてお
り、その滞留時間は600時間に設定した。そして、再生
塔４２では不活性ガス中で450℃で加熱再生を行った。
一方、触媒は再生器２１内で空気雰囲気下において450
℃で加熱再生を行った。この状態で5000時間の運転を行
った。The reactor 41 was filled with 35 kg of activated carbon, and its residence time was set at 600 hours. Then, the regeneration in the regeneration tower 42 was performed at 450 ° C. in an inert gas.
On the other hand, the catalyst is 450
Heat regeneration was performed at ℃. In this state, operation was performed for 5000 hours.
【００４３】運転開始から1000時間後と5000時間後の第
１および第２の集塵機４、５と反応塔４１の出口におけ
る排ガスのDXN類、HCl、SOx、NOxの濃度を表２にまとめ
て示す。The concentrations of DXNs, HCl, SOx, and NOx in the exhaust gas at the outlets of the first and second dust collectors 4 and 5 and the reaction tower 41 after 1000 hours and 5000 hours from the start of operation are shown in Table 2. .
【００４４】[0044]
【表２】 上段が1000時間後、下段が5000時間後の濃度を示してい
る。実施例１と同様に5000時間後においても1000時間後
の性能を維持していることがわかった。全体の除去率は
いずれの時点においても、HClが95%、SOxが96%超、NOx
が92%であった。[Table 2] The upper row shows the density after 1000 hours, and the lower row shows the density after 5000 hours. As in Example 1, it was found that the performance after 1000 hours was maintained even after 5000 hours. At all times, the overall removal rates were 95% for HCl, 96% for SOx, NOx
Was 92%.
【００４５】比較例 実施例１と同一の排ガスを同様に温度調整した後、消石
灰を添加後、第１の集塵機（バグフィルタ）を通過さ
せ、その後NH3を添加してTiO2-V2O5系触媒を担持させた
第２の集塵機（バグフィルタ）を通過させて処理した。
消石灰、NH3の添加量は実施例１と同じである。この状
態で5000時間の運転を行った。Comparative Example After the same exhaust gas as in Example 1 was temperature-controlled in the same manner, slaked lime was added, and the mixture was passed through a first dust collector (bag filter). Thereafter, NH 3 was added, and TiO 2 -V 2 O was added. The treatment was performed by passing through a second dust collector (bag filter) carrying a 5- system catalyst.
The amounts of slaked lime and NH 3 added are the same as in Example 1. In this state, operation was performed for 5000 hours.
【００４６】運転開始から1000時間後と5000時間後の第
１および第２の集塵機の出口における排ガスのDXN類、H
Cl、SOx、NOxの濃度を表３にまとめて示す。DXNs and H of exhaust gas at the outlets of the first and second dust collectors 1000 hours and 5000 hours after the start of operation
Table 3 summarizes the concentrations of Cl, SOx, and NOx.
【００４７】[0047]
【表３】 上段が1000時間後、下段が5000時間後の濃度を示してい
る。実施例１、２と異なり、DXN類、NOxの処理性能が50
00時間後は1000時間後に比べて低下していることがわか
る。例えば、NOxの除去率は、1000時間後の69%が5000時
間後には38%まで低下している。[Table 3] The upper row shows the density after 1000 hours, and the lower row shows the density after 5000 hours. Unlike the first and second embodiments, the processing performance of DXNs and NOx is 50
It can be seen that the value after 00 hours is lower than that after 1000 hours. For example, the NOx removal rate drops from 69% after 1000 hours to 38% after 5000 hours.
【００４８】これにより、本発明によって各種有害物質
を含む排ガスを長期間にわたり安定して処理することが
可能であることが確認された。Thus, it has been confirmed that the present invention can stably treat exhaust gas containing various harmful substances for a long period of time.
【００４９】[0049]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、排
ガスにアルカリ剤を添加してHCl、SOx等を固形化した後
に第２の集塵機で回収し、処理後の排ガスに粉末状の金
属酸化物系触媒を添加して、DXN類、NOxを分解させてか
らこの金属酸化物系触媒を第２の集塵機で回収し、回収
した金属酸化物系触媒を循環再使用することにより、長
期間にわたって安定した排ガス処理を行うことができ
る。As described above, according to the present invention, an alkaline agent is added to exhaust gas to solidify HCl, SOx, etc., and then collected by a second dust collector. By adding an oxide catalyst to decompose DXNs and NOx, this metal oxide catalyst is recovered by a second dust collector, and the recovered metal oxide catalyst is recycled and reused for a long time. Over a stable exhaust gas treatment.
【図１】本発明に係る排ガス処理装置の第１の実施形態
を焼却炉排ガスの処理に使用した例を示す概略構成図で
ある。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example in which a first embodiment of an exhaust gas treatment apparatus according to the present invention is used for treating incinerator exhaust gas.
【図２】本発明に係る排ガス処理装置の第２の実施形態
を焼却炉排ガスの処理に使用した例を示す概略構成図で
ある。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example in which the second embodiment of the exhaust gas treatment apparatus according to the present invention is used for treating incinerator exhaust gas.
【図３】本発明に係る排ガス処理装置の第３の実施形態
を焼却炉排ガスの処理に使用した例を示す概略構成図で
ある。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an example in which a third embodiment of the exhaust gas treatment apparatus according to the present invention is used for treating incinerator exhaust gas.
１…焼却炉、２…ボイラー、３…ガス冷却装置、４、５
…集塵機、６…煙突、１１…NOx計、１２…制御装置、
２１…再生器、２２…触媒供給装置、３１…アルカリ剤
供給装置、３２…NH3供給装置、２３…切替弁、４１…
移動床式吸着反応塔、４２…再生塔、４３…分離器、４
４…水銀除去器。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Incinerator, 2 ... Boiler, 3 ... Gas cooling device, 4, 5
... dust collector, 6 ... chimney, 11 ... NOx meter, 12 ... control device,
21 ... regenerator, 22 ... catalyst supply device, 31 ... alkaline agent supply device, 32 ... NH 3 supply unit, 23 ... switch valve, 41 ...
Moving bed adsorption reaction tower, 42: regeneration tower, 43: separator, 4
4: Mercury remover.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｄ 53/70 Ｂ０１Ｄ 53/36 １０１Ａ 53/94 (72)発明者 後藤 浩平 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） 4D002 AA02 AA12 AA19 AB01 AC04 BA04 BA12 BA13 BA14 BA20 DA05 DA07 DA12 EA01 GB02 GB03 4D048 AA06 AA17 AB02 AB03 AC04 BA07X BA23X BA41X BB01 BC04 BD01 BD04 CB03 CC38 CC54 CC61 CD01 CD03 CD08 DA02 DA08 EA07 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B01D 53/70 B01D 53/36 101A 53/94 (72) Inventor Kohei Goto 63 Yuyugaoka, Hiratsuka-shi, Kanagawa Prefecture No. 30 Sumitomo Heavy Industries Machinery Co., Ltd. Hiratsuka Plant F-term (reference) 4D002 AA02 AA12 AA19 AB01 AC04 BA04 BA12 BA13 BA14 BA20 DA05 DA07 DA12 EA01 GB02 GB03 4D048 AA06 AA17 AB02 AB03 AC04 BA07X BA23X BA41X BB01 BC04 BD01 CC04 CB01 CC61 CD01 CD03 CD08 DA02 DA08 EA07
Claims (12)
法であって、 排ガスに粉末状の金属酸化物系触媒を添加する工程と、 排ガスから前記金属酸化物触媒を回収する工程と、を備
えており、回収された前記金属酸化物系触媒を循環使用
する排ガス処理方法。1. A method for treating exhaust gas discharged from an incinerator or the like, comprising: a step of adding a powdered metal oxide catalyst to the exhaust gas; and a step of recovering the metal oxide catalyst from the exhaust gas. An exhaust gas treatment method comprising circulating and using the recovered metal oxide-based catalyst.
の酸性成分を固形化させる工程と、 アルカリ剤添加後の排ガスを除塵する工程と、 を前処理工程としてさらに備えている請求項１記載の排
ガス処理方法。2. The method according to claim 1, further comprising: a step of adding an alkali agent to the exhaust gas to solidify acidic components in the exhaust gas; and a step of removing the exhaust gas after the addition of the alkali agent as a pretreatment step. Exhaust gas treatment method.
ガスにアンモニアを添加する工程をさらに備えている請
求項１または２のいずれかに記載の排ガス処理方法。3. The exhaust gas treatment method according to claim 1, further comprising a step of adding ammonia to the exhaust gas before adding the metal oxide catalyst.
系触媒を酸素含有雰囲気下で加熱して再生する工程を有
している請求項１〜３のいずれかに記載の排ガス処理方
法。4. The exhaust gas treatment method according to claim 1, further comprising a step of heating and regenerating the metal oxide-based catalyst in an oxygen-containing atmosphere during the cyclic use.
て、その測定結果に基づいて前記再生を行う請求項４記
載の排ガス処理方法。5. The exhaust gas treatment method according to claim 4, wherein the nitrogen oxide concentration of the treated exhaust gas is measured, and the regeneration is performed based on the measurement result.
を炭素質吸着剤が充填された移動床式反応器に導いて処
理する工程をさらに備えている請求項１〜５のいずれか
に記載の排ガス処理方法。6. The method according to claim 1, further comprising a step of leading the exhaust gas to a moving bed reactor filled with a carbonaceous adsorbent for treatment before adding the metal oxide-based catalyst. An exhaust gas treatment method as described above.
であって、 ガス中の固形分を分離して除去する除塵装置と、 排ガスに粉末状の金属酸化物系触媒を添加して前記除塵
装置へと導く触媒添加装置と、 前記除塵装置で除去した固形分を回収して該固形分中の
金属酸化物系触媒を前記触媒添加装置へと導く返送手段
と、 を備えている排ガス処理装置。7. An apparatus for treating exhaust gas discharged from an incinerator, comprising: a dust removing device for separating and removing a solid content in a gas; and a dust removing apparatus comprising adding a powdered metal oxide catalyst to the exhaust gas. An exhaust gas treatment device comprising: a catalyst addition device for leading to a device; and a return means for collecting a solid content removed by the dust removing device and guiding a metal oxide catalyst in the solid content to the catalyst addition device. .
置されている上流側除塵装置と、 前記上流側除塵装置へ導かれる排ガスにアルカリ剤を添
加するアルカリ剤添加装置と、 をさらに備えている排ガス処理装置。8. An apparatus further comprising: an upstream dust remover disposed on the exhaust gas upstream side of the catalyst adding device; and an alkali agent adding device for adding an alkaline agent to exhaust gas guided to the upstream dust remover. Exhaust gas treatment equipment.
モニアを添加するアンモニア添加装置をさらに備えてい
る請求項７または８のいずれかに記載の排ガス処理装
置。9. The exhaust gas treatment device according to claim 7, further comprising an ammonia addition device for adding ammonia to the exhaust gas before the catalyst addition device.
雰囲気下で加熱して再生する再生器をさらに備えている
請求項７〜９のいずれかに記載の排ガス処理装置。10. The exhaust gas treatment apparatus according to claim 7, further comprising a regenerator for heating and regenerating the recovered metal oxide-based catalyst in an oxygen-containing atmosphere.
酸化物濃度計と、 測定された窒素酸化物濃度を基にして前記再生器の動作
を制御する制御装置と、をさらに備えている請求項１０
記載の排ガス処理装置。11. A nitrogen oxide concentration meter disposed in a flow path of a treated exhaust gas, and a control device for controlling an operation of the regenerator based on the measured nitrogen oxide concentration. Claim 10
An exhaust gas treatment device as described in the above.
記触媒装置より上流側に炭素質吸着剤が充填され、流動
している移動床反応器をさらに備えている請求項７〜１
１のいずれかに記載の排ガス処理装置。12. The moving bed reactor which is filled with a carbonaceous adsorbent and is flowing on the upstream side of the catalyst device downstream of the exhaust gas of the catalyst addition device.
An exhaust gas treatment apparatus according to any one of the preceding claims.
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|---|---|---|---|
| JP2000082612A JP2001259370A (en) | 2000-03-23 | 2000-03-23 | Method and apparatus for treating exhaust gas |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010149082A (en) * | 2008-12-26 | 2010-07-08 | Air Liquide Japan Ltd | Device of treating exhaust gas containing organic metal compound and method of treating the same |
| JP2011131122A (en) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Babcock Hitachi Kk | Method of cleaning used denitration catalyst |
| JP2015504367A (en) * | 2011-11-21 | 2015-02-12 | フルーア・テクノロジーズ・コーポレイション | Prevention of nitroamine formation in carbon dioxide adsorption process. |
| JP2017221916A (en) * | 2016-06-16 | 2017-12-21 | 株式会社タクマ | Exhaust gas treatment equipment and method for judging time for replacement of catalyst-carried filter cloth, and method of regenerating catalyst-precoated filter cloth |
-
2000
- 2000-03-23 JP JP2000082612A patent/JP2001259370A/en active Pending
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|---|---|---|---|---|
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| JP2017221916A (en) * | 2016-06-16 | 2017-12-21 | 株式会社タクマ | Exhaust gas treatment equipment and method for judging time for replacement of catalyst-carried filter cloth, and method of regenerating catalyst-precoated filter cloth |
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