JP2008208486A - Activated carbon fiber and apparatus for cleaning exhaust gas - Google Patents

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Kiyoshi Tatsuhara
潔 龍原
Akinori Yasutake
昭典 安武
Atsushi Tanaka
田中　　敦
Tomoaki Sugiyama
友章 杉山
Masashi Kiyozawa
正志 清澤
Masaaki Yoshikawa
正晃 吉川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an activated carbon fiber for improving oxidation reaction contributing to desulfurization or denitration and to provide an apparatus for cleaning an exhaust gas, using the same. <P>SOLUTION: The activated carbon fiber is doped with a metal. Any of chromium, iridium, manganese, palladium, platinum, iron, cobalt and silver may be cited as the metal to be doped. The relative concentration of electrons and holes (electronic defects) 12 is changed by doping the graphite 11 with a fixed metal so as to promote desulfurization or denitration reaction. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えばボイラ等の排煙中の窒素酸化物、硫黄酸化物等の有害物質の除去用として好適な活性炭素繊維及びそれを用いた排ガス浄化装置に関する。   The present invention relates to an activated carbon fiber suitable for removing harmful substances such as nitrogen oxides and sulfur oxides in flue gas such as boilers, and an exhaust gas purification apparatus using the same.

従来、活性炭法による排煙処理として、例えば粒状活性炭及びペレット状活性炭に処理ガスを透過接触させ、窒素酸化物、硫黄酸化物等の有害成分を吸着除去する方法が提案されている（特許文献１）。
しかしながら、このような方法では、活性炭層を処理ガスが透過流通する際に、過大な圧力損失を生じ、それを補う大量の通風機動力を必要とし、その結果として設備の大型化・複雑化も避けられない、という問題があった。 Conventionally, as the flue gas treatment by the activated carbon method, for example, a method of adsorbing and removing harmful components such as nitrogen oxides and sulfur oxides by allowing a treatment gas to permeate and contact granular activated carbon and pelleted activated carbon has been proposed (Patent Document 1). ).
However, in such a method, when the processing gas permeates and circulates through the activated carbon layer, an excessive pressure loss is generated, and a large amount of ventilator power is required to compensate for this, resulting in an increase in size and complexity of the equipment. There was a problem that was inevitable.

そのため、圧力損失を低減する目的で活性炭素繊維を用いハニカム状の成型体を作り、これを用いて排煙中の窒素酸化物、硫黄酸化物等を処理する方法が提案されている（特許文献２）。   For this reason, a method has been proposed in which activated carbon fibers are used to reduce the pressure loss and a honeycomb-shaped molded body is used to treat nitrogen oxides, sulfur oxides and the like in the flue gas (Patent Literature). 2).

従来、排ガス中の硫黄酸化物の除去方法として、活性炭素繊維を用いたガス浄化装置が提案されている。このガス浄化装置の一例を図５に示す。図５に示すように、ガス浄化装置１００は、硫黄酸化物を含有する排ガス１０１又は生成ガスが流通する浄化塔１０２内に設けられ、活性炭素繊維層で形成される浄化槽１０３と、上記浄化塔１０２内に設けられ、上記浄化槽１０３に硫酸生成用の水１０４を供給する散水ノズル１０５とからなるものである。前記活性炭素繊維からなる浄化槽１０３で排ガス１０１を浄化し、浄化ガス１０６としている（特許文献３）。図５中、符号１０７は排ガス１０１を押し込む押込みファン、１０８は水１０４を供給する水供給装置、１０９は排ガス１０１を冷却する増湿冷却水、１１０は増湿冷却装置、１１１、１１２はポンプ、１１３は弁を各々図示する。   Conventionally, a gas purification apparatus using activated carbon fibers has been proposed as a method for removing sulfur oxides in exhaust gas. An example of this gas purification apparatus is shown in FIG. As shown in FIG. 5, a gas purification apparatus 100 is provided in a purification tower 102 in which an exhaust gas 101 containing sulfur oxide or a product gas flows, and is formed with an activated carbon fiber layer, and the purification tower described above. A watering nozzle 105 that is provided in 102 and supplies water 104 for sulfuric acid generation to the septic tank 103. The exhaust gas 101 is purified by the purification tank 103 made of the activated carbon fiber to obtain the purified gas 106 (Patent Document 3). In FIG. 5, reference numeral 107 denotes a pushing fan that pushes in the exhaust gas 101, 108 is a water supply device that supplies the water 104, 109 is humidified cooling water that cools the exhaust gas 101, 110 is a humidified cooling device, and 111 and 112 are pumps, Reference numerals 113 each indicate a valve.

また、従来のガス浄化装置１００に用いられる前記浄化槽１０３としては、例えば図６に示すように、前記浄化槽１０３を構成する活性炭素繊維層１２０が、平板部活性炭素繊維シート１２１と波板状活性炭素繊維シート１２２とを接合してその断面が三角形状の通路１２３に構成されている。   Moreover, as the said purification tank 103 used for the conventional gas purification apparatus 100, as shown, for example in FIG. 6, the activated carbon fiber layer 120 which comprises the said purification tank 103 has the flat plate part activated carbon fiber sheet 121 and the corrugated active. The carbon fiber sheet 122 is joined to form a passage 123 having a triangular cross section.

前記浄化槽１０３を活性炭素繊維シートとすることにより、その繊維層において、前記排ガス１０１中の微粒子であるＳＯ3ミスト、煤塵は、前記活性炭素繊維シートに捕集されて、前記散水ノズル１０５から散水された前記水１０４と反応して硫酸などとなり、前記浄化槽１０３から離脱され、希硫酸（Ｈ2ＳＯ4）１１４として浄化塔１０２本体の下方側へ洗い流すようにしている。   By making the septic tank 103 into an activated carbon fiber sheet, SO3 mist and soot that are fine particles in the exhaust gas 101 are collected in the activated carbon fiber sheet and sprinkled from the watering nozzle 105 in the fiber layer. In addition, it reacts with the water 104 to become sulfuric acid and the like, is removed from the septic tank 103, and is washed as dilute sulfuric acid (H2SO4) 114 to the lower side of the main body of the purification tower 102.

また、前記排ガス１０１中のＳＯ2は、以下の反応により脱硫反応が生じていると考えられている。
即ち、（１）前記浄化槽１０３の繊維層への前記排ガス１０１中のＳＯ2の吸着がなされる。（２）次いで、吸着したＳＯ2と前記排ガス１０１中の酸素（Ｏ2）（別途供給することも可である）との反応によるＳＯ3への酸化がなされる。（３）その後、酸化したＳＯ3が前記水１０４と反応し、希硫酸（Ｈ2ＳＯ4）の生成がなされる。（４）生成された希硫酸（Ｈ2ＳＯ4）が前記浄化槽１０３から離脱される。 In addition, it is considered that SO2 in the exhaust gas 101 is desulfurized by the following reaction.
That is, (1) SO 2 in the exhaust gas 101 is adsorbed on the fiber layer of the septic tank 103. (2) Next, oxidation to SO 3 is performed by reaction between the adsorbed SO 2 and oxygen (O 2 ) in the exhaust gas 101 (which can be supplied separately). (3) Thereafter, the oxidized SO 3 reacts with the water 104 to produce dilute sulfuric acid (H 2 SO 4 ). (4) The produced dilute sulfuric acid (H 2 SO 4 ) is detached from the septic tank 103.

この時の反応式は以下の通りである。
ＳＯ2＋１／２Ｏ2＋Ｈ2Ｏ→Ｈ2ＳＯ4 The reaction formula at this time is as follows.
SO 2 + 1 / 2O 2 + H 2 O → H 2 SO 4

そのため、前記排ガス１０１中のＳＯ2を吸着して酸化し、水１０４と反応させて希硫酸（Ｈ2ＳＯ4）１１４として離脱除去される。 Therefore, SO 2 in the exhaust gas 101 is adsorbed and oxidized, and reacted with water 104 to be removed as dilute sulfuric acid (H 2 SO 4 ) 114.

この結果、前記排ガス１０１中の煤塵、ＳＯ3ミストを捕集し硫酸などとして脱硫すると共に、ＳＯ2を吸着酸化して脱硫し硫黄酸化物（ＳＯX）を除去するようにしている。 As a result, dust and SO 3 mist in the exhaust gas 101 are collected and desulfurized as sulfuric acid, and SO 2 is adsorbed and oxidized to desulfurize to remove sulfur oxides (SO x ).

特開昭５５−８８８０号公報Japanese Patent Laid-Open No. 55-8880 特開昭６４−１１６２６号公報JP-A 64-11626 特開２００５−０２８２１６号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-028216

ところで、前記排ガス処理装置により、石炭や重油等の燃料を燃焼させるボイラからの排ガスを処理する場合を考えると、これらの排ガス量は膨大であるため、排ガス処理装置の脱硫効率の向上が必要になる。そこで、脱硫効率を上げるためには、装置を大型化するばかりでなく、触媒として用いられている活性炭素繊維自体の脱硫効率を向上させることが必要となる。   By the way, considering the case where exhaust gas from a boiler that burns fuel such as coal or heavy oil is processed by the exhaust gas treatment device, the amount of such exhaust gas is enormous, and therefore it is necessary to improve the desulfurization efficiency of the exhaust gas treatment device. Become. Thus, in order to increase the desulfurization efficiency, it is necessary not only to increase the size of the apparatus but also to improve the desulfurization efficiency of the activated carbon fiber itself used as a catalyst.

本発明は、前記問題に鑑み、脱硫又は脱硝に寄与する酸化反応向上に寄与する活性炭素繊維及びそれを用いた排ガス浄化装置を提供することを課題とする。   This invention makes it a subject to provide the activated carbon fiber which contributes to the oxidation reaction which contributes to desulfurization or denitration, and the exhaust gas purification apparatus using the same in view of the said problem.

上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、金属をドープしてなることを特徴とする活性炭素繊維にある。   The first invention of the present invention for solving the above-mentioned problems resides in an activated carbon fiber characterized by being doped with a metal.

第２の発明は、第１の発明において、前記ドープする金属が、クロム、イリジウム、マンガン、パラジウム、プラチナ、鉄、コバルト、ニッケル、銀、銅のいずれか一つであることを特徴とする活性炭素繊維にある。   A second invention is characterized in that, in the first invention, the metal to be doped is any one of chromium, iridium, manganese, palladium, platinum, iron, cobalt, nickel, silver, and copper. Located in carbon fiber.

第３の発明は、第１又は２の発明において、前記ドープする金属が、４価より大きい価数、また、４価より小さい価数の両方を取りうるものであることを特徴とする活性炭素繊維にある。   A third invention is the activated carbon according to the first or second invention, wherein the metal to be doped is capable of taking both a valence of more than 4 and a valence of less than 4. In the fiber.

第４の発明は、第１乃至３のいずれか一つの活性炭素繊維からなる触媒層を排ガスが流通する浄化塔内に配設してなることを特徴とする排ガス浄化装置にある。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas purification apparatus comprising a catalyst layer made of any one of the first to third activated carbon fibers disposed in a purification tower through which exhaust gas flows.

本発明によれば、金属をドープすることで、電子とホール（電子欠陥）の相対的な濃度を変えることが可能となり、脱硫又は脱硝に寄与する酸化反応が促進されるものとなる。   According to the present invention, by doping a metal, the relative concentration of electrons and holes (electron defects) can be changed, and the oxidation reaction contributing to desulfurization or denitration is promoted.

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.

本発明による実施例に係る活性炭素繊維の表面改質方法について、図面を参照して説明する。
図１は、グラファイトに金属をドープした模式図である。図２は、伝導帯と価電子帯の金属ドープによるエネルギー変化模式図である。
本発明に係る活性炭素繊維は、金属がドープされてなるものである。
ここで、前記ドープされる金属としては、例えばクロム、イリジウム、マンガン、パラジウム、プラチナ、鉄、コバルト、ニッケル、銀のいずれか一つ又はこれらの組合せを挙げることができる。 An activated carbon fiber surface modification method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram in which graphite is doped with a metal. FIG. 2 is a schematic diagram of energy change due to metal doping of the conduction band and the valence band.
The activated carbon fiber according to the present invention is doped with a metal.
Here, examples of the metal to be doped include any one of chromium, iridium, manganese, palladium, platinum, iron, cobalt, nickel, silver, or a combination thereof.

ここで、活性炭素繊維の構成成分であるグラフェンシートの積層からなる炭素結晶（以下グラファイト）は半金属であり、半導体のように所定の金属をグラファイト１１内にドープすることで電子とホール（正孔、電子の欠乏）１２の相対的な濃度を変えることが可能となり、脱硫又は脱硝反応が促進されることとなる。   Here, a carbon crystal (hereinafter referred to as graphite) formed of a stack of graphene sheets, which is a constituent component of activated carbon fiber, is a semimetal, and a predetermined metal such as a semiconductor is doped into graphite 11 to allow electrons and holes (positive). It is possible to change the relative concentration of 12 (deficiency of holes and electrons), and the desulfurization or denitration reaction is promoted.

ここでグラフェンシートの間に添加した金属が挿入（所謂グラファイトインターカレーション）されることにより、グラファイトの結晶構造変化に伴った電子のバンド構造の変化によっても、同様な効果が得られる可能性がある。   Here, by inserting the metal added between the graphene sheets (so-called graphite intercalation), the same effect may be obtained even by the change in the band structure of the electrons accompanying the change in the crystal structure of the graphite. is there.

すなわち、図１に概念的に示すように、グラファイト構造に鉄がドープされた場合、電子の欠乏であるホール１２が形成され、このグラファイト構造のホール１２が二酸化硫黄（ＳＯ2）の酸化に寄与することになる。 That is, as conceptually shown in FIG. 1, when iron is doped into the graphite structure, holes 12 that are deficient in electrons are formed, and the holes 12 of this graphite structure contribute to the oxidation of sulfur dioxide (SO 2 ). Will do.

前記グラファイト１１の電子とホール１２の濃度は１０18（個／ｃｍ3）であり、構成原子数の１０ｐｐｍのオーダーである。
よって、物性の変化は電子状態の変化によるが、化学反応も電子の授受を伴うため、触媒活性などにも影響を及ぼすと考えられる。
特に、排ガス中の硫黄酸化物の脱硫等における酸化反応は電子を奪われる変化であるため、電子の欠乏したホール濃度を増加させることが望ましいと考えられ、金属をドープすることが有益となりうる。 The concentration of electrons and holes 12 in the graphite 11 is 10 18 (pieces / cm 3 ), which is on the order of 10 ppm of the number of constituent atoms.
Therefore, although the change in physical properties depends on the change in the electronic state, the chemical reaction is also accompanied by the exchange of electrons, so that it is considered that the catalytic activity and the like are affected.
In particular, since the oxidation reaction in desulfurization of sulfur oxides in exhaust gas is a change in which electrons are deprived, it is considered desirable to increase the concentration of holes deficient in electrons, and doping with metal can be beneficial.

前記ホールを導入するのは、炭素の４価より少ない価数を取る、２価の金属（鉄、イリジウム等）、３価の金属（クロム等）を添加することで可能である。
また、ドープ量としては、炭素に１０〜１００ｐｐｍの濃度の金属を不純物として加えることでホールを導入し、酸化活性を向上することが可能となる。
但し、過剰の濃度の不純物を添加しても効果は無く、絶縁体に転移するなど電子状態が大きく変わることで逆効果になると考えられる。 The holes can be introduced by adding a divalent metal (such as iron or iridium) or a trivalent metal (such as chromium) that has a valence less than the tetravalent carbon.
In addition, as a doping amount, it is possible to introduce holes by adding a metal having a concentration of 10 to 100 ppm as an impurity to carbon, thereby improving the oxidation activity.
However, it is considered that the addition of an excessive concentration of impurities has no effect, and the reverse effect is obtained when the electronic state changes greatly, such as transition to an insulator.

この金属を不純物としてドープする炭素の電子構造についてドープの前後の様子を図２に示す模式図において説明する。
図２は、ドープ前における伝導帯の伝導電子（斜線部分）と、荷電子帯のホール（白抜き部分）との割合を示す。図２の左側図の状態から、金属を不純物としてドープすることで、図２の右側図の状態に変化する。すなわち、図２に示すように、金属をドーピングすることにより、電子が不純物準位に移動するために、荷電子帯のホール１２の量が増加し、伝導帯の伝導電子が減少することとなる。
このホール１２の量が増大する結果、酸化反応が進行しやすくなる。 The state before and after doping of the electronic structure of carbon doped with this metal as an impurity will be described with reference to the schematic diagram shown in FIG.
FIG. 2 shows the ratio of conduction electrons (shaded part) in the conduction band and holes (white part) in the valence band before doping. The state shown in the left side of FIG. 2 is changed to the state shown in the right side of FIG. 2 by doping metal as an impurity. That is, as shown in FIG. 2, by doping the metal, electrons move to the impurity level, so the amount of holes 12 in the valence band increases and the conduction electrons in the conduction band decrease. .
As a result of the increase in the amount of the holes 12, the oxidation reaction easily proceeds.

また、クロム、イリジウム、マンガン等の炭素４価より、大きな価数（５価、６価）と小さな価数（２価、３価）を取りうる元素では、価数により炭素中でドナーとしてもアクセプタとしても作用しうる。
したがって、過剰濃度を添加したときには、自律的に価数を調整し、炭素との余分な電子の授受が抑制されると推定できる。
そのため、鉄などの炭素より小さい価数しか取りえない元素よりは比較的広い濃度範囲で有効に作用するものと推定される。この場合、添加する元素の好適な濃度範囲が広くなるため、濃度制御が容易である。 In addition, elements that can take larger valences (pentavalent and hexavalent) and smaller valences (divalent and trivalent) than tetravalent carbon such as chromium, iridium, and manganese can be used as donors in carbon depending on the valence. It can also act as an acceptor.
Therefore, it can be estimated that when an excessive concentration is added, the valence is adjusted autonomously and the exchange of extra electrons with carbon is suppressed.
Therefore, it is presumed that it works effectively in a relatively wide concentration range than an element that can only take a valence smaller than carbon, such as iron. In this case, since the suitable concentration range of the element to be added becomes wide, the concentration control is easy.

図３は荷電子帯のスペクトルの一例であり、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ:Ｘ‐ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）による金属ドープにより、スペクトルの端がシフトしたものを示す。   FIG. 3 is an example of the spectrum of the valence band, and shows a spectrum whose edge has been shifted by metal doping by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).

活性炭素繊維に金属をドープする方法としては、湿式法と乾式法とがあり、いずれを用いてもよい。
湿式法は、金属イオン溶液に活性炭素繊維を所定時間浸漬し、その後、加熱処理（８００〜１２００℃）する。
乾式法は、金属を電子銃又はイオン銃で活性炭素繊維に打ち込む方法、ＣＶＤ蒸着方法等を挙げることができる。その後、加熱処理（８００〜１２００℃）を行うこともある。 As a method of doping the activated carbon fiber with a metal, there are a wet method and a dry method, either of which may be used.
In the wet method, activated carbon fibers are immersed in a metal ion solution for a predetermined time, and then heat-treated (800 to 1200 ° C.).
Examples of the dry method include a method of implanting metal into activated carbon fiber with an electron gun or an ion gun, a CVD deposition method, and the like. Then, heat processing (800-1200 degreeC) may be performed.

本発明による活性炭素繊維からなる活性炭素繊維シートを従来と同様に成形して浄化槽とし、該浄化槽を用いた排ガスを処理する排煙脱硫システムの一実施例について、図４を参照して説明する。
図４に示すように、本実施例にかかる排煙脱硫システム５０は、蒸気タービンを駆動する蒸気を発生させるボイラ５１と、該ボイラ５１からの排ガス５２中の煤塵を除去する集塵機５３と、除塵された排ガスをガス浄化装置５４内に供給する押込みファン５５と、ガス浄化装置５４に供給する前に排ガス５２を冷却すると共に増湿を行う増湿冷却装置５６と、前記浄化槽５５を二段内部に配設し、浄化装置本体５６の塔下部側壁の導入口５７ａから排ガス５２を供給すると共に、本体５６の上方から水５７を供給して、排ガス５２中のＳＯXを希硫酸（Ｈ2ＳＯ4）へ脱硫反応させると共にＳＯ3ミストを捕集するガス浄化装置５４と、頂部の排出口５７ｂから脱硫された浄化ガス５８を外部へ排出する煙突５９と、ガス浄化装置５４からポンプ６０を介して希硫酸（Ｈ2ＳＯ4）６１を貯蔵すると共に石灰スラリー６２を供給して石膏を析出させる石膏反応槽６３と、石膏を沈降させる沈降槽（シックナー）６４と、石膏スラリー６５から水分を排水（濾液）６６として除去して石膏６７を得る脱水器６８とを備えてなるものである。
尚、前記ガス浄化装置５４から排出される浄化された浄化ガス５８を排出するラインには必要に応じてミストエリミネータ６９を介装し、ガス中の水分を分離するようにしてもよい。 An embodiment of the flue gas desulfurization system that forms an activated carbon fiber sheet made of activated carbon fibers according to the present invention as a septic tank and processes the exhaust gas using the septic tank will be described with reference to FIG. .
As shown in FIG. 4, the flue gas desulfurization system 50 according to this embodiment includes a boiler 51 that generates steam for driving a steam turbine, a dust collector 53 that removes soot and dust in the exhaust gas 52 from the boiler 51, and dust removal A push-in fan 55 for supplying the exhaust gas into the gas purification device 54, a humidification cooling device 56 for cooling and increasing the humidity of the exhaust gas 52 before supplying it to the gas purification device 54, and the purification tank 55 in two stages. The exhaust gas 52 is supplied from the inlet 57a on the side wall of the bottom of the tower of the purification device main body 56, and the water 57 is supplied from above the main body 56, so that SO X in the exhaust gas 52 is diluted with dilute sulfuric acid (H 2 SO 4 ) a gas purification device 54 for desulfurization reaction and collecting SO 3 mist, a chimney 59 for discharging the purified gas 58 desulfurized from the top outlet 57b to the outside, and a pump from the gas purification device 54 A gypsum reaction tank 63 for storing dilute sulfuric acid (H 2 SO 4 ) 61 through the pipe 60 and supplying a lime slurry 62 to precipitate gypsum, a settling tank (thickener) 64 for settling gypsum, and a gypsum slurry 65 And a dehydrator 68 for removing the water as drainage (filtrate) 66 to obtain gypsum 67.
A mist eliminator 69 may be interposed in the line for discharging the purified purified gas 58 discharged from the gas purification device 54, if necessary, to separate the moisture in the gas.

ここで、上記ボイラ５１では、例えば、火力発電設備の図示しない蒸気タービンを駆動するための蒸気を発生させるために、石炭や重油等の燃料ｆが炉で燃焼されるようになっている。前記ボイラ５１の前記排ガス５２には硫黄酸化物（ＳＯX)が含有され、前記排ガス５２は図示しない脱硝装置で脱硝されてガスヒータで冷却された後に前記集塵機５３で除塵されている。
そして、第一のガス浄化装置１０Ａにおいて所定量の水５７を供給しつつ排ガス５２中の脱硫を効率良く行うことができる。 Here, in the boiler 51, for example, fuel f such as coal or heavy oil is burned in a furnace in order to generate steam for driving a steam turbine (not shown) of the thermal power generation facility. The exhaust gas 52 of the boiler 51 contains sulfur oxide (SO x ). The exhaust gas 52 is denitrated by a denitration device (not shown), cooled by a gas heater, and then removed by the dust collector 53.
The desulfurization in the exhaust gas 52 can be efficiently performed while supplying a predetermined amount of water 57 in the first gas purification apparatus 10A.

この排ガス浄化システム４０Ａでは、第一のガス浄化装置１０Ａで得られた希硫酸６１に石灰スラリー６２を供給して石膏スラリー６５を得た後、脱水して石膏６７として利用するものであるが、脱硫して得られた希硫酸（Ｈ2ＳＯ4）６１をそのまま硫酸（Ｈ2ＳＯ4）として使用するようにしてもよい。その場合には、希硫酸（Ｈ2ＳＯ4）６１を濃縮する濃縮槽を設けるようにしてもよい。 In this exhaust gas purification system 40A, the lime slurry 62 is supplied to the dilute sulfuric acid 61 obtained by the first gas purification apparatus 10A to obtain the gypsum slurry 65, and then dehydrated and used as the gypsum 67. Diluted sulfuric acid (H 2 SO 4 ) 61 obtained by desulfurization may be used as it is as sulfuric acid (H 2 SO 4 ). In that case, a concentration tank for concentrating dilute sulfuric acid (H 2 SO 4 ) 61 may be provided.

また、本実施例では、前記浄化槽５５をガス浄化装置５４内部に二段配設しているが、本発明はこれに限定されることなく、前記浄化槽を一段又は三段以上の複数配設するようにしてもよい。   Further, in this embodiment, the septic tank 55 is arranged in two stages inside the gas purifier 54, but the present invention is not limited to this, and the septic tank is arranged in a single stage or a plurality of stages of three or more stages. You may do it.

以上のように、本発明に係る金属をドープした活性炭素繊維は、電子とホール（電子欠陥）の相対的な濃度を変えることが可能となり、脱硫又は脱硝反応が促進されるので、排ガス中の有害物質である硫黄酸化物や窒素酸化物の除去に用いて適している。   As described above, the activated carbon fiber doped with the metal according to the present invention can change the relative concentration of electrons and holes (electron defects) and promotes desulfurization or denitration reaction. Suitable for removal of harmful oxides such as sulfur oxides and nitrogen oxides.

グラファイトに金属をドープした模式図である。It is the schematic diagram which doped the metal to graphite. 伝導帯と価電子帯の金属ドープによるエネルギー変化模式図である。It is an energy change schematic diagram by metal doping of a conduction band and a valence band. 金属ドープによるＸ線光電子分光（ＸＰＳ）スペクトル変化図である。It is a X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) spectrum change figure by metal dope. 排煙脱硫システムの概略図である。It is the schematic of a flue gas desulfurization system. 従来のガス浄化装置の概略図である。It is the schematic of the conventional gas purification apparatus. 従来のガス浄化装置に用いられる浄化槽の概略図である。It is the schematic of the septic tank used for the conventional gas purification apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１１ グラファイト
１２ ホール 11 graphite 12 holes

Claims (4)

金属をドープしてなることを特徴とする活性炭素繊維。   An activated carbon fiber doped with a metal. 請求項１において、
前記ドープする金属が、クロム、イリジウム、マンガン、パラジウム、プラチナ、鉄、コバルト、ニッケル、銀、銅のいずれか一つであることを特徴とする活性炭素繊維。 In claim 1,
The activated carbon fiber, wherein the metal to be doped is any one of chromium, iridium, manganese, palladium, platinum, iron, cobalt, nickel, silver, and copper. 請求項１又は２において、
前記ドープする金属が、４価より大きい価数、また、４価より小さい価数の両方を取りうるものであることを特徴とする活性炭素繊維。 In claim 1 or 2,
The activated carbon fiber is characterized in that the metal to be doped can have both a valence greater than 4 and a valence less than 4. 請求項１乃至３のいずれか一つの活性炭素繊維からなる触媒層を排ガスが流通する浄化塔内に配設してなることを特徴とする排ガス浄化装置。   An exhaust gas purification apparatus comprising a catalyst layer made of activated carbon fiber according to any one of claims 1 to 3 disposed in a purification tower through which exhaust gas flows.
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