JPH0775720A - 排ガス処理方法及び窒素酸化物・ダイオキシン除去用触媒 - Google Patents
排ガス処理方法及び窒素酸化物・ダイオキシン除去用触媒Info
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- JPH0775720A JPH0775720A JP6030947A JP3094794A JPH0775720A JP H0775720 A JPH0775720 A JP H0775720A JP 6030947 A JP6030947 A JP 6030947A JP 3094794 A JP3094794 A JP 3094794A JP H0775720 A JPH0775720 A JP H0775720A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 排ガス中のＮＯX 及びダイオキシン類を１種
類の触媒で効率よく同時に分解・除去し、排ガス処理装
置のコンパクト化を図る。 【構成】 窒素酸化物及びダイオキシン類等の毒性塩素
化合物を含む排ガスを、１００〜１８０℃に冷却し、こ
の冷却排ガスをバグフィルタに導入して固体状のダイオ
キシン類を含むダストを捕集した後、２００〜２４９℃
に再加熱し、ついで、この排ガスを、Ｔｉの酸化物及び
Ｓｉの酸化物のうち少なくとも１種７０〜９５wt％と、
Ｗの酸化物及びＶの酸化物のうち少なくとも１種１〜２
０wt％とからなる目開相当径３〜７mmのハニカム形状の
触媒にアンモニア等の脱硝用還元剤とともに接触させ
て、窒素酸化物及びダイオキシン類等の毒性塩素化合物
を同時に分解・除去する。触媒として、さらにＰｔ、Ｐ
ｄ、Ｒｕ及びＲｈのうち少なくとも１種０．０１〜３wt
％を加えれば、より効果的である。
類の触媒で効率よく同時に分解・除去し、排ガス処理装
置のコンパクト化を図る。 【構成】 窒素酸化物及びダイオキシン類等の毒性塩素
化合物を含む排ガスを、１００〜１８０℃に冷却し、こ
の冷却排ガスをバグフィルタに導入して固体状のダイオ
キシン類を含むダストを捕集した後、２００〜２４９℃
に再加熱し、ついで、この排ガスを、Ｔｉの酸化物及び
Ｓｉの酸化物のうち少なくとも１種７０〜９５wt％と、
Ｗの酸化物及びＶの酸化物のうち少なくとも１種１〜２
０wt％とからなる目開相当径３〜７mmのハニカム形状の
触媒にアンモニア等の脱硝用還元剤とともに接触させ
て、窒素酸化物及びダイオキシン類等の毒性塩素化合物
を同時に分解・除去する。触媒として、さらにＰｔ、Ｐ
ｄ、Ｒｕ及びＲｈのうち少なくとも１種０．０１〜３wt
％を加えれば、より効果的である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排ガス中の窒素酸化物
（ＮＯx ）及びダイオキシン（ＤＸＮ）類を同時に除去
する方法、並びにこの方法に用いる窒素酸化物・ダイオ
キシン除去用触媒に関する。
（ＮＯx ）及びダイオキシン（ＤＸＮ）類を同時に除去
する方法、並びにこの方法に用いる窒素酸化物・ダイオ
キシン除去用触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】都市ごみや産業廃棄物等を焼却する焼却
炉から発生する排ガス中には、ＮＯx、ＳＯx 、ＨＣｌ
等の有害物質の他に、微量ではあるが、毒性の強いダイ
オキシン、ＰＣＢ等の有機塩素化合物が含まれている。
ＮＯx 、ＳＯx 等については、その除去技術は実用化さ
れているが、ダイオキシンの除去技術については、実用
化レベルに至っていない。
炉から発生する排ガス中には、ＮＯx、ＳＯx 、ＨＣｌ
等の有害物質の他に、微量ではあるが、毒性の強いダイ
オキシン、ＰＣＢ等の有機塩素化合物が含まれている。
ＮＯx 、ＳＯx 等については、その除去技術は実用化さ
れているが、ダイオキシンの除去技術については、実用
化レベルに至っていない。
【０００３】従来、排ガス中のダイオキシン類を除去す
る技術として、次の方法が提案されている。 （１）特開平２−３５９１４号公報に記載されているよ
うに、触媒として、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化
タングステン、白金、パラジウムのうちの少なくとも１
種を用い、１５０℃以上で焼却炉排ガス中の芳香族系塩
素化合物を分解する方法。 （２）特開平３−４９２０号公報に記載されているよう
に、焼却炉排ガス中のダイオキシンを、汎用の酸化触媒
により、ＨＣｌ、Ｈ2 Ｏ、ＣＯ2 に分解する方法。 （３）特開平３−８４１５号公報に記載されているよう
に、触媒として、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｚｒから選択されたＡ成
分と、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆｅから
選択されたＢ成分とからなるものを用い、触媒の貫通孔
の相当直径２mm以上、開口率５０％以上のハニカム構造
体として、ダイオキシン等の有機塩素化合物を、温度２
５０℃以上、空間速度（ＳＶ）５００００ h-1以下、触
媒表面積１m2当たりのガス量（ＡＶ）２５０m3／hr・m2
（ａｔ ｔｅｍｐ．）以下の条件で除去する方法。
る技術として、次の方法が提案されている。 （１）特開平２−３５９１４号公報に記載されているよ
うに、触媒として、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化
タングステン、白金、パラジウムのうちの少なくとも１
種を用い、１５０℃以上で焼却炉排ガス中の芳香族系塩
素化合物を分解する方法。 （２）特開平３−４９２０号公報に記載されているよう
に、焼却炉排ガス中のダイオキシンを、汎用の酸化触媒
により、ＨＣｌ、Ｈ2 Ｏ、ＣＯ2 に分解する方法。 （３）特開平３−８４１５号公報に記載されているよう
に、触媒として、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｚｒから選択されたＡ成
分と、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆｅから
選択されたＢ成分とからなるものを用い、触媒の貫通孔
の相当直径２mm以上、開口率５０％以上のハニカム構造
体として、ダイオキシン等の有機塩素化合物を、温度２
５０℃以上、空間速度（ＳＶ）５００００ h-1以下、触
媒表面積１m2当たりのガス量（ＡＶ）２５０m3／hr・m2
（ａｔ ｔｅｍｐ．）以下の条件で除去する方法。
【０００４】（４）特開平３−１２２２１号公報に記載
されているように、上記（３）と同じ組成及び形状の触
媒を用いて焼却炉排ガス中の塩素系高分子化合物を除去
し、その後、集じん部に導入して除じんする方法。 （５）特開平４−２００７２２号公報に記載されている
ように、ＮＯx 、ＤＸＮ（ダイオキシン）、ＮＨ3 を含
む焼却炉排ガスを、２００〜５００℃で脱硝触媒に接触
させて、まずＮＯx を除去した後、２００〜５００℃で
脱ＤＸＮ触媒に接触させて、ＤＸＮを除去する方法。脱
ＤＸＮ触媒の基体として、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒのう
ちの１種以上の酸化物が用いられ、担体として、Ｐｔ、
Ｐｄ、Ｒｕ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆｅのうちの少なくと
も１種の金属又はその酸化物が用いられることが記載さ
れている。また、基体として、３Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ
2 を用い、ＴｉＯ2 を表面被覆すること、及び基体とし
て、ＴｉＯ2 −ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 −ＺｒＯ2 、ＴｉＯ
2 −ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 −ＳｉＯ2 −Ｚｒ
Ｏ2 が用いられることが記載されている。
されているように、上記（３）と同じ組成及び形状の触
媒を用いて焼却炉排ガス中の塩素系高分子化合物を除去
し、その後、集じん部に導入して除じんする方法。 （５）特開平４−２００７２２号公報に記載されている
ように、ＮＯx 、ＤＸＮ（ダイオキシン）、ＮＨ3 を含
む焼却炉排ガスを、２００〜５００℃で脱硝触媒に接触
させて、まずＮＯx を除去した後、２００〜５００℃で
脱ＤＸＮ触媒に接触させて、ＤＸＮを除去する方法。脱
ＤＸＮ触媒の基体として、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒのう
ちの１種以上の酸化物が用いられ、担体として、Ｐｔ、
Ｐｄ、Ｒｕ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆｅのうちの少なくと
も１種の金属又はその酸化物が用いられることが記載さ
れている。また、基体として、３Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ
2 を用い、ＴｉＯ2 を表面被覆すること、及び基体とし
て、ＴｉＯ2 −ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 −ＺｒＯ2 、ＴｉＯ
2 −ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 −ＳｉＯ2 −Ｚｒ
Ｏ2 が用いられることが記載されている。
【０００５】（６）特公平４−６３２８８号公報に記載
されているように、ＳＯx 、ＮＯx 、ＣＯ、ダスト等を
含む焼却炉排ガスを、徐じんした後、セラミックハニカ
ム構造体に白金を担持させた触媒と３００〜５００℃で
接触させて、排ガス中のダイオキシンを除去する方法。 （７）特開平４−２６５１２２号公報に記載されている
ように、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒから選択された少なく
とも１種の酸化物からなる基体の表面上に、Ｐｔ、Ｐ
ｄ、Ｒｕ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆｅから選択された少な
くとも１種の金属又はその酸化物を担持させた触媒に、
アンモニアが添加された焼却炉排ガスを１５０〜３４０
℃で接触させて、ＮＯx 及び有機塩素化合物を除去する
方法。
されているように、ＳＯx 、ＮＯx 、ＣＯ、ダスト等を
含む焼却炉排ガスを、徐じんした後、セラミックハニカ
ム構造体に白金を担持させた触媒と３００〜５００℃で
接触させて、排ガス中のダイオキシンを除去する方法。 （７）特開平４−２６５１２２号公報に記載されている
ように、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒから選択された少なく
とも１種の酸化物からなる基体の表面上に、Ｐｔ、Ｐ
ｄ、Ｒｕ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆｅから選択された少な
くとも１種の金属又はその酸化物を担持させた触媒に、
アンモニアが添加された焼却炉排ガスを１５０〜３４０
℃で接触させて、ＮＯx 及び有機塩素化合物を除去する
方法。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記の（１）〜（７）
の公報に記載された方法は、本発明と比較して、次のよ
うな差異を有している。 （１）芳香族系塩素化合物のみを除去するもので、ＮＯ
x 、ダイオキシン（ＤＸＮ）を同時に処理するものでは
ない。また、本発明の相当する触媒組成比は記載されて
いない。 （２）ダイオキシンのみを除去するもので、ＮＯx 、Ｄ
ＸＮを同時に除去するものではない。また、触媒は汎用
の酸化触媒を使用するもので、触媒組成は記載されてい
ない。 （３）ＤＸＮのみを除去するもので、ＮＯx 、ＤＸＮを
同時に処理するものではない。また、触媒組成が異な
る。 （４）塩素系高分子化合物のみを除去するもので、ＮＯ
x 、ＤＸＮを同時に処理するものではない。また、工程
及び触媒組成が異なる。 （５）脱硝と脱ＤＸＮとを異なる触媒及び異なる工程で
行うもので、１種類の触媒によるＮＯx ・ＤＸＮ同時処
理ではない。また、触媒組成が異なる。 （６）ＤＸＮのみを除去するもので、ＮＯx 、ＤＸＮを
同時に処理するものではない。また、触媒組成が異な
る。 （７）ＮＯx 及びＤＸＮを同時に除去するものである
が、Ｗの酸化物又はＶの酸化物を含むものではなく、触
媒の構成物質及び割合が異なる。
の公報に記載された方法は、本発明と比較して、次のよ
うな差異を有している。 （１）芳香族系塩素化合物のみを除去するもので、ＮＯ
x 、ダイオキシン（ＤＸＮ）を同時に処理するものでは
ない。また、本発明の相当する触媒組成比は記載されて
いない。 （２）ダイオキシンのみを除去するもので、ＮＯx 、Ｄ
ＸＮを同時に除去するものではない。また、触媒は汎用
の酸化触媒を使用するもので、触媒組成は記載されてい
ない。 （３）ＤＸＮのみを除去するもので、ＮＯx 、ＤＸＮを
同時に処理するものではない。また、触媒組成が異な
る。 （４）塩素系高分子化合物のみを除去するもので、ＮＯ
x 、ＤＸＮを同時に処理するものではない。また、工程
及び触媒組成が異なる。 （５）脱硝と脱ＤＸＮとを異なる触媒及び異なる工程で
行うもので、１種類の触媒によるＮＯx ・ＤＸＮ同時処
理ではない。また、触媒組成が異なる。 （６）ＤＸＮのみを除去するもので、ＮＯx 、ＤＸＮを
同時に処理するものではない。また、触媒組成が異な
る。 （７）ＮＯx 及びＤＸＮを同時に除去するものである
が、Ｗの酸化物又はＶの酸化物を含むものではなく、触
媒の構成物質及び割合が異なる。
【０００７】本発明者らは、上記の点に鑑み、排ガス中
のダイオキシン類を効率よく除去する方法を鋭意研究し
ている過程で、ＮＯx 還元用触媒が、排ガス中のダイオ
キシン類を分解する機能を有することを知見した。本発
明は上記の知見に基づき、排ガス中のダイオキシンはガ
ス状と固体状の両方の形態で存在していることに着目し
てなされたもので、本発明の目的は、１種類の触媒で、
ＮＯx 及びダイオキシン類を同時に効率よく除去する方
法及びこのための触媒を提供することにある。
のダイオキシン類を効率よく除去する方法を鋭意研究し
ている過程で、ＮＯx 還元用触媒が、排ガス中のダイオ
キシン類を分解する機能を有することを知見した。本発
明は上記の知見に基づき、排ガス中のダイオキシンはガ
ス状と固体状の両方の形態で存在していることに着目し
てなされたもので、本発明の目的は、１種類の触媒で、
ＮＯx 及びダイオキシン類を同時に効率よく除去する方
法及びこのための触媒を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用】上記の目的を達
成するために、本発明の排ガス処理方法は、窒素酸化物
及びダイオキシン類等の毒性塩素化合物を含む排ガス
を、１００〜１８０℃に冷却し、この冷却排ガスをバグ
フィルタに導入して固体状のダイオキシン類を含むダス
トを捕集した後、２００〜２４９℃に再加熱し、つい
で、この排ガスを、Ｔｉの酸化物及びＳｉの酸化物のう
ち少なくとも１種７０〜９５wt％と、Ｗの酸化物及びＶ
の酸化物のうち少なくとも１種１〜２０wt％とからなる
目開相当径３〜７mmのハニカム形状の触媒にアンモニア
等の脱硝用還元剤とともに接触させて、窒素酸化物及び
ダイオキシン類等の毒性塩素化合物を同時に分解・除去
することを特徴としている。脱硝用還元剤としては、ア
ンモニアガス、尿素水、アンモニア水等が用いられる。
成するために、本発明の排ガス処理方法は、窒素酸化物
及びダイオキシン類等の毒性塩素化合物を含む排ガス
を、１００〜１８０℃に冷却し、この冷却排ガスをバグ
フィルタに導入して固体状のダイオキシン類を含むダス
トを捕集した後、２００〜２４９℃に再加熱し、つい
で、この排ガスを、Ｔｉの酸化物及びＳｉの酸化物のう
ち少なくとも１種７０〜９５wt％と、Ｗの酸化物及びＶ
の酸化物のうち少なくとも１種１〜２０wt％とからなる
目開相当径３〜７mmのハニカム形状の触媒にアンモニア
等の脱硝用還元剤とともに接触させて、窒素酸化物及び
ダイオキシン類等の毒性塩素化合物を同時に分解・除去
することを特徴としている。脱硝用還元剤としては、ア
ンモニアガス、尿素水、アンモニア水等が用いられる。
【０００９】排ガスの冷却温度は１００〜１８０℃であ
るが、１１０〜１５０℃とするのが好ましい。この範囲
より低くなると、塩化物による腐食及びバグフィルタの
徐じん効率の悪化が懸念される。一方、この範囲より高
くなると、減温反応器のＨＣｌ、ＳＯx の除去性能が低
下し、また、バグフィルタのダイオキシン除去性能が悪
化する傾向がある。また、再加熱温度は２００〜２４９
℃であるが、脱硝・脱ダイオキシン性能及びごみ焼却設
備における生成スチーム条件を考慮すると、２１０〜２
２０℃とするのが好ましい。この範囲より低くなると、
脱硝性能及びダイオキシンの除去率が低下する傾向があ
り、一方、この範囲より高くなると、分解したダイオキ
シンが再合成する可能性がある。また、ハニカム触媒の
目開相当径は３〜７mmであるが、４〜６mmとするのが好
ましい。この範囲より小さくなると、焼却ダストあるい
は酸性硫安等による目詰りの発生が懸念される。一方、
この範囲より大きくすると、単位触媒体積当りの処理ガ
ス量が減少し、必要触媒量が増大する。
るが、１１０〜１５０℃とするのが好ましい。この範囲
より低くなると、塩化物による腐食及びバグフィルタの
徐じん効率の悪化が懸念される。一方、この範囲より高
くなると、減温反応器のＨＣｌ、ＳＯx の除去性能が低
下し、また、バグフィルタのダイオキシン除去性能が悪
化する傾向がある。また、再加熱温度は２００〜２４９
℃であるが、脱硝・脱ダイオキシン性能及びごみ焼却設
備における生成スチーム条件を考慮すると、２１０〜２
２０℃とするのが好ましい。この範囲より低くなると、
脱硝性能及びダイオキシンの除去率が低下する傾向があ
り、一方、この範囲より高くなると、分解したダイオキ
シンが再合成する可能性がある。また、ハニカム触媒の
目開相当径は３〜７mmであるが、４〜６mmとするのが好
ましい。この範囲より小さくなると、焼却ダストあるい
は酸性硫安等による目詰りの発生が懸念される。一方、
この範囲より大きくすると、単位触媒体積当りの処理ガ
ス量が減少し、必要触媒量が増大する。
【００１０】上記の方法において、バグフィルタの上流
側に粉末活性炭を吹き込み、この粉末活性炭に排ガス中
のダイオキシン類を吸着させた後、バグフィルタで捕集
することが好ましい。また、触媒と接触する前の排ガス
中に、オゾン及び過酸化水素のうち少なくとも１種を添
加することが好ましい。さらに、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ及び
Ｒｈのうち少なくとも１種０．０１〜３wt％をさらに加
えた触媒を使用することが好ましい。
側に粉末活性炭を吹き込み、この粉末活性炭に排ガス中
のダイオキシン類を吸着させた後、バグフィルタで捕集
することが好ましい。また、触媒と接触する前の排ガス
中に、オゾン及び過酸化水素のうち少なくとも１種を添
加することが好ましい。さらに、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ及び
Ｒｈのうち少なくとも１種０．０１〜３wt％をさらに加
えた触媒を使用することが好ましい。
【００１１】上記の本発明の方法により、ダイオキシン
類以外に、ダイオキシン関連物質としてＰＣＢ、とくに
化学式化１に示すようなコプラナーＰＣＢ（Ｃｏｐｌａ
ｎａｒ ＰＣＢ）を除去することができる。
類以外に、ダイオキシン関連物質としてＰＣＢ、とくに
化学式化１に示すようなコプラナーＰＣＢ（Ｃｏｐｌａ
ｎａｒ ＰＣＢ）を除去することができる。
【００１２】
【化１】
【００１３】本発明のＮＯx ・ダイオキシン除去用触媒
は、第１成分としてＴｉの酸化物及びＳｉの酸化物のう
ち少なくとも１種７０〜９５wt％と、第２成分としてＷ
の酸化物及びＶの酸化物のうち少なくとも１種１〜２０
wt％と、からなることを特徴としている。第１成分とし
ては、ＴｉＯ2 単独、ＳｉＯ2 単独、ＴｉＯ2 とＳｉＯ
2 との混合物、又はＴｉＯ2 −ＳｉＯ2 の複合酸化物を
用いることができる。
は、第１成分としてＴｉの酸化物及びＳｉの酸化物のう
ち少なくとも１種７０〜９５wt％と、第２成分としてＷ
の酸化物及びＶの酸化物のうち少なくとも１種１〜２０
wt％と、からなることを特徴としている。第１成分とし
ては、ＴｉＯ2 単独、ＳｉＯ2 単独、ＴｉＯ2 とＳｉＯ
2 との混合物、又はＴｉＯ2 −ＳｉＯ2 の複合酸化物を
用いることができる。
【００１４】また、本発明のＮＯx ・ダイオキシン除去
用触媒は、第１成分としてＴｉの酸化物及びＳｉの酸化
物のうち少なくとも１種７０〜９５wt％と、第２成分と
してＷの酸化物及びＶの酸化物のうち少なくとも１種１
〜２０wt％と、第３成分としてＰｔ、Ｐｄ、Ｒｕ及びＲ
ｈのうち少なくとも１種０．０１〜３wt％と、からなる
ことを特徴としている。
用触媒は、第１成分としてＴｉの酸化物及びＳｉの酸化
物のうち少なくとも１種７０〜９５wt％と、第２成分と
してＷの酸化物及びＶの酸化物のうち少なくとも１種１
〜２０wt％と、第３成分としてＰｔ、Ｐｄ、Ｒｕ及びＲ
ｈのうち少なくとも１種０．０１〜３wt％と、からなる
ことを特徴としている。
【００１５】第１成分の含有量は７０〜９５wt％である
が、８０〜９０wt％とするのが好ましい。このうち、触
媒の成形性及び触媒作用の環境維持の観点から、Ｓｉ酸
化物は０〜１０wt％、Ｔｉ酸化物は７０〜９０wt％とす
るのが好ましい。また、第２成分の含有量は１〜２０wt
％であるが、脱硝・脱ダイオキシンの観点から、Ｗ酸化
物は３〜１５wt％、またＶ酸化物は４〜１０wt％とする
のが好ましい。また、第３成分の含有量は０．０１〜３
wt％であるが、０．１〜１wt％とするのが好ましい。こ
の範囲より少ないと、ダイオキシンの分解性能が低下す
る傾向があり、一方、この範囲より多いと、脱硝性能が
低下する傾向がある。
が、８０〜９０wt％とするのが好ましい。このうち、触
媒の成形性及び触媒作用の環境維持の観点から、Ｓｉ酸
化物は０〜１０wt％、Ｔｉ酸化物は７０〜９０wt％とす
るのが好ましい。また、第２成分の含有量は１〜２０wt
％であるが、脱硝・脱ダイオキシンの観点から、Ｗ酸化
物は３〜１５wt％、またＶ酸化物は４〜１０wt％とする
のが好ましい。また、第３成分の含有量は０．０１〜３
wt％であるが、０．１〜１wt％とするのが好ましい。こ
の範囲より少ないと、ダイオキシンの分解性能が低下す
る傾向があり、一方、この範囲より多いと、脱硝性能が
低下する傾向がある。
【００１６】以下、本発明の方法の処理工程例を図１〜
図４に基づいて説明する。まず、図１に示すように、焼
却炉１０から排出されるＮＯx 、ＳＯx 、ＨＣｌ、ダイ
オキシン類、ダスト等を含む排ガスが、減温反応器１２
に導入される。減温反応器では、減温のために水スプレ
ーがなされる他に脱塩・脱硫のために消石灰、生石灰等
の脱塩・脱硫剤が吹き込まれる。１００〜１８０℃に減
温された排ガスは、バグフィルタ１４に導入されて、ダ
イオキシン類を含むダストが捕集される。ついで、排ガ
スは再加熱器１６で２００〜２４９℃に再加熱されて脱
硝・脱ＤＸＮ装置１８に導入され、ＮＯx 及びダイオキ
シン類が分解・除去された後、煙突２０から放出され
る。なお、アンモニア等の脱硝用還元剤は、脱硝・脱Ｄ
ＸＮ装置１８又はその上流側に添加される。脱硝・脱Ｄ
ＸＮ装置１８には、Ｔｉの酸化物及びＳｉの酸化物のう
ち少なくとも１種７０〜９５wt％と、Ｗの酸化物及びＶ
の酸化物のうち少なくとも１種１〜２０wt％とからなる
目開相当径３〜７mmのハニカム形状の触媒が収納されて
いる。上記の触媒に、さらにＰｔ、Ｐｄ、Ｒｕ及びＲｈ
のうち少なくとも１種０．０１〜３wt％を加えた触媒を
使用する場合もある。
図４に基づいて説明する。まず、図１に示すように、焼
却炉１０から排出されるＮＯx 、ＳＯx 、ＨＣｌ、ダイ
オキシン類、ダスト等を含む排ガスが、減温反応器１２
に導入される。減温反応器では、減温のために水スプレ
ーがなされる他に脱塩・脱硫のために消石灰、生石灰等
の脱塩・脱硫剤が吹き込まれる。１００〜１８０℃に減
温された排ガスは、バグフィルタ１４に導入されて、ダ
イオキシン類を含むダストが捕集される。ついで、排ガ
スは再加熱器１６で２００〜２４９℃に再加熱されて脱
硝・脱ＤＸＮ装置１８に導入され、ＮＯx 及びダイオキ
シン類が分解・除去された後、煙突２０から放出され
る。なお、アンモニア等の脱硝用還元剤は、脱硝・脱Ｄ
ＸＮ装置１８又はその上流側に添加される。脱硝・脱Ｄ
ＸＮ装置１８には、Ｔｉの酸化物及びＳｉの酸化物のう
ち少なくとも１種７０〜９５wt％と、Ｗの酸化物及びＶ
の酸化物のうち少なくとも１種１〜２０wt％とからなる
目開相当径３〜７mmのハニカム形状の触媒が収納されて
いる。上記の触媒に、さらにＰｔ、Ｐｄ、Ｒｕ及びＲｈ
のうち少なくとも１種０．０１〜３wt％を加えた触媒を
使用する場合もある。
【００１７】上記のように、バグフィルタ１４で固体状
のダイオキシン類を捕集することにより、脱硝・脱ＤＸ
Ｎ装置１８におけるハニカム触媒の負担を軽減して、触
媒の劣化及び触媒の目詰りを防止するとともに、触媒の
寿命を延ばすことができる。
のダイオキシン類を捕集することにより、脱硝・脱ＤＸ
Ｎ装置１８におけるハニカム触媒の負担を軽減して、触
媒の劣化及び触媒の目詰りを防止するとともに、触媒の
寿命を延ばすことができる。
【００１８】また、図２に示すように、バグフィルタ１
４の前（上流側）に粉末活性炭を吹き込み、この粉末活
性炭に排ガス中のダイオキシン類を吸着させた後、バグ
フィルタで捕捉するように構成することもある。この場
合は、ダイオキシン類の除去効果が向上するという利点
がある。他の構成は図１の場合と同様である。
４の前（上流側）に粉末活性炭を吹き込み、この粉末活
性炭に排ガス中のダイオキシン類を吸着させた後、バグ
フィルタで捕捉するように構成することもある。この場
合は、ダイオキシン類の除去効果が向上するという利点
がある。他の構成は図１の場合と同様である。
【００１９】また、図３に示すように、触媒と接触する
前、すなわち、脱硝・脱ＤＸＮ装置１８の上流の排ガス
中に、オゾン又は過酸化水素、あるいはこれらの両方を
添加するように構成することもある。この場合は、反応
がより進行し、ダイオキシン類の除去効果が向上すると
いう利点がある。他の構成は図１の場合と同様である。
前、すなわち、脱硝・脱ＤＸＮ装置１８の上流の排ガス
中に、オゾン又は過酸化水素、あるいはこれらの両方を
添加するように構成することもある。この場合は、反応
がより進行し、ダイオキシン類の除去効果が向上すると
いう利点がある。他の構成は図１の場合と同様である。
【００２０】さらに、図４に示すように、バグフィルタ
１４の前に粉末活性炭を吹き込むとともに、脱硝・脱Ｄ
ＸＮ装置１８の前にオゾン又は／及び過酸化水素を添加
するように構成することもある。他の構成は図１の場合
と同様である。
１４の前に粉末活性炭を吹き込むとともに、脱硝・脱Ｄ
ＸＮ装置１８の前にオゾン又は／及び過酸化水素を添加
するように構成することもある。他の構成は図１の場合
と同様である。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例及び実験例を挙げて説
明する。 実験例１ ＴｉＯ2 ７２wt％、Ｖ2 Ｏ5 ７wt％、ＷＯ3 ５wt
％からなる触媒を調製した。一方、ダイオキシン代替物
質としてオルトクロロフェノール１０ppm 、ＮＯx １２
０ppm を含むガスを調製し、このガスにアンモニアをＮ
Ｈ3 ／ＮＯx モル比１．０の割合で添加した後、前記の
触媒を目開相当径６mmのハニカム構造に形成したものに
接触させ、空間速度（ＳＶ）３１００ h-1、４１００ h
-1、６２００ h-1、１２５００ h-1の場合について、Ｎ
Ｏx 及びオルトクロロフェノールの除去性能を測定し
た。このときの温度と除去率との関係は図５に示す如く
であった。このことから、排ガスを触媒に接触させる温
度範囲としては、１９０〜４００℃が望ましく、２００
〜３２０℃がより効果的である。しかし、バグフィルタ
に導入する排ガス温度は１００〜１８０℃と低いので、
あまり高い温度に再加熱するのはダイオキシンの再合成
及び経済性の観点から好ましくなく、２００〜２４９℃
程度で十分である。
明する。 実験例１ ＴｉＯ2 ７２wt％、Ｖ2 Ｏ5 ７wt％、ＷＯ3 ５wt
％からなる触媒を調製した。一方、ダイオキシン代替物
質としてオルトクロロフェノール１０ppm 、ＮＯx １２
０ppm を含むガスを調製し、このガスにアンモニアをＮ
Ｈ3 ／ＮＯx モル比１．０の割合で添加した後、前記の
触媒を目開相当径６mmのハニカム構造に形成したものに
接触させ、空間速度（ＳＶ）３１００ h-1、４１００ h
-1、６２００ h-1、１２５００ h-1の場合について、Ｎ
Ｏx 及びオルトクロロフェノールの除去性能を測定し
た。このときの温度と除去率との関係は図５に示す如く
であった。このことから、排ガスを触媒に接触させる温
度範囲としては、１９０〜４００℃が望ましく、２００
〜３２０℃がより効果的である。しかし、バグフィルタ
に導入する排ガス温度は１００〜１８０℃と低いので、
あまり高い温度に再加熱するのはダイオキシンの再合成
及び経済性の観点から好ましくなく、２００〜２４９℃
程度で十分である。
【００２２】実験例２ ＴｉＯ2 ７３wt％、Ｖ2 Ｏ5 ５wt％、ＷＯ3 ５wt
％、Ｐｄ ０．５wt％からなる触媒を調製し、他は実験
例１と同様の条件で測定を行った。結果は図６に示す如
くであった。
％、Ｐｄ ０．５wt％からなる触媒を調製し、他は実験
例１と同様の条件で測定を行った。結果は図６に示す如
くであった。
【００２３】実験例３ 実験例１で用いた触媒と同じ組成及び形状のハニカム構
造体に、ＮＯx １００ppm 、ダイオキシン類（ＰＣＤＤ
＋ＰＣＤＦ）１．２〜１２ng／Nm3 を含有する除じん後
のごみ焼却炉排ガスに、ＮＨ3 ／ＮＯx モル比０．６の
割合でアンモニアを添加し、空間速度（ＳＶ）２５００
h-1で接触させた。このときの温度と除去率との関係は
図７に示す如くであった。
造体に、ＮＯx １００ppm 、ダイオキシン類（ＰＣＤＤ
＋ＰＣＤＦ）１．２〜１２ng／Nm3 を含有する除じん後
のごみ焼却炉排ガスに、ＮＨ3 ／ＮＯx モル比０．６の
割合でアンモニアを添加し、空間速度（ＳＶ）２５００
h-1で接触させた。このときの温度と除去率との関係は
図７に示す如くであった。
【００２４】実験例４ 実験例２で用いた触媒と同じ組成及び形状のハニカム構
造体を用い、他は実験例３とほぼ同様の条件で測定を行
った。結果は図８に示す如くであった。
造体を用い、他は実験例３とほぼ同様の条件で測定を行
った。結果は図８に示す如くであった。
【００２５】実験例５ 実験例１で用いた触媒と同じ組成及び形状のハニカム構
造体にＮＯx １００ppm 、ベンゼン１０ppm を含む排ガ
スを、温度２５０℃、ＳＶ３１００ h-1で接触させ、ガ
スクロマトグラフィによって除去性能を測定した。結果
は図９及び図１０に示す如くであった。触媒出口におい
てベンゼン分析のリテンションタイムである０．７９分
前後にはピークが認められず（図１０）、ベンゼンは殆
ど分解していることがわかる。
造体にＮＯx １００ppm 、ベンゼン１０ppm を含む排ガ
スを、温度２５０℃、ＳＶ３１００ h-1で接触させ、ガ
スクロマトグラフィによって除去性能を測定した。結果
は図９及び図１０に示す如くであった。触媒出口におい
てベンゼン分析のリテンションタイムである０．７９分
前後にはピークが認められず（図１０）、ベンゼンは殆
ど分解していることがわかる。
【００２６】実験例６ 実験例１で用いた触媒と同じ組成及び形状のハニカム構
造体を用いた。ＮＯx１００ppm 、コプラナーＰＣＢ
０．０２ng／Nm3 を含有するガスを調製し、このガスを
２１０〜２２０℃に加熱するとともに、アンモニアをＮ
Ｈ3 ／ＮＯx モル比０．４の割合で添加して上記のハニ
カム構造体に接触させ、ＡＶ（接触表面積１m2当りのガ
ス流量）m3／m2・hrとコプラナーＰＣＢの除去率との関
係を測定した。結果は図１１に示す如くであった。
造体を用いた。ＮＯx１００ppm 、コプラナーＰＣＢ
０．０２ng／Nm3 を含有するガスを調製し、このガスを
２１０〜２２０℃に加熱するとともに、アンモニアをＮ
Ｈ3 ／ＮＯx モル比０．４の割合で添加して上記のハニ
カム構造体に接触させ、ＡＶ（接触表面積１m2当りのガ
ス流量）m3／m2・hrとコプラナーＰＣＢの除去率との関
係を測定した。結果は図１１に示す如くであった。
【００２７】実施例１ ＮＯx ９６ppm 、ダイオキシン類１０ng／Nm3 を含むご
み焼却炉排ガスを水スプレー式減温塔で約１５０℃に冷
却し、この冷却排ガスをバグフィルタに導入してダイオ
キシン類を含むダストを捕集した後、チューブ式蒸気加
熱器で２１０℃に再加熱し、このガスにＮＨ3 ／ＮＯx
モル比０．８の割合でＮＨ3 を注入し、ついで、ＴｉＯ
2 ７２wt％、Ｖ2 Ｏ5 ７wt％、ＷＯ3 ５wt％、目
開６mmのハニカム型触媒に接触させてＮＯx 及びダイオ
キシン類の除去性能を測定した。その結果、触媒反応器
出口のＮＯx は１９ppm 、ダイオキシン類は０．０７ng
／Nm3 の結果を得た。なお、バグフィルタ出口のダイオ
キシン類濃度は０．６ng／Nm3 であった。
み焼却炉排ガスを水スプレー式減温塔で約１５０℃に冷
却し、この冷却排ガスをバグフィルタに導入してダイオ
キシン類を含むダストを捕集した後、チューブ式蒸気加
熱器で２１０℃に再加熱し、このガスにＮＨ3 ／ＮＯx
モル比０．８の割合でＮＨ3 を注入し、ついで、ＴｉＯ
2 ７２wt％、Ｖ2 Ｏ5 ７wt％、ＷＯ3 ５wt％、目
開６mmのハニカム型触媒に接触させてＮＯx 及びダイオ
キシン類の除去性能を測定した。その結果、触媒反応器
出口のＮＯx は１９ppm 、ダイオキシン類は０．０７ng
／Nm3 の結果を得た。なお、バグフィルタ出口のダイオ
キシン類濃度は０．６ng／Nm3 であった。
【００２８】実施例２、比較例１ ＮＯx １２０ppm 、ダイオキシン類４．３ng／Nm3 を含
む１７０℃のごみ焼却炉排ガスに、飛灰の１．５％に相
当する粉末活性炭を吹き込み、後置のバグフィルタで捕
集しＤＸＮ類の除去性能を測定した。その結果、バグフ
ィルタ出口のダイオキシン類濃度は０．４２ng／Nm3 で
あった。なお粉末活性炭を吹き込まない場合は、バグフ
ィルタ出口のダイオキシン類は０．８５ng／Nm3 であっ
た。以上の結果から活性炭を吹き込まない場合に比べ
て、除去率が約１０％向上することが判った。
む１７０℃のごみ焼却炉排ガスに、飛灰の１．５％に相
当する粉末活性炭を吹き込み、後置のバグフィルタで捕
集しＤＸＮ類の除去性能を測定した。その結果、バグフ
ィルタ出口のダイオキシン類濃度は０．４２ng／Nm3 で
あった。なお粉末活性炭を吹き込まない場合は、バグフ
ィルタ出口のダイオキシン類は０．８５ng／Nm3 であっ
た。以上の結果から活性炭を吹き込まない場合に比べ
て、除去率が約１０％向上することが判った。
【００２９】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 （１）１種類の触媒でＮＯx 及びダイオキシン類を同時
に効率よく分解・除去することができるので、排ガス処
理装置のコンパクト化を図ることができる。 （２）本発明の触媒は、Ｃ6 Ｈ5 Ｃｌ、Ｃ6 Ｈ5 ＣｌＯ
等のダイオキシン前駆物質の脱塩素のみならず、ベンゼ
ン環をも分解するので、ダイオキシン、コプラナーＰＣ
Ｂの生成及び再合成を抑制することができる。 （３）バグフィルタで固体状のダイオキシン類を予め捕
集するので、後流の脱硫・脱ＤＸＮ装置内のハニカム触
媒の負担を軽減して、触媒の劣化及び目詰りを防止する
ことができ、触媒の寿命を延ばすことができる。
で、つぎのような効果を奏する。 （１）１種類の触媒でＮＯx 及びダイオキシン類を同時
に効率よく分解・除去することができるので、排ガス処
理装置のコンパクト化を図ることができる。 （２）本発明の触媒は、Ｃ6 Ｈ5 Ｃｌ、Ｃ6 Ｈ5 ＣｌＯ
等のダイオキシン前駆物質の脱塩素のみならず、ベンゼ
ン環をも分解するので、ダイオキシン、コプラナーＰＣ
Ｂの生成及び再合成を抑制することができる。 （３）バグフィルタで固体状のダイオキシン類を予め捕
集するので、後流の脱硫・脱ＤＸＮ装置内のハニカム触
媒の負担を軽減して、触媒の劣化及び目詰りを防止する
ことができ、触媒の寿命を延ばすことができる。
【図１】本発明の排ガス処理方法を実施するフローの一
例を示す工程図である。
例を示す工程図である。
【図２】本発明の排ガス処理方法を実施するフローの他
の例を示す工程図である。
の例を示す工程図である。
【図３】本発明の排ガス処理方法を実施するフローの他
の例を示す工程図である。
の例を示す工程図である。
【図４】本発明の排ガス処理方法を実施するフローのさ
らに他の例を示す工程図である。
らに他の例を示す工程図である。
【図５】実験例１における測定結果を示し、ＮＯx 及び
ダイオキシン代替物質であるオルトクロロフェノールの
除去性能を示すグラフである。
ダイオキシン代替物質であるオルトクロロフェノールの
除去性能を示すグラフである。
【図６】実験例２における測定結果を示し、ＮＯx 及び
ダイオキシン代替物質であるオルトクロロフェノールの
除去性能を示すグラフである。
ダイオキシン代替物質であるオルトクロロフェノールの
除去性能を示すグラフである。
【図７】実験例３における測定結果を示し、ごみ焼却炉
排ガス中のＮＯx 及びダイオキシンの除去性能の実測デ
ータを示すグラフである。
排ガス中のＮＯx 及びダイオキシンの除去性能の実測デ
ータを示すグラフである。
【図８】実験例４における測定結果を示し、ごみ焼却炉
排ガス中のＮＯx 及びダイオキシンの除去性能の実測デ
ータを示すグラフである。
排ガス中のＮＯx 及びダイオキシンの除去性能の実測デ
ータを示すグラフである。
【図９】実験例５における測定結果を示し、排ガスの分
析におけるベンゼンのリテンションタイム等を示すグラ
フである。
析におけるベンゼンのリテンションタイム等を示すグラ
フである。
【図１０】実験例５における測定結果を示し、ベンゼン
の除去性能を示すグラフである。
の除去性能を示すグラフである。
【図１１】実験例６における測定結果を示し、コプラナ
ーＰＣＢの除去性能を示すグラフである。
ーＰＣＢの除去性能を示すグラフである。
１０ 焼却炉 １２ 減温反応器 １４ バグフィルタ １６ 再加熱器 １８ 脱硝・脱ダイオキシン（ＤＸＮ）装置 ２０ 煙突
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｊ 23/30 ＺＡＢ Ａ 8017−4Ｇ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０２ Ｂ (72)発明者 森 高志 神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号 川 崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 丸山 忠 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 井手 義弘 神戸市中央区東川崎町１丁目１番３号 川 崎重工業株式会社神戸本社内 (72)発明者 柏原 賢一 神戸市中央区東川崎町１丁目１番３号 川 崎重工業株式会社神戸本社内 (72)発明者 森本 啓郎 神戸市中央区東川崎町１丁目１番３号 川 重環境エンジニアリング株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 窒素酸化物及びダイオキシン類等の毒性
塩素化合物を含む排ガスを、１００〜１８０℃に冷却
し、この冷却排ガスをバグフィルタに導入して固体状の
ダイオキシン類を含むダストを捕集した後、２００〜２
４９℃に再加熱し、ついで、この排ガスを、Ｔｉの酸化
物及びＳｉの酸化物のうち少なくとも１種７０〜９５wt
％と、Ｗの酸化物及びＶの酸化物のうち少なくとも１種
１〜２０wt％とからなる目開相当径３〜７mmのハニカム
形状の触媒にアンモニア等の脱硝用還元剤とともに接触
させて、窒素酸化物及びダイオキシン類等の毒性塩素化
合物を同時に分解・除去することを特徴とする排ガス処
理方法。 - 【請求項２】 バグフィルタの上流側に粉末活性炭を吹
き込み、この粉末活性炭に排ガス中のダイオキシン類を
吸着させた後、バグフィルタで捕集することを特徴とす
る請求項１記載の排ガス処理方法。 - 【請求項３】 触媒と接触する前の排ガス中に、オゾン
及び過酸化水素のうち少なくとも１種を添加することを
特徴とする請求項１又は２記載の排ガス処理方法。 - 【請求項４】 Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ及びＲｈのうち少なく
とも１種０．０１〜３wt％をさらに加えた触媒を使用す
ることを特徴とする請求項１、２、又は３記載の排ガス
処理方法。 - 【請求項５】 第１成分としてＴｉの酸化物及びＳｉの
酸化物のうち少なくとも１種７０〜９５wt％と、 第２成分としてＷの酸化物及びＶの酸化物のうち少なく
とも１種１〜２０wt％と、からなることを特徴とする窒
素酸化物・ダイオキシン除去用触媒。 - 【請求項６】 第１成分としてＴｉの酸化物及びＳｉの
酸化物のうち少なくとも１種７０〜９５wt％と、 第２成分としてＷの酸化物及びＶの酸化物のうち少なく
とも１種１〜２０wt％と、 第３成分としてＰｔ、Ｐｄ、Ｒｕ及びＲｈのうち少なく
とも１種０．０１〜３wt％と、からなることを特徴とす
る窒素酸化物・ダイオキシン除去用触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6030947A JPH0775720A (ja) | 1993-07-13 | 1994-02-01 | 排ガス処理方法及び窒素酸化物・ダイオキシン除去用触媒 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-195353 | 1993-07-13 | ||
| JP19535393 | 1993-07-13 | ||
| JP6030947A JPH0775720A (ja) | 1993-07-13 | 1994-02-01 | 排ガス処理方法及び窒素酸化物・ダイオキシン除去用触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0775720A true JPH0775720A (ja) | 1995-03-20 |
Family
ID=26369392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6030947A Pending JPH0775720A (ja) | 1993-07-13 | 1994-02-01 | 排ガス処理方法及び窒素酸化物・ダイオキシン除去用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0775720A (ja) |
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- 1994-02-01 JP JP6030947A patent/JPH0775720A/ja active Pending
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