JPS5934413B2 - NOxを含む排ガスの処理方法 - Google Patents

NOxを含む排ガスの処理方法

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JPS5934413B2
JPS5934413B2 JP51085264A JP8526476A JPS5934413B2 JP S5934413 B2 JPS5934413 B2 JP S5934413B2 JP 51085264 A JP51085264 A JP 51085264A JP 8526476 A JP8526476 A JP 8526476A JP S5934413 B2 JPS5934413 B2 JP S5934413B2
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JP
Japan
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imidodisulfonate
absorption liquid
exhaust gas
nox
thermal decomposition
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義彦 工藤
幸喜 野本
哲哉 渡辺
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Kureha Corp
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Kureha Corp
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  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、燃焼排ガスにSO2と共に含まれるN0x(
窒素酸化物)の湿式還元吸収法において、生成するイミ
ドジスルホン酸塩をイミドジスルホン酸二カリウムとし
て晶析分離した後熱分解して窒素として無害化する脱硝
方法に関する。
ここでNOx の湿式還元吸収法とは、少な(とも鉄塩
と亜硫酸塩を含む水溶液にNOxをイミドジスルホン酸
塩として捕集する方法をいう。
NOxは、鉄塩と亜硫酸塩を含む水溶液と接触して次式
の如(反応してイミドジスルホン酸塩となり、該水溶液
中に蓄積して(る。
2 NO+ 6 MH8Os→2 N H(SOs M
) 2+M2 S 20a + 2 N20 このイミドジスルホン酸塩なN2 として無害化する方
法には、(1)酸化条件下で加水分解し、スルファミノ
酸とした後、亜硝酸塩により窒素にする方法又は(2)
加水分解をさらに苛酷な条件で行ない、酸性硫酸アンモ
ニウムにまで加水分解した後、アルカリ性としてアンモ
ニアガスを発生させ、さらにこのアンモニアを触媒を用
いて空気酸化して窒素にする方法等が知られている。
しかし、(1)の方法では吸収されたNOxと等モルの
亜硝酸塩を必要とし、また、(2)の方法では工程が長
く複雑となるなどのために、これらの方法は好ましい方
法とはいえない。
一方、固体であるイミドジスルホン酸塩は、不活性ガス
中で次のような熱分解反応を行なうことが知られている
NH(SO3K)2 →に2SO4+SO2+1/3N2+1/3NH8NH
(SO3NH4)2 →SOs + SO2+H20+ 1/’3N2 +
1/3 N’HsNaN(S03Na)2 →¥2Na2SO4+1/2S +1/2N2この反応
は、6価の硫黄による一3価の窒素の酸化という分子内
酸化還元反応であり、この反応を工業的に内熱型加熱分
解炉で行なう場合には、雰囲気中に存在する酸素により
副生ずる硫黄は亜硫酸ガスになり、また、生成するアン
モニアは、雰囲気温度を900〜1300°Cとするこ
とによりNOxを生成せずに窒素にすることができるの
で吸収されたNOxは窒素に変換されることになる。
本発明者らは、燃焼排ガスに含まれるNOxを簡単かつ
効率よ(窒素に変換する方法について研究した結果、N
Oxを湿式還元吸収してイミドジスルホン酸塩として捕
集した後、これを固体として分離して熱分解するのが効
果的であることを知った。
以下、本発明の構成について詳しく説明する。
本発明におけるNOxの吸収は、少な(とも鉄塩および
亜硫酸塩を含む水溶液を吸収液として用いるが、鉄塩と
ともにエチレンジアミンm酸、ニトリロ三酢酸などのキ
レート化剤を該吸収液に加え、鉄をキレート化鉄として
存在させるのが好ましい。
また、酢酸ナトリウムなどのS02吸収能を有する有機
酸アルカリを吸収液中に存在させることによりS02が
同時に吸収されて吸収液中に亜硫酸塩が生成しNOxの
還元剤として作用する。
NOx を含む排ガスな鉄塩および亜硫酸塩を含む吸
収液と接触させると、該NOxがイミドジスルホン酸塩
となって該吸収液中に捕集される。
このイミドジスルホン酸塩の吸収液からの分離は吸収液
中にカリウムイオンが存在することにより濃縮および冷
却により容易にイミドジスルホン酸二カリウムの結晶と
して得られるカリウム塩 NH(SOsK)2は他の中性塩に比べ溶解度が低いの
で好ましい。
伺、イミドジスルホン酸塩は吸収液に Ca (OH)2− NaOH等のアルカリを加えるこ
とにより塩基性塩として分離することもできるが、鉄キ
レートの分解などの問題があり、中性塩として分離する
のが好ましい。
分離したイミドジスルホン酸二カリウムの結晶は、内熱
型加熱炉中に投入し、熱分解反応を行なわせる。
この熱分解反応温度は、430〜1300℃、望ましく
は500〜700°Cで反応時間は数秒ないし数分で充
分であり、熱供給律速姐である。
熱分解反応を90〜1300℃で行なった場合には、イ
ミドジスルホン酸二カリウムの窒素分は殆んどすべて窒
素に変換されるが、430〜700℃で熱分解したとき
はイミドジスルホン酸二カリウム1モルに対し173モ
ルのアンモニアが発生する。
発生したアンモニアを含む熱分解ガスをさらに酸素含有
雰囲気中で900〜1300℃に加熱することにより燃
焼ガス中の酸素により酸化されて窒素となる。
したがって、イミドジスルホン酸二カリウムの窒素分は
殆んどすべてN2ガスに変換されたことになる。
なお、イミドジスルホン酸塩を含む吸収液中にニチオン
酸塩が多量に存在しているが、このニチオン酸塩もイミ
ドジスルホン酸塩を吸収液から分離することができる。
イミドスルホン酸塩の熱分解に当り、ニチオン酸カリウ
ムはより低い温度の200〜250℃で次式の如(分解
される。
K2S20.→に2SO4+SO2 したがって、ニチオン酸カリウムが吸収液中に蓄積し、
イミドジスルホン酸二カリウムと同時に分離されること
は何ら支障を生じない。
熱分解の結果、残存する硫酸カリウムは、再び吸収液に
溶解させ、亜硫酸カリウムの一部が排ガス中の酸素によ
り酸化されて生成する硫酸カリウムとともに水酸化カル
シウム又は炭酸カルシウムと反応させて硫酸根を硫酸カ
ルシウムとして分離する。
熱分解後のガス中には、イミドジスルホン酸二カリウム
およびニチオン酸カリウムの分解により、発生する高濃
度のS02を含有するため、このガスをNOxを含む排
ガスとともに吸収液に接触させる。
No 1モルを吸収する際、3モルの亜硫酸塩が消費さ
れ 例えば、N0200 含む排ガスpm を処理する場合に該排ガス中に酸素のないときは600
ppm以上のSO2が含まれていると亜硫酸塩を補給
する必要はない。
しかし、通常、排ガス中にはかなりの量の酸素が含まれ
ており、このため亜硫酸塩の相当量が酸化されてS02
が不足して(るが、熱分解後のS02を含むガスを循環
することにより多くの場合、亜硫酸塩を補給する必要が
なく殊に排ガス中の酸素含有量が多(、亜硫酸塩の酸化
量の多いときには効果的である。
以下、附図により本発明の実施の態様の一例を説明する
図において1は吸収塔である。NOxおよびS02を含
む排ガス2および後の工程で発生するSO2を含む熱分
解ガス3を吸収塔1内へ導入しこれらを鉄エチレンジア
ミン四酢酸のキレートおよび亜硫酸塩を含む吸収液4と
接触させる。
吸収塔出液5には、pH調整槽6で水酸化カルシウムを
加えそのpHを5.5〜6,0に調整し、大部分は吸収
液4として吸収塔1に循環し、一部は分岐してイミドジ
スルホン酸塩の分離に供する。
分岐した液7に(ζ固体として硫酸カルシウムとイミド
ジスルホン酸二カリウムが含まれており、沈降分離槽或
いは液体サイクロン8により濃縮されたスラリー9と上
澄液10とに分け、濃縮されたスラリー9に熱水を加え
てイミドジスルホン酸二カリウムを溶解して硫酸カルシ
ウム11を分離する。
この濾液12と先の上澄液10とを併せて冷却槽13で
冷却晶析してイミドジスルホン酸二カリウム14を分離
し、濾液はpH調整槽6に送る。
イミドジスルホン酸二カリウムの冷却晶析のときニチオ
ン酸カリウムが同時に析出して(るが、これを分離する
ことな(イミドジスルホン酸二カリウムとともに熱分解
炉15に供給し、430〜1300℃で熱分解する。
熱分解ガス3は、吸収塔1に送り、熱分解残渣である硫
酸カリウムは冷却槽13に送り、イミドジスルホン酸二
カリウムの晶析を容易にする。
上記の如(することにより、NOx を吸収して生成す
るイミドジスルホン酸塩を逐次吸収液から分離し、イミ
ドジスルホン酸塩の窒素分は窒素に転換して無害化する
ことができる。
また、吸収液中に生成してくることがさけられないニチ
オン酸塩も同時に分解することができ、さらにNOxの
吸収に必要なS02を循環使用することが可能で亜硫酸
塩の補給を必要としな(なる。
実施例 1 15備角、高さ8mの充填吸収塔に、下記組成の排ガス
および熱分解ガスをそれぞれ5ONm′/hおよび36
7Nl/hで供給し、NOの吸収を行なった。
吸収塔上部から供給する吸収液組成は、次のように調整
した。
CH3CO0K 5.0重量% K2S20. 6.
1重量%に2S0. 1.0重量% NH(SO,鴎1
.8重量%Fe edtaK 5.0重量%Ca5q
・2H205,0重量% に2SO44,4重量% PH= 5.5吸収塔出液に
は、Ca(OH)2を加え、そのpH5,5に調整して
吸収塔大成とした。
pH調整後の液の一部7.0 kg/ hを分け、上澄
液の一部2.6 kg/hは吸収タンクに戻した残部ス
ラリー1.41;t/ hに熱水1.4 kq/ hを
加えてNH(SO2K)2 を溶解した後、濾過して石
膏を分離した。
この石膏にはに2S04が含まれていたので11kg/
hの水で洗滌し、K2SO4を溶解し、再度濾過してC
a5O,−2H200,35に9/hを得た。
K2SO4を含む洗滌液は濃縮して吸収液にもどした。
この濾液および上澄液3 kq/ hを併せて35℃に
冷却し、析出した結晶0.182 /cq/h (を量
)を得た。
この結晶は、NH(SO,K)256重量東に2S20
644重量係を含んでいた。
この結晶混合物0.182に9/hを熱分解炉に入れて
1050°Cで熱分解した。
発生したガス367N//h中には、SO24,5容量
係が含まれていた。
熱分解残渣の固体は、K2SO4のみであった。
このに280.を冷却槽に戻して連続運転したところ、
NO吸収率82%であった。
【図面の簡単な説明】
添付図面は、本発明の実施の態様の一例を示す工程図で
ある。 図中、1・・・・・・吸収塔、2・・・・・・排ガス、
3・・・・・・熱分解ガス、4・・・・・・吸収液、5
・・・・・・吸収塔出液、6・・・・・・pH調整槽、
7・・・・・・分岐液、8・・・・・・液体サイクロン
、9・・・・・・スラリー、10・・・・・・上澄液、
11・・・・・・硫酸カルシウム、12・・・・・・濾
液、13・・・・・・冷却槽、14・・・・・・イミド
ジスルホン酸二カリウム、15・・・・・・熱分解炉。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 I NOx及びS02を含む排ガスを少なくとも鉄塩
    と亜硫酸カリウムを含むPH5,5〜6.0の吸収液と
    接触させ、生成するイミドジスルホン酸塩を該吸収液よ
    りイミドジスルホン酸二カリウムとして分離した後、そ
    れを熱分解し、窒素およびS02を含む分解ガスを再び
    吸収液と接触させるとともに熱分解で生成した硫酸カリ
    ウムを吸収液に溶解した後、該吸収液に炭酸カルシウム
    又は水酸化カルシウムを加え硫酸根を硫酸カルシウムと
    して分離することを特徴とする、NOxを含む排ガスの
    処理方法。 2 上記熱分解温度が430〜1300℃、好ましくは
    500〜700℃である、特許請求の範囲第1項記載の
    方法。 3 上記イミドジスルホン酸二カリラミを430〜70
    0℃で熱分解して発生する熱分解ガスをさらに酸素含有
    雰囲気中で900〜1300°Cに加熱する、特許請求
    の範囲第1項記載の方法。
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JPS5926001Y2 (ja) * 1979-09-06 1984-07-30 株式会社竹中工務店 プレキヤスト小梁と大梁の接合部構造
JPS611745A (ja) * 1984-06-15 1986-01-07 フジタ工業株式会社 ブレキヤストコンクリ−ト版構造物
DE3435222A1 (de) * 1984-09-06 1986-03-13 Krupp Koppers GmbH, 4300 Essen Verfahren zur regeneration einer waschloesung, die zur simultanen auswaschung von stickoxid und schwefeldioxid aus rauchgasen eingesetzt wird

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