JPS6115740A - 酸化触媒の再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、焼結鉱の製造工程等で発生する一酸化炭素等
の可燃成分の酸化に用いられる触媒の再生方法に関する
ものである。

〔従来の技術〕

−・般に１例えば焼結鉱の製造工程等で生成する未燃の
−・酸化炭素（以下ＣＯとする。）は、酸化熱回収の対
象となる。この未燃のＣＯは低濃度であるため低温では
酸化されず、従来より触媒を用いて酸化されてきた。

しかし、焼結炉の排ガス中には一般に極く微量の触媒被
毒物質が含まれており、触媒が劣化してしまうという問
題点があった。この触媒の再生については、従来から温
度依存性が強いことが知られており、触媒活性を失った
部分に高温の排ガスを通すことにより、触媒再生をする
方法が提案された。例えば、第５図に概略工程図が示さ
れる特開昭５６−３７０３５では触媒を連続的に回転し
、ＣＯ金含有ガスを流通し、劣化した触媒を高温のガス
で再生する方法が開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしこの従来方法はＣＯの酸化熱を必ずしも触媒再生
に十分使用できず、脱硝設備の系内の温度バランスによ
っては触媒の再生が不能となり、適宜加熱炉での燃焼ガ
スを混合し、ＣＯ金含有排ガス１を昇温し、触媒の再生
を行う必要がある。

また回転式触媒層２は設備的にも大型化し、操作も複雑
となるという問題点があった。

つまり第５図に示されるように触媒の活性が劣化した部
分１２の入口温度が触媒の再生に必要な塩度に達しない
場合があり、その都度加熱炉４を用いてＣｏ含有排ガス
ｌを必要温度までＭ温し、触媒の活性が劣化した部分１
２の触媒を再生する必要がある。これは燃料費の増加と
なるほかに、脱硝触媒の種類によっては脱硝効率の低下
をもたらす場合がある。

また、触媒層の圧力損失により、ブロア５での電力使用
星が犬となる問題点があった。

この対策として触媒層２の厚みを小とし、触媒層２の断
面積を大きくし、触媒層２の圧力損失を低減化すること
も可能であるが、設備的に大型化し、設置面積も広くな
る。

本発明は上述の問題点を解決するために提案されたもの
で、Ｃｏ酸化触媒の発熱が全て触媒再生に有効に利用さ
れ、燃ネ；］コスト、電力コスト、設備コストの安価な
簡便な酸化触媒の再生方法を提供することを目的とする
。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明者らは、種々実験の結果、触媒の劣化速度の温度
依存性が強く、またガスの流れ方向に対し、触媒層内に
温度勾配が生じるため、触媒層内の活性度についても勾
配が生じることを見い出した。すなわち、第４図に示す
ごとく、焼結炉拮ガス１がＣｏ酸化触媒層２を通る時、
拮ガスｌ中のＣＯの酸化熱により排ガス温度が上昇する
ため、触媒層？の入口２ａから出口２ｂにかけて温度勾
配が生ずる。触媒被毒物質の吸着は温度依存性が強ど、
触媒層２の入口２ａ伺近での吸着速度に比し、出口２ｂ
付近での吸着速度は非常に小である。従って、全体とし
ての触媒活性の劣化が進行してきた段階においても出口
２ｂ付近の触媒層２は活性を維持している。

本発明者等は、この現象を利用して、焼結炉排ガスの疲
れを、逆方向に切り換えることによりＣｏ酸化触媒の再
生が可能であることを見い出した。

すなわち、焼結炉排ガスｌの垢れ方向を逆方向に切り換
えることにより、従来の出口２ｂ付近で高活性を維持し
ていた部分で、ＣＯの酸化が生じ、υ１ガス温度が−１
−、−Ｊ’ｌする。この高温排ガス１が従来の入口２ａ
付近で失活した触媒の部分と接触することにより、活性
を回復することができる。

入口２ａ伺近の活性が低下し、出口２ｂ付近の活性が維
持されている段階で排ガス１の切換えを順次実施するこ
とにより、Ｃｏ酸化触媒を長期間継続して使用すること
が可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面を参照１．てその実施例に基づいて
説明する。

第１図は本発明の一実施例方法の工程図で、焼結炉低温
排ガスｌは、熱交換器６で脱硝反応温度まで昇温された
後、プロワ５を経て、熱バランス上温度が不足する場合
はさらに、加熱炉４で昇温され、脱硝反応温度まで■温
され、脱硝反応器３で脱硝される。ここでダンパ９，９
ａを閉にし、ダンパ８，８ａを開にした場合、ダンパ８
を経て、Ｃｏ酸化触媒層２で矢印２Ｃの方向に梳れＣＯ
の酸化熱で層温される。さらにダンパ８ａを経て熱交換
器６で、低温排ガス１と熱交換された後、煙突７より、
大気中に放出される。

この過程で、Ｃｏ酸化触媒の劣化が進行し、入口２ａ側
付近の触媒層２が失活し、出口２ｂ側付近の触９１層２
の活性が維持されている段階で、逆ｉ、：り７ハ８　、
８　ａを閉にして、ダンパ９，９ａを開にする、このと
き排ガス１はダンパ９ａ、９を経て、Ｃｏ酸化触媒層２
を逆方向の矢印２ｄ方向に流れる。この時従来の出「１
２ｂ（この時の入口）付近の活性を維持した触媒層２で
昇温された排ガスｌにより、失活した部分２ａ側の触媒
を再生することがでＳる。

ダンパ８，８ａおよび９，９ａの開閉′を順次交代して
行うことにより、Ｃｏ酸化触媒を、長期間高活性で使用
することができる。またＣｏ酸化触媒層２での反応熱は
、熱交換器６により、低温排ガス１を脱硝反応温度まで
、昇温するために利用することができる。

次に、第２図は本発明の他の実施例方法の工程図で、バ
ルブ１５開、バルブ１６閉、バルブ１３．１３ａ閉、お
よびバルブ１４．１４ａ開の状態でブロア５により空気
を吸引して電熱ヒータ１０によりＣｏ酸化触媒層２を３
９０″Ｃに昇温した後にバルブ１６を開、バルブ１５を
閉として３００　Ｎｒｎ’／　ｈノ排ガスｌをＣＯ酸化
触媒層２の入口２ａから出「１２ｂに流す。この時入口
２ａ側のＣＯ濃度をＮ１１ｌ定、Ｉｊｙ１７から、出口
２ｂ側のＣＯ濃度を測定点１８からサンプリングして測
定する。触媒の劣化が進行した時点でバルブ１４゜１４
ａを閉、バルブ１３．１３ａを開にして排ガス１の流れ
を切換えＣＯ酸化触奴層２に枡ガス１を出口２ｂから入
口２ａに疏す。

第３図に第２図の工程図による実施結果を示す。あらか
じめ長時間排ガスを流してＣＯ酸化触媒の劣化を進行さ
せた後測定点１７．１８から排ガス１をサンプリングし
てＣＯ計でＣＯ濃度を分析した。測定開始後６時間で、
バルブ１４．１４ａを閉、バルブ１３．１３ａを開にし
てガスの渣れを！、ｌ】換えた。入［］２ａ側、または
２ｂ側の測定点１７、または１８のＣＯ濃度は測定期間
中、常時１．１％であった。ガス切換前に出口２ｂ側の
測定点１８のＣＯ濃度は０．４５％（ＣＯ酸化＝ゼ５９
％）であったものがガス切換後に出口２ａ側の測定点１
７のＣＯ儂度は急速に低下し約１時間後に０．１％（Ｃ
Ｏ酸化率９１％）まで低下した。出口２ｂ側または２ａ
側のＣＯ濃度が低いはどＣＯ酸化触媒でのＣＯ酸化率が
良いことを示すもので、ＣＯ酸化触媒の活性が回復した
ことを示している。さらに９時間目にバルブ１４．１４
ａを開に、バルブ１３．１３ａを閉にして排ガス１の流
れを元にもどしたが出口２ｂ側のＣＯ濃度は０．１％で
あり、」１下どちらの方向から排ガスｌを揄してもＣＯ
酸化触媒は高活性を維持していた。以−トの実験から排
ガス１の流れの切換えによりＣＯ酸化触媒が再生される
ことが確認された。

なお、本発明は焼結工場排ガス中の一酸化炭素の酸化に
関する場合に限定Ｓれない。

〔発明の効果〕

以上に示したしたように本発明によれば、Ｃ０酸化触媒
の発熱が全て触媒再生に有効に利用され、触媒の再生が
継続的に行われる。またガスの流れの向きを逆にするこ
とにより、切換前のガス入側の触媒の温度が触媒の再生
に必要な温度まで」−昇することにより劣化した触媒部
の再生が迅速にかつ完全に行われＣＯ酸化触媒の発熱が
全て触媒再生に有効に利用され、燃料コストが低減化す
る。また従来提案されている方式に対し、本発明の方法
によれば、ガスの線速度が小さなため大幅な設備投資を
要せずに電力使用砥の低減化が可能である。また触媒を
動かさないので装置の構造が簡便で、かつ触媒の物理的
強度は要求ｙれないという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例方法の工程図、第２図は本発
明の他の実施例方法の工程図、第３図は第２図の実施結
果説明図、第４図は本発明の前提現象の説明図、第５図
は従来方法の工程図である。 １・・・焼結炉排ガス ２・・・触媒層 ３・・・脱硝反応器 ４・・・加熱炉 ５・・・ブロワ ６・・・熱交換器 ７・・・煙突 ８．８ａ、９．９ａ・・・ダンパ １０・・・電熱ヒータ ー１３．１３ａ、１４．１４ａ、１５　、１６−・・バ
ルブ １７．１８・・・ｆｌｌｌ定点

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一酸化炭素等の可燃成分の酸化に用いる触媒層を通過さ
   せるガスの流れ方向を、正逆交互に順次切り換えること
   を特徴とする酸化触媒の再生方法。