JPS61197024A - 廃ガス中の有害物質の濃度を低下させる方法及び装置 - Google Patents
廃ガス中の有害物質の濃度を低下させる方法及び装置Info
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- JPS61197024A JPS61197024A JP60262726A JP26272685A JPS61197024A JP S61197024 A JPS61197024 A JP S61197024A JP 60262726 A JP60262726 A JP 60262726A JP 26272685 A JP26272685 A JP 26272685A JP S61197024 A JPS61197024 A JP S61197024A
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- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
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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。
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、有害物質濃度を低下させるための廃ガス処理
法、既存の熱及び/又は接触的廃ガス処理法をレトロフ
ィツト法運びに廃ガス処理装置に関する。
法、既存の熱及び/又は接触的廃ガス処理法をレトロフ
ィツト法運びに廃ガス処理装置に関する。
従来の技術
廃ガス中の有害物質の酸化分解法としては、熱的後焼却
(TNV)法が公知である。
(TNV)法が公知である。
有害物質をTNV処理するための一連の基礎的研究から
、多数の用途においては、TN′v装置は中間生成物(
二次有害物質)、特に−酸化炭素(CO)の酸化条件後
に設置されるべきであり、従って750℃よりも明らか
に高い運転温度が必要であることが明らかになった。
、多数の用途においては、TN′v装置は中間生成物(
二次有害物質)、特に−酸化炭素(CO)の酸化条件後
に設置されるべきであり、従って750℃よりも明らか
に高い運転温度が必要であることが明らかになった。
特に空気の浄化のために工業的仕様書の放出等級■の有
害物質(以下にTA全空気記載)においては、−次有害
物質の許容残留濃度(600m9 / Nm’ )は既
に500〜600℃の温度で達成され、一方許容される
べき最高1001n9/m’のCO残留濃度は800℃
以上で初めて達成可能である。
害物質(以下にTA全空気記載)においては、−次有害
物質の許容残留濃度(600m9 / Nm’ )は既
に500〜600℃の温度で達成され、一方許容される
べき最高1001n9/m’のCO残留濃度は800℃
以上で初めて達成可能である。
従って、二次有害物質を排除するためには、廃ガスは一
次有害物質自体を排除するために必要であるよりも著し
く高い温度で処理されねばならない。この必要性により
、従来の廃ガス処理は技術的並びに経済的見地から、元
来の理由に基づき必要と見なされるよりも著しく高価に
なる。
次有害物質自体を排除するために必要であるよりも著し
く高い温度で処理されねばならない。この必要性により
、従来の廃ガス処理は技術的並びに経済的見地から、元
来の理由に基づき必要と見なされるよりも著しく高価に
なる。
TNV装置において、有機窒素化合物及び/又はシアン
化水素を含有する廃ガスを処理すべき場合には、別の二
次有害物質の形成により付加的な問題が生じる。
化水素を含有する廃ガスを処理すべき場合には、別の二
次有害物質の形成により付加的な問題が生じる。
有害物質としては特に窒素酸化物が挙げら肱該物質は特
に高温においては、一部分既に廃ガス中に存在する元素
硫黄から形成される。
に高温においては、一部分既に廃ガス中に存在する元素
硫黄から形成される。
有機窒素化合物を含有する廃ガスを処理する際には、も
う1つの危険な二次有害物質としてシアン化水素が生成
する。シアン化水素は結果的に生じるガス流内に排出さ
れない限り、通常の廃ガス処理法のプロセスで程度の差
こそあれNOxに転化される、従ってシアン化水素から
も、それが−次又は二次有害物質であれ、NO工が形成
される。
う1つの危険な二次有害物質としてシアン化水素が生成
する。シアン化水素は結果的に生じるガス流内に排出さ
れない限り、通常の廃ガス処理法のプロセスで程度の差
こそあれNOxに転化される、従ってシアン化水素から
も、それが−次又は二次有害物質であれ、NO工が形成
される。
一次又は二次有害物質除去は高温で初めて行なわれるが
、但し高温ではNo工生成が増大するというという相反
する効果のために、TNvは有機窒素化合物及び/又は
シアン化水素を含有する廃ガスを処理するためには適当
でない。
、但し高温ではNo工生成が増大するというという相反
する効果のために、TNvは有機窒素化合物及び/又は
シアン化水素を含有する廃ガスを処理するためには適当
でない。
廃ガス中の有害物質を酸化分解するためのもう1つの方
法は、一般にTNVよりも低い温度で操作することので
きる接触後燃却法(KNV)である。しかし、有機窒素
化合物及び/又はシアン化水素を含有する廃ガスを処理
する際には、TNVと同じ難点が生じる。比較的低い温
度では、−次有害物質放出を十分には低下させることが
できず、それに対して一次有害物質放出を低下させるこ
とのできる温度では、増々窒素酸化物(No工)が形成
される。従って、KNvもこの用途のためには不適当で
ある。
法は、一般にTNVよりも低い温度で操作することので
きる接触後燃却法(KNV)である。しかし、有機窒素
化合物及び/又はシアン化水素を含有する廃ガスを処理
する際には、TNVと同じ難点が生じる。比較的低い温
度では、−次有害物質放出を十分には低下させることが
できず、それに対して一次有害物質放出を低下させるこ
とのできる温度では、増々窒素酸化物(No工)が形成
される。従って、KNvもこの用途のためには不適当で
ある。
発明が解決しようとする問題点
従って、有害物質放出を許容範囲に制限することができ
かつ有機窒素化合物及び/又はシアン化水素を含有する
廃ガスを処理するために適当である廃ガス処理法を提供
する課題が生じ九特別の課題は、既存のTNT及び/又
はKNV装置を簡単な手段により当該目的のために改良
することであった。
かつ有機窒素化合物及び/又はシアン化水素を含有する
廃ガスを処理するために適当である廃ガス処理法を提供
する課題が生じ九特別の課題は、既存のTNT及び/又
はKNV装置を簡単な手段により当該目的のために改良
することであった。
問題点を解決するための手段
前記課題は本発明により、酸化、熱及び/又は接触的処
理により廃ガス中の有害物質の濃度を低下させる方法に
おいて、有機窒素化合物及び/又はシアン化水素を含有
する廃ガスを使用する際に酸化、熱及び/又は接触的処
理工程に引続き得られたガス流をもう1つの工程でアン
モニアを添加して接触処理することにより解決される。
理により廃ガス中の有害物質の濃度を低下させる方法に
おいて、有機窒素化合物及び/又はシアン化水素を含有
する廃ガスを使用する際に酸化、熱及び/又は接触的処
理工程に引続き得られたガス流をもう1つの工程でアン
モニアを添加して接触処理することにより解決される。
本発明による廃ガス処理法は、多工程式方法である。
第1工程では、有害物質含有ガスを自体公知方法で酸化
的、熱的及び/又は接触的に処理する。
的、熱的及び/又は接触的に処理する。
この場合、この第1工程は熱的処理の場合には400〜
1000℃の温度で、接触的処理の場合には280〜6
00℃の温度でかつ熱的処理と接触的処理を組合せた場
合には熱的処理を400〜600℃でかつ接触的処理を
280〜600℃で作業する。
1000℃の温度で、接触的処理の場合には280〜6
00℃の温度でかつ熱的処理と接触的処理を組合せた場
合には熱的処理を400〜600℃でかつ接触的処理を
280〜600℃で作業する。
第1工程から得られるガス流(これは従来方法では既に
純ガスである)を、本発明によれば別の工a (KSR
工程)でアンモニアを使用して接触的に処理する。
純ガスである)を、本発明によれば別の工a (KSR
工程)でアンモニアを使用して接触的に処理する。
この場合、アンモニアは直接的に別の工程に又は第1及
び別の工程を接続する導gに添加することができる。
び別の工程を接続する導gに添加することができる。
有利な1変更形では、アンモニアの添加は第1工程から
得られるガス流内の窒素酸化物(Nox)の含量に相応
して制御する。この変更形のためには、自体公知の相応
する測定及び制御装置が設けられていてもよい。例えば
連続的No 測定のために得られるガス流から分流を
分岐させ、該分流内でNOx含量の化学ルミネセンス分
析により連続的に測定しかつ該測定値をアンモニア調量
を制御するために使用することができる。
得られるガス流内の窒素酸化物(Nox)の含量に相応
して制御する。この変更形のためには、自体公知の相応
する測定及び制御装置が設けられていてもよい。例えば
連続的No 測定のために得られるガス流から分流を
分岐させ、該分流内でNOx含量の化学ルミネセンス分
析により連続的に測定しかつ該測定値をアンモニア調量
を制御するために使用することができる。
、 窒素酸化物(Nox) 1容量部当りアンモニア0
.3〜3、有利には0.5〜2容量部を計量供給するこ
とが有利であることが判明した。この際、Nox中のN
o2の割合が高げれば計量供給すべきアンモニア添加量
は前記範囲の上方部分にあり、一方NO工中のNOの割
合が高げればむしろ下方範囲の値を選択することができ
る。
.3〜3、有利には0.5〜2容量部を計量供給するこ
とが有利であることが判明した。この際、Nox中のN
o2の割合が高げれば計量供給すべきアンモニア添加量
は前記範囲の上方部分にあり、一方NO工中のNOの割
合が高げればむしろ下方範囲の値を選択することができ
る。
別の工程では、130〜320℃、特に150〜250
℃の温度で操作するのが有利である。
℃の温度で操作するのが有利である。
酸化的の第1処理工程並びに別の工程のための触媒とし
ては、自体公知の酸化触媒を使用することができる。こ
れらの触媒は全ての公知の形で例えば織物、ネット又は
シーブ又はばら物と成形してないか又は成形した粒子と
して使用することができる。多孔性担体に固定した触媒
を使用するのが有利である、この場合担体はパール形で
、押出成形体として又はハネカム形で構成されているの
が有利である。触媒の活性成分は、貴金属、有利には白
金属の貴金属及び/又はバナジウムをベースとする。貴
金属として白金及び/又はパラジウムを含有する触媒が
有利である。このような触媒は市販されている。
ては、自体公知の酸化触媒を使用することができる。こ
れらの触媒は全ての公知の形で例えば織物、ネット又は
シーブ又はばら物と成形してないか又は成形した粒子と
して使用することができる。多孔性担体に固定した触媒
を使用するのが有利である、この場合担体はパール形で
、押出成形体として又はハネカム形で構成されているの
が有利である。触媒の活性成分は、貴金属、有利には白
金属の貴金属及び/又はバナジウムをベースとする。貴
金属として白金及び/又はパラジウムを含有する触媒が
有利である。このような触媒は市販されている。
本発明方法を適用すれば、−次有害物質として有機窒素
化合物及び/又はシアン化水素を含有する廃ガスを処理
することができる。その他に、廃ガス中には場合により
別の炭素、水素及び/又は酸素を含有する有害物質が存
在していてもよい。特に以下の有機窒素化合物の個々の
も又は複数のものが該当する: 1)特に1〜6個の炭素原子を有する第一級、第二級、
第三級脂肪族アミノ例えば七ノー、ジー、トリーメチル
−1−エチル−1−n −プロピル−1−n−ブチルア
ミン、モノ−、ジ−イソゾロビル−1−イソブチル−1
−S−ブチルアミン、−t−ブチルアミン、2)シクロ
アルキルアミン例えばシクロヘキシルアミン、N−メチ
ル−1N、N−ジメチル−シクロヘキシルアミン、ジシ
クロヘキシルアミン、 3)ジー及びポリアミン例えばモノ−、ジー、トリエチ
レンジアミン、 4)環式アミン例えばピペリジン、モルホリン、N−メ
チル−1N−エチルモルホリン、5)芳香族アミン例え
ばアニリン、トルイジン、キシリジン、アミノフェノー
ル、ベンジルアミ ン、 6)ニトリル、特に脂肪族ニトリル例えばアセト−、プ
ロピオ−、ブチロニトリル、アクリルニトリル、メタク
リルニトリル、 7)ニトロ化合物、例えば脂肪族ニトロ化合物例エバニ
トロメタン、−エタン、−プロパン又は例えば芳香族ニ
トロ化合物例えばニトロベンゼン、ニトロトルエン、 8)窒素含有複素環式化合物例えばピリジン、ピロール
、 9)アミド誘導体例えばN、N−ジメチルホルムアミド
。
化合物及び/又はシアン化水素を含有する廃ガスを処理
することができる。その他に、廃ガス中には場合により
別の炭素、水素及び/又は酸素を含有する有害物質が存
在していてもよい。特に以下の有機窒素化合物の個々の
も又は複数のものが該当する: 1)特に1〜6個の炭素原子を有する第一級、第二級、
第三級脂肪族アミノ例えば七ノー、ジー、トリーメチル
−1−エチル−1−n −プロピル−1−n−ブチルア
ミン、モノ−、ジ−イソゾロビル−1−イソブチル−1
−S−ブチルアミン、−t−ブチルアミン、2)シクロ
アルキルアミン例えばシクロヘキシルアミン、N−メチ
ル−1N、N−ジメチル−シクロヘキシルアミン、ジシ
クロヘキシルアミン、 3)ジー及びポリアミン例えばモノ−、ジー、トリエチ
レンジアミン、 4)環式アミン例えばピペリジン、モルホリン、N−メ
チル−1N−エチルモルホリン、5)芳香族アミン例え
ばアニリン、トルイジン、キシリジン、アミノフェノー
ル、ベンジルアミ ン、 6)ニトリル、特に脂肪族ニトリル例えばアセト−、プ
ロピオ−、ブチロニトリル、アクリルニトリル、メタク
リルニトリル、 7)ニトロ化合物、例えば脂肪族ニトロ化合物例エバニ
トロメタン、−エタン、−プロパン又は例えば芳香族ニ
トロ化合物例えばニトロベンゼン、ニトロトルエン、 8)窒素含有複素環式化合物例えばピリジン、ピロール
、 9)アミド誘導体例えばN、N−ジメチルホルムアミド
。
一次有害物質から、部分的酸化及び/又は分解反応によ
り二次有害物質例えばホルムアルデヒド又はアセトアル
デヒド、特に−酸化炭素、窒素酸化物(NOx)、アン
モニア、シアン化水素が生成する。本発明方法は特に二
次有害物質の含量を有効に制限することができる。
り二次有害物質例えばホルムアルデヒド又はアセトアル
デヒド、特に−酸化炭素、窒素酸化物(NOx)、アン
モニア、シアン化水素が生成する。本発明方法は特に二
次有害物質の含量を有効に制限することができる。
実施例
次に図示の実施例につき本発明を説明する。
第1図には、本発明による装置の原理的系統図が示され
ている。Nll!すべき廃ガスは、導管1を経て熱交換
器2を介して第1廃ガス処理工程3に供給される。この
廃ガス処理工程3は、熱的、接触的又は組合せた熱的3
a及び接触的3b廃ガス処理であってもよい。
ている。Nll!すべき廃ガスは、導管1を経て熱交換
器2を介して第1廃ガス処理工程3に供給される。この
廃ガス処理工程3は、熱的、接触的又は組合せた熱的3
a及び接触的3b廃ガス処理であってもよい。
第1処理工程が純粋な熱的工程(TNV)である場合に
は、廃ガスは室3a内で異種エネルギーの作用を受けて
酸化的に精製される。このためには導管4を介して燃料
例えばプロパン/空気混合物を供給しかつ廃ガスと一緒
に開放フレームで燃焼させるのが有利である。−次及び
二次有害物質を含有する得られるガス流は導管5を介し
て熱交換器2に達しかつそこから導管5aを介して別の
処理工程に達する。
は、廃ガスは室3a内で異種エネルギーの作用を受けて
酸化的に精製される。このためには導管4を介して燃料
例えばプロパン/空気混合物を供給しかつ廃ガスと一緒
に開放フレームで燃焼させるのが有利である。−次及び
二次有害物質を含有する得られるガス流は導管5を介し
て熱交換器2に達しかつそこから導管5aを介して別の
処理工程に達する。
第1処理工程が純粋な接触工程(KNV)である場合に
は、廃ガスは導管1aを介して、触媒6が配置された接
触工程313に供給されかつそこから導f7を介して別
の処理工程に達する。
は、廃ガスは導管1aを介して、触媒6が配置された接
触工程313に供給されかつそこから導f7を介して別
の処理工程に達する。
第1工程は組合せた熱的/接触的工程(Tuff/ K
NV )であるのが有利である。この場合には、熱的工
程3aから得られたガス流は導管5を介して又は導f4
aを介して直接的に接触工程3bに達する。接触後処理
されたガス(生成ガス)は導f7/7aを介して、触媒
9を備えた別の工程8に供給される。選択的に、生成ガ
ス流は導i 7 / 7 bを介して熱交換器2に供給
することができる。工程8には導管11を介してアンモ
ニアが計量供給される。もちろん、アンモニアは導f
7 a又は7bに計量供給することも可能である。工程
8から生じる純ガス流は導管12を介して図示されてい
ない廃ガスに供給される。第2工程8を出る純ガスは選
択的に熱含量が十分に高ければ導f12aを介して熱交
換器10に供給されかつ例えば熱蒸気導f13を介して
付加的に廃熱利用のために使用される。
NV )であるのが有利である。この場合には、熱的工
程3aから得られたガス流は導管5を介して又は導f4
aを介して直接的に接触工程3bに達する。接触後処理
されたガス(生成ガス)は導f7/7aを介して、触媒
9を備えた別の工程8に供給される。選択的に、生成ガ
ス流は導i 7 / 7 bを介して熱交換器2に供給
することができる。工程8には導管11を介してアンモ
ニアが計量供給される。もちろん、アンモニアは導f
7 a又は7bに計量供給することも可能である。工程
8から生じる純ガス流は導管12を介して図示されてい
ない廃ガスに供給される。第2工程8を出る純ガスは選
択的に熱含量が十分に高ければ導f12aを介して熱交
換器10に供給されかつ例えば熱蒸気導f13を介して
付加的に廃熱利用のために使用される。
発明の効果
本発明方法によれば、公知方法に比較して著しい利点を
達成するこができる。
達成するこができる。
1)窒素酸化物(No工)放出を減少させて、廃気流か
ら有機結合した窒素を含有する一次有害物質及び/又は
シアン化水素を除去することができる。
ら有機結合した窒素を含有する一次有害物質及び/又は
シアン化水素を除去することができる。
2)常法の廃気浄化法で二次有害物質として生成する窒
素含有中間生成物を除去することができる。
素含有中間生成物を除去することができる。
6)燃焼温度を低下させることによる’rNVAMY組
合せを使用する際に空気窒素からの窒素酸化物(No工
)形成が回避される。
合せを使用する際に空気窒素からの窒素酸化物(No工
)形成が回避される。
4)別の処理工程に接合することにより変化した法律基
準に既存の熱的及び/又は接触的廃気燃焼装置を簡単に
適合させることができる。
準に既存の熱的及び/又は接触的廃気燃焼装置を簡単に
適合させることができる。
5)廃ガス中の窒素酸化物(NoX)の還元が廃ガス中
に存在する空気酸素によって妨害されな℃ゝO 実施例 次に実施例につき本発明の詳細な説明する。
に存在する空気酸素によって妨害されな℃ゝO 実施例 次に実施例につき本発明の詳細な説明する。
但し、該実施例は本発明を限定するものではな(1゜
以下の第1図及び第2図に示した結果は、第1処理工程
が組合わされ友熱的/接触的工程(TNV/KNV )
である装置で得られたものである。
が組合わされ友熱的/接触的工程(TNV/KNV )
である装置で得られたものである。
廃ガスは第1図に相応して導f1aを介して直接燃焼す
る燃焼室3aに供給しかつそこから導f4aを介して接
触工程3bに供給した。生成したガス流は導[7/ 7
t)を介して熱回収のために熱交換器2を介して導び
きかつに8R工程に供給した。触媒としては、KNv工
程3aで並びにKBR工程8で白金をベースとする市販
の酸化触媒(KNV :触媒KCO−WK−220ST
5KSR:触媒KCO−1934−に/M%製造元:
カリーケミーAG社〕を使用した。
る燃焼室3aに供給しかつそこから導f4aを介して接
触工程3bに供給した。生成したガス流は導[7/ 7
t)を介して熱回収のために熱交換器2を介して導び
きかつに8R工程に供給した。触媒としては、KNv工
程3aで並びにKBR工程8で白金をベースとする市販
の酸化触媒(KNV :触媒KCO−WK−220ST
5KSR:触媒KCO−1934−に/M%製造元:
カリーケミーAG社〕を使用した。
ガス混合物を分析するために、試料を個々の処理工程の
前及び後で取出した。
前及び後で取出した。
第1表及び第2表には、温度(T=燃焼室の出口で℃で
測定)との関係におけるその都度の有害物ffa度が示
されている。この場合、組成は一次有害物質内に結合さ
れた炭素(C−バランス)又は窒素(N−バランス)を
基準とする。
測定)との関係におけるその都度の有害物ffa度が示
されている。この場合、組成は一次有害物質内に結合さ
れた炭素(C−バランス)又は窒素(N−バランス)を
基準とする。
その他の記載略語は以下の意味を表わす二S=有害物質
C−ZP=窒素不含有機中間生成物V ”’ NH3
/NoX% k 比(! ==−次有害物質OS度り=
処理量 表に記載の結果から、本発明方法を使用した除の一次又
は二次右寄物質の減少は明らかに認識される。
C−ZP=窒素不含有機中間生成物V ”’ NH3
/NoX% k 比(! ==−次有害物質OS度り=
処理量 表に記載の結果から、本発明方法を使用した除の一次又
は二次右寄物質の減少は明らかに認識される。
一次有害物質としてシアン化水素、2−ニトロトルエン
及びアクリルニトリルを用いた相応する実験では、相応
して良好な結果が得られ九
及びアクリルニトリルを用いた相応する実験では、相応
して良好な結果が得られ九
第1図は本発明による装置の原理的系統図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、酸化、熱及び/又は接触的処理により廃ガス中の有
害物質の濃度を低下させる方法において、有機窒素化合
物及び/又はシアン化水素を含有する廃ガスを使用する
際に酸化、熱及び/又は接触的処理工程に引続き得られ
たガス流をもう1つの工程でアンモニアを添加して接触
的に処理することを特徴とする、廃ガス中の有害物質の
濃度を低下させる方法。 2、酸化熱処理工程で400〜1000℃の温度で作業
する、特許請求の範囲第1項記載の方法。 3、酸化接触処理工程で280〜600℃の温度で作業
する、特許請求の範囲第1項又は第2項記載の方法。 4、酸化熱処理工程で400〜600℃の温度でかつ酸
化接触処理工程で280〜600℃で作業する、特許請
求の範囲第1項から第3項までのいずれか1項に記載の
方法。 5、もう1つの工程で130〜320℃の温度で作業す
る、特許請求の範囲第1項から第4項までのいずれか1
項に記載の方法。 6、アンモニアの添加を生成するガス流中の窒素酸化物
(NOx)の含量に相応して調節する、特許請求の範囲
第1項から第4項までのいずれか1項に記載の方法。 7、窒素酸化物1容量部当りアンモニア0.3〜3容量
部を計量供給する、特許請求の範囲第6項記載の方法。 8、酸化接触処理工程及び/又は後続工程で貴金属及び
/又はバナジウムをベースとする触媒を使用する、特許
請求の範囲第1項から第7項までのいずれか1項に記載
の方法。 9、貴金属として白金及び/又はパラジウムを含有する
触媒を使用する、特許請求の範囲第8項記載の方法。 10、有機窒素化合物及び/又はシアン化水素を含有す
る廃ガスを処理するために、既存の熱及び/又は接触的
廃ガス処理装置をレトロフイツトする方法において、得
られたガス流をもう1つの工程でアンモニアを添加して
接触的に処理することを特徴とする、既存の熱及び/又
は接触的廃ガス処理装置をレトロフイツトする方法。 11、酸化、熱及び/又は接触的処理により廃ガス中の
有害物質の濃度を低下させる方法を実施する装置におい
て、酸化、熱及び/又は接触的処理工程と、得られたガ
ス流をアンモニアを添加して接触的に処理するもう1つ
の工程とから成ることを特徴とする、廃ガス中の有害物
質の濃度を低下させる装置。
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