[发明专利]排气的脱硝方法

说明书

技术领域

本发明涉及排气的脱硝方法，更具体而言，是涉及将船舶、发电用柴油机等排放的排气中的氮氧化物还原性除去的排气的脱硝方法。

背景技术

近年来，减少公交车、卡车等汽车用柴油机排放的颗粒物及氮氧化物成为人们关注的问题，同样，船舶、发电用柴油机等排出的排气、锅炉排气、工厂排气中的有害物质的去除也成为重要的课题。但是，汽车用柴油机以含硫量低的轻油为燃料，而船舶、发电用柴油机等使用A重油或C重油这样硫含量多的燃料，所以排放气体中大量包含硫氧化物，这成为有害物的去除之际的巨大障碍。

作为排气的脱硝方法，通常公知的有无催化脱硝法和选择性还原催化法(SCR)法。无催化脱硝法周知的有使用氨或尿素等氮类还原剂的脱硝方法，但排气温度若达不到900～1000℃的高温状态就得不到高活性(参见例如专利文献1及2)。为此，对于船舶、发电用柴油机等排出的250～450℃左右的温度较低的排气而言，必须进行加热排气使之升温等的前处理，导致处理成本增加，无催化脱硝法的应用有一定难度。

另外，采用氨进行无催化脱硝法在实验室级别能得到较高的脱硝率，但在实际的锅炉等燃烧炉，很难得到超过50％的脱硝率。例如，非专利文献1公开了脱硝法，即在900～1050℃温度范围，对应于锅炉负荷，将氨的供给量分前后2阶段分别进行控制、供给。但是，在氮氧化物和氨等摩尔条件下，脱硝率仅为40％左右。而且，如果为提高脱硝率供给过量的氨，则未反应的氨残留导致处理成本增大，以及排气中含有硫氧化物，此时会生成硫酸铵，进一步加大处理成本。

专利文献3公开了将排气中的一氧化氮氧化成二氧化氮，然后在SCR催化剂存在条件下，添加氨、尿素或烃等还原剂进行接触还原的SCR法。但这种SCR法使用大量的SCR催化剂，在这一点上，比无催化脱硝法差，而且排气温度在300℃以下时，由排气中的二氧化硫氧化而成的三氧化硫等与氨发生反应生成硫酸氢铵，产生SCR催化剂中毒使催化剂活性下降的问题。因此，SCR法仅适用于排气为硫酸氢铵分解温度300℃以上的高温状态的情况或排气中硫氧化物浓度1ppm以下的情况。

专利文献4所述的是在含硫氧化物的低温排气通过的烟道与烟道连通的空间内形成加热区域，向该加热区域吹入氮化合物和烃类使形成胺自由基，借助该胺自由基使排气中的氮氧化物脱硝的方法。但这种脱硝方法的脱硝率不是很充分，有待于进一步提高。

专利文献1：美国专利第6,066,303号说明书

专利文献2：日本特开2002-136837号公报

专利文献3：日本特表2001-525902号公报

专利文献4：日本特开2005-254093号公报

非专利文献1：安藤淳平著；“燃料转换与SO_x/NO_x治理技术-以排烟脱硫/脱硝为中心]，projectnews出版社，1983年6月25日，p.205-207

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明的目的在于提供高脱硝率除去低温排气中氮氧化物的脱硝方法。

解决技术问题的方法

为达到上述目的的本发明的脱硝方法是将含一氧化氮和二氧化硫等排气中的氮氧化物还原性除去的脱硝方法，其特征在于，包括下述工序：将上述排气中一部分氧化生成二氧化氮的预备工序；将氮化合物和碳氢化合物添加到高温区域生成胺自由基的自由基生成工序；将该胺自由基和上述预备工序排出的含有一氧化氮及二氧化氮的预处理气体混合的脱硝工序。

在这里，优选对上述脱硝工序排出的处理气体进一步混合上述胺自由基的工序，其次数是2次以上效果更好。

另外，所述高温区域优选在燃烧器的火焰或电加热器的周边形成，而且该高温区域的温度最好控制在600～1000℃。上述高温区域优选在上述排气烟道的内部形成。

还有，上述预备工序优选通过使前述排气与氧化催化剂接触或等离子照射处理将一氧化氮氧化成二氧化氮。在这里，所述氧化催化剂是含钛载体上担载有活性金属的催化剂，该活性金属优选是选自钒化合物、铌化合物、钼化合物及钨化合物中的至少一种。

另外，上述预备工序中，二氧化硫的氧化率Sc对一氧化氮的氧化率Nc之比Sc/Nc优选在0.01～0.2之间。

发明效果