[发明专利]催化剂担载结构体及其制造方法

说明书

本发明提供一种能够抑制废气中所包含的SO₂的氧化反应、并同时进行汞氧化反应的汞氧化催化剂担载结构体及其制造方法。本发明的汞氧化催化剂结构体的特征在于钒偏向担载于担载结构体的表面。其制造方法包括：利用含有惰性载体的液体，使结构体的内部至表面含有惰性载体的工序；将已完成所述工序的该结构体浸渍于含有钒的液体、或者将含有钒的液体涂布于已完成所述工序的该结构体的表面，并使其干燥，进行烧成，从而使钒担载于存在于该结构体表面的惰性载体上的工序。

技术领域

本发明涉及用于将废气中所含有的以元素的状态存在的0价汞(Hg⁰)氧化为构成可溶性汞盐等各种汞化合物的2价汞(Hg²⁺)的汞氧化催化剂担载结构体及其制造方法。

背景技术

在煤炭等化石燃料或一般废弃物等中，除了包含作为燃料源的烃以外，有时还微量包含有害金属、尤其是汞，导致在来自以这样的化石燃料或一般废弃物等为燃料的燃煤火力发电厂或垃圾焚烧设施等的废气中包含微量的汞。已知在这些废气中所包含的汞(Hg)中，存在元素状的0价的汞(Hg⁰)、构成可溶性汞盐等各种汞化合物的2价的汞(Hg²⁺)及颗粒状的汞(Hg^p)这三种形态。

这些形态的汞中，由于元素状的0价的汞(Hg⁰)无论以任何方法均无法在该形态下直接捕集，因此被直接排放至大气。另一方面，2价的汞(Hg²⁺)与从一开始就存在于废气中或者适当投入的卤素(例如HCl)进行反应而形成水溶性的卤化物(HgC1₂等)，其能够利用废气处理设备(例如袋式过滤器、湿式清洗塔)进行捕集。此外，颗粒状汞(Hg^p)由于为颗粒状，因此附着在飞灰上，从而能够利用废气处理设备(例如静电除尘器)进行捕集。因此，在处理方面存在问题的是元素状的0价的汞(Hg⁰)。

另外，国际上有推进汞的排出规制的趋势，立足于汞对健康或环境产生的影响等，必须将0价汞(Hg⁰)制成可捕集的形态，从这样的角度出发，已知一种将元素状的0价汞(Hg⁰)氧化为2价汞(Hg²⁺)的方法，并正在实施。例如，专利文献1中记载了Ti-V系的催化剂可用于将元素状的0价汞(Hg⁰)氧化为2价汞(Hg²⁺)的汞氧化反应，且记载了基于该汞氧化催化剂与废气的接触的废气处理方法。

然而，对于上述的汞氧化催化剂而言，会因催化剂中的钒(V)而发生废气中所包含的二氧化硫(SO₂)氧化为三氧化硫(SO₃)的副反应。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-125211号公报

发明内容

本发明要解决的技术问题

本发明是为了解决上述技术问题而进行的，其目的在于提供能够抑制废气中所包含的SO₂的氧化反应、并同时进行脱硝催化反应及汞氧化反应的催化剂担载结构体及其制造方法。

解决技术问题的技术手段

本申请的发明人为了解决上述技术问题而反复进行了深入研究。

根据图1，对以往的汞氧化催化剂(例如，日本特开2005-125211号公报)与废气的气流接触时的各反应的反应位置进行说明。

本申请的发明人发现：汞氧化反应与SO₂氧化反应的反应速度不同，如图1所示，在催化剂担载结构体中的反应场所各自不同。