(57)【要約】【課題】本発明では、アンモニア又は尿素よりも安価で、下水汚泥又は焼酎廃液よりも多量に使用可能な脱硝剤を使用して排気ガス中のＮＯｘを低減する方法を提供することを目的とする。【解決手段】ＮＯｘを含む排気ガスに可燃性廃棄物を導入し、当該可燃性廃棄物の酸化熱分解反応によって生成する水素化窒素によりＮＯｘを選択的還元反応させることを特徴とする排気ガス中のＮＯｘの低減方法を提供する。また、可燃性廃棄物が窒素を含有するものであり、それが廃プラスチックであるものが使用できる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮＯｘを含む排気ガスに可燃性廃棄物を導入し、当該可燃性廃棄物の酸化熱分解反応によって生成する水素化窒素によりＮＯｘを選択的還元反応させることを特徴とする排気ガス中のＮＯｘの低減方法。
【請求項２】
可燃性廃棄物が窒素を含有することを特徴とする請求項１に記載の排気ガス中のＮＯｘの低減方法。
【請求項３】
可燃性廃棄物が廃プラスチックであることを特徴とする請求項１又は２に記載の排気ガス中のＮＯｘの低減方法。
【請求項４】
可燃性廃棄物の導入場所が還元雰囲気であることを特徴とする請求項１〜３に記載の排気ガス中のＮＯｘの低減方法。
【請求項５】
可燃性廃棄物の導入によるＮＯｘ低減後の排気ガスに、酸素含有物質を導入しＣＯ濃度を低減することを特徴とする請求項１〜４に記載の排気ガス中のＮＯｘの低減方法。
【請求項６】
排気ガスがロータリーキルンから発生した排気ガスであることを特徴とする請求項１〜５に記載の排気ガス中のＮＯｘの低減方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃焼排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）の低減方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発電用ボイラーなど、石炭を燃焼させる炉から発生するＮＯｘは、光化学スモッグの発生やオゾン層の破壊の原因となるため、発生量は厳しく規制されている。従来から、このＮＯｘ規制を遵守するために、アンモニア又は尿素を選択性還元剤として炉内に導入、選択的還元反応により、排気ガス中のＮＯｘを低減する方法が知られている。以下に、一般的な選択的還元反応式を示す。
２ＮＨ３＋１／２Ｏ２→２ＮＨ２＋Ｈ２Ｏ
ＮＨ２＋ＮＯ→Ｎ２＋Ｈ２Ｏ
また、アンモニアを含む廃棄物、例えば下水汚泥（特開平１０−１９４８００号公報）、焼酎廃液及び粕（特開２０００−１４６４５４号公報）をロータリーキルンの窯尻に導入し、排気ガス中のＮＯｘを減らす技術も知られている。
【０００３】
しかし、アンモニア又は尿素の吹込みでは、アンモニア又は尿素は比較的高価であること、また、脱硝効率を最大にするためにアンモニア又は尿素を等量比で１以上の量を吹き込むとアンモニアが排気ガス中に残留する等の欠点がある。また、下水汚泥又は焼酎廃液の導入では、その使用量が限られるといった問題がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１９４８００号公報
【特許文献２】
特開２０００−１４６４５４号公報
【０００５】
【発明が解決しようという課題】
そこで、本発明では、アンモニア又は尿素よりも安価で、下水汚泥又は焼酎廃液よりも多量に使用可能な脱硝剤を使用して排気ガス中のＮＯｘを低減する方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意努力した結果、ＮＯｘを含む排気ガスに可燃性廃棄物を適切に導入せしめると、可燃性廃棄物の酸化熱分解反応によって水素化窒素（ＮＨ２等）が生成し、この水素化窒素はＮＯｘと選択的還元反応することにより排気ガス中のＮＯｘを低減させることを見出し、本発明を完成した。
【０００７】
すなわち、本発明は、ＮＯｘを含む排気ガスに可燃性廃棄物を導入し、可燃性廃棄物の酸化熱分解反応によって水素化窒素を生成させ、この水素化窒素によってＮＯｘの選択的還元反応をさせることを特徴とする排気ガス中のＮＯｘの低減方法等を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明について詳細に説明する。
本発明で用いる可燃性廃棄物は、例えば、廃プラスチック、廃油、石炭くず、ＲＤＦ、都市ゴミ、木くず、繊維くず、古紙、紙くず、ゴムくず、動植物性残渣、建設廃材、シュレッダーダスト、重油燃焼灰、石炭燃焼灰等を挙げることができ、その形態は固体状、液体状のいずれでもよい。また、水素化窒素の生成量を多くするために可燃性廃棄物中の窒素含有量は多いほうが好ましい。
【０００９】
可燃性廃棄物からの水素化窒素の発生機構は、炭化水素を例に挙げると、下式の通りである。
ＣｘＨｙ＋１／２Ｏ２→ＨＣＣＯ＋Ｈ＋Ｃ（ｘ−２）Ｈ（ｙ−２）
ＨＣＣＯ＋ＮＯ→ＨＣＮＯ＋ＣＯ
ＨＣＮＯ＋Ｈ→ＨＣＮ＋ＯＨ
ＨＣＮ＋１／２Ｏ２→ＮＣＯ＋Ｈ
ＮＣＯ＋Ｈ→ＨＮＣＯ
ＨＮＣＯ＋Ｈ→ＮＨ２＋ＣＯ
【００１０】
可燃性廃棄物の導入場所は、主バーナーのフレームと重ならない場所であって排気ガスの流れがある場所が好ましい。また、可燃性廃棄物の熱分解反応を効率的に行わせるためには、可燃性廃棄物の導入場所における排気ガス温度は６００℃以上であることが好ましく、８００℃以上であることがより好ましい。一方、可燃性廃棄物の導入によるサーマルＮＯｘの発生を抑えるためには、可燃性廃棄物の導入場所での排気ガス温度の上限は１２００℃以下であることが好ましい。
【００１１】
また、酸化熱分解反応によって生成した水素化窒素を酸化させないためには、可燃性廃棄物の導入場所は還元雰囲気にすることが好ましく、例えば可燃性廃棄物導入後の排気ガス中の酸素量は理論酸素量の１．０倍以下にすることが好ましい。一方、酸化熱分解反応を促進するために、可燃性廃棄物導入後の排気ガス中の酸素量の下限値は理論酸素量の０．５倍以上にすることが好ましく、０．８倍以上にすることがより好ましい。
【００１２】
可燃性廃棄物を還元燃焼させた場合にＣＯが発生するが、ＣＯ濃度が１００ｐｐｍを超える場合は、爆発のおそれを避けるためＣＯ濃度を１００ｐｐｍ以下にすることが好ましい。このためには、可燃性廃棄物の導入によりＮＯｘを低減した後の排気ガス中に酸素含有物質を導入し、２ＣＯ＋Ｏ２→２ＣＯ２の酸化反応を起こさせてＣＯ濃度を低減することが好ましい。この場合に酸素含有物質の投入量としては、当該投入後の排気ガス中の酸素量が理論酸素量の１．０倍以上になるように調整するのが好ましく、また、サーマルＮＯの発生を抑制するために１．０〜１．１倍にすることがより好ましい。また、酸素含有物質としては、例えば、酸素、空気、過酸化水素水等が挙げられ、コストの面からは空気が好ましい。また、酸素含有物質の形態は制限されず、気体、液体又は固体のいずれでもよい。
【００１３】
【実施例】
以下に本発明の実施例を示すが、これらは例示であり、本発明を限定するものではない。
セメントキルンからの排気ガスに粒径３ｍｍ以下にしたナイロン６を、ナイロン６の導入後の排気ガスの酸素量が理論酸素量の０．９倍になるように導入した。導入場所の排気ガス温度は８００℃であった。また、ナイロン６の導入場所より下流の、排気ガス温度が５００℃の場所においては、ＣＯの排気ガスの酸素量が理論酸素量の１．１倍になるように空気を吹き込んだ。表１にナイロン６の導入前後のＮＯｘ濃度を示す。
【００１４】
【表１】
2004298707.tif 000002
【００１５】
表１から、ナイロン６の導入（吹き込み）によりＮＯｘを４０％に低減できることがわかる。なお、排気ガス中のＣＯ濃度はいずれも１００ｐｐｍ以下であった。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、安価に排気ガス中のＮＯｘを低減することができる。