(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガス中の窒素酸化物および硫黄酸化物の少なくとも一方を当該排ガスから除去する排ガス処理剤であって、
有機金属錯体を担持しているメソポーラスシリケートからなり、
前記有機金属錯体が、サレン錯体、アセチルアセトナト錯体、サリチルアルデヒダト錯体のうちの少なくとも一種からなると共に、
前記有機金属錯体のカチオン種が、Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕのうちの少なくとも一種からなる
ことを特徴とする排ガス処理剤。
【請求項２】
請求項１において、
前記メソポーラスシリケートのカチオン種が、Ｈ，Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕのうちの少なくとも一種からなる
ことを特徴とする排ガス処理剤。
【請求項３】
請求項１または請求項２の排ガス処理剤を充填された吸着手段を備えている
ことを特徴とする排ガス処理設備。
【請求項４】
請求項３において、
前記吸着手段の前記排ガス処理剤を再生させる再生手段を備えている
ことを特徴とする排ガス処理設備。
【請求項５】
請求項４において、
前記吸着手段が、
前記排ガス処理剤を充填され、前記排ガスを送給されて当該排ガス中から硫黄酸化物を除去する複数の硫黄酸化物用吸着塔と、
前記排ガス処理剤を充填され、前記硫黄酸化物用吸着塔で硫黄酸化物を除去された前記排ガスを送給されて当該排ガスから窒素酸化物を除去する複数の窒素酸化物用吸着塔と、
選択した前記硫黄酸化物用吸着塔に前記排ガスを送給する第一の切換手段と、
選択した前記窒素酸化物用吸着塔に前記排ガスを送給する第二の切換手段と
を備え、
前記再生手段が、
３００〜４００℃の高温ガスを送給する高温ガス送給手段と、
選択した前記硫黄酸化物用吸着塔に前記高温ガス送給手段からの前記ガスを送給する第三の切換手段と、
選択した前記窒素酸化物用吸着塔に前記高温ガス送給手段からの前記ガスを送給する第四の切換手段と
を備えている
ことを特徴とする排ガス処理設備。
【請求項６】
請求項４において、
前記吸着手段が、
複数に区分けされた内部に前記排ガス処理剤を充填され、選択した区分け内に前記排ガスを送給されて当該排ガス中から硫黄酸化物を除去する硫黄酸化物用吸着塔と、
複数に区分けされた内部に前記排ガス処理剤を充填され、選択した区分け内に、前記硫黄酸化物用吸着塔で硫黄酸化物を除去された前記排ガスを送給されて当該排ガス中から窒素酸化物を除去する窒素酸化物用吸着塔と
を備え、
前記再生手段が、前記硫黄酸化物用吸着塔および前記窒素酸化物用吸着塔の選択した区分け内に、３００〜４００℃の高温ガスを送給する高温ガス送給手段を備えている
ことを特徴とする排ガス処理設備。
【請求項７】
請求項５または請求項６において、
前記窒素酸化物用吸着塔に送給される前の前記排ガス中の一酸化窒素を二酸化窒素に酸化する酸化手段を備えている
ことを特徴とする排ガス処理設備。
【請求項８】
請求項５から請求項７のいずれかにおいて、
前記高温ガスが、排ガス発生源からの前記排ガスの熱を利用して加熱されている
ことを特徴とする排ガス処理設備。
【請求項９】
請求項８において、
前記高温ガスが、前記窒素酸化物用吸着塔から送出された前記排ガスである
ことを特徴とする排ガス処理設備。
【請求項１０】
請求項５から請求項９のいずれかにおいて、
前記硫黄酸化物用吸着塔に送給された前記高温ガスを硫黄酸化物利用設備へ送給するようにした
ことを特徴とする排ガス処理設備。
【請求項１１】
請求項５から請求項１０のいずれかにおいて、
前記窒素酸化物用吸着塔に送給された前記高温ガスを排ガス発生源へ送給するようにした
ことを特徴とする排ガス処理設備。
【請求項１２】
請求項５から請求項１１のいずれかにおいて、
前記硫黄酸化物用吸着塔および前記窒素酸化物用吸着塔に送給される前記排ガスの温度が１００〜２００℃である
ことを特徴とする排ガス処理設備。
【請求項１３】
請求項３から請求項１２のいずれかにおいて、
前記排ガスが、ボイラ、焼却炉、溶融炉、化学プラントのいずれかから排出されたガスである
ことを特徴とする排ガス処理設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排ガス中の窒素酸化物や硫黄酸化物を当該排ガスから除去する排ガス処理剤及びこれを利用する排ガス処理設備に関し、特に、火力発電プラント等のボイラや、都市ごみ焼却炉、産業廃棄物焼却炉、汚泥焼却炉等の各種焼却炉や、溶融炉や、硫酸製造プラントやごみ固化燃料（ＲＤＦ）製造プラント等の化学プラントから排出される排ガスを処理する場合に適用すると有効である。
【０００２】
【従来の技術】
火力発電プラント等のボイラや、都市ごみ焼却炉、産業廃棄物焼却炉、汚泥焼却炉等の各種の焼却炉や、溶融炉や、硫酸製造プラントやごみ固化燃料（ＲＤＦ）製造プラント等の化学プラントから排出される排ガスは、燃焼条件等によって、窒素酸化物（ＮＯｘ）や硫黄酸化物（ＳＯｘ）等の有害物質を多く含んでしまう場合がある。このため、このような施設においては、活性炭やアルミナやチタニア等の担体に、バナジウム、モリブデン、タングステン、鉄、ニッケル、マンガン、銅、コバルト、クロム、亜鉛等の金属の酸化物を担持させた触媒を充填した反応塔等の各種機器を備えた排ガス処理設備により、排ガスからＮＯｘやＳＯｘを除去して排ガスの清浄化を図るようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したような触媒を充填した反応塔を備えた排ガス処理設備においては、以下のような問題があった。
【０００４】
（１）十分な処理を行うのに多くの触媒を必要とするため、反応塔が非常に大きくなってしまい、設置スペースの確保に難点があった。
（２）２５０〜３５０℃の高温で処理する必要があることから、例えば、処理能力の低い既設の排ガス処理設備から排出される排ガスをさらに処理するためには、既存の排ガス処理設備から排出された排ガスを上記温度にまで再加熱しなければならず、エネルギ効率に無駄を生じてしまう。
【０００５】
このようなことから、本発明は、比較的低い温度で排ガス中のＮＯｘやＳＯｘを効率よく除去することができる排ガス処理剤及びこれを利用する排ガス処理設備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】
前述した課題を解決するための、第一番目の発明による排ガス処理剤は、排ガス中の窒素酸化物および硫黄酸化物の少なくとも一方を当該排ガスから除去する排ガス処理剤であって、有機金属錯体を担持しているメソポーラスシリケートからなり、前記有機金属錯体が、サレン錯体、アセチルアセトナト錯体、サリチルアルデヒダト錯体のうちの少なくとも一種からなると共に、前記有機金属錯体のカチオン種が、Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕのうちの少なくとも一種からなることを特徴とする。
【０００７】
第二番目の発明による排ガス処理剤は、第一番目の発明において、前記メソポーラスシリケートのカチオン種が、Ｈ，Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕのうちの少なくとも一種からなることを特徴とする。
【００１１】
また、前述した課題を解決するための、第三番目の発明による排ガス処理設備は、第一番目または第二番目の発明の排ガス処理剤を充填された吸着手段を備えていることを特徴とする。
【００１２】
第四番目の発明による排ガス処理設備は、第三番目の発明において、前記吸着手段の前記排ガス処理剤を再生させる再生手段を備えていることを特徴とする。
【００１３】
第五番目の発明による排ガス処理設備は、第四番目の発明において、前記吸着手段が、前記排ガス処理剤を充填され、前記排ガスを送給されて当該排ガス中から硫黄酸化物を除去する複数の硫黄酸化物用吸着塔と、前記排ガス処理剤を充填され、前記硫黄酸化物用吸着塔で硫黄酸化物を除去された前記排ガスを送給されて当該排ガスから窒素酸化物を除去する複数の窒素酸化物用吸着塔と、選択した前記硫黄酸化物用吸着塔に前記排ガスを送給する第一の切換手段と、選択した前記窒素酸化物用吸着塔に前記排ガスを送給する第二の切換手段とを備え、前記再生手段が、３００〜４００℃の高温ガスを送給する高温ガス送給手段と、選択した前記硫黄酸化物用吸着塔に前記高温ガス送給手段からの前記ガスを送給する第三の切換手段と、選択した前記窒素酸化物用吸着塔に前記高温ガス送給手段からの前記ガスを送給する第四の切換手段とを備えていることを特徴とする。
【００１４】
第六番目の発明による排ガス処理設備は、第四番目の発明において、前記吸着手段が、複数に区分けされた内部に前記排ガス処理剤を充填され、選択した区分け内に前記排ガスを送給されて当該排ガス中から硫黄酸化物を除去する硫黄酸化物用吸着塔と、複数に区分けされた内部に前記排ガス処理剤を充填され、選択した区分け内に、前記硫黄酸化物用吸着塔で硫黄酸化物を除去された前記排ガスを送給されて当該排ガス中から窒素酸化物を除去する窒素酸化物用吸着塔とを備え、前記再生手段が、前記硫黄酸化物用吸着塔および前記窒素酸化物用吸着塔の選択した区分け内に、３００〜４００℃の高温ガスを送給する高温ガス送給手段を備えていることを特徴とする。
【００１５】
第七番目の発明による排ガス処理設備は、第五番目または第六番目の発明において、前記窒素酸化物用吸着塔に送給される前の前記排ガス中の一酸化窒素を二酸化窒素に酸化する酸化手段を備えていることを特徴とする。
【００１７】
第八番目の発明による排ガス処理設備は、第五番目から第七番目の発明のいずれかにおいて、前記高温ガスが、排ガス発生源からの前記排ガスの熱を利用して加熱されていることを特徴とする。
【００１８】
第九番目の発明による排ガス処理設備は、第八番目の発明において、前記高温ガスが、前記窒素酸化物用吸着塔から送出された前記排ガスであることを特徴とする。
【００１９】
第十番目の発明による排ガス処理設備は、第五番目から第九番目の発明のいずれかにおいて、前記硫黄酸化物用吸着塔に送給された前記高温ガスを硫黄酸化物利用設備へ送給するようにしたことを特徴とする。
【００２０】
第十一番目の発明による排ガス処理設備は、第五番目から第十番目の発明のいずれかにおいて、前記窒素酸化物用吸着塔に送給された前記高温ガスを排ガス発生源へ送給するようにしたことを特徴とする。
【００２１】
第十二番目の発明による排ガス処理設備は、第五番目から第十一番目の発明のいずれかにおいて、前記硫黄酸化物用吸着塔および前記窒素酸化物用吸着塔に送給される前記排ガスの温度が１００〜２００℃であることを特徴とする。
【００２３】
第十三番目の発明による排ガス処理設備は、第三番目から第十二番目の発明のいずれかにおいて、前記排ガスが、ボイラ、焼却炉、溶融炉、化学プラントのいずれかから排出されたガスであることを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明による排ガス処理剤及びこれを利用する排ガス処理設備の実施の形態を図面を用いて説明するが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
【００２６】
［第一番目の実施の形態］
本発明による排ガス処理剤及びこれを利用する排ガス処理設備の第一番目の実施の形態を図１，２を用いて説明する。図１は、排ガス処理設備の概略構成図、図２は、排ガス処理剤の温度と吸着量との関係を表すグラフである。
【００２７】
＜排ガス処理剤＞
本発明による排ガス処理剤は、高シリカペンタシルゼオライト、脱アルミニウムフォージャサイト、メソポーラスシリケートのうちの少なくとも一種からなる。
【００２８】
高シリカペンタシルゼオライトは、ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 （モル比）が１０以上、比表面積が約６５０ｍ2 ／ｇ程度の高シリカ系合成ゼオライトであり、疎水性、耐熱性、強度、比表面積が天然ゼオライトよりも大きく、例えば、モービル社製のＺＳＭ−５（ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比２５）や、ユニオンカーバイド社製のシリカライト(HiSiv3000) 等が挙げられる。
【００２９】
脱アルミフォージャサイトは、ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 （モル比）が５〜４００、比表面積が約８５０ｍ2 ／ｇ程度の高シリカ系合成ゼオライトであり、疎水性、耐熱性、強度、比表面積が天然ゼオライトよりも大きく、例えば、ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 （モル比）が５程度のＹ型ゼオライトをアンモニア水で処理してゼオライト骨格のＡｌの大半を除去することにより得られる超安定Ｙ型ゼオライト（ＵＳＹ）等が挙げられる。
【００３０】
メソポーラスシリケートは、ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 （モル比）が１０以上（好ましくは２０以上）、比表面積が約６５０〜１６５０ｍ2 ／ｇ程度のメソ多孔質体吸着剤（１０〜１０００オングストロームのメソ孔を有するシリカ系多孔質体）であり、活性炭の比表面積（１０００ｍ2 ／ｇ程度）よりも大きな比表面積を有すると共に、その組成を高シリカとすることにより、低シリカ系と比べて高シリカ系合成ゼオライトと同様な機能を有するようになる。
【００３１】
このような高シリカペンタシルゼオライト、脱アルミニウムフォージャサイト、メソポーラスシリケートのカチオン種としては、Ｈ，Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ等が挙げられる。
【００３２】
ここで、メソポーラスシリケートが有機金属錯体を担持していると好ましい。
この有機金属錯体としては、サレン錯体、アセチルアセトナト錯体、サリチルアルデヒダト錯体等が挙げられる。
【００３３】
このような有機金属錯体のカチオン種としては、Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ等の遷移金属が挙げられる。
【００３４】
なお、ＮＯ2 を処理する場合には、ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 （モル比）が１０〜７０（より好ましくは２５〜３５）の高シリカペンタシルゼオライトが好ましく、カチオン種がＨであると好ましい。
【００３５】
一方、ＳＯ2 を処理する場合には、ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 （モル比）が１０〜７０（より好ましくは２５〜３５）の高シリカペンタシルゼオライトが好ましく、カチオン種がＫであると好ましい。
【００３６】
また、有機金属錯体を担持したメソポーラスシリケートはＮＯを処理する場合に特に有効であり、有機金属錯体としてサレン錯体を適用すると好ましく、カチオン種としてＦｅ(II)を適用すると好ましい。
【００３７】
このような排ガス処理剤は、その使用目的等に応じて、粒状、ペレット状、ラシヒリング状、ハニカム状等の各種形状に成形されて使用されるが、本発明においては、その使用目的から、粒状、ペレット状、ハニカム状が好ましい。
【００３８】
このような排ガス処理剤は、図２に示すように、排ガスの温度が低いほどＮＯｘやＳＯｘを吸着できる特性を有することから、温度の低い排ガスを当該排ガス処理剤に接触させることにより、当該排ガス中からＮＯｘやＳＯｘを効率よく吸着することができるので、排ガスの温度が低くてもＮＯｘやＳＯｘを効率よく除去することができる。特に、排ガスの温度が１００〜２００℃であると、硫酸等の生成を抑制しながら効率よく吸着除去することができるので好ましい。
【００３９】
ここで、排ガス中からＳＯｘを吸着除去した後に、新たな排ガス処理剤でＮＯｘを吸着除去するようにすれば、排ガス処理剤のＳＯｘの被毒によるＮＯｘの吸着能力の低下を大幅に抑制することができ、排ガス処理を効率よく行うことができるので好ましい。
【００４０】
また、ＮＯｘやＳＯｘを吸着した排ガス処理剤を高温ガスと接触させると、排ガス処理剤からＮＯｘやＳＯｘを離脱させて高温ガスに移行させることができるので、排ガス処理剤を簡単に再生することができる。特に、高温ガスの温度が３００〜４００℃であると、排ガス処理剤からＮＯｘやＳＯｘを熱エネルギ的に最も無駄なく離脱させることができるので好ましい。
【００４１】
なお、ＮＯは、ＮＯ2 よりも吸着力が弱いので、酸化してＮＯ2 に変換してから排ガス処理剤と接触させた方が吸着効率を向上させることができる。このため、排ガス処理剤でＮＯｘを吸着除去するに先立って、ＮＯｘのうちのＮＯを酸化してＮＯ2 に変換しておけば、排ガス中のＮＯｘを効率よく吸着除去することができる。
【００４２】
ところで、本発明で処理可能な排ガスとしては、火力発電プラント等のボイラや、都市ごみ焼却炉、産業廃棄物焼却炉、汚泥焼却炉等の各種焼却炉や、溶融炉や、硫酸製造プラントやごみ固化燃料（ＲＤＦ）製造プラント等の化学プラントから排出されるガスを挙げることができるが、これらに限定されることはなく、窒素酸化物および硫黄酸化物の少なくとも一方を含むガスであれば処理可能である。
【００４３】
なお、上記窒素酸化物は、物質が燃焼する際に空気中の窒素と酸素とが反応して生じるものであり、例えば、発電所や工場のボイラ、自動車のエンジン等での高温燃焼の際に一酸化窒素（ＮＯ）が発生し、さらに酸化されて安定な二酸化窒素（ＮＯ2 ）となって大気中に放出されている。一般に、このようなＮＯおよびＮＯ2 を総称して窒素酸化物（ＮＯｘ）という。このようなＮＯｘは、紫外線（ＵＶ）により光化学反応を起こしてオゾン等の光化学オキシダントを生成するため、大気中にそのまま放出せずに処理する必要がある。
【００４４】
他方、上記硫黄酸化物は、硫黄と酸素とが反応して生じたものであり、例えば、発電所や工場で石炭や重油等の燃料を燃焼させた際に、当該燃料中に存在する硫黄成分が酸素成分と反応して二酸化硫黄（ＳＯ2 ）が発生し、さらに酸化された三酸化硫黄（ＳＯ3 ）等と共に大気中に放出される。一般に、このようなＳＯ2 やＳＯ3 等を総称して硫黄酸化物（ＳＯｘ）という。このようなＳＯｘは、水分と反応して硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 ）を生成するため、大気中にそのまま放出せずに処理する必要がある。
【００４５】
また、排ガス中には、上述した窒素酸化物や硫黄酸化物以外にも、例えば、ダイオキシン類やＰＣＢ類等のようなハロゲン化有機化合物や、高縮合度芳香族炭化水素や、ホルムアルデヒド、ベンゼン、フェノール等のような有機化合物の気化物を含んでいる場合があり、当該有機化合物も大気中にそのまま放出せずに処理する必要がある。このような有機化合物においても、上記排ガス処理剤は、排ガス中から吸着して除去することが可能である。
【００４６】
＜排ガス処理設備＞
《構成》
このような排ガス処理剤を利用した排ガス処理設備の第一番目の実施の形態を図１を用いて次に説明する。
【００４７】
図１に示すように、排ガス発生源であるボイラ１００の排ガス送出口は、冷却水５および空気２と排ガス１との間で熱交換を行う熱交換器１７の排ガス受入口に接続している。熱交換器１７の排ガス送出口は、電荷を中和させるためのカチオン種をＫとした高シリカペンタシルゼオライトからなる排ガス処理剤を内部に充填した一対のＳＯｘ用吸着塔１１ａ，１１ｂの排ガス受入口にそれぞれバルブ１４ａ，１４ｂを介して接続している。これらＳＯｘ用吸着塔１１ａ，１１ｂの各排ガス送出口は、排ガス中の一酸化窒素（ＮＯ）を二酸化窒素（ＮＯ2 ）に酸化する触媒（例えば、Ｍｎ−Ｃｕ系等）を内蔵したＮＯ酸化塔１２の排ガス受入口にバルブ１４ｃ，１４ｄを介して接続している。ＮＯ酸化塔１２の排ガス送出口は、電荷を中和させるためのカチオン種をＨとした高シリカペンタシルゼオライトからなる排ガス処理剤を内部に充填した一対のＮＯｘ用吸着塔１３ａ，１３ｂの排ガス受入口にそれぞれバルブ１４ｅ，１４ｆを介して接続している。これらＮＯｘ用吸着塔１３ａ，１３ｂの各排ガス送出口は、煙突１９にバルブ１４ｇ，１４ｈを介して接続している。
【００４８】
また、前記熱交換器１７の空気送出口は、前記ＮＯｘ用吸着塔１３ａ，１３ｂの各排ガス送出口とバルブ１４ｇ，１４ｈとの間にバルブ１４ｉ，１４ｊを介してそれぞれ接続すると共に、前記ＳＯｘ用吸着塔１１ａ，１１ｂの各排ガス送出口とバルブ１４ｃ，１４ｄとの間にバルブ１４ｎ，１４ｐを介してそれぞれ接続している。前記ＮＯｘ用吸着塔１３ａ，１３ｂの各排ガス受入口とバルブ１４ｅ，１４ｆとの間は、前記ボイラ１００の空気取入口にバルブ１４ｋ，１４ｍを介して接続している。前記ＳＯｘ用吸着塔１１ａ，１１ｂの各排ガス受入口とバルブ１４ａ，１４ｂとの間は、石膏製造設備等の図示しないＳＯｘ利用設備へ連絡している。なお、図１中、１５は空気送給ポンプである。
【００４９】
このような本実施の形態では、バルブ１４ａ〜１４ｄ等により第一の切換手段を構成し、バルブ１４ｅ〜１４ｈ等により第二の切換手段を構成し、バルブ１４ｎ〜１４ｒ等により第三の切換手段を構成し、バルブ１４ｉ〜１４ｍ等により第四の切換手段を構成し、送給ポンプ１５、熱交換器１７等により高温ガス送給手段を構成し、ＳＯｘ用吸着塔１１ａ，１１ｂ、ＮＯｘ用吸着塔１３ａ，１３ｂ、熱交換器１７、上記第一の切換手段、上記第二の切換手段等により吸着手段を構成し、上記高温ガス送給手段、上記第三の切換手段、上記第四の切換手段等により再生手段を構成し、ＮＯ酸化塔１２等により酸化手段を構成している。
【００５０】
《作用効果》
このような排ガス処理設備１０においては、ボイラ１００からの排ガス１を以下のようにして処理する。
【００５１】
当初、バルブ１４ａ，１４ｃ，１４ｅ，１４ｇを開け、バルブ１４ｂ，１４ｄ，１４ｆ，１４ｈ，１４ｉ〜１４ｒを閉じておく。このような状態でボイラ１００を作動させると、ボイラ１００から発生した高温の排ガス１（約８００℃程度）は、熱交換器１７で冷却水５により所定の温度にまで冷却された後（約２００℃程度）、一方のＳＯｘ用吸着塔１１ａに送給されてＳＯｘが吸着除去され、ＮＯ酸化塔１２に送給されて（温度：１５０℃程度）ＮＯが酸化されてＮＯ2 に変換された後、一方のＮＯｘ用吸着塔１３ａに送給されて（温度：１００℃程度）ＮＯｘが吸着除去されてから、煙突１９から排出される。
【００５２】
このようにして排ガス１中のＮＯｘやＳＯｘを吸着除去処理を行っていき、各吸着塔１１ａ，１３ａの排ガス処理剤の吸着能が飽和状態に近づいたら、バルブ１４ｂ，１４ｄ，１４ｆ，１４ｈを開ける一方、バルブ１４ａ，１４ｃ，１４ｅ，１４ｇを閉じることにより、排ガス１の流れを一方の前記吸着塔１１ａ，１３ａから他方の前記吸着塔１１ｂ，１３ｂに切り換え、排ガス１中からのＮＯｘやＳＯｘを吸着除去処理を上述と同様に行って継続させる。
【００５３】
さらに、バルブ１４ｉ，１４ｋ，１４ｎ，１４ｑを開けると共に、空気送給ポンプ１５を作動させると、前記熱交換器１７で加熱された高温ガスである空気２（３００〜４００℃）が前記吸着塔１１ａ，１３ａ内にそれぞれ流入し、当該吸着塔１１ａ，１３ａ内の排ガス処理剤に吸着しているＮＯｘやＳＯｘが当該排ガス処理剤から空気２中へ離脱し、ＮＯｘやＳＯｘを高濃度（約１〜１０％）で含有するガス３，４が当該吸着塔１１ａ，１３ａから排出され、上記吸着塔１１ａ，１３ａの排ガス処理剤が再生される。
【００５４】
ＳＯｘ用吸着塔１１ａから排出されたＳＯｘ高濃度含有ガス３は、石膏製造装置や硫酸製造装置等のＳＯｘ利用設備へ送給されて資源として再利用される。他方、ＮＯｘ用吸着塔１３ａから排出されたＮＯｘ高濃度含有ガス４は、前記ボイラ１００内に再び送給される。これにより、ＮＯｘは、ボイラ１００内で窒素と酸素とに分解される。ここで、上記窒素と上記酸素とは、ＮＯｘを再び生成するようになるものの、上記生成反応が閉鎖系内での平衡反応であるため、一定条件下の系内のＮＯｘが所定濃度以上になると、ＮＯｘとならずに系外へ排出されるようになる。
【００５５】
このように処理していき、一方の前記吸着塔１１ａ，１３ａ内の排ガス処理剤の再生処理を終えると共に、他方の前記吸着塔１１ｂ，１３ｂ内の排ガス処理剤の吸着能が飽和状態に近づいたら、バルブ１４ａ，１４ｃ，１４ｅ，１４ｇを開ける一方、バルブ１４ｂ，１４ｄ，１４ｆ，１４ｈを閉じることにより、排ガス１の流れを他方の前記吸着塔１１ｂ，１３ｂから一方の前記吸着塔１１ａ，１３ａに再び切り換えると共に、バルブ１４ｊ，１４ｍ，１４ｐ，１４ｒを開ける一方、バルブ１４ｉ，１４ｋ，１４ｎ，１４ｑを閉じて、加熱された空気２の流れを一方の前記吸着塔１１ａ，１３ａから他方の前記吸着塔１１ｂ，１３ｂへ切り換え、排ガス処理剤の再生処理を行う。
【００５６】
以下、これを繰り返すことにより、ボイラ１００から排出される排ガス１中のＮＯｘおよびＳＯｘの除去を連続して行うことができる。
【００５７】
つまり、バルブ１４ａ〜１４ｒを切り換えて、選択した前記吸着塔に排ガス１を送給して当該排ガス１中のＮＯｘやＳＯｘを前記排ガス処理剤に吸着させると共に、選択した残りの他の前記吸着塔に高温の空気２を送給して前記排ガス処理剤に吸着しているＮＯｘやＳＯｘを当該排ガス処理剤から離脱させるようにしているのである。
【００５８】
このため、排ガス１中からＮＯｘやＳＯｘを吸着除去しながら、前記排ガス処理剤からＮＯｘやＳＯｘを離脱させて当該排ガス処理剤を再生処理することができる。
【００５９】
したがって、本実施の形態によれば、吸着塔１１ａ，１１ｂ，１３ａ，１３ｂのサイズを小型化することができ、従来の同程度の処理能力を有する触媒型に比べて１／１０程度の大きさで済ませることができるので、比較的低い温度で排ガス１中のＮＯｘやＳＯｘを効率よく除去することができる。
【００６０】
［第二番目の実施の形態］
本発明による排ガス処理剤及びこれを利用する排ガス処理設備の第二番目の実施の形態を図３，４を用いて説明する。図３は、排ガス処理設備の概略構成図、図４は、図３の吸着塔の概略構成図である。ただし、前述した第一番目の実施の形態の場合と同様な部分については、前述した第一番目の実施の形態の説明で用いた符号を図面に付すことにより、その説明を省略する。
【００６１】
＜排ガス処理剤＞
本実施の形態における排ガス処理剤は、前述した第一番目の実施の形態の場合と同一である。
【００６２】
＜排ガス処理設備＞
《構成》
本実施の形態における排ガス処理設備を図３，４を用いて説明する。
【００６３】
図３に示すように、排ガス発生源であるボイラ１００の排ガス送出口は、冷却水５および空気２と排ガス１との間で熱交換を行う熱交換器１７の排ガス受入口に接続している。熱交換器１７の排ガス送出口は、バグフィルタ等の除塵器２６の排ガス受入口に接続している。除塵器２６の排ガス送出口は、カチオン種をＫとした高シリカペンタシルゼオライトからなる排ガス処理剤を内部に充填した円筒型のＳＯｘ用吸着塔２１の排ガス受入口に接続している。
【００６４】
上記ＳＯｘ用吸着塔２１は、図４（ａ）に示すように、周方向に複数に区分けされた内部に前記排ガス処理剤を充填された円筒型の塔本体２１ａと、当該塔本体２１ａの両端面側を回転可能にそれぞれ支持する円筒型の支持部材２１ｂ，２１ｃと、上記塔本体２１ａを支持部材２１ｂ，２１ｃに対して回転させる図示しない駆動装置とを備えている。上記支持部材２１ｂ，２１ｃは、内部が吸着エリア２１-1、離脱エリア２１-2、冷却エリア２１-3の３つのエリアに周方向にそれぞれ区分けされており、支持部材２１ｂの吸着エリア２１-1に、上記排ガス受入口が設けられて上記除塵器２６の排ガス送出口が接続している。
【００６５】
前記ＳＯｘ用吸着塔２１の支持部材２１ｃの吸着エリア２１-1に設けられた排ガス送出口は、排ガス中の一酸化窒素（ＮＯ）を二酸化窒素（ＮＯ2 ）に酸化する触媒（例えば、Ｍｎ−Ｃｕ系等）を内蔵したＮＯ酸化塔１２の排ガス受入口に接続している。ＮＯ酸化塔１２の排ガス送出口は、カチオン種をＨとした高シリカペンタシルゼオライトからなる排ガス処理剤を内部に充填した円筒型のＮＯｘ用吸着塔２３の排ガス受入口に接続している。
【００６６】
上記ＮＯｘ用吸着塔２３は、前記ＳＯｘ用吸着塔２１と同様な構造をなしており、図４（ｂ）に示すように、周方向に複数に区分けされた内部に前記排ガス処理剤を充填された円筒型の塔本体２３ａと、当該塔本体２３ａの両端面側を回転可能にそれぞれ支持する円筒型の支持部材２３ｂ，２３ｃと、上記塔本体２３ａを支持部材２３ｂ，２３ｃに対して回転させる図示しない駆動装置とを備えている。上記支持部材２３ｂ，２３ｃは、前記ＳＯｘ用吸着塔２１と同様に、内部が吸着エリア２３-1、離脱エリア２３-2、冷却エリア２３-3の３つのエリアに周方向にそれぞれ区分けされており、支持部材２３ｂの吸着エリア２３-1に、上記排ガス受入口が設けられて上記ＮＯ酸化塔１２の排ガス送出口が接続している。
【００６７】
前記ＮＯｘ用吸着塔２３の支持部材２３ｃの吸着エリア２３-1に設けられた排ガス送出口は、煙突１９に接続している。
【００６８】
また、前記熱交換器１７の空気送出口は、前記ＮＯｘ用吸着塔２３の前記支持部材２３ｃに設けられた空気受入口に接続すると共に、前記ＳＯｘ用吸着塔２１の前記支持部材２１ｃに設けられた空気受入口にそれぞれ接続している。前記ＮＯｘ用吸着塔２３の空気送出口は、前記ボイラ１００の空気取入口に接続している。前記ＳＯｘ用吸着塔２１の空気送出口は、石膏製造設備等の図示しないＳＯｘ利用設備へ連絡している。
【００６９】
このような本実施の形態では、送給ポンプ１５、熱交換器１７等により高温ガス送給手段を構成し、ＳＯｘ用吸着塔２１、ＮＯｘ用吸着塔２３、熱交換器１７等により吸着手段を構成し、上記高温ガス送給手段等により再生手段を構成し、ＮＯ酸化塔１２等により酸化手段を構成している。
【００７０】
《作用効果》
このような排ガス処理設備２０においては、ボイラ１００からの排ガス１を以下のようにして処理する。
【００７１】
ボイラ１００から発生した高温の排ガス１（約８００℃程度）は、熱交換器１７で冷却水５により所定の温度にまで冷却されて（約２００℃程度）除塵器２６で除塵された後、ＳＯｘ用吸着塔２１の吸着エリア２１-1内に送給されて当該吸着エリア２１-1でＳＯｘが吸着除去され、ＮＯ酸化塔１２に送給されて（温度：１５０℃程度）ＮＯが酸化されてＮＯ2 に変換された後、ＮＯｘ用吸着塔２３に送給の吸着エリア２３-1内に送給されて（温度：１００℃程度）当該吸着エリア２３-1でＮＯｘが吸着除去されてから、煙突１９から排出される。
【００７２】
このようにして排ガス１中のＮＯｘやＳＯｘを吸着除去処理を行っていくと共に、前記吸着塔２１，２３の前記駆動装置を作動して塔本体２１ａ，２３ａを回転させる一方、前記空気送給ポンプ１５を作動させると、前記吸着エリア２１-1，２３-1でＮＯｘまたはＳＯｘを吸着した塔本体２１ａ，２３ａ内の前記排ガス処理剤が前記離脱エリア２１-2，２３-2に移動すると共に、前記熱交換器１７で加熱された高温ガスである空気２（３００〜４００℃）が前記吸着塔２１，２３の離脱エリア２１-2，２３-2内にそれぞれ送給され、当該排ガス処理剤に吸着しているＮＯｘまたはＳＯｘが当該離脱エリア２１-2，２３-2で空気２中へ離脱し、ＮＯｘまたはＳＯｘを高濃度（約１〜１０％）で含有するガス３，４が当該吸着塔２１，２３からそれぞれ排出され、上記吸着塔２１，２３の前記排ガス処理剤が再生される。
【００７３】
ＳＯｘ用吸着塔２１から排出されたＳＯｘ高濃度含有ガス３は、石膏製造装置や硫酸製造装置等のＳＯｘ利用設備へ送給されて資源として再利用される。他方、ＮＯｘ用吸着塔２３から排出されたＮＯｘ高濃度含有ガス４は、前記ボイラ１００内に再び送給される。これにより、ＮＯｘは、ボイラ１００内で窒素と酸素とに分解される。ここで、上記窒素と上記酸素とは、ＮＯｘを再び生成するようになるものの、上記生成反応が閉鎖系内での平衡反応であるため、一定条件下の系内のＮＯｘが所定濃度以上になると、ＮＯｘとならずに系外へ排出されるようになる。
【００７４】
一方、離脱エリア２１-2，２３-2でＮＯｘまたはＳＯｘを離脱された塔本体２１ａ，２３ａ内の前記排ガス処理剤は、当該塔本体２１ａ，２３ａのさらなる回転により、冷却エリア２１-3，２３-3へ移動して冷却された後、吸着エリア２１-1，２３-1へ戻って排ガス１中のＮＯｘまたはＳＯｘを吸着する。
【００７５】
以下、このような操作が繰り返されることにより、ボイラ１００から排出される排ガス１中のＮＯｘおよびＳＯｘが連続して除去される。
【００７６】
つまり、前述した第一番目の実施の形態では、排ガス１中のＮＯｘやＳＯｘを前記排ガス処理剤に吸着させることと、前記排ガス処理剤に吸着しているＮＯｘやＳＯｘを当該排ガス処理剤から離脱させることとを、バルブ１４ａ〜１４ｒの切り換えで行うようにしたが、本実施の形態では、前記吸着塔２１，２３の塔本体２１ａ，２３ａを回転させることにより、選択した区分け（吸着ゾーン２１-1，２３-1）内に排ガス１を送給して当該排ガス１中のＮＯｘやＳＯｘを前記排ガス処理剤に吸着させることと、選択した残りの他の区分け（離脱ゾーン２１-3，２３-3）内に高温の空気２を送給して前記排ガス処理剤に吸着しているＮＯｘやＳＯｘを当該排ガス処理剤から離脱させることとを切り換えて、排ガス１中からのＮＯｘまたはＳＯｘの吸着除去と前記排ガス処理剤からのＮＯｘまたはＳＯｘの離脱による当該排ガス処理剤の再生とを並行して実施できるようにしたのである。
【００７７】
このため、本実施の形態では、前述した第一番目の実施の形態の場合よりも設置スペースをさらに小さく抑えることができる。
【００７８】
したがって、本実施の形態によれば、前述した第一番目の実施の形態の場合と同様な効果を得ることができるのはもちろんのこと、前述した第一番目の実施の形態の場合よりもさらに小型化を図ることができる。
【００７９】
［第三番目の実施の形態］
本発明による排ガス処理剤及びこれを利用する排ガス処理設備の第三番目の実施の形態を図５を用いて説明する。図５は、排ガス処理設備の概略構成図である。ただし、前述した第一，二番目の実施の形態の場合と同様な部分については、前述した第一，二番目の実施の形態の説明で用いた符号を図面に付すことにより、その説明を省略する。
【００８０】
＜排ガス処理剤＞
本実施の形態における排ガス処理剤は、前述した第一，二番目の実施の形態の場合と同一である。
【００８１】
＜排ガス処理設備＞
《構成》
本実施の形態における排ガス処理設備を図５を用いて説明する。
【００８２】
図５に示すように、ボイラ１００の排ガス送出口は、熱交換器１７の排ガス受入口に接続している。熱交換器１７の排ガス送出口は、従来技術で説明したような既設の排ガス処理装置１０１の排ガス受入口に接続している。この排ガス処理装置１０１の排ガス送出口は、前記ＳＯｘ用吸着塔２１の排ガス受入口に接続している。前記ＳＯｘ用吸着塔２１の排ガス送出口は、ＮＯ酸化塔１２の排ガス受入口に接続している。ＮＯ酸化塔１２の排ガス送出口は、前記ＮＯｘ用吸着塔２３の排ガス受入口に接続している。前記ＮＯｘ用吸着塔２３の排ガス送出口は、煙突１９に接続している。
【００８３】
つまり、本実施の形態は、前述した第二番目の実施の形態の排ガス処理設備２０を既設の排ガス処理装置１０１の下流側に増設したのである。
【００８４】
このような本実施の形態においては、例えば、既設の前記排ガス処理装置１０１の処理能力が低く、十分に満足できる程度に排ガス１を処理することが困難な場合、既設の前記排ガス処理装置１０１から排出された排ガス１を前記排ガス処理設備２０でさらに処理することができるので、最終的に排ガス１を十分に満足できる程度に処理することができる。
【００８５】
このとき、排ガス処理設備２０は、排ガス１の温度が比較的低くても（１００〜２００℃）、排ガス１中からＮＯｘやＳＯｘを効率よく除去することができるので、既設の前記排ガス処理装置１０１の下流側に排ガス１を再加熱する加熱装置等を設ける必要がまったくなく、そのまま直接接続することができる。
【００８６】
このため、このような排ガス処理設備２０によれば、既設の前記排ガス処理装置１０１の下流側に設置するだけで、排ガス１を十分に満足できる程度に処理することができる。
【００８７】
したがって、処理能力の低い既設の排ガス処理装置１０１から排出された排ガス１をさらに処理する場合であっても、エネルギに無駄を生じることなく効率よく簡単に処理することができる。
【００８８】
［他の実施の形態］
前述した第一〜三番目の実施の形態では、空気送給ポンプ１５で吸引した空気２を熱交換器１７で加熱して各吸着塔に送給することにより排ガス処理剤を再生するようにしたが、他の実施の形態として、ＮＯｘ用吸着塔１３ａ，１３ｂ，２３から送出された排ガス１の一部を分取して熱交換器１７で加熱して各吸着塔に送給することにより排ガス処理剤を再生することも可能である。このように、ＮＯｘ用吸着塔１３ａ，１３ｂ，２３から送出された排ガス１の一部を利用するようにすれば、熱エネルギをさらに有効に利用することができるので、より好ましい結果を得ることができる。
【００８９】
【実施例】
本発明による排ガス処理剤の効果を確認するため、以下のような確認試験を行った。
【００９０】
［試験方法］
排ガス処理剤を反応管内に充填し、ＮＯ2 またはＳＯ2 を含有する試験ガスを反応管内に流通させた後、再生ガス（空気）を反応管内に流通させて、当該再生ガス中のＮＯ2 またはＳＯ2 の濃度を測定することにより、排ガス処理剤のＮＯ2 およびＳＯ2 の吸着量を求めた。なお、比較のため、天然ゼオライトおよび活性炭を使用した場合についても行った。
【００９１】
［試験条件］
＜排ガス処理剤＞
（１）試料Ａ−１
・種類：高シリカペンタシルゼオライト（市販品）
・粒径：１．５ｍｍ
・ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 （モル比）：３０
・カチオン種：Ｈ
（２）試料Ａ−２
・種類：高シリカペンタシルゼオライト（市販品）
・粒径：１．５ｍｍ
・ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 （モル比）：３０
・カチオン種：Ｋ
【００９２】
（３）試料Ａ−３
・種類：高シリカペンタシルゼオライト（市販品）
・粒径：１．５ｍｍ
・ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 （モル比）：７０
・カチオン種：Ｈ
（４）試料Ａ−４
・種類：高シリカペンタシルゼオライト（市販品）
・粒径：１．５ｍｍ
・ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 （モル比）：７０
・カチオン種：Ｋ
【００９３】
（５）試料Ｂ−１
・種類：脱アルミニウムフォージャサイト（市販品）
・粒径：１．５ｍｍ
・ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 （モル比）：５
・カチオン種：Ｈ
（６）試料Ｂ−２
・種類：脱アルミニウムフォージャサイト（市販品）
・粒径：１．５ｍｍ
・ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 （モル比）：５
・カチオン種：Ｋ
【００９４】
（７）試料Ｂ−３
・種類：脱アルミニウムフォージャサイト（市販品）
・粒径：１．５ｍｍ
・ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 （モル比）：４００
・カチオン種：Ｈ
（８）試料Ｂ−４
・種類：脱アルミニウムフォージャサイト（市販品）
・粒径：１．５ｍｍ
・ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 （モル比）：４００
・カチオン種：Ｋ
【００９５】
（９）試料Ｃ−１
・種類：メソポーラスシリケート（合成品）
・粒径：１．５ｍｍ
・ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 （モル比）：２０
・カチオン種：Ｈ
（10）試料Ｃ−２
・種類：メソポーラスシリケート（合成品）
・粒径：１．５ｍｍ
・ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 （モル比）：２０
・カチオン種：Ｋ
【００９６】
（11）試料Ｃ−３
・種類：メソポーラスシリケート（合成品）
・粒径：１．５ｍｍ
・ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 （モル比）：∞
・カチオン種：Ｈ
（12）試料Ｃ−４
・種類：メソポーラスシリケート（合成品）
・粒径：１．５ｍｍ
・ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 （モル比）：∞
・カチオン種：Ｋ
【００９７】
（13）試料Ｄ−１
・種類：有機金属錯体担持メソポーラスシリケート（合成品）
・担持有機金属錯体：サレン錯体
・有機金属錯体カチオン種：Ｆｅ(II)
・粒径：１．５ｍｍ
・ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 （モル比）：１０
（14）試料Ｄ−２
・種類：有機金属錯体担持メソポーラスシリケート（合成品）
・担持有機金属錯体：サレン錯体
・有機金属錯体カチオン種：Ｃｏ
・粒径：１．５ｍｍ
・ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 （モル比）：１０
【００９８】
（15）試料Ｄ−３
・種類：有機金属錯体担持メソポーラスシリケート（合成品）
・担持有機金属錯体：アセチルアセトナト錯体
・有機金属錯体カチオン種：Ｆｅ(II)
・粒径：１．５ｍｍ
・ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 （モル比）：１０
（16）試料Ｄ−４
・種類：有機金属錯体担持メソポーラスシリケート（合成品）
・担持有機金属錯体：アセチルアセトナト錯体
・有機金属錯体カチオン種：Ｃｏ
・粒径：１．５ｍｍ
・ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 （モル比）：１０
【００９９】
（17）試料Ｄ−５
・種類：有機金属錯体担持メソポーラスシリケート（合成品）
・担持有機金属錯体：サリチルアルデヒダト錯体
・有機金属錯体カチオン種：Ｆｅ(II)
・粒径：１．５ｍｍ
・ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 （モル比）：１０
（18）試料Ｄ−６
・種類：有機金属錯体担持メソポーラスシリケート（合成品）
・担持有機金属錯体：サリチルアルデヒダト錯体
・有機金属錯体カチオン種：Ｃｏ
・粒径：１．５ｍｍ
・ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 （モル比）：１０
【０１００】
（19）試料Ｅ−１
・種類：天然ゼオライト
・粒径：１．５ｍｍ
・ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 （モル比）：１０
・カチオン種：Ｎａ
（20）試料Ｅ−２
・種類：活性炭
・粒径：１．５ｍｍ
【０１０１】
＜試験ガス＞
（１）試験ガス１（ＮＯ2 含有ガス）
・ＮＯ2 濃度：１００ｐｐｍ
・温度：１００℃
・湿度：１００％
・流速：０．１１ｍ／ｓ
・流量：５００ｍｌＮ／ｍｉｎ
（２）試験ガス２（ＳＯ2 含有ガス）
・ＳＯ2 濃度：１０００ｐｐｍ
・温度：２００℃
・湿度：１００％
・流速：０．２３ｍ／ｓ
・流量：２０００ｍｌＮ／ｍｉｎ
【０１０２】
＜再生ガス＞
（１）再生ガス１（ＮＯ2 含有ガス用）
・組成：ヘリウム
・温度：１００℃
・流速：０．２２ｍ／ｓ
・流量：１０００ｍｌＮ／ｍｉｎ
（２）再生ガス２（ＳＯ2 含有ガス用）
・組成：ヘリウム
・温度：２００℃
・流速：０．４６ｍ／ｓ
・流量：４０００ｍｌＮ／ｍｉｎ
【０１０３】
［試験結果］
上述した条件に基づいて行った確認試験の結果を下記の表１に示す。
【０１０４】
【表１】
0005148033.tif 000002
【０１０５】
表１からわかるように、ＮＯ2 を除去する場合には、ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 （モル比）が４００の脱アルミニウムフォージャサイトもよいが、高シリカペンタシルゼオライトの方がよく、さらに、ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 （モル比）が３０の高シリカペンタシルゼオライトであるとよりよい結果が得られ、特に、カチオン種がＨであると非常によい結果が得られた。
【０１０６】
一方、ＳＯ2 を除去する場合には、ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 （モル比）が４００の脱アルミニウムフォージャサイトもよいが、高シリカペンタシルゼオライトの方がよく、さらに、ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 （モル比）が３０の高シリカペンタシルゼオライトであるとよりよい結果が得られ、特に、カチオン種がＫであると非常によい結果が得られた。
【０１０７】
なお、メソポーラスシリケートは、上述した高ペンタシルゼオライトと同様にＮＯ2 およびＳＯ2 の両方に対して効果があった。
【０１０８】
また、有機金属錯体を担持したメソポーラスシリケートにおいては、サレン錯体を用いると特によい結果が得られ、さらに、カチオン種としてＦｅ(II)を用いると、よりよい結果が得られた。
【０１０９】
【発明の効果】
第一番目の発明による排ガス処理剤は、排ガス中の窒素酸化物および硫黄酸化物の少なくとも一方を当該排ガスから除去する排ガス処理剤であって、有機金属錯体を担持しているメソポーラスシリケートからなり、前記有機金属錯体が、サレン錯体、アセチルアセトナト錯体、サリチルアルデヒダト錯体のうちの少なくとも一種からなると共に、前記有機金属錯体のカチオン種が、Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕのうちの少なくとも一種からなるので、排ガスの温度が低くても窒素酸化物や硫黄酸化物の排ガス中からの除去効率を向上させることができる。
【０１１０】
第二番目の発明による排ガス処理剤は、第一番目の発明において、前記メソポーラスシリケートのカチオン種が、Ｈ，Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕのうちの少なくとも一種からなるので、窒素酸化物や硫黄酸化物の排ガス中からの除去効率を向上させることができる。
【０１１４】
第三番目の発明による排ガス処理設備は、第一番目または第二番目の発明の排ガス処理剤を充填された吸着手段を備えているので、比較的温度の低い排ガスであっても、吸着手段に流通させることにより、排ガス中の窒素酸化物や硫黄酸化物を排ガス中から効率よく除去することができる。
【０１１５】
第四番目の発明による排ガス処理設備は、第三番目の発明において、前記吸着手段の前記排ガス処理剤を再生させる再生手段を備えているので、排ガス処理剤の処理能力の低下を抑制することができる。
【０１１６】
第五番目の発明による排ガス処理設備は、第四番目の発明において、前記吸着手段が、前記排ガス処理剤を充填され、前記排ガスを送給されて当該排ガス中から硫黄酸化物を除去する複数の硫黄酸化物用吸着塔と、前記排ガス処理剤を充填され、前記硫黄酸化物用吸着塔で硫黄酸化物を除去された前記排ガスを送給されて当該排ガスから窒素酸化物を除去する複数の窒素酸化物用吸着塔と、選択した前記硫黄酸化物用吸着塔に前記排ガスを送給する第一の切換手段と、選択した前記窒素酸化物用吸着塔に前記排ガスを送給する第二の切換手段とを備え、前記再生手段が、３００〜４００℃の高温ガスを送給する高温ガス送給手段と、選択した前記硫黄酸化物用吸着塔に前記高温ガス送給手段からの前記ガスを送給する第三の切換手段と、選択した前記窒素酸化物用吸着塔に前記高温ガス送給手段からの前記ガスを送給する第四の切換手段とを備えているので、排ガス中から窒素酸化物や硫黄酸化物を吸着除去しながら、排ガス処理剤から窒素酸化物や硫黄酸化物を最も効率よく離脱させて当該排ガス処理剤を再生処理することができる。
【０１１７】
第六番目の発明による排ガス処理設備は、第四番目の発明において、前記吸着手段が、複数に区分けされた内部に前記排ガス処理剤を充填され、選択した区分け内に前記排ガスを送給されて当該排ガス中から硫黄酸化物を除去する硫黄酸化物用吸着塔と、複数に区分けされた内部に前記排ガス処理剤を充填され、選択した区分け内に、前記硫黄酸化物用吸着塔で硫黄酸化物を除去された前記排ガスを送給されて当該排ガス中から窒素酸化物を除去する窒素酸化物用吸着塔とを備え、前記再生手段が、前記硫黄酸化物用吸着塔および前記窒素酸化物用吸着塔の選択した区分け内に、３００〜４００℃の高温ガスを送給する高温ガス送給手段を備えているので、排ガス中から窒素酸化物や硫黄酸化物を吸着除去しながら、排ガス処理剤から窒素酸化物や硫黄酸化物を最も効率よく離脱させて当該排ガス処理剤を再生処理することができる。
【０１１８】
第七番目の発明による排ガス処理設備は、第五番目または第六番目の発明において、前記窒素酸化物用吸着塔に送給される前の前記排ガス中の一酸化窒素を二酸化窒素に酸化する酸化手段を備えているので、排ガス中からの窒素酸化物の除去率を向上させることができる。
【０１２０】
第八番目の発明による排ガス処理設備は、第五番目から第七番目の発明のいずれかにおいて、前記高温ガスが、排ガス発生源からの前記排ガスの熱を利用して加熱されているので、熱エネルギを有効利用することができる。
【０１２１】
第九番目の発明による排ガス処理設備は、第八番目の発明において、前記高温ガスが、前記窒素酸化物用吸着塔から送出された前記排ガスであるので、熱エネルギをさらに有効に利用することができる。
【０１２２】
第十番目の発明による排ガス処理設備は、第五番目から第九番目の発明のいずれかにおいて、前記硫黄酸化物用吸着塔に送給された前記高温ガスを硫黄酸化物利用設備へ送給するようにしたので、排ガスから除去した硫黄酸化物を再利用することができる。
【０１２３】
第十一番目の発明による排ガス処理設備は、第五番目から第十番目の発明のいずれかにおいて、前記窒素酸化物用吸着塔に送給された前記高温ガスを排ガス発生源へ送給するようにしたので、窒素酸化物を窒素ガスと酸素ガスとに分解した状態で系外へ排出することができ、無害化を容易に図ることができる．
【０１２４】
第十二番目の発明による排ガス処理設備は、第五番目から第十一番目の発明のいずれかにおいて、前記硫黄酸化物用吸着塔および前記窒素酸化物用吸着塔に送給される前記排ガスの温度が１００〜２００℃であるので、窒素酸化物および硫黄酸化物を排ガス中から最も効率よく除去することができる。
【０１２６】
第十三番目の発明による排ガス処理設備は、第三番目から第十二番目の発明のいずれかにおいて、前記排ガスが、ボイラ、焼却炉、溶融炉、化学プラントのいずれかから排出されたガスであるので、上述した効果が最も発現され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による排ガス処理設備の第一番目の実施の形態の概略構成図である。
【図２】本発明による排ガス処理剤の第一番目の実施の形態の温度と吸着量との関係を表すグラフである。
【図３】本発明による排ガス処理設備の第二番目の実施の形態の概略構成図である。
【図４】図３の吸着塔の概略構成図である。
【図５】本発明による排ガス処理設備の第四番目の実施の形態の概略構成図である。
【符号の説明】
１  排ガス
２  空気
３  ＮＯｘ高濃度ガス
４  ＳＯｘ高濃度ガス
５  冷却水
１０，２０，３０  排ガス処理設備
１１ａ，１１ｂ  ＳＯｘ用吸着塔
１２  ＮＯ  酸化塔
１３ａ，１３ｂ  ＮＯｘ用吸着塔
１４ａ〜１４ｒ  バルブ
１５  空気送給ポンプ
１７  熱交換器
１９  煙突
２１  ＳＯｘ用吸着塔
２１ａ  塔本体
２１ｂ，２１ｃ  支持部材
２１-1  吸着エリア
２１-2  離脱エリア
２１-3  冷却エリア
２３  ＮＯｘ用吸着塔
２３ａ  塔本体
２３ｂ，２３ｃ  支持部材
２３-1  吸着エリア
２３-2  離脱エリア
２３-3  冷却エリア
２６  除塵器
１００  ボイラ
１０１  既存の排ガス処理装置
【図１】
0005148033.tif 000003
【図２】
0005148033.tif 000004
【図３】
0005148033.tif 000005
【図４】
0005148033.tif 000006
【図５】
0005148033.tif 000007