(57)【要約】【課題】処理コストの増加を抑制し、且つ排ガス中の水銀を効率良く除去することができる排ガス処理装置および排ガス処理方法を提供することことにある。【解決手段】窒素酸化物、硫黄酸化物、金属水銀、塩化水素を含有する排ガスを処理する排ガス処理装置２０であって、排ガス中の塩化水素濃度に応じて該排ガスを所定の温度に制御する冷却器１と、所定の温度に制御された排ガス２にアンモニア３が添加されて導入され、排ガス中の窒素酸化物を還元して除去する一方、該排ガス中の水銀と塩化水素とを反応させて塩化水銀を生成する脱硝触媒４と、脱硝触媒４の後流に配置され、前記排ガス中の硫黄酸化物および塩化水銀を吸収液５に溶解させて除去する湿式脱硫装置６とを有したことで、装置自体を簡易として、処理コストの増加を抑制するようにした。【選択図】図１
2007167698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒素酸化物、硫黄酸化物、金属水銀、塩化水素を含有する排ガスを処理する排ガス処理装置であって、
排ガス中の塩化水素濃度に応じて該排ガスを所定の温度に制御する温度制御手段と、
所定の温度に制御された排ガスにアンモニアが添加されて導入され、排ガス中の窒素酸化物を還元して除去する一方、該排ガス中の水銀と塩化水素とを反応させて塩化水銀を生成する触媒と、
前記触媒の後流に配置され、前記排ガス中の硫黄酸化物および塩化水銀を吸収液に溶解させて除去する除去手段とを有した
ことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載された排ガス処理装置であって、
前記触媒が前段に配置される第一触媒と、前記第一触媒の後流に配置される第二触媒とからなり、
前記アンモニアの添加量は、前記第一触媒の脱硝率に応じて調整される
ことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載された排ガス処理装置であって、
前記所定の温度が３００〜４００℃である
ことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れかに記載された排ガス処理装置であって、
前記排ガスの燃料の組成およびその投入量に基づき前記排ガス中の塩化水素濃度を演算する塩化水素濃度演算手段、または前記排ガス中の塩化水素濃度を検出する塩化水素濃度検出手段を設ける
ことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れかに記載された排ガス処理装置であって、
前記触媒がＴｉＯ2−ＷＯ3−Ｖ2Ｏ5またはＴｉＯ2−ＭｏＯ3−Ｖ2Ｏ5である
ことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載された排ガス処理装置であって、
前記触媒が、ＴｉＯ2１００重量部に対して、Ｖ2Ｏ5が０．１〜３重量部であり、ＷＯ3またはＭｏＯ3が１〜２０重量部である
ことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項７】
窒素酸化物、硫黄酸化物、金属水銀、塩化水素を含有する排ガスを処理する排ガス処理方法であって、
排ガス中の塩化水素濃度に応じて該排ガスを所定の温度に制御させ、
所定の温度の排ガスにアンモニアが添加され、前記排ガスを触媒に接触させて、
前記排ガス中の窒素酸化物を還元して除去する一方、該排ガス中の水銀と塩化水素を反応させて塩化水銀を生成させ、
前記塩化水銀および前記硫黄酸化物を吸収液に溶解させて除去するようにした
ことを特徴とする排ガス処理方法。
【請求項８】
請求項７に記載された排ガス処理方法であって、
前記触媒が前段に配置される第一触媒と、前記第一触媒の後流に配置される第二触媒とからなり、
前記アンモニアの添加量は、前記第一触媒の脱硝率に応じて調整される
ことを特徴とする排ガス処理方法。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載された排ガス処理方法であって、
前記排ガスの所定の温度が３００〜４００℃である
ことを特徴とする排ガス処理方法。
【請求項１０】
請求項７乃至請求項９の何れかに記載された排ガス処理方法であって、
前記排ガス中の塩化水素濃度は、前記排ガスの燃料の組成およびその投入量に基づき演算される
ことを特徴とする排ガス処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラ等から排出される排ガス中の水銀を除去する排ガス処理装置および排ガス処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボイラ、ガスタービンおよび燃焼炉等から排出される排ガス中の水銀を除去する方法として、活性炭等の吸着剤による処理方法、スクラバーを用いて吸収液を噴霧して、排ガスと前記吸収液とを気液接触させる方法が知られている。
【０００３】
特許文献１には、排ガス中に水銀塩素化剤およびアンモニアを加えて、固体触媒の存在下で金属水銀から塩化水銀を生成させると同時にＮＯｘを除去し、次いで、アルカリ吸収液で湿式脱硝させる排ガス処理方法が開示されている。
例えば、下記（１）式のように、塩化水銀を生成させ、前記塩化水銀を水に溶解させることで、排ガス中の水銀を除去している。
【０００４】
2Hg ＋ 4HCl ＋O2 → 2HgCl2 ＋ 2H2O  ・・・・・・・・・・・・・  （１）
【０００５】
特許文献２には、排ガス中の非水溶性の元素状水銀を金属塩化物、金属臭化物、金属フッ化物、金属沃化物の少なくとも何れかのペレットまたはハニカムの充填層と接触させて水溶性の水銀を生成させた後、この水溶性の水銀を溶液に溶解させることで排ガス中の水銀を除去する排ガス中の水銀除去方法が開示されている。
【０００６】
特許文献３には、排ガス中の塩酸を用い、低い温度（３００℃）以下にて触媒と反応させて、塩化水銀を生成させる触媒酸化装置を設け、この装置にて生成した塩化水銀を水に溶解させることで、排ガス中の水銀を除去する排ガス中の水銀除去装置が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２３０１３７号公報
【特許文献２】特開２０００−１９７８１１号公報
【特許文献３】特開２００３−５３１４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した活性炭等の吸着剤による処理方法では、前記吸着剤に吸着される水銀の吸着量が少ないため、大容量の排ガスを処理したとき、所定の吸着量以上の水銀を前記吸着剤にて処理することができなくなってしまう。
【０００９】
上述した、排ガスと吸収液とを気液接触させる方法では、前記吸収液への溶解度が大きい塩化水銀を除去することができるものの、前記吸収液への溶解度の小さい金属水銀はほとんど除去することができず、別装置にて金属水銀を除去しなければならなかった。
【００１０】
特許文献１に記載の排ガス処理方法では、水銀塩化剤を添加しており、その分処理コストが増大してしまう。また、未反応の塩化剤により、その後流に配置される熱交換器や脱硫吸収塔等の装置において、腐食したり、破損したりしてしまう可能性がある。
【００１１】
特許文献２に記載の排ガス中の水銀除去方法では、金属塩化物等を充填する充填層を設ける必要があり、処理コストが増大してしまう。前記金属塩化物を粉末にて充填する場合には、反応後の粉末を捕集する捕集フィルタなどの捕集機器、前記金属塩化物を溶液にて充填する場合には、反応後の溶液を回収する回収槽などを新たに設置する必要がある。その結果、設備コストが増大してしまう。
【００１２】
特許文献３に記載の排ガス中の水銀除去方法では、触媒酸化装置を新たに設ける必要があり、製造コストが増大してしまう。
【００１３】
そこで、本発明は、前述した問題に鑑み提案されたもので、処理コストの増加を抑制し、且つ排ガス中の水銀を効率良く除去することができる排ガス処理装置および排ガス処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決する第１の発明に係る排ガス処理装置は、窒素酸化物、硫黄酸化物、金属水銀、塩化水素を含有する排ガスを処理する排ガス処理装置であって、排ガス中の塩化水素濃度に応じて該排ガスを所定の温度に制御する温度制御手段と、所定の温度に制御された排ガスにアンモニアが添加されて導入され、排ガス中の窒素酸化物を還元して除去する一方、該排ガス中の水銀と塩化水素とを反応させて塩化水銀を生成する触媒と、前記触媒の後流に配置され、前記排ガス中の硫黄酸化物および塩化水銀を吸収液に溶解させて除去する除去手段とを有したことを特徴とする。
前記吸収液としては、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸ソーダ、苛性ソーダ等の吸収剤の水溶液が挙げられる。
【００１５】
上述した課題を解決する第２の発明に係る排ガス処理装置は、第１の発明に記載された排ガス処理装置であって、前記触媒が前段に配置される第一触媒と、前記第一触媒の後流に配置される第二触媒とからなり、前記アンモニアの添加量は、前記第一触媒の脱硝率に応じて調整されることを特徴とする。
【００１６】
上述した課題を解決する第３の発明に係る排ガス処理装置は、第１または第２の発明に記載された排ガス処理装置であって、前記所定の温度が３００〜４００℃であることを特徴とする。
【００１７】
上述した課題を解決する第４の発明に係る排ガス処理装置は、第１乃至第３の何れかの発明に記載された排ガス処理装置であって、前記排ガスの燃料の組成およびその投入量に基づき前記排ガス中の塩化水素濃度を演算する塩化水素濃度演算手段、または前記排ガス中の塩化水素濃度を検出する塩化水素濃度検出手段を設けることを特徴とする。
【００１８】
上述した課題を解決する第５の発明に係る排ガス処理装置は、第１乃至第４の何れかの発明に記載された排ガス処理装置であって、前記触媒がＴｉＯ2−ＷＯ3−Ｖ2Ｏ5またはＴｉＯ2−ＭｏＯ3−Ｖ2Ｏ5であることを特徴とする。
【００１９】
上述した課題を解決する第６の発明に係る排ガス処理装置は、第５の発明に記載された排ガス処理装置であって、前記触媒が、ＴｉＯ2１００重量部に対して、Ｖ2Ｏ5が０．１〜３重量部であり、ＷＯ3またはＭｏＯ3が１〜２０重量部であることを特徴とする。
【００２０】
上述した課題を解決する第７の発明に係る排ガス処理方法は、窒素酸化物、硫黄酸化物、金属水銀、塩化水素を含有する排ガスを処理する排ガス処理方法であって、排ガス中の塩化水素濃度に応じて該排ガスを所定の温度に制御させ、所定の温度の排ガスにアンモニアが添加され、前記排ガスを触媒に接触させて、前記排ガス中の窒素酸化物を還元して除去する一方、該排ガス中の水銀と塩化水素を反応させて塩化水銀を生成させ、前記塩化水銀および前記硫黄酸化物を吸収液に溶解させて除去するようにしたことを特徴とする。
【００２１】
上述した課題を解決する第８の発明に係る排ガス処理方法は、第７の発明に記載された排ガス処理方法であって、前記触媒が前段に配置される第一触媒と、前記第一触媒の後流に配置される第二触媒とからなり、前記アンモニアの添加量は、前記第一触媒の脱硝率に応じて調整されることを特徴とする。
【００２２】
上述した課題を解決する第９の発明に係る排ガス処理方法は、第７または第８の発明に記載された排ガス処理方法であって、前記排ガスの所定の温度が３００〜４００℃であることを特徴とする。
【００２３】
上述した課題を解決する第１０の発明に係る排ガス処理方法は、第７乃至第９の何れかの発明に記載された排ガス処理方法であって、前記排ガス中の塩化水素濃度は、前記排ガスの燃料の組成およびその投入量に基づき演算されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る排ガス処理装置によれば、排ガス中の水銀を排ガスに含まれる塩化水素の濃度に応じて排ガス温度を制御させ、触媒にて窒素酸化物を還元して除去する一方、水銀と塩化水素とを反応させて塩化水銀を生成させるようにしたので、この塩化水銀を後流に配置される処理手段にて吸収液に容易に溶解させることができる。その結果、排ガス中の水銀の除去率を向上させることができる。
【００２５】
また、従来の排ガス処理装置において、排ガス中の塩化水素濃度に応じて排ガスの温度を調整する温度制御手段を設ける一方、所定の脱硝率となる触媒量よりも多く配置するだけなので、排ガス処理装置自体のコストの増加を抑制することができ、その結果、処理コストの増加を抑制することができる。
【００２６】
本発明に係る排ガス処理方法によれば、窒素酸化物、硫黄酸化物、金属水銀、塩化水素を含有する排ガスを処理する排ガス処理方法であって、排ガス中の塩化水素濃度に応じて該排ガスを所定の温度に制御させ、所定の温度の排ガスにアンモニアが添加され、前記排ガスを触媒に接触させて、前記排ガス中の窒素酸化物を還元して除去する一方、該排ガス中の水銀と塩化水素を反応させて塩化水銀を生成させ、前記塩化水銀および前記硫黄酸化物を吸収液に溶解させて除去するようにしたことにより、排ガス中の金属水銀を容易に除去することができる。その結果、排ガス中の水銀の除去率を向上させることができる。また、処理コストの増加を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に、本発明に係る排ガス処理装置を実施するための最良の形態を実施例に基づき具体的に説明する。
【実施例１】
【００２８】
以下に、本発明の第１の実施例に係る排ガス処理装置について図面を用いて説明する。
図１は、本発明の第１の実施例に係る排ガス処理装置の概略図である。
【００２９】
本発明者らは、排ガス中の塩化水素濃度に応じて当該排ガスの温度を所定の範囲内に調整することで脱硝触媒にて排ガスに含まれる水銀と塩化水素とを効率良く反応させて塩化水銀を生成させることを見出した。
【００３０】
本発明の第１の実施例に係る排ガス処理装置２０は、窒素酸化物、硫黄酸化物、金属水銀、塩化水素を含有する排ガスを処理する排ガス処理装置であって、排ガス中の塩化水素濃度に応じて該排ガスを所定の温度に制御する温度制御手段である冷却器１と、冷却器１の後流に配置され、所定の温度に制御された排ガス（所定温度の排ガス）２にアンモニア３が添加されて導入され、排ガス中の窒素酸化物を還元して除去する（窒素と水とに分解する）一方、該排ガス中の水銀と塩化水素とを反応させて塩化水銀を生成する触媒である脱硝触媒４と、脱硝触媒４の後流に配置され、前記排ガス中の硫黄酸化物および塩化水銀を吸収液５に溶解させて除去する除去手段である湿式脱硫装置６とを有する。
【００３１】
脱硝触媒４と湿式脱硫装置６との間には、空気予熱器７、集塵器８、および熱交換器９が、同順序にて接続される。
【００３２】
湿式脱硫装置６の後流に再加熱器１０が接続され、再加熱器１０の後流に煙突１１が接続される。このような位置に再加熱器１０を配置することで、排ガスの温度を上昇させることができる。その結果、煙突１１から前記排ガスが排出されるときに、水蒸気が白煙となって排出されることを防止することができる。
【００３３】
前記排ガスとしては、火力発電所、工場等のボイラ排ガスが挙げられる。ここでは、前記排ガスは、冷却器１の前段に配置されるボイラ１２にて燃料を燃焼して生成される。前記燃料としては、水銀および塩素を含有する燃料である石炭、例えば、水銀を０．０２７ｍｇ／ｋｇ〜０．１０ｍｇ／ｋｇ、および塩素を５２ｍｇ／ｋｇ〜１８９０ｍｇ／ｋｇ含有する米国産の瀝青炭、水銀を０．０６５ｍｇ／ｋｇ〜０．０７１ｍｇ／ｋｇ、および塩素を５２ｍｇ／ｋｇ〜６６２ｍｇ／ｋｇ含有する米国産の半瀝青炭（亜瀝青炭）、水銀を０．０７３ｍｇ／ｋｇ〜０．０８６ｍｇ／ｋｇ、および塩素を７０ｍｇ／ｋｇ〜２００ｍｇ／ｋｇ含有する米国産の亜炭などが挙げられる。
【００３４】
冷却器１には、排ガス中の塩化水素濃度を演算する演算機１３が接続される。すなわち、演算機１３では、石炭の産出国およびその石炭の種類、すなわち石炭の組成とその投入量に基づき排ガス中の塩化水素濃度が演算される。この演算機１３にて演算された塩化水素濃度データが冷却器１に送られ、この塩化水素濃度データに基づき、排ガスの温度範囲が演算され、前記排ガスが前記温度範囲となるように冷却器１にて調整される。
【００３５】
冷却器１にて調整される前記排ガスの温度は、３００〜４００℃の範囲であり、望ましくは３２０〜４００℃の範囲である。排ガスの温度が３００℃より低くなると、脱硝触媒４において、三酸化硫黄とアンモニアとが反応して酸性硫安（ＮＨ4ＳＯ3）が生成してしまい、窒素酸化物の脱硝性能が低下してしまう。
【００３６】
脱硝触媒４としては、ＴｉＯ2−ＷＯ3−Ｖ2Ｏ5またはＴｉＯ2−ＭｏＯ3−Ｖ2Ｏ5が挙げられる。この脱硝触媒４において、ＴｉＯ2１００重量部に対して、Ｖ2Ｏ5を０．１〜３重量部とし、ＷＯ3またはＭｏＯ3を１〜２０重量部とする。
【００３７】
このような組成の脱硝触媒４を用いることにより、下記（２）、（３）式に示すように、窒素酸化物が還元される一方、下記（４）式に示すように、塩化水銀が生成される。
【００３８】
4NO ＋ 4NH3 ＋ O2 → 4N2＋ 6H2O      ・・・・・・・・・・・  （２）
NO ＋ NO2 ＋ 2NH3 → 2N2＋ 3H2O     ・・・・・・・・・・・  （３）
2Hg ＋ 4HCl ＋ O2 → 2HgCl2 ＋ 2H2O  ・・・・・・・・・・・  （４）
【００３９】
ただし、アンモニアは、脱硝率に基づいて添加される。また、脱硝触媒４の量は、脱硝率およびＨｇ(2+)への変換率に基づき調整される。すなわち、脱硝反応のみを考慮してアンモニア量を調整すると、下記（５）式に示すように、塩化水銀とアンモニアとが反応して金属水銀を生成してしまう。
【００４０】
4HgCl2 ＋ 4NH3 ＋ O2 → 4Hg ＋ 8HCl ＋ 2N2 ＋ 2H2O・  ・・・  （５）
【００４１】
湿式脱硫装置６としては、従来の装置が使用される。この装置において使用される吸収液５として、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸ソーダ、苛性ソーダ等の吸収剤の水溶液が挙げられる。
【００４２】
よって、上述した排ガス処理装置２０では、ボイラにて燃料が燃焼されて生じる排ガスは、冷却器１に導入される。演算機１２にて演算された塩化水素濃度データに基づき、冷却器１にて前記排ガスが所定の温度に調整される。所定温度の排ガス２にアンモニア３が添加され、脱硝触媒４に導入される。脱硝触媒４にて、排ガス中から窒素酸化物が還元されて除去される一方、塩化水銀が生成される。塩化水銀を含む排ガスは空気予熱器７、集塵器８、熱交換器９を経由して湿式脱硫装置６に導入される。この湿式脱硫装置６にて、硫黄酸化物および塩化水銀が吸収液５に溶解して除去される。湿式脱硫装置６から排出された排ガスは再加熱器１０を経由して煙突１１から排出される。
【００４３】
したがって、本発明の第１の実施例に係る排ガス処理装置２０によれば、排ガスに含まれる塩化水素の濃度に応じて排ガス温度を制御させ、脱硝触媒４にて窒素酸化物を還元して除去する一方、水銀と塩化水素とを反応させて塩化水銀を生成させるようにしたことにより、この塩化水銀を後流に配置される湿式脱硫装置６にて吸収液５に容易に溶解させることができる。その結果、排ガス中の水銀の除去率を向上させることができる。
【００４４】
また、従来の排ガス処理装置において、排ガス中の塩化水素濃度に応じて排ガスの温度を調整する冷却器を設ける一方、所定の脱硝率となる触媒量よりも多く配置するだけなので、排ガス処理装置自体のコストの増加を抑止することができ、その結果、処理コストの増加を抑制することができる。
【００４５】
なお、上記では、排ガス中の塩化水素濃度を塩化水素濃度演算機４にて演算したが、この塩化水素濃度演算機４の代わりに、排ガス中の塩化水素濃度を計測する塩化水素濃度計測器（塩化水素濃度計測手段）を用い、この塩化水素濃度計測器にて計測した塩化水素濃度に基づいて冷却器１にて排ガスの温度を所定の範囲に調整するようにしても良い。このような塩化水素濃度計測器を用いたときも、塩化水素濃度演算機４を用いたときと同様な作用効果を奏する。
【実施例２】
【００４６】
以下に、本発明の第２の実施例に係る排ガス処理装置について、図を用いて具体的に説明する。本発明の第２の実施例に係る排ガス処理装置は、上述した第１の実施例に係る排ガス処理装置における脱硝触媒を代えたものであり、それ以外はこの排ガス処理装置と同様な構成を有する。本発明の第２の実施例に係る排ガス処理装置において、上述した第１の実施例に係る排ガス処理装置と同じ構成には同一符号を付記しその説明を省略する。
【００４７】
図２は、本発明の第２の実施例に係る排ガス処理装置の概略図である。
【００４８】
本発明の第２の実施例に係る排ガス処理装置３０は、図２に示すように、冷却器１の後流に接続される触媒３４において、排ガス中の窒素酸化物を主に還元して除去する第一触媒である第一脱硝触媒３４ａと、第一脱硝触媒３４ａの後流に配置され、排ガス中の水銀を主に処理して塩化水銀を生成する第二触媒である第二脱硝触媒３４ｂとを有する。ただし、アンモニア４の添加量は、第一脱硝触媒３４ａでの脱硝率に応じて調整される。
なお、第一および第二脱硝触媒３４ａ、３４ｂは、上述した第１の実施例に係る排ガス処理装置２０における脱硝触媒４と同様な組成を有する。
【００４９】
よって、本発明の第２の実施例に係る排ガス処理装置３０によれば、排ガスへのアンモニア４の添加量を第一脱硝触媒３４ａでの脱硝率に応じて調整したことで、第二脱硝触媒３４ｂにアンモニア４が導入されることがなくなり、アンモニアによる塩化水銀から水銀を生成する水銀生成反応が抑制され、第二脱硝触媒３４ｂにて、排ガス中の塩化水素と水銀とが効率良く反応して塩化水銀が生成される。その結果、第二脱硝触媒３４ｂにおける水銀から塩化水銀に変換するＨｇ(2+)変換率が向上する。よって、第二脱硝触媒３４ｂの後流に配置される湿式脱硫装置６において、前記塩化水銀が吸収液５に溶解して除去される。
【００５０】
したがって、本発明の第２の実施例に係る排ガス処理装置３０によれば、上述した本発明の第１の実施例に係る排ガス処理装置２０と同様な作用効果を奏する他、第二脱硝触媒３４ｂにアンモニア３が導入されることがないので、第二脱硝触媒３４ｂにおける排ガス中の塩化水素と水銀とが反応して塩化水銀を生成する生成率が向上し、排ガス中の水銀の除去率が向上する。
【００５１】
なお、上記では、第一脱硝触媒３４ａの前段に冷却器１を配置した排ガス処理装置３０を用いて説明したが、この冷却器を第一脱硝触媒と第二脱硝触媒の間に配置するようにしても良い。このような排ガス処理装置でも、上述した本発明の第２の実施例に係る排ガス処理装置３０と同様な作用効果を奏する。
【００５２】
［評価］
上述した排ガス処理装置に対して、脱硝触媒における排ガスの温度とＨｇ(2+)変換率との関係の塩化水素濃度依存性、および排ガスの温度と脱硝触媒量との関係について、評価を行った。
【００５３】
［塩化水素濃度依存性の評価］
ここで、ＴｉＯ2が１００に対し、Ｖ2Ｏ5が０．７となり、ＷＯ3が１０となるＴｉＯ2−Ｖ2Ｏ5−ＷＯ3の脱硝触媒に対して、排ガス温度とＨｇ(2+)変換率との関係の塩化水素濃度依存性を評価した結果を図３に示す。ただし、ここで用いたガスは、下記表１に記載のガス性状とした。図３において、実線は塩化水素濃度が２ｐｐｍのときのＨｇ(2+)変換率を示し、一点破線は塩化水素濃度が１０ｐｐｍのときのＨｇ(2+)変換率を示し、二点破線は塩化水素濃度が５０ｐｐｍのときのＨｇ(2+)変換率を示す。
【００５４】
【表１】
2007167698.tif 000003
【００５５】
図３に示すように、排ガス中の塩化水素濃度が５０ｐｐｍのときには、排ガスの温度が約３６０℃にてＨｇ(2+)変換率がほぼ１．０となり、その温度の上昇に伴い、Ｈｇ(2+)変換率が漸減し、４００℃にて約０．９５となり、さらに温度の上昇に伴い、Ｈｇ(2+)変換率が漸減し、４５０℃にてＨｇ(2+)変換率が０．５となることが分かった。排ガス中の塩化水素濃度が１０ｐｐｍのときには、排ガスの温度が約３３０℃にてＨｇ(2+)変換率がほぼ１．０となり、その温度の上昇に伴い、Ｈｇ(2+)変換率が漸減し、３５０℃にて約０．９５となり、さらに温度の上昇に伴い、Ｈｇ(2+)変換率が漸減し、４００℃にて約０．４１となることが分かった。排ガス中の塩化水素濃度が２ｐｐｍのときには、排ガスの温度が３００℃にてＨｇ(2+)変換率が約０．９８となり、その温度の上昇に伴い、Ｈｇ(2+)変換率が漸減し、３５０℃にて約０．５０となることが分かった。
【００５６】
したがって、排ガス中の塩化水素濃度に応じて排ガスの温度を所定の範囲に調整することで、脱硝触媒においてＨｇ(2+)変換率を調整できることが分かった。
【００５７】
［脱硝触媒量の評価］
ここで、脱硝触媒の必要量について評価を行った。このときの試験条件は、上記表１に示す通りである。すなわち、脱硝触媒は、４５．５５ｍｍ（６穴）×４５．５５ｍｍ（６穴）×１０００ｍｍ長さに形成された触媒が２本直列に連結されてなる。このような形状の脱硝触媒に対して、上記の表１に示す条件で排ガスを流通させて、当該触媒の１本目出口（ＡＶ＝１０．８（ｍ3Ｎ／ｍ2・ｈ））、２本目出口（ＡＶ＝５．４（ｍ3Ｎ／ｍ2・ｈ）において、Ｈｇ(2+)変換率および脱硝率をそれぞれ測定した。表１において、Ｕｇｓは空塔速度（流体の流量／流路断面積）を示し、ＡＶは面積速度（ガス量／触媒での全接触面積）を示す。ただし、アンモニアの添加量は、脱硝率が９０％となるように換算した。
【００５８】
上記測定結果を下記表２に示す。
表２において、Ｈｇ(2+)変換率および脱硝率は、下記式にてそれぞれ表される。
Ｈｇ(2+)変換率（％）  ＝  （１−出口Ｈｇ(0)濃度／入口Ｈｇ(0)濃度）×１００
脱硝率（％）  ＝  （１−出口ＮＯｘ濃度／入口ＮＯｘ濃度）×１００
【００５９】
【表２】
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【００６０】
上記表２に示される結果から、３２０℃、３５０℃、４００℃の何れでも、１本目出口にて排ガス中の窒素酸化物の除去が終了することが分かった。また、１本目出口でのＨｇ(2+)変換率より２本目出口でのＨｇ(2+)変換率の方が高いことが分かった。すなわち、排ガス中のアンモニアがＨｇ(0)からＨｇ(2+)への変換を阻害する作用があることが分かった。排ガスが４００℃の場合よりも、３５０℃の方がＨｇ(2+)変換率が高く、さらに３２０℃の方がＨｇ(2+)変換率が高いことが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、ボイラ等から排出される排ガス中の水銀を除去する排ガス処理装置および排ガス処理方法に利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施例に係る排ガス処理装置の概略図である。
【図２】本発明の第２の実施例に係る排ガス処理装置の概略図である。
【図３】脱硝触媒における排ガス温度とＨｇ(2+)変換率との関係の塩化水素濃度依存性を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１      冷却器
２      所定温度の排ガス
３      アンモニア
４      脱硝触媒
５      吸収液
６      湿式脱硫装置
７      空気予熱器
８      集塵器
９      熱交換器
１０    再加熱器
１１    煙突
１２    ボイラ
１３    演算機
２０    排ガス処理装置
３４    脱硝触媒
３０    排ガス処理装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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