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燃焼装置におけるN2OおよびNOxの排出抑制方法

国内特許コード P110003598
整理番号 S2010-0231-N0
掲載日 2011年6月27日
出願番号 特願2009-278451
公開番号 特開2011-120969
登録番号 特許第5555913号
出願日 平成21年12月8日(2009.12.8)
公開日 平成23年6月23日(2011.6.23)
登録日 平成26年6月13日(2014.6.13)
発明者
  • 園山 希
  • 清水 忠明
出願人
  • 出光興産株式会社
  • 国立大学法人 新潟大学
発明の名称 燃焼装置におけるN2OおよびNOxの排出抑制方法
発明の概要 【課題】NOとNOの排出を同時に抑制できるアルミナ含有物触媒、流動層燃焼炉、燃焼方法、及び、容易にアルミナ含有物触媒を選定するアルミナ含有物触媒の選定方法を提供する。
【解決手段】
アルミナ含有物触媒は、SOの含有量が2質量%以下、かつ、式(数1)で得られる排出指標INOxが1未満である。
NOx=(CNOx(Al)/CNOx(SiO))・・・(数1)
(式(数1)において、CNOx(Al)は、模擬流動層燃焼装置にアルミナ含有物触媒を配置した場合に前記模擬流動層燃焼装置から排出されるNOの排出係数である。また、式(数1)において、CNOx(SiO)は、模擬流動層燃焼装置に石英砂を配置した場合に前記模擬流動層燃焼装置から排出されるNOの排出係数である。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



流動層燃焼炉は、低温で運転するため窒素酸化物の排出量が少なく、脱硝設備を省略することができる利点を有する。しかし、低温運転であるため、亜酸化窒素(NO)の排出濃度が高くなることが知られている。NOは、温暖化係数が310もある温室効果ガスであり、二酸化炭素と同様にNOの削減が求められる。

例えば、流動層燃焼炉の温度を高温化することにより、NOを削減することは可能となる。しかし、NOなどの窒素酸化物が増加するため、脱硝設備を必要としない流動層燃焼炉の利点が失われる。

そこで、脱硝設備を必要としないでNOとNOの排出を同時に抑制する技術として、燃焼用空気量を調整する技術が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。

また、流動層燃焼炉にアルミナを充填して、NO等の排出を抑制する技術も提案されている(例えば、特許文献3~5参照)。特許文献5では、アルミナにSOが3.8%含有された構成が開示されている。

産業上の利用分野



本発明は、アルミナ含有物触媒の選定方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
流動層燃焼装置にて発生した燃焼ガスに含有されるNOとNOを除去するアルミナ含有物触媒を選定するアルミナ含有物触媒の選定方法であって、
SOの含有量が2質量%以下、かつ、下記式(数6)で得られる排出指標INOxが1未満であることを特徴とするアルミナ含有物触媒の選定方法。
NOx=(CNOx(Al)/CNOx(SiO))・・・(数6)
式(数6)において、CNOx(Al)は、式(数7)で得られ、模擬流動層燃焼装置に、当該アルミナ含有物触媒を配置した場合に前記模擬流動層燃焼装置から排出されるNOの排出係数である。
NOx(Al)=-1233RNO(Al)+10.8GNH3(Al)-103D(Al)+711・・・(数7)
式(数7)において、RNO(Al)[mol-NO/kg-PE]は、前記模擬流動層燃焼装置に、当該アルミナ含有物触媒を配置してNOとHOとOを含む混合ガスを供給し、前記模擬流動層燃焼装置内でポリエチレンを燃焼させた状態で、供給したNOと排出されたNOxの差分で与えられるポリエチレン単位質量当たりのNOの還元量である。
式(数7)において、GNH3(Al)[%]は、式(数8)で得られ、前記模擬流動層燃焼装置に、当該アルミナ含有物触媒を配置してNHとHOとOを含む混合ガスを供給して加熱した状態でNHがNOに酸化される割合であり、[NHin(Al)は、前記模擬流動層燃焼装置に供給されるNHの濃度であり、[NOout(Al)は、前記模擬流動層燃焼装置から排出されるNOの濃度である。
NH3(Al)=100×[NOout(Al)/[NHin(Al)・・・(数8)
式(数7)において、D(Al)[mol-C/kg-PE]は、前記模擬流動層燃焼装置に、当該アルミナ含有物触媒を配置してHO及びOを含有する混合ガスを供給した状態で、前記模擬流動層燃焼装置内でポリエチレンを熱分解させた場合に当該アルミナ含有物触媒上に析出した炭素のポリエチレン単位質量当たりの析出量である。
式(数6)において、CNOx(SiO)は、式(数4)で得られ、前記模擬流動層燃焼装置に、石英砂を配置した場合に前記模擬流動層燃焼装置から排出されるNOの排出係数である。
NOx(SiO)=-1233RNO(SiO)+10.8GNH3(SiO)-103D(SiO)+711・・・(数9)
式(数9)において、RNO(SiO)[mol-NO/kg-PE]は、前記模擬流動層燃焼装置に、前記石英砂を配置してNOとHOとOを含む混合ガスを供給し、前記模擬流動層燃焼装置内でポリエチレンを燃焼させた状態で、供給したNOと排出されたNOの差分で与えられるポリエチレン単位質量当たりのNOの還元量である。
式(数9)において、GNH3(SiO)[%]は、式(数10)で得られ、前記模擬流動層燃焼装置に、前記石英砂を配置してNHとHOとOを含む混合ガスを供給して加熱した状態でNHがNOに酸化される割合であり、[NHin(SiO)は、前記模擬流動層燃焼装置に供給されるNHの濃度であり、[NOout(SiO)は、前記模擬流動層燃焼装置から排出されるNOの濃度である。
NH3(SiO)=100×[NOout(SiO)/[NHin(SiO)・・・(数10)
式(数9)において、D(SiO)[mol-C/kg-PE]は、前記模擬流動層燃焼装置に、前記石英砂を配置してHO及びOを含有する混合ガスを供給した状態で、前記模擬流動層燃焼装置内でポリエチレンを熱分解させた場合に前記石英砂上に析出した炭素のポリエチレン単位質量当たりの析出量である。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2009278451thum.jpg
出願権利状態 登録
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