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METHOD OF CONTROLLING EMISSION OF N2O AND NOX IN COMBUSTOR

Patent code P110003598
File No. S2010-0231-N0
Posted date Jun 27, 2011
Application number P2009-278451
Publication number P2011-120969A
Patent number P5555913
Date of filing Dec 8, 2009
Date of publication of application Jun 23, 2011
Date of registration Jun 13, 2014
Inventor
  • (In Japanese)園山 希
  • (In Japanese)清水 忠明
Applicant
  • (In Japanese)出光興産株式会社
  • (In Japanese)国立大学法人 新潟大学
Title METHOD OF CONTROLLING EMISSION OF N2O AND NOX IN COMBUSTOR
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an alumina-containing catalyst capable of controlling emission of N2O and NOxat the same time, a fluidized-layer combustion oven, a combustion method and a method of selecting an alumina-containing catalyst allowing easy selection of an alumina-containing catalyst.
SOLUTION: The alumina-containing catalyst includes a content of SO3of 2 mass% or lower and an emission index INOxof lower than 1, where INOx=(CNOx(Al2O3)/CNOx(SiO2)). CNOx(Al2O3) is the emission factor of NOxemitted from the simulated fluidized-layer combustor when the alumina-containing catalyst is arranged in a simulated fluidized-layer combustor, and CNOx(SiO2) is an emission factor of NOxemitted from the simulated fluidized-layer combustor when quartz sand is arranged in a simulated fluidized-layer combustor.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)



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(N2O)の排出濃度が高くなることが知られている。N2O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N2O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、N2Oを削減することは可能となる。しかし、NOx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N2OとNOx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、N2O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SO3が3.8%含有された構成が開示されている。

Field of industrial application (In Japanese)



本発明は、アルミナ含有物触媒の選定方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【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N2OとNOx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、
SO3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。
INOx=(CNOx(Al2O3)/CNOx(SiO2))・・・(数6)
式(数6)において、CNOx(Al2O3)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NOxの排出係数である。
CNOx(Al2O3)=-1233RNO(Al2O3)+10.8GNH3(Al2O3)-103Dc(Al2O3)+711・・・(数7)
式(数7)において、RNO(Al2O3)[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H2OとO2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(Al2O3)[%]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NH3とH2OとO2を含む混合ガスを供給して加熱した状態でNH3がNOxに酸化される割合であり、[NH3in(Al2O3)は、前記模擬流動層燃焼装置に供給されるNH3の濃度であり、[NOxout(Al2O3)は、前記模擬流動層燃焼装置から排出されるNOxの濃度である。
GNH3(Al2O3)=100×[NOxout(Al2O3)/[NH3in(Al2O3)・・・(数8)
式(数7)において、Dc(Al2O3)[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H2O及びO2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(SiO2)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NOxの排出係数である。
CNOx(SiO2)=-1233RNO(SiO2)+10.8GNH3(SiO2)-103Dc(SiO2)+711・・・(数9)
式(数9)において、RNO(SiO2)[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H2OとO2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9)において、GNH3(SiO2)[%]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NH3とH2OとO2を含む混合ガスを供給して加熱した状態でNH3がNOxに酸化される割合であり、[NH3in(SiO2)は、前記模擬流動層燃焼装置に供給されるNH3の濃度であり、[NOxout(SiO2)は、前記模擬流動層燃焼装置から排出されるNOxの濃度である。
GNH3(SiO2)=100×[NOxout(SiO2)/[NH3in(SiO2)・・・(数10)
式(数9)において、Dc(SiO2)[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H2O及びO2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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2009278451thum.jpg
State of application right Registered
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