【燃焼】アンモニア接触還元による排煙脱硝について詳しく解説
本記事では、このようなNOxを効果的に除去する技術の一つである「アンモニア接触還元法」について、初心者からベテラン技術者までを対象に、概要から具体的なシステム構成、脱硝触媒、そして硫酸水素アンモニウムの析出といった問題まで、幅広く解説していきます。
脱硝触媒は、NOxとアンモニアの反応を促進する重要な役割を果たします。また、本プロセスで使用される触媒は硫黄酸化物（SOx）やダストに被毒されにくく、ダストの付着やそれによる摩耗が少なくて耐熱性があり、かつ高活性であることが要求されます。一般に、触媒の担体としては酸化アルミニウム（アルミナ Al2O3）、酸化チタン（チタニア TiO2）などが、活性金属としてはPt、V2O５、Fe2O3、CuO、Mn2O3、Cr2O3、MoO3、CoOなどが知られています。
反応の原理
問題点
脱硝触媒では、副反応として各種の酸化反応が脱硝反応と同時に進行します。酸化活性の強い酸化バナジウムにより二酸化硫黄（SO2）が三酸化硫黄（SO3）に酸化され、約250℃以下で未反応NH3（リークアンモニア）と反応して硫酸水素アンモニウムを生成し析出します。反応式は以下となります。SO₂ + NH₃ + H₂O → (NH₄)HSO₄これが熱交換器に付着・堆積して腐食を引き起こすだけでなく、通風抵抗を増加・閉塞させるのでスートブローや水洗による除去も必要になります。触媒表面への硫酸水素アンモニウムの析出は、300℃程度で反応させることにより可能ですが、酸化バナジウムの担持量を少なくし、酸化モリブデンや酸化タングステンなどを添加して触媒によってSO2の酸化反応を抑制し脱硝性能を維持することができます。
最後に
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