耐アルカリ重金属触媒実証実験レポート：中天威尔の革新的なセラミック触媒技術による工業炉排ガス処理の新たな可能性

耐アルカリ重金属触媒実証実験レポート：技術的背景と実験概要

本実証実験は、中天威尔が独自開発した耐アルカリ重金属触媒の性能評価を目的として実施されました。特に、アルカリ金属（Na, K）や重金属（Pb, Zn, As）による触媒中毒が深刻な産業分野における適用可能性を検証するものです。

実験環境と条件設定

実証実験は、実際の産業環境を模擬した試験設備で実施されました。試験条件は以下のように設定：

• 排ガス温度：180-400℃の範囲で変動設定
• アルカリ金属濃度：Na 50-200ppm, K 30-150ppm
• 重金属濃度：Pb 5-20ppm, Zn 10-40ppm, As 2-8ppm
• NOx初期濃度：300-800mg/Nm³
• SO2濃度：200-1000mg/Nm³
• 粉塵濃度：50-200mg/Nm³

耐アルカリ重金属触媒の技術的特徴

セラミック基材の優位性

中天威尔の耐アルカリ重金属触媒は、高純度アルミナセラミックを基材として採用しています。このセラミック基材は：

ナノレベルでの構造制御

触媒表面の微細構造をナノレベルで制御することにより：

• 孔径分布の最適化：反応ガスの拡散抵抗を低減
• 表面積の最大化：単位体積あたりの活性点を増加
• 熱安定性の向上：高温環境での構造変化を抑制

実証実験結果の詳細分析

脱硝性能の長期安定性

3000時間にわたる連続運転試験において、耐アルカリ重金属触媒は以下の性能を確認：

アルカリ金属影響評価

アルカリ金属濃度を段階的に変化させた試験では：

• Na濃度200ppm、K濃度150ppmの高アルカリ環境でも脱硝効率90%以上を維持
• 従来触媒に比べ、アルカリ耐性が3倍以上向上
• アルカリ金属の蓄積による目詰まりが大幅に軽減

産業別適用事例と性能実績

ガラス溶解炉への適用

ガラス製造プロセスでは、原料中のアルカリ成分による触媒中毒が課題でした。耐アルカリ重金属触媒を適用した結果：

ごみ焼却施設での実績

ごみ焼却排ガスには多様な重金属が含まれるため、従来技術では安定運転が困難でした。本触媒の適用により：

• 重金属（Pb, Cd, Hg）の同時除去効率95%以上
• 二噁英類の分解効率99%以上
• 年間運転コストの25%削減を実現

セメントキルンへの導入事例

セメント製造プロセスでは高温・高アルカリ環境が特徴的です。耐アルカリ重金属触媒の適用効果：

• 400℃以上の高温環境での安定動作を確認
• アルカリダストの影響を最小限に抑制
• 設備のコンパクト化による設置面積30%削減

従来技術との比較優位性

SCR触媒との性能比較

従来のSCR（選択的触媒還元）触媒と本耐アルカリ重金属触媒の比較：

今後の展望と技術開発方向

次世代触媒の開発計画

現在進行中の研究開発テーマ：

1. 超高温対応触媒：600℃以上の環境での適用拡大
2. 多機能化：脱硝・脱硫・脱塩素の同時処理効率向上
3. 再生技術：使用済み触媒の再生によるコスト削減
4. AI制御：運転条件の最適化によるエネルギー効率向上

市場拡大の可能性

本耐アルカリ重金属触媒技術の適用可能分野：

• 非鉄金属製錬業
• 化学プラント
• バイオマス発電
• 廃棄物エネルギー利用施設
• 鉄鋼業の副生ガス処理