耐アルカリ重金属触媒技術 実証実験 - 中天威尔の革新的な工業炉排ガス浄化ソリューション
耐アルカリ重金属触媒技術の実証実験概要
耐アルカリ重金属触媒技術 実証実験は、中天威尔株式会社が開発した次世代排ガス浄化技術の性能評価を目的とした大規模な実証プロジェクトです。本技術は、従来の触媒が苦手としてきたアルカリ金属(Na, Kなど)や重金属(As, Pb, Znなど)による触媒中毒の問題を根本的に解決する画期的な技術です。
実証実験の背景と技術的課題
産業分野における排ガス処理では、特にガラス溶解炉、ごみ焼却施設、セメントキルンなどのプロセスにおいて、排ガス中に含まれるアルカリ金属や重金属が従来のSCR触媒の性能を著しく低下させるという課題がありました。これらの成分は触媒の活性サイトを被覆または化学的に変化させ、脱硝効率の低下や触媒寿命の短縮を引き起こします。
中天威尔の技術的特長
耐アルカリ性の向上
特殊なセラミック担体と触媒組成により、アルカリ金属の影響を従来比で80%以上低減
重金属耐性の強化
重金属の化学吸着を抑制する表面改質技術により、長期間安定した性能を維持
実証実験の実施内容
実験対象施設
- ガラス溶解炉:アルカリ成分が豊富な排ガス環境
- 都市ごみ焼却施設:重金属濃度が変動する複雑な排ガス組成
- 鉄鋼業焼結炉:高濃度の亜鉛、鉛を含む排ガス
- バイオマスボイラー:カリウムを多く含むバイオマス燃料
性能評価項目
評価項目 | 目標値 | 実測結果 |
---|---|---|
脱硝効率 | 90%以上 | 92-95% |
圧力損失 | 1,500Pa以下 | 1,200-1,400Pa |
寿命予測 | 5年以上 | 5-7年 |
技術的革新点
セラミック一体化多汚染物質除去システム
当社の耐アルカリ重金属触媒技術は、独自開発のセラミック触媒フィルターを中核とし、脱硝(NOx除去)、脱硫(SO2除去)、脱弗(HF除去)、集塵、ダイオキシン類除去、塩化水素除去、重金属除去を単一システムで実現します。この統合アプローチにより、従来複数装置が必要だった排ガス処理プロセスを大幅に簡素化しています。
セラミックフィルターの特長
- ナノレベル孔径制御:0.1-1μmの精密な孔径分布による高効率集塵
- 高気布比設計:コンパクトな装置設計を実現
- 優れた機械的強度:衝撃、振動に対する耐性向上
- 低圧力損失:運転コストの削減
- 長寿命設計:5年以上の連続運転を保証
産業別適用事例
ガラス製造業における適用
ガラス溶解炉からの排ガスには、原料中のソーダ灰(Na2CO3)に由来する高濃度のアルカリ成分が含まれます。従来のSCR触媒では、これらのアルカリ成分による急速な性能劣化が課題でした。当社の耐アルカリ重金属触媒技術を適用した実証実験では、12ヶ月間の連続運転後も90%以上の脱硝効率を維持することが確認されました。
ごみ焼却施設での実績
都市ごみ焼却施設では、排ガス中の重金属濃度が時間とともに変動する特性があります。特に亜鉛、鉛、カドミウムなどの重金属は触媒性能に悪影響を及ぼします。実証実験では、重金属濃度が50-200mg/Nm³の範囲で変動する条件下でも、安定した脱硝性能を発揮することが実証されました。
鉄鋼業における適用可能性
鉄鋼業の焼結工程では、原料中の亜鉛含有量によって排ガス中の亜鉛濃度が上昇し、従来触媒の寿命を大幅に短縮する要因となっていました。当社技術による耐アルカリ重金属触媒技術 実証実験では、高亜鉛環境(Zn > 100mg/Nm³)においても、従来比で3倍以上の触媒寿命を達成しています。
経済性と環境性能の両立
ライフサイクルコストの低減
従来のバグフィルター+SCRシステムと比較して、当社のセラミック一体化システムは以下のコストメリットを提供します:
従来システム比 20-30%削減
年間 15-25%削減
従来比 50%以上低減
圧力損失低減による電力削減
今後の展望と技術開発
技術の進化方向
現在進行中の耐アルカリ重金属触媒技術 実証実験では、さらなる性能向上を目指した研究開発を継続しています。特に、以下の分野に注力しています:
- より広い温度範囲(150-450℃)での高効率運転の実現
- 超低濃度NOx(10ppm以下)対応技術の開発
- CO2回収システムとの統合技術の研究
- AIを活用した最適運転制御システムの開発
- 使用済み触媒のリサイクル技術の確立
グローバル展開戦略
中天威尔の耐アルカリ重金属触媒技術は、日本国内のみならず、アジア、欧州、北米市場への展開を計画しています。各国の排ガス規制の強化に対応し、地域特有の排ガス組成や運転条件に最適化したソリューションを提供します。
まとめ
本耐アルカリ重金属触媒技術 実証実験を通じて、中天威尔のセラミック一体化多汚染物質除去システムが、従来技術では対応が困難であったアルカリ・重金属含有排ガスに対しても、高い除去効率と長期安定性を発揮することが実証されました。この技術は、産業界の持続可能な発展と環境規制の遵守を両立する画期的なソリューションとして、幅広い産業分野での導入が期待されています。
本実証実験に関する詳細な技術資料、導入事例、コスト試算などに関心のある方は、中天威尔株式会社までお問い合わせください。お客様の排ガス組成や運転条件に合わせた最適なソリューションをご提案いたします。