触媒中毒防止対策｜中天威尔の革新的セラミック触媒技術で装置寿命を5年以上延伸

触媒中毒防止対策の重要性と技術的課題

工業プロセスにおける排ガス処理において、触媒中毒防止対策は装置の長期安定運転を決定づける重要な要素です。従来のSCR触媒では、排ガス中に含まれるアルカリ金属（Na, K）、重金属（As, Pb, Zn）、リン成分などによる触媒活性の低下が深刻な問題となっていました。

従来技術の限界と課題

ガラス溶解炉、セメントキルン、ごみ焼却プラントなどの高温プロセスでは、排ガス中に多量の微細ダストと有害物質が含まれています。これらの成分が触媒表面に吸着・蓄積することで、活性サイトが遮蔽され、触媒性能が急激に低下します。特にアルカリ金属による中毒は不可逆的であり、触媒の交換頻度が高くなることで運用コストが増大していました。

中天威尔の革新的セラミック触媒技術

ナノ構造制御による中毒耐性の向上

当社が独自開発したセラミック触媒フィルターチューブは、微細なナノ孔径構造と特殊な表面修飾技術により、従来技術では困難であった触媒中毒防止対策を実現しました。セラミック基材の高い耐熱性（800℃以上）と化学的安定性に加え、活性成分の最適配置により、有害物質の吸着を抑制しながら反応効率を維持します。

多産業分野での実績

ガラス製造業界では、ソーダ石灰ガラス溶解炉からの排ガス中に含まれるナトリウム蒸気による触媒中毒が課題でした。当社のセラミック触媒フィルターを導入した某大手ガラスメーカーでは、従来のSCRシステムに比べて触媒交換周期を3倍以上延伸させることに成功しています。

バイオマス発電プラントでは、燃料中のカリウム成分による触媒劣化が問題となっていました。木質バイオマスを燃料とする50MW級発電所への導入事例では、運転開始から3年経過しても初期性能の95%以上を維持しており、優れた触媒中毒防止対策効果を実証しています。

システム設計における触媒中毒防止対策

前処理工程の最適化

効果的な触媒中毒防止対策には、前処理工程の設計が不可欠です。当社の一体化システムでは、以下の多重防護策を採用しています：

1. 温度制御による酸性ガスの中和反応の促進
2. ダスト濃度の均一化による局部集塵の防止
3. 有害成分の化学的状態制御による吸着抑制
4. 定期的なバック洗浊による表面清浄化

運転条件の最適化

実際の運転においては、排ガス組成の変動に対応した運転条件の調整が重要です。当社のシステムでは、リアルタイムの排ガス分析データに基づいて、以下のパラメータを自動制御しています：

産業別適用事例と効果検証

ごみ焼却プラントでの実績

都市ごみ焼却プラントでは、排ガス中に多種多様な有害物質が含まれており、従来の触媒システムでは早期劣化が頻発していました。某政令指定都市のごみ処理施設では、当社のセラミック触媒フィルターを導入後、以下の改善効果を確認しています：

鉄鋼業での適用事例

製鉄所の焼結プラントでは、排ガス中の亜鉛成分による触媒中毒が深刻な問題となっていました。当社の特殊セラミック触媒は、亜鉛蒸気に対する耐性を有しており、従来のTiO2ベースの触媒に比べて寿命を2倍以上延伸させることに成功しました。この触媒中毒防止対策により、年間の触媒交換コストを大幅に削減しています。

今後の技術開発の方向性

中天威尔では、より高度な触媒中毒防止対策を実現するため、以下の技術開発を推進しています：

• AIを活用した予知保全システムの開発
• 新規セラミック材料の研究（ジルコニア系、シリカ系）
• 再生可能な触媒技術の開発
• 超臨界条件での洗浊再生技術

これらの技術開発により、さらに優れた耐中毒性と経済性を兼ね備えた排ガス処理システムの提供を目指しています。