環境保護に対する世界的な意識の高まりに伴い、工業生産工程における汚染物質の排出抑制は特に重要になってきている。金属加工・製錬工程における主要設備である溶解炉からの窒素酸化物（NOx）の排出は、環境と人間の健康に脅威を与えている。
溶解炉は金属精錬・リサイクル産業において重要な役割を担っていますが、操業中に大量の窒素酸化物を発生させ、環境や人体に有害です。そのため、効果的な脱硝技術の開発は、よりクリーンな生産を実現する上で非常に重要です。
溶解炉の製造工程で発生する窒素酸化物は、主に一酸化窒素（NO）と二酸化窒素（NO₂）である。溶解炉における窒素酸化物の発生は、主に熱的NOxと燃料由来NOxの2つのプロセスによる。熱的NOxは、高温下で空気中の窒素と酸素が反応して生成される一方、燃料由来NOxは、燃焼中に燃料中の窒素によって酸化される。
溶解炉の脱硝技術は、多くの産業分野で広く利用されています。SCR脱硝技術は、電力、鉄鋼、ガラス、セメント、非鉄金属冶金、各種熱処理産業において既に成功裏に適用されています。これらの産業における溶解炉は、操業中に窒素酸化物などの汚染物質を発生させます。SCR脱硝システムを用いることで、これらの有害物質を無害な窒素と水に効率的に変換することができ、国の環境保護要件を満たすだけでなく、産業のグリーン化にも貢献します。
脱硝は、燃焼前制御、燃焼中制御、燃焼後制御の3種類に分類できる。
1. 燃焼前制御では、燃料に混入する窒素量を減らすために、低窒素燃料またはクリーン燃料を選択する必要があります。燃料脱硝とは、物理的または化学的方法によって燃料から窒素を事前に除去することです。
2. 燃焼制御、空気供給量を制御することにより、燃焼領域の酸素濃度を下げ、NOxの発生を抑制し、空気過剰係数を下げ、燃焼温度を下げ、熱的NOxの発生を抑制します。
3. 燃焼制御後、触媒を用いた選択的触媒還元（SCR）によりNOxを窒素と水に還元する。
触媒の作用により、アンモニアまたは尿素が還元剤として使用され、NOxを窒素と水に還元します。SCR脱硝技術は最大97%という高い脱硝効率を誇りますが、高額な投資と運転コストが必要です。環境基準がますます厳しくなる中、溶融炉脱硝の適用は、NOx排出量を効果的に削減し、環境への悪影響を軽減し、公衆衛生を保護し、産業生産の持続可能な発展を実現することができます。
投稿日時：2024年6月8日