CN105451862A - 废气处理方法和废气处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的废气处理方法,其特征在于,该方法包括如下工序:在含有NOx的150℃以上的废气中供给作为第一液体的水或水溶液和臭氧,使含有臭氧气体的废气中产生飘浮有第一液体的水滴的第一雾。此外,本发明的废气处理方法还可以进一步包括在通过第一雾后的废气中将作为还原剂水溶液的第二液体进行喷雾而产生第二雾的工序。

Description

废气处理方法和废气处理装置
技术领域
本发明涉及一种废气处理方法和废气处理装置。
背景技术
玻璃瓶等的玻璃产品通过将石英砂、纯碱、石灰等的原料和粉碎空瓶等制得的碎玻璃在熔炉内用燃烧嘴等熔融(约1500℃)、使熔融的玻璃成型来制备。从使玻璃熔融的熔炉中排出含有来自燃烧嘴的燃烧废气和产自熔融的玻璃的成分的燃烧废气。从熔炉排出的燃烧废气含有大气污染物质NOx或SOx,在将燃烧废气排放到大气中之前,需要将这些污染物质从燃烧废气中除去。此外,由于该燃烧废气中含有来自于玻璃原料的SOx、粘着成分等的使催化剂中毒的成分,因此,难以使用以往的NOx处理技术的“选择性催化剂还原法”。
此外,作为除去燃烧废气中的NOx方法,已知有使NO气体与臭氧气体反应转换成NO2气体后,通过还原剂将NO2还原成氮气的方法(例如参照专利文献1)。
另外,臭氧气体在超过150℃时,热分解量增加(例如参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开平8-266868号公报
专利文献2:特开昭55-1849号公报
发明内容
在以往的利用臭氧气体除去NOx的方法中,在高温下处理大量的燃烧废气的情况下,为了进行臭氧气体处理,需要通过大量的水将燃烧废气冷却到150℃以下的温度。用大量的水处理燃烧废气时,存在使处理的燃烧废气中含有大量的水蒸气、排放到大气中的燃烧废气变成白烟的问题。此外,通过大量的水冷却燃烧废气时,需要使水循环的设备或处理废水的设备,存在使处理设备复杂化、大型化的问题。
本发明鉴于上述情况,提供一种能够进行臭氧气体处理含有NOx的150℃以上的废气、使处理设备简化的废气处理方法。
本发明提供一种废气处理方法,该方法包括如下工序:在含有NOx的150℃以上的废气中供给作为第一液体的水或水溶液和臭氧,使含有臭氧气体的废气中产生飘浮有第一液体的水滴的第一雾。
根据本发明,由于包括在150℃以上的废气中产生飘浮有作为第一液体的水或水溶液的水滴的第一雾的工序,因而能够在第一雾中利用水滴中所含的水蒸发的汽化热使水滴周围的气体的温度降低。因此,能够使第一雾中的废气的温度降低,能够抑制臭氧气体在第一雾中热分解。
根据本发明,由于在第一雾中使第一液体的水滴飘浮在含有NOx和臭氧气体的废气中,因此能够在第一雾的气相中进行由NO气体和臭氧气体生成NO2气体的化学反应。因此,能够使通过第一雾后的废气成为NO浓度低、NO2浓度高的气体。
NO气体具有难溶于水的特性,与此相对,NO2气体具有易溶于水的特性。因此,即使用还原剂水溶液处理NO2浓度低、NO浓度高的废气,由于NO气体难溶于水,也难以将废气中所含的NOx还原成N2。与此相对,用还原剂水溶液处理NO浓度低、NO2浓度高的废气时,由于NO2气体易溶于水,能够将废气中所含的NOx还原成N2。即,根据本发明,能够将150℃以上的废气改质成通过还原剂水溶液处理容易地将NOx还原成N2的气体。
此外,根据本发明,由于能够不使用催化剂而将NO转换成NO2,能够处理含有SOx等的使催化剂中毒的成分的废气。
此外,根据本发明,由于能够进行臭氧气体处理150℃以上的废气,可以减少用于废气处理的水的量,可以减少排放到大气中的废气中所含的水蒸气量。其结果,能够抑制排放到大气中的废气变成白烟。
此外,根据本发明,由于能够使第一雾中所含的水全部蒸发,因此废气处理装置能够形成为省略水循环装置或废水处理设备的结构,能够简化废气处理装置。
此外,根据本发明,能够形成不使废气通过填料或催化剂的结构,能够容易地维护废气处理装置。
附图说明
[图1]为本发明的一个实施方式的废气处理装置的概略结构图。
[图2]为本发明的一个实施方式的废气处理装置的概略结构图。
[图3]为本发明的一个实施方式的废气处理装置的概略结构图。
[图4]为本发明的一个实施方式的废气处理装置的概略截面图。
[图5]为图4的虚线围住的范围A的喷雾器的概略截面图。
[图6]为第一雾中的化学反应的说明图。
[图7]为第二雾中的化学反应的说明图。
[图8]为第二雾中的化学反应的说明图。
[图9]为本发明的一个实施方式的废气处理装置的概略结构图。
[图10]为第一雾中的化学反应的说明图。
[图11]为第一雾中的化学反应的说明图。
[图12]为NOx除去实验1中所使用的废气处理装置的概略截面图。
[图13]为表示NOx除去实验1的测定结果的图表。
[图14]为表示NOx除去实验2中测定的燃烧废气的温度的图表。
[图15]为表示NOx除去实验2中测定的燃烧废气中的NOx浓度的图表。
[图16]为表示NOx除去实验2中测定的燃烧废气中的NO浓度的图表。
[图17]为表示NOx除去实验2中NO除去率和NOx除去率的图表。
具体实施方式
本发明的废气处理方法,其特征在于,该方法包括如下工序:在含有NOx的150℃以上的废气中供给作为第一液体的水或水溶液和臭氧,使含有臭氧气体的废气中产生飘浮有第一液体的水滴的第一雾。
本发明中,雾是指气体中飘浮有多个水滴。因此,雾包括飘浮的多个水滴(液相)和水滴周围的气体(气相)。
本发明的废气处理方法中,优选通过将第一液体在废气中进行喷雾产生第一雾,在所产生的第一雾中供给臭氧气体。
根据这样的构成,能够在含有臭氧气体的废气中产生飘浮有第一液体的水滴的第一雾。此外,在第一液体含有还原剂的情况下,能够抑制还原剂被臭氧气体消耗。
本发明的废气处理方法中,优选将第一液体和臭氧气体混合、在废气中进行喷雾而产生第一雾。
根据这样的构成,能够在含有臭氧气体的废气中产生飘浮有第一液体的水滴的第一雾。此外,能够使臭氧气体暴露在高温中的概率降低,能够抑制臭氧气体的热分解。
本发明的废气处理方法中,优选第一雾中所含的水在第一雾在流经废气流路的过程中全部蒸发。
根据这样的构成,废气处理装置没有必要具备使水循环的装置,能够简化废气处理装置。
本发明的废气处理方法中,优选还包括使废气通过第一雾,在通过后的废气中将作为还原剂水溶液的第二液体进行喷雾而产生第二雾的工序。
根据这样的构成,能够将通过第一雾的处理使NO浓度变低、NO2浓度变高的废气在第二雾中用还原剂水溶液处理。由于NO2气体具有易溶于水的特性,所以能够在第二雾中所含的第二液体中用还原剂将NO2气体还原生成N2气体。其结果,能够除去废气中的NOx
本发明的废气处理方法中,第二液体优选为含有亚硫酸钠为溶质的水溶液。
根据这样的构成,通过使NO2和亚硫酸钠反应,能够生成氮气和硫酸钠。
本发明的废气处理方法中,第二雾中所含的水优选在第二雾在流经废气流路的过程中全部蒸发。
根据这样的构成,废气处理装置不需要具备使水循环的装置,能够简化废气处理装置。
本发明的废气处理方法中,优选废气含有SOx,第二液体为碱性水溶液。
根据这样的构成,燃烧废气中所含的SO2气体能够溶入第二液体中生成亚硫酸或亚硫酸钠等的还原剂。通过该还原剂能够将废气中所含的NO2气体还原生成N2气体。其结果,能够除去废气中的NOx
本发明的废气处理方法中,第二液体优选为含有氢氧化钠作为溶质的水溶液。
根据这样的构成,能够由SO2和氢氧化钠生成亚硫酸钠。
本发明的废气处理方法中,优选第一液体为还原剂水溶液。
根据这样的构成,能够使由NO气体和臭氧气体生成的NO2气体溶解到水滴中,通过还原剂将该NO2还原生成N2气体。其结果,能够除去废气中的NOx
本发明的废气处理方法中,优选废气含有SOx,第一液体为碱性水溶液。
根据这样的构成,燃烧废气中所含的SO2气体能够溶入第一液体中生成亚硫酸或亚硫酸钠等的还原剂。另外,能够使由NO气体和臭氧气体生成的NO2气体溶解到水滴中,通过还原剂将该NO2还原生成N2气体。其结果,能够除去废气中的NOx
本发明的废气处理方法中,优选还包括将由所述还原剂水溶液中所含的还原剂生成且飘浮在废气中的微粒从废气中除去的工序。
根据这样的构成,能够抑制微粒与废气一起排放到大气中。
本发明的废气处理方法中,优选废气为从玻璃的熔炉产生的燃烧废气。
根据这样的构成,能够除去含有来自燃烧嘴等中的燃烧废气和由熔融的玻璃产生的成分的燃烧废气中的NOx
此外,本发明还提供了一种废气处理装置,该装置具备:流通含有NOx的150℃以上的废气的废气流路,在所述废气流路中将作为第一液体的水或水溶液进行喷雾的第一喷雾部,以及,在所述废气流路中供给臭氧的臭氧供给部,第一喷雾部和所述臭氧供给部以在含有臭氧气体的废气中形成飘浮有第一液体的水滴的第一雾的方式进行设置。
根据本发明的废气处理装置,由于具备:流通含有NOx的150℃以上的废气的废气流路,以及在所述废气流路中将作为第一液体的水或水溶液进行喷雾的第一喷雾部,第一喷雾部以在废气中形成飘浮有第一液体的水滴的第一雾的方式进行设置,因而能够在第一雾中利用水滴中所含的水蒸发的汽化热使水滴周围的气体的温度降低。因此,能够使第一雾中的废气的温度降低,能够抑制臭氧气体在第一雾中热分解。
根据本发明的废气处理装置,由于具备在废气流路中供给臭氧的臭氧供给部,第一喷雾部和所述臭氧供给部以在含有臭氧气体的废气中形成飘浮有第一液体的水滴的第一雾的方式进行设置,因此能够在第一雾的气相中进行由NO气体和臭氧气体生成NO2气体的化学反应。因此,通过使废气通过第一雾,能够将废气中所含的NO气体转换成NO2气体。其结果,能够将150℃以上的废气改质成通过还原剂水溶液处理容易地将NOx还原成N2的气体。
本发明的废气处理装置中,优选所述臭氧供给部以在第一雾中供给臭氧气体的方式进行设置,所述第一雾是通过第一喷雾部在所述废气流路中将第一液体进行喷雾而形成的。
根据这样的构成,能够在含有臭氧气体的废气中生成飘浮有第一液体的水滴的第一雾。此外,在第一液体含有还原剂的情况下,能够抑制还原剂被臭氧气体消耗。
本发明的废气处理装置中,优选第一喷雾部以将第一液体与从所述臭氧供给部供给的臭氧气体混合并在所述废气流路中进行喷雾的方式进行设置
根据这样的构成,能够在含有臭氧气体的废气中产生飘浮有第一液体的水滴的第一雾。此外,能够使臭氧气体暴露在高温中的概率降低,能够抑制臭氧气体的热分解。
本发明的废气处理装置中,优选第一液体为碱性水溶液或还原剂水溶液。
根据这样的构成,能够在第一雾的液相使NO2还原生成N2气体。其结果,能够除去废气中的NOx
本发明的废气处理装置中,优选第一喷雾部和废气流路以使第一雾中所含的水全部蒸发的方式设置。
根据这样的构成,废气处理装置不需要具备使水循环的装置,能够简化废气处理装置。
本发明的废气处理装置中,优选进一步具备在通过第一雾后的废气流通的所述废气流路中将作为碱性水溶液或还原剂水溶液的第二液体进行喷雾的第二喷雾部。
根据这样的构成,能够将通过第一雾的处理使NO浓度变低、NO2浓度变高的废气在第二雾中用还原剂水溶液处理。由于NO2气体具有易溶于水的特性,所以能够在第二雾中所含的第二液体中用还原剂将NO2气体还原成N2气体。其结果,能够除去废气中的NOx
本发明的废气处理装置中,优选第二喷雾部和废气流路以使第二雾中所含的水全部蒸发的方式进行设置。
根据这样的构成,废气处理装置不需要具备使水循环的装置,能够简化废气处理装置。
本发明的废气处理装置中,优选包括将由所述还原剂水溶液中所含的还原剂生成的微粒从废气中除去的集尘器。
根据这样的构成,能够抑制微粒与废气一起排放到大气中。
本发明的废气处理装置中,优选第一喷雾部具有喷雾喷嘴,所述喷雾喷嘴具有将第一液体的水滴与第一气体一起喷出的第一开口;所述臭氧供给部具有设置在所述喷雾喷嘴的周围并将含臭氧气体喷出的第二开口,第一喷雾部和所述臭氧供给部构成喷雾器。
根据这样的构成,能够产生第一液体的细微水滴飘浮在废气中的雾。由于在该雾中气液界面广,能够使废气有效地与第一液体进行气液接触,能够通过第一液体中所含的溶剂和溶质处理废气。此外,雾中,能够利用第一液体的汽化热使废气的温度降低。此外,也可以通过第一气体处理废气。进而,由于将第一液体的水滴与作为喷雾扩散用气体发挥作用的第一气体一起喷出,能够使第一液体的喷雾角度变广,使生成雾的区域扩大。此外,能够使所产生的雾中所含的第一液体的水滴微细化。此外,由于喷雾器设置在喷雾喷嘴的周围并且具备将含臭氧气体喷出的第二开口,因此从第二开口喷出到废气中的含臭氧气体能够立刻有效地流入到飘浮有第一液体的水滴的雾中。因此,能够在雾中通过含臭氧气体处理废气。由于在雾中利用第一液体的汽化热使废气的温度降低,因此能够抑制臭氧的热分解。因此,可以通过易于热分解的臭氧处理高温的废气。此外,通过将第一液体和含臭氧气体从不同的开口喷出,能够抑制第一液体的溶剂或溶质与含臭氧气体在处理之前反应。此外,通过在同一喷雾器上设置第一开口和第二开口,能够简化废气处理装置,降低废气处理装置的制备成本和作业成本。
本发明的废气处理装置中,优选喷雾器以将第一液体的水滴、第一气体及含臭氧气体与废气流通的方向实质相同的方向喷出的方式进行配置。
根据这样的构成,能够使喷雾器的喷雾方向与废气流通的方向一致,能够扩大形成雾的区域。因此,能够使废气有效地与第一液体接触。此外,从设置在喷雾喷嘴的周围的第二开口喷出的含臭氧气体能够与废气流一起有效地流入飘浮有第一液体的水滴。因此,能够在雾中通过含臭氧气体有效地处理废气。
以下,使用附图对本发明的一个实施方式进行说明。附图或以下的记述中所示的构成仅为例示,本发明的范围并不限定于附图或以下的记述。
废气处理方法及废气处理装置
图1-3、9为本实施方式的废气处理装置的概略结构图。图4为本实施方式的废气处理装置的概略截面图,图5为图4的虚线围住的范围A的喷雾器的概略截面图。
本实施方式的废气处理方法,其特征在于,该方法包括如下工序:在含有NOx的150℃以上的废气中供给作为第一液体的水或水溶液和臭氧,使含有臭氧气体的废气中产生飘浮有第一液体的水滴的第一雾6。
此外,本实施方式的废气处理方法也可以包括在通过第一雾6后的废气中将作为还原剂水溶液的第二液体16进行喷雾而产生第二雾7的工序。
本实施方式的废气处理方法中,在废气流路1中流通的废气可以通过第一雾6的一段处理进行处理,也可以通过由第一雾6的第一处理和第二雾7的第二处理构成的两段处理进行处理,也可以通过由第一雾6的第一处理和吸收塔80的处理构成的两段处理。
进而,本实施方式的废气处理方法也可以包括将在废气中产生的微粒8通过集尘器17除去的工序。
本实施方式的废气处理装置30,其特征在于,该装置具备:流通含有NOx的150℃以上的废气的废气流路1,在废气流路1中将作为第一液体的水或水溶液进行喷雾的第一喷雾部4,以及,在废气流路1中供给臭氧的臭氧供给部10,第一喷雾部4和所述臭氧供给部10以在含有臭氧气体的废气中形成飘浮有第一液体的水滴的第一雾6的方式进行设置。
此外,本实施方式的废气处理装置30也可以进一步具备在通过第一雾6后的废气中将作为碱性水溶液或还原剂水溶液的第二液体16进行喷雾的第二喷雾部5。
此外,本实施方式的废气处理装置30具备流通废气的废气流路1和喷雾器50,喷雾器50具备:具有将第一液体的水滴25与第一气体一起喷出的第一开口32的喷雾喷嘴40、和设置在喷雾喷嘴40的周围并将含臭氧气体喷出的第二开口33,喷雾器50也可以为以在废气中喷出第一液体的水滴25、第一气体及含臭氧气体的方式进行配置、且其至少一部分配置在废气流路1中而成的装置。
以下,对本实施方式的废气处理方法及废气处理装置30进行说明。
1.废气、废气流路
废气为本实施方式的废气处理方法及废气处理装置30的被处理气体,只要具有150℃以上的温度,含有NOx就没有特别限定,例如,可以为从通过燃烧嘴20将玻璃原料23熔融的玻璃熔炉19排出的燃烧废气,可以为从将玻璃原料23电熔融的熔炉排出的废气,可以为从锅炉的燃烧室排出的燃烧废气,可以为从发动机排出的燃烧废气,可以为从燃气轮机排出的燃烧废气,可以为从焚烧炉排出的燃烧废气。
另外,废气为从通过燃烧嘴20将玻璃原料23熔融的玻璃熔炉19排出的燃烧废气时,如图1所示,玻璃熔炉19可以具有将通过燃烧嘴20的火焰21使玻璃原料23熔融后的玻璃22储存的结构。
流入废气流路1的废气含有NO等的NOx。此外,流入废气流路1的废气中也可以含有SO2等的SOx。另外,废气中所含的NOx或SOx能够通过废气流经废气流路1时所实施的处理除去。
废气至少在废气流路1中产生第一雾6的地方(第一处理区域2)之前具有150℃以上的温度。
废气的温度例如可以在第一处理区域2之前为150℃以上500℃以下、优选为200℃以上350℃以下、更优选为200℃以上300℃以下。此外,优选通过第一处理区域2后的废气为150℃以上300℃以下、优选为150℃以上250℃以下。由此,能够抑制废气中的NO2热分解。此外,废气的温度例如可以在通过集尘器17除去废气中的微粒8的阶段为130℃以上240℃以下。
废气流路1为从玻璃熔炉19等排出的废气直至排放到大气所流通的流路。废气流路1可以如图1、2、9所示具有通过雾处理废气的处理室(包括第一处理区域2或第二处理区域3)。此外,处理室的底部可以进行水封。此外,处理室内可以形成未被催化剂部或填料填充的空洞。此外,废气流路1可以以不具有被催化剂部或填料填充的部分的方式设置。
废气流路1的大小没有特别限定,例如可以为直径50cm以上直径4m以下。此外,在废气流路1中流通的废气的流速没有特别限制,例如可以为1m/秒以上15m/秒以下。
此外,如图3所示的废气处理装置30那样,废气流路1可以具有废热锅炉62、吸收塔80等。
2.喷雾部
喷雾部9为在废气中将水或水溶液进行喷雾的部分。喷雾部9为第一喷雾部4或第二喷雾部5。通过喷雾部9在废气流路1中将水或水溶液进行喷雾时,能够在废气中产生飘浮有多个水滴的雾。喷雾部9例如为喷雾喷嘴。此外,喷雾部9可以为一流体喷嘴,也可以为双流体喷嘴。喷雾部9为一流体喷嘴时,喷雾部9以将加压的水或水溶液在废气中进行喷雾的方式进行设置。喷雾部9为双流体喷嘴时,喷雾部9可以将水或水溶液和气体混合并在废气中进行喷雾。另外,通过双流体喷嘴混合的气体例如可以为空气,也可以为臭氧气体。
例如如图1、2所示,喷雾部9可以以在废气流路1中设置处理室、在处理室中将水或水溶液进行喷雾的方式进行设置。此外,喷雾部9也可以以无处理室的、在废气流路1中将水或水溶液进行喷雾的方式进行设置。
此外,喷雾部9可以以形成有用产生的雾处理废气的处理区域的方式进行设置。此外,可以以在废气流路1流通的废气实质上全部流经处理区域的方式设置喷雾部9。例如,可以使废气流路1的直径变小,也可以使通过喷雾部9产生的雾的量变多。此外,也可以以围住废气流路1的方式在废气流路1的侧壁上设置多个喷雾部9、各喷雾部9面向废气流路1的中心部将水或水溶液进行喷雾的方式设置。此外,喷雾部9也可以以废气流路1的废气与流通的方向相同的方向将水或水溶液进行喷雾的方式进行设置。进而,喷雾部9也可以以废气流路1的废气流通的方向的反方向将水或水溶液进行喷雾的方式进行设置。
此外,通过喷雾部9产生的雾与废气流一起移动。
第一喷雾部4以在废气流路1中流通的150℃以上的废气中将作为第一液体的水或水溶液进行喷雾、在废气中产生飘浮有水滴25的第一雾6的方式进行设置。由此,能够在废气流路1中形成用第一雾6处理废气的第一处理区域2。另外,第一处理区域2能够形成未被催化剂部或填料填充的空洞。
第一液体的种类在通过第一雾6的一段处理处理废气时与通过由第一雾6的第一处理和第二雾7的第二处理构成的两段处理处理废气时不同。
通过第一喷雾部4产生的第一雾6中,在废气中飘浮有水滴25。废气至少在第一处理区域2之前为150℃以上的温度。因此,在第一雾6中,在构成第一雾6的水滴25的表面水汽化,水滴25缓缓变小。因此,水滴25最终消失,第一雾6也消失。此外,通过伴随着水滴25的表面的水的汽化的汽化热,水滴25周围的废气的温度降低。因此,能够使第一雾6中的废气的温度降低。
因此,通过产生了第一雾6,能够在废气流路1中流通的废气中形成部分气体温度低的区域。
此外,第一喷雾部4也可以包括后述的喷雾器50中所含的喷雾喷嘴40。
第二喷雾部5以在废气流路1中将碱性水溶液或还原剂水溶液的第二液体16进行喷雾、在废气流路1中流通的废气中产生第二雾7的方式进行设置。由此,能够形成用第二雾7处理在废气流路1流通的废气的第二处理区域3。第二处理区域3能够形成未被催化剂部或填料填充的空洞。在通过第一雾6的一段处理处理废气时,第二喷雾部5可以省略。
将废气进行两段处理时,第一喷雾部4及第二喷雾部5可以以在废气流路1流通的废气流经第一处理区域2后、流经第二处理区域3的方式进行设置。由此,可以将废气进行两段处理。
第一喷雾部4及第二喷雾部5,可以如图1所示的废气处理装置30那样,以第一处理区域2和第二处理区域3形成为不同的处理室的方式进行设置,也可以如图2所示的废气处理装置30那样,以第一处理区域2和第二处理区域3形成为同一处理室的方式进行设置。
此外,在废气流路1的第一处理区域2和第二处理区域3之间,可以存在干燥状态的区域,第一处理区域2的一部分也可以与第二处理区域3的一部分重合。
3.臭氧供给部
臭氧供给部10为在废气流路1中供给臭氧的部分。此外,第一喷雾部4和臭氧供给部10以在含有臭氧气体的废气中形成飘浮有第一液体的水滴25的第一雾6的方式进行设置。由此,能够抑制通过臭氧供给部10在废气流路1中供给的臭氧气体热分解。另外,臭氧气体具有在150℃以上时热分解量增加的特性。
臭氧供给部10可以以在通过第一喷雾部4将第一液体在废气流路1中进行喷雾所形成的第一雾6中供给臭氧气体的方式进行设置。由此,在第一处理区域2,能够在含有臭氧气体的废气中形成飘浮有第一液体的水滴25的第一雾6。此外,第一雾6中,由于通过水滴25中所含的水的汽化热使废气的温度降低,因而能够抑制在第一雾6中供给的臭氧气体热分解。
臭氧供给部10,例如如图1所示的废气处理装置30那样,可以以在第一雾6中供给臭氧气体的方式进行设置。
此外,臭氧供给部10可以以在第一喷雾部4供给臭氧气体的方式进行设置,也可以以第一喷雾部4将第一液体和臭氧气体混合并在废气流路1中进行喷雾的方式进行设置。由此,在第一处理区域2,能够在含有臭氧气体的废气中形成飘浮有第一液体的水滴25的第一雾6。此外,在第一雾6中,由于通过水滴25中所含的水的汽化热使废气的温度降低,能够抑制第一雾6中的臭氧气体热分解。
此时,如图2所示的废气处理装置30那样,能够在第一喷雾部4使用双流体喷嘴。
臭氧供给部10也可以将通过臭氧发生器12产生的臭氧气体供给到废气流路1中。此外,废气中含有氧气时,臭氧气体供给部10也可以由废气中的氧气产生臭氧气体。
此外,臭氧供给部10和第一喷雾部4可以以将臭氧水(溶入臭氧的水)在废气流路1中进行喷雾的方式进行设置。由此,在第一处理区域2,能够在含有臭氧气体的废气中形成飘浮有第一液体的水滴25的第一雾6。此时,臭氧供给部10为将臭氧水供给到第一喷雾部4的部分。
此外,臭氧供给部10也可以包括后述的喷雾器50中所含的第二开口33。
4.喷雾器
喷雾器50具备具有将第一液体的水滴25与第一气体一起喷出的第一开口32的喷雾喷嘴40(第一喷雾部4)。此外,喷雾器50以在废气中喷出第一液体的水滴25及第一气体的方式进行配置、且至少其一部分配置在废气流路1中。喷雾器50例如可以以从设置于废气流路部件52的开口将喷雾喷嘴40以插入废气流路1内的状态固定在废气流路部件52上。
构成喷雾器50的材料例如可以为不锈钢。此外,可以优选使用SUS316L。由此,能够抑制喷雾器50被废气腐蚀。
喷雾喷嘴40为具有第一开口32的部件,其内部可以具有将第一液体和第一气体混合的混合室。
此外,喷雾喷嘴40可以为内部混合型双流体喷嘴。由此,能够将进行喷雾的第一液体的水滴25微细化。此外,能够扩大喷雾喷嘴40的喷雾角度。由此,能够扩大形成雾的区域,有效地使废气进行气液接触。喷雾喷嘴40的喷雾角度例如可以为120度。
第一液体为处理废气的液体。第一液体为溶液时,可以通过第一液体中所含的溶剂处理废气,也可以通过第一液体中所含的溶质处理废气。第一液体例如为水、水溶液、碱性水溶液、还原剂水溶液等。由此,能够通过水或水溶液处理废气,通过水的汽化热使废气的温度降低。此外,可以用碱或还原剂处理废气。
第一气体为第一液体的雾化用气体。此外,第一气体也可以为处理废气的气体。第一气体例如为空气或含臭氧气体。在第一气体中使用含臭氧气体时,能够通过臭氧氧化处理废气。
喷雾喷嘴40中至少将设置有第一开口32的部分配置在废气流路1中。由此,能够将第一液体的水滴25及第一气体在废气流路1流通的废气中进行喷雾,能够在废气中产生飘浮有第一液体的水滴25的第一雾6。由于该第一雾6中气液界面广,能够有效地使废气与第一液体进行气液接触,能够通过第一液体中所含的溶剂及溶质处理废气。此外,在第一雾6中,能够利用第一液体的汽化热使废气的温度降低。此外,也可以通过第一气体处理废气。
喷雾器50也可以以将第一液体的水滴25及第一气体与废气流通的方向实质相同的方向喷出的方式进行配置。由此,能够使喷雾器50的喷雾方向与废气流通的方向一致,能够扩大形成第一雾6的区域。因此,能够使废气有效地与第一液体进行气液接触。例如,可以以将第一开口32配置在废气流路1的下游侧、使第一液体及第一气体向废气流路1的下游侧进行喷雾的方式配置喷雾器50。
喷雾喷嘴40的形状例如可以为圆筒形。此时,喷雾喷嘴40的直径例如可以为5mm以上100mm以下。
此外,此时,喷雾喷嘴40可以使一侧的端部与第一液体流路35或第一气体流路36连接,另一侧的端部具有第一开口32。喷雾喷嘴40具有的第一开口32可以为1个,也可以为多个。此外,设置有第一开口32的喷雾喷嘴40的端部可以具有凸状,第一开口32可以设置在凸状的斜面上。此外,第一开口32的形状也可以为圆形。
另外,喷雾喷嘴40的前端为设置有第一开口32的端部的前端,也可以为设置有第一开口32的部分,也可以为凸状的前端。
喷雾器50具备设置在喷雾喷嘴40的周围并将含臭氧气体喷出的第二开口33(臭氧供给部10)。此外,喷雾器50以在废气中喷出含臭氧气体的方式、至少其一部分配置在废气流路1中。此外,喷雾器50中,至少配置有第二开口33的部分配置在废气流路1中。由此,能够将含臭氧气体喷出到流经废气流路1的废气中,能够使含臭氧气体流入飘浮有第一液体的水滴25的第一雾6中。并且,能够在第一雾6中通过含臭氧气体处理废气。在第一雾6中,由于利用第一液体的汽化热使废气的温度降低,因此能够抑制含臭氧气体的热分解。因此,可以通过易于热分解的含臭氧气体处理高温的废气。此外,通过使第一液体和含臭氧气体从不同的开口喷出,能够抑制第一液体的溶剂或溶质和含臭氧气体在处理之前反应。
喷雾器50可以以将含臭氧气体与废气流通的方向实质相同的方向喷出的方式进行配置。由此,能够使从设置于喷雾喷嘴40的周围的第二开口33喷出的含臭氧气体与废气流一起有效地流入飘浮有第一液体的水滴25的第一雾6中。
第二开口33可以以从喷雾喷嘴40前端至第二开口33的距离d2比从喷雾喷嘴40的前端至第一开口32的距离d1更长的方式进行设置。由此,能够防止喷雾喷嘴40的喷雾角度被第二开口33限制,能够扩大喷雾喷嘴40的喷雾角度。因此,能够扩大在废气中形成飘浮有第一液体的水滴25的第一雾6的区域。
5.通过第一雾和第二雾的两段处理
在此,对通过由第一雾6的第一处理和第二雾7的第二处理构成的两段处理处理废气的情况进行说明。通过图1、2所示的废气处理装置30能够将在废气流路1流通的废气进行两段处理。两段处理中,废气首先在第一处理区域2用第一雾6处理,用第一雾6处理后的废气在第二处理区域3用第二雾7处理。
两段处理中,可以使第一液体为水。在第一处理区域2,在废气流路1中流通的150℃以上的废气中供给水(第一液体)和臭氧,在含有臭氧气体及NOx气体的废气中产生飘浮有水滴25的第一雾6。另外,此时,第一液体作为使废气的温度降低的冷却水发挥作用。
此外,第一雾6中所含的水可以在第一雾6流经废气流路1的过程中全部蒸发。
图6为第一雾6中的化学反应的说明图。第一雾6中,如图6所示,含有NOx气体和臭氧气体的废气(气相)中飘浮有水滴25(液相)。另外,由于第一雾6中的废气通过水滴25中所含的水的汽化热使温度降低,使得第一雾6中的臭氧气体的热分解被抑制。
由于在第一雾6的气相中可以使NOx气体和臭氧气体共存,能够通过臭氧气体进行使废气中所含的NO气体氧化成NO2气体的反应。
因此,通过产生了第一雾6的第一处理区域2后的废气与通过第一处理区域2前的废气相比,为NO气体浓度低、NO2气体浓度高的气体。此外,在第一处理区域2中,由于通过第一液体的汽化热使废气冷却,通过第一处理区域2后的废气与通过第一处理区域2前的废气相比,温度降低。
在两段处理中,第二液体16可以为碱性水溶液或还原剂水溶液。例如,第二液体16可以含有氢氧化钠、氢氧化钾等的水溶液显示碱性的物质为溶质。此外,第二液体16可以含有亚硫酸钠等的还原剂为溶质。此外,第二液体16可以含有水溶液显示碱性的物质和还原剂两者。
另外,第二液体16具有作为使废气的温度降低的冷却水的功能和作为用于除去废气中的NOx的处理液的功能两者。
第二处理区域3中,在通过第一处理区域2后的废气中将第二液体16进行喷雾,在含有NO2气体的废气中产生飘浮有第二液体16的水滴25的第二雾7。另外,第二雾7中所含的水可以在第二雾7流经废气流路1的过程中全部蒸发。此外,第二雾7可以通过将储存在第二液体槽14的第二液体16用泵15供给到第二喷雾部5来产生。
图7为第二液体16为含有作为还原剂的亚硫酸钠的水溶液时、第二雾7中的化学反应的说明图。第二雾7中,如图7所示,含有NO2气体的废气(气相)中飘浮有含有亚硫酸钠作为溶质的水滴25(液相)。
可认为气相的NO2气体与水滴25的H2O反应,进行下面的式(1)的化学反应,作为亚硝酸或硝酸转移到液相中。
2NO2+H2O→HNO3+HNO2···(1)
液相的亚硝酸或硝酸与作为还原剂的亚硫酸钠反应,进行下面的式(2)(3)的化学反应。
2HNO3+5Na2SO3→N2+5Na2SO4+H2O···(2)
2HNO2+3Na2SO3→N2+3Na2SO4+H2O···(3)
在第二雾7中,进行这些化学反应时,能够使废气中所含的NOx还原成N2,能够除去废气中所含的NOx
另外,可认为第二雾7中所含的水滴25通过水的汽化而缓缓变小,最终消失并残留Na2SO4的微粒8。
因此,通过产生第二雾7的第二处理区域3后的废气成为NO气体浓度及NO2气体浓度都低的气体。
此外,由于第二处理区域3中通过第二液体的汽化热使废气冷却,因此通过第二处理区域3后的废气与通过第二处理区域3前的废气相比,温度降低。
图8为废气含有SO2、第二液体16含有氢氧化钠时、第二雾7中的化学反应的说明图。第二雾7中,如图8所示,在含有SO2气体及NO2气体的废气(气相)中飘浮有含有氢氧化钠作为溶质的水滴25(液相)。
可认为第二雾7的气相的SO2气体与水滴25的NaOH反应,进行下面的式(4)的化学反应,作为亚硫酸钠转移到液相中。
SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O···(4)
可认为第二雾7的气相的NO2气体与水滴25的H2O反应,进行上述式(1)的化学反应,作为亚硝酸或硝酸转移到液相中。可认为液相的亚硝酸或硝酸与由SO2生成的亚硫酸钠反应,进行上述式(2)(3)的化学反应。
第二雾7中,进行这些化学反应时,能够将废气中所含的NOx还原成N2,能够除去废气中所含的NOx
另外,可认为第二雾7中所含的水滴25通过水的汽化缓缓地变小,最终消失并残留Na2SO4的微粒8。
因此,通过产生第二雾7的第二处理区域3后的废气成为NO气体浓度及NO2气体浓度都低的气体。
此外,第二液体16含有水溶液显示碱性的物质和还原剂两者时,能够更有效地除去废气中的NOx
6.通过第一雾和吸收塔的两段处理
通过第一雾6和吸收塔80的两段处理中,能够在产生第一雾6的区域的下游侧设置吸收塔80。例如,通过图3所示的废气处理装置30能够进行通过第一雾6和吸收塔80的两段处理。
通过第一雾6的处理,由于与上述的“通过第一雾和第二雾的两段处理”相同,因此此处省略。
通过第一雾6和吸收塔80的两段处理中,通过第一雾6的第一段的处理,使难溶于水的NO转换为易溶于水的NO2的废气流入吸收塔80,通过吸收塔80中的第二段的处理将废气中所含的NOx除去。
吸收塔80具有用填料75填充的区域,喷嘴77从上部向填料75将第三液体进行喷雾。喷雾后的第三液体在填料75中流通,储存在吸收塔80的下部的液槽。储存在液槽中的第三液体通过循环泵68被扬起并供给到喷嘴77。这样,吸收塔80以使第三液体循环的方式构成。
另外,第三液体能够从药液罐70供给到吸收塔80的下部的液槽或循环流路69。此外,第三液体的循环流路69上可以设置pH计72、ORP计73。
用填料75填充的区域可以具有例如多个具有多个孔的金属板层压而成的结构。金属板的材料例如可以使用不锈钢。此外,填料75也可以使用拉西环。
此外,吸收塔80的下部设置废气的流入口,吸收塔80的上部设置废气的排出口。因此,废气从吸收塔80的下部向上部在填料75中流通。因此,能够在填料75中使废气和第三液体进行气液接触。
第三液体可以为含有亚硫酸钠等的还原剂作为溶质的还原剂水溶液。由此,能够在填充了填料75的区域使含有NO2的废气和亚硫酸钠水溶液进行气液接触。可认为进行气液接触时,废气中所含的NO2气体与H2O反应,进行上述式(1)的化学反应,作为亚硝酸或硝酸转移到亚硫酸钠水溶液中。
可认为转移到亚硫酸钠水溶液的亚硝酸或硝酸与作为还原剂的亚硫酸钠反应,进行上述式(2)(3)的化学反应。
在吸收塔80中,进行这些化学反应时,能够使废气中所含的NOx还原成N2,能够除去废气中所含的NOx
此外,第三液体可以含有NaOH等的显示碱性的物质作为溶质。由此,废气成分溶解到第三液体中,能够抑制第三液体变成酸性。
此外,由于从吸收塔80排出的废气含有大量的水分,可以在吸收塔80的下游设置消除器82。此外,可以在其下游设置集尘器17、风机88等。集尘器17例如可以为电集尘器,也可以为离心力集尘器,也可以为过滤集尘器。
7.通过第一雾的一段处理
在此,对通过由通过第一雾6的第一处理构成的一段处理处理废气的情况进行说明。通过图9所示的废气处理装置30能够将在废气流路1流通的废气进行一段处理。
一段处理中,第一液体27可以为碱性水溶液或还原剂水溶液。例如,第一液体27可以含有氢氧化钠、氢氧化钾等的水溶液显示碱性的物质作为溶质。此外,第一液体27可以含有亚硫酸钠等的还原剂作为溶质。此外,第一液体27可以含有水溶液显示碱性的物质和还原剂两者。另外,此时,第一液体27具有作为使废气的温度降低的冷却水的功能和作为用于除去废气中的NOx的处理液的功能两者。
第一处理区域2中,在废气流路1中流通的150℃以上的废气中供给碱性水溶液或还原剂水溶液(第一液体27)和臭氧,在含有臭氧气体及NOx气体的废气中产生飘浮有第一液体27的水滴25的第一雾6。另外,第一雾6中所含的水可以在第一雾6流经废气流路1的过程中全部蒸发。此外,第一雾6可以通过将第一液体槽26中储存的第一液体27用泵15供给到第一喷雾部4来产生。
图10为第一液体27为含有作为还原剂的亚硫酸钠作为溶质的水溶液时、第一雾6中的化学反应的说明图。第一雾6中,如图10所示,在含有NOx气体和臭氧气体的废气(气相)中飘浮有水滴25(液相)。另外,由于第一雾6中的废气通过水滴25中所含的水的汽化热使温度降低,因此第一雾6中的臭氧气体的热分解被抑制。
由于在第一雾6的气相中能够使NOx气体和臭氧气体共存,因此能够进行废气中所含的NO气体被臭氧气体氧化成NO2气体的反应。
可认为第一雾6的气相中生成的NO2气体与水滴25的H2O反应,进行上述式(1)的化学反应,作为亚硝酸或硝酸转移到液相中。
可认为液相的亚硝酸或硝酸与作为还原剂的亚硫酸钠反应,进行上述式(2)(3)的化学反应。
第一雾6中,进行这些化学反应时,能够将废气中所含的NOx还原成N2,能够除去废气中所含的NOx
另外,第一雾6中所含的水滴25通过水的汽化而缓缓变小,最终消失并残留Na2SO4的微粒8。
因此,通过产生了第一雾6的第一处理区域2后的废气成为NO气体浓度及NO2气体浓度都低的气体。此外,第一处理区域2中,由于通过第一液体27的汽化热使废气冷却,通过第一处理区域2后的废气与通过第一处理区域2前的废气相比,温度降低。
图11为废气含有SO2、第一液体27为含有氢氧化钠作为溶质的水溶液时、第一雾6中的化学反应的说明图。第一雾6中,如图11所示,在含有臭氧气体、SO2气体及NO气体的废气(气相)中飘浮有含有氢氧化钠的水滴25(液相)。另外,由于第一雾6中的废气通过水滴25中所含的水的汽化热使温度降低,因此第一雾6中的臭氧气体的热分解被抑制。
由于在第一雾6的气相中能够使NO气体和臭氧气体共存,因此能够进行废气中所含的NO气体被臭氧气体氧化成NO2气体的反应。
可认为第一雾6的气相的SO2气体与水滴25的NaOH反应,进行上述式(4)的化学反应,作为亚硫酸钠转移到液相中。
可认为NO氧化生成的NO2气体与水滴25的H2O反应,进行上述式(1)的化学反应,作为亚硝酸或硝酸转移到液相中。可认为液相的亚硝酸或硝酸与由SO2生成的亚硫酸钠反应,进行上述式(2)(3)的化学反应。
在第一雾6中,进行这些化学反应时,能够使废气中所含的NOx还原成N2,能够除去废气中所含的NOx
另外,第一雾6中所含的水滴25通过水的汽化而缓缓变小,最终消失并残留Na2SO4的微粒8。
因此,通过产生了第一雾6的第一处理区域2后的废气成为NO气体浓度及NO2气体浓度都低的气体。
此外,第一液体27为含有水溶液显示碱性的物质和还原剂两者的水溶液时,能够更有效地除去废气中的NOx
8.集尘器
集尘器17可以以流入通过一段处理或两段处理处理后的废气的方式进行设置。由此,能够将通过一段处理或两段处理而在废气中产生的微粒8从废气中除去。
集尘器17例如可以为电集尘器,也可以为离心力集尘器,也可以为过滤集尘器。
NO x 除去实验1
图12为NOx除去实验1中使用的废气处理装置(反应塔)的概略截面图。该反应塔为内径54.9mm,高1000mm的SUS304制的圆筒形,作为处理对象气体的模拟废气从反应塔下部流入在反应塔内被处理后,从上部排出。从气体入口至气体出口的长度为600mm。为了再现高温废气(300℃),在反应器壁面的上段和下段设置2个加热器。模拟废气使用N2基的NO浓度100ppm的储气瓶气体并用质量流量控制器设定为10L/min。模拟废气首先用电管式炉加热后,导入到反应塔内。在反应塔内从上部由喷嘴(第一喷雾部4)将还原剂(Na2SO3)水溶液(喷雾液)进行喷雾,使模拟废气通过该雾(第一雾6)冷却。将通过作为臭氧发生器12的等离子发生装置(臭氧发生器)生成的含臭氧气体注入到反应塔内的第一雾6内,将模拟废气中的NO氧化成NO2。此外,NO2与第一雾6中的还原剂(Na2SO3)反应还原成N2。处理后的气体从反应器上部出口排出。未蒸发的还原剂水溶液从设置在反应器下部的排水口排出。气体分析在反应器出口进行,使用NOx计(PG240堀场制作所制)测定NO、NOx、O2的浓度。
臭氧发生器使用株式会社增田研究所制的OZS-EPIII-05。该臭氧发生器的放电电压约为5-8.6kV,电流值最大为0.4A,频率为9.6kHz恒定,最大消耗功率为32W。臭氧气体发生量为0-1.26g/h,臭氧气体浓度为0-95g/m3,臭氧气体流量为0.1-1L/min。
对于喷雾液,将粉末状的Na2SO3溶于水,配置成规定浓度的化学水溶液。预先在内容量为3L的烧杯储存化学水溶液,将通过送液泵和流量计调整的水溶液送到喷嘴(第一喷雾部4)。
在烧杯内设置pH/ORP计(堀场制作所社制D-53),测定水溶液的pH、ORP。对于ORP,值越低还原力越强,伴随着值变大,从还原气氛变为氧化气氛。还原气氛中通过将Na2SO3和NO2接触,将NO2还原成N2
送液泵使用隔膜泵(ヤマダコーポレーション制NDP-5FST),流量计使用连接部为SUS制的面积式(浮动式)流量计(KOFLOC社制)。喷嘴使用スプレーイングシステムジャパン(株)制的一流体喷嘴(B1/4TT-SS+TX-SS1)。流量在压力为0.3MPa的条件为65mL/min,喷射角为54度。
实验结果的一例如图13所示。导入反应塔内的模拟废气,将流量设定为10L/min,将NO浓度设定为100ppm。首先,以不将还原剂水溶液进行喷雾、模拟废气流入反应塔使反应塔下部及上部的气体温度变为300℃的方式进行设定。注入反应塔内的含臭氧气体,将流量设定为0.2L/min,将图13的从0分钟至30分钟及从40分钟至50分钟的臭氧浓度设定为9g/m3,将从30分钟至40分钟的臭氧浓度设定为15g/m3。此外,从50分钟至60分钟没有在反应塔内注入含臭氧气体的气体。
还原剂水溶液从10分钟至60分钟供给到喷嘴(第一喷雾部4),产生第一雾6。供给的还原剂水溶液,将流量设定为40mL/min,将SO3浓度设定为10000ppm。另外,从0分钟至10分钟未产生第一雾6。
根据图13可知,与在0-10分钟在反应塔内注入臭氧气体无关,由于模拟废气的温度为300℃,可知NO浓度基本未降低。可认为这是由于注入的臭氧气体进行热分解而未用于NO的氧化。
可认为在10分钟-50分钟中通过还原剂水溶液的喷雾使第一雾6中的气体冷却,由此在第一雾6中抑制臭氧气体的热分解。由此,可认为在第一雾6中有效地进行通过臭氧气体的NO的氧化。此外,根据图13可知,在10分钟-50分钟中通过还原剂的NO2还原,NOx浓度也降低。
另外,10分钟-50分钟中的反应塔上部的废气温度约为190℃。
NO x 除去实验2
使用如图3所示的废气处理装置30进行将从玻璃熔炉19连续排出的燃烧废气中所含的NOx除去的实验。
实验中,从玻璃熔炉19连续排出的燃烧废气通过废热锅炉62、由喷雾器50产生的第一雾6、吸收塔80、消除器82、集尘器17进行处理,处理后的燃烧废气排放到大气中。此外,在图3所示的测试点A-E,测定处理中的燃烧废气的温度。此外,在图3所示的测定点D、E对燃烧废气进行采样,测定燃烧废气中所含的NOx浓度及NO浓度。
实验时间为9小时,实验中设定通过第一雾6进行臭氧处理的时间和未通过第一雾6进行臭氧处理的时间。实验中,进行两次80分钟的通过第一雾6的处理。
在废气流路1流通的废气量约为6700Nm3/h。此外,在吸收塔80中循环的还原剂水溶液67使用含有Na2SO3及NaOH的水溶液,Na2SO3的浓度为201-268ppm。此外,NaOH以使还原剂水溶液67的pH约为8的方式供给到还原剂水溶液67。
此外,通过在喷雾器50中供给水、空气和含臭氧气体而产生第一雾6。含臭氧气体通过将空气或氧气进行放电处理的臭氧发生器12产生,供给到喷雾器50中。在通过第一次的第一雾6的处理中,通过臭氧发生器12产生1255g/h的臭氧气体,在通过第二次的第一雾6的处理中,通过臭氧发生器12产生1436g/h的臭氧气体。
图14表示测定点A-E中的燃烧废气的温度测定的结果。燃烧废气的温度在玻璃熔炉19的出口A约为450℃,在废热锅炉62的入口B约为380℃,在废热锅炉62的出口C约为180℃,在喷雾器之前的D约为160℃,在消除器82的出口E约为50℃。
图15表示测定点D、E的燃烧废气的NOx浓度的每20分钟的时间推移图。此外,图16表示测定点D、E的燃烧废气的NO浓度的每20分钟的时间推移图。此外,图15、16中,通过第一雾6进行臭氧处理的时间用箭头表示。
图15所示的NOx浓度及图16所示的NO浓度为以换算氧浓度为15%时将测定值换算的换算值。另外,换算值按照大气污染防治法的规定进行计算。此外,图15、16所示的NOx浓度的换算值及NO浓度的换算值为由20分钟的测定数据除去燃烧交换时的5分钟的测定数据后的15分钟的测定数据求出的平均值。
此外,由图15、16所示的NOx浓度及NO浓度计算的NOx除去率及NO除去率如图17所示。除去率为通过第一雾6的臭氧处理和吸收塔80的还原剂处理两者、或通过吸收塔80的还原剂处理而除去燃烧废气中的NOx或NO的比例。
由图15-17可知,在未进行通过第一雾6的臭氧处理的时间区间,NOx除去率及NO除去率为0-7%左右,与此相比,在进行通过第一雾6的臭氧处理的时间区间,NOx除去率及NO除去率为14-39%左右。
由此,可认为在进行臭氧处理的时间区间,通过喷雾器50在约为160℃的燃烧废气中产生第一雾6,在第一雾6中通过臭氧处理燃烧废气,能够将燃烧废气中所含的NO气体氧化成NO2气体,能够将生成的NO2气体通过吸收塔80中的还原剂处理从燃烧废气中除去。
另外,可认为在未进行臭氧处理的时间区间,由于燃烧废气中所含的NO气体未氧化成NO2气体,NOx除去率及NO除去率低。
附图标记说明
1:废气流路2:第一处理区域3:第二处理区域4:第一喷雾部5:第二喷雾部6:第一雾7:第二雾8:微粒9:喷雾部10:臭氧供给部12:臭氧发生器14:第二液体槽15:泵16:第二液体17:集尘器19:玻璃熔炉20:燃烧嘴21:火焰22:熔化的玻璃23:玻璃原料25:水滴26:第一液体槽27:第一液体30:废气处理装置32:第一开口33:第二开口35:第一液体流路36:第一气体流路37:臭氧气体流路38:内管39:外管40:喷雾喷嘴41:中间管42:保护管43:空间45:第三开口46:法兰盘47:间隙50:喷雾器52:废气流路部件62:废热锅炉67:还原剂水溶液68:循环泵69:循环流路70:药液罐72:pH计73:ORP计75:填料77:喷嘴80:吸收塔82:消除器88:风机89:烟囱。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种废气处理方法,其特征在于,该方法包括如下工序:在含有NOx的150℃以上的废气中供给作为第一液体的水或水溶液和臭氧,使含有臭氧气体的废气中产生飘浮有第一液体的水滴的第一雾;
第一雾是通过在将第一液体在废气中进行喷雾所形成的雾中的部分低温区供给臭氧气体而形成的。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,第一液体为碱性水溶液或还原剂水溶液或含有还原剂作为溶质的碱性水溶液。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,该方法还包括使废气通过第一雾,在通过后的废气中将第二液体进行喷雾而产生第二雾的工序,
第二液体为碱性水溶液或还原剂水溶液或含有还原剂作为溶质的碱性水溶液。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,废气含有SOx
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法,其中,废气为从玻璃的熔炉产生的废气。
6.一种废气处理装置,其特征在于,该装置具备:流通含有NOx的150℃以上的废气的废气流路,在所述废气流路中将作为第一液体的水或水溶液进行喷雾的第一喷雾部,以及,在所述废气流路中供给臭氧的臭氧供给部,
第一喷雾部和所述臭氧供给部以在含有臭氧气体的废气中形成飘浮有第一液体的水滴的第一雾的方式进行设置;
所述臭氧供给部以在通过第一喷雾部将第一液体在所述废气流路中进行喷雾所形成的雾中的部分低温区供给臭氧气体的方式进行设置。
7.根据权利要求6所述的装置,其中,第一液体为碱性水溶液或还原剂水溶液或含有还原剂作为溶质的碱性水溶液。
8.根据权利要求6所述的装置,其中,该装置进一步具备在通过第一雾后的废气流通的所述废气流路中将作为碱性水溶液或还原剂水溶液或含有还原剂作为溶质的碱性水溶液的第二液体进行喷雾的第二喷雾部。
9.根据权利要求6所述的装置,其中,第一喷雾部具有喷雾喷嘴,所述喷雾喷嘴具有将第一液体的水滴与第一气体一起喷出的第一开口,
所述臭氧供给部具有设置在所述喷雾喷嘴的周围并将含臭氧气体喷出的第二开口,
第一喷雾部和所述臭氧供给部构成喷雾器。
10.根据权利要求9所述的装置,其中,所述喷雾器以将第一液体的水滴、第一气体及含臭氧气体与废气流通的方向实质相同的方向喷出的方式进行配置。
说明或声明(按照条约第19条的修改)
用修改后的权利要求1-10的中文译文替换原始公开的权利要求1-12的中文译文。
修改仅涉及:基于权利要求7和图12的记载,在权利要求1和6中追加了“在将第一液体进行喷雾所形成的雾中的部分低温区供给臭氧气体”技术特征;另外,删除了权利要求7和8。
国际调查报告中所列举的JP2000-185217A中公开了:将含臭氧水喷雾到废气中,随着水滴的蒸发产生OH自由基从而氧化分解二噁英类的方法。因此,由喷雾产生的雾中已含有臭氧气体。JP2010-264386A中公开了:使用水喷雾式冷却器进行冷却而使废气温度整体降低,并向该废气中供给臭氧气体的方法。US2005/0008555A1中公开了:在湿式洗涤器的上部导入废气,通过将洗净液喷雾而使废气整体快速冷却,并向快速冷却的废气中注入臭氧气体的方法。US6162409A公开了在静态混合器中将废气和臭氧气体混合,在反应室中使其与氮化氧化物反应,并在吸收室中进行喷雾处理的方法。
国际调查报告中所列举的上述文献中没有记载本发明的上述修改事项。另外,通过在雾中的部分低温区供给臭氧气体,即使周围的废气温度较高,废气含有的NO也可以高效率地转换为NO2。这样的效果是通过国际调查报告中所列举的文献所无法预测的。因此,修改后的本发明具有新颖性和创造性。

Claims (12)

1.一种废气处理方法,其特征在于,该方法包括如下工序:在含有NOx的150℃以上的废气中供给作为第一液体的水或水溶液和臭氧,使含有臭氧气体的废气中产生飘浮有第一液体的水滴的第一雾。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,第一液体为碱性水溶液或还原剂水溶液或含有还原剂作为溶质的碱性水溶液。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,该方法还包括使废气通过第一雾,在通过后的废气中将第二液体进行喷雾而产生第二雾的工序,
第二液体为碱性水溶液或还原剂水溶液或含有还原剂作为溶质的碱性水溶液。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,废气含有SOx
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法,其中,废气为从玻璃的熔炉产生的废气。
6.一种废气处理装置,其特征在于,该装置具备:流通含有NOx的150℃以上的废气的废气流路,在所述废气流路中将作为第一液体的水或水溶液进行喷雾的第一喷雾部,以及,在所述废气流路中供给臭氧的臭氧供给部,
第一喷雾部和所述臭氧供给部以在含有臭氧气体的废气中形成飘浮有第一液体的水滴的第一雾的方式进行设置。
7.根据权利要求6所述的装置,其中,所述臭氧供给部以在第一雾中供给臭氧气体的方式进行设置,所述第一雾是通过第一喷雾部在所述废气流路中将第一液体进行喷雾而形成的。
8.根据权利要求6所述的装置,其中,第一喷雾部以将第一液体与从所述臭氧供给部供给的臭氧气体混合并在所述废气流路中进行喷雾的方式进行设置。
9.根据权利要求6-8中任意一项所述的装置,其中,第一液体为碱性水溶液或还原剂水溶液或含有还原剂作为溶质的碱性水溶液。
10.根据权利要求6-8中任意一项所述的装置,其中,该装置进一步具备在通过第一雾后的废气流通的所述废气流路中将作为碱性水溶液或还原剂水溶液或含有还原剂作为溶质的碱性水溶液的第二液体进行喷雾的第二喷雾部。
11.根据权利要求6所述的装置,其中,第一喷雾部具有喷雾喷嘴,所述喷雾喷嘴具有将第一液体的水滴与第一气体一起喷出的第一开口,
所述臭氧供给部具有设置在所述喷雾喷嘴的周围并将含臭氧气体喷出的第二开口,
第一喷雾部和所述臭氧供给部构成喷雾器。
12.根据权利要求11所述的装置,其中,所述喷雾器以将第一液体的水滴、第一气体及含臭氧气体与废气流通的方向实质相同的方向喷出的方式进行配置。
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