JP2000202233A - 電子ビ―ム排ガス処理方法及び装置 - Google Patents
電子ビ―ム排ガス処理方法及び装置Info
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- JP2000202233A JP2000202233A JP11005402A JP540299A JP2000202233A JP 2000202233 A JP2000202233 A JP 2000202233A JP 11005402 A JP11005402 A JP 11005402A JP 540299 A JP540299 A JP 540299A JP 2000202233 A JP2000202233 A JP 2000202233A
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/007—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by irradiation
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- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/32—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by electrical effects other than those provided for in group B01D61/00
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
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- B01D2259/812—Electrons
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 配管温度調節のための付帯技術を用いずに、
閉塞の原因となる炭酸アンモニウムの生成を防止できる
電子ビーム排ガス処理方法及び装置を提供する。 【解決手段】 硫黄酸化物及び／又は窒素酸化物を含む
排ガスに、アンモニアガス１３と圧縮空気９の混合ガス
１１又は該混合ガスと水とを注入６した上で電子ビーム
７を照射し、該排ガスから硫黄酸化物及び／又は窒素酸
化物を除去する電子ビームを用いた排ガスの処理方法に
おいて、該混合ガスの温度を、アンモニアガスと空気中
の炭酸ガスが反応して、粉粒体又は固体の反応生成物が
生成しない温度以上になるように調整１２することとし
たものであり、前記混合ガスの温度は、混合前のアンモ
ニアガス及び又は混合前の圧縮空気の温度を調整するこ
とによっても調整することができる。
閉塞の原因となる炭酸アンモニウムの生成を防止できる
電子ビーム排ガス処理方法及び装置を提供する。 【解決手段】 硫黄酸化物及び／又は窒素酸化物を含む
排ガスに、アンモニアガス１３と圧縮空気９の混合ガス
１１又は該混合ガスと水とを注入６した上で電子ビーム
７を照射し、該排ガスから硫黄酸化物及び／又は窒素酸
化物を除去する電子ビームを用いた排ガスの処理方法に
おいて、該混合ガスの温度を、アンモニアガスと空気中
の炭酸ガスが反応して、粉粒体又は固体の反応生成物が
生成しない温度以上になるように調整１２することとし
たものであり、前記混合ガスの温度は、混合前のアンモ
ニアガス及び又は混合前の圧縮空気の温度を調整するこ
とによっても調整することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、硫黄酸化物(Ｓ
Ｏx)及び／又は窒素酸化物(ＮＯx)を含む排ガスにアン
モニアを添加した上で電子ビームを照射し、当該ガスか
ら硫黄酸化物及び／又は窒素酸化物を除去する、電子ビ
ーム排ガス処理方法及び装置に関する。
Ｏx)及び／又は窒素酸化物(ＮＯx)を含む排ガスにアン
モニアを添加した上で電子ビームを照射し、当該ガスか
ら硫黄酸化物及び／又は窒素酸化物を除去する、電子ビ
ーム排ガス処理方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】硫黄酸化物及び／又は窒素酸化物を含む
排ガスにアンモニアガスを添加した上で電子ビームを照
射し、ガス中の硫黄酸化物及び／又は窒素酸化物を除去
する電子ビーム排ガス処理法において、硫黄酸化物の除
去効率(以下、脱硫率)が低温度条件で高くなるという傾
向にあるため、従来、水噴霧式の冷却塔でまず温度を下
げた後、排ガスを反応器に導き、当該反応器入口でアン
モニアガスを添加して電子ビームを照射するという方式
が取られていた。さらに、硫黄酸化物及び／又は窒素酸
化物の濃度が比較的高い場合、及び／又は電子ビームの
照射量が比較的多い場合等には、硫黄酸化物及び／又は
窒素酸化物との反応熱、及び／又は電子ビームの照射に
よる発熱ガスの温度上昇が無視できなくなり、これによ
る脱硫率の低下をおさえるため、前記冷却塔での水噴霧
に加えて、反応器内で水を噴霧し、ガスの温度上昇を抑
えることが行われる。
排ガスにアンモニアガスを添加した上で電子ビームを照
射し、ガス中の硫黄酸化物及び／又は窒素酸化物を除去
する電子ビーム排ガス処理法において、硫黄酸化物の除
去効率(以下、脱硫率)が低温度条件で高くなるという傾
向にあるため、従来、水噴霧式の冷却塔でまず温度を下
げた後、排ガスを反応器に導き、当該反応器入口でアン
モニアガスを添加して電子ビームを照射するという方式
が取られていた。さらに、硫黄酸化物及び／又は窒素酸
化物の濃度が比較的高い場合、及び／又は電子ビームの
照射量が比較的多い場合等には、硫黄酸化物及び／又は
窒素酸化物との反応熱、及び／又は電子ビームの照射に
よる発熱ガスの温度上昇が無視できなくなり、これによ
る脱硫率の低下をおさえるため、前記冷却塔での水噴霧
に加えて、反応器内で水を噴霧し、ガスの温度上昇を抑
えることが行われる。
【０００３】この際、反応器内での水噴霧は、アンモニ
アガスの注入前、注入と同時、注入後、又はアンモニア
ガスと混合して行うことが可能であるが、脱硫率を向上
させるためには、アンモニアガスと混合して噴霧注入す
ることが最も好ましい。これについて、本発明者らは、
先に、硫黄酸化物及び／又は窒素酸化物を含む排ガスに
アンモニアを添加した上で電子ビームを照射し、当該ガ
スから硫黄酸化物及び／又は窒素酸化物を除去する排ガ
ス処理法において、最初にアンモニアガスと空気を均一
に混合し、次いで該ガス混合物と水を均質に気液混合し
て反応器に噴霧注入することを特徴とする電子ビーム排
ガス処理方法及び装置を提案している。ところが、アン
モニアガスと空気を混合すると、空気中の炭酸ガスと水
及びアンモニアが反応し、混合配管内で炭酸水素アンモ
ニウム又は炭酸アンモニウムが生成し、配管を閉塞させ
る原因となる。両成分はいずれも固化又は吸湿により、
粘着性の高い液体となって配管内に蓄積し、最終的に閉
塞状態となる。
アガスの注入前、注入と同時、注入後、又はアンモニア
ガスと混合して行うことが可能であるが、脱硫率を向上
させるためには、アンモニアガスと混合して噴霧注入す
ることが最も好ましい。これについて、本発明者らは、
先に、硫黄酸化物及び／又は窒素酸化物を含む排ガスに
アンモニアを添加した上で電子ビームを照射し、当該ガ
スから硫黄酸化物及び／又は窒素酸化物を除去する排ガ
ス処理法において、最初にアンモニアガスと空気を均一
に混合し、次いで該ガス混合物と水を均質に気液混合し
て反応器に噴霧注入することを特徴とする電子ビーム排
ガス処理方法及び装置を提案している。ところが、アン
モニアガスと空気を混合すると、空気中の炭酸ガスと水
及びアンモニアが反応し、混合配管内で炭酸水素アンモ
ニウム又は炭酸アンモニウムが生成し、配管を閉塞させ
る原因となる。両成分はいずれも固化又は吸湿により、
粘着性の高い液体となって配管内に蓄積し、最終的に閉
塞状態となる。
【０００４】これに関しても、本発明者らは、先に、通
常の空気を使用する場合は、アンモニアと空気を混合し
た後、次いで該ガス混合物を水と気液混合させる迄の配
管温度を６０℃以上に加熱することにより、上記閉塞を
防ぐ技術を提案している。このための熱源としては、ス
チーム、電気ヒーター等が利用できる。しかしながら、
この技術は、配管温度を調整するという間接的、対症的
技術であり、配管の内表面の一部でも６０℃を下回る
と、そこで炭酸アンモニウムが生成し閉塞の原因となる
ため、内表面すべてを６０℃以上にする必要があり、こ
のためには、非常に過剰なスチーム配管や電気配線の工
事が必要となり、大規模なプラントにおいて、この程度
の温度維持のためにスチーム配管や電気ヒータを延々と
付設することは現実的ではなかった。
常の空気を使用する場合は、アンモニアと空気を混合し
た後、次いで該ガス混合物を水と気液混合させる迄の配
管温度を６０℃以上に加熱することにより、上記閉塞を
防ぐ技術を提案している。このための熱源としては、ス
チーム、電気ヒーター等が利用できる。しかしながら、
この技術は、配管温度を調整するという間接的、対症的
技術であり、配管の内表面の一部でも６０℃を下回る
と、そこで炭酸アンモニウムが生成し閉塞の原因となる
ため、内表面すべてを６０℃以上にする必要があり、こ
のためには、非常に過剰なスチーム配管や電気配線の工
事が必要となり、大規模なプラントにおいて、この程度
の温度維持のためにスチーム配管や電気ヒータを延々と
付設することは現実的ではなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術に鑑み、閉塞の原因となる炭酸アンモニウムの生成を
防止し、かつ配管温度調節のための付帯技術を不要とし
た電子ビーム排ガス処理方法及び装置を提供することを
課題とする。
術に鑑み、閉塞の原因となる炭酸アンモニウムの生成を
防止し、かつ配管温度調節のための付帯技術を不要とし
た電子ビーム排ガス処理方法及び装置を提供することを
課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、硫黄酸化物及び／又は窒素酸化物を含
む排ガスに、アンモニアガスと圧縮空気の混合ガス又は
該混合ガスと水とを注入した上で電子ビームを照射し、
該排ガスから硫黄酸化物及び／又は窒素酸化物を除去す
る電子ビームを用いた排ガスの処理方法において、該混
合ガスの温度を、アンモニアガスと空気中の炭酸ガスが
反応して、粉粒体又は固体の反応生成物が実質的に生成
しない温度以上になるように調整することとしたもので
ある。前記電子ビーム排ガス処理方法において、混合ガ
スの温度は、混合前のアンモニアガス及び／又は混合前
の圧縮空気の温度を調整することによって調整すること
ができ、その調整する温度は４０℃以上とするのがよ
い。その際、アンモニア混合空気の温度は、常にアンモ
ニアガスと空気中の炭酸ガスが反応して粉粒体又は固体
が生成しない温度以上にする必要はなく、間欠的にその
温度以上にすれば、それ以下の温度であった期間に生成
した粉粒体又は固体が分解するため、閉塞には至らな
い。
に、本発明では、硫黄酸化物及び／又は窒素酸化物を含
む排ガスに、アンモニアガスと圧縮空気の混合ガス又は
該混合ガスと水とを注入した上で電子ビームを照射し、
該排ガスから硫黄酸化物及び／又は窒素酸化物を除去す
る電子ビームを用いた排ガスの処理方法において、該混
合ガスの温度を、アンモニアガスと空気中の炭酸ガスが
反応して、粉粒体又は固体の反応生成物が実質的に生成
しない温度以上になるように調整することとしたもので
ある。前記電子ビーム排ガス処理方法において、混合ガ
スの温度は、混合前のアンモニアガス及び／又は混合前
の圧縮空気の温度を調整することによって調整すること
ができ、その調整する温度は４０℃以上とするのがよ
い。その際、アンモニア混合空気の温度は、常にアンモ
ニアガスと空気中の炭酸ガスが反応して粉粒体又は固体
が生成しない温度以上にする必要はなく、間欠的にその
温度以上にすれば、それ以下の温度であった期間に生成
した粉粒体又は固体が分解するため、閉塞には至らな
い。
【０００７】また、本発明では、硫黄酸化物及び／又は
窒素酸化物を含む排ガスの導入口と、アンモニアガスと
圧縮空気の混合ガス又は該混合ガスと水とを注入する注
入口と、電子ビーム照射窓とを備えた反応器と、該反応
器に電子ビームを照射する電子加速器とを有する硫黄酸
化物及び／又は窒素酸化物を除去する電子ビーム排ガス
処理装置において、前記反応器に注入するアンモニアガ
ス、圧縮空気又はそれらの混合ガスの流路に、該注入す
る混合ガスの温度を、アンモニアガスと空気中の炭酸ガ
スが反応して粉粒体又は固体の反応生成物が生成しない
温度以上に調整する加熱器を設けるか、又は、液体アン
モニアを気化することにより前記反応器に注入するアン
モニアガスを製造する気化器を設け、該気化器に、前記
注入する混合ガスの温度を、アンモニアガスと空気中の
炭酸ガスが反応して粉粒体又は固体の反応生成物が生成
しない温度以上に調整する機能を設けるか、又は、前記
反応器に注入する圧縮空気を製造する空気圧縮機と、該
空気圧縮機に接続するアフタークーラーを設け、該アフ
タークーラーに、前記注入する混合ガスの温度を、アン
モニアガスと空気中の炭酸ガスが反応して粉粒体又は固
体の反応生成物が生成しない温度以上に調整する機能を
設けた電子ビーム排ガス処理装置としたものである。
窒素酸化物を含む排ガスの導入口と、アンモニアガスと
圧縮空気の混合ガス又は該混合ガスと水とを注入する注
入口と、電子ビーム照射窓とを備えた反応器と、該反応
器に電子ビームを照射する電子加速器とを有する硫黄酸
化物及び／又は窒素酸化物を除去する電子ビーム排ガス
処理装置において、前記反応器に注入するアンモニアガ
ス、圧縮空気又はそれらの混合ガスの流路に、該注入す
る混合ガスの温度を、アンモニアガスと空気中の炭酸ガ
スが反応して粉粒体又は固体の反応生成物が生成しない
温度以上に調整する加熱器を設けるか、又は、液体アン
モニアを気化することにより前記反応器に注入するアン
モニアガスを製造する気化器を設け、該気化器に、前記
注入する混合ガスの温度を、アンモニアガスと空気中の
炭酸ガスが反応して粉粒体又は固体の反応生成物が生成
しない温度以上に調整する機能を設けるか、又は、前記
反応器に注入する圧縮空気を製造する空気圧縮機と、該
空気圧縮機に接続するアフタークーラーを設け、該アフ
タークーラーに、前記注入する混合ガスの温度を、アン
モニアガスと空気中の炭酸ガスが反応して粉粒体又は固
体の反応生成物が生成しない温度以上に調整する機能を
設けた電子ビーム排ガス処理装置としたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明においては、注入する混合
ガスを、アンモニアガスと空気中の炭酸ガスが反応して
粉粒体又は固体の反応生成物が実質的に生成しない温度
以上に調整するものであり、前記混合ガスの温度は、混
合前のアンモニアガス及び／又は圧縮空気、又は混合ガ
スを加熱して調整することができ、前記アンモニアガス
は、液体アンモニアを気化させて生成でき、この場合、
前記混合ガスの温度は該アンモニアの気化温度を調整す
ることによって調整することができ、さらに、前記圧縮
空気は、空気圧縮機で生成でき、この場合、前記混合ガ
スの温度は、該空気圧縮機に付帯するアフタークーラー
の出口温度を調整することによって調整することができ
る。
ガスを、アンモニアガスと空気中の炭酸ガスが反応して
粉粒体又は固体の反応生成物が実質的に生成しない温度
以上に調整するものであり、前記混合ガスの温度は、混
合前のアンモニアガス及び／又は圧縮空気、又は混合ガ
スを加熱して調整することができ、前記アンモニアガス
は、液体アンモニアを気化させて生成でき、この場合、
前記混合ガスの温度は該アンモニアの気化温度を調整す
ることによって調整することができ、さらに、前記圧縮
空気は、空気圧縮機で生成でき、この場合、前記混合ガ
スの温度は、該空気圧縮機に付帯するアフタークーラー
の出口温度を調整することによって調整することができ
る。
【０００９】次に、本発明を図面を用いて詳細に説明す
る。図１は、本発明の電子ビーム排ガス処理装置の一例
を示す概略構成図である。図１において、１はボイラ、
２は熱交換器、３は冷却塔、４は工業用水供給設備、５
は反応器、６は二流体混合噴霧ノズル、７は電子加速
器、８は電気集塵装置、９は空気圧縮機、１０はアフタ
ークーラー、１１はラインミキサ、１２は加熱器、１３
は液体アンモニア貯槽、１４は気化器である。ボイラ１
から発生した硫黄酸化物及び／又は窒素酸化物を含む排
ガスは、熱交換器２で冷却された後、冷却塔３に導か
れ、工業用水供給設備４から供給される工業用水と接触
して冷却された後、反応器５に導かれる。、
る。図１は、本発明の電子ビーム排ガス処理装置の一例
を示す概略構成図である。図１において、１はボイラ、
２は熱交換器、３は冷却塔、４は工業用水供給設備、５
は反応器、６は二流体混合噴霧ノズル、７は電子加速
器、８は電気集塵装置、９は空気圧縮機、１０はアフタ
ークーラー、１１はラインミキサ、１２は加熱器、１３
は液体アンモニア貯槽、１４は気化器である。ボイラ１
から発生した硫黄酸化物及び／又は窒素酸化物を含む排
ガスは、熱交換器２で冷却された後、冷却塔３に導か
れ、工業用水供給設備４から供給される工業用水と接触
して冷却された後、反応器５に導かれる。、
【００１０】一方、液化アンモニア貯槽１３から供給さ
れた液化アンモニアは、アンモニア気化器１４におい
て、蒸気と間接的に熱交換することによってアンモニア
ガスとなり、該アンモニアガスはラインミキサ１１に供
給される。また、空気圧縮機９で発生した圧縮空気は、
アフタークーラー１０で冷却水と間接的に熱交換するこ
とによって冷却された後、ラインミキサ１１に供給さ
れ、前記アンモニアガスと混合され、該アンモニアガス
と圧縮空気の混合ガス（以下、アンモニア混合空気）は
加熱器１２に導かれる。該アンモニア混合空気は、加熱
器１２において蒸気と熱交換することによって加熱され
るが、加熱器１２に供給される蒸気量は、加熱後のアン
モ二ア混合空気の温度が、アンモニアガスと空気中の炭
酸ガスが反応して、粉体又は固体の反応生成物が実質的
に生成しない温度以上になるように、温度指示調節計１
５からの信号に基づいて蒸気調節弁１６で調整される。
れた液化アンモニアは、アンモニア気化器１４におい
て、蒸気と間接的に熱交換することによってアンモニア
ガスとなり、該アンモニアガスはラインミキサ１１に供
給される。また、空気圧縮機９で発生した圧縮空気は、
アフタークーラー１０で冷却水と間接的に熱交換するこ
とによって冷却された後、ラインミキサ１１に供給さ
れ、前記アンモニアガスと混合され、該アンモニアガス
と圧縮空気の混合ガス（以下、アンモニア混合空気）は
加熱器１２に導かれる。該アンモニア混合空気は、加熱
器１２において蒸気と熱交換することによって加熱され
るが、加熱器１２に供給される蒸気量は、加熱後のアン
モ二ア混合空気の温度が、アンモニアガスと空気中の炭
酸ガスが反応して、粉体又は固体の反応生成物が実質的
に生成しない温度以上になるように、温度指示調節計１
５からの信号に基づいて蒸気調節弁１６で調整される。
【００１１】前記アンモニア混合空気は、加熱器１２に
おいて温度調整された後、反応器５の入口部に設けられ
た二流体混合噴霧ノズル６に供給され、工業用水供給設
備４から供給される工業用水と混合の上、前記排ガス中
に噴霧注入される。排ガスは、その後反応器５内で電子
ビーム照射窓から電子加速器７で発生した電子ビームを
照射され、排ガス中の硫黄酸化物及び／又は窒素酸化物
は、硫安及び／又は硝安を主成分とする粉体に転換され
る。該粉体は電機集塵装置８によって捕集され、清浄化
された排ガスは大気中に放出される。
おいて温度調整された後、反応器５の入口部に設けられ
た二流体混合噴霧ノズル６に供給され、工業用水供給設
備４から供給される工業用水と混合の上、前記排ガス中
に噴霧注入される。排ガスは、その後反応器５内で電子
ビーム照射窓から電子加速器７で発生した電子ビームを
照射され、排ガス中の硫黄酸化物及び／又は窒素酸化物
は、硫安及び／又は硝安を主成分とする粉体に転換され
る。該粉体は電機集塵装置８によって捕集され、清浄化
された排ガスは大気中に放出される。
【００１２】図２は、本発明の電子ビーム排ガス処理装
置のもう一つの例を示す概略図である。図２で図１との
相違点は、図２では加熱器１２が設置されていず、温度
指示調節計１７と蒸気調節弁１８とが気化器１４に設置
されている点にある。図２においては、アンモニアガス
の温度を測定する温度指示調節計１７の信号に基づい
て、アンモニア気化器１４に供給される蒸気量が調整さ
れ、これにより、アンモニアガスの温度は、ラインミキ
サ１１で圧縮空気と混合した後のアンモニア混合空気の
温度が、アンモニアガスと空気中の炭酸ガスが反応し
て、粉体又は固体の反応生成物が実質的に生成しない温
度以上になるように、選ばれた設定温度以上に調整され
る。図１と同一符号は同じ意味を有する。
置のもう一つの例を示す概略図である。図２で図１との
相違点は、図２では加熱器１２が設置されていず、温度
指示調節計１７と蒸気調節弁１８とが気化器１４に設置
されている点にある。図２においては、アンモニアガス
の温度を測定する温度指示調節計１７の信号に基づい
て、アンモニア気化器１４に供給される蒸気量が調整さ
れ、これにより、アンモニアガスの温度は、ラインミキ
サ１１で圧縮空気と混合した後のアンモニア混合空気の
温度が、アンモニアガスと空気中の炭酸ガスが反応し
て、粉体又は固体の反応生成物が実質的に生成しない温
度以上になるように、選ばれた設定温度以上に調整され
る。図１と同一符号は同じ意味を有する。
【００１３】図３は、本発明の電子ビーム排ガス処理装
置の他の例を示す概略構成図である。図３で図１との相
違点は、図３では加熱器１２が設置されていず、温度指
示調節計１９と冷却水調節弁２０とがアフタークーラー
１０に設置されている点にある。図３においては、アフ
タークーラー１０に供給される冷却水量が、アフターク
ーラー１０を出た後の圧縮空気の温度を測定する温度指
示調節計１９の信号に基づいて調整され、これにより圧
縮空気の温度は、ラインミキサ１１でアンモニアガスと
混合した後のアンモニア混合空気が、アンモニアガスと
空気中の炭酸ガスが反応して、粉体又は固体の反応生成
物が実質的に生成しない温度以上になるように、選ばれ
た設定温度以上に調整される。図１と同一符号は同じ意
味を有する。なお、いずれの場合においても、アンモニ
ア混合空気が流れる流路は、放熱によって該アンモニア
混合空気の温度がアンモニアガスと空気中の炭酸ガスが
反応して粉体又は固体の反応生成物が生成する温度以下
にならないように、保温を施すことが望ましい。
置の他の例を示す概略構成図である。図３で図１との相
違点は、図３では加熱器１２が設置されていず、温度指
示調節計１９と冷却水調節弁２０とがアフタークーラー
１０に設置されている点にある。図３においては、アフ
タークーラー１０に供給される冷却水量が、アフターク
ーラー１０を出た後の圧縮空気の温度を測定する温度指
示調節計１９の信号に基づいて調整され、これにより圧
縮空気の温度は、ラインミキサ１１でアンモニアガスと
混合した後のアンモニア混合空気が、アンモニアガスと
空気中の炭酸ガスが反応して、粉体又は固体の反応生成
物が実質的に生成しない温度以上になるように、選ばれ
た設定温度以上に調整される。図１と同一符号は同じ意
味を有する。なお、いずれの場合においても、アンモニ
ア混合空気が流れる流路は、放熱によって該アンモニア
混合空気の温度がアンモニアガスと空気中の炭酸ガスが
反応して粉体又は固体の反応生成物が生成する温度以下
にならないように、保温を施すことが望ましい。
【００１４】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。 実施例１ 図１に示す装置を用いて行った実施例を以下に説明す
る。ボイラ１から発生した硫黄酸化物を８５０ｐｐｍ含
む排ガス１，５００Ｎｍ3／ｈを、熱交換器２で１５０
℃まで冷却した後、冷却塔３で５０℃まで冷却した後、
反応器５に導いた。反応器５では、電子加速器７によっ
て電子ビームが５ｋＧｙ照射される。液化アンモニア貯
槽１３から供給されたアンモニア１．８ｋｇ／ｈは、ア
ンモニア気化器１４で気化され、該アンモニアガスは、
空気圧縮機９から供給されアフタークーラーで冷却され
た圧縮空気１５Ｎｍ3／ｈとラインミキサ１１で混合さ
れる。該アンモニア混合空気は、加熱器１２で温度を調
整された後、二流体混合噴霧ノズル６に供給され、工業
用水供給設備４から供給される工業用水とともに、排ガ
ス中に噴霧注入される。なお、二流体混合噴霧ノズル６
からの水の噴霧注入量は、反応器出口の排ガス温度が６
５℃になるように調整され、その際の処理後の硫黄酸化
物濃度は８０ｐｐｍであった。
る。 実施例１ 図１に示す装置を用いて行った実施例を以下に説明す
る。ボイラ１から発生した硫黄酸化物を８５０ｐｐｍ含
む排ガス１，５００Ｎｍ3／ｈを、熱交換器２で１５０
℃まで冷却した後、冷却塔３で５０℃まで冷却した後、
反応器５に導いた。反応器５では、電子加速器７によっ
て電子ビームが５ｋＧｙ照射される。液化アンモニア貯
槽１３から供給されたアンモニア１．８ｋｇ／ｈは、ア
ンモニア気化器１４で気化され、該アンモニアガスは、
空気圧縮機９から供給されアフタークーラーで冷却され
た圧縮空気１５Ｎｍ3／ｈとラインミキサ１１で混合さ
れる。該アンモニア混合空気は、加熱器１２で温度を調
整された後、二流体混合噴霧ノズル６に供給され、工業
用水供給設備４から供給される工業用水とともに、排ガ
ス中に噴霧注入される。なお、二流体混合噴霧ノズル６
からの水の噴霧注入量は、反応器出口の排ガス温度が６
５℃になるように調整され、その際の処理後の硫黄酸化
物濃度は８０ｐｐｍであった。
【００１５】この実施例においては、液化アンモニア貯
槽９からの液化アンモニアの供給圧力と、加熱器１２へ
の蒸気の供給量を変化させることによって、アンモニア
混合空気の圧力と温度を変化させ、アンモニア混合空気
の配管の内表面に、単位時間当たり、単位面積当たりに
付着する粉粒体又は固体の重量（ｇ／ｍ2・ｈｒ）を測
定した。その結果を図4に示す。ここで、配管の内表面
に付着する粉粒体又は固体の平均密度は０．３ｇ／ｃｍ
3（＝０．３×１０9ｍｇ／ｍ3）であるため、単位時間
当たり、単位面積当たりの付着重量が１．７ｍｇ／ｍ2
・ｈｒの場合、２年間連続で運転した場合の配管の内表
面への平均付着厚さは、下式のように約０．１ｍｍとな
る。 １．７ｍｇ／ｍ2・ｈｒ×３６５日／年×２年×２４ｈ
ｒ／日／０．３×１０9ｍｇ／ｍ3＝９．９×１０-5ｍ＝
０．０９９ｍｍ
槽９からの液化アンモニアの供給圧力と、加熱器１２へ
の蒸気の供給量を変化させることによって、アンモニア
混合空気の圧力と温度を変化させ、アンモニア混合空気
の配管の内表面に、単位時間当たり、単位面積当たりに
付着する粉粒体又は固体の重量（ｇ／ｍ2・ｈｒ）を測
定した。その結果を図4に示す。ここで、配管の内表面
に付着する粉粒体又は固体の平均密度は０．３ｇ／ｃｍ
3（＝０．３×１０9ｍｇ／ｍ3）であるため、単位時間
当たり、単位面積当たりの付着重量が１．７ｍｇ／ｍ2
・ｈｒの場合、２年間連続で運転した場合の配管の内表
面への平均付着厚さは、下式のように約０．１ｍｍとな
る。 １．７ｍｇ／ｍ2・ｈｒ×３６５日／年×２年×２４ｈ
ｒ／日／０．３×１０9ｍｇ／ｍ3＝９．９×１０-5ｍ＝
０．０９９ｍｍ
【００１６】電子ビーム排ガス処理装置の適用対象であ
る火力発電所等の排ガスの発生源では、通常最長２年間
の連続運転が要求されるため、電子ビーム排ガス処理装
置についても最長２年間の連続運転が要求されることが
ある。一方、アンモニア混合空気の流れる配管の内径は
数ｍｍ〜数１０ｍｍ程度であるから、粉粒体又は固体が
２年間で平均０．１ｍｍ程度付着することは実用上全く
問題にならない。この実施例においては、アンモニア混
合空気の圧力が高いほど、付着量が多くなることがわか
るが、いずれの圧力においてもアンモニア混合空気の温
度を４０℃以上にすれば、付着量を上記のように実用上
全く問題にならないレベルである１．７ｍｇ／ｍ2・ｈ
ｒ以下に抑えられることがわかる。
る火力発電所等の排ガスの発生源では、通常最長２年間
の連続運転が要求されるため、電子ビーム排ガス処理装
置についても最長２年間の連続運転が要求されることが
ある。一方、アンモニア混合空気の流れる配管の内径は
数ｍｍ〜数１０ｍｍ程度であるから、粉粒体又は固体が
２年間で平均０．１ｍｍ程度付着することは実用上全く
問題にならない。この実施例においては、アンモニア混
合空気の圧力が高いほど、付着量が多くなることがわか
るが、いずれの圧力においてもアンモニア混合空気の温
度を４０℃以上にすれば、付着量を上記のように実用上
全く問題にならないレベルである１．７ｍｇ／ｍ2・ｈ
ｒ以下に抑えられることがわかる。
【００１７】
【発明の効果】本発明によると、配管中の閉塞の原因と
なる炭酸アンモニウムの生成を、簡単な手段によって防
止することができ、従来必要とした配管温度調節のため
の付帯施設を不要とすることができる電子ビーム排ガス
処理方法及び装置を提供できた。
なる炭酸アンモニウムの生成を、簡単な手段によって防
止することができ、従来必要とした配管温度調節のため
の付帯施設を不要とすることができる電子ビーム排ガス
処理方法及び装置を提供できた。
【図１】本発明の電子ビーム排ガス処理装置の一例を示
す概略構成図。
す概略構成図。
【図２】本発明の電子ビーム排ガス処理装置の他の例を
示す概略構成図。
示す概略構成図。
【図３】本発明の電子ビーム排ガス処理装置の別の例を
示す概略構成図。
示す概略構成図。
【図４】混合ガスの温度と付着量の関係を示すグラフ。
１：ボイラ、２：熱交換器、３：冷却塔、４：工業用水
供給設備、５：反応器、６：二流体混合噴霧ノズル、
７：電子加速器、８：電気集塵装置、９：空気圧縮機、
１０：アフタークーラー、１１：ラインミキサ、１２：
加熱器、１３：液体アンモニア貯槽、１４：気化器、１
５、１７、１９：温度指示調節計、１６、１８：蒸気調
節弁、２０：冷却水調節弁
供給設備、５：反応器、６：二流体混合噴霧ノズル、
７：電子加速器、８：電気集塵装置、９：空気圧縮機、
１０：アフタークーラー、１１：ラインミキサ、１２：
加熱器、１３：液体アンモニア貯槽、１４：気化器、１
５、１７、１９：温度指示調節計、１６、１８：蒸気調
節弁、２０：冷却水調節弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 良治 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 井筒 政弘 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 Ｆターム(参考） 4D002 AA02 AA12 BA09 CA01 CA13 CA20 DA07 DA35 EA01 EA05 EA06 GA05 GB03 4G075 AA37 AA61 BB02 BB05 BD09 CA02 CA03 CA39 CA51 CA57 DA01 EB01 EB31 EC01
Claims (5)
- 【請求項１】 硫黄酸化物及び／又は窒素酸化物を含む
排ガスに、アンモニアガスと圧縮空気の混合ガス又は該
混合ガスと水とを注入した上で電子ビームを照射し、該
排ガスから硫黄酸化物及び／又は窒素酸化物を除去する
電子ビームを用いた排ガスの処理方法において、該混合
ガスの温度を、アンモニアガスと空気中の炭酸ガスが反
応して、粉粒体又は固体の反応生成物が実質的に生成し
ない温度以上になるように調整することを特徴とする電
子ビーム排ガス処理方法。 - 【請求項２】 前記混合ガスの温度は、混合前のアンモ
ニアガス及び／又は混合前の圧縮空気の温度を調整する
ことによって調整することを特徴とする請求項１記載の
電子ビーム排ガス処理方法。 - 【請求項３】 硫黄酸化物及び／又は窒素酸化物を含む
排ガスの導入口と、アンモニアガスと圧縮空気の混合ガ
ス又は該混合ガスと水とを注入する注入口と、電子ビー
ムの照射窓とを備えた反応器と、該反応器に電子ビーム
を照射する電子加速器とを有する硫黄酸化物及び／又は
窒素酸化物を除去する電子ビーム排ガス処理装置におい
て、前記反応器に注入するアンモニアガス、圧縮空気又
はそれらの混合ガスの流路に、該注入する混合ガスの温
度を、アンモニアガスと空気中の炭酸ガスが反応して粉
粒体又は固体の反応生成物が生成しない温度以上に調整
する加熱器を設けたことを特徴とする電子ビーム排ガス
処理装置。 - 【請求項４】 硫黄酸化物及び／又は窒素酸化物を含む
排ガスの導入口と、アンモニアガスと圧縮空気の混合ガ
ス又は該混合ガスと水とを注入する注入口と、電子ビー
ム照射窓とを備えた反応器と、該反応器に電子ビームを
照射する電子加速器とを有する硫黄酸化物及び／又は窒
素酸化物を除去する電子ビーム排ガス処理装置におい
て、液体アンモニアを気化することにより前記反応器に
注入するアンモニアガスを製造する気化器を設け、該気
化器に、前記注入する混合ガスの温度を、アンモニアガ
スと空気中の炭酸ガスが反応して粉粒体又は固体の反応
生成物が生成しない温度以上に調整する機能を設けたこ
とを特徴とする電子ビーム排ガス処理装置。 - 【請求項５】 硫黄酸化物及び／又は窒素酸化物を含む
排ガスの導入口と、アンモニアガスと圧縮空気の混合ガ
ス又は該混合ガスと水とを注入する注入口と、電子ビー
ム照射窓とを備えた反応器と、該反応器に電子ビームを
照射する電子加速器とを有する硫黄酸化物及び／又は窒
素酸化物を除去する電子ビーム排ガス処理装置におい
て、前記反応器に注入する圧縮空気を製造する空気圧縮
機と、該空気圧縮機に接続するアフタークーラーを設
け、該アフタークーラーに、前記注入する混合ガスの温
度を、アンモニアガスと空気中の炭酸ガスが反応して粉
粒体又は固体の反応生成物が生成しない温度以上に調整
する機能を設けたことを特徴とする電子ビーム排ガス処
理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11005402A JP2000202233A (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 電子ビ―ム排ガス処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11005402A JP2000202233A (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 電子ビ―ム排ガス処理方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000202233A true JP2000202233A (ja) | 2000-07-25 |
Family
ID=11610164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11005402A Pending JP2000202233A (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 電子ビ―ム排ガス処理方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000202233A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100650557B1 (ko) | 2005-10-13 | 2006-11-29 | 주식회사 포스코 | 암모니아수 장입위치 변화에 의한 배가스중 이산화탄소흡수방법 |
| WO2010141306A1 (en) * | 2009-06-03 | 2010-12-09 | Ixys Corporation | Methods and apparatuses for converting carbon dioxide and treating waste material |
| JP2011218293A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Jfe Engineering Corp | 排ガスの処理装置 |
| KR101303526B1 (ko) * | 2006-12-20 | 2013-09-03 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 제철소에서 발생되는 부생가스의 발열량 향상 방법 |
-
1999
- 1999-01-12 JP JP11005402A patent/JP2000202233A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100650557B1 (ko) | 2005-10-13 | 2006-11-29 | 주식회사 포스코 | 암모니아수 장입위치 변화에 의한 배가스중 이산화탄소흡수방법 |
| KR101303526B1 (ko) * | 2006-12-20 | 2013-09-03 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 제철소에서 발생되는 부생가스의 발열량 향상 방법 |
| WO2010141306A1 (en) * | 2009-06-03 | 2010-12-09 | Ixys Corporation | Methods and apparatuses for converting carbon dioxide and treating waste material |
| US8986621B2 (en) | 2009-06-03 | 2015-03-24 | Ixys Corporation | Methods and apparatuses for converting carbon dioxide and treating waste material |
| JP2011218293A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Jfe Engineering Corp | 排ガスの処理装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070918 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080212 |