JP2002028431A - アンモニア希釈装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 希釈すべきアンモニアガスの溶解能力及び処
理能力を向上させることができるアンモニア希釈装置を
提供する。 【解決手段】 密閉構造の希釈槽２に貯留した希釈用液
にアンモニアガスを導入して溶解させるアンモニア希釈
装置１において、アンモニアガスを含む気体を導入する
ブローライン８と、希釈用液を供給する液供給ライン６
と、液供給ライン６から供給された液流にブローライン
８から気体を吸引混合させて希釈槽２に貯留された希釈
用液に噴出するエジェクタ４と、アンモニアガスが溶解
した希釈用液を希釈槽２から排出する排出ライン３８と
を備えた構成にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、希釈槽に貯留した
希釈用液にアンモニアガスを導入して溶解させるアンモ
ニア希釈装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】アンモニア設備においてアンモニアガス
を排出する場合、アンモニアガスが有毒であることか
ら、アンモニア希釈装置内の希釈水で溶解させた後に排
水処理することが行われている。従来のアンモニア設備
の構成を図２に示す。

【０００３】同図に示すように、アンモニア希釈装置５
０は、アンモニアタンク５１、アンモニア気化器５２、
アキュムレータ５３などのアンモニア装置に配管を介し
て接続されており、安全弁作動時又はブロー時に、これ
らのアンモニア装置５１，５２，５３から導入管５７を
介してアンモニアガスが導入される。導入されたアンモ
ニアガスはブローノズル管５６のブロー孔から噴出し、
アンモニア希釈槽５４に貯留された希釈水に溶解する。
このアンモニア水は、バルブ５８を介して排出される。

【０００４】アンモニア希釈槽５４へは、給水管５９を
介して希釈水が供給される。供給された希釈水の一部は
スプレーノズル５５から噴霧され、アンモニア希釈槽５
４の上部に設けられたワイヤメッシュ部６０を濡らす。
これにより、アンモニア希釈槽５４で溶解しなかったア
ンモニアガスが、ワイヤメッシュ部６０に付着した水滴
により除害される。

【０００５】また、アンモニア装置５１，５２，５３に
おいて点検作業などを行う場合、このアンモニア装置を
パージする必要がある。パージ用のガスとしては一般に
窒素ガスが用いられ、窒素ガスをボンベ（図示せず）か
ら供給してアンモニア装置５１，５２，５３を浄化した
後、更にアンモニア希釈装置５０へ導くことにより、窒
素ガスに含まれるアンモニアガスを溶解させる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したア
ンモニア設備においては、各アンモニア装置５１，５
２，５３の内圧とブローノズル管５６付近の圧力との差
圧によってアンモニアガスのブローが行われていたた
め、ブローノズル管５６付近の水頭圧が高い場合に微圧
ブローが困難であるという問題があった。また、ブロー
を継続するにつれて差圧が徐々に小さくなるため処理能
力（ブロー効率）が低下し、ブローが完了するまでに時
間がかかるという問題があった。

【０００７】また、アンモニア希釈装置５０に貯留され
た希釈水のアンモニア濃度が高くなると、ワイヤーメッ
シュ部６０に噴霧するだけでは未溶解のアンモニアガス
を除害することができない場合があり、一部のアンモニ
アガスが外部に排出されるおそれがあるという問題があ
った。

【０００８】更に、アンモニア装置５１，５２，５３を
パージする場合には、新たに窒素ガスを使用する必要が
あるだけでなく、窒素ガスの導入中は配管などの取り外
し作業ができないので、作業効率の点で問題があった。

【０００９】本発明は、これらの問題を解決すべくなさ
れたものであって、希釈すべきアンモニアガスの溶解能
力及び処理能力を向上させることができるアンモニア希
釈装置の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の前記目的は、密
閉構造の希釈槽に貯留した希釈用液にアンモニアガスを
導入して溶解させるアンモニア希釈装置において、アン
モニアガスを含む気体を導入するブローラインと、希釈
用液を供給する液供給ラインと、前記液供給ラインから
供給された液流に前記ブローラインから気体を吸引混合
させて、前記希釈槽に貯留された希釈用液に噴出するエ
ジェクタと、アンモニアガスが溶解した希釈用液を前記
希釈槽から排出する排出ラインとを備えることを特徴と
するアンモニア希釈装置により達成される。

【００１１】このアンモニア希釈装置においては、前記
希釈槽を、希釈用液を貯留する貯留部と、希釈用液の液
滴に気体を接触させる気液接触部とに分割することが好
ましく、前記気液接触部は、通過する気体と接触するよ
うに液滴を付着可能な液滴付着部材を備えることが好ま
しい。更に、前記液滴付着部材に希釈用液を噴霧するノ
ズルを更に備え、前記貯留部を経たアンモニアガスが、
前記ノズルから噴霧された液滴と共に前記液滴付着部材
に到達するように構成することがより好ましい。

【００１２】また、前記希釈槽と前記ブローラインとを
連通する負圧調節ラインを備えることが好ましく、前記
希釈槽の希釈用液を前記液供給ラインに還流させる循環
ラインを備えることも好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実態形態について
添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施
形態に係るアンモニア希釈装置を示す全体構成図であ
る。アンモニア希釈装置１は、希釈用液（希釈水）が貯
留される希釈槽２を備えており、この希釈槽２に、エジ
ェクタ４の下流側が接続されている。エジェクタ４のノ
ズル部は、液供給ライン６を介して工業用水などの水源
に接続されており、エジェクタ４の吸引部は、ブローラ
イン８を介して各アンモニア装置Ｎ（例えば、液化アン
モニア貯槽、アンモニア気化器、アキュムレータ等）に
接続されている。尚、アンモニア装置Ｎは、外気を導入
するガス導入弁Ａを備えており、更に、ブローライン８
との接続部にブロー弁Ｂを備えている。

【００１４】液供給ライン６は、循環ライン１０を介し
て希釈槽２に連通しており、循環ライン１０の途中に設
けられた循環ポンプ１２によって、希釈槽２に貯留され
た希釈水が液供給ライン６に還流される。

【００１５】ブローライン８は、負圧調節ライン１６を
介して希釈槽２に連通しており、ブローライン８の負圧
時に、希釈槽２内の気体が負圧調節ライン１６を介して
導入される。また、ブローライン８は、元バルブ１８を
介して連成計２０に接続されている。

【００１６】液供給ライン６、ブローライン８、循環ラ
イン１０及び負圧調節ライン１６には、それぞれ調節バ
ルブ２２，２４，２６，２８が設けられており、ブロー
ライン８、循環ライン１０及び負圧調節ライン１６に
は、逆流を防止するための逆止弁３０，３２，３４が設
けられている。

【００１７】希釈槽２は密閉構造とされ、立設された仕
切板３６によって貯留部ａと気液接触部ｂとに分割され
ており、貯留部ａの下部にエジェクタ４が接続されてい
る。気液接触部ｂの上部は、３次元網目構造のワイヤー
メッシュからなる液滴付着部材４０で覆われており、気
液接触部ｂの下部には排出ライン３８が接続されてい
る。

【００１８】希釈槽２の上部には、仕切板３６の直上に
スプレーノズル４６が設けられている。このスプレーノ
ズル４６は、液供給ライン６から分岐する分岐ライン４
２に調節バルブ４４を介して接続されており、貯留部ａ
及び気液接触部ｂの双方に散水可能とされている。

【００１９】次に、このアンモニア希釈装置の作動につ
いて説明する。尚、操作開始前においては、調節バルブ
２２，２６，４４及びアンモニア装置Ｎのガス導入弁
Ａ、ブロー弁Ｂを全て閉じた状態とし、調節バルブ２
４，２８を開放しておく。

【００２０】アンモニア装置Ｎのアンモニアガスをブロ
ーする場合、まず、液供給ライン６及びブローライン８
の調節バルブ２２，４４をそれぞれ開放し、貯留部ａに
希釈水を供給すると共に、スプレーノズル４６から希釈
水を散水する。エジェクタ４を通過する希釈水によって
ブローライン８が負圧になるが、この負圧の度合いは連
成計２０で確認することができる。負圧が大き過ぎると
アンモニア装置Ｎに悪影響を与えるおそれがある場合に
は、負圧調節ライン１６における調節バルブ２８の開度
を操作して、ブローライン８の負圧を調節する。尚、エ
ジェクタ４の入口における希釈水の吐出圧は、例えば
０．２ＭＰａ以上であることが好ましい。

【００２１】排水ライン３８から希釈水が排水されてい
ることを確認した後、アンモニア装置Ｎのブロー弁Ｂを
徐々に開放する。アンモニア装置Ｎのアンモニアガス
は、圧力差によりエジェクタ４に吸引される。エジェク
タ４を通過した後の希釈水及びアンモニアガスは、混合
流となって希釈槽２に流れ込む。

【００２２】このように、エジェクタ４の吸引作用によ
り、単にアンモニア装置Ｎの内部圧力によってブローす
る場合に比べて圧力差が増大し、希釈槽２に導入される
アンモニアガスの流量を増加させることができる。した
がって、アンモニアガスの処理能力（ブロー効率）が向
上し、ブローを短時間で完了することができる。

【００２３】また、エジェクタ４を通過したアンモニア
ガスは、混合流となって流れる過程で一部が水中に溶解
する。溶解しなかった残りのアンモニアガスは、希釈液
の液流と共に貯留部ａに高速で噴射され、非常に細かな
気泡となって上昇する。貯留部ａには、液供給ライン６
を介して新たな希釈水が常に供給されるため、貯留され
るアンモニア水のアンモニア濃度を十分低く維持するこ
とができる。したがって、アンモニアガスの気泡は上昇
過程でほとんどが水中に溶解する。

【００２４】スプレーノズル４６からは希釈水が噴霧さ
れるため、貯留部ａを経たアンモニアガスは微粒化され
た希釈水に溶解する。更に、貯留部ａからオーバーフロ
ーした希釈水及びスプレーノズル４６からの散水によっ
て、液滴付着部材４０には新たな水滴が付着した状態と
なる。これにより、アンモニアガスは、液滴付着部材４
０を通過する過程で広いぬれ面積の部分と接触し、除害
される。したがって、貯留部ａで溶解しなかったアンモ
ニアガスがたとえ存在したとしても、アンモニア希釈装
置１の外部に排出されるおそれがない。

【００２５】アンモニアガスのブローが進行するにつれ
て、アンモニア装置Ｎの圧力計（図示せず）が検出する
圧力が徐々に減少し、大気圧に近づく。これにより、希
釈槽２に噴出するアンモニアガスの流量も減少する。ア
ンモニアガスの流量がある程度以下になったら、液供給
ライン６の調節バルブ２２を閉じる一方、循環ライン１
０の調節バルブ２６を開放すると共に循環ポンプ１２を
作動させて、貯留部ａの希釈水を循環させるようにして
も良い。アンモニアガスの流量が少なければ、スプレー
ノズル４６から供給される希釈水によって貯留部ａにお
けるアンモニア濃度を十分低く維持できるので、希釈水
の浪費を抑えることができる。

【００２６】アンモニア装置Ｎの圧力が所定の圧力（例
えば大気圧）になった時点でブロー弁Ｂを閉じて、ブロ
ーを終了する。尚、貯留部ａの希釈水をアンモニア濃度
の低い新鮮な水に入れ換えるため、ブロー弁Ｂを閉じた
後、しばらくの間は調節バルブ２２，４４を開放したま
まにしておくことが好ましい。また、負圧調節ライン１
６の調節バルブ２８を開放したままにすることで、ブロ
ーライン８に残留するアンモニアガスが溶解することに
よる希釈水の逆流を防止することができる。

【００２７】次に、アンモニア装置Ｎをパージする場合
について説明する。この場合は、パージ準備として、ガ
ス導入弁Ａの上流側に窒素ボンベ（図示せず）を予め接
続しておく。そして、アンモニアガスのブロー時と同様
に、調節バルブ２２，４４を開放し、ブローライン８の
負圧を確認する。

【００２８】排水ライン３８からの排水を確認した後、
ガス導入弁Ａを開けて、アンモニア装置Ｎに窒素ガスを
封入する。アンモニア装置Ｎの内圧が所定の圧力に達す
ると、ガス導入弁Ａを閉じて、ブロー弁Ｂを徐々に開放
する。アンモニアガスを含んだ窒素ガスは、ブロー時と
同様に希釈槽２に導かれ、アンモニアガスが除害され
る。この場合も、従来より大きな差圧でパージすること
ができるので、処理能力（パージ作業効率）を高めるこ
とができ、パージ時間を短縮することができる。尚、窒
素ガスはアンモニア水と共に排出ライン３８から排出さ
れる。

【００２９】アンモニア装置Ｎが所定の圧力（例えば大
気圧）になると、ブロー弁Ｂを閉じて再びガス導入弁Ａ
を開け、上記手順を繰り返す。アンモニア装置Ｎにおけ
るアンモニアガスの濃度が所定値（例えば、爆発下限界
の半分である７．５％）以下になった時点で、ブロー弁
Ｂを開放した状態のままアンモニア装置Ｎを負圧にし
て、アンモニアガスによるパージを終了する。

【００３０】ついで、窒素ボンベ（図示せず）を取り外
し、ガス導入弁Ａの上流側を大気に連通した後、ガス導
入弁Ａを開けて、アンモニア装置Ｎに外気を導入する。
このように、エジェクタ４の吸引作用によって大気によ
るパージが可能になるので、窒素ガスの使用量が大幅に
減少し、経済的なパージが可能になる。

【００３１】また、大気によるパージ中は、窒素ガスに
よるパージでは不可能なアンモニア装置Ｎにおける取り
外し作業（例えば、ガス導入弁Ａ、フランジ、ねじ込み
継手等）が可能であるため、作業時間の短縮を図ること
ができる。

【００３２】こうして、アンモニア装置Ｎにおけるアン
モニアガスの濃度が所定値（例えば、許容濃度である２
５ｐｐｍ）以下になると、調節バルブ２２，４４を閉じ
て、パージを終了する。尚、パージの場合においても、
貯留部ａの希釈水を循環ポンプ１２で循環させるように
しても良いことはもちろんである。

【００３３】以上、本発明の一実施形態について詳述し
たが、本発明の具体的な態様がこれに限定されるもので
はない。例えば、排水ライン３８や液滴付着部材４０の
位置は、本実施形態に限定されるものではなく、アンモ
ニアガスが排水ライン３８から排出される前に液滴付着
部材４０を通過する構成であれば、任意の位置を選択可
能である。スプレーノズル４６の位置も特に限定されな
いが、アンモニアガスが噴霧された液滴と共に液滴付着
部材４０に到達するような構成であることが好ましい。

【００３４】また、液滴付着部材４０は、本実施形態の
おけるワイヤーメッシュ以外に、パンチングメタル板や
網板などの複数積層体を使用することもでき、更には、
ラシヒリング、ポールリング、テラレットなどを使用す
ることも可能である。

【００３５】また、本実施形態におけるアンモニア希釈
装置１は、アンモニアガスの除害に用いるのに特に好適
であるが、例えば、不要になった可燃性ガス（ＬＰＧ
等）を燃焼装置に導く際に介在させて使用することも可
能である。この場合は、希釈槽２に供給される水が可燃
性ガスを導く駆動源になり、貯留部ａに貯留された水に
よって逆火を防止することができる。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のアンモニア希釈装置によれば、アンモニアガスを含む
気体を導入するブローラインと、希釈用液を供給する液
供給ラインと、液供給ラインから供給された液流に前記
ブローラインから気体を吸引混合させて希釈槽に貯留さ
れた希釈用液に噴出するエジェクタと、アンモニアガス
が溶解した希釈用液を希釈槽から排出する排出ラインと
を備えているので、希釈槽へのアンモニアガスの導入を
促すことができ、処理能力を向上させることができる。
更に、アンモニアガスと希釈用液とを混合させて噴出さ
せているので、アンモニアガスの溶解能力を高めること
ができる。

【００３７】また、希釈槽を、希釈用液を貯留する貯留
部と、希釈用液の液滴に気体を接触させる気液接触部と
に分割し、気液接触部は、通過する気体と接触するよう
に液滴を付着可能な液滴付着部材を備えることにより、
希釈槽に貯留された希釈用液にアンモニアガスが溶解し
なかった場合でも、このアンモニアガスを除害すること
ができる。

【００３８】更に、液滴付着部材に希釈用液を噴霧する
ノズルを更に備え、貯留部を経たアンモニアガスが、ノ
ズルから噴霧された液滴と共に液滴付着部材に到達する
ように構成するこにより、貯留部で未溶解のアンモニア
ガスをより確実に除害することができる。

【００３９】また、希釈槽と前記ブローラインとを連通
する負圧調節ラインを更に備えることにより、安全性を
担保できると共に、ブローラインへの希釈用液の逆流を
防止することができる。

【００４０】また、希釈槽の希釈用液を液供給ラインに
還流させる循環ラインを更に備えることにより、希釈用
液の浪費を防止して、アンモニアガスを効率よく除害す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るアンモニア希釈装置
の構成図である。

【図２】従来のアンモニア希釈装置を含むアンモニア設
備の全体構成図である。

【符号の説明】

１ アンモニア希釈装置 ２ 希釈槽 ４ エジェクタ ６ 液供給ライン ８ ブローライン １０ 循環ライン １２ 循環ポンプ １６ 負圧調節ライン ３８ 排出ライン ４０ 液滴付着部材 ４６ スプレーノズル ａ 貯留部 ｂ 気液接触部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉構造の希釈槽に貯留した希釈用液に
   アンモニアガスを導入して溶解させるアンモニア希釈装
   置において、 アンモニアガスを含む気体を導入するブローラインと、 希釈用液を供給する液供給ラインと、 前記液供給ラインから供給された液流に前記ブローライ
   ンから気体を吸引混合させて、前記希釈槽に貯留された
   希釈用液に噴出するエジェクタと、 アンモニアガスが溶解した希釈用液を前記希釈槽から排
   出する排出ラインとを備えることを特徴とするアンモニ
   ア希釈装置。
2. 【請求項２】 前記希釈槽を、希釈用液を貯留する貯留
   部と、希釈用液の液滴に気体を接触させる気液接触部と
   に分割し、 前記気液接触部は、通過する気体と接触するように液滴
   を付着可能な液滴付着部材を備えることを特徴とする請
   求項１に記載のアンモニア希釈装置。
3. 【請求項３】 前記液滴付着部材に希釈用液を噴霧する
   ノズルを更に備え、 前記貯留部を経たアンモニアガスが、前記ノズルから噴
   霧された液滴と共に前記液滴付着部材に到達するように
   構成したことを特徴とする請求項２に記載のアンモニア
   希釈装置。
4. 【請求項４】 前記希釈槽と前記ブローラインとを連通
   する負圧調節ラインを更に備えることを特徴とする請求
   項１から３のいずれかに記載のアンモニア希釈装置。
5. 【請求項５】 前記希釈槽の希釈用液を前記液供給ライ
   ンに還流させる循環ラインを更に備えることを特徴とす
   る請求項１から４のいずれかに記載のアンモニア希釈装
   置。