JP2010535100A5

JP2010535100A5 -

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Publication number: JP2010535100A5
Application number: JP2010519271A
Authority: JP
Filing date: 2008-08-04
Publication date: 2013-11-14

Description

ＳＣＲ反応器は移動床反応器を有し、当該反応器が、相互に離間してその間部分に実質的に垂直の触媒床通路を画定するところの、対向する、第１及び第２の境界部を含んでいる。煙道ガスは、移動床を通過する通路を進み、移動床反応器を貫いて移動する。

図４に例示するタイプの反応器設計形態はＳＣＲの移動床反応器３０として使用され得る。図４には移動床反応器３０の端部方向断面図が示される。図４の実施例ではボイラからの煙道ガスは、図で左側の、上流側３２に相当する側部から移動床反応器３０に入り、第１（上流側）のルーバースタック４０及び第２（下流側）のルーバースタック５０とを通過し、図で右側の、移動床反応器３０の下流側３４に相当する側部から移動床反応器３０を出る。第１及び第２の各ルーバースタック４０及び５０は、反応器ハウジング３６内に格納及び保持され得る。反応器ハウジング３６は、上流側３２及び下流側３４が煙道ガスを通過させるように夫々開放または実質的に開放されていることが好ましい。あるいは前記上流側３２及び下流側３４は、煙道ガス流れを収受するための開口または長孔を有する単一または複数の孔開けプレートであり得、またはそうした孔開けプレートを含み得る。かくして、以下の説明では、ここで説明する如く単数あるいは複数の移動床反応器３０を通して触媒粒子を維持及び搬送するために使用する構造を、境界部または複数の境界部と参照する場合がある。

ある実施例において、触媒材料を移動床反応器と再生装置との間を搬送する振動コンベヤまたは振動エレベーターを組み込むことが望ましい場合がある。その場合、振動により、搬送装置を横断する際の粒子損耗及びそれによる劣化が低減または最小化され得る。斯界に既知の振動コンベヤ及び振動エレベーター装置を当該目的で使用できる。随意的には、振動コンベヤ及び振動エレベーター装置を、加熱要素あるいはその他の、触媒粒子に熱エネルギーを付加する装置と組み合わせ得、かくして、再生装置へのまたはそこから移動する際の触媒粒子再生に寄与させ得る。あるいは、斯界に既知の如き空気コンベヤを使用して再生装置及び移動床反応器との間で触媒粒子を搬送させ得る。また、移動床反応器の底部またはベース部から層材料を収集し、収集した層材料を再生装置に搬送させるべくコンベヤ装置に送るホッパ（図示せず）を含み得る。

Claims

装置であって、
燃料燃焼用の燃焼チャンバにして、除去することが望ましい量のＮＯｘを含み得る煙道ガスを作動中に発生し得る燃焼チャンバと、
煙道ガス中のＮＯｘの少なくとも一部分を還元するためのＳＣＲ反応器にして、相互離間状態下に対向し、その間部分に実質的に垂直方向の触媒床通路を画定する第１及び第２の各境界部を含む移動床反応器を含み、前記第１及び第２の各境界部が煙道ガスを通過させ且つ触媒を通過させない開口を有するＳＣＲ反応器と、
上流側及び下流側を有するハウジングにして、前記上流側の、前記第１の境界部の上流側の表面積相当寸法の入口から煙道ガスが流入し、前記下流側の、前記第２の境界部の下流側の表面積相当寸法の出口から煙道ガスが流出するハウジングと、
を含み、前記移動床反応器を通して移動する煙道ガスが、前記入口、第１の境界部、触媒床通路、第２の境界部、前記出口、を貫く煙道ガス通路を進む装置。
対向する第１及び第２の各境界部において、第１の境界部が第１のルーバースタックを含み、第２の境界部が第２のルーバースタックを含み、各ルーバースタックが、垂直方向に離間する一連の第１ルーバーまたは第２ルーバーを含み、第１のルーバースタックにおける各第１ルーバー及び第２のルーバースタックにおける各第２ルーバーが相互に離間するように傾斜され、前記触媒床通路が第１のルーバースタックと第２ルーバースタックとの間に画定され、
移動床反応器を貫いて移動する煙道ガスが、垂直方向に離間した各第１ルーバー間の通路を進み、触媒床通路を貫き、次いで、垂直方向に離間した各第２ルーバー間を通して排出される請求項１の装置。
対向する第１及び第２の各境界部において、第１の境界部が、移動床反応器の入口に隣り合って配置した第１のルーバースタックを含み、第２の境界部が、移動床反応器の出口に隣り合って配置した孔開けプレートを含み、前記第１のルーバースタックが、孔開けプレートから離間するように傾斜された、垂直方向に離間する一連の第１ルーバーを含み、触媒床通路が、前記第１のルーバースタックと孔開けプレートとの間に画定され、
移動床反応器を貫いて移動する煙道ガスが、垂直方向に離間する各第１ルーバー間の通路を進み、触媒床通路を貫き、次いで、孔開けプレートに設けた孔を通して排出される請求項１の装置。
対向する第１及び第２の各境界部において、第１の境界部が第１の孔開けプレートを含み、第２の境界部が第２の孔開けプレートを含み、触媒床通路が第１の孔開けプレートと第２の孔開けプレートとの間に画定され、
移動床反応器を貫いて移動する煙道ガスが、第１の孔開けプレートに設けた一連の第１の孔を通る通路を進み、触媒床通路を貫き、次いで、第２の孔開けプレートに設けた一連の第２の孔を通して排出される請求項１の装置。
ＳＣＲ反応器が、前記ＳＣＲ反応器を通る煙道ガス通路に関して平行配置した複数の移動床反応器を含む請求項１の装置。
複数の移動床反応器が、上方から見た場合にアコーディオン形態下に配置される請求項５の装置。
ＳＣＲ反応器が、
ＳＣＲ反応器を通る煙道ガス通路に関して平行配置した、移動床反応器の第１のバンクと、
煙道ガス通路に関して平行配置した、移動床反応器の第２のバンクと、
を含み、
前記第２のバンクが、煙道ガス通路に関して前記第１のバンクよりも下流側に直線状に配置される請求項１の装置。
燃焼チャンバから排出される煙道ガス通路に関して前記燃焼チャンバの下流側に位置付けたエアヒーターを更に含み、該エアヒーターが、燃焼チャンバに入る燃焼空気を、該燃焼チャンバを出る煙道ガスとの熱交換を介して有効に予熱し、ＳＣＲ反応器が、煙道ガス通路に関してエアヒーターよりも下流側に配置される請求項１の装置。
煙道ガス通路に関してエアヒーターよりも下流側に位置付けられた、煙道ガスに同伴された粒状物を除去するための電気集塵機を更に含み、ＳＣＲ反応器が該電気集塵機内に配置される請求項８の装置。
燃焼チャンバを出る煙道ガス通路に関して燃焼チャンバよりも下流側に位置付けられた、煙道ガスに同伴された粒状物を除去するための電気集塵機を更に含み、ＳＣＲ反応器が該電気集塵機内に配置される請求項１の装置。
対向する第１及び第２の各境界部が、触媒粒子の移動床を、移動床反応器の頂部に位置付けた入口から、移動床反応器の底部に位置付けた出口に向けて移動床通路を通して下方に有効に案内する請求項１の装置。
触媒移動床の出口から排出される消費済みの触媒粒子を有効再生する床再生装置と、消費済みの触媒粒子を再生させるべく、前記出口から床再生装置に前記消費済みの触媒粒子を搬送する出口コンベヤと、床再生装置で再生された触媒粒子を前記床再生装置から触媒床の入口に搬送する入口コンベヤと、を更に含む請求項１１の装置。
出口コンベヤ及び入口コンベヤが、触媒床の出口から、床再生装置を通して触媒床の入口へと、閉ループ下に触媒粒子を連続搬送するようになっている請求項１２の装置。
ＳＣＲ反応器が、前記ＳＣＲ反応器を貫く煙道ガス通路に関して平行配置した複数の移動床反応器を含み、出口コンベヤが、全ての移動床反応器における触媒床の出口から排出される消費済みの触媒粒子を床再生装置に搬送するようになっており、入口コンベヤが、床再生装置からの再生済みの触媒粒子を、全ての移動床反応器における触媒床の入口に搬送するようになっている請求項１２の装置。
出口コンベヤ及び入口コンベヤの少なくとも一方が、各コンベヤの搬送する触媒粒子に振動を付与するための振動手段を含む請求項１２の装置。
燃焼チャンバが石炭炊き式ボイラであり、燃料が石炭を含む請求項１の装置。
触媒床通路内に配置した触媒粒子の床を更に含み、触媒粒子が、共通ベースの金属酸化物及び共通ベースの金属塩から成る群から選択した１つまたは複数の粒子種を含む請求項１の装置。
触媒粒子が実質的に硫黄耐性の金属触媒を含まない請求項１７の装置。
燃焼チャンバを出る煙道ガス中のＮＯｘを除去するための方法であって、
対向する第１及び第２の各境界部にして、その間部分に実質的に垂直方向の、触媒床を画定する第１及び第２の境界部を含み、第１の境界部がルーバースタックを含み、第２の境界部が孔開けプレートを含み、前記ルーバースタックが、孔開けプレートから離間するように傾斜した垂直方向に離間した一連のルーバーを含み、前記ルーバースタック及び孔開けプレートが相互に離間されてその間部分に前記実質的に垂直方向の触媒床通路を確定する前記第１及び第２の境界部を含む移動床反応器を提供すること、
移動床反応器のためのハウジングにして、上流側及び下流側を有し、前記上流側の、前記第１の境界部の上流側の表面積相当寸法の入口から煙道ガスが流入し、前記下流側の、前記第２の境界部の下流側の表面積相当寸法の出口から煙道ガスが流出するハウジングを提供すること、
前記触媒床通路を通して下方に流動する触媒粒子の床にして、前記対向する第１及び第２の各境界部により案内される触媒粒子の床を提供すること、
燃焼チャンバを出る煙道ガスの少なくとも一部分を、前記移動床反応器を貫く通路に沿って、前記垂直方向に離間する各ルーバー間を通り、前記触媒床通路を貫き、次いで、前記孔開けプレートに設けた孔を通して出るように流動させること、
を含む方法。
煙道ガス通路に関して燃焼チャンバよりも下流側に、燃焼空気が燃焼チャンバに入る前に前記燃焼空気を煙道ガスとの熱交換を介して予熱するためのエアヒーターを設け、移動床反応器が、前記煙道ガス通路に関してエアヒーターよりも下流側に配置される請求項１９の方法。
煙道ガス通路に関して平行配置した複数の移動床反応器を設けることを含む請求項１９の方法。
煙道ガス中に同伴される粒状物を除去するための電気集塵機を燃焼チャンバよりも下流側に配置し、複数の移動床反応器を電気集塵機内に配置する請求項２１の方法。
移動床反応器から排出される消費済みの触媒粒子を、前記消費済みの触媒粒子を再生する再生装置に搬送すること、及び、再生装置で再生された触媒粒子を前記再生装置から触媒床通路内に閉ループ下に搬送すること、を更に含む請求項１９の方法。
触媒粒子を、前記触媒粒子が移動床反応器から再生装置に移動される間及び、再生装置から移動床反応器へ移動される間、またはその両方において振動させることを更に含む請求項２３の方法。
燃焼チャンバが石炭炊きボイラであり、燃料が石炭を含む請求項１９の方法。
複数の移動床反応器を、煙道ガス通路に関して平行配置状態でエアヒーターよりも下流側に設けることを含む請求項２０の方法。
移動床通路を通して移動し且つ触媒粒子と接触する煙道ガス温度が１２１．１〜１７６．７℃（２５０〜３５０°Ｆ）であり、触媒粒子との接触により煙道ガス中に存在するＮＯｘの少なくとも４０％が低減される請求項１９の方法。
移動床通路を通して移動し且つ触媒粒子と接触することにより、煙道ガス中に存在する元素Ｈｇの少なくとも４０％が高酸化状態化される請求項２７の方法。
触媒粒子が、共通ベースの金属酸化物及び共通ベースの金属塩から成る群から選択した１つまたは複数の粒子種を含む請求項１９の方法。
触媒粒子が実質的に硫黄耐性の金属触媒を含まない請求項１９の方法。
移動床反応器を移動する煙道ガスの圧力降下が、水ゲージでの１０ｃｍ（４インチ）より大きくない請求項１９の方法。
触媒粒子が、毎分３０ｃｍ（１フィート）未満の直線速度下に移動床通路を通して下方に流動する請求項１９の方法。
第１及び第２の各境界部の少なくとも一方が垂直方向から傾斜される請求項１９の方法。
孔開けプレートの各孔が、円形で且つ、触媒の直径の約１／２である同一直径を有する請求項３の装置。
孔開けプレートの表面積の約１／４が孔の表面積である請求項３４の装置。