JP2618803B2

JP2618803B2 - 籾殻燃焼灰を用いる脱硝装置

Info

Publication number: JP2618803B2
Application number: JP5120596A
Authority: JP
Inventors: 友昭高田; 香津雄堤
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1993-04-23
Filing date: 1993-04-23
Publication date: 1997-06-11
Anticipated expiration: 2012-06-11
Also published as: JPH06304445A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、煤及び窒素酸化物（Ｎ
Ｏｘ）を含む排ガスの脱硝装置、詳しくは、排ガスを籾
殻燃焼灰を流動媒体とする流動層に導入し、排ガス中の
煤を燃焼させることにより、排ガス中のＮＯｘを還元・
除去する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、煤及びＮＯｘを含む排ガス、例え
ば、ディーゼルエンジン排ガスを処理する方法として、
煤をステンレス鋼繊維充填層でろ過して採取し、これに
排ガスを通してＮＯｘを還元する方法が知られている。

【０００３】また、特開平１−１５９０３４号公報に
は、ディーゼルエンジン排ガスの煙道中にアンモニアガ
スを注入し、その後、消石灰とバナジウム酸化物を担持
したγ−アルミナ又はアナターゼ型チタニアの粉末を噴
射し、つぎに、排ガス後流にセラミックスフィルターを
設けて、排ガス中の粉末及び燃焼煤じんを捕集するとと
もに、この捕集灰の層を排ガスが通過するようにして脱
硝する方法が記載されている。

【０００４】さらに、特開平４−３２２７２４号公報に
は、触媒粒子を流動媒体とする遠心流動層を用いて、デ
ィーゼルエンジン排ガス中の煤及びＮＯｘを除去する装
置が記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記の繊維充填層を用
いる場合は、ガスとの接触効率が悪く、脱硝率が低いと
いう問題がある。また、特開平１−１５９０３４号公報
記載の方法においては、フィルターの圧力損失が、ダス
ト堆積に伴って連続的に上昇し、この場合、間欠的に再
生することによって、フィルターの圧力損失は回復する
が、エンジン背圧が一定値とならないので、エンジンの
運転に悪影響を及ぼすという問題がある。また、特開平
４−３２２７２４号公報記載の装置においては、遠心流
動層の流動媒体として脱硝触媒を必要とするので、その
分だけコストが嵩むという問題がある。

【０００６】本発明は上記の諸点に鑑みなされたもの
で、その目的は、流動媒体として、形状が複雑で煤を多
くホールド（保持）できる籾殻の流動層燃焼灰を用いる
ことにより、排ガス中の煤を還元剤として、低コストで
効率よく排ガス中のＮＯｘを還元・除去する装置を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの籾殻燃焼灰を用いる脱硝方法としては、煤及びＮＯ
ｘを含む排ガスを籾殻燃焼灰を流動媒体とする流動層に
導入して、該流動媒体を流動化させるとともに、煤を燃
焼させることによって、排ガス中の煤を還元剤としてＮ
Ｏｘを還元する方法が挙げられる。

【０００８】煤及びＮＯｘを含む排ガスとしては、ディ
ーゼルエンジン排ガス等のように、予め煤及びＮＯｘを
含む排ガスが用いられるが、煤を含まないか、又は煤の
量が少ない排ガスの場合は、煤発生バーナ等の煤発生装
置（図示略）により排ガス中で煤を発生させたり、又は
／及び系外から排ガス中に煤を投入したりする。煤発生
装置において、水を吹き込みながら燃料を１０００〜１
１００℃で燃焼させると、容易に煤を発生させることが
できる。排ガス中で発生させる煤又は／及び投入する煤
の量は５０〜１０００ｍｇ／Ｎｍ^３とするのが望まし
い。

【０００９】本願明細書における「籾殻燃焼灰」とは、
籾殻を流動層で５００〜７５０℃の低温で燃焼させた後
の灰を言い、アモルファスシリカ（ＳｉＯ_２）の複雑な
構造をしている。燃焼させる温度が５００℃未満では、
籾殻を十分に燃焼させることができず、一方、燃焼させ
る温度が７５０℃を超えると、灰が結晶化してポーラス
でなくなり、煤をキャッチ（捕捉）できなくなる。ま
た、流動層燃焼をさせる理由は、流動層は低温度でも熱
をとることができるので、籾殻を５００〜７５０℃の低
温で燃やすことができるからである。籾殻燃焼灰は、図
２に示すように、形状が複雑で、煤を多くホールド（保
持）することができるという利点を有している。流動層
に導入される排ガスの温度が煤の着火点よりも高い場
合、バーナー等の煤燃焼手段は不要であるが、流動層に
導入される排ガスの温度が煤の着火点よりも低い場合
は、バーナー等の煤燃焼手段を流動層に設ける。

【００１０】上記の目的を達成するために、本発明の籾
殻燃焼灰を用いる脱硝装置は、図１及び図２に示すよう
に、煤及びＮＯｘを含む排ガスを導入する排ガス入口１
０及び清浄ガス出口１２を有するケーシング１４と、こ
のケーシング１４内に設けられ、籾殻燃焼灰１６を流動
媒体とする流動層１８と、からなることを特徴としてい
る。

【００１１】また、本発明の他の装置は、図３、図４及
び図２に示すように、煤及びＮＯｘを含む排ガスを導入
する外ケーシング３２内に、円筒面を分散板３６とし、
この分散板の中心軸線に沿った排気管４４を有する略円
筒形構造の流動層反応器３４を回転駆動可能に設けた遠
心流動層装置において、前記流動層反応器３４の流動媒
体が籾殻燃焼灰１６であることを特徴としている。

【００１２】この装置をさらに詳細に説明すると、煤及
びＮＯｘを含む排ガスの導入管３０を有する外ケーシン
グ３２と、この外ケーシング３２の内部に設けられた略
円筒形の流動層反応器３４とからなり、この反応器３４
は、排ガスを導入するための多孔状円筒からなる分散板
３６とこの分散板の両端の端板３８、４０とを有すると
ともに、この多孔状円筒の中心軸線まわりで回転駆動可
能とされており、反応器３４はその内部に流動媒体を有
し、反応器３４には清浄ガスの排気管４４が接続され、
この排気管が前記外ケーシング３２の外部に突出してい
る遠心流動層装置において、前記流動媒体が籾殻燃焼灰
１６であることを特徴としている。なお、遠心流動層装
置としては、横型、縦型のいずれに構成してもよい。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の好適な実施例
を詳細に説明する。ただし、この実施例に記載されてい
る構成部材の形状、その相対配置などは、とくに特定的
な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定
する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎない。実施例１図１は、本実施例における脱硝装置を示している。１４
はケーシングで、下部に煤及びＮＯｘを含む排ガスを導
入する排ガス入口１０を、上部に清浄ガス出口１２を有
している。１８は流動層で、図２に示すような籾殻燃焼
灰１６を流動媒体とする流動層である。２０は分散板で
ある。

【００１４】つぎに、本実施例における作用について説
明する。煤及びＮＯｘを含む排ガスは、籾殻燃焼灰１６
を流動媒体とする流動層１８に導入され、排ガス中の煤
を燃焼させる。このことにより、排ガス中のＮＯｘはＮ
_２＋ＣＯ_２に還元され、清浄化されたガスは清浄ガス出
口１２から排出される。籾殻燃焼灰は大部分がアモルフ
ァスシリカ（ＳｉＯ_２）で、図２に示すように、魚の骨
状に複雑に入り組んだ形状をしており、煤２２を多く保
持することができる。保持された煤が燃焼し、排ガス中
のＮＯｘをＮ_２とＣＯ_２に還元する。

【００１５】実施例２本実施例は、図３及び図４に示すように、遠心流動層装
置における流動媒体として、図２に示すような籾殻燃焼
灰１６を用いるものである。３４は流動層反応器で、円
筒面を分散剤３６とし、この分散板の両端に端板３８、
４０を取り付けて形成した円筒構造のものである。

【００１６】一方の端板４０の中心部外面には、排気管
４４（駆動軸）が取り付けられている。なお、一方の端
板４０に排気管を取り付け、他方の端板３８に駆動軸を
取り付けて排気管と駆動軸とを別々にすることも可能で
ある。３０は導入管、３２は外ケーシング、１６は籾殻
燃焼灰、４６は軸受けである。４８は、フリーボード部
５０に設けられた円筒状の多孔体で、導入管３０及び排
気管４４と同一軸線上に設けられ、流動層からの籾殻燃
焼灰１６の飛び出しを防止するためのものである。

【００１７】排気管４４にはプーリー（図示略）が設け
られており、例えば、ディーゼルエンジンの回転軸（図
示略）から減速機構、駆動ベルト（図示略）などの駆動
伝達機構を介して、エンジンの回転数に対応した回転駆
動が排気管４４に伝達されるように構成されている。ま
た、流動層反応器３４及び導入管３０などは分解可能
で、籾殻燃焼灰１６や多孔体４８などの部品交換、清掃
などのメンテナンスが行われるように構成されている。

【００１８】つぎに、上記実施例について作用を説明す
る。エンジンが始動すると、その回転駆動力は、減速機
構や駆動伝達機構を介して駆動軸である排気管４４に伝
達され、排気管４４が回転する。このため、流動層反応
器３４内の籾殻燃焼灰１６は遠心力によって分散板３６
の内面に張り付くように流動せしめられ、一方、エンジ
ンの始動と同時に排ガスは導入管３０から導入され、エ
ンジンによるガス圧によって排ガスは分散板３６を通っ
て反応器３４の内部に入り、籾殻燃焼灰１６を流動させ
る。排ガス中の煤２２は、図２に示すように、籾殻燃焼
灰１６に捕捉され、燃焼して排ガス中のＮＯｘをＮ_２と
ＣＯ_２に還元する。浄化されたガスは、円筒状の多孔体
４８を通って排気管４４から外部へ放出される。

【００１９】

【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。（１）還元剤を煤としているので、アンモニア等の高
価で危険性のある還元剤が不要となり、設備費、メンテ
ナンス費の低減を図ることができ、しかも安全である。（２）流動媒体として、籾殻燃焼灰を使用しているの
で、煤の捕捉、保持を効果的に行うことができ、効率よ
く煤を燃焼させてＮＯｘを還元することができる。（３）籾殻を５００〜７５０℃の低温で流動層燃焼さ
せれば流動媒体である籾殻燃焼灰が得られるので、煤を
還元剤とした低コストで効率のよい排ガスの脱硝を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の籾殻燃焼灰を用いる脱硝装置の一実施
例を示す縦断面説明図である。

【図２】本発明の装置において用いられる籾殻燃焼灰
が、煤をキャッチ（捕捉）している状態を示す説明図で
ある。

【図３】本発明の装置の他の実施例を示す縦断面説明図
である。

【図４】図３における４−４線断面図である。

【符号の説明】

１０排ガス入口１２清浄ガス出口１４ケーシング１６籾殻燃焼灰１８流動層３０導入管３２外ケーシング３４流動層反応器３６分散板３８端板４０端板４４排気管

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】煤及びＮＯｘを含む排ガスを導入する排
ガス入口（１０）及び清浄ガス出口（１２）を有するケ
ーシング（１４）と、このケーシング（１４）内に設けられ、籾殻燃焼灰（１
６）を流動媒体とする流動層（１８）と、からなることを特徴とする籾殻燃焼灰を用いる脱硝装
置。
【請求項２】煤及びＮＯｘを含む排ガスを導入する外
ケーシング（３２）内に、円筒面を分散板（３６）と
し、この分散板の中心軸線に沿った排気管（４４）を有
する略円筒形構造の流動層反応器（３４）を回転駆動可
能に設けた遠心流動層装置において、前記流動層反応器（３４）の流動媒体が籾殻燃焼灰（１
６）であることを特徴とする籾殻燃焼灰を用いる脱硝装
置。
【請求項３】煤及びＮＯｘを含む排ガスの導入管（３
０）を有する外ケーシング（３２）と、この外ケーシン
グ（３２）の内部に設けられた略円筒形の流動層反応器
（３４）とからなり、この反応器（３４）は、排ガスを導入するための多孔状
円筒からなる分散板（３６）とこの分散板の両端の端板
（３８）、（４０）とを有するとともに、この多孔状円
筒の中心軸線まわりで回転駆動可能とされており、反応器（３４）はその内部に流動媒体を有し、反応器
（３４）には清浄ガスの排気管（４４）が接続され、こ
の排気管が前記外ケーシング（３２）の外部に突出して
いる遠心流動層装置において、前記流動媒体が籾殻燃焼灰（１６）であることを特徴と
する籾殻燃焼灰を用いる脱硝装置。