JP2744666B2 - 流動床燃焼炉内燃焼排ガス中の亜酸化窒素の低減方法 - Google Patents
流動床燃焼炉内燃焼排ガス中の亜酸化窒素の低減方法Info
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- JP2744666B2 JP2744666B2 JP2031392A JP3139290A JP2744666B2 JP 2744666 B2 JP2744666 B2 JP 2744666B2 JP 2031392 A JP2031392 A JP 2031392A JP 3139290 A JP3139290 A JP 3139290A JP 2744666 B2 JP2744666 B2 JP 2744666B2
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- Japan
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- fluidized bed
- temperature
- combustion furnace
- bed combustion
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/10—Capture or disposal of greenhouse gases of nitrous oxide (N2O)
Landscapes
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
- Chimneys And Flues (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、燃焼温度が低い（700〜900℃）流動床方式
のボイラや都市ゴミ焼却炉等の流動床燃焼炉より発生す
る亜酸化窒素（N2O）を含む排ガス中の亜酸化窒素の低
減方法に関する。
のボイラや都市ゴミ焼却炉等の流動床燃焼炉より発生す
る亜酸化窒素（N2O）を含む排ガス中の亜酸化窒素の低
減方法に関する。
亜酸化窒素（N2O）は地球環境上問題ある物質として
注目され始めたのが比較的最近であるため、その低減方
法については殆ど技術的な検討がなされていないのが現
状である。
注目され始めたのが比較的最近であるため、その低減方
法については殆ど技術的な検討がなされていないのが現
状である。
N2Oは、炭酸ガスと同様の温室効果を有し、また、フ
ロンガスと同様に成層圏のオゾン層破壊の原因物質とな
るために、近時地球規模の環境問題に関連して注目され
るようになった。
ロンガスと同様に成層圏のオゾン層破壊の原因物質とな
るために、近時地球規模の環境問題に関連して注目され
るようになった。
このN2Oは、一般に高温度（1300℃以上）での燃焼方
式（微粉炭燃焼、ガス燃焼、油燃焼等）では殆ど生じな
いが、流動床など低温度（700〜900℃）で燃焼させる方
式ではかなりの濃度で発生することが一般に認められて
いる。
式（微粉炭燃焼、ガス燃焼、油燃焼等）では殆ど生じな
いが、流動床など低温度（700〜900℃）で燃焼させる方
式ではかなりの濃度で発生することが一般に認められて
いる。
反応的には、N2Oは化石燃料中に含まれる窒素分がHCN
等の中間体を経て生成するものと想定されている。そし
てN2Oはいったん生成しても、高温度の燃焼場では次式
により分解されるものとされている。
等の中間体を経て生成するものと想定されている。そし
てN2Oはいったん生成しても、高温度の燃焼場では次式
により分解されるものとされている。
N2O＋Ｈ（水素ラジカル）→N2＋OH 即ち、燃焼過程中で生じるＨラジカルによりN2Oが分
解されるため、高温度燃焼ではN2Oが生成しないと考え
られている。
解されるため、高温度燃焼ではN2Oが生成しないと考え
られている。
本発明者らは、これらに関し諸種実験を行った結果、
上記の通説とは異る驚くべき事実を発見し本発明に至っ
たのである。
上記の通説とは異る驚くべき事実を発見し本発明に至っ
たのである。
本発明は流動床燃焼炉内でいったん生成した排ガス中
のN2Oを簡単な手段によって効率的に低減する方法を提
供しようとするものである。
のN2Oを簡単な手段によって効率的に低減する方法を提
供しようとするものである。
本発明の流動床燃焼炉内燃焼排ガス中のN2Oの低減方
法は、流動床燃焼炉内で燃料を燃焼させ、一旦燃焼が完
結して発生した流動床燃焼炉内燃焼排ガス中のN2Oの低
減方法であって、温度が1000℃未満でかつN2Oを含む前
記燃焼排ガスを1000℃以上に昇温することを特徴とす
る。
法は、流動床燃焼炉内で燃料を燃焼させ、一旦燃焼が完
結して発生した流動床燃焼炉内燃焼排ガス中のN2Oの低
減方法であって、温度が1000℃未満でかつN2Oを含む前
記燃焼排ガスを1000℃以上に昇温することを特徴とす
る。
N2Oは、1000℃以上で実用的な速さでN2とO2に分解す
ることが、本発明者の実験によって判明した。このため
には、従来いわれているようなＨラジカルを生ずる燃焼
場は必要ではない。従って、流動床燃焼炉内で燃料を燃
焼させ、一旦燃焼が完結して発生した燃焼排ガスであっ
て、温度が1000℃未満でかつN2Oを含む流動床燃焼炉内
燃焼排ガスを1000℃以上に単に昇温することによって、
N2Oを分解低減することができる。
ることが、本発明者の実験によって判明した。このため
には、従来いわれているようなＨラジカルを生ずる燃焼
場は必要ではない。従って、流動床燃焼炉内で燃料を燃
焼させ、一旦燃焼が完結して発生した燃焼排ガスであっ
て、温度が1000℃未満でかつN2Oを含む流動床燃焼炉内
燃焼排ガスを1000℃以上に単に昇温することによって、
N2Oを分解低減することができる。
以下に本発明者らの実験室試験結果について述べる。
N2O 49ppm、O23％、残部N2よりなる供試ガスを標準ガ
スボンベと浮遊式流量部にて調整し、磁製反応管（アル
ミナ製内径20mm、有効加熱長150mm）と電気炉よりなる
流通式反応装置を用いてN2Oの分解挙動を調査した。反
応時間は0.4秒、ガス流量は2NL/分、またN2O濃度の分析
はECD検出器ガスクロマトグラフによった。
スボンベと浮遊式流量部にて調整し、磁製反応管（アル
ミナ製内径20mm、有効加熱長150mm）と電気炉よりなる
流通式反応装置を用いてN2Oの分解挙動を調査した。反
応時間は0.4秒、ガス流量は2NL/分、またN2O濃度の分析
はECD検出器ガスクロマトグラフによった。
その結果を表１に示すが、本表に示されているよう
に、N2Oは燃焼場がなくとも（即ち、Ｈラジカル等の存
在なしに）、1000℃以上に昇温させることのみで低減さ
れることが判明した。なお、出口ガス中のNO、NO2濃度
は、いずれの条件でも1ppm以下であり、N2Oは無害なN2
とO2に分解された。
に、N2Oは燃焼場がなくとも（即ち、Ｈラジカル等の存
在なしに）、1000℃以上に昇温させることのみで低減さ
れることが判明した。なお、出口ガス中のNO、NO2濃度
は、いずれの条件でも1ppm以下であり、N2Oは無害なN2
とO2に分解された。
以上の実験室試験結果より明らかなように、本発明で
は、流動床燃焼炉で燃料を燃焼させ、一旦燃焼が完結し
て発生した燃焼排ガスであって、温度が1000℃未満でか
つN2Oを含む流動床燃料炉内燃焼排ガスを1000℃以上に
昇温することによって、Ｈラジカルの存在なしにN2Oを
分解して効果的に低減させることができる。
は、流動床燃焼炉で燃料を燃焼させ、一旦燃焼が完結し
て発生した燃焼排ガスであって、温度が1000℃未満でか
つN2Oを含む流動床燃料炉内燃焼排ガスを1000℃以上に
昇温することによって、Ｈラジカルの存在なしにN2Oを
分解して効果的に低減させることができる。
本発明の第１の実施例を第１図によって説明する。
１は燃焼炉本体、２は同燃焼炉本体１内に設けられた
流動床燃焼部、３は燃焼用空気の供給ライン、４は流動
床燃焼部２へ供給される主燃料である石炭の供給ライ
ン、５は燃焼炉本体１の上部に接続された未燃炭素回収
用のサイクロンである。
流動床燃焼部、３は燃焼用空気の供給ライン、４は流動
床燃焼部２へ供給される主燃料である石炭の供給ライ
ン、５は燃焼炉本体１の上部に接続された未燃炭素回収
用のサイクロンである。
前記の流動床燃焼部２においては、石炭（豪州炭）が
850℃の温度、残留酸素濃度3.5％で燃焼される。
850℃の温度、残留酸素濃度3.5％で燃焼される。
また、前記燃焼炉本体１内の流動床燃焼部２より上方
の側面２個所に、燃料供給ライン６よりのプロパンを燃
料として用いたバーナを設置し、同バーナより下流側
（上方）0.3mの計測点７に於ける熱電対計測温度が1060
℃になるようバーナでの燃焼量が調節される。
の側面２個所に、燃料供給ライン６よりのプロパンを燃
料として用いたバーナを設置し、同バーナより下流側
（上方）0.3mの計測点７に於ける熱電対計測温度が1060
℃になるようバーナでの燃焼量が調節される。
以上の本実施例においてライン８のサイクロン５出口
排ガス中のN2O濃度は、前記ライン６よりのプロパンの
燃焼を行なわない無処理時には73ppmであったが、本実
施例では12ppm迄低下した。
排ガス中のN2O濃度は、前記ライン６よりのプロパンの
燃焼を行なわない無処理時には73ppmであったが、本実
施例では12ppm迄低下した。
更にバーナでのプロパン燃焼量を増し、前記の熱電対
計測温度を1120℃にしたときには、N2O濃度は0.3ppmと
なった。
計測温度を1120℃にしたときには、N2O濃度は0.3ppmと
なった。
またバーナでの燃料をプロパンから、微粉炭（豪州
炭）に変更し、前記熱電対計測温度を同様に1060℃及び
1120℃とした場合には、サイクロン５出口の排ガス中の
N2O濃度は17ppm、0.4ppmとプロパンの場合とほぼ同様の
効果が認められた。
炭）に変更し、前記熱電対計測温度を同様に1060℃及び
1120℃とした場合には、サイクロン５出口の排ガス中の
N2O濃度は17ppm、0.4ppmとプロパンの場合とほぼ同様の
効果が認められた。
本発明の第２の実施例を第２図によって説明する。
本実施例では、前記第１の実施例の燃焼炉本体１上部
のプロパン等の燃焼に替えて別置きの高温ガス発生炉10
0が設置されている。なお、第１図におけると同一の部
分には、第２図において同一の符号が付せられている。
のプロパン等の燃焼に替えて別置きの高温ガス発生炉10
0が設置されている。なお、第１図におけると同一の部
分には、第２図において同一の符号が付せられている。
本実施例において、ライン102からの燃料（プロパ
ン）を空気によって、高温ガス発生炉100の耐火材張り
の断熱炉室101内で燃焼させて高温の燃焼排ガスをつく
り、これを昇温用高温ガス供給ライン103より燃焼炉本
体１内の流動床燃焼部２の上方へ投入する。この投入位
置は、第１図におけるバーナ位置（２個所）と同一にさ
れている。
ン）を空気によって、高温ガス発生炉100の耐火材張り
の断熱炉室101内で燃焼させて高温の燃焼排ガスをつく
り、これを昇温用高温ガス供給ライン103より燃焼炉本
体１内の流動床燃焼部２の上方へ投入する。この投入位
置は、第１図におけるバーナ位置（２個所）と同一にさ
れている。
本実施例において、前記第１の実施例と同様に、プロ
パンの燃焼量の調整により、計測点７の温度が1060、11
20℃に設定され、これによってサイクロン５出口排ガス
中のN2O濃度はそれぞれ、14ppm、0.7ppmとほぼ同等の低
減効果を達成することができた。
パンの燃焼量の調整により、計測点７の温度が1060、11
20℃に設定され、これによってサイクロン５出口排ガス
中のN2O濃度はそれぞれ、14ppm、0.7ppmとほぼ同等の低
減効果を達成することができた。
なお、前記第１及び第２の実施例とも、N2O低減用の
燃料量は、カロリーベースで流動床燃焼部での主燃料の
15％以下とした。
燃料量は、カロリーベースで流動床燃焼部での主燃料の
15％以下とした。
以上説明したように、本発明は流動床燃焼炉内で燃料
を燃焼させ、一旦燃焼が完結して発生した燃焼排ガスで
あって、温度が1000℃未満でかつN2Oを含む流動床燃焼
炉内燃焼排ガスを単に1000℃以上に昇温するという簡単
な手段によって、地球温室効果および成層圏オゾン層破
壊の原因物質の一であるN2Oを容易、低廉、かつ効果的
に低減することができる。
を燃焼させ、一旦燃焼が完結して発生した燃焼排ガスで
あって、温度が1000℃未満でかつN2Oを含む流動床燃焼
炉内燃焼排ガスを単に1000℃以上に昇温するという簡単
な手段によって、地球温室効果および成層圏オゾン層破
壊の原因物質の一であるN2Oを容易、低廉、かつ効果的
に低減することができる。
第１図及び第２図は、それぞれ本発明の第１及び第２の
実施例のフローを示す概略図である。 １……燃焼炉本体、２……流動床燃焼部、 ３……燃焼用空気供給ライン、４……主燃料供給ライ
ン、 ５……サイクロン、６……燃料供給ライン、 ７……計測点、100……高温ガス発生炉、 101……断熱炉室、103……昇温用高温ガス供給ライン
実施例のフローを示す概略図である。 １……燃焼炉本体、２……流動床燃焼部、 ３……燃焼用空気供給ライン、４……主燃料供給ライ
ン、 ５……サイクロン、６……燃料供給ライン、 ７……計測点、100……高温ガス発生炉、 101……断熱炉室、103……昇温用高温ガス供給ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 聡 長崎県長崎市飽の浦町１番１番 三菱重 工業株式会社長崎造船所内 (72)発明者 小林 敬古 東京都千代田区丸の内２丁目５番１号 三菱重工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−7826（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−56120（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−302205（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−170809（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】流動床燃焼炉内で燃料を燃焼させ、一旦燃
焼が完結して発生した流動床燃焼炉内燃焼排ガス中の亜
酸化窒素の低減方法であって、温度が1000℃未満でかつ
亜酸化窒素を含む前記燃焼排ガスを1000℃以上に昇温す
ることを特徴とする流動床燃焼炉内燃焼排ガス中の亜酸
化窒素の低減方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2031392A JP2744666B2 (ja) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | 流動床燃焼炉内燃焼排ガス中の亜酸化窒素の低減方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2031392A JP2744666B2 (ja) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | 流動床燃焼炉内燃焼排ガス中の亜酸化窒素の低減方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03236510A JPH03236510A (ja) | 1991-10-22 |
| JP2744666B2 true JP2744666B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=12329996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2031392A Expired - Lifetime JP2744666B2 (ja) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | 流動床燃焼炉内燃焼排ガス中の亜酸化窒素の低減方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2744666B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5325796A (en) * | 1992-05-22 | 1994-07-05 | Foster Wheeler Energy Corporation | Process for decreasing N2 O emissions from a fluidized bed reactor |
| DE19902109A1 (de) * | 1999-01-20 | 2000-07-27 | Basf Ag | Verfahren zur thermischen N¶2¶O-Zersetzung |
| JP2016041990A (ja) * | 2014-08-18 | 2016-03-31 | 東洋エンジニアリング株式会社 | ボイラーを含む発熱装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS637826A (ja) * | 1986-06-30 | 1988-01-13 | Ebara Res Co Ltd | ガス混合物中の亜酸化窒素の除去方法 |
| JPS6341708A (ja) * | 1986-08-07 | 1988-02-23 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 流動燃焼法 |
| JPS6456120A (en) * | 1987-08-26 | 1989-03-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Process for reducing nitrogen oxide in exhaust gas of internal combustion engine |
-
1990
- 1990-02-14 JP JP2031392A patent/JP2744666B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03236510A (ja) | 1991-10-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110216 Year of fee payment: 10 |
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| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120216 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |