JP2937738B2 - 排煙脱硝装置の還元剤噴霧装置 - Google Patents
排煙脱硝装置の還元剤噴霧装置Info
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- reducing agent
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排ガスの浄化に用いら
れる還元触媒を用いた排煙脱硝装置の還元剤噴霧装置に
関するものである。
れる還元触媒を用いた排煙脱硝装置の還元剤噴霧装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジン等の排ガスにおける
ＮＯX 低減は緊急かつ重要な問題となっている。現在で
はエンジン側の改良によるＮＯX 発生の低減化は限界に
達しており、排ガスの浄化、即ち還元触媒を用いた脱硝
（ＮＯX の還元）が必要になってきている。
ＮＯX 低減は緊急かつ重要な問題となっている。現在で
はエンジン側の改良によるＮＯX 発生の低減化は限界に
達しており、排ガスの浄化、即ち還元触媒を用いた脱硝
（ＮＯX の還元）が必要になってきている。
【０００３】このような還元反応に使用される還元剤と
しては、アンモニアガス、アンモニア水、尿素水があ
る。アンモニアガスやアンモニア水は危険物であり、労
働安全衛生上からも取扱いの制限を受けるため、還元触
媒を用いた中小規模の脱硝装置には適用しにくく、この
種の脱硝には毒性のない尿素水が使われ始めている。
しては、アンモニアガス、アンモニア水、尿素水があ
る。アンモニアガスやアンモニア水は危険物であり、労
働安全衛生上からも取扱いの制限を受けるため、還元触
媒を用いた中小規模の脱硝装置には適用しにくく、この
種の脱硝には毒性のない尿素水が使われ始めている。
【０００４】尿素水を還元剤に用いる場合には、脱硝反
応器に排ガスを導く排気管の内部に尿素水のノズルを設
け、高温の排ガスが流れる排気管内に尿素水を噴霧する
ノズルを備えた装置が用いられる。そして、排気管内に
噴霧された尿素水は排ガスの熱によって加水分解してア
ンモニアを生成し、このアンモニアが触媒上で排ガス中
のＮＯX を還元する。
応器に排ガスを導く排気管の内部に尿素水のノズルを設
け、高温の排ガスが流れる排気管内に尿素水を噴霧する
ノズルを備えた装置が用いられる。そして、排気管内に
噴霧された尿素水は排ガスの熱によって加水分解してア
ンモニアを生成し、このアンモニアが触媒上で排ガス中
のＮＯX を還元する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】尿素水は危険性もなく
取り扱いやすいことから、脱硝用の還元剤として尿素水
を使用する技術を確立することが強く望まれている。と
ころが、前記従来の脱硝装置には、次のような問題があ
った。すなわち、高温の排気ガスが流れる排気管内に尿
素水を噴霧している時、エンジンが何らかの原因によっ
て緊急に停止すると、ノズルからの尿素水の噴霧も停止
させる必要があるが、そのときノズル内の尿素水は周囲
の高温のために水分が蒸発して尿素が析出し、ノズルの
細孔を閉塞させてしまう。
取り扱いやすいことから、脱硝用の還元剤として尿素水
を使用する技術を確立することが強く望まれている。と
ころが、前記従来の脱硝装置には、次のような問題があ
った。すなわち、高温の排気ガスが流れる排気管内に尿
素水を噴霧している時、エンジンが何らかの原因によっ
て緊急に停止すると、ノズルからの尿素水の噴霧も停止
させる必要があるが、そのときノズル内の尿素水は周囲
の高温のために水分が蒸発して尿素が析出し、ノズルの
細孔を閉塞させてしまう。
【０００６】このような事態を防ぐために、尿素水の噴
霧を停止させた時には、直ちにノズルに水を注入してノ
ズル内に残った尿素水を水で置換し、ノズル内を洗浄す
る必要があった。しかしながら、水による置換・洗浄に
よって高温状態の排気管内に押し出された尿素水は周囲
の熱によってアンモニアを生じる。排ガスが流れない状
況下では、このアンモニアがエンジン側へ逆流して銅・
亜鉛・すず・アルミニウム・ニッケル及びこれらの合金
で作られているエンジンの部品を腐食させてしまう。
霧を停止させた時には、直ちにノズルに水を注入してノ
ズル内に残った尿素水を水で置換し、ノズル内を洗浄す
る必要があった。しかしながら、水による置換・洗浄に
よって高温状態の排気管内に押し出された尿素水は周囲
の熱によってアンモニアを生じる。排ガスが流れない状
況下では、このアンモニアがエンジン側へ逆流して銅・
亜鉛・すず・アルミニウム・ニッケル及びこれらの合金
で作られているエンジンの部品を腐食させてしまう。
【０００７】本発明は、エンジンが緊急停止した際に、
排気管内に残った尿素水から生じるアンモニアが逆流し
てエンジン部品を腐食させてしまうのを防止することを
目的としている。
排気管内に残った尿素水から生じるアンモニアが逆流し
てエンジン部品を腐食させてしまうのを防止することを
目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載された排
煙脱硝装置の還元剤噴霧装置は、エンジンから脱硝反応
器に排ガスを導く排気管の内部に設けられた尿素水供給
部と、前記尿素水供給部に接続されてエンジン停止時に
前記尿素水供給部の尿素水を置換するための水の供給源
と、前記尿素水供給部の上流の排気管内に設けられて排
気管内をパージするパージ手段とを有することを特徴と
している。
煙脱硝装置の還元剤噴霧装置は、エンジンから脱硝反応
器に排ガスを導く排気管の内部に設けられた尿素水供給
部と、前記尿素水供給部に接続されてエンジン停止時に
前記尿素水供給部の尿素水を置換するための水の供給源
と、前記尿素水供給部の上流の排気管内に設けられて排
気管内をパージするパージ手段とを有することを特徴と
している。
【０００９】請求項２に記載された排煙脱硝装置の還元
剤噴霧装置は、エンジンから脱硝反応器に排ガスを導く
排気管の内部に突出した尿素水の供給管と、前記供給管
の先端に設けられた噴霧ノズルと、前記供給管に接続さ
れてエンジン停止時に前記噴霧ノズル内の尿素水を置換
するための水の供給源と、前記噴霧ノズルの上流の排気
管内に設けられて排気管内をパージする掃気ノズルとを
有することを特徴としている。
剤噴霧装置は、エンジンから脱硝反応器に排ガスを導く
排気管の内部に突出した尿素水の供給管と、前記供給管
の先端に設けられた噴霧ノズルと、前記供給管に接続さ
れてエンジン停止時に前記噴霧ノズル内の尿素水を置換
するための水の供給源と、前記噴霧ノズルの上流の排気
管内に設けられて排気管内をパージする掃気ノズルとを
有することを特徴としている。
【００１０】請求項３に記載された排煙脱硝装置の還元
剤噴霧装置は、エンジンが緊急停止すると、排気管内へ
の尿素水の供給を停止すると共にパージ手段を作動し、
尿素水供給部に置換用の水を供給し、排ガスの流れがな
い排気管内に押し出された尿素水の噴霧をパージ用の気
体によって搬送し、脱硝反応器に送り込むように制御す
る制御装置を有することを特徴としている。
剤噴霧装置は、エンジンが緊急停止すると、排気管内へ
の尿素水の供給を停止すると共にパージ手段を作動し、
尿素水供給部に置換用の水を供給し、排ガスの流れがな
い排気管内に押し出された尿素水の噴霧をパージ用の気
体によって搬送し、脱硝反応器に送り込むように制御す
る制御装置を有することを特徴としている。
【００１１】
【作用】排煙脱硝装置が設けられたエンジンが緊急停止
すると、排気管内への尿素水の供給が停止すると共にパ
ージ手段が作動する。エンジンが停止して排気管内に排
気ガスの流れがなくても、排気管内に押し出された尿素
水の噴霧は、パージ用の気体によって搬送され脱硝反応
器に送り込まれる。
すると、排気管内への尿素水の供給が停止すると共にパ
ージ手段が作動する。エンジンが停止して排気管内に排
気ガスの流れがなくても、排気管内に押し出された尿素
水の噴霧は、パージ用の気体によって搬送され脱硝反応
器に送り込まれる。
【００１２】
【実施例】図１は、還元剤噴霧装置１を有する第１実施
例の排煙脱硝装置２の構成を模式的に示している。ディ
ーゼルエンジン３（以下、エンジン３と呼ぶ。）の排気
管４には、還元触媒を有する脱硝反応器７が接続されて
いる。この排気管４には、尿素水供給部と排気管４内を
掃気するパージ手段からなる還元剤噴霧装置１が設けら
れている。
例の排煙脱硝装置２の構成を模式的に示している。ディ
ーゼルエンジン３（以下、エンジン３と呼ぶ。）の排気
管４には、還元触媒を有する脱硝反応器７が接続されて
いる。この排気管４には、尿素水供給部と排気管４内を
掃気するパージ手段からなる還元剤噴霧装置１が設けら
れている。
【００１３】前記排気管４の内部には、尿素水の供給管
５が突出している。排気管４内にある供給管５の先端に
は、尿素水供給部としての噴霧ノズル６が噴霧方向を脱
硝反応器７に向けて取り付けられている。噴霧ノズル６
は一流体噴霧ノズルであり、尿素水の液圧のみで噴霧す
る。
５が突出している。排気管４内にある供給管５の先端に
は、尿素水供給部としての噴霧ノズル６が噴霧方向を脱
硝反応器７に向けて取り付けられている。噴霧ノズル６
は一流体噴霧ノズルであり、尿素水の液圧のみで噴霧す
る。
【００１４】排気管４の外の供給管５は２つに分岐して
いる。一方の枝管５ａは、逆止弁８及びポンプ９を介し
て尿素水タンク１０に接続されている。他方の枝管５ｂ
は、逆止弁１１及び電磁弁１２を介して水の供給源に接
続されている。この水の供給源から供給される水は、エ
ンジン停止時に前記噴霧ノズル６内の尿素水を置換する
ためのものである。
いる。一方の枝管５ａは、逆止弁８及びポンプ９を介し
て尿素水タンク１０に接続されている。他方の枝管５ｂ
は、逆止弁１１及び電磁弁１２を介して水の供給源に接
続されている。この水の供給源から供給される水は、エ
ンジン停止時に前記噴霧ノズル６内の尿素水を置換する
ためのものである。
【００１５】排気管４内を掃気するパージ手段としての
掃気ノズル１３が、前記噴霧ノズル６の上流の排気管４
内に前記噴霧ノズル６と同様の噴射方向で設置されてい
る。前記排気管４の内部には、排気管４内を掃気するた
めの気体を供給する掃気管１４が突出している。前記掃
気ノズル１３は、排気管４内にある掃気管１４の先端に
接続されている。排気管４の外の掃気管１４は、電磁弁
１５を介してパージ用の気体の供給源に接続されてい
る。
掃気ノズル１３が、前記噴霧ノズル６の上流の排気管４
内に前記噴霧ノズル６と同様の噴射方向で設置されてい
る。前記排気管４の内部には、排気管４内を掃気するた
めの気体を供給する掃気管１４が突出している。前記掃
気ノズル１３は、排気管４内にある掃気管１４の先端に
接続されている。排気管４の外の掃気管１４は、電磁弁
１５を介してパージ用の気体の供給源に接続されてい
る。
【００１６】前記エンジン３には、その回転数を検出す
る回転センサ１６と、燃料の流量を検出する流量センサ
１７が設けられている。そして、本排煙脱硝装置２は、
エンジン３の運転状態に応じて前記還元剤噴霧装置１を
制御する制御装置２０を有している。即ち、制御装置２
０は前記回転センサ１６と流量センサ１７からの検出信
号等に応じ、尿素水を供給するポンプ９と置換用の水を
供給する電磁弁１２とパージ用の気体を供給する電磁弁
１５とを開閉制御する。制御装置２０は、入力された各
種信号を処理し、本装置の各部に出力される制御信号を
生成する処理装置と、これら情報処理のためのデータを
格納する記憶装置とを有している。
る回転センサ１６と、燃料の流量を検出する流量センサ
１７が設けられている。そして、本排煙脱硝装置２は、
エンジン３の運転状態に応じて前記還元剤噴霧装置１を
制御する制御装置２０を有している。即ち、制御装置２
０は前記回転センサ１６と流量センサ１７からの検出信
号等に応じ、尿素水を供給するポンプ９と置換用の水を
供給する電磁弁１２とパージ用の気体を供給する電磁弁
１５とを開閉制御する。制御装置２０は、入力された各
種信号を処理し、本装置の各部に出力される制御信号を
生成する処理装置と、これら情報処理のためのデータを
格納する記憶装置とを有している。
【００１７】次に、前述の構成における本装置の作用に
ついて説明する。エンジン３が運転されている時は、電
磁弁１５は閉止され、パージ用の気体は排気管４内には
供給されない。また、電磁弁１２は閉止され、置換用の
水も排気管４内には供給されない。ポンプ９が駆動さ
れ、噴霧ノズル６を介して排気管４内に尿素水が噴霧さ
れる。
ついて説明する。エンジン３が運転されている時は、電
磁弁１５は閉止され、パージ用の気体は排気管４内には
供給されない。また、電磁弁１２は閉止され、置換用の
水も排気管４内には供給されない。ポンプ９が駆動さ
れ、噴霧ノズル６を介して排気管４内に尿素水が噴霧さ
れる。
【００１８】排気管４内に噴霧された尿素水は排ガスの
熱によって加水分解してアンモニアを生成し、このアン
モニアが脱硝反応器７内にある触媒上で排ガス中のＮＯ
X を還元する。
熱によって加水分解してアンモニアを生成し、このアン
モニアが脱硝反応器７内にある触媒上で排ガス中のＮＯ
X を還元する。
【００１９】通常のエンジン停止時、すなわち意図して
エンジン３を停止させる場合には、掃気ノズル１３は使
用しない。電磁弁１５は閉止されている。この場合に
は、まずポンプ９が停止して尿素水の供給が止まり、次
いで電磁弁１２が開かれて噴霧ノズル６に置換用の水が
供給される。その後、制御装置２０に設定された所定の
時間が経過した後にエンジン３が停止される。
エンジン３を停止させる場合には、掃気ノズル１３は使
用しない。電磁弁１５は閉止されている。この場合に
は、まずポンプ９が停止して尿素水の供給が止まり、次
いで電磁弁１２が開かれて噴霧ノズル６に置換用の水が
供給される。その後、制御装置２０に設定された所定の
時間が経過した後にエンジン３が停止される。
【００２０】エンジン３が停止するまでの間に、排気管
４内には尿素水が噴霧される。この尿素水から発生する
アンモニアは排ガスと混合して脱硝反応器７に送り込ま
れ、ＮＯX の還元に用いられて消費される。
４内には尿素水が噴霧される。この尿素水から発生する
アンモニアは排ガスと混合して脱硝反応器７に送り込ま
れ、ＮＯX の還元に用いられて消費される。
【００２１】エンジン３が緊急停止し、制御装置２０に
入力される回転センサ１６及び流量センサ１７の出力信
号が０になると、制御装置２０はパージ用の気体を供給
する電磁弁１５を開く。そして、ポンプ９が停止して尿
素水の供給が止まり、次いで電磁弁１２が開かれて噴霧
ノズル６に置換用の水が供給される。
入力される回転センサ１６及び流量センサ１７の出力信
号が０になると、制御装置２０はパージ用の気体を供給
する電磁弁１５を開く。そして、ポンプ９が停止して尿
素水の供給が止まり、次いで電磁弁１２が開かれて噴霧
ノズル６に置換用の水が供給される。
【００２２】エンジン３が停止して排気管４内に排ガス
の流れがなくても、噴霧ノズル６から噴出した尿素水は
パージ用の気体によって脱硝反応器７へ向けて送られ
る。この尿素水の一部から発生する不必要なアンモニア
は排ガスと混合して脱硝反応器７に送り込まれ、一部は
触媒に吸着され、残りは外部へ排出される。
の流れがなくても、噴霧ノズル６から噴出した尿素水は
パージ用の気体によって脱硝反応器７へ向けて送られ
る。この尿素水の一部から発生する不必要なアンモニア
は排ガスと混合して脱硝反応器７に送り込まれ、一部は
触媒に吸着され、残りは外部へ排出される。
【００２３】本実施例によれば、エンジン３が緊急停止
した場合に、尿素水の噴霧ノズル６の置換・洗浄によっ
て排気管４内に尿素水が放出されても、この尿素水はパ
ージ用の気体によって脱硝反応器７へと送られるので、
排気管４内の尿素水から生じたアンモニアがエンジン３
に逆流してエンジン部品を腐食させてしまうことはな
い。
した場合に、尿素水の噴霧ノズル６の置換・洗浄によっ
て排気管４内に尿素水が放出されても、この尿素水はパ
ージ用の気体によって脱硝反応器７へと送られるので、
排気管４内の尿素水から生じたアンモニアがエンジン３
に逆流してエンジン部品を腐食させてしまうことはな
い。
【００２６】
【発明の効果】本発明の排煙脱硝装置の還元剤噴霧装置
によれば、尿素水の噴霧ノズルを設けた排気管の上流に
パージ用の掃気ノズルを設けたので、エンジンが緊急停
止してて排気管内に排気ガスの流れがなくても、エンジ
ンが緊急停止した後に排気管内に排出された尿素水を脱
硝反応器へ送ることができる。従って、排気管内の尿素
水から生成するアンモニアがエンジンに逆流してエンジ
ン部品を腐食させるおそれがなくなるという効果があ
り、この種の排煙脱硝装置の機能性乃至使用上の利便性
を向上させるという産業上顕著な効果を得ることができ
る。
によれば、尿素水の噴霧ノズルを設けた排気管の上流に
パージ用の掃気ノズルを設けたので、エンジンが緊急停
止してて排気管内に排気ガスの流れがなくても、エンジ
ンが緊急停止した後に排気管内に排出された尿素水を脱
硝反応器へ送ることができる。従って、排気管内の尿素
水から生成するアンモニアがエンジンに逆流してエンジ
ン部品を腐食させるおそれがなくなるという効果があ
り、この種の排煙脱硝装置の機能性乃至使用上の利便性
を向上させるという産業上顕著な効果を得ることができ
る。
【図１】第１実施例の構成を模式的に示す図である。
１ 還元剤の噴霧装置 ２ 排煙脱硝装置 ４ 排気管 ５ 尿素水の供給管 ６ 尿素水供給部としての噴霧ノズル ７ 脱硝反応器 １３ パージ手段としての掃気ノズル １４ 掃気管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F01N 3/08 B01D 53/56 B01D 53/74 B01D 53/94
Claims (3)
- 【請求項１】 エンジンから脱硝反応器に排ガスを導く
排気管の内部に設けられた尿素水供給部と、前記尿素水
供給部に接続されてエンジン停止時に前記尿素水供給部
の尿素水を置換するための水の供給源と、前記尿素水供
給部の上流の排気管内に設けられて排気管内をパージす
るパージ手段とを有する排煙脱硝装置の還元剤噴霧装
置。 - 【請求項２】 エンジンから脱硝反応器に排ガスを導く
排気管の内部に突出した尿素水の供給管と、前記供給管
の先端に設けられた尿素水供給部としての噴霧ノズル
と、前記供給管に接続されてエンジン停止時に前記噴霧
ノズル内の尿素水を置換するための水の供給源と、前記
噴霧ノズルの上流の排気管内に設けられて排気管内をパ
ージする掃気ノズルとを有する排煙脱硝装置の還元剤噴
霧装置。 - 【請求項３】 エンジンが緊急停止すると、排気管内へ
の尿素水の供給を停止すると共にパージ手段を作動し、
尿素水供給部に置換用の水を供給し、排ガスの流れがな
い排気管内に押し出された尿素水の噴霧をパージ用の気
体によって搬送し、脱硝反応器に送り込むように制御す
る制御装置を有することを特徴とする請求項１又は２記
載の排煙脱硝装置の還元剤噴霧装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6067426A JP2937738B2 (ja) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | 排煙脱硝装置の還元剤噴霧装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6067426A JP2937738B2 (ja) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | 排煙脱硝装置の還元剤噴霧装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07279650A JPH07279650A (ja) | 1995-10-27 |
| JP2937738B2 true JP2937738B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=13344583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6067426A Expired - Fee Related JP2937738B2 (ja) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | 排煙脱硝装置の還元剤噴霧装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2937738B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69916312T2 (de) * | 1998-10-12 | 2005-03-17 | Johnson Matthey Public Ltd., Co. | Verfahren und vorrichtung zur behandlung von verbrennungsabgasen |
| JP4152833B2 (ja) | 2003-07-30 | 2008-09-17 | 日産ディーゼル工業株式会社 | エンジンの排気浄化装置 |
| EP2426328B1 (en) | 2003-09-19 | 2013-04-10 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Exhaust gas purification device of engine |
| EP1691046B1 (en) | 2003-09-19 | 2013-04-24 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Exhaust emission purification apparatus for an internal combustion engine |
| EP1712755B1 (en) | 2004-02-02 | 2011-11-23 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Device for purifying exhaust gas of engine |
| WO2005073528A1 (ja) * | 2004-02-02 | 2005-08-11 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | エンジンの排気浄化装置 |
| EP1712754A4 (en) | 2004-02-02 | 2010-09-29 | Nissan Diesel Motor Co | DEVICE FOR PURIFYING THE EXHAUST GASES OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
| JP4509871B2 (ja) * | 2005-06-09 | 2010-07-21 | 三菱ふそうトラック・バス株式会社 | 排気浄化装置 |
| JP4375483B2 (ja) * | 2008-02-22 | 2009-12-02 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
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