JP3248920B2 - 脱硝方法 - Google Patents
脱硝方法Info
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- JP3248920B2 JP3248920B2 JP04741891A JP4741891A JP3248920B2 JP 3248920 B2 JP3248920 B2 JP 3248920B2 JP 04741891 A JP04741891 A JP 04741891A JP 4741891 A JP4741891 A JP 4741891A JP 3248920 B2 JP3248920 B2 JP 3248920B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアンモニアを用いて窒素
酸化物（NOX）を還元する脱硝方法に関する。
酸化物（NOX）を還元する脱硝方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、燃焼排ガス等の各種ガスに含
まれる窒素酸化物を処理するために、アンモニアを還元
剤として用いる乾式脱硝方法が広く利用されている。こ
の技術では通例触媒を内蔵した反応器に処理すべきガス
（以下処理ガスと称す）を導き、処理ガス中に含まれる
窒素酸化物の量に応じてアンモニアを供給し、両者を反
応させる。このとき、アンモニアの供給量が不足すると
未処理の窒素酸化物が多くなってしまい、アンモニアが
多すぎるとアンモニアが系外に排出されてしまうので、
窒素酸化物量に応じてアンモニアの供給量を的確に制御
することが重要である。
まれる窒素酸化物を処理するために、アンモニアを還元
剤として用いる乾式脱硝方法が広く利用されている。こ
の技術では通例触媒を内蔵した反応器に処理すべきガス
（以下処理ガスと称す）を導き、処理ガス中に含まれる
窒素酸化物の量に応じてアンモニアを供給し、両者を反
応させる。このとき、アンモニアの供給量が不足すると
未処理の窒素酸化物が多くなってしまい、アンモニアが
多すぎるとアンモニアが系外に排出されてしまうので、
窒素酸化物量に応じてアンモニアの供給量を的確に制御
することが重要である。
【０００３】これまで通例採られてきたアンモニア供給
量制御方法は、反応器入口の処理ガスの流量および窒素
酸化物濃度から窒素酸化物量を求め、これを還元するの
に化学量論的に必要とされる量以下のアンモニアを供給
するという方法である。
量制御方法は、反応器入口の処理ガスの流量および窒素
酸化物濃度から窒素酸化物量を求め、これを還元するの
に化学量論的に必要とされる量以下のアンモニアを供給
するという方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、処理ガ
ス中の窒素酸化物濃度が速くかつ大きく変動し、また窒
素酸化物の組成比（NO/NO2）も変動するような場合に
は、従来のアンモニア供給量制御では対処できず、窒素
酸化物あるいはアンモニアが規定量以上に排出されてし
まうという問題があった。これは主に分析計器の精度、
応答時間の遅れに起因し、また窒素酸化物の組成比を正
確に知ることが困難なこと、コスト上、反応器出口側に
おけるガス流量、アンモニア濃度が測定されていないこ
と等の要素にもよる。
ス中の窒素酸化物濃度が速くかつ大きく変動し、また窒
素酸化物の組成比（NO/NO2）も変動するような場合に
は、従来のアンモニア供給量制御では対処できず、窒素
酸化物あるいはアンモニアが規定量以上に排出されてし
まうという問題があった。これは主に分析計器の精度、
応答時間の遅れに起因し、また窒素酸化物の組成比を正
確に知ることが困難なこと、コスト上、反応器出口側に
おけるガス流量、アンモニア濃度が測定されていないこ
と等の要素にもよる。
【０００５】ところで粒状触媒等はアンモニア吸着容量
が大きく、触媒層がバッファータンクとして働き、多少
の窒素酸化物量等の変動を吸収するという作用がある。
これを利用した技術の一例として、特公昭57-43294号公
報には、アンモニアの吸着機能を内在する脱硝反応槽に
アンモニアを断続的に供給し、脱硝反応槽内にアンモニ
アの吸着能力量の最大値以内のアンモニア量を常に保持
させるようにアンモニアの注入量を制御するという方法
が開示されている。
が大きく、触媒層がバッファータンクとして働き、多少
の窒素酸化物量等の変動を吸収するという作用がある。
これを利用した技術の一例として、特公昭57-43294号公
報には、アンモニアの吸着機能を内在する脱硝反応槽に
アンモニアを断続的に供給し、脱硝反応槽内にアンモニ
アの吸着能力量の最大値以内のアンモニア量を常に保持
させるようにアンモニアの注入量を制御するという方法
が開示されている。
【０００６】しかしこのような技術では、反応槽内に大
幅に過剰なアンモニアが存在するおそれがあり、出口NO
X濃度が常に０付近となる反面、出口アンモニア濃度が
高くなる懸念が大きい。また入口NOX濃度が大きく速く
変動する場合は制御が困難になるおそれがある。具体的
には、入口NOX濃度が非常に低くなった場合には未反応
アンモニア濃度が高くなり、入口NOX濃度が非常に高く
なった場合出口NOX濃度が上がりアンモニアの注入頻度
が増え、ついには脱硝未達となる。また、この技術にお
いてはNH3の一回の注入時間および注入量が制御に極め
て大きく影響するのでこれらの値を実際に決めるのが難
しい。
幅に過剰なアンモニアが存在するおそれがあり、出口NO
X濃度が常に０付近となる反面、出口アンモニア濃度が
高くなる懸念が大きい。また入口NOX濃度が大きく速く
変動する場合は制御が困難になるおそれがある。具体的
には、入口NOX濃度が非常に低くなった場合には未反応
アンモニア濃度が高くなり、入口NOX濃度が非常に高く
なった場合出口NOX濃度が上がりアンモニアの注入頻度
が増え、ついには脱硝未達となる。また、この技術にお
いてはNH3の一回の注入時間および注入量が制御に極め
て大きく影響するのでこれらの値を実際に決めるのが難
しい。
【０００７】さらに最近の傾向としてハニカム状の触媒
等コンパクトな触媒が採用されつつあるが、このような
触媒は同材質の粒状触媒に比べ同体積当りのアンモニア
吸着能が低く、上記緩衝作用だけに頼る制御は困難であ
り、従って上記の類の技術を適用することはできない。
等コンパクトな触媒が採用されつつあるが、このような
触媒は同材質の粒状触媒に比べ同体積当りのアンモニア
吸着能が低く、上記緩衝作用だけに頼る制御は困難であ
り、従って上記の類の技術を適用することはできない。
【０００８】本発明の目的は、前述の問題点を解決し、
脱硝プロセスにおける大きく速い変動にも的確に対処で
き、またアンモニア吸着能の比較的低い触媒にも対応で
き、窒素酸化物の排出を防ぐと共に、かつ未反応アンモ
ニアの流出を極めて低くすることのできる脱硝方法を提
供することである。
脱硝プロセスにおける大きく速い変動にも的確に対処で
き、またアンモニア吸着能の比較的低い触媒にも対応で
き、窒素酸化物の排出を防ぐと共に、かつ未反応アンモ
ニアの流出を極めて低くすることのできる脱硝方法を提
供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、アンモニア吸
着能を有する触媒が内蔵された反応器に窒素酸化物含有
ガスを供給し、該ガス中の窒素酸化物をアンモニアで還
元する脱硝方法において、所定の脱硝率を与えるような
反応器出口窒素酸化物濃度の計算値を算出し、反応器出
口窒素酸化物濃度の測定値が該計算値以下の場合は、反
応器に供給される窒素酸化物を還元するのに必要なアン
モニアの化学量論的流量から一定流量を差し引いた流量
のアンモニアを反応器に供給し、反応器出口窒素酸化物
濃度の測定値が該計算値を超えたときにはその時点から
一定時間のあいだ前記化学量論的流量に前記一定流量を
加えた流量のアンモニアを反応器に供給する脱硝方法で
あり、該一定流量をΔ、該一定時間をＴ、前記所定の脱
硝率における前記触媒のアンモニア有効吸着量をｖとし
たとき、該一定時間が、Ｔ＝〔安全率〕×ｖ／Δ（ここ
で安全率は０を超え、１以下である。）で表されること
を特徴とする脱硝方法である。
着能を有する触媒が内蔵された反応器に窒素酸化物含有
ガスを供給し、該ガス中の窒素酸化物をアンモニアで還
元する脱硝方法において、所定の脱硝率を与えるような
反応器出口窒素酸化物濃度の計算値を算出し、反応器出
口窒素酸化物濃度の測定値が該計算値以下の場合は、反
応器に供給される窒素酸化物を還元するのに必要なアン
モニアの化学量論的流量から一定流量を差し引いた流量
のアンモニアを反応器に供給し、反応器出口窒素酸化物
濃度の測定値が該計算値を超えたときにはその時点から
一定時間のあいだ前記化学量論的流量に前記一定流量を
加えた流量のアンモニアを反応器に供給する脱硝方法で
あり、該一定流量をΔ、該一定時間をＴ、前記所定の脱
硝率における前記触媒のアンモニア有効吸着量をｖとし
たとき、該一定時間が、Ｔ＝〔安全率〕×ｖ／Δ（ここ
で安全率は０を超え、１以下である。）で表されること
を特徴とする脱硝方法である。
【００１０】まず本発明におけるNH3供給について概説
する。図１は、簡単のため反応器入口NOX濃度が直線的
に増加する場合を例にして、本発明におけるNH3供給に
ついて模式的に示したグラフである。同図ａのように変
化する入口NOX濃度に対応して、同図ｃにおいて破線で
表されるNH3理論量（脱硝反応に化学量論的に必要とな
る NH3供給流量、すなわちアンモニアの化学量論的流
量）が決まる。本発明では、ベースとして、この理論量
から一定の値Δ（一定流量）を差し引いた流量のNH3を
供給する（この運転モードを「不足運転」と称する）。
さて出口NOX濃度がある値（所定の脱硝率を与える濃
度、同図ｂ破線で示される）を超えた時、理論量に上記
一定の値Δを加えた流量のNH3を供給する（この運転モ
ードを「過剰運転」と称す）。過剰運転を行う一定時間
ＴとΔとは装置の特性（特に触媒の吸着能）を鑑みて予
め設定される値である。同図ｃに示されるように本発明
では不足運転と過剰運転が繰り返され、過剰運転時には
NH3が脱硝触媒に吸着して反応器内に貯えられ（同図ｃ
でＳaの部分）、不足運転時には貯えられたNH3が消費さ
れる（同図ｃでＳbの部分）。
する。図１は、簡単のため反応器入口NOX濃度が直線的
に増加する場合を例にして、本発明におけるNH3供給に
ついて模式的に示したグラフである。同図ａのように変
化する入口NOX濃度に対応して、同図ｃにおいて破線で
表されるNH3理論量（脱硝反応に化学量論的に必要とな
る NH3供給流量、すなわちアンモニアの化学量論的流
量）が決まる。本発明では、ベースとして、この理論量
から一定の値Δ（一定流量）を差し引いた流量のNH3を
供給する（この運転モードを「不足運転」と称する）。
さて出口NOX濃度がある値（所定の脱硝率を与える濃
度、同図ｂ破線で示される）を超えた時、理論量に上記
一定の値Δを加えた流量のNH3を供給する（この運転モ
ードを「過剰運転」と称す）。過剰運転を行う一定時間
ＴとΔとは装置の特性（特に触媒の吸着能）を鑑みて予
め設定される値である。同図ｃに示されるように本発明
では不足運転と過剰運転が繰り返され、過剰運転時には
NH3が脱硝触媒に吸着して反応器内に貯えられ（同図ｃ
でＳaの部分）、不足運転時には貯えられたNH3が消費さ
れる（同図ｃでＳbの部分）。
【００１１】上記の各値についてさらに詳述する。本発
明者らによる検討の結果、上記のような不足／過剰サイ
クル運転を行う場合、有効吸着容量（サイクル時に有効
に吸着できる量）ｖは、脱硝率の下限η（図１ｂにおけ
るピーク時の脱硝率、すなわちアンモニアを過剰に供給
し始める時点での脱硝率）により次式のように表される
ことがわかった。
明者らによる検討の結果、上記のような不足／過剰サイ
クル運転を行う場合、有効吸着容量（サイクル時に有効
に吸着できる量）ｖは、脱硝率の下限η（図１ｂにおけ
るピーク時の脱硝率、すなわちアンモニアを過剰に供給
し始める時点での脱硝率）により次式のように表される
ことがわかった。
【００１２】 ｖ＝Ｖ−ａη Ｉ Ｖ：全NH3吸着容量 ａ：係数
【００１３】式Ｉは、脱硝率下限により有効に使える吸
着容量が異なることを意味する。本発明では、この知見
を基にして、脱硝率の下限を一定に制御する。脱硝率下
限一定を目標として制御を行うので、過剰運転に切り替
えるきっかけとなる出口NOX濃度（図１ｂの破線）は入
口濃度の関数となる。このような制御によりアンモニア
の過剰供給時に吸着される有効吸着量は一定になる。
着容量が異なることを意味する。本発明では、この知見
を基にして、脱硝率の下限を一定に制御する。脱硝率下
限一定を目標として制御を行うので、過剰運転に切り替
えるきっかけとなる出口NOX濃度（図１ｂの破線）は入
口濃度の関数となる。このような制御によりアンモニア
の過剰供給時に吸着される有効吸着量は一定になる。
【００１４】有効吸着量は予備試験から求めることがで
きる。この予備試験でも、化学量論的に必要なNH3流量
Ｂを境に±Δの過剰／不足運転をするが、Δとしてはラ
フな仮定値を用いる（例えば化学量論的NH3流量の50％
程度に仮定する）。
きる。この予備試験でも、化学量論的に必要なNH3流量
Ｂを境に±Δの過剰／不足運転をするが、Δとしてはラ
フな仮定値を用いる（例えば化学量論的NH3流量の50％
程度に仮定する）。
【００１５】予備試験の手順としては、図２に示すよう
に、一定流量のNOXを供給しておき、Ｂ＋ΔのNH3過剰供
給を始める(ｔ1)。出口NOX濃度は初期値（ここでは200p
pm）から低下していき、ある時点ｔ2で出口未反応アン
モニア濃度がある設定値（ここでは10ppm）を超える。
この状態では出口NOXはほぼ０となっている。ここでＢ
−ΔのNH3不足運転に切り替えると出口NOX濃度は上昇し
ていく。NOX濃度がある設定値（ここでは100ppm）にな
った時点ｔ3で再び過剰運転に切り替える。以降、出口
未反応アンモニア濃度が上記設定値（10ppm）で不足運
転に切り替え、出口NOX濃度が100ppmで過剰運転に切り
替えるサイクルを繰り返すと、図２のようなチャートを
得る。ｔ2〜ｔ3間では、ｔ1〜ｔ2間に触媒に吸着したNH
3が消費されており、ここでの消費量、すなわち面積Ｓ1
に相当するNH3量が、脱硝率の下限50％（200ppmに対す
る100ppm）のときの有効吸着量である。本発明者らの検
討の結果、有効吸着量はΔに対して鈍感であることがわ
かっているのでΔの仮定はラフでよい。
に、一定流量のNOXを供給しておき、Ｂ＋ΔのNH3過剰供
給を始める(ｔ1)。出口NOX濃度は初期値（ここでは200p
pm）から低下していき、ある時点ｔ2で出口未反応アン
モニア濃度がある設定値（ここでは10ppm）を超える。
この状態では出口NOXはほぼ０となっている。ここでＢ
−ΔのNH3不足運転に切り替えると出口NOX濃度は上昇し
ていく。NOX濃度がある設定値（ここでは100ppm）にな
った時点ｔ3で再び過剰運転に切り替える。以降、出口
未反応アンモニア濃度が上記設定値（10ppm）で不足運
転に切り替え、出口NOX濃度が100ppmで過剰運転に切り
替えるサイクルを繰り返すと、図２のようなチャートを
得る。ｔ2〜ｔ3間では、ｔ1〜ｔ2間に触媒に吸着したNH
3が消費されており、ここでの消費量、すなわち面積Ｓ1
に相当するNH3量が、脱硝率の下限50％（200ppmに対す
る100ppm）のときの有効吸着量である。本発明者らの検
討の結果、有効吸着量はΔに対して鈍感であることがわ
かっているのでΔの仮定はラフでよい。
【００１６】式Ｉにおいて、Ｖは脱硝反応を行わずに単
に触媒にNH3を吸着させたときの飽和吸着量として求め
られる。
に触媒にNH3を吸着させたときの飽和吸着量として求め
られる。
【００１７】ａは触媒固有の値であり、脱硝率の下限η
を変化させて各ηに対する有効吸着量ｖを求める試験を
すれば式Ｉから求められる。
を変化させて各ηに対する有効吸着量ｖを求める試験を
すれば式Ｉから求められる。
【００１８】NH3理論量からのずれΔは、入口NOX濃度の
変化状況に応じて適宜決められる。例えばNO/NO2の比及
びNOX分析計の精度等の不確定要素によるNH3必要量の化
学量論量からのずれが最大±15％と想定される場合、Δ
は想定される最大NOX濃度の２０％相当程度とすればよ
い。例えば最大NOX濃度が1000ppmの設備であれば200ppm
相当程度とする。
変化状況に応じて適宜決められる。例えばNO/NO2の比及
びNOX分析計の精度等の不確定要素によるNH3必要量の化
学量論量からのずれが最大±15％と想定される場合、Δ
は想定される最大NOX濃度の２０％相当程度とすればよ
い。例えば最大NOX濃度が1000ppmの設備であれば200ppm
相当程度とする。
【００１９】さて一定流量Δと一定時間Ｔの積は触媒に
吸着させるNH3量なので理想的には有効吸着量ｖをフル
に使ってNH3を吸着させることができ、従ってこのとき
次の関係が成り立つ。 ＴΔ＝ｖ II
吸着させるNH3量なので理想的には有効吸着量ｖをフル
に使ってNH3を吸着させることができ、従ってこのとき
次の関係が成り立つ。 ＴΔ＝ｖ II
【００２０】しかし実際には未反応アンモニア流出の心
配があるので、安全率をとり、次式を考える。 ＴΔ＝（安全率）×ｖ III
配があるので、安全率をとり、次式を考える。 ＴΔ＝（安全率）×ｖ III
【００２１】この安全率は理論上は０を超え、１以下の
値とすることができるが、安全率をあまり低くとっても
意味がなく、触媒の吸着能を無駄にすることになるので
0.5以上の値とするのが好ましい。実用上は0.7以上0.8
以下程度にするのがさらに好ましい。安全率を設定すれ
ばＴは式IIIから求めることができる。
値とすることができるが、安全率をあまり低くとっても
意味がなく、触媒の吸着能を無駄にすることになるので
0.5以上の値とするのが好ましい。実用上は0.7以上0.8
以下程度にするのがさらに好ましい。安全率を設定すれ
ばＴは式IIIから求めることができる。
【００２２】さて、このようにＴおよびΔを決定した後
は図３に示した手順に従ってNH3供給の制御が行われ
る。
は図３に示した手順に従ってNH3供給の制御が行われ
る。
【００２３】まず反応器入口NOX濃度の関数としてNH3理
論量および反応器出口NOX目標濃度（計算値、ＳＶ）が
算出される。
論量および反応器出口NOX目標濃度（計算値、ＳＶ）が
算出される。
【００２４】NH3理論量：Ｂ入口NOX濃度（測定値）、入
口処理ガス量（設計値、測定できる場合には測定値でも
可）およびNO/NO2比（通常仮定値、測定できる場合には
測定値でも可）から化学量論的に必要とされるNH3理論
量を算出する。
口処理ガス量（設計値、測定できる場合には測定値でも
可）およびNO/NO2比（通常仮定値、測定できる場合には
測定値でも可）から化学量論的に必要とされるNH3理論
量を算出する。
【００２５】出口NOX目標濃度：ＳＶ 脱硝率下限ηを一定にするように制御するので、この値
は次式で与えられる。 ＳＶ＝（入口NOX濃度）×（１−η） IV
は次式で与えられる。 ＳＶ＝（入口NOX濃度）×（１−η） IV
【００２６】次に、このＳＶと測定された出口NOX濃度
（ＰＶ）が比較される。 ＳＶ≧ＰＶの場合：（NH3供給流量）＝Ｂ−Δとされ、
不足運転が行われる。手順の最初に戻る。
（ＰＶ）が比較される。 ＳＶ≧ＰＶの場合：（NH3供給流量）＝Ｂ−Δとされ、
不足運転が行われる。手順の最初に戻る。
【００２７】ＳＶ＜ＰＶの場合：時間Ｔの間、（NH3供
給流量）＝Ｂ＋Δとされ、過剰運転が行われる。その後
不足運転に切り替えられ、手順の最初に戻る。時間Ｔを
測るためにタイマーが用いられる。
給流量）＝Ｂ＋Δとされ、過剰運転が行われる。その後
不足運転に切り替えられ、手順の最初に戻る。時間Ｔを
測るためにタイマーが用いられる。
【００２８】NH3供給流量は一般的にはNH3流量調節弁の
開度に対応する信号として出力される。
開度に対応する信号として出力される。
【００２９】本発明によれば、出口NOX濃度は常に０付
近にできる。しかも入口NOX濃度にかかわらずNH3吸着量
が一定に制御される（ＴΔは入口NOX濃度にかかわらず
一定）ため、未反応アンモニアは低く抑えられる。吸着
量は多すぎると規定量以上のアンモニア流出の方向に向
かい、少なすぎると脱硝が不十分となるので、吸着量を
適切な範囲で一定に制御することは脱硝率と未反応アン
モニアを制御する上で重要である。
近にできる。しかも入口NOX濃度にかかわらずNH3吸着量
が一定に制御される（ＴΔは入口NOX濃度にかかわらず
一定）ため、未反応アンモニアは低く抑えられる。吸着
量は多すぎると規定量以上のアンモニア流出の方向に向
かい、少なすぎると脱硝が不十分となるので、吸着量を
適切な範囲で一定に制御することは脱硝率と未反応アン
モニアを制御する上で重要である。
【００３０】NH3吸着量が一定に制御されない場合、例
えば従来技術で説明したアンモニアを断続的に供給する
方法の場合、吸着量が入口NOX濃度により変化してしま
い、その結果脱硝未達あるいは未反応アンモニアが大き
くなるおそれがある。
えば従来技術で説明したアンモニアを断続的に供給する
方法の場合、吸着量が入口NOX濃度により変化してしま
い、その結果脱硝未達あるいは未反応アンモニアが大き
くなるおそれがある。
【００３１】また本発明では過剰運転の時間Ｔが一定で
あるが、この点も制御を簡単にするという意味で利点の
一つといえる。
あるが、この点も制御を簡単にするという意味で利点の
一つといえる。
【００３２】さらに本発明では有効吸着量を基にＴΔ
（NH3吸着量）を設定しているので過剰運転時に触媒に
吸着したNH3は不足運転時にすべて消費され、消費しき
ったところでまた過剰供給に替わるので一サイクルにお
ける吸着量（ＴΔ）と消費量（Ｔ’Δ）とはほぼ等しく
なる。従ってＴとＴ’はほぼ等しい状態で運転でき、不
足運転時間Ｔ’が極端に短くなって過剰運転が続けざま
に行われるような状況（すなわち脱硝未達の危険性が大
であるような状況）に陥らずにすむ。
（NH3吸着量）を設定しているので過剰運転時に触媒に
吸着したNH3は不足運転時にすべて消費され、消費しき
ったところでまた過剰供給に替わるので一サイクルにお
ける吸着量（ＴΔ）と消費量（Ｔ’Δ）とはほぼ等しく
なる。従ってＴとＴ’はほぼ等しい状態で運転でき、不
足運転時間Ｔ’が極端に短くなって過剰運転が続けざま
に行われるような状況（すなわち脱硝未達の危険性が大
であるような状況）に陥らずにすむ。
【００３３】
【実施例】実施例１ 本発明の一例を説明するために、図４に脱硝プロセスフ
ローを示した。ここでは簡単のため、説明に必要な機器
のみを示してある。
ローを示した。ここでは簡単のため、説明に必要な機器
のみを示してある。
【００３４】処理ガス源１からの処理ガスはアンモニア
源２から供給されるアンモニアと混合されて反応器３へ
と導かれ、反応器内ではNOXが還元される。反応器出口
ガスは適宜処理されて排出される。反応温度や反応器内
の触媒の種類等脱硝プロセス自体は公知の技術を特に制
限なく適用できる。
源２から供給されるアンモニアと混合されて反応器３へ
と導かれ、反応器内ではNOXが還元される。反応器出口
ガスは適宜処理されて排出される。反応温度や反応器内
の触媒の種類等脱硝プロセス自体は公知の技術を特に制
限なく適用できる。
【００３５】さて、反応器入口NOX濃度がNOX分析計４で
測定され、反応器出口NOX濃度が分析計５で測定され、
その信号が制御部７に送られる。制御部７では図３のフ
ローチャートに従った制御が行われる。
測定され、反応器出口NOX濃度が分析計５で測定され、
その信号が制御部７に送られる。制御部７では図３のフ
ローチャートに従った制御が行われる。
【００３６】本実施例では、NOX濃度が200〜1700ppmで
ある処理ガスを、反応器出口NOX濃度100ppm以下の範囲
で脱硝する。従って脱硝率を0.941（=1-100/1700）以上
に保つよう制御することになる。また処理ガス量は設計
流量（12000Nm3/h）とし、触媒（ソリッドハニカムタイ
プ）充填量は3.89m3とした。
ある処理ガスを、反応器出口NOX濃度100ppm以下の範囲
で脱硝する。従って脱硝率を0.941（=1-100/1700）以上
に保つよう制御することになる。また処理ガス量は設計
流量（12000Nm3/h）とし、触媒（ソリッドハニカムタイ
プ）充填量は3.89m3とした。
【００３７】この触媒について予備試験を行い、触媒層
の全NH3吸着容量Ｖ＝8.91Nm3、係数ａ＝5.41Nm3の値を
得た。従って、式Ｉから有効吸着容量ｖを求めると、3.
82Nm3を得る。
の全NH3吸着容量Ｖ＝8.91Nm3、係数ａ＝5.41Nm3の値を
得た。従って、式Ｉから有効吸着容量ｖを求めると、3.
82Nm3を得る。
【００３８】NOX濃度最大値1700ppmの20％の変動要因を
みてΔに相当する濃度を350（=1700×0.2）ppmとする。
従ってΔ＝12000Nm3/h×350×10ー6＝4.2Nm3/hを得る。
みてΔに相当する濃度を350（=1700×0.2）ppmとする。
従ってΔ＝12000Nm3/h×350×10ー6＝4.2Nm3/hを得る。
【００３９】有効吸着量ｖの80％を使うものとし、Ｔ＝
0.8×ｖ／Δ＝0.73h（44分）とする。
0.8×ｖ／Δ＝0.73h（44分）とする。
【００４０】また脱硝温度は240℃とした。またNOとNO2
は等モルと仮定して、(NH3/NOXモル比)=1.17と置き、NH
3理論量を算出するのに用いた。
は等モルと仮定して、(NH3/NOXモル比)=1.17と置き、NH
3理論量を算出するのに用いた。
【００４１】結果として良好に脱硝を行うことができ、
未反応アンモニアの流出も抑えることが出来た。
未反応アンモニアの流出も抑えることが出来た。
【００４２】
【発明の効果】本発明により、NO/NO2比、処理ガス流量
変動、NOX計分析精度等の不確定要素にかかわらず、排
出NOX濃度を０付近に抑え、かつNH3の排出も抑えること
のできる脱硝方法が提供された。
変動、NOX計分析精度等の不確定要素にかかわらず、排
出NOX濃度を０付近に抑え、かつNH3の排出も抑えること
のできる脱硝方法が提供された。
【図１】本発明におけるアンモニアの供給状況を模式的
に示すグラフである。
に示すグラフである。
【図２】有効吸着量を求める予備試験を説明するため模
式的に表わしたグラフである。
式的に表わしたグラフである。
【図３】本発明におけるアンモニア供給量制御手順のフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図４】本発明を適用できる脱硝プロセスのフローシー
トである。
トである。
１ 処理ガス源 ２ アンモニア源 ３ 反応器 ４ NOX分析計 ５ NOX分析計 ７ 制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 合田 暢人 愛媛県新居浜市新田町３丁目１番39号 住友ケミカルエンジニアリング株式会社 内 (72)発明者 力丸 浩昭 大阪府泉大津市臨海町１丁目18番地 堺 化学工業株式会社 泉北工場内 (72)発明者 大河内 勉 大阪府泉大津市臨海町１丁目18番地 堺 化学工業株式会社 泉北工場内 (72)発明者 吉田 次郎 大阪府泉大津市臨海町１丁目18番地 堺 化学工業株式会社 泉北工場内 (56)参考文献 特開 昭55−1858（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−174227（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−186927（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 53/86 B01D 53/56
Claims (3)
- 【請求項１】 アンモニア吸着能を有する触媒が内蔵さ
れた反応器に窒素酸化物含有ガスを供給し、該ガス中の
窒素酸化物をアンモニアで還元する脱硝方法において、 所定の脱硝率を与えるような反応器出口窒素酸化物濃度
の計算値を算出し、 反応器出口窒素酸化物濃度の測定値が該計算値以下の場
合は、反応器に供給される窒素酸化物を還元するのに必
要なアンモニアの化学量論的流量から一定流量を差し引
いた流量のアンモニアを反応器に供給し、 反応器出口窒素酸化物濃度の測定値が該計算値を超えた
ときにはその時点から一定時間のあいだ前記化学量論的
流量に前記一定流量を加えた流量のアンモニアを反応器
に供給する脱硝方法であり、 該一定流量をΔ、該一定時間をＴ、前記所定の脱硝率に
おける前記触媒のアンモニア有効吸着量をｖとしたと
き、該一定時間が、Ｔ＝〔安全率〕×ｖ／Δ（ここで安
全率は０を超え、１以下である。）で表されることを特
徴とする脱硝方法。 - 【請求項２】 前記安全率が、０．５以上１以下である
請求項１記載の脱硝方法。 - 【請求項３】 前記安全率が、０．７以上０．８以下で
ある請求項１記載の脱硝方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP04741891A JP3248920B2 (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | 脱硝方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04741891A JP3248920B2 (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | 脱硝方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04265124A JPH04265124A (ja) | 1992-09-21 |
| JP3248920B2 true JP3248920B2 (ja) | 2002-01-21 |
Family
ID=12774609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04741891A Expired - Fee Related JP3248920B2 (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | 脱硝方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3248920B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| DE19814386C2 (de) * | 1998-03-31 | 2000-06-08 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur katalytischen Entfernung von Stickoxiden im Abgas einer Verbrennungsanlage |
| JP4627611B2 (ja) * | 2001-07-03 | 2011-02-09 | バブコック日立株式会社 | 脱硝装置へのアンモニア注入量制御方法および装置ならびにそれらに使用するアンモニア注入量補正装置 |
| JP5677787B2 (ja) * | 2010-08-31 | 2015-02-25 | 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 | 脱硝制御装置及び脱硝制御方法 |
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| JPS551858A (en) * | 1978-06-21 | 1980-01-09 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Reduction and denitrification by ammonia |
| JPS58174227A (ja) * | 1982-04-06 | 1983-10-13 | Babcock Hitachi Kk | 脱硝装置のアンモニア注入量制御方法 |
| ATE51159T1 (de) * | 1986-02-08 | 1990-04-15 | Steag Ag | Verfahren zum abscheiden von stickstoffoxiden aus rauchgassen. |
-
1991
- 1991-02-21 JP JP04741891A patent/JP3248920B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04265124A (ja) | 1992-09-21 |
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