JP3513163B2 - Method and apparatus for removing nitrogen oxides - Google Patents

Method and apparatus for removing nitrogen oxides

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JP3513163B2
JP3513163B2 JP07167992A JP7167992A JP3513163B2 JP 3513163 B2 JP3513163 B2 JP 3513163B2 JP 07167992 A JP07167992 A JP 07167992A JP 7167992 A JP7167992 A JP 7167992A JP 3513163 B2 JP3513163 B2 JP 3513163B2
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aqueous solution
reducing agent
nozzle
exhaust gas
solid reducing
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聡 棚沢
小林健一郎
浩昭 林
基伸 小林
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Nippon Shokubai Co Ltd
Tokyo Gas Co Ltd
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Nippon Shokubai Co Ltd
Tokyo Gas Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、固体還元剤を用い、
排ガス中の窒素酸化物(ノックス:NOx)を触媒と接
触させて高効率で還元して除去する方法と装置に関す
る。
This invention uses a solid reducing agent,
The present invention relates to a method and a device for reducing nitrogen oxide (NOx: NOx) in exhaust gas by bringing it into contact with a catalyst and reducing it with high efficiency.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガスタービン、ガスエンジン、ディーゼ
ルエンジン、加熱炉および各種ボイラ等から排出される
排ガスから窒素酸化物を除去する方法としては、アンモ
ニアを還元剤として用いる選択還元脱硝方法が排ガス中
の酸素濃度の影響を受けずに、窒素酸化物を選択的に高
効率で除去できるために、これまでに各種の固定発生源
の脱硝プロセスに適用されてきた。アンモニアは、液体
アンモニア(液安)、アンモニア水(安水)等の形で供
給される。
2. Description of the Related Art As a method for removing nitrogen oxides from exhaust gas discharged from a gas turbine, a gas engine, a diesel engine, a heating furnace, various boilers, etc., a selective reduction denitration method using ammonia as a reducing agent is used. Since it can selectively remove nitrogen oxides with high efficiency without being affected by oxygen concentration, it has been applied to denitration processes of various fixed sources so far. Ammonia is supplied in the form of liquid ammonia (liquid ammonium), ammonia water (ammonium), or the like.

【0003】近年、ガスタービン、ガスエンジンおよび
ディーゼルエンジンを駆動源とするコージェネレーショ
ンシステムが地球環境保全や経済性の面から臨海部およ
び都市部において急速に増加する傾向にあり、それに伴
い脱硝プロセスもビル内や居住地域内に設置されること
が必要となる。この場合、還元剤として使用される液体
アンモニアおよびアンモニア水は毒物及び劇物取締法、
高圧ガス取締法、消防法等の規制により使用が制限され
ている上、悪臭の漏洩を防ぐために、その取り扱い、輸
送、貯蔵などに特別の注意を払う必要がある。
In recent years, cogeneration systems driven by gas turbines, gas engines and diesel engines have tended to increase rapidly in coastal areas and urban areas from the viewpoints of global environmental protection and economic efficiency, and accompanying this, denitration process also occurs. It needs to be installed in a building or a residential area. In this case, liquid ammonia and ammonia water used as a reducing agent are poisonous and deleterious substances control methods,
Its use is restricted by regulations such as the High Pressure Gas Control Law and the Fire Service Law, and special attention must be paid to its handling, transportation, storage, etc. to prevent the leakage of offensive odors.

【0004】上記問題点を解決するためには、アンモニ
アに代わって取り扱いが安易で安定性の高い還元剤を用
いることが必要である。特開平2−194817号公報
に安定性が高く取り扱いが容易な還元剤として、尿素、
メラミン、シアヌル酸等の固体還元剤を固体または液体
の状態で用いたNOx除去方法が開示されている。固体
還元剤を水溶液にすると輸送、貯蔵等の取扱いが容易で
あるが、水の重量が余分な負荷となるためコストメリッ
トの大きい飽和濃度に近い高濃度水溶液で取り扱われ
る。
In order to solve the above problems, it is necessary to use a reducing agent which is easy to handle and highly stable, instead of ammonia. As a reducing agent having high stability and easy handling in U.S. Pat.
A NOx removal method using a solid reducing agent such as melamine or cyanuric acid in a solid or liquid state is disclosed. When the solid reducing agent is made into an aqueous solution, it is easy to handle for transportation, storage, etc. However, since the weight of water causes an extra load, it is handled as a high-concentration aqueous solution which is close to the saturated concentration and has a great cost advantage.

【0005】固体還元剤水溶液はダクト内に設けられた
ノズルからダクト内を流れている排ガス中に噴霧されて
排ガスと混合される。
The solid reducing agent aqueous solution is sprayed into the exhaust gas flowing in the duct from a nozzle provided in the duct and mixed with the exhaust gas.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】高濃度の固体還元剤水
溶液は、固体還元剤含有量が高いため少ない流量でノズ
ルに供給されるが、高温の排ガスからノズル内部への伝
熱により水分が蒸発すると極めて容易に固体還元剤が結
晶化したり重合したりする。その結果、ノズルが閉塞し
て還元剤水溶液が供給できなくなり、脱硝設備の機能が
停止する。
The high-concentration solid reducing agent aqueous solution is supplied to the nozzle at a small flow rate because the solid reducing agent content is high, but moisture is evaporated by heat transfer from the high temperature exhaust gas to the inside of the nozzle. Then, the solid reducing agent is extremely easily crystallized or polymerized. As a result, the nozzle is clogged and the reducing agent aqueous solution cannot be supplied, and the function of the denitration equipment stops.

【0007】固体還元剤水溶液の流量が少ないとノズル
の十分な噴霧性能が得られなくなり、固体還元剤が均一
に排ガスダクト中に分散しなくなる。その結果、NOx
除去触媒での還元反応が不十分に終わって未反応アンモ
ニア量が増加し、排ガスがアンモニアを含んだ状態で排
出される。この発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、ノズル内部および先端部において固体還元剤
またはその反応物による閉塞を防止し、固体還元剤水溶
液を排ガス中に安定かつ連続的に噴霧できることを可能
にすると同時に該水溶液を排ガス中に均一に混合させ、
排ガス中の窒素酸化物を高効率で除去するとともに未反
応アンモニア量を低下させる方法および装置を提供する
ことを課題とする。
If the flow rate of the aqueous solution of solid reducing agent is low, sufficient spraying performance of the nozzle cannot be obtained, and the solid reducing agent will not be uniformly dispersed in the exhaust gas duct. As a result, NOx
The reduction reaction at the removal catalyst ends inadequately, the amount of unreacted ammonia increases, and the exhaust gas is discharged in a state containing ammonia. The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to prevent clogging by a solid reducing agent or its reaction product in the inside and the tip of a nozzle, and to spray a solid reducing agent aqueous solution into exhaust gas stably and continuously. And at the same time uniformly mix the aqueous solution into the exhaust gas,
An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for removing nitrogen oxides in exhaust gas with high efficiency and reducing the amount of unreacted ammonia.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決するために、ダクト内において、流れている排ガス
に固体還元剤水溶液を噴霧して排ガス中に固体還元剤を
混合し、触媒の存在下に排ガス中の窒素酸化物を選択的
に還元除去する方法において、高濃度で貯蔵されている
固体還元剤水溶液を噴霧のために送液する途中に水で希
釈してから噴霧することを特徴とする窒素酸化物除去方
法を提供する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention sprays an aqueous solution of a solid reducing agent into a flowing exhaust gas and mixes the solid reducing agent into the exhaust gas to form a catalyst. In the method of selectively reducing and removing nitrogen oxides in exhaust gas in the presence, it is necessary to dilute the solid reducing agent aqueous solution stored at a high concentration with water during spraying before spraying. A characteristic nitrogen oxide removing method is provided.

【0009】この発明は、上記課題を解決するために、
排ガスを流すためのダクトに排ガス流の上流から下流に
かけて、ダクト内を流れている排ガスに固体還元剤水溶
液を噴霧するためのノズル、および、排ガス中の窒素酸
化物の還元反応のための触媒が順次設けられており、固
体還元剤水溶液が高濃度で貯蔵されるようになっている
貯蔵手段から前記ノズルまで還元剤水溶液供給用ライン
が設けられている窒素酸化物除去装置において、前記還
元剤水溶液供給用ラインには前記高濃度水溶液を希釈す
るための水を供給する希釈ラインが接続されていて、前
記高濃度水溶液がノズルに供給される途中に水で希釈さ
れるようになっていることを特徴とする窒素酸化物除去
装置を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention provides
A nozzle for spraying the solid reducing agent aqueous solution onto the exhaust gas flowing in the duct from the upstream to the downstream of the exhaust gas flow in the duct for flowing the exhaust gas, and a catalyst for the reduction reaction of nitrogen oxides in the exhaust gas are provided. In the nitrogen oxide removing apparatus, which is provided sequentially, a reducing agent aqueous solution supply line is provided from the storage means for storing the solid reducing agent aqueous solution at a high concentration to the nozzle, A dilution line for supplying water for diluting the high-concentration aqueous solution is connected to the supply line, so that the high-concentration aqueous solution is diluted with water while being supplied to the nozzle. A characteristic nitrogen oxide removing device is provided.

【0010】この発明では、通常のごとく、ガスタービ
ン、ガスエンジン、ディーゼルエンジン、加熱炉および
各種ボイラ等から排出される排ガスをダクト内に流す。
ダクト内を流れている排ガスに対して固体還元剤水溶液
を噴霧し、触媒の存在下で排ガス中の窒素酸化物を還元
反応させて除去した後、排ガスを外部へ排出するように
なっている。
In the present invention, as usual, exhaust gas discharged from a gas turbine, a gas engine, a diesel engine, a heating furnace, various boilers, etc. is made to flow in a duct.
The solid reducing agent aqueous solution is sprayed onto the exhaust gas flowing in the duct, and the nitrogen oxides in the exhaust gas are reduced and removed in the presence of a catalyst, and then the exhaust gas is discharged to the outside.

【0011】固体還元剤は、常温で固体である還元剤で
あり、尿素、メラミン、炭酸アンモニウム、炭酸水素ア
ンモニウム、シアヌル酸などが使用される。特に還元剤
として尿素を用い、水溶液で取り扱う場合、輸送、貯蔵
等の取り扱いが容易であると同時にメラミン、炭酸アン
モニウム、炭酸水素アンモニウム、シアヌル酸等に比べ
て安価であるため実用上極めて有利である。
The solid reducing agent is a reducing agent which is solid at room temperature, and urea, melamine, ammonium carbonate, ammonium hydrogencarbonate, cyanuric acid and the like are used. In particular, when urea is used as a reducing agent and handled in an aqueous solution, it is easy to handle such as transportation and storage, and at the same time, it is inexpensive as compared with melamine, ammonium carbonate, ammonium hydrogencarbonate, cyanuric acid, etc. .

【0012】固体還元剤水溶液は、貯蔵時の濃度が、使
用する固体還元剤にもよるが、ほぼ0℃における飽和濃
度であって通常30重量%以上(たとえば、尿素水溶液
は30〜40数重量%)と高濃度であり従来はこの高濃
度水溶液が噴霧されていたのに対し、この発明では貯蔵
時は従来と同様に高濃度であるがノズルから噴霧される
ときに2倍以上に水で希釈される。希釈倍数が前記範囲
を下回ると固体還元剤濃度が高くなるため、少ない流量
でノズルに供給されることになり、その結果、ノズル噴
霧性能が低下し固体還元剤が排ガス中に分散しにくくな
って脱硝効率が低下したり、または、高温の排ガスから
の伝熱によりノズル内管内に固体還元剤が結晶化してノ
ズルが閉塞したりするおそれがある。
The concentration of the aqueous solution of solid reducing agent depends on the solid reducing agent used during storage, but it is usually at a saturation concentration of about 0 ° C. and is usually 30% by weight or more (for example, 30-40% by weight of the aqueous urea solution is used). %), Which is a high concentration, and conventionally, this high concentration aqueous solution was sprayed. Diluted. When the dilution ratio is less than the above range, the solid reducing agent concentration becomes high, so that it is supplied to the nozzle at a low flow rate, and as a result, the nozzle spraying performance decreases and the solid reducing agent becomes difficult to disperse in the exhaust gas. There is a possibility that the denitration efficiency may decrease, or that the solid reducing agent may crystallize in the nozzle inner tube due to heat transfer from the high-temperature exhaust gas, resulting in clogging of the nozzle.

【0013】この発明では、固体還元剤水溶液が高濃度
で貯蔵されるようになっている貯蔵手段からノズルまで
設けられた還元剤水溶液供給用ラインに、前記高濃度水
溶液を希釈するための水を供給する希釈ラインが接続さ
れている。還元剤水溶液供給用ラインより供給されてい
る前記高濃度水溶液が希釈ラインにより供給されている
水と合流して希釈され、この希釈水溶液がノズルから噴
霧される。希釈水には工業用水、ボイラ用水、純水、上
水などが用いられるが特に限定されない。
In the present invention, water for diluting the high-concentration aqueous solution is supplied to the reducing-agent aqueous solution supply line provided from the storage means adapted to store the high-concentration aqueous solution of the solid reducing agent to the nozzle. The supply dilution line is connected. The high-concentration aqueous solution supplied from the reducing agent aqueous solution supply line joins with the water supplied from the dilution line to be diluted, and this diluted aqueous solution is sprayed from the nozzle. Industrial water, boiler water, pure water, tap water, etc. are used as the dilution water, but are not particularly limited.

【0014】高濃度の固体還元剤水溶液と希釈水の供給
量は、排ガスからの伝熱による固体還元剤のノズル内管
内への析出防止および固体還元剤の排ガス中への均一混
合という点を考慮して適宜設定される。この発明では、
従来よりも多量の水を有する固体還元剤水溶液、すなわ
ち上述のように希釈された水溶液をノズルに供給するの
で、熱容量が高く、流量が多くなる。
The amounts of the high-concentration solid reducing agent aqueous solution and the dilution water to be supplied are taken into consideration to prevent the solid reducing agent from precipitating in the nozzle inner tube due to heat transfer from the exhaust gas and to uniformly mix the solid reducing agent into the exhaust gas. And set appropriately. In this invention,
Since the solid reducing agent aqueous solution having a larger amount of water than the conventional one, that is, the aqueous solution diluted as described above is supplied to the nozzle, the heat capacity is high and the flow rate is large.

【0015】この発明では、ノズル(固体還元剤水溶液
注入ノズル)をダクトの中心部付近に設置してもよい
が、ダクトの側周面に設置して固体還元剤水溶液を噴霧
することが好ましい。これによりノズルまでの配管内の
閉塞を防ぐことができる。ノズルをダクトの側周面に設
置すると噴霧された固体還元剤水溶液が排ガス中に均一
に混合されないおそれがあるが、ノズルの構造を工夫す
ることにより該水溶液の均一混合を図ることができる。
すなわち、ノズルは、内管と外管からなる二重管構造を
有し、内管に固体還元剤水溶液を供給する一方、内管と
外管の間に冷却用の噴霧ガスを供給することが好まし
い。これにより、ノズル外部からノズル内管への伝熱が
抑制される結果、ノズル先端部において固体還元剤の結
晶化や反応生成物によるノズルの詰まり等の現象が回避
される。
In the present invention, the nozzle (solid reducing agent aqueous solution injection nozzle) may be installed near the center of the duct, but it is preferable to install it on the side peripheral surface of the duct to spray the solid reducing agent aqueous solution. As a result, it is possible to prevent blockage in the pipe up to the nozzle. When the nozzle is installed on the side peripheral surface of the duct, the sprayed solid reducing agent aqueous solution may not be uniformly mixed in the exhaust gas, but by devising the structure of the nozzle, the aqueous solution can be uniformly mixed.
That is, the nozzle has a double pipe structure composed of an inner pipe and an outer pipe, and while supplying the solid reducing agent aqueous solution to the inner pipe, it is possible to supply the spray gas for cooling between the inner pipe and the outer pipe. preferable. As a result, heat transfer from the outside of the nozzle to the inner tube of the nozzle is suppressed, and as a result, phenomena such as crystallization of the solid reducing agent at the tip of the nozzle and clogging of the nozzle due to reaction products are avoided.

【0016】さらに、ノズル内管の先端部を外管の先端
部よりも1〜5mm突出させた構造を持たせることにより
水溶液を微細化し霧状に噴霧できるようになり、水溶液
の排ガス中への混合均一化が一層促進されるので好まし
い。ノズル内管先端部の突出長さが1mmを下回ると水溶
液の液滴が内管の外壁を伝って垂れ落ちるため外管と内
管の間に固化した固体還元剤が蓄積し、ノズルが閉塞す
るおそれがある。一方、内管先端部の突出長さが5mmを
上回ると水溶液の排ガス中への分散が悪くなるおそれが
ある。
Furthermore, by providing a structure in which the tip of the inner tube of the nozzle is made to protrude from the tip of the outer tube by 1 to 5 mm, it becomes possible to atomize the aqueous solution and spray it in the form of mist. This is preferable because homogenization of mixing is further promoted. When the protruding length of the tip of the inner tube of the nozzle is less than 1 mm, the droplets of the aqueous solution hang down along the outer wall of the inner tube, so that the solid reducing agent that has solidified accumulates between the outer tube and the inner tube, and the nozzle is clogged. There is a risk. On the other hand, if the projection length of the tip of the inner tube exceeds 5 mm, the dispersion of the aqueous solution in the exhaust gas may be deteriorated.

【0017】ノズルは、その外管先端部がダクトの内周
面からダクト内に突出しないように、すなわちダクト内
周面と同一面内かまたはダクト内周面よりも外側に下が
った位置に配されるように設置されるのが良い。外管先
端部がダクトの内周面から突出しているとノズルの外管
と内管の間に流れる噴霧ガスによる冷却効果が減少する
ためノズル先端部において内管内に固体還元剤が析出、
固化し、ノズルが閉塞するおそれがある。
The nozzle is arranged so that the tip of the outer tube does not project into the duct from the inner peripheral surface of the duct, that is, in the same plane as the inner peripheral surface of the duct or at a position lower than the inner peripheral surface of the duct. It is good to be installed as described. If the tip of the outer tube projects from the inner peripheral surface of the duct, the cooling effect due to the atomizing gas flowing between the outer tube and the inner tube of the nozzle decreases, so the solid reducing agent precipitates in the inner tube at the tip of the nozzle.
It may solidify and block the nozzle.

【0018】ノズルの内管および内管と外管の間に供給
する噴霧ガスは、空気、水蒸気の他、窒素などの固体還
元剤に対して不活性なガスであれば特に限定されない。
設置するノズルの個数は、1個および複数のいずれでも
よいが、複数が好ましい。複数個のノズルを設けると、
噴霧された固体還元剤水溶液が排ガス中に均一に分散さ
れやすい。
The atomizing gas supplied between the inner tube of the nozzle and the inner tube and the outer tube is not particularly limited as long as it is a gas inert to the solid reducing agent such as nitrogen in addition to air and water vapor.
The number of nozzles to be installed may be either one or plural, but plural is preferable. With multiple nozzles,
The sprayed solid reducing agent aqueous solution is likely to be uniformly dispersed in the exhaust gas.

【0019】ノズルをダクトの側周面に複数個設置する
場合、複数のノズルの配置は、ダクトの側周面に周に沿
ってほぼ均等な間隔でなされるのが好ましい。通常、ダ
クトの1周360°をノズルの個数で割った角度ごとに
設置され、たとえば、4個のノズルは90°ごとに配置
される。ノズルの向きは、排ガス流の上流向き、下流向
き、排ガス流に対して直角のいずれでもよいが、ノズル
から噴霧された固体還元剤水溶液の排ガス中への均一混
合という点からは排ガス流に対して45〜135°の範
囲の角度に設定されるのが好ましい。
When a plurality of nozzles are provided on the side peripheral surface of the duct, it is preferable that the plurality of nozzles be arranged at substantially equal intervals along the circumference on the side peripheral surface of the duct. Usually, the duct is installed at each angle of 360 ° divided by the number of nozzles. For example, four nozzles are arranged at every 90 °. The nozzle may be oriented upstream, downstream, or at right angles to the exhaust gas flow, but from the viewpoint of uniform mixing of the solid reducing agent aqueous solution sprayed from the nozzle into the exhaust gas, The angle is preferably set in the range of 45 to 135 °.

【0020】ノズル内管内に固体還元剤水溶液と噴霧ガ
スとを同時に供給し、噴霧ガスにより該水溶液のノズル
内管通過速度を上げると、水溶液への伝熱が効果的に防
止されるためノズル先端部の詰まりを防止できるのみな
らず、水溶液の排ガス中への分散を良くすることができ
る。固体還元剤水溶液注入ノズルは、排気ダクト内の排
ガス流速が15m/s以上を示すゾーンに設置された場
合、排ガス中に水溶液がより均一に分散されることにな
るので、高脱硝率が得られ好ましい結果が得られる。排
ガスの流速は、通常、ダクトの断面積を変えることによ
り変えられるので、そのような流速に適した断面積のダ
クト側周面にノズルを設置するのが良い。
When the solid reducing agent aqueous solution and the spray gas are simultaneously supplied into the nozzle inner pipe and the spray gas increases the passage speed of the aqueous solution into the nozzle inner pipe, heat transfer to the aqueous solution is effectively prevented, so that the nozzle tip Not only can the clogging of the part be prevented, but the dispersion of the aqueous solution in the exhaust gas can be improved. When the solid reducing agent aqueous solution injection nozzle is installed in the zone where the exhaust gas flow velocity in the exhaust duct is 15 m / s or more, the aqueous solution is more evenly dispersed in the exhaust gas, and thus a high denitration rate can be obtained. Good results are obtained. Since the flow velocity of the exhaust gas is usually changed by changing the cross-sectional area of the duct, it is preferable to install the nozzle on the duct side peripheral surface having a cross-sectional area suitable for such a flow velocity.

【0021】ノズル内管内を通過する固体還元剤水溶液
の速度は、0.1m/s以上が好ましい。この範囲を下
回ると高温の排ガスからの伝熱によりノズル内管内で固
体還元剤が結晶化したり重合したりしてノズルが閉塞す
るおそれがある。ノズル内管と外管の間を通過する噴霧
ガスの速度は、水溶液のノズル内管内を通過する速度に
対して10倍以上の数値に設定されるのが好ましい。こ
の範囲を下回るとノズルより噴霧された固体還元剤水溶
液の排ガス中への分散が悪くなると同時にノズルの外管
と内管の間に流れる噴霧ガスによる冷却効果が減少する
ためにノズル内管内に固体還元剤が析出、固化しノズル
が閉塞するおそれがある。
The speed of the solid reducing agent aqueous solution passing through the inside of the nozzle inner tube is preferably 0.1 m / s or more. Below this range, heat transfer from high-temperature exhaust gas may cause the solid reducing agent to crystallize or polymerize in the nozzle inner tube, resulting in clogging of the nozzle. The velocity of the atomizing gas passing between the inner pipe of the nozzle and the outer pipe is preferably set to a value 10 times or more the velocity of the aqueous solution passing through the inner pipe of the nozzle. Below this range, the dispersion of the solid reducing agent aqueous solution sprayed from the nozzle into the exhaust gas becomes poor, and at the same time, the cooling effect due to the spray gas flowing between the outer tube and the inner tube of the nozzle decreases, so the solid inside the nozzle inner tube The reducing agent may precipitate and solidify, and the nozzle may be clogged.

【0022】ノズル内管内に固体還元剤水溶液と噴霧ガ
スの両方を供給する場合、該水溶液と噴霧ガスの比率
は、該水溶液1容量部に対して噴霧ガス20容量部以下
が好ましい。この範囲を上回って噴霧ガス量を増加させ
ても固体還元剤水溶液の排ガス中への分散性向上による
NOx除去性能の向上は期待できない。この発明の方法
および装置は、脱硫の前または後に適用されることがで
き、ボイラー排ガスを処理する場合には、通常、脱硫の
前に設置される。
When both the solid reducing agent aqueous solution and the spray gas are supplied into the nozzle inner tube, the ratio of the aqueous solution to the spray gas is preferably 20 parts by volume or less of the spray gas to 1 part by volume of the aqueous solution. Even if the amount of the spray gas is increased beyond this range, the improvement of the NOx removal performance due to the improved dispersibility of the solid reducing agent aqueous solution in the exhaust gas cannot be expected. The method and apparatus of the present invention can be applied before or after desulfurization, and is usually installed before desulfurization when treating boiler exhaust gas.

【0023】[0023]

【作用】貯蔵されている固体還元剤水溶液を噴霧のため
に送液する途中に水で希釈してから噴霧することによ
り、固体還元剤がコストメリットの高い高濃度水溶液で
貯蔵でき、高温の排ガスからノズル内部への伝熱により
水分が蒸発しても固体還元剤の結晶化や変成が起こりに
くい。その結果、ノズルが閉塞せずに還元剤水溶液を連
続的に噴霧でき、脱硝設備を長期間連続して運転でき
る。しかも、固体還元剤水溶液の流量が増加するので、
ノズルの十分な噴霧性能が得られ、固体還元剤が均一に
排ガスダクト中に分散しやすい。その結果、NOx除去
触媒での未反応アンモニア量が低減する。
[Function] The solid reducing agent solution can be stored as a high-concentration aqueous solution having a high cost merit by diluting with water while the stored solid reducing agent aqueous solution is being sent for spraying, and high temperature exhaust gas Even if water is evaporated by heat transfer from the nozzle to the inside of the nozzle, the solid reducing agent is less likely to be crystallized or metamorphosed. As a result, the reducing agent aqueous solution can be continuously sprayed without blocking the nozzle, and the denitration equipment can be operated continuously for a long period of time. Moreover, since the flow rate of the solid reducing agent aqueous solution increases,
Sufficient spraying performance of the nozzle is obtained, and the solid reducing agent is easily uniformly dispersed in the exhaust gas duct. As a result, the amount of unreacted ammonia in the NOx removal catalyst is reduced.

【0024】内管と外管からなる二重管構造を有しその
内管先端部が外管先端部よりも1〜5mm突出しているノ
ズルをダクトの側周面に設置しておき、前記ノズルの内
管内に固体還元剤水溶液を供給するとともに前記内管と
外管の間に噴霧ガスを供給することにより固体還元剤水
溶液を排ガスに噴霧すると、ノズルが固体還元剤の析出
物または反応物で詰まることなく長期間にわたって連続
的に噴霧でき、固体還元剤水溶液が排ガス中に均一に混
合される。
A nozzle having a double pipe structure consisting of an inner pipe and an outer pipe, the tip of the inner pipe of which protrudes from the tip of the outer pipe by 1 to 5 mm, is installed on the side peripheral surface of the duct. When the solid reducing agent aqueous solution is sprayed on the exhaust gas by supplying the solid reducing agent aqueous solution into the inner pipe of the nozzle and supplying the atomizing gas between the inner tube and the outer tube, the nozzle produces a solid reducing agent precipitate or a reactant. It can be continuously sprayed for a long period of time without clogging, and the solid reducing agent aqueous solution is uniformly mixed in the exhaust gas.

【0025】ダクトの中央部にノズルを設けると、高温
の排ガス流にさらされるためにノズルおよび配管内に固
体還元剤やその反応物が析出して閉塞を起こすが、ダク
トの側周面上にノズルを設置すると固体還元剤やその反
応物の析出等も起こらず、ノスルのメンテナンスを行い
やすい。
When the nozzle is provided at the center of the duct, the solid reducing agent and its reactant are deposited and clogged in the nozzle and the pipe due to being exposed to the high temperature exhaust gas flow, but on the side peripheral surface of the duct. When the nozzle is installed, the solid reducing agent and its reaction product are not deposited, and maintenance of the nozzle is easy.

【0026】[0026]

【実施例】以下、この発明を、その実施例を表す図面に
基づいて説明するが、この発明は図示されたものに限定
されない。図1は、この発明の窒素酸化物除去装置の1
実施例であって、排ガスが15m/s以上の流速で流れ
る領域に固体還元剤水溶液注入ノズルを設置した場合を
概略的に示す。図1に示す窒素酸化物除去装置では、排
ガス発生源であるガスタービン1からの排ガスがダクト
2内を流れるようになっている。ダクト2は、この実施
例では円形ダクトであり、排ガス流の上流から下流にか
けて、ガスタービン1と同径の高流速領域2a、径が徐
々に拡大している拡大領域2b、径が大きな低流速領域
2cを有している。高流速領域2aでは排ガスは通常1
5m/s以上の流速で流れ、低流速領域2cでは5〜1
0m/sの流速で流れるようになっている。高流速領域
2aにはノズル11が設けられており、低流速領域2c
には排熱回収ボイラ(廃熱ボイラ)3、脱硝触媒層4お
よびエコノマイザー40が順次設けられている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings showing the embodiments, but the present invention is not limited to the illustrated ones. FIG. 1 shows a nitrogen oxide removing apparatus 1 according to the present invention.
It is an example, and schematically shows a case where a solid reducing agent aqueous solution injection nozzle is installed in a region where exhaust gas flows at a flow velocity of 15 m / s or more. In the nitrogen oxide removing apparatus shown in FIG. 1, the exhaust gas from the gas turbine 1 which is the exhaust gas generation source flows in the duct 2. The duct 2 is a circular duct in this embodiment, and has a high flow velocity region 2a having the same diameter as the gas turbine 1 from the upstream side to the downstream side of the exhaust gas flow, an enlarged region 2b in which the diameter gradually increases, and a low flow velocity with a large diameter. It has a region 2c. Exhaust gas is usually 1 in the high velocity region 2a.
Flows at a flow velocity of 5 m / s or more, and is 5 to 1 in the low flow velocity region 2c.
The flow rate is 0 m / s. The nozzle 11 is provided in the high flow velocity region 2a, and the low flow velocity region 2c is provided.
An exhaust heat recovery boiler (waste heat boiler) 3, a denitration catalyst layer 4, and an economizer 40 are sequentially provided in the.

【0027】図3にもみるように、固体還元剤の高濃度
水溶液23が溜められるようになっている貯槽10から
ノズル11まで還元剤水溶液供給用ライン33が設けら
れている。この還元剤水溶液供給用ライン33には高濃
度水溶液23を希釈するための水31を供給する希釈ラ
イン32が接続されている。ポンプ9によって貯槽10
から還元剤水溶液供給用ライン33を通じて供給される
高濃度水溶液23は、途中、ポンプ39によって貯水槽
30から希釈ライン32を通じて供給される水31と合
流する。このようにして希釈された還元剤水溶液がノズ
ル11からダクト2内に噴霧される。
As shown in FIG. 3, a reducing agent aqueous solution supply line 33 is provided from the storage tank 10 in which the high concentration aqueous solution 23 of the solid reducing agent is stored to the nozzle 11. A dilution line 32 for supplying water 31 for diluting the high concentration aqueous solution 23 is connected to the reducing agent aqueous solution supply line 33. Storage tank 10 by pump 9
The high-concentration aqueous solution 23, which is supplied from the reducing agent aqueous solution supply line 33, joins the water 31 supplied from the water storage tank 30 through the dilution line 32 by the pump 39 on the way. The reducing agent aqueous solution thus diluted is sprayed from the nozzle 11 into the duct 2.

【0028】図1にみるように、希釈ライン32の還元
剤水溶液供給用ライン33への合流点が流量制御弁(コ
ントロールバルブ)8よりも下流に配されているのは次
の理由による。固体還元剤水溶液の流量調整は、希釈前
の濃い溶液の状態で行う方が制御しやすいこと、流量制
御弁8よりも上流で希釈すると希釈後の濃度管理が必要
となること、このため、設備コストが希釈ライン32の
合流点を流量制御弁8の下流に設ける方が安価になるこ
とである。
As shown in FIG. 1, the confluence of the dilution line 32 with the reducing agent aqueous solution supply line 33 is arranged downstream of the flow control valve (control valve) 8 for the following reason. It is easier to control the flow rate of the solid reducing agent aqueous solution in the state of a concentrated solution before dilution, and if diluted upstream of the flow rate control valve 8, it is necessary to control the concentration after dilution. The cost is that it is cheaper to provide the confluence of the dilution line 32 downstream of the flow control valve 8.

【0029】ガスタービン1から流れている排ガスはノ
ズル11から噴霧された固体還元剤水溶液から析出した
固体還元剤と混合される。排ガスに噴霧された固体還元
剤水溶液は熱分解してアンモニアを生成する。排ガス
は、この状態で排熱回収ボイラ3を経て脱硝触媒層4を
通る際に窒素酸化物が選択的に還元を受けて除去された
後、エコノマイザー40を経て煙突5へ導かれ、外部へ
排出される。排熱回収ボイラ3およびエコノマイザー4
0は必要に応じて設けられるものである。
The exhaust gas flowing from the gas turbine 1 is mixed with the solid reducing agent deposited from the solid reducing agent aqueous solution sprayed from the nozzle 11. The solid reducing agent aqueous solution sprayed on the exhaust gas is thermally decomposed to produce ammonia. In this state, the exhaust gas passes through the exhaust heat recovery boiler 3 and the NOx removal catalyst layer 4 to be selectively reduced by nitrogen oxides and is removed. Then, the exhaust gas is guided to the chimney 5 via the economizer 40 and is then discharged to the outside. Is discharged. Exhaust heat recovery boiler 3 and economizer 4
0 is provided as needed.

【0030】脱硝触媒層4には、TiO2 を担体とし、
活性成分としてV2 5 、WO3 からなるハニカム状触
媒など、窒素酸化物の還元反応を促進する触媒が充填さ
れている。ノズル11は、図2にみるように、ダクト2
の側周面の周に沿ってほぼ均等な間隔で設置されている
ノズル取付座20に取り付けられている。すなわち、4
つのノズル11が90°ごとに配置されている。ノズル
11は、図3にみるように、ダクト2に取り付けられた
ノズル取付座20に取り付けられている。ノズル11
は、その外管先端部がダクト2の内周面よりもダクト内
に突出しないように、たとえば、取付座20のフランジ
に取り付けられる。
The denitration catalyst layer 4 uses TiO 2 as a carrier,
A catalyst that accelerates the reduction reaction of nitrogen oxides, such as a honeycomb catalyst made of V 2 O 5 and WO 3 as an active component, is filled. The nozzle 11 has a duct 2 as shown in FIG.
The nozzle mounting seats 20 are installed at substantially equal intervals along the circumference of the side peripheral surface of the. Ie 4
One nozzle 11 is arranged every 90 °. The nozzle 11 is attached to the nozzle attachment seat 20 attached to the duct 2, as shown in FIG. Nozzle 11
Is attached to, for example, the flange of the mounting seat 20 so that the outer tube tip does not protrude into the duct from the inner peripheral surface of the duct 2.

【0031】図4および5は、それぞれ、ノズル11の
1例を示す。図4に示すノズル11は二重管構造で、該
ノズル内管内13に固体還元剤水溶液を、内管と外管の
間14に噴霧ガス21を供給するようになっている。図
5に示すノズルは二重管構造の内管の入口部15を二股
構造とし、該内管内13に固体還元剤水溶液と噴霧ガス
21を同時に供給し、内管と外管の間14に噴霧ガス2
1のみを供給するようになっている。内管先端部は外管
先端部よりも長さtだけ突出している。長さtは、上述
のように1〜5mmである。16は内管を支持する部材で
ある。
4 and 5 each show an example of the nozzle 11. The nozzle 11 shown in FIG. 4 has a double pipe structure, and the solid reducing agent aqueous solution is supplied to the inside 13 of the nozzle inner pipe, and the spray gas 21 is supplied to the space 14 between the inner pipe and the outer pipe. The nozzle shown in FIG. 5 has a bifurcated inner pipe inlet portion 15 of a double-pipe structure, the solid reducing agent aqueous solution and the spray gas 21 are simultaneously supplied into the inner pipe 13, and the space between the inner pipe and the outer pipe 14 is sprayed. Gas 2
Only one is supplied. The tip of the inner tube projects from the tip of the outer tube by a length t. The length t is 1 to 5 mm as described above. Reference numeral 16 is a member that supports the inner pipe.

【0032】ノズル内管内13およびノズル内管と外管
の間14に流通させる噴霧ガス21は、それぞれ流量計
6および流量計7を通って所定量が供給され、同時に固
体還元剤水溶液23は貯槽10からポンプ9で送液さ
れ、流量制御弁8で所定量の注入量がコントロールされ
た後、図4または5に示されたノズルの内管内に供給さ
れ排ガス中に噴霧される。
A predetermined amount of the spray gas 21 which is circulated in the nozzle inner pipe 13 and between the nozzle inner pipe and the outer pipe 14 is supplied through the flowmeter 6 and the flowmeter 7, respectively, and at the same time, the solid reducing agent aqueous solution 23 is stored in the storage tank. Liquid is sent from 10 by a pump 9, and a predetermined amount of injection is controlled by a flow rate control valve 8, and then it is supplied into the inner pipe of the nozzle shown in FIG. 4 or 5 and sprayed into the exhaust gas.

【0033】26は内管と外管との間14に噴霧ガスを
供給するためのガスライン、27は内管内13に噴霧ガ
スを供給するためのガスラインである。ガスタービン1
での排ガス中の窒素酸化物(NOx)濃度は、固体還元
剤水溶液注入ノズル11の上流に検出端が設けられたN
Ox計24により測定されるとともに、排ガス量はガス
タービン1の出力信号により求められ、これらのNOx
濃度および排ガス量からNOx量を決定し、得られたN
Ox値に応じて必要な固体還元剤量に基づく制御信号が
制御装置25から流量制御弁8へ送られ、ノズル11よ
り固体還元剤水溶液が排ガス中に噴霧される。
Reference numeral 26 is a gas line for supplying the spray gas to the space 14 between the inner pipe and the outer pipe, and 27 is a gas line for supplying the spray gas to the interior 13 of the inner pipe. Gas turbine 1
The concentration of nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas in the exhaust gas is N which is provided with a detection end upstream of the solid reducing agent aqueous solution injection nozzle 11.
The exhaust gas amount is measured by the Ox meter 24 and is determined by the output signal of the gas turbine 1.
The NOx amount obtained by determining the NOx amount from the concentration and the exhaust gas amount
A control signal based on the amount of solid reducing agent required according to the Ox value is sent from the control device 25 to the flow control valve 8, and the solid reducing agent aqueous solution is sprayed into the exhaust gas from the nozzle 11.

【0034】ノズル11は、図6にみるように、低流速
領域2cに設けられていてもよい。この場合には、固体
還元剤を排ガス中に均一に混合するため、固体還元剤の
拡散混合用の分散板等をダクト2内に設置すると効果的
である。図1〜8中、同じ番号を付しているものは同じ
ものである。この発明では、二重管構造を持つノズル1
1の代わりに、図8にみるように、単管構造を持つノズ
ル100を用いてもよい。固体還元剤の高濃度水溶液2
3を溜めた貯槽10からノズル100中の管100aま
で還元剤水溶液供給用ライン33が設けられており、該
ライン33には貯水槽30に溜めた水31を供給して高
濃度水溶液23を希釈するための希釈ライン32が接続
されている。前記ライン33には、空気などのガスを供
給するライン27が接続されてもよく、このようになっ
ていると、還元剤水溶液にガスが供給される。
The nozzle 11 may be provided in the low flow velocity region 2c as shown in FIG. In this case, in order to uniformly mix the solid reducing agent in the exhaust gas, it is effective to install a dispersion plate for diffusing and mixing the solid reducing agent in the duct 2. In FIGS. 1 to 8, components having the same numbers are the same. In the present invention, the nozzle 1 having a double pipe structure
Instead of 1, a nozzle 100 having a single tube structure may be used as seen in FIG. High-concentration aqueous solution of solid reducing agent 2
A reducing agent aqueous solution supply line 33 is provided from the storage tank 10 storing 3 to the pipe 100a in the nozzle 100, and the water 31 stored in the water storage tank 30 is supplied to the line 33 to dilute the high-concentration aqueous solution 23. A dilution line 32 for connecting is connected. A line 27 for supplying gas such as air may be connected to the line 33, and in this case, gas is supplied to the reducing agent aqueous solution.

【0035】この発明の装置は、図7にみるように、ダ
クト2内を横切るように設置された配管102にノズル
11または100を取り付けたものも可能である。図7
中、図1〜5と同じ番号を付しているものは同じもので
ある。以下に、この発明の具体的な実施例を示すが、こ
の発明は下記実施例に限定されない。
As shown in FIG. 7, the apparatus of the present invention may be one in which the nozzle 11 or 100 is attached to the pipe 102 installed across the inside of the duct 2. Figure 7
Among them, those having the same numbers as in FIGS. 1 to 5 are the same. Specific examples of the present invention will be shown below, but the present invention is not limited to the following examples.

【0036】(実施例1)図4に示されたノズル11を
図2および3に示すようにダクト2に設置した図1に示
す装置を用いて脱硝試験を行った。40重量%の尿素水
溶液が溜められている貯槽10からポンプ9により供給
ライン33を通じて供給される高濃度水溶液(40重量
%)は途中、ポンプ39により貯水槽30から希釈ライ
ン32を通じて供給された水と合流して希釈され、7重
量%の濃度の尿素水溶液としてノズル11からダクト2
内に噴霧された。
Example 1 A denitration test was conducted using the apparatus shown in FIG. 1 in which the nozzle 11 shown in FIG. 4 was installed in the duct 2 as shown in FIGS. The high-concentration aqueous solution (40% by weight) supplied from the storage tank 10 in which 40% by weight of urea aqueous solution is stored by the pump 9 through the supply line 33 is supplied with the water supplied from the water storage tank 30 through the dilution line 32 by the pump 39 on the way. It is diluted by confluence with the duct 11 from the nozzle 11 as an aqueous urea solution having a concentration of 7% by weight.
Was sprayed in.

【0037】ノズル内管の先端部が外管の先端部より2
mm突出したノズル11を4個用い、アンモニア換算値基
準でNH3 /NOxのモル比が0.9となるように、上
記7重量%の濃度に希釈された尿素水溶液を1.9m/
sの速度(ノズル11内管を通過する速度)でノズル内
管内13に供給すると同時にノズル外管と内管の間14
に空気を、内管内13を流れる尿素水溶液の速度に対し
て30倍の速度(ノズル外管と内管の間14を通過する
速度)で供給し、ノズル11から連続的に尿素水溶液を
ダクト2内の排ガスに噴霧し、表1に示す条件下で脱硝
試験を行った。
The tip of the inner tube of the nozzle is 2 more than the tip of the outer tube.
Using four nozzles 11 projecting mm, an aqueous urea solution diluted to a concentration of 7% by weight described above is used in an amount of 1.9 m / m3 so that the NH 3 / NOx molar ratio is 0.9 on the ammonia conversion basis.
It is supplied to the inside 13 of the nozzle inner tube at a speed of s (the speed of passing through the inner tube of the nozzle 11) and at the same time between the outer tube 14 and the inner tube
Air is supplied to the inner pipe 13 at a speed that is 30 times the speed of the aqueous urea solution flowing in the inner pipe 13 (the speed passing through 14 between the nozzle outer pipe and the inner pipe), and the urea aqueous solution is continuously supplied from the nozzle 11 to the duct 2 It was sprayed on the exhaust gas inside and a denitration test was conducted under the conditions shown in Table 1.

【0038】[0038]

【表1】 ────────────────────────────────── 排ガス ガスタービン排ガス(出力1000kW) 燃料 都市ガス(13A) 排ガス量 14,200Nm3/h 排ガス温度 500℃(ノズル設置部) 230℃(触媒入口部) 排ガス中のNOx濃度 43ppm VD(触媒入口部) 固体還元剤 尿素 固体還元剤量 NH3 /NOx=0.9(モル比) (ただし、アンモニア換算基準) SV(空間速度) 8,500h-1 排ガス流速 25m/s (ノズル設置部におけるダクト2内において) ノズル設置角度 排ガス流に対して直角 触媒 V2 5 −WO3 −TiO2 系ハニカム状触媒 ────────────────────────────────── 結果は、1000時間以上の長時間にわたって、尿素お
よび尿素重合物によるノズルの詰まりがなく、尿素水溶
液を連続的に供給することができた。脱硝率は89.5
%、未反応アンモニアは0.2ppmを示し、優れた結
果が得られた。
[Table 1] ────────────────────────────────── Exhaust gas Turbine exhaust gas (output 1000 kW) Fuel City gas ( 13A) Exhaust gas amount 14,200 Nm 3 / h Exhaust gas temperature 500 ° C. (nozzle installation part) 230 ° C. (catalyst inlet part) NOx concentration in exhaust gas 43 ppm VD (catalyst inlet part) Solid reducing agent urea Solid reducing agent amount NH 3 / NOx = 0.9 (molar ratio) (However, ammonia conversion standard) SV (space velocity) 8,500 h -1 Exhaust gas flow velocity 25 m / s (in duct 2 at nozzle installation part) Nozzle installation angle Right angle to exhaust gas flow Catalyst V 2 O 5 —WO 3 —TiO 2 type honeycomb catalyst ─────────────────────────────────── , Urine over 1000 hours The nozzle was not clogged with the polymer of urea and urea, and the urea aqueous solution could be continuously supplied. The denitration rate is 89.5.
%, Unreacted ammonia was 0.2 ppm, and excellent results were obtained.

【0039】[0039]

【発明の効果】この発明によれば、排ガス中の未反応ア
ンモニア量(リークアンモニア量)が低減し、尿素水等
の固体還元剤水溶液使用量の低減によるコストダウンが
図られ、脱硝性能が向上する。
According to the present invention, the amount of unreacted ammonia (leakage ammonia amount) in the exhaust gas is reduced, the cost is reduced by reducing the amount of the solid reducing agent aqueous solution used such as urea water, and the denitration performance is improved. To do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の窒素酸化物除去装置の1実施例の概
略縦断面図である。
FIG. 1 is a schematic vertical sectional view of an embodiment of a nitrogen oxide removing device of the present invention.

【図2】図1に示した装置におけるノズルの配置状態を
示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an arrangement state of nozzles in the apparatus shown in FIG.

【図3】図1に示した装置におけるノズルの取付状態を
示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a mounting state of nozzles in the apparatus shown in FIG.

【図4】この発明で使用するノズルの1例の概略断面図
である。
FIG. 4 is a schematic sectional view of an example of a nozzle used in the present invention.

【図5】この発明で使用するノズルの別の1例の概略断
面図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of another example of the nozzle used in the present invention.

【図6】この発明の窒素酸化物除去装置の別の1実施例
の概略縦断面図である。
FIG. 6 is a schematic vertical sectional view of another embodiment of the nitrogen oxide removing device of the present invention.

【図7】この発明の窒素酸化物除去装置のさらに別の1
実施例の概略縦断面図である。
FIG. 7 is still another one of the nitrogen oxide removing apparatus of the present invention.
It is a schematic longitudinal cross-sectional view of an example.

【図8】この発明で使用するノズルのさらに別の1例の
概略断面図である。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of still another example of the nozzle used in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 排ガス発生源であるガスタービン 2 ダクト(排ガス煙道) 3 排熱回収ボイラ 4 脱硝触媒層(脱硝反応器) 5 煙突 6 ガス流量計 7 ガス流量計 8 流量制御弁 9 固体還元剤水溶液供給ポンプ 10 固体還元剤水溶液の貯槽 11 固体還元剤水溶液注入ノズル 13 内管内 14 内管と外管の間 23 固体還元剤の高濃度水溶液 24 NOx計 25 制御装置 26 ガスライン 27 ガスライン 30 貯水槽 31 希釈用の水 32 希釈ライン 33 還元剤水溶液供給用ライン 39 希釈水供給ポンプ 40 エコノマイザー 100 ノズル 1 Gas turbine that is an exhaust gas source 2 ducts (exhaust gas flue) 3 Exhaust heat recovery boiler 4 DeNOx catalyst layer (DeNOx reactor) 5 chimney 6 gas flow meter 7 gas flow meter 8 Flow control valve 9 Solid reducing agent aqueous solution supply pump 10 Solid reducing agent aqueous solution storage tank 11 Solid reducing agent aqueous solution injection nozzle 13 Inside 14 Between inner pipe and outer pipe 23 High-concentration aqueous solution of solid reducing agent 24 NOx meter 25 Control device 26 gas lines 27 gas lines 30 water tank 31 Water for dilution 32 dilution line 33 Reducing agent aqueous solution supply line 39 Dilution water supply pump 40 economizer 100 nozzles

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 棚沢 聡 神奈川県横浜市鶴見区末広町1―7―7 東京瓦斯株式会社 生産技術センター 内 (72)発明者 小林健一郎 神奈川県横浜市鶴見区末広町1―7―7 東京瓦斯株式会社 生産技術センター 内 (72)発明者 林 浩昭 東京都千代田区内幸町1丁目2番2号 株式会社日本触媒 東京本社内 (72)発明者 小林 基伸 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地 の1 株式会社日本触媒 触媒研究所内 (56)参考文献 特開 平3−294591(JP,A) 特開 平4−16216(JP,A) 特開 昭58−223427(JP,A) 特開 昭53−63266(JP,A) 特開 昭62−289257(JP,A) 特開 昭59−120263(JP,A) 実開 平4−4035(JP,U) 実開 昭54−139042(JP,U)   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Satoshi Tanasawa               1-7-7 Suehiro-cho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa                 Tokyo Gas Co., Ltd. Production Technology Center               Within (72) Inventor Kenichiro Kobayashi               1-7-7 Suehiro-cho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa                 Tokyo Gas Co., Ltd. Production Technology Center               Within (72) Inventor Hiroaki Hayashi               1-2-2 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo               Nippon Shokubai Co., Ltd. Tokyo head office (72) Inventor Motonobu Kobayashi               992 Nishioki, Okihama, Aboshi-ku, Himeji City, Hyogo Prefecture               No. 1 inside Nippon Shokubai Catalysis Laboratory                (56) Reference JP-A-3-294591 (JP, A)                 Japanese Patent Laid-Open No. 4-16216 (JP, A)                 JP-A-58-223427 (JP, A)                 JP-A-53-63266 (JP, A)                 JP 62-289257 (JP, A)                 JP-A-59-120263 (JP, A)                 Actual Kaihei 4-4035 (JP, U)                 Actual Development Sho 54-139042 (JP, U)

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ダクト内において、流れている排ガスに
固体還元剤水溶液を噴霧して排ガス中に固体還元剤を混
合し、触媒の存在下に排ガス中の窒素酸化物を選択的に
還元除去する方法において、内管と外管からなる二重管
構造を有しその内管先端部が外管先端部よりも1〜5mm
突出しているノズルをダクトの側周面に設置しておき、
濃度30重量%以上の高濃度で貯蔵されている固体還元
剤水溶液を噴霧のために送液する途中に水で希釈してか
前記ノズルの内管内に供給するとともに前記内管と外
管の間に噴霧ガスを供給することにより固体還元剤水溶
液を排ガスに噴霧することを特徴とする窒素酸化物除去
方法。
1. In a duct, a solid reducing agent aqueous solution is sprayed onto flowing exhaust gas to mix the solid reducing agent with the exhaust gas, and nitrogen oxides in the exhaust gas are selectively reduced and removed in the presence of a catalyst. In the method, a double pipe consisting of an inner pipe and an outer pipe
It has a structure and its inner pipe tip is 1 to 5 mm deeper than the outer pipe tip.
Install the protruding nozzle on the side surface of the duct,
A solid reducing agent aqueous solution stored at a high concentration of 30% by weight or more is diluted with water while being fed for spraying and then supplied into the inner pipe of the nozzle and the inner pipe and the outer pipe.
Solid reducing agent water soluble by supplying atomizing gas between the tubes
A method for removing nitrogen oxides, which comprises spraying a liquid onto exhaust gas .
【請求項2】 ノズルの内管内に固体還元剤水溶液とと
もに噴霧ガスを供給する請求項1記載の方法。
2. The method according to claim 1 , wherein the atomizing gas is supplied into the inner tube of the nozzle together with the solid reducing agent aqueous solution.
【請求項3】 15m/s以上の流速で流れている排ガ
スに固体還元剤水溶液を噴霧する請求項1または2に記
載の方法。
3. The process as claimed in claim 1 or 2 for spraying a solid reductant aqueous solution into the exhaust gas flowing at 15 m / s or more flow rates.
【請求項4】 固体還元剤が尿素である請求項1から
までのいずれかに記載の方法。
4. claims 1-3 solid reductant is urea
The method described in any of the above.
【請求項5】 排ガスを流すためのダクトに排ガス流の
上流から下流にかけて、ダクト内を流れている排ガスに
固体還元剤水溶液を噴霧するためのノズル、および、排
ガス中の窒素酸化物の還元反応のための触媒が順次設け
られており、固体還元剤水溶液が濃度30重量%以上の
高濃度で貯蔵されるようになっている貯蔵手段から前記
ノズルまで還元剤水溶液供給用ラインが設けられている
窒素酸化物除去装置において、前記還元剤水溶液供給用
ラインには前記高濃度水溶液を希釈するための水を供給
する希釈ラインが接続されていて、前記高濃度水溶液が
ノズルに供給される途中に水で希釈されるようになって
おり、前記ノズルが内管と外管からなる二重管構造を有
しその内管先端部を外管先端部よりも1〜5mm突出して
いるものであって、ダクトの側周面に設置されており、
前記ノズルの内管には固体還元剤水溶液供給用ラインが
接続されていて水で希釈された固体還元剤水溶液が供給
されるとともに前記ノズルの内管と外管の間には噴霧ガ
スを供給する第1のガスラインが接続されていて噴霧ガ
スが供給されるようになっていることを特徴とする窒素
酸化物除去装置。
5. A nozzle for spraying a solid reducing agent aqueous solution onto the exhaust gas flowing in the duct from an upstream side to a downstream side of the exhaust gas flow, and a reduction reaction of nitrogen oxides in the exhaust gas. And a solid reducing agent aqueous solution is stored at a high concentration of 30% by weight or more, from the storage means to the nozzle, a reducing agent aqueous solution supply line is provided. In the nitrogen oxide removing device provided, a dilution line for supplying water for diluting the high concentration aqueous solution is connected to the reducing agent aqueous solution supply line, and the high concentration aqueous solution is supplied to the nozzle. It became diluted with water on the way
The nozzle has a double pipe structure consisting of an inner pipe and an outer pipe.
The inner tube tip should be projected 1-5 mm more than the outer tube tip
It is installed on the side peripheral surface of the duct,
A solid reducing agent aqueous solution supply line is provided in the inner tube of the nozzle.
Connected and supplied with solid reducing agent aqueous solution diluted with water
In addition, a spray gas is provided between the inner tube and the outer tube of the nozzle.
The first gas line that supplies gas
The nitrogen oxide removing apparatus is characterized in that the nitrogen oxides are supplied .
【請求項6】 噴霧ガスを供給する第2のガスラインが
固体還元剤水溶液供給用ラインに接続されていて、ノズ
ルの内管に水で希釈された固体還元剤水溶液とともに噴
霧ガスを供給するようになっている請求項5に記載の装
置。
6. A second gas line for supplying the spray gas is connected to a solid reducing agent aqueous solution supply line so that the spray gas is supplied to the inner pipe of the nozzle together with the solid reducing agent aqueous solution diluted with water. The device according to claim 5, wherein:
【請求項7】 排ガスが15m/s以上の流速で流れる
領域にノズルが設置されている請求項5または6に記載
の装置。
7. The apparatus according to claim 5 , wherein the nozzle is installed in a region where the exhaust gas flows at a flow velocity of 15 m / s or more.
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