JP3759154B1 - Exhaust gas denitration device, integrated filtration dust collector equipped with the device, and exhaust gas treatment facility - Google Patents
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Abstract
【課題】 簡単な装置構成で且つ装置の小型化、省スペース化が図れ、液垂れやアンモニア供給孔の閉塞等の不具合が生じることなく脱硝性能を高く維持できる排ガス脱硝装置及び一体型濾過集塵装置、並びに薬剤使用量を減少してランニングコストを低減できる排ガス処理設備の提供。
【解決手段】 煤塵及び窒素酸化物、有機ハロゲン化合物を同時に除去する一体型濾過集塵装置20において、装置本体21内に濾布24と触媒層16とを順に配設し、濾布と触媒層との間にアンモニア供給部12を設け、該アンモニア供給部を、アンモニア液30を供給するアンモニア液供給管13と、該供給管から供給されたアンモニア液を排ガスの顕熱により気化する伝熱面積を有するように形成されたアンモニア液受け皿14とから構成するとともに、アンモニア供給部12と触媒層16の間に受け皿14から気化したアンモニアガスを排ガス中に分散させる邪魔板15を設けた。
【選択図】 図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust gas denitration device and an integrated filtration dust collecting device having a simple device configuration, capable of reducing the size and space of the device, and maintaining high denitration performance without causing problems such as liquid dripping or blocking of an ammonia supply hole. Providing equipment and exhaust gas treatment equipment that can reduce running costs by reducing chemical usage.
SOLUTION: In an integrated filter dust collector 20 that simultaneously removes dust, nitrogen oxides, and organic halogen compounds, a filter cloth 24 and a catalyst layer 16 are sequentially disposed in the apparatus main body 21, and the filter cloth and the catalyst layer are arranged. The ammonia supply unit 12 is provided between the ammonia supply unit 13 and the ammonia supply unit 13. The ammonia supply unit 13 supplies the ammonia solution 30 and the heat transfer area for vaporizing the ammonia solution supplied from the supply tube by sensible heat of the exhaust gas. A baffle plate 15 is provided between the ammonia supply unit 12 and the catalyst layer 16 to disperse the ammonia gas evaporated from the tray 14 in the exhaust gas.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、廃棄物焼却炉、ガス化炉、溶融炉等の燃焼装置から排出される排ガスに含有されるNOx等の窒素化合物を除去する排ガス脱硝装置に関し、さらに、窒素化合物とともに煤塵、酸性ガス、及び有機ハロゲン化合物などの有害物質を同時に除去することができる一体型濾過集塵装置、及びこれらの装置を具備した排ガス処理設備に関する。 The present invention, waste incinerators, gasification furnace, relates exhaust gas denitration apparatus for removing nitrogen compounds of the NO x or the like contained in the exhaust gas discharged from the combustion apparatus of the melting furnace or the like, further dust with nitrogen compounds, acidic The present invention relates to an integrated filter dust collector capable of simultaneously removing gases and harmful substances such as organic halogen compounds, and an exhaust gas treatment facility equipped with these devices.
廃棄物焼却炉、ガス化炉、溶融炉等の燃焼装置から排出される排ガス中には、高濃度の煤塵、SOx及びHCl等の酸性ガス、NOx等の窒素酸化物、及びポリハロゲン化ジベンゾジオキシン、ポリハロゲン化ジベンゾフラン、ポリハロゲン化ビフェニル等のダイオキシン類やダイオキシン類の前駆体となるハロゲン化ベンゼン、ハロゲン化フェノール、ハロゲン化トルエン等の有機ハロゲン化合物などの有害物質が多く存在している。従来はこれらの有害物質を無害化・安定化するために、排ガス処理設備に夫々の有害物質に対応する処理装置を複数設けて処理していた。 Waste incinerators, gasification furnace, the flue gas discharged from the combustion apparatus of the melting furnace or the like, high concentrations of dust, acidic gases such as SO x and HCl, nitrogen oxides such as NO x, and polyhalogenated There are many harmful substances such as dibenzoins such as dibenzodioxin, polyhalogenated dibenzofuran, polyhalogenated biphenyl, and organic halogen compounds such as halogenated benzene, halogenated phenol, and halogenated toluene that are precursors of dioxins. . Conventionally, in order to detoxify and stabilize these harmful substances, the exhaust gas treatment facility is provided with a plurality of treatment apparatuses corresponding to the respective harmful substances.
これらの処理装置のうち、排ガス中の窒素酸化物を除去する脱硝処理としては、集塵後に残存するSOxにより触媒が被毒を受けない温度まで排ガスを再加熱した後、排ガスを触媒塔に導入して脱硝する方法が一般的に用いられている。このとき、触媒塔内若しくはその前段で排ガスにアンモニアを注入し、アンモニア共存下で排ガスを触媒に通過させることにより、排ガス中のNOxを窒素と水に分解していた。
従来のアンモニア供給方式としては、(1)アンモニア液を排ガスに直接噴霧する方式、(2)予め気化したガス状アンモニアを噴霧する方式、(3)排ガスダクト内でアンモニア液を気化してガス状アンモニアを噴霧する方式が挙げられる。
Among these processing units, as denitration process for removing nitrogen oxides in the exhaust gas, after the catalyst by SO x remaining after dust collection was reheated exhaust gas to a temperature not poisoned, the exhaust gas catalyst tower A method of introducing and denitrating is generally used. At this time, ammonia is injected into the exhaust gas within or a pre-stage catalyst column, by passing the exhaust gas to the catalyst in an ammonia coexist, the NO x in the exhaust gas were decomposed into nitrogen and water.
Conventional ammonia supply methods include (1) a method in which ammonia liquid is directly sprayed on exhaust gas, (2) a method in which gaseous ammonia previously vaporized is sprayed, and (3) a gaseous state by vaporizing ammonia liquid in an exhaust gas duct. A method of spraying ammonia can be mentioned.
(1)アンモニア液を排ガスに直接噴霧する方式は、アンモニア液のままダクトに設けられたノズルから直接噴霧する。しかしこの方式では、ダクト内に蒸発スペースが必要となり装置の大型化が懸念され、また未蒸発、気体の不均一性による性能低下という問題が発生する。さらに、未蒸発のアンモニアによる液垂れが生じ、機器の腐食が発生する。さらにまた、煤塵、及び排ガス中のSOxとの反応により生成する酸性硫安によりノズルが閉塞する惧れがある。 (1) In the method of spraying ammonia liquid directly on exhaust gas, the ammonia liquid is sprayed directly from a nozzle provided in the duct. However, this method requires an evaporation space in the duct, which may increase the size of the apparatus, and causes problems of non-evaporation and performance deterioration due to gas nonuniformity. Furthermore, dripping due to unevaporated ammonia occurs, and the equipment is corroded. Furthermore, there is a possibility that the nozzle is clogged by soot and acidic ammonium sulfate produced by the reaction with SO x in the exhaust gas.
(2)外置きの加熱装置により予め気化したガス状アンモニアを噴霧する方式としては、アンモニア液を予め電気ヒータで気化した後にノズルより噴霧する方法(特許文献1)、排ガスを一部抽出してアンモニア液を加熱気化後にノズルよりダクト内に噴霧する方法(特許文献2)、アンモニア液を予め蒸気熱で気化した後にノズルよりダクト内に噴霧する方法(特許文献3)、蒸気エジェクタを用い、作動流体として水蒸気を利用してアンモニア液を気化しつつガス状アンモニアとして噴霧、又は気液混相流で噴霧する方法(特許文献4)などがある。 (2) As a method of spraying gaseous ammonia previously vaporized by an external heating device, the ammonia liquid is vaporized by an electric heater in advance and then sprayed from a nozzle (Patent Document 1). A method of spraying ammonia liquid into a duct from a nozzle after heating and vaporization (Patent Document 2), A method of spraying ammonia liquid into a duct from a nozzle after vaporizing in advance (Patent Document 3), and operation using a steam ejector There is a method of spraying gaseous ammonia while vaporizing ammonia liquid using water vapor as a fluid, or spraying in a gas-liquid mixed phase flow (Patent Document 4).
上記したように、予め気化したガス状アンモニアを噴霧する方式では、排ガスとの混合均一化が良好であるが、通常取り扱われるアンモニア液を予め十分に気化させるには、別にアンモニア気化設備を設置する必要があるため機器設置スペースが増大してしまう。
また特許文献1のように電気ヒータを用いて加熱する場合には別途電力を使用する必要があるためランニングコストが増大するという問題があった。
また特許文献2のように排ガスを一部抽出して気化に利用する場合には、アンモニア液を気化する際に酸性硫安の生成によるノズルの閉塞が懸念されるとともに、蒸発量変化に対する応答性が緩慢であるという問題があった。
さらに特許文献3のように水蒸気加熱により気化する場合は、燃焼装置より回収された水蒸気を利用するため、発電等に用いることができる水蒸気量が低減し、発電量が減少するという問題があった。
また、特許文献4のように蒸気エジェクタを用いる場合にはアンモニア気化設備が不要となるが、やはり水蒸気を利用するため発電量が減少するとともに、気化しきらずにアンモニア液として噴霧された場合、アンモニア供給孔より液垂れし、機器の腐食等の不具合を引き起こしてしまう。集塵装置一体化により下部に集塵装置がある場合には、濾過部の閉塞をもたらす可能性もある。さらにアンモニアが液滴のまま触媒に到達した場合、排ガス中のアンモニア混合が不十分であり、脱硝性能の低下を引き起こす問題があった。
As described above, in the method of spraying gaseous ammonia that has been vaporized in advance, mixing and uniformity with the exhaust gas is good, but in order to sufficiently vaporize the ammonia liquid that is normally handled in advance, a separate ammonia vaporization facility is installed. This necessitates an increase in equipment installation space.
Further, when heating using an electric heater as in
When exhaust gas is partially extracted and used for vaporization as in Patent Document 2, there is a concern about clogging of the nozzle due to the formation of acidic ammonium sulfate when vaporizing the ammonia liquid, and responsiveness to changes in the evaporation amount is expected. There was a problem of being slow.
Further, when vaporizing by steam heating as in Patent Document 3, since steam recovered from the combustion apparatus is used, there is a problem that the amount of steam that can be used for power generation is reduced and the amount of power generation is reduced. .
Further, when a steam ejector is used as in Patent Document 4, an ammonia vaporization facility is not required. However, since the amount of power generation is reduced due to the use of water vapor, ammonia is sprayed as an ammonia liquid without being completely vaporized. Liquid dripping from the supply hole may cause problems such as equipment corrosion. When there is a dust collector in the lower part due to the integration of the dust collector, there is a possibility that the filtration unit is blocked. Further, when ammonia reaches the catalyst in the form of droplets, there is a problem that ammonia mixing in the exhaust gas is insufficient and the denitration performance is lowered.
(3)ダクト内でアンモニア液を気化する方式としては、ダクト内に供給されたアンモニア液をチューブを介して気化した後、ノズルから噴霧する方法(特許文献5)、ダクト内に、気化器とアンモニア注入管とこれらを接続する連結管を設置し、一部排ガスの廃熱を利用してアンモニア液を気化し、ノズルから噴霧する方法(特許文献6)、ダクト内にて多孔質セラミック管体にアンモニア液を供給し、ダクト内で気化させる方法(特許文献7)などがある。 (3) As a method of vaporizing the ammonia liquid in the duct, the ammonia liquid supplied into the duct is vaporized through a tube, and then sprayed from a nozzle (Patent Document 5). A method of spraying ammonia liquid by using ammonia heat pipes and connecting pipes connecting them, vaporizing ammonia liquid using waste heat of some exhaust gas, and a porous ceramic tube in the duct There is a method (Patent Document 7) of supplying ammonia liquid to the gas and evaporating it in a duct.
しかし、特許文献5のようにチューブ内で気化する方法では、燃焼装置の発停時や変動等により排ガス温度が低下した場合に、アンモニア供給ノズルからの液滴滴下が起こり、機器の腐食や触媒の溶出などの不具合を引き起こす可能性がある。
また、特許文献6のように一部排ガスにより気化する方法では、ダクト内に気化器、アンモニア注入手段、連絡管を設置しているため構造が複雑であるとともに、アンモニア注入手段のガス流上流側にスペースが必要となり装置全体のコンパクト化が図れない。
さらに、特許文献7のように、多孔質セラミック管体を用いる方法では、酸性硫安の生成によるノズルの閉塞が発生してしまう。
However, in the method of vaporizing in the tube as in Patent Document 5, when the exhaust gas temperature is lowered due to the start and stop of the combustion device or due to fluctuations, droplet dropping from the ammonia supply nozzle occurs, causing corrosion of the equipment and catalyst May cause problems such as elution.
Further, in the method of partially vaporizing with exhaust gas as in Patent Document 6, the structure is complicated because a vaporizer, ammonia injection means, and a connecting pipe are installed in the duct, and the gas flow upstream side of the ammonia injection means Space is required, and the entire device cannot be made compact.
Further, in the method using a porous ceramic tube as in Patent Document 7, the nozzle is blocked due to the production of acidic ammonium sulfate.
一方、このような脱硝装置を備えた排ガス処理設備における一般的なプロセスは、まず燃焼装置から排出された高温の排ガスを減温塔にて水噴霧により所定温度まで減温した後、消石灰噴霧によるHCl、SOx等の酸性ガスを除去後にバグフィルタや電気集塵機等により排ガス中の煤塵を集塵し、その後再加熱器により排ガスを昇温した後に、排ガスを触媒塔に通過させてアンモニア共存下触媒により脱硝及びダイオキシンを分解除去していた。
しかしながら、このような排ガス処理設備では、再加熱器、触媒塔の設置に新たな設置スペースが必要となる上、再加熱に必要となる熱エネルギーがロスとなり多大なコストを要するという問題があった。
On the other hand, in a general process in an exhaust gas treatment facility equipped with such a denitration device, first, high-temperature exhaust gas discharged from a combustion device is cooled to a predetermined temperature by water spraying in a temperature reducing tower, and then by slaked lime spraying. After removing acidic gases such as HCl and SOx, the dust in the exhaust gas is collected by a bag filter, an electrostatic precipitator, etc., and then the temperature of the exhaust gas is raised by a reheater. In this way, denitration and dioxin were decomposed and removed.
However, in such an exhaust gas treatment facility, there is a problem that a new installation space is required for the installation of the reheater and the catalyst tower, and the heat energy required for the reheating is lost and a great cost is required. .
そこで、特許文献8では集塵装置と触媒塔を一体とした装置構成を提案している。この集塵装置では、助剤と吸収剤と還元剤とを添加した排ガスを集塵装置内に導入し、まず装置内のバグフィルタにより集塵した後、その上方に設けた脱硝触媒層により排ガスの脱硝を行なうようにしている。
しかし、バグフィルタの上流側で還元剤としてアンモニアを導入すると、バグフィルタ表面のダスト層にアンモニアが吸着してしまい、脱硝においてロスが生じる上に回収されたダストがアンモニア臭を放つという問題を有していた。さらに、非特許文献1のように、集塵装置と一体化された触媒の直前でアンモニアを供給しようとすると、滞留時間が短いためアンモニア濃度分布が不均一になって脱硝性能が低下して問題となる。特にアンモニアが液で供給される場合、十分に気化されず液滴のまま触媒に到達し極端な性能低下を起こしたり、液だれした場合に下方に位置する機器の腐食や下部に集塵装置がある場合には濾過部の閉塞を引き起こす可能性がある。
Therefore, Patent Document 8 proposes an apparatus configuration in which a dust collector and a catalyst tower are integrated. In this dust collector, an exhaust gas to which an auxiliary agent, an absorbent and a reducing agent are added is introduced into the dust collector, firstly collected by a bag filter in the device, and then exhausted by a denitration catalyst layer provided thereabove. Denitration is performed.
However, when ammonia is introduced as a reducing agent upstream of the bag filter, ammonia is adsorbed on the dust layer on the surface of the bag filter, causing a loss in denitration, and the collected dust gives off an ammonia odor. Was. Furthermore, as in
また排ガス処理設備の別の問題として、酸性ガス除去工程において、消石灰による酸性ガス除去では除去性能が低いため多量に投入する必要があり、薬剤コストが高い上に飛灰処理量が多く、灰処理コストも高くなるという問題があった。さらに、残存するSOxによる触媒の被毒劣化を防止するため、触媒の前段に昇温装置を設置する必要があり、システム全体が巨大となり装置設置スペースが大きく、設備費が嵩むとともにランニングコストも高いものとなっていた。
そこで、特許文献9では、酸性ガス除去性能が高く薬剤コスト及び灰処理コストの低減が可能なNa系酸性ガス除去剤を用いているが、代表的なNa系酸性ガス除去剤である水酸化ナトリウムや炭酸水素ナトリウムでは、噴霧後に反応性生成物や未反応物質が非常に細かい微粒子となり、集塵装置であるバグフィルタにて目詰まりを起こす上に潮解性を有する物質であるため、集塵装置の圧力損失が増大し、寿命が短くなったり、バグフィルタの保護剤(珪藻土等)を大量に噴霧しなければならないなどの問題を抱えていた。
また、Na系酸性ガス除去剤及び消石灰を噴霧する際に、排ガス中のSOx濃度変化に追従できず、残留SOx濃度が増加し、後段の触媒の劣化を促進したり、逆に過剰のNa系酸性除去剤及び消石灰を供給し、薬剤コストが増大する惧れがあった。
Another problem with the exhaust gas treatment equipment is that in the acid gas removal process, acid gas removal with slaked lime has low removal performance, so it is necessary to put in a large amount, and the chemical cost is high and the amount of fly ash treatment is large, ash treatment There was a problem of high costs. Furthermore, in order to prevent the poisoning deterioration of the catalyst due to the remaining SO x, it is necessary to install a temperature raising device in front of the catalyst, the entire system becomes huge, the device installation space increases, the equipment cost increases and the running cost also increases. It was expensive.
Therefore, Patent Document 9 uses a Na-based acid gas remover that has high acid gas removal performance and can reduce chemical costs and ash treatment costs. Sodium hydroxide, which is a typical Na-based acid gas remover, is used. In sodium bicarbonate or sodium hydrogen carbonate, reactive products and unreacted substances become very fine particles after spraying, causing clogging in the bag filter, which is a dust collector, and having deliquescence. Pressure loss increased, the service life was shortened, and bag filter protective agents (diatomaceous earth, etc.) had to be sprayed in large quantities.
Further, when spraying the Na-based acid gas removal agent and hydrated lime, can not follow the SO x concentration change in the exhaust gas, the residual SO x concentration is increased, or accelerated deterioration of the subsequent catalyst, excess conversely Na-based acid removal agent and slaked lime were supplied, and there was a concern that the drug cost would increase.
従って、本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、簡単な装置構成で且つ装置の小型化、省スペース化が図れるとともに、アンモニアの液垂れによる機器の腐食、及び煤塵や硫安によるアンモニア供給孔の閉塞等の不具合が発生することなく、また脱硝性能を高く維持することができる排ガス脱硝装置、並びに該装置を具備し、脱硝とともに煤塵、酸性ガス、有機ハロゲン化合物等の有害物質を同時に除去することができる一体型濾過集塵装置を提供することを目的とする。
さらに、上記した目的を達成するとともに、酸性ガス除去剤、濾布保護剤の使用量を削減可能でランニングコストを低減でき、また排ガス中の有害物質を効率良く除去することができることから再加熱器なしにて触媒の延命化が図れる排ガス処理設備を提供することを目的とする。
Therefore, in view of the above-mentioned problems of the prior art, the present invention can reduce the size and space of the device with a simple device configuration, corrode the equipment due to ammonia dripping, and the ammonia supply hole due to dust and ammonium sulfate. Exhaust gas denitration equipment that can maintain high denitration performance without causing problems such as clogging, and this equipment, and simultaneously remove harmful substances such as dust, acid gas, and organic halogen compounds together with denitration An object of the present invention is to provide an integrated filtration dust collecting apparatus capable of
Furthermore, while achieving the above-mentioned object, the amount of the acid gas remover and filter cloth protective agent can be reduced, the running cost can be reduced, and the harmful substances in the exhaust gas can be efficiently removed. An object of the present invention is to provide an exhaust gas treatment facility capable of extending the life of a catalyst without using a catalyst.
そこで、本発明はかかる課題を解決するために、排ガス中の窒素化合物を除去する触媒部と、該触媒部より上流側のガス流路に配置されたアンモニア供給部と、を備えた排ガス脱硝装置において、
前記アンモニア供給部が、前記ガス流路内にアンモニア液を供給するアンモニア液供給管と、該アンモニア液供給管の下方に配置され、該アンモニア液供給管から供給されたアンモニア液を前記排ガスの顕熱により気化するように形成された受け皿からなり、ガス流と直交する槽内横断面方向に延在して配設したアンモニア液気化部と、
前記アンモニア液気化部から気化したアンモニアガスを排ガス中に分散させる排ガス分散部とを具え、
前記アンモニア気化部と排ガス分散部を下から上方に向かうガス流の流れ方向に沿って装置本体内に配設し、
前記アンモニア液気化部を形成する受け皿がガス流と直交する槽内横断面方向に延在して配設されていることを特徴とする。
この場合に廃棄物焼却炉、ガス化炉若しくは溶融炉から排出される排ガスに含有される窒素化合物をダイオキシンとともに除去する請求項1記載の排ガス脱硝装置において、
前記触媒部に用いる触媒の形状がペレット状であるのがよい。
また、前記アンモニア供給部と前記触媒部との間のガス流路に、前記アンモニア液受け皿から気化したアンモニアガスを排ガス中に分散させる排ガス分散部を設けると良い。
さらに、前記排ガス分散部は、排ガス通気部を有する邪魔板で形成されることが好適である。
さらにまた、前記排ガス分散部は、排ガス通気部を有する邪魔板が下から上方に向かうガス流の流れ方向に沿って間隔を存して複数段積層された構造であり、
ガス流上流側の下側に位置する第一の邪魔板は、前記排ガスが混合されるように前記排ガス通気部が形成され、その上方のガス流下流側に位置する第二の邪魔板は、前記排ガスが整流化されるように前記第一の邪魔板の排ガス通気部を覆うように排ガス通気部が形成されていることが好ましい。
Therefore, in order to solve the problem, the present invention provides an exhaust gas denitration apparatus including a catalyst unit that removes nitrogen compounds in exhaust gas, and an ammonia supply unit that is disposed in a gas flow channel upstream of the catalyst unit. In
The ammonia supply unit is disposed below the ammonia liquid supply pipe and an ammonia liquid supply pipe for supplying the ammonia liquid into the gas flow path, and the ammonia liquid supplied from the ammonia liquid supply pipe is exposed to the exhaust gas. Ammonia liquid vaporizing section, which is composed of a saucer formed so as to be vaporized by heat, and extends and arranged in the transverse cross-sectional direction perpendicular to the gas flow,
An exhaust gas dispersion part for dispersing ammonia gas vaporized from the ammonia liquid vaporization part in the exhaust gas;
The ammonia vaporization part and the exhaust gas dispersion part are arranged in the apparatus main body along the flow direction of the gas flow from the bottom to the top,
The tray that forms the ammonia liquid vaporizing section is arranged to extend in the transverse cross-sectional direction in the tank perpendicular to the gas flow.
In this case, the exhaust gas denitration apparatus according to
The shape of the catalyst used for the catalyst part is preferably a pellet.
In addition, an exhaust gas dispersion unit that disperses the ammonia gas evaporated from the ammonia liquid tray in the exhaust gas may be provided in a gas flow path between the ammonia supply unit and the catalyst unit.
Furthermore, it is preferable that the exhaust gas dispersion part is formed of a baffle plate having an exhaust gas ventilation part.
Furthermore, the exhaust gas dispersion part has a structure in which a baffle plate having an exhaust gas ventilation part is laminated in a plurality of stages at intervals along the flow direction of the gas flow from below to above,
The first baffle plate located on the lower side of the gas flow upstream is formed with the exhaust gas vent so that the exhaust gas is mixed, and the second baffle plate located on the downstream side of the gas flow is It is preferable that an exhaust gas ventilation part is formed so as to cover the exhaust gas ventilation part of the first baffle so that the exhaust gas is rectified.
本発明では、アンモニア液を予め気化したり蒸気エジェクタ等を用いることなく、そのままポンプ等によりガス流路内のアンモニア受け皿からなるアンモニア液気化部に供給し、排ガスの顕熱を利用して該受け皿からアンモニア液を気化してアンモニアガスとする。
これはアンモニア液を気化した後に供給する場合に対し、別途外部にアンモニア気化設備を設置する必要がなくなり装置を簡素化でき、且つ装置の小型化、省スペース化が可能となる。また、電気ヒータ等の外部熱源を必要としないことからランニングコストを削減でき、且つ水蒸気等を利用しないことから燃焼設備にて発生する水蒸気を発電に回すことができる。さらに、液垂れの発生がないため、機器の腐食等の不具合を回避することができ、またアンモニア液供給孔が閉塞し難いため、安定的に脱硝処理を行うことが可能となる。さらにまた、邪魔板を設けているため、アンモニアガスと排ガスが十分に混合するため脱硝性能の向上が達成できる。
In the present invention, ammonia liquid is not vaporized in advance or a vapor ejector or the like is used, and is supplied as it is to an ammonia liquid vaporizing section consisting of an ammonia receiving tray in a gas flow path by a pump or the like, and the receiving tray is used by utilizing sensible heat of exhaust gas. The ammonia liquid is vaporized to form ammonia gas.
In contrast to the case where the ammonia liquid is supplied after being vaporized, it is not necessary to separately install an ammonia vaporization facility outside, so that the apparatus can be simplified and the apparatus can be reduced in size and space. Further, since an external heat source such as an electric heater is not required, the running cost can be reduced, and since steam is not used, steam generated in the combustion facility can be sent to power generation. Furthermore, since no dripping occurs, problems such as corrosion of equipment can be avoided, and the ammonia liquid supply hole is not easily blocked, so that stable denitration processing can be performed. Furthermore, since the baffle plate is provided, the ammonia gas and the exhaust gas are sufficiently mixed, so that the denitration performance can be improved.
また、前記排ガス脱硝装置において、前記アンモニア液気化部が皿状の受け皿であって、
該受け皿がガス流と直交する槽内横断面方向に延在して配設され、更に前記ガス流路の断面積に対して、前記アンモニア液受け皿のガス流路断面を占める面積比率が2〜80%の範囲内となるようにし、好ましくは前記面積比率を2〜50%の範囲内とする。
これは、前記面積比率が2%以下であると、アンモニア液の気化に必要とされる最低限の伝熱面積を確保できず、また、前記面積比率が80%以上であると、触媒部の圧損を超えるような過度の圧損上昇が生じてしまい、脱硝装置の円滑な運転が妨げられるためである。また、前記面積比率が2〜50%の範囲内の時、空塔速度が適正な値に設定されるため好適である。
Further, in the exhaust gas denitration apparatus, the ammonia liquid vaporizing section is a dish-shaped receiving tray,
The tray extends in the cross-sectional direction in the tank perpendicular to the gas flow, and the area ratio of the gas channel cross section of the ammonia liquid tray to the cross sectional area of the gas flow channel is 2 to 2 It is made to be in the range of 80%, and preferably the area ratio is in the range of 2 to 50%.
This is because if the area ratio is 2% or less, the minimum heat transfer area required for vaporization of the ammonia liquid cannot be secured, and if the area ratio is 80% or more, This is because an excessive increase in pressure loss exceeding the pressure loss occurs, preventing smooth operation of the denitration apparatus. Further, when the area ratio is in the range of 2 to 50%, the superficial velocity is set to an appropriate value, which is preferable.
また、前記アンモニア液受け皿が、前記アンモニア液供給管のアンモニア液供給孔より離れた側を下方に向けて傾斜して配置されることを特徴とする。
これにより、アンモニア供給孔から滴下したアンモニア液が受け皿の全面に素早く流れるようになり、受け皿全面より均一にアンモニア液を気化させることができ、排ガス中へのアンモニアガスの分散性を向上させることが可能となる。
Further, the ammonia liquid receiving tray is disposed so as to be inclined with a side away from the ammonia liquid supply hole of the ammonia liquid supply pipe facing downward.
As a result, the ammonia liquid dripped from the ammonia supply hole can quickly flow over the entire surface of the tray, and the ammonia liquid can be uniformly vaporized from the entire surface of the tray, improving the dispersibility of the ammonia gas in the exhaust gas. It becomes possible.
また、前記一体型濾過集塵装置における発明として、
排ガス脱硝装置を装置本体内に備えた一体型濾過集塵装置であって、
前記装置本体内の、前記アンモニア液気化部の下方に、排ガス中の窒素化合物、煤塵、及び有機ハロゲン化合物を含む有害物質を除去する濾過材が配設された集塵部を設けたことを特徴とする。
In addition, as the inventions that put to the integrated filtration dust collector,
An integrated filtration dust collector equipped with an exhaust gas denitration device in the device body,
In the apparatus main body, a dust collecting part is provided below the ammonia liquid vaporizing part. And
このように本発明によれば、集塵部と脱硝装置を一体化した装置構成としたため装置の小型化、省スペース化が図れ、また前記邪魔板を設けたため排ガス中のアンモニア濃度分布の均一化が可能となり、脱硝性能の向上を達成することができるとともに、集塵装置により捕集された煤塵からアンモニア臭を無くすことができる。 As described above, according to the present invention, the dust collector and the denitration device are integrated to reduce the size and space of the device, and since the baffle plate is provided, the ammonia concentration distribution in the exhaust gas is made uniform. Thus, it is possible to improve the NOx removal performance and eliminate the odor of ammonia from the dust collected by the dust collector.
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さらに、前記請求項6記載の発明の一体型濾過集塵装置を備えた排ガス処理設備であって、
前記一体型濾過集塵装置の排ガス流れ方向上流側に、潮解性を有する酸性ガス除去剤を前記排ガスに導入する酸性ガス除去剤導入手段と、消石灰を前記排ガスに導入する消石灰導入手段とを設け、
前記消石灰が粉体若しくはスラリー体として導入されることを特徴とする。
ここで前記酸性ガス除去剤は、例えば、水酸化ナトリウム(NaOH)、重曹(NaHCO3)、炭酸ナトリウム(Na2CO3)等のナトリウム系薬剤、或いは水酸化カリウム(KOH)、炭酸水素カリウム(KHCO3)、炭酸カリウム(K2CO3)等のカリウム系薬剤である。
Furthermore, it is an exhaust gas treatment facility provided with the integrated filtration dust collector of the invention according to claim 6 ,
An acidic gas removing agent introducing means for introducing a deliquescent acidic gas removing agent into the exhaust gas and a slaked lime introducing means for introducing slaked lime into the exhaust gas are provided on the upstream side of the integrated filtration dust collector in the exhaust gas flow direction. ,
The slaked lime is introduced as a powder or a slurry.
Here, the acid gas removing agent is, for example, sodium chemicals such as sodium hydroxide (NaOH), sodium bicarbonate (NaHCO 3 ), sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), potassium hydroxide (KOH), potassium hydrogen carbonate ( KHCO 3 ) and potassium carbonate (K 2 CO 3 ).
本発明によれば、潮解性を有する酸性ガス除去剤と消石灰を排ガスへ導入することにより、薬剤使用量が減少するとともに後段の集塵装置で捕集される飛灰処理量も大幅に低減でき、薬剤コスト及び灰処理コストが削減可能である。また、触媒の被毒物質であるSOx濃度を低減させることができ触媒の劣化抑制に必要な再加熱器を置く必要がなくなるとともに、前記のような多孔質体によるアンモニア供給部においても酸性硫安析出による閉塞がなくなる。
これは、酸性ガス除去剤として酸性ガスに対し数倍量(モル比)が必要となる消石灰のみを用いた場合に対し、酸性ガスとの反応効率が高い潮解性を有する酸性ガス除去剤を加えることで、全体の薬剤使用量が低減する上に高い酸性ガス除去性能が得られる。
また、潮解性を有する酸性ガス除去剤は、噴霧後の反応生成物や未反応物質が非常に細かい微粒子となる上に潮解性を有する物質であるため、従来は濾布の目詰まりが起こり寿命が短くなったり、濾布の保護剤(珪藻土など)としての助剤を大量に噴霧しなければならなかったが、本発明では消石灰を噴霧することにより、この消石灰が酸性ガス除去性能に寄与しながら濾布保護剤としての役割を果たすため、濾布を保護するための助剤噴霧量を著しく低減できるか又は噴霧する必要がなくなるため、低コストで効率的に酸性ガスを除去できる。
According to the present invention, by introducing an acid gas removing agent having deliquescence and slaked lime into exhaust gas, the amount of chemicals used can be reduced, and the amount of fly ash collected by the subsequent dust collector can be greatly reduced. Drug costs and ash treatment costs can be reduced. Further, the need to place the reheater necessary suppressing deterioration of the catalyst can be reduced SO x concentration is poisoning substance of the catalyst is eliminated, acidic ammonium sulfate also in the ammonia supply unit according to a porous material such as No clogging due to precipitation.
This is because an acid gas removing agent having high deliquescence properties with high reaction efficiency with acid gas is added to the case where only slaked lime that requires several times the amount (molar ratio) of acid gas is used as the acid gas removing agent. As a result, a high acid gas removal performance can be obtained in addition to a reduction in the total amount of medicine used.
In addition, the deliquescent acid gas removal agent is a substance that has deliquescence and the reaction product and unreacted substances after spraying become very fine particles. However, in the present invention, the slaked lime contributes to the acid gas removal performance by spraying slaked lime, although a large amount of auxiliary agent as a filter cloth protective agent (diatomaceous earth, etc.) had to be sprayed. However, since it plays a role as a filter cloth protective agent, the amount of the auxiliary spray for protecting the filter cloth can be remarkably reduced or it becomes unnecessary to spray, so that the acid gas can be efficiently removed at low cost.
潮解性を有する酸性ガス除去剤と消石灰を供給する方法としては、潮解性を有する酸性ガス除去剤を供給後その後段で消石灰を供給してもよいし、消石灰を供給後潮解性を有する酸性ガス除去剤を供給してもよいし、更にはこれらを同時に供給してもよい。潮解性を有する酸性ガス除去剤を供給後その後段で消石灰を供給する場合、酸性ガス除去性能の高い潮解性を有する酸性ガス除去剤が酸性ガスを吸収する工程を設けることで効果的な酸性ガス除去が可能となる。
一方、消石灰を供給後潮解性を有する酸性ガス除去剤を供給する場合、特に酸性ガス濃度が高い場合において除去性能は低いものの安価な消石灰により酸性ガスを粗取りした後、中和効率が高く除去性能に優れた潮解性を有する酸性ガス除去剤を少量噴霧し所定の濃度まで除去することで薬剤コストの増大を抑制し、トータルとして経済的かつ効率的に酸性ガスを除去できる。
As a method of supplying the deliquescent acid gas removing agent and slaked lime, after supplying the deliquescent acid gas removing agent, the slaked lime may be supplied in the subsequent stage, or after supplying the slaked lime, the deliquescent acid gas A removing agent may be supplied, or further, these may be supplied simultaneously. In the case of supplying slaked lime at a later stage after supplying an acid gas removing agent having deliquescence, an acidic gas effective by providing a process in which the acid gas removing agent having high acid gas removal performance absorbs acid gas is provided. Removal is possible.
On the other hand, when supplying an acid gas remover having deliquescence after supplying slaked lime, especially when the acid gas concentration is high, the removal performance is low, but after removing the acid gas with cheap slaked lime, the neutralization efficiency is high and removed. By spraying a small amount of acid gas removal agent having excellent deliquescence with excellent performance and removing it to a predetermined concentration, it is possible to suppress an increase in drug cost and to remove acid gas economically and efficiently as a whole.
また同時に供給する場合には前段に供給される潮解性を有する酸性ガス除去剤又は消石灰が酸性ガスを吸収する工程が省け、機器配置が単純となり機器点数が減るとともにコンパクトな設備となる。
尚、何れの場合にも消石灰の供給は紛体又はスラリとして供給することができる。
このように、潮解性を有する酸性ガス除去剤及び消石灰の供給により酸性ガス除去性能が向上して触媒の被毒劣化が抑制されるため、触媒部前段において排ガスの再加熱を行う必要が無い。従って、触媒部を集塵部と一体化した濾過集塵装置を好適に採用でき、イニシャルコストを削減できるとともに、再加熱エネルギーを節約できるためランニングコストも削減できる。
Moreover, when supplying simultaneously, the acid gas removal agent or slaked lime which has the deliquescent property supplied to the front | former stage can eliminate the process which absorbs acidic gas, and an apparatus arrangement becomes simple and an apparatus number reduces, and it becomes a compact installation.
In any case, the supply of slaked lime can be supplied as powder or slurry.
In this way, the supply of the acid gas removing agent having deliquescence and slaked lime improves the acid gas removal performance and suppresses the poisoning deterioration of the catalyst, so that it is not necessary to reheat the exhaust gas in the previous stage of the catalyst part. Therefore, a filtration dust collector in which the catalyst part is integrated with the dust collecting part can be suitably adopted, the initial cost can be reduced, and the reheating energy can be saved, so that the running cost can also be reduced.
さらにまた、前記一体型濾過集塵装置の上流側に配設された減温塔に前記酸性ガス除去剤導入手段を付設し、該減温塔にて液状の酸性ガス除去剤と水を前記排ガスに噴霧するようにしたことを特徴とする。 Furthermore, the acid gas removing agent introducing means is attached to a temperature reducing tower disposed upstream of the integrated filter dust collector, and the liquid acid gas removing agent and water are supplied to the exhaust gas in the temperature reducing tower. It is characterized by being sprayed on.
ここで、液状の酸性ガス除去剤と減温するための水は、減温塔において別々の供給口より噴霧されてもよいし、予混合され一つの供給口より噴霧されてもよい。別々の供給口より噴霧される場合、特に酸性ガス除去剤の供給口が万一閉塞等のトラブルにより使用不能となった場合でも減温するための水のみは噴霧可能であるため、廃棄物焼却炉、ガス化炉、溶融炉等の燃焼装置を継続して稼動させることができる。また予混合され一つの供給口より噴霧される場合、設備が簡素化するとともに希釈によりアルカリに対する材料負荷が軽減されコスト低減が図れる。更に希釈により酸性ガス除去剤に対する水分の割合が増えるため、噴霧後液滴の状態が長い時間維持され酸性ガスの吸収が促進され酸性ガス除去性能が向上する。
このように、減温塔で潮解性を有する酸性ガス除去剤を噴霧することにより、新たな薬剤供給スペースや供給座を設置することなく、且つ水が介在することで酸性ガスとの中和反応速度がより促進され薬剤使用量が減少してコストが低減する。
Here, the liquid acid gas removing agent and the water for temperature reduction may be sprayed from separate supply ports in the temperature reducing tower, or may be premixed and sprayed from one supply port. When spraying from separate supply ports, especially when the acid gas removal agent supply port becomes unusable due to troubles such as clogging, only water for reducing the temperature can be sprayed. Combustion devices such as a furnace, a gasification furnace, and a melting furnace can be continuously operated. Moreover, when premixed and sprayed from one supply port, the equipment is simplified, and the material load on the alkali is reduced by dilution, thereby reducing the cost. Furthermore, since the ratio of the water | moisture content with respect to an acidic gas removal agent increases by dilution, the state of the droplet after spraying is maintained for a long time, absorption of acidic gas is accelerated | stimulated, and acidic gas removal performance improves.
In this way, by spraying the acid gas removal agent having deliquescent properties in the temperature reducing tower, neutralization reaction with the acid gas is achieved without installing a new drug supply space or supply seat and with water intervening. Speed is further enhanced, drug usage is reduced, and costs are reduced.
また、前記一体型濾過集塵装置の排ガス流れ方向下流側に、排ガス中のSOx濃度或いはHCl濃度の少なくとも一方を連続的に検出する検出手段を設け、該検出手段にて検出されたSOx濃度或いはHCl濃度の少なくとも一方に基づき、少なくとも前記酸性ガス除去剤若しくは前記消石灰の一方の導入量を制御することが好ましい。SOx濃度としてSO2の濃度を用いてもよい。
このように、SOx濃度或いはHCl濃度を集塵装置の下流側にて連続モニタリングし、所定SOx濃度或いはHCl濃度以下となるよう潮解性を有する酸性ガス除去剤及び/又は消石灰の噴霧量を適正化することで、無駄な薬剤供給が無くなりランニングコストを低減できる。また、酸性ガス除去後のSOx濃度或いは酸性ガス除去後のSOx濃度と相関があるHCl濃度をどちらか一方又は同時に直接監視することで、SOxによる触媒の被毒劣化も抑制できる。
Further, the exhaust gas flow direction downstream side of said integrated filtering dust collector, the continuously detected to detect means at least one of the SO x concentration or the concentration of HCl in exhaust gas is provided, SO x detected by the detecting means It is preferable to control at least one introduction amount of the acidic gas removing agent or the slaked lime based on at least one of the concentration and the HCl concentration. A SO 2 concentration may be used as the SO x concentration.
Thus, continuous monitoring of SO x concentration or HCl concentration at a location downstream of the dust collector, acid gas removal agent having such deliquescent equal to or less than the predetermined SO x concentration or HCl concentration and / or slaked lime spray amount By optimizing, there is no wasteful drug supply and the running cost can be reduced. Moreover, by monitoring either or simultaneously directly SO x concentration or HCl concentration is correlated to the SO x concentration after acid gas removal after acid gas removal, poisoning deterioration of the catalyst due to SO x can be suppressed.
以上記載のごとく、本発明の排ガス脱硝装置によれば、外部にアンモニア気化設備を設置する必要がなくなるため装置を簡素化でき、且つ装置の小型化、省スペース化が可能となる。また、外部熱源を必要としないことからランニングコストを削減できる。さらに、液垂れの発生がないため、機器の腐食等の不具合を回避することができ、またアンモニア液供給孔が閉塞し難いため、安定的に脱硝処理を行うことが可能となる。さらにまた、邪魔板を設けているため、アンモニアガスと排ガスが十分に混合し、脱硝性能の向上が達成できる。
また、前記排ガス脱硝装置において、前記ガス流路の断面積に対して、前記アンモニア液受け皿のガス流路断面を占める面積比率が2〜80%の範囲内となるようにすることにより、アンモニア液の気化に必要とされる最低限の伝熱面積を確保できるとともに、触媒部の圧損を超えるような過度の圧損上昇を防止でき、装置の安定運転が可能である。
As described above, according to the exhaust gas denitration apparatus of the present invention, it is not necessary to install an ammonia vaporization facility outside, so that the apparatus can be simplified, and the apparatus can be reduced in size and saved in space. Moreover, since an external heat source is not required, a running cost can be reduced. Furthermore, since no dripping occurs, problems such as corrosion of equipment can be avoided, and the ammonia liquid supply hole is not easily blocked, so that stable denitration processing can be performed. Furthermore, since the baffle plate is provided, the ammonia gas and the exhaust gas are sufficiently mixed, and the denitration performance can be improved.
Further, in the exhaust gas denitration apparatus, the ammonia liquid is adjusted so that an area ratio of a cross section of the gas flow passage to the gas flow passage section of the ammonia liquid tray is within a range of 2 to 80%. As a result, a minimum heat transfer area required for vaporization of the catalyst can be secured, an excessive pressure loss increase exceeding the pressure loss of the catalyst portion can be prevented, and the apparatus can be stably operated.
また、前記アンモニア液受け皿を傾斜して配置することにより、アンモニア液が受け皿の全面に素早く流れるようになり、受け皿全面より均一にアンモニア液を気化させることができる。
さらに、前記脱硝装置を濾過材と一体化した一体化濾過集塵装置によれば、装置の小型化、省スペース化が図れ、また前記邪魔板を設けたため排ガス中のアンモニア濃度分布の均一化が可能となり、脱硝性能の向上を達成することができるとともに、集塵装置により捕集された煤塵からアンモニア臭を無くすことができる。
さらにまた、多孔質のアンモニア供給体からなるアンモニア供給部と、濾過材とを一体化した一体型濾過集塵装置によれば、アンモニア供給体の全面からアンモニアガスを均等に気化させることができ、アンモニアの均一分散効果が高まる。
In addition, by arranging the ammonia liquid tray in an inclined manner, the ammonia liquid can quickly flow over the entire surface of the tray, and the ammonia liquid can be vaporized uniformly from the entire surface of the tray.
Furthermore, according to the integrated filtration dust collector in which the denitration device is integrated with the filter medium, the device can be reduced in size and space-saving, and the baffle plate is provided, so that the ammonia concentration distribution in the exhaust gas can be made uniform. This makes it possible to improve the NOx removal performance and eliminate the odor of ammonia from the dust collected by the dust collector.
Furthermore, according to the integrated filter dust collector in which the ammonia supply part composed of a porous ammonia supply body and the filter medium are integrated, ammonia gas can be uniformly vaporized from the entire surface of the ammonia supply body, A uniform dispersion effect of ammonia is enhanced.
また、本発明の排ガス処理設備によれば、助剤の添加を不要又は著しく低減し、排ガス中の酸性ガスを中和する薬剤の導入量を減少して薬剤コストを削減するとともに、集塵装置で捕集される飛灰処理量を大幅に低減でき、灰処理コストが削減可能な排ガス処理設備を提供することができる。
さらに、酸性ガス除去性能の向上により触媒被毒となるSOx濃度が減少するため触媒の延命化により交換又は再生コストが削減でき、トータルで低コストな排ガス処理システムとすることができる。
In addition, according to the exhaust gas treatment facility of the present invention, the addition of an auxiliary agent is unnecessary or significantly reduced, the introduction amount of the chemical that neutralizes the acidic gas in the exhaust gas is reduced, the chemical cost is reduced, and the dust collector As a result, it is possible to significantly reduce the amount of fly ash collected in the process, and to provide an exhaust gas treatment facility capable of reducing the ash treatment cost.
Furthermore, acidic reduces replacement or regeneration costs by prolonging the life of the catalyst to decrease SO x concentration becomes catalyst poisoning by improving the gas removal performance can be a low-cost exhaust gas treatment system in total.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
図1〜図7は本発明の実施例1に係る排ガス脱硝装置に関する図で、図8は本発明の実施例2に係る一体型濾過集塵装置に関する図で、図9〜図11は本発明の比較例に係る一体型濾過集塵装置に関する図で、図12は及び図13は本発明の実施例3に係る排ガス処理設備に関する図で、図14は本発明の実施例4に係る排ガス処理設備に関する図である。
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, but are merely illustrative examples. Not too much.
1 to 7 are diagrams relating to an exhaust gas denitration apparatus according to
尚、本実施例において処理対象とされる排ガスは、廃棄物焼却炉、ガス化炉、溶融炉等の燃焼炉を備えた燃焼設備から排出される排ガスであり、煤塵、SOx及びHCl等の酸性ガス、NOx等の硫黄酸化物、及びポリハロゲン化ジベンゾジオキシン、ポリハロゲン化ジベンゾフラン、ポリハロゲン化ビフェニル等のダイオキシン類やダイオキシン類の前駆体となるハロゲン化ベンゼン、ハロゲン化フェノール、ハロゲン化トルエン等の有機ハロゲン化合物などの有害物質などの有害物質を含有する排ガスを好適に処理する。 Note that the exhaust gas to be treated in this example is exhaust gas discharged from a combustion facility equipped with a combustion furnace such as a waste incinerator, gasification furnace, melting furnace, etc., such as soot dust, SO x and HCl acid gas, sulfur oxides such as NO x, and polyhalogenated dibenzodioxins, polyhalogenated dibenzofurans, precursor comprising halogenated benzene of dioxins and dioxins such as polyhalogenated biphenyls, halogenated phenols, halogenated toluene The exhaust gas containing harmful substances such as organic halogen compounds such as organic halogen compounds is suitably treated.
図1に本発明の実施例1に係る排ガス脱硝装置の概略断面図を示す。同図に示されるように、本実施例1の排ガス脱硝装置10は、ダクト11内に、排ガス流上流から下流に向かって、アンモニア液供給管13とアンモニア液受け皿14とからなるアンモニア供給部12と、触媒層16と、を備えるとともに、該アンモニア供給部12と触媒層16との間に邪魔板15を設けている。
本実施例では、図示されるように縦型の装置であり、下方から上方に向けて排ガス31が通流する構成となっているが、上方から下方に向けてガス流れが形成される構成であっても良いし、またガス流れがアンモニア液受け皿14に対して平行になる横流れの構成とすることも可能である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of an exhaust gas denitration apparatus according to
In this embodiment, as shown in the figure, the apparatus is a vertical type, and the
前記アンモニア供給部12は、ダクト11内にアンモニア液30を供給するアンモニア供給管13と、その下方に設けられ、前記アンモニア供給管13より供給されるアンモニアを受けるアンモニア液受け皿14と、から構成される。
前記アンモニア供給管13は一又は複数配設され、該アンモニア供給管13には一又は複数のアンモニア供給孔が穿設されている。
前記アンモニア液受け皿14は、少なくとも受け皿上に貯留されるアンモニア液の気化に必要となる伝熱面積が確保されるように形成される。
The
One or a plurality of the
The
図2にアンモニア供給部の例を示す。図2(a)は、一のアンモニア供給孔を有する一のアンモニア供給管13と、方形状の一のアンモニア液受け皿14からなり、(b)は一のアンモニア供給孔を有する一のアンモニア供給管13と、一端側が複数に分岐したくし型状のアンモニア液受け皿14からなり、(c)は一のアンモニア供給孔を有する一のアンモニア供給管13と、開口部を複数有する方形状のアンモニア液受け皿14からなり、(d)は一のアンモニア供給孔を有する複数のアンモニア供給管13と、方形状の一のアンモニア液受け皿14からなり、(e)は複数のアンモニア供給孔を有する一のアンモニア供給管13と、方形状の一のアンモニア液受け皿14からなり、(f)は一のアンモニア供給孔を夫々有する複数のアンモニア供給管13と、これに対応した複数のアンモニア液受け皿14からなり、(g)は、一のアンモニア供給孔を夫々有する複数のアンモニア供給管13と、これに対向配置された複数のアンモニア供給管13と、これらに対応した複数のアンモニア液受け皿14からなる。
FIG. 2 shows an example of the ammonia supply unit. 2A is composed of one
また、図3にアンモニア液受け皿14の例を示す。図3(a)は側面が上方に向けて拡径した平板形状を有し、(b)は側面が上方に向けて拡径した円形状の受け皿で、(c)は円柱状を有し、(d)は側面が上方に向けて縮径した平板形状を有し、(e)は側面が高い直方体状を有し、(f)は側面が低い直方体状を有し、(g)は側面が高く且つ上方に向けて縮径した円柱状を有し、(h)は側面が高く且つ上方に向けて拡径した円柱状を有する。何れも上方が開口部となっており、ここから気化されたアンモニアが放出される。
尚本実施例では、図2及び図3に示した形状、構成に限定されるものではなく、同様の目的を達成できる形状、構成であれば適用可能である。
FIG. 3 shows an example of the ammonia
The present embodiment is not limited to the shape and configuration shown in FIGS. 2 and 3 and can be applied to any shape and configuration that can achieve the same purpose.
また、前記アンモニア液受け皿14は、前記ダクト11内のガス流路断面積に対して、該受け皿14のガス流路断面を占める面積比率が2〜80%の範囲内となるようにし、好ましくは前記面積比率を2〜50%の範囲内とする。
これは、前記面積比率が2%以下であると、アンモニア30の気化に必要とされる最低限の伝熱面積を確保できず、また、前記面積比率が80%以上であると、触媒層16の圧損を超えるような過度の圧損上昇が生じてしまい、脱硝装置10の円滑な運転が妨げられるためである。また、前記面積比率が2〜50%の範囲内の時、空塔速度が適正な値に設定されるため好適である。
さらに、前記受け皿14は、下部の排ガス31が接する面にフィン状のものを取り付け、排ガス31との熱伝達が促進される構造としてもよく、また上部のアンモニア液30が接する面にフィン状のものを取り付け、排ガス31及びアンモニア液30との熱伝達が促進される構造であっても良い。
In addition, the
This is because if the area ratio is 2% or less, the minimum heat transfer area required for vaporization of the
Further, the
前記排ガス邪魔板15は、平板又は波板や湾曲した板に排ガス通気部が設けられ、一又は複数積層した構造を有する。ここで、図4及び図5を参照して、一例として本実施例に係る排ガス脱硝装置10を備えた一体型濾過集塵装置10’に適用される排ガス邪魔板15の具体的な例について説明する。
図4に示されるように、前記一体型濾過集塵装置10’の上方には前記排ガス脱硝装置10が設けられ、その下方には複数の濾布24が設けられている。前記排ガス脱硝装置10のダクト11内の前記アンモニア供給管13と触媒層16との間に設けられる邪魔板15は、一又は複数積層されて設置され、夫々排ガス31が流通する排ガス通気部を有する。前記邪魔板15が複数積層される場合には、排ガス上流側の邪魔板15Aは、前記排ガス31が混合されるように排ガス通気部が形成され、ガス流下流側に位置する前記邪魔板15Bは、前記排ガス31が整流化されるように排ガス通気部が形成されていると良い。
これらの邪魔板15A、15Bは、平板又は波板や湾曲した板が設置されたものであり、前記排ガス通気部として排ガス通過穴が穿設された構造であるか、溝状、スリット状に排ガス通気部を有するか、クロス状構造で隙間に排ガス通気部を有するなどによって構成されている。また邪魔板15A、15Bそのものに微細な貫通孔を有しているものでもよい。排ガス通気部の割合は、空塔断面における1〜50%とするように邪魔板を設置するのがよく、好ましくは3〜20%である。これらの邪魔板15A、15Bは前記アンモニア供給管13より排ガス中に供給されたアンモニア水30が、排ガス中で均一な濃度となるように混合する役割を果たすため、空塔断面における排ガス通気部の割合を小さくするほど混合効果が高まるが圧損も上昇するため、排ガス分散部における圧損を50mmAq以下、好ましくは20mmAq以下とする必要があることから上記の範囲が決まってくる。
The exhaust
As shown in FIG. 4, the exhaust gas denitration device 10 is provided above the integrated filter dust collector 10 ′, and a plurality of
These
図5に該邪魔板15A(又は15B)の断面図及び配置例を示す。(i)は平板、(ii)は波板、(iii)は平板が傾斜を持ったもの、(iv)は平板がハの字型のもの、(v)は平板からなる邪魔板が1段目の排ガス通気部を覆うように2段目が配置され積層したものの断面図を示す。(v)においては混合効果が高くアンモニアの均一化が促進される。また(a)は邪魔板15A(又は15B)の両端に矩形状の排ガス通気部15aが穿設された構造である。アンモニアを含む排ガスは、前記排ガス通気部15aに一旦集中した後に分散されるため、アンモニアと排ガスとが十分に混合され、アンモニア濃度分布の均一化が図れる。同様に、(b)は邪魔板15A(又は15B)の両端と中央部に矩形状の排ガス通気部15bが穿設された構造であり、(c)は邪魔板15A(又は15B)に矩形状の排ガス通気部15cが複数穿設された構造であり、(d)は邪魔板15A(又は15B)に溝状の排ガス通気部15dが複数並列に穿設されたスリット構造であり、(e)は邪魔板15A(又は15B)にパンチング処理を施して複数の微小な排ガス通気部15eを穿設した多孔質構造であり、(f)は邪魔板15A(又は15B)の外周に排ガス通気部15hが設けられ、該邪魔板15を邪魔板支持棒15iで支持した構造となっている。これらの構造において、前記排ガス通気部15a〜eは排ガス流が低圧力損失となるように形成する。何れの構造においても、排ガス中のアンモニア濃度分布の均一化が達成でき、後段の触媒層16における脱硝効率を向上させることが可能となる。
尚、前記邪魔板15A(又は15B)の構造は、上記した構造に限定されるものではなく、排ガス中のアンモニア濃度分布を均一化させる構造であれば何れでも良いことは勿論である。
FIG. 5 shows a cross-sectional view and an arrangement example of the
Note that the structure of the
前記触媒層16に用いる触媒の形状は、ペレット状、ハニカム状、繊維状、シート状等の何れを用いてもよいが、特にペレット状触媒であることが好ましい。これは、ダイオキシン類のように分子量が大きい有害物質の分解においては、触媒をペレット状、繊維状、又はシート状にすることで触媒表面近傍の境膜抵抗を下げることができ、分解性能を著しく向上させることができるが、比較的製造が容易であり安価であるものはペレット状触媒であるからである。またその形状から排ガス脱硝装置10をより小型化することができ、触媒層16を通過する排ガスの撹拌効果も有するためである。また、該触媒層16としては、例えば酸化バナジウム系、酸化タングステン系、酸化モリブデン系、酸化チタン系、酸化珪素系の金属触媒を好適に用いることができる。
該触媒層16では、この上流側で注入されたアンモニアの存在下で、排ガスと触媒とが接触することにより触媒反応が起こり、排ガス中の窒素酸化物(NOx)が窒素ガス(N2)と水(H2O)に分解・除去される。該触媒層16は、複数積層して配置しても良い。
The shape of the catalyst used for the
In the
以上の構成を有する排ガス脱硝装置10についてその作用を説明すると、前記アンモニア供給管13から滴下されたアンモニア液30は前記アンモニア液受け皿14に貯留され、該受け皿14内にて排ガス31の顕熱を利用して気化し、アンモニアガスとして排ガス31中に混合される。アンモニアガスと混合した排ガス31は邪魔板15により撹拌され、アンモニアガスが排ガス中に略均一に分散した状態で触媒層16に導入される。そして、前記排ガス31はアンモニア共存下で触媒層16を通過する際に触媒反応により排ガス中のNOxを窒素と水に分解する。
The operation of the exhaust gas denitration apparatus 10 having the above configuration will be described. The
このように本実施例では、アンモニア供給部12がアンモニア供給管13とアンモニア液受け皿14のみで構成されることから、装置を簡素化でき、且つ装置の小型化、省スペース化が可能となる。また、アンモニア液30の気化に外部熱源を利用する必要がないことから、ランニングコストを削減でき、且つ水蒸気等を利用しないことから燃焼設備にて発生する水蒸気を発電に回すことができる。さらに、液垂れの発生がないため、機器の腐食や触媒の溶出欠損等の不具合を回避することができ、またアンモニア液供給孔が閉塞し難いため、安定的に脱硝処理を行うことが可能となる。さらにまた、邪魔板15を設けているため、アンモニアガスと排ガス31が十分に混合するため脱硝性能の向上が達成できる。
本実施例は、特にアンモニア噴霧後触媒に到達するまでの滞留時間が少ない場合に有効である。また本実施例では、上下方向のガス流れでダクト断面積が小さく、アンモニア液受け皿にて気化に必要な面積が確保できない場合や横方向のガス流れにおいても効果的にアンモニア液を気化させ均一に混合させることができる。
As described above, in this embodiment, the
This embodiment is particularly effective when the residence time until reaching the catalyst after ammonia spraying is short. Further, in this embodiment, the duct cross-sectional area is small due to the gas flow in the vertical direction, and when the area necessary for vaporization cannot be secured in the ammonia liquid tray or in the gas flow in the horizontal direction, the ammonia liquid is effectively vaporized and uniform. Can be mixed.
また、本実施例では前記アンモニア液受け皿14を水平に配置しているが、図7に示されるように、前記アンモニア液受け皿14を、アンモニア供給孔より離れた側が下方となるように傾斜させるようにしても良い。これにより、アンモニア供給孔から滴下したアンモニア液が受け皿14の全面に素早く流れるようになり、受け皿全面より均一にアンモニア液を気化させることができ、排ガス中へのアンモニアガスの分散性を向上させることが可能となる。
Further, in this embodiment, the
ここで、前記アンモニア受け皿14が以下の条件である時に、アンモニア液を気化させるのに必要となる伝熱面積を有することを検討する。
上記したように前記アンモニア液受け皿14は、前記ダクト内のガス流路断面積に対して、該アンモニア液受け皿14がガス流路断面を占める面積比率が2〜80%の範囲内となるようにし、好ましくは前記面積比率を2〜50%の範囲内としている。
具体的な実施例として、図6に示すような平底(厚さ2mm)の受け皿14を想定した場合、アンモニア液30を気化させるのに必要となる受け皿底面面積について検討を行ない、ダクト断面積に対する受け皿底面面積の割合について推算した結果を示す。
処理対象としては、ごみ焼却炉から排出される排ガスを用いた。この排ガスは、ガス量50,000Nm3/h、温度200℃、NOx濃度100〜150ppm、アンモニア当量比0.7〜1.0、ダクト内流速0.5〜10m/sである。
Here, it is considered that the
As described above, the
As a specific example, when a flat bottom (thickness 2 mm)
As an object to be treated, exhaust gas discharged from a waste incinerator was used. This exhaust gas has a gas amount of 50,000 Nm 3 / h, a temperature of 200 ° C., a NO x concentration of 100 to 150 ppm, an ammonia equivalent ratio of 0.7 to 1.0, and a flow rate in the duct of 0.5 to 10 m / s.
検討にあたっては、排ガス流れがあるダクト内において、受け皿14内に存在するアンモニア液30が、受け皿底面からの伝熱及び上方液面からの対流伝熱により蒸発すると仮定し、供給したアンモニア液30が気化するのに必要となる受け皿底面面積を推算し、ダクト断面積に対する割合を導出した。
アンモニア液受け皿14が最小となるケースとして、処理NOx量が少なく、(NOx濃度100ppm、脱硝率70%程度を想定し、NH2当量比0.7)空塔速度が10m/sと速い場合、ダクト断面面積が2.4m2に対し受け皿底面面積が0.063m2であり、受け皿の面積割合は2.6%となる。その他アンモニア液受け皿14が大きくなる条件での結果については、下記表1に示す。
In the examination, it is assumed that the
As a case where the
さらに、ダクト内での排ガス偏流や、受け皿14のダスト等汚れ付着や腐食による伝熱不良、NH3制御における応答遅れによるNH3供給量増大などに対する安全率を見込み、アンモニア液受け皿が最大となるケースとして受け皿の面積割合は80%となる。この値は、過度の圧力上昇をもたらさない適当な値である。
これより、ダクト断面面積に対するNH3液受け皿底面面積の割合は2〜80%、好ましくは2〜50%の範囲内で、この範囲内において前記アンモニア受け皿14はアンモニア液を気化するのに十分な伝熱面積を有することが確認された。
尚、これは平底の受け皿について想定したものであり、受け皿の壁が高く側面からの熱伝達も考慮できる場合はこの限りではない。このような受け皿の場合には、底面及び側面のうちアンモニア液との接触面の面積の和を上記受け皿底面面積として考えることで、アンモニア液受け皿の形状を決定することができる。
In addition, the ammonia liquid pan is maximized in anticipation of a safety factor against exhaust gas drift in the duct, heat transfer failure due to dirt such as dust on the
Accordingly, the ratio of the NH 3 liquid receiver bottom surface area to the duct cross-sectional area is in the range of 2 to 80%, preferably 2 to 50%, and within this range, the
This is assumed for a flat-bottom saucer, and this is not the case when the wall of the saucer is high and heat transfer from the side can be considered. In the case of such a saucer, the shape of the ammonia liquid saucer can be determined by considering the sum of the areas of the contact surface with the ammonia liquid as the above-mentioned saucer bottom surface area among the bottom surface and the side surface.
図8に本発明の実施例2に係る一体型濾過集塵装置の概略断面図を示す。本実施例2に係る一体型濾過集塵装置20は、前記実施例1に記載した排ガス脱硝装置10を備える。実施例1と同様の構成についてはその詳細な説明を省略する。
同図に示すように、この一体型濾過集塵装置20は、上部に筒状の濾布が装着され且つ下部がホッパ状で形成される本体21と、本体下部に設けられた排ガス入口22と、本体上部に設けられた排ガス出口23と、を有し、前記排ガス入口22から前記排ガス出口23まで上方に向けて排ガス31が通過するようになっている。
前記本体21内には、複数の筒状の濾布24が配列された集塵部と、その上方で前記排ガス出口23の近傍に配置された触媒層16と、前記濾布24と前記触媒層16との間に配設された前記アンモニア供給部12と、該アンモニア供給部12と前記触媒層16の間に配設された邪魔板15と、が収容されている。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of an integrated filter dust collector according to Embodiment 2 of the present invention. The integrated
As shown in the figure, this integrated
In the
前記集塵部は、本体上部に設けられた濾布固定部より複数の濾布24が懸架され、ガス流に沿って並列に配置されている。該集塵部では、排ガス31に含有される煤塵や該集塵装置20の上流側で噴霧した消石灰等の薬剤などが濾布表面に付着、堆積してダスト層を形成する。一方、排ガス中に含有される酸性ガスは、同伴される薬剤との間で中和反応を起しながら前記堆積したダスト層の表面に到達するが、ここを通過する際に残存する酸性ガスが前記ダスト層中の未反応薬剤との間でさらに中和反応を起し、酸性ガスの殆どがここで除去される。
前記濾布24は定期的に洗浄することが好ましい。洗浄は、濾布24の上方に逆洗ノズル(不図示)を配し、空気を該逆洗ノズルに送り込み、ベンチュリ効果を利用して濾布24に高圧空気を噴霧して、濾布に付着したダスト層を払い落とす。払い落とされた飛灰を含むダストは、前記本体21の下部のホッパより排出される。
A plurality of
The
本実施例に係る一体型濾過集塵装置20では、前記排ガス入口22より装置本体21内に導入された排ガス31は、まず濾布24を通過して煤塵等が除去された後、前記アンモニア供給部12にて供給されるアンモニアガスと混合され、前記邪魔板15を通過する際に撹拌混合されてアンモニアガスが分散され、触媒層16に導入される。該触媒層16では、アンモニア共存下での触媒反応により排ガス中のNOxが窒素と水に分解される。
In the integrated
このように、本実施例に係る集塵装置20では、集塵部と脱硝層16を一体化した装置構成としたため装置の小型化が図れ、また前記排ガス邪魔板15を設けたため、排ガス中のアンモニア濃度分布の均一化が可能となり、脱硝性能の向上を達成することができるとともに、集塵装置20により捕集された煤塵からアンモニア臭を無くすことができる。
As described above, in the
図9に本発明の比較例に係る一体型濾過集塵装置の概略断面図を示す。本比較例に係る一体型濾過集塵装置20’において、前記実施例2と同様の構成についてはその詳細な説明を省略する。
同図に示すように、この一体型濾過集塵装置20’は、上部に濾布24が装着され且つ下部がホッパ状で形成される本体21と、本体下部に設けられた排ガス入口22と、本体上部に設けられた排ガス出口23と、を有し、前記排ガス入口22から前記排ガス出口23まで上方に向けて排ガス31が通過するようになっている。
前記本体21内には、複数の筒状の濾布24が配列された集塵部と、その上方で前記排ガス出口23の近傍に配置された触媒層16と、前記濾布24と前記触媒層16との間に配設された前記アンモニア供給部12と、該アンモニア供給部12と前記触媒層16の間に配設された邪魔板15と、が収容されている。
FIG. 9 shows a schematic cross-sectional view of an integrated filtration dust collector according to a comparative example of the present invention. In the integrated
As shown in the figure, the integrated
In the
次に、本比較例の特徴的な構成として、図10及び図11を参照して前記アンモニア供給部12の構成について説明する。本比較例にて前記アンモニア供給部12は、内部にアンモニア液30が供給される通路17bと、該通路17bの外周に、アンモニア液30が浸透する微細孔を複数有した多孔質体17aとからなるアンモニア供給体17により構成される。
前記アンモニア供給体17は、図10(a)に示されるように円筒状であっても良いし、(b)に示されるように角筒状であっても良く、さらに表面が凹凸を有していても良く、その形状は限定されない。また、前記多孔質体17aは、金属多孔質体、セラミックス多孔質体、耐熱高分子多孔質体等が好適に用いられる。
また、図11(a)、(b)に示されるように、前記アンモニア供給体17は、平面上で2次元的に結合した形状であっても良いし、(c)に示されるようにガス流れ方向に排ガス流路を形成するように結合していたり、ランダムに3次元的に結合していても良い。
さらに、前記アンモニア供給体17は、一又は複数配置することも可能である。
Next, as a characteristic configuration of this comparative example, the configuration of the
The
Further, as shown in FIGS. 11A and 11B, the
Further, one or a plurality of the
本比較例によれば、前記アンモニア供給体17に供給されたアンモニア液30は、多孔質体17aから供給体表面に浸透し、前記排ガス31との接触面又は微細孔を浸透する途中において排ガス31のもつ顕熱により気化され、排ガス中にアンモニアガスが混合する。
このように、アンモニア液30をそのまま排ガスダクト内に供給し、アンモニア供給体17の全面から均等に気化させることにより、アンモニアガスの均一分散効果が高まる。
According to this comparative example, the
Thus, by supplying the
図12及び図13に、本発明の実施例3に係る排ガス処理設備を示す。本実施例3の排ガス処理設備は、前記実施例2に記載した一体型濾過集塵装置20を備える構成となっている。
図12に示されるように、この排ガス処理設備は、燃焼設備40から排出された排ガス31に潮解性を有する酸性ガス除去剤41を導入する酸性ガス除去剤導入手段と、該酸性ガス除去剤導入手段の後段若しくは同時に、消石灰42を導入する消石灰導入手段と、前記一体型濾過集塵装置20と、該集塵装置20からの処理ガス32を大気放出する煙突43と、を備えている。
12 and 13 show an exhaust gas treatment facility according to Embodiment 3 of the present invention. The exhaust gas treatment facility according to the third embodiment is configured to include the integrated
As shown in FIG. 12, the exhaust gas treatment facility includes an acidic gas removal agent introduction means for introducing an acidic
前記潮解性を有する酸性ガス除去剤41は、例えば、水酸化ナトリウム(NaOH)、重曹(NaHCO3)、炭酸ナトリウム、(Na2CO3)等のナトリウム系薬剤、或いは水酸化カリウム(KOH)、炭酸水素カリウム(KHCO3)、炭酸カリウム(K2CO3)等のカリウム系薬剤を用いることができる。好適にはこれらの薬剤を液状若しくはスラリー状で用いると良く、噴霧にはディスク状のロータリーアトマイザー等を用いることができる。また、前記液状薬剤の噴霧の際に既存の減温塔に導入して噴霧しても良く、これにより排ガスの減温効果も同時に得られる。
一方、前記消石灰42は粉末状であることが好ましいが、スラリー状であっても良い。
尚、これらの薬剤の導入量は、前記酸性ガス除去剤41の当量比が2.0以下で、且つ前記消石灰42の当量比が2.0以下であることがよい。
酸性ガス除去剤は潮解性を有するため、過剰に投入すると未反応の酸性ガス助剤がべたついて濾布に目詰まりを生じてしまう。また、酸性ガス除去剤や消石灰を多く使用すると薬剤コストが増大してしまう。このため、当量比は2.0以下がよいのである。
さらに、好ましくは、前記酸性ガス除去剤の当量比が0.5〜1.5で、且つ前記消石灰42の当量比が0.1〜1.6であることがよい。
酸性ガス除去剤は、特に、水酸化ナトリウム(NaOH)などの強アルカリ性物質では反応性が高いため導入した薬剤はほぼ全量反応に寄与することから、消石灰との複合効果が得られる当量比0.5以上で濾布目詰まりを起こさない1.5以下とすることが好ましいのである。また消石灰についても最低限の濾布保護剤としての役割を果たす当量比0.1以上とし、酸性ガス除去剤で残存する酸性ガスを十分除去できる1.6以下とするのが好ましい。
Examples of the deliquescent acidic
On the other hand, the slaked
In addition, as for the introduction amount of these chemical | medical agents, it is good that the equivalent ratio of the said acidic
Since the acid gas removing agent has deliquescence, if it is excessively added, the unreacted acid gas auxiliary agent becomes sticky and the filter cloth is clogged. Moreover, chemical | medical agent cost will increase when many acid gas removal agents and slaked lime are used. For this reason, the equivalence ratio is preferably 2.0 or less.
Furthermore, preferably, the equivalent ratio of the acid gas removing agent is 0.5 to 1.5, and the equivalent ratio of the slaked
The acid gas removing agent is particularly reactive with strong alkaline substances such as sodium hydroxide (NaOH), and the introduced agent contributes to almost the entire reaction, so that the equivalent ratio of the combined effect with slaked lime is 0.00. If it is 5 or more, it is preferably 1.5 or less, which does not cause clogging of the filter cloth. In addition, slaked lime is also preferably set to an equivalent ratio of 0.1 or more that serves as a minimum filter cloth protective agent, and 1.6 or less, which can sufficiently remove the remaining acidic gas with the acidic gas removing agent.
前記排ガス処理装置では、まず燃焼設備40からの排ガス31をボイラー及び減温塔(不図示)で200℃程度まで減温した後、該排ガスに酸性ガス除去剤41を噴霧し、HCl、SOx等の酸性ガスを中和除去した後、後段若しくは同時に消石灰42を噴霧して、排ガスダクト内及び前記集塵装置20の集塵部表面のダスト層において、前記酸性ガス除去剤21で除去しきれず残留する酸性ガスを中和除去する。そして、集塵装置20で除塵及びダイオキシン類等の有機ハロゲン化合物の除去を行なうとともに、前記アンモニア供給部12より放出されるアンモニアガスの存在下で前記触媒層16にて脱硝及びガス状ダイオキシン等の有機ハロゲン化合物の分解が行なわれ、これらの有害物質が除去された処理ガス32は煙突43より大気放出される。
In the exhaust gas treatment apparatus, first, the
本実施例によれば、消石灰42に加えて、酸性ガスの中和効率が高く除去性能に優れた酸性ガス除去剤41を組合わせることで、薬剤使用量が減少するとともに濾過集塵装置10で捕集される飛灰処理量も減少するため、薬剤コスト及び灰処理コストが低減する。
また、酸性ガス除去剤41のように潮解性の高い薬剤を用いることにより、消石灰粒子近傍に水が介在して消石灰と酸性ガスとの中和反応が促進され、消石灰42の反応効率が高まり、一段と除去効率が高くなる。
According to the present embodiment, in addition to the slaked
Further, by using a highly deliquescent agent such as the acidic
また、酸性ガス除去剤41では、噴霧後の反応性生物や未反応物質が非常に細かい微粒子となる上に潮解性を有するため、従来は濾布24の目詰まりが起こり寿命が短くなったり、濾布24の保護するための助剤(珪藻土など)を大量に噴霧しなければならなかったが、本実施例では消石灰42を後段で噴霧することにより、この消石灰42が酸性ガス除去性能に寄与しながら濾布保護剤としての役割を果たすため、濾布を保護するための助剤噴霧量を著しく低減するか又は噴霧する必要がなくなるため、低コストで効率的に酸性ガスを除去できる。
さらに、減温塔で酸性ガス除去剤41を噴霧することにより、新たな薬剤供給スペースや供給座を設置することなく、且つ水が介在することで酸性ガスとの中和反応速度がより促進され薬剤使用量が減少することでコストが低減する。
このように、酸性ガス除去剤41及び消石灰42の供給により酸性ガス除去性能が向上して触媒の被毒劣化が抑制されるため、触媒層前段において排ガスの再加熱を行う必要が無い。従って、触媒層16を集塵部と一体化した本実施例2及び3に示した一体型濾過集塵装置20、20’を好適に採用できイニシャルコスト低減に繋がる上に、再加熱エネルギーを節約できランニングコストも低減することができる。
Further, in the acid
Further, by spraying the acid
In this manner, the supply of the acid
図13に、図12に示した排ガス処理装置の他の一例で、薬剤導入量制御装置を具備した排ガス処理設備を示す。該排ガス処理設備では、燃焼設備40から排出された排ガス31に水を噴霧して冷却する減温塔44と、該減温塔44内に液状の酸性ガス除去剤41を噴霧する酸性ガス除去剤導入手段と、該酸性ガス除去剤導入手段の後段にて排ガスに消石灰42を導入する消石灰導入手段と、前記一体型濾過集塵装置20と、該集塵装置20からの処理ガス32を大気放出する煙突43と、を備えている。
また、前記集塵装置20の下流側にて前記処理ガス32に含有されるSOx濃度を連続的に検出し、該検出されたSOx濃度が所定のSOx濃度以下となるように、酸性ガス除去剤導入量及び消石灰導入量の少なくとも何れか一方を制御する制御装置45を備えている。該制御装置45では、例えば検出SOx濃度が所定基準値以上であった場合に、酸性ガス除去剤41を増量するように制御するか、或いは消石灰42を増量するように制御しても良いし、また、酸性ガス除去剤41と消石灰42の導入量を比率制御するようにしても良い。
また、前記集塵装置20の下流側にて前記処理ガス32に含有されるHCl濃度あるいはSOx濃度とHCl濃度を同時に連続的に検出し、該検出されたHCl濃度あるいはSOx濃度がそれぞれ所定のHCl濃度あるいはSOx濃度以下となるように制御してもよい。
FIG. 13 shows another example of the exhaust gas treatment apparatus shown in FIG. In the exhaust gas treatment facility, a temperature reduction tower 44 that sprays and cools the
Further, the converging a SOx concentration contained in the
Further, the HCl concentration or the SO x concentration and the HCl concentration contained in the
このように、SOx濃度を集塵装置20の下流側にて連続モニタリングし、所定SOx濃度濃度以下となるよう薬剤ガス除去剤及び消石灰の噴霧量を適正化することで、無駄な薬剤供給が無くなりランニングコストが低減するとともにSOxによる触媒の被毒劣化を抑制できる。
Thus, the SO x concentration continuously monitored at a location downstream of the
図14に本実施例4に係る排ガス処理設備につき説明する。実施例3と同様の構成についてはその詳細な説明を省略する。
同図に示されるように、この排ガス処理設備は、燃焼設備40から排出された排ガス31に消石灰42を導入する消石灰導入手段と、該消石灰導入手段の後段に、潮解性を有する酸性ガス除去剤41を導入する酸性ガス除去剤導入手段と、前記一体型濾過集塵装置20と、該集塵装置20からの処理ガスを大気放出する煙突43と、を備えている。
前記排ガス処理装置では、まず燃焼設備40からの排ガス31をボイラー及び減温塔(不図示)で130〜250℃程度、好ましくは150〜210℃程度まで減温した後、該排ガスに消石灰42を噴霧し、HCl、SOx等の酸性ガスを粗取りした後、後段に潮解性を有する酸性ガス除去剤41を噴霧して、排ガスダクト内及び前記集塵装置20の集塵部表面のダスト層において、前記酸性ガス除去剤41で除去しきれず残留する酸性ガスを中和除去する。
このように特に酸性ガス濃度が高い場合の処理において、除去性能は低いものの安価な消石灰により酸性ガスを粗取りした後、中和効率が高く除去性能に優れた潮解性を有する酸性ガス除去剤を少量噴霧し所定の濃度まで除去することで薬剤コストの増大を抑制し、トータルとして経済的かつ効率的に酸性ガスを除去できる。なおこの場合も、未反応の消石灰が存在するため濾布保護剤としての役割を果たす。
FIG. 14 illustrates an exhaust gas treatment facility according to the fourth embodiment. The detailed description of the same configuration as that of the third embodiment is omitted.
As shown in the figure, this exhaust gas treatment facility includes slaked lime introducing means for introducing slaked
In the exhaust gas treatment apparatus, the
In this way, in the treatment when the acid gas concentration is particularly high, after removing the acid gas with low-cost slaked lime, although the removal performance is low, an acid gas removing agent having high deconcentration efficiency and excellent deliquescence is obtained. By spraying a small amount and removing it to a predetermined concentration, it is possible to suppress an increase in drug cost and to remove acid gas economically and efficiently as a total. In this case as well, since unreacted slaked lime is present, it plays a role as a filter cloth protective agent.
10 排ガス脱硝装置
11 ダクト
12 アンモニア供給部
13 アンモニア液供給管
14 アンモニア液受け皿
15 邪魔板
16 触媒層
17 アンモニア液供給体
20、20’ 一体型濾過集塵装置
24 濾布
30 アンモニア液
31 排ガス
32 処理ガス
41 潮解性を有する酸性ガス除去剤
42 消石灰
45 制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Exhaust
Claims (9)
前記アンモニア供給部が、前記ガス流路内にアンモニア液を供給するアンモニア液供給管と、該アンモニア液供給管の下方に配置され、該アンモニア液供給管から供給されたアンモニア液を前記排ガスの顕熱により気化するように形成された受け皿からなり、ガス流と直交する槽内横断面方向に延在して配設したアンモニア液気化部と、
前記アンモニア液気化部から気化したアンモニアガスを排ガス中に分散させる排ガス分散部とを具え、
前記アンモニア気化部と排ガス分散部を下から上方に向かうガス流の流れ方向に沿って装置本体内に配設し、
前記アンモニア液気化部を形成する受け皿がガス流と直交する槽内横断面方向に延在して配設されていることを特徴とする排ガス脱硝装置。 In an exhaust gas denitration apparatus comprising: a catalyst unit that removes nitrogen compounds in exhaust gas; and an ammonia supply unit that is disposed in a gas flow channel upstream of the catalyst unit.
The ammonia supply unit is disposed below the ammonia liquid supply pipe and an ammonia liquid supply pipe for supplying the ammonia liquid into the gas flow path, and the ammonia liquid supplied from the ammonia liquid supply pipe is exposed to the exhaust gas. Ammonia liquid vaporizing section, which is composed of a saucer formed so as to be vaporized by heat, and extends and arranged in the transverse cross-sectional direction perpendicular to the gas flow,
An exhaust gas dispersion part for dispersing ammonia gas vaporized from the ammonia liquid vaporization part in the exhaust gas;
The ammonia vaporization part and the exhaust gas dispersion part are arranged in the apparatus main body along the flow direction of the gas flow from the bottom to the top,
An exhaust gas denitration apparatus, wherein a tray that forms the ammonia liquid vaporizing portion is disposed so as to extend in a transverse cross-sectional direction in the tank perpendicular to the gas flow.
前記触媒部に用いる触媒の形状がペレット状であることを特徴とする排ガス脱硝装置。 The exhaust gas denitration apparatus according to claim 1, wherein the nitrogen compound contained in the exhaust gas discharged from the waste incinerator, gasification furnace or melting furnace is removed together with dioxin.
An exhaust gas denitration apparatus, wherein the catalyst used in the catalyst section is in the form of pellets.
ガス流上流側の下側に位置する第一の邪魔板は、前記排ガスが混合されるように前記排ガス通気部が形成され、その上方のガス流下流側に位置する第二の邪魔板は、前記排ガスが整流化されるように前記第一の邪魔板の排ガス通気部を覆うように排ガス通気部が形成されていることを特徴とする請求項1記載の排ガス脱硝装置。 The exhaust gas dispersion part is a structure in which baffle plates having an exhaust gas ventilation part are stacked in a plurality of stages at intervals along the flow direction of the gas flow from the bottom to the top,
The first baffle plate located on the lower side of the gas flow upstream is formed with the exhaust gas vent so that the exhaust gas is mixed, and the second baffle plate located on the gas flow downstream side above the first baffle plate, The exhaust gas denitration apparatus according to claim 1, wherein an exhaust gas ventilation part is formed so as to cover the exhaust gas ventilation part of the first baffle so that the exhaust gas is rectified.
前記装置本体内の、前記アンモニア液気化部の下方に、排ガス中の窒素化合物、煤塵、及び有機ハロゲン化合物を含む有害物質を除去する濾過材が配設された集塵部を設けたことを特徴とする一体型濾過集塵装置。 An integrated filtration dust collector comprising the exhaust gas denitration device according to any one of claims 1 to 5 in an apparatus body,
In the apparatus main body, a dust collecting part is provided below the ammonia liquid vaporizing part, in which a filtering material for removing harmful substances including nitrogen compounds, dust, and organic halogen compounds in exhaust gas is disposed. Integrated filter dust collector.
前記一体型濾過集塵装置の排ガス流れ方向上流側に、潮解性を有する酸性ガス除去剤を前記排ガスに導入する酸性ガス除去剤導入手段と、消石灰を前記排ガスに導入する消石灰導入手段とを設け、
前記消石灰が粉体若しくはスラリー体として導入されることを特徴とする排ガス処理設備。 An exhaust gas treatment facility comprising the integrated filter dust collector according to claim 6,
An acidic gas removing agent introducing means for introducing a deliquescent acidic gas removing agent into the exhaust gas and a slaked lime introducing means for introducing slaked lime into the exhaust gas are provided on the upstream side of the integrated filtration dust collector in the exhaust gas flow direction. ,
An exhaust gas treatment facility, wherein the slaked lime is introduced as a powder or a slurry.
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