JP4766474B2

JP4766474B2 - NTO scrubber

Info

Publication number: JP4766474B2
Application number: JP2000401979A
Authority: JP
Inventors: 延實大成; 要澤田
Original assignee: IHI Corp; IHI Aerospace Co Ltd
Current assignee: IHI Corp; IHI Aerospace Co Ltd
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2020-12-28
Also published as: JP2002200411A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、四酸化二窒素（ＮＴＯ）を処理し大気中に放出する大気汚染防止のための処理装置（スクラバー）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
人工衛星ではヒドラジン（Ｎ₂Ｈ₄）を燃料、四酸化二窒素（ＮＴＯ）を酸化剤とした二液式エンジンが使用されることがある。二液式エンジンはエンジン内でヒドラジンとＮＴＯを衝突させ、その微粒化・混合・着火により高温ガスを生成しこれを噴出することで推力を得るものである。
【０００３】
人工衛星のＮＴＯタンクに液体のＮＴＯ充填する際には、空気とＮＴＯの混合ガスが発生する。空気とＮＴＯとの混合ガス（ＮＴＯ混合気）は茶色系の有色ガスであり、人体に有害であるため、そのまま大気中に排気することはできず、従来から主にＮＴＯ処理装置（ＮＴＯスクラバー）によりＮＴＯの吸収処理が行われた後に大気中へ排出されていた。ここでＮＴＯスクラバーは、ＮＴＯと空気の混合ガスを、水または苛性ソーダなどの塩類の溶液を吸収液とし、酸素雰囲気内(主として空気中の酸素を利用)で反応させ混合ガス中の窒素酸化物の処理を行うものである。
【０００４】
以下にＮＴＯスクラバーでのＮＴＯの処理反応を示す。なお、ＮＴＯはＮＯ₂が２個結合した分子構造をしているが、結合力が弱いため容易にＮＯ₂になる。そこで、ＮＯ₂を水を吸収剤として処理する場合の反応を説明する。
【０００５】
３ＮＯ₂＋Ｈ₂Ｏ→２ＨＮＯ₃＋ＮＯ・・・(ａ)
２ＮＯ＋Ｏ₂→２ＮＯ₂ ・・・(ｂ)
ＨＮＯ₃＋ＮａＯＨ→ＮａＮＯ₃＋Ｈ₂Ｏ・・・(ｃ)
（ａ）式に示すように、二酸化窒素は水と反応することで硝酸と一酸化窒素となり、発生した一酸化窒素は (ｂ)式の反応を行うことで空気中の酸素と結合し二酸化窒素となる。ここで発生した二酸化窒素は再び(ａ)式の反応を行う。一方、(ａ)式の反応で発生した硝酸は塩類、ここでは（ｃ）式に示すように水酸化ナトリウムと反応することにより、硝酸ナトリウムと水とに中和される。したがって、理想的な反応においては気体である二酸化窒素は完全に反応し、硝酸ナトリウム水溶液になるため排気に窒素酸化物は含まれないことになる。
【０００６】
図２に従来のＮＴＯスクラバーの概略図を示す。
【０００７】
従来のＮＴＯスクラバー（５０）は、ＮＴＯ混合気と接触することによりＮＴＯの吸収を行う吸収液(２)を充填する密閉された内部空間を有する吸収液槽（４）と、吸収液槽内の吸収液中へＮＴＯ混合気を送り込む導管（６）と、吸収液槽の外部には吸収液槽上部に貯まるＮＴＯ混合気に吸収液槽から供給した吸収液を接触させ、ＮＴＯの吸収処理を行った後の逃気ガスを大気中に排出する反応塔（７）を有する排気処理装置（８）を備えている。
【０００８】
吸収液槽（４）内の吸収液（２）はモーターポンプ等を用いた吸収液圧送手段（３４）により反応塔（９ｂ）の上部へ送られる。一方、吸収液槽上部に貯まるＮＴＯ混合気は装置外に備えられた排気ファン（５２）の発生する吸引力によって反応塔の下方から反応塔内に取り込まれる。反応塔内では吸収液とＮＴＯ混合気の接触が行われＮＴＯ混合気中のＮＴＯの吸収が行われる。
【０００９】
なお、反応塔（９ｂ）には、吸収液とＮＴＯ混合気との接触面積及び接触時間を増加させＮＴＯの吸収反応を促進させるため、いわゆる噴霧式、充填式又はじゃま板式のもの等が使用される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記(ａ)(ｂ)は平衡反応であり、実際にはＮＴＯが反応塔（９ｂ）内で完全に反応し硝酸となるわけではない。そのため、排気処理装置（８）でＮＴＯの吸収処理が行われたのガス（逃気ガス）中には窒素酸化物が残存する。特に、小型の反応塔を使用した場合には、窒素酸化物の吸収処理が不十分となり、茶色系の有色で、臭気もきつい人体に有害なＮＴＯが多く含まれる逃気ガスが排出されることになる。
【００１１】
そこで、従来は窒素酸化物と吸収液との接触面積・接触時間を増加させ、窒素酸化物の吸収処理能力を高めるため、長尺かつ複数の大型の反応塔を有する大型のＮＴＯスクラバーが使用されていた。しかしながら、かかる大型のＮＴＯスクラバーは製造コストが高く、またその運搬・設置等にも困難を伴うことが多かった。しかも、実用可能な範囲の大きさのＮＴＯスクラバーでは、逃気ガスを無色透明にすることや、窒素酸化物濃度を数１０ｐｐｍオーダーにすることはできなかった。
【００１２】
また、前述のように反応塔（９ｂ）に吸収されるＮＴＯガスは、ＮＴＯのタンク及び吸収液槽（４）内の空気との混合気である。従来のＮＴＯスクラバーは、この空気を(ｂ)式の反応用の酸素ガス源としていたため、窒素酸化物の吸収処理反応が十分に行われていなかった。すなわち、空気中の酸素含有率は約２１％ほどであるため、（ｂ）式に示す反応に必要な十分な酸素が供給されず、その結果としてＮＴＯの吸収処理反応が十分に行われていなかった。
【００１３】
さらに、ＮＴＯスクラバーではＮＴＯ混合気と吸収液（２）を接触させ反応するため、これらを強制的に反応塔中を流さなくてはならない。そのため、従来のＮＴＯスクラバーでは吸収液圧送手段（３４）と排気ファン（５２）の両方を必要とし、結果として、装置が複雑化・大型化する傾向にあった。
【００１４】
そこで本発明は、上記の問題を解決すべく窒素酸化物の吸収処理能力が高く、かつ、小型のＮＴＯスクラバーを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、ＮＴＯ混合気と接触することによりＮＴＯの吸収を行う吸収液（２）を充填する密閉された内部空間を有する吸収液槽（４）と、吸収液槽内の吸収液中へＮＴＯ混合気を送り込む導管（６）と、からなるＮＴＯスクラバーであって、
吸収液槽外部には、吸収液槽上部に貯まるＮＴＯ混合気を吸引し、これに吸収液槽から供給した吸収液を接触させ、ＮＴＯの吸収処理を行った後の逃気ガスを大気中に排出する第二反応塔（９ｂ）を有する排気処理装置（８）と、
吸収液槽外部には、吸収液槽上部に貯まるＮＴＯ混合気を吸引し、これに吸収液槽から供給した吸収液を接触させ、接触後のＮＴＯ混合気及び吸収液とを再び吸収液槽内へ送り戻す循環機構を備えた第一反応塔（９ａ）を有する循環処理装置（１０）とを備え、
前記吸収液槽（４）は、前記導管（６）から吸収液（２）中へＮＴＯ混合気を送り込む供給口（１２）と、前記循環処理装置（１０）からＮＴＯ混合気を送り戻す還元口（１４）と、前記排気処理装置（８）へＮＴＯ混合気を吸引する吸引口（１６）と、を有し、前記供給口及び前記還元口は、前記吸引口と大きく間隔を隔てるよう配置されている、ことを特徴とするＮＴＯスクラバーが提供される。
【００１６】
上記本発明にかかるＮＴＯスクラバーによれば、ＮＴＯガス発生源（３）から導管（６）を通り吸収液槽（４）内に送り込まれたＮＴＯ混合気は、まず、▲１▼吸収液槽内の吸収液と接触することによりＮＴＯの第一の吸収が行われ、その後に吸収液槽の上部に貯まる。次に、▲２▼吸収液槽上部に貯まったＮＴＯ混合気は、第一反応塔（９ａ）において吸収液槽から供給した吸収液と接触することにより第二の吸収が行われ、再び吸収液槽内に送り戻される。▲３▼送り戻されたＮＴＯ混合気は、第一反応塔において上記▲２▼の第二の吸収を繰り返すことでさらにＮＴＯの吸収が行われる（これを「循環吸収」と呼ぶ。）。▲４▼循環吸収が行われ吸収液槽上部に貯まったＮＴＯ混合気は、第二反応塔（９ｂ）において吸収液槽から供給した吸収液と更に接触することにより第三の吸収が行われ、その後に逃気ガスとなって大気中に排出される。
【００１７】
すなわち、本発明にかかるＮＴＯスクラバー（１）では、循環処理装置（１０）によりＮＴＯの吸収が繰り返して行われることから、大型の反応塔を用いなくともＮＴＯの吸収処理を十分に行ことができる。
【００１８】
また、前記吸収液槽（４）には外部に備えられた酸素源から酸素を供給する酸素供給手段（１１）が備えられていることが好ましい。
【００１９】
前述のように、反応式（ｂ）は平衡反応であり、一酸化窒素と酸素との反応を促進するためには十分な量の酸素が必要とされる。従来のＮＴＯスクラバーでは空気中の酸素を利用していたため反応に十分な酸素が供給されず、ＮＴＯの吸収も不十分なものとなっていた。そこで酸素源から吸収液槽内部に十分な酸素を供給することにより、ＮＴＯの吸収処理を促進させることができる。
【００２１】
また、供給口（１２）及び還元口（１４）と、吸引口（１６）を本発明のように配置することで、ＮＴＯの吸収処理を十分に行うことができる。すなわち、供給口から吸収液槽（４）へ送り込まれたＮＴＯ混合気は、主に第一反応塔（９ａ）において前記循環吸収が行われ、その後、吸引口の方向へ移動して第二反応塔（９ｂ）においてさらに第三の吸収処理が行われ排出されるため、ＮＴＯの吸収処理を十分に行うことができる。
【００２２】
さらに、前記供給口（１２）には供給されるＮＴＯ混合気を気泡に変える気泡発生手段（２０）が備えられていることも好ましい。
【００２３】
吸収液によるＮＴＯの吸収は、ＮＴＯ混合気と吸収液との接触面積が大きいほど効率よく行われる。そこで、気泡発生手段（２０）を備え、ＮＴＯ混合気を微細な気泡にして吸収液中に放出することによって、前記第一の吸収におけるＮＴＯの吸収効率を高めることができる。
【００２４】
また、前記吸収液槽（４）には吸収液(２)を吸収液槽外に吸い出し再び吸収液槽へ送り戻す循環経路（３２）と、該循環経路に設けられた吸収液圧送手段（３４）とが備えられ、前記循環経路には、吸収液槽の上部に貯まるＮＴＯ混合気を前記循環処理装置（１０）へ吸引する第１エゼクター（３６ａ）が備えられていることも好ましい。
【００２５】
前記循環吸収を行うためには、吸収液槽（４）の上部に貯まるＮＴＯ混合気を循環処理装置（１０）の第一反応塔（９ａ）に送り込む必要がある。その方法としてはファン等を使用するものもあるが、ＮＴＯスクラバーを小型化し、また、製造コストを低減する上では適当ではない。そこで、吸収液の循環経路にエゼクターを設け、吸収液圧送手段（３４）による水圧を利用して、第１エゼクター（３６ａ）を抜ける吸収液の発生する吸引力によってＮＴＯ混合気を循環処理装置に送り込む機構を備えてやる。本機構により、別途特別な動力を要するファン等を使用する必要がなく、ＮＴＯスクラバーの小型化等を図ることができる。
【００２６】
さらに、前記吸収液槽（４）には吸収液(２)を吸収液槽外に吸い出し再び吸収液槽へ送り戻す循環経路（３２）と、該循環経路に設けられた吸収液圧送手段（３４）とが備えられ、前記循環経路には、吸収液槽の上部に貯まるＮＴＯ混合気を前記排気処理装置（８）へ吸引する第２エゼクター（３６ｂ）と、該第２エゼクターの下流に位置し、逃気ガスと吸収液を分離する気液分離器（４２）が備えられていることも好ましい。
【００２７】
前記排気処理装置（８）においてＮＴＯの吸収処理を行うためには、第二反応塔（９ｂ）に吸収液槽（４）の上部に貯まるＮＴＯ混合気を送り込む必要がある。そこで前述と同様に、吸収液の循環経路にエゼクターを設け、吸収液圧送手段（３４）による水圧を利用して、第２エゼクター（３６ｂ）を抜ける吸収液の発生する吸引力によってＮＴＯ混合気を排気処理装置に送り込むことができる。ここで、吸収処理後のＮＴＯ混合気、すなわち逃気ガスは、第２エゼクタを抜ける吸収液の発生する吸引力によって吸引されるため、第２エゼクターの下流では逃気ガスと吸収液とは混合された状態にある。そこで、気液分離器（４２）によって吸収液と逃気ガスとを分離し、吸収液は再び吸収液槽に送り戻し、逃気ガスは気液分離器からのびる排気管（２７）から大気中に排出する。なお、排気管から大気中に排出される逃気ガスは、第２エゼクターにより加圧されているため、排気管の経路に排気用のファン等を設けなくとも自然に排出されることになる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００２９】
図１は、本ＮＴＯスクラバーの実施形態を示す簡略図である。本ＮＴＯスクラバー１は、従来のＮＴＯスクラバーと同様に、主に人工衛星に液体のＮＴＯを配管等により充填する際に排気されるＮＴＯ混合気の吸収処理を主目的として創案されたものである。
【００３０】
本ＮＴＯスクラバー１は、ＮＴＯ混合気と接触することによりＮＴＯの吸収を行う吸収液２を充填する密閉された内部空間を有する吸収液槽４を有しいている。ＮＴＯ混合気は、ＮＴＯガス発生源３から吸収液槽４内の底部付近に通じる導管６を通じて吸収液２中に送り込まれる。吸収液槽４内部の導管６の先端部分には気泡発生手段２０が設けられており、ＮＴＯ混合気は吸収液２中に気泡状態で拡散して放出される。ここで、気泡発生手段２０も吸収液槽４の底部に備えられているため、吸収液２中に放出されたＮＴＯ混合気は浮上するまでにより多くの吸収液２と接触することができる。また、ＮＴＯ混合気が気泡状となっているため吸収液２との接触面積も多く、ＮＴＯの第一の吸収が効率よく行われることになる。
【００３１】
また、吸収液槽４の上部には、吸収液槽上部に貯まるＮＴＯ混合気を吸引し、これに吸収液槽から供給した吸収液２を接触させ、接触後のＮＴＯ混合気及び吸収液とを再び吸収液槽内へ送り戻す循環機構を備えた第一反応塔９ａを有する循環処理装置１０が備えられている。
【００３２】
ここで、循環処理装置１０は垂直方向にのびるその内部に充填材を備えた充填式の４本の第一反応塔９ａからなり、第一反応塔９ａは、その上方に吸収液槽４から供給した吸収液２を滴下する第一吸収液供給管１５ａと、その下部に吸収液槽４と連通する垂直方向にのびる第一吸収液還元管１３ａをそれぞれ備えている。また、４本の第一反応塔９ａのうちの１本には、吸収液槽上部に貯まるＮＴＯ混合気を吸引する第一ＮＴＯ混合気供給管１７ａが備えられている。
【００３３】
第一吸収液供給管１５ａによって第一反応塔９ａの上部から第一反応塔９ａ内へ供給された吸収液２は、充填材の間を伝って流れ落ち、第一吸収液還元管１３ａから吸収液槽４内へ還元される。一方、第一ＮＴＯ混合気供給管１７ａから第一反応塔へ吸引されたＮＴＯ混合気は、充填材の間を抜けて第一反応塔の下方から上方へ向かう。その際、充填材中を流れ落ちる吸収液と充填材中を上方へ向かうＮＴＯ混合気が接触することによってＮＴＯの吸収処理が行われる。
【００３４】
第一ＮＴＯ混合気供給管１７ａが備えられた第一反応塔９ａの上部から抜けたＮＴＯ混合気は、隣接する第一反応塔の下部に送られ、再び第一反応塔の下方から上方へ向かい充填材の間を抜けＮＴＯの吸収処理が行われる。この吸収処理が各第一反応塔で次々と行われた後、ＮＴＯ混合気は再び吸収液槽へと送り戻される（第二の吸収）。吸収液槽へ送り戻されたＮＴＯ混合気の大部分は再び第一ＮＴＯ混合気供給管へと吸引され、上記の第二の吸収を繰り返し行うことによって、ＮＴＯの吸収処理が十分行われることになる（循環吸収）。
【００３５】
吸収液槽４外部には、吸収液槽上部に貯まるＮＴＯ混合気を吸引し、これに吸収液槽から供給した吸収液２を接触させ、ＮＴＯの吸収処理を行った後の逃気ガスを大気中に排出する第二反応塔９ｂを有する排気処理装置８が備えられている。
【００３６】
排気処理装置８は垂直方向にのびる充填式の４本の第二反応塔９ｂからなり、第二反応塔９ａは、その上方に吸収液槽４から供給した吸収液２を滴下する第二吸収液供給管１５ｂと、その下部に吸収液槽４と連通する垂直方向にのびる第二吸収液還元管１３ｂをそれぞれ備えている。また、４本の第二反応塔９ａのうちの１本には、吸収液槽上部に貯まるＮＴＯ混合気を吸引する第二ＮＴＯ混合気供給管１７ｂが備えられている。
【００３７】
前記の第一反応塔９ａのときと同様に、第二反応塔９ｂの上部から第二反応塔内へ供給された吸収液２は、充填材の間を伝って流れ落ち、第二吸収液還元管１３ｂから吸収液槽４内へ還元される。一方、第二ＮＴＯ混合気供給管１７ｂから第二反応塔へ吸引されたＮＴＯ混合気は、充填材の間を抜けて第二反応塔の下方から上方へ向かう。その際、充填材中を流れ落ちる吸収液と充填材中を上方へ向かうＮＴＯ混合気が接触することによってＮＴＯの吸収処理が行われる。
【００３８】
第二ＮＴＯ混合気供給管１７ｂが備えられた第二反応塔９ｂの上部から抜けたＮＴＯ混合気は、隣接する第二反応塔の下部に送られ、再び第二反応塔の下方から上方へ向かい充填材の間を抜けＮＴＯの吸収処理が行われる。この吸収処理が各第二反応塔で次々と行われ（第三の吸収）、浄化されたＮＴＯ混合気は逃気ガスとなって大気中に排出される。
【００３９】
ここで、導管６から吸収液２中へＮＴＯ混合気を送り込む供給口１２及び循環処理装置１０からＮＴＯ混合気を送り戻す還元口１４は、排気処理装置８へＮＴＯ混合気を吸引する吸引口１６と大きく間隔を隔てるよう配置されているため、第二ＮＴＯ混合気供給管１７ｂから第二反応塔９ｂに吸引されるＮＴＯ混合気は、主に前記循環吸収が行われＮＴＯ濃度が低くなったＮＴＯ混合気となる。
【００４０】
すなわち、供給口１２から吸収液中へ送り込まれたＮＴＯ濃度の高いＮＴＯ混合気は、気泡発生手段２０の近く、すなわち図１の左方から順に吸収液槽４の上部に貯まることとなる。図１に示すように吸収液槽の中央よりも左側には循環処理装置１０が備えられ、かつ、排気処理装置８の吸引口１６とは大きく間隔を隔てているので、高濃度のＮＴＯ混合気は、その大部分が循環処理装置に吸引され処理される。また、還元口１４も吸収液槽の左方に開口しているため、還元口１４から吸収液槽へ送り戻されたＮＴＯ混合気の多くは、再び循環処理装置に吸引されることになり、ＮＴＯの循環吸収が行われる。
【００４１】
循環吸収が行われ、吸収液槽４の上部に貯まったＮＴＯ混合気は、徐々に吸収液槽の右方へ流れ、吸引口１６から排気処理装置８に吸引され、最終的に第三の吸収を行った後に、その逃気ガスが大気中に排出される。
【００４２】
すなわち、従来のＮＴＯスクラバーにはなかった循環処理装置１０が備えられていることにより、ＮＴＯの吸収が繰り返して行われ、その後に排気処理装置によって更にＮＴＯの吸収処理が行われることとなる。これにより、ＮＴＯの吸収経路が確保され、大型の反応塔を使用しなくともＮＴＯガスの吸収が十分に行われることとなる。
【００４３】
吸収液槽４には外部に備えられた酸素ボンベ１９から酸素を供給する酸素供給手段１１が備えられている。
【００４４】
前述のように、反応式（ｂ）は平衡反応であり、一酸化窒素と酸素との反応を促進するためには十分な量の酸素が必要とされる。従来のＮＴＯスクラバーでは空気中の酸素を利用していたため反応に十分な酸素が供給されず、ＮＴＯの吸収も不十分なものとなっていた。そこで吸収液槽４の外部に備えた酸素ボンベ１９からから吸収液槽の内部に十分な酸素ガスを送り込むことで、ＮＴＯの吸収処理を促進することができる。
【００４５】
次に、吸収液及びＮＴＯ混合気の本実施形態のＮＴＯスクラバー１内での流れを説明する。
【００４６】
吸収液槽４に蓄えられた吸収液２は、モーターポンプを用いた吸収液圧送手段３４により吸収液槽の底部より吸引され循環経路３２を矢印の方向に圧送される。循環経路３２は、その先端部分に気泡発生手段２０を備えた、第一分岐管２１ａによって分岐されている。この第一分岐管２１ａにはＮＴＯガスの発生源３からＮＴＯ混合気を吸引する補助エゼクター３６ｃが備えられている。吸収液が補助エゼクター３６ｃを矢印ｂの方向に流れると、補助エゼクターに繋がれた導管６には負圧が生じるため、ＮＴＯ混合気の発生源からＮＴＯ混合気を吸引することができる。吸引されたＮＴＯ混合気は、吸収液槽内部の気泡発生手段へ向けてＮＴＯ混合気を吸収液と攪拌された状態で圧送される。
【００４７】
また、循環経路３２は、各第一反応塔９ａに吸収液を供給する第二分岐管２１ｂ及び第二反応塔９ｂに吸収液を供給する第三分岐管２１ｃによって分岐されている。第一反応塔及び第二反応塔に供給された吸収液２は、各反応塔の上部から充填材に向けて滴下され、また、過剰に吸収液が供給された場合には、反応塔と吸収液槽を連通する配管２３によって吸収液槽内へ送り戻される。
【００４８】
さらに、循環経路３２は、吸収液槽４へ吸収液２を送り戻す第四分岐管２１ｄによって分岐されている。この第四分岐管２１ｄには、循環処理装置１０からＮＴＯ混合気を吸引する第１エゼクター３６ａが備えられている。吸収液２が第１エゼクターを矢印ｃの方向に流れると、第１エゼクターに繋がれた第一吸引管２５ａには負圧が生じるため、循環処理装置１０からＮＴＯ混合気を吸引することができる。吸引されたＮＴＯ混合気は、吸収液槽内部の還元口１４へ向けてＮＴＯ混合気と吸収液とが攪拌された状態で圧送される。
【００４９】
換言すれば、吸収液槽４の上部に貯まるＮＴＯ混合気は、第１エゼクター３６ａによる吸引により各第一反応塔を順々に通過することにより第二の吸収及び循環吸収が行われるとなる。第１エゼクターを吸収液２の循環経路に設け、吸収液を第一反応塔９ａに送る吸収液圧送手段３４による水圧を利用することによって、ファン等を使用することなくＮＴＯ混合気を第一反応塔に送り込むことができる。
【００５０】
また、循環経路３２の本流には、吸収液槽４の上部に貯まるＮＴＯ混合気を排気処理装置８へ吸引する第２エゼクター３６ｂと、第２エゼクターの下流に位置し、逃気ガスと吸収液２を分離する気液分離器４２が備えられている。
【００５１】
吸収液２が第２エゼクター３６ｂを矢印ａの方向に流れると、第２エゼクターに繋がれた第二吸引管２５ｂには負圧が生じるため、排気処理装置８からＮＴＯの吸収処理（第三の吸収）が行われた後の逃気ガスを吸引することができる。吸引された逃気ガスは、気液分離器４２へ向けて逃気ガスと吸収液とが攪拌された状態で圧送される。
【００５２】
換言すれば、吸収液槽４の上部に貯まるＮＴＯ混合気は、第２エゼクター３６ｂによる吸引により各第二反応塔９ｂを順々に通過することにより第三の吸収が行われることとなる。第２エゼクターを吸収液の循環経路の本流に設け、吸収液圧送手段による水圧を利用することによって、ファン等を使用することなくＮＴＯ混合気を第二反応塔に送り込むことができ、ＮＴＯスクラバーの小型化、製造コストの低減を実現することができる。
【００５３】
第２エゼクター３６ｂの下流に位置する循環経路３２の本流には、気液分離器４２が備えられている。気液分離器において逃気ガスと吸収液２とに分離され、吸収液は再び吸収液槽に送り戻され、逃気ガスは気液分離器からのびる排気管２７から大気中に排出されることとなる。
【００５４】
なお、排気管２７から大気中に排出される逃気ガスは、第２エゼクター３６ｂの作用により加圧されているため、排気管の経路に排気用のファン等を設けなくとも自然に排気されることになる。これによっても、ＮＴＯスクラバーの小型化、製造コストの低減を実現することができる。
【００５５】
上述のように、本実施形態のＮＴＯスクラバー１は、主に人工衛星に液体のＮＴＯを配管等により充填する際に排気されるＮＴＯ混合気の吸収処理を主目的として創案されたものであるが、そのほかにも四酸化二窒素やＮＴＯ類似の酸化剤及び二酸化窒素等の窒素酸化物の吸収処理を行う必要がある場面においても使用可能である。
【００５６】
【発明の効果】
上述したように、本発明のＮＴＯスクラバーによれば、ＮＴＯ混合気を循環処理装置で繰り返しＮＴＯの吸収処理を行った後に排気処理装置から排気するため、小型の反応塔を使用した場合であっても窒素酸化物の吸収処理を確保することができる。従って、小型かつ、ＮＴＯの吸収処理能力の高いＮＴＯスクラバーを提供することができる。
【００５７】
また、好ましくは吸収液槽内にＮＴＯの吸収反応に十分な酸素ガスを供給することで、前述の（ｂ）式に示す反応を右側に偏らせ、ＮＴＯの吸収反応を促進させることができる。さらに、吸収液供給手段が吸収液を圧送する水圧を利用し、各種エゼクターを用いることによって特別なファン等を用いることなく吸収液槽の上部からＮＴＯ混合気を吸引し、循環処理装置及び排気処理装置に送ることができ、ＮＴＯの吸収処理後の逃気ガスを大気中に排出することができる。これによって、さらに装置の小型化、低製造コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＮＴＯスクラバーの好ましい実施形態を示す簡略図である。
【図２】従来のＮＴＯスクラバーの簡略図である。
【符号の説明】
１本発明のＮＴＯスクラバー
２吸収液
３ＮＴＯガス発生源
４吸収液槽
６導管
７反応塔
８排気処理装置
９ａ第一反応塔
９ｂ第二反応塔
１０循環処理装置
１１酸素供給手段
１２供給口
１３ａ第一吸収液還元管
１３ｂ第二吸収液還元管
１４還元口
１５ａ第一吸収液供給管
１５ｂ第二吸収液供給管
１６吸引口
１７ａ第一ＮＴＯ混合気供給管
１７ｂ第二ＮＴＯ混合気供給管
１９酸素ボンベ
２０気泡発生手段
２１ａ第一分岐管
２１ｂ第二分岐管
２１ｃ第三分岐管
２１ｄ第四分岐管
２３配管
２５ａ第一吸引管
２５ｂ第二吸引管
２７排気管
３２循環経路
３４吸収液圧送手段
３６ａ第１エゼクター
３６ｂ第２エゼクター
３６ｃ補助エゼクター
４２気液分離器
４３液面センサー
４４排水管
５０従来のＮＴＯスクラバー
５２排気ファン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a treatment apparatus (scrubber) for preventing air pollution by treating dinitrogen tetroxide (NTO) and releasing it into the atmosphere.
[0002]
[Prior art]
In a satellite, a two-component engine using hydrazine (N ₂ H ₄ ) as a fuel and dinitrogen tetroxide (NTO) as an oxidizing agent may be used. In a two-component engine, hydrazine and NTO collide with each other in the engine, and a high-temperature gas is generated by atomizing, mixing, and igniting, and thrust is obtained by ejecting it.
[0003]
When the NTO tank of the artificial satellite is filled with liquid NTO, a mixed gas of air and NTO is generated. The mixed gas of air and NTO (NTO mixture) is a brown colored gas that is harmful to the human body and cannot be exhausted into the atmosphere as it is. Conventionally, mainly NTO treatment equipment (NTO scrubber) After being absorbed by NTO, it was discharged into the atmosphere. Here, the NTO scrubber uses a mixed gas of NTO and air as an absorbing solution, a solution of salt such as water or caustic soda, and reacts in an oxygen atmosphere (mainly using oxygen in the air) to remove nitrogen oxides in the mixed gas. The processing is performed.
[0004]
The processing reaction of NTO with an NTO scrubber is shown below. NTO has a molecular structure in which two NO ₂ are bonded, but it easily becomes NO ₂ due to its weak binding force. Therefore, the reaction when NO ₂ is treated with water as an absorbent will be described.
[0005]
3NO ₂ + H ₂ O → 2HNO ₃ + NO (a)
2NO + O ₂ → 2NO ₂ (b)
HNO ₃ + NaOH → NaNO ₃ + H ₂ O (c)
As shown in the formula (a), nitrogen dioxide reacts with water to become nitric acid and nitric oxide, and the generated nitric oxide combines with oxygen in the air by performing the reaction of formula (b). It becomes. The nitrogen dioxide generated here reacts again with the formula (a). On the other hand, nitric acid generated by the reaction of the formula (a) is neutralized to sodium nitrate and water by reacting with salts, here, sodium hydroxide as shown in the formula (c). Therefore, in an ideal reaction, nitrogen dioxide, which is a gas, reacts completely and becomes an aqueous sodium nitrate solution, so that nitrogen oxides are not included in the exhaust gas.
[0006]
FIG. 2 shows a schematic diagram of a conventional NTO scrubber.
[0007]
The conventional NTO scrubber (50) includes an absorption liquid tank (4) having a sealed internal space filled with an absorption liquid (2) that absorbs NTO by contacting with an NTO gas mixture, and an absorption liquid tank The absorption liquid supplied from the absorption liquid tank is brought into contact with the NTO mixed gas stored in the upper part of the absorption liquid tank to the outside of the absorption liquid tank, and the NTO absorption process is performed. And an exhaust treatment device (8) having a reaction tower (7) for discharging the exhaust gas after being discharged into the atmosphere.
[0008]
The absorption liquid (2) in the absorption liquid tank (4) is sent to the upper part of the reaction tower (9b) by the absorption liquid pressure sending means (34) using a motor pump or the like. On the other hand, the NTO gas mixture stored in the upper part of the absorption liquid tank is taken into the reaction tower from below the reaction tower by the suction force generated by the exhaust fan (52) provided outside the apparatus. In the reaction tower, the absorbing liquid and the NTO mixture are contacted to absorb NTO in the NTO mixture.
[0009]
For the reaction tower (9b), a so-called spray type, packed type or baffle type type is used to increase the contact area and contact time between the absorbing liquid and the NTO gas mixture and promote the NTO absorption reaction. The
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The above (a) and (b) are equilibrium reactions. Actually, NTO does not completely react in the reaction tower (9b) to become nitric acid. Therefore, nitrogen oxides remain in the gas (exhaust gas) that has been subjected to the NTO absorption treatment in the exhaust treatment device (8). In particular, when a small reaction tower is used, nitrogen oxides are not sufficiently absorbed, and exhaust gas that is brown in color and contains a lot of NTO harmful to the human body is exhausted. become.
[0011]
Therefore, in order to increase the contact area and contact time between the nitrogen oxide and the absorbent and increase the nitrogen oxide absorption capacity, a large NTO scrubber having a long and multiple large reaction towers has been used. It was. However, such large NTO scrubbers are expensive to manufacture and often involve difficulties in transportation and installation. Moreover, with an NTO scrubber having a size within a practical range, the exhaust gas cannot be made colorless and transparent, and the nitrogen oxide concentration cannot be on the order of several tens of ppm.
[0012]
Further, as described above, the NTO gas absorbed in the reaction tower (9b) is an air-fuel mixture with the NTO tank and the air in the absorption liquid tank (4). Since the conventional NTO scrubber used this air as the oxygen gas source for the reaction of the formula (b), the nitrogen oxide absorption treatment reaction was not sufficiently performed. That is, since the oxygen content in the air is about 21%, sufficient oxygen necessary for the reaction shown in the formula (b) is not supplied, and as a result, the NTO absorption treatment reaction is not sufficiently performed. It was.
[0013]
Furthermore, in the NTO scrubber, the NTO gas mixture and the absorbing liquid (2) are brought into contact with each other to react, so that they must be forced to flow through the reaction tower. For this reason, the conventional NTO scrubber requires both the absorption liquid pumping means (34) and the exhaust fan (52). As a result, the apparatus tends to be complicated and large.
[0014]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a small-sized NTO scrubber that has a high nitrogen oxide absorption capacity and can solve the above-described problems.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the absorbent tank (4) having a sealed internal space filled with the absorbent (2) that absorbs the NTO by contact with the NTO mixture, and the absorbent in the absorbent tank An NTO scrubber comprising a conduit (6) for feeding the NTO mixture to
The NTO gas mixture stored in the upper part of the absorption liquid tank is sucked outside the absorption liquid tank, the absorption liquid supplied from the absorption liquid tank is brought into contact therewith, and the exhaust gas after the NTO absorption process is performed in the atmosphere An exhaust treatment device (8) having a second reaction tower (9b) for discharging;
The NTO gas mixture stored in the upper part of the absorption liquid tank is sucked outside the absorption liquid tank, and the absorption liquid supplied from the absorption liquid tank is brought into contact therewith, and the NTO gas mixture and the absorption liquid after the contact are again brought into the absorption liquid tank. A circulation treatment device (10) having a first reaction tower (9a) equipped with a circulation mechanism to send back to
The absorption liquid tank (4) includes a supply port (12) for sending the NTO mixture into the absorption solution (2) from the conduit (6), and a reduction port for sending back the NTO mixture from the circulation processing device (10). (14) and a suction port (16) for sucking the NTO mixture into the exhaust treatment device (8), and the supply port and the reduction port are arranged so as to be largely spaced from the suction port. and has, NTO scrubber is provided, characterized in that.
[0016]
According to the NTO scrubber according to the present invention, the NTO gas mixture fed from the NTO gas generation source (3) through the conduit (6) into the absorption liquid tank (4) is firstly, (1) in the absorption liquid tank. The first absorption of NTO is performed by contact with the absorption liquid, and then stored in the upper part of the absorption liquid tank. Next, (2) the NTO gas mixture stored in the upper part of the absorbing liquid tank is brought into contact with the absorbing liquid supplied from the absorbing liquid tank in the first reaction tower (9a), so that the second absorption is performed. It is sent back into the tank. (3) The NTO gas mixture sent back is further absorbed in NTO by repeating the second absorption in (2) in the first reaction tower (this is referred to as “circular absorption”). (4) The NTO gas mixture that has been circulated and stored in the upper part of the absorption tank is further brought into contact with the absorption liquid supplied from the absorption tank in the second reaction tower (9b), and third absorption is performed. After that, it becomes exhaust gas and is discharged into the atmosphere.
[0017]
That is, in the NTO scrubber (1) according to the present invention, since the NTO absorption is repeatedly performed by the circulation processing device (10), the NTO absorption process can be sufficiently performed without using a large reaction tower. .
[0018]
Moreover, it is preferable that the absorption liquid tank (4) is provided with an oxygen supply means (11) for supplying oxygen from an oxygen source provided outside.
[0019]
As described above, the reaction formula (b) is an equilibrium reaction, and a sufficient amount of oxygen is required to promote the reaction between nitric oxide and oxygen. Conventional NTO scrubbers use oxygen in the air, so that sufficient oxygen is not supplied for the reaction and NTO absorption is insufficient. Therefore, by supplying sufficient oxygen from the oxygen source to the inside of the absorption liquid tank, the NTO absorption process can be promoted.
[0021]
Moreover, the NTO absorption process can be sufficiently performed by arranging the supply port (12), the reduction port (14), and the suction port (16) as in the present invention . That is, the NTO gas mixture fed from the supply port to the absorption liquid tank (4) is mainly subjected to the circulation absorption in the first reaction tower (9a), and then moves to the suction port to move to the second reaction. Since the third absorption treatment is further performed and discharged in the tower (9b), the NTO absorption treatment can be sufficiently performed.
[0022]
Further, it is preferable that the supply port (12) is provided with bubble generating means (20) for changing the supplied NTO mixture into bubbles.
[0023]
The absorption of NTO by the absorbing liquid is performed more efficiently as the contact area between the NTO gas mixture and the absorbing liquid is larger. Therefore, the bubble generation means (20) is provided, and the NTO mixture is made into fine bubbles and released into the absorption liquid, whereby the NTO absorption efficiency in the first absorption can be enhanced.
[0024]
Further, the absorption liquid tank (4) sucks the absorption liquid (2) out of the absorption liquid tank and sends it back to the absorption liquid tank, and the absorption liquid pressure feeding means (34) provided in the circulation path. It is also preferable that the circulation path is provided with a first ejector (36a) for sucking the NTO gas mixture stored in the upper part of the absorption tank into the circulation processing device (10).
[0025]
In order to perform the circulation absorption, it is necessary to send the NTO gas mixture stored in the upper part of the absorption liquid tank (4) to the first reaction tower (9a) of the circulation processing device (10). As a method therefor, there is a method using a fan or the like, but it is not suitable for downsizing the NTO scrubber and reducing the manufacturing cost. Therefore, an ejector is provided in the absorption liquid circulation path, and the NTO mixture is supplied to the circulation processing device by the suction force generated by the absorption liquid passing through the first ejector (36a) by utilizing the water pressure by the absorption liquid feeding means (34). I will provide a mechanism to send in. With this mechanism, it is not necessary to use a fan or the like that requires special power separately, and the NTO scrubber can be downsized.
[0026]
Further, in the absorption liquid tank (4), the absorption liquid (2) is sucked out of the absorption liquid tank and sent back to the absorption liquid tank, and the absorption liquid pressure feeding means (34) provided in the circulation path. ), And the circulation path is located downstream of the second ejector (36b) for sucking the NTO gas mixture stored in the upper part of the absorption tank into the exhaust treatment device (8). It is also preferable that a gas-liquid separator (42) for separating the exhaust gas and the absorption liquid is provided.
[0027]
In order to perform the NTO absorption process in the exhaust treatment device (8), it is necessary to feed the NTO gas mixture stored in the upper part of the absorption tank (4) into the second reaction tower (9b). Therefore, similarly to the above, an ejector is provided in the absorption liquid circulation path, and the NTO mixture is generated by the suction force generated by the absorption liquid passing through the second ejector (36b) using the water pressure by the absorption liquid pressure feeding means (34). It can be sent to an exhaust treatment device. Here, since the NTO gas mixture after the absorption process, that is, the exhaust gas, is sucked by the suction force generated by the absorbing liquid passing through the second ejector, the exhaust gas and the absorbing liquid are mixed downstream of the second ejector. It is in the state that was done. Thus, the gas-liquid separator (42) separates the absorption liquid and the exhaust gas, the absorption liquid is sent back to the absorption liquid tank, and the exhaust gas is discharged from the exhaust pipe (27) extending from the gas-liquid separator into the atmosphere. To discharge. Note that the exhaust gas discharged from the exhaust pipe to the atmosphere is pressurized by the second ejector, and therefore is naturally discharged without providing an exhaust fan or the like in the path of the exhaust pipe.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common part in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
[0029]
FIG. 1 is a simplified diagram illustrating an embodiment of the present NTO scrubber. The present NTO scrubber 1 was created mainly for the purpose of absorbing NTO air-fuel mixture exhausted when a satellite is filled with liquid NTO by piping or the like, similar to the conventional NTO scrubber.
[0030]
The present NTO scrubber 1 has an absorption liquid tank 4 having a sealed internal space filled with an absorption liquid 2 that absorbs NTO by contacting with an NTO gas mixture. The NTO gas mixture is fed into the absorbent 2 from a NTO gas generation source 3 through a conduit 6 that leads to the vicinity of the bottom of the absorbent tank 4. A bubble generating means 20 is provided at the tip of the conduit 6 inside the absorption liquid tank 4, and the NTO gas mixture is diffused and released into the absorption liquid 2 in the form of bubbles. Here, since the bubble generating means 20 is also provided at the bottom of the absorption liquid tank 4, the NTO gas mixture released into the absorption liquid 2 can come into contact with more absorption liquid 2 until it rises. Further, since the NTO gas mixture is in the form of bubbles, the contact area with the absorbing liquid 2 is large, and the first absorption of NTO is performed efficiently.
[0031]
Further, the NTO gas mixture stored in the upper part of the absorption liquid tank is sucked into the upper part of the absorption liquid tank 4, the absorption liquid 2 supplied from the absorption liquid tank is brought into contact therewith, and the NTO gas mixture and the absorption liquid after the contact are brought into contact with each other. A circulation processing apparatus 10 having a first reaction tower 9a provided with a circulation mechanism for sending it back into the absorption liquid tank is provided.
[0032]
Here, the circulation processing apparatus 10 is composed of four first-type reaction towers 9a having a filling material extending in the vertical direction, and the first reaction tower 9a is supplied from the absorbing liquid tank 4 thereabove. The first absorption liquid supply pipe 15a for dropping the absorbed liquid 2 and a first absorption liquid reduction pipe 13a extending in the vertical direction communicating with the absorption liquid tank 4 are provided below the first absorption liquid supply pipe 15a. One of the four first reaction towers 9a is provided with a first NTO mixture supply pipe 17a for sucking the NTO mixture stored in the upper part of the absorption tank.
[0033]
The absorption liquid 2 supplied from the upper part of the first reaction tower 9a into the first reaction tower 9a by the first absorption liquid supply pipe 15a flows down between the fillers, and is absorbed from the first absorption liquid reduction pipe 13a. It is reduced into the tank 4. On the other hand, the NTO mixed gas sucked into the first reaction tower from the first NTO mixed gas supply pipe 17a passes through the filler and goes upward from the lower side of the first reaction tower. At that time, the NTO absorption process is performed by contacting the absorption liquid flowing down in the filler and the NTO gas mixture flowing upward in the filler.
[0034]
The NTO gas mixture that has escaped from the upper part of the first reaction column 9a provided with the first NTO gas mixture supply pipe 17a is sent to the lower part of the adjacent first reaction column, and again goes upward from the lower side of the first reaction column. NTO absorption processing is performed through the filler. After this absorption process is performed one after another in each first reaction tower, the NTO gas mixture is sent back to the absorption liquid tank again (second absorption). Most of the NTO gas mixture sent back to the absorption liquid tank is again sucked into the first NTO gas mixture supply pipe, and the NTO absorption process is sufficiently performed by repeating the second absorption described above. (Circulation absorption).
[0035]
The NTO gas mixture stored in the upper part of the absorption liquid tank is sucked outside the absorption liquid tank 4, the absorption liquid 2 supplied from the absorption liquid tank is brought into contact therewith, and the exhaust gas after the NTO absorption process is performed to the atmosphere An exhaust treatment device 8 having a second reaction tower 9b for discharging is provided.
[0036]
The exhaust treatment device 8 includes four second reaction towers 9b of a filling type extending in the vertical direction, and the second reaction tower 9a is a second absorption liquid in which the absorption liquid 2 supplied from the absorption liquid tank 4 is dropped. A supply pipe 15b and a second absorption liquid reduction pipe 13b extending in the vertical direction communicating with the absorption liquid tank 4 are provided below the supply pipe 15b. One of the four second reaction towers 9a is provided with a second NTO mixture supply pipe 17b that sucks the NTO mixture stored in the upper part of the absorption tank.
[0037]
As in the case of the first reaction column 9a, the absorbing liquid 2 supplied from the upper part of the second reaction column 9b into the second reaction column flows down between the fillers, and the second absorbing liquid reduction pipe It is reduced from 13b into the absorption liquid tank 4. On the other hand, the NTO mixed gas sucked into the second reaction tower from the second NTO mixed gas supply pipe 17b passes through the filler and moves upward from the lower side of the second reaction tower. At that time, the NTO absorption process is performed by contacting the absorption liquid flowing down in the filler and the NTO gas mixture flowing upward in the filler.
[0038]
The NTO gas mixture that has escaped from the upper part of the second reaction column 9b provided with the second NTO gas mixture supply pipe 17b is sent to the lower part of the adjacent second reaction column, and again goes upward from the lower side of the second reaction column. NTO absorption processing is performed through the filler. This absorption treatment is performed one after another in each second reaction tower (third absorption), and the purified NTO gas mixture is discharged into the atmosphere as an escape gas.
[0039]
Here, a supply port 12 for sending the NTO mixture into the absorbent 2 from the conduit 6 and a reduction port 14 for sending back the NTO mixture from the circulation processing device 10 are a suction port 16 for sucking the NTO mixture into the exhaust treatment device 8. Therefore, the NTO mixture sucked into the second reaction column 9b from the second NTO mixture supply pipe 17b is mainly subjected to the circulation absorption and the NTO concentration is lowered. It becomes a mixture.
[0040]
That is, the NTO gas mixture having a high NTO concentration sent from the supply port 12 into the absorption liquid is stored near the bubble generating means 20, that is, in the upper part of the absorption liquid tank 4 in order from the left in FIG. As shown in FIG. 1, the circulation processing device 10 is provided on the left side of the center of the absorption liquid tank, and is spaced apart from the suction port 16 of the exhaust processing device 8 at a large distance. Most of these are sucked into the circulation processing device and processed. Further, since the reducing port 14 is also opened to the left of the absorption liquid tank, most of the NTO gas mixture sent back from the reducing port 14 to the absorbing liquid tank is again sucked into the circulation processing device, Circulating absorption of NTO is performed.
[0041]
Circulating absorption is performed, and the NTO gas mixture stored in the upper part of the absorption liquid tank 4 gradually flows to the right of the absorption liquid tank, and is sucked into the exhaust treatment device 8 from the suction port 16 and finally the third absorption. Then, the exhaust gas is discharged into the atmosphere.
[0042]
That is, by providing the circulation processing device 10 that is not included in the conventional NTO scrubber, the NTO absorption is repeatedly performed, and then the NTO absorption processing is further performed by the exhaust processing device. Thereby, the absorption path | route of NTO is ensured and absorption of NTO gas will fully be performed, without using a large sized reaction tower.
[0043]
The absorbent tank 4 is provided with oxygen supply means 11 for supplying oxygen from an oxygen cylinder 19 provided outside.
[0044]
As described above, the reaction formula (b) is an equilibrium reaction, and a sufficient amount of oxygen is required to promote the reaction between nitric oxide and oxygen. Conventional NTO scrubbers use oxygen in the air, so that sufficient oxygen is not supplied for the reaction and NTO absorption is insufficient. Therefore, by supplying sufficient oxygen gas from the oxygen cylinder 19 provided outside the absorption liquid tank 4 to the inside of the absorption liquid tank, the NTO absorption process can be promoted.
[0045]
Next, the flow of the absorbing liquid and the NTO gas mixture in the NTO scrubber 1 of this embodiment will be described.
[0046]
The absorbing liquid 2 stored in the absorbing liquid tank 4 is sucked from the bottom of the absorbing liquid tank by the absorbing liquid pressure feeding means 34 using a motor pump, and is pumped through the circulation path 32 in the direction of the arrow. The circulation path 32 is branched by a first branch pipe 21a having a bubble generating means 20 at its tip. The first branch pipe 21a is provided with an auxiliary ejector 36c that sucks the NTO gas mixture from the NTO gas generation source 3. When the absorbing liquid flows through the auxiliary ejector 36c in the direction of the arrow b, a negative pressure is generated in the conduit 6 connected to the auxiliary ejector, so that the NTO mixed gas can be sucked from the source of the NTO mixed gas. The sucked NTO gas mixture is pumped toward the bubble generating means inside the absorption liquid tank while the NTO gas mixture is stirred with the absorption liquid.
[0047]
Further, the circulation path 32 is branched by a second branch pipe 21b that supplies the absorbing liquid to each first reaction tower 9a and a third branch pipe 21c that supplies the absorbing liquid to the second reaction tower 9b. The absorption liquid 2 supplied to the first reaction tower and the second reaction tower is dropped from the upper part of each reaction tower toward the packing material, and when the absorption liquid is supplied excessively, the absorption liquid and the absorption tower 2 are absorbed. It is sent back into the absorbing liquid tank by a pipe 23 communicating with the liquid tank.
[0048]
Furthermore, the circulation path 32 is branched by a fourth branch pipe 21d that sends back the absorbent 2 to the absorbent tank 4. The fourth branch pipe 21d is provided with a first ejector 36a that sucks the NTO mixture from the circulation processing device 10. When the absorbing liquid 2 flows through the first ejector in the direction of the arrow c, a negative pressure is generated in the first suction pipe 25a connected to the first ejector, so that the NTO mixture can be sucked from the circulation processing device 10. . The sucked NTO gas mixture is pumped toward the reducing port 14 inside the absorption liquid tank while the NTO gas mixture and the absorption liquid are stirred.
[0049]
In other words, the NTO gas mixture stored in the upper part of the absorption liquid tank 4 passes through each first reaction tower in order by suction by the first ejector 36a, whereby second absorption and circulation absorption are performed. The first ejector is provided in the circulation path of the absorption liquid 2 and the water pressure by the absorption liquid pressure feeding means 34 for sending the absorption liquid to the first reaction tower 9a is utilized, so that the NTO gas mixture is first reacted without using a fan or the like Can be sent to the tower.
[0050]
Further, the main flow of the circulation path 32 is located downstream of the second ejector 36b for sucking the NTO air-fuel mixture stored in the upper part of the absorption liquid tank 4 into the exhaust treatment device 8, and the exhaust gas and the absorption liquid. The gas-liquid separator 42 which isolate | separates 2 is provided.
[0051]
When the absorbing liquid 2 flows through the second ejector 36b in the direction of the arrow a, a negative pressure is generated in the second suction pipe 25b connected to the second ejector. The exhaust gas after the absorption) can be sucked. The suctioned exhaust gas is pumped toward the gas-liquid separator 42 in a state where the exhaust gas and the absorbing liquid are agitated.
[0052]
In other words, the NTO gas mixture stored in the upper part of the absorption liquid tank 4 is passed through each second reaction tower 9b in order by suction by the second ejector 36b, whereby third absorption is performed. By providing the second ejector in the main flow of the absorption liquid circulation path and using the water pressure by the absorption liquid pressure feeding means, the NTO mixture can be fed into the second reaction tower without using a fan or the like. Miniaturization and reduction of manufacturing cost can be realized.
[0053]
A gas-liquid separator 42 is provided in the main flow of the circulation path 32 located downstream of the second ejector 36b. In the gas-liquid separator, the exhaust gas and the absorption liquid 2 are separated, the absorption liquid is sent back to the absorption liquid tank, and the exhaust gas is discharged into the atmosphere from the exhaust pipe 27 extending from the gas-liquid separator. It becomes.
[0054]
Note that the exhaust gas discharged from the exhaust pipe 27 to the atmosphere is pressurized by the action of the second ejector 36b, and thus is naturally exhausted without providing an exhaust fan or the like in the path of the exhaust pipe. It will be. This also makes it possible to reduce the size of the NTO scrubber and reduce the manufacturing cost.
[0055]
As described above, the NTO scrubber 1 of the present embodiment was created mainly for the purpose of absorbing NTO air-fuel mixture exhausted mainly when a satellite is filled with liquid NTO by piping or the like. In addition, it can also be used in situations where it is necessary to perform absorption treatment of nitrogen oxides such as nitrous oxide and NTO-like oxidizing agents and nitrogen dioxide.
[0056]
【The invention's effect】
As described above, according to the NTO scrubber of the present invention, the NTO gas mixture is repeatedly subjected to the NTO absorption treatment in the circulation processing device and then exhausted from the exhaust treatment device, so that a small reaction tower is used. Also, the absorption treatment of nitrogen oxides can be ensured. Therefore, it is possible to provide a small NTO scrubber having a high NTO absorption capacity.
[0057]
Further, preferably, by supplying oxygen gas sufficient for the NTO absorption reaction into the absorption liquid tank, the reaction shown in the above-described formula (b) is biased to the right side, and the NTO absorption reaction can be promoted. Furthermore, the absorption liquid supply means uses the water pressure that pumps the absorption liquid, and by using various ejectors, the NTO mixture is sucked from the upper part of the absorption liquid tank without using a special fan, etc. It can be sent to the apparatus, and the exhaust gas after the NTO absorption treatment can be discharged into the atmosphere. As a result, it is possible to further reduce the size and manufacturing cost of the apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a simplified diagram illustrating a preferred embodiment of an NTO scrubber of the present invention.
FIG. 2 is a simplified diagram of a conventional NTO scrubber.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 NTO scrubber 2 Absorption liquid 3 NTO gas generation source 4 Absorption liquid tank 6 Pipe 7 Reaction tower 8 Exhaust treatment device 9a First reaction tower 9b Second reaction tower 10 Circulation treatment device 11 Oxygen supply means 12 Supply port 13a First One absorption liquid reduction pipe 13b Second absorption liquid reduction pipe 14 Reduction port 15a First absorption liquid supply pipe 15b Second absorption liquid supply pipe 16 Suction port 17a First NTO mixture supply pipe 17b Second NTO mixture supply pipe 19 Oxygen Cylinder 20 Bubble generating means 21a First branch pipe 21b Second branch pipe 21c Third branch pipe 21d Fourth branch pipe 23 Pipe 25a First suction pipe 25b Second suction pipe 27 Exhaust pipe 32 Circulation path 34 Absorbed liquid pressure sending means 36a First 1 ejector 36b 2nd ejector 36c auxiliary ejector 42 gas-liquid separator 43 liquid level sensor 44 drain pipe 50 conventional NTO scrubber 52 exhaust fan

Claims

An absorbent tank (4) having a sealed internal space filled with an absorbent (2) that absorbs NTO by contact with the NTO mixture, and the NTO mixture is fed into the absorbent in the absorbent tank An NTO scrubber comprising a conduit (6),
The NTO gas mixture stored in the upper part of the absorption liquid tank is sucked outside the absorption liquid tank, the absorption liquid supplied from the absorption liquid tank is brought into contact therewith, and the exhaust gas after the NTO absorption process is performed in the atmosphere An exhaust treatment device (8) having a second reaction tower (9b) for discharging;
The NTO gas mixture stored in the upper part of the absorption liquid tank is sucked outside the absorption liquid tank, and the absorption liquid supplied from the absorption liquid tank is brought into contact therewith, and the NTO gas mixture and the absorption liquid after the contact are again brought into the absorption liquid tank. A circulation treatment device (10) having a first reaction tower (9a) equipped with a circulation mechanism to send back to
The absorption liquid tank (4) includes a supply port (12) for sending the NTO mixture into the absorption solution (2) from the conduit (6), and a reduction port for sending back the NTO mixture from the circulation processing device (10). (14) and a suction port (16) for sucking the NTO mixture into the exhaust treatment device (8), and the supply port and the reduction port are arranged so as to be largely spaced from the suction port. NTO scrubber in which, the features.

The NTO scrubber according to claim 1, wherein the absorption tank (4) is provided with oxygen supply means (11) for supplying oxygen from an oxygen source provided outside.

The NTO scrubber according to claim 1 or 2 , wherein the supply port (12) is provided with bubble generating means (20) for changing the supplied NTO mixture into bubbles.

A circulation path (32) for sucking the absorption liquid (2) out of the absorption liquid tank and sending it back to the absorption liquid tank again in the absorption liquid tank (4), and an absorption liquid pressure feeding means (34) provided in the circulation path; The said circulation path is equipped with the 1st ejector (36a) which attracts | sucks the NTO gas mixture stored in the upper part of an absorption liquid tank to the said circulation processing apparatus (10). 4. The NTO scrubber described in 3 to 3 .

A circulation path (32) for sucking the absorption liquid (2) out of the absorption liquid tank and sending it back to the absorption liquid tank again in the absorption liquid tank (4), and an absorption liquid pressure feeding means (34) provided in the circulation path; The circulation path is located downstream of the second ejector (36b) for sucking NTO air-fuel mixture stored in the upper part of the absorption tank into the exhaust treatment device (8). The NTO scrubber according to any one of claims 1 to 4 , further comprising a gas-liquid separator (42) for separating the gas and the absorbing liquid.