JP5642827B2 - Design support system for ammonia treatment equipment - Google Patents

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Description

本発明は、アンモニア処理装置の設計支援システムに関する。   The present invention relates to a design support system for an ammonia treatment apparatus.

火力発電所や下水処理場等からは、アンモニアを含有するガスが発生することが知られている。このガスを大気中に放出するためには、含まれるアンモニアを無害化する必要がある。このため、例えば、火力発電所や下水処理場等から発生するガスに含まれるアンモニアを、触媒を用いて分解するアンモニア処理装置が知られている。
このアンモニア処理装置は、火力発電所や下水処理場等から発生するガスに含まれるアンモニアを、触媒に接触させる触媒塔を備えている。この触媒塔では、例えば、４ＮＨ３＋３Ｏ２→２Ｎ２＋６Ｈ２Ｏで示される反応が生じることによって、アンモニアが無害な窒素や水に分解される（例えば特許文献１を参照）。 It is known that ammonia-containing gas is generated from thermal power plants and sewage treatment plants. In order to release this gas into the atmosphere, it is necessary to render the contained ammonia harmless. For this reason, for example, an ammonia treatment apparatus that decomposes ammonia contained in gas generated from a thermal power plant, a sewage treatment plant, or the like using a catalyst is known.
This ammonia treatment apparatus includes a catalyst tower that brings ammonia contained in a gas generated from a thermal power plant or a sewage treatment plant into contact with a catalyst. In this catalyst tower, for example, ammonia is decomposed into harmless nitrogen and water by the reaction represented by 4NH 3 + 3O 2 → 2N 2 + 6H 2 O (see, for example, Patent Document 1).

特開２００４−２１６３００号公報JP 2004-216300 A

本発明は、アンモニアを効率良く分解するアンモニア処理装置を設計することができる、設計支援システムを提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the design support system which can design the ammonia processing apparatus which decomposes | disassembles ammonia efficiently.

上記課題を解決するために、本発明に係るアンモニア処理装置の設計支援システムは、
アンモニア処理装置と、計算機とを備え、アンモニア処理装置は、第１ガスに含まれるアンモニアの一部を分解する、第１アンモニア分解触媒を備えた第１触媒塔と、第１触媒塔から排出された第１ガスを冷却する第１冷却器と、冷却器によって冷却された第２ガスに含まれるアンモニアの一部又は全部を分解する、第２アンモニア分解触媒を備えた第２触媒塔とを備え、計算機は、予め測定された、アンモニアを含有するガスを供給量Ｖ１’で第１触媒塔に供給した際の第１触媒塔におけるアンモニア分解率ρ１’（％）、および、その供給量Ｖ１’の入力手段、並びに、第１ガスの供給量Ｖ１の入力手段を備え、計算機は、入力されたρ１’、Ｖ１’、および、Ｖ１から、第１触媒塔における第１ガスのアンモニア分解率ρ１を、下記式に基づいて計算する。

ρ１（％） ＝ ｛１−（１−ρ１’（％）／１００）Ｖ１’／Ｖ１｝ｘ１００
In order to solve the above problems, a design support system for an ammonia treatment apparatus according to the present invention includes:
The ammonia treatment apparatus includes a ammonia treatment apparatus and a computer, and the ammonia treatment apparatus is discharged from the first catalyst tower, the first catalyst tower having a first ammonia decomposition catalyst that decomposes a part of the ammonia contained in the first gas, and the first catalyst tower. A first cooler for cooling the first gas, and a second catalyst tower having a second ammonia decomposition catalyst for decomposing part or all of the ammonia contained in the second gas cooled by the cooler. The computer measures the ammonia decomposition rate ρ 1 ′ (%) in the first catalyst tower when the gas containing ammonia is supplied to the first catalyst tower with the supply amount V 1 ′, and the supply amount, which is measured in advance. The computer includes an input means for V 1 ′ and an input means for the supply amount V 1 of the first gas, and the calculator calculates the first ρ 1 ′, V 1 ′, and V 1 from the input ρ 1 ′ and V 1. the ammonia decomposition ratio ρ 1 of the gas, the following formula Based on calculated.

ρ 1 (%) = {1- (1-ρ 1 ′ (%) / 100) V1 ′ / V1 } × 100

また、計算機は、予め測定された、アンモニア濃度がＮ１’であって温度がＴ１ｉｎ’であるガスに含まれるアンモニアを第１触媒塔において分解した際の、前記第１触媒塔に供給されたガスの温度Ｔ１ｉｎ’、第１触媒塔から排出されたガスの温度Ｔ１ｏｕｔ’、および、そのアンモニア濃度Ｎ１’の入力手段、並びに、第１触媒塔に供給される、第１ガスのアンモニア濃度Ｎ１、および、第１ガスの温度Ｔ１ｉｎの入力手段を更に備え、計算機は、入力されたＴ１ｉｎ’、Ｔ１ｏｕｔ’、Ｎ１’、Ｎ１、および、Ｔ１ｉｎから、第１触媒塔から排出される第１ガスの温度Ｔ１ｏｕｔを、下記式に基づいて更に計算することが好ましい。

Ｔ１ｏｕｔ ＝ Ｔ１ｉｎ＋｛（Ｔ１ｏｕｔ’−Ｔ１ｉｎ’）ｘ（Ｎ１／Ｎ１’）ｘ（Ｖ１／Ｖ１’）ｘ（ρ１／ρ１’）｝
Further, the computer is supplied to the first catalyst tower when the ammonia contained in the gas whose ammonia concentration is N 1 ′ and temperature is T 1in ′ measured in advance is decomposed in the first catalyst tower. temperature T 1in the gas' temperature T 1out of the gas that is discharged from the first catalyst column ', and an input unit of the ammonia concentration N 1', and is supplied to the first catalyst column, the first gas ammonia concentration N 1, and further comprising an input means for the temperature T 1in the first gas, computer, input T 1in ', T 1out', N 1 ', N 1, and, from T 1in, first It is preferable to further calculate the temperature T 1out of the first gas discharged from the catalyst tower based on the following formula.

T 1out = T 1in + {( T 1out '-T 1in') x (N 1 / N 1 ') x (V 1 / V 1') x (ρ 1 / ρ 1 ')}

計算機は、予め測定された、アンモニアを含有するガスを供給量Ｖ２’で第２触媒塔に供給した際の第２触媒塔におけるアンモニア分解率ρ２’（％）、および、その供給量Ｖ２’の入力手段、並びに、第２触媒塔への第２ガスの供給量Ｖ２の入力手段を更に備え、計算機は、入力されたρ２’、Ｖ２’、および、Ｖ２から、第２触媒塔における第２ガスのアンモニア分解率ρ２を、下記式に基づいて更に計算することが好ましい。

ρ２（％） ＝ ｛１−（１−ρ２’（％）／１００）Ｖ２’／Ｖ２｝ｘ１００
The computer measures the ammonia decomposition rate ρ 2 ′ (%) in the second catalyst tower when the gas containing ammonia is supplied to the second catalyst tower at the supply amount V 2 ′, and the supply amount V measured in advance. 2 ′ input means and input means for supplying the second gas supply amount V 2 to the second catalyst tower, and the computer calculates the second ρ 2 ′, V 2 ′, and V 2 from the input It is preferable to further calculate the ammonia decomposition rate ρ 2 of the second gas in the two-catalyst tower based on the following formula.

ρ 2 (%) = {1- (1-ρ 2 ′ (%) / 100) V 2 ′ / V 2 } × 100

計算機は、予め測定された、アンモニア濃度がＮ２’％であって温度がＴ２ｉｎ’であるガスに含まれるアンモニアを第２触媒塔において分解した際の、前記第２触媒塔に供給されたガスの温度Ｔ２ｉｎ’、第２触媒塔から排出されたガスの温度Ｔ２ｏｕｔ’、および、そのアンモニア濃度Ｎ２’の入力手段、並びに、第２触媒塔に供給される第２ガスのアンモニア濃度Ｎ２、および、第２触媒塔に供給される第２ガスの温度Ｔ２ｉｎの入力手段を更に備え、計算機は、下記式に基づいて、入力されたＴ２ｉｎ’、Ｔ２ｏｕｔ’、Ｎ２’、Ｎ２、および、Ｔ２ｉｎから、第２触媒塔から排出される第２ガスの温度Ｔ２ｏｕｔを更に計算することが好ましい。

Ｔ２ｏｕｔ ＝ Ｔ２ｉｎ＋｛（Ｔ２ｏｕｔ’−Ｔ２ｉｎ’）ｘ（Ｎ２／Ｎ２’）ｘ（Ｖ２／Ｖ２’）ｘ（ρ２／ρ２’）｝
The computer was supplied to the second catalyst tower when the ammonia contained in the gas measured in advance and having an ammonia concentration of N 2 '% and temperature of T 2in ' was decomposed in the second catalyst tower. Input means for the gas temperature T 2in ′, the gas temperature T 2out ′ discharged from the second catalyst tower, and its ammonia concentration N 2 ′, and the ammonia concentration of the second gas supplied to the second catalyst tower N 2 and a temperature T 2in of the second gas supplied to the second catalyst tower are further provided, and the computer calculates the input T 2in ', T 2out ', N 2 'based on the following formula: , N 2 , and T 2in , it is preferable to further calculate the temperature T 2out of the second gas discharged from the second catalyst tower.

T 2out = T 2in + {(T 2out '-T 2in ') x (N 2 / N 2 ') x (V 2 / V 2 ') x (ρ 2 / ρ 2 ')}

第１冷却器は、第１触媒塔から排出される第１ガスを熱交換によって冷却し、温度がＴ２ｉｎである第２ガスにする冷却器である場合には、計算機は、下記式に基づいて、第２触媒塔に供給される第２ガスのアンモニア濃度Ｎ２、および／または、第２触媒塔への第２ガスの供給量Ｖ２を更に計算することが好ましい。

Ｎ２ ＝ Ｎ１ｘ（１−ρ１（％）／１００）
Ｖ２ ＝ Ｖ１
When the first cooler is a cooler that cools the first gas discharged from the first catalyst tower by heat exchange and converts the first gas into a second gas having a temperature of T 2 in, the calculator is based on the following equation: Thus, it is preferable to further calculate the ammonia concentration N 2 of the second gas supplied to the second catalyst tower and / or the supply amount V 2 of the second gas to the second catalyst tower.

N 2 = N 1 x (1-ρ 1 (%) / 100)
V 2 = V 1

さらに、第１冷却器が、第１触媒塔から排出される第１ガスを熱交換によって冷却し、温度がＴ２ｉｎである第２ガスにする冷却器である場合には、アンモニア処理装置は、第１触媒塔から排出される第１ガスに、アンモニアを含有するガスを混合することによって、第１触媒塔から排出される第１ガスのアンモニア濃度を上昇させる第１ガス混合器を更に備え、計算機は、第１触媒塔から排出される第１ガスに混合されるアンモニアを含有するガスの、供給量ｖ１、および、アンモニア濃度ｎ１の入力手段を更に備え、下記式に基づいて、入力されたｖ１、および、ｎ１から、第２触媒塔に供給される第２ガスのアンモニア濃度Ｎ２、および／または、第２触媒塔への第２ガスの供給量Ｖ２を更に計算しても良い。

Ｎ２ ＝ ［｛Ｎ１ｘ（１−ρ１（％）／１００）｝ｘＶ１＋ｎ１ｘｖ１］／（Ｖ１＋ｖ１）
Ｖ２ ＝ Ｖ１＋ｖ１
Furthermore, when the first cooler is a cooler that cools the first gas discharged from the first catalyst tower by heat exchange and converts the first gas into a second gas having a temperature of T 2 in, the ammonia treatment device A first gas mixer for increasing the ammonia concentration of the first gas discharged from the first catalyst tower by mixing a gas containing ammonia with the first gas discharged from the first catalyst tower; The computer further includes an input means for supplying a gas containing ammonia to be mixed with the first gas discharged from the first catalyst tower, v 1 , and an ammonia concentration n 1. From the calculated v 1 and n 1 , the ammonia concentration N 2 of the second gas supplied to the second catalyst tower and / or the supply amount V 2 of the second gas to the second catalyst tower are further calculated. May be.

N 2 = [{N 1 x (1-ρ 1 (%) / 100)} xV 1 + n 1 xv 1 ] / (V 1 + v 1 )
V 2 = V 1 + v 1

また、第１冷却器が、第１触媒塔から排出される第１ガスに空気を混合することによって、第１触媒塔から排出される第１ガスを冷却する冷却器である場合には、計算機は、第１触媒塔から排出される第１ガスへの空気の混合量Ａ１、および、第１触媒塔から排出される第１ガスに混合される空気の温度Ｒ１の入力手段を更に備え、下記式に基づいて、入力されたＡ１、および、Ｒ１から、第２触媒塔に供給される第２ガスの温度Ｔ２ｉｎ、第２触媒塔に供給される第２ガスのアンモニア濃度Ｎ２、および／または、第２触媒塔への第２ガスの供給量Ｖ２を更に計算することが好ましい。

Ｔ２ｉｎ ＝｛（Ｔ１ｏｕｔｘＶ１）＋（Ｒ１ｘＡ１）｝／（Ｖ１＋Ａ１）
Ｎ２ ＝ ［｛Ｎ１ｘ（１−ρ１（％）／１００）｝ｘＶ１］／（Ｖ１＋Ａ１）
Ｖ２ ＝ Ｖ１＋Ａ１
When the first cooler is a cooler that cools the first gas discharged from the first catalyst tower by mixing air with the first gas discharged from the first catalyst tower, Is further provided with input means for the air mixing amount A 1 to the first gas discharged from the first catalyst tower and the temperature R 1 of the air mixed with the first gas discharged from the first catalyst tower. Based on the following formula, from the input A 1 and R 1 , the temperature T 2in of the second gas supplied to the second catalyst tower, the ammonia concentration N of the second gas supplied to the second catalyst tower 2 and / or the supply amount V 2 of the second gas to the second catalyst tower is preferably further calculated.

T 2in = {(T 1out xV 1 ) + (R 1 xA 1 )} / (V 1 + A 1 )
N 2 = [{N 1 x (1-ρ 1 (%) / 100)} xV 1 ] / (V 1 + A 1 )
V 2 = V 1 + A 1

第１冷却器が、第１触媒塔から排出される第１ガスに、アンモニアを含有するガスを混合することによって、第１触媒塔から排出される第１ガスを冷却する冷却器である場合には、計算機は、第１触媒塔から排出される第１ガスに混合される、アンモニアを含有するガスの供給量ｖ１、アンモニア濃度ｎ１、および、温度ｔ１の入力手段を更に備え、下記式に基づいて、入力されたｖ１、ｎ１、および、ｔ１から、第２触媒塔に供給される第２ガスの温度Ｔ２ｉｎ、第２触媒塔に供給される第２ガスのアンモニア濃度Ｎ２、および／または、第２触媒塔への第２ガスの供給量Ｖ２を更に計算することが好ましい。

Ｔ２ｉｎ ＝ ｛（Ｔ１ｏｕｔｘＶ１）＋（ｔ１ｘｖ１）｝／（Ｖ１＋ｖ１）
Ｎ２ ＝ ［｛Ｎ１ｘ（１−ρ１（％）／１００）｝ｘＶ１＋ｎ１ｘｖ１］／（Ｖ１＋ｖ１）
Ｖ２ ＝ Ｖ１＋ｖ１
When the first cooler is a cooler that cools the first gas discharged from the first catalyst tower by mixing a gas containing ammonia with the first gas discharged from the first catalyst tower. The computer further includes input means for supplying a gas supply amount v 1 containing ammonia mixed with the first gas discharged from the first catalyst tower, ammonia concentration n 1 , and temperature t 1. Based on the equation, from the input v 1 , n 1 , and t 1 , the temperature T 2in of the second gas supplied to the second catalyst tower, the ammonia concentration of the second gas supplied to the second catalyst tower It is preferable to further calculate N 2 and / or the supply amount V 2 of the second gas to the second catalyst tower.

T 2in = {(T 1out xV 1 ) + (t 1 xv 1 )} / (V 1 + v 1 )
N 2 = [{N 1 x (1-ρ 1 (%) / 100)} xV 1 + n 1 xv 1 ] / (V 1 + v 1 )
V 2 = V 1 + v 1

また、アンモニア処理装置は、第１〜第（ｎ−１）ガスに含まれるアンモニアの一部を分解する、第１〜第（ｎ−１）アンモニア分解触媒を備えた第１〜第（ｎ−１）触媒塔と、第１〜第（ｎ−１）触媒塔から排出された第１〜第（ｎ−１）ガスを冷却する第１〜第（ｎ−１）冷却器と、第ｎガスに含まれるアンモニアの一部又は全部を分解する第ｎアンモニア分解触媒を備えた第ｎ触媒塔とを備え、計算機は、予め測定された、アンモニアを含有するガスを供給量Ｖｋ’で第ｋ触媒塔に供給した際の第ｋ触媒塔におけるアンモニア分解率ρｋ’（％）、および、その供給量Ｖｋ’の入力手段、並びに、第ｋ触媒塔への第ｋガスの供給量Ｖｋの入力手段を更に備え、計算機は、下記式に基づいて、入力されたρｋ’、Ｖｋ’、および、Ｖｋから、第ｋ触媒塔における第ｋガスのアンモニア分解率ρｋを更に計算しても良い（但し、１≦ｋ≦ｎであり、２≦ｎであり、ｋおよびｎは整数である）。

ρｋ（％） ＝ ｛１−（１−ρｋ’（％）／１００）Ｖｋ’／Ｖｋ｝ｘ１００

さらに、計算機は、予め測定された、アンモニア濃度がＮｋ’であって温度がＴｋｉｎ’であるガスに含まれるアンモニアを第ｋ触媒塔において分解した際の、前記第ｋ触媒塔に供給されたガスの温度Ｔｋｉｎ’、第ｋ触媒塔から排出されたガスの温度Ｔｋｏｕｔ’、および、そのアンモニア濃度Ｎｋ’の入力手段、並びに、第ｋ触媒塔に供給される、第ｋガスのアンモニア濃度Ｎｋ、および、第ｋガスの温度Ｔｋｉｎの入力手段を更に備え、入力されたＴｋｉｎ’、Ｔｋｏｕｔ’、Ｎｋ’、Ｎｋ、および、Ｔｋｉｎから、第ｋ触媒塔から排出される第ｋガスの温度Ｔｋｏｕｔを、下記式に基づいて更に計算することが好ましい。

Ｔｋｏｕｔ ＝ Ｔｋｉｎ＋｛（Ｔｋｏｕｔ’−Ｔｋｉｎ’）ｘ（Ｎｋ／Ｎｋ’）ｘ（Ｖｋ／Ｖｋ’）ｘ（ρｋ／ρｋ’）｝
Further, the ammonia treatment apparatus includes first to (n −)-th (n−1) ammonia decomposition catalysts that decompose a part of ammonia contained in the first to (n−1) th gas. 1) a catalyst tower, first to (n-1) coolers for cooling first to (n-1) gases discharged from the first to (n-1) th catalyst towers, and an nth gas And an n-th catalyst tower provided with an n-th ammonia decomposition catalyst for decomposing part or all of the ammonia contained in the gas, the computer measures the gas containing ammonia measured in advance at the supply amount V k ′ ammonia decomposition rate in the k catalyst tower when supplied to the catalyst tower [rho k '(%), and its supply quantity V k' input means, and the supply amount V k of the k-gas into the first k catalyst column further comprising an input means, a computer based on the following equation, is input ρ k ', V k', and, if V k , It may be ammonia decomposition ratio [rho k of the k-th gas in the k catalyst tower further calculation (where a 1 ≦ k ≦ n, a 2 ≦ n, k and n are integers).

ρ k (%) = {1- (1-ρ k ′ (%) / 100) Vk ′ / Vk } × 100

Further, the computer is supplied to the k-th catalyst tower when the ammonia contained in the gas whose ammonia concentration is N k ′ and temperature is T kin ′ measured in advance is decomposed in the k-th catalyst tower. Gas temperature T kin ′, gas temperature T kout ′ discharged from the k-th catalyst tower, and ammonia concentration N k ′ input means, and the k-th gas supplied to the k-th catalyst tower The apparatus further comprises means for inputting the ammonia concentration N k and the temperature T kin of the k-th gas, from the inputted T kin ′, T kout ′, N k ′, N k , and T kin, from the k-th catalyst tower. It is preferable to further calculate the temperature T kout of the discharged k-th gas based on the following formula.

T kout = T kin + {( T kout '-T kin') x (N k / N k ') x (V k / V k') x (ρ k / ρ k ')}

本発明によれば、アンモニアを効率良く分解するアンモニア処理装置を設計することができる、設計支援システムを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the design support system which can design the ammonia processing apparatus which decomposes | disassembles ammonia efficiently can be provided.

本発明の一実施形態にかかる、アンモニア処理装置の設計支援システムの構成を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the design support system of the ammonia processing apparatus concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる、アンモニア処理装置の外形を示す上面図である。It is a top view which shows the external shape of the ammonia processing apparatus concerning one Embodiment of this invention. 車載された図２に示すアンモニア処理装置の外形を示す側面図である。It is a side view which shows the external shape of the ammonia processing apparatus shown in FIG. 本発明の別の実施形態にかかる、アンモニア処理装置の設計支援システムの構成を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the design support system of the ammonia processing apparatus concerning another embodiment of this invention. 本発明のさらに別の実施形態にかかる、アンモニア処理装置の設計支援システムの構成を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the design support system of the ammonia processing apparatus concerning another embodiment of this invention. 本発明のまた別の実施形態にかかる、アンモニア処理装置の設計支援システムの構成を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the design support system of the ammonia processing apparatus concerning another embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態を、実施例を挙げながら詳細に説明する。なお、本発明の目的、特徴、利点、および、そのアイデアは、本明細書の記載により、当業者には明らかであり、本明細書の記載から、当業者であれば容易に本発明を再現できる。以下に記載された発明の実施の形態及び具体的な実施例などは、本発明の好ましい実施態様を示すものであり、例示又は説明のために示されているのであって、本発明をそれらに限定するものではない。本明細書で開示されている本発明の意図並びに範囲内で、本明細書の記載に基づき、様々な改変並びに修飾ができることは、当業者にとって明らかである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to examples. The objects, features, advantages, and ideas of the present invention will be apparent to those skilled in the art from the description of the present specification, and those skilled in the art can easily reproduce the present invention from the description of the present specification. it can. The embodiments and specific examples of the invention described below show preferred embodiments of the present invention and are shown for illustration or explanation, and the present invention is not limited to them. It is not limited. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made based on the description of the present specification within the spirit and scope of the present invention disclosed herein.

図１〜６を参照しつつ、本実施形態にかかるアンモニア処理装置の設計支援システム１００の構成について説明する。これら図のうち図１および図４〜６は、アンモニア処理装置の設計支援システム１００の全体構成を説明するための模式図である。
アンモニア処理装置の設計支援システム１００は、アンモニア処理装置１と計算機７０とを備える。 With reference to FIGS. 1-6, the structure of the design support system 100 of the ammonia processing apparatus concerning this embodiment is demonstrated. Among these drawings, FIG. 1 and FIGS. 4 to 6 are schematic diagrams for explaining the overall configuration of the design support system 100 for the ammonia treatment apparatus.
The ammonia processing apparatus design support system 100 includes an ammonia processing apparatus 1 and a computer 70.

<<<アンモニア処理装置について>>>
図１に示される実施形態にかかるアンモニア処理装置１は、加熱装置２と、第１触媒塔３と、冷却器４と、第２触媒塔５と、流量調整装置６とを備える。これらのうち、第１触媒塔３と第２触媒塔５とにおいて、アンモニアを分解する。ここで、「アンモニアを分解する」とは、アンモニアを異なる物質に変換することをいう。例えば、４ＮＨ３＋３Ｏ２→２Ｎ２＋６Ｈ２Ｏで示される反応によって、アンモニアを無害な窒素及び水に変換することが好ましい。 <<< About ammonia treatment equipment >>>
The ammonia processing apparatus 1 according to the embodiment shown in FIG. 1 includes a heating device 2, a first catalyst tower 3, a cooler 4, a second catalyst tower 5, and a flow rate adjusting device 6. Among these, ammonia is decomposed in the first catalyst tower 3 and the second catalyst tower 5. Here, “decomposing ammonia” means converting ammonia into a different substance. For example, it is preferable to convert ammonia into harmless nitrogen and water by a reaction represented by 4NH 3 + 3O 2 → 2N 2 + 6H 2 O.

アンモニア処理装置１は、図２及び図３に示されるように、例えば組み立てられた状態でトラック２００に車載されても良い。ここで、図２は、アンモニア処理装置１の外形を示す上面図であり、図３は、トラック２００に車載されたアンモニア処理装置１の外形を示す側面図である。車載されたアンモニア処理装置１は、例えば、火力発電所や下水処理施設等のアンモニアを含有するガスを発生する設備の付近まで運ばれ、そして、アンモニアを貯蔵するアンモニアタンク７内に残留する、アンモニアガスを分解する。
具体的には、アンモニア処理装置１の流量調整装置６は、アンモニアタンク７内からアンモニア処理装置１へのアンモニアガスの供給量を調整する。このようにして供給量が調整されたアンモニアガスと、空気とが混合されることによって、アンモニアを含有する第１ガスが調製される。なお、本明細書で供給量などの「量」という場合、単位時間あたりの体積を表す。
ブロア８は、アンモニアを含有する第１ガスを、その供給量Ｖ１を調整しながら、アンモニア処理装置１の加熱装置２に供給する。
ここで、第１ガスのアンモニア濃度Ｎ１は、第１触媒塔３におけるアンモニア分解効率を考慮すれば高いことが好ましいが、アンモニアの分解反応は発熱反応であるので、ガスのアンモニア濃度が高いほど、分解反応で生じる発熱量が多くなって触媒塔の温度が上昇しやすく、この結果、環境汚染の原因となるＮＯｘやＮ２Ｏ等の副生成物の生成率が増大するという問題が生じた。このため、第１触媒塔３の温度が上昇しすぎないように、即ち、第１触媒塔３に供給される第１ガスに含まれるアンモニア濃度が高くなり過ぎないように、流量調整装置６によってアンモニアガスの供給量と、ブロア８によって第１ガスの供給量Ｖ１とを調整することが好ましい。 As shown in FIGS. 2 and 3, the ammonia treatment apparatus 1 may be mounted on the truck 200 in an assembled state, for example. Here, FIG. 2 is a top view showing the outer shape of the ammonia processing apparatus 1, and FIG. 3 is a side view showing the outer shape of the ammonia processing apparatus 1 mounted on the truck 200. The ammonia treatment apparatus 1 mounted on the vehicle is transported to the vicinity of a facility that generates ammonia-containing gas, such as a thermal power plant or a sewage treatment facility, and remains in an ammonia tank 7 that stores ammonia. Decompose gas.
Specifically, the flow rate adjusting device 6 of the ammonia processing apparatus 1 adjusts the supply amount of ammonia gas from the ammonia tank 7 to the ammonia processing apparatus 1. The first gas containing ammonia is prepared by mixing the ammonia gas whose supply amount is adjusted in this way and air. In this specification, the term “amount” such as a supply amount represents a volume per unit time.
Blower 8, a first gas containing ammonia, while adjusting the supply quantity V 1, and supplies the heating device 2 ammoniated apparatus 1.
Here, the ammonia concentration N 1 of the first gas is preferably high in view of the ammonia decomposition efficiency in the first catalyst tower 3. However, since the ammonia decomposition reaction is an exothermic reaction, the higher the ammonia concentration of the gas, the higher the gas concentration. , The amount of heat generated by the decomposition reaction increases, and the temperature of the catalyst tower tends to rise. As a result, there arises a problem that the production rate of by-products such as NOx and N 2 O causing environmental pollution increases. . For this reason, the flow rate adjusting device 6 prevents the temperature of the first catalyst tower 3 from rising excessively, that is, the ammonia concentration contained in the first gas supplied to the first catalyst tower 3 does not become too high. It is preferable to adjust the supply amount of ammonia gas and the supply amount V 1 of the first gas by the blower 8.

加熱装置２は、熱交換器２０と、ヒータ２１とを備える。
熱交換器２０は、ブロア８から供給された第１ガスと、第２触媒塔５から排出されたガスとを熱交換する。これによって、熱交換器２０は、第１ガスを加熱するとともに、第２触媒塔５から排出されたガスを冷却する。アンモニア処理装置１は、熱交換器２０を備えることによって、第１触媒塔３に供給される前の第１ガスを加熱することができるので、第１ガスに含まれるアンモニアを分解処理する際に必要なエネルギーを低減できる。
ヒータ２１は、熱交換器２０での加熱が十分でなかった場合、第１触媒塔３に供給される前の第１ガスを、必要に応じてさらに加熱する。加熱する温度は、第１触媒塔３において、第１ガスに含まれるアンモニアの一部に該当するρ１（％）分のみが分解されるような温度であることが好ましい（ここで、０＜ρ１＜１００である）。
なお、加熱装置２は、第１ガスを加熱することができる装置であれば特に限定されず、本実施形態においては、熱交換器２０とヒータ２１とを備えたが、例えば、熱交換器２０のみであっても良く、ヒータ２１のみであっても良い。
加熱装置２は、第１ガスの温度Ｔ１ｉｎが、第１触媒塔３において第１ガスに含まれるアンモニアの分解が起こる温度以上になるように加熱することが好ましい。この際に、第１触媒塔３の温度が高くなりすぎると、アンモニア分解反応の副生成物であるＮＯｘやＮ２Ｏ等の生成率が著しく上昇してしまうため、第１ガスの温度Ｔ１ｉｎが、これら副生成物の生成率を低く抑えられる温度に収まるように、第１ガスを加熱することがより好ましい。 The heating device 2 includes a heat exchanger 20 and a heater 21.
The heat exchanger 20 exchanges heat between the first gas supplied from the blower 8 and the gas discharged from the second catalyst tower 5. Thereby, the heat exchanger 20 heats the first gas and cools the gas discharged from the second catalyst tower 5. Since the ammonia treatment apparatus 1 includes the heat exchanger 20 and can heat the first gas before being supplied to the first catalyst tower 3, the ammonia treatment apparatus 1 can decompose ammonia contained in the first gas. The required energy can be reduced.
When the heating in the heat exchanger 20 is not sufficient, the heater 21 further heats the first gas before being supplied to the first catalyst tower 3 as necessary. It is preferable that the heating temperature is such that only ρ 1 (%) corresponding to a part of ammonia contained in the first gas is decomposed in the first catalyst tower 3 (where 0 < ρ 1 <100).
The heating device 2 is not particularly limited as long as it is a device that can heat the first gas. In the present embodiment, the heating device 2 includes the heat exchanger 20 and the heater 21, but for example, the heat exchanger 20 Only the heater 21 may be used.
The heating device 2 is preferably heated so that the temperature T 1in of the first gas is equal to or higher than the temperature at which decomposition of ammonia contained in the first gas occurs in the first catalyst tower 3. At this time, if the temperature of the first catalyst tower 3 becomes too high, the production rate of NOx, N 2 O, etc., which are by-products of the ammonia decomposition reaction, will rise remarkably, so the temperature T 1in of the first gas However, it is more preferable to heat the first gas so that the production rate of these by-products can be kept low.

第１触媒塔３は、第１アンモニア分解触媒層３０を備え、この第１アンモニア分解触媒３０によって、第１触媒塔３に供給された第１ガスに含まれるアンモニアの一部に該当するρ１（％）分を分解する。よって、アンモニアを濃度Ｎ１で含有する第１ガスを第１触媒塔３に供給した場合、第１触媒塔３から排出される第１ガスのアンモニア濃度は、Ｎ１ｘ（１−ρ１／１００）である。
第１触媒塔３におけるアンモニア分解反応は発熱反応であるので、温度がＴ１ｉｎである第１ガスを第１触媒塔３に供給した場合、第１触媒塔３から排出されるガスの温度はＴ１ｏｕｔにまで上昇する（ここで、Ｔ１ｉｎ＜Ｔ１ｏｕｔである）。第１触媒塔３内のガスの温度は、第１触媒塔３から排出される時に最も高くなると考えられるため、第１触媒塔３から排出されるガスの温度Ｔ１ｏｕｔが、アンモニア分解反応の副生成物の生成率を低く抑えられる温度を超えないように、第１触媒塔３に供給される第１ガスの温度Ｔ１ｉｎを設定することが好ましい。このようなＴ１ｉｎを、当業者は、第１触媒塔３における反応の様子を観測するなどの手法によって、適宜適切に設定することができる。
また、第１触媒塔に供給された第１ガスのアンモニア濃度Ｎ１を、第１触媒塔３における副生成物の生成率を低く抑えられる程度に抑えた場合、第１触媒塔３に供給された第１ガスの供給量Ｖ１と、第１触媒塔３から排出されたガスの排出量とは同じであると近似することができる。即ち、第１触媒塔３から排出されたガスの排出量は、第１ガスの供給量と同じ、Ｖ１となる。 The first catalyst tower 3 includes a first ammonia decomposition catalyst layer 30, and ρ 1 corresponding to a part of ammonia contained in the first gas supplied to the first catalyst tower 3 by the first ammonia decomposition catalyst 30. Decompose (%). Therefore, when the first gas containing ammonia at the concentration N 1 is supplied to the first catalyst tower 3, the ammonia concentration of the first gas discharged from the first catalyst tower 3 is N 1 x (1-ρ 1 / 100).
Since the ammonia decomposition reaction in the first catalyst tower 3 is an exothermic reaction, when the first gas having a temperature of T 1in is supplied to the first catalyst tower 3, the temperature of the gas discharged from the first catalyst tower 3 is T It rises to 1 out (where T 1in <T 1out ). Since the temperature of the gas in the first catalyst tower 3 is considered to be highest when it is discharged from the first catalyst tower 3, the temperature T 1out of the gas discharged from the first catalyst tower 3 is the secondary temperature of the ammonia decomposition reaction. It is preferable to set the temperature T 1in of the first gas supplied to the first catalyst tower 3 so as not to exceed a temperature at which the product production rate can be kept low. Those skilled in the art can appropriately set such T 1in appropriately by a method such as observing the state of reaction in the first catalyst tower 3.
When the ammonia concentration N 1 of the first gas supplied to the first catalyst tower is suppressed to such an extent that the production rate of by-products in the first catalyst tower 3 can be kept low, the ammonia is supplied to the first catalyst tower 3. Further, it can be approximated that the supply amount V 1 of the first gas and the discharge amount of the gas discharged from the first catalyst tower 3 are the same. That is, the discharge amount of the gas discharged from the first catalyst tower 3 is V 1 which is the same as the supply amount of the first gas.

なお、本実施形態では、第１触媒塔３が備えるアンモニア分解触媒は、第１アンモニア分解触媒層３０のように層状になっているが、第１触媒塔３に供給された第１ガスに含まれるアンモニアと接触することができればどのような形状であっても良く、例えば、第１ガスの流れに沿った直線状であっても良い。また、本実施形態では、第１触媒塔３は、アンモニア分解触媒として、第１アンモニア分解触媒層３０の１つのみを備えるが、複数のアンモニア分解触媒を備えても良い。アンモニア分解触媒が２つ以上ある場合に、それぞれが、同一の形状および／または組成であっても良く、異なる形状および／または組成であっても良い。   In the present embodiment, the ammonia decomposition catalyst provided in the first catalyst tower 3 is layered like the first ammonia decomposition catalyst layer 30, but is included in the first gas supplied to the first catalyst tower 3. Any shape can be used as long as it can come into contact with ammonia, and for example, a straight shape along the flow of the first gas may be used. In the present embodiment, the first catalyst tower 3 includes only one of the first ammonia decomposition catalyst layers 30 as an ammonia decomposition catalyst, but may include a plurality of ammonia decomposition catalysts. When there are two or more ammonia decomposition catalysts, each may have the same shape and / or composition, or may have different shapes and / or compositions.

アンモニア処理装置１は、第１触媒塔３から排出された温度１ｏｕｔの第１ガスを冷却することによって、第２触媒塔５に供給される温度２ｉｎの第２ガスにする冷却器を備える（ここで、Ｔ１ｏｕｔ＞Ｔ２ｉｎである）。
例えば、図１に係るアンモニア処理装置１が備える冷却器４は、熱交換器４０と、この熱交換器４０に空気を送風するブロワ４１とを備えている。熱交換器４０は、第１触媒塔３から排出量Ｖ１にて排出された第１ガスと、ブロワ４１を介して供給される空気とを熱交換させる。これによって、冷却器４は、第１触媒塔３から排出された温度Ｔ１ｏｕｔの第１ガスを温度Ｔ３ｉｎにまで冷却し、第２触媒塔５に供給される第２ガスとする。
ここで、第２触媒塔５に供給される第２ガスの温度Ｔ３ｉｎは、第２触媒塔５において、第２ガスに含まれるアンモニアの一部または全部に該当する、ρ２（％）分を分解することができる程度に高く設定することが好ましい（但し、０＜ρ２≦１００）。さらに、第２触媒塔５において、副生成物であるＮＯｘやＮ２Ｏ等の生成率を低く抑えられる程度に、第２触媒塔５に供給される第２ガスの温度Ｔ３ｉｎを低く設定することがより好ましい。
なお、本実施形態に係る冷却器４は、熱交換によって第１触媒塔３から排出されたガスを冷却するため、冷却器４から排出されるガスの量は、第１触媒塔３から排出されたガスの排出量と同じＶ１である。よって、第２触媒塔５に供給される第２ガスの供給量Ｖ２は、Ｖ１となる。また、第２触媒塔５に供給される第２ガスのアンモニア濃度Ｎ２は、第１触媒塔３から排出された第１ガスのアンモニア濃度と同じ、Ｎ１ｘ（１−ρ１／１００）である。 The ammonia treatment apparatus 1 includes a cooler that cools the first gas having a temperature of 1 out discharged from the first catalyst tower 3 into a second gas having a temperature of 2 inches supplied to the second catalyst tower 5 (here, T 1out > T 2in ).
For example, the cooler 4 included in the ammonia processing apparatus 1 according to FIG. 1 includes a heat exchanger 40 and a blower 41 that blows air to the heat exchanger 40. The heat exchanger 40 exchanges heat between the first gas discharged from the first catalyst tower 3 at the discharge amount V 1 and the air supplied through the blower 41. As a result, the cooler 4 cools the first gas at the temperature T 1out discharged from the first catalyst tower 3 to the temperature T 3in and sets it as the second gas supplied to the second catalyst tower 5.
Here, the temperature T 3in of the second gas supplied to the second catalyst tower 5 corresponds to ρ 2 (%) corresponding to a part or all of the ammonia contained in the second gas in the second catalyst tower 5. Is preferably set high enough to decompose (where 0 <ρ 2 ≦ 100). Further, in the second catalyst tower 5, the temperature T 3in of the second gas supplied to the second catalyst tower 5 is set low enough to suppress the production rate of by-products such as NOx and N 2 O. It is more preferable.
In addition, since the cooler 4 according to the present embodiment cools the gas discharged from the first catalyst tower 3 by heat exchange, the amount of the gas discharged from the cooler 4 is discharged from the first catalyst tower 3. The same V 1 as the amount of discharged gas. Therefore, supply amount V 2 of the second gas supplied to the second catalyst tower 5 becomes V 1. Also, ammonia concentration N 2 of the second gas supplied to the second catalyst tower 5 is the same as the ammonia concentration of the first gas discharged from the first catalyst column 3, N 1 x (1- ρ 1/100) It is.

第２触媒塔５は、第２アンモニア分解触媒層５０を備え、供給量Ｖ２ｉｎで第２触媒塔５に供給された第２ガスに含まれる、第１触媒塔３で分解されなかった残りのアンモニアの一部又は全部に該当する、ρ２（％）分を分解する。よって、アンモニアを濃度Ｎ１で含有する第２ガスを第２触媒塔５に供給した場合、第２触媒塔５から排出されるガスに含まれるアンモニアの濃度は、Ｎ２ｘ（１−ρ２／１００）である。
第１触媒塔３の時と同様に、第２触媒塔５におけるアンモニア分解反応は発熱反応であるので、温度がＴ３ｉｎである第２ガスを第２触媒塔５に供給した場合、第２触媒塔５から排出される第２ガスの温度はＴ２ｏｕｔにまで上昇する（ここで、Ｔ３ｉｎ＜Ｔ２ｏｕｔである）。第２触媒塔５内のガスの温度は、第２触媒塔５から排出される時に最も高くなると考えられるため、第２触媒塔５から排出される第２ガスの温度Ｔ２ｏｕｔが、アンモニア分解反応の副生成物の生成率を低く抑えられる温度を超えないように、第２触媒塔５に供給される第２ガスの温度Ｔ３ｉｎを設定することが好ましい。
また、第２触媒塔に供給された第２ガスのアンモニア濃度Ｎ２を、第２触媒塔５における副生成物の生成率を低く抑えられる程度に抑えた場合、第２触媒塔５に供給された第２ガスの供給量Ｖ２と、第２触媒塔５から排出された第２ガスの排出量とは同じであると近似することができる。即ち、第２触媒塔５から排出された第２ガスの排出量は、第２触媒塔５への第２ガスの供給量と同じ、Ｖ２となる。
本実施形態においては、第２アンモニア分解触媒層５０は、上述した第１アンモニア分解触媒層３０と同一の構成を有するが、第２触媒塔５に供給されたガスに含まれるアンモニアの一部又は全部を分解することができれば、第２触媒塔５が備えるアンモニア分解触媒の構成は特に限定されない。 The second catalyst tower 5 includes a second ammonia decomposition catalyst layer 50, and is included in the second gas supplied to the second catalyst tower 5 at a supply amount V2in . Decompose ρ 2 (%) corresponding to part or all of ammonia. Therefore, when the second gas containing ammonia at the concentration N 1 is supplied to the second catalyst tower 5, the concentration of ammonia contained in the gas discharged from the second catalyst tower 5 is N 2 x (1-ρ 2 / 100).
As in the case of the first catalyst tower 3, the ammonia decomposition reaction in the second catalyst tower 5 is an exothermic reaction. Therefore, when the second gas having a temperature of T3in is supplied to the second catalyst tower 5, the second catalyst The temperature of the second gas discharged from the column 5 rises to T 2out (where T 3in <T 2out ). Since the temperature of the gas in the second catalyst tower 5 is considered to be the highest when discharged from the second catalyst tower 5, the temperature T 2out of the second gas discharged from the second catalyst tower 5 is the ammonia decomposition reaction. It is preferable to set the temperature T 3in of the second gas supplied to the second catalyst tower 5 so as not to exceed a temperature at which the production rate of the by-product can be kept low.
When the ammonia concentration N 2 of the second gas supplied to the second catalyst tower is suppressed to such an extent that the production rate of by-products in the second catalyst tower 5 can be kept low, the ammonia is supplied to the second catalyst tower 5. and a supply amount V 2 of the second gas can be approximated as is the same as the discharge amount of the second gas discharged from the second catalyst tower 5. That is, the discharge amount of the second gas discharged from the second catalyst tower 5 is V 2 which is the same as the supply amount of the second gas to the second catalyst tower 5.
In the present embodiment, the second ammonia decomposition catalyst layer 50 has the same configuration as the first ammonia decomposition catalyst layer 30 described above, but a part of ammonia contained in the gas supplied to the second catalyst tower 5 or If the whole can be decomposed | disassembled, the structure of the ammonia decomposition catalyst with which the 2nd catalyst tower 5 is provided will not be specifically limited.

上記実施形態においては、アンモニア処理装置１へのアンモニアガスの供給は、ブロア８からの第１触媒塔３への１箇所のみであったが、別の実施形態として、例えば図４に示されるように、第１触媒塔３から排出された第１ガスに、アンモニアを含有するガスを第１ガス混合器を用いて混合することによって、低減したアンモニア濃度を再び上昇させても良い。
図４に示される実施形態において、アンモニア処理装置１は、第１ガス混合器として、流量調整装置６’とブロア８’とを更に備えている。流量調整装置６’は、アンモニアタンク７内から供給されて、アンモニア処理装置１の第１触媒塔３から排出された第１ガスに混合されるアンモニアガスの量を調整する。このようにして供給量が調整されたアンモニアガスと、空気とが混合されることによって、第１触媒塔から排出される第１ガスに混合される、アンモニアを含有するガスが調製される。
ブロア８’は、このようにして調製された濃度ｎ１でアンモニアを含有するガスを、その供給量ｖ１を調整しながら、第１触媒塔３から排出された第１ガスに混合する。即ち、混合後の第１ガスのアンモニア濃度は、［｛Ｎ１ｘ（１−ρ１（％）／１００）｝ｘＶ１＋ｎ１ｘｖ１］／（Ｖ１＋ｖ１）であり、量は、Ｖ１＋ｖ１である。
また、本実施形態に係る冷却器４は熱交換によってガスを冷却するため、冷却器４から排出され、第２触媒塔５に供給される第２ガスの供給量Ｖ２は、Ｖ１＋ｖ１となる。また、第２触媒塔５に供給される第２ガスのアンモニア濃度Ｎ２は、［｛Ｎ１ｘ（１−ρ１（％）／１００）｝ｘＶ１＋ｎ１ｘｖ１］／（Ｖ１＋ｖ１）である。 In the above embodiment, the ammonia gas is supplied to the ammonia treatment apparatus 1 only at one location from the blower 8 to the first catalyst tower 3, but as another embodiment, for example, as shown in FIG. In addition, the ammonia concentration reduced may be increased again by mixing ammonia-containing gas with the first gas discharged from the first catalyst tower 3 using the first gas mixer.
In the embodiment shown in FIG. 4, the ammonia processing apparatus 1 further includes a flow rate adjusting device 6 ′ and a blower 8 ′ as a first gas mixer. The flow rate adjusting device 6 ′ adjusts the amount of ammonia gas supplied from the ammonia tank 7 and mixed with the first gas discharged from the first catalyst tower 3 of the ammonia processing device 1. By mixing the ammonia gas whose supply amount is adjusted in this way and air, a gas containing ammonia to be mixed with the first gas discharged from the first catalyst tower is prepared.
The blower 8 ′ mixes the gas containing ammonia with the concentration n 1 prepared in this way into the first gas discharged from the first catalyst tower 3 while adjusting the supply amount v 1 . That is, the ammonia concentration of the first gas after mixing is [{N 1 x (1-ρ 1 (%) / 100)} xV 1 + n 1 xv 1 ] / (V 1 + v 1 ), and the amount is V 1 + v 1
Further, since the cooler 4 according to the present embodiment cools the gas by heat exchange, the supply amount V 2 of the second gas discharged from the cooler 4 and supplied to the second catalyst tower 5 is V 1 + v 1. It becomes. The ammonia concentration N 2 of the second gas supplied to the second catalyst tower 5 is [{N 1 x (1-ρ 1 (%) / 100)} xV 1 + n 1 xv 1 ] / (V 1 + v 1 ).

ここで、第１触媒塔から排出される第１ガスに混合される、アンモニアを含有するガスの濃度ｎ１は、第２触媒塔５におけるアンモニア分解効率を考慮すれば高いことが好ましいが、アンモニアの分解反応は発熱反応であるので、ガスのアンモニア濃度が高いほど、分解反応で生じる発熱量が多くなって触媒塔の温度が上昇しやすく、この結果、環境汚染の原因となるＮＯｘやＮ２Ｏ等の副生成物の生成率が増大するという問題が生じた。このため、第２触媒塔５の温度が上昇しすぎないように、即ち、第２触媒塔５に供給される第２ガスに含まれるアンモニア濃度が高くなり過ぎないように、流量調整装置６’によってアンモニアガスの供給量と、ブロア８’によってアンモニアを含有するガスの供給量ｖ１とを調整することが好ましい。 Here, it is preferable that the concentration n 1 of the ammonia-containing gas mixed with the first gas discharged from the first catalyst tower is high considering the ammonia decomposition efficiency in the second catalyst tower 5, Since the decomposition reaction is exothermic, the higher the ammonia concentration of the gas, the greater the amount of heat generated by the decomposition reaction and the higher the temperature of the catalyst tower. As a result, NOx and N 2 cause environmental pollution. There arises a problem that the production rate of by-products such as O increases. For this reason, the flow rate adjusting device 6 ′ is used so that the temperature of the second catalyst tower 5 does not rise too much, that is, the ammonia concentration contained in the second gas supplied to the second catalyst tower 5 does not become too high. and supply amount of ammonia gas by, it is preferable to adjust the supply amount v 1 of the gas containing ammonia by blower 8 '.

上記の各実施形態においては、冷却器４が、熱交換によって第１触媒塔３から排出された第１ガスを冷却したが、例えば、さらに別の実施形態として、図５に示されるように、第１触媒塔３から排出された第１ガスに、空気を混合することによって、第１触媒塔３から排出された第１ガスを冷却しても良い。
図５に示される実施形態において、冷却器４は、ブロア４１を備えている。ブロア４１は、第１触媒塔３から排出量Ｖ１にて排出された第１ガスに、供給量Ａ１にて温度Ｒ１の空気を混合する。これによって、冷却器４は、第１触媒塔３から排出された温度Ｔ１ｏｕｔの第１ガスを冷却し、温度Ｔ２ｉｎの第２触媒塔５に供給される第２ガスとする。よって、温度Ｔ２ｉｎは、｛（Ｔ１ｏｕｔｘＶ１）＋（Ｒ１ｘＡ１）｝／（Ｖ１＋Ａ１）となる。
また、本実施形態に係る冷却器４は、空気を混合することによって、第１触媒塔３から排出された第１ガスを冷却するため、冷却器４から排出され第２触媒塔へと供給される第２ガスの量Ｖ２は、第１触媒塔３から排出された第１ガスの排出量Ｖ１と空気の供給量Ａ１との合計、即ち、Ｖ１＋Ａ１となる。さらに、冷却器４から排出され第２触媒塔５へと供給される第２ガスのアンモニア濃度Ｎ２は、［｛Ｎ１ｘ（１−ρ１（％）／１００）｝ｘＶ１］／（Ｖ１＋Ａ１）となる。 In each of the above embodiments, the cooler 4 cooled the first gas discharged from the first catalyst tower 3 by heat exchange. For example, as another embodiment, as shown in FIG. The first gas discharged from the first catalyst tower 3 may be cooled by mixing air with the first gas discharged from the first catalyst tower 3.
In the embodiment shown in FIG. 5, the cooler 4 includes a blower 41. The blower 41 mixes the air at the temperature R 1 at the supply amount A 1 with the first gas discharged from the first catalyst tower 3 at the discharge amount V 1 . As a result, the cooler 4 cools the first gas at the temperature T 1out discharged from the first catalyst tower 3 to obtain the second gas supplied to the second catalyst tower 5 at the temperature T 2in . Therefore, the temperature T 2in is {(T 1out xV 1 ) + (R 1 xA 1 )} / (V 1 + A 1 ).
Further, the cooler 4 according to the present embodiment cools the first gas discharged from the first catalyst tower 3 by mixing air, and is discharged from the cooler 4 and supplied to the second catalyst tower. The second gas amount V 2 is the sum of the first gas discharge amount V 1 discharged from the first catalyst tower 3 and the air supply amount A 1 , that is, V 1 + A 1 . Further, the ammonia concentration N 2 of the second gas discharged from the cooler 4 and supplied to the second catalyst tower 5 is [{N 1 x (1-ρ 1 (%) / 100)} xV 1 ] / ( V 1 + A 1 ).

さらに別の実施形態として、図６に示されるように、冷却器４が、第１触媒塔３から排出された第１ガスに、アンモニアを含有するガスを混合することによって、第１触媒塔３から排出された第１ガスを冷却しても良い。
図６に示される実施形態において、アンモニア処理装置１は、アンモニア流量調整装置６’を更に備えている。加えて、冷却器４は、ブロア４１を備えている。アンモニア処理装置１のアンモニア流量調整装置６’は、アンモニアタンク７内からブロア４１へのアンモニアガスの供給量を調整する。このようにして供給量が調整されたアンモニアガスと、空気とが混合されることによって、第１触媒塔３から排出された第１ガスに混合される、アンモニアを含有するガスが調製される。
このようにして調製された濃度がｎ１であり温度がｔ１であるアンモニアを含有するガスを、ブロア４１は、供給量ｖ１で、第１触媒塔３から排出された第１ガスに混合する。これによって、冷却器４は、第１触媒塔３から排出された温度Ｔ１ｏｕｔの第１ガスを冷却し、温度Ｔ２ｉｎの第２触媒塔５に供給される第２ガスとする。よって、温度Ｔ２ｉｎは、｛（Ｔ１ｏｕｔｘＶ１）＋（ｔ１ｘｖ１）｝／（Ｖ１＋ｖ１）となる。
また、本実施形態に係る冷却器４は、アンモニアを含有するガスを混合することによって、第１触媒塔３から排出された第１ガスを冷却するため、冷却器４から排出され第２触媒塔へと供給される第２ガスの量Ｖ２は、第１触媒塔３から排出された第１ガスの排出量Ｖ１とアンモニアを含有するガスの供給量ｖ１との合計、即ち、Ｖ１＋ｖ１となる。さらに、冷却器４から排出され第２触媒塔へと供給される第２ガスのアンモニア濃度Ｎ２は、［｛Ｎ１ｘ（１−ρ１（％）／１００）｝ｘＶ１＋ｎ１ｘｖ１］／（Ｖ１＋ｖ１）となる。
このようにして、アンモニアを含有するガスを第１触媒塔３から排出された第１ガスに混合することによって、第１触媒塔３から排出された第１ガスを冷却すると同時に、低減した第１ガスのアンモニア濃度を再び上昇させることができるので、第２触媒塔においてより効率良くアンモニアを分解することが可能となる。 As yet another embodiment, as shown in FIG. 6, the cooler 4 mixes a gas containing ammonia with the first gas discharged from the first catalyst tower 3, whereby the first catalyst tower 3. The first gas discharged from the gas may be cooled.
In the embodiment shown in FIG. 6, the ammonia processing apparatus 1 further includes an ammonia flow rate adjusting device 6 ′. In addition, the cooler 4 includes a blower 41. The ammonia flow rate adjusting device 6 ′ of the ammonia processing device 1 adjusts the supply amount of ammonia gas from the ammonia tank 7 to the blower 41. By mixing the ammonia gas with the supply amount adjusted in this way and air, a gas containing ammonia to be mixed with the first gas discharged from the first catalyst tower 3 is prepared.
The blower 41 is mixed with the first gas discharged from the first catalyst tower 3 at the supply amount v 1 with the ammonia-containing gas having the concentration n 1 and the temperature t 1 thus prepared. To do. As a result, the cooler 4 cools the first gas at the temperature T 1out discharged from the first catalyst tower 3 to obtain the second gas supplied to the second catalyst tower 5 at the temperature T 2in . Therefore, the temperature T 2in is {(T 1out xV 1 ) + (t 1 xv 1 )} / (V 1 + v 1 ).
In addition, the cooler 4 according to the present embodiment cools the first gas discharged from the first catalyst tower 3 by mixing the gas containing ammonia, so that the second catalyst tower discharged from the cooler 4 is cooled. The amount V 2 of the second gas supplied to the sum of the amount V 1 of the first gas discharged from the first catalyst tower 3 and the amount v 1 of the gas containing ammonia, that is, V 1 + V 1 Further, the ammonia concentration N 2 of the second gas discharged from the cooler 4 and supplied to the second catalyst tower is [{N 1 x (1-ρ 1 (%) / 100)} xV 1 + n 1 xv 1 ] / (V 1 + v 1 ).
In this way, by mixing the gas containing ammonia with the first gas discharged from the first catalyst tower 3, the first gas discharged from the first catalyst tower 3 is cooled and at the same time reduced first. Since the ammonia concentration of the gas can be increased again, ammonia can be decomposed more efficiently in the second catalyst tower.

なお、上記各実施形態においては、アンモニア処理装置１は、第１触媒塔３と第２触媒塔５との２個の触媒塔を備えたが、触媒塔の数は２個以上であれば特に限定されない。
例えば、さらに別の実施形態として、アンモニア処理装置１は、第１〜第ｎ触媒塔のｎ個の触媒塔を備えることができる（ここで、ｎは、２≦ｎを満たす整数である）。第１触媒塔が第１アンモニア分解触媒を備えるのと同様に、第ｎ触媒塔は第ｎアンモニア分解触媒を備える。また、第１触媒塔は、供給量Ｖ１ｉｎで供給される、アンモニアを含有する第１ガスに含まれるアンモニアの一部を、分解率ρ１（％）で分解するのと同様に、第ｋ触媒塔は、供給量Ｖｋｉｎで供給される、アンモニアを含有する第ｋガスに含まれるアンモニアの一部を分解率ρｋ（％）で分解する（ここで、ｋは、１≦ｋ≦ｎ−１を満たす整数であり、０＜ρｋ＜１００である）。なお、ｋ＝ｎの場合には、第ｋ触媒塔は、アンモニアを含有する第ｋガスに含まれるアンモニアの一部または全部を、分解率ρｋ（％）で分解する（即ち、ｋ＝ｎの場合、０＜ρｋ≦１００である）。 In each of the above-described embodiments, the ammonia treatment apparatus 1 includes two catalyst towers, ie, the first catalyst tower 3 and the second catalyst tower 5, but in particular, the number of catalyst towers is two or more. It is not limited.
For example, as yet another embodiment, the ammonia treatment apparatus 1 can include n catalyst towers of the first to nth catalyst towers (where n is an integer satisfying 2 ≦ n). Just as the first catalyst tower is provided with the first ammonia decomposition catalyst, the nth catalyst tower is provided with the nth ammonia decomposition catalyst. In addition, the first catalyst tower is similar to the case where a part of ammonia contained in the first gas containing ammonia supplied at the supply amount V 1in is decomposed at the decomposition rate ρ 1 (%). The catalyst tower decomposes a part of ammonia contained in the k-th gas containing ammonia supplied at a supply amount V kin with a decomposition rate ρ k (%) (where k is 1 ≦ k ≦ n). Is an integer satisfying −1, and 0 <ρ k <100). When k = n, the k-th catalyst tower decomposes part or all of the ammonia contained in the k-th gas containing ammonia at a decomposition rate ρ k (%) (that is, k = n). In this case, 0 <ρ k ≦ 100).

本実施形態のアンモニア処理装置１は、第１〜第（ｎ−１）冷却器の（ｎ−１）個の冷却器をさらに備える。各冷却器は、各触媒塔の間に配され、前の触媒塔から排出されたガスを冷却することによって、次の触媒塔におけるアンモニア分解反応に適した温度にする。例えば、第１冷却器は、第１触媒塔と第２触媒塔との間に配され、第１触媒塔から排出された温度Ｔ１ｏｕｔの第１ガスを冷却することによって、第２触媒塔におけるアンモニア分解反応に適した温度Ｔ２ｉｎの第２ガスにするのと同様に、第ｋ冷却器は、第ｋ触媒塔と第（ｋ＋１）触媒塔との間に配され、第ｋ触媒塔から排出された温度Ｔｋｏｕｔの第ｋガスを冷却することによって、第（ｋ＋１）触媒塔におけるアンモニア分解反応に適した温度Ｔ（ｋ＋１）ｉｎの第（ｋ＋１）ガスにする（ここで、ｋは、１≦ｋ≦ｎ−１を満たす整数である）。 The ammonia processing apparatus 1 of the present embodiment further includes (n−1) coolers of the first to (n−1) th coolers. Each cooler is disposed between the catalyst towers, and cools the gas discharged from the previous catalyst tower to make the temperature suitable for the ammonia decomposition reaction in the next catalyst tower. For example, the first cooler is arranged between the first catalyst tower and the second catalyst tower, and cools the first gas at the temperature T 1out discharged from the first catalyst tower, thereby The k-th cooler is arranged between the k-th catalyst tower and the (k + 1) -th catalyst tower and discharged from the k-th catalyst tower in the same manner as the second gas having the temperature T 2in suitable for the ammonia decomposition reaction. The k-th gas having a temperature T kout is cooled to the (k + 1) -th gas having a temperature T (k + 1) in suitable for the ammonia decomposition reaction in the (k + 1) -th catalyst column (where k is 1). ≦ k ≦ n−1.

上述したように、本発明に係るアンモニア処理装置１は、アンモニア処理装置１に供給されたアンモニアを、第１触媒塔３と第２触媒塔５との少なくとも２段階で分解する。
一般的に、アンモニア処理装置では、触媒塔に供給するガスのアンモニア濃度を高めて、アンモニアの分解効率を高めることが望まれているが、アンモニアの分解反応は発熱反応であるので、ガスのアンモニア濃度が高いほど、分解反応で生じる発熱量が多くなって触媒塔の温度が上昇しやすく、この結果、環境汚染の原因となるＮＯｘやＮ２Ｏ等の副生成物の生成率が増大するという問題が生じた。このため、従来の、触媒塔を１つしか備えないアンモニア処理装置では、副生成物の発生を抑制しつつ、例えば２％を超えるような高濃度のアンモニアを分解することは困難であった。
これに対して、アンモニア処理装置１は、第１触媒塔３において、第１ガスに含まれるアンモニアの一部のみを分解するので、第１ガスに含まれるアンモニア全部を分解する場合に比べて、アンモニアの分解反応による発熱量を低減でき、第１触媒塔３の温度の上昇を抑制できる。
そして、第１触媒塔３から排出されたガスを、冷却器４によって冷却してから第２触媒塔５に供給する。第２触媒塔５に供給されたガスは、第１触媒塔３でアンモニアの一部が分解されているため、アンモニア濃度が低減しており、第２触媒塔５の温度は、第２触媒塔５に供給されるガスの温度およびアンモニア濃度に基づいて定まることから、第２触媒塔５では、第１触媒塔３においてガスのアンモニア濃度が低減した分及び冷却器４で処理ガスが冷却された分、第２触媒塔５における温度上昇を抑制できる。
この結果、本発明に係るアンモニア処理装置１では、触媒塔の温度上昇を抑制することが可能となるので、副生成物の発生を抑制しつつ、第１ガスのアンモニア濃度が２％を超えるような高濃度のアンモニアを分解できる。 As described above, the ammonia processing apparatus 1 according to the present invention decomposes ammonia supplied to the ammonia processing apparatus 1 in at least two stages of the first catalyst tower 3 and the second catalyst tower 5.
In general, in an ammonia treatment apparatus, it is desired to increase the ammonia concentration of the gas supplied to the catalyst tower to increase the decomposition efficiency of ammonia. However, since the ammonia decomposition reaction is an exothermic reaction, The higher the concentration, the greater the amount of heat generated by the decomposition reaction and the higher the temperature of the catalyst tower. As a result, the production rate of by-products such as NOx and N 2 O causing environmental pollution increases. There was a problem. For this reason, in the conventional ammonia processing apparatus provided with only one catalyst tower, it was difficult to decompose high-concentration ammonia exceeding 2%, for example, while suppressing the generation of by-products.
On the other hand, since the ammonia treatment apparatus 1 decomposes only a part of the ammonia contained in the first gas in the first catalyst tower 3, compared with the case where the whole ammonia contained in the first gas is decomposed, The amount of heat generated by the decomposition reaction of ammonia can be reduced, and an increase in temperature of the first catalyst tower 3 can be suppressed.
Then, the gas discharged from the first catalyst tower 3 is cooled by the cooler 4 and then supplied to the second catalyst tower 5. The gas supplied to the second catalyst tower 5 has a reduced ammonia concentration because part of the ammonia is decomposed in the first catalyst tower 3, and the temperature of the second catalyst tower 5 is the second catalyst tower 5. 5 is determined based on the temperature and ammonia concentration of the gas supplied to 5, the process gas is cooled by the cooler 4 in the second catalyst tower 5 and the amount by which the ammonia concentration of the gas is reduced in the first catalyst tower 3. Therefore, the temperature rise in the second catalyst tower 5 can be suppressed.
As a result, in the ammonia treatment apparatus 1 according to the present invention, it is possible to suppress the temperature rise of the catalyst tower, so that the ammonia concentration of the first gas exceeds 2% while suppressing the generation of by-products. Can decompose high concentration ammonia.

<<<アンモニア処理装置の設計支援システム全体について>>>
図１に示される実施形態にかかるアンモニア処理装置の評価支援システムは、上述のアンモニア処理装置１の他に、計算機７０、第１ガス供給量測定器８Ａ、第１ガスアンモニア濃度測定器８Ｂ、第１温度測定器２１Ａ、および、第２温度測定器４０Ａを備える。 <<< Overall design support system for ammonia treatment equipment >>>
The ammonia processing apparatus evaluation support system according to the embodiment shown in FIG. 1 includes, in addition to the above-described ammonia processing apparatus 1, a computer 70, a first gas supply amount measuring device 8A, a first gas ammonia concentration measuring device 8B, A first temperature measuring device 21A and a second temperature measuring device 40A are provided.

第１ガス供給量測定器８Ａは、アンモニアを含有する第１ガスの供給量Ｖ１を測定する。第１ガスアンモニア濃度測定器８Ｂは、第１ガスに含まれるアンモニアの濃度Ｎ１を測定する。第１温度測定器２１Ａは、第１触媒塔３に供給される第１ガスの温度Ｔ１を測定する。そして、第２温度測定器４０Ａは、冷却器４によって冷却されたガスの温度Ｔ３を測定する。 First gas supply amount measuring device 8A measures the supply amount V 1 of the first gas containing ammonia. First gas ammonia concentration measuring device 8B measures the concentration N 1 of ammonia contained in the first gas. The first temperature measuring device 21 </ b> A measures the temperature T 1 of the first gas supplied to the first catalyst tower 3. The second temperature measuring device 40A measures the temperature T 3 of the cooled gas by the cooler 4.

計算機７０は、以下の（１）〜（４）に記載の値を入力することができる入力手段７１を備える。
（１）第１ガス供給量測定器８Ａ、第１ガスアンモニア濃度測定器８Ｂ、第１温度測定器２１Ａ、および、第２温度測定器４０Ａによって測定された値、即ち、今回測定された、第１触媒塔３に供給される第１ガスの供給量Ｖ１、第１触媒塔３に供給される第１ガスに含まれるアンモニアの濃度Ｎ１、第１触媒塔３に供給される第１ガスの温度Ｔ１ｉｎ、および、冷却器４によって冷却された第２ガスの温度Ｔ３ｉｎである値。
なお、「今回測定された」とは、「本発明に係る設計支援システムを実施する際に測定された」ことを意味し、例えば、「今回測定された、第１触媒塔３に供給される第１ガスの供給量Ｖ１」とは、本発明に係る設計支援システムを実施する際に測定された、第１触媒塔３に供給される第１ガスの供給量Ｖ１を意味する。
（２）今回算出された、第２触媒塔５への第２ガスの供給量Ｖ２である値。
なお、「今回算出された」とは、「本発明に係る設計支援システムを実施する際に算出された」ことを意味し、例えば、「今回算出された、第２触媒塔５への第２ガスの供給量Ｖ２」とは、本発明に係る設計支援システムを実施する際に、例えば、第１触媒塔３への第１ガスの供給量Ｖ１などのＶ２以外の値から算出することによって得られたＶ２を意味する。
（３）予め測定された、第１触媒塔３にアンモニアを含有するガスを供給量Ｖ１’で供給した際の第１触媒塔３におけるアンモニア分解率ρ１’（％）、および、その供給量Ｖ１’、並びに、予め測定された、第２触媒塔５にアンモニアを含有するガスを供給量Ｖ２’で供給した際の第２触媒塔５におけるアンモニア分解率ρ２’（％）、および、その供給量Ｖ２’である値。
なお、「予め測定された」とは、「本発明にかかる設計支援システムを実施する前に測定された」ことを意味し、例えば、「予め測定された、アンモニアを含有するガスを第１触媒塔３に供給量Ｖ１’で供給した際の第１触媒塔３におけるアンモニア分解率ρ１’（％）」とは、本発明にかかる設計支援システムを実施する前に、実際に、第１触媒塔３に供給量Ｖ１’でアンモニアを含有するガスを供給し、その際の第１触媒塔３におけるアンモニア分解率ρ１’（％）を測定することによって得られたρ１’（％）を意味する。
予め測定された際の、第１触媒塔３に供給されたアンモニアを含有するガスの供給量Ｖ１’は、第１ガスの第１触媒塔３への供給量Ｖ１と同じであっても良く、異なっていても良い。また、予め測定された際の、第２触媒塔５に供給されたアンモニアを含有するガスの供給量Ｖ２’は、第２ガスの第２触媒塔５への供給量Ｖ２と同じであっても良く、異なっていても良い。
（４）予め測定された、アンモニア濃度がＮ１’％であって温度がＴ１ｉｎ’であるガスに含まれるアンモニアを第１触媒塔３において分解した際の、第１触媒塔３に供給されたガスの温度Ｔ１ｉｎ’、および、第１触媒塔３から排出されたガスの温度Ｔ１ｏｕｔ’、並びに、予め測定された、アンモニア濃度がＮ２’％であって温度がＴ２ｉｎ’であるガスに含まれるアンモニアを第２触媒塔において分解した際の、第２触媒塔５に供給されたガスの温度Ｔ２ｉｎ’、および、第２触媒塔５から排出されたガスの温度Ｔ２ｏｕｔ’である値。
予め測定された際の、第１触媒塔３に供給されたガスの温度Ｔ１ｉｎ’、および、第２触媒塔５に供給されたガスの温度Ｔ２ｉｎ’は、それぞれ、第１触媒塔３に供給された第１ガスの温度Ｔ１ｉｎ、および、第２触媒塔５に供給された第２ガスの温度Ｔ２ｉｎと同じであっても良く、異なっていても良い。 The computer 70 includes input means 71 that can input values described in the following (1) to (4).
(1) The values measured by the first gas supply amount measuring device 8A, the first gas ammonia concentration measuring device 8B, the first temperature measuring device 21A, and the second temperature measuring device 40A, that is, the first measured The supply amount V 1 of the first gas supplied to the first catalyst tower 3, the concentration N 1 of ammonia contained in the first gas supplied to the first catalyst tower 3, and the first gas supplied to the first catalyst tower 3 temperature T 1in, and the temperature T 3in a is the value of the second gas that has been cooled by the cooler 4.
Note that “measured this time” means “measured when the design support system according to the present invention is implemented”, for example, “supplied to the first catalyst tower 3 measured this time”. The “supply amount V 1 of the first gas” means the supply amount V 1 of the first gas supplied to the first catalyst tower 3 measured when the design support system according to the present invention is implemented.
(2) has been calculated this time, the second supply amount V 2 in which the value of the gas to the second catalyst tower 5.
Note that “calculated this time” means “calculated when the design support system according to the present invention is implemented”, for example, “second time calculated to the second catalyst tower 5 calculated this time”. The “gas supply amount V 2 ” is calculated from a value other than V 2 , such as the first gas supply amount V 1 to the first catalyst tower 3, for example, when the design support system according to the present invention is implemented. V 2 obtained by the above.
(3) Ammonia decomposition rate ρ 1 ′ (%) in the first catalyst tower 3 when the gas containing ammonia is supplied to the first catalyst tower 3 at a supply amount V 1 ′, and the supply thereof. The amount V 1 ′, and the ammonia decomposition rate ρ 2 ′ (%) in the second catalyst tower 5 when the gas containing ammonia was supplied to the second catalyst tower 5 at the supply amount V 2 ′, which was measured in advance. And the value which is the supply amount V 2 ′.
Note that “preliminarily measured” means “measured before the design support system according to the present invention is implemented”. For example, “preliminarily measured gas containing ammonia is used as the first catalyst. The ammonia decomposition rate ρ 1 ′ (%) in the first catalyst tower 3 when it is supplied to the tower 3 at the supply amount V 1 ′ is actually the first before the design support system according to the present invention is implemented. supply amount V 1 in the catalyst tower 3 'a gas containing ammonia at supplying, the ammonia decomposition ratio [rho 1 of the first catalyst tower 3 when' (%) [rho 1 was obtained by measuring '(% ).
When measured in advance, supply amount V 1 of the gas containing ammonia which is supplied to the first catalyst column 3 'may be the same as the supply amount V 1 of the the first catalyst column 3 of the first gas It may be good or different. Also, when measured in advance, supply amount V 2 'is a gas containing ammonia which is supplied to the second catalyst tower 5, the same as the supply amount V 2 of the second catalyst tower 5 of the second gas May be different or different.
(4) Supplyed to the first catalyst tower 3 when the ammonia contained in the gas whose ammonia concentration is N 1 '% and temperature is T 1in ' measured in advance is decomposed in the first catalyst tower 3 temperature T 1in gas ', and the temperature T 1out of the gas that is discharged from the first catalyst column 3', and, measured in advance, the ammonia concentration 'temperature a percent T 2in' N 2 is When the ammonia contained in the gas is decomposed in the second catalyst tower, the temperature T 2in ′ of the gas supplied to the second catalyst tower 5 and the temperature T 2out ′ of the gas discharged from the second catalyst tower 5 A value.
The temperature T 1in ′ of the gas supplied to the first catalyst tower 3 and the temperature T 2in ′ of the gas supplied to the second catalyst tower 5 when measured in advance are respectively applied to the first catalyst tower 3. The temperature T 1in of the supplied first gas and the temperature T 2in of the second gas supplied to the second catalyst tower 5 may be the same or different.

計算機７０は、入力手段７１に入力された値を用いて、アンモニア処理装置１においてアンモニアを効率良く分解する条件を計算することができる。この結果、本発明に係るアンモニア処理装置の設計支援システムは、アンモニアを効率良く分解するアンモニア処理装置の条件を予測することによって、アンモニア処理装置の設計を支援することができる。
例えば、予め測定された、アンモニアを含有するガスを供給量Ｖ１’で第１触媒塔３に供給した際の第１触媒塔３におけるアンモニア分解率ρ１’（％）、および、その供給量Ｖ１’、並びに、第１触媒塔３への第１ガスの供給量Ｖ１が入力されることによって、下記式に基づいて、目的とする第１触媒塔３におけるアンモニア分解率ρ１を計算することができる。

ρ１（％） ＝ ｛１−（１−ρ１’（％）／１００）Ｖ１’／Ｖ１｝ｘ１００
The computer 70 can calculate a condition for efficiently decomposing ammonia in the ammonia processing apparatus 1 using the value input to the input means 71. As a result, the design support system for the ammonia processing apparatus according to the present invention can support the design of the ammonia processing apparatus by predicting the conditions of the ammonia processing apparatus that efficiently decomposes ammonia.
For example, the ammonia decomposition rate ρ 1 ′ (%) in the first catalyst tower 3 measured in advance when the gas containing ammonia is supplied to the first catalyst tower 3 at the supply quantity V 1 ′, and the supply quantity thereof V 1 ', as well as by the supply amount V 1 of the first gas to the first catalyst column 3 is input, based on the following equation, calculates the ammonia decomposition ratio [rho 1 of the first catalyst tower 3 for the purpose can do.

ρ 1 (%) = {1- (1-ρ 1 ′ (%) / 100) V1 ′ / V1 } × 100

さらに、予め測定された、アンモニア濃度がＮ１’％であって温度がＴ１ｉｎ’であるガスに含まれるアンモニアを第１触媒塔３において分解した際の、第１触媒塔３に供給されたガスの温度Ｔ１ｉｎ’、第１触媒塔３から排出されたガスの温度Ｔ１ｏｕｔ’、および、そのアンモニア濃度Ｎ１’、並びに、第１触媒塔３に供給される第１ガスに含まれるアンモニアの濃度Ｎ１、および、その第１ガスの温度Ｔ１ｉｎが入力されることによって、下記式に基づいて、第１触媒塔３から排出される第１ガスの温度Ｔ１ｏｕｔを計算することができる。

Ｔ１ｏｕｔ ＝ Ｔ１ｉｎ＋｛（Ｔ１ｏｕｔ’−Ｔ１ｉｎ’）ｘ（Ｎ１／Ｎ１’）ｘ（Ｖ１／Ｖ１’）ｘ（ρ１／ρ１’）｝
Further, the ammonia contained in the gas having an ammonia concentration of N 1 '% and a temperature of T 1in ' measured in advance was supplied to the first catalyst tower 3 when it was decomposed in the first catalyst tower 3. temperature T 1in the gas' temperature T 1out of the gas that is discharged from the first catalyst column 3 ', and its ammonia concentration N 1', as well as, ammonia contained in the first gas supplied to the first catalyst column 3 concentration N 1, and, by the temperature T 1in the first gas is supplied can be based on the following equation to calculate the temperature T 1out of the first gas discharged from the first catalyst column 3 .

T 1out = T 1in + {( T 1out '-T 1in') x (N 1 / N 1 ') x (V 1 / V 1') x (ρ 1 / ρ 1 ')}

さらに、下記式に基づいて、第２触媒塔５への第２ガスの供給量Ｖ２、および、アンモニア濃度Ｎ２を計算することができる。

Ｖ２ ＝ Ｖ１
Ｎ２ ＝ Ｎ１ｘ（１−ρ１（％）／１００）
Furthermore, the supply amount V 2 of the second gas to the second catalyst tower 5 and the ammonia concentration N 2 can be calculated based on the following formula.

V 2 = V 1
N 2 = N 1 x (1-ρ 1 (%) / 100)

さらに、予め測定された、アンモニアを含有するガスを供給量Ｖ２’で第２触媒塔５に供給した際の第２触媒塔５におけるアンモニア分解率ρ２’（％）が入力されることによって、下記式に基づいて、第２触媒塔５におけるアンモニア分解率ρ２’を計算することができる。

ρ２（％） ＝ ｛１−（１−ρ２’（％）／１００）Ｖ２’／Ｖ２｝ｘ１００
Furthermore, the ammonia decomposition rate ρ 2 ′ (%) in the second catalyst tower 5 when the gas containing ammonia measured in advance and supplied to the second catalyst tower 5 at the supply amount V 2 ′ is input. Based on the following formula, the ammonia decomposition rate ρ 2 ′ in the second catalyst tower 5 can be calculated.

ρ 2 (%) = {1- (1-ρ 2 ′ (%) / 100) V 2 ′ / V 2 } × 100

さらに、予め測定された、アンモニア濃度がＮ２’％であって温度がＴ２ｉｎ’であるガスに含まれるアンモニアを第２触媒塔５において分解した際の、第２触媒塔５に供給されたガスの温度Ｔ２ｉｎ’、第２触媒塔５から排出されたガスの温度Ｔ２ｏｕｔ’、および、そのアンモニア濃度Ｎ２’、並びに、今回測定された第２触媒塔５に供給される第２ガスの温度Ｔ２ｉｎが入力されることによって、下記式に基づいて、第２触媒塔５から排出される第２ガスの温度Ｔ２ｏｕｔを計算することができる。

Ｔ２ｏｕｔ ＝ Ｔ２ｉｎ＋｛（Ｔ２ｏｕｔ’−Ｔ２ｉｎ’）ｘ（Ｎ２／Ｎ２’）ｘ（Ｖ２／Ｖ２’）ｘ（ρ２／ρ２’）｝
Furthermore, the ammonia contained in the gas whose ammonia concentration is N 2 '% and temperature is T 2in ' measured in advance was supplied to the second catalyst tower 5 when it was decomposed in the second catalyst tower 5. The gas temperature T 2in ′, the gas temperature T 2out ′ discharged from the second catalyst tower 5, the ammonia concentration N 2 ′, and the second gas supplied to the second catalyst tower 5 measured this time by the temperature T 2in is input, based on the following equation, it is possible to calculate the temperature T 2out of the second gas exhausted from the second catalyst tower 5.

T 2out = T 2in + {(T 2out '-T 2in ') x (N 2 / N 2 ') x (V 2 / V 2 ') x (ρ 2 / ρ 2 ')}

次に、図４に示される実施形態にかかるアンモニア処理装置の設計支援システムについて説明する。上述の図１に示される実施形態にかかるアンモニア処理装置の設計支援システムと比較すると、第１混合ガス供給量測定器８Ａ’、および、第１混合アンモニア濃度測定器８Ｂ’を更に備える点で異なる。
第１混合ガス供給量測定器８Ａ’は、第１触媒塔３から排出される第１ガスに混合される、アンモニアを含有するガスの供給量ｖ１を測定する。また、第１混合アンモニア濃度測定器８Ｂ’は、第１触媒塔３から排出される第１ガスに混合される、アンモニアを含有するガスのアンモニア濃度ｎ１を測定する。 Next, the design support system of the ammonia processing apparatus according to the embodiment shown in FIG. 4 will be described. Compared with the design support system of the ammonia processing apparatus according to the embodiment shown in FIG. 1 described above, the difference is that the first mixed gas supply amount measuring device 8A ′ and the first mixed ammonia concentration measuring device 8B ′ are further provided. .
The first mixed gas supply amount measuring device 8A 'is mixed into the first gas discharged from the first catalyst column 3, to measure the supply amount v 1 of gas containing ammonia. Further, the first mixed ammonia concentration measuring device 8B ′ measures the ammonia concentration n 1 of the gas containing ammonia mixed with the first gas discharged from the first catalyst tower 3.

計算機７０が備える入力手段７１は、図１に示される実施形態にかかるアンモニア処理装置の設計支援システムと比較すると、第１触媒塔３から排出される第１ガスに混合されるアンモニアを含有するガスの、供給量ｖ１、および、アンモニア濃度ｎ１を更に入力できる点で異なる。 The input means 71 provided in the computer 70 is a gas containing ammonia mixed with the first gas discharged from the first catalyst tower 3 as compared with the design support system of the ammonia processing apparatus according to the embodiment shown in FIG. However, the supply amount v 1 and the ammonia concentration n 1 can be further input.

計算機７０は、入力手段７１に入力された値を用いて、アンモニア処理装置１においてアンモニアを効率良く分解する条件を計算することができる。この結果、本発明に係るアンモニア処理装置の設計支援システムは、アンモニアを効率良く分解するアンモニア処理装置の条件を予測することによって、アンモニア処理装置の設計を支援することができる。
下記２式に基づく計算については、上述の図１に示される実施形態に係るアンモニア処理装置１の設計支援システムと同じである。

ρ１（％） ＝ ｛１−（１−ρ１’（％）／１００）Ｖ１’／Ｖ１｝ｘ１００
Ｔ１ｏｕｔ ＝ Ｔ１ｉｎ＋｛（Ｔ１ｏｕｔ’−Ｔ１ｉｎ’）ｘ（Ｎ１／Ｎ１’）ｘ（Ｖ１／Ｖ１’）ｘ（ρ１／ρ１’）｝
The computer 70 can calculate a condition for efficiently decomposing ammonia in the ammonia processing apparatus 1 using the value input to the input means 71. As a result, the design support system for the ammonia processing apparatus according to the present invention can support the design of the ammonia processing apparatus by predicting the conditions of the ammonia processing apparatus that efficiently decomposes ammonia.
The calculation based on the following two formulas is the same as the design support system of the ammonia processing apparatus 1 according to the embodiment shown in FIG.

ρ 1 (%) = {1- (1-ρ 1 ′ (%) / 100) V1 ′ / V1 } × 100
T 1out = T 1in + {( T 1out '-T 1in') x (N 1 / N 1 ') x (V 1 / V 1') x (ρ 1 / ρ 1 ')}

さらに、第１触媒塔３から排出される第１ガスに混合される、アンモニアを含有するガスの供給量ｖ１が入力されることによって、下記式に基づいて、第２触媒塔５への第２ガスの供給量Ｖ２を計算することができる。

Ｖ２ ＝ Ｖ１＋ｖ１
Furthermore, by inputting the supply amount v 1 of the gas containing ammonia mixed with the first gas discharged from the first catalyst tower 3, the second supply to the second catalyst tower 5 is calculated based on the following formula. it can be calculated supply amount V 2 of 2 gas.

V 2 = V 1 + v 1

さらに、第１触媒塔から排出される第１ガスに混合される、アンモニアを含有するガスのアンモニア濃度ｎ１が入力されることによって、下記式に基づいて、第２触媒塔に供給される第２ガスのアンモニア濃度Ｎ２を計算することができる。

Ｎ２ ＝ ［｛Ｎ１ｘ（１−ρ１（％）／１００）｝ｘＶ１＋ｎ１ｘｖ１］／（Ｖ１＋ｖ１）
Further, by inputting the ammonia concentration n 1 of the gas containing ammonia mixed with the first gas discharged from the first catalyst tower, the second gas supplied to the second catalyst tower based on the following equation is inputted. The ammonia concentration N 2 of the two gases can be calculated.

N 2 = [{N 1 x (1-ρ 1 (%) / 100)} xV 1 + n 1 xv 1 ] / (V 1 + v 1 )

また、下記２式に基づく計算については、上述の図１に示される実施形態に係るアンモニア処理装置１の設計支援システムと同じである。

ρ２（％） ＝ ｛１−（１−ρ２’（％）／１００）Ｖ２’／Ｖ２｝ｘ１００
Ｔ２ｏｕｔ ＝ Ｔ２ｉｎ＋｛（Ｔ２ｏｕｔ’−Ｔ２ｉｎ’）ｘ（Ｎ２／Ｎ２’）ｘ（Ｖ２／Ｖ２’）ｘ（ρ２／ρ２’）｝
Further, the calculation based on the following two formulas is the same as the design support system of the ammonia processing apparatus 1 according to the embodiment shown in FIG.

ρ 2 (%) = {1- (1-ρ 2 ′ (%) / 100) V 2 ′ / V 2 } × 100
T 2out = T 2in + {(T 2out '-T 2in ') x (N 2 / N 2 ') x (V 2 / V 2 ') x (ρ 2 / ρ 2 ')}

次に、図５に示される実施形態にかかるアンモニア処理装置の設計支援システムについて説明する。上述の図１に示される実施形態にかかるアンモニア処理装置の設計支援システムと比較すると、第２温度測定器４０Ａを備えないが、第１空気量測定器４１Ａおよび第１空気温度測定器４２を備える点で異なる。
第１空気量測定器４１Ａは、第１触媒塔３から排出される第１ガスに混合される空気の量Ａ１を測定する。第１空気温度測定器４２は、第１触媒塔３から排出される第１ガスに混合される空気の温度Ｒ１を測定する。 Next, the design support system of the ammonia processing apparatus according to the embodiment shown in FIG. 5 will be described. Compared with the design support system of the ammonia processing apparatus according to the embodiment shown in FIG. 1 described above, the second temperature measuring device 40A is not provided, but the first air amount measuring device 41A and the first air temperature measuring device 42 are provided. It is different in point.
The first air amount measuring device 41 </ b> A measures the amount of air A 1 mixed with the first gas discharged from the first catalyst tower 3. The first air temperature measuring device 42 measures the temperature R 1 of the air mixed with the first gas discharged from the first catalyst tower 3.

計算機７０が備える入力手段７１は、図１に示される実施形態にかかるアンモニア処理装置の評価支援システムと比較すると、冷却器４によって冷却された第２ガスの温度Ｔ３ｉｎの値を入力することができないが、第１触媒塔３から排出される第１ガスに混合される空気の量Ａ１、および、第１触媒塔３から排出される第１ガスに混合される空気の温度Ｒ１を入力できる点で異なる。 The input means 71 provided in the computer 70 can input the value of the temperature T 3in of the second gas cooled by the cooler 4 as compared with the evaluation support system of the ammonia processing apparatus according to the embodiment shown in FIG. Although not possible, the amount of air A 1 mixed with the first gas discharged from the first catalyst tower 3 and the temperature R 1 of air mixed with the first gas discharged from the first catalyst tower 3 are input. It differs in that it can be done.

計算機７０は、入力手段７１に入力された値を用いて、アンモニア処理装置１においてアンモニアを効率良く分解する条件を計算することができる。この結果、本発明に係るアンモニア処理装置の設計支援システムは、アンモニアを効率良く分解するアンモニア処理装置の条件を予測することによって、アンモニア処理装置の設計を支援することができる。
下記２式に基づく計算については、上述の図１に示される実施形態にかかるアンモニア処理装置の評価支援システムと同じである。

ρ１（％） ＝ ｛１−（１−ρ１’（％）／１００）Ｖ１’／Ｖ１｝ｘ１００
Ｔ１ｏｕｔ ＝ Ｔ１ｉｎ＋｛（Ｔ１ｏｕｔ’−Ｔ１ｉｎ’）ｘ（Ｎ１／Ｎ１’）ｘ（Ｖ１／Ｖ１’）ｘ（ρ１／ρ１’）｝
The computer 70 can calculate a condition for efficiently decomposing ammonia in the ammonia processing apparatus 1 using the value input to the input means 71. As a result, the design support system for the ammonia processing apparatus according to the present invention can support the design of the ammonia processing apparatus by predicting the conditions of the ammonia processing apparatus that efficiently decomposes ammonia.
The calculation based on the following two formulas is the same as the evaluation support system for the ammonia treatment apparatus according to the embodiment shown in FIG.

ρ 1 (%) = {1- (1-ρ 1 ′ (%) / 100) V1 ′ / V1 } × 100
T 1out = T 1in + {( T 1out '-T 1in') x (N 1 / N 1 ') x (V 1 / V 1') x (ρ 1 / ρ 1 ')}

さらに、第１触媒塔３から排出される第１ガスに混合される空気の量Ａ１が入力されることによって、下記式に基づいて、第２触媒塔５に供給される第２ガスの、供給量Ｖ２、および／または、アンモニア濃度Ｎ２を計算することができる。

Ｖ２ ＝ Ｖ１＋Ａ１
Ｎ２ ＝ ［｛Ｎ１ｘ（１−ρ１（％）／１００）｝ｘＶ１］／（Ｖ１＋Ａ１）
Furthermore, by inputting the amount of air A 1 mixed with the first gas discharged from the first catalyst tower 3, the second gas supplied to the second catalyst tower 5 based on the following formula: The supply amount V 2 and / or the ammonia concentration N 2 can be calculated.

V 2 = V 1 + A 1
N 2 = [{N 1 x (1-ρ 1 (%) / 100)} xV 1 ] / (V 1 + A 1 )

さらに、第１触媒塔から排出される第１ガスに混合される空気の温度Ｒ１が入力されることによって、下記式に基づいて、第２触媒塔に供給される第２ガスの温度Ｔ２ｉｎを計算することができる。

Ｔ２ｉｎ ＝｛（Ｔ１ｏｕｔｘＶ１）＋（Ｒ１ｘＡ１）｝／（Ｖ１＋Ａ１）
Furthermore, by inputting the temperature R 1 of the air mixed with the first gas discharged from the first catalyst tower, the temperature T 2in of the second gas supplied to the second catalyst tower based on the following formula: Can be calculated.

T 2in = {(T 1out xV 1 ) + (R 1 xA 1 )} / (V 1 + A 1 )

また、下記２式に基づく計算については、上述の図１に示される実施形態に係るアンモニア処理装置１の設計支援システムと同じである。

ρ２（％） ＝ ｛１−（１−ρ２’（％）／１００）Ｖ２’／Ｖ２｝ｘ１００
Ｔ２ｏｕｔ ＝ Ｔ２ｉｎ＋｛（Ｔ２ｏｕｔ’−Ｔ２ｉｎ’）ｘ（Ｎ２／Ｎ２’）ｘ（Ｖ２／Ｖ２’）ｘ（ρ２／ρ２’）｝
Further, the calculation based on the following two formulas is the same as the design support system of the ammonia processing apparatus 1 according to the embodiment shown in FIG.

ρ 2 (%) = {1- (1-ρ 2 ′ (%) / 100) V 2 ′ / V 2 } × 100
T 2out = T 2in + {(T 2out '-T 2in ') x (N 2 / N 2 ') x (V 2 / V 2 ') x (ρ 2 / ρ 2 ')}

次に、図６に示される実施形態にかかるアンモニア処理装置の設計支援システムについて説明する。上述の図１に示される実施形態にかかるアンモニア処理装置の設計支援システムと比較すると、第２温度測定器４０Ａを備えないが、第１混合ガス供給量測定器４１Ａ、第１混合アンモニア濃度測定器４１Ｂ、および、第１混合ガス温度測定器４２を備える点で異なる。
第１混合ガス供給量測定器４１Ａは、第１触媒塔３から排出される第１ガスに混合される、アンモニアを含有するガスの供給量ｖ１を測定する。第１混合アンモニア濃度測定器４１Ｂは、第１触媒塔３から排出される第１ガスに混合される、アンモニアを含有するガスのアンモニア濃度ｎ１を測定する。また、第１混合ガス温度測定器４２は、第１触媒塔から排出される第１ガスに混合される、アンモニアを含有するガスの温度ｔ１を測定する。 Next, the design support system of the ammonia processing apparatus according to the embodiment shown in FIG. 6 will be described. Compared with the design support system of the ammonia processing apparatus according to the embodiment shown in FIG. 1 described above, the second temperature measuring device 40A is not provided, but the first mixed gas supply amount measuring device 41A, the first mixed ammonia concentration measuring device. The difference is that 41B and the first mixed gas temperature measuring device 42 are provided.
The first mixed gas supply amount measuring device 41 </ b> A measures the supply amount v 1 of the gas containing ammonia mixed with the first gas discharged from the first catalyst tower 3. The first mixed ammonia concentration measuring device 41 </ b> B measures the ammonia concentration n 1 of the gas containing ammonia mixed with the first gas discharged from the first catalyst tower 3. The first mixed gas temperature measuring device 42 measures the temperature t 1 of the gas containing ammonia mixed with the first gas discharged from the first catalyst tower.

計算機７０が備える入力手段７１は、図１に示される実施形態にかかるアンモニア処理装置の評価支援システムと比較すると、冷却器４によって冷却された第２ガスの温度Ｔ３ｉｎの値を入力することができないが、第１触媒塔３から排出される第１ガスに混合されるアンモニアを含有するガスの供給量ｖ１、そのアンモニア濃度ｎ１、および、その温度ｔ１を入力できる点で異なる。 The input means 71 provided in the computer 70 can input the value of the temperature T 3in of the second gas cooled by the cooler 4 as compared with the evaluation support system of the ammonia processing apparatus according to the embodiment shown in FIG. However, it is different in that the supply amount v 1 of the gas containing ammonia mixed with the first gas discharged from the first catalyst tower 3, the ammonia concentration n 1 , and the temperature t 1 can be input.

計算機７０は、入力手段７１に入力された値を用いて、アンモニア処理装置１においてアンモニアを効率良く分解する条件を計算することができる。この結果、本発明に係るアンモニア処理装置の設計支援システムは、アンモニアを効率良く分解するアンモニア処理装置の条件を予測することによって、アンモニア処理装置の設計を支援することができる。
下記２式に基づく計算については、上述の図１に示される実施形態にかかるアンモニア処理装置の評価支援システムと同じである。

ρ１（％） ＝ ｛１−（１−ρ１’（％）／１００）Ｖ１’／Ｖ１｝ｘ１００
Ｔ１ｏｕｔ ＝ Ｔ１ｉｎ＋｛（Ｔ１ｏｕｔ’−Ｔ１ｉｎ’）ｘ（Ｎ１／Ｎ１’）ｘ（Ｖ１／Ｖ１’）ｘ（ρ１／ρ１’）｝
The computer 70 can calculate a condition for efficiently decomposing ammonia in the ammonia processing apparatus 1 using the value input to the input means 71. As a result, the design support system for the ammonia processing apparatus according to the present invention can support the design of the ammonia processing apparatus by predicting the conditions of the ammonia processing apparatus that efficiently decomposes ammonia.
The calculation based on the following two formulas is the same as the evaluation support system for the ammonia treatment apparatus according to the embodiment shown in FIG.

ρ 1 (%) = {1- (1-ρ 1 ′ (%) / 100) V1 ′ / V1 } × 100
T 1out = T 1in + {( T 1out '-T 1in') x (N 1 / N 1 ') x (V 1 / V 1') x (ρ 1 / ρ 1 ')}

さらに、第１触媒塔３から排出される第１ガスに混合されるアンモニアを含有するガスの供給量ｖ１が入力されることによって、下記式に基づいて、第２触媒塔５に供給される第２ガスの供給量Ｖ２を計算することができる。

Ｖ２ ＝ Ｖ１＋ｖ１
Furthermore, the supply amount v 1 of the gas containing ammonia mixed with the first gas discharged from the first catalyst tower 3 is input, so that the gas is supplied to the second catalyst tower 5 based on the following formula. it can be calculated supply amount V 2 of the second gas.

V 2 = V 1 + v 1

さらに、第１触媒塔３から排出される第１ガスに混合されるアンモニアを含有するガスのアンモニア濃度ｎ１が入力されることによって、下記式に基づいて、第２触媒塔５に供給される第２ガスのアンモニア濃度Ｎ２を計算することができる。

Ｎ２ ＝ ［｛Ｎ１ｘ（１−ρ１（％）／１００）｝ｘＶ１＋ｎ１ｘｖ１］／（Ｖ１＋ｖ１）
Further, the ammonia concentration n 1 of the gas containing ammonia mixed with the first gas discharged from the first catalyst tower 3 is input, and then supplied to the second catalyst tower 5 based on the following formula. The ammonia concentration N 2 of the second gas can be calculated.

N 2 = [{N 1 x (1-ρ 1 (%) / 100)} xV 1 + n 1 xv 1 ] / (V 1 + v 1 )

さらに、第１ガスに混合されるアンモニアを含有するガスの温度ｔ１が入力されることによって、下記式に基づいて、第２触媒塔５に供給される第２ガスの温度Ｔ２ｉｎを計算することができる。

Ｔ２ｉｎ ＝ ｛（Ｔ１ｏｕｔｘＶ１）＋（ｔ１ｘｖ１）｝／（Ｖ１＋ｖ１）
Furthermore, by inputting the temperature t 1 of the gas containing ammonia mixed with the first gas, the temperature T 2in of the second gas supplied to the second catalyst tower 5 is calculated based on the following equation. be able to.

T 2in = {(T 1out xV 1 ) + (t 1 xv 1 )} / (V 1 + v 1 )

また、下記２式に基づく計算については、上述の図１に示される実施形態に係るアンモニア処理装置１の設計支援システムと同じである。

ρ２（％） ＝ ｛１−（１−ρ２’（％）／１００）Ｖ２’／Ｖ２｝ｘ１００
Ｔ２ｏｕｔ ＝ Ｔ２ｉｎ＋｛（Ｔ２ｏｕｔ’−Ｔ２ｉｎ’）ｘ（Ｎ２／Ｎ２’）ｘ（Ｖ２／Ｖ２’）ｘ（ρ２／ρ２’）｝
Further, the calculation based on the following two formulas is the same as the design support system of the ammonia processing apparatus 1 according to the embodiment shown in FIG.

ρ 2 (%) = {1- (1-ρ 2 ′ (%) / 100) V 2 ′ / V 2 } × 100
T 2out = T 2in + {(T 2out '-T 2in ') x (N 2 / N 2 ') x (V 2 / V 2 ') x (ρ 2 / ρ 2 ')}

上記各実施形態においては、２個の触媒塔と１個の冷却器とを備えるアンモニア処理装置を例にして、本発明に係るアンモニア処理装置の設計支援システムについて説明したが、以下に、第１〜第ｎ触媒塔のｎ個の触媒塔と、第１〜第（ｎ−１）冷却器の（ｎ−１）個の冷却器とを備えるアンモニア処理装置の設計支援システムについて説明する。
上述の図１および４〜６に示される実施形態にかかるアンモニア処理装置の設計支援システムと比較すると、計算機は、以下の（５）〜（８）の入力手段をさらに備える点で異なる。
（５）予め測定された、アンモニアを含有するガスを供給量Ｖｋ’で第ｋ触媒塔に供給した際の第ｋ触媒塔におけるアンモニア分解率ρｋ’（％）、および、その供給量Ｖｋ’である値。
（６）今回算出された、第ｋ触媒塔への第ｋガスの供給量Ｖｋである値。
（７）予め測定された、アンモニア濃度がＮｎ’であって温度がＴｎｉｎ’であるガスに含まれるアンモニアを第ｎ触媒塔において分解した際の、前記第ｎ触媒塔に供給されたガスの温度Ｔｎｉｎ’、第１触媒塔から排出されたガスの温度Ｔｎｏｕｔ’、および、そのアンモニア濃度Ｎｎ’である値。
（８）今回算出された、第ｋ触媒塔に供給される、第ｋガスのアンモニア濃度Ｎｋ、および、第ｋガスの温度Ｔｋｉｎである値。 In each of the above-described embodiments, the ammonia processing apparatus design support system according to the present invention has been described by taking an ammonia processing apparatus including two catalyst towers and one cooler as an example. A design support system for an ammonia processing apparatus including n catalyst towers of the nth catalyst tower and (n-1) coolers of the first to (n-1) th coolers will be described.
Compared with the design support system of the ammonia processing apparatus according to the embodiment shown in FIGS. 1 and 4 to 6 described above, the computer is different in that the computer further includes the following input means (5) to (8).
(5) Ammonia decomposition rate ρ k ′ (%) in the k-th catalyst tower when the gas containing ammonia is supplied to the k-th catalyst tower at a supply amount V k ′, and the supply amount V A value that is k '.
(6) is currently calculated value is supplied amount V k of the k-gas into the first k catalyst column.
(7) Gas supplied to the n-th catalyst column when ammonia contained in the gas having an ammonia concentration of N n ′ and a temperature of T nin ′ measured in advance is decomposed in the n-th catalyst column The temperature T nin ′ of the gas, the temperature T nout ′ of the gas discharged from the first catalyst tower, and its ammonia concentration N n ′.
(8) The values calculated this time are the ammonia concentration N k of the kth gas and the temperature Tkin of the kth gas supplied to the kth catalyst tower.

計算機は、入力手段に入力された値を用いて、アンモニア処理装置においてアンモニアを効率良く分解する条件を計算することができる。この結果、本発明に係るアンモニア処理装置の設計支援システムは、アンモニアを効率良く分解するアンモニア処理装置の条件を予測することによって、アンモニア処理装置の設計を支援することができる。   The computer can calculate the condition for efficiently decomposing ammonia in the ammonia processing apparatus using the value input to the input means. As a result, the design support system for the ammonia processing apparatus according to the present invention can support the design of the ammonia processing apparatus by predicting the conditions of the ammonia processing apparatus that efficiently decomposes ammonia.

即ち、下記式に基づいて、第ｋ触媒塔における第ｋガスのアンモニア分解率ρｋを計算することができる。

ρｋ（％） ＝ ｛１−（１−ρｋ’（％）／１００）Ｖｋ’／Ｖｋ｝ｘ１００
That is, the ammonia decomposition rate ρ k of the k-th gas in the k-th catalyst tower can be calculated based on the following formula.

ρ k (%) = {1- (1-ρ k ′ (%) / 100) Vk ′ / Vk } × 100

また、下記式に基づいて、第ｋ触媒塔から排出される第ｋガスの温度Ｔｋｏｕｔを計算することができる。

Ｔｋｏｕｔ ＝ Ｔｋｉｎ＋｛（Ｔｋｏｕｔ’−Ｔｋｉｎ’）ｘ（Ｎｋ／Ｎｋ’）ｘ（Ｖｋ／Ｖｋ’）ｘ（ρｋ／ρｋ’）｝
Further, the temperature T kout of the kth gas discharged from the kth catalyst tower can be calculated based on the following formula.

T kout = T kin + {( T kout '-T kin') x (N k / N k ') x (V k / V k') x (ρ k / ρ k ')}

このように、本発明のアンモニア処理装置の設計支援システムによれば、実際にアンモニア処理装置を製造しなくても、各触媒塔についての基礎実験を行うだけで、アンモニア処理装置全体についてアンモニアを効率良く分解する条件を予測し、アンモニア処理装置の設計を支援することが可能となる。   Thus, according to the design support system for an ammonia treatment apparatus of the present invention, ammonia can be efficiently used for the entire ammonia treatment apparatus by performing basic experiments for each catalyst tower without actually manufacturing the ammonia treatment apparatus. It is possible to predict the conditions for good decomposition and support the design of the ammonia treatment apparatus.

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲は下記の実施例に限定されることはない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, the scope of the present invention is not limited to the following Example.

図５に示される実施形態にかかるアンモニア処理装置１について、実際に、アンモニアを効率良く分解できる条件を予測した。
まず、第１触媒塔３および第２触媒塔５についての基礎実験として、以下のことを行った。
アンモニア分解触媒０．０１ｍ３を備える第１触媒塔３に、濃度１％でアンモニアを含有するガスを、空間速度（Space Velocity，ＳＶ）１０００００（１／ｈ）で供給したところ、アンモニア分解率は９５．０％であった。従って、「予め測定された、第１触媒塔３へのアンモニアを含有するガスの供給量Ｖ１’」として１０００ｍ３／ｈという値が得られ、「この際の第１触媒塔３におけるアンモニア分解率ρ１’」として９５．０％という値が得られた。
さらに、第１触媒塔３に、温度が２６０℃であって、濃度１％でアンモニアを含有するガスを、ＳＶ２５０００で供給したところ、第１触媒塔３から排出されたガスの温度は３６０℃であった。従って、「予め測定された、アンモニア濃度がＮ１’％であって温度がＴ１ｉｎ’であるガスに含まれるアンモニアを第１触媒塔３において分解した際の、第１触媒塔３に供給されたガスの温度Ｔ１ｉｎ’」として２６０℃という値が得られ、「この際の第１触媒塔３から排出されたガスの温度Ｔ１ｏｕｔ’」として３６０℃という値が得られ、さらに、「そのアンモニア濃度Ｎ１’」として１％という値が得られた。
なお、本実施例においては、第１触媒塔３と第２触媒塔５とは同じ構造であるため、「予め測定された、第２触媒塔５へのアンモニアを含有するガスの供給量Ｖ２’」の値としてＶ１’の値、即ち、１０００ｍ３／ｈとの値を用いることができ、また、「この際の第２触媒塔５におけるアンモニア分解率ρ２’」としてρ１’の値、即ち、９５．０％との値を用いることができる。同様に、「予め測定された、アンモニア濃度がＮ２’％であって温度がＴ２ｉｎ’であるガスに含まれるアンモニアを第２触媒塔５において分解した際の、第２触媒塔５に供給されたガスの温度Ｔ２ｉｎ’」の値としてＴ１ｉｎ’の値、即ち、２６０℃との値を用い、「この際の第２触媒塔５から排出されたガスの温度Ｔ２ｏｕｔ’」としてＴ１ｏｕｔ’の値、即ち、３６０℃との値を用い、さらに、「そのアンモニア濃度Ｎ２’」としてＮ１’の値、即ち、１％という値を用いることができる。 With respect to the ammonia processing apparatus 1 according to the embodiment shown in FIG. 5, the conditions under which ammonia can be efficiently decomposed were predicted.
First, as a basic experiment on the first catalyst tower 3 and the second catalyst tower 5, the following was performed.
When a gas containing ammonia at a concentration of 1% was supplied to the first catalyst tower 3 equipped with an ammonia decomposition catalyst 0.01 m 3 at a space velocity (SV) of 100,000 (1 / h), the ammonia decomposition rate was It was 95.0%. Accordingly, a value of 1000 m 3 / h is obtained as “a supply amount V 1 ′ of the gas containing ammonia to the first catalyst tower 3 measured in advance”, and “ammonia decomposition in the first catalyst tower 3 at this time” A value of 95.0% was obtained as the rate ρ 1 ′ ”.
Further, when a gas having a temperature of 260 ° C. and containing ammonia at a concentration of 1% was supplied to the first catalyst tower 3 by SV25000, the temperature of the gas discharged from the first catalyst tower 3 was 360 ° C. there were. Therefore, “a preliminarily measured ammonia concentration N 1 ′% and temperature T 1in ′ is supplied to the first catalyst tower 3 when the ammonia contained in the gas is decomposed in the first catalyst tower 3. temperature T 1in ' "has a value of 260 ° C. obtained as" temperature T 1out of the gas that is discharged from the first catalyst column 3 when the' gas value of 360 ° C. as "is obtained, further," the A value of 1% was obtained as the ammonia concentration N 1 ′ ”.
In the present embodiment, since the first catalyst tower 3 and the second catalyst tower 5 have the same structure, “a supply amount V 2 of a gas containing ammonia to the second catalyst tower 5 measured in advance”. A value of V 1 ′, that is, a value of 1000 m 3 / h can be used as the value of “”, and “ammonia decomposition rate ρ 2 ′ in the second catalyst tower 5 at this time” is ρ 1 ′. A value of 95.0% can be used. Similarly, “supplied to the second catalyst tower 5 when the ammonia contained in the gas whose ammonia concentration is N 2 ′% and temperature is T 2in ′ is decomposed in the second catalyst tower 5 is measured in advance. value of 'T 1in as the value of "' the temperature T 2in gas, i.e., using the values of 260 ° C., T as" temperature T 2out 'of the gas that is discharged from the second catalyst tower 5 when the " A value of 1 out ′, that is, a value of 360 ° C. is used, and further, a value of N 1 ′, that is, a value of 1% can be used as “the ammonia concentration N 2 ′”.

第１触媒塔３に第１ガスを１０１１ｍ３／ｈの流量にて供給する場合の、第１触媒塔３におけるアンモニア分解率ρ１を予測したい場合には、入力手段７１に、Ｖ１’＝１０００ｍ３／ｈ、ρ１’＝９５．０％、および、Ｖ１＝１０１１ｍ３／ｈを入力する。そうすると、計算機７０は、下式に基づいて、Ｖ１＝１０１１ｍ３／ｈである場合の第１触媒塔３におけるアンモニア分解率ρ１は９４．８％であると計算することができる。

ρ１（％） ＝ ｛１−（１−ρ１’（％）／１００）Ｖ１’／Ｖ１｝ｘ１００
When it is desired to predict the ammonia decomposition rate ρ 1 in the first catalyst tower 3 when the first gas is supplied to the first catalyst tower 3 at a flow rate of 1011 m 3 / h, V 1 ′ = Enter 1000 m 3 / h, ρ 1 ′ = 95.0%, and V 1 = 1011 m 3 / h. Then, the computer 70 can calculate that the ammonia decomposition rate ρ 1 in the first catalyst tower 3 is 94.8% when V 1 = 1011 m 3 / h based on the following equation.

ρ 1 (%) = {1- (1-ρ 1 ′ (%) / 100) V1 ′ / V1 } × 100

引き続き、第１触媒塔３に供給する第１ガスに含まれるアンモニアの量が１１ｍ３／ｈであって、第１触媒塔３に供給する第１ガスの温度が２６０℃である場合の、第１触媒塔から排出されるガスの温度Ｔ１ｏｕｔを予測したい場合には、入力手段７１に、Ｔ１ｉｎ’＝２６０℃、Ｔ１ｏｕｔ’＝３６０℃、Ｔ１ｉｎ＝２６０℃、Ｎ１’＝１％、および、Ｎ１＝１．０９％を更に入力する。そうすると、計算機７０は、下式に基づいて、この場合の第１触媒塔３から排出されるガスの温度Ｔ１ｏｕｔは３７０℃であると計算することができる。

Ｔ１ｏｕｔ ＝ Ｔ１ｉｎ＋｛（Ｔ１ｏｕｔ’−Ｔ１ｉｎ’）ｘ（Ｎ１／Ｎ１’）ｘ（Ｖ１／Ｖ１’）ｘ（ρ１／ρ１’）｝
Subsequently, when the amount of ammonia contained in the first gas supplied to the first catalyst tower 3 is 11 m 3 / h and the temperature of the first gas supplied to the first catalyst tower 3 is 260 ° C., If you want to predict the temperature T 1out of gas discharged from the first catalyst column is the input unit 71, T 1in '= 260 ℃ , T 1out' = 360 ℃, T 1in = 260 ℃, N 1 '= 1% , And N 1 = 1.09%. Then, the calculator 70 can calculate that the temperature T 1out of the gas discharged from the first catalyst tower 3 in this case is 370 ° C. based on the following equation.

T 1out = T 1in + {( T 1out '-T 1in') x (N 1 / N 1 ') x (V 1 / V 1') x (ρ 1 / ρ 1 ')}

さらに、第１触媒塔３から排出されたガスに、空気を４００ｍ３／ｈの流量にて混合する場合の、第２触媒塔５への第２ガスの供給量Ｖ２を予測したい場合には、入力手段７１に、Ａ１＝４００ｍ３／ｈを更に入力する。そうすると、計算機７０は、下式に基づいて、Ａ１＝４００ｍ３／ｈである場合の、第２触媒塔５への第２ガスの供給量Ｖ２は１４１１ｍ３／ｈであると計算することができる。

Ｖ２ ＝ Ｖ１＋Ａ１

また、第２触媒塔５に供給される第２ガスのアンモニア濃度Ｎ２を予測したい場合には、計算機７０は、下式に基づいて、Ａ１＝４００ｍ３／ｈである場合の、第２触媒塔５に供給される第２ガスのアンモニア濃度Ｎ２は０．０４％であると計算することができる。

Ｎ２ ＝ ［｛Ｎ１ｘ（１−ρ１（％）／１００）｝ｘＶ１］／（Ｖ１＋Ａ１）
Furthermore, when it is desired to predict the supply amount V 2 of the second gas to the second catalyst tower 5 when air is mixed with the gas discharged from the first catalyst tower 3 at a flow rate of 400 m 3 / h. Then, A 1 = 400 m 3 / h is further input to the input means 71. Then, the computer 70 is based on the following equation, it is calculated to the case where A 1 = 400m 3 / h, the supply amount V 2 of the second gas to the second catalyst tower 5 is 1411m 3 / h Can do.

V 2 = V 1 + A 1

Further, when it is desired to predict the ammonia concentration N 2 of the second gas supplied to the second catalyst tower 5, the calculator 70 calculates the second value when A 1 = 400 m 3 / h based on the following equation. It can be calculated that the ammonia concentration N 2 of the second gas supplied to the catalyst tower 5 is 0.04%.

N 2 = [{N 1 x (1-ρ 1 (%) / 100)} xV 1 ] / (V 1 + A 1 )

引き続き、第１触媒塔３から排出されたガスに混合される空気の温度Ｒ１が４０℃である場合の、第２触媒塔に供給される第２ガスの温度Ｔ２ｉｎを予測したい場合には、入力手段７１に、Ｒ１＝４０℃を更に入力する。そうすると、計算機７０は、下式に基づいて、この場合の第２触媒塔に供給される第２ガスの温度Ｔ２ｉｎは２７６℃であると計算することができる。
Ｔ２ｉｎ ＝｛（Ｔ１ｏｕｔｘＶ１）＋（Ｒ１ｘＡ１）｝／（Ｖ１＋Ａ１）
Subsequently, when it is desired to predict the temperature T 2in of the second gas supplied to the second catalyst tower when the temperature R 1 of the air mixed with the gas discharged from the first catalyst tower 3 is 40 ° C. Further, R 1 = 40 ° C. is further input to the input means 71. Then, the calculator 70 can calculate that the temperature T 2in of the second gas supplied to the second catalyst tower in this case is 276 ° C. based on the following equation.
T 2in = {(T 1out xV 1 ) + (R 1 xA 1 )} / (V 1 + A 1 )

さらに、第２触媒塔５におけるアンモニア分解率ρ２を予測したい場合には、入力手段７１に、Ｖ２’＝１０００ｍ３／ｈ、および、ρ２’＝９５．０％を更に入力する。そうすると、計算機７０は、下式に基づいて、この場合の第２触媒塔５におけるアンモニア分解率ρ２は８８．０％であると計算することができる。

ρ２（％） ＝ ｛１−（１−ρ２’（％）／１００）Ｖ２’／Ｖ２｝ｘ１００
Furthermore, when it is desired to predict the ammonia decomposition rate ρ 2 in the second catalyst tower 5, V 2 ′ = 1000 m 3 / h and ρ 2 ′ = 95.0% are further input to the input means 71. Then, the computer 70 can calculate that the ammonia decomposition rate ρ 2 in the second catalyst tower 5 in this case is 88.0% based on the following equation.

ρ 2 (%) = {1- (1-ρ 2 ′ (%) / 100) V 2 ′ / V 2 } × 100

引き続き、第２触媒塔５から排出されるガスの温度Ｔ２ｏｕｔを予測したい場合には、入力手段７１に、Ｔ２ｉｎ’＝２６０℃、Ｔ２ｏｕｔ’＝３６０℃、および、Ｎ２’＝１％を更に入力する。そうすると、計算機７０は、下式に基づいて、第２触媒塔５から排出されるガスの温度Ｔ２ｏｕｔは２８１℃であると計算することができる。

Ｔ２ｏｕｔ ＝ Ｔ２ｉｎ＋｛（Ｔ２ｏｕｔ’−Ｔ２ｉｎ’）ｘ（Ｎ２／Ｎ２’）ｘ（Ｖ２／Ｖ２’）ｘ（ρ２／ρ２’）｝
Subsequently, when it is desired to predict the temperature T 2out of the gas discharged from the second catalyst tower 5, T 2in ′ = 260 ° C., T 2out ′ = 360 ° C., and N 2 ′ = 1%. Enter further. Then, the computer 70 can calculate that the temperature T 2out of the gas discharged from the second catalyst tower 5 is 281 ° C. based on the following equation.

T 2out = T 2in + {(T 2out '-T 2in ') x (N 2 / N 2 ') x (V 2 / V 2 ') x (ρ 2 / ρ 2 ')}

１…アンモニア処理装置，２…加熱装置，３…第１触媒塔，４…冷却器，５…第２触媒塔，６、６’…流量調整装置，７…アンモニアタンク，８、８’…ブロワ，８Ａ、８Ａ’…第１ガス供給量測定器、第１混合ガス供給量測定器，８Ｂ、８Ｂ’…第１ガスアンモニア濃度測定器、第１混合アンモニア濃度測定器，２０…熱交換器，２１…ヒータ，２１Ａ…第１温度測定器，３０…第１アンモニア分解触媒層，４０…熱交換器，４０Ａ…第２温度測定器，４１…ブロワ，４１Ａ…第１空気量測定器、第１混合ガス供給量測定器，４１Ｂ…第１混合アンモニア濃度測定器，４２…第１空気温度測定器、第１混合ガス温度測定器，５０…第２アンモニア分解触媒層，７０…計算機，７１…入力手段，１００…アンモニア処理装置の設計支援システム，２００…トラック DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ammonia processing apparatus, 2 ... Heating apparatus, 3 ... 1st catalyst tower, 4 ... Cooler, 5 ... 2nd catalyst tower, 6, 6 '... Flow control apparatus, 7 ... Ammonia tank, 8, 8' ... Blower , 8A, 8A '... first gas supply amount measuring device, first mixed gas supply amount measuring device, 8B, 8B' ... first gas ammonia concentration measuring device, first mixed ammonia concentration measuring device, 20 ... heat exchanger, DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Heater, 21A ... 1st temperature measuring device, 30 ... 1st ammonia decomposition catalyst layer, 40 ... Heat exchanger, 40A ... 2nd temperature measuring device, 41 ... Blower, 41A ... 1st air quantity measuring device, 1st Mixed gas supply amount measuring device, 41B ... first mixed ammonia concentration measuring device, 42 ... first air temperature measuring device, first mixed gas temperature measuring device, 50 ... second ammonia decomposition catalyst layer, 70 ... computer, 71 ... input Means, 100 ... Design support system for ammonia treatment apparatus , 200 ... track

Claims (10)

４ＮＨ 3 ＋３Ｏ 2 →２Ｎ 2 ＋６Ｈ 2 Ｏで示される反応によってアンモニアを分解するアンモニア処理装置の設計支援システムであって、
アンモニア処理装置と、
計算機とを備え、
前記アンモニア処理装置は、
第１ガスに含まれるアンモニアの一部を分解する、第１アンモニア分解触媒を備えた第１触媒塔と、
第１触媒塔から排出された第１ガスを冷却する第１冷却器と、
前記冷却器によって冷却された第２ガスに含まれるアンモニアの一部又は全部を分解する、第２アンモニア分解触媒を備えた第２触媒塔とを備え、
前記計算機は、
予め測定された、アンモニアを含有するガスを供給量Ｖ1’で第１触媒塔に供給した際の第１触媒塔におけるアンモニア分解率ρ1’（％）、および、その供給量Ｖ1’の入力手段、並びに、
第１ガスの供給量Ｖ1の入力手段を備え、
前記計算機は、
入力されたρ1’、Ｖ1’、および、Ｖ1から、第１触媒塔における第１ガスのアンモニア分解率ρ1を、下記式に基づいて計算する、設計支援システム。

ρ1（％） ＝ ｛１−（１−ρ1’（％）／１００）V1’/V1｝ｘ１００
A design support system for an ammonia treatment apparatus that decomposes ammonia by a reaction represented by 4NH 3 + 3O 2 → 2N 2 + 6H 2 O ,
An ammonia treatment device;
With a calculator,
The ammonia treatment apparatus is
A first catalyst tower provided with a first ammonia decomposition catalyst that decomposes part of the ammonia contained in the first gas;
A first cooler for cooling the first gas discharged from the first catalyst tower;
A second catalyst tower having a second ammonia decomposition catalyst that decomposes part or all of the ammonia contained in the second gas cooled by the cooler;
The calculator is
Measured in advance, 'ammonia decomposition ratio [rho 1 of the first catalyst tower when supplied to the first catalyst column' a gas containing ammonia supply amount V 1 (%), and the supply amount V 1 ' Input means, and
An input means for supplying the first gas supply amount V 1 ;
The calculator is
A design support system that calculates the ammonia decomposition rate ρ 1 of the first gas in the first catalyst tower from the input ρ 1 ′, V 1 ′, and V 1 based on the following formula.

ρ 1 (%) = {1- (1-ρ 1 ′ (%) / 100) V 1 ′ / V 1 } × 100
前記計算機は、
予め測定された、アンモニア濃度がＮ1’であって温度がＴ1in’であるガスに含まれるアンモニアを第１触媒塔において分解した際の、前記第１触媒塔に供給されたガスの温度Ｔ1in’、第１触媒塔から排出されたガスの温度Ｔ1out’、および、そのアンモニア濃度Ｎ1’の入力手段、並びに、
第１触媒塔に供給される、第１ガスのアンモニア濃度Ｎ1、および、第１ガスの温度Ｔ1inの入力手段を更に備え、
前記計算機は、
入力されたＴ1in’、Ｔ1out’、Ｎ1’、Ｎ1、および、Ｔ1inから、第１触媒塔から排出される第１ガスの温度Ｔ1outを、下記式に基づいて更に計算することを特徴とする、請求項１に記載の設計支援システム。

Ｔ1out ＝ Ｔ1in＋｛（Ｔ1out’−Ｔ1in’）ｘ（Ｎ1／Ｎ1’）ｘ（Ｖ1／Ｖ1’）ｘ（ρ1／ρ1’）｝
The calculator is
The temperature T of the gas supplied to the first catalyst tower when ammonia contained in the gas having an ammonia concentration of N 1 ′ and a temperature of T 1in ′, which is measured in advance, is decomposed in the first catalyst tower. 1in ', the temperature T 1out of the gas that is discharged from the first catalyst column', and an input unit of the ammonia concentration N 1 ', and,
An input means for supplying the ammonia concentration N 1 of the first gas and the temperature T 1in of the first gas supplied to the first catalyst tower;
The calculator is
Input T 1in ', T 1out', N 1 ', N 1, and, from T 1in, the temperature T 1out of the first gas discharged from the first catalyst column, be further calculated based on the following formula The design support system according to claim 1, wherein:

T 1out = T 1in + {( T 1out '-T 1in') x (N 1 / N 1 ') x (V 1 / V 1') x (ρ 1 / ρ 1 ')}
前記計算機は、
予め測定された、アンモニアを含有するガスを供給量Ｖ2’で第２触媒塔に供給した際の第２触媒塔におけるアンモニア分解率ρ2’（％）、および、その供給量Ｖ2’の入力手段、並びに、
第２触媒塔への第２ガスの供給量Ｖ2の入力手段を更に備え、
前記計算機は、
入力されたρ2’、Ｖ2’、および、Ｖ2から、第２触媒塔における第２ガスのアンモニア分解率ρ2を、下記式に基づいて更に計算することを特徴とする、請求項１または２に記載の設計支援システム。

ρ2（％） ＝ ｛１−（１−ρ2’（％）／１００）V2’/V2｝ｘ１００
The calculator is
Measured in advance, 'ammonia decomposition ratio [rho 2 of the second catalyst tower at the time supplied to the second catalyst column' a gas containing ammonia supply amount V 2 (%), and, in its supply amount V 2 ' Input means, and
A means for inputting a supply amount V 2 of the second gas to the second catalyst tower;
The calculator is
The ammonia decomposition rate ρ 2 of the second gas in the second catalytic tower is further calculated from the input ρ 2 ′, V 2 ′, and V 2 based on the following formula: Or the design support system of 2.

ρ 2 (%) = {1- (1-ρ 2 ′ (%) / 100) V 2 ′ / V 2 } × 100
前記計算機は、
予め測定された、アンモニア濃度がＮ2’％であって温度がＴ2in’であるガスに含まれるアンモニアを第２触媒塔において分解した際の、前記第２触媒塔に供給されたガスの温度Ｔ2in’、第２触媒塔から排出されたガスの温度Ｔ2out’、および、そのアンモニア濃度Ｎ2’の入力手段、並びに、
第２触媒塔に供給される第２ガスのアンモニア濃度Ｎ2、および、第２触媒塔に供給される第２ガスの温度Ｔ2inの入力手段を更に備え、
前記計算機は、
下記式に基づいて、入力されたＴ2in’、Ｔ2out’、Ｎ2’、Ｎ2、および、Ｔ2inから、第２触媒塔から排出される第２ガスの温度Ｔ2outを更に計算することを特徴とする、請求項３に記載の設計支援システム。

Ｔ2out ＝ Ｔ2in＋｛（Ｔ2out’−Ｔ2in’）ｘ（Ｎ2／Ｎ2’）ｘ（Ｖ2／Ｖ2’）ｘ（ρ2／ρ2’）｝
The calculator is
The temperature of the gas supplied to the second catalyst tower when ammonia contained in the gas having an ammonia concentration of N 2 '% and a temperature of T 2in ' measured in advance is decomposed in the second catalyst tower. T 2in ', the temperature T 2out ' of the gas discharged from the second catalyst tower, and its ammonia concentration N 2 'input means, and
The apparatus further comprises input means for the ammonia concentration N 2 of the second gas supplied to the second catalyst tower and the temperature T 2in of the second gas supplied to the second catalyst tower,
The calculator is
Further calculating the temperature T 2out of the second gas discharged from the second catalytic tower from the inputted T 2in ', T 2out ', N 2 ', N 2 and T 2in based on the following equation: The design support system according to claim 3, wherein:

T 2out = T 2in + {( T 2out '-T 2in') x (N 2 / N 2 ') x (V 2 / V 2') x (ρ 2 / ρ 2 ')}
前記第１冷却器は、第１触媒塔から排出される第１ガスを熱交換によって冷却し、温度がＴ2inである第２ガスにする冷却器であって、
前記計算機は、
下記式に基づいて、第２触媒塔に供給される第２ガスのアンモニア濃度Ｎ2、および／または、第２触媒塔への第２ガスの供給量Ｖ2を更に計算することを特徴とする、請求項３または４に記載の設計支援システム。

Ｎ2 ＝ Ｎ1ｘ（１−ρ1（％）／１００）
Ｖ2 ＝ Ｖ1
The first cooler is a cooler that cools the first gas discharged from the first catalyst tower by heat exchange into a second gas having a temperature of T 2in ,
The calculator is
Based on the following formula, the ammonia concentration N 2 of the second gas supplied to the second catalyst tower and / or the supply amount V 2 of the second gas to the second catalyst tower is further calculated. The design support system according to claim 3 or 4.

N 2 = N 1 x (1-ρ 1 (%) / 100)
V 2 = V 1
前記アンモニア処理装置は、
第１触媒塔から排出される第１ガスに、アンモニアを含有するガスを混合することによって、第１触媒塔から排出される第１ガスのアンモニア濃度を上昇させる第１ガス混合器を更に備え、
前記計算機は、
第１触媒塔から排出される第１ガスに混合されるアンモニアを含有するガスの、供給量ｖ1、および、アンモニア濃度ｎ1の入力手段を更に備え、
下記式に基づいて、入力されたｖ1、および、ｎ1から、第２触媒塔に供給される第２ガスのアンモニア濃度Ｎ2、および／または、第２触媒塔への第２ガスの供給量Ｖ2を更に計算することを特徴とする、請求項５に記載の設計支援システム。

Ｎ2 ＝ ［｛Ｎ1ｘ（１−ρ1（％）／１００）｝ｘＶ1＋ｎ1ｘｖ1］／（Ｖ1＋ｖ1）
Ｖ2 ＝ Ｖ1＋ｖ1
The ammonia treatment apparatus is
A first gas mixer for increasing the ammonia concentration of the first gas discharged from the first catalyst tower by mixing a gas containing ammonia with the first gas discharged from the first catalyst tower;
The calculator is
The apparatus further comprises input means for supplying a supply amount v 1 and an ammonia concentration n 1 of a gas containing ammonia mixed with the first gas discharged from the first catalyst tower,
Based on the following formula, from the input v 1 and n 1 , the ammonia concentration N 2 of the second gas supplied to the second catalyst tower and / or the supply of the second gas to the second catalyst tower The design support system according to claim 5, wherein the quantity V 2 is further calculated.

N 2 = [{N 1 x (1-ρ 1 (%) / 100)} xV 1 + n 1 xv 1 ] / (V 1 + v 1 )
V 2 = V 1 + v 1
前記第１冷却器は、
第１触媒塔から排出される第１ガスに空気を混合することによって、第１触媒塔から排出される第１ガスを冷却する冷却器であり、
前記計算機は、
第１触媒塔から排出される第１ガスへの空気の混合量Ａ1、および、第１触媒塔から排出される第１ガスに混合される空気の温度Ｒ1の入力手段を更に備え、
下記式に基づいて、入力されたＡ1、および、Ｒ1から、第２触媒塔に供給される第２ガスの温度Ｔ2in、第２触媒塔に供給される第２ガスのアンモニア濃度Ｎ2、および／または、第２触媒塔への第２ガスの供給量Ｖ2を更に計算することを特徴とする、請求項３または４に記載の設計支援システム。

Ｔ2in ＝｛（Ｔ1outｘＶ1）＋（Ｒ1ｘＡ1）｝／（Ｖ1＋Ａ1）
Ｎ2 ＝ ［｛Ｎ1ｘ（１−ρ1（％）／１００）｝ｘＶ1］／（Ｖ1＋Ａ1）
Ｖ2 ＝ Ｖ1＋Ａ1
The first cooler includes:
A cooler for cooling the first gas discharged from the first catalyst tower by mixing air with the first gas discharged from the first catalyst tower;
The calculator is
The apparatus further comprises input means for the air mixing amount A 1 to the first gas discharged from the first catalyst tower and the temperature R 1 of the air mixed with the first gas discharged from the first catalyst tower,
Based on the following formula, from the input A 1 and R 1 , the temperature T 2in of the second gas supplied to the second catalyst tower, the ammonia concentration N 2 of the second gas supplied to the second catalyst tower , and / or further characterized by calculating a supply amount V 2 of the second gas to the second catalyst column, the design support system according to claim 3 or 4.

T 2in = {(T 1out xV 1 ) + (R 1 xA 1 )} / (V 1 + A 1 )
N 2 = [{N 1 x (1-ρ 1 (%) / 100)} xV 1 ] / (V 1 + A 1 )
V 2 = V 1 + A 1
前記第１冷却器は、
第１触媒塔から排出される第１ガスに、アンモニアを含有するガスを混合することによって、第１触媒塔から排出される第１ガスを冷却する冷却器であり、
前記計算機は、
第１触媒塔から排出される第１ガスに混合される、アンモニアを含有するガスの供給量ｖ1、アンモニア濃度ｎ1、および、温度ｔ1の入力手段を更に備え、
下記式に基づいて、入力されたｖ1、ｎ1、および、ｔ1から、第２触媒塔に供給される第２ガスの温度Ｔ2in、第２触媒塔に供給される第２ガスのアンモニア濃度Ｎ2、および／または、第２触媒塔への第２ガスの供給量Ｖ2を更に計算することを特徴とする、請求項３または４に記載の設計支援システム。

Ｔ2in ＝ ｛（Ｔ1outｘＶ1）＋（ｔ1ｘｖ1）｝／（Ｖ1＋ｖ1）
Ｎ2 ＝ ［｛Ｎ1ｘ（１−ρ1（％）／１００）｝ｘＶ1＋ｎ1ｘｖ1］／（Ｖ1＋ｖ1）
Ｖ2 ＝ Ｖ1＋ｖ1
The first cooler includes:
A cooler that cools the first gas discharged from the first catalyst tower by mixing ammonia-containing gas with the first gas discharged from the first catalyst tower;
The calculator is
The apparatus further comprises input means for supplying a gas supply amount v 1 containing ammonia mixed with the first gas discharged from the first catalyst tower, ammonia concentration n 1 , and temperature t 1 .
Based on the following formula, from the input v 1 , n 1 , and t 1 , the temperature T 2in of the second gas supplied to the second catalyst tower, the ammonia of the second gas supplied to the second catalyst tower 5. The design support system according to claim 3, wherein the concentration N 2 and / or the supply amount V 2 of the second gas to the second catalyst tower is further calculated.

T 2in = {(T 1out xV 1 ) + (t 1 xv 1 )} / (V 1 + v 1 )
N 2 = [{N 1 x (1-ρ 1 (%) / 100)} xV 1 + n 1 xv 1 ] / (V 1 + v 1 )
V 2 = V 1 + v 1
前記アンモニア処理装置は、
第１〜第（ｎ−１）ガスに含まれるアンモニアの一部を分解する、第１〜第（ｎ−１）アンモニア分解触媒を備えた第１〜第（ｎ−１）触媒塔と、
第１〜第（ｎ−１）触媒塔から排出された第１〜第（ｎ−１）ガスを冷却する第１〜第（ｎ−１）冷却器と、
第ｎガスに含まれるアンモニアの一部又は全部を分解する第ｎアンモニア分解触媒を備えた第ｎ触媒塔とを備え、
前記計算機は、
予め測定された、アンモニアを含有するガスを供給量Ｖk’で第ｋ触媒塔に供給した際の第ｋ触媒塔におけるアンモニア分解率ρk’（％）、および、その供給量Ｖk’の入力手段、並びに、
第ｋ触媒塔への第ｋガスの供給量Ｖkの入力手段を更に備え、
前記計算機は、
下記式に基づいて、入力されたρk’、Ｖk’、および、Ｖkから、第ｋ触媒塔における第ｋガスのアンモニア分解率ρkを更に計算することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の設計支援システム（但し、１≦ｋ≦ｎであり、２≦ｎであり、ｋおよびｎは整数である）。

ρk（％） ＝ ｛１−（１−ρk’（％）／１００）Vk’/Vk｝ｘ１００
The ammonia treatment apparatus is
First to (n-1) catalyst towers equipped with first to (n-1) ammonia decomposition catalysts for decomposing part of ammonia contained in the first to (n-1) gases;
First to (n-1) coolers for cooling the first to (n-1) gases discharged from the first to (n-1) catalyst towers;
An nth catalyst tower provided with an nth ammonia decomposition catalyst that decomposes part or all of the ammonia contained in the nth gas,
The calculator is
Measured in advance, 'ammonia decomposition rate in the k catalyst tower at the time of supplying to the k catalyst column at [rho k' a gas containing ammonia supply amount V k (%), and, in its supply amount V k ' Input means, and
Further comprising an input means of the supply amount V k of the k-gas into the first k catalyst column,
The calculator is
Based on the following equation, is input [rho k ', V k', and, from the V k, characterized by further computing the ammonia decomposition ratio [rho k of the k-th gas in the k catalyst tower, according to claim 1 The design support system according to any one of 1 to 8, wherein 1 ≦ k ≦ n, 2 ≦ n, and k and n are integers.

ρ k (%) = {1- (1−ρ k ′ (%) / 100) Vk ′ / Vk } × 100
前記計算機は、
予め測定された、アンモニア濃度がＮk’であって温度がＴkin’であるガスに含まれるアンモニアを第ｋ触媒塔において分解した際の、前記第ｋ触媒塔に供給されたガスの温度Ｔkin’、第ｋ触媒塔から排出されたガスの温度Ｔkout’、および、そのアンモニア濃度Ｎk’の入力手段、並びに、
第ｋ触媒塔に供給される、第ｋガスのアンモニア濃度Ｎk、および、第ｋガスの温度Ｔkinの入力手段を更に備え、
入力されたＴkin’、Ｔkout’、Ｎk’、Ｎk、および、Ｔkinから、第ｋ触媒塔から排出される第ｋガスの温度Ｔkoutを、下記式に基づいて更に計算することを特徴とする、請求項９に記載の設計支援システム。

Ｔkout ＝ Ｔkin＋｛（Ｔkout’−Ｔkin’）ｘ（Ｎk／Ｎk’）ｘ（Ｖk／Ｖk’）ｘ（ρk／ρk’）｝ The calculator is
The temperature T of the gas supplied to the k-th catalyst tower when ammonia contained in the gas having an ammonia concentration of N k ′ and a temperature of T kin ′ measured in advance is decomposed in the k-th catalyst tower. kin ′, means for inputting the temperature T kout ′ of the gas discharged from the k-th catalyst tower, and its ammonia concentration N k ′, and
The apparatus further comprises means for inputting the ammonia concentration N k of the kth gas and the temperature Tkin of the kth gas supplied to the kth catalyst tower,
Input T kin ', T kout', N k ', N k, and, from T kin, the temperature T kout of the k gas discharged from the k catalyst tower, be further calculated based on the following formula The design support system according to claim 9, wherein:

T kout = T kin + {( T kout '-T kin') x (N k / N k ') x (V k / V k') x (ρ k / ρ k ')}
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