JP5807855B2 - Exhaust gas treatment method, treatment apparatus, and boiler system including the same - Google Patents

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Description

本発明は、排気ガスの処理方法およびその方法で用いられる処理装置およびそれを備えたボイラシステムに関し、排気ガス中に含まれる窒素酸化物を効率よく浄化できる処理方法、処理装置およびそれを備えたボイラシステムに関する。   The present invention relates to an exhaust gas processing method, a processing apparatus used in the exhaust gas processing method, and a boiler system equipped with the processing method, and a processing method, a processing apparatus, and the same that can efficiently purify nitrogen oxides contained in exhaust gas. It relates to boiler systems.

発電所、ディーゼルエンジンおよびボイラなどに代表されるエネルギーの供給および消費に伴って、一酸化窒素(NO)や二酸化窒素(NO2)などの窒素酸化物が排出される。
環境中に排出された窒素酸化物は、光化学スモッグ等の原因となり、大都市での環境問題の重要課題としてその対策が検討されており、近年特に問題となっている地球温暖化の原因としても注目されている。
Nitrogen oxides such as nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO 2 ) are discharged along with the supply and consumption of energy typified by power plants, diesel engines and boilers.
Nitrogen oxides discharged into the environment cause photochemical smog, and countermeasures are being considered as an important issue for environmental problems in large cities. Attention has been paid.

窒素酸化物を低減させる方法として、燃焼方式、触媒方式、選択触媒還元方式(SCR)、アンモニア噴射方式などが知られている。また、近年においては、前記触媒方式や非熱プラズマ、電子ビームなどの技術を組み合わせて窒素酸化物を低減させる方法や、その他プラズマ、電子ビーム方式とアンモニア、過酸化水素および塩化カルシウムなどの化学物質や触媒などを用いた方法との組み合せにより、窒素酸化物を低減する方法が知られている。   As a method for reducing nitrogen oxide, a combustion method, a catalyst method, a selective catalyst reduction method (SCR), an ammonia injection method, and the like are known. In recent years, nitrogen oxides are reduced by combining the catalyst method, non-thermal plasma, and electron beam technologies, and other chemical substances such as plasma, electron beam method, ammonia, hydrogen peroxide, and calcium chloride. There is known a method for reducing nitrogen oxides in combination with a method using a catalyst or a catalyst.

そのような方法の中で注目を集めているのが、プラズマ・ケミカルハイブリッド法である。この方法は、窒素酸化物を含む排気ガスを浄化する方法であって、空気を放電プラズマ反応器に供給してラジカルガスを生成させ、このラジカルガスを酸化反応領域に供給し、前記排気ガスを前記ラジカルガス生成ラインとは別のラインから前記酸化反応領域に供給する。これにより、前記排気ガス中の窒素酸化物を前記ラジカルガスによりNO2を含む酸化ガスに酸化し、次いで前記酸化ガスをNa2SO3、Na2SおよびNa223などの化合物を含む還元剤水溶液と還元反応領域で接触させることにより、NO2を窒素ガスに還元して浄化する(例えば、特許文献1〜4参照)。 Among such methods, the plasma-chemical hybrid method is attracting attention. This method purifies exhaust gas containing nitrogen oxides, supplying air to a discharge plasma reactor to generate radical gas, supplying the radical gas to an oxidation reaction region, and removing the exhaust gas. The oxidation reaction region is supplied from a line different from the radical gas generation line. Thereby, nitrogen oxides in the exhaust gas are oxidized to an oxidizing gas containing NO 2 by the radical gas, and then the oxidizing gas is converted to a compound such as Na 2 SO 3 , Na 2 S and Na 2 S 2 O 3. NO 2 is reduced to nitrogen gas and purified by bringing it into contact with the reducing agent aqueous solution contained in the reduction reaction region (see, for example, Patent Documents 1 to 4).

プラズマ・ケミカルハイブリッド法を実用化するにあたっては、連続処理条件下でも窒素酸化物の除去性能を維持するために、ケミカルスクラバーに薬液を継続して補充する必要がある。例えば、pHを11に維持し、酸化還元電位(ORP)を−50〜−250mVに制御し、還元反応領域内へ導入直前の循環処理液に追加の還元剤水溶液およびアルカリ水溶液を補充する方法が提案されている(非特許文献1)。   In putting the plasma-chemical hybrid method into practical use, it is necessary to continuously replenish the chemical scrubber with a chemical solution in order to maintain nitrogen oxide removal performance even under continuous processing conditions. For example, there is a method in which the pH is maintained at 11, the oxidation-reduction potential (ORP) is controlled to −50 to −250 mV, and an additional reducing agent aqueous solution and alkaline aqueous solution are replenished to the circulating treatment solution immediately before introduction into the reduction reaction region It has been proposed (Non-Patent Document 1).

ORPは、水溶液が酸化雰囲気であるか還元雰囲気であるかを示す指標であり、この値が低いほど(0mV以下)強い還元雰囲気であり、値が大きくなるにつれて還元雰囲気から酸化雰囲気に移行し、100mV以上ではほとんど還元反応が起こらなくなる。
また、pH6以下の酸性雰囲気では還元剤としてのNa2SO3が酸と反応して浪費され、しかも有害なSO2を生成するため、水溶液のpH6より高く維持する必要がある。
ORP is an index indicating whether the aqueous solution is an oxidizing atmosphere or a reducing atmosphere. The lower this value (0 mV or less), the stronger the reducing atmosphere, and the larger the value, the transition from the reducing atmosphere to the oxidizing atmosphere, Above 100 mV, the reduction reaction hardly occurs.
Further, in an acidic atmosphere at pH 6 or lower, Na 2 SO 3 as a reducing agent reacts with the acid and is wasted, and harmful SO 2 is generated. Therefore, it is necessary to maintain the aqueous solution at a pH higher than pH 6.

国際公開第05/065805号パンフレットInternational Publication No. 05/0665805 Pamphlet 特開2004−068684号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-068684 特開2000−117049号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-117049 特開2000−051653号公報JP 2000-016553 A Luke Chen, Jin-Wei Lin, and Chen-Lu Yang, "Absorption of NO2 in a Packed Tower with Na2SO3 Aqueous Solution," Environmental Progress, vol.21, No.4, pp.225-230 (2002)Luke Chen, Jin-Wei Lin, and Chen-Lu Yang, "Absorption of NO2 in a Packed Tower with Na2SO3 Aqueous Solution," Environmental Progress, vol.21, No.4, pp.225-230 (2002)

非特許文献1の方法は、優れてはいるが、実験室内で行われた方法であり、この実験では二酸化炭素(CO2)をほとんど含まない排気ガスが用いられている。すなわち、この方法では、燃焼ガス中に数%の濃度で必ず含まれるCO2の存在が考慮されていない。 Although the method of Non-Patent Document 1 is excellent, it is a method performed in a laboratory. In this experiment, exhaust gas containing almost no carbon dioxide (CO 2 ) is used. In other words, this method does not consider the presence of CO 2 that is necessarily contained in the combustion gas at a concentration of several percent.

本発明者らは、ボイラ燃焼器を用い、還元反応領域へ導入直前の循環処理液に追加の還元剤水溶液およびアルカリ水溶液を補充する非特許文献1の方法について試験を行ったが、この試験では排気ガス中に数%のCO2が含まれていたため、水溶液のpHは直ちに低下してしまい、非特許文献1に記載のようなpH=11の条件を維持することが困難であった。その上、ORPも増加していくため、非特許文献1に記載のように−50mV以下で運転することが困難であった。 The present inventors performed a test on the method of Non-Patent Document 1 using a boiler combustor to replenish an additional reducing agent aqueous solution and an alkaline aqueous solution to the circulating treatment liquid immediately before introduction into the reduction reaction region. Since several percent of CO 2 was contained in the exhaust gas, the pH of the aqueous solution immediately dropped, and it was difficult to maintain the condition of pH = 11 as described in Non-Patent Document 1. In addition, since ORP also increases, it was difficult to operate at −50 mV or less as described in Non-Patent Document 1.

これは、追加的に補充された還元剤水溶液とアルカリ水溶液がCO2を含んだ排気ガスと接触して、還元剤水溶液の酸化反応およびアルカリ水溶液とCO2との反応が生じ、これらの水溶液が短時間で劣化してしまうため、追加的に補充された水溶液が、循環している混合水溶液の活性回復に寄与しなかったためと思われる。
このため、窒素酸化物の除去性能を維持した状態で、排気ガスを連続的に長時間処理することは困難であった。
This is because the reducing agent aqueous solution and the alkaline aqueous solution additionally supplemented come into contact with the exhaust gas containing CO 2 to cause an oxidation reaction of the reducing agent aqueous solution and a reaction between the alkaline aqueous solution and CO 2. Since it deteriorates in a short time, it seems that the additionally replenished aqueous solution did not contribute to the activity recovery of the circulating mixed aqueous solution.
For this reason, it has been difficult to continuously treat the exhaust gas for a long time while maintaining the nitrogen oxide removal performance.

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、排気ガス中に含まれる窒素酸化物を自動的に、連続的に、長時間安定して効率よく浄化すると共に、排気ガスの処理時に副生する例えばN2O、HNO2、HNO3、NO3 -、COなどの生成を抑制できる処理方法、処理装置およびそれを備えたボイラシステムを提供するものである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and automatically and continuously purifies nitrogen oxides contained in exhaust gas stably over a long period of time. The present invention provides a processing method, a processing apparatus, and a boiler system equipped with the processing method capable of suppressing the generation of, for example, N 2 O, HNO 2 , HNO 3 , NO 3 , CO, etc. that are by-produced during processing.

かくして、本発明によれば、供給された燃料を燃焼して窒素酸化物を含む排気ガスを排出する燃焼器の前記排気ガス中に酸化剤を混合して、前記排気ガス中の窒素酸化物を酸化することにより、前記排気ガスをNO2含有酸化ガスに変換する工程と、
前記NO2含有酸化ガス中に還元剤を混合して、前記NO2含有酸化ガス中のNO2を還元することにより、前記NO2含有酸化ガスを窒素ガスに変換する工程とを含み、
前記排気ガス中への酸化剤の供給量および前記NO2含有酸化ガス中への還元剤の供給量を、前記燃焼器へ供給される燃料の量に応じて調整する排気ガスの処理方法が提供される。
Thus, according to the present invention, an oxidant is mixed in the exhaust gas of the combustor that combusts the supplied fuel and exhausts exhaust gas containing nitrogen oxides, so that the nitrogen oxides in the exhaust gas are mixed. Converting the exhaust gas into a NO 2 -containing oxidizing gas by oxidizing;
By mixing a reducing agent to the NO 2 containing oxidizing gas, by reducing the NO 2 of the NO 2 containing oxidizing gas, and a step of converting the NO 2 containing oxidizing gas to the nitrogen gas,
Provided is an exhaust gas processing method for adjusting the supply amount of an oxidant into the exhaust gas and the supply amount of a reducing agent into the NO 2 -containing oxidation gas according to the amount of fuel supplied to the combustor. Is done.

また、本発明の別の観点によれば、供給された燃料を燃焼して窒素酸化物を含む排気ガスを排出する燃焼器の前記排気ガスが導入される処理部と、前記排気ガスが導入された処理部内に酸化剤を供給する酸化剤供給部と、前記酸化剤が供給された処理部内に還元剤を供給する還元剤供給部と、前記燃焼器に供給される燃料の量を測定する燃料量測定部と、該燃料量測定部からの測定結果に基づいて前記酸化剤供給部および前記還元剤供給部を制御して前記処理部内への酸化剤および還元剤の供給量を調整する制御部とを備えた排気ガスの処理装置が提供される。   Further, according to another aspect of the present invention, a processing unit in which the exhaust gas of a combustor that combusts supplied fuel and exhausts exhaust gas containing nitrogen oxide is introduced, and the exhaust gas is introduced. An oxidant supply unit for supplying an oxidant into the processing unit, a reductant supply unit for supplying a reductant into the processing unit supplied with the oxidant, and a fuel for measuring the amount of fuel supplied to the combustor And a control unit that controls the oxidant supply unit and the reducing agent supply unit based on the measurement result from the fuel amount measurement unit to adjust the supply amount of the oxidant and the reducing agent into the processing unit. And an exhaust gas treatment apparatus.

また、本発明のさらに別の観点によれば、炉筒煙管型ボイラと、この炉筒煙管型ボイラからの排気ガスを処理する前記処理装置とを備えたボイラシステムが提供される。   According to still another aspect of the present invention, there is provided a boiler system including a furnace flue type boiler and the processing device for processing exhaust gas from the furnace flue type boiler.

本発明によれば、排気ガス中への酸化剤の供給量およびNO2含有酸化ガス中への還元剤の供給量を、燃焼器へ供給される燃料の量に応じて調整する。すなわち、燃焼器へ供給される燃料の量によって変動するNOx発生量に応じて、適切な供給量で酸化剤および還元剤を供給する。
したがって、燃焼器の運転中に燃料量が変動しても、最も効率がよい状態で排気ガス中の窒素酸化物を窒素ガスに浄化することができると共に、長時間の連続運転においても安定して自動的に排気ガスを処理することができる。
本発明は、炉筒煙管式ボイラから排出される排気ガス、あるいはディーゼルエンジンから排出される排気ガスの処理に適している。
According to the present invention, the supply amount of the oxidizing agent into the exhaust gas and the supply amount of the reducing agent into the NO 2 -containing oxidation gas are adjusted according to the amount of fuel supplied to the combustor. That is, the oxidizing agent and the reducing agent are supplied at appropriate supply amounts in accordance with the NOx generation amount that varies depending on the amount of fuel supplied to the combustor.
Therefore, even if the amount of fuel fluctuates during operation of the combustor, the nitrogen oxide in the exhaust gas can be purified to nitrogen gas in the most efficient state, and stable even in long-term continuous operation. The exhaust gas can be processed automatically.
The present invention is suitable for treatment of exhaust gas discharged from a flue-tube type boiler or exhaust gas discharged from a diesel engine.

図1は本発明の排気ガスの処理装置の実施形態1の全体構成を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing the overall configuration of Embodiment 1 of the exhaust gas treatment apparatus of the present invention. 図2は実施形態1の排気ガスの処理装置における制御系統を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a control system in the exhaust gas processing apparatus of the first embodiment. 図3(A)は実施例1における都市ガス燃料量と排ガス量との関係を示すグラフであり、図3(B)は実施例1における都市ガス燃料量と発生NOx重量との関係を示すグラフである。FIG. 3A is a graph showing the relationship between the amount of city gas fuel and the amount of exhaust gas in Example 1, and FIG. 3B is a graph showing the relationship between the amount of city gas fuel and the generated NOx weight in Example 1. It is. 図4は実施例1における都市ガス燃料量と還元剤水溶液の必要当量比および必要当量との関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the amount of city gas fuel, the required equivalent ratio of the reducing agent aqueous solution, and the required equivalent in Example 1. 図5は実施例1における経過時間と排気ガスの処理装置前後でのNOx量および都市ガス燃料量との関係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the elapsed time, the NOx amount before and after the exhaust gas treatment device, and the city gas fuel amount in Example 1. 図6(A)は実施例2における重油燃料量と排ガス量との関係を示すグラフであり、図6(B)は実施例2における重油燃料量と発生NOx重量との関係を示すグラフである。FIG. 6A is a graph showing the relationship between the heavy oil fuel amount and the exhaust gas amount in Example 2, and FIG. 6B is a graph showing the relationship between the heavy oil fuel amount and the generated NOx weight in Example 2. . 図7は実施例2における重油燃料量と還元剤水溶液の必要当量比および必要当量との関係を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the relationship between the amount of heavy oil fuel, the required equivalent ratio of the reducing agent aqueous solution, and the required equivalent in Example 2. 図8は実施例2における経過時間と排気ガスの処理装置前後でのNOx量および重油燃料量との関係を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the relationship between the elapsed time and the amount of NOx and the amount of heavy oil fuel before and after the exhaust gas treatment device in Example 2.

本発明による排気ガスの処理方法は、供給された燃料を燃焼して窒素酸化物を含む排気ガスを排出する燃焼器の前記排気ガス中に酸化剤を混合して、前記排気ガス中の窒素酸化物を酸化する(NOをNO2に変換する)ことにより、前記排気ガスをNO2含有酸化ガスに変換する工程と、
前記NO2含有酸化ガス中に還元剤を混合して、前記NO2含有酸化ガス中のNO2を還元することにより、前記NO2含有酸化ガスを窒素ガスに変換する工程とを含み、
前記排気ガス中への酸化剤の供給量および前記NO2含有酸化ガス中への還元剤の供給量を、前記燃焼器へ供給される燃料の量に応じて調整する。
つまり、燃焼器へ供給される燃料の量(流量)によって変動するNOx発生量に応じて、適切な供給量で酸化剤および還元剤を供給し、高効率な排気ガス処理を実現する。
In the exhaust gas processing method according to the present invention, an oxidant is mixed in the exhaust gas of a combustor that burns supplied fuel and exhausts exhaust gas containing nitrogen oxides, thereby oxidizing nitrogen in the exhaust gas. Converting the exhaust gas into a NO 2 -containing oxidizing gas by oxidizing a substance (converting NO into NO 2 );
By mixing a reducing agent to the NO 2 containing oxidizing gas, by reducing the NO 2 of the NO 2 containing oxidizing gas, and a step of converting the NO 2 containing oxidizing gas to the nitrogen gas,
The supply amount of the oxidizing agent into the exhaust gas and the supply amount of the reducing agent into the NO 2 -containing oxidation gas are adjusted according to the amount of fuel supplied to the combustor.
That is, according to the amount of NOx generated that varies depending on the amount (flow rate) of fuel supplied to the combustor, the oxidizing agent and the reducing agent are supplied at appropriate supply amounts, thereby realizing highly efficient exhaust gas processing.

この排気ガスの処理方法は、供給された燃料を燃焼して窒素酸化物を含む排気ガスを排出する燃焼器の前記排気ガスが導入される処理部と、前記排気ガスが導入された処理部内に酸化剤を供給する酸化剤供給部と、前記酸化剤が供給された処理部内に還元剤を供給する還元剤供給部と、前記燃焼器に供給される燃料の量を測定する燃料量測定部と、該燃料量測定部からの測定結果に基づいて前記酸化剤供給部および前記還元剤供給部を制御して前記処理部内への酸化剤および還元剤の供給量を調整する制御部とを備えた排気ガスの処理装置を用いて行うことができる。   In this exhaust gas processing method, the exhaust gas is introduced into a combustor that combusts supplied fuel and exhausts exhaust gas containing nitrogen oxides, and the processing unit into which the exhaust gas is introduced. An oxidant supply unit that supplies an oxidant, a reductant supply unit that supplies a reductant into the processing unit that is supplied with the oxidant, and a fuel amount measurement unit that measures the amount of fuel supplied to the combustor. A control unit that controls the oxidant supply unit and the reductant supply unit based on the measurement result from the fuel amount measurement unit to adjust the supply amounts of the oxidant and the reductant into the processing unit. This can be done using an exhaust gas treatment device.

本発明の排気ガスの処理方法において、排気ガス中に混合する酸化剤としては、オゾンガス(O3)、二酸化塩素(ClO2)、塩素(Cl2)等を用いることができるが、連続的に安定して低コストで供給できる観点からオゾンガスが好ましい。
オゾンガスは、例えば、低温非平衡プラズマ反応によって空気から生成することができる。
ここで、本発明において、低温非平衡プラズマとは、ガス温度が通常の気体の燃焼温度(700〜1000℃程度)より相当低い電離状態のプラズマをいい、通常、300℃以下のプラズマをいい、下限の温度は約−200℃である。
In the exhaust gas treatment method of the present invention, ozone gas (O 3 ), chlorine dioxide (ClO 2 ), chlorine (Cl 2 ), or the like can be used as the oxidant mixed in the exhaust gas. Ozone gas is preferable from the viewpoint that it can be stably supplied at low cost.
Ozone gas can be generated from air, for example, by a low temperature non-equilibrium plasma reaction.
Here, in the present invention, the low temperature non-equilibrium plasma means an ionized plasma whose gas temperature is considerably lower than a normal gas combustion temperature (about 700 to 1000 ° C.), usually means a plasma of 300 ° C. or lower, The lower limit temperature is about -200 ° C.

本発明における低温非平衡プラズマ反応は、無声放電方式のオゾナイザーを用いて行うのが好ましく、その運転条件は例えば次のとおりである。
温度は100℃以下、好ましくは常温(0〜40℃)であり、圧力は大気圧程度であり、相対湿度は50%以下であり、電圧は約10kVであり、周波数は0.42〜6.82kHzの範囲である。このような条件の下にオゾナイザーを運転すれば、エネルギー効率の高いNO酸化を行える利点がある。
The low-temperature non-equilibrium plasma reaction in the present invention is preferably performed using a silent discharge type ozonizer, and the operating conditions are as follows, for example.
The temperature is 100 ° C. or less, preferably room temperature (0 to 40 ° C.), the pressure is about atmospheric pressure, the relative humidity is 50% or less, the voltage is about 10 kV, and the frequency is 0.42 to 6. The range is 82 kHz. If the ozonizer is operated under such conditions, there is an advantage that NO oxidation with high energy efficiency can be performed.

また、低温非平衡プラズマ反応は、空気から安定してオゾンを含むラジカルガスを生成することができるので、定常運転させても効率が低下しない排気ガスの処理方法を実現させる上で好適である。なお、上記のラジカルガス中には、オゾンの他に、O、OH、HO2ラジカルなどが含まれている。 In addition, the low-temperature non-equilibrium plasma reaction can generate a radical gas containing ozone stably from air, which is suitable for realizing an exhaust gas treatment method in which the efficiency is not lowered even when the steady operation is performed. The radical gas contains O, OH, HO 2 radicals and the like in addition to ozone.

燃料が燃焼して発生する窒素酸化物(NOx)のうち大部分(90%以上)は一酸化窒素(NO)である。またNOxの量は、燃焼器へ供給する燃料の量によって変動する。さらに、発生するNOxの量は燃料の種類によっても異なる。さらには、燃焼器の種類によっても異なる。
例えば、炉筒煙管型ボイラに備えられた燃焼器に、燃料として都市ガス、重油、廃ガス、廃油またはこれらの混合物を供給する場合、燃料供給量が増加すれば当然NOx発生量も増加する。さらに、都市ガスと重油の比較では、同じ燃料供給量であっても重油の方が都市ガスよりもNOx発生量は多くなる。さらに、燃焼効率の悪い燃焼器ほどNOx発生量は多くなる。
Most (90% or more) of nitrogen oxides (NOx) generated by combustion of fuel is nitric oxide (NO). The amount of NOx varies depending on the amount of fuel supplied to the combustor. Furthermore, the amount of NOx generated varies depending on the type of fuel. Furthermore, it varies depending on the type of combustor.
For example, when city gas, heavy oil, waste gas, waste oil, or a mixture thereof is supplied as a fuel to the combustor provided in the furnace tube type boiler, the amount of NOx generated naturally increases as the fuel supply amount increases. Furthermore, in the comparison of city gas and heavy oil, the amount of NOx generated in heavy oil is larger than that in city gas even with the same fuel supply amount. Furthermore, the amount of NOx generated increases as the combustor has lower combustion efficiency.

したがって、排気ガス中のNOを酸化してNO2に変換する酸化剤、例えばO3の供給量は、燃料供給量に応じて調整され、さらに燃料の種類にも対応し、さらに燃焼器の種類にも対応するO3供給量であることが好ましい。
具体的なO3供給量は、使用する燃焼器毎について、予め実験によって各種データを採取し、それらのデータに基づいて決定することができる。
例えば、ある1つの燃焼器について、予め、燃料供給量と排気ガス量との関係および燃料供給量とNOx発生量との関係を測定しておけば、排ガス温度が約150℃以下でのオゾンとNOの反応モル比は1対1であることから、燃料供給量に応じた最適なO3供給量が導かれる。
Therefore, the supply amount of an oxidant that oxidizes NO in the exhaust gas and converts it into NO 2 , for example, O 3 , is adjusted according to the fuel supply amount, and also corresponds to the type of fuel, and further the type of combustor It is also preferable that the O 3 supply amount correspond to the above.
A specific O 3 supply amount can be determined based on data obtained by collecting various data in advance by experiment for each combustor to be used.
For example, for a certain combustor, if the relationship between the fuel supply amount and the exhaust gas amount and the relationship between the fuel supply amount and the NOx generation amount are measured in advance, ozone at an exhaust gas temperature of about 150 ° C. or less Since the reaction molar ratio of NO is 1: 1, an optimum O 3 supply amount corresponding to the fuel supply amount is derived.

放出前の排気ガスを検査する場合には、放出前の排気ガスについて、例えばNOx計によるNOx濃度測定、オゾンモニタによるオゾン濃度測定などが任意に行なわれ、その結果に基づいて処理方法の操作条件が必要に応じて修正される。
例えば、排出ガス中にオゾンが1ppm以上検出されたときには、プラズマ反応部でのオゾン生成量を調整することにより、オゾンの排出が抑制される。
When inspecting the exhaust gas before discharge, for example, NOx concentration measurement by a NOx meter, ozone concentration measurement by an ozone monitor, etc. are arbitrarily performed on the exhaust gas before discharge, and the operating conditions of the processing method are based on the results. Will be modified as necessary.
For example, when ozone is detected in the exhaust gas by 1 ppm or more, the ozone emission is suppressed by adjusting the ozone generation amount in the plasma reaction part.

本発明の排気ガスの処理方法で用いられる還元剤は、例えば、無機含硫黄還元剤から選ばれる少なくとも1つの化合物を含む。
具体的に、前記無機含硫黄還元剤としては、亜硫酸ナトリウム(Na2SO3)、硫化ナトリウム(Na2S)およびチオ硫酸ナトリウム(Na223)などが挙げられる。これらの還元剤の中でも、取り扱いの容易さという観点から亜硫酸ナトリウム(Na2SO3)の使用が好ましい。
本実施形態では、還元剤としてNa2SO3を含有する還元剤溶液を用いる。
The reducing agent used in the exhaust gas treatment method of the present invention includes, for example, at least one compound selected from inorganic sulfur-containing reducing agents.
Specifically, examples of the inorganic sulfur-containing reducing agent include sodium sulfite (Na 2 SO 3 ), sodium sulfide (Na 2 S), and sodium thiosulfate (Na 2 S 2 O 3 ). Among these reducing agents, sodium sulfite (Na 2 SO 3 ) is preferably used from the viewpoint of easy handling.
In this embodiment, a reducing agent solution containing Na 2 SO 3 is used as the reducing agent.

排気ガス(NO2含有酸化ガス)中のNO2を還元して窒素ガス(N2)に変換する還元剤、例えばNa2SO3の供給量は、最適なO3量の供給が行われている条件下で、燃料供給量と効率的なNa2SO3供給量との関係を調べる実験を行うことにより、あるいはNOxが酸化されて発生したNO2の量と効率的なNa2SO3供給量との関係を調べる実験を行うことにより決定することができる。 The reducing agent to convert the exhaust gas (NO 2 containing oxidizing gas) reduced to nitrogen gas NO 2 in (N 2), for example, the supply amount of Na 2 SO 3 is performed supply optimum O 3 amount The amount of NO 2 generated by NOx oxidation and efficient Na 2 SO 3 supply by conducting an experiment to investigate the relationship between the fuel supply rate and the efficient Na 2 SO 3 supply rate It can be determined by conducting an experiment examining the relationship with the quantity.

この排気ガスの処理方法は、具体的には、酸化反応領域およびその上下に設けられた還元反応領域と処理液貯留部を備えた湿式反応器の前記酸化反応領域に排気ガスを導入し、酸化反応領域でオゾンガスを排気ガスに接触させてNO2含有酸化ガスに変換し、還元反応領域で還元剤溶液をNO2含有酸化ガスに接触させて窒素ガスに変換し、NO2含有酸化ガスに還元剤溶液が接触した処理液を処理液貯留部に貯留し、この処理液貯留部内に供給した還元剤溶液と混合した処理液を還元反応領域に循環させることにより、連続的かつ効率的に行える。 More specifically, the exhaust gas treatment method includes introducing an exhaust gas into the oxidation reaction region of a wet reactor equipped with an oxidation reaction region and a reduction reaction region and a treatment liquid reservoir provided above and below the oxidation reaction region. In the reaction zone, ozone gas is contacted with exhaust gas to convert it to NO 2 containing oxidizing gas, and in the reduction reaction zone, the reducing agent solution is brought into contact with NO 2 containing oxidizing gas to convert it to nitrogen gas and reduced to NO 2 containing oxidizing gas. The treatment liquid contacted with the agent solution is stored in the treatment liquid storage section, and the treatment liquid mixed with the reducing agent solution supplied into the treatment liquid storage section is circulated to the reduction reaction region, so that it can be performed continuously and efficiently.

この場合、燃料の種類および燃焼器の種類に関わらず、次の(1)〜(3)のように更なるNa2SO3供給量の微調整またはpH調整を行ってもよく、これらを組み合わせることが好ましい。
(1)前記処理液のSO3 2-濃度を測定し、SO3 2-濃度が1.0〜2.0%を維持するように、好ましくは1.5%を維持するように、前記処理液貯留部への還元剤溶液の供給量を微調整する。
この場合、制御部が燃料量測定部からの測定結果に基づく酸化剤供給部の酸化剤供給量および還元剤供給部の還元剤供給量の主制御を行った後に、処理液のSO3 2-濃度を測定し、SO3 2-濃度が所定範囲内に収まるように、SO3 2-の測定結果に基づく還元剤供給量の調整制御を行う。
In this case, regardless of the type of fuel and the type of combustor, further fine adjustment of the Na 2 SO 3 supply amount or pH adjustment may be performed as in (1) to (3) below, and these are combined. It is preferable.
(1) The SO 3 2− concentration of the treatment liquid is measured, and the treatment is performed so that the SO 3 2− concentration is maintained at 1.0 to 2.0%, preferably at 1.5%. Finely adjust the supply amount of the reducing agent solution to the liquid reservoir.
In this case, after the control unit performs the main control of the oxidant supply amount of the oxidant supply unit and the reductant supply amount of the reductant supply unit based on the measurement result from the fuel amount measurement unit, the SO 3 2- The concentration is measured, and adjustment control of the reducing agent supply amount is performed based on the measurement result of SO 3 2− so that the SO 3 2− concentration falls within a predetermined range.

(2)前記処理液の酸化還元電位(ORP)を測定し、その結果に基づいて前記処理液貯留部への還元剤溶液の供給量を微調整する。
この場合、処理装置は、処理液のORPを測定し、その測定結果を前記制御部に出力するORP計をさらに備え、制御部は、燃料量測定部からの測定結果に基づく酸化剤供給部の酸化剤供給量および還元剤供給部の還元剤供給量の主制御を行った後に、ORPが所定範囲内に収まるように、ORP計からの測定結果に基づく還元剤供給量の調整制御を行うように構成される。
(2) The oxidation-reduction potential (ORP) of the treatment liquid is measured, and the supply amount of the reducing agent solution to the treatment liquid reservoir is finely adjusted based on the result.
In this case, the processing apparatus further includes an ORP meter that measures the ORP of the processing liquid and outputs the measurement result to the control unit, and the control unit includes an oxidant supply unit based on the measurement result from the fuel amount measurement unit. After performing the main control of the oxidizing agent supply amount and the reducing agent supply amount of the reducing agent supply unit, adjustment control of the reducing agent supply amount based on the measurement result from the ORP meter is performed so that the ORP is within a predetermined range. Configured.

(3)前記処理液のpH値を測定し、その結果に基づいて前記処理液貯留部へアルカリ成分を添加してもよい。
この場合、処理装置は、還元剤溶液がアルカリ成分を含有しており、処理液のpHを測定し、その測定結果を前記制御部に出力するpH計をさらに備え、制御部は、燃料量測定部からの測定結果に基づく酸化剤供給部の酸化剤供給量および還元剤供給部の還元剤供給量の主制御を行った後に、pHが所定範囲内に収まるように、pH計からの測定結果に基づく還元剤供給量の調整制御を行うように構成される。
あるいは、還元剤溶液がアルカリ成分を含有せず、アルカリ成分として、例えば、NaOH水溶液の供給部を別に設け、pH計からの測定結果に基づくNaOH水溶液の調整制御を行うように処理装置を構成してもよい。
(3) The pH value of the treatment liquid may be measured, and an alkaline component may be added to the treatment liquid reservoir based on the result.
In this case, the processing apparatus further includes a pH meter that measures the pH of the processing liquid and the measurement result is output to the control unit, and the control unit measures the amount of fuel. After the main control of the oxidizing agent supply amount of the oxidizing agent supply unit and the reducing agent supply amount of the reducing agent supply unit based on the measurement result from the unit, the measurement result from the pH meter so that the pH falls within the predetermined range Is configured to perform adjustment control of the reducing agent supply amount based on the above.
Alternatively, the reducing agent solution does not contain an alkali component, and as the alkali component, for example, a NaOH aqueous solution supply unit is separately provided, and the processing apparatus is configured to perform adjustment control of the NaOH aqueous solution based on the measurement result from the pH meter. May be.

前記(1)と(2)ではいずれも、還元剤としてのNa2SO3の処理液中での最適な活性度を維持するために還元剤溶液供給量の微調整が行われ、前記(3)では処理液の最適なpHを維持するためにpHが微調整される。
また、前記(1)の場合、処理液中のSO3 2-濃度を直接的に測定し、SO3 2-濃度を1.0〜2.0%に維持することで、還元剤としてのNa2SO3の最適な活性度を維持するようにしている。なお、SO3 2-濃度が1.0%を下回るとNO2の還元効率が大幅に低下するため好ましくない。また、SO3 2-濃度が2.0%を上回っても問題ないが、NO2を還元する効率が大幅に向上するわけではないため還元剤溶液の無駄となって好ましくない。
In both (1) and (2), fine adjustment of the supply amount of the reducing agent solution is performed in order to maintain the optimum activity of Na 2 SO 3 as the reducing agent in the treatment liquid, ), The pH is finely adjusted to maintain the optimum pH of the treatment liquid.
In the case of (1) above, the SO 3 2− concentration in the treatment liquid is directly measured, and the SO 3 2− concentration is maintained at 1.0 to 2.0%. The optimum activity of 2 SO 3 is maintained. If the SO 3 2− concentration is less than 1.0%, the reduction efficiency of NO 2 is greatly reduced, which is not preferable. Further, there is no problem even if the SO 3 2− concentration exceeds 2.0%, but since the efficiency of reducing NO 2 is not significantly improved, it is not preferable because the reducing agent solution is wasted.

前記(2)の場合、ORPを−50〜100mVに維持するのが好ましく、−50〜0mVに維持するのがより好ましい。なお、ORPが−50mVを下回ると、必要以上に還元剤溶液を供給していることになり還元剤溶液の無駄となって好ましくない。一方、100mVを上回ると酸化反応雰囲気となり還元反応がおこなわれないため、好ましくない。   In the case of (2), it is preferable to maintain ORP at −50 to 100 mV, and more preferably at −50 to 0 mV. When the ORP is less than −50 mV, the reducing agent solution is supplied more than necessary, which is not preferable because the reducing agent solution is wasted. On the other hand, if it exceeds 100 mV, it becomes an oxidation reaction atmosphere, and a reduction reaction is not performed.

前記(3)の場合、pHは6〜10に維持するのが好ましく、8〜9に維持するのがより好ましい。なお、pHが6を下回るとSO3 2-が酸と反応して浪費され、しかも有害なSO2を生成する。また、10を上回ると強アルカリ溶液となり取り扱いが困難となるため、好ましくない。
アルカリ成分としては、例えば、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物から選ばれる化合物が挙げられる。
アルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物としては、水酸化ナトリウム(NaOH)、水酸化カルシウム(Ca(OH)2)および水酸化カリウム(KOH)などが挙げられ、本発明ではそれらの水溶液が用いられる。
In the case of (3), the pH is preferably maintained at 6 to 10, more preferably 8 to 9. When the pH is lower than 6, SO 3 2- reacts with the acid and is wasted, and harmful SO 2 is generated. On the other hand, if it exceeds 10, it becomes a strong alkaline solution and it becomes difficult to handle it, which is not preferable.
Examples of the alkali component include compounds selected from alkali metal or alkaline earth metal hydroxides.
Examples of the alkali metal or alkaline earth metal hydroxide include sodium hydroxide (NaOH), calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ), and potassium hydroxide (KOH). Used.

このように、還元剤(およびアルカリ成分)が処理液貯留部に一旦貯留されることにより、オゾンガスおよび排気ガスと接触しないため、オゾンガスによる還元剤の速やかな酸化(劣化)、並びに排気ガス中に含まれるCO2によるアルカリ成分の速やかな劣化を回避することができる。
この結果、連続処理時に循環する処理液のpHの低下とORPの上昇が抑制され、循環使用される処理液の活性回復に寄与する。よって、窒素酸化物の除去性能を維持しつつ、排気ガスの処理を連続して長時間にわたり効率よく行うことができる。
As described above, since the reducing agent (and alkali component) is temporarily stored in the treatment liquid storage part and does not come into contact with the ozone gas and the exhaust gas, rapid oxidation (deterioration) of the reducing agent by the ozone gas and in the exhaust gas. Rapid deterioration of the alkali component due to CO 2 contained can be avoided.
As a result, a decrease in pH and an increase in ORP of the processing solution that circulates during continuous processing are suppressed, contributing to recovery of the activity of the processing solution that is circulated. Therefore, the exhaust gas treatment can be continuously performed efficiently over a long time while maintaining the nitrogen oxide removal performance.

この場合、還元剤溶液とアルカリ水溶液を個別に処理液貯留部内に供給してもよく、あるいは、アルカリ成分を含む還元剤溶液を処理液貯留部内に供給してもよい。後者の場合、供給経路が1つで済み、さらに、アルカリ成分を含む還元剤溶液として産業廃液(Na2SO3濃度8〜12%程度、NaOH濃度0.4〜0.6%程度)を利用できる利点がある。
なお、この産業廃液は、硫酸製造時の副生品であり、例えば、テイカ株式会社から入手することができる。
In this case, the reducing agent solution and the alkaline aqueous solution may be individually supplied into the processing liquid storage unit, or a reducing agent solution containing an alkali component may be supplied into the processing liquid storage unit. In the latter case, only one supply path is required, and industrial waste liquid (Na 2 SO 3 concentration of about 8 to 12%, NaOH concentration of about 0.4 to 0.6%) is used as a reducing agent solution containing an alkali component. There are advantages you can do.
In addition, this industrial waste liquid is a by-product at the time of sulfuric acid manufacture, for example, can be obtained from Teika Co., Ltd.

以下、図面を参照しながら本発明の排気ガスの処理方法および処理装置の実施形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of an exhaust gas processing method and a processing apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施形態1)
図1は本発明の排気ガスの処理装置の実施形態1の全体構成を示す説明図であり、図2は実施形態1の排気ガスの処理装置における制御系統を示すブロック図である。
この処理装置は、供給された燃料を燃焼して窒素酸化物を含む排気ガスを排出する燃焼器の前記排気ガスが導入される処理部と、前記排気ガスが導入された処理部内に酸化剤を供給する酸化剤供給部と、前記酸化剤が供給された処理部内に還元剤を供給する還元剤供給部と、前記燃焼器に供給される燃料の量を測定する燃料量測定部と、該燃料量測定部からの測定結果に基づいて前記酸化剤供給部および前記還元剤供給部を制御して前記処理部内への酸化剤および還元剤の供給量を調整する制御部とを備える。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the overall configuration of Embodiment 1 of the exhaust gas processing apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a control system in the exhaust gas processing apparatus of Embodiment 1.
The processing apparatus combusts the supplied fuel and discharges exhaust gas containing nitrogen oxides. The processing unit in which the exhaust gas is introduced into the combustor, and the processing unit into which the exhaust gas is introduced has an oxidant. An oxidant supply unit for supplying, a reductant supply unit for supplying a reductant into the processing unit supplied with the oxidant, a fuel amount measuring unit for measuring the amount of fuel supplied to the combustor, and the fuel A control unit that controls the oxidant supply unit and the reducing agent supply unit based on the measurement result from the amount measurement unit to adjust the supply amount of the oxidant and the reducing agent into the processing unit.

さらに詳しく説明すると、この処理装置は、低温非平衡放電プラズマ反応部としてのオゾナイザー(酸化剤供給部)P1、上部から還元反応領域P5と酸化反応領域P4と処理液貯留部P10を順次備えた湿式反応器(処理部)P3、還元剤水溶液タンクP7およびポンプP7b(還元剤供給部)、ボイラ(燃焼器)2と湿式反応器P3の酸化反応領域P4とを連結する排気ガス供給ライン2b、排気ガス供給ライン2bを介してオゾナイザーP1と酸化反応領域P4とを連結するオゾン供給ラインP1a、処理液の循環ポンプP11を介して貯留部P10と還元反応領域P5の上部とを連結する処理液循環ラインP9、循環ラインP9から分岐しORP計P12およびpH計P13を経由しかつその下流側で還元剤水溶液タンクP7からの還元剤水溶液補充ラインP7aと合流して貯留部P10に到る水溶液補充ラインP14、ボイラ2に供給される燃料の流量を測定する燃料流量計(燃料量測定部)P20と、燃料流量計P20からの測定結果に基づいてオゾナイザーP1および還元剤水溶液タンクP7のポンプP7bを制御して湿式反応器P3への酸化剤および還元剤の供給量を調整する制御部P30(図2参照)とから、主に構成されている。   More specifically, this processing apparatus is a wet type equipped with an ozonizer (oxidant supply unit) P1 as a low-temperature non-equilibrium discharge plasma reaction unit, and a reduction reaction region P5, an oxidation reaction region P4, and a processing liquid storage unit P10 from the top. Reactor (treatment unit) P3, reducing agent aqueous solution tank P7 and pump P7b (reducing agent supply unit), exhaust gas supply line 2b connecting boiler (combustor) 2 and oxidation reaction region P4 of wet reactor P3, exhaust An ozone supply line P1a that connects the ozonizer P1 and the oxidation reaction region P4 via the gas supply line 2b, and a treatment liquid circulation line that connects the reservoir P10 and the upper part of the reduction reaction region P5 via the treatment liquid circulation pump P11. P9 branches from the circulation line P9, passes through the ORP meter P12 and pH meter P13, and downstream from the reducing agent aqueous solution tank P7. From the aqueous solution replenishment line P14 that joins the original agent aqueous solution replenishment line P7a and reaches the reservoir P10, the fuel flow meter (fuel amount measuring unit) P20 that measures the flow rate of fuel supplied to the boiler 2, and the fuel flow meter P20 From the control unit P30 (see FIG. 2) that controls the ozonizer P1 and the pump P7b of the reducing agent aqueous solution tank P7 on the basis of the measurement results to adjust the supply amount of the oxidizing agent and the reducing agent to the wet reactor P3. It is configured.

オゾナイザーP1は、低温非平衡プラズマにより空気を処理してラジカルガスの一種であるオゾンを生成させるものであり、生成したオゾンガスはオゾナイザーP1の上部からオゾン供給ラインP1aを通って、ボイラ2からの排気ガス供給ライン2bの途中へ導かれ、ボイラ2からの排気ガスとともに酸化反応領域P4へ導かれる。   The ozonizer P1 treats air with low-temperature non-equilibrium plasma to generate ozone, which is a kind of radical gas. The gas is led to the middle of the gas supply line 2b and led to the oxidation reaction region P4 together with the exhaust gas from the boiler 2.

ボイラ2の上部には排熱回収装置2aが設けられており、この排熱回収装置2aで熱が回収された後の窒素酸化物含有排気ガスは、排気ガス供給ライン2bを通り、その途中で上記のオゾンガスと合わさって、酸化反応領域P4へ導かれる。   An exhaust heat recovery device 2a is provided in the upper part of the boiler 2, and the nitrogen oxide-containing exhaust gas after the heat is recovered by the exhaust heat recovery device 2a passes through the exhaust gas supply line 2b, and in the middle Together with the ozone gas, it is led to the oxidation reaction region P4.

湿式反応器P3は、下部の酸化反応領域P4および上部の還元反応領域P5から構成された塔式反応器であり、酸化反応領域P4と還元反応領域P5は一つの湿式反応器P3(スクラバー)内に存在している。なお、湿式反応器としては、カラム式反応器を用いることもできる。
湿式反応器P3の上端には処理済みのガスの放出口P15が設けられ、酸化反応領域P4の下には貯留部P10が設けられている。
The wet reactor P3 is a tower reactor composed of a lower oxidation reaction region P4 and an upper reduction reaction region P5. The oxidation reaction region P4 and the reduction reaction region P5 are in one wet reactor P3 (scrubber). Exists. In addition, a column type reactor can also be used as a wet reactor.
A treated gas discharge port P15 is provided at the upper end of the wet reactor P3, and a reservoir P10 is provided below the oxidation reaction region P4.

還元反応領域P5の上部にはスプレイP6が設置され、貯留部P10から循環ラインP9を通って循環してきた還元剤(例えばNa2SO3)水溶液およびアルカリ(例えばNaOH)水溶液を含む処理液がスプレイP6から還元反応領域P5内に噴霧される。
還元反応領域P5の内部には、気体と液体との接触度合いを向上させて還元反応を促進するための充填材(図示省略)が充填されている。この充填材としては、例えば、ポリプロピレン製のテラレットS-(II)(月島環境エンジニアリング株式会社製、商品名)、SUS製のラシヒスーパーリングRSR(ラシヒ社製、商品名)を用いることができる。
A spray P6 is installed above the reduction reaction region P5, and a treatment liquid containing a reducing agent (for example, Na 2 SO 3 ) aqueous solution and an alkali (for example, NaOH) aqueous solution circulated from the reservoir P10 through the circulation line P9 is sprayed. Sprayed from P6 into the reduction reaction region P5.
The inside of the reduction reaction region P5 is filled with a filler (not shown) for improving the degree of contact between gas and liquid and promoting the reduction reaction. As this filler, for example, Terralet S- (II) made of polypropylene (trade name, manufactured by Tsukishima Environmental Engineering Co., Ltd.), Rashihi Super Ring RSR made by SUS (trade name, manufactured by Rashihi Co., Ltd.) can be used. .

還元反応領域P5と酸化反応領域P4の境界は、酸化反応領域P4で生じたNO2ガスを含む酸化ガスを還元反応領域P5へ通過させ、かつ処理液を還元反応領域P5から酸化反応領域P4へ通過させるための複数の通過孔を有する区画壁が設けられている。
また、酸化反応領域P4と貯留部P10との境界は、還元反応領域P5から酸化反応領域P4を通ってきた処理液を通過させるための複数の通過孔を有する区画壁が設けられていてもよい。
The boundary between the reduction reaction region P5 and the oxidation reaction region P4 allows the oxidation gas containing NO 2 gas generated in the oxidation reaction region P4 to pass through the reduction reaction region P5, and the treatment liquid from the reduction reaction region P5 to the oxidation reaction region P4. A partition wall having a plurality of passage holes for passing therethrough is provided.
In addition, the boundary between the oxidation reaction region P4 and the storage portion P10 may be provided with a partition wall having a plurality of passage holes for allowing the treatment liquid that has passed through the oxidation reaction region P4 from the reduction reaction region P5 to pass therethrough. .

貯留部P10の上部には処理液補充ラインP14が接続されるとともに、該貯留部P10が処理液で満杯になったときに備えて、オーバーフロー口(図示省略)が設けられている。また、貯留部P10の下部には処理液の循環ラインP9が接続されている。   A processing liquid replenishment line P14 is connected to the upper part of the storage part P10, and an overflow port (not shown) is provided in preparation for the storage part P10 being full of processing liquid. A processing liquid circulation line P9 is connected to the lower portion of the reservoir P10.

酸化反応領域P4に導入された排気ガス中の窒素酸化物は、同じく酸化反応領域P4へ導入されたオゾンにより酸化されてNO2となる。
このようにして酸化反応領域で生成したNO2を含む酸化ガスは、還元反応領域P5へ入り、スプレイP6から噴霧された処理液と接触して還元され、窒素ガスとなり、該窒素ガスはガス放出口P15から大気中へ放出される。
The nitrogen oxides in the exhaust gas introduced into the oxidation reaction region P4 are oxidized by the ozone introduced into the oxidation reaction region P4 to become NO 2 .
The oxidizing gas containing NO 2 thus generated in the oxidation reaction region enters the reduction reaction region P5, is reduced by contact with the treatment liquid sprayed from the spray P6, and becomes nitrogen gas. It is discharged into the atmosphere from the outlet P15.

還元反応領域P5でNO2を含む酸化ガスと接触した後の処理液は、還元反応領域P5から酸化反応領域P4へ入り、さらに酸化反応領域P4から貯留部P10へ入り、次の循環に備えられる。 The treatment liquid that has come into contact with the oxidizing gas containing NO 2 in the reduction reaction region P5 enters the oxidation reaction region P4 from the reduction reaction region P5, and further enters the storage unit P10 from the oxidation reaction region P4, and is prepared for the next circulation. .

処理液循環部は、循環ラインP9およびその途中に設けられた循環ポンプP11からなっており、前記循環ラインP9の始端は貯留部P10の下部に接続され、その終端は前記のスプレイP6に接続されている。   The treatment liquid circulation part is composed of a circulation line P9 and a circulation pump P11 provided in the middle thereof, the start end of the circulation line P9 is connected to the lower part of the storage part P10, and the end thereof is connected to the spray P6. ing.

貯留部P10に貯留された処理液は、前記の循環ポンプP11の駆動により、貯留部P10から循環ラインP9、還元反応領域P5および酸化反応領域P4を経て、貯留部P10へ戻るようになされている。
また、貯留部P10内の処理液を薄める必要があるときに、補給水が貯留部P10に供給されるように、補給水供給手段の給水管P16が貯留部P10の上部と接続されている。この補給水供給手段は、例えば、水源としての工業用水と、工業用水と貯留部P10とを接続する前記給水管P16と、給水管P16に設けられた流量計および図示しない電動バルブとを備える。
The processing liquid stored in the storage part P10 returns to the storage part P10 from the storage part P10 via the circulation line P9, the reduction reaction region P5, and the oxidation reaction region P4 by driving the circulation pump P11. .
In addition, when it is necessary to dilute the processing liquid in the reservoir P10, a water supply pipe P16 of the makeup water supply means is connected to the upper portion of the reservoir P10 so that makeup water is supplied to the reservoir P10. The makeup water supply means includes, for example, industrial water as a water source, the water supply pipe P16 connecting the industrial water and the storage part P10, a flow meter provided in the water supply pipe P16, and an electric valve (not shown).

循環する処理液の一部は循環ラインP9から分岐した経路に入り、ORP計P12およびpH計P13によりORPおよびpHがそれぞれ測定された後、処理液補充ラインP14を通って再び貯留部P10へ戻される。なお、この実施形態ではORP計P12が上流側に設けられ、pH計が下流側に設けられているが、これらの順序は任意である。   A part of the circulating processing liquid enters the path branched from the circulation line P9, and the ORP and pH are measured by the ORP meter P12 and the pH meter P13, respectively, and then returned to the storage part P10 again through the processing liquid replenishment line P14. It is. In this embodiment, the ORP meter P12 is provided on the upstream side and the pH meter is provided on the downstream side, but the order of these is arbitrary.

ORP計P12およびpH計P13の下流側の処理液補充ラインP14には還元剤水溶液補充ラインP7aが接続されている。
還元剤水溶液補充ラインP7aの上流端は、ポンプP7bを介して、Na2SO3水溶液(濃度20%程度)中にアルカリ成分としてNaOH(濃度1%程度)が混合した還元剤水溶液を収容する還元剤水溶液タンクP7に接続されている。また、還元剤水溶液補充ラインP7aの下流端は、流量計を介して、処理液補充ラインP14に接続されている。
A reducing agent aqueous solution replenishment line P7a is connected to the treatment liquid replenishment line P14 on the downstream side of the ORP meter P12 and the pH meter P13.
The upstream end of the reducing agent aqueous solution replenishment line P7a is a reduction containing a reducing agent aqueous solution in which NaOH (concentration of about 1%) is mixed as an alkali component in an Na 2 SO 3 aqueous solution (concentration of about 20%) via a pump P7b. It is connected to the agent aqueous solution tank P7. The downstream end of the reducing agent aqueous solution replenishment line P7a is connected to the processing liquid replenishment line P14 via a flow meter.

図1と図2に示すように、燃料流量計P20は、ボイラ2の燃焼器に燃料を供給する燃料供給管P21に設けられ、燃料流量を測定し、その測定値信号を制御部P30に送信する。
ORP計P12は、貯留部P10からの処理液のORPを測定し、その測定値信号を制御部P30に送信する。pH計P13は、貯留部P10からの処理液のpHを測定し、その測定値信号を制御部P30に送信する。
制御部P30は、燃料流量計P20、ORP計P12およびpH計P13からの各測定値信号が入力される入力部と、燃料流量計P20、ORP計P12およびpH計P13からの各測定値信号に応じた各出力信号をオゾナイザーP1、還元剤水溶液のポンプP7bおよび給水管P16の電動バルブに出力する出力部とを備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the fuel flow meter P20 is provided in a fuel supply pipe P21 that supplies fuel to the combustor of the boiler 2, measures the fuel flow rate, and transmits the measurement value signal to the control unit P30. To do.
The ORP meter P12 measures the ORP of the processing liquid from the storage unit P10 and transmits the measurement value signal to the control unit P30. The pH meter P13 measures the pH of the treatment liquid from the storage unit P10 and transmits the measurement value signal to the control unit P30.
The control unit P30 receives the measurement value signals from the fuel flow meter P20, the ORP meter P12, and the pH meter P13, and the measurement value signals from the fuel flow meter P20, the ORP meter P12, and the pH meter P13. And an output unit that outputs the corresponding output signals to the ozonizer P1, the reducing agent aqueous solution pump P7b, and the electric valve of the water supply pipe P16.

例えば、燃料を都市ガスとするボイラ2の連続運転時において、次のように制御部P30はオゾナイザーP1および還元剤水溶液のポンプP7bを制御する。
例えば、ボイラ2へ供給される都市ガスの燃料流量が決まると、制御部P30はオゾナイザーP1に対して、処理装置の酸化反応領域P4へオゾンガスを最適供給量で供給するための出力信号(指令信号)を出力すると共に、制御部P30はポンプP7bに対して、処理装置の貯留部P10へ還元剤水溶液を最適供給量で供給するための出力信号(指令信号)を出力する。
なお、前記の制御部P30によるポンプP7bの制御に加えて、燃料流量に応じた処理液のスプレイP6からの噴出量を調整するために、制御部P30が循環ポンプP11に対して出力信号を出力するようにしてもよい。
For example, during the continuous operation of the boiler 2 using fuel as city gas, the control unit P30 controls the ozonizer P1 and the reducing agent aqueous solution pump P7b as follows.
For example, when the fuel flow rate of the city gas supplied to the boiler 2 is determined, the control unit P30 outputs an output signal (command signal) for supplying ozone gas at an optimum supply amount to the oxidation reaction region P4 of the processing apparatus to the ozonizer P1. ) And an output signal (command signal) for supplying the reducing agent aqueous solution at an optimum supply amount to the storage unit P10 of the processing apparatus to the pump P7b.
In addition to the control of the pump P7b by the control unit P30, the control unit P30 outputs an output signal to the circulation pump P11 in order to adjust the ejection amount of the processing liquid from the spray P6 according to the fuel flow rate. You may make it do.

このように、ボイラ2へ供給する都市ガスの燃料流量に応じて、制御部P30がオゾナイザーP1および還元剤水溶液のポンプP7bを制御することにより、酸化反応に最も効率的な最適供給量でオゾンガスが供給されると共に、還元反応に最も効率的な最適供給量で還元剤水溶液が供給される。
このとき、オゾンガスの最適供給量および還元剤水溶液の最適供給量は、燃料の種類およびボイラ2の燃焼器の種類によって異なる。
したがって、制御部P30には、燃料の種類、燃焼器の種類および燃料流量に応じた、オゾンガスの最適供給量および還元剤水溶液の最適供給量が予め設定入力されている。
また、制御部P30には、使用するボイラ2の使用条件である燃料の種類および燃焼器の種類を選択する操作部を備えているため、ボイラ2の運転前にオペレーターは操作部にて使用条件を入力することができる。
なお、燃料の種類、燃焼器の種類および燃料流量に応じたオゾンガスの最適供給量および還元剤水溶液の最適供給量は、予め、様々な実験データを採取することにより設定されている。
Thus, the control unit P30 controls the ozonizer P1 and the reducing agent aqueous solution pump P7b according to the fuel flow rate of the city gas supplied to the boiler 2, so that the ozone gas can be supplied at the optimum supply amount most efficient for the oxidation reaction. While being supplied, the reducing agent aqueous solution is supplied at an optimum supply amount that is most efficient for the reduction reaction.
At this time, the optimal supply amount of ozone gas and the optimal supply amount of the reducing agent aqueous solution differ depending on the type of fuel and the type of combustor of the boiler 2.
Therefore, the optimal supply amount of ozone gas and the optimal supply amount of reducing agent aqueous solution according to the type of fuel, the type of combustor, and the fuel flow rate are preset and input to the control unit P30.
Moreover, since the control part P30 is provided with the operation part which selects the kind of fuel and the kind of combustor which are the use conditions of the boiler 2 to be used, an operator uses a use condition in an operation part before the boiler 2 driving | operation. Can be entered.
Note that the optimum supply amount of ozone gas and the optimum supply amount of the reducing agent aqueous solution according to the type of fuel, the type of combustor, and the fuel flow rate are set in advance by collecting various experimental data.

このようなボイラ2の連続運転中において、湿式反応器P3を循環してきて活性が低下した処理液は貯留部P10に戻されるため、貯留部P10内の処理液の活性は所定の範囲から逸脱していくが、処理液のSO3 2-濃度、ORPおよびpHを最適範囲に維持することが、より効率的な排気ガス処理を行う上で好ましい。
SO3 2-濃度は、前記の理由から、1.0〜2.0%に維持するのが好ましく、通常、1.5%に維持するのが特に好ましい。
ORPは、前記の理由から、−50〜100mVに維持するのが好ましく、通常、−50〜0mVに維持するのが特に好ましい。
pHは、前記の理由から、6〜10に維持するのが好ましく、通常、8〜9に維持するのが特に好ましい。
During such continuous operation of the boiler 2, the treatment liquid that has circulated through the wet reactor P <b> 3 and has decreased in activity is returned to the reservoir P <b> 10, so that the activity of the treatment liquid in the reservoir P <b> 10 deviates from a predetermined range. However, it is preferable to maintain the SO 3 2− concentration, ORP, and pH of the treatment liquid in the optimum ranges in order to perform more efficient exhaust gas treatment.
The SO 3 2− concentration is preferably maintained at 1.0 to 2.0%, and particularly preferably 1.5%, for the above reasons.
The ORP is preferably maintained at −50 to 100 mV for the reasons described above, and is usually particularly preferably maintained at −50 to 0 mV.
For the above reason, the pH is preferably maintained at 6 to 10, and particularly preferably 8 to 9.

そのため、ボイラ2の運転中は、ORP計P12およびpH計P13からの各測定値信号が制御部P30に入力されている。
制御部P30は、燃料流量計P20からの測定値信号に基づくオゾナイザーP1と還元剤水溶液のポンプP7bの主制御を行った上で、ORPおよびpHが前記範囲内に収まるように、ORP計P12およびpH計P13からの各測定値信号に基づくオゾナイザーP1、還元剤水溶液P7のポンプP7bおよび給水管P16の電動バルブの調整制御も行う。
このような主制御および調整制御によって、オゾンガスの供給量および還元剤水溶液の供給量を高精度に調整することができ、それによってより効率的な排気ガス処理を行うことができる。
なお、還元剤水溶液はアルカリ成分(NaOH)を含むため、pHの調整は可能である。
Therefore, during the operation of the boiler 2, each measured value signal from the ORP meter P12 and the pH meter P13 is input to the control unit P30.
The control unit P30 performs the main control of the ozonizer P1 and the reducing agent aqueous solution pump P7b based on the measurement value signal from the fuel flow meter P20, and then the ORP meter P12 and the ORP meter P12 so that the ORP and pH are within the above range. Adjustment control of the electric valve of the ozonizer P1, the pump P7b of the reducing agent aqueous solution P7, and the water supply pipe P16 based on each measurement value signal from the pH meter P13 is also performed.
By such main control and adjustment control, the supply amount of ozone gas and the supply amount of the reducing agent aqueous solution can be adjusted with high accuracy, and thereby more efficient exhaust gas treatment can be performed.
Since the reducing agent aqueous solution contains an alkali component (NaOH), the pH can be adjusted.

処理液のSO3 2-濃度、ORPおよびpHを前記範囲内に維持するための調整制御は、例えば、次のように行われる。
処理液のSO3 2-濃度が1.4%を下回ると、還元剤水溶液のポンプP7bをONにすることにより、還元剤水溶液が貯留部P10に補充され、SO3 2-濃度が1.5〜1.6%の範囲内となったところでポンプP7bをOFFにする。
また、処理液のORPが100mVを上回ると、還元剤水溶液のポンプP7bをONにすることにより、還元剤水溶液が貯留部P10に補充され、ORPが−50〜100mVの範囲内となったところでポンプP7bをOFFにする。
また、処理液のpHが6を下回ると、還元剤水溶液のポンプP7bをONにすることにより、還元剤水溶液が貯留部P10に補充され、pHが6〜10の範囲内となったところでポンプP7bをOFFにする。
The adjustment control for maintaining the SO 3 2− concentration, ORP and pH of the treatment liquid within the above ranges is performed, for example, as follows.
When the SO 3 2− concentration of the treatment liquid is less than 1.4%, the reducing agent aqueous solution is replenished to the reservoir P10 by turning on the reducing agent aqueous solution pump P7b, and the SO 3 2− concentration is 1.5. The pump P7b is turned OFF when it is within the range of ˜1.6%.
When the ORP of the treatment liquid exceeds 100 mV, the reducing agent aqueous solution pump P7b is turned on to replenish the reducing agent aqueous solution in the reservoir P10, and the ORP is in the range of −50 to 100 mV. P7b is turned off.
Further, when the pH of the treatment liquid is less than 6, the reducing agent aqueous solution pump P7b is turned on, so that the reducing agent aqueous solution is replenished to the storage portion P10, and when the pH falls within the range of 6 to 10, the pump P7b. Set to OFF.

このように、本実施形態では、少なくともボイラ2の燃料供給量に応じた供給量でオゾンガスおよび還元剤水溶液を湿式反応器P3へ供給するため、効率よく排気ガス処理(NOxの酸化およびNO2の還元)を行うことができる上、処理液のSO3 2-濃度、ORPおよびpHを所定範囲内に維持することで、より一層効率よく排気ガス処理を行うことができる。
それに加え、補充されるアルカリ成分を含む還元剤水溶液が貯留部P10に一旦貯留され、オゾンガスおよび排気ガスと接触しないため、オゾンガスによる還元剤の速やかな酸化、ならびに排気ガス中に含まれるCO2によるアルカリ成分の速やかな劣化を回避することができる。
As described above, in this embodiment, ozone gas and the reducing agent aqueous solution are supplied to the wet reactor P3 at a supply amount corresponding to at least the fuel supply amount of the boiler 2, so that the exhaust gas treatment (NOx oxidation and NO 2 oxidation) can be performed efficiently. In addition, the exhaust gas treatment can be performed more efficiently by maintaining the SO 3 2− concentration, ORP and pH of the treatment liquid within predetermined ranges.
In addition, since the reducing agent aqueous solution containing the alkali component to be replenished is temporarily stored in the storage part P10 and does not come into contact with the ozone gas and the exhaust gas, the oxidizing agent is rapidly oxidized by the ozone gas, and the CO 2 contained in the exhaust gas. Rapid deterioration of the alkali component can be avoided.

(実施形態2)
実施形態1では、アルカリ成分を含む還元剤水溶液を1つのタンクP7内に収容することにより、1つの供給経路を用いて還元剤水溶液を貯留部P10内に供給する場合を例示したが、アルカリ水溶液とアルカリ成分を含まない還元剤水溶液を別のタンクに収容し、別の供給経路を用いてアルカリ水溶液と還元剤水溶液を独立的に貯留部P10内に供給してもよい。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the case where the reducing agent aqueous solution containing an alkali component is accommodated in one tank P7 to supply the reducing agent aqueous solution into the storage unit P10 using one supply path is exemplified. And a reducing agent aqueous solution that does not contain an alkali component may be housed in a separate tank, and the alkaline aqueous solution and the reducing agent aqueous solution may be independently supplied into the storage portion P10 using different supply paths.

(実施形態3)
実施形態1では、オゾン供給ラインP1aを排気ガス供給ライン2bの途中に接続した場合を例示したが、オゾン供給ラインP1aを酸化反応領域P4へ直接接続してもよい。
このようにすれば、排気ガスの熱によるオゾンの活性低下を抑制できる。
(Embodiment 3)
In the first embodiment, the case where the ozone supply line P1a is connected to the exhaust gas supply line 2b is illustrated, but the ozone supply line P1a may be directly connected to the oxidation reaction region P4.
If it does in this way, the activity fall of ozone by the heat of exhaust gas can be controlled.

(実施形態4)
本発明によれば、実施形態1〜3で説明した排気ガスの処理装置とボイラ2とを組み合わせて備えるボイラシステムを提供することができる。
(Embodiment 4)
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the boiler system provided with combining the processing apparatus of the exhaust gas demonstrated in Embodiment 1-3 and the boiler 2 can be provided.

〈実施例1〉
実施形態2の処理装置を用いて、炉筒煙管型のパイロットプラントボイラから排出される排気ガスの処理試験を行った。このボイラには燃焼器として一般的なオイル/ガス切替式のロータリーバーナが備えられている。以下の説明を図1と図2を参照しながら行う。
ボイラ2から排出された窒素酸化物含有排気ガスは、排熱回収装置2aを通過後、排気ガス供給ライン2bを通り湿式反応器P3の酸化反応領域P4に導入された。
一方、オゾナイザーP1で生成したオゾンを含むラジカルガスは、オゾン供給ラインP1aから排気ガス供給ライン2bに導かれ、排気ガスとともに酸化反応領域P4内に導入された。
貯留部P10内の亜硫酸ナトリウムの初期濃度は1.6%(16g/L)とした。
<Example 1>
Using the treatment apparatus of the second embodiment, a treatment test of exhaust gas discharged from a furnace tube type pilot plant boiler was performed. This boiler is equipped with a general oil / gas switching rotary burner as a combustor. The following description will be given with reference to FIGS.
The exhaust gas containing nitrogen oxides discharged from the boiler 2 passed through the exhaust heat recovery device 2a, and then was introduced into the oxidation reaction region P4 of the wet reactor P3 through the exhaust gas supply line 2b.
On the other hand, the radical gas containing ozone generated by the ozonizer P1 was led from the ozone supply line P1a to the exhaust gas supply line 2b and introduced into the oxidation reaction region P4 together with the exhaust gas.
The initial concentration of sodium sulfite in the reservoir P10 was 1.6% (16 g / L).

湿式反応器P3の還元反応領域P5内に導入された処理液は、還元反応領域P5の上部スプレイP6から噴霧され、還元反応領域P5および酸化反応領域P4を経て、下部の貯溜部P10に戻り、次いで循環ポンプP11により循環ラインP9を経て、再び上部スプレイP6へ送られた。   The treatment liquid introduced into the reduction reaction region P5 of the wet reactor P3 is sprayed from the upper spray P6 of the reduction reaction region P5, returns to the lower reservoir P10 through the reduction reaction region P5 and the oxidation reaction region P4, Subsequently, it was sent again to the upper spray P6 via the circulation line P9 by the circulation pump P11.

処理装置内を循環する処理液のSO3 2-濃度、pHおよびORPは、循環ポンプP11の下流側において循環ラインP9から分岐し貯留部P10に到る経路上で測定された。
循環する処理液は、NO2をN2に還元するための亜硫酸ナトリウム(Na2SO3)を含む還元剤水溶液と、pH調整用の水酸化ナトリウム(NaOH)を含むアルカリ水溶液との混合水溶液であり、この混合水溶液のpHとORPを制御するため、還元剤水溶液タンクおよびアルカリ水溶液タンクから還元剤水溶液(濃度:126g/L)を1L/分の割合で補充した。
なお、上記の水溶液の補充により貯留部P10の液面は上昇するが、該液面は貯留部P10の上部に設けられたオーバーフロー口(図示省略)からの排水により、液面は一定に維持された。
The SO 3 2− concentration, pH, and ORP of the processing liquid circulating in the processing apparatus were measured on a path branched from the circulation line P9 to the storage section P10 on the downstream side of the circulation pump P11.
The circulating treatment liquid is a mixed aqueous solution of a reducing agent aqueous solution containing sodium sulfite (Na 2 SO 3 ) for reducing NO 2 to N 2 and an alkaline aqueous solution containing sodium hydroxide (NaOH) for pH adjustment. In order to control the pH and ORP of this mixed aqueous solution, the reducing agent aqueous solution (concentration: 126 g / L) was replenished at a rate of 1 L / min from the reducing agent aqueous solution tank and the alkaline aqueous solution tank.
In addition, although the liquid level of the storage part P10 rises by replenishment of said aqueous solution, this liquid level is maintained constant by the waste_water | drain from the overflow port (illustration omitted) provided in the upper part of the storage part P10. It was.

この実施例1では、都市ガスを炉筒煙管式ボイラの燃焼器に供給し、大量に発生する炉筒煙管式ボイラの排気ガス、すなわちCO2をも含む排気ガスが処理すべきガスとして用いられた。
また、この実施例1では、都市ガス燃料量(流量)を40〜160Nm3/時の範囲で変化させ、燃料量に対する排ガス量、発生NOx重量および還元剤水溶液の必要当量比を調べた。
図3(A)は実施例1における燃料量と排ガス量との関係を示すグラフであり、図3(B)は実施例1における燃料量と発生NOx重量との関係を示すグラフである。図4は実施例1における燃料量と還元剤水溶液の必要当量比および必要当量との関係を示すグラフである。図5は実施例1における経過時間と排気ガス処理装置前後でのNOx量および都市ガス燃料量との関係を示すグラフである。
In the first embodiment, city gas is supplied to the combustor of the flue-tube type boiler, and the exhaust gas of the flue-tube-type boiler generated in large quantities, that is, exhaust gas containing CO 2 is used as the gas to be processed. It was.
In Example 1, the amount of city gas fuel (flow rate) was changed in the range of 40 to 160 Nm 3 / hour, and the exhaust gas amount relative to the fuel amount, the generated NOx weight, and the required equivalent ratio of the reducing agent aqueous solution were examined.
FIG. 3A is a graph showing the relationship between the fuel amount and the exhaust gas amount in the first embodiment, and FIG. 3B is a graph showing the relationship between the fuel amount and the generated NOx weight in the first embodiment. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the amount of fuel, the required equivalent ratio of the reducing agent aqueous solution, and the required equivalent in Example 1. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the elapsed time, the NOx amount before and after the exhaust gas treatment device, and the city gas fuel amount in Example 1.

図3(A)における排ガス量は燃料量と排ガス中の酸素濃度から算出した値であり、図3(B)における発生NOx重量はボイラ2の採取口MP1から採取した排気ガスを分析装置Aに導入して測定したNOx濃度と排ガス量の積から得られる値である。また、図5における●は排気ガス供給ライン2bの採取口MP1から採取した排気ガスを分析装置Aに導入して測定した値であり、○は湿式反応器P3のガス放出口P15付近の採取口MP3から採取した排気ガスを分析装置Aに導入して測定した値である。また、実線は都市ガス燃料量の時間変化を表している。
図3から、燃料量と排ガス量とは比例的関係にあり、燃料量と発生NOx重量とは比例的関係にあることが分かる。
The exhaust gas amount in FIG. 3 (A) is a value calculated from the fuel amount and the oxygen concentration in the exhaust gas, and the generated NOx weight in FIG. 3 (B) is the exhaust gas collected from the sampling port MP1 of the boiler 2 to the analyzer A. It is a value obtained from the product of the NOx concentration and the amount of exhaust gas measured after introduction. Further, in FIG. 5, ● represents the value measured by introducing the exhaust gas collected from the sampling port MP1 of the exhaust gas supply line 2b into the analyzer A, and ○ represents the sampling port near the gas discharge port P15 of the wet reactor P3. This is a value measured by introducing the exhaust gas collected from MP3 into the analyzer A. The solid line represents the change over time in the amount of city gas fuel.
FIG. 3 shows that the fuel amount and the exhaust gas amount are in a proportional relationship, and the fuel amount and the generated NOx weight are in a proportional relationship.

図4から、燃料量が50〜150Nm3/hのとき、還元剤水溶液の必要当量は0.38〜1.06kg/hと増加していくが、必要当量比は逆に20.9〜9.9に減少している。これは還元剤が排ガス中の酸素とも反応するため、燃料量が少ない、すなわち発生NOx量が少ない時には必要当量比が多くなるためだと考えられる。このことから、燃料量が多いときのほうが還元剤水溶液の必要当量比を低減することが可能であることが分かる。
また、図5から、運転開始から330分の間において、湿式反応器P3に導入される前の排気ガス中のNOx量は65〜80ppmで安定しており、湿式反応器P3にて処理された排気ガス中のNOx量は5〜35ppmまで低減していた。なお、燃料量が多いときはオゾン供給量が不足しているため燃料量が少ない場合に比べ処理後のNOx量が高くなっている。
このことから、本発明の排気ガスの処理方法は、都市ガスを燃料とするボイラ2から排出される排気ガス中の窒素酸化物の除去に有効であることが分かった。
From FIG. 4, when the fuel amount is 50 to 150 Nm 3 / h, the required equivalent of the reducing agent aqueous solution increases to 0.38 to 1.06 kg / h, but the required equivalent ratio is 20.9 to 9 on the contrary. .9. This is thought to be because the required equivalent ratio increases when the amount of fuel is small, that is, when the amount of generated NOx is small, because the reducing agent also reacts with oxygen in the exhaust gas. This shows that the required equivalent ratio of the reducing agent aqueous solution can be reduced when the amount of fuel is large.
Further, from FIG. 5, during 330 minutes from the start of operation, the NOx amount in the exhaust gas before being introduced into the wet reactor P3 was stable at 65 to 80 ppm and was processed in the wet reactor P3. The amount of NOx in the exhaust gas was reduced to 5 to 35 ppm. Note that when the amount of fuel is large, the amount of NOx after treatment is higher than when the amount of fuel is small because the amount of ozone supply is insufficient.
From this, it turned out that the processing method of the exhaust gas of this invention is effective in the removal of the nitrogen oxide in the exhaust gas discharged | emitted from the boiler 2 which uses city gas as a fuel.

〈実施例2〉
実施例2では、重油を炉筒煙管式ボイラの燃焼器に供給して燃焼させたこと以外は、実施例1と概ね同様である。
この実施例2では、燃料量(流量)を65〜145Nm3/時の範囲で変化させ、燃料量に対する排ガス量、発生NOx重量および還元剤水溶液供給量を調べた。
図6(A)は実施例2における燃料量と排ガス量との関係を示すグラフであり、図6(B)は実施例2における燃料量と発生NOx重量との関係を示すグラフである。図7は実施例2における燃料量と還元剤水溶液の必要当量比および必要当量との関係を示すグラフである。図8は実施例2における経過時間と排気ガス処理装置前後でのNOx量および重油燃料量との関係を示すグラフである。
<Example 2>
The second embodiment is substantially the same as the first embodiment except that heavy oil is supplied to the combustor of the furnace tube type boiler and burned.
In Example 2, the fuel amount (flow rate) was changed in the range of 65 to 145 Nm 3 / hour, and the exhaust gas amount, generated NOx weight, and reducing agent aqueous solution supply amount with respect to the fuel amount were examined.
FIG. 6A is a graph showing the relationship between the fuel amount and the exhaust gas amount in Example 2, and FIG. 6B is a graph showing the relationship between the fuel amount and generated NOx weight in Example 2. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the amount of fuel, the required equivalent ratio of the reducing agent aqueous solution, and the required equivalent in Example 2. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the elapsed time and the amount of NOx and the amount of heavy oil fuel before and after the exhaust gas treatment device in Example 2.

図6から、燃料量と排ガス量とは比例的関係にあり、燃料量と発生NOx重量とは比例的関係にあることが分かる。
また、図7から、燃料量が65〜145L/hのとき、還元剤水溶液の必要当量は0.90〜1.97kg/hと増加していくが、必要当量比は逆に11.1〜5.09に減少していた。このことから、重油燃料を用いた場合も都市ガス燃料を用いた場合と同様に燃料量が多いときのほうが還元剤水溶液の必要当量比を低減することが可能であることが分かる。
また、図8から、運転開始から300分の間において、湿式反応器P3に導入される前の排気ガス中のNOx量は90〜110ppmで安定しており、湿式反応器P3にて処理された排気ガス中のNOx量は5〜60ppmまで低減していた。なお、燃料量が多いときはオゾン供給量が不足しているため燃料量が少ない場合に比べ処理後のNOx量が高くなっている。
このことから、本発明の排気ガスの処理方法は、重油を燃料とするボイラ2から排出される排気ガス中の窒素酸化物の除去に有効であることが分かった。
FIG. 6 shows that the fuel amount and the exhaust gas amount are in a proportional relationship, and the fuel amount and the generated NOx weight are in a proportional relationship.
Further, from FIG. 7, when the fuel amount is 65 to 145 L / h, the necessary equivalent of the reducing agent aqueous solution increases to 0.90 to 1.97 kg / h, but the necessary equivalent ratio is 11.1 to 1.1. It decreased to 5.09. From this, it can be seen that the required equivalence ratio of the reducing agent aqueous solution can be reduced when the amount of fuel is large when using heavy oil fuel as well as when using city gas fuel.
Further, from FIG. 8, during 300 minutes from the start of operation, the NOx amount in the exhaust gas before being introduced into the wet reactor P3 was stable at 90 to 110 ppm, and was processed in the wet reactor P3. The amount of NOx in the exhaust gas was reduced to 5 to 60 ppm. Note that when the amount of fuel is large, the amount of NOx after treatment is higher than when the amount of fuel is small because the amount of ozone supply is insufficient.
From this, it was found that the exhaust gas treatment method of the present invention is effective for removing nitrogen oxides in the exhaust gas discharged from the boiler 2 using heavy oil as fuel.

本発明は、燃焼器にて燃料を燃焼した際に発生する排気ガス中の窒素酸化物を低減する処理方法および処理装置に適用でき、特に、都市ガスまたは重油を燃料とする炉筒煙管式ボイラから排出される排気ガスの処理に好適である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a processing method and a processing apparatus for reducing nitrogen oxides in exhaust gas generated when fuel is combusted in a combustor, and in particular, a flue-tube type boiler using city gas or heavy oil as fuel. It is suitable for the treatment of exhaust gas discharged from.

P1 オゾナイザー
P1a オゾン供給ライン
2 ボイラ
2a 排熱回収装置
2b 排気ガス供給ライン
P3 湿式反応器
P4 酸化反応領域
P5 還元反応領域
P6 スプレイ
P7 還元剤水溶液タンク
P7a 還元剤水溶液補充ライン
P9 混合水溶液循環ライン
P10 混合水溶液貯留部
P11 循環ポンプ
P12 ORP計
P13 pH計
P14 水溶液補充ライン
P15 ガス放出口
P1 Ozonizer P1a Ozone supply line 2 Boiler 2a Waste heat recovery device 2b Exhaust gas supply line P3 Wet reactor P4 Oxidation reaction area P5 Reduction reaction area P6 Spray P7 Reducing agent aqueous solution tank P7a Reducing agent aqueous solution replenishment line P9 Mixed aqueous solution circulation line P10 Mixing Aqueous solution reservoir P11 Circulation pump P12 ORP meter P13 pH meter P14 Aqueous solution replenishment line P15 Gas outlet

Claims (8)

供給された燃料を燃焼して窒素酸化物を含む排気ガスを排出する燃焼器の前記排気ガス中に酸化剤を混合して、前記排気ガス中の窒素酸化物を酸化することにより、前記排気ガスをNO2含有酸化ガスに変換する工程と、
前記NO2含有酸化ガス中に還元剤を混合して、前記NO2含有酸化ガス中のNO2を還元することにより、前記NO2含有酸化ガス中のNO2を窒素ガスに変換する工程とを含み、
前記酸化剤がオゾンガスであり、前記還元剤がNa 2 SO 3 を含有する還元剤溶液であり、
前記NO 2 含有酸化ガス中のNO 2 を窒素ガスに変換する工程は、還元反応領域と処理液貯留部を備えた湿式反応器の前記還元反応領域で前記還元剤溶液を前記NO 2 含有酸化ガスに接触させて窒素ガスに変換し、前記NO 2 含有酸化ガスに前記還元剤溶液が接触した処理液を前記処理液貯留部に貯留し、この処理液貯留部内に供給した前記還元剤溶液と混合した処理液を前記還元反応領域に循環させる工程であり、
燃焼器の種類、燃焼器に供給する燃料の種類及び燃焼器に供給する燃料の流量に応じた予め設定入力された酸化剤の最適供給量の実験データと、測定された燃料器に供給される燃料の流量、使用条件として入力された燃焼器の種類及び燃料の種類とから算出される酸化剤の最適供給量となるように、前記排気ガス中への酸化剤の供給量を調整し、
燃焼器の種類、燃焼器に供給する燃料の種類及び燃焼器に供給する燃料の流量に応じた予め設定入力された還元剤の最適供給量の実験データと、測定された燃料器に供給される燃料の流量、使用条件として入力された燃焼器の種類及び燃料の種類とから算出される還元剤の最適供給量となるように、前記NO2含有酸化ガス中への還元剤の供給量を調整し主制御を行い、
前記主制御を行った後に、前記処理液のSO 3 2- 濃度を測定し、その測定結果に基づいてSO 3 2- 濃度が1.0〜2.0%を維持するように前記処理液貯留部内への還元剤溶液の供給量を微調整することを特徴とする排気ガスの処理方法。
The exhaust gas is burned by mixing an oxidant in the exhaust gas of the combustor that burns the supplied fuel and exhausts the exhaust gas containing nitrogen oxide, and oxidizes the nitrogen oxide in the exhaust gas. Converting the NO 2 into an oxidizing gas containing NO 2 ;
By mixing a reducing agent to the NO 2 containing oxidizing gas, by reducing the NO 2 of the NO 2 containing oxidizing gas, and a step of converting the NO 2 of the NO 2 containing oxidizing gas to the nitrogen gas Including
The oxidizing agent is ozone gas, and the reducing agent is a reducing agent solution containing Na 2 SO 3 ;
The step of converting NO 2 in the NO 2 -containing oxidizing gas into nitrogen gas comprises the step of converting the reducing agent solution into the NO 2 -containing oxidizing gas in the reduction reaction region of a wet reactor having a reduction reaction region and a treatment liquid reservoir. The treatment liquid in which the reducing agent solution is brought into contact with the NO 2 -containing oxidizing gas is stored in the treatment liquid storage section and mixed with the reducing agent solution supplied into the treatment liquid storage section. Circulating the treated liquid to the reduction reaction region,
Experimental data on the optimal supply amount of oxidizer set in advance according to the type of combustor, the type of fuel supplied to the combustor, and the flow rate of fuel supplied to the combustor, and the measured fuel unit Adjusting the supply amount of the oxidant into the exhaust gas so as to be the optimum supply amount of the oxidant calculated from the fuel flow rate, the type of combustor input as the use condition, and the type of fuel;
Experimental data of the optimal supply amount of reducing agent set in advance according to the type of combustor, the type of fuel to be supplied to the combustor, and the flow rate of fuel to be supplied to the combustor, and supplied to the measured fuel unit Adjust the supply of reducing agent into the NO 2 -containing oxidizing gas so that the optimal supply of reducing agent can be calculated from the flow rate of fuel, the type of combustor input as the operating conditions, and the type of fuel. Main control,
After performing the main control, the SO 3 2− concentration of the treatment liquid is measured, and the treatment liquid storage is performed so that the SO 3 2− concentration is maintained at 1.0 to 2.0% based on the measurement result. A method for treating exhaust gas, comprising: finely adjusting a supply amount of a reducing agent solution into a section .
酸化反応領域およびその上下に設けられた前記還元反応領域と前記処理液貯留部を備えた前記湿式反応器の前記酸化反応領域に前記排気ガスを導入し、前記酸化反応領域で前記オゾンガスを排気ガスに接触させてNO2含有酸化ガスに変換し、前記還元反応領域で前記還元剤溶液を前記NO2含有酸化ガスに接触させて窒素ガスに変換し、前記NO2含有酸化ガスに前記還元剤溶液が接触した処理液を前記処理液貯留部に貯留し、この処理液貯留部内に供給した前記還元剤溶液と混合した処理液を前記還元反応領域に循環させる請求項に記載の排気ガスの処理方法。 The oxidation reaction zone and the oxidation reaction zone of the wet reactor equipped the reduction reaction region provided between the treatment liquid storing portion above and below by introducing an exhaust gas, the exhaust gas the ozone gas in the oxidation reaction zone brought into contact with converted to NO 2 containing oxidizing gas, wherein the reducing agent solution in the reduction reaction area in contact with the NO 2 containing oxidizing gas is converted to nitrogen gas, the reducing agent solution to the NO 2 containing oxidizing gas 2. The exhaust gas processing according to claim 1 , wherein the processing liquid contacted with the gas is stored in the processing liquid storage section, and the processing liquid mixed with the reducing agent solution supplied in the processing liquid storage section is circulated in the reduction reaction region. Method. 供給された燃料を燃焼して窒素酸化物を含む排気ガスを排出する燃焼器の前記排気ガス中に酸化剤を混合して、前記排気ガス中の窒素酸化物を酸化することにより、前記排気ガスをNO 2 含有酸化ガスに変換する工程と、
前記NO 2 含有酸化ガス中に還元剤を混合して、前記NO 2 含有酸化ガス中のNO 2 を還元することにより、前記NO 2 含有酸化ガス中のNO 2 を窒素ガスに変換する工程とを含み、
前記酸化剤がオゾンガスであり、前記還元剤がNa 2 SO 3 を含有する還元剤溶液であり、
前記NO 2 含有酸化ガス中のNO 2 を窒素ガスに変換する工程は、還元反応領域と処理液貯留部を備えた湿式反応器の前記還元反応領域で前記還元剤溶液を前記NO 2 含有酸化ガスに接触させて窒素ガスに変換し、前記NO 2 含有酸化ガスに前記還元剤溶液が接触した処理液を前記処理液貯留部に貯留し、この処理液貯留部内に供給した前記還元剤溶液と混合した処理液を前記還元反応領域に循環させる工程であり、
燃焼器の種類、燃焼器に供給する燃料の種類及び燃焼器に供給する燃料の流量に応じた予め設定入力された酸化剤の最適供給量の実験データと、測定された燃料器に供給される燃料の流量、使用条件として入力された燃焼器の種類及び燃料の種類とから算出される酸化剤の最適供給量となるように、前記排気ガス中への酸化剤の供給量を調整し、
燃焼器の種類、燃焼器に供給する燃料の種類及び燃焼器に供給する燃料の流量に応じた予め設定入力された還元剤の最適供給量の実験データと、測定された燃料器に供給される燃料の流量、使用条件として入力された燃焼器の種類及び燃料の種類とから算出される還元剤の最適供給量となるように、前記NO 2 含有酸化ガス中への還元剤の供給量を調整し主制御を行い、
前記主制御を行った後に、前記処理液の酸化還元電位(ORP)を測定し、その測定結果に基づいて前記処理液貯留部内への還元剤溶液の供給量を微調整する排気ガスの処理方法。
The exhaust gas is burned by mixing an oxidant in the exhaust gas of the combustor that burns the supplied fuel and exhausts the exhaust gas containing nitrogen oxide, and oxidizes the nitrogen oxide in the exhaust gas. Converting the NO 2 into an oxidizing gas containing NO 2 ;
By mixing a reducing agent to the NO 2 containing oxidizing gas, by reducing the NO 2 of the NO 2 containing oxidizing gas, and a step of converting the NO 2 of the NO 2 containing oxidizing gas to the nitrogen gas Including
The oxidizing agent is ozone gas, and the reducing agent is a reducing agent solution containing Na 2 SO 3 ;
The step of converting NO 2 in the NO 2 -containing oxidizing gas into nitrogen gas comprises the step of converting the reducing agent solution into the NO 2 -containing oxidizing gas in the reduction reaction region of a wet reactor having a reduction reaction region and a treatment liquid reservoir. The treatment liquid in which the reducing agent solution is brought into contact with the NO 2 -containing oxidizing gas is stored in the treatment liquid storage section and mixed with the reducing agent solution supplied into the treatment liquid storage section. Circulating the treated liquid to the reduction reaction region,
Experimental data on the optimal supply amount of oxidizer set in advance according to the type of combustor, the type of fuel supplied to the combustor, and the flow rate of fuel supplied to the combustor, and the measured fuel unit Adjusting the supply amount of the oxidant into the exhaust gas so as to be the optimum supply amount of the oxidant calculated from the fuel flow rate, the type of combustor input as the use condition, and the type of fuel;
Experimental data of the optimal supply amount of reducing agent set in advance according to the type of combustor, the type of fuel to be supplied to the combustor, and the flow rate of fuel to be supplied to the combustor, and supplied to the measured fuel unit Adjust the supply of reducing agent into the NO 2 -containing oxidizing gas so that the optimal supply of reducing agent can be calculated from the flow rate of fuel, the type of combustor input as the operating conditions, and the type of fuel. Main control,
After performing the main control, measuring the redox potential of said treatment solution (ORP), the exhaust gas you finely adjust the supply amount of the reducing agent solution to the processing liquid storage portion, based on the measurement result Processing method.
供給された燃料を燃焼して窒素酸化物を含む排気ガスを排出する燃焼器の前記排気ガス中に酸化剤を混合して、前記排気ガス中の窒素酸化物を酸化することにより、前記排気ガスをNO 2 含有酸化ガスに変換する工程と、
前記NO 2 含有酸化ガス中に還元剤を混合して、前記NO 2 含有酸化ガス中のNO 2 を還元することにより、前記NO 2 含有酸化ガス中のNO 2 を窒素ガスに変換する工程とを含み、
前記酸化剤がオゾンガスであり、前記還元剤がNa 2 SO 3 を含有する還元剤溶液であり、
前記還元剤溶液がアルカリ成分を含有しており、
前記NO 2 含有酸化ガス中のNO 2 を窒素ガスに変換する工程は、還元反応領域と処理液貯留部を備えた湿式反応器の前記還元反応領域で前記還元剤溶液を前記NO 2 含有酸化ガスに接触させて窒素ガスに変換し、前記NO 2 含有酸化ガスに前記還元剤溶液が接触した処理液を前記処理液貯留部に貯留し、この処理液貯留部内に供給した前記還元剤溶液と混合した処理液を前記還元反応領域に循環させる工程であり、
燃焼器の種類、燃焼器に供給する燃料の種類及び燃焼器に供給する燃料の流量に応じた予め設定入力された酸化剤の最適供給量の実験データと、測定された燃料器に供給される燃料の流量、使用条件として入力された燃焼器の種類及び燃料の種類とから算出される酸化剤の最適供給量となるように、前記排気ガス中への酸化剤の供給量を調整し、
燃焼器の種類、燃焼器に供給する燃料の種類及び燃焼器に供給する燃料の流量に応じた予め設定入力された還元剤の最適供給量の実験データと、測定された燃料器に供給される燃料の流量、使用条件として入力された燃焼器の種類及び燃料の種類とから算出される還元剤の最適供給量となるように、前記NO 2 含有酸化ガス中への還元剤の供給量を調整し主制御を行い、
前記主制御を行った後に、前記処理液のpHを測定し、その測定結果に基づいて前記処理液貯留部内への還元剤溶液の供給量を微調整する排気ガスの処理方法。
The exhaust gas is burned by mixing an oxidant in the exhaust gas of the combustor that burns the supplied fuel and exhausts the exhaust gas containing nitrogen oxide, and oxidizes the nitrogen oxide in the exhaust gas. Converting the NO 2 into an oxidizing gas containing NO 2 ;
By mixing a reducing agent to the NO 2 containing oxidizing gas, by reducing the NO 2 of the NO 2 containing oxidizing gas, and a step of converting the NO 2 of the NO 2 containing oxidizing gas to the nitrogen gas Including
The oxidizing agent is ozone gas, and the reducing agent is a reducing agent solution containing Na 2 SO 3 ;
The reducing agent solution contains an alkaline component;
The step of converting NO 2 in the NO 2 -containing oxidizing gas into nitrogen gas comprises the step of converting the reducing agent solution into the NO 2 -containing oxidizing gas in the reduction reaction region of a wet reactor having a reduction reaction region and a treatment liquid reservoir. The treatment liquid in which the reducing agent solution is brought into contact with the NO 2 -containing oxidizing gas is stored in the treatment liquid storage section and mixed with the reducing agent solution supplied into the treatment liquid storage section. Circulating the treated liquid to the reduction reaction region,
Experimental data on the optimal supply amount of oxidizer set in advance according to the type of combustor, the type of fuel supplied to the combustor, and the flow rate of fuel supplied to the combustor, and the measured fuel unit Adjusting the supply amount of the oxidant into the exhaust gas so as to be the optimum supply amount of the oxidant calculated from the fuel flow rate, the type of combustor input as the use condition, and the type of fuel;
Experimental data of the optimal supply amount of reducing agent set in advance according to the type of combustor, the type of fuel to be supplied to the combustor, and the flow rate of fuel to be supplied to the combustor, and supplied to the measured fuel unit Adjust the supply of reducing agent into the NO 2 -containing oxidizing gas so that the optimal supply of reducing agent can be calculated from the flow rate of fuel, the type of combustor input as the operating conditions, and the type of fuel. Main control,
After performing the main control, and measuring the pH of the treatment solution, treatment method of exhaust gas finely adjust the supply amount of the reducing agent solution to the processing liquid storage portion based on the measurement result.
前記燃焼器が、都市ガス、重油、廃ガス、廃油またはこれらの混合物を燃料とする炉筒煙管型ボイラである請求項1〜のいずれか1つに記載の排気ガスの処理方法。 The exhaust gas processing method according to any one of claims 1 to 4 , wherein the combustor is a furnace flue-tube boiler using city gas, heavy oil, waste gas, waste oil, or a mixture thereof as fuel. 供給された燃料を燃焼して窒素酸化物を含む排気ガスを排出する燃焼器の前記排気ガスが導入される処理部と、前記排気ガスが導入された処理部内に酸化剤を供給する酸化剤供給部と、前記酸化剤が供給された処理部内に還元剤を供給する還元剤供給部と、前記燃焼器に供給される燃料の量を測定する燃料量測定部と、該燃料量測定部からの測定結果に基づいて前記酸化剤供給部および前記還元剤供給部を制御して前記処理部内への酸化剤および還元剤の供給量を調整する制御部とを備え、
前記処理部は、酸化反応領域およびその上下に設けられた還元反応領域と処理液貯留部を備えた湿式反応器を備え、
前記湿式反応器は、前記酸化反応領域に前記排気ガスを導入し、酸化反応領域で前記酸化剤であるオゾンガスを排気ガスに接触させてNO 2 含有酸化ガスに変換し、前記還元反応領域で前記還元剤である還元剤溶液を前記NO 2 含有酸化ガスに接触させて窒素ガスに変換し、前記NO 2 含有酸化ガスに前記還元剤溶液が接触した処理液を前記処理液貯留部に貯留し、この処理液貯留部内に供給した前記還元剤溶液と混合した処理液を前記還元反応領域に循環させるように設けられ、
前記制御部は、燃焼器の種類、燃焼器に供給する燃料の種類及び燃焼器に供給する燃料の流量に応じた予め設定入力された酸化剤の最適供給量の実験データと、前記燃料量測定部により測定された燃料器に供給される燃料の流量、使用条件として入力された燃焼器の種類及び燃料の種類とから算出される酸化剤の最適供給量となるように、前記処理部内への酸化剤の供給量を調整し、燃焼器の種類、燃焼器に供給する燃料の種類及び燃焼器に供給する燃料の流量に応じた予め設定入力された還元剤の最適供給量の実験データと、前記燃料量測定部により測定された燃料器に供給される燃料の流量、使用条件として入力された燃焼器の種類及び燃料の種類とから算出される還元剤の最適供給量となるように、前記処理部内への還元剤の供給量を調整し主制御を行い、
前記処理液の酸化還元電位(ORP)を測定し、その測定結果を前記制御部に出力するORP計をさらに備え、
前記制御部は、前記燃料量測定部からの測定結果に基づく前記酸化剤供給部の酸化剤供給量および前記還元剤供給部の還元剤供給量の主制御を行った後に、ORPが所定範囲内に収まるように、前記ORP計からの測定結果に基づく前記酸化剤供給量と前記還元剤供給量の調整制御を行うように構成されたことを特徴とする排気ガスの処理装置。
A processing unit in which the exhaust gas of the combustor that burns the supplied fuel and exhausts exhaust gas containing nitrogen oxides is introduced, and an oxidant supply that supplies oxidant into the processing unit into which the exhaust gas is introduced A reductant supply unit for supplying a reductant into the processing unit supplied with the oxidant, a fuel amount measurement unit for measuring the amount of fuel supplied to the combustor, and a fuel amount measurement unit A control unit that controls the oxidizing agent supply unit and the reducing agent supply unit based on the measurement result to adjust the supply amount of the oxidizing agent and the reducing agent into the processing unit;
The processing unit includes a wet reactor including an oxidation reaction region and a reduction reaction region and a processing liquid storage unit provided above and below the oxidation reaction region,
The wet reactor introduces the exhaust gas into the oxidation reaction region, contacts the exhaust gas with ozone gas in the oxidation reaction region to convert it into NO 2 containing oxidation gas, and converts the ozone gas into the oxidation reaction region in the reduction reaction region. A reducing agent solution, which is a reducing agent, is brought into contact with the NO 2 -containing oxidizing gas and converted into nitrogen gas, and a processing liquid in which the reducing agent solution is in contact with the NO 2 -containing oxidizing gas is stored in the processing liquid storage unit, Provided to circulate the treatment liquid mixed with the reducing agent solution supplied in the treatment liquid reservoir to the reduction reaction region,
The control unit includes experimental data of an optimal supply amount of an oxidizer set in advance according to the type of combustor, the type of fuel supplied to the combustor, and the flow rate of fuel supplied to the combustor, and the measurement of the fuel amount. The flow rate of the fuel supplied to the fuel unit measured by the unit, the type of combustor input as a use condition, and the type of fuel to be supplied to the processing unit so as to obtain an optimum supply amount of oxidant Experimental data on the optimal supply amount of reducing agent set in advance according to the type of combustor, the type of fuel supplied to the combustor, and the flow rate of fuel supplied to the combustor by adjusting the supply amount of the oxidant; The flow rate of the fuel supplied to the fuel device measured by the fuel amount measuring unit, the type of combustor and the type of fuel input as usage conditions, and the optimum supply amount of the reducing agent calculated as described above The amount of reducing agent supplied to the processing section Perform integer Mr. main control,
Further comprising an ORP meter that measures the oxidation-reduction potential (ORP) of the treatment liquid and outputs the measurement result to the control unit;
The control unit performs main control of the oxidant supply amount of the oxidant supply unit and the reductant supply amount of the reductant supply unit based on the measurement result from the fuel amount measurement unit, and then the ORP is within a predetermined range. The exhaust gas processing apparatus is configured to perform adjustment control of the oxidant supply amount and the reducing agent supply amount based on a measurement result from the ORP meter so as to fall within the range .
前記還元剤溶液がアルカリ成分を含有しており、
前記処理液のpHを測定し、その測定結果を前記制御部に出力するpH計をさらに備え、
前記制御部は、前記燃料量測定部からの測定結果に基づく前記酸化剤供給部の酸化剤供給量および前記還元剤供給部の還元剤供給量の主制御を行った後に、pHが所定範囲内に収まるように、前記pH計からの測定結果に基づく前記還元剤供給量の調整制御を行うように構成された請求項に記載の排気ガスの処理装置。
The reducing agent solution contains an alkaline component;
A pH meter that measures the pH of the treatment liquid and outputs the measurement result to the control unit;
The control unit performs a main control of the oxidant supply amount of the oxidant supply unit and the reductant supply amount of the reductant supply unit based on the measurement result from the fuel amount measurement unit, and then the pH is within a predetermined range. The exhaust gas processing apparatus according to claim 6 , configured to perform adjustment control of the reducing agent supply amount based on a measurement result from the pH meter so as to be within a range.
炉筒煙管型ボイラと、この炉筒煙管型ボイラからの排気ガスを処理する請求項6又は7に記載の排気ガスの処理装置とを備えたボイラシステム。 A boiler system comprising a furnace tube flue type boiler and the exhaust gas treatment device according to claim 6 or 7 that processes exhaust gas from the furnace tube flue type boiler.
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