JP6885769B2 - Exhaust gas treatment equipment and exhaust gas treatment method - Google Patents

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Description

本発明は、排ガス処理装置及び排ガス処理方法に関する。 The present invention relates to an exhaust gas treatment apparatus and an exhaust gas treatment method.

ガラスびんなどのガラス製品は、珪砂、ソーダ灰、石灰などの原料と空き瓶などを砕いて作られるカレットを溶解炉においてバーナーなどで溶かし（約１５００℃）、溶かしたガラスを成形することにより製造される。ガラスを溶かす溶解炉からは、バーナーからの燃焼排ガスと溶解したガラスから発生する成分とを含む燃焼排ガスが排出される。溶解炉から排出される燃焼排ガスには、大気汚染物質であるＮＯｘやＳＯｘが含まれており、燃焼排ガスを大気中に放出する前にこれらの汚染物質を燃焼排ガス中から除去する必要がある。また、この燃焼排ガスにはガラス原料由来のＳＯｘ、粘着成分などの触媒被毒成分が含まれているため、従来のＮＯｘ処理技術である「選択触媒還元法」を使用することが困難である。 Glass products such as glass bottles are manufactured by melting raw materials such as silica sand, soda ash, and lime and cullet made by crushing empty bottles in a melting furnace with a burner (about 1500 ° C) and molding the melted glass. Will be done. From the melting furnace that melts the glass, the combustion exhaust gas containing the combustion exhaust gas from the burner and the components generated from the melted glass is discharged. The combustion exhaust gas discharged from the melting furnace contains air pollutants NOx and SOx, and it is necessary to remove these pollutants from the combustion exhaust gas before releasing the combustion exhaust gas into the atmosphere. Further, since the combustion exhaust gas contains catalyst poisoning components such as SOx and adhesive components derived from the glass raw material, it is difficult to use the "selective catalyst reduction method" which is a conventional NOx treatment technique.

排ガスに冷却水を噴霧することにより形成したミストの局所冷却域を利用してＮＯをオゾンによりＮＯ2に酸化した後、還元剤によりＮＯ2を除去する排ガス処理方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この排ガス処理方法では、冷却水とオゾンガスを異なるノズルから排ガス中に供給する方法、二流体ノズルにより冷却水とオゾンガスと混合して排ガス中に噴霧する方法などが提案されている。 An exhaust gas treatment method is known in which NO is oxidized to NO 2 by ozone using a local cooling region of mist formed by spraying cooling water on the exhaust gas, and then NO 2 is removed by a reducing agent (for example). See Patent Document 1). In this exhaust gas treatment method, a method of supplying cooling water and ozone gas into the exhaust gas from different nozzles, a method of mixing the cooling water and the ozone gas with a two-fluid nozzle and spraying the exhaust gas into the exhaust gas, and the like have been proposed.

特開２０１５−１６４３４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-16434

冷却水とオゾンガスを異なるノズルから排ガス中に供給する方法では、オゾンガスを供給するノズルが排ガスにより加熱され、オゾンガスを噴出する前にオゾンガスが熱分解する場合がある。また、二流体ノズルにより冷却水とオゾンガスと混合して排ガス中に噴霧する方法では、オゾンガスを圧縮することによりオゾンガスが酸素ガスへ分解する。従って、これらの方法では、オゾンガスをＮＯガス酸化反応に効率よく利用することが難しい。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、オゾンガスをＮＯガス酸化反応に効率よく利用することができ、排ガス処理の脱硝効率を向上させることができる排ガス処理装置を提供する。 In the method of supplying cooling water and ozone gas into the exhaust gas from different nozzles, the nozzles that supply the ozone gas are heated by the exhaust gas, and the ozone gas may be thermally decomposed before the ozone gas is ejected. Further, in the method of mixing cooling water and ozone gas with a two-fluid nozzle and spraying them into the exhaust gas, the ozone gas is decomposed into oxygen gas by compressing the ozone gas. Therefore, in these methods, it is difficult to efficiently use ozone gas for the NO gas oxidation reaction.
The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an exhaust gas treatment apparatus capable of efficiently utilizing ozone gas for a NO gas oxidation reaction and improving the denitration efficiency of exhaust gas treatment.

本発明は、ＮＯｘを含む排ガスが流れるように設けられた排ガス流路と、第１噴霧ノズルとを備え、第１噴霧ノズルは、前記排ガス流路中に冷却水を噴霧し第１ミストを形成するように設けられた少なくとも１つの噴霧孔と、第１ミストの１５０℃以下の局所冷却域にオゾンガスを供給するように設けられたオゾン噴出口とを備え、少なくとも１つの噴霧孔は、前記オゾン噴出口にオゾンガスを供給するオゾンガス流路又は前記オゾン噴出口を囲むように配置されたことを特徴とする排ガス処理装置を提供する。 The present invention includes an exhaust gas flow path provided so that exhaust gas containing NOx flows, and a first spray nozzle, and the first spray nozzle sprays cooling water into the exhaust gas flow path to form a first mist. It is provided with at least one spray hole provided so as to supply ozone gas to a local cooling region of 150 ° C. or lower of the first mist, and at least one spray hole is the ozone. Provided is an exhaust gas treatment apparatus characterized in that it is arranged so as to surround an ozone gas flow path for supplying ozone gas to the ejection port or the ozone ejection port.

本発明の排ガス処理装置は、ＮＯｘを含む排ガスが流れるように設けられた排ガス流路と、第１噴霧ノズルとを備え、第１噴霧ノズルは、前記排ガス流路中に冷却水を噴霧し第１ミストを形成するように設けられた少なくとも１つの噴霧孔を備える。このため、排ガス中に第１ミストを形成することができ、第１ミストに含まれる水滴の気化熱により排ガスの温度が局所的に低下した局所冷却域を第１ミスト中に形成することができる。
第１噴霧ノズルは、第１ミストの１５０℃以下の局所冷却域にオゾンガスを供給するように設けられたオゾン噴出口を備える。このため、排ガスの温度が局所的に１５０℃以下に低下した局所冷却域にオゾンガスを供給することができ、排ガス中に供給したオゾンガスが熱分解されることを抑制することができる。また、１５０℃以下の局所冷却域において、オゾンガスにより水に溶けにくいＮＯガスを水や還元剤と反応しやすいＮＯ2ガスに酸化することができる。このため、排ガス処理の脱硝効率を向上させることができる。 The exhaust gas treatment apparatus of the present invention includes an exhaust gas flow path provided so that exhaust gas containing NOx flows, and a first spray nozzle, and the first spray nozzle sprays cooling water into the exhaust gas flow path. It is provided with at least one spray hole provided so as to form one mist. Therefore, the first mist can be formed in the exhaust gas, and a local cooling region in which the temperature of the exhaust gas is locally lowered by the heat of vaporization of the water droplets contained in the first mist can be formed in the first mist. ..
The first spray nozzle includes an ozone ejection port provided so as to supply ozone gas to a local cooling region of 150 ° C. or lower of the first mist. Therefore, the ozone gas can be supplied to the local cooling region where the temperature of the exhaust gas is locally lowered to 150 ° C. or lower, and the ozone gas supplied into the exhaust gas can be suppressed from being thermally decomposed. Further, in a local cooling region of 150 ° C. or lower, NO gas that is difficult to dissolve in water can be oxidized to NO 2 gas that easily reacts with water or a reducing agent by ozone gas. Therefore, the denitration efficiency of the exhaust gas treatment can be improved.

第１噴霧ノズルは、少なくとも１つの噴霧孔とオゾン噴出口とを備えるため、少なくとも１つの噴霧孔に供給する冷却水により第１噴霧ノズルを冷却することができ、第１噴霧ノズル内においてオゾンガスが熱分解することを抑制することができる。
少なくとも１つの噴霧孔は、オゾン噴出口にオゾンガスを供給するオゾンガス流路又はオゾン噴出口を囲むように配置される。このため、少なくとも１つの噴霧孔から冷却水を噴霧することにより形成された第１ミストの中心部にオゾンガスを供給することができ、第１ミストの外部にオゾンガスが供給されることを抑制することができる。このため、オゾンガスが熱分解されることを抑制することができ、オゾンガスをＮＯガス酸化反応に効率よく利用することができる。また、冷却水を噴霧する方向と、オゾンガスを噴出させる方向とを実質的に同じにすることができ、第１ミストの広範囲にオゾンガスを供給することができる。
また、オゾン噴出口にオゾンガスを供給するオゾンガス流路を、少なくとも１つの噴霧孔に冷却水を供給する冷却水流路の内側に配置することができ、オゾンガス流路が昇温することを抑制することができる。このため、オゾンガスが第１噴霧ノズル内において熱分解されることを抑制することができ、オゾンガスをＮＯガス酸化反応に効率よく利用することができる。 Since the first spray nozzle includes at least one spray hole and an ozone ejection port, the first spray nozzle can be cooled by the cooling water supplied to at least one spray hole, and ozone gas can be generated in the first spray nozzle. It is possible to suppress thermal decomposition.
At least one spray hole is arranged so as to surround an ozone gas flow path or an ozone ejection port that supplies ozone gas to the ozone ejection port. Therefore, ozone gas can be supplied to the central portion of the first mist formed by spraying the cooling water from at least one spray hole, and the supply of ozone gas to the outside of the first mist can be suppressed. Can be done. Therefore, it is possible to suppress the thermal decomposition of ozone gas, and the ozone gas can be efficiently used for the NO gas oxidation reaction. Further, the direction in which the cooling water is sprayed and the direction in which the ozone gas is ejected can be substantially the same, and the ozone gas can be supplied over a wide range of the first mist.
Further, the ozone gas flow path that supplies ozone gas to the ozone ejection port can be arranged inside the cooling water flow path that supplies cooling water to at least one spray hole, thereby suppressing the temperature rise of the ozone gas flow path. Can be done. Therefore, it is possible to prevent the ozone gas from being thermally decomposed in the first spray nozzle, and the ozone gas can be efficiently used for the NO gas oxidation reaction.

本発明の一実施形態の排ガス処理装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the exhaust gas treatment apparatus of one Embodiment of this invention. （ａ）は、本発明の一実施形態の排ガス処理装置に含まれる噴霧ノズルの概略断面図であり、（ｂ）は、前記噴霧ノズルの概略前面図である。(A) is a schematic cross-sectional view of a spray nozzle included in the exhaust gas treatment apparatus according to the embodiment of the present invention, and (b) is a schematic front view of the spray nozzle. 本発明の一実施形態の排ガス処理装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the exhaust gas treatment apparatus of one Embodiment of this invention. （ａ）〜（ｇ）は、それぞれ本発明の一実施形態の排ガス処理装置に含まれる噴霧ノズルの概略前面図である。(A) to (g) are schematic front views of the spray nozzle included in the exhaust gas treatment device according to the embodiment of the present invention, respectively.

本発明の排ガス処理装置は、ＮＯｘを含む排ガスが流れるように設けられた排ガス流路と、第１噴霧ノズルとを備え、第１噴霧ノズルは、前記排ガス流路中に冷却水を噴霧し第１ミストを形成するように設けられた少なくとも１つの噴霧孔と、第１ミストの１５０℃以下の局所冷却域にオゾンガスを供給するように設けられたオゾン噴出口とを備え、少なくとも１つの噴霧孔は、前記オゾン噴出口にオゾンガスを供給するオゾンガス流路又は前記オゾン噴出口を囲むように配置されたことを特徴とする。 The exhaust gas treatment device of the present invention includes an exhaust gas flow path provided for flowing exhaust gas containing NOx and a first spray nozzle, and the first spray nozzle sprays cooling water into the exhaust gas flow path. At least one spray hole provided to form one mist and an ozone outlet provided to supply ozone gas to a local cooling region of 150 ° C. or lower of the first mist. Is characterized in that it is arranged so as to surround the ozone gas flow path for supplying ozone gas to the ozone ejection port or the ozone ejection port.

第１噴霧ノズルに含まれる少なくとも１つの噴霧孔は、曲線状又は円状のスリットであることが好ましい。この構成により、噴霧孔がオゾン噴出口にオゾンガスを供給するオゾンガス流路又はオゾン噴出口を囲むように噴霧孔を配置することができ、第１ミストの中心部にオゾンガスを供給することができる。
第１噴霧ノズルに含まれる少なくとも１つの噴霧孔は、円状に配列した複数の噴霧孔を含むことが好ましい。この構成により、噴霧孔がオゾン噴出口にオゾンガスを供給するオゾンガス流路又はオゾン噴出口を囲むように噴霧孔を配置することができ、第１ミストの中心部にオゾンガスを供給することができる。
本発明の排ガス処理装置に含まれる第１噴霧ノズルの少なくとも１つの噴霧孔は、冷却水と空気とを二流体方式で噴霧するように設けられることが好ましい。このことにより、微細な水滴を含む第１ミストを形成することができ、気液接触面積を広くすることができる。また、第１ミストにより排ガスを効率よく冷却することができる。
本発明の排ガス処理装置に含まれる第１噴霧ノズルは、少なくとも１つの噴霧孔又は少なくとも１つの噴霧孔に冷却水を供給する冷却水流路を囲むように設けられた空気放出孔を有することが好ましい。このような空気放出孔から排ガス中に空気を放出することにより、第１噴霧ノズルの先端が排ガスにより加熱されることや第１噴霧ノズルの先端付近の排ガス温度が上昇することを抑制することができ、オゾンガスが熱分解することを抑制することができる。 At least one spray hole included in the first spray nozzle is preferably a curved or circular slit. With this configuration, the spray holes can be arranged so as to surround the ozone gas flow path or the ozone ejection port for supplying ozone gas to the ozone ejection port, and the ozone gas can be supplied to the central portion of the first mist.
The at least one spray hole included in the first spray nozzle preferably includes a plurality of spray holes arranged in a circle. With this configuration, the spray holes can be arranged so as to surround the ozone gas flow path or the ozone ejection port for supplying ozone gas to the ozone ejection port, and the ozone gas can be supplied to the central portion of the first mist.
It is preferable that at least one spray hole of the first spray nozzle included in the exhaust gas treatment device of the present invention is provided so as to spray cooling water and air in a two-fluid system. As a result, the first mist containing fine water droplets can be formed, and the gas-liquid contact area can be widened. In addition, the exhaust gas can be efficiently cooled by the first mist.
The first spray nozzle included in the exhaust gas treatment apparatus of the present invention preferably has an air discharge hole provided so as to surround a cooling water flow path for supplying cooling water to at least one spray hole or at least one spray hole. .. By discharging air into the exhaust gas from such an air discharge hole, it is possible to prevent the tip of the first spray nozzle from being heated by the exhaust gas and the exhaust gas temperature near the tip of the first spray nozzle from rising. It is possible to prevent the ozone gas from being thermally decomposed.

本発明の排ガス処理装置は第２噴霧ノズルを備えることが好ましく、排ガス流路は、ＮＯｘ及びＳＯｘを含む排ガスが流れるように設けられることが好ましく、第２噴霧ノズルは、排ガス流路の第１ミストよりも下流側の排ガス中に少なくともＮａＯＨが溶解した水溶液を噴霧し第２ミストを形成するように設けられることが好ましい。排ガス流路を流れる排ガスはＳＯ2を含み、第２ミストの含まれる微小水滴はＮａＯＨを含むため、第２ミストにおいてＳＯ2とＮａＯＨから還元剤であるＮａ2ＳＯ3を生成することができる。また、排ガス流路を流れる排ガスはＮＯがオゾンにより酸化され生成したＮＯ2を含むため、第２ミスト７中においてＮａ2ＳＯ3によりＮＯ2をＮ2に還元することができ、排ガス中のＮＯｘを除去することができる。
本発明の排ガス処理装置に含まれる第２噴霧ノズルは、ＮａＯＨと還元剤が溶解した水溶液を排ガス中に噴霧し第２ミストを形成するように設けられることが好ましい。このことにより、ＮＯがオゾンにより酸化され生成したＮＯ2を還元剤によりＮ2に還元することができ、排ガス中のＮＯｘを除去することができる。 The exhaust gas treatment device of the present invention preferably includes a second spray nozzle, the exhaust gas flow path is preferably provided so that exhaust gas containing NOx and SOx flows, and the second spray nozzle is the first of the exhaust gas flow path. It is preferable that the exhaust gas on the downstream side of the mist is provided so as to form a second mist by spraying an aqueous solution in which at least NaOH is dissolved in the exhaust gas. Since the exhaust gas flowing through the exhaust gas flow path contains SO 2 and the minute water droplets containing the second mist contain NaOH, the reducing agent Na 2 SO 3 can be generated from SO 2 and NaOH in the second mist. Further, since the exhaust gas flowing through the exhaust passage comprising NO 2 which NO is generated is oxidized by ozone, the NO 2 can be reduced to N 2 by Na 2 SO 3 in a second mist 7, NOx in the exhaust gas Can be removed.
The second spray nozzle included in the exhaust gas treatment apparatus of the present invention is preferably provided so as to spray an aqueous solution in which NaOH and a reducing agent are dissolved into the exhaust gas to form a second mist. As a result, NO 2 produced by oxidizing NO with ozone can be reduced to N 2 by a reducing agent, and NO x in the exhaust gas can be removed.

本発明は、ＮＯｘを含む排ガス中に少なくとも１つの噴霧孔から冷却水を噴霧することにより第１ミストを形成し、少なくとも１つの噴霧孔に囲まれた部分からオゾンガスを第１ミストの１５０℃以下の局所冷却域に供給する排ガス処理方法も提供する。
また、本発明の排ガス処理方法では、少なくとも１つの噴霧孔又は少なくとも１つの噴霧孔に冷却水を供給する冷却水流路を囲むように設けられた空気放出孔から第１ミストの周りに空気を供給することが好ましい。 In the present invention, the first mist is formed by spraying cooling water from at least one spray hole into the exhaust gas containing NOx, and ozone gas is blown from the portion surrounded by at least one spray hole to 150 ° C. or less of the first mist. Also provided is an exhaust gas treatment method for supplying to the local cooling area of.
Further, in the exhaust gas treatment method of the present invention, air is supplied around the first mist from an air discharge hole provided so as to surround the cooling water flow path for supplying cooling water to at least one spray hole or at least one spray hole. It is preferable to do so.

以下、図面を用いて本発明の一実施形態を説明する。図面や以下の記述中で示す構成は、例示であって、本発明の範囲は、図面や以下の記述中で示すものに限定されない。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The configurations shown in the drawings and the following description are examples, and the scope of the present invention is not limited to those shown in the drawings and the following description.

図１は、本実施形態の排ガス処理装置の概略構成図である。図２（ａ）は、本実施形態の排ガス処理装置に含まれる噴霧ノズルの概略断面図であり、図２（ｂ）は、前記噴霧ノズルの概略前面図である。また、図３は、本実施形態の排ガス処理装置の概略構成図である。図４（ａ）〜（ｇ）は、それぞれ本実施形態の排ガス処理装置に含まれる噴霧ノズルの概略前面図である。
本実施形態の排ガス処理装置５０は、ＮＯｘを含む排ガスが流れるように設けられた排ガス流路５と、噴霧ノズル２３ａとを備え、噴霧ノズル２３ａは、排ガス流路５中に冷却水４１を噴霧し第１ミスト６を形成するように設けられた少なくとも１つの噴霧孔１１と、第１ミスト６の１５０℃以下の局所冷却域にオゾンガスを供給するように設けられたオゾン噴出口１３とを備え、少なくとも１つの噴霧孔１１は、オゾン噴出口１３にオゾンガスを供給するオゾンガス流路３７又はオゾン噴出口１３を囲むように配置されたことを特徴とする。
本実施形態の排ガス処理方法は、ＮＯｘを含む排ガス中に少なくとも１つの噴霧孔１１から冷却水を噴霧することにより第１ミスト６を形成し、少なくとも１つの噴霧孔１１に囲まれた部分からオゾンガスを第１ミスト６の１５０℃以下の局所冷却域に供給することを特徴とする。
以下、本実施形態の排ガス処理装置、排ガス処理方法について説明する。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the exhaust gas treatment device of the present embodiment. FIG. 2A is a schematic cross-sectional view of a spray nozzle included in the exhaust gas treatment device of the present embodiment, and FIG. 2B is a schematic front view of the spray nozzle. Further, FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the exhaust gas treatment device of the present embodiment. 4 (a) to 4 (g) are schematic front views of the spray nozzle included in the exhaust gas treatment device of the present embodiment, respectively.
The exhaust gas treatment device 50 of the present embodiment includes an exhaust gas flow path 5 provided so that exhaust gas containing NOx flows, and a spray nozzle 23a, and the spray nozzle 23a sprays cooling water 41 into the exhaust gas flow path 5. It is provided with at least one spray hole 11 provided to form the first mist 6 and an ozone outlet 13 provided to supply ozone gas to the local cooling region of the first mist 6 at 150 ° C. or lower. The at least one spray hole 11 is characterized in that it is arranged so as to surround the ozone gas flow path 37 or the ozone ejection port 13 that supplies ozone gas to the ozone ejection port 13.
In the exhaust gas treatment method of the present embodiment, the first mist 6 is formed by spraying cooling water from at least one spray hole 11 into the exhaust gas containing NOx, and ozone gas is formed from a portion surrounded by at least one spray hole 11. Is supplied to the local cooling region of the first mist 6 at 150 ° C. or lower.
Hereinafter, the exhaust gas treatment apparatus and the exhaust gas treatment method of the present embodiment will be described.

本実施形態の排ガス処理装置５０及び排ガス処理方法の処理対象となる排ガスは、ＮＯｘを含む排ガスであれば特に限定されないが、例えば、ガラス溶解炉１の排ガス、ボイラの排ガス、ごみ焼却炉の排ガスなどである。また、本実施形態の排ガス処理装置５０及び排ガス処理方法の処理対象となる排ガスは、ＮＯｘ及びＳＯｘを含む排ガスであってもよい。
排ガス源から排出された排ガスは、排ガス流路５を流れる間に本実施形態の排ガス処理装置５０又は排ガス処理方法により処理され、処理された後の排ガスが大気中に放出される。排ガス流路５は、排ガス源から大気中への放出までに排ガスが流れる流路である。排ガス流路５は、反応塔２、集塵器３などを含むことができる。また、排ガス流路５は、大気圧よりも低い気圧とすることができる。 The exhaust gas to be treated by the exhaust gas treatment device 50 and the exhaust gas treatment method of the present embodiment is not particularly limited as long as it is an exhaust gas containing NOx, but for example, the exhaust gas of the glass melting furnace 1, the exhaust gas of the boiler, and the exhaust gas of the waste incinerator. And so on. Further, the exhaust gas to be treated by the exhaust gas treatment device 50 and the exhaust gas treatment method of the present embodiment may be exhaust gas containing NOx and SOx.
The exhaust gas discharged from the exhaust gas source is treated by the exhaust gas treatment device 50 or the exhaust gas treatment method of the present embodiment while flowing through the exhaust gas flow path 5, and the treated exhaust gas is released into the atmosphere. The exhaust gas flow path 5 is a flow path through which the exhaust gas flows from the exhaust gas source to the release into the atmosphere. The exhaust gas flow path 5 can include a reaction tower 2, a dust collector 3, and the like. Further, the exhaust gas flow path 5 can be set to a pressure lower than the atmospheric pressure.

噴霧ノズル２３ａは、ＮＯｘを含む排ガスが流れる排ガス流路５中に冷却水４１を噴霧し第１ミスト６を形成するように設けられた噴霧孔１１を備える。このため、ＮＯｘを含む排ガス中に第１ミスト６を形成することができ、第１ミスト６に含まれる水滴３１の気化熱により排ガスの温度が局所的に低下した局所冷却域を第１ミスト６中に形成することができる。
本実施形態において、噴霧ノズルとは、供給される液体を微細な液滴として噴出する噴霧孔を備えたノズルである。本実施形態において、ミストとは、多数の微小な水滴が排ガス中に浮遊し、多数の微小な水滴が排ガスの流れと共に流れているものをいう。また、ミストに含まれる水滴の８０％以上が５００μｍ以下の大きさであってもよい。 The spray nozzle 23a includes a spray hole 11 provided so as to spray the cooling water 41 into the exhaust gas flow path 5 through which the exhaust gas containing NOx flows to form the first mist 6. Therefore, the first mist 6 can be formed in the exhaust gas containing NOx, and the first mist 6 is a local cooling region where the temperature of the exhaust gas is locally lowered by the heat of vaporization of the water droplets 31 contained in the first mist 6. Can be formed inside.
In the present embodiment, the spray nozzle is a nozzle provided with a spray hole for ejecting the supplied liquid as fine droplets. In the present embodiment, the mist means that a large number of minute water droplets are suspended in the exhaust gas and a large number of minute water droplets are flowing along with the flow of the exhaust gas. Further, 80% or more of the water droplets contained in the mist may have a size of 500 μm or less.

噴霧ノズル２３ａは、排ガス流路５の流路部材１０に設けられた開口中に噴霧ノズル２３ａの一部が配置され、噴霧ノズル２３ａの先端部が排ガス流路５の内部に配置されるように設けることができる。このことにより、噴霧ノズル２３ａの温度が上昇することを抑制することができ、噴霧ノズル２３ａ中でオゾンガスが熱分解されることを抑制することができる。
複数の噴霧ノズル２３ａが排ガス流路５の流路部材１０に設けられてもよい。また、複数の噴霧ノズル２３ａは、それぞれの噴霧ノズル２３ａが冷却水４１を噴霧して、一体となった第１ミスト６を形成するように設けることができる。また、複数の噴霧ノズル２３ａは、第１ミスト６を囲むように配置することができる。 As for the spray nozzle 23a, a part of the spray nozzle 23a is arranged in the opening provided in the flow path member 10 of the exhaust gas flow path 5, and the tip end portion of the spray nozzle 23a is arranged inside the exhaust gas flow path 5. Can be provided. As a result, it is possible to suppress an increase in the temperature of the spray nozzle 23a, and it is possible to suppress thermal decomposition of ozone gas in the spray nozzle 23a.
A plurality of spray nozzles 23a may be provided on the flow path member 10 of the exhaust gas flow path 5. Further, the plurality of spray nozzles 23a can be provided so that each spray nozzle 23a sprays the cooling water 41 to form an integrated first mist 6. Further, the plurality of spray nozzles 23a can be arranged so as to surround the first mist 6.

噴霧孔１１は、二流体方式で冷却水４１を噴霧するように設けることができる。噴霧ノズル２３ａは、例えば、噴霧ノズル２３ａの内部において冷却水と空気とを混合して冷却水の微細な水滴を噴霧孔１１から噴出するように設けることができる。また、噴霧ノズル２３ａは、噴霧孔１１から冷却水が噴出した後に冷却水と空気とを混合するように設けてもよい。噴霧ノズル２３ａは、例えば、ポンプ２２ａにより噴霧ノズル２３ａに供給された冷却水と、エアコンプレッサから噴霧ノズル２３ａに供給された空気とを混合して噴霧孔１１から冷却水の微小な水滴を噴出するように設けることができる。
また、噴霧孔１１から噴出させる冷却水が流れる冷却水流路３８を噴霧ノズル２３ａ中に設けることができる。また、噴霧孔１１から噴出させる空気が流れる圧縮空気流路４０を噴霧ノズル２３ａ中に設けることができる。
噴霧孔１１は、図４（ａ）〜（ｆ）のように丸い孔であってもよく、図２（ｂ）、図４（ｇ）のようにスリット状であってもよい。 The spray hole 11 can be provided so as to spray the cooling water 41 in a two-fluid system. The spray nozzle 23a can be provided, for example, so as to mix cooling water and air inside the spray nozzle 23a and eject fine water droplets of the cooling water from the spray hole 11. Further, the spray nozzle 23a may be provided so as to mix the cooling water and the air after the cooling water is ejected from the spray hole 11. For example, the spray nozzle 23a mixes the cooling water supplied to the spray nozzle 23a by the pump 22a and the air supplied to the spray nozzle 23a from the air compressor, and ejects minute water droplets of the cooling water from the spray hole 11. It can be provided as follows.
Further, a cooling water flow path 38 through which the cooling water ejected from the spray hole 11 flows can be provided in the spray nozzle 23a. Further, a compressed air flow path 40 through which the air ejected from the spray hole 11 flows can be provided in the spray nozzle 23a.
The spray hole 11 may be a round hole as shown in FIGS. 4 (a) to 4 (f), or may be a slit shape as shown in FIGS. 2 (b) and 4 (g).

噴霧ノズル２３ａは、少なくとも１つの噴霧孔１１を有する。また、噴霧ノズル２３ａは、複数の噴霧孔１１を有してもよい。それぞれの噴霧孔１１から冷却水を噴霧することにより、排ガス中に広く広がる第１ミスト６を形成することができる。また、複数の噴霧孔１１の間にオゾン噴出口１３を配置することが可能になる。 The spray nozzle 23a has at least one spray hole 11. Further, the spray nozzle 23a may have a plurality of spray holes 11. By spraying the cooling water from each of the spray holes 11, the first mist 6 that spreads widely in the exhaust gas can be formed. Further, the ozone ejection port 13 can be arranged between the plurality of spray holes 11.

噴霧ノズル２３ａは、第１ミスト６の１５０℃以下の局所冷却域にオゾンガスを供給するように設けられたオゾン噴出口１３を備える。このため、排ガスの温度が局所的に１５０℃以下に低下した局所冷却域にオゾンガスを供給することができ、排ガス中に供給したオゾンガスが熱分解されることを抑制することができる。また、１５０℃以下の局所冷却域において、オゾンガスにより水に溶けにくいＮＯガスを水や還元剤と反応しやすいＮＯ2ガスに酸化することができる。このため、排ガス処理の脱硝効率を向上させることができる。
噴霧ノズル２３ａは、例えば、オゾン発生装置３６（オゾナイザ）により生成したオゾン含有ガスをオゾン噴出口１３から噴出させるように設けることができる。また、オゾン噴出口１３から噴出させるオゾンガスが流れるオゾンガス流路３７を噴霧ノズル２３ａ中に設けることができる。
また、噴霧ノズル２３ａは、冷却水４１とオゾン含有ガスとを別々に噴出させるように設けることができる。噴霧ノズル２３ａは、噴出孔１１に冷却水を供給する冷却水流路３８を流れる冷却水と、オゾン噴出口１３にオゾン含有ガスを供給するオゾンガス流路３７を流れるオゾン含有ガスとが噴霧ノズル２３ａ内において混合されないように設けることができる。 The spray nozzle 23a includes an ozone ejection port 13 provided so as to supply ozone gas to a local cooling region of 150 ° C. or lower of the first mist 6. Therefore, the ozone gas can be supplied to the local cooling region where the temperature of the exhaust gas is locally lowered to 150 ° C. or lower, and the ozone gas supplied into the exhaust gas can be suppressed from being thermally decomposed. Further, in a local cooling region of 150 ° C. or lower, NO gas that is difficult to dissolve in water can be oxidized to NO 2 gas that easily reacts with water or a reducing agent by ozone gas. Therefore, the denitration efficiency of the exhaust gas treatment can be improved.
The spray nozzle 23a can be provided, for example, so that the ozone-containing gas generated by the ozone generator 36 (ozonizer) is ejected from the ozone ejection port 13. Further, an ozone gas flow path 37 through which ozone gas ejected from the ozone ejection port 13 flows can be provided in the spray nozzle 23a.
Further, the spray nozzle 23a can be provided so as to separately eject the cooling water 41 and the ozone-containing gas. In the spray nozzle 23a, the cooling water flowing through the cooling water flow path 38 that supplies the cooling water to the ejection hole 11 and the ozone-containing gas flowing through the ozone gas flow path 37 that supplies the ozone-containing gas to the ozone ejection port 13 are contained in the spray nozzle 23a. It can be provided so as not to be mixed in.

少なくとも１つの噴霧孔１１は、オゾン噴出口１３にオゾンガスを供給するオゾンガス流路３７又はオゾン噴出口１３を囲むように配置される。このため、少なくとも１つの噴霧孔１１から冷却水を噴霧することにより形成された第１ミスト６の中心部にオゾンガスを供給することができ、第１ミスト６の外部にオゾンガスが供給されることを抑制することができる。このため、オゾンガスが熱分解されることを抑制することができ、オゾンガスをＮＯガス酸化反応に効率よく利用することができる。また、冷却水を噴霧する方向と、オゾンガスを噴出させる方向とを実質的に同じにすることができ、第１ミスト６の広範囲にオゾンガスを供給することができる。例えば、図１に示した排ガス処理装置５０のように、噴霧孔１１から冷却水を噴霧することにより形成された第１ミスト６中に、噴霧孔１１に囲まれたオゾン噴出口１３からオゾンガス１４を噴出させることにより、第１ミスト６の中心部にオゾンガス１４を供給することができる。
噴霧ノズル２３ａは、例えば、図４（ａ）〜（ｆ）のように、円状に配置された２つ〜８つの噴霧孔１１がオゾンガス流路３７又はオゾン噴出口１３を囲むように設けることができる。また、噴霧ノズル２３ａは、例えば、図２（ｂ）、図４（ｇ）のようにスリット状の噴霧孔１１がオゾンガス流路３７又はオゾン噴出口１３を囲むように設けることができる。また、スリット状の噴霧孔１１は、曲線状であってもよく、環状のスリットであってもよく、円状のスリットであってもよい。 At least one spray hole 11 is arranged so as to surround the ozone gas flow path 37 or the ozone ejection port 13 that supplies ozone gas to the ozone ejection port 13. Therefore, ozone gas can be supplied to the central portion of the first mist 6 formed by spraying the cooling water from at least one spray hole 11, and the ozone gas is supplied to the outside of the first mist 6. It can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the thermal decomposition of ozone gas, and the ozone gas can be efficiently used for the NO gas oxidation reaction. Further, the direction in which the cooling water is sprayed and the direction in which the ozone gas is ejected can be substantially the same, and the ozone gas can be supplied over a wide range of the first mist 6. For example, as in the exhaust gas treatment device 50 shown in FIG. 1, the ozone gas 14 is formed from the ozone ejection port 13 surrounded by the spray holes 11 in the first mist 6 formed by spraying the cooling water from the spray holes 11. The ozone gas 14 can be supplied to the central portion of the first mist 6 by ejecting the ozone gas 14.
The spray nozzle 23a is provided, for example, so that two to eight spray holes 11 arranged in a circle surround the ozone gas flow path 37 or the ozone ejection port 13, as shown in FIGS. 4A to 4F. Can be done. Further, the spray nozzle 23a can be provided, for example, so that the slit-shaped spray hole 11 surrounds the ozone gas flow path 37 or the ozone ejection port 13 as shown in FIGS. 2 (b) and 4 (g). Further, the slit-shaped spray hole 11 may be a curved shape, an annular slit, or a circular slit.

少なくとも１つの噴霧孔１１に冷却水を供給する冷却水流路３８がオゾンガス流路３７を囲むように噴霧ノズル２３ａを設けることができる。このことにより、オゾンガス流路３７が昇温することを抑制することができる。このため、オゾンガスが噴霧ノズル２３ａ内において熱分解されることを抑制することができ、オゾンガスをＮＯガス酸化反応に効率よく利用することができる。
噴霧ノズル２３ａは、オゾン噴出口１３が少なくとも１つの噴霧孔１１よりも先端側に配置されるように設けることができる。このことにより、オゾン噴出口１３から第１ミスト６中に直接オゾンガスを供給することができ、オゾンガスが熱分解されることを抑制することができる。 A spray nozzle 23a can be provided so that the cooling water flow path 38 that supplies cooling water to at least one spray hole 11 surrounds the ozone gas flow path 37. This makes it possible to prevent the ozone gas flow path 37 from rising in temperature. Therefore, it is possible to prevent the ozone gas from being thermally decomposed in the spray nozzle 23a, and the ozone gas can be efficiently used for the NO gas oxidation reaction.
The spray nozzle 23a can be provided so that the ozone ejection port 13 is arranged on the tip side of at least one spray hole 11. As a result, ozone gas can be directly supplied from the ozone ejection port 13 into the first mist 6, and the ozone gas can be suppressed from being thermally decomposed.

噴霧ノズル２３ａは、少なくとも１つの噴霧孔１１又は少なくとも１つの噴霧孔１１に冷却水を供給する冷却水流路３８を囲むように設けられた空気放出孔１２を有してもよい。このような空気放出孔１２から排ガス中に空気を放出することにより、噴霧ノズル２３ａの先端が排ガスにより加熱されることや噴霧ノズル２３ａの先端近傍の排ガス温度が上昇することを抑制することができ、オゾンガスが熱分解することを抑制することができる。
空気放出孔１２は、図２（ｂ）、図４に示した噴霧ノズル２３ａのように環状であってもよい。また、空気放出孔１２は、少なくとも１つの噴霧孔１１又は冷却水流路３８を囲むように配置された複数の孔であってもよい。 The spray nozzle 23a may have an air discharge hole 12 provided so as to surround the cooling water flow path 38 that supplies cooling water to at least one spray hole 11 or at least one spray hole 11. By discharging air into the exhaust gas from such an air discharge hole 12, it is possible to prevent the tip of the spray nozzle 23a from being heated by the exhaust gas and the exhaust gas temperature near the tip of the spray nozzle 23a from rising. , It is possible to suppress the thermal decomposition of ozone gas.
The air discharge hole 12 may be annular like the spray nozzle 23a shown in FIGS. 2 (b) and 4. Further, the air discharge hole 12 may be at least one spray hole 11 or a plurality of holes arranged so as to surround the cooling water flow path 38.

噴霧ノズル２３ａは、排ガス流路５の内部の気圧と、排ガス流路５の外部の大気圧との差により大気中の空気が空気放出孔１２から排ガス流路５に流入するように設けることができる。また、噴霧ノズル２３ａは、エアコンプレッサから供給される空気が空気放出孔１２から放出されるように設けてもよい。
空気放出孔１２から放出される空気が流れる空気流路３９を噴霧ノズル２３ａ中に設けることができる。また、空気流路３９は、オゾンガス流路３７及び冷却水流路３８を囲むように設けることができる。この空気流路３９に空気を流すことにより、オゾンガス流路３７の温度が上昇することを抑制することができ、噴霧ノズル２３ａ中でオゾンガスが熱分解されることを抑制することができる。 The spray nozzle 23a is provided so that air in the atmosphere flows into the exhaust gas flow path 5 from the air discharge hole 12 due to the difference between the pressure inside the exhaust gas flow path 5 and the atmospheric pressure outside the exhaust gas flow path 5. it can. Further, the spray nozzle 23a may be provided so that the air supplied from the air compressor is discharged from the air discharge hole 12.
An air flow path 39 through which the air discharged from the air discharge hole 12 flows can be provided in the spray nozzle 23a. Further, the air flow path 39 can be provided so as to surround the ozone gas flow path 37 and the cooling water flow path 38. By flowing air through the air flow path 39, it is possible to suppress an increase in the temperature of the ozone gas flow path 37, and it is possible to suppress thermal decomposition of ozone gas in the spray nozzle 23a.

噴霧ノズル２３ａは、オゾン噴出口１３及び少なくとも１つの噴霧孔１１が空気放出孔１２よりも先端側に配置されるように設けることができる。このことにより、空気放出孔１２から放出される空気により、噴霧ノズル２３ａの先端部の温度が高くなることを抑制することができる。また、空気放出孔１２から放出される空気により、噴霧ノズル２３ａの先端部にダストが付着することを抑制することができる。 The spray nozzle 23a can be provided so that the ozone ejection port 13 and at least one spray hole 11 are arranged on the tip side of the air discharge hole 12. As a result, it is possible to prevent the temperature of the tip of the spray nozzle 23a from rising due to the air discharged from the air discharge hole 12. Further, it is possible to prevent dust from adhering to the tip of the spray nozzle 23a due to the air discharged from the air discharge hole 12.

排ガス処理装置５０は、排ガス流路５の第１ミスト６よりも下流側の排ガス中に少なくともＮａＯＨが溶解した水溶液４２を噴霧し第２ミスト７を形成するように設けられた噴霧ノズル２３ｂを備えることができる。また、排ガス流路５を流れる排ガスは、ＳＯｘを含んでもよい。この噴霧ノズル２３ｂを用いて、第１ミスト６よりも下流側のＳＯｘ及びＮＯ2を含む排ガス中にＮａＯＨ水溶液４２を噴霧することにより第２ミスト７を形成することができる。
排ガス中にＮａＯＨ水溶液４２を噴霧すると多くの微小水滴が排ガス中に形成され、排ガス中に第２ミスト７が形成される。第２ミスト７に含まれる微小水滴は、排ガスの熱により徐々に蒸発し消失する。従って、排ガス流路５の排ガスは、第２ミスト７が形成されて消失するまでの領域において、第２ミスト７中を流れることになる。 The exhaust gas treatment device 50 includes a spray nozzle 23b provided so as to spray an aqueous solution 42 in which at least NaOH is dissolved in the exhaust gas on the downstream side of the first mist 6 of the exhaust gas flow path 5 to form the second mist 7. be able to. Further, the exhaust gas flowing through the exhaust gas flow path 5 may contain SOx. The second mist 7 can be formed by spraying the NaOH aqueous solution 42 into the exhaust gas containing SOx and NO 2 on the downstream side of the first mist 6 using the spray nozzle 23b.
When the NaOH aqueous solution 42 is sprayed into the exhaust gas, many minute water droplets are formed in the exhaust gas, and the second mist 7 is formed in the exhaust gas. The minute water droplets contained in the second mist 7 gradually evaporate and disappear due to the heat of the exhaust gas. Therefore, the exhaust gas in the exhaust gas flow path 5 flows through the second mist 7 in the region until the second mist 7 is formed and disappears.

排ガス流路５を流れる排ガスはＳＯ2を含み、第２ミスト７の含まれる微小水滴はＮａＯＨを含むため、第２ミスト７において次の式（１）のような化学反応を進行させることができる。このため、排ガスに含まれるＳＯ2を除去できる（排ガスを脱硫できる）と共に第２ミスト７の微小液滴中に還元剤であるＮａ2ＳＯ3を生成することができる。
ＳＯ2＋２ＮａＯＨ → Ｎａ2ＳＯ3＋Ｈ2Ｏ・・・（１）
また、排ガス流路５を流れる排ガスはＮＯがオゾンにより酸化され生成したＮＯ2を含むため、次の式（２）のような気液反応を進行させることができる。
２ＮＯ2＋４Ｎａ2ＳＯ3 → Ｎ2＋４Ｎａ2ＳＯ4・・・（２）
従って、第２ミスト７中においてＮＯ2をＮ2に還元することができ、排ガス中のＮＯｘを除去することができる。式（１）、（２）の化学反応は、第２ミスト７の微小水滴中又は微小水滴と排ガスとの気液界面において進行すると考えられるため、微小水滴の存続期間を、これらの化学反応が進行するために必要な時間（約１秒間必要と考えられる）以上とすることができる。
式（２）の化学反応が進行すると、還元剤であるＮａ2ＳＯ3からＮａ2ＳＯ4が生成し、Ｎａ2ＳＯ4のダストが排ガス中に生じる。 Since the exhaust gas flowing through the exhaust gas flow path 5 contains SO 2 and the minute water droplets containing the second mist 7 contain NaOH, the chemical reaction as shown in the following formula (1) can proceed in the second mist 7. .. Therefore, SO 2 contained in the exhaust gas can be removed (the exhaust gas can be desulfurized), and Na 2 SO 3 which is a reducing agent can be generated in the fine droplets of the second mist 7.
SO 2 + 2 NaOH → Na 2 SO 3 + H 2 O ... (1)
Further, since the exhaust gas flowing through the exhaust gas flow path 5 contains NO 2 generated by oxidizing NO with ozone, a gas-liquid reaction as shown in the following formula (2) can proceed.
2NO 2 + 4Na 2 SO 3 → N 2 + 4Na 2 SO 4 ... (2)
Therefore, NO 2 can be reduced to N 2 in the second mist 7, and NO x in the exhaust gas can be removed. Since it is considered that the chemical reactions of the formulas (1) and (2) proceed in the fine water droplets of the second mist 7 or at the gas-liquid interface between the fine water droplets and the exhaust gas, these chemical reactions determine the duration of the fine water droplets. It can be longer than the time required to proceed (which is considered to be required for about 1 second).
When the chemical reaction of the formula (2) proceeds, Na 2 SO 4 is generated from the reducing agent Na 2 SO 3 , and Na 2 SO 4 dust is generated in the exhaust gas.

噴霧ノズル２３ｂは、ＮａＯＨと還元剤（例えば、Ｎａ2ＳＯ3）が溶解した混合水溶液４２を排ガス中に噴霧するように設けてもよい。この場合、排ガス中のＮＯ2を還元剤によりＮ2に還元することができるため、ＳＯｘを含まない排ガス又はＳＯｘ濃度が十分に低い排ガスが排ガス流路５を流れていてもよい。また、排ガス中のＳＯｘから生成されるＮａ2ＳＯ3だけではＮＯ2を十分にＮ2に還元できない場合に、ＮａＯＨと還元剤が溶解した混合水溶液４２を噴霧するように噴霧ノズル２３ｂを設けることができる。 The spray nozzle 23b may be provided so as to spray a mixed aqueous solution 42 in which NaOH and a reducing agent (for example, Na 2 SO 3) are dissolved into the exhaust gas. In this case, since NO 2 in the exhaust gas can be reduced to N 2 by a reducing agent, the exhaust gas containing no SOx or the exhaust gas having a sufficiently low SOx concentration may flow through the exhaust gas flow path 5. Further, when NO 2 cannot be sufficiently reduced to N 2 only by Na 2 SO 3 generated from SO x in the exhaust gas, a spray nozzle 23b is provided so as to spray the mixed aqueous solution 42 in which NaOH and the reducing agent are dissolved. Can be done.

噴霧ノズル２３ｂは、第１ミスト６が消失した後の排ガス中にＮａＯＨ水溶液４２を噴霧して第２ミスト７を形成するように設けることができる。このことにより、第１ミスト６と第２ミスト７とを分離して形成することができ、第２ミスト７中の還元剤と、第１ミスト６中のオゾンガスとが反応することを抑制することができる。 The spray nozzle 23b can be provided so as to form the second mist 7 by spraying the NaOH aqueous solution 42 into the exhaust gas after the first mist 6 has disappeared. As a result, the first mist 6 and the second mist 7 can be separated and formed, and the reaction between the reducing agent in the second mist 7 and the ozone gas in the first mist 6 can be suppressed. Can be done.

複数の噴霧ノズル２３ｂが排ガス流路５の流路壁に設けられてもよい。また、複数の噴霧ノズル２３ｂは、それぞれの噴霧ノズル２３ｂがＮａＯＨ水溶液を噴霧して、一体となった第２ミスト７を形成するように設けることができる。また、複数の噴霧ノズル２３ｂは、第２ミスト７を囲むように配置することができる。 A plurality of spray nozzles 23b may be provided on the flow path wall of the exhaust gas flow path 5. Further, the plurality of spray nozzles 23b can be provided so that each spray nozzle 23b sprays the NaOH aqueous solution to form an integrated second mist 7. Further, the plurality of spray nozzles 23b can be arranged so as to surround the second mist 7.

噴霧ノズル２３ｂは、例えば、ポンプ２２ｂにより送液されたＮａＯＨ水溶液４２を排ガス中に噴霧するように設けることができる。噴霧ノズル２３ｂは、例えば、ＮａＯＨ水溶液４２と圧縮空気とを混合して噴出させる二流体スプレーノズルとすることができる。 The spray nozzle 23b can be provided, for example, so as to spray the NaOH aqueous solution 42 sent by the pump 22b into the exhaust gas. The spray nozzle 23b can be, for example, a two-fluid spray nozzle that mixes and ejects an aqueous NaOH solution 42 and compressed air.

図３に示した排ガス処理装置５０のように、噴霧ノズル２３ａが反応塔２の内部に第１ミスト６を形成するように設けられ、噴霧ノズル２３ｂが反応塔２の内部に第２ミスト７を形成するように設けられている場合、排ガス処理装置５０は、反応塔２を流れる排ガス中に冷却水３４（封水３４）を噴霧して第３ミスト８を形成するように設けられた噴霧ノズル２３ｃを有することができる。噴霧ノズル２３ｃを設けることにより、第１〜第３ミストにより排ガスを冷却することができ、高温の排ガス（例えば、反応塔２の流入口における温度が４５０℃以上）であっても、集塵器３に流入する排ガスの温度を３５０℃以下又は２３０℃以下とすることができる。 Like the exhaust gas treatment device 50 shown in FIG. 3, the spray nozzle 23a is provided so as to form the first mist 6 inside the reaction tower 2, and the spray nozzle 23b puts the second mist 7 inside the reaction tower 2. When provided to form, the exhaust gas treatment device 50 sprays cooling water 34 (sealing water 34) into the exhaust gas flowing through the reaction tower 2 to form a third mist 8. It can have 23c. By providing the spray nozzle 23c, the exhaust gas can be cooled by the first to third mists, and even if the exhaust gas has a high temperature (for example, the temperature at the inlet of the reaction tower 2 is 450 ° C. or higher), it is a dust collector. The temperature of the exhaust gas flowing into 3 can be 350 ° C. or lower or 230 ° C. or lower.

噴霧ノズル２３ｃは、水封槽９に溜めた封水３４を汲み上げて噴霧するように設けることができる。この場合、汲み上げた水の量だけ水封槽９に水を新たに供給する。このため、反応塔２の内部で生成した比較的大きなダストの溶け込みにより水封槽９に溜めた封水３４が濃縮することを防止することができる。また、封水３４の溶質濃度が高くなることを防止することができるため、封水３４の排水処理を省略することができる。 The spray nozzle 23c can be provided so as to pump up and spray the sealing water 34 stored in the water sealing tank 9. In this case, water is newly supplied to the water sealing tank 9 by the amount of the pumped water. Therefore, it is possible to prevent the sealing water 34 stored in the water sealing tank 9 from being concentrated due to the dissolution of relatively large dust generated inside the reaction tower 2. Further, since it is possible to prevent the solute concentration of the sealing water 34 from increasing, the wastewater treatment of the sealing water 34 can be omitted.

排ガス処理装置５０は、排ガス流路５の第１ミスト６及び第２ミスト７よりも下流側に集塵器３を備えることができる。集塵器３を設けることにより、排ガス流路５で生じたＮａ2ＳＯ4のダストを排ガスから除去することができる。集塵器３は、電気集塵器であってもよく、バグフィルタであってもよい。電気集塵器の耐熱温度は約３５０℃であり、バグフィルタの耐熱温度は約２３０℃である。 The exhaust gas treatment device 50 can include a dust collector 3 on the downstream side of the first mist 6 and the second mist 7 of the exhaust gas flow path 5. By providing the dust collector 3, Na 2 SO 4 dust generated in the exhaust gas flow path 5 can be removed from the exhaust gas. The dust collector 3 may be an electric dust collector or a bug filter. The heat resistant temperature of the electrostatic precipitator is about 350 ° C., and the heat resistant temperature of the bag filter is about 230 ° C.

集塵器３に流入する排ガスの温度が１５０℃、１８０℃、２００℃、２２０℃又は２５０℃以上となるように噴霧ノズル２３ａ、噴霧ノズル２３ｂ、又は噴霧ノズル２３ｃの噴霧量を調節することができる。このように噴霧量を調節することにより、集塵器３を流れる排ガスの温度が酸露点（例えば硫酸露点）以下の温度になることを防止することができ、集塵器３に酸性溶液が付着することを抑制することができる。このため、集塵器３に含まれる金属部材が酸性溶液により腐食されることを抑制することができる。また、酸性溶液をバインダとしてダストが集塵器３の内部に付着することを抑制することができ、集塵器３に含まれるフィルタが閉塞することを抑制することができる。
また、集塵器３に流入する排ガスの温度が集塵器３の耐熱温度以下となるように噴霧ノズル２３ａ、噴霧ノズル２３ｂ、又は噴霧ノズル２３ｃの噴霧量を調節することができる。 The spray amount of the spray nozzle 23a, the spray nozzle 23b, or the spray nozzle 23c can be adjusted so that the temperature of the exhaust gas flowing into the dust collector 3 is 150 ° C., 180 ° C., 200 ° C., 220 ° C. or 250 ° C. or higher. it can. By adjusting the amount of spray in this way, it is possible to prevent the temperature of the exhaust gas flowing through the dust collector 3 from falling below the acid dew point (for example, the sulfuric acid dew point), and the acidic solution adheres to the dust collector 3. Can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent the metal member contained in the dust collector 3 from being corroded by the acidic solution. Further, it is possible to prevent dust from adhering to the inside of the dust collector 3 by using an acidic solution as a binder, and it is possible to prevent the filter included in the dust collector 3 from being blocked.
Further, the spray amount of the spray nozzle 23a, the spray nozzle 23b, or the spray nozzle 23c can be adjusted so that the temperature of the exhaust gas flowing into the dust collector 3 is equal to or lower than the heat resistant temperature of the dust collector 3.

排ガス処理実験
（実施例）
図３に示したような排ガス処理装置によりガラス溶解炉から排出される排ガスを処理した。また、噴霧ノズル２３ａには、図２に示したような噴霧ノズルを用いた。反応塔のダクト径は３．５ｍである。
噴霧ノズル２３ａのスリット状の噴霧孔により冷却水を反応塔を流れる排ガス中に二流体方式で噴霧し第１ミストを形成し、噴霧ノズル２３ａのオゾン噴出口から第１ミスト中に、オゾナイザで生成したオゾン含有ガスを供給した。また、噴霧ノズル２３ａの空気放出孔から大気中の空気を反応塔中に流入させた。また、噴霧ノズル２３ｂによりＮａＯＨ水溶液（還元剤を含んでいない）を反応塔を流れる排ガス中に噴霧し第２ミストを形成した。また、噴霧ノズル２３ｃによる噴霧は行っていない。また、集塵器には電気集塵器を用いた。
排ガス量、噴霧量などを表１に示す。また、反応塔入口及び反応塔出口における排ガス温度の計測値、ガス濃度測定結果を表２に示す。また、反応塔の噴霧ノズル２３ａを設置した高さにおける排ガス温度の計測値、反応塔の噴霧ノズル２３ａよりも１．５ｍ高い高さにおける排ガス温度の計測値、反応塔の噴霧ノズル２３ａよりも３．０ｍ高い高さにおける排ガス温度の計測値を表３に示す。なお、表３に示した計測値は、反応塔内の複数点の計測値の平均値である。 Exhaust gas treatment experiment (Example)
The exhaust gas discharged from the glass melting furnace was treated by the exhaust gas treatment device as shown in FIG. Further, as the spray nozzle 23a, a spray nozzle as shown in FIG. 2 was used. The duct diameter of the reaction tower is 3.5 m.
Cooling water is sprayed into the exhaust gas flowing through the reaction tower by a two-fluid method through the slit-shaped spray holes of the spray nozzle 23a to form a first mist, which is generated by an ozonizer from the ozone ejection port of the spray nozzle 23a into the first mist. Ozone-containing gas was supplied. Further, air in the atmosphere was allowed to flow into the reaction tower through the air discharge hole of the spray nozzle 23a. Further, the NaOH aqueous solution (which does not contain a reducing agent) was sprayed into the exhaust gas flowing through the reaction tower by the spray nozzle 23b to form a second mist. Further, the spray nozzle 23c is not used for spraying. An electric dust collector was used as the dust collector.
Table 1 shows the amount of exhaust gas, the amount of spray, and the like. Table 2 shows the measured values of the exhaust gas temperature and the gas concentration measurement results at the reaction tower inlet and the reaction tower outlet. Further, the measured value of the exhaust gas temperature at the height where the spray nozzle 23a of the reaction tower is installed, the measured value of the exhaust gas temperature at a height 1.5 m higher than the spray nozzle 23a of the reaction tower, and 3 than the spray nozzle 23a of the reaction tower. Table 3 shows the measured values of the exhaust gas temperature at a height of 0.0 m higher. The measured values shown in Table 3 are average values of the measured values at a plurality of points in the reaction column.

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表１に示したような条件で噴霧ノズル２３ａの噴霧孔から冷却水を噴霧し、噴霧ノズル２３ａのオゾン噴出口からオゾンガスを第１ミスト中に供給し、噴霧ノズル２３ｂからＮａＯＨ水溶液を噴霧することにより、脱硫効率５７．３％、脱硝効率１９％を達成することができた。また、オゾンガスによるＮＯの酸化効率（ΔＮＯ／Ｏ3）を８５％とするこ
とができた。
また、電気集塵器に流入する排ガス温度を２４４℃とすることができた。このことにより、電気集塵器が腐食されることを防止することができた。
さらに、噴霧ノズル２３ａよりも１．５ｍ高い高さの排ガス温度を９４℃とすることができた。反応塔内の排ガスの流速は約０．７ｍ／secであるため、噴霧ノズル２３ａにより冷却水を噴霧することにより形成される第１ミストの１５０℃以下の局所冷却域を排ガスが２．１秒以上かけて流れるように局所冷却域を形成することができた。このことにより、局所冷却域においてオゾンが熱分解されることを抑制することができ、排ガスに含まれるＮＯガスがオゾンガスにより酸化される反応時間を確保することができたと考えられる。 Cooling water is sprayed from the spray hole of the spray nozzle 23a under the conditions shown in Table 1, ozone gas is supplied into the first mist from the ozone ejection port of the spray nozzle 23a, and the NaOH aqueous solution is sprayed from the spray nozzle 23b. As a result, a desulfurization efficiency of 57.3% and a denitration efficiency of 19% could be achieved. Moreover, the oxidation efficiency of NO by ozone gas (ΔNO / O 3 ) could be set to 85%.
Further, the temperature of the exhaust gas flowing into the electrostatic precipitator could be set to 244 ° C. This prevented the electrostatic precipitator from being corroded.
Further, the exhaust gas temperature at a height 1.5 m higher than that of the spray nozzle 23a could be set to 94 ° C. Since the flow velocity of the exhaust gas in the reaction tower is about 0.7 m / sec, the exhaust gas is in the local cooling area of 150 ° C. or less of the first mist formed by spraying the cooling water with the spray nozzle 23a for 2.1 seconds. It was possible to form a local cooling area so that it would flow over the above. It is considered that this prevented the thermal decomposition of ozone in the local cooling region and secured the reaction time for the NO gas contained in the exhaust gas to be oxidized by the ozone gas.

（比較例）
比較例では、第２ミスト中に直接オゾンガスを供給し、第２ミスト中においてオゾンによりＮＯをＮＯ2に酸化した。また、第２ミスト中において上記の式（１）（２）の反応を進行させ、排ガス中のＮＯｘを除去した。具体的には、比較例では、噴霧ノズル２３ａによる冷却水の噴霧及びオゾンの噴出は行っていない。また、噴霧ノズル２３ｂによりＮａＯＨ水溶液（還元剤を含んでいない）を反応塔を流れる排ガス中に噴霧し第２ミストを形成した。また、反応塔の中心部から第２ミスト中にオゾン含有ガスを噴出させるオゾン噴出口を有するオゾン供給ノズルを設置した。また、噴霧ノズル２３ｃによる噴霧は行っていない。他の構成は、実施例と同じ構成の排ガス処理装置を用いて排ガスを処理した。比較例での排ガス量、噴霧量などを表４に示す。また、噴霧ノズル２３ｂを設置した高さの排ガス温度は７５℃であり、第２ミスト中に局所冷却域を形成することができた。 (Comparison example)
In the comparative example, ozone gas was directly supplied into the second mist, and NO was oxidized to NO 2 by ozone in the second mist. Further, the reactions of the above formulas (1) and (2) were allowed to proceed in the second mist to remove NOx in the exhaust gas. Specifically, in the comparative example, the cooling water is not sprayed and ozone is not ejected by the spray nozzle 23a. Further, the NaOH aqueous solution (which does not contain a reducing agent) was sprayed into the exhaust gas flowing through the reaction tower by the spray nozzle 23b to form a second mist. In addition, an ozone supply nozzle having an ozone ejection port for ejecting ozone-containing gas into the second mist from the center of the reaction tower was installed. Further, the spray nozzle 23c is not used for spraying. In the other configurations, the exhaust gas was treated using the exhaust gas treatment apparatus having the same configuration as that of the examples. Table 4 shows the amount of exhaust gas, the amount of spray, etc. in the comparative example. Further, the exhaust gas temperature at the height at which the spray nozzle 23b was installed was 75 ° C., and a local cooling region could be formed in the second mist.

Figure 0006885769
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比較例では、オゾンガスによるＮＯの酸化効率（ΔＮＯ／Ｏ3）は、７５％であった。これに対し、実施例では、オゾンガスによるＮＯの酸化効率（ΔＮＯ／Ｏ3）を８５％であった。従って、実施例のように、図２に示したような噴霧ノズル２３ａを用いることにより、オゾンガスの熱分解を抑制することができ、オゾンガスによるＮＯの酸化効率（ΔＮＯ／Ｏ3）を向上させることができることがわかった。 In the comparative example, the oxidation efficiency of NO by ozone gas (ΔNO / O 3 ) was 75%. On the other hand, in the example, the oxidation efficiency of NO by ozone gas (ΔNO / O 3 ) was 85%. Therefore, as in the embodiment, by using the spray nozzle 23a as shown in FIG. 2, the thermal decomposition of ozone gas can be suppressed, and the NO oxidation efficiency (ΔNO / O 3 ) by the ozone gas can be improved. I found that I could do it.

１： ガラス溶解炉 ２：反応塔 ３：集塵器 ４：煙突 ５：排ガス流路 ６：第１ミスト ７：第２ミスト ８：第３ミスト ９：水封槽 １０：流路部材 １１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ、１１ｈ：噴霧孔 １２：空気放出孔 １３：オゾン噴出口 １４：オゾンガス ２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ：ポンプ ２３、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ：噴霧ノズル ２５、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ：排ガス温度計 ２６、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ：ガス濃度測定装置 ２８：ＯＲＰ計 ２９：ｐＨ測定装置 ３１：水滴 ３２：ダスト ３４：封水（冷却水） ３６：オゾン発生装置 ３７：オゾンガス流路 ３８：冷却水流路 ３９：空気流路 ４０：圧縮空気流路 ４１：冷却水 ４２：ＮａＯＨ水溶液（ＮａＯＨとＮａ2ＳＯ3の混合水溶液） ４３：高濃度ＮａＯＨ水溶液（ＮａＯＨとＮａ2ＳＯ3の高濃度混合水溶液） ５０：排ガス処理装置 1: Glass melting furnace 2: Reaction tower 3: Dust collector 4: Chimney 5: Exhaust gas flow path 6: 1st mist 7: 2nd mist 8: 3rd mist 9: Water sealing tank 10: Flow path member 11, 11a , 11b, 11c, 11d, 11e, 11f, 11g, 11h: Spray hole 12: Air discharge hole 13: Ozone outlet 14: Ozone gas 22, 22a, 22b, 22c, 22d: Pump 23, 23a, 23b, 23c: Spray Nozzle 25, 25a, 25b, 25c, 25d: Exhaust gas thermometer 26, 26a, 26b, 26c: Gas concentration measuring device 28: ORP meter 29: pH measuring device 31: Water droplet 32: Dust 34: Sealed water (cooling water) 36 : Ozone generator 37: Ozone gas flow path 38: Cooling water flow path 39: Air flow path 40: Compressed air flow path 41: Cooling water 42: NaOH aqueous solution ( mixed aqueous solution of NaOH and Na 2 SO 3 ) 43: High concentration NaOH aqueous solution (High-concentration mixed aqueous solution of NaOH and Na 2 SO 3) 50: Exhaust gas treatment device

Claims (6)

ＮＯｘを含む排ガスが流れるように設けられた排ガス流路と、第１噴霧ノズルとを備え、
第１噴霧ノズルは、前記排ガス流路中に冷却水と空気とを二流体方式で噴霧し第１ミストを形成するように設けられた少なくとも１つの噴霧孔と、第１ミストの１５０℃以下の局所冷却域にオゾンガスを供給するように設けられたオゾン噴出口とを備え、
少なくとも１つの噴霧孔は、曲線状又は円状のスリットであり、かつ、前記オゾン噴出口にオゾンガスを供給するオゾンガス流路又は前記オゾン噴出口を囲むように配置されたことを特徴とする排ガス処理装置。 It is provided with an exhaust gas flow path provided so that exhaust gas containing NOx flows, and a first spray nozzle.
The first spray nozzle has at least one spray hole provided so as to form a first mist by spraying cooling water and air into the exhaust gas flow path in a two-fluid manner, and the first mist at 150 ° C. or lower. Equipped with an ozone outlet provided to supply ozone gas to the local cooling area,
The exhaust gas treatment is characterized in that at least one spray hole is a curved or circular slit and is arranged so as to surround the ozone gas flow path for supplying ozone gas to the ozone ejection port or the ozone ejection port. apparatus. 第１噴霧ノズルは、少なくとも１つの噴霧孔又は少なくとも１つの噴霧孔に冷却水を供給する冷却水流路を囲むように設けられた空気放出孔を有する請求項１に記載の排ガス処理装置。 The exhaust gas treatment apparatus according to claim 1 , wherein the first spray nozzle has an air discharge hole provided so as to surround at least one spray hole or a cooling water flow path for supplying cooling water to at least one spray hole. 第２噴霧ノズルをさらに備え、
前記排ガス流路は、ＮＯｘ及びＳＯｘを含む排ガスが流れるように設けられ、
第２噴霧ノズルは、前記排ガス流路の第１ミストよりも下流側の排ガス中に少なくともＮａＯＨが溶解した水溶液を噴霧し第２ミストを形成するように設けられた請求項１又は２に記載の排ガス処理装置。 With a second spray nozzle
The exhaust gas flow path is provided so that exhaust gas containing NOx and SOx flows.
The second spray nozzle according to claim 1 or 2 , wherein the second spray nozzle is provided so as to spray an aqueous solution in which at least NaOH is dissolved in the exhaust gas downstream of the first mist of the exhaust gas flow path to form the second mist. Exhaust gas treatment equipment. 第２噴霧ノズルは、ＮａＯＨと還元剤が溶解した水溶液を排ガス中に噴霧し第２ミストを形成するように設けられた請求項３に記載の排ガス処理装置。 The exhaust gas treatment device according to claim 3 , wherein the second spray nozzle is provided so as to spray an aqueous solution in which NaOH and a reducing agent are dissolved into the exhaust gas to form a second mist. ＮＯｘを含む排ガス中に、曲線状又は円状のスリットである少なくとも１つの噴霧孔から冷却水と空気とを二流体方式で噴霧することにより第１ミストを形成し、少なくとも１つの噴霧孔に囲まれた部分からオゾンガスを第１ミストの１５０℃以下の局所冷却域に供給する排ガス処理方法。 A first mist is formed by spraying cooling water and air from at least one spray hole, which is a curved or circular slit, into the exhaust gas containing NOx in a two-fluid manner, and is surrounded by at least one spray hole. An exhaust gas treatment method in which ozone gas is supplied to a local cooling region of 150 ° C. or lower in the first mist from the separated portion. 少なくとも１つの噴霧孔又は少なくとも１つの噴霧孔に冷却水を供給する冷却水流路を囲むように設けられた空気放出孔から第１ミストの周りに空気を供給する請求項５に記載の排ガス処理方法。 The exhaust gas treatment method according to claim 5 , wherein air is supplied around the first mist from an air discharge hole provided so as to surround a cooling water flow path for supplying cooling water to at least one spray hole or at least one spray hole. ..
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