JPH02258017A - 固体還元剤を用いた排ガス脱硝装置 - Google Patents
固体還元剤を用いた排ガス脱硝装置Info
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- JPH02258017A JPH02258017A JP1077999A JP7799989A JPH02258017A JP H02258017 A JPH02258017 A JP H02258017A JP 1077999 A JP1077999 A JP 1077999A JP 7799989 A JP7799989 A JP 7799989A JP H02258017 A JPH02258017 A JP H02258017A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2450/00—Methods or apparatus for fitting, inserting or repairing different elements
- F01N2450/30—Removable or rechangeable blocks or cartridges, e.g. for filters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
- F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
-
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
- F01N2610/08—Adding substances to exhaust gases with prior mixing of the substances with a gas, e.g. air
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は接触還元反応に基づいた排ガス脱硝装置に係り
、特に固体還元剤を用いたシステムにおける該固体還元
剤の供給方法を改善した脱硝装置に関する。
、特に固体還元剤を用いたシステムにおける該固体還元
剤の供給方法を改善した脱硝装置に関する。
石炭、石油などの化石燃料をエネルギー源に用いるボイ
ラ、自動車等の排ガス中には有害な窒素酸化物（以下Ｎ
Ｏｘと記すことがある。）が含まれ大気汚染源となって
いる。多量の排ガスを大気中に放出する事業用大型ボイ
ラは大気汚染を防止するため、まず燃焼方法の改善によ
って窒素酸化物の発生を抑制し、次いで残りの窒素酸化
物を排ガス脱硝装置によって処理している。排ガスを少
量しか発生しない自家発電、暖房用ボイラでは従来、脱
硝装置まで設置する例は稀であった。ところが近年都市
部における大気汚染が問題となっており、窒素酸化物排
出規制が益々厳しく、シかも、より小規模の排ガス発生
源にまで適用される傾向にあり、窒素酸化物をいままで
以上に低減させるＩ；めに小型の脱硝装置が必要となっ
ている。排ガス脱硝装置で窒素酸化物を処理するには排
ガスにアンモニアを添加し、窒素酸化物と選択的に反応
させて無害な窒素に還元する方法が発電所、工場で使用
されている。ところが、小型の脱硝装置でアンモニアを
用いる方法は問題がある。アンモニアは刺激臭を有し、
有害で空気と混合すれば爆発するので毒劇物取締法、高
圧ガス法、消防法などの法規で使用が制限されている。 したがフて、広大な敷地内で十分な施設と管理のもとで
使用するには問題がなくても、主に人家密集地に存在す
る自家発電、暖房、コージェネレーションプラントから
発生する排ガス用の小型脱硝装置にアンモニアを使用す
るには困難を伴う。つまり官公庁の諸規制を遵守するた
めには相応の設備投資と保守人員、体制が必要であり、
しかも集合ビル、商店街等でアンモニアの流出事故を起
こした場合、その被害は容易には回復できないものとな
る。また、自動車等移動発生源の窒素酸化物をアンモニ
アで処理する場合、アンモニア携帯のための設備が重く
嵩ぼるため、さらに燃料消費量が多くなり、貨物の積載
量が減るという欠点もある。 ところで、前記接触還元剤反応によりＮｏｔを除去する
場合の還元剤はＮＨ３以外にも、アミド類、アミン類、
ニトリル類等が知られている。これらの物質としては、
尿素（ＣＯ（Ｎｌｌｘ）ｚ）、シアヌル酸Ｃ０ｒＮｃｏ
）ｓ）、ビューレット（ＮＨｚＣＯＮＩＣＯＮＨｚ）、
メラミン（（？ＪＨ，ＣＮ）ｓ）等がある。前記物質は
常温では総じて固体であり、難着火性かつ無毒であるた
め、自家発電施設やツージェネレーション施設に用いる
には好適である。なお、現在実用化されているチタン系
触媒の動作温度は約２５０〜５００°Ｃであり、この温
度における前記物質は、いずれもガス状に分解されてい
るか、そのまま気化された状態となっている。前記尿素
、シアヌル酸、ビューレット、メラミン等の固体還元剤
を脱硝装置触媒層に供給するには、第１３図および第１
４図に示すようにロータリーバルブ、スクリューフィー
ダ等の粉体供給装置を用いた構成が採られる。第１３図
に示した第１の従来技術例では、ディーゼル機関等に代
表される排ガス源３３から排気されるＮＯｘを含んだ燃
焼ガス４０はダクト３４によって脱硝装ｗｔ３５に導か
れる。固体還元剤１５は、通常粉状の固体でホッパ３７
に貯蔵されており、ロータリバルブ３８等によって触媒
層３６の上流に位置するダクト３４内に定量供給される
。固体還元剤１５はダクト３４内で燃焼排ガス４０と混
合された後、脱硝装置３５に入り触媒層３６の作用によ
りＮＯｘが無害なＮ、に還元される。第１４図に示した
第２の従来技術例では、ホヅ゛パ３７に供給された還元
剤粉末または粒子１５はモータ４４により駆動されるス
クリューフィーダ４３等により流動化装置４２に送られ
る。流動化装置４２では、流動化空気４８がブロワ２６
から送られてきており、還元剤粉末または微粒子３９は
配管４６を通って分散ノズル４７から燃焼排ガスダクト
３４内に噴出される。 ここで、燃焼ガス４０に混合された後、脱硝装置３５に
流入する。
ラ、自動車等の排ガス中には有害な窒素酸化物（以下Ｎ
Ｏｘと記すことがある。）が含まれ大気汚染源となって
いる。多量の排ガスを大気中に放出する事業用大型ボイ
ラは大気汚染を防止するため、まず燃焼方法の改善によ
って窒素酸化物の発生を抑制し、次いで残りの窒素酸化
物を排ガス脱硝装置によって処理している。排ガスを少
量しか発生しない自家発電、暖房用ボイラでは従来、脱
硝装置まで設置する例は稀であった。ところが近年都市
部における大気汚染が問題となっており、窒素酸化物排
出規制が益々厳しく、シかも、より小規模の排ガス発生
源にまで適用される傾向にあり、窒素酸化物をいままで
以上に低減させるＩ；めに小型の脱硝装置が必要となっ
ている。排ガス脱硝装置で窒素酸化物を処理するには排
ガスにアンモニアを添加し、窒素酸化物と選択的に反応
させて無害な窒素に還元する方法が発電所、工場で使用
されている。ところが、小型の脱硝装置でアンモニアを
用いる方法は問題がある。アンモニアは刺激臭を有し、
有害で空気と混合すれば爆発するので毒劇物取締法、高
圧ガス法、消防法などの法規で使用が制限されている。 したがフて、広大な敷地内で十分な施設と管理のもとで
使用するには問題がなくても、主に人家密集地に存在す
る自家発電、暖房、コージェネレーションプラントから
発生する排ガス用の小型脱硝装置にアンモニアを使用す
るには困難を伴う。つまり官公庁の諸規制を遵守するた
めには相応の設備投資と保守人員、体制が必要であり、
しかも集合ビル、商店街等でアンモニアの流出事故を起
こした場合、その被害は容易には回復できないものとな
る。また、自動車等移動発生源の窒素酸化物をアンモニ
アで処理する場合、アンモニア携帯のための設備が重く
嵩ぼるため、さらに燃料消費量が多くなり、貨物の積載
量が減るという欠点もある。 ところで、前記接触還元剤反応によりＮｏｔを除去する
場合の還元剤はＮＨ３以外にも、アミド類、アミン類、
ニトリル類等が知られている。これらの物質としては、
尿素（ＣＯ（Ｎｌｌｘ）ｚ）、シアヌル酸Ｃ０ｒＮｃｏ
）ｓ）、ビューレット（ＮＨｚＣＯＮＩＣＯＮＨｚ）、
メラミン（（？ＪＨ，ＣＮ）ｓ）等がある。前記物質は
常温では総じて固体であり、難着火性かつ無毒であるた
め、自家発電施設やツージェネレーション施設に用いる
には好適である。なお、現在実用化されているチタン系
触媒の動作温度は約２５０〜５００°Ｃであり、この温
度における前記物質は、いずれもガス状に分解されてい
るか、そのまま気化された状態となっている。前記尿素
、シアヌル酸、ビューレット、メラミン等の固体還元剤
を脱硝装置触媒層に供給するには、第１３図および第１
４図に示すようにロータリーバルブ、スクリューフィー
ダ等の粉体供給装置を用いた構成が採られる。第１３図
に示した第１の従来技術例では、ディーゼル機関等に代
表される排ガス源３３から排気されるＮＯｘを含んだ燃
焼ガス４０はダクト３４によって脱硝装ｗｔ３５に導か
れる。固体還元剤１５は、通常粉状の固体でホッパ３７
に貯蔵されており、ロータリバルブ３８等によって触媒
層３６の上流に位置するダクト３４内に定量供給される
。固体還元剤１５はダクト３４内で燃焼排ガス４０と混
合された後、脱硝装置３５に入り触媒層３６の作用によ
りＮＯｘが無害なＮ、に還元される。第１４図に示した
第２の従来技術例では、ホヅ゛パ３７に供給された還元
剤粉末または粒子１５はモータ４４により駆動されるス
クリューフィーダ４３等により流動化装置４２に送られ
る。流動化装置４２では、流動化空気４８がブロワ２６
から送られてきており、還元剤粉末または微粒子３９は
配管４６を通って分散ノズル４７から燃焼排ガスダクト
３４内に噴出される。 ここで、燃焼ガス４０に混合された後、脱硝装置３５に
流入する。
上記従来技術は、以下のような欠点を有する。
すなわち、還元剤を粉体または微粒子として取り扱って
いるが、大型設備になるほどホッパ容量も増大するため
、ホッパへの還元剤粉体または微粒子の補給が著しく煩
わしくなる。また、還元剤の種類によっては、尿素に代
表されるように、著しい吸湿性を示すものがあり、吸湿
した還元剤はホッパ、ロータリバルブ、スクリューフィ
ーダ、配管機器等を閉塞させる。脱硝装置の作動温度は
前述したごと＜２５０〜５００℃であり、融点がこれよ
り低い還元剤は脱硝装置に至る流路の途中で熔融状態と
なり、起動、停止時の温度変化も影響して、管路あるい
はノズル部に固着し、これらの閉塞障害を発生させる。 特に第１４図に示した例のように、流動層による分散、
気流輸送する方式は装置の構造、気流輸送路等が複雑で
、運転操作が煩わし、い。 さらに、還元剤は脱硝触媒層の上流で燃焼ガスと良く混
合しておく必要があるが、燃焼排ガス量に比較して微量
な粒子または粉体をガス流に均等に分散させるのは非常
に困難である。そのため、還元剤注入部と触媒層１戸の
距離を長くとることが必要となり、設備の大型化を招く
ことにもなる。 本発明の目的は、尿素、シアヌル酸、メラミン、ビュー
レット等の固体還元剤の供給を簡便にし、かつ脱硝装置
への固体還元剤供給管路の閉塞障害をなくし、燃焼排ガ
ス中への還元剤の分散混合をも良好にした排ガス脱硝装
置を提供するにある。
いるが、大型設備になるほどホッパ容量も増大するため
、ホッパへの還元剤粉体または微粒子の補給が著しく煩
わしくなる。また、還元剤の種類によっては、尿素に代
表されるように、著しい吸湿性を示すものがあり、吸湿
した還元剤はホッパ、ロータリバルブ、スクリューフィ
ーダ、配管機器等を閉塞させる。脱硝装置の作動温度は
前述したごと＜２５０〜５００℃であり、融点がこれよ
り低い還元剤は脱硝装置に至る流路の途中で熔融状態と
なり、起動、停止時の温度変化も影響して、管路あるい
はノズル部に固着し、これらの閉塞障害を発生させる。 特に第１４図に示した例のように、流動層による分散、
気流輸送する方式は装置の構造、気流輸送路等が複雑で
、運転操作が煩わし、い。 さらに、還元剤は脱硝触媒層の上流で燃焼ガスと良く混
合しておく必要があるが、燃焼排ガス量に比較して微量
な粒子または粉体をガス流に均等に分散させるのは非常
に困難である。そのため、還元剤注入部と触媒層１戸の
距離を長くとることが必要となり、設備の大型化を招く
ことにもなる。 本発明の目的は、尿素、シアヌル酸、メラミン、ビュー
レット等の固体還元剤の供給を簡便にし、かつ脱硝装置
への固体還元剤供給管路の閉塞障害をなくし、燃焼排ガ
ス中への還元剤の分散混合をも良好にした排ガス脱硝装
置を提供するにある。
本発明の上記目的は、窒素酸化物を含む排ガス煙道中に
脱硝触媒を配し、該脱硝触媒部分に還元剤を供給して、
接触還元層反応により排ガス中に含まれる窒素酸化物を
除去する排ガス脱硝装置において、固体還元剤を充填し
てなる還元剤カートリッジを着脱自在に収納し、かつ、
加熱子−段と気化した還元剤蒸気の流出口を有する気化
器、を付設し、該流出口を上記排ガス煙道に接続した固
体還元剤を用いた排ガス脱硝装置によって達成される。
脱硝触媒を配し、該脱硝触媒部分に還元剤を供給して、
接触還元層反応により排ガス中に含まれる窒素酸化物を
除去する排ガス脱硝装置において、固体還元剤を充填し
てなる還元剤カートリッジを着脱自在に収納し、かつ、
加熱子−段と気化した還元剤蒸気の流出口を有する気化
器、を付設し、該流出口を上記排ガス煙道に接続した固
体還元剤を用いた排ガス脱硝装置によって達成される。
気化器内で還元剤は加熱され、気化し、還元剤流出口を
経て、燃焼排ガスに添加される。したがって、燃焼排ガ
スに至る還元剤供給管路途中で還元剤が熔融、固着して
、流路を閉塞させることがない。また、燃焼排ガス中で
の還元剤の拡散混合も粉体の場合より良好である。 また、気化器内の温度、圧力および気化した還元剤の流
量により気化器の加熱手段の出力を制御することで還元
剤の排ガス中への供給量をコントロールすることができ
る。通常は粉体または粒体である固体還元剤はカートリ
ッジ化しているので取り扱いが簡便になる。 さらに、加熱された搬送ガスを気化器の流入口から導入
する場合は搬送ガスは還元剤蒸気と混合され流出口から
送り出され、気化器停止時に搬送ガスによって気化還元
剤の流路をパージすることができるため、管路の閉塞を
防ぐのに有効である。
経て、燃焼排ガスに添加される。したがって、燃焼排ガ
スに至る還元剤供給管路途中で還元剤が熔融、固着して
、流路を閉塞させることがない。また、燃焼排ガス中で
の還元剤の拡散混合も粉体の場合より良好である。 また、気化器内の温度、圧力および気化した還元剤の流
量により気化器の加熱手段の出力を制御することで還元
剤の排ガス中への供給量をコントロールすることができ
る。通常は粉体または粒体である固体還元剤はカートリ
ッジ化しているので取り扱いが簡便になる。 さらに、加熱された搬送ガスを気化器の流入口から導入
する場合は搬送ガスは還元剤蒸気と混合され流出口から
送り出され、気化器停止時に搬送ガスによって気化還元
剤の流路をパージすることができるため、管路の閉塞を
防ぐのに有効である。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図において、気化器ｌは前述した従来技術例第１３図の
ホッパ３７、ロータリーバルブ３８０代わりに、あるい
は第１４図のホッパ３７、スクリューフィーダ４３、流
動化装置４２の代わりに設置されるものである。気化器
ｌは加熱手段としてのヒータ６を壁面に埋め込み、まｆ
’、壁面上部に還元剤蒸気の流出口４を持つ容器からな
る気化器本体２と、ヒータ６を埋め込んだ蓋３から成り
、気化器本体２の内壁面にそれぞれの検出端をもつ温度
検出器ｌＯ１圧力検出器１１およびこれらの検出器ｌ０
１１１の検出温度、検出圧力に応じて加熱量を制御する
ヒータ制御器１２とが付設されている。流出口４は燃焼
排ガス煙道（図示せず）に接続されている。気化器本体
２と蓋３とは、例えば蝶番８と締め金具９、バッキング
７等を用いて密着されており、必要に応じて開放可能に
なっている。本実施例では流出口４にはオリフィス５を
設けている。気化器１内には還元剤のカートリッジ１３
が収納されるが、カートリッジ１３は一端が開口した容
器１４からなり、その内部には還元剤１５が充填されて
いる。なお、カートリッジ１３は気化器１内に配置する
以前には、第２図に示すごとく、その開口部には蓋１７
が取り付けられ、還元剤は密封保管されている。カート
リッジ１３内に還元剤１５を充填するにあたっては、熔
融固化処理、または水溶液を経由して固化処理するのが
望ましい。これによって、粉状または粒状で入手される
還元剤の嵩を大幅に減じることができる。 本発明はかかる構成なので、以下のように作用する。気
化器ｌのヒータ６がヒータ制御器１２の指令をうけて作
動すると、気化３１内の温度が上昇し、内部に置かれて
いるカートリッジ１３の温度も上昇する。そのため、還
元剤１５の温度も上昇し、固体の還元剤１５は熔融後、
気化あるいは昇華によって還元剤蒸気１６となる。気化
器ｌ内の圧力が上がれば還元剤蒸気１６は流出口４から
流出し、管路を通って燃焼排ガスに混入される。気化器
内の圧力を制御することによって還元剤蒸気流量の制御
ができる。実施例では、流出口４にオリフィス５を設け
ているので、オリフィス５の下流の流路抵抗が変動する
ことがあっても、還元剤蒸気の流量は大きく変動するこ
とがない。流出口４から流°出する還元剤蒸気の流量制
御７０−チャートの一例を第３図に示す。すなわち、温
度検出器ｌＯによって計測された温度信号はヒータ制御
器１２に送信され、予め設定しておいた制限値と比較さ
れる。ヒータ制御器１２は温度信号が制限値より高い場
合は予め決められているアラーム動作を実行し、ヒータ
出力を低下させる。温度信号が制限値の範囲内であれば
、圧力検出器１２からの圧力信号を入力し、これも予め
設定されている制限値と比較される。制限値の範囲内で
あれば何も行わず温度検出動作に戻る。 制限値より高い場合はヒータ出力を予め定められた値と
なるように低下させる。その後、最初の温度検出動作に
戻る。このような制御フローにより、気化器ｌ内の圧力
は還元剤Ｉ５の量が漸次減少しても一定に保つことがで
き、また、還元剤１５が無くなった場合における気化器
１の過熱すなわら圧力の異常上昇を防止することができ
る。 還元剤カートリッジ１３の形状は、いかなる形状でも良
いが、第４図に示すように容器１４の側面を波板で構成
して、その表面積を増せば、熱の伝達が速くなり、起動
時間が短縮できる。また、第５図および第６図に示すよ
うに、カートリッジ１３の内部に容器１４と少なくとも
その一部分が接する熱伝導体１８を、例えば格子状に配
しておけば還元剤１５への熱の伝わり方は一層速くなる
。熱伝導体１８としては、熱伝導率の大きな金属、セラ
ミック材あるいはヒートパイプ等が用いられる。第７図
は気化３１のＭ３部分にヒータ６を埋め込み、流出口４
を設け、温度検出器１０．圧力検出器１１を取り付けた
ものであり、この蓋３はカートリッジ１３とボルト締め
、ネジ締め、バヨネット方式等の連結手段２０により連
結密着される。この例では気化器ｌが小型化できる。ま
た、このような場合には、第８図に示すように、カート
リッジ１３の内部の還元剤充填部分に突出するようにヒ
ータ２１を配しておくと、起動時間の短縮および気化器
１に取り付けるヒータ６の出力密度を低下させることが
可能となり高寿命化を計ることができる。 第９図は第１図における圧力検出器１１の代わりに流量
検出器２４を気化器ｌの流出口４に配したものであり、
気化器ｌの温度が制限値以下であれば流量信号を検出す
る。そして流量が制限値範囲外であればヒータ制御器１
２を作動せしめる。検出流量が流量制限値より高いとヒ
ータ出力を下げ、検出流量が流量制限値より低いとヒー
タ出力を上げることで還元剤流量を制御するものである
。その制御７０−の概略は第１Ｏ図に示す通りである。 本例では、直接気化した還元剤流量を検知するので精度
の良い制貨が可能となる。 第１１図に示す例は、加熱された搬送ガス２５を気化器
１内に導入して、還元剤蒸気１６との混合蒸気を流出口
４から送り出すものであり、気化器ｌの温度は温度制御
器１２により制御され、搬送ガスの流量は搬送ガス供給
ライン中に設けたバルブ２８を図示していない制御器で
制御する。本実施例は、気化器ｌ停と時に搬送ガスによ
って流路をパージすることができるため、管路の閉塞を
防ぐのに有効である。なお、搬送ガス供給ラインにはガ
ス供給ポンプ２６、ガス加熱ヒータ２７を設けである。 本発明になる還元剤カートリッジを内蔵した気化器ｌは
第１２因に示すように、多数併設することができ、これ
により大容器化および連結供給が容易になる。すなわち
、気化器ｌの流出口４はそれぞれ枝管３２を介して集合
管３１に接続されている。 集合管３Ｊには気化した還元剤の凝縮を防ぐためヒータ
４９が巻かれている。したがって各気化器１内で気化し
た還元剤蒸気１６が集まって連結供給および大量供給さ
れる。また、気化器１内に配するカートリッジ１３を複
数にして個々のカートリッジ１３の容量を減じることは
、運搬その他の操作性を良好にするのに効果がある。
図において、気化器ｌは前述した従来技術例第１３図の
ホッパ３７、ロータリーバルブ３８０代わりに、あるい
は第１４図のホッパ３７、スクリューフィーダ４３、流
動化装置４２の代わりに設置されるものである。気化器
ｌは加熱手段としてのヒータ６を壁面に埋め込み、まｆ
’、壁面上部に還元剤蒸気の流出口４を持つ容器からな
る気化器本体２と、ヒータ６を埋め込んだ蓋３から成り
、気化器本体２の内壁面にそれぞれの検出端をもつ温度
検出器ｌＯ１圧力検出器１１およびこれらの検出器ｌ０
１１１の検出温度、検出圧力に応じて加熱量を制御する
ヒータ制御器１２とが付設されている。流出口４は燃焼
排ガス煙道（図示せず）に接続されている。気化器本体
２と蓋３とは、例えば蝶番８と締め金具９、バッキング
７等を用いて密着されており、必要に応じて開放可能に
なっている。本実施例では流出口４にはオリフィス５を
設けている。気化器１内には還元剤のカートリッジ１３
が収納されるが、カートリッジ１３は一端が開口した容
器１４からなり、その内部には還元剤１５が充填されて
いる。なお、カートリッジ１３は気化器１内に配置する
以前には、第２図に示すごとく、その開口部には蓋１７
が取り付けられ、還元剤は密封保管されている。カート
リッジ１３内に還元剤１５を充填するにあたっては、熔
融固化処理、または水溶液を経由して固化処理するのが
望ましい。これによって、粉状または粒状で入手される
還元剤の嵩を大幅に減じることができる。 本発明はかかる構成なので、以下のように作用する。気
化器ｌのヒータ６がヒータ制御器１２の指令をうけて作
動すると、気化３１内の温度が上昇し、内部に置かれて
いるカートリッジ１３の温度も上昇する。そのため、還
元剤１５の温度も上昇し、固体の還元剤１５は熔融後、
気化あるいは昇華によって還元剤蒸気１６となる。気化
器ｌ内の圧力が上がれば還元剤蒸気１６は流出口４から
流出し、管路を通って燃焼排ガスに混入される。気化器
内の圧力を制御することによって還元剤蒸気流量の制御
ができる。実施例では、流出口４にオリフィス５を設け
ているので、オリフィス５の下流の流路抵抗が変動する
ことがあっても、還元剤蒸気の流量は大きく変動するこ
とがない。流出口４から流°出する還元剤蒸気の流量制
御７０−チャートの一例を第３図に示す。すなわち、温
度検出器ｌＯによって計測された温度信号はヒータ制御
器１２に送信され、予め設定しておいた制限値と比較さ
れる。ヒータ制御器１２は温度信号が制限値より高い場
合は予め決められているアラーム動作を実行し、ヒータ
出力を低下させる。温度信号が制限値の範囲内であれば
、圧力検出器１２からの圧力信号を入力し、これも予め
設定されている制限値と比較される。制限値の範囲内で
あれば何も行わず温度検出動作に戻る。 制限値より高い場合はヒータ出力を予め定められた値と
なるように低下させる。その後、最初の温度検出動作に
戻る。このような制御フローにより、気化器ｌ内の圧力
は還元剤Ｉ５の量が漸次減少しても一定に保つことがで
き、また、還元剤１５が無くなった場合における気化器
１の過熱すなわら圧力の異常上昇を防止することができ
る。 還元剤カートリッジ１３の形状は、いかなる形状でも良
いが、第４図に示すように容器１４の側面を波板で構成
して、その表面積を増せば、熱の伝達が速くなり、起動
時間が短縮できる。また、第５図および第６図に示すよ
うに、カートリッジ１３の内部に容器１４と少なくとも
その一部分が接する熱伝導体１８を、例えば格子状に配
しておけば還元剤１５への熱の伝わり方は一層速くなる
。熱伝導体１８としては、熱伝導率の大きな金属、セラ
ミック材あるいはヒートパイプ等が用いられる。第７図
は気化３１のＭ３部分にヒータ６を埋め込み、流出口４
を設け、温度検出器１０．圧力検出器１１を取り付けた
ものであり、この蓋３はカートリッジ１３とボルト締め
、ネジ締め、バヨネット方式等の連結手段２０により連
結密着される。この例では気化器ｌが小型化できる。ま
た、このような場合には、第８図に示すように、カート
リッジ１３の内部の還元剤充填部分に突出するようにヒ
ータ２１を配しておくと、起動時間の短縮および気化器
１に取り付けるヒータ６の出力密度を低下させることが
可能となり高寿命化を計ることができる。 第９図は第１図における圧力検出器１１の代わりに流量
検出器２４を気化器ｌの流出口４に配したものであり、
気化器ｌの温度が制限値以下であれば流量信号を検出す
る。そして流量が制限値範囲外であればヒータ制御器１
２を作動せしめる。検出流量が流量制限値より高いとヒ
ータ出力を下げ、検出流量が流量制限値より低いとヒー
タ出力を上げることで還元剤流量を制御するものである
。その制御７０−の概略は第１Ｏ図に示す通りである。 本例では、直接気化した還元剤流量を検知するので精度
の良い制貨が可能となる。 第１１図に示す例は、加熱された搬送ガス２５を気化器
１内に導入して、還元剤蒸気１６との混合蒸気を流出口
４から送り出すものであり、気化器ｌの温度は温度制御
器１２により制御され、搬送ガスの流量は搬送ガス供給
ライン中に設けたバルブ２８を図示していない制御器で
制御する。本実施例は、気化器ｌ停と時に搬送ガスによ
って流路をパージすることができるため、管路の閉塞を
防ぐのに有効である。なお、搬送ガス供給ラインにはガ
ス供給ポンプ２６、ガス加熱ヒータ２７を設けである。 本発明になる還元剤カートリッジを内蔵した気化器ｌは
第１２因に示すように、多数併設することができ、これ
により大容器化および連結供給が容易になる。すなわち
、気化器ｌの流出口４はそれぞれ枝管３２を介して集合
管３１に接続されている。 集合管３Ｊには気化した還元剤の凝縮を防ぐためヒータ
４９が巻かれている。したがって各気化器１内で気化し
た還元剤蒸気１６が集まって連結供給および大量供給さ
れる。また、気化器１内に配するカートリッジ１３を複
数にして個々のカートリッジ１３の容量を減じることは
、運搬その他の操作性を良好にするのに効果がある。
本発明によれば、予め固体還元剤を充填したカートリッ
ジを気化器内に配し、還元剤を気化した脱硝触媒に供給
するようにしたので、還元剤の運搬、補充に対する取り
扱いが簡単になると共に、還元剤供給に関する設備も簡
略化でき、粉体または粒体である還元剤供給用のホッパ
、ロータリバルブ、スクリューフィーダ等の構造の複雑
な還元剤供給装置が不要となる。したがって、自家発電
設備やコージェネレーション設備からの要求を満たすこ
とができる。また、固体還元剤を気化せしめて、気体と
して燃焼ガスに添加するので、管路の途中で熔融、固着
して流路を閉塞させることがなく、信頼性が向上する。 さらに、燃焼排ガス中での拡散混合も良好となり、燃焼
排ガスとの必要な供給路の長さが減じられるため、設備
が小型化できる等などの効果を奏するものである。また
、気化器内の温度、圧力または気化還元剤の流量により
気化器の加熱手段の出力を制御することができるので還
元剤の排ガス中への供給量をコントロールできる。 さらに、加熱された搬送ガスを用いて還元剤蒸気を流出
口から送り出す場合は、気化器停止時に搬送ガスによっ
て気化還元剤の流路をパージすることができるため、管
路の閉塞を防ぐのに有効である。
ジを気化器内に配し、還元剤を気化した脱硝触媒に供給
するようにしたので、還元剤の運搬、補充に対する取り
扱いが簡単になると共に、還元剤供給に関する設備も簡
略化でき、粉体または粒体である還元剤供給用のホッパ
、ロータリバルブ、スクリューフィーダ等の構造の複雑
な還元剤供給装置が不要となる。したがって、自家発電
設備やコージェネレーション設備からの要求を満たすこ
とができる。また、固体還元剤を気化せしめて、気体と
して燃焼ガスに添加するので、管路の途中で熔融、固着
して流路を閉塞させることがなく、信頼性が向上する。 さらに、燃焼排ガス中での拡散混合も良好となり、燃焼
排ガスとの必要な供給路の長さが減じられるため、設備
が小型化できる等などの効果を奏するものである。また
、気化器内の温度、圧力または気化還元剤の流量により
気化器の加熱手段の出力を制御することができるので還
元剤の排ガス中への供給量をコントロールできる。 さらに、加熱された搬送ガスを用いて還元剤蒸気を流出
口から送り出す場合は、気化器停止時に搬送ガスによっ
て気化還元剤の流路をパージすることができるため、管
路の閉塞を防ぐのに有効である。
第１図は、本発明の気化器断面図、第２図は第１図中に
示した本発明になるカートリッジの断面図、第３図は第
１の実施例における制御７０−を示した図、第４図は本
発明になるカートリッジの他の実施例の斜視図、第５図
は本発明になるカートリッジの別の実施例の平面図、ｖ
ｇ６図は第５図のカートリッジの断面図、第７図は本発
明の第２図の実施例の気化器断面図、ｆｇｓ図は第７図
に用いられるカートリッジの別の実施例の断°面図、第
９図は本発明の第３の実施例の断面図、第１０図は第３
の実施例における制御７０−を示した図、第１１図は本
発明の第４の実施例の断面図、第１２図は本発明の第５
の実施例の斜視図、第１３図および第１４図は従来技術
の例を示す図である。 第１図 代理人 弁理士 松永孝義 外１名 第 図 １・ 乍（イ、３名＝ １５ Ｉ４ｔ／ｌ’Ｊ 第 図 第 図 第 図 旧 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図
示した本発明になるカートリッジの断面図、第３図は第
１の実施例における制御７０−を示した図、第４図は本
発明になるカートリッジの他の実施例の斜視図、第５図
は本発明になるカートリッジの別の実施例の平面図、ｖ
ｇ６図は第５図のカートリッジの断面図、第７図は本発
明の第２図の実施例の気化器断面図、ｆｇｓ図は第７図
に用いられるカートリッジの別の実施例の断°面図、第
９図は本発明の第３の実施例の断面図、第１０図は第３
の実施例における制御７０−を示した図、第１１図は本
発明の第４の実施例の断面図、第１２図は本発明の第５
の実施例の斜視図、第１３図および第１４図は従来技術
の例を示す図である。 第１図 代理人 弁理士 松永孝義 外１名 第 図 １・ 乍（イ、３名＝ １５ Ｉ４ｔ／ｌ’Ｊ 第 図 第 図 第 図 旧 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図
Claims (6)
- （１）窒素酸化物を含む排ガス煙道中に脱硝触媒を配し
、該脱硝触媒部分に還元剤を供給して、接触還元反応に
より排ガス中に含まれる窒素酸化物を除去する排ガス脱
硝装置において、固体還元剤を充填してなる還元剤カー
トリッジを着脱自在に収納し、かつ、加熱手段と気化し
た還元剤蒸気の流出口を有する気化器を付設し、該流出
口を上記排ガス煙道に接続させたことを特徴とする固体
還元剤を用いた排ガス脱硝装置。 - （２）還元剤カートリッジが、溶解固化した還元剤を充
填したものであること特徴とする請求項１記載の固体還
元剤を用いた排ガス脱硝装置。 - （３）還元剤カートリッジが加熱手段を持つことを特徴
とする請求項１または２記載の固体還元剤を用いた排ガ
ス脱硝装置。 - （４）気化器に還元剤蒸気との混合蒸気を流出口から送
り出すための搬送ガスを導入させる流入口を設けたこと
を特徴とする請求項１、２または３記載の固体還元剤を
用いた排ガス脱硝装置。 - （５）気化器に温度検知手段と圧力検知手段を設け、温
度が予め定められた制限値より低い時のみ、前記気化器
内の圧力を予め定められた圧力とするように、該温度検
知手段の出力信号と該圧力検知手段の出力信号に基づき
、気化器内に設けられた加熱手段の出力を制御する加熱
手段制御装置を気化器に付設したことを特徴とする請求
項１記載の固体還元剤を用いた排ガス脱硝装置。 - （６）気化器に、温度検知手段と気化した還元剤流量検
知手段を設け、温度が予め定められた制限値より低い時
のみ、前記気化器より流出する還元剤の流量を予め定め
られた流量とするように、該温度検知手段と該流量検知
手段の出力信号に基づき、前記気化器に設けられた加熱
手段の出力を制御する加熱手段制御装置を気化器に付設
したことを特徴とする請求項１記載の固体還元剤を用い
た排ガス脱硝装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1077999A JPH02258017A (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 固体還元剤を用いた排ガス脱硝装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1077999A JPH02258017A (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 固体還元剤を用いた排ガス脱硝装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02258017A true JPH02258017A (ja) | 1990-10-18 |
Family
ID=13649500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1077999A Pending JPH02258017A (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 固体還元剤を用いた排ガス脱硝装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02258017A (ja) |
Cited By (18)
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1989
- 1989-03-31 JP JP1077999A patent/JPH02258017A/ja active Pending
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