JPH02273515A - 排気ガス脱硝装置の脱硝反応器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明１ｊ′５２丁ベノジンの排気ガスを、アン千て−
アガスとの接触により；還元し脱硝する装置のｌ（２硝
反応器に関する。

より具体的ｌこは２脱硝装置の反応器とし、てチタン系
などの触媒の存在下で、排気ガス中にｑ在するＮ　ＯＭ
　＆：’一対し、アンモニア水を霧化して得られたアン
モニアｇｉ＊をガス化するか、または液イヒアンモニア
をガス化させて得られたアンモニアガスを接触させてＮ
Ｏ８を還元し、無害な窒素ガスと水とに変化させる脱硝
装置に適用され、反応器内部にある触媒の目づまりを外
部から常時監視可能にするとともに、目づまりが発見さ
れた場合には迅速に目づまりを排除することを可能番、
ニするための点検兼掃除用の１４を備Ａた触１１に型の
脱硝反応器の構造に関する。

［従来の技術］ 以下、ディーゼルエンジン、さらには、定置式ディーゼ
ル発電装置を例にして説明する。

ディーゼルエンジンの排気ガス中にはガソリン」ン・：
多ンに比較しＮ　（１）ヮ（窒素酸化物）をかなり多量
に含んでいる。

ｆ、・−・ゼルエンジンのｔＪト気ガス中のＮｏ、は、
燃料でル）る重油等の高温での燃焼により生成するもの
であるから燃焼温度を低くすればＮＯユの発ｒ−ｔ　・
；ぐある稈に１′低減できるが燃焼方式の変更には限度
があり、発生し５だＮ０８を無害化する方法をイ■用ぜ
ざるをえない。

現ｒｊＥ　ｈ−“ノック、バス、特殊重両１乗用車など
の自動中１４：搭載されているディーゼルエンジンから
の排気ガス中のＮ　Ｏ、ｌ；ｌ：は、人気汚染防止法に
より；１．容最８限が規制されている。

方、定置式デ゛イーゼル発電装置を有する施設置Ｊおい
ても、人気汚染防止法により規制の対象にはな〕でいる
が、地方自治体の中には地域住民の常望などを受けて条
例または指導などにより法規制より型番、：きびしい基
準値を定める所が見受けらねる。Ｊ、うになった。

ｉ”１５弐ｊ５イ一ゼル発″：４装置を有する施設に；
９置され〔いるＮＯ、ガスの脱硝装置は、目下の所、第
３図に丁程図として示されているものが代表的であ机 ４二の装置では、タンク５内の液化アン−（ニアをベー
パーライザー６により気化して得られたアンモニアガス
を混合器７に導き、一方、ディーゼルエンジン２からの
排索、ガスは、排気ガス、加熱・希釈装置８を経由させ
て前記の混合器７に導き、ｉｉ１記のアンモニアガスと
混合させ、この混合ガスを触媒反応器９に導きチタン系
のハニカム触媒９８などの存在下で前記のアンモニアガ
スとＵ１気ガス中のＮＯ，とを接触させ、ｆ記の化学反
応によ−〕でＮＯ，を還元するとともに、これらの反応
ガスを無害な窒素ガスと水とに変化さゼ′消音器２０を
通過させ大気中に排出する。

４　ＮＯ＋　４　ＮＢ、　＋　０．→４　Ｎ、÷６１１
２０　、、、、　（１＋１逼ＮＯｓ　＋　８　Ｎ１３−
や７　Ｎ！＋　１２１１２０．、、、、、、、（２）し
かしながら、Ｌ記の装置で脱硝に使用する諌化アンモニ
アは、アンモニアガスを高圧で液化した状態で供給７貯
嗜さλ′１イ）ため高１（−ガフ、取締法が適用される
のに加え、液化ア゛ノモ、−：ｉを気化さキ１るための
ベーパーライザー６や、触媒に対応するため排気ガスを
加熱、希釈するなどの装置８を必要とし、装置が大型化
、複雑化し小規模の定置式ディーゼル発電装置には適用
が困難であった。

本願発明の発明者らは、上記の液化アンモニアの代りに
常温、常圧で供給、貯蔵が可能なアンモニア水を噴霧化
してアンモニアの霧滴とし、さらにこの霧滴をガス化し
アンモニアガスとして排気ガスと接触させることにより
、比較的小規模の５００ＫＷクラスの低出力定置式ディ
ーゼル発電装置にも適用可能なＮＯ１ガスの脱硝装置を
開発し平成元年２月６日特許出願した（特願平１−２５
７６９１゜本願発明の理解を容易にするため、第２図を
参照して前記の低出力発電装置用のＮ０８ガスの脱硝装
置の概要を述べる。

図中、第３図の装置内の機器と同一のものには同一の符
号を用いて示した。

例えば、２５％濃度のアンモニア水はタンク１２からサ
ービスタンク２３゛、バルブ２８を経て噴霧ノズル２９
に送られる。

噴霧ノズル２９にはコンプレッサー２５からの加圧空気
が減圧弁２６を介して送られ、アンモニア水が霧化され
て混合器７に送られ、ここでディーゼルエンジン２から
の排気ガスと混合され触・媒反応器２３に送られてハニ
カム触媒２３ａなどの存在下でアンモニアガスと排気ガ
ス中のＮＯｘとを接触させＮｏ工の還元による脱硝が行
なわれる。

触媒反応器２３内での脱硝反応自体は、第３図に示した
反応器９の場合と同一である。

第２図と第３図中に図示されている機器中１本願発明に
直接関係のないバルブ、給湯装置などの説明は省略した
。

第２図に工程図として示した機器の配置により脱硝装置
全体としての問題点は解決されるが、装置の各部分を占
める機器などの構造自体に関しては解決すべき課題が存
在していた。

［発明が解決しようとする課題］ ディーゼルエンジンからの排気ガス中には、各種のガス
以外に燃料である重油や潤滑油などが燃焼サイクルにお
いて媒を生成することはさけられないことであるが、こ
れらの媒は混合ガスとともにハニカムタイプの触媒層に
導かれる。

この触媒層は、そのハニカム（蜂の巣）名称が示すよう
に、小断面で多数の通路を有する構造なので、これらの
媒は触媒層の部分に付着し目詰まりを起こしやすい。

目詰まりが発生した場合、従来の竪形配置の脱硝触媒反
応器（以下単に脱硝反応器と称す）では最上部にある上
蓋を取り外して目詰まりを清掃するなどしていたが、上
蓋はかなりの重量がある上に、上蓋を取り外さなければ
目詰まり状況を判断することができず不便且つ非能率で
あった。

また自動的に媒を除去するためのスートブロー装置を組
み込んだもの等があるが、装置が複雑化し小規模なディ
ーゼル発電装置に対しては適用しにくい問題があった。

第３図の脱硝装置でもこの目詰まりは避けられないが、
第２図に示した脱硝装置ではディーゼルエンジンからの
排気ガスは、排気ガス加熱、希釈装置を経由せずに直接
、混合器に送られるため目詰まり発生の傾向が多く解決
が要望されていた。

［課題を解決するための手段］ 本発明では、ハニカムタイプ触媒層を挟んで通常は上下
に配置され排気ガスを収容して中空の室を形成するよう
にされた入口室、中間室および出口室などのそれぞれの
側壁を貫通し、各室の内部とハニカムタイプ触媒層の表
面を外部から観測できる少なくとも１個の点検兼掃除用
ののぞき穴を設けて前記の課題を解決した。

［作用］ この点検兼掃除用ののぞき穴は、各室の側壁を貫通して
外部に突出した円筒形あるいは角柱状の筒として形成さ
れ、その外端には蓋または耐熱ガラス製などののぞき窓
が形成され、脱硝反応器は内外が互いに遮断さているが
、内部の状態は点検容易な蓋または耐熱ガラスの窓を通
して常時観察可能にされ、目詰まりが予測または観察さ
れた場合は蓋または窓を開いて、のぞき穴を通して掃除
用の空気ノズルを内部に挿入し圧縮空気を吹き込み目詰
まり部を掃除したり、必要に応じ、光ファｆバ　な芥！
Ｉ用し５Ｉ、・、内視鏡など１．：より目詰Ｊ、り状態
を詳細に観察することも出来る。

［実施例１ 第１図は、本発明の実施例を示す側面図であり第２、第
２３図に示した機器と同一のものには同一参照？、Ｔ号
を用いて比較、対照を容易に１．た、図中の符号１０は
脱硝反応器全体を示し、１０”は上蓋−＋７ｘ：１．　
ＨＪよび１５は、それぞれ、入「１室、中間室」ｉよび
出１］室であり中空の円筒または角筒と！、し形成、さ
れ、側壁で囲まれた各室の内部は混合ガス〜・処理済ガ
スを収容する空間を形成する。

入［」室（箱）１３（７，）、Ｊ：の開放端には十ｍｌ
Ｏ“が着脱可ａ；」こ接続さｔｌ、Ｔ′の開放端にはハ
ニカムタイプの触媒室１９ａが接続される。

入に１室１３の側壁の一方（図の左側）にはυｌ気ガス
の人［１１１３“をイ１するガスの入口管１３“が接続
さ第１、側壁の他方（図の右側）には入口室の半径方向
外１ｉに突出する管状の点検・掃除孔１６ａが設けられ
、その先端には、開閉可能にヒンジ結合されＴ′入１゛
１室１３の内部とバーカムタイプの触媒室１９ａの表面
を観察できる耐熱ガラス製の点検窓１７ａが設けられて
いる。

出口室１５の−１；の開放端にはハニカムタイプの触媒
室１９ｂが接続され、側壁の一方（図の右側）１４゛は
打ｒ気ガスの出１．’、１１５　’を有よるガスの出口
管１１１”が接続され、ｆｌｌｌＩＩ撃の他方（図の）
１マ側））こ（、：ｉ人１１箱の半径方向外方に突出１
゛る管状の点検・掃除孔１６ｄが設けられるが構造は前
記の点検・掃除孔１６ａと同様なので説明を省略する。

一方、中間室１４の−Ｊ二下両開放端には、前述＋、、
、、　ｔ＝ハニカムタイプの触媒室１ｇａ、　１９ｂが
接続さ第１１、側壁の左右両側には前記入口室１３と出
口室ｌ旧５ついて説明したのと同様な構造の点検・掃除
孔１［ｉｌｉと１６ｃが設けられている。

この実施例では中間室１４を有するａ硝反応器について
述べたが、第２図のよう＆１：中間室を省略１また構造
でもよい。

本発明の脱硝反応器のｌｆｉ作方法についで述べると、
入口室１３、中間室１４才ｉよび出［−］室１５のそれ
そ。

れに設置されている点検・掃除孔の点検窓からｎｉｐ硝
反応器１１３（７）名・室の内部、特にハニカムターイ
ブ触媒室１９ａ、　１９ｂの状態を監視する。

例スば、触媒層１９ｂに目詰まりなどの異常が発電、３
され内部を掃除する必要があると判断された場合１．−
は、第１図の点検・掃除孔１６ｂのヒンジ部を開閉１社
能にして点ｇ：１４＋７ｂを開き、点検・掃除孔１６ｂ
’、；：通１．゛て゛エアノズルＮを入［］室１４の内
部に挿入し【′圧縮空気を送り、スートブロ一方式によ
り触媒層１９ａの１１品まりを排除する。これにより。

大抵の［ｌ　＝　Ｊ、りは吹き払い得るが、やむな（１
ない場合１４、はト燕ＩＤ゛Ｇ取り外！、“て゛内部を
清掃ずろ９点検窓を閉の状態に！１．「耐熱ガラスを通
Ｉ′１で観察１”るのが困難な場合１．−は、点検窓を
開き、２必緊ｊこ応１．尤〕７　、、、（、）＜・−を
使用し、た内視鏡などを利用すれば脱硝厚比１器１１［
の内部の状態、特に触媒層の［−１詰Ｊ・すなどの状態
を的確に点検できる。

１発明の効甲］ 脱硝反Ｌ１１、器のへ二カムクイブ触媒室の一１下に接
続３へＪ′］、る人１１室、出［１？などの中空室の側
壁に、点検・掃除孔を設けるという）１較的簡１１うな
横第ｊ７より睨硝反バー、器の内部とｆ１２媒室のＦｌ
詰まりなと゛の状態を的確に点検でき、また点検・掃除
孔からは光ファ・イバ一方式などの内視鏡を挿入して点
検１−ること、さら番ごエアノズルＮを入１１箱などの
中空室の内部に挿入してスートブロ一方式により触媒層
１９ａのＩＪ詰まりを排除するの！−）可能になるな、
１テ装置式ディーゼル発電２置、特に小出力発電シ：、
装置のディーゼルエンジ〕／用の排気ガス脱硝装置（、
一対し貢献すること極めて大である、

【図面の簡単な説明】

第１図（ｉ、本発明の脱硝反ｊ、ｉ′、、器の好適実ｈ
ｈ例１゛あり、第２図は本発明の光間発明とし２て間′
Ｒ１，”ｌ：Ｊ””’１アンモニア水を使用可能１．１
１−、　ｉ−：排気ガス脱６ｎ　’Ｊ４ｉ　ＶｆＣのＦ
程図、第３図は液化アンモＩ７″ｔ−仲用オろも”Ｉ″
宋のｌｉｔ気〕ｊス脱硝装置の工程［４で１ｋ）る。 図面中の符号 １０・脱硝反応器、　１０’・上蓋、 １３：入口室、　　　１１°、ｔＪｌ−気ガスの人［−
１，１３”・ガスの入［］管、１４：中間室、ｌ険出「
１室、 １６ａ、　１６ｂ、　１６ｃ、　１６ｄ：点検・掃除孔
。 １７ａ、　１７ｂ、　１７ｃ、　１７ｄ：点検窓、１９
ａ、　１９ｂ：触媒室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、排気ガス中のＮＯ＿ｘの脱硝装置として排気ガスと
   アンモニアガスとの混合ガスを、チタン系などの触媒の
   存在下で反応させＮＯ＿ｘを還元し、前記の混合ガスと
   を無害な窒素ガスと水とに変化させるための少なくとも
   １個の触媒室を有する脱硝装置の脱硝反応器において、 前記の触媒室の前記の混合ガスの流れの上流側と下流側
   とに配置され前記の反応に関与するガスを収容するため
   に配置され合計で少なくとも２個の複数の中空室と、こ
   れらの中空室の各々の側壁を貫通して設けられて、それ
   ぞれの中空室の内部と、隣接する触媒室の目詰まり状態
   とを装置の外部から点検し必要に応じ掃除のための用具
   を内部に挿入することの可能な寸法の点検・掃除孔を有
   することを特徴とする排気ガス脱硝装置の脱硝反応器。 ２、請求項１に記載の脱硝装置の脱硝反応器において、
   前記複数の中空室はアンモニアガスを導入して収容する
   入口室と、脱硝後の水分を含んだ窒素ガスを収容して排
   出するための出口室とから成り、この入口室と出口室と
   の中間に前記の触媒室が接続されていることを特徴とす
   る排気ガス脱硝装置の脱硝反応器。 ３、請求項１に記載の脱硝装置の脱硝反応器において、 前記複数の中空室は、アンモニアガスを導入して収容す
   る入口室と、脱硝後の水分を含んだ窒素ガスを収容して
   排出する出口室と、前記入口室と出口室との中間に配置
   される中間室とから成り、前記の触媒室は、前記入口室
   と中間室との中間に配置され入口室から導入される混合
   ガスを中間脱硝する第１の触媒室と、前記の中間室と出
   口室の中間に接続され前記の中間脱硝された被処理ガス
   をさらに脱硝する第２の触媒室とから成ることを特徴と
   する排気ガス脱硝装置の脱硝反応器。 ４、請求項１から３までのいずれか１項に記載の脱硝装
   置の脱硝反応器において、 前記の触媒室内の触媒はチタン系のハニカム形高温触媒
   であることを特徴とする排気ガス脱硝装置の脱硝反応器
   。 ５、請求項１から４までのいずれか１項に記載の脱硝装
   置の脱硝反応器において、 前記の点検・掃除孔は反応器内部の目詰まり状体を詳細
   に観測するための内視鏡が挿入可能にされていることを
   特徴とする排気ガス脱硝装置の脱硝反応器。 ６、請求項１から５までのいずれか１項に記載の脱硝装
   置の脱硝反応器において、前記のアンモニアガスはアン
   モニア水を噴霧により微粒化し、次いで蒸気化したもの
   であることを特徴とする排気ガス脱硝装置の脱硝反応器
   。 ７、請求項１に記載の脱硝装置の触媒脱硝反応器におい
   て、前記のアンモニアガスはアンモニア水を噴霧により
   微粒化したものであることを特徴とする排気ガス脱硝装
   置の脱硝反応器。