JPH03174223A - 温度が変動する排ガスの脱硝装置 - Google Patents
温度が変動する排ガスの脱硝装置Info
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- JPH03174223A JPH03174223A JP2221044A JP22104490A JPH03174223A JP H03174223 A JPH03174223 A JP H03174223A JP 2221044 A JP2221044 A JP 2221044A JP 22104490 A JP22104490 A JP 22104490A JP H03174223 A JPH03174223 A JP H03174223A
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-
- 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
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-
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- 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
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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ガスタービンと蒸気タービンを組合せたコン
バインドプラント又はコジェネレーシッンプラント等か
ら発生する温度が変動する排ガスの脱硝装置に関する。
バインドプラント又はコジェネレーシッンプラント等か
ら発生する温度が変動する排ガスの脱硝装置に関する。
従来、第5図に示すように、ガスタービン0.1からの
排ガスは、アンモニア注入ノズル04と触媒を用いた脱
硝装置03をもつ排ガスボイラ02へ導入され、ここで
排ガスの脱硝と熱回収を行なった上、煙突05から排出
されている。脱硝装置03へは、排ガスボイラ02で排
熱が回収され温度が200〜400℃の排ガスが供給さ
れるようになっていて、この温度域で有効な触媒が用い
られている。
排ガスは、アンモニア注入ノズル04と触媒を用いた脱
硝装置03をもつ排ガスボイラ02へ導入され、ここで
排ガスの脱硝と熱回収を行なった上、煙突05から排出
されている。脱硝装置03へは、排ガスボイラ02で排
熱が回収され温度が200〜400℃の排ガスが供給さ
れるようになっていて、この温度域で有効な触媒が用い
られている。
[発明が解決しようとする課題]
上記の従来のガスタービンの脱硝装置では、排ガスボイ
ラで温度を200〜400℃に下げて同排ガスボイラ内
の脱硝装置で脱硝作用を行なっているために、ガスター
ビンと排ガスボイラで生ずる蒸気を駆動源とする蒸気タ
ービンを備えたコンバインドプラント、コジェネレーシ
ョンプラント等では、ガスタービンの単独運転を行なう
ことができない。
ラで温度を200〜400℃に下げて同排ガスボイラ内
の脱硝装置で脱硝作用を行なっているために、ガスター
ビンと排ガスボイラで生ずる蒸気を駆動源とする蒸気タ
ービンを備えたコンバインドプラント、コジェネレーシ
ョンプラント等では、ガスタービンの単独運転を行なう
ことができない。
ガスタービンと蒸気タービンとを組合せるコンバインド
あるいはコジェネレーションプラント等においては、ガ
スタービンの単独運転を可能にすること、及び排熱回収
ボイラの構造を簡略化するために、乾式の脱硝装置をガ
スタービン出口に設置することが要望されている。
あるいはコジェネレーションプラント等においては、ガ
スタービンの単独運転を可能にすること、及び排熱回収
ボイラの構造を簡略化するために、乾式の脱硝装置をガ
スタービン出口に設置することが要望されている。
しかし、この場合、
(1) 現在実用化されている触媒は400〜450
°Cを越えた運転が続くと劣化現象を起し、最大600
℃程度となり得るガスタービン出口には適用することが
できない。
°Cを越えた運転が続くと劣化現象を起し、最大600
℃程度となり得るガスタービン出口には適用することが
できない。
(2)また、550℃程度まで適用出来る触媒も開発さ
れつつあるが、この触媒は低温域(200〜450’C
)での性能が低く、ガスタービン側の負荷変化に対応す
ることができない。
れつつあるが、この触媒は低温域(200〜450’C
)での性能が低く、ガスタービン側の負荷変化に対応す
ることができない。
等の問題があり、ガスタービン出口でも広範囲にNO8
低減が可能な脱硝装置は実現されていない。
低減が可能な脱硝装置は実現されていない。
本発明は、上記の問題点を解決した温度の変動するガス
タービンその他からの排ガスの脱硝装置を提供しようと
するものである。
タービンその他からの排ガスの脱硝装置を提供しようと
するものである。
本発明の温度が変動する排ガスの脱硝装置は次の手段を
講じた。
講じた。
(1) ガス流れ方向に並列に配置された高温度領域
用脱硝触媒層と低温度領域用脱硝触媒層を備えた高低温
脱硝装置、及び上記高・低温領域用脱硝触媒層の上流側
に設けられたダンパとアンモニア注入ノズルを備えた。
用脱硝触媒層と低温度領域用脱硝触媒層を備えた高低温
脱硝装置、及び上記高・低温領域用脱硝触媒層の上流側
に設けられたダンパとアンモニア注入ノズルを備えた。
(2)上記(1)の脱硝装置において、上記高低温脱硝
装置が排ガス発生源の直後に設けられている。
装置が排ガス発生源の直後に設けられている。
(3)上記(1)の脱硝装置において、上記高低温脱硝
装置が、排ガス発生源と選択的に排ガスを迂回させる迂
回路を有する排ガスボイラとの間に配置されている。
装置が、排ガス発生源と選択的に排ガスを迂回させる迂
回路を有する排ガスボイラとの間に配置されている。
(4)上記(1)の脱硝装置において、上記高低温脱硝
装置の高温度領域用脱硝触媒層は(:uSOn−ゼオラ
イト系触媒、低温度領域用脱硝触媒層はVW/TiO!
系触媒で構成されている。
装置の高温度領域用脱硝触媒層は(:uSOn−ゼオラ
イト系触媒、低温度領域用脱硝触媒層はVW/TiO!
系触媒で構成されている。
[作 用]
上記(1)の本発明では、排ガスの温度が変動し、例え
ば、排ガス温度が高いときには、ダンパを作動させて排
ガスを高低温脱硝装置の高温度領域用触媒層へ導入して
脱硝を行ない、また排ガス温度が低いときには、ダンパ
を作動させて排ガスを同脱硝装置の低温度領域用触媒層
へ導入して脱硝を行なう、このようにして、排ガスの温
度が変動しても効率の良い脱硝が行なわれる。
ば、排ガス温度が高いときには、ダンパを作動させて排
ガスを高低温脱硝装置の高温度領域用触媒層へ導入して
脱硝を行ない、また排ガス温度が低いときには、ダンパ
を作動させて排ガスを同脱硝装置の低温度領域用触媒層
へ導入して脱硝を行なう、このようにして、排ガスの温
度が変動しても効率の良い脱硝が行なわれる。
上記(2)の本発明では、上記のように、高低温脱硝装
置によって排ガスの温度が変動しても効率の良い脱硝が
行なわれると共に、高低温脱硝装置を排ガス発生源の直
後に配Iしたために、後続の排ガスボイラ等の機器が簡
略化される。
置によって排ガスの温度が変動しても効率の良い脱硝が
行なわれると共に、高低温脱硝装置を排ガス発生源の直
後に配Iしたために、後続の排ガスボイラ等の機器が簡
略化される。
上記(3)の本発明では、同様に排ガスの温度変動に拘
らず効率の良い脱硝が行なわれる。また同時に、排ガス
を排ガスボイラに適当な割合で導入することができ、排
ガスボイラによる必要な量の蒸気量が確保されると共に
、排ガスの発生源をガスタービンとしてこれに排ガスボ
イラの発生蒸気を用いる蒸気タービンを組合せたプラン
トではガスタービンを単独運転することが可能になる。
らず効率の良い脱硝が行なわれる。また同時に、排ガス
を排ガスボイラに適当な割合で導入することができ、排
ガスボイラによる必要な量の蒸気量が確保されると共に
、排ガスの発生源をガスタービンとしてこれに排ガスボ
イラの発生蒸気を用いる蒸気タービンを組合せたプラン
トではガスタービンを単独運転することが可能になる。
更にまた、排ガスボイラには脱硝装置等を備える必要が
なくなるので、その構造が簡略化される。
なくなるので、その構造が簡略化される。
上記(4)の本発明では、上記した成分の高低温領域の
触媒を採用することによって、排ガスの温度の変動に拘
らず高い脱硝性能が維持される。
触媒を採用することによって、排ガスの温度の変動に拘
らず高い脱硝性能が維持される。
〔実施例〕
本発明の一実施例を第1図及び第2図によって説明する
。lはガスタービンで、ガスタービン1の排ガス管路7
に、上流側から順にアンモニア注入ノズル4、高低温脱
硝装置5及び図示しない蒸気タービン用の蒸気を発生す
る排ガスボイラ2を配置し、その後流側の煙突11から
排ガスを排出するようになっている。同高低温脱硝装置
3の出口側は管路8に接続され、同管路8は排ガスボイ
ラ2に接続され、同排ガスボイラ2の出口は管路9によ
り煙突11に接続されている。上記高低温脱硝装置3は
、排ガスの流れ方向に2分割され、分割された部分に低
温領域用層触媒3A及び高温領域用触媒層3Bが排ガス
の流れ方向に並列に配置され、また、高低温脱硝装置3
内において両触媒rfj3^、3Bの上流側に排ガスの
切換え用ダンパ5が設けられている。16A、 16B
はそれぞれ管路8.9に設けられた調整弁であり、管路
8の調整弁16Aの上流側には分岐部13、管路9の調
整弁16Bと煙突11との間には分岐部14が設けられ
、調整弁15を介して迂回路12が両分峡部13.14
を接続している。 IOA。
。lはガスタービンで、ガスタービン1の排ガス管路7
に、上流側から順にアンモニア注入ノズル4、高低温脱
硝装置5及び図示しない蒸気タービン用の蒸気を発生す
る排ガスボイラ2を配置し、その後流側の煙突11から
排ガスを排出するようになっている。同高低温脱硝装置
3の出口側は管路8に接続され、同管路8は排ガスボイ
ラ2に接続され、同排ガスボイラ2の出口は管路9によ
り煙突11に接続されている。上記高低温脱硝装置3は
、排ガスの流れ方向に2分割され、分割された部分に低
温領域用層触媒3A及び高温領域用触媒層3Bが排ガス
の流れ方向に並列に配置され、また、高低温脱硝装置3
内において両触媒rfj3^、3Bの上流側に排ガスの
切換え用ダンパ5が設けられている。16A、 16B
はそれぞれ管路8.9に設けられた調整弁であり、管路
8の調整弁16Aの上流側には分岐部13、管路9の調
整弁16Bと煙突11との間には分岐部14が設けられ
、調整弁15を介して迂回路12が両分峡部13.14
を接続している。 IOA。
10Bはそれぞれ高低温脱硝装置3の入口及び出口付近
の管路7,8に設けられたNO8計である。
の管路7,8に設けられたNO8計である。
上記病・低1I51領域用触媒層には、第2図に示すハ
ニカム格子状に押出し成形後乾燥焼成して得た触媒が用
いられる。低温領域用触媒Ji3Aには、Ti1t 7
5XSVtOs 5%、 WOs l0X−tc形助剤
10χから成る触媒成分を、目ピッチp4wa、長さ4
250mのハニカム格子状に押出し成形後乾燥焼成した
触媒3′(第2図参照)(以下触媒Aという)が、また
高i!! 6N域用触媒3Bには、ゼオライト80%、
Cu5O4(l酸銅)10%、成形助剤10%から威る
触媒成分を、目ピッチP4M、長さ120mのハニカム
格子状に押出し成形後乾燥焼成した触媒3″(第2図参
照)(以下触媒Bという)が、それぞれ充填されている
。
ニカム格子状に押出し成形後乾燥焼成して得た触媒が用
いられる。低温領域用触媒Ji3Aには、Ti1t 7
5XSVtOs 5%、 WOs l0X−tc形助剤
10χから成る触媒成分を、目ピッチp4wa、長さ4
250mのハニカム格子状に押出し成形後乾燥焼成した
触媒3′(第2図参照)(以下触媒Aという)が、また
高i!! 6N域用触媒3Bには、ゼオライト80%、
Cu5O4(l酸銅)10%、成形助剤10%から威る
触媒成分を、目ピッチP4M、長さ120mのハニカム
格子状に押出し成形後乾燥焼成した触媒3″(第2図参
照)(以下触媒Bという)が、それぞれ充填されている
。
本実施例では、排ガスを管路7中の排ガスにアンモニア
注入ノズル4から還元剤としてのアンモニアを注入した
上、高低温脱硝装置3で脱硝させ、その上で排ガスを管
路8、排ガスボイラ2、管路9を経て煙突11から排出
する。
注入ノズル4から還元剤としてのアンモニアを注入した
上、高低温脱硝装置3で脱硝させ、その上で排ガスを管
路8、排ガスボイラ2、管路9を経て煙突11から排出
する。
排ガスの温度が低いときには、ダンパ5を作動させて排
ガスを低温領域用触媒層3Aを通過させ、また、排ガス
の温度が高いときには、ダンパ5を作動させて排ガスを
高温領域用触媒層3Bを通過させる。これによって、排
ガスの温度の高低に拘らず効率の良い脱硝が行なわれる
。
ガスを低温領域用触媒層3Aを通過させ、また、排ガス
の温度が高いときには、ダンパ5を作動させて排ガスを
高温領域用触媒層3Bを通過させる。これによって、排
ガスの温度の高低に拘らず効率の良い脱硝が行なわれる
。
以上の通り、本実施例では、排ガスの温度の高低に拘ら
ず効率の良い脱硝が行なわれる。また、調整弁16A、
16B、15により排ガスボイラ2を通る徘ガスの量を
調整することによって、排出されるNOつ量を所定値以
下に仰えたままで、排ガスボイラ2で必要な量の蒸気を
得ることができ、これに加えて排ガスの全温度域にわた
って高低温脱硝装置3で脱硝することができるので、排
ガスボイラ2の運転が不要、又は不可の時は、調整弁1
6A、 16Bを閉め切り、調整弁15を開として排ガ
スの全量を迂回管路12を通過させてガスタービン1の
単独運転を行なうこともできる。
ず効率の良い脱硝が行なわれる。また、調整弁16A、
16B、15により排ガスボイラ2を通る徘ガスの量を
調整することによって、排出されるNOつ量を所定値以
下に仰えたままで、排ガスボイラ2で必要な量の蒸気を
得ることができ、これに加えて排ガスの全温度域にわた
って高低温脱硝装置3で脱硝することができるので、排
ガスボイラ2の運転が不要、又は不可の時は、調整弁1
6A、 16Bを閉め切り、調整弁15を開として排ガ
スの全量を迂回管路12を通過させてガスタービン1の
単独運転を行なうこともできる。
また更に、排ガスボイラ2は脱硝装置、アンモニア注入
ノズル等を備える必要がない為、その構造が簡略化され
る。
ノズル等を備える必要がない為、その構造が簡略化され
る。
上記触媒A、Bと参考例としてのTi(h75%、MO
315%、成形助剤10%から成る触媒成形を目ピッチ
7閣のハニカム格子状に押出し成形後乾燥焼成した触媒
(以下触媒Cという)との温度特性を下記の条件で試験
した結果を第3図に示す。
315%、成形助剤10%から成る触媒成形を目ピッチ
7閣のハニカム格子状に押出し成形後乾燥焼成した触媒
(以下触媒Cという)との温度特性を下記の条件で試験
した結果を第3図に示す。
低温で活性のある触媒Aは高温では活性が低下すること
、触媒Cは、触媒A、Bの中間の性能を示すこと、及び
触媒Bは450℃程度以上にて高活性を示すことがわか
った。
、触媒Cは、触媒A、Bの中間の性能を示すこと、及び
触媒Bは450℃程度以上にて高活性を示すことがわか
った。
試験条件 S V (Space Velocity)
値:約5000 HNH3/NO,: 1.0 ガス温度:200〜600℃ ガス性状 N0II : 300ppm O8: 4% Cot F io% N!=残 本実施例に係るパイロットプラントによる実験例を以下
に説明する。ガスタービン1の出口の排ガス20008
m3/Hを配管6Aへ分岐し、ガスタービンの起動に合
せ、それぞれ触媒層3A(触媒A)単独、触媒層3B
(触媒B)単独、並びに触媒層3Aを400℃に到達す
るまで使用しその後触媒j153Bに切換える複合運転
下での脱硝性能を比較した。その結果は、第4図に示す
ように、触媒A単独では高温域、触媒B単独では低温域
で所要性能(No除去率80%)を達成できなかったが
、低温域にて触媒Aを使用し、400℃以降触媒Bへ切
換えることによって、巾広い範囲で所定性能が安定して
達成できることが確認された。なお、本実験例における
高低温脱硝装置におけるSv値、NH3/NO,及び排
ガス性状は同第4図に記載した通りである。
値:約5000 HNH3/NO,: 1.0 ガス温度:200〜600℃ ガス性状 N0II : 300ppm O8: 4% Cot F io% N!=残 本実施例に係るパイロットプラントによる実験例を以下
に説明する。ガスタービン1の出口の排ガス20008
m3/Hを配管6Aへ分岐し、ガスタービンの起動に合
せ、それぞれ触媒層3A(触媒A)単独、触媒層3B
(触媒B)単独、並びに触媒層3Aを400℃に到達す
るまで使用しその後触媒j153Bに切換える複合運転
下での脱硝性能を比較した。その結果は、第4図に示す
ように、触媒A単独では高温域、触媒B単独では低温域
で所要性能(No除去率80%)を達成できなかったが
、低温域にて触媒Aを使用し、400℃以降触媒Bへ切
換えることによって、巾広い範囲で所定性能が安定して
達成できることが確認された。なお、本実験例における
高低温脱硝装置におけるSv値、NH3/NO,及び排
ガス性状は同第4図に記載した通りである。
以上の通り、本実施例では、ガスタービン排ガスの温度
が変動しても、所要の脱硝率を確保することができるこ
とが確認された。
が変動しても、所要の脱硝率を確保することができるこ
とが確認された。
(発明の効果)
以上説明したように、本発明は、上記の高低温脱硝装置
において排ガスの温度に変動があっても、安定して効率
のよい脱硝作用を行なうことができると共に、機器を簡
略化することができる。
において排ガスの温度に変動があっても、安定して効率
のよい脱硝作用を行なうことができると共に、機器を簡
略化することができる。
また、本発明は、排ガスボイラを迂回して排ガスを選択
的に直接煙突に送る排ガスボイラの迂回路を設けたので
、所要の脱硝作用を行わせた上で所要の蒸気の発生を行
なうことができ、またガスタービンと蒸気タービンを組
合せたプラントではガスタービンの単独運転を行なうこ
とができる。
的に直接煙突に送る排ガスボイラの迂回路を設けたので
、所要の脱硝作用を行わせた上で所要の蒸気の発生を行
なうことができ、またガスタービンと蒸気タービンを組
合せたプラントではガスタービンの単独運転を行なうこ
とができる。
第1図は本発明の一実施例の系統図、第2図は上記実施
例に用いられる触媒の傾視図、第3図は本発明の上記実
施例に用いられる触媒と参考例としての触媒の性能を示
す試験結果のグラフ、第4図は上記実施例のパイロット
プラントによる実験結果の脱硝性能を示すグラフ、第5
図は従来の脱硝装置を示す系統図である。 1・・・ガスタービン2 2・・・排ガスボイラ。 3・・・高低温脱硝装置、 3A・・・低温度領域用
触媒3B・・・高温度領域用触媒。 4・・・アンモニア注入ノズル。 5・・・ダンパ、 11・・・煙突。
例に用いられる触媒の傾視図、第3図は本発明の上記実
施例に用いられる触媒と参考例としての触媒の性能を示
す試験結果のグラフ、第4図は上記実施例のパイロット
プラントによる実験結果の脱硝性能を示すグラフ、第5
図は従来の脱硝装置を示す系統図である。 1・・・ガスタービン2 2・・・排ガスボイラ。 3・・・高低温脱硝装置、 3A・・・低温度領域用
触媒3B・・・高温度領域用触媒。 4・・・アンモニア注入ノズル。 5・・・ダンパ、 11・・・煙突。
Claims (4)
- (1)ガス流れ方向に並列に配置された高温度領域用脱
硝触媒層と低温度領域用脱硝触媒層を備えた高低温脱硝
装置、及び上記高・低温領域用脱硝触媒層の上流側に設
けられたダンパとアンモニア注入ノズルを備えたことを
特徴とする温度が変動する排ガスの脱硝装置。 - (2)上記高低温脱硝装置が排ガス発生源の直後に設け
られていることを特徴とする請求項(1)に記載の排ガ
スの脱硝装置。 - (3)上記高低温脱硝装置が、排ガス発生源と選択的に
排ガスを迂回させる迂回路を有する排ガスボイラとの間
に配置されていることを特徴とする請求項(1)に記載
の排ガスの脱硝装置。 - (4)上記高低温脱硝装置の高温度領域用脱硝触媒層は
CuSO_4−ゼオライト系触媒、低温度領域用脱硝触
媒層はV−W/TiO_2系触媒で構成されていること
を特徴とする請求項(1)に記載の排ガスの脱硝装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1990609125 DE69009125T2 (de) | 1989-09-14 | 1990-09-07 | Vorrichtung zur Entstickung von Abgasen bei verschiedenen Temperaturen. |
EP19900117305 EP0417667B1 (en) | 1989-09-14 | 1990-09-07 | Denitration device for exhaust gas with varying temperature |
Applications Claiming Priority (2)
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JP23698789 | 1989-09-14 | ||
JP1-236987 | 1989-09-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH03174223A true JPH03174223A (ja) | 1991-07-29 |
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ID=17008713
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2221044A Pending JPH03174223A (ja) | 1989-09-14 | 1990-08-24 | 温度が変動する排ガスの脱硝装置 |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JPH03174223A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007036347A1 (de) * | 2005-09-26 | 2007-04-05 | Faurecia Abgastechnik Gmbh | Abgasanlage mit einspritzdüse |
JP2020025908A (ja) * | 2018-08-09 | 2020-02-20 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 燃焼排ガスの脱硝装置 |
-
1990
- 1990-08-24 JP JP2221044A patent/JPH03174223A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007036347A1 (de) * | 2005-09-26 | 2007-04-05 | Faurecia Abgastechnik Gmbh | Abgasanlage mit einspritzdüse |
US8033101B2 (en) | 2005-09-26 | 2011-10-11 | Faurecia Abgastechnik Gmbh | Exhaust-gas system having an injection nozzle |
JP2020025908A (ja) * | 2018-08-09 | 2020-02-20 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 燃焼排ガスの脱硝装置 |
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