JPH06226044A - アンモニア吸着設備 - Google Patents

アンモニア吸着設備

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JPH06226044A
JPH06226044A JP5013577A JP1357793A JPH06226044A JP H06226044 A JPH06226044 A JP H06226044A JP 5013577 A JP5013577 A JP 5013577A JP 1357793 A JP1357793 A JP 1357793A JP H06226044 A JPH06226044 A JP H06226044A
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ammonia
adsorption
desorption
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gas
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JP5013577A
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Mitsuko Shimada
晃子 嶋田
Toshiyuki Onishi
利幸 大西
Atsushi Morii
淳 守井
Toshihiko Imamoto
敏彦 今本
Osamu Naito
内藤  治
Akira Serizawa
暁 芹澤
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 アンモニアを還元剤とする脱硝装置のガス流
れ下流に設置するアンモニア吸着設備に関する。 【構成】 排ガス中に含まれる窒素酸化物をアンモニア
を還元剤とする脱硝装置の下流に設置されるアンモニア
吸着設備であって、アンモニア吸着時の排ガスの流れを
上昇流、アンモニア脱着時の高温ガス流れを下降流にな
るように、ダクト及びダンパを設けたアンモニア吸着塔
を少くとも2系列設けてなり、脱着時に排出されるアン
モニア含有ガスを脱硝装置の上流側に導く脱着ガスダク
トを設けてなるアンモニア吸着設備。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアンモニアを還元剤とす
る脱硝装置のガス流れ下流に設置するアンモニア吸着設
備に関する。
【0002】
【従来の技術】図4に従来のアンモニア吸着設備を備え
た脱硝装置の系統図を示し、従来技術を説明する。ガス
タービン1より発生した排ガスは煙道より排熱回収ボイ
ラ2に導入され、内部に設けられたアンモニア注入装置
3により注入されたアンモニアと混合して後流に設けら
れた脱硝装置4にてNOxを無害な窒素及び水分に分解
する。排ガスはその後排ガスダクト7より吸着塔A,B
よりなる吸着塔5の一方に導き入れられ、残留アンモニ
アを吸着させた後、排ガスダクト8より煙突6を経て大
気へ放出する。吸着塔5内部にはアンモニア吸着剤が充
填されているが、一定量以上のアンモニアを吸着した後
は吸着をしなくなる。吸着塔5の前後のダンパを閉じ高
温ガスを脱着ガスダクト9より吸着塔5に入れてアンモ
ニアを脱着し、脱着ガスダクト10より再び排熱回収ボ
イラ2へ戻している。図4において、吸着塔5のうちの
一方の吸着塔Aが吸着工程にある場合には吸着塔Bは脱
着工程にある。図4の従来装置は還元剤としてアンモニ
アを用いる乾式脱硝装置において、脱硝反応しなかった
残留アンモニアを吸着し、かつ脱着したガスを脱硝用ア
ンモニアとしてリサイクル使用する設備である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】アンモニア吸着設備が
横流れ式の場合、吸着塔に吸着するアンモニアの分布に
偏りが生じた。また、アンモニアを脱着するためには1
/50量のガスを昇温用に吸着時と同一方向に流してい
るが、ガス量が小さいため流れに乱れが生じ、更にアン
モニア分布に偏りがあるため、温度上昇にばらつきが生
じた。そのため、吸着剤に吸着されたアンモニアは昇温
・脱離時間内に充分脱離できず、次回吸着容量が減少し
た。従って、吸脱着タイムスケジュールの見直し、吸着
塔数の見直し、吸脱着サイクル制御の複雑化が生じた。
その他吸着時のガス流れ方向と脱着時のガス流れ方向が
同一であるため吸着したアンモニアが全て吸着剤内を通
過するため脱着時間が長くかかっていた。又、吸着剤再
生やアンモニア回収が難しく、リサイクル量が把握でき
ないため、脱硝装置へのアンモニア注入量の制御がうま
くいかなかった。
【0004】本発明は上記技術水準に鑑み、従来法にお
けるような不具合のないアンモニア吸着設備を提供しよ
うとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は排ガス中に含ま
れる窒素酸化物をアンモニアを還元剤とする脱硝装置の
下流に設置されるアンモニア吸着設備であって、アンモ
ニア吸着時の排ガスの流れを上昇流、アンモニア脱着時
の高温ガス流れを下降流になるように、ダクト及びダン
パを設けたアンモニア吸着塔を少くとも2系列設けてな
り、脱着時に排出されるアンモニア含有ガスを脱硝装置
の上流側に導く脱着ガスダクトを設けてなることを特徴
とするアンモニア吸着設備である。
【0006】
【作用】吸着時間内に一定温度でアンモニアを流すと吸
着アンモニア濃度分布は吸着剤入口付近が多く出口へ行
く程小さくなる。脱着時に吸着剤内でのアンモニアの再
吸着を防止し、脱着時間内に効率よくアンモニアを脱離
させるためには吸脱着時のガス流れを逆向きにすると次
回吸着容量を確保できる。また、昇温・脱着用のガスと
して1/50量の排ガスを通すが、従来法では差圧が小
さいため流れに乱れが生じていたが、均一流れとするた
め、脱着ガスを縦流れ下降流とし、吸着用ガスを上昇流
としたところ、吸脱着サイクルが円滑化し、かつ制御も
単純化した。
【0007】
【実施例】本発明の一実施例を図1によって説明する。
図1において、1はガスタービン、2は排熱回収ボイ
ラ、3はアンモニア注入装置、4は脱硝装置、5は吸着
塔A,Bで示されるアンモニア吸着塔、6は煙突、7,
8は排ガスダクト、11,12,13,14,16,1
7,18,19はダンパ、15は脱着ガスダクト、20
は脱着ガスダクトである。
【0008】図1のアンモニア注入装置3で過剰に注入
されたアンモニアを含む排ガスは脱硝装置4の下流側の
アンモニア吸着塔A5にダンパ11,12を開の状態に
して上昇流として押し込んだ。吸着塔A5がアンモニア
を十分吸着後、ダンパ11,12を閉じ、ダンパ13,
14を開の状態にして吸着塔B5に吸着操作を切り換え
る。アンモニアを十分吸着した吸着塔A5を昇温し、脱
着ガス脱着ガスダクト20、ダンパ18を介して上方よ
り下降流として流入させ、ダンパ16を開として脱離ア
ンモニアを脱硝装置4の上流側に戻す。
【0009】更に、具体的に図1の操作について説明す
る。ガスタービン1にて発生した高温でNOxを含む排
ガスは、後流に設けられた排熱回収ボイラ2に導き入れ
られ、図示していない熱交換器にて熱交換されて低温と
なる。この排熱回収ボイラ2内にはアンモニア注入装置
3及びその下流に脱硝装置4が備えられているので、ア
ンモニア注入装置3により注入されたアンモニアは排ガ
スと混合して後流の脱硝装置4にてNOxは無害な窒素
及び水分に分解される。この時アンモニアの注入量はN
Oxと反応する量より過剰に注入し、脱硝率を高くする
ようになっているため、反応に供しなかった残留アンモ
ニアが排ガス中に残っている。
【0010】このアンモニアを含んだ排ガスは排ガスダ
クト7より縦流れに配置され、並列に置かれた2つのア
ンモニア吸着塔A,Bよりなる吸着塔5の一方へ送ら
れ、吸着剤にアンモニアが吸着されて排ガスダクト8よ
り煙突6を経て大気へ放出される。前述の吸着塔5の上
側の排ガスダクト8には、ダンパ12及び14が、下側
の排ガスダクト7にはダンパ11及び13がそれぞれ備
えられていて、吸着塔A,B共にアンモニアの吸着を行
う時はこれらのダンパは全開となり、又、一方の吸着塔
Aが吸着工程、他方の吸着塔Bが脱着工程にある場合は
ダンパ11,12が開、ダンパ13,14が閉状態にな
るように構成されている。
【0011】吸着塔5の上側の排ガスダクト8には脱着
ガスダクト20が接続されていてこれらの入口部にダン
パ18及び19が備えられている。又、下側の排ガスダ
クト7には脱着ガスダクト15が接続され、その一方は
排ガスボイラ2の脱硝装置4の上流側に接続されてい
て、これらの出口部にはダンパ16及び17が設けられ
ている。
【0012】脱着ガスダクト20へは高温でアンモニア
を含まないガスを導くのであるが、これはガスタービン
1より下流で排ガスボイラ2のアンモニア注入装置3ま
での間の区間から抜き出した高温排ガスを使用してもよ
く、又は別系統のガスを使用してもよい。
【0013】図2の(a),(b),(c)によって吸
着塔5内の脱着ガス流れの経時的な変化を説明する。高
温で少量の脱着ガスは吸着塔5の上側に接続された脱着
ガスダクト20より導き入れられるが、その量が少ない
ため、下方へは直接流出せず上方に留まりながら充満し
ていくことになり、((a)→(b))吸着塔5の全体
に高温ガスが充満後、下側の脱着ガスダクト15より排
出する。(c)
【0014】この時、吸着されたアンモニアは脱着され
て脱着ガスと同時に排出されるが、吸着塔5への脱着ガ
スが上部より充満していくので、吸着剤の昇温、アンモ
ニアの脱着が多少時間がかかるが、全体に充満し流出す
るため、吸着剤全体で脱着が進むので短時間で脱着が完
了することを図3に示している。図3は昇温開始からア
ンモニアが離脱開始し、終了するのにかゝる時間を脱離
アンモニアの関係を示す図表で、が吸脱着が同一方向
の順流れの場合を示し、が吸脱着が逆方向の場合を示
す。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、下記の効果が奏され
る。 吸着アンモニアの濃度分布は吸着入口(脱着出口)
が高く、昇温時は濃度分布の低い方から温度上昇してア
ンモニアが脱離され、脱着出口はアンモニア濃度分布が
高く、脱離アンモニアの吸着剤への再吸着は起こらない
ことから、昇温・脱離開始までの時間はかかるが、アン
モニアは吸着剤から短時間で脱離完了するために次の吸
着のための吸着剤の冷却時間が十分とれる。 吸着剤内の残存NH3 は1%未満であり、次の吸着
容量は十分確保され、脱吸着システムのコントロールが
時間ができ、タイムスケジュールが単純であり、少ない
触媒量、少ない吸着塔で十分システム運用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の説明図。
【図2】本発明の脱着時のアンモニア吸着塔内のガス流
れの説明図。
【図3】昇温開始からアンモニア脱離開始・終了するの
にかゝる時間と脱離アンモニアの関係を示す図表。
【図4】従来のアンモニア吸着設備の説明図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今本 敏彦 長崎県長崎市飽の浦町1番1号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内 (72)発明者 内藤 治 長崎県長崎市飽の浦町1番1号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内 (72)発明者 芹澤 暁 長崎県長崎市飽の浦町1番1号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 排ガス中に含まれる窒素酸化物をアンモ
    ニアを還元剤とする脱硝装置の下流に設置されるアンモ
    ニア吸着設備であって、アンモニア吸着時の排ガスの流
    れを上昇流、アンモニア脱着時の高温ガス流れを下降流
    になるように、ダクト及びダンパを設けたアンモニア吸
    着塔を少くとも2系列設けてなり、脱着時に排出される
    アンモニア含有ガスを脱硝装置の上流側に導く脱着ガス
    ダクトを設けてなることを特徴とするアンモニア吸着設
    備。
JP5013577A 1993-01-29 1993-01-29 アンモニア吸着設備 Expired - Lifetime JP3029936B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013124552A (ja) * 2011-12-13 2013-06-24 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関の排気浄化装置
CN104548882A (zh) * 2014-12-02 2015-04-29 北京空间飞行器总体设计部 有毒气体干法解毒装置
CN111991994A (zh) * 2020-08-18 2020-11-27 江苏华昌化工股份有限公司 一种用于挥发氨气的处理方法

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CN104548882A (zh) * 2014-12-02 2015-04-29 北京空间飞行器总体设计部 有毒气体干法解毒装置
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