JPH0667453B2 - 脱硝装置 - Google Patents

脱硝装置

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JPH0667453B2 JP61026950A JP2695086A JPH0667453B2 JP H0667453 B2 JPH0667453 B2 JP H0667453B2 JP 61026950 A JP61026950 A JP 61026950A JP 2695086 A JP2695086 A JP 2695086A JP H0667453 B2 JPH0667453 B2 JP H0667453B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、例えば各種ボイラ、工業炉、ガスタービン、
廃棄物処理装置などの燃焼装置から排出される燃焼排ガ
ス中の窒素酸化物(以下、NOxという)を除去する脱硝
装置に関するものである。
〔発明の背景〕
近年、我国においては重油供給のひつ迫から、石油依存
度の是正を図るために、従来の重油専焼から石炭専焼へ
と燃料を変換しつつあり、特に事業用ボイラにおいては
石炭専焼の大容量火力発電所が建設されている。
ところが、石炭燃料は石油燃料に比べて燃焼性が悪いの
で排ガス中に含まれるNOxならびに未燃分が発生しやす
い。特にNOxの低減対策のために火炎の分割、排ガスの
再循環、二段燃焼および炉内脱硝などを採用して、緩慢
な燃焼を行なわせてNOxの発生を低減することも行なわ
れている。
一方、石炭専焼火力においては、ボイラ負荷が常に全負
荷で運転されるものは少なく、負荷を80%負荷、50%負
荷、25%負荷へと負荷を上げ、下げして運転したり、運
転を停止したりする所謂、毎日起動停止(Daily Start
Stop以下、DSSという)運転、あるいは週末起動停止(W
eekly Start Stop以下、WSSという)運転を行なつて中
間負荷を担う火力発電プラントへ移行しつつある。
またこの中間負荷火力用には火力発電ボイラの他に、起
動特性の良いガスタービンと排熱回収ボイラを組合せ
た、所謂、コンバインドプラントも用いられ、前述のDS
S運転やWSS運転を行なつて電力需要の多い昼間のみ運転
し、夜間は運転を停止するシステムのものが建設されよ
うとしている。
ところが、この石炭専焼の中間負荷用ボイラ、ガスター
ビンにおいてもNOx排出濃度の規制強化に伴ない、前述
のような従来の燃焼改善に加えて、アンモニア(以下、
NH3という)を還元剤として触媒の存在下で脱硝反応を
行なう乾式接触還元方式の脱硝装置を設置するプラント
が増加している。
第20図は、従来のこの種脱硝装置の系統図である。図中
の1は入口煙道、2は脱硝反応器、6はアンモニア注入
装置、7は燃焼装置などの排ガス発生源、8はエアヒー
タ、9は通風機、10は煙道である。
燃焼などによつて発生した排ガスは、排ガス発生源7よ
り排出され煙道1を経て脱硝反応器2へ導びかれる訳で
あるが、途中に排ガス中のNOxの還元剤であるNH3ガスを
注入するアンモニア注入装置6が設けられている。排ガ
ス中のNOxは脱硝反応器2内に設置されている触媒の働
きによりNH3と反応し、無害な水蒸気と窒素ガスに分解
される。
この脱硝装置2においては、上記反応に使用されるNH3
ガスの未反応分の排出、即ちリークNH3の排出量を制限
するために、注入されるNH3量を制限している。このこ
とは、脱硝装置2からNH3の未反応分が排出されると、
それとガス中のSO3とが反応して脱硝装置2の後流側機
器、例えばエアヒータ8などのエレメントに酸性硫安が
付着して、熱交換性能の低下などの弊害を生じるために
NH3量を制限している。
第21図は、アンモニア注入量(アンモニアとNOxのモル
比で表わしている。)と脱硝性能との関係を示す特性図
である。
この図に示すようにモル比をm1で運用した場合、脱硝効
率はηaを得る。その際アンモニア注入量(a+b)の
内のbは脱硝作用に消費されるが、残るaはリークNH3
として脱硝装置から排出される。次にアンモニア注入量
を多くしてモル比をm2とした場合、脱硝効率はηbまで
高めることはできるが、モル比を大きくするに従い脱硝
性能の向上は頭打ちとなることから、リークNH3AはA>
aとなり、リークNH3量が増加することになり好ましく
ない。
通常のプラントにおいては、脱硝装置2からの排出NH3
濃度は、後流機器への影響を考慮し出来るだけ低濃度に
なるよう注入モル比を制限した運用になつている。脱硝
反応は触媒面に吸着したNH3とNOxの衝突によつて反応が
進むと考えられているが、前述の通り注入モル比(注入
NH3量)を制限しているため、触媒表面に吸着するNH3
が注入モル比が高い(注入NH3量が多い)場合に比べて
必然的に少なく、従つて脱硝反応が全触媒面上で効率よ
く行なわれないため触媒の有効活用の面で問題があつ
た。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を解消し、リ
ークNH3を制限する運用においても触媒が有効に活用さ
れ、脱硝性能の向上を図り、実質的には所望の脱硝率を
保持しながら触媒の使用量が低減できる脱硝装置を提供
することにある。
〔発明の概要〕
前述の目的を達成するため、本発明は、燃焼排ガスなど
のような窒素酸化物を含む被処理ガス中にアンモニアガ
スを注入するアンモニア注入手段と、触媒を内蔵し前記
被処理ガスとアンモニアガスとの混合ガス導入して触媒
と接触させ被処理ガス中の窒素酸化物を還元する脱硝反
応器とを備えた脱硝装置を対象とするものである。
そして、前記被処理ガスの一部が脱硝反応器をバイパス
するバイパス経路と、そのバイパス経路へ流れる被処理
ガス量を調整する例えばダンパなどのガス流量調整手段
とを設け、前記脱硝反応器の前流側でかつバイパス経路
の分岐点より後流側に前記アンモニア注入手段を設置し
て、被処理ガス中の窒素酸化物に対するアンモニアガス
の注入モル比と、脱硝反応器内における被処理ガスの空
塔速度に基づいて求められる例えば後述の第10図ならび
に第11図などに示すバイパス特性から前記ガス流量調整
手段によるバイパスガス量を調整して、被処理ガスを前
記脱硝反応器側とバイパス経路側に分けて流し、脱硝反
応器側に流した被処理ガスは前述の還元処理を行なつた
後にバイパス経路を流れて来た未処理の被処理ガスと混
合するように構成されていることを特徴とするものであ
る。
〔発明の実施例〕
次に本発明の実施例を図とともに説明する。第1図は、
本発明の第1実施例に係る脱硝装置の系統である。なお
以下の実施例等の説明に当り従来と同一のものは、同一
の符号を付している。第1図において、4は脱硝反応器
バイパス煙道、5はダンパである。
同図に示すように、排ガス発生源7より排出された排ガ
スは煙道1を経て脱硝反応器2へ導びかれる。ここで従
来と異なる点は、脱硝反応器バイパス煙道4と、そのバ
イパス煙道4の途中にバイパスガス量を調整するための
ダンパ5を設けた点である。アンモニア注入装置6は、
前記バイパス煙道4の主からの分岐点の後側でしかも脱
硝反応器2の前流側に設られている。
このような構成になつている脱硝装置においては、脱硝
反応器2を通過して処理されたガスと、脱硝反応器2を
バイパスした排ガスとが合流した後、エアヒータ8等を
経て煙道10より排出される。尚、アンモニア注入装置6
でのアンモニア注入量は、バイパス煙道4が合流した後
の排ガス中のアンモニア濃度が制限値以下になるように
コントロールされている。
第2図は、本発明の第2実施例を説明するための系統図
である。この実施例の場合は前記第1図で示した脱硝反
応器2が、ガスの流れ方向に対して1次脱硝反応器2−
1と2次脱硝反応器2−2とに2分割されている。そし
て、1次脱硝反応器2−1をバイパスするように脱硝反
応器バイパス煙道4が設けられ、そのバイパス煙道4の
途中にダンパ5が付設されている。
同図に示すように、アンモニア注入装置6は、バイパス
煙道4が主流から分岐した後でしかも前記1次脱硝反応
器2−1の前流側に設けられている。従つてこの実施例
の場合、1次脱硝反応器2−1に導入されて処理された
ガスと1次脱硝反応器2−1をバイパスした未処理の排
ガスが2次脱硝反応器2−2の前流側で合流して混合さ
れる。そして、前記1次脱硝反応器2−1から排出され
たガス中に含まれている未反応のNH3と、1次脱硝反応
器2−1をバイパスした排ガス中のNOxとが、次の2次
脱硝反応器2−2において反応するように構成されてい
る。なお、アンモニア注入量は、2次脱硝反応器2−2
の出口における排ガス中のアンモニア濃度が制限値以下
になるようにコントロールされている。
次に本発明の具体的な効果の内容について定量的に説明
する。第3図は、脱硝装置のモル比と脱硝率との関係を
示す特性図である。なお、このモル比−脱硝率特性曲線
は、次のような実験によつて得られた測定値に基づいて
作成したものである。
すなわち、第16図に示すような脱硝率測定装置を用い、
NOx(NO)に対するNH3のモル比を種々変えて脱硝反応を
行ない、それによつてモル比と脱硝率との関係を求め
た。なお図中の11は各ガスの流量を測定する流量計、12
は加熱装置、13は反応器、14は表面に還元触媒を担持し
た板状触媒、15はアンモニアトラツプ、16はNOxアナラ
イザである。
実験の各条件は、次の表の通りである。
第3図において、図中のSV1,SV2……は板状触媒(後述
する。)を用いた脱硝反応器内におけるガスの空塔速度
を示しており、次のうよに定義されている。
SV=処理ガス量(Nm3/h)/触媒量(m3) 即ちSVが大きい程、触媒単位容量当りの処理ガスが多い
ことを示しており、言いかえれば同じ処理ガス量を処理
する場合、高SVは触媒量が少なく、低SVは触媒量が多い
ことを意味する。こ図において、SV1が最も大きく、S
V2、SV3……となるに従いSV値は小さくなつている。な
お、SV1,SV2……等の相互の関係は触媒量を一定量づつ
多くした場合で示してある。
この第3図に示したモル比−脱硝率特性曲線は、次の特
徴を有していることがわかる。
(1)M1、M2……とモル比を高くするに従い、脱硝率は
向上する。
(2)しかし次第に脱硝性能の向上は頭打ちとなり、あ
る値以上のモル比(約1.2以上)になればほとんど脱硝
特性は向上しない。
(3)高SV値の場合(低脱硝率の場合)と低SV値の場合
(高脱硝率の場合)とでは、同じ触媒量を加えた場合で
も脱硝性能の向上はSV値が高い場合の方が効果が大き
い。
(4)モル比が高い範囲であるほど、SVの差による脱硝
性能の差は大きくなる。すなわち、SV1,SV2,……の特性
曲線はモル比が高くなるに従い、だんだん離れてい
る。) (5)SV値が高い場合ほど、特性曲線の勾配が小さくな
つている。
以上に示すモル比−脱硝率特性曲線の特徴を考慮して、
第4図に示す(イ)、(ロ)の各ケースについて脱硝性
能の比較検討を行なつてみる。ケース(イ)は従来の脱
硝装置の系統図であり、ケース(ロ)は本発明に係る脱
硝装置の系統図で、これらの図において3は出口煙道を
示している。
ケース(ロ)の場合、排ガスの一部がバイパス煙道4を
通つて脱硝反応器2をバイパスするため、脱硝反応器2
で処理するガス量がその分だけ少なくなる。従つて触媒
充填量をケース(イ)、すなわち従来と同じ量充填して
おれば結果的にはSV値が小さい運用を行なうことにな
る。又、アンモニア注入量もケース(イ)と同じ量を注
入するとすれば、処理ガス量少なくなつた分だけNOx量
が少なくなり、相対的にはモル比が大きい運転を行なう
ことになる。これらをまとめれば、本発明に係るケース
(ロ)の場合は、従来のケース(イ)に比べ低SVでかつ
高モル比運用行なうことになる。
このケース(イ)とケース(ロ)の相違を第3図に示す
モル比−脱硝率特性曲線を用いて説明する。
例えばケース(イ)でモル比をM1,SV値をSV2で運用して
いるものを、ケース(ロ)のように一部の排ガスをバイ
パスするようにした場合、モル比はM2まで高くなり、SV
値はSV3まで低くした運用を行なうことになる。従つて
第4図に示す脱硝反応器2の前後での脱硝性能は、
(イ)の場合脱硝率がηであるものが、(ロ)の場合
脱硝率がηまで高くなる。又、仮にケース(ロ)でバ
イパス量を多くした場合を考えると、モル比はM2′まで
高められ、SV値はSV4まで低くなり、結局、脱硝率は
η′まで高くした運用を行なうことができる。
ここで脱硝性能の向上する要因をSV値の変化に対するも
のと、モル比の変化に対するものに分けて考えると、Δ
ηsv又はΔηsv′がSV効果によるもの、一方、Δη
Δη′がモル比を高くしたことによる効果として考え
られる。すなわち、η+Δηsv+Δη=η又は、
η+Δηsv′+Δη′=η′の関係が成り立つ。
次にこのΔηsv及びΔηについて具体的に説明する。
第5図,第6図に、排ガスのバイパス割合とΔηsvとの
関係を示している。第5図は低モル比の場合の特性曲線
で、同図のように排ガスのバイパス割合が大きくなるほ
ど脱硝反応器2で処理されるガス量が少なくなるため、
Δηsvは大きくなる傾向にある。しかし、モル比−脱硝
率特性曲線の特徴(3)で述べた通り、その効果はだん
だん少なくなる。又、同様の理由によりSV1,SV2……で
みた場合、SV値が大きいほどΔηsvの変化率が大きくな
る。
第6図は、モル比が高い運用の場合を示しており、前述
の第5図と異なりΔηsvの値は大きくなつている。これ
は前記モル比−脱硝率特性曲線の特徴(4)に起因する
ものである。
次に第7図,第8図に、排ガスのバイパス割合とΔη
との関係を示している。
第7図は低モル比の場合を示しており、同図のようにバ
イパス割合を多くするに従いΔηは大きくなるが、そ
の効果はある値以上でほとんど効果がなくなる。これは
前記モル比−脱硝率特性曲線の特徴(2)に起因するも
のである。
第8図はモル比が高い場合であるが、第7図に比べΔη
がバイパス割合が小さい範囲で頭打ちとなつている。
これは前記モル比−脱硝率特性曲線の特徴(1)、
(2)より明らかである。
以上により脱硝反応器をバイパスした場合の性能向上に
関与する因子ΔηsvならびにΔηの特性が明らかとな
つたが、未処理ガスをバイパスすることによる脱硝性能
の低下分を考慮して、前記Δηsv,Δηの向上因子と
の比較により総合的な脱硝性能の評価を行なう必要があ
る。
第9図に未処理ガスのバイパスによる総合脱硝率の低下
分Δηbを示している。
この図から明らかなように、脱硝率ηが高いほど未処理
ガスのバイパスによる総合脱硝率への影響は大きいくな
つている。従つて、 Δηt=η+Δηsv+Δη−Δηb (この式でΔηtは総合脱硝率への影響を示してい
る。) により、バイパスによる脱硝性能の総合評価を下す必要
がある。
第10図ならびに第11図は排ガスのバイパス割合とΔηt
との関係を示す特性曲線で、第10図は低モル比の場合
を、第11図は高モル比の場合をそれぞれ示している。
第10図に示す通り、脱硝率が低い場合の条件(約η
50%の範囲)ではバイパス量が約50%以下の範囲で、Δ
ηtは正となる。しかし、脱硝率が高い場合はηsvの値
が小さくなることが大きく影響しその効果は小さくな
る。
また、バイパス割合を余り大きくするとηbの値が急激
に大きくなり、Δηtは負の値となり総合脱硝率は低下
する。
第11図に示す高モル運用の場合は、第8図に示す通りΔ
ηの効果が少なく、そのため第10図に示す低モル比運
用の場合に比べての効果は少ない。そのため、低脱硝率
運用の場合にΔηtが正の値となる。
従つて低モル比でかつ低脱硝率の運用を行なう場合は、
第4図(イ)の構成よりも同図(ロ)の構成の方が、脱
硝性能を高めることができる。言いかえれば(イ)の場
合と同じ脱硝性能を得ようとした場合、触媒量は少くて
済むことになる。
第10図ならびに第11図に示したバイパス特性値をベース
にして総合脱硝率ηtが正の範囲となる最大バイパス割
合Bが決定されることから、この最大バイパス割合Bと
脱硝率との関係をプロツトしたのが第17図である。
図中の破線は、B=156log(100−η)−216.7の曲線
を示している。この各特性曲線から明らかなように、好
適なバイパス割合はモル比によつて異なる。例えばモル
比が0.4、0.6ならびに0.8と比較的低モル比の場合は、
好適なバイパス割合は例えば20〜80%、好ましくは20〜
60%の範囲である。一方、モル比が1.0あるいは1.1と高
モル比になると、好適なバイパス量は例えば2〜20%、
好ましくは2〜10%の範囲である。
以上説明した内容は、低モル比(リークNH3を制限した
運用という意味)で、高SV値(低脱硝率の意味)の場合
に限り効果があり、仮に低モル比、低SV値(高脱硝率の
意味)の場合は効果が期待できなかつた。
しかし、第12図に示すように脱硝反応器をガスの流れ方
向に沿つて1次脱硝反応器2−1と2次脱硝反応器2−
2のように2分割して考えた場合、同量のガスをより少
量の触媒で処理することになり、1次脱硝反応器2−1
は高SV脱硝反応器とみることができる。
従つて、この1次脱硝反応器2−1のみに対し未処理ガ
スがバイパスするラインを設ければ第4図(ロ)にて説
明した効果と同様の効果を得ることができる。
このような考えで構成したのが第13図に示す系統図であ
る。これの特長は、第12図に示す脱硝反応器2−1に充
填してある触媒より実質的に少ない充填量で同じ脱硝性
能を得ることができる点にある。
第14図ならびに第15図にその特性曲線を示している。第
14図はモル比が約0.6の低モル比の場合を、第15図はモ
ル比が約0.8の高モル比の場合をそれぞれ示している。
これらの図において、横軸は触媒の全体量に対する1次
脱硝反応器2−1に充填した触媒の割合を、bは触媒の
低減量を示している。この特性曲線は、触媒低減割合が
最も大きいときのバイパス割合(第10図,第11図におい
て最もΔηtが大きい時のバイパス割合)で示してい
る。従つて1次脱硝反応器における充填触媒の割合が変
れば、当然に最適バイパス割合も変化することになる。
低減可能量は前述の意味からモル比,SVの因子から一義
的に決定されるため、SVの高、低にかかわらず最大低減
可能触媒量を決まつてくる。すなわち1次脱硝反応器に
充填する触媒量を少なくすれば、高SV運転となり触媒量
低減割合は大きくなるが、低減量は(充填触媒量)×
(低減割合)で示されるため、充填触媒量が少ない分だ
け低減量が少なくなる。従つて、1次脱硝反応器に充填
する触媒の割合で最も低減量が多くなるポイントが存在
する。このような考えで1次脱硝反応器の充填触媒量及
びバイパス割合を決定すれば、低SV時においても触媒量
の低減が図れることになる。
本発明に係る脱硝装置は、新設プラントにはもちろん適
用できるが既設の設備にも適用可能である。つまり、脱
硝反応器のバイパス煙道は既設ダクトを用い追設脱硝装
置を新規に設ければよいわけである。また、既設主ライ
ンの通風損失の余裕が小さい場合は、前述の2次脱硝反
応器のみ主ラインに設け、1次脱硝反応器は主ラインを
バイパスして設ける等の方法がある。この場合、脱硝フ
アンの設置は必要である。
第18図は、本発明の第3実施例を説明するための図であ
る。第2図を用いて説明した第2実施例の場合は、1次
脱硝反応器2−1と2次脱硝反応器2−2とを別個に設
けたが、この実施例の場合は1つのケーシング18内を1
次脱硝反応器2−1と2次脱硝反応器2−2に分けた例
を示している。図中の19は仕切板で、ケーシング18の前
流側においてガスの流れに沿つて複数枚所定の間隔をお
いて設けることによつて、1次脱硝反応器2−1と脱硝
反応バイパス煙道4が区画形成される。そして仕切板19
の内側でかつ1次脱硝反応器2−1の上方の位置に、ア
ンモニア注入装置6のノズルがそれぞれ配置されてい
る。また仕切板19の内側でかつバイパス煙道4の前流側
にダンパ5が設けられている。なお図中の20は1次脱硝
反応器2−1と2次脱硝反応器2−2の間に形成された
混合室である。
このように構成された脱硝装置の場合、排ガスがケーシ
ング18内に導入されると、1次脱硝反応器2−1を通過
するものとバイパス煙道4を通過するものとに分かれ
る。排ガスのバイパス量は、ダンパ5によつて最適値に
なるように調整される。1次脱硝反応器2−1側に導入
された排ガスはNH3と混合され、1次脱硝反応器2−1
において脱硝反応が行なわれる。
その後、1次脱硝反応器2−1を通過した排ガス中に含
まれている未反応のNH3とバイパス煙道4を通過した未
反応の排ガスとが前記混合室20で混合され、次に2次脱
硝反応器2−2に導入されて脱硝反応器が行なわれガス
中のNOxが除去されて、ケーシング18の出口へと導かれ
る。
この構造の脱硝装置は、既略のものに適用する場合に好
適である。すなわち、既設の脱硝装置を例えば2次脱硝
反応器とし、その上に1次脱硝反応器を別に設けると、
脱硝装置全体の高さが高くなり大型化してしまい、特に
脱硝硝装置の上方に十分なスペースがない場合に問題と
なる。この点前記実施例のようにケーシング18内を改造
して、その中に1次脱硝反応器2−1と2次脱硝反応器
2−2を設ければ、前述のような問題が解決される。
また既設の脱硝装置にバイパス煙道を付設しようとする
と、脱硝装置の外にバイパス煙道が突出して邪魔にな
り、特に周囲の設備との間に余りスペースがない場合に
問題となる。この点前記実施例のような構造では、ケー
シング18内にバイパス煙道4が形成されるから、既設の
もので周囲とのスペースが余りとれない場合においても
適用することができる。
本発明の脱硝装置において、ガス流量調整手段をバイパ
ス経路との分岐点の後流側でかつ脱硝反応器の前流側に
設けて、バイパス経路へのガス流量を調整することも可
能であるが、このようにすれば脱硝反応器内においてガ
スの偏流を生じ脱硝性能の悪影響を与えるから、前記実
施例で説明したようにガス流量調整手段はバイパス経路
上に設けた方が得策である。
第19図は、本発明の実施例ならびに前述の実験で用いら
れる触媒ブロツクの拡大断面図である。例えばステンレ
ス鋼板などの板状をした触媒担持21の表面に還元触媒が
担持され、この担体21には同図に示すように一定の間隔
をおいて上方向と下方向とに突出した屈曲部22が形成さ
れている。そしてこの屈曲部22が互にずれるようにして
担体21を重ね合わせることによつて、担体21と担体21と
の間にガス流通用の空間23が形成される。図に示すよう
に、担体21を多数板重ねてブロツク化することによつて
触媒ブロツクが形成され、このブロツクを多数縦方向な
らびに横方向に配置することによつて前述の脱硝反応器
が構成される。
〔発明の効果〕
本発明は前述のような構成になつており、リークNH3
制限する運用においても触媒が有効に活用され、所望の
脱硝率を保持しながら触媒の使用量を低減して、安価な
脱硝装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例に係る脱硝装置の系統図、
第2図は本発明の第2実施例に係る脱硝装置の系統図、
第3図はモル比と脱硝率との関係を示す特性図、第4図
は従来技術と本発明とを比較するための系統図、第5図
は低モル比運用の場合のバイパス割合とΔηsvとの関係
を示す特性図、第6図は高モル比運用の場合のバイパス
割合とΔηとの関係を示す特性図、第7図は低モル比
運用の場合のバイパス割合とΔηとの関係を示す特性
図、第8図は高モル比運用の場合のバイパス割合とΔη
の関係を示す特性図、第9図はバイパス割合とΔηb
との関係を示す特性図、第10図は低モル比運用の場合の
バイパス割合とΔηtとの関係を示す特性図、第11図は
高モル比運用の場合のバイパス割合とΔηtとの関係を
示す特性図、第12図は脱硝反応器をガス流れに対して2
分割した場合の系統図、第13図は脱硝反応器をガスの流
れに対して2分割して前流側の脱硝反応器にバイパス煙
道を付設した系統図、第14図は低モル比運用の場合の触
媒低減量を示す特性図、第15図は高モル比運用の場合の
触媒低減量を示す特性図、第16図は本発明の脱硝率測定
に用いた測定装置の概略構成図、第17図はバイパス割合
と脱硝率との関係を示す特性図、第18図は本発明の第3
実施例に係る脱硝装置の系統図、第19図は本発明の実施
例で用いた触媒ブロツクの拡大断面図、第20図は従来の
脱硝装置の系統図、第21図は一般的なモル比と脱硝率と
の関係を示す特性図である。 2……脱硝反応器、2−1……1次脱硝反応器、2−2
……2次脱硝反応器、4……バイパス煙道、5……ダン
パ、6……アンモニア注入装置、7……排ガス発生源、
18……ケーシング、19……仕切板、20……混合室。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒田 博 広島県呉市宝町6番9号 バブコツク日立 株式会社呉工場内 (56)参考文献 特開 昭52−78755(JP,A) 特開 昭56−141820(JP,A) 特開 昭61−230722(JP,A)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】窒素酸化物を含む被処理ガス中にアンモニ
    アガスを注入するアンモニア注入手段と、触媒を内蔵し
    前記被処理ガスとアンモニアガスとの混合ガスを導入し
    て触媒と接触させ被処理ガス中の窒素酸化物を還元する
    脱硝反応器とを備えた脱硝装置において、 前記被処理ガスの一部が脱硝反応器をバイパスするバイ
    パス経路と、そのバイパス経路へ流れる被処理ガス量を
    調整するガス流量調整手段とを設け、 前記脱硝反応器の前流側でかつバイパス経路の分岐点よ
    り後流側に前記アンモニア注入手段を設置して、 被処理ガス中の窒素酸化物に対するアンモニアガスの注
    入モル比と、脱硝反応器内における被処理ガスの空塔速
    度に基づいて求められるバイパス特性から前記ガス流量
    調整手段によるバイパス量を調整して、 被処理ガスを前記脱硝反応器側とバイパス経路側に分け
    て流し、脱硝反応器側に流した被処理ガスは前述の還元
    処理を行つた後にバイパス経路を流れて来た未処理の被
    処理ガスと混合するように構成されていることを特徴と
    する脱硝装置。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第(1)項記載において、
    前記ガス流量調整手段が前記バイパス経路上に設けられ
    ていることを特徴とする脱硝装置。
  3. 【請求項3】特許請求の範囲第(1)項記載において、
    前記脱硝反応器が被処理ガスの流れ方向に沿つて少なく
    とも1次脱硝反応器と2次脱硝反応器とに分けられ、前
    流側の1次脱硝反応器に対して前記バイパス経路を設
    け、1次脱硝反応器を通過した処理ガスとバイパス経路
    を通過した未処理の被処理ガスを混合して、この混合ガ
    スを後流側の2次脱硝反応器に導入するように構成され
    ていることを特徴とする脱硝装置。
  4. 【請求項4】特許請求の範囲第(1)項記載において、
    脱硝反応ケーシング内に被処理ガスの流れ方向に沿つて
    仕切部材が設けられ、この仕切部材によつて区画形成さ
    れた少なくとも1つのガス流通空間部に触媒を配置して
    脱硝反応器を構成し、少なくとも他の1つのガス流通空
    間部をバイパス経路とし、前記仕切部材の内側でかつ前
    記脱硝反応器の前流側にアンモニア注入手段を設け、前
    記仕切部材の内側でかつバイパス経路の入口側に前記ガ
    ス流量調整手段を設けたことを特徴とする脱硝装置。
  5. 【請求項5】特許請求の範囲第(1)項記載において、
    脱硝反応ケーシング内の入口側に被処理ガスの流れ方向
    に沿つて仕切部材が設けられ、この仕切部材によつて区
    画形成された少なくとも1つのガス流通空間部に触媒を
    配置して1次脱硝反応器を構成し、少なくとも他の1つ
    のガス流通空間部をバイパス経路とし、前記仕切部材の
    内側で前記1次脱硝反応器の前流側にアンモニア注入手
    段を設け、仕切部材の内側でかつ前記バイパス経路の入
    口側に前記ガス流量調整手段を設け、その仕切部材の後
    流側に触媒を配置して2次脱硝反応器を構成したことを
    特徴とする脱硝装置。
  6. 【請求項6】特許請求の範囲第(5)項記載において、
    前記1次脱硝反応器と2次脱硝反応器との間にガス混合
    用の空間が形成されていることを特徴とする脱硝装置。
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