JPH0712413B2 - 電子ビーム多段照射による排ガス処理法及び装置 - Google Patents
電子ビーム多段照射による排ガス処理法及び装置Info
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- JPH0712413B2 JPH0712413B2 JP2406009A JP40600990A JPH0712413B2 JP H0712413 B2 JPH0712413 B2 JP H0712413B2 JP 2406009 A JP2406009 A JP 2406009A JP 40600990 A JP40600990 A JP 40600990A JP H0712413 B2 JPH0712413 B2 JP H0712413B2
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- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J19/081—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing particle radiation or gamma-radiation
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排ガスの処理法に係
り、特に排ガス中の硫黄酸化物及び／又は窒素酸化物を
除去するための電子ビーム多段照射排ガス処理法及び装
置に関する。
り、特に排ガス中の硫黄酸化物及び／又は窒素酸化物を
除去するための電子ビーム多段照射排ガス処理法及び装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、硫黄酸化物及び／又は窒素酸化物
を含む排ガスを電子ビーム照射室に導いて電子ビームを
照射し、電子ビーム照射前及び／又は照射後に、アンモ
ニアを添加し、生成する副生物を集塵機により集塵した
後、排ガスを大気中に放出する排ガス処理法は開発され
ており、さらにその改善が研究されている。また複数の
電子ビーム照射装置を使用した排ガス処理法について
も、「電子ビーム多段照射排ガス脱硫脱硝法および装
置」（特公昭５９−４００５２号公報）に、複数の照射
ユニットを使用した方法が提案されている。この方法の
記述では、多段照射により、なぜ脱硫脱硝率が向上する
かについての理論的裏付けがない。すなわち、実装置と
して、各電子ビーム発生装置間を、どの程度離せば良い
のかの設計条件が不明である。同様に、「廃ガスに電子
線を放射することにより廃ガスから有害物質を選択また
は同時分離する方法」（特公昭６３−５０１１４２号公
報）でも、非照射領域の効果については何もふれていな
い。
を含む排ガスを電子ビーム照射室に導いて電子ビームを
照射し、電子ビーム照射前及び／又は照射後に、アンモ
ニアを添加し、生成する副生物を集塵機により集塵した
後、排ガスを大気中に放出する排ガス処理法は開発され
ており、さらにその改善が研究されている。また複数の
電子ビーム照射装置を使用した排ガス処理法について
も、「電子ビーム多段照射排ガス脱硫脱硝法および装
置」（特公昭５９−４００５２号公報）に、複数の照射
ユニットを使用した方法が提案されている。この方法の
記述では、多段照射により、なぜ脱硫脱硝率が向上する
かについての理論的裏付けがない。すなわち、実装置と
して、各電子ビーム発生装置間を、どの程度離せば良い
のかの設計条件が不明である。同様に、「廃ガスに電子
線を放射することにより廃ガスから有害物質を選択また
は同時分離する方法」（特公昭６３−５０１１４２号公
報）でも、非照射領域の効果については何もふれていな
い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、排ガ
ス処理法において電子ビームを多段で設置して処理する
方法は、従来公知であったが、電子ビームを設置するた
めの条件、例えば非照射領域での滞留時間は後記の如く
数秒ないし数１０秒が必要であろうと考へられていた。
従って、反応器自体並びに加速器を含めたこれらを遮蔽
するコンクリートの建て屋も、極めて膨大なものとなる
ことが想定されていた。
ス処理法において電子ビームを多段で設置して処理する
方法は、従来公知であったが、電子ビームを設置するた
めの条件、例えば非照射領域での滞留時間は後記の如く
数秒ないし数１０秒が必要であろうと考へられていた。
従って、反応器自体並びに加速器を含めたこれらを遮蔽
するコンクリートの建て屋も、極めて膨大なものとなる
ことが想定されていた。
【０００４】そこで、本発明は電子ビームを多段で設置
する場合の条件を設定し、電子ビーム照射効率が良く、
また、排ガスの処理が経済的に行える電子ビーム多段照
射排ガス処理法及び装置の提供を目的とする。
する場合の条件を設定し、電子ビーム照射効率が良く、
また、排ガスの処理が経済的に行える電子ビーム多段照
射排ガス処理法及び装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、電子ビーム発生装置を多段に設置した
電子ビーム照射室からなる排ガス処理電子ビーム多段照
射装置において、電子ビームの加速電圧が、３００〜
３，０００ｋＶ、排ガスの流速が３０ｍ／ｓ以下、処理
対象排ガス温度が露点以上、１００℃以下で、各電子ビ
ーム発生装置中心間の距離を、下記数式で計算されるＸ
の距離以上設けることを特徴とする排ガス処理用電子ビ
ーム多段装置としたものである。
に、本発明では、電子ビーム発生装置を多段に設置した
電子ビーム照射室からなる排ガス処理電子ビーム多段照
射装置において、電子ビームの加速電圧が、３００〜
３，０００ｋＶ、排ガスの流速が３０ｍ／ｓ以下、処理
対象排ガス温度が露点以上、１００℃以下で、各電子ビ
ーム発生装置中心間の距離を、下記数式で計算されるＸ
の距離以上設けることを特徴とする排ガス処理用電子ビ
ーム多段装置としたものである。
【０００６】式、Ｘ＝２α＋ｔＶにおいて、ｔは０．０
１〜０．５であって、実質的に電子ビームによる反応が
停止する諸（非照射領域）での滞留時間（秒）を示す。
この数値は、実施例に示す二段照射試験結果に基づくも
のである。
１〜０．５であって、実質的に電子ビームによる反応が
停止する諸（非照射領域）での滞留時間（秒）を示す。
この数値は、実施例に示す二段照射試験結果に基づくも
のである。
【０００７】また、もう一つの目的を達成するために、
本発明では、硫黄酸化物及び／又は窒素酸化物を含む排
ガスを電子ビームを照射し、電子ビーム照射前及び／又
は照射後に、アンモニアを添加し、生成する副生物を集
塵機により集塵した後、排ガスを大気中に放出する排ガ
ス処理法であって、隣合せの電子ビーム照射間の非照射
領域での排ガスの滞留時間が０．０１〜０．５秒間の間
隔で排ガスを各照射領域に順次通過することを特徴とす
る、電子ビーム照射排ガス処理法としたものである。前
記数式において、電子ビーム発生装置の加速電圧、排ガ
ス温度、および排ガス組成により、吸収線量の広がる距
離（α）が変化する。表１に、電圧とα、およびＸの目
安になる数値を示す。なお表１の数値は、排ガス温度８
０℃、排ガス流速（Ｖ）１０ｍ／ｓの場合である。
本発明では、硫黄酸化物及び／又は窒素酸化物を含む排
ガスを電子ビームを照射し、電子ビーム照射前及び／又
は照射後に、アンモニアを添加し、生成する副生物を集
塵機により集塵した後、排ガスを大気中に放出する排ガ
ス処理法であって、隣合せの電子ビーム照射間の非照射
領域での排ガスの滞留時間が０．０１〜０．５秒間の間
隔で排ガスを各照射領域に順次通過することを特徴とす
る、電子ビーム照射排ガス処理法としたものである。前
記数式において、電子ビーム発生装置の加速電圧、排ガ
ス温度、および排ガス組成により、吸収線量の広がる距
離（α）が変化する。表１に、電圧とα、およびＸの目
安になる数値を示す。なお表１の数値は、排ガス温度８
０℃、排ガス流速（Ｖ）１０ｍ／ｓの場合である。
【０００８】
【表１】
【０００９】
【作用】本発明者らは、非照射領域を電子ビーム照射容
器に設ける方法により窒素酸化物の除去効率が向上する
ことを確認した。電子ビーム照射領域での脱硝反応は、
下記化学式１で電子ビーム照射により生成したＯＨ，
Ｏ，ＨＯ２ラジカルによって化学式２から化学式８のよ
うに進行すると考えられている。
器に設ける方法により窒素酸化物の除去効率が向上する
ことを確認した。電子ビーム照射領域での脱硝反応は、
下記化学式１で電子ビーム照射により生成したＯＨ，
Ｏ，ＨＯ２ラジカルによって化学式２から化学式８のよ
うに進行すると考えられている。
【００１０】Ｏ２，Ｈ２Ｏ→ＯＨ″，Ｏ″，ＨＯ２″
式１ 注）ＯＨ″，Ｏ″，ＨＯ２″はそれぞれのラジカルを示
す。 ＮＯ＋ＯＨ″→ＨＮＯ２ 式２ ＨＮＯ２＋１／２０２＋ＮＨ３→ＮＨ４ＮＯ３
式３ ＮＯ＋Ｏ″→ＮＯ２ 式４ ＮＯ２＋１／２Ｈ２Ｏ＋１／４０２＋ＮＨ３→ＮＨ４Ｎ
Ｏ３ 式５ ＮＯ＋ＨＯ２″→ＨＮＯ３ 式６ ＮＯ２＋ＯＨ″→ＨＮＯ３ 式７ ＨＮＯ３＋ＮＨ３→ＮＨ４ＮＯ３ 式８ その中でも、Ｏラジカルの反応について注目すると、電
子ビーム照射領域では化学式１によりＯラジカルが生成
し、化学式９によりオゾン生成反応も起きる。ここで生
成したオゾンにより、化学式１０によりＮＯがＮＯ２に
酸化され、化学式５により硝酸アンモニウムとして固定
される。
式１ 注）ＯＨ″，Ｏ″，ＨＯ２″はそれぞれのラジカルを示
す。 ＮＯ＋ＯＨ″→ＨＮＯ２ 式２ ＨＮＯ２＋１／２０２＋ＮＨ３→ＮＨ４ＮＯ３
式３ ＮＯ＋Ｏ″→ＮＯ２ 式４ ＮＯ２＋１／２Ｈ２Ｏ＋１／４０２＋ＮＨ３→ＮＨ４Ｎ
Ｏ３ 式５ ＮＯ＋ＨＯ２″→ＨＮＯ３ 式６ ＮＯ２＋ＯＨ″→ＨＮＯ３ 式７ ＨＮＯ３＋ＮＨ３→ＮＨ４ＮＯ３ 式８ その中でも、Ｏラジカルの反応について注目すると、電
子ビーム照射領域では化学式１によりＯラジカルが生成
し、化学式９によりオゾン生成反応も起きる。ここで生
成したオゾンにより、化学式１０によりＮＯがＮＯ２に
酸化され、化学式５により硝酸アンモニウムとして固定
される。
【００１１】Ｏ２＋Ｏ″→Ｏ３ 式９ ＮＯ＋Ｏ３→ＮＯ２＋Ｏ２ 式１０ ＮＯ２＋１／２Ｈ２Ｏ＋１／４０２＋ＮＨ３→ＮＨ４Ｎ
Ｏ３ 式５
Ｏ３ 式５
【００１２】しかしながら、これらの反応と同時に、化
学式１１又は化学式１２に示すようなＯラジカルを消費
する反応も起きている。ここで示した化学式１１又は化
学式１２は本来の目的とする反応ではなく、Ｏラジカル
を無駄使いする反応であるため好ましくないものであ
る。
学式１１又は化学式１２に示すようなＯラジカルを消費
する反応も起きている。ここで示した化学式１１又は化
学式１２は本来の目的とする反応ではなく、Ｏラジカル
を無駄使いする反応であるため好ましくないものであ
る。
【００１３】ＮＯ２Ｏ″→ＮＯ＋Ｏ２ 式１１ Ｏ３＋Ｏ″→２０２ 式１２
【００１４】上記のように、脱硝反応はラジカルに基づ
く。大別すると、ラジカルによりＮＯＸは酸化されＮＨ
４ＮＯ３となる反応（式６，式７→式８）及びラジカル
により生成したＮＯ２が酸化されてＮＨ４ＮＯ３となる
反応（式４→式５）がある。また、ＮＯ２が生成する反
応（式９→式１０あもあることがわかった。
く。大別すると、ラジカルによりＮＯＸは酸化されＮＨ
４ＮＯ３となる反応（式６，式７→式８）及びラジカル
により生成したＮＯ２が酸化されてＮＨ４ＮＯ３となる
反応（式４→式５）がある。また、ＮＯ２が生成する反
応（式９→式１０あもあることがわかった。
【００１５】しかし、これらの反応と同時に、式４及び
式１０で生成したＮＯ２は、式１１で示すようにＯラジ
カルと反応してＮＯに戻ること、及び式１２で示すオゾ
ン及びＯＨラジカルの消滅反応もあることがわかった。
これら式１１及び式１２のため、照射し続けても、除去
されるＮＯＸ濃度は向上しないこと、及び照射エネルギ
ーが無駄に消費されることが明らかとなった。式５及び
式１１は競争反応であるが、式１１で示したラジカル主
体の反応の方が非常に早く、照射しつづける限り、すな
わちラジカルが新たに供給され続ける限り、式５にほと
んど進行しない。
式１０で生成したＮＯ２は、式１１で示すようにＯラジ
カルと反応してＮＯに戻ること、及び式１２で示すオゾ
ン及びＯＨラジカルの消滅反応もあることがわかった。
これら式１１及び式１２のため、照射し続けても、除去
されるＮＯＸ濃度は向上しないこと、及び照射エネルギ
ーが無駄に消費されることが明らかとなった。式５及び
式１１は競争反応であるが、式１１で示したラジカル主
体の反応の方が非常に早く、照射しつづける限り、すな
わちラジカルが新たに供給され続ける限り、式５にほと
んど進行しない。
【００１６】式１１及び式１２を進行させるかわりに、
式５を進行させることができれば、最小の電子ビーム照
射エネルギーで最大の効果が得られる。そのための手段
は、ラジカル発生の中止、すなわち照射中止である。照
射を中止することにより、式１１及び式１２が無くな
り、かわりに式５により脱硝が進行する。式５及び式１
０により、実質的にＮＯ２及びＯ３がガス中に存在しな
くなってから（未反応のＮＯはまだ存在する）再び照射
すれば式１から式８を主体とする反応により効率的に脱
硝される。
式５を進行させることができれば、最小の電子ビーム照
射エネルギーで最大の効果が得られる。そのための手段
は、ラジカル発生の中止、すなわち照射中止である。照
射を中止することにより、式１１及び式１２が無くな
り、かわりに式５により脱硝が進行する。式５及び式１
０により、実質的にＮＯ２及びＯ３がガス中に存在しな
くなってから（未反応のＮＯはまだ存在する）再び照射
すれば式１から式８を主体とする反応により効率的に脱
硝される。
【００１７】さて、ここでのポイントは、式５により実
質的にＮＯ２がガス中より消えるまでの時間である。通
常、式５で示すガス−ガスのサーマル反応は遅く、数秒
から数１０秒必要と考えられるが、本発明者らは、この
プロセスにおいては、予想に反して、驚くべき事実を見
いだした。すなわち、電子ビーム照射で生成した硝安、
硫安、硫硝安が共存すると、式５はこれらの生成物の存
在において、信じられないほど速く進行することがわか
った。種々のテストの結果、少なくとも０．０１秒電子
ビームの照射を中止することにより、式５は、生成物の
存在を利用して進行し、実質的にＮＯ２がガス中より無
くなることがわかった。以上のように、従来技術では予
測できなかった電子ビーム多段照射装置にかかわる基本
的設計条件がわかった。また、それは予測に反して、非
照射領域での排ガスの滞留時間が０．０１〜０．５秒と
非常に短い場合でも良く、経済的であることがわかっ
た。
質的にＮＯ２がガス中より消えるまでの時間である。通
常、式５で示すガス−ガスのサーマル反応は遅く、数秒
から数１０秒必要と考えられるが、本発明者らは、この
プロセスにおいては、予想に反して、驚くべき事実を見
いだした。すなわち、電子ビーム照射で生成した硝安、
硫安、硫硝安が共存すると、式５はこれらの生成物の存
在において、信じられないほど速く進行することがわか
った。種々のテストの結果、少なくとも０．０１秒電子
ビームの照射を中止することにより、式５は、生成物の
存在を利用して進行し、実質的にＮＯ２がガス中より無
くなることがわかった。以上のように、従来技術では予
測できなかった電子ビーム多段照射装置にかかわる基本
的設計条件がわかった。また、それは予測に反して、非
照射領域での排ガスの滞留時間が０．０１〜０．５秒と
非常に短い場合でも良く、経済的であることがわかっ
た。
【００１８】以下に２５万ｋＷ石炭火力発電所の排ガス
（９０万Ｎｍ３／ｈ）を処理する場合を例に、実用機と
して望ましい非照射時間を限定する。非照射時間の下限
は、実施例１より０．０１秒となる。さて、図６に、加
速電圧が８００ｋＶ、ガス流速１０ｍ／ｓ、ガス温度８
０℃の場合の非照射時間と加速器間距離（Ｘ）の関係図
を示す。非照射時間が増加すると、加速器間距離（Ｘ）
は長くなり、非照射時間が０．０１秒の時は２．１ｍで
あるが、０．５秒では７ｍ、０．６秒では８ｍと長くな
る。ＳＯ２濃度１，５００ｐｐｍ、ＮＯＸ濃度２５０ｐ
ｐｍを含有する９０万Ｎｍ３／ｈの排ガスを本電子ビー
ム照射法により脱硫率９６％、脱硝率８０％の性能で処
理する場合、８００ｋＶ×５００ｍＡの加速器（４０ｋ
Ｗ）が８台必要となる。この８台の加速器を配置するの
に、非照射時間を０．０１秒とした場合、反応器の長さ
は約２０ｍ（２．１ｍ×７間隔＋５．３ｍ）となる。
５．３ｍは反応器の排ガス入口部および出口部で必要な
長さである。非照射時間が０．５秒の場合の反応器の長
さは５４．３ｍ（７ｍ×７間隔＋５．３ｍ）、０．６秒
の場合は６１．３ｍ（８ｍ×７間隔＋５．３ｍ）と非常
に長いものとなる（図６参照）。
（９０万Ｎｍ３／ｈ）を処理する場合を例に、実用機と
して望ましい非照射時間を限定する。非照射時間の下限
は、実施例１より０．０１秒となる。さて、図６に、加
速電圧が８００ｋＶ、ガス流速１０ｍ／ｓ、ガス温度８
０℃の場合の非照射時間と加速器間距離（Ｘ）の関係図
を示す。非照射時間が増加すると、加速器間距離（Ｘ）
は長くなり、非照射時間が０．０１秒の時は２．１ｍで
あるが、０．５秒では７ｍ、０．６秒では８ｍと長くな
る。ＳＯ２濃度１，５００ｐｐｍ、ＮＯＸ濃度２５０ｐ
ｐｍを含有する９０万Ｎｍ３／ｈの排ガスを本電子ビー
ム照射法により脱硫率９６％、脱硝率８０％の性能で処
理する場合、８００ｋＶ×５００ｍＡの加速器（４０ｋ
Ｗ）が８台必要となる。この８台の加速器を配置するの
に、非照射時間を０．０１秒とした場合、反応器の長さ
は約２０ｍ（２．１ｍ×７間隔＋５．３ｍ）となる。
５．３ｍは反応器の排ガス入口部および出口部で必要な
長さである。非照射時間が０．５秒の場合の反応器の長
さは５４．３ｍ（７ｍ×７間隔＋５．３ｍ）、０．６秒
の場合は６１．３ｍ（８ｍ×７間隔＋５．３ｍ）と非常
に長いものとなる（図６参照）。
【００１９】さて、承知のように電子ビームを照射する
と、電子ビームのエネルギーのわずかではあるが、透過
能力の高いＸ線が発生する。このＸ線を遮蔽するため、
加速器及び反応器をコンクリート建て屋内に配置する必
要がある。この場合の必要なコンクリートの厚みは約１
ｍである。従って、反応器が長くなると、反応器のコス
ト自体も高くなるが、その反応器を遮蔽するコンクリー
ト建て屋も膨大となる。反応器およびコンクリート遮蔽
建て屋の概略建設費を図７に示す。０．０１秒の時は約
２億円であるが、非照射時間が長くなると、その建設費
は増大し、０．５秒の時には０．０１秒の２倍のコスト
約４億円に、０．６秒の時は約４．４億円となる。建設
費が０．０１秒の時の２倍以内であなる０．５秒が実用
機としての上限とした。
と、電子ビームのエネルギーのわずかではあるが、透過
能力の高いＸ線が発生する。このＸ線を遮蔽するため、
加速器及び反応器をコンクリート建て屋内に配置する必
要がある。この場合の必要なコンクリートの厚みは約１
ｍである。従って、反応器が長くなると、反応器のコス
ト自体も高くなるが、その反応器を遮蔽するコンクリー
ト建て屋も膨大となる。反応器およびコンクリート遮蔽
建て屋の概略建設費を図７に示す。０．０１秒の時は約
２億円であるが、非照射時間が長くなると、その建設費
は増大し、０．５秒の時には０．０１秒の２倍のコスト
約４億円に、０．６秒の時は約４．４億円となる。建設
費が０．０１秒の時の２倍以内であなる０．５秒が実用
機としての上限とした。
【００２０】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明するが、本
発明はこれに限定されるものではない。図１および図２
は、電子ビーム多段照射装置の概略構成図であり、図１
は片面照射、図２は両面照射を示す。図１および図２に
おいて、１は電子ビーム発生装置、２は電子ビーム照射
室、３は照射領域を示し、また、４は非照射領域を示
す。両図において、電子ビーム発生装置中心の距離は前
記数式で与えられるＸ（ｍ）以上とし、それによって非
照射領域での排ガスの滞留時間は０．０１〜０．５秒保
持できる。
発明はこれに限定されるものではない。図１および図２
は、電子ビーム多段照射装置の概略構成図であり、図１
は片面照射、図２は両面照射を示す。図１および図２に
おいて、１は電子ビーム発生装置、２は電子ビーム照射
室、３は照射領域を示し、また、４は非照射領域を示
す。両図において、電子ビーム発生装置中心の距離は前
記数式で与えられるＸ（ｍ）以上とし、それによって非
照射領域での排ガスの滞留時間は０．０１〜０．５秒保
持できる。
【００２１】
【実施例１】ガス流量が１５Ｎ１／ｍｉｎ、ＮＯＸの初
期濃度が４００ｐｐｍ、ＳＯ２の初期濃度が１，７２０
ｐｐｍの排ガスに、アンモニアガスを、その濃度が３，
４６０ｐｐｍとなるように添加後、二段照射容器を使用
して電子ビーム照射試験を実施した。一段目の照射容器
と二段目の照射容器の間の非照射領域における滞留時間
が０秒（一段照射試験）、０．００５秒、０．０１秒、
０．０５秒、０．１秒、０．４秒の６条件となるように
試験条件を設定した。非照射領域における滞留時間の設
定は、一段目と二段目の照射容器間の配管の内径、また
は長さを変化させることにより行った。
期濃度が４００ｐｐｍ、ＳＯ２の初期濃度が１，７２０
ｐｐｍの排ガスに、アンモニアガスを、その濃度が３，
４６０ｐｐｍとなるように添加後、二段照射容器を使用
して電子ビーム照射試験を実施した。一段目の照射容器
と二段目の照射容器の間の非照射領域における滞留時間
が０秒（一段照射試験）、０．００５秒、０．０１秒、
０．０５秒、０．１秒、０．４秒の６条件となるように
試験条件を設定した。非照射領域における滞留時間の設
定は、一段目と二段目の照射容器間の配管の内径、また
は長さを変化させることにより行った。
【００２２】これらの結果を一覧表にして、表２に示
す。ここで、滞留時間とは、非照射領域での滞留時間で
あり、デルタＮＯＸ（ΔＮＯＸ）は除去されたＮＯＸ濃
度を示す。また、非照射領域での排ガスの滞留時間を横
軸にとり、除去されたＮＯＸ濃度（デルタＮＯＸ）を縦
軸にしたグラフとして図３に示す。この結果では、滞留
時間が０秒（一段照射試験結果）に比較して、二段照射
試験結果は全ての滞留時間において、除去されたＮＯＸ
濃度が多くなり、また、二段照射では０．００５秒の場
合を除いて、非照射領域での滞留時間の違いによる除去
されたＮＯＸ濃度の差は見られなかった。なお、この際
の反応温度は約８０℃であった。
す。ここで、滞留時間とは、非照射領域での滞留時間で
あり、デルタＮＯＸ（ΔＮＯＸ）は除去されたＮＯＸ濃
度を示す。また、非照射領域での排ガスの滞留時間を横
軸にとり、除去されたＮＯＸ濃度（デルタＮＯＸ）を縦
軸にしたグラフとして図３に示す。この結果では、滞留
時間が０秒（一段照射試験結果）に比較して、二段照射
試験結果は全ての滞留時間において、除去されたＮＯＸ
濃度が多くなり、また、二段照射では０．００５秒の場
合を除いて、非照射領域での滞留時間の違いによる除去
されたＮＯＸ濃度の差は見られなかった。なお、この際
の反応温度は約８０℃であった。
【００２３】排ガスによって吸収された線量と除去され
たＮＯＸの濃度との関係を図４のグラフに示す。このグ
ラフから、３００ｐｐｍのＮＯＸ（脱硝率７５％）を除
くためには、一段照射では２．１Ｍｒａｄが必要である
が、二段照射では１．３Ｍｒａｄでよいことがわかる。
したがって、二段照射することにより０．８Ｍｒａｄ
（３８％）低下している。脱硫結果について図５のグラ
フに示す。このグラフによれば、一段照射及び二段照射
のいずれも適用できることがわかる。
たＮＯＸの濃度との関係を図４のグラフに示す。このグ
ラフから、３００ｐｐｍのＮＯＸ（脱硝率７５％）を除
くためには、一段照射では２．１Ｍｒａｄが必要である
が、二段照射では１．３Ｍｒａｄでよいことがわかる。
したがって、二段照射することにより０．８Ｍｒａｄ
（３８％）低下している。脱硫結果について図５のグラ
フに示す。このグラフによれば、一段照射及び二段照射
のいずれも適用できることがわかる。
【００２４】
【表２】
【００２５】
【実施例２】ガス流量が１，２００Ｎｍ３／ｈ、ＮＯＸ
の諸機能度が約３５０ｐｐｍ、ＳＯ２の初期濃度が１，
６００ｐｐｍの排ガスに、アンモニアガスを、その濃度
が３，２００ｐｐｍとなるように添加後、一段照射容器
及び二段照射容器を使用して、約７０℃の温度で電子ビ
ーム照射試験を実施した。排ガスの非照射領域における
滞留時間は０．５秒であった。試験結果によれば、８０
％（ΔＮＯＸ、２８０ｐｐｍ）の脱硝率を得るために
は、二段照射では照射線量１．５Ｍｒａｄ、一段照射で
は前者よりも３３％高い２．０Ｍｒａｄが必要であっ
た。一段照射及び二段照射による脱硫は同様で約９４％
の脱硫率であった。以上の試験結果を表３にまとめて示
した。
の諸機能度が約３５０ｐｐｍ、ＳＯ２の初期濃度が１，
６００ｐｐｍの排ガスに、アンモニアガスを、その濃度
が３，２００ｐｐｍとなるように添加後、一段照射容器
及び二段照射容器を使用して、約７０℃の温度で電子ビ
ーム照射試験を実施した。排ガスの非照射領域における
滞留時間は０．５秒であった。試験結果によれば、８０
％（ΔＮＯＸ、２８０ｐｐｍ）の脱硝率を得るために
は、二段照射では照射線量１．５Ｍｒａｄ、一段照射で
は前者よりも３３％高い２．０Ｍｒａｄが必要であっ
た。一段照射及び二段照射による脱硫は同様で約９４％
の脱硫率であった。以上の試験結果を表３にまとめて示
した。
【００２６】
【表３】
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、前記のような構成とし
たことにより、照射エネルギーの効率的な利用ができ、
最小の照射で最大の効果が得らるため、排ガスの処理を
迅速に、かつ経済的に行うことができる。
たことにより、照射エネルギーの効率的な利用ができ、
最小の照射で最大の効果が得らるため、排ガスの処理を
迅速に、かつ経済的に行うことができる。
【図１】本発明の電子ビーム多段照射装置（片面照射）
の概略構成図である。
の概略構成図である。
【図２】本発明の電子ビーム多段照射装置（両面照射）
の概略構成図である。
の概略構成図である。
【図３】排ガスに対する非照射領域での滞留時間と除去
されたＮＯＸ濃度（ΔＮＯＸ）との関係を示すグラフで
ある。
されたＮＯＸ濃度（ΔＮＯＸ）との関係を示すグラフで
ある。
【図４】排ガス中での吸収線量（Ｍｒａｄ）と除去され
たＮＯＸ濃度（ΔＮＯＸ）との関係を示すグラフであ
る。
たＮＯＸ濃度（ΔＮＯＸ）との関係を示すグラフであ
る。
【図５】吸収線量（Ｍｒａｄ）と脱硫率との関係を示す
グラフである。
グラフである。
【図６】非照射時間と加速器間距離（Ｘ）との関係、及
び非照射時間と必要な反応器の長さとの関係を示すグラ
フである。
び非照射時間と必要な反応器の長さとの関係を示すグラ
フである。
【図７】非照射時間と反応器、遮蔽設備の建設費との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【符号の説明】１ 電子ビーム発生装置 ２ 電子ビーム照射室 ３ 照射領域 ４ 非照射領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/74 (72)発明者 佐藤 章一 群馬県高崎市綿貫町1233 日本原子力研究 所高崎研究所内 (72)発明者 青木 慎治 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 鈴木 良治 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 井筒 政弘 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 岡本 恭一 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (56)参考文献 特開 昭63−302924（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−50054（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】電子ビーム多段照射による排ガス処理法に
おいて、硫黄酸化物及び／又は窒素酸化物を含む排ガス
を、流速が３０ｍ／ｓ以下、温度が露点以上１００℃以
下で電子ビーム照射室に導き、電子ビームの加速電圧が
３００〜３，０００ｋＶで照射し、電子ビーム照射前及
び／又は照射後にアンモニアを添加し、隣合せの電子ビ
ーム照射間の非照射領域での排ガスの滞留時間が０．０
１〜０．５秒の間隔で排ガスを各照射領域に順次通過さ
せ、生成する副生物を集塵機により集塵した後に処理済
排ガスを大気中に放出する排ガスの処理法。 - 【請求項２】電子ビーム発生装置を多段に設置した電子
ビーム照射室からなる排ガス処理用電子ビーム多段装置
において、電子ビームの加速電圧が３００〜３，０００
ｋＶ、排ガスの流速が３０ｍ／ｓ以下、処理対象排ガス
温度が露点以上、１００℃以下で、各電子ビーム発生装
置中心間の距離を、下記数式 Ｘ＝２α＋ｔＶ ただしＸ＝電子ビーム発生装置中心間の距離（ｍ）， ２α＝排ガス中での吸収線量の広がる距離（ｍ）（排ガ
スの流れ方向及び流れと逆の方向に対する距離であっ
て、実質的に電子ビームによる反応が停止するまでの距
離を指す。この距離は、電子ビーム発生装置の加速電
圧、排ガス温度、及び排ガス組成により変化する。）， Ｖ＝排ガス流速（ｍ／ｓ）， ｔ＝非照射領域での排ガスの滞留時間（秒）（０．０１
ないし０．５秒である）， で計算されるＸの距離以上設けることを特徴とする非ガ
ス処理用電子ビーム多段装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33105089 | 1989-12-22 | ||
| JP1-331050 | 1989-12-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03293016A JPH03293016A (ja) | 1991-12-24 |
| JPH0712413B2 true JPH0712413B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=18239287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2406009A Expired - Lifetime JPH0712413B2 (ja) | 1989-12-22 | 1990-12-25 | 電子ビーム多段照射による排ガス処理法及び装置 |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0460230B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0712413B2 (ja) |
| KR (1) | KR0147687B1 (ja) |
| CN (1) | CN1029938C (ja) |
| AT (1) | ATE119801T1 (ja) |
| CA (1) | CA2047759C (ja) |
| DE (1) | DE69017896T2 (ja) |
| DK (1) | DK0460230T3 (ja) |
| ES (1) | ES2072594T3 (ja) |
| PL (1) | PL288355A1 (ja) |
| RU (1) | RU2038131C1 (ja) |
| UA (1) | UA41249C2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5378898A (en) * | 1992-09-08 | 1995-01-03 | Zapit Technology, Inc. | Electron beam system |
| US5357291A (en) * | 1992-09-08 | 1994-10-18 | Zapit Technology, Inc. | Transportable electron beam system and method |
| JPH0847618A (ja) * | 1994-06-03 | 1996-02-20 | Ebara Corp | 排ガス処理用電子線照射方法 |
| JP3431731B2 (ja) * | 1994-08-16 | 2003-07-28 | 株式会社荏原製作所 | 電子線照射排ガス処理装置 |
| JP3361200B2 (ja) * | 1994-12-12 | 2003-01-07 | 日本原子力研究所 | 電子ビーム照射排ガス処理法及び装置 |
| JP3103027B2 (ja) * | 1995-11-27 | 2000-10-23 | 株式会社荏原製作所 | 汚水中のアンモニアを用いる排ガスの処理方法と装置 |
| JP2000506062A (ja) * | 1996-03-01 | 2000-05-23 | 株式会社 荏原製作所 | 電子ビーム照射による脱硫方法及び装置 |
| US6179968B1 (en) | 1996-07-25 | 2001-01-30 | Ebara Corporation | Method and apparatus for treating gas by irradiation of electron beam |
| US6030506A (en) * | 1997-09-16 | 2000-02-29 | Thermo Power Corporation | Preparation of independently generated highly reactive chemical species |
| BR9713397A (pt) | 1996-11-25 | 2000-01-25 | Ebara Corp | Método e aparelho para produzir um fertilizante a partir de um gás que contém óxidos de enxofre. |
| KR20000009579A (ko) * | 1998-07-27 | 2000-02-15 | 박진규 | 기체 레이저와 전자빔을 이용한 유해 가스 정화방법 및 장치 |
| US6773555B1 (en) | 1999-08-12 | 2004-08-10 | Ebara Corporation | Method for treating exhaust gas |
| CN1114465C (zh) * | 1999-12-29 | 2003-07-16 | 宝山钢铁股份有限公司 | 电子束处理烟气中硫氧化物和氮氧化物的方法和装置 |
| US7189978B2 (en) * | 2000-06-20 | 2007-03-13 | Advanced Electron Beams, Inc. | Air sterilizing system |
| US6623705B2 (en) * | 2000-06-20 | 2003-09-23 | Advanced Electron Beams, Inc. | Gas conversion system |
| WO2005034140A2 (en) * | 2003-09-04 | 2005-04-14 | Scantech Holdings, Llc | Stack gas decontamination system |
| US20090205947A1 (en) * | 2005-02-10 | 2009-08-20 | John Barkanic | Method for the reduction of malodorous compounds |
| CN103752150B (zh) * | 2014-01-02 | 2015-10-07 | 上海大学 | 一种去除大气颗粒物pm2.5中苯甲醛类化合物的方法 |
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| CN106000039A (zh) * | 2016-05-16 | 2016-10-12 | 长沙深湘通用机器有限公司 | 干式氨法脱硫脱硝装置 |
| CN112370952B (zh) * | 2020-09-16 | 2022-11-08 | 江苏汇能环境工程有限公司 | 一种工厂用废气脱硫脱硝处理装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS5940052B2 (ja) * | 1980-06-16 | 1984-09-27 | 株式会社荏原製作所 | 電子ビ−ム多段照射式排ガス脱硫脱硝法および装置 |
| DE3439190A1 (de) * | 1984-10-26 | 1986-04-30 | Polymer-Physik GmbH & Co KG, 7400 Tübingen | Niederenergetischer elektronenstrahler mit hoher leistung zur entschwefelung und/oder denitrierung von rauchgasen |
| DE3513633C2 (de) * | 1985-04-16 | 1994-06-16 | Polymer Physik Gmbh | Vorrichtung zur Entschwefelung und Denitrierung von Rauchgasen durch Elektronenbestrahlung |
| DE3620673A1 (de) * | 1985-10-23 | 1987-12-23 | Licentia Gmbh | Verfahren zur bestrahlung von gasfoermigen medien, vorzugsweise rauchgasen, mit elektronenstrahlen |
| JPS63501142A (ja) * | 1985-10-23 | 1988-04-28 | ライセンテイア パテント−フエルヴアルトウンクス−ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフトウンク | 廃ガスに電子線を放射することにより廃ガスから有害物質を選択または同時分離する方法 |
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