JPH0737697Y2

JPH0737697Y2 - 排ガス還元剤の供給装置

Info

Publication number: JPH0737697Y2
Application number: JP1991041918U
Authority: JP
Inventors: 武城小林; 敏志松田; 久夫田辺
Original assignee: Petroleum Energy Center PEC
Current assignee: Japan Petroleum Energy Center JPEC
Priority date: 1991-03-28
Filing date: 1991-03-28
Publication date: 1995-08-30
Anticipated expiration: 2005-08-30
Also published as: JPH04118134U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、還元触媒を用いた排ガ
スの浄化に用いられる排ガス還元剤の供給装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジン等の排ガスのＮＯｘ
低減は緊急重要な問題となっている。現在ではエンジン
側を改良することによるＮＯｘ発生の低減化は限界に達
しており、排ガスの浄化、即ち還元触媒を用いた脱硝
（ＮＯｘの還元）が必要になってきている。このような
還元反応に使われる還元剤としては、アンニモアガス、
アンニモア水、尿素水がある。しかしながら、アンニモ
アガスやアンニモア水は危険物であり、労働安全衛生上
からも取扱いの制限を受けるため、中小規模のコージェ
ネレーションシステムでは脱硝用には使いにくい。従っ
てこの規模の設備では、ディーゼル排ガスの脱硝装置が
普及しにくいのが現状であった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】尿素は危険性がないの
で、その点においては取扱い易いと言える。しかしなが
ら、尿素は一般に袋詰めにされた顆粒状で販売されてお
り、所定濃度の尿素水として入手するのが困難である。
また尿素水の濃度のばらつきは、これを脱硝に用いた時
に脱硝性能（脱硝率）のばらつきとなってあらわれるの
で、尿素水の濃度は極力一定にしなければならない。

【０００４】本考案は、所定濃度の尿素水を自動的に供
給する装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載した排ガ
ス還元剤の供給装置は、尿素水の貯槽を兼ねた２基の溶
解槽と、前記各溶解槽にそれぞれ設けられて各槽内の尿
素水の水位を検知するレベル計と、前記溶解槽の一方か
ら尿素水を外部に供給するとともに、前記レベル計の検
出結果に応じて尿素水の供給源を他方の溶解槽に切換え
る供給手段と、尿素を貯蔵し、前記レベル計の検出結果
に応じて前記溶解槽の一方に所定量の尿素を供給する尿
素受槽と、前記レベル計の検出結果に応じて前記溶解槽
の一方に所定量の水を供給する給水器と、前記各溶解槽
にそれぞれ設けられ、供給された前記尿素を前記水に溶
解させる攪拌機とを具備している。

【０００６】

【０００７】

【０００８】

【作用】請求項１の装置においては、供給手段が一方の
溶解槽内の尿素水を外部に供給する。一方の溶解槽内に
ある尿素水のレベルが低下すると、レベル計の検知信号
により、供給手段の尿素水の供給源が他方の溶解槽に切
り換わる。尿素受槽と給水器から、それぞれ尿素と水が
前記一方の溶解槽内に供給され、攪拌機が作動して尿素
水が製造される。

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【実施例】図１は、本考案の第１実施例である尿素水の
供給装置１を示している。この供給装置１は、顆粒状の
尿素と純水から排ガス還元剤としての尿素水を製造し、
これをディーゼルエンジン２の排気管３内に供給するた
めの装置であり、同排気管３内に噴霧された尿素水は、
触媒を有する脱硝反応器４において排ガスを還元する。

【００１２】図１に示すように、本装置１は、尿素水Ｗ
の貯槽を兼ねた溶解槽Ａ，Ｂを２基有している。各溶解
槽Ａ，Ｂにはそれぞれレベル計５，６が設けられてお
り、内部に貯えた尿素水Ｗの液レベルが低下してｈ_１に
なった時に信号を出力するようになっている。ｈ_１は溶
解槽の大きさによって決定する。また、各溶解槽Ａ，Ｂ
にはそれぞれ攪拌機７，８が設けられており、槽内に投
入された水と尿素を攪拌して両者を溶解させ、尿素水Ｗ
を製造できるようになっている。尿素は吸熱して溶解す
るので、液温が下って溶解しにくいため、溶解時にはこ
の攪拌機７，８を用いて強制的に攪拌する必要がある。

【００１３】前記各溶解槽Ａ，Ｂの底部には、槽内の尿
素水Ｗを外部に排出するための導出管がそれぞれ接続連
通されている。これら導出管は、尿素水Ｗを外部に供給
するための供給手段９に接続されている。この供給手段
９は、前記両導出管が２つの入口にそれぞれ接続された
切換弁１０と、該切換弁１０の出口にフィルタ１１を介
して接続された供給ポンプ１２とを有している。そして
供給ポンプ１２の吐出口には流量調節弁１３が設けら
れ、該流量調節弁１３は、ディーゼルエンジン２の排気
管３内に設けられた噴霧器１４に配管を介して接続連通
されている。即ち、この供給手段９によれば、切換弁１
０により一方の溶解槽Ａ又はＢを選択して内部の尿素水
Ｗをディーゼルエンジン２側に供給することができる。
なお、前記導出管が接続連通した溶解槽Ａ，Ｂの底部に
はストレーナ１５が設けられており、溶解し終わってい
ない尿素の粒が下へ入り込まないようになっている。

【００１４】前記溶解槽Ａ，Ｂの上方には、顆粒状の尿
素１６を貯蔵する尿素受槽１７が設けられている。尿素
受槽１７のコーン形の底部に接続連通された排出管は、
切換え自在のロータリバルブ１８の入口に接続されてい
る。ロータリバルブ１８の一方の出口は一方の溶解槽Ａ
の上部に接続連通され、他方の出口は他方の溶解槽Ｂの
上部に接続連通されている。即ち、前記ロータリバルブ
１８の切換えにより、一方の溶解槽Ａ又はＢを選択して
尿素１６を供給することができる。

【００１５】尿素１６の溶解に用いる水にＣａ，Ｎａ，
Ｋ等のアルカリ金属元素が含まれていると、それだけ脱
硝反応器４の触媒は被毒される。触媒の被毒を少しでも
減らし、耐用時間を長く保つため、本実施例では普通の
水道水ではなく、ゴミや上記不純物を除去した純水を用
いる。

【００１６】このため、前記溶解槽Ａ，Ｂの側方には、
給水器としての純水器１９が設けられている。純水器１
９には、元弁２０を介して水道水が供給されるようにな
っている。純水器１９で製造された純水は、供給弁２１
及び流量計２２を介して切換弁２３の入口に供給され
る。切換弁２３の一方の出口は一方の溶解槽Ａの上部に
接続連通され、他方の出口は他方の溶解槽Ｂの上部に接
続連通されている。なお、純水器１９は、弁２４を介し
て他の用途に純水を供給することもできるようになって
いる。

【００１７】制御部２５は、レベル計５，６等からの信
号に基づき、供給手段９の切換弁１０及び供給ポンプ１
２、攪拌機７，８、ロータリバルブ１８、切換弁２３及
び供給弁２１等を制御するようになっている。

【００１８】以上の構成において、まず、両方の溶解槽
Ａ，Ｂで所定濃度の尿素水Ｗを所定量製造して貯蔵す
る。供給手段９の切換弁１０を一方の溶解槽Ａに連通さ
せ、溶解槽Ａ内の尿素水Ｗをディーゼルエンジン２の排
気管３に供給して噴霧器１４で噴霧する。

【００１９】一方の溶解槽Ａ内の尿素水Ｗが減少し、水
位がｈ_１になると、レベル計５が信号を出力する。この
出力を受けた前記制御部２５は、供給手段９の切換弁１
０を他方の溶解槽Ｂに切換える。前記レベル計５からの
信号により、前記制御部２５は純水の切換弁２３及び尿
素のロータリバルブ１８を前記一方の溶解槽Ａ側に切換
え、この溶解槽Ａ内で所定濃度の尿素水Ｗを所定量製造
する。

【００２０】まず、前記純水器１９に接続された前記流
量計２２は、満杯量の尿素水を製造するために必要な純
水の流量を計測する。流量計２２が１回分の規定流量を
カウントしたら、制御部２５に信号が出力され、前記信
号を受けた制御部２５は供給弁２１を閉じる。

【００２１】例えば、尿素水濃度３５重量パーセントを
尿素Ｎｋｇを使って製造する場合、純水の量Ｈリットル
は次式で表わされる。Ｈ＝（１００／３５−１）Ｎ前記制御部２５にこの値Ｈを指定しておけば、流量計２
２がＨリットルをカウントしたら供給弁２１は自動的に
閉止される。

【００２２】規定量（Ｈリットル）の純水が溶解槽Ａに
入った後、攪拌機７が回転し始める。同時にロータリバ
ルブ１８が前記一方の溶解槽Ａ側に切換わり、規定量
（Ｎｋｇ）の尿素１６が溶解槽Ａ内に落下する。これに
よって、溶解槽Ａ内には所定濃度の尿素水Ｗが所定量製
造され、他方の溶解槽Ｂの尿素水Ｗがなくなった時にそ
なえて貯蔵される。なお、所定量の純水で所定量の尿素
を溶解するのに必要な時間は前もってわかっているの
で、攪拌機７の運転時間はタイマー等で設定して、所定
時間経過後自動的に停止するようにしてもよい。

【００２３】前記尿素受槽１７には、規定量（Ｎｋｇ）
の数回分を貯蔵しておき、溶解槽Ａ，Ｂへの供給量を別
の手段で計量するようにしてもよいが、尿素受槽１７内
に貯蔵しておく尿素１６の量を一回分の規定量（Ｎｋ
ｇ）にしておき、一回で全量を落下供給させるようにし
てもよい。

【００２４】図２に示すように、溶解槽Ａへ尿素１６を
供給する時はロータリバルブ１８は同図（ａ）の位置に
設定し、溶解槽Ｂへ尿素１６を供給する時は同図（ｂ）
の位置にする。そして、尿素１６を通さない時は、ロー
タリバルブ１８は同図（ｃ）の位置にしておく。このよ
うにしておけば、常時液で漏れている溶解槽Ａ，Ｂの水
蒸気がロータリバルブ１８内や尿素受槽１７に上って結
露することは防止され、尿素粒の表面が溶けて粒同志が
くっついて落下しなくなる不都合は回避できる。

【００２５】このように本実施例によれば、所定濃度の
尿素水Ｗを容易に自動的に製造することができ、２つの
溶解槽Ａ，Ｂを交互に切換えて使用することによって尿
素水Ｗを連続的に供給でき、脱硝システムの運転を停止
させることなく継続することができる。アンニモアを還
元剤とする脱硝は、設置上の規制や毒性の点から、中小
規模の脱硝には適さない。本実施例のような尿素水の供
給装置１を用いることにより、定置形ディーゼルエンジ
ンの排煙脱硝の普及が図れる。

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【００３５】

【００３６】

【００３７】

【００３８】

【００３９】

【００４０】

【００４１】

【００４２】

【００４３】

【００４４】

【考案の効果】本考案によれば、尿素水の水位を検知す
るレベル計と尿素を水に溶解させる攪拌機とを有する尿
素水の貯槽を兼ねた２基の溶解槽を備え、レベル計の検
知結果に応じてそれぞれの溶解槽に尿素と水を選択的に
供給するとともに、それぞれの溶解槽から尿素水を外部
に選択的に供給させるようにしたので、一方の溶解槽か
ら尿素水を外部に供給させている間に他方の溶解槽で尿
素と水とを攪拌させて所定濃度の尿素水を安定した状態
で能率良く製造させることが出来る。従って、所定濃度
の尿素水を、２基の溶解槽を切り換えて継続的に供給で
き、ディーゼルエンジン等の脱硝システムの運転を停止
させることなく継続でき、供給する尿素水の濃度が一定
していることから脱硝性能も安定する。また、尿素水の
濃度が一定していることから、比重検出器のような特殊
高価な計器を用いて供給する尿素水の濃度を常時検知す
る必要もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例を示す構造図である。

【図２】同実施例に用いられるロータリバルブの切換え
位置を示す図である。

【符号の説明】

１…供給装置、Ａ，Ｂ…貯槽をかねた溶解槽、５，６…
レベル計、７，８…攪拌機、９…供給手段、１７…尿素
受槽、１９…給水器としての純水器。

───────────────────────────────────────────────────── 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 53/94 Ｆ０１Ｎ 3/08 ＢＢ０１Ｄ 53/36 １０１Ａ (72)考案者田辺久夫群馬県太田市西新町125−１株式会社新潟鉄工所原動機事業部実験研究部内 (56)参考文献特開平１−148333（ＪＰ，Ａ) 実開平４−4035（ＪＰ，Ｕ) 実開平３−129712（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】尿素水の貯槽を兼ねた２基の溶解槽と、
前記各溶解槽にそれぞれ設けられて各槽内の尿素水の水
位を検知するレベル計と、前記溶解槽の一方から尿素水
を外部に供給するとともに、前記レベル計の検出結果に
応じて尿素水の供給源を他方の溶解槽に切換える供給手
段と、尿素を貯蔵し、前記レベル計の検出結果に応じて
前記溶解槽の一方に所定量の尿素を供給する尿素受槽
と、前記レベル計の検出結果に応じて前記溶解槽の一方
に所定量の水を供給する給水器と、前記各溶解槽にそれ
ぞれ設けられ、供給された前記尿素を前記水に溶解させ
る攪拌機とを具備する排ガス還元剤の供給装置。