JPH0760060A - 排ガス中の窒素酸化物除去装置 - Google Patents
排ガス中の窒素酸化物除去装置Info
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- JPH0760060A JPH0760060A JP5210079A JP21007993A JPH0760060A JP H0760060 A JPH0760060 A JP H0760060A JP 5210079 A JP5210079 A JP 5210079A JP 21007993 A JP21007993 A JP 21007993A JP H0760060 A JPH0760060 A JP H0760060A
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- Japan
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- nox
- exhaust gas
- downstream
- adsorbent
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
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- Treating Waste Gases (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 排ガス中のNOx、特にNO2 の多いNOx
の除去装置に関する。 【構成】 排ガス流路中に、アンモニア注入手段を設
け、その下流にNOx吸着剤充填NOx吸着層部を設
け、さらにその下流にNOx還元触媒充填NOx還元層
部を設けてなる排ガス中のNOx除去装置。
の除去装置に関する。 【構成】 排ガス流路中に、アンモニア注入手段を設
け、その下流にNOx吸着剤充填NOx吸着層部を設
け、さらにその下流にNOx還元触媒充填NOx還元層
部を設けてなる排ガス中のNOx除去装置。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は排ガス中の窒素酸化物
(NOx)の除去装置に関する。
(NOx)の除去装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の排ガスのNOxの脱硝装置を図5
によって説明する。図5において、1はボイラ、2は煙
道、3はNH3 注入装置、4は反応器、6は脱硝触媒、
7は空気予熱器、8は煙突を示す。図5に示すように、
煙道2内にNH3 注入装置からNOx還元剤であるNH
3 注入手段を設け、その下流側に脱硝触媒6を充填した
反応器4を設けて、該脱硝触媒6によりNOxとNH3
を反応させ、下式によってNOxをN2 とH2 Oに分解
させていた。 4NO+4NH3 +O2 → 4N2 +6H2 O
によって説明する。図5において、1はボイラ、2は煙
道、3はNH3 注入装置、4は反応器、6は脱硝触媒、
7は空気予熱器、8は煙突を示す。図5に示すように、
煙道2内にNH3 注入装置からNOx還元剤であるNH
3 注入手段を設け、その下流側に脱硝触媒6を充填した
反応器4を設けて、該脱硝触媒6によりNOxとNH3
を反応させ、下式によってNOxをN2 とH2 Oに分解
させていた。 4NO+4NH3 +O2 → 4N2 +6H2 O
【0003】
【発明が解決しようとする課題】例えば、ガスタービン
と蒸気タービンを組合せたコンバインドサイクルプラン
トでは燃焼排ガス中にO2 濃度が高いため、NO2 の存
在する割合もO2 濃度の低い通常のボイラプラントより
高く、特に移動時、燃焼温度の低い条件ではさらにNO
2 が発生しやすくなることが知られている。
と蒸気タービンを組合せたコンバインドサイクルプラン
トでは燃焼排ガス中にO2 濃度が高いため、NO2 の存
在する割合もO2 濃度の低い通常のボイラプラントより
高く、特に移動時、燃焼温度の低い条件ではさらにNO
2 が発生しやすくなることが知られている。
【0004】このような排ガスの脱硝は一般的に脱硝触
媒を使用しており、従来の脱硝触媒はチタニアを担体と
し、バナジウム、タングステン、モリブデンなどの酸化
物を活性金属としたものが一般に使用されている。この
ような成分系の触媒では排ガス中のNOxのうちNOに
ついては効率よく除去することも可能であるが、NO 2
については充分な除去効果が得られず、脱硝装置出口に
NO2 が高濃度で残留することによる効率の低下やNO
2 による煙色の発生などの問題があった。
媒を使用しており、従来の脱硝触媒はチタニアを担体と
し、バナジウム、タングステン、モリブデンなどの酸化
物を活性金属としたものが一般に使用されている。この
ような成分系の触媒では排ガス中のNOxのうちNOに
ついては効率よく除去することも可能であるが、NO 2
については充分な除去効果が得られず、脱硝装置出口に
NO2 が高濃度で残留することによる効率の低下やNO
2 による煙色の発生などの問題があった。
【0005】本発明は上記技術水準に鑑み、NOxのう
ちでも特にNO2 を効率よく除去でき、しかも脱硝効率
の低下や煙色発生などの不具合を解消しうる排ガス中の
NOx除去装置を提供しようとするものである。
ちでも特にNO2 を効率よく除去でき、しかも脱硝効率
の低下や煙色発生などの不具合を解消しうる排ガス中の
NOx除去装置を提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は排ガス流路中
に、アンモニア注入手段を設け、その下流にNOx吸着
剤充填NOx吸着層部を設け、さらにその下流にNOx
還元触媒充填NOx還元層部を設けてなることを特徴と
する排ガス中のNOx除去装置である。
に、アンモニア注入手段を設け、その下流にNOx吸着
剤充填NOx吸着層部を設け、さらにその下流にNOx
還元触媒充填NOx還元層部を設けてなることを特徴と
する排ガス中のNOx除去装置である。
【0007】本発明のNOx除去装置においては、NO
x吸着剤充填NOx吸着層部とNOx還元触媒充填NO
x還元層部をガス上流側から順次に一つの容器内に充填
することが可能なので、装置全体をコンパクトにするこ
とができる。
x吸着剤充填NOx吸着層部とNOx還元触媒充填NO
x還元層部をガス上流側から順次に一つの容器内に充填
することが可能なので、装置全体をコンパクトにするこ
とができる。
【0008】
【作用】ガスタービンと蒸気タービンを組合せたコンバ
インドサイクルプラントでは燃焼排ガス中にO2 濃度が
高いため、NO2 の存在する割合もO2 濃度の低い通常
のボイラプラントより高く、特に移動時、燃焼濃度の低
い条件下ではさらにNO 2 が発生しやすくなることが知
られているため、本発明では先ずNOx(特にNO2 )
を吸着するためのNOx吸着剤を上流に設け、起動時に
発生するNO2 の大部分を吸着除去する。一旦吸着され
たNOx(NO2 )はガス温度の上昇とともにNOx吸
着剤よりも脱着して後流へ放出されるが、以下の理由に
よりトータルNOx濃度は低レベルに保たれる。 (1)特に移動時に発生したNO2 を吸着したNOx吸
着剤は高負荷領域でNO 2 を脱着するので繰り返し使用
することができる。 (2)NOx吸着剤に吸着されたNO2 の一部はNOx
吸着剤自身でN2 に還元されるためトータルNOx量を
低減できる。 (3)高温度域では脱硝触媒でのNO2 の除去性自身も
改善されるので、NO2がNOx吸着剤より脱着して後
流へ放出されても後流に設けられた脱硝触媒により還元
され脱硝性能の大幅な低下は来たさない。
インドサイクルプラントでは燃焼排ガス中にO2 濃度が
高いため、NO2 の存在する割合もO2 濃度の低い通常
のボイラプラントより高く、特に移動時、燃焼濃度の低
い条件下ではさらにNO 2 が発生しやすくなることが知
られているため、本発明では先ずNOx(特にNO2 )
を吸着するためのNOx吸着剤を上流に設け、起動時に
発生するNO2 の大部分を吸着除去する。一旦吸着され
たNOx(NO2 )はガス温度の上昇とともにNOx吸
着剤よりも脱着して後流へ放出されるが、以下の理由に
よりトータルNOx濃度は低レベルに保たれる。 (1)特に移動時に発生したNO2 を吸着したNOx吸
着剤は高負荷領域でNO 2 を脱着するので繰り返し使用
することができる。 (2)NOx吸着剤に吸着されたNO2 の一部はNOx
吸着剤自身でN2 に還元されるためトータルNOx量を
低減できる。 (3)高温度域では脱硝触媒でのNO2 の除去性自身も
改善されるので、NO2がNOx吸着剤より脱着して後
流へ放出されても後流に設けられた脱硝触媒により還元
され脱硝性能の大幅な低下は来たさない。
【0009】
(実施例)本発明の一実施例をボイラ排ガスの場合を例
にとって図1によって説明する。ボイラ1より発生した
排ガスはNH3 注入装置3を備えた煙道2より反応器4
に導き入れられる。この反応器4の上流側にはNOx吸
着剤5が、その下流側に脱硝触媒6が充填されていて、
この反応器4を通過した排ガスは空気予熱器(AH)7
にて熱回収された後煙突8より大気へ放出される。
にとって図1によって説明する。ボイラ1より発生した
排ガスはNH3 注入装置3を備えた煙道2より反応器4
に導き入れられる。この反応器4の上流側にはNOx吸
着剤5が、その下流側に脱硝触媒6が充填されていて、
この反応器4を通過した排ガスは空気予熱器(AH)7
にて熱回収された後煙突8より大気へ放出される。
【0010】前記、NOx吸着剤5は、NOxを吸着す
るものであれば何んでも使用できるが、こゝではアルミ
ナ:90%、残り成形助剤よりなる混合物を3mmφの
ペレットに形成したものを使用した。又、脱硝触媒6も
公知の何れのものを使用することができるが、こゝでは
チタニア:75%、バナジウム:3%、タングステン:
10%、残り成形助剤からなる触媒を4mmピッチのハ
ニカム格子状に形成したものを使用した。
るものであれば何んでも使用できるが、こゝではアルミ
ナ:90%、残り成形助剤よりなる混合物を3mmφの
ペレットに形成したものを使用した。又、脱硝触媒6も
公知の何れのものを使用することができるが、こゝでは
チタニア:75%、バナジウム:3%、タングステン:
10%、残り成形助剤からなる触媒を4mmピッチのハ
ニカム格子状に形成したものを使用した。
【0011】本発明の効果を実証するために、図2に示
す試験設備系統にて、試験を行った。この試験設備の構
成は燃焼炉10の煙道13に、NO2 注入管11とNH
3 注入管12を設け、さらに、NOx分析計14を備え
た後の煙道をA系煙道15とB系煙道19に分け、この
A系煙道15には脱硝触媒16を設置し、その後流にN
Ox分析計17を設け、一方B系煙道19にはNOx吸
着剤20と脱硝触媒21を設置し、その後流にNOx分
析計22を設けた後、両煙道を合流させ煙突8より排ガ
スを放出するようにした。前述のA系煙道15は従来の
構成と同じで、B系煙道19が本発明の構成に対応した
ものである。
す試験設備系統にて、試験を行った。この試験設備の構
成は燃焼炉10の煙道13に、NO2 注入管11とNH
3 注入管12を設け、さらに、NOx分析計14を備え
た後の煙道をA系煙道15とB系煙道19に分け、この
A系煙道15には脱硝触媒16を設置し、その後流にN
Ox分析計17を設け、一方B系煙道19にはNOx吸
着剤20と脱硝触媒21を設置し、その後流にNOx分
析計22を設けた後、両煙道を合流させ煙突8より排ガ
スを放出するようにした。前述のA系煙道15は従来の
構成と同じで、B系煙道19が本発明の構成に対応した
ものである。
【0012】上記の構成の200Nm3 /H試験装置を
用い、起動時から定常運転(約60分間後)のNO2 除
去特性試験を実施した。NH3 注入は排ガス温度が20
0℃に到達した後に行なった。試験結果は図3に示すと
おりであり、NOx吸着剤20を設置しないA系煙道1
5の場合、脱硝触媒16出口には高濃度のNOxが残留
するが、吸着剤20を設けたB系煙道19の場合には起
動時からNOx濃度を極めて低い値に抑制することがで
きることが確認された。
用い、起動時から定常運転(約60分間後)のNO2 除
去特性試験を実施した。NH3 注入は排ガス温度が20
0℃に到達した後に行なった。試験結果は図3に示すと
おりであり、NOx吸着剤20を設置しないA系煙道1
5の場合、脱硝触媒16出口には高濃度のNOxが残留
するが、吸着剤20を設けたB系煙道19の場合には起
動時からNOx濃度を極めて低い値に抑制することがで
きることが確認された。
【0013】図2の試験設備系統の試験条件は下記のと
おりである。 〇 燃料 : LPG 〇 ガス量 : 200Nm3 /H/1系列 〇 排ガス性状 : NOx : 図3参照 O2 : 14〜15% H2 O : 4〜8% CO2 : 5〜10% N2 : 残 〇 SV値 : NOx吸着剤層 : 10000H-1 脱硝触媒層 : 10000H-1 〇 NH3 /NOx : 1.0
おりである。 〇 燃料 : LPG 〇 ガス量 : 200Nm3 /H/1系列 〇 排ガス性状 : NOx : 図3参照 O2 : 14〜15% H2 O : 4〜8% CO2 : 5〜10% N2 : 残 〇 SV値 : NOx吸着剤層 : 10000H-1 脱硝触媒層 : 10000H-1 〇 NH3 /NOx : 1.0
【0014】(比較例)チタニア:75%、バナジウ
ム:3%、タングステン:10%、残り成形助剤からな
る触媒を4mmピッチのハニカム格子状に成形後、以下
の条件にてNOxの除去性能確認テストを実施した。そ
の結果、図4に示すとおり、NOxに対するNO2 の割
合が50%を越えると脱硝性能が急激に低下してくるこ
とがわかった。 〇 ガス量 : 200Nm3 /H 〇 温度 : 300℃ 〇 排ガス性状 : O2 : 14〜15% H2 O : 10% CO2 : 10% N2 : 残 〇 SV値 : 約20000H-1 〇 NO2 /NOx : 0,0.3,0.5,0.
8,1.0 〇 NH3 /NOx : 1.0
ム:3%、タングステン:10%、残り成形助剤からな
る触媒を4mmピッチのハニカム格子状に成形後、以下
の条件にてNOxの除去性能確認テストを実施した。そ
の結果、図4に示すとおり、NOxに対するNO2 の割
合が50%を越えると脱硝性能が急激に低下してくるこ
とがわかった。 〇 ガス量 : 200Nm3 /H 〇 温度 : 300℃ 〇 排ガス性状 : O2 : 14〜15% H2 O : 10% CO2 : 10% N2 : 残 〇 SV値 : 約20000H-1 〇 NO2 /NOx : 0,0.3,0.5,0.
8,1.0 〇 NH3 /NOx : 1.0
【0015】また、アルミナ:90%、残り成形助剤よ
りなるNOx吸着剤を3mmφペレットに成形し、以下
の条件でNO2 の吸着除去試験を実施した。その結果、
表1に示すとおり低温領域にて確実にNO2 が除去で
き、また高温領域ではNOとして放出されていることが
確認された。 〇 ガス量 : 60Nリットル/H 〇 温度 : 100℃,200℃,350℃ 〇 SV値 : 15000H-1 〇 排ガス性状 : O2 : 14〜15% H2 O : 4% NO2 : 20ppm N2 : 残
りなるNOx吸着剤を3mmφペレットに成形し、以下
の条件でNO2 の吸着除去試験を実施した。その結果、
表1に示すとおり低温領域にて確実にNO2 が除去で
き、また高温領域ではNOとして放出されていることが
確認された。 〇 ガス量 : 60Nリットル/H 〇 温度 : 100℃,200℃,350℃ 〇 SV値 : 15000H-1 〇 排ガス性状 : O2 : 14〜15% H2 O : 4% NO2 : 20ppm N2 : 残
【0016】
【表1】
【0017】
【発明の効果】本発明によれば通常の脱硝触媒では除去
しきれないNO2 を含む排ガスに対し、効果的にNOx
を低減させることができる。
しきれないNO2 を含む排ガスに対し、効果的にNOx
を低減させることができる。
【図1】本発明のNOxの除去装置の一実施例の説明
図。
図。
【図2】本発明の装置の効果を立証する試験設備の系統
の説明図。
の説明図。
【図3】図2の試験設備の結果を示す図表。
【図4】NO2 /NOx比と脱硝率の相関々係を示す図
表。
表。
【図5】従来の脱硝装置の一態様の説明図。
───────────────────────────────────────────────────── 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 53/86 ZAB B01D 53/36 ZAB (72)発明者 久留 長生 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 村上 信明 長崎県長崎市深堀町五丁目717番1号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内
Claims (1)
- 【請求項1】 排ガス流路中に、アンモニア注入手段を
設け、その下流にNOx吸着剤充填NOx吸着層部を設
け、さらにその下流にNOx還元触媒充填NOx還元層
部を設けてなることを特徴とする排ガス中のNOx除去
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21007993A JP3272502B2 (ja) | 1993-08-25 | 1993-08-25 | 排ガス中の窒素酸化物除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21007993A JP3272502B2 (ja) | 1993-08-25 | 1993-08-25 | 排ガス中の窒素酸化物除去装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0760060A true JPH0760060A (ja) | 1995-03-07 |
JP3272502B2 JP3272502B2 (ja) | 2002-04-08 |
Family
ID=16583476
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21007993A Expired - Fee Related JP3272502B2 (ja) | 1993-08-25 | 1993-08-25 | 排ガス中の窒素酸化物除去装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3272502B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022522202A (ja) * | 2019-03-25 | 2022-04-14 | 中国科学院過程工程研究所 | 産業排ガスの貯蔵・還元・脱硝システムおよび方法 |
-
1993
- 1993-08-25 JP JP21007993A patent/JP3272502B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022522202A (ja) * | 2019-03-25 | 2022-04-14 | 中国科学院過程工程研究所 | 産業排ガスの貯蔵・還元・脱硝システムおよび方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3272502B2 (ja) | 2002-04-08 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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