JPH0775658B2 - 気体混合装置 - Google Patents
気体混合装置Info
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- JPH0775658B2 JPH0775658B2 JP2120660A JP12066090A JPH0775658B2 JP H0775658 B2 JPH0775658 B2 JP H0775658B2 JP 2120660 A JP2120660 A JP 2120660A JP 12066090 A JP12066090 A JP 12066090A JP H0775658 B2 JPH0775658 B2 JP H0775658B2
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- gas
- exhaust gas
- reducing agent
- mixing
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Description
この発明は、内燃機関の排ガスと気体還元剤とを効果的
に均一混合するための気体混合装置に関するものであ
る。 この気体混合装置は、内燃機関の排ガス中に含まれる窒
素酸化物を、還元剤および選択接触還元触媒を用いて除
去する排ガス脱硝装置において、排ガス中に還元剤を排
ガス量の変動に影響されることなく均一に混合させるた
めに好ましく使用することができる。
に均一混合するための気体混合装置に関するものであ
る。 この気体混合装置は、内燃機関の排ガス中に含まれる窒
素酸化物を、還元剤および選択接触還元触媒を用いて除
去する排ガス脱硝装置において、排ガス中に還元剤を排
ガス量の変動に影響されることなく均一に混合させるた
めに好ましく使用することができる。
ディーゼルエンジンのごとき内燃機関からの排ガス中に
は環境汚染の原因となる窒素酸化物（NOx）が少量含ま
れているため、大気へ放出する前に排ガス中のNOxを分
解する脱硝処理が必要である。かような脱硝処理のため
に従来から慣用されている代表的な排ガス脱硝装置を第
７図を参照して説明する。 内燃機関例えばディーゼルエンジン１の排ガス出口から
排出される排ガスは、ダクト２を介して排ガス消音器
３、さらには脱硝反応器４へ導かれ、最終的に煙突５か
ら大気へ放出される。ダクト２にはバイパス６が設けら
れ、必要に応じてバルブ7,8を操作することにより消音
器３から出た排ガスをバイパス６を通して煙突５へ直接
導けるようになっている。消音器３と脱硝反応器４との
間でかつ脱硝反応器４の近傍のダクト２には、還元剤注
入装置17の還元剤注入口10が設けられている。還元剤注
入装置17は、流量測定器11、流量制御弁12およびこれら
の配管系から構成され、還元剤発生装置９からの還元剤
を流量測定器11および流量制御弁12を介して還元剤注入
口10からダクト２中を流れる排ガスに注入するようにな
っている。ダクト中の排ガス量および排ガス中のNOx濃
度は、上記還元剤注入口10上流に検出端がそれぞれ設け
られた排ガス流量測定器14およびNOx濃度計13により測
定され、これらの測定値を基にして制御信号が制御装置
15から還元剤流量制御弁12に送られ、還元剤注入口10か
らの還元剤注入量が制御される。 還元剤としてはアンモニアガスのごとき気体還元剤が用
いられており、かような還元剤を注入された排ガスは脱
硝反応器４内で触媒と接触し、排ガス中のNOxは還元反
応により無害なN2とH2Oに転換されたのち、排ガスとと
もに煙突５から大気へ放出されることになる。 このような慣用の脱硝装置における還元剤の混合効果を
高めるため、還元剤注入口10と脱硝反応器との間に第２
図〜第４図に示すオリフイス23による混合手段が設けら
れる場合もあり、この場合、還元剤を注入された排ガス
は、オリフイスにより還元剤をより均一に混合された
後、脱硝反応器に入る。 その他に前記混合手段としてオリフイスに換えて、排ガ
ス移送ブロワーを用いるもの（特開昭54−4870号公
報）、ダクト内のガスの流れ方向に垂直な面に複数の管
を配置した管列を少なくとも２重に、かつこれらの管列
の方向が互いに交差するように配置したガス混合器を設
け、この管列の個々の管の形状を断面三角形にしたもの
（実公昭60−36331号公報）などが提案されている。 さらには、還元剤注入装置の注入部の構造として、煙道
内のガスの流れ方向と直交する方向に沿って配置された
母管と、この母管の後面に取り付けられて母管の後流領
域内に噴出口（注入口）を有するノズルからなる混合装
置（特公昭59−15006号公報）も提案されている。
は環境汚染の原因となる窒素酸化物（NOx）が少量含ま
れているため、大気へ放出する前に排ガス中のNOxを分
解する脱硝処理が必要である。かような脱硝処理のため
に従来から慣用されている代表的な排ガス脱硝装置を第
７図を参照して説明する。 内燃機関例えばディーゼルエンジン１の排ガス出口から
排出される排ガスは、ダクト２を介して排ガス消音器
３、さらには脱硝反応器４へ導かれ、最終的に煙突５か
ら大気へ放出される。ダクト２にはバイパス６が設けら
れ、必要に応じてバルブ7,8を操作することにより消音
器３から出た排ガスをバイパス６を通して煙突５へ直接
導けるようになっている。消音器３と脱硝反応器４との
間でかつ脱硝反応器４の近傍のダクト２には、還元剤注
入装置17の還元剤注入口10が設けられている。還元剤注
入装置17は、流量測定器11、流量制御弁12およびこれら
の配管系から構成され、還元剤発生装置９からの還元剤
を流量測定器11および流量制御弁12を介して還元剤注入
口10からダクト２中を流れる排ガスに注入するようにな
っている。ダクト中の排ガス量および排ガス中のNOx濃
度は、上記還元剤注入口10上流に検出端がそれぞれ設け
られた排ガス流量測定器14およびNOx濃度計13により測
定され、これらの測定値を基にして制御信号が制御装置
15から還元剤流量制御弁12に送られ、還元剤注入口10か
らの還元剤注入量が制御される。 還元剤としてはアンモニアガスのごとき気体還元剤が用
いられており、かような還元剤を注入された排ガスは脱
硝反応器４内で触媒と接触し、排ガス中のNOxは還元反
応により無害なN2とH2Oに転換されたのち、排ガスとと
もに煙突５から大気へ放出されることになる。 このような慣用の脱硝装置における還元剤の混合効果を
高めるため、還元剤注入口10と脱硝反応器との間に第２
図〜第４図に示すオリフイス23による混合手段が設けら
れる場合もあり、この場合、還元剤を注入された排ガス
は、オリフイスにより還元剤をより均一に混合された
後、脱硝反応器に入る。 その他に前記混合手段としてオリフイスに換えて、排ガ
ス移送ブロワーを用いるもの（特開昭54−4870号公
報）、ダクト内のガスの流れ方向に垂直な面に複数の管
を配置した管列を少なくとも２重に、かつこれらの管列
の方向が互いに交差するように配置したガス混合器を設
け、この管列の個々の管の形状を断面三角形にしたもの
（実公昭60−36331号公報）などが提案されている。 さらには、還元剤注入装置の注入部の構造として、煙道
内のガスの流れ方向と直交する方向に沿って配置された
母管と、この母管の後面に取り付けられて母管の後流領
域内に噴出口（注入口）を有するノズルからなる混合装
置（特公昭59−15006号公報）も提案されている。
ところで内燃機関の排ガス中のNOx濃度は通常1000ppm以
下であり、この分解に用いられる還元剤の注入量も1000
ppm以下と排ガス量に比べ極端に小さい。このため、従
来の混合手段においては、排ガス量が設計値から減少す
ると、注入量もそれに応じて比例的に減少し、混合装置
における圧力損失の減少と相俟って、均一で効率的な混
合効果を阻害するという問題点がある。 またこれに加え、混合手段としてオリフイス以外の構成
を用いた従来技術にあっては、特殊構造のガス混合器を
設置したり、特殊形状の噴出ノズルを作製することが必
要となり、また排ガスダクト内に排ガス量全量を処理す
る大型ブロワーを設けなければならず、排ガス系全体が
大型化し、装置建設費が増加することとなる。 この発明は、これらの問題点を解決し、内燃機関の排ガ
スと気体還元剤とを、排ガス量の変動減少があっても、
混合効果を低下させることなく均一に効果的に混合でき
るとともに、極めて簡単な構造の気体還元剤混合装置を
提供することを目的として創出されたものである。
下であり、この分解に用いられる還元剤の注入量も1000
ppm以下と排ガス量に比べ極端に小さい。このため、従
来の混合手段においては、排ガス量が設計値から減少す
ると、注入量もそれに応じて比例的に減少し、混合装置
における圧力損失の減少と相俟って、均一で効率的な混
合効果を阻害するという問題点がある。 またこれに加え、混合手段としてオリフイス以外の構成
を用いた従来技術にあっては、特殊構造のガス混合器を
設置したり、特殊形状の噴出ノズルを作製することが必
要となり、また排ガスダクト内に排ガス量全量を処理す
る大型ブロワーを設けなければならず、排ガス系全体が
大型化し、装置建設費が増加することとなる。 この発明は、これらの問題点を解決し、内燃機関の排ガ
スと気体還元剤とを、排ガス量の変動減少があっても、
混合効果を低下させることなく均一に効果的に混合でき
るとともに、極めて簡単な構造の気体還元剤混合装置を
提供することを目的として創出されたものである。
すなわちこの発明の気体混合装置は、内燃機関の排ガス
が流れるダクトに設けられた気体還元剤の注入口と、該
注入口の下流側ダクト内に配設され、該ダクト内径より
小さいオリフィスを有するオリフィス板と、該注入口に
接続された気体還元剤注入装置と、該注入装置に接続さ
れた気体予混合装置とからなることを特徴とするもので
ある。 この発明において使用する気体還元剤の注入口は、気体
が流れているダクト内に異種の気体を注入するためのも
のであればどのように形成してもよく、異種気体を注入
するために従来から慣用されている構造のダクト内に配
設された各種の注入手段や吐出手段等において形成され
た注入口でもよく、単に注入管をダクト内に挿入して該
注入管先端を開口した状態で設けた注入口や、ダクト側
壁に注入管先端口を接続連通した状態の、単に側壁に設
けた注入口でもよい。 またオリフィス板のダクト内への設置は、例えばダクト
のフランジ部にオリフィス板を挟み込み固定することに
よって簡単に行うことができる。
が流れるダクトに設けられた気体還元剤の注入口と、該
注入口の下流側ダクト内に配設され、該ダクト内径より
小さいオリフィスを有するオリフィス板と、該注入口に
接続された気体還元剤注入装置と、該注入装置に接続さ
れた気体予混合装置とからなることを特徴とするもので
ある。 この発明において使用する気体還元剤の注入口は、気体
が流れているダクト内に異種の気体を注入するためのも
のであればどのように形成してもよく、異種気体を注入
するために従来から慣用されている構造のダクト内に配
設された各種の注入手段や吐出手段等において形成され
た注入口でもよく、単に注入管をダクト内に挿入して該
注入管先端を開口した状態で設けた注入口や、ダクト側
壁に注入管先端口を接続連通した状態の、単に側壁に設
けた注入口でもよい。 またオリフィス板のダクト内への設置は、例えばダクト
のフランジ部にオリフィス板を挟み込み固定することに
よって簡単に行うことができる。
ダクトを流れる排ガスに、予め気体予混合装置からの希
釈気体で希釈予混合された気体還元剤が注入されると、
２種の気体は均一には混合されないままダクト内を下流
へと流れ、オリフィス板に到達する。 このオリフィス板に設けられたオリフィスはダクト直径
よりも小さいため、気体がオリフィスを通過する際に気
体の流速は急激に高められる。その結果、気体は激しい
乱流状態となり、２種の気体は完全に混合されることに
なる。 また内燃機関の排ガスは脈動が生ずるため、オリフィス
による乱流と排ガスの脈動とにより相乗的に混合が促進
される。 さらにまた、内燃機関の排ガス量は、負荷に対応してガ
ス量が大巾に変動することが多いが、予混合希釈還元気
体量は不変とし、あるいは逆に増量して希釈率を高める
ことによって、オリフィスでの排ガスと還元剤との混合
効果を高く維持する。すなわち、排ガス量の変動の広い
範囲にわたって高い混合効率を確保する。
釈気体で希釈予混合された気体還元剤が注入されると、
２種の気体は均一には混合されないままダクト内を下流
へと流れ、オリフィス板に到達する。 このオリフィス板に設けられたオリフィスはダクト直径
よりも小さいため、気体がオリフィスを通過する際に気
体の流速は急激に高められる。その結果、気体は激しい
乱流状態となり、２種の気体は完全に混合されることに
なる。 また内燃機関の排ガスは脈動が生ずるため、オリフィス
による乱流と排ガスの脈動とにより相乗的に混合が促進
される。 さらにまた、内燃機関の排ガス量は、負荷に対応してガ
ス量が大巾に変動することが多いが、予混合希釈還元気
体量は不変とし、あるいは逆に増量して希釈率を高める
ことによって、オリフィスでの排ガスと還元剤との混合
効果を高く維持する。すなわち、排ガス量の変動の広い
範囲にわたって高い混合効率を確保する。
以下に図面に示す実施例を参照してこの発明を説明す
る。 第１図はこの発明の気体混合装置の１つの実施例を示す
ものであり、ディーゼルエンジン１から出た排ガスのダ
クト２、還元剤注入口10、気体還元剤注入装置17、オリ
フィス23、および前記気体還元剤注入装置の配管に接続
され気体還元剤を希釈用気体によって予混合し希釈気体
還元剤とするための気体予混合装置18とから構成されて
いる。 本実施例においては前記気体混合装置18を予混合気体送
風機16の吸入、吐出配管および吐出配管に接続された気
体還元剤との予混合手段19によって構成することとした
が、送風機の吸入配管に気体還元剤を注入する形式、エ
ジェクターを用いる方式等を用い得ることは勿論であ
る。 第２図〜第４図はこの発明に用いられるオリフィス混合
手段の実施例を示すものであり、ダクト２内に挿入され
た注入ノズル20に設けられた注入口21とオリフィス板22
とから構成されている。すなわち、排ガスが矢印Ａ方向
に流れているダクト２内に、気体還元剤の注入口21を６
個配列した注入ノズル（注入管）20を挿入し、この注入
ノズル20の下流側のダクト・フランジ31にダクト２内径
より小さいオリフィス23を備えたオリフィス板22を挟み
込んで固定してある。 図示の例では、注入口形成部とオリフィス板固定部とを
具備したダクト部分2aからなる気体混合手段がフランジ
32、33を介してダクト本体部分２に着脱自在とされてい
る。 注入口21とオリフィス板22との距離およびオリフィス23
内径は、この発明の気体混合装置を実際に適用するダク
ト２の寸法、気体の種類や流量等によって変動するた
め、簡単な実験により完全混合に適した最適値を決定す
ればよい。 オリフィス23内径が小さくなればダクト２内を流れる気
体のオリフィス23通過時の圧損（圧力損失）が大きくな
り、混合効果も大となる。しかしながら、内燃機関の排
ガスに気体還元剤を注入混合するにあたり、オリフィス
23での圧損が過大になると、内燃機関の排ガス出口さら
には内燃機関自体に負荷がかかって好ましくない。従っ
てオリフィス23での圧損の上限値は、各内燃機関の排ガ
ス出口圧力の限度によって決められる。一般的には、オ
リフィス23での圧損が30mmAqまたはそれ以上となるよう
なオリフィス内径とすることにより、効果的な混合が達
成できることが判明している。 以下に実験例を挙げてこの発明の気体混合装置の効果を
具体的に説明する。 実験例１ 気体混合手段として第２図〜第４図に示したオリフィス
を用いる場合の混合効果を確認するため、模擬ガスとし
て空気中に炭酸ガスを注入する混合試験を行った。装置
寸法、実験条件などは次の通りである。 ダクト内径:450mm オリフィス径： オリフィス板（Ｉ） 400mm オリフィス板（II） 300mm 炭酸ガス注入口：直径 6mm×６個 注入口とオリフィス板との間隔:350mm 空気流量:89Nm3/min 炭酸ガス添加量：約1000ppm 予混合空気量:1Nm3/min 混合効果の判定は、オリフィス板22設置箇所により下流
側に１〜5m隔てた箇所でダクト２内空気流中の炭酸ガス
濃度を測定し、炭酸ガス濃度測定値が略一定を示した箇
所で完全混合が達成されたものとした。結果を第５図Ａ
〜Ｃに示す。図中、横軸はダクト内空気流中の炭酸ガス
濃度を測定した箇所を示し、オリフィス板設置箇所から
の距離（混合距離）で表わしている。縦軸はその測定箇
所における空気流中の炭酸ガス濃度を示す。 第５図Ａはオリフィス板のなしの場合であり、オリフィ
ス通過後4mの箇所で完全混合が達成されているが、3mの
箇所では炭酸ガス濃度の測定値にかなりの振れが認めら
れ、均一な混合が達成されていないことを示している。 第５図Ｂはオリフィス板（Ｉ）を用いた結果であり、オ
リフィスでの圧損は5mmAqを示した。オリフィス通過後4
mの箇所では炭酸ガス濃度測定値の振れは、第５図Ａに
比べてかなり小さくなり、オリフィス板の設置により混
合効果が向上していることがわかる。 第５図Ｃのオリフィス板（II）を用いた結果であり、オ
リフィスでの圧損は30mmAqを示した。オリフィス通過後
2mの箇所で完全混合が成されていることがわかる。な
お、オリフィス板のオリフィス内径を300mmより小さく
しても、完全混合の距離は変化しなかった。従ってこの
実験では、オリフィス内径300mm、圧損30mmAqで十分な
完全混合ができることが判明した。 実験例２ 上記実験例１で用いたオリフィス板（II）を混合手段と
して具備し、気体予混合装置を備えた第１図に示す排ガ
ス脱硝装置を用い500KWディーゼルエンジン（（株）新
潟鉄工所製、6L19CX型）の排ガスを空気によって予混合
希釈された気体還元剤と混合して脱硝した場合と、オリ
フィス板を取外し、気体還元剤は予混合せず、そのまま
排ガスと混合して脱硝した場合（すなわち第７図に示す
従来の装置によって処理した場合）との気体還元剤と排
ガスとの混合状態を、脱硝率を測定することによって調
べた。 排ガス性状などは下表の通りである。 ディーゼル燃料 Ａ重油 エンジン負荷 100％ 排ガス量 3.500Nm3/H 排ガス温度 350℃ NOx濃度 1,000ppm 気体還元剤 アンモニアガス ダクト直径 350mm 脱硝触媒量 1m3 脱硝反応器SV値 3.500l/H （排ガス空塔速度） 予混合空気量 35Nm3/H 実験は、目標脱硝率を50％と80％に変えてそれぞれ行っ
た。結果を第６図に示す。 第６図からわかるように、目標脱硝率50％、80％のいず
れにおいても、オリフィス板と予混合の無い場合には脱
硝率が低く、目標値に達していないのに対し、オリフィ
ス板を設置し且つ空気を用いて還元剤を予め希釈混合し
た場合には目標脱硝率を達成し、還元剤と排ガスとは効
果的に混合されていることがわかる。
る。 第１図はこの発明の気体混合装置の１つの実施例を示す
ものであり、ディーゼルエンジン１から出た排ガスのダ
クト２、還元剤注入口10、気体還元剤注入装置17、オリ
フィス23、および前記気体還元剤注入装置の配管に接続
され気体還元剤を希釈用気体によって予混合し希釈気体
還元剤とするための気体予混合装置18とから構成されて
いる。 本実施例においては前記気体混合装置18を予混合気体送
風機16の吸入、吐出配管および吐出配管に接続された気
体還元剤との予混合手段19によって構成することとした
が、送風機の吸入配管に気体還元剤を注入する形式、エ
ジェクターを用いる方式等を用い得ることは勿論であ
る。 第２図〜第４図はこの発明に用いられるオリフィス混合
手段の実施例を示すものであり、ダクト２内に挿入され
た注入ノズル20に設けられた注入口21とオリフィス板22
とから構成されている。すなわち、排ガスが矢印Ａ方向
に流れているダクト２内に、気体還元剤の注入口21を６
個配列した注入ノズル（注入管）20を挿入し、この注入
ノズル20の下流側のダクト・フランジ31にダクト２内径
より小さいオリフィス23を備えたオリフィス板22を挟み
込んで固定してある。 図示の例では、注入口形成部とオリフィス板固定部とを
具備したダクト部分2aからなる気体混合手段がフランジ
32、33を介してダクト本体部分２に着脱自在とされてい
る。 注入口21とオリフィス板22との距離およびオリフィス23
内径は、この発明の気体混合装置を実際に適用するダク
ト２の寸法、気体の種類や流量等によって変動するた
め、簡単な実験により完全混合に適した最適値を決定す
ればよい。 オリフィス23内径が小さくなればダクト２内を流れる気
体のオリフィス23通過時の圧損（圧力損失）が大きくな
り、混合効果も大となる。しかしながら、内燃機関の排
ガスに気体還元剤を注入混合するにあたり、オリフィス
23での圧損が過大になると、内燃機関の排ガス出口さら
には内燃機関自体に負荷がかかって好ましくない。従っ
てオリフィス23での圧損の上限値は、各内燃機関の排ガ
ス出口圧力の限度によって決められる。一般的には、オ
リフィス23での圧損が30mmAqまたはそれ以上となるよう
なオリフィス内径とすることにより、効果的な混合が達
成できることが判明している。 以下に実験例を挙げてこの発明の気体混合装置の効果を
具体的に説明する。 実験例１ 気体混合手段として第２図〜第４図に示したオリフィス
を用いる場合の混合効果を確認するため、模擬ガスとし
て空気中に炭酸ガスを注入する混合試験を行った。装置
寸法、実験条件などは次の通りである。 ダクト内径:450mm オリフィス径： オリフィス板（Ｉ） 400mm オリフィス板（II） 300mm 炭酸ガス注入口：直径 6mm×６個 注入口とオリフィス板との間隔:350mm 空気流量:89Nm3/min 炭酸ガス添加量：約1000ppm 予混合空気量:1Nm3/min 混合効果の判定は、オリフィス板22設置箇所により下流
側に１〜5m隔てた箇所でダクト２内空気流中の炭酸ガス
濃度を測定し、炭酸ガス濃度測定値が略一定を示した箇
所で完全混合が達成されたものとした。結果を第５図Ａ
〜Ｃに示す。図中、横軸はダクト内空気流中の炭酸ガス
濃度を測定した箇所を示し、オリフィス板設置箇所から
の距離（混合距離）で表わしている。縦軸はその測定箇
所における空気流中の炭酸ガス濃度を示す。 第５図Ａはオリフィス板のなしの場合であり、オリフィ
ス通過後4mの箇所で完全混合が達成されているが、3mの
箇所では炭酸ガス濃度の測定値にかなりの振れが認めら
れ、均一な混合が達成されていないことを示している。 第５図Ｂはオリフィス板（Ｉ）を用いた結果であり、オ
リフィスでの圧損は5mmAqを示した。オリフィス通過後4
mの箇所では炭酸ガス濃度測定値の振れは、第５図Ａに
比べてかなり小さくなり、オリフィス板の設置により混
合効果が向上していることがわかる。 第５図Ｃのオリフィス板（II）を用いた結果であり、オ
リフィスでの圧損は30mmAqを示した。オリフィス通過後
2mの箇所で完全混合が成されていることがわかる。な
お、オリフィス板のオリフィス内径を300mmより小さく
しても、完全混合の距離は変化しなかった。従ってこの
実験では、オリフィス内径300mm、圧損30mmAqで十分な
完全混合ができることが判明した。 実験例２ 上記実験例１で用いたオリフィス板（II）を混合手段と
して具備し、気体予混合装置を備えた第１図に示す排ガ
ス脱硝装置を用い500KWディーゼルエンジン（（株）新
潟鉄工所製、6L19CX型）の排ガスを空気によって予混合
希釈された気体還元剤と混合して脱硝した場合と、オリ
フィス板を取外し、気体還元剤は予混合せず、そのまま
排ガスと混合して脱硝した場合（すなわち第７図に示す
従来の装置によって処理した場合）との気体還元剤と排
ガスとの混合状態を、脱硝率を測定することによって調
べた。 排ガス性状などは下表の通りである。 ディーゼル燃料 Ａ重油 エンジン負荷 100％ 排ガス量 3.500Nm3/H 排ガス温度 350℃ NOx濃度 1,000ppm 気体還元剤 アンモニアガス ダクト直径 350mm 脱硝触媒量 1m3 脱硝反応器SV値 3.500l/H （排ガス空塔速度） 予混合空気量 35Nm3/H 実験は、目標脱硝率を50％と80％に変えてそれぞれ行っ
た。結果を第６図に示す。 第６図からわかるように、目標脱硝率50％、80％のいず
れにおいても、オリフィス板と予混合の無い場合には脱
硝率が低く、目標値に達していないのに対し、オリフィ
ス板を設置し且つ空気を用いて還元剤を予め希釈混合し
た場合には目標脱硝率を達成し、還元剤と排ガスとは効
果的に混合されていることがわかる。
以上説明した通り、この発明の気体混合装置は、内燃機
関の排ガスの流れるダクト内に気体還元剤注入口と、オ
リフィスを有するオリフィス板を設置し、気体還元剤注
入装置とこれに接続された気体予混合装置を付設した極
めてコンパクトな構成によって、排ガスと気体還元剤と
の完全な混合を排ガス量や気体還元剤量の変動、減少が
あっても広範囲にわたって効率よく維持できる。 すなわち、混合手段としてオリフィスを用いたことによ
り、気体還元剤の注入後の比較的短い距離内で排ガスと
の完全混合が達成できるので脱硝反応器と還元剤注入口
の距離を短くすることが可能となり、脱硝装置のコンパ
クト化がはかれる。 また、気体還元剤を希釈用気体と予め混合して希釈しガ
ス量を増加させてから排ガスと混合させるので、排ガス
量と予混合希釈還元用気体の混合比を小さくすることが
でき、混合効率を高めることが可能となるとともに、排
ガス量の変動、減少や、NOx濃度の変動、減少が生じて
も、予混合希釈還元用気体の量は一定あるいは増量する
ことで、混合効果を高く維持することも可能である。従
って、内燃機関の負荷変動すなわち排ガス量の変動ある
いは排ガス中のNOx濃度の変動が生じても、気体還元剤
の排ガスとの混合効果は広い範囲にわたって高効率を確
保できる。
関の排ガスの流れるダクト内に気体還元剤注入口と、オ
リフィスを有するオリフィス板を設置し、気体還元剤注
入装置とこれに接続された気体予混合装置を付設した極
めてコンパクトな構成によって、排ガスと気体還元剤と
の完全な混合を排ガス量や気体還元剤量の変動、減少が
あっても広範囲にわたって効率よく維持できる。 すなわち、混合手段としてオリフィスを用いたことによ
り、気体還元剤の注入後の比較的短い距離内で排ガスと
の完全混合が達成できるので脱硝反応器と還元剤注入口
の距離を短くすることが可能となり、脱硝装置のコンパ
クト化がはかれる。 また、気体還元剤を希釈用気体と予め混合して希釈しガ
ス量を増加させてから排ガスと混合させるので、排ガス
量と予混合希釈還元用気体の混合比を小さくすることが
でき、混合効率を高めることが可能となるとともに、排
ガス量の変動、減少や、NOx濃度の変動、減少が生じて
も、予混合希釈還元用気体の量は一定あるいは増量する
ことで、混合効果を高く維持することも可能である。従
って、内燃機関の負荷変動すなわち排ガス量の変動ある
いは排ガス中のNOx濃度の変動が生じても、気体還元剤
の排ガスとの混合効果は広い範囲にわたって高効率を確
保できる。
第１図はこの発明の気体混合装置の実施例を示す説明
図、第２図はこの発明に用いるオリフィス混合手段の説
明図、第３図は第２図のII−II線に沿う断面図、第４図
は第２図のIII−III線に沿う断面図、第５図Ａはオリフ
ィスの混合手段を設置せずに空気流中に炭酸ガスを注入
した場合の混合効果のグラフ、第５図Ｂはオリフィス径
400mmの混合手段を設置した場合の混合効果を示すグラ
フ、第５図Ｃはオリフィス径300mmの混合手段を設置し
た場合の混合効果を示すグラフ、第６図は排ガス脱硝装
置にこの発明の気体混合装置（オリフィス混合手段と気
体予混合装置を具備するもの）を設置して排ガスを処理
した場合と、オリフィス混合手段も気体予混合装置も用
いないで処理した場合との脱硝率の変化を示すグラフ、
第７図は従来の排ガス脱硝装置の代表例を示す説明図で
ある。 ２……ダクト 16……予混合気体送風機 18……気体予混合装置 19……予混合手段 21……注入口 22……オリフィス板 23……オリフィス
図、第２図はこの発明に用いるオリフィス混合手段の説
明図、第３図は第２図のII−II線に沿う断面図、第４図
は第２図のIII−III線に沿う断面図、第５図Ａはオリフ
ィスの混合手段を設置せずに空気流中に炭酸ガスを注入
した場合の混合効果のグラフ、第５図Ｂはオリフィス径
400mmの混合手段を設置した場合の混合効果を示すグラ
フ、第５図Ｃはオリフィス径300mmの混合手段を設置し
た場合の混合効果を示すグラフ、第６図は排ガス脱硝装
置にこの発明の気体混合装置（オリフィス混合手段と気
体予混合装置を具備するもの）を設置して排ガスを処理
した場合と、オリフィス混合手段も気体予混合装置も用
いないで処理した場合との脱硝率の変化を示すグラフ、
第７図は従来の排ガス脱硝装置の代表例を示す説明図で
ある。 ２……ダクト 16……予混合気体送風機 18……気体予混合装置 19……予混合手段 21……注入口 22……オリフィス板 23……オリフィス
Claims (1)
- 【請求項１】内燃機関の排ガスが流れるダクトに設けら
れた気体還元剤の注入口と、該注入口の下流側ダクト内
に配設され該ダクト内径より小さいオリフィスを有する
オリフィス板と、該注入口に接続された気体還元剤注入
装置と、該注入装置に接続された気体予混合装置とから
なることを特徴とする気体混合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2120660A JPH0775658B2 (ja) | 1990-05-10 | 1990-05-10 | 気体混合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2120660A JPH0775658B2 (ja) | 1990-05-10 | 1990-05-10 | 気体混合装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0416221A JPH0416221A (ja) | 1992-01-21 |
| JPH0775658B2 true JPH0775658B2 (ja) | 1995-08-16 |
Family
ID=14791743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2120660A Expired - Lifetime JPH0775658B2 (ja) | 1990-05-10 | 1990-05-10 | 気体混合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0775658B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU746468B2 (en) * | 1999-04-09 | 2002-05-02 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Device for decomposing organic halogen compound and fluid heating device |
| DE19962616A1 (de) * | 1999-12-23 | 2001-06-28 | Basf Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines homogenen Gemisches aus einem dampfförmigen aromatischen Kohlenwasserstoff und einem Sauerstoff enthaltenden Gas |
| GR1007313B (el) * | 2009-10-27 | 2011-06-14 | Κ.Ε.Σ. Ευγενικος-Χ.Κουκουτος Ο.Ε. Comas Electronics, | Συσκευη πληρους αναμιξης υγρων |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS544870A (en) * | 1977-06-15 | 1979-01-13 | Babcock Hitachi Kk | Injecting method for gaseous reducing agent |
| JPS60137425A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-22 | Hitachi Ltd | 流体混合装置 |
-
1990
- 1990-05-10 JP JP2120660A patent/JPH0775658B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0416221A (ja) | 1992-01-21 |
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