JPH08243340A - 排ガス処理装置及び方法 - Google Patents

排ガス処理装置及び方法

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JPH08243340A
JPH08243340A JP7052348A JP5234895A JPH08243340A JP H08243340 A JPH08243340 A JP H08243340A JP 7052348 A JP7052348 A JP 7052348A JP 5234895 A JP5234895 A JP 5234895A JP H08243340 A JPH08243340 A JP H08243340A
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JP
Japan
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exhaust gas
discharge
slurry
combustion engine
powder
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Withdrawn
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JP7052348A
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English (en)
Inventor
Ryuichiro Kojima
隆一郎 小島
Kazuhiro Isogai
和博 礒貝
Yuji Uchiyama
裕治 内山
Kimiyasu Miura
公廉 三浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ランニングコストを低減可能とする。 【構成】 燃焼機関1より排出した排ガス1aを酸化又
は還元処理する放電処理手段2と、放電処理手段2に例
えばコロナ放電を発生させる高圧電源3と、放電処理手
段2により酸化又は還元された排ガスを後処理するスク
ラバー4及び無害化処理された排ガスを排出する煙突7
よりなる排出する手段とを備え、燃焼機関1より排出し
た排ガス1aと排ガス1aを導入した放電処理手段2と
のそれぞれに水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)の
粉末又はスラリーを噴霧する噴霧手段5,6を具備し
た。 【効果】 NOx及びSOxの除去率が向上し、装置が
小型化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、発電プラント用ボイ
ラ、ディーゼルエンジン、ガスタービン、各種の燃焼炉
及び自動車等の各種の燃焼機関より排出される排ガスに
含まれる窒素酸化物(NOx)や硫黄酸化物(SOx)
を放電プラズマにより無害化処理する装置に係り、特に
ランニングコストを低減するのに好適な排ガス処理装置
及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の排ガス処理装置においては、図3
に示すように、ボイラ、ディーゼルエンジン、ガスター
ビン、燃焼炉又は自動車等の燃焼機関(排出源)1より
排出される排ガス1aに添加剤を添加する手段8と、排
ガス1aを放電プラズマを用いて酸化又は還元処理する
放電処理手段(放電処理装置)2と、放電処理手段2に
例えばコロナ放電を発生させる高圧電源3と、放電処理
手段2により酸化又は還元された排ガスを後処理するス
クラバー4及び無害化処理された排ガスを排出する煙突
7よりなる排出する手段とを備えた構成である。放電処
理手段は、排ガス中で放電(アーク放電、コロナ放電又
はグロー放電等)することにより、排ガス中のO2
2、H2Oへの電子の衝突で、O、N、OH等のラジカ
ル(遊離基)を生成し、これらを活性種として排ガス中
のNO、SO2等のガス成分を酸化処理し、酸化したガ
ス成分を中和して固体化するものである。放電処理ガス
に噴霧する添加剤としては、アンモニア(NH3)、消
石灰(Ca(OH)2)の粉末及びスラリー等があり、
両物質とも放電により酸化されたNOx及びSOxの再
生逆反応を抑制させ、塩として固定化し反応場より取り
除くために使用している。特開平5−16821号公報
に消石灰を使用する技術が開示されているが、アンモニ
アを使用した場合、アンモニアの単価が高いためランニ
ングコストが高くなる。他方、消石灰を使用した場合、
アンモニアの場合と比較してランニングコストは安くな
るが、水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)よりも単
価が高いため、水酸化マグネシウムと比較するとランニ
ングコストが高くなる。そして消石灰を使用して後処理
機構であるスクラバーを通した場合、生成された塩の内
に水に溶けない物質(石膏(CaSO4)等)があるた
め、スクラバーにつまりを生じることがある。また、ア
ンモニアと比較して、同じエネルギーを投入した場合に
おけるNOx及びSOxの除去率が低くなる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の排ガス処理装置
にあっては、アンモニア又は消石灰の単価が高いためラ
ンニングコストが高くなる。そして消石灰を使用する
と、生成された塩の内に水に溶けない物質があるため、
スクラバーにつまりを生じることがあり、またアンモニ
アよりNOx及びSOxの除去率が低くなる等の問題点
がある。
【0004】本発明の目的は、ランニングコストを低減
しNOx及びSOxの除去率を向上することのできる排
ガス処理装置及び方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る排ガス処理装置は、燃焼機関より排出
した排ガスを酸化又は還元処理する放電処理手段と、無
害化処理した排ガスを排出する手段とを備えた排ガス処
理装置において、燃焼機関より排出した排ガスと排ガス
を導入した放電処理手段とのそれぞれに水酸化マグネシ
ウムの粉末又はスラリーを噴霧する噴霧手段とを具備し
た構成とする。
【0006】そして粉末又はスラリーは、20μm以下
の粒径で形成されている構成でもよい。
【0007】また排出する手段は、酸化した物質を水酸
化マグネシウムにより中和処理するスクラバーを備えて
いる構成でもよい。
【0008】さらに排ガス処理方法においては、燃焼機
関より排出した排ガスを放電処理手段で酸化又は還元処
理し、無害化処理した排ガスを排出する排ガス処理方法
において、燃焼機関より排出した排ガスと排ガスを導入
した放電処理手段とのそれぞれに水酸化マグネシウムの
粉末又はスラリーを噴霧する構成とする。
【0009】そして20μm以下の粒径の粉末又はスラ
リーを噴霧する構成でもよい。
【0010】また排出する手段にスクラバーを備え、酸
化した物質をスクラバーで水酸化マグネシウムにより中
和処理する構成でもよい。
【0011】
【作用】本発明によれば、酸化したNOx及びSOxを
中和して塩にする添加剤として、水酸化マグネシウム
(Mg(OH)2)を、燃焼機関より排出した排ガス及
び放電処理手段に噴霧することによりアンモニアよりラ
ンニングコストが低減される。また消石灰と比較しても
同等又はそれ以下になる。そして粉末を粒径の細かい水
酸化マグネシウムで形成することにより、エアロゾル化
させて反応を促進させるのに必要な表面積が得られ、粒
径の大きいものを使用した場合に比べてNOx及びSO
xの除去率が向上される。消石灰よりも水酸化マグネシ
ウムの方が反応速度が大きいため、同じ量を反応させる
場合に装置の大きさが小型化される。水酸化マグネシウ
ムの作用メカニズムは下記の(化1)式により表され
る。
【0012】
【化1】
【0013】
【実施例】本発明の一実施例を図1を参照しながら説明
する。図1に示すように、ボイラ、ディーゼルエンジ
ン、ガスタービン、燃焼炉又は自動車等の燃焼機関(排
出源)1より排出した排ガス1aを放電プラズマを用い
て酸化又は還元処理する放電処理手段(放電処理装置)
2と、放電処理手段2に例えばコロナ放電を発生させる
高電圧電源3と、放電処理手段2により酸化又は還元さ
れた排ガスを後処理するスクラバー4及び無害化処理さ
れた排ガスを排出する煙突7よりなる排出する手段とを
備えた排ガス処理装置であって、燃焼機関1より排出し
た排ガス1aと排ガス1aを導入した放電処理手段2と
のそれぞれに水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)の
粉末又はスラリーを噴霧する噴霧手段(噴霧装置)5,
6を具備した構成とする。そして粉末又はスラリーは、
粒径が20μm以下の細かいものを使用するのが望まし
く、また排出する手段は、酸化した物質を水酸化マグネ
シウムにより中和処理するスクラバー4を備えているも
のとする。
【0014】本実施例における放電は、アーク放電、コ
ロナ放電又はグロー放電のいずれの放電を使用してもよ
く、一例としてコロナ放電手段を図2に示す。中空柱電
極15は中空円柱状に形成され、複数の線電極16は、
中空柱電極15の内面と各線電極16との間の間隔に応
じてほぼ等間隔に配設され、中空柱電極15と各線電極
16の長さ方向は排ガスを流す方向にに配置される。排
ガスは紙面と直角方向に流れ、矢印はコロナ風のおこる
互いに逆旋回流の向き、すなわち非対象の不平等電界を
示している。高電圧電源3より高電圧を印加し不平等電
界を形成することによりコロナ風が発生し、排ガスの未
混合部とコロナ放電で発生した種々のラジカルとの反応
の促進が行われ、排ガス中のNOx及びSOxが効率的
に除去される。
【0015】本実施例によれば、添加剤として水酸化マ
グネシウムを使用したため、アンモニアと比較してラン
ニングコストが60%低減された。そして水酸化マグネ
シウムの粒径を20μm以下にした場合、反応に必要な
表面積を多くすることができ、同じ投入エネルギーで除
去率が10%向上された。また水に溶けない物質の生成
が防止されてスクラバー内でつまることがなくなった。
さらに反応速度が大きいため、装置が小型化する効果が
ある。
【0016】次に本発明の他の実施例として排ガス処理
方法を図1を参照しながら説明する。燃焼機関(排出
源)1より排出した排ガス1aに噴霧手段5より水酸化
マグネシウムの粉末又はスラリーを噴霧する工程と、排
ガス1aを導入した放電処理手段2に噴霧手段6より水
酸化マグネシウムの粉末又はスラリーを噴霧する工程
と、放電処理手段2で酸化又は還元処理した排ガスをス
クラバー4で後処理する工程と、無害化処理された排ガ
スを煙突7より排出する工程とよりなる構成である。そ
して粒径が20μm以下の粉末又はスラリーを噴霧する
ものとし、排出する手段にスクラバー4を備え、酸化し
た物質をスクラバー4で水酸化マグネシウムにより中和
処理するものとする。
【0017】本実施例によれば、前記実施例と同様の効
果が得られる。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、水酸化マグネシウムを
排ガスと放電処理手段とに噴霧するため、ランニングコ
ストが低減するとともに、水酸化マグネシウムの粒径を
20μm以下にすると、NOx及びSOxの除去率が向
上する。またスクラバー内のつまりが防止され、かつ反
応速度が大きいため、装置が小型化する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す図である。
【図2】図1の放電処理手段の一例を示す断面図であ
る。
【図3】従来の技術を示す図である。
【符号の説明】
1 排出源 2 放電処理装置 3 高電圧電源 4 スクラバー 5 噴霧装置 6 煙突
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 53/77 (72)発明者 三浦 公廉 千葉県市原市八幡海岸通1番地 三井造船 株式会社千葉事業所内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼機関より排出した排ガスを酸化又は
    還元処理する放電処理手段と、無害化処理した排ガスを
    排出する手段とを備えた排ガス処理装置において、前記
    燃焼機関より排出した排ガスと該排ガスを導入した前記
    放電処理手段とのそれぞれに水酸化マグネシウムの粉末
    又はスラリーを噴霧する噴霧手段とを具備したことを特
    徴とする排ガス処理装置。
  2. 【請求項2】 粉末又はスラリーは、20μm以下の粒
    径で形成されていることを特徴とする請求項1記載の排
    ガス処理装置。
  3. 【請求項3】 排出する手段は、酸化した物質を水酸化
    マグネシウムにより中和処理するスクラバーを備えてい
    ることを特徴とする請求項1又は2記載の排ガス処理装
    置。
  4. 【請求項4】 燃焼機関より排出した排ガスを放電処理
    手段で酸化又は還元処理し、無害化処理した排ガスを排
    出する排ガス処理方法において、前記燃焼機関より排出
    した排ガスと該排ガスを導入した前記放電処理手段との
    それぞれに水酸化マグネシウムの粉末又はスラリーを噴
    霧することを特徴とする排ガス処理方法。
  5. 【請求項5】 20μm以下の粒径の粉末又はスラリー
    を噴霧することを特徴とする請求項4記載の排ガス処理
    方法。
  6. 【請求項6】 排出する手段にスクラバーを備え、酸化
    した物質を該スクラバーで水酸化マグネシウムにより中
    和処理することを特徴とする請求項4又は5記載の排ガ
    ス処理方法。
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