JPH08318128A - 排煙処理装置 - Google Patents

排煙処理装置

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JPH08318128A
JPH08318128A JP7126791A JP12679195A JPH08318128A JP H08318128 A JPH08318128 A JP H08318128A JP 7126791 A JP7126791 A JP 7126791A JP 12679195 A JP12679195 A JP 12679195A JP H08318128 A JPH08318128 A JP H08318128A
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JP
Japan
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flue gas
rays
gas treatment
treatment apparatus
irradiation
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Pending
Application number
JP7126791A
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English (en)
Inventor
Kiyoyuki Amemori
森 清 行 雨
Sukeyuki Yasui
井 祐 之 安
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Toshiba Corp
Toshiba FA Systems Engineering Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba FA Systems Engineering Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba FA Systems Engineering Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH08318128A publication Critical patent/JPH08318128A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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

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  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型化を図ると共に、長期間の運転継続を可
能にし、コスト的にも有利な排煙処理装置を提供する。 【構成】 流入口1aから反応容器1内に送り込まれた
排煙に対して、X線発生器6からのX線が照射される。
これにより、排煙中の窒素酸化物や硫黄酸化物から電子
が発生し、種々の反応が起こって排煙は粉末状生成物に
転換する。X線の印加電圧は数十KeVから数百KeV
であり、電子ビーム照射の場合の約10分の1であるた
め、装置全体は小型化される。また、X線の物質透過能
は高いので照射窓2の厚さを大きくでき、照射窓2の耐
用年数を長くすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、火力発電所やごみ焼却
場等から排出される排煙を処理するための装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】火力発電所やごみ焼却場から排出される
排煙は、窒素酸化物や硫黄酸化物を含有しているため、
酸性雨を発生させるなど、深刻な環境破壊の原因となっ
ている。そこで、このような排煙中の窒素酸化物や硫黄
酸化物を分解し、無害化した後に排煙を排出させる処理
が要求され、これが実施されている。
【0003】このような排煙処理の方法として、従来か
ら、アンモニア等の触媒を用いて脱硫及び脱硝を行う、
所謂湿式処理法が行なわれてきた。しかし、この湿式処
理法では、アンモニア等の廃棄という面倒な問題が発生
する。そこで、近時は、排煙に電子ビームを照射するこ
とによって排煙を粉末に変えて処理する、所謂乾式処理
法が提案され、注目されている。
【0004】図4は、このような乾式処理法による排煙
処理装置の構成を示す縦断面図である。図4において、
反応容器1の左方には排煙の流入口1a、右方には排煙
の排出口1bが設けられており、さらに、上方には、電
子ビームが透過可能な薄い金属あるいは高分子膜により
形成された照射窓2が取付けられている。
【0005】照射窓2の上方には、加速電源3により電
圧が印加される複数の電子ビーム発生器4及び電子ビー
ム加速器5が取付けられている。反応容器1の内部は大
気圧又はこれに近い圧力となっているが、電子ビーム発
生器4及び電子ビーム加速器5の内部は、照射窓2によ
って反応容器1の内部と分離されて高真空が保たれてい
る。
【0006】次に、このような排煙処理装置の動作につ
き説明する。まず、ボイラ等から排出された排煙が流入
口1aから反応容器1の内部に流入する。なお、この処
理は乾式処理ではあるが、反応容器1内での反応を促進
させるため、排煙には予め多少のアンモニア又は消石灰
が添加されている。
【0007】加速電源1の電圧印加により、電子ビーム
発生器4のフィラメントから電子ビームが発射される。
この電子ビームは、電子ビーム加速器5により、数百K
eVから数MeV程度まで加速され、照射窓2を通って
反応容器1内の排煙に照射される。この電子ビームの照
射により、排煙中の窒素酸化物や硫黄酸化物、あるいは
添加されたアンモニア等に種々の反応が起こり、排煙
は、最終的には、回収が容易な粉末状生成物に転換され
る。この粉末状生成物は、図示を省略した電気集塵機に
より排出口1bから回収される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図4の装置は、前述し
たように、反応容器1内の圧力が大気圧(1気圧)又は
それ以上であり、一方、電子ビーム発生器4及び電子ビ
ーム加速器5の内部は電子のエネルギーを低下させない
ために高真空に保つ必要がある。したがって、照射窓2
には、これらの圧力差に応じた強度が要求されるため、
その厚さも一定以上としなければならない。
【0009】ところが、電子ビームの物質に対する透過
能は低いために、電子ビームを充分に加速して照射窓2
を透過し得るエネルギーを与える必要がある。そのた
め、前記のような数百KeVから数MeVという大きな
電圧を印加する必要があったのである。そして、このよ
うな高電圧を印加しなければならないことに起因して、
次のような問題が派生していた。
【0010】 加速電源3及び電子ビーム加速器5に
大型のものを使用しなければならず、また、高電圧部分
の絶縁を確実に行う構造としなければならないため、装
置全体が大型化し、スペース的に不利なものとなってい
た。特に、高速度の電子線が障壁で停止した時に発生す
る放射線が外部に洩れないようにするため、図4,の周
囲をコンクリートで覆う必要があるが、このコンクリー
トの厚さを相当程度厚くする必要があった。
【0011】 照射窓2の厚さは、強度上の観点から
は一定以上の厚さが必要であるが、電子ビームの透過能
の低さを考慮すると、それほど厚くするわけにはいかな
い。そのため、排煙による腐食の影響を大きく受け、照
射窓2の寿命は1000〜2000時間程度にすぎず、
年1回程度の割合で交換しなければならない。これは、
長期間にわたる運転の継続が要求される施設においては
大きなデメリットとなっている。
【0012】 装置全体が大型化するためにイニシャ
ルコストが高くなり、また、高電圧によってかなりの電
力を消費するためランニングコストも高くなっている。
すなわち、コスト的には非常に不利なものとなってい
る。
【0013】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、小型化を図ると共に、長期間の運転継続を可能に
し、さらに、コスト的にも有利な排煙処理装置を提供す
ることを目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、請求項1記載の発明は、窒素酸化物又は
硫黄酸化物を含有する排煙を反応容器に送り込み、この
反応容器内の排煙に電子を照射して粉末状生成物を生成
させ、この粉末状生成物を反応容器外へ排出する排煙処
理装置において、前記反応容器の照射窓にX線発生器を
取付け、この反応容器の内部へ向けてX線を照射させる
ようにした、ことを特徴とするものである。
【0015】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、X線の照射により光電子を放出する光電子
放出材料を前記反応容器内に配設した、ことを特徴とす
るものである。
【0016】請求項3記載の発明は、請求項2記載の発
明において、前記光電子放出材料を複数のプレート材に
より形成し、そのプレート面がX線照射方向と略平行に
なるようにした、ことを特徴とするものである。
【0017】請求項4記載の発明は、請求項2記載の発
明において、前記光電子放出材料を複数のパイプ材によ
り形成し、その軸方向がX線照射方向と略平行になるよ
うにした、ことを特徴とするものである。
【0018】請求項5記載の発明は、請求項1乃至4の
いずれかに記載の発明において、前記光電子放出材料が
半導体材料である、ことを特徴とするものである。
【0019】請求項6記載の発明は、請求項1乃至4の
いずれかに記載の発明において、前記光電子放出材料が
セラミック材料である、ことを特徴とするものである。
【0020】請求項7記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記反応容器の上流側に混入容器を設置
し、X線の照射により光電子を放出する粉末状光電子放
出材料を、この混入容器内で前記排煙に混入させ、この
粉末状光電子放出材料混入後の排煙を前記反応容器に送
り込むようにした、ことを特徴とするものである。
【0021】
【作用】X線そのものは電子ビームとは異なるものであ
るが、窒素酸化物や硫黄酸化物に照射されると、これら
から電子を放出させる働きを行う。この電子の放出によ
り、電子ビームを照射した場合と同様の効果を得ること
ができ、排煙を粉末状生成物として処理することができ
る。
【0022】そして、X線発生のために必要な電源電圧
は、電子ビーム照射の場合の10分の1程度で済むた
め、絶縁を容易に行うことができ、また、電源装置を小
型化することができる。さらに、X線は波長が短かく透
過能が秀れているものであるため、照射窓の厚さをそれ
ほど薄くする必要はないので、装置の寿命を長くするこ
とができる。
【0023】上記のように、X線の照射によっても電子
ビームの照射と同様の効果を得ることができるが、反応
容器内に光電子放出材料を設置することにより、この効
果を一層高めることができる。
【0024】この光電子放出材料には、装置の仕様に応
じて、種々の形状、材質を採用することができる。例え
ば、形状については、プレート状やパイプ状のもの、材
質については、半導体材料やセラミック材料のものなど
である。
【0025】また、予め混入容器内で排煙に粉末状光電
子放出材料を混入させておき、これを反応容器へ送り込
んでX線を照射するようにしても、排煙処理の効率を高
めることができる。
【0026】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1乃至図3に基き
説明する。但し、図4と同様の構成要素には同一符号を
付して重複した説明を省略する。
【0027】図1(a)は請求項1記載の発明の実施例
を示す縦断面図であり、図1(b)はその側断面図であ
る。この図において、反応容器1の上部には複数のX線
発生器6が取付けられており、照射窓2を通して、内部
にX線を照射できるようになっている。
【0028】そして、流入口1aから排煙が反応容器1
の内部に送り込まれ、窒素酸化物や硫黄酸化物にX線が
照射されると、電子が放出される。この電子により、反
応容器1内で種々の反応が起こり、排煙は粉末状生成物
に転換されて、排出口1bから回収される。すなわち、
X線照射によっても、電子ビーム照射の場合と同様に排
煙処理を行うことができる。
【0029】ここで、X線発生器6に印加される電圧
は、数十KeVから数百KeV程度であり、電子ビーム
照射の場合の約10分の1である。したがって、その電
源装置は小型のものであるため、X線発生器6に内蔵さ
せることも、あるいは別個に取付けることもできるが、
いずれにしても装置全体は従来に比べてかなり小型化す
ることができる。また、図1の周囲に覆うべきコンクリ
ートの厚さも、従来に比べてかなり薄くすることができ
る。
【0030】そして、X線の物質に対する透過能は高い
ものであるため、照射窓2の厚さは、図4の場合に比べ
てかなり厚くすることができる。したがって、腐食に対
する耐用年数も伸ばすことができ、長期間の連続運転が
可能になる。
【0031】さらに、X線発生器6は、電子ビーム発生
器4や電子ビーム加速器5に比べて安価であり、電力消
費量も少ないものであるため、コスト的に大いに有利に
なる。
【0032】図2(a)は請求項2及び3記載の発明の
実施例を示す縦断面図であり、図2(b)はその側断面
図である。図2が図1と異なる点は、光電子放出材料で
ある複数のプレート材7が反応容器1内に、そのプレー
ト面がX線照射方向と略平行になるように配設されてい
る点である。
【0033】前述したように、排煙中の窒素酸化物や硫
黄酸化物にX線が照射されると電子が放出されるが、本
実施例では、さらに、プレート材7に対するX線の照射
により光電子が発生するようになっている。したがっ
て、図1の場合に比べて発生する電子の量が多くなり、
排煙処理を一層効率的に行うことができる。
【0034】そして、プレート材7は、プレート面がX
線照射方向と略平行になるように配設されているので、
図2(b)に示すように、X線を左右のプレート面に何
度も衝突させることができ、多くの光電子を発生させる
ことができる。
【0035】図3(a)は請求項2及び4記載の発明の
実施例を示す縦断面図であり、図3(b)はその側断面
図である。図2においては、光電子放出材料として複数
のプレート材7を用いていたが、本実施例では、複数の
パイプ材8を用いている。そして、流入口1aを下方に
設けると共に、排出口1bを上方に設けている。
【0036】このような構成では、流入口1aから送り
込まれた排煙は、まず、下方からパイプ材1の内部を上
昇するが、このときX線の照射によりパイプ材8の内面
から発生する光電子により反応が生じる。次いで、パイ
プ材8を通り抜けて照射窓2に接近した排煙は、今度は
照射窓2からのX線により電子を発生する。したがっ
て、反応をさらに促進させることができ、排煙処理を効
率的に行うことができる。
【0037】光電子放出材料としての図2におけるプレ
ート材7、及び図3におけるパイプ材8の材質として
は、種々のものが考えられる。例えば、半導体材料(請
求項5記載の発明)及びセラミック材料(請求項6記載
の発明)などである。
【0038】次に、請求項7記載の発明の実施例につき
説明する。図2及び図3においては、反応容器1内に光
電子放出材料を配設することによって、反応を促進する
ようにしていたが、本実施例では、粉末状にした光電子
放出材料を予め排煙の中に混入することによって反応を
促進させようとするものである。
【0039】すなわち、図1の左方(上流側)には、図
示を省略した混入容器が設置されているものとする。そ
して、この混入容器内で粉末状光電子放出材料が排煙中
に混入され、その後に図1の反応容器1内に送り込まれ
るようになっている。このような構成によれば、請求項
1記載の発明の場合よりも多くの電子を発生させること
ができるので、一層効率的な排煙処理を行うことができ
る。
【0040】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、電子ビ
ームを照射することに代えてX線を照射するようにし、
電子を2次的に発生させる構成としたので、装置の小型
化を図ることができると共に、長期間の運転継続を可能
にし、さらに、コスト的にも有利な排煙処理装置を実現
することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1記載の発明の実施例の構成図。
【図2】請求項2及び3記載の発明の実施例の構成図。
【図3】請求項2及び4記載の発明の実施例の構成図。
【図4】従来装置の構成図。
【符号の説明】
1 反応容器 2 照射窓 6 X線発生器 7 プレート材(光電子放出材料) 8 パイプ材(光電子放出材料)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安 井 祐 之 神奈川県川崎市川崎区浮島町2番1号 株 式会社東芝浜川崎工場内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】窒素酸化物又は硫黄酸化物を含有する排煙
    を反応容器に送り込み、この反応容器内の排煙に電子を
    照射して粉末状生成物を生成させ、この粉末状生成物を
    反応容器外へ排出する排煙処理装置において、 前記反応容器の照射窓にX線発生器を取付け、この反応
    容器の内部へ向けてX線を照射させるようにした、 ことを特徴とする排煙処理装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の排煙処理装置において、 X線の照射により光電子を放出する光電子放出材料を前
    記反応容器内に配設した、 ことを特徴とする排煙処理装置。
  3. 【請求項3】請求項2記載の排煙処理装置において、 前記光電子放出材料を複数のプレート材により形成し、
    そのプレート面がX線照射方向と略平行になるようにし
    た、 ことを特徴とする排煙処理装置。
  4. 【請求項4】請求項2記載の排煙処理装置において、 前記光電子放出材料を複数のパイプ材により形成し、そ
    の軸方向がX線照射方向と略平行になるようにした、 ことを特徴とする排煙処理装置。
  5. 【請求項5】請求項1乃至4のいずれかに記載の排煙処
    理装置において、 前記光電子放出材料が半導体材料である、 ことを特徴とする排煙処理装置。
  6. 【請求項6】請求項1乃至4のいずれかに記載の排煙処
    理装置において、 前記光電子放出材料がセラミック材料である、 ことを特徴とする排煙処理装置。
  7. 【請求項7】請求項1記載の排煙処理装置において、 前記反応容器の上流側に混入容器を設置し、X線の照射
    により光電子を放出する粉末状光電子放出材料を、この
    混入容器内で前記排煙に混入させ、この粉末状光電子放
    出材料混入後の排煙を前記反応容器に送り込むようにし
    た、 ことを特徴とする排煙処理装置。
JP7126791A 1995-05-25 1995-05-25 排煙処理装置 Pending JPH08318128A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100443433B1 (ko) * 2001-04-30 2004-08-09 건국대학교 산학협력단 휘발성 유기화합물 제거장치의 반응기 구조

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100443433B1 (ko) * 2001-04-30 2004-08-09 건국대학교 산학협력단 휘발성 유기화합물 제거장치의 반응기 구조

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