JPH10128067A - 排ガス処理装置 - Google Patents
排ガス処理装置Info
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- JPH10128067A JPH10128067A JP8288458A JP28845896A JPH10128067A JP H10128067 A JPH10128067 A JP H10128067A JP 8288458 A JP8288458 A JP 8288458A JP 28845896 A JP28845896 A JP 28845896A JP H10128067 A JPH10128067 A JP H10128067A
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- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
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Abstract
低くし、触媒の脱硫率及び脱硝率を高くする。 【解決手段】入口部材と、入口部材との間に移動層60
を形成する出口部材と、入口部材と出口部材との間に配
設され、入口部材との間に前室64を形成する第1の多
孔板61と、入口部材と出口部材との間に配設され、第
1の多孔板61との間に中室65を、出口部材との間に
後室66をそれぞれ形成する第2の多孔板62と、前室
64内、中室65内及び後室66内における各触媒の移
動速度を設定するための定量切出し装置とを有する。前
室64における触媒の移動速度が中室65における触媒
の移動速度より高く、中室65における触媒の移動速度
が後室66における触媒の移動速度より高くされる。
Description
関するものである。
に平行な2枚のルーバの間に触媒を収容して移動層を形
成し、前記触媒を上方から下方に向けて移動させるとと
もに、被処理ガスを、一方のルーバを介して移動層内に
供給し、他方のルーバから排出するようにしている。
る。図において、31は塔本体であり、該塔本体31の
互いに対向する側壁32、33にそれぞれ被処理ガス導
入口34及び被処理ガス排出口35が形成される。前記
塔本体31内は互いに平行に配設された入口ルーバ11
及び出口ルーバ12によって仕切られ、入口ルーバ11
と出口ルーバ12との間に図示しない触媒が収容され、
移動層10が形成される。
導入口34から入口ルーバ11を通って移動層10に供
給され、該移動層10内において十分に触媒と接触させ
られ、ダストが補集されるとともに、脱硫及び脱硝が行
われ、出口ルーバ12を通って被処理ガス排出口35か
ら排出される。一方、触媒は、前記塔本体31の上端に
形成された供給口46から移動層10に供給され、該移
動層10内を下方に移動させられて排出口16から排出
される。
れ、該排出ローラ18を所定の速度で矢印方向に回転さ
せることによって前記触媒が所定の移動速度で移動層1
0内を下方に移動させられ、排出口16から排出され
る。そして、該排出口16から排出された触媒は、再生
装置60及びライン61を通って前記供給口46に循環
させられる。なお、13、14は下部壁、20は整流コ
ーンである。
である。図に示すように、互いに平行に配設された入口
ルーバ11及び出口ルーバ12によって包囲された空間
に触媒19が収容されて移動層10が形成され、前記入
口ルーバ11及び出口ルーバ12の各下端から下方に傾
斜して2枚の下部壁13、14が延びる。該下部壁1
3、14は下方になるに従って相互間の間隔が挟くな
り、下部壁13、14の下端に触媒19の排出口16が
形成され、該排出口16に排出ローラ18が配設され
る。また、前記移動層10内の下部領域に、断面が逆
「V」字形の整流コーン20が排出口16に沿って配設
され、触媒19の下方への移動を円滑にする。
来の排ガス処理装置においては、前記移動層10に、パ
ターンaで示すように供給された触媒19が、移動層1
0内を下方に移動する間にパターンbのように変化して
しまう。この場合、前記移動層10内において触媒19
の均一な流れを形成することができないので、入口ルー
バ11の近傍において触媒19の移動速度が低くなって
しまう。したがって、被処理ガスに含有されるダストが
入口ルーバ11の近傍において触媒19を目詰まりさせ
てしまう。また、入口ルーバ11と下部壁13との境界
部c、出口ルーバ12と下部壁14との境界部d、整流
コーン20の上面e等において触媒19が滞留してしま
う。
示しない多孔板によって前室と後室とに区分し、かつ、
前室における触媒19の移動速度を後室における触媒1
9の移動速度より十分に高くすることによって、触媒1
9が目詰まりしたり、滞留したりするのを防止するよう
にした排ガス処理装置が提供されている(特開平7−1
36445号公報参照)。
ては、前室における触媒19の移動速度が高くなると、
触媒19が摩耗によって粉化して飛散するので、前記被
処理ガス排出口35(図2)におけるダスト濃度がその
分高くなり、図示しない煙突からの排煙が肉眼で見えな
い程度(5〜10〔mg/Nm3 〕)に低くすることが
できなくなってしまう。
制約されると、触媒19の脱硫率及び脱硝率がその分低
くなってしまう。本発明は、前記従来の排ガス処理装置
の問題点を解決して、触媒が目詰まりしたり、滞留した
りすることがなく、被処理ガス排出口におけるダスト濃
度を十分に低くすることができ、触媒の脱硫率及び脱硝
率を高くすることができる排ガス処理装置を提供するこ
とを目的とする。
ガス処理装置においては、入口部材と、該入口部材との
間に移動層を形成する出口部材と、前記入口部材と出口
部材との間に配設され、前記入口部材との間に前室を形
成する第1の多孔板と、前記入口部材と出口部材との間
に配設され、前記第1の多孔板との間に中室を、前記出
口部材との間に後室をそれぞれ形成する第2の多孔板
と、前記各前室、中室及び後室の下端に配設され、前室
内、中室内及び後室内における各触媒の移動速度を設定
するための定量切出し装置とを有する。
室における触媒の移動速度が中室における触媒の移動速
度より高く、中室における触媒の移動速度が後室におけ
る触媒の移動速度より高くされる。本発明の他の排ガス
処理装置においては、さらに、前記前室の層厚は移動層
全体の層厚の10〜20〔%〕にされ、前記中室の層厚
は移動層全体の層厚の20〜45〔%〕にされる。
て図面を参照しながら詳細に説明する。図1は本発明の
第1の実施の形態における排ガス処理装置の断面図であ
る。図において、31は塔本体であり、該塔本体31の
互いに対向する側壁32、33にそれぞれ被処理ガス導
入口34及び被処理ガス排出口35が形成される。前記
塔本体31内は互いに平行に配設された入口部材として
の入口ルーバ37、第1の多孔板61、第2の多孔板6
2及び出口部材としての出口多孔板39によって仕切ら
れ、入口ルーバ37と出口多孔板39との間に触媒とし
ての図示しない活性炭(A.C.)が収容され、移動層
60が形成される。本実施の形態においては、前記入口
ルーバ37は、表面にダストが付着しないように表面積
の少ないものが使用される。なお、出口多孔板39に代
えて出口ルーバを使用することもできる。
との間に前室64が、第1の多孔板61と第2の多孔板
62との間に中室65が、第2の多孔板62と出口多孔
板39との間に後室66がそれぞれ形成される。そし
て、被処理ガスは、前記被処理ガス導入口34から入口
ルーバ37を通って前室64に供給され、このとき、被
処理ガスの流速は、図示しない煙道内における流速と比
べて1/10〜1/20程度に極端に低くなり、前室6
4内を被処理ガス中のダストが重力によって沈降する。
続いて、被処理ガスは、第1の多孔板61を通って中室
65に供給され、更に第2の多孔板62を通って後室6
6に供給され、出口多孔板39を通って被処理ガス排出
口35から排出される。
形成された供給口46から前室64、中室65及び後室
66に供給され、該前室64内、中室65内及び後室6
6内を下方に移動して排出ホッパ47〜49から排出さ
れる。その間、前室64内、中室65内及び後室66内
において、被処理ガスは活性炭と衝突して拡散され、活
性炭によってダストが捕集され、かつ、脱硫及び脱硝が
行われる。
を有し、それぞれ前記入口ルーバ37の下端から下方に
垂直に延びる側壁部47a、前記第1の多孔板61の下
端から下方に垂直に延びる側壁部48a、及び前記出口
多孔板39の下端から下方に垂直に延びる側壁部49a
を有する。したがって、入口ルーバ37、出口多孔板3
9及び第1の多孔板61に沿って下方に移動させられた
活性炭は、それぞれ側壁部47a、48a、49aに沿
って円滑に下降するので滞留することがなくなる。
ぞれ下端に第1排出口47b、48b、49bを有し、
該第1排出口47b、48b、49bに臨んでそれぞれ
定量切出し装置としての排出ローラ47c、48c、4
9cが配設され、該各排出ローラ47c、48c、49
cの回転数を調整することによって、それぞれ前室64
内、中室65内及び後室66内の各活性炭の移動速度v
1〜v3が設定される。なお、この場合、前室64と中
室65との間に第1の多孔板61が、中室65と後室6
6との間に第2の多孔板62がそれぞれ配設され、第1
の多孔板61、第2の多孔板62を越えて活性炭が移動
することが阻止されるので、前室64内、中室65内及
び後室66内の各活性炭の移動速度v1〜v3を設定ど
おりにすることができる。
66内を下方に移動した活性炭は、前記第1排出口47
b、48b、49bから排出され、集合ホッパ52を介
して更に第2排出口59から排出される。なお、前記供
給口46に供給バルブ46aが、第2排出口59に排出
バルブ59aがそれぞれ配設される。ところで、前記前
室64内における活性炭の移動速度v1は最も高く(従
来の排ガス処理装置の2〜5倍)設定される。
m3 〕以上、例えば、350〜500〔mg/Nm3 〕
の被処理ガスが前室64内に供給され、活性炭の1粒当
たりの捕集されるダスト量が多くても、被処理ガスの通
気が良くなり、圧力損失を小さくすることができる。し
たがって、活性炭が目詰まりしたり、滞留したりするの
を防止することができる。また、活性炭の移動速度v1
が高いので、被処理ガスを移動層60内の全体に円滑に
拡散させることができる。
結果から移動層60全体の層厚の10〜20〔%〕に設
定するのが好ましい。このように設定すると、入口ルー
バ37、第1の多孔板61等による摩擦の寄与度が高く
なり、前室64内における粉体圧を小さくし、入口ルー
バ37から供給された被処理ガスを移動層60内の全体
に円滑に拡散させることができる。また、前室64の容
積が移動層60全体の容積、すなわち、SV値に比べて
小さくなるので、活性炭の摩耗が少なくなる。
に対して直角の方向に図示しない仕切板を配設すること
によって(高さが20〔m〕以上の排ガス処理装置の場
合、1〔m〕ごとに配設される。)、粉体圧を一層小さ
くすることができる。そして、中室65においては、活
性炭の1粒当たりの捕集されるダスト量が前室64と同
様に多いので、前記中室65内の活性炭の移動速度v2
は(2/3)・v1〜(1/5)・v1、好ましくは、
(1/2)・v1〜(1/3)・v1に設定される。
り、圧力損失を小さくすることができるので、活性炭が
目詰まりしたり、滞留したりするのを防止することがで
きる。また、前記中室65の層厚d2は、被処理ガス導
入口34側のダスト濃度及び集塵(じん)効率に基づい
て設定され、本実施の形態においては、移動層60全体
の層厚の20〜45〔%〕にされる。なお、集塵効率
は、被処理ガス中のダストの粒度分布、活性炭の粒径、
被処理ガスの流速等に依存するので、前記中室65の層
厚d2は被処理ガス中のダストの粒度分布、活性炭の粒
径、被処理ガスの流速等に対応させて設定される。
度v3は、被処理ガス排出口35側のダスト濃度に対応
させて(2/3)・v2〜(1/5)・v2、好ましく
は、(1/2)・v2〜(1/3)・v2に設定され
る。この場合、活性炭の移動速度v3が低くされるの
で、活性炭が摩耗によって粉化して飛散するのを防止す
ることができる。したがって、被処理ガス排出口35側
のダスト濃度を低くすることができる。
60全体の層厚から前室64の層厚d1及び中室65の
層厚d2を減算した値とする。そして、被処理ガスを処
理するに当たり必要とされる脱硫率及び脱硝率に基づい
て、前記SV値が計算され、該SV値に基づいて移動層
60全体の層厚を計算することができる。
間速度(被処理ガスの速度)及び活性炭の滞留時間(前
室64内、中室65内及び後室66内の各活性炭の移動
速度v1〜v3の平均値に対応する。)を選定すること
によって比較的容易に所望の値にすることができるが、
脱硝率は、被処理ガス導入口34側におけるSO2 濃
度、NOX 濃度、被処理ガスの温度等の影響を大きく受
ける。したがって、塔本体31の寸法及び活性炭の滞留
時間は、脱硝率の値に対応させて設定される。
60内に供給されるが、供給バルブ46aから落下した
ときに、粒体の安息角に基づいて、前室64、及び後室
66内の出口多孔板39寄りに粗い粒体が、中室65、
及び後室66内の第2の多孔板62寄りに細かい粒体が
それぞれ分配される。したがって、ダスト濃度の高い被
処理ガスが前室64内に供給されても、活性炭の粗い粒
体が前室64内を移動させられるので、活性炭が目詰ま
りしたり、滞留したりすることがなくなる。また、活性
炭の粗い粒体が後室66内の出口多孔板39寄りを移動
させられるので、活性炭が粉化して飛散することもな
い。
及び後室66内の第2の多孔板62寄りを移動させられ
るので、中室65、及び後室66内の第2の多孔板62
寄りにおいて脱硫及び脱硝を行うことができる。次に、
前室64内、中室65内及び後室66内の各活性炭の移
動速度v1〜v3の分布について説明する。
移動速度の分布図である。なお、図において、横軸に移
動層60(図1)内の厚さ方向の位置を、縦軸に活性炭
の単位時間における降下距離を採ってある。この場合、
前室64内、中室65内及び後室66内の各活性炭の移
動速度v1〜v3を v1:v2:v3=4:2:1 とする。
濃度が高くなると、前室64及び中室65における層厚
d1、d2における移動層60全体の層厚に占める割合
が大きくされ、移動速度v1、v2が高くされる。ま
た、集塵効率を高くしたいときは、中室65における層
厚d2が大きくされ、移動速度v2が高くされる。
濃度を低くするとき、後室66における層厚d3が大き
くされ、移動速度v3が高くされる。次に、圧力損失の
分布について説明する。図5は本発明の第1の実施の形
態における正常時の移動層の圧力損失の分布図、図6は
本発明の第1の実施の形態における異常時の移動層の圧
力損失の分布図である。なお、図において、横軸に圧力
損失を、縦軸に移動層の高さ方向の位置を採ってある。
圧力損失を、L2は中室65内の圧力損失を、L3は後
室66内の圧力損失をそれぞれ示す。移動層60が正常
に機能している場合、前室64内、中室65内及び後室
66内の各圧力損失は、図5に示すようになる。すなわ
ち、圧力損失は、前室64内及び後室66内の上部にお
いてわずかに高くなり、中室65内の下部においてわず
かに高くなる。このように、圧力損失の分布が高さ方向
の位置においてほとんど変化しない場合、活性炭が適切
な移動速度v1〜v3で移動していて、ダストによって
活性炭が目詰まりしたり、滞留したりしていないことが
分かる。また、この場合、活性炭の見かけ密度、高密度
空隙(げき)率等が高さ方向の位置で変化することはな
い。
であり、後室66における層厚d3が大きいので、後室
66の圧力損失は中室65の圧力損失より大きくなる。
このように、層厚d1〜d3と圧力損失とが完全に比例
している場合、活性炭が適切な移動速度v1〜v3で移
動していて、ダストによって活性炭が目詰まりしたり、
滞留したりしていないことが分かる。
ていない場合、前室64内、中室65内及び後室66内
の各圧力損失は、例えば、図6に示すようになる。この
ように、圧力損失が中室65内の下部において極端に大
きくなると、被処理ガスが塔本体31内の上部に偏流し
てしまう。その結果、後室66内の上部において、ダス
トが再び飛散してしまい、中室65内の下部において、
ダストによって活性炭が目詰まりしたり、滞留したりし
てしまう。
各層厚d1〜d3について説明する。図7は活性炭の集
塵特性を示す図である。なお、図において、横軸に活性
炭の層厚を、縦軸に活性炭の集塵効率を採ってある。平
均粒径が30〔μm〕の細かいダストを平均径が7〜9
〔mm〕の円柱状の活性炭によってろ過集塵する場合、
層厚は、脱硫率及び脱硝率を高くする場合ほど大きくす
る必要はない。被処理ガスの温度にもよるが、集塵効
率、脱硫率及び脱硝率を高くするために必要となる層厚
を、それぞれ、dD 、dS 及びdN とすると、 dN >dS >dD になる。そして、図から活性炭の全体の層厚の30
〔%〕程度の層厚があれば、集塵効率を85〜90
〔%〕にすることができることが分かる。
ト濃度、ダストの捕集の困難性等に対応させて変化させ
ることができる。次に、中室65における活性炭の移動
速度v2について説明する。図8は本発明の第1の実施
の形態における中室内の活性炭の移動速度と圧力損失と
の関係図である。なお、図において、横軸に中室65
(図1)内の活性炭の移動速度を、縦軸に中室65内に
おける圧力損失を採ってある。
層60全体の層厚から見ると大きくはなく、小さな層厚
の部分においてほとんどのダストを補集することができ
る。したがって、その部分における活性炭の1粒当たり
のダスト負荷が大きいことが分かる。そして、中室65
内における活性炭の移動速度v2と圧力損失は、図に示
すような関係を有することが分かる。本実施の形態にお
いては、0.1〜0.15〔m/h〕の移動速度v2付
近に変曲点が存在する。したがって、中室65内におけ
る限界の移動速度v2を、安全をみて0.15〜0.2
〔m/h〕にするのが好ましい。
度について説明する。図9は本発明の第1の実施の形態
における後室内の活性炭の移動速度とダスト濃度との関
係図である。なお、図において、横軸に後室66(図
1)内における活性炭の移動速度を、縦軸に被処理ガス
排出口35側のダスト濃度を採ってある。
0〜20〔mg/Nm3 〕等の低い値にするためには、
後室66における活性炭の移動速度v3をできる限り低
くして、活性炭が粉化して飛散するのを抑制する必要が
ある。ダストの平均粒径及び被処理ガスの流速によって
もばらつきがあるが、後室66における活性炭の移動速
度v3を0.15〔m/h〕以下、好ましくは、0.1
〔m/h〕以下に設定すると、被処理ガス排出口35側
のダスト濃度を低くすることができる。
説明する。図10は本発明の第2の実施の形態における
排ガス処理装置の断面図である。なお、第1の実施の形
態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与
することによってその説明を省略する。この場合、被処
理ガス導入口341と入口ルーバ37との間にコーン煙
道342が、被処理ガス排出口351と出口多孔板39
との間にコーン煙道352がそれぞれ形成される。した
がって、被処理ガス導入口341からコーン煙道342
に供給された被処理ガスの流速は、前記被処理ガス排出
口351に接続された図示しない煙道内における流速と
比べて1/10〜1/20程度に極端に低くなり、コー
ン煙道342内において図示しないダストが沈降する。
その結果、コーン煙道342から前室64に供給された
被処理ガスは、一層拡散する。
るものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させ
ることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。
れば、排ガス処理装置においては、入口部材と、該入口
部材との間に移動層を形成する出口部材と、前記入口部
材と出口部材との間に配設され、前記入口部材との間に
前室を形成する第1の多孔板と、前記入口部材と出口部
材との間に配設され、前記第1の多孔板との間に中室
を、前記出口部材との間に後室をそれぞれ形成する第2
の多孔板と、前記各前室、中室及び後室の下端に配設さ
れ、前室内、中室内及び後室内における各触媒の移動速
度を設定するための定量切出し装置とを有する。
室における触媒の移動速度が中室における触媒の移動速
度より高く、中室における触媒の移動速度が後室におけ
る触媒の移動速度より高くされる。この場合、ダスト濃
度が高い被処理ガスが前室内に供給されても、前室内に
おける触媒の移動速度が高いので、被処理ガスの通気が
良くなり、圧力損失を小さくすることができる。
したりするのを防止することができる。また、移動速度
が高いので、被処理ガスを移動層内の全体に円滑に拡散
させることができる。そして、中室内の触媒の移動速度
が高く設定されるので、被処理ガスの通気が良くなり、
圧力損失を小さくすることができる。
したりするのを防止することができる。さらに、後室内
の触媒の移動速度が低く設定されるので、触媒が摩耗に
よって粉化して飛散するのを防止することができる。し
たがって、被処理ガス排出口側のダスト濃度を低くする
ことができる。
さらに、前記前室の層厚は移動層全体の層厚の10〜2
0〔%〕にされ、前記中室の層厚は移動層全体の層厚の
20〜45〔%〕にされる。この場合、前室の層厚は、
移動層全体の層厚の10〜20〔%〕にされるので、前
室内における粉体圧を小さくし、被処理ガスを移動層内
の全体に円滑に拡散させることができる。また、前室の
容積が移動層全体の容積に比べて小さくなるので、触媒
の摩耗が少なくなる。
層厚の20〜45〔%〕にされるので、集塵効率を高く
することができる。
装置の断面図である。
分布図である。
動層の圧力損失の分布図である。
動層の圧力損失の分布図である。
性炭の移動速度と圧力損失との関係図である。
性炭の移動速度とダスト濃度との関係図である。
理装置の断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 (a)入口部材と、(b)該入口部材と
の間に移動層を形成する出口部材と、(c)前記入口部
材と出口部材との間に配設され、前記入口部材との間に
前室を形成する第1の多孔板と、(d)前記入口部材と
出口部材との間に配設され、前記第1の多孔板との間に
中室を、前記出口部材との間に後室をそれぞれ形成する
第2の多孔板と、(e)前記各前室、中室及び後室の下
端に配設され、前室内、中室内及び後室内における各触
媒の移動速度を設定するための定量切出し装置とを有す
るとともに、(f)該各定量切出し装置によって、前室
における触媒の移動速度が中室における触媒の移動速度
より高く、中室における触媒の移動速度が後室における
触媒の移動速度より高くされることを特徴とする排ガス
処理装置。 - 【請求項2】 前記前室の層厚は移動層全体の層厚の1
0〜20〔%〕にされ、前記中室の層厚は移動層全体の
層厚の20〜45〔%〕にされる請求項1に記載の排ガ
ス処理装置。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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