JPH10151324A - 排煙脱硝装置 - Google Patents
排煙脱硝装置Info
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Classifications
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- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 排ガス処理系でのＮＨ3ガスの分布の偏りに
よる脱硝触媒層による脱硝性能の低下を抑えることがで
きる排煙脱硝装置を提供すること。 【解決手段】 ハニカム状または板状の触媒エレメント
５を積層して得られるパラレルフロー型触媒ユニット６
または前記触媒ユニット６を複数個集積して得られる触
媒ブロック２の複数個の組み合わせからなる脱硝触媒層
３を排ガスダクト１内部のアンモニア注入部４の後流側
に配置する。そして脱硝触媒層３を排ガスダクト１内に
少なくとも２つ以上設置し、各脱硝触媒層３間に間隙１
３を設け、該間隙１３に排ガスとアンモニアを混合させ
る混合器８を設置する。間隙１３に設置される混合器８
で各脱硝触媒層入口で排ガスとＮＨ３が混合され、ＮＨ
3／ＮＯｘのモル比の分布アンバランスを小さくするが
でき、脱硝性能を高めることができる。
よる脱硝触媒層による脱硝性能の低下を抑えることがで
きる排煙脱硝装置を提供すること。 【解決手段】 ハニカム状または板状の触媒エレメント
５を積層して得られるパラレルフロー型触媒ユニット６
または前記触媒ユニット６を複数個集積して得られる触
媒ブロック２の複数個の組み合わせからなる脱硝触媒層
３を排ガスダクト１内部のアンモニア注入部４の後流側
に配置する。そして脱硝触媒層３を排ガスダクト１内に
少なくとも２つ以上設置し、各脱硝触媒層３間に間隙１
３を設け、該間隙１３に排ガスとアンモニアを混合させ
る混合器８を設置する。間隙１３に設置される混合器８
で各脱硝触媒層入口で排ガスとＮＨ３が混合され、ＮＨ
3／ＮＯｘのモル比の分布アンバランスを小さくするが
でき、脱硝性能を高めることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、還元剤及び脱硝触
媒を用いる脱硝装置に係り、特に脱硝触媒の脱硝作用を
高める脱硝触媒層を備えた排煙脱硝装置に関する。
媒を用いる脱硝装置に係り、特に脱硝触媒の脱硝作用を
高める脱硝触媒層を備えた排煙脱硝装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】発電所、各種工場または自動車などから
排出される排煙中の窒素酸化物（ＮＯｘ）は光化学スモ
ッグの原因物質であり、その効果的な除去方法として選
択的接触還元による排煙脱硝装置が火力発電所を中心に
幅広く用いられている。近年、産業の発展からＮＯｘを
含む排ガス量は増大する傾向にあり、環境基準を遵守す
るため、今後さらなる排ガスの低ＮＯｘ濃度化が要求さ
れる情勢にある。また、ＮＯｘの他、燃焼排ガス中に含
まれるＣＯ濃度も非常に低レベルまで抑えることが望ま
れており、それらを除去するための脱硝触媒やプロセス
の実現が重要な課題となっている。
排出される排煙中の窒素酸化物（ＮＯｘ）は光化学スモ
ッグの原因物質であり、その効果的な除去方法として選
択的接触還元による排煙脱硝装置が火力発電所を中心に
幅広く用いられている。近年、産業の発展からＮＯｘを
含む排ガス量は増大する傾向にあり、環境基準を遵守す
るため、今後さらなる排ガスの低ＮＯｘ濃度化が要求さ
れる情勢にある。また、ＮＯｘの他、燃焼排ガス中に含
まれるＣＯ濃度も非常に低レベルまで抑えることが望ま
れており、それらを除去するための脱硝触媒やプロセス
の実現が重要な課題となっている。
【０００３】排煙脱硝装置に従来から使用されている酸
化チタン系の脱硝触媒を用いた場合には、特に排煙脱硝
装置出口のガス中のＮＯｘを０．１ｐｐｍ以下あるいは
大気並のＮＯｘ濃度（０．０４ｐｐｍ）以下の、非常に
低いレベルに抑える高効率脱硝を実現させることは次の
ような問題があり困難であった。
化チタン系の脱硝触媒を用いた場合には、特に排煙脱硝
装置出口のガス中のＮＯｘを０．１ｐｐｍ以下あるいは
大気並のＮＯｘ濃度（０．０４ｐｐｍ）以下の、非常に
低いレベルに抑える高効率脱硝を実現させることは次の
ような問題があり困難であった。
【０００４】ＮＨ3／ＮＯｘのモル比（以下、単にモ
ル比と略す）１．０以上の運転に伴う高濃度の未反応Ｎ
Ｈ3が排出する。 通常、触媒層直前の排ガス流路域では局所的な前記モ
ル比の相違（アンバランス）があるため、モル比を１．
０よりかなり高い値（例えば１．２以上）とする必要が
有り、ますます未反応ＮＨ3の濃度が高くなる。 モル比の局所的な相違を無くすためには、ＮＨ3の拡
散混合を図るための長いダクトが必要となり、脱硝装置
の巨大化をもたらす。
ル比と略す）１．０以上の運転に伴う高濃度の未反応Ｎ
Ｈ3が排出する。 通常、触媒層直前の排ガス流路域では局所的な前記モ
ル比の相違（アンバランス）があるため、モル比を１．
０よりかなり高い値（例えば１．２以上）とする必要が
有り、ますます未反応ＮＨ3の濃度が高くなる。 モル比の局所的な相違を無くすためには、ＮＨ3の拡
散混合を図るための長いダクトが必要となり、脱硝装置
の巨大化をもたらす。
【０００５】特にモル比のアンバランス（ＮＨ3濃度の
アンバランス）は脱硝性能に大きく影響し、未反応ＮＨ
3の増大にもつながっている。
アンバランス）は脱硝性能に大きく影響し、未反応ＮＨ
3の増大にもつながっている。
【０００６】このＮＨ3濃度のアンバランスを抑制する
ために、図１５に示すような排ガスダクト１内の排ガス
処理系において脱硝触媒層３の前流側に排ガス混合器８
を設置した脱硝装置が提案されている。ただし、図１５
に示すように排ガス処理系ではアンモニア注入ノズル４
からアンモニアが排ガス路内に注入され、アンモニアと
排ガスとの混合ガスが整流板７で整流された後、排ガス
混合器８で混合され、脱硝触媒が収納された触媒ブロッ
ク２を積層した脱硝触媒層３で脱硝される。
ために、図１５に示すような排ガスダクト１内の排ガス
処理系において脱硝触媒層３の前流側に排ガス混合器８
を設置した脱硝装置が提案されている。ただし、図１５
に示すように排ガス処理系ではアンモニア注入ノズル４
からアンモニアが排ガス路内に注入され、アンモニアと
排ガスとの混合ガスが整流板７で整流された後、排ガス
混合器８で混合され、脱硝触媒が収納された触媒ブロッ
ク２を積層した脱硝触媒層３で脱硝される。
【０００７】また、脱硝触媒層３の入口に導入される混
合ガスの偏流による脱硝効率の低下を解消させるため
に、図１６に示す様に脱硝触媒層３を２つ以上用意し
て、各触媒層３、３の間に間隙を設けることにより、前
記偏流を矯正する脱硝装置も提案されている（特開平４
−８２３６４号、特開昭５４−８２３６４号）。
合ガスの偏流による脱硝効率の低下を解消させるため
に、図１６に示す様に脱硝触媒層３を２つ以上用意し
て、各触媒層３、３の間に間隙を設けることにより、前
記偏流を矯正する脱硝装置も提案されている（特開平４
−８２３６４号、特開昭５４−８２３６４号）。
【０００８】また、図１７に示すような脱硝触媒層３を
２つ以上間隔をあけて設けた脱硝反応装置において、前
段の脱硝触媒層３の後流側にリークしたガスを混合する
ための整流板１２を設置した構成も提案されている（特
開平８−１６８６５２号）。
２つ以上間隔をあけて設けた脱硝反応装置において、前
段の脱硝触媒層３の後流側にリークしたガスを混合する
ための整流板１２を設置した構成も提案されている（特
開平８−１６８６５２号）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、脱
硝触媒層３入口で排ガスとＮＨ3は混合されるが、依然
として幾らかのモル比のアンバランス（ＮＨ3濃度のア
ンバランス）は存在している。脱硝触媒層３入口の前記
アンバランスは、脱硝触媒層３中に同様のアンバランス
をそのまま引き継ぐという悪影響を及ぼし、脱硝効率を
低下させる原因となっている。また、脱硝触媒層３を２
つ以上用意して各脱硝触媒層３間に間隙を設けた場合は
脱硝触媒層３の間での偏流は解消されるが、排ガス混合
作用は小さく、十分な混合を得るためには、前記間隙を
非常に大きく採らなければならないため、脱硝反応装置
が大型化するという問題も発生する。本発明の課題は、
排ガス処理系でのＮＨ3ガスの分布の偏りによる脱硝触
媒層による脱硝性能の低下を抑えることができる排煙脱
硝装置を提供することにある。
硝触媒層３入口で排ガスとＮＨ3は混合されるが、依然
として幾らかのモル比のアンバランス（ＮＨ3濃度のア
ンバランス）は存在している。脱硝触媒層３入口の前記
アンバランスは、脱硝触媒層３中に同様のアンバランス
をそのまま引き継ぐという悪影響を及ぼし、脱硝効率を
低下させる原因となっている。また、脱硝触媒層３を２
つ以上用意して各脱硝触媒層３間に間隙を設けた場合は
脱硝触媒層３の間での偏流は解消されるが、排ガス混合
作用は小さく、十分な混合を得るためには、前記間隙を
非常に大きく採らなければならないため、脱硝反応装置
が大型化するという問題も発生する。本発明の課題は、
排ガス処理系でのＮＨ3ガスの分布の偏りによる脱硝触
媒層による脱硝性能の低下を抑えることができる排煙脱
硝装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記本発明の課題は、ハ
ニカム状または板状の触媒エレメントを積層して得られ
るパラレルフロー型触媒ユニットまたは前記触媒ユニッ
トを複数個集積して得られる触媒ブロックの複数個の組
み合わせからなる脱硝触媒層を排ガスダクト内部のアン
モニア注入部の後流側に配置した排煙脱硝装置におい
て、前記脱硝触媒層を排ガスダクト内に少なくとも２つ
以上設置し、各脱硝触媒層間に間隙を設け、該間隙に排
ガスとアンモニアを混合する混合器を設置した排煙脱硝
装置により解決される。本発明によれば、２つ以上の隣
接する脱硝触媒層間に間隙を設けると共に、それぞれの
間隙に混合器を設置し、各脱硝触媒層の入口で排ガスと
ＮＨ３が混合され、ＮＨ3／ＮＯｘのモル比の排ガスダ
クト内での分布のアンバランスは小さくなり脱硝性能を
高めることができる。
ニカム状または板状の触媒エレメントを積層して得られ
るパラレルフロー型触媒ユニットまたは前記触媒ユニッ
トを複数個集積して得られる触媒ブロックの複数個の組
み合わせからなる脱硝触媒層を排ガスダクト内部のアン
モニア注入部の後流側に配置した排煙脱硝装置におい
て、前記脱硝触媒層を排ガスダクト内に少なくとも２つ
以上設置し、各脱硝触媒層間に間隙を設け、該間隙に排
ガスとアンモニアを混合する混合器を設置した排煙脱硝
装置により解決される。本発明によれば、２つ以上の隣
接する脱硝触媒層間に間隙を設けると共に、それぞれの
間隙に混合器を設置し、各脱硝触媒層の入口で排ガスと
ＮＨ３が混合され、ＮＨ3／ＮＯｘのモル比の排ガスダ
クト内での分布のアンバランスは小さくなり脱硝性能を
高めることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図に基づい
て説明する。図１に排煙脱硝装置内部の側面断面図を示
す。排ガスダクト１内に図２に示す構成からなる脱硝触
媒層３を複数それぞれ排ガスダクト内に間隔をあけて配
置し、脱硝触媒層３の前流側にはＮＨ３注入ノズル４を
設け、ＮＨ３注入ノズル４と第一段の脱硝触媒層３の間
には図６に平面図を示す整流板７と図７に斜視図を示す
混合器８をダクト１の横断面全体にわたって設ける。さ
らに、脱硝触媒層３は２つ以上間隔を設けて配置される
が、その脱硝触媒層３間の間隔には、一つ以上の混合器
８をダクト１の横断面全体にわたって設置する。
て説明する。図１に排煙脱硝装置内部の側面断面図を示
す。排ガスダクト１内に図２に示す構成からなる脱硝触
媒層３を複数それぞれ排ガスダクト内に間隔をあけて配
置し、脱硝触媒層３の前流側にはＮＨ３注入ノズル４を
設け、ＮＨ３注入ノズル４と第一段の脱硝触媒層３の間
には図６に平面図を示す整流板７と図７に斜視図を示す
混合器８をダクト１の横断面全体にわたって設ける。さ
らに、脱硝触媒層３は２つ以上間隔を設けて配置される
が、その脱硝触媒層３間の間隔には、一つ以上の混合器
８をダクト１の横断面全体にわたって設置する。
【００１２】本発明の脱硝触媒層３は図２に示すよう
に、多数の板状触媒エレメント５が積層されてパラレル
フロー型の触媒ユニット６を形成し、さらに複数個の触
媒ユニット６が、縦、横、上下に配列され、一辺が約１
ｍ〜３ｍの範囲になるようにブロック枠体１１内に充填
されて触媒ブロック２を形成している。触媒エレメント
５は、その板面が触媒ブロック２内に流れるガスの方向
と平行になるように配置されている。
に、多数の板状触媒エレメント５が積層されてパラレル
フロー型の触媒ユニット６を形成し、さらに複数個の触
媒ユニット６が、縦、横、上下に配列され、一辺が約１
ｍ〜３ｍの範囲になるようにブロック枠体１１内に充填
されて触媒ブロック２を形成している。触媒エレメント
５は、その板面が触媒ブロック２内に流れるガスの方向
と平行になるように配置されている。
【００１３】触媒エレメント５は例えばＥガラス製繊維
の捻糸を平織りした網状物に焼成後はＴｉＯ2、ＴｉＯ2
とＭｏＯ3、ＴｉＯ2とＷＯ3などから構成される脱硝活
性のある触媒基材成分を塗布した後に焼成して得られた
板状またはハニカム状のものである。
の捻糸を平織りした網状物に焼成後はＴｉＯ2、ＴｉＯ2
とＭｏＯ3、ＴｉＯ2とＷＯ3などから構成される脱硝活
性のある触媒基材成分を塗布した後に焼成して得られた
板状またはハニカム状のものである。
【００１４】図３に示すように、ダクト１（図１）内に
多数の触媒ブロック２を一面に敷き詰め、さらにそれを
複数段積み重ねることによって脱硝触媒層３が形成され
る。
多数の触媒ブロック２を一面に敷き詰め、さらにそれを
複数段積み重ねることによって脱硝触媒層３が形成され
る。
【００１５】本発明では、隣接する触媒ブロック２の側
面間に生じる間隙の後端（ガス流れの下流側）に、図４
に示すように、Ｔ字形断面を有するブロック間シール板
１５を設置し、また隣接する触媒ユニット６の側面間に
生じる間隙の後端に、図５に示すように、Ｔ字形断面を
有するユニット間シール板１４を設置している。ブロッ
ク間シール板１５およびユニット間シール板１４は、そ
れぞれ間隙全長にわたって、Ｔ字形の横棒から立ち下が
る脚部を間隙に差し込んでいる。
面間に生じる間隙の後端（ガス流れの下流側）に、図４
に示すように、Ｔ字形断面を有するブロック間シール板
１５を設置し、また隣接する触媒ユニット６の側面間に
生じる間隙の後端に、図５に示すように、Ｔ字形断面を
有するユニット間シール板１４を設置している。ブロッ
ク間シール板１５およびユニット間シール板１４は、そ
れぞれ間隙全長にわたって、Ｔ字形の横棒から立ち下が
る脚部を間隙に差し込んでいる。
【００１６】以上の脱硝触媒層３の構造により、従来の
技術では脱硝されずに触媒ブロック２間及び触媒ユニッ
ト６間の間隙を流れていた未処理の排ガスは、ブロック
間シール板１５及びユニット間シール板１４により流れ
が抑止され、ガスリークが減少する。さらに各シール板
１４、１５は触媒ブロック２間、触媒ユニット６間の各
間隙に流入した排ガスを触媒エレメント５のある側に方
向を転じさせて、触媒エレメント５を通って脱硝された
ガスと混合させる。この混合ガスは次の段階で脱硝され
るので、結局、各シール板４、５は脱硝触媒層出口での
ＮＯｘやＮＨ３を低減させ、触媒層の脱硝性能を向上さ
せることになる。
技術では脱硝されずに触媒ブロック２間及び触媒ユニッ
ト６間の間隙を流れていた未処理の排ガスは、ブロック
間シール板１５及びユニット間シール板１４により流れ
が抑止され、ガスリークが減少する。さらに各シール板
１４、１５は触媒ブロック２間、触媒ユニット６間の各
間隙に流入した排ガスを触媒エレメント５のある側に方
向を転じさせて、触媒エレメント５を通って脱硝された
ガスと混合させる。この混合ガスは次の段階で脱硝され
るので、結局、各シール板４、５は脱硝触媒層出口での
ＮＯｘやＮＨ３を低減させ、触媒層の脱硝性能を向上さ
せることになる。
【００１７】図１５〜図１７に示す従来技術の脱硝反応
装置をそれぞれ比較例１〜比較例３とすると、図１５に
示す比較例１ではＮＨ３注入ノズル４より排ガス中にＮ
Ｈ３を散布し、整流板７、混合器８により脱硝触媒層３
の入口で排ガスとＮＨ３を混合しているものの、脱硝触
媒層３の入口で生じたＮＨ３の濃度分布のアンバランス
はそのままの状態で脱硝触媒層３の出口まで通過するこ
とになり、脱硝性能を低下させている。
装置をそれぞれ比較例１〜比較例３とすると、図１５に
示す比較例１ではＮＨ３注入ノズル４より排ガス中にＮ
Ｈ３を散布し、整流板７、混合器８により脱硝触媒層３
の入口で排ガスとＮＨ３を混合しているものの、脱硝触
媒層３の入口で生じたＮＨ３の濃度分布のアンバランス
はそのままの状態で脱硝触媒層３の出口まで通過するこ
とになり、脱硝性能を低下させている。
【００１８】また、図１６に示す比較例２では脱硝触媒
層３を２つ以上設け、さらに各触媒層３、３間に間隔１
３を設けているが、脱硝触媒層３、３内でガス流れは層
流化されており、触媒層３、３間の間隙１３で偏流は矯
正されるものの、その間隙１３においてのガスの流れの
乱れは小さいため、排ガスの混合効果は小さく、ＮＨ３
の濃度分布のアンバランスは解消されない。
層３を２つ以上設け、さらに各触媒層３、３間に間隔１
３を設けているが、脱硝触媒層３、３内でガス流れは層
流化されており、触媒層３、３間の間隙１３で偏流は矯
正されるものの、その間隙１３においてのガスの流れの
乱れは小さいため、排ガスの混合効果は小さく、ＮＨ３
の濃度分布のアンバランスは解消されない。
【００１９】また、図１７に示す比較例３では脱硝触媒
層３を構成する触媒ブロック２とダクト１の内壁との隙
間からリークしたガスについては整流板１２により混合
されるが、全体的な排ガス混合効果は無く、ＮＨ３のガ
ス流内での濃度分布のアンバランスの解消はされない。
層３を構成する触媒ブロック２とダクト１の内壁との隙
間からリークしたガスについては整流板１２により混合
されるが、全体的な排ガス混合効果は無く、ＮＨ３のガ
ス流内での濃度分布のアンバランスの解消はされない。
【００２０】一方、前記比較例に対し本発明では、脱硝
触媒層３を２つ以上設け、各触媒層３と触媒層３の間隙
１３にガス混合器８を設置することにより、それぞれの
脱硝触媒層３の入口でのガス流れの乱れは促進し、排ガ
スとＮＨ３は十分に混合され、ダクト１内でのＮＨ３の
濃度分布のアンバランスを小さくし、さらに脱硝触媒層
３を構成する触媒ブロック２と脱硝反応装置のダクト１
の内壁との隙間からリークしてきた未反応の排ガスも混
合器８で混合され、脱硝性能を向上させることができ
る。
触媒層３を２つ以上設け、各触媒層３と触媒層３の間隙
１３にガス混合器８を設置することにより、それぞれの
脱硝触媒層３の入口でのガス流れの乱れは促進し、排ガ
スとＮＨ３は十分に混合され、ダクト１内でのＮＨ３の
濃度分布のアンバランスを小さくし、さらに脱硝触媒層
３を構成する触媒ブロック２と脱硝反応装置のダクト１
の内壁との隙間からリークしてきた未反応の排ガスも混
合器８で混合され、脱硝性能を向上させることができ
る。
【００２１】以下、具体的に数値を示し効果を述べる。
本発明の効果を実証する試験を水平流型脱硝試験装置を
用い行った。 実施例１ 図８に示す様な水平流型脱硝試験装置９の入口にアンモ
ニア注入ノズル４を設け、さらにその内部にはガス流れ
方向に対して直交する方向の断面積４５０ｍｍ×４５０
ｍｍの触媒ユニット６を６個充填し、最前段の触媒ユニ
ット６入口に整流板７と混合器８を設置する。触媒ユニ
ット６を２ユニットずつで一つの脱硝触媒層３を構成
し、各触媒層３の間にはそれぞれ混合器８が入る程の間
隙１３を設け、そこに混合器８を設置する。
本発明の効果を実証する試験を水平流型脱硝試験装置を
用い行った。 実施例１ 図８に示す様な水平流型脱硝試験装置９の入口にアンモ
ニア注入ノズル４を設け、さらにその内部にはガス流れ
方向に対して直交する方向の断面積４５０ｍｍ×４５０
ｍｍの触媒ユニット６を６個充填し、最前段の触媒ユニ
ット６入口に整流板７と混合器８を設置する。触媒ユニ
ット６を２ユニットずつで一つの脱硝触媒層３を構成
し、各触媒層３の間にはそれぞれ混合器８が入る程の間
隙１３を設け、そこに混合器８を設置する。
【００２２】比較例１ 図９に比較例１の従来技術を前記実施例１と同様の水平
流型脱硝試験装置９に適用した例を示す。水平流型脱硝
試験装置９の入口にアンモニア注入ノズル４を設け、さ
らにその内部にガス流れ方向に対して直交する方向の断
面積４５０ｍｍ×４５０ｍｍの触媒ユニット６を６ユニ
ット充填し、該脱硝触媒層３の入口に整流板７と混合器
８を設置している。
流型脱硝試験装置９に適用した例を示す。水平流型脱硝
試験装置９の入口にアンモニア注入ノズル４を設け、さ
らにその内部にガス流れ方向に対して直交する方向の断
面積４５０ｍｍ×４５０ｍｍの触媒ユニット６を６ユニ
ット充填し、該脱硝触媒層３の入口に整流板７と混合器
８を設置している。
【００２３】比較例２ 図１０に比較例２を図８の実施例１と同様に水平流型脱
硝試験装置９を用い示す。水平流型脱硝試験装置９の入
口にアンモニア注入ノズル４を設け、さらにその内部に
ガス流れ方向に対して直交する方向の断面積４５０ｍｍ
×４５０ｍｍの触媒ユニット６を２ユニットずつで一つ
の脱硝触媒層３を構成して充填し、各触媒層３の間には
本発明の実施例１と同様に間隙１３を設ける。そして最
前段の脱硝触媒層３の入口に整流板７と混合器８を設置
している。
硝試験装置９を用い示す。水平流型脱硝試験装置９の入
口にアンモニア注入ノズル４を設け、さらにその内部に
ガス流れ方向に対して直交する方向の断面積４５０ｍｍ
×４５０ｍｍの触媒ユニット６を２ユニットずつで一つ
の脱硝触媒層３を構成して充填し、各触媒層３の間には
本発明の実施例１と同様に間隙１３を設ける。そして最
前段の脱硝触媒層３の入口に整流板７と混合器８を設置
している。
【００２４】比較例３ 図１１に本発明の比較例３を実施例と同様に水平流型脱
硝試験装置９を用い示す。水平流型脱硝試験装置９の入
口にアンモニア注入ノズル４を設け、さらにその内部に
ガス流れ方向に対して直交する方向の断面積４５０ｍｍ
×４５０ｍｍの触媒ユニット６を２ユニットずつで一つ
の脱硝触媒層３を構成して充填し、各触媒層３の間には
本発明の実施例１と同様に間隙１３を設ける。そして最
前段の触媒層３の入口に整流板７、混合器８を設置して
いる。また各触媒層３の後流側に整流板１２を設置して
いる。
硝試験装置９を用い示す。水平流型脱硝試験装置９の入
口にアンモニア注入ノズル４を設け、さらにその内部に
ガス流れ方向に対して直交する方向の断面積４５０ｍｍ
×４５０ｍｍの触媒ユニット６を２ユニットずつで一つ
の脱硝触媒層３を構成して充填し、各触媒層３の間には
本発明の実施例１と同様に間隙１３を設ける。そして最
前段の触媒層３の入口に整流板７、混合器８を設置して
いる。また各触媒層３の後流側に整流板１２を設置して
いる。
【００２５】比較例４ 図１２に本発明の比較例４を実施例１と同様に水平流型
脱硝試験装置９を用いた例を示す。水平流型脱硝試験装
置９の入口にアンモニア注入ノズル４を設け、さらにそ
の内部にガス流れ方向に対して直交する方向の断面積４
５０ｍｍ×４５０ｍｍの触媒ユニット６を６ユニット充
填した単一の脱硝触媒層３を構成し、該脱硝触媒層３の
入り口に整流板７と３つの混合器８を並べて設置してい
る。
脱硝試験装置９を用いた例を示す。水平流型脱硝試験装
置９の入口にアンモニア注入ノズル４を設け、さらにそ
の内部にガス流れ方向に対して直交する方向の断面積４
５０ｍｍ×４５０ｍｍの触媒ユニット６を６ユニット充
填した単一の脱硝触媒層３を構成し、該脱硝触媒層３の
入り口に整流板７と３つの混合器８を並べて設置してい
る。
【００２６】ＬＰＧ燃焼排ガスを用いて表１の条件で、
図８〜図１２に示す触媒層３の入口のＡ点、触媒層３の
中間のＢ点、Ｃ点及び触媒層３の出口のＤ点で、それぞ
れＮＨ３濃度とＮＯｘ濃度を測定し、その値を図１３に
示す測定点のダクト横断面上の５点（ＮＯ．１〜ＮＯ．
５）にトラバースした。
図８〜図１２に示す触媒層３の入口のＡ点、触媒層３の
中間のＢ点、Ｃ点及び触媒層３の出口のＤ点で、それぞ
れＮＨ３濃度とＮＯｘ濃度を測定し、その値を図１３に
示す測定点のダクト横断面上の５点（ＮＯ．１〜ＮＯ．
５）にトラバースした。
【表１】
【００２７】試験結果を図８〜図１２に示す脱硝触媒層
３の入口のＡ点、中間のＢ点、Ｃ点、出口のＤ点でそれ
ぞれのＮＯｘ濃度とＮＨ３濃度のトラバース結果を表２
（ＮＯｘ濃度）と表３（ＮＨ３濃度）にそれぞれ示す。
３の入口のＡ点、中間のＢ点、Ｃ点、出口のＤ点でそれ
ぞれのＮＯｘ濃度とＮＨ３濃度のトラバース結果を表２
（ＮＯｘ濃度）と表３（ＮＨ３濃度）にそれぞれ示す。
【表２】
【００２８】
【表３】
【００２９】上記実験結果によると比較例１は、触媒層
３の入口Ａのモル比のバラツキの影響により触媒層３の
中間のＢ点、Ｃ点でのＮＨ3／ＮＯｘのモル比の変動係
数（バラツキ）が高い結果となっている。
３の入口Ａのモル比のバラツキの影響により触媒層３の
中間のＢ点、Ｃ点でのＮＨ3／ＮＯｘのモル比の変動係
数（バラツキ）が高い結果となっている。
【００３０】また、脱硝触媒層３の前流に混合器８を３
つ設置した比較例４（図９）では、触媒層３の入口Ａ点
においてモル比の変動係数はやや減少しているものの、
依然として前記バラツキは有り、その影響により触媒層
３の中間点Ｂ点とＣ点においての前記バラツキが高く、
結果的に比較例１と同様な脱硝性能になっている。
つ設置した比較例４（図９）では、触媒層３の入口Ａ点
においてモル比の変動係数はやや減少しているものの、
依然として前記バラツキは有り、その影響により触媒層
３の中間点Ｂ点とＣ点においての前記バラツキが高く、
結果的に比較例１と同様な脱硝性能になっている。
【００３１】比較例２では、比較例１の場合より触媒層
３の中間点Ｂ点とＣ点のモル比のバラツキは少しは改善
されるものの、脱硝性能を向上させるまでには至ってい
ない。
３の中間点Ｂ点とＣ点のモル比のバラツキは少しは改善
されるものの、脱硝性能を向上させるまでには至ってい
ない。
【００３２】比較例３では触媒ユニット６と水平流型脱
硝試験装置９の内壁との隙間からリークするガスについ
ては混合されるものの、全体としてのガス混合はされ
ず、モル比のバラツキ及び脱硝性能は比較例２とほぼ同
様となっている。
硝試験装置９の内壁との隙間からリークするガスについ
ては混合されるものの、全体としてのガス混合はされ
ず、モル比のバラツキ及び脱硝性能は比較例２とほぼ同
様となっている。
【００３３】一方、実施例１では各触媒層３の入口（触
媒層中間点Ｂ・Ｃ）でのモル比のバラツキは明らかに小
さくなり、その結果、より脱硝性能は向上し、残留ＮＨ
３は低減される結果となった。
媒層中間点Ｂ・Ｃ）でのモル比のバラツキは明らかに小
さくなり、その結果、より脱硝性能は向上し、残留ＮＨ
３は低減される結果となった。
【００３４】すなわち、本実施例のように脱硝反応装置
内部での各触媒層３、整流板７及び混合器８などの配置
形式により、脱硝反応装置内でのモル比の分布のアンバ
ランスを解消し、脱硝効率の高い装置とすることが可能
となった。
内部での各触媒層３、整流板７及び混合器８などの配置
形式により、脱硝反応装置内でのモル比の分布のアンバ
ランスを解消し、脱硝効率の高い装置とすることが可能
となった。
【００３５】実施例２ 図１４に本発明のその他の実施例を示す。図１４のよう
な設置スペースの関係上では２つの脱硝触媒層３間に排
ガスダクト１の空間が存在する触媒配置型式の脱硝装置
おいて脱硝触媒層３間の排ガスダクト１の空間へ混合器
８を設置して脱硝性能を向上させる。この様な配置は脱
硝反応装置の増大を一切無しで脱硝性能を向上すること
ができ、本発明の非常に効果的な活用法である。
な設置スペースの関係上では２つの脱硝触媒層３間に排
ガスダクト１の空間が存在する触媒配置型式の脱硝装置
おいて脱硝触媒層３間の排ガスダクト１の空間へ混合器
８を設置して脱硝性能を向上させる。この様な配置は脱
硝反応装置の増大を一切無しで脱硝性能を向上すること
ができ、本発明の非常に効果的な活用法である。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、従来技術では脱硝性能
の低下及び、残留ＮＨ3の増加を引き起こしていた脱硝
触媒層入口でのＮＨ3濃度の分布のアンバランスによる
悪影響を触媒層を２つ以上設け、該触媒層間に混合器が
入る程の間隙を設け、そこに混合器を設置することによ
り、各触媒層入口で排ガスを混合し、ＮＨ3の濃度分布
のアンバランスを小さくし、また、触媒層の間隙よりリ
ークした未脱硝の排ガスも混合し、最終的な脱硝反応装
置出口のＮＯｘ値、ＮＨ3値を減少させ脱硝反応装置の
脱硝性能を高めることができる。
の低下及び、残留ＮＨ3の増加を引き起こしていた脱硝
触媒層入口でのＮＨ3濃度の分布のアンバランスによる
悪影響を触媒層を２つ以上設け、該触媒層間に混合器が
入る程の間隙を設け、そこに混合器を設置することによ
り、各触媒層入口で排ガスを混合し、ＮＨ3の濃度分布
のアンバランスを小さくし、また、触媒層の間隙よりリ
ークした未脱硝の排ガスも混合し、最終的な脱硝反応装
置出口のＮＯｘ値、ＮＨ3値を減少させ脱硝反応装置の
脱硝性能を高めることができる。
【図１】 本発明の実施例の脱硝装置内部の断面図を示
す。
す。
【図２】 本発明の実施例の触媒層を構成する触媒ブロ
ックの傾斜図を示す。
ックの傾斜図を示す。
【図３】 図２の触媒ブロックを集積して得られる脱硝
触媒層の傾斜図を示す。
触媒層の傾斜図を示す。
【図４】 図２の触媒ブロック間シール板部分の平面図
を示す。
を示す。
【図５】 図２の触媒ユニット間シール板部分の平面図
を示す。
を示す。
【図６】 脱硝装置の排ガス混合に用いる整流板を示
す。
す。
【図７】 脱硝装置の排ガス混合に用いる混合器を示
す。
す。
【図８】 水平流型脱硝反応試験装置での本発明の実施
例の構成図を示す。
例の構成図を示す。
【図９】 水平流型脱硝反応試験装置での本発明の比較
例の構成図を示す。
例の構成図を示す。
【図１０】 水平流型脱硝反応試験装置での本発明の比
較例の構成図を示す。
較例の構成図を示す。
【図１１】 水平流型脱硝反応試験装置での本発明の比
較例の構成図を示す。
較例の構成図を示す。
【図１２】 水平流型脱硝反応試験装置での本発明の比
較例の構成図を示す。
較例の構成図を示す。
【図１３】 水平流型脱硝反応試験装置での本発明と比
較例の実証試験の測定点を触媒層入口のダクト断面を用
い示す。
較例の実証試験の測定点を触媒層入口のダクト断面を用
い示す。
【図１４】 本発明のその他の実施例の脱硝装置の構成
図を示す。
図を示す。
【図１５】 従来技術の脱硝装置の内部の断面図を示
す。
す。
【図１６】 従来技術の脱硝装置の内部の断面図を示
す。
す。
【図１７】 従来技術の反応器内部の断面図を示す。
１ 排ガスダクト ２ 触媒ブロッ
ク ３ 脱硝触媒層 ４ ＮＨ３注入
ノズル ５ 板状触媒エレメント ６ 触媒ユニッ
ト ７ 整流板 ８ 混合器 １１ ブロック枠体 １４ ユニット
間シール板 １５ ブロック間シール板
ク ３ 脱硝触媒層 ４ ＮＨ３注入
ノズル ５ 板状触媒エレメント ６ 触媒ユニッ
ト ７ 整流板 ８ 混合器 １１ ブロック枠体 １４ ユニット
間シール板 １５ ブロック間シール板
Claims (1)
- 【請求項１】 ハニカム状または板状の触媒エレメント
を積層して得られるパラレルフロー型触媒ユニットまた
は前記触媒ユニットを複数個集積して得られる触媒ブロ
ックの複数個の組み合わせからなる脱硝触媒層を排ガス
ダクト内部のアンモニア注入部の後流側に配置した排煙
脱硝装置において、 前記脱硝触媒層を排ガスダクト内に少なくとも２つ以上
設置し、各脱硝触媒層間に間隙を設け、該間隙に排ガス
とアンモニアを混合する混合器を設置したことを特徴と
する排煙脱硝装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8312071A JPH10151324A (ja) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | 排煙脱硝装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8312071A JPH10151324A (ja) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | 排煙脱硝装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10151324A true JPH10151324A (ja) | 1998-06-09 |
Family
ID=18024889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8312071A Pending JPH10151324A (ja) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | 排煙脱硝装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10151324A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001000302A1 (de) * | 1999-06-29 | 2001-01-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Reinigungseinrichtung für rauchgas |
| JP2001170452A (ja) * | 1999-10-04 | 2001-06-26 | Nippon Shokubai Co Ltd | 排ガスの処理装置 |
| KR100515044B1 (ko) * | 2000-12-12 | 2005-09-14 | 주식회사 포스코 | 소결로 폐가스중의 질소산화물 저감장치 |
| JP2014188471A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Yanmar Co Ltd | 排気浄化装置 |
| KR101648409B1 (ko) * | 2015-04-30 | 2016-08-16 | 대지금속 주식회사 | 해양용 엔진 배기가스 정화장치 |
| KR20160129589A (ko) * | 2015-04-30 | 2016-11-09 | 대지금속 주식회사 | 해양용 엔진 배기가스 정화장치 |
| JP2016203032A (ja) * | 2015-04-15 | 2016-12-08 | 三菱日立パワーシステムズインダストリー株式会社 | 流体の混合装置及び該流体の混合装置を備えた脱硝装置 |
| WO2017163449A1 (ja) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | ヤンマー株式会社 | 触媒反応器及びこれを備えた船舶 |
| WO2017163448A1 (ja) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | ヤンマー株式会社 | 触媒反応器及びこれを備えた船舶 |
| KR20180001235A (ko) * | 2016-06-27 | 2018-01-04 | 현대중공업 주식회사 | 저압 scr 반응기 |
| JP2020032391A (ja) * | 2018-08-31 | 2020-03-05 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 排ガス浄化装置 |
-
1996
- 1996-11-22 JP JP8312071A patent/JPH10151324A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001000302A1 (de) * | 1999-06-29 | 2001-01-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Reinigungseinrichtung für rauchgas |
| JP2003503172A (ja) * | 1999-06-29 | 2003-01-28 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 煙道ガス浄化装置 |
| US7063817B2 (en) | 1999-06-29 | 2006-06-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Device for cleaning flue gas |
| JP2001170452A (ja) * | 1999-10-04 | 2001-06-26 | Nippon Shokubai Co Ltd | 排ガスの処理装置 |
| KR100515044B1 (ko) * | 2000-12-12 | 2005-09-14 | 주식회사 포스코 | 소결로 폐가스중의 질소산화물 저감장치 |
| JP2014188471A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Yanmar Co Ltd | 排気浄化装置 |
| JP2016203032A (ja) * | 2015-04-15 | 2016-12-08 | 三菱日立パワーシステムズインダストリー株式会社 | 流体の混合装置及び該流体の混合装置を備えた脱硝装置 |
| KR20160129589A (ko) * | 2015-04-30 | 2016-11-09 | 대지금속 주식회사 | 해양용 엔진 배기가스 정화장치 |
| KR101648409B1 (ko) * | 2015-04-30 | 2016-08-16 | 대지금속 주식회사 | 해양용 엔진 배기가스 정화장치 |
| WO2017163449A1 (ja) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | ヤンマー株式会社 | 触媒反応器及びこれを備えた船舶 |
| WO2017163448A1 (ja) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | ヤンマー株式会社 | 触媒反応器及びこれを備えた船舶 |
| JP2017172518A (ja) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | ヤンマー株式会社 | 触媒反応器及びこれを備えた船舶。 |
| JP2017172517A (ja) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | ヤンマー株式会社 | 触媒反応器及びこれを備えた船舶。 |
| US10518217B2 (en) | 2016-03-24 | 2019-12-31 | Yanmar Co., Ltd. | Catalytic reactor and ship provided with same |
| US10814274B2 (en) | 2016-03-24 | 2020-10-27 | Yanmar Co., Ltd. | Catalytic reactor and ship provided with same |
| KR20180001235A (ko) * | 2016-06-27 | 2018-01-04 | 현대중공업 주식회사 | 저압 scr 반응기 |
| JP2020032391A (ja) * | 2018-08-31 | 2020-03-05 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 排ガス浄化装置 |
| KR20210035240A (ko) * | 2018-08-31 | 2021-03-31 | 미츠비시 파워 가부시키가이샤 | 배가스 정화 장치 |
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