JPH11295293A - 排ガス中の無水硫酸測定方法及び装置及び無水硫酸中和装置 - Google Patents
排ガス中の無水硫酸測定方法及び装置及び無水硫酸中和装置Info
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- JPH11295293A JPH11295293A JP11427698A JP11427698A JPH11295293A JP H11295293 A JPH11295293 A JP H11295293A JP 11427698 A JP11427698 A JP 11427698A JP 11427698 A JP11427698 A JP 11427698A JP H11295293 A JPH11295293 A JP H11295293A
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Abstract
する。 【解決手段】抽出した排ガスに定量のアンモニアガスを
反応させ、未反応アンモニアガスを検出して排ガス中の
無水硫酸の濃度を検出する排ガス中の無水硫酸測定方法
に係り、又排ガスの一部を連続的に抽出し、該抽出した
排ガスに定流量のアンモニアガスを連続的に供給し、反
応後のガスに対し赤外線吸収法によりアンモニアガスの
濃度を測定し、排ガス中の無水硫酸の濃度、量を略リア
ルタイムで而も連続的に測定する。
Description
がボイラで燃焼された後の排ガス中の無水硫酸を計測す
る為の無水硫酸測定方法及び装置及び排ガス中の無水硫
酸中和装置に関するものである。
合に燃焼排ガス中には所謂酸性雨の原因とされている窒
素酸化物(NOx )、硫黄酸化物(SOx )が含まれて
いる。発電設備等に於けるボイラには、燃料の燃焼によ
り発生する排ガス中の窒素酸化物(NOx )、硫黄酸化
物(SOx )を除去する為の排煙処理システムが設けら
れている。先ず、排煙処理システムについて図3に於い
て説明する。
ボイラ1と、該ボイラ1から排出される排ガス中の窒素
酸化物を除去する脱硝装置2と、該脱硝装置2からの排
ガスの熱回収をするエアヒータ3と、該エアヒータ3か
らの排ガス中のダストを除去する電気集塵器4と、該電
気集塵器4から排ガスを吸引する誘引ファン6と、該誘
引ファン6からの排ガス中の硫黄酸化物を除去する脱硫
装置7と、脱硫直前に熱回収を行うガスヒータ8と、該
ガスヒータ及び脱硫後に再加熱を行うガスヒータ9と、
これら2個のガスヒータ8,9を連結して熱媒体を循環
する循環パイプ10と、前記ガスヒータ9からの排ガス
を大気に放出する煙突11で構成されている。
を燃焼すると高濃度の無水硫酸(SO3 )を含む排ガス
が発生する。排ガスの温度がSO3 の酸露点以下に下が
ると、SO3 が凝縮して硫酸となり装置を腐食するとい
う問題がある。上記した排煙処理システムに於いては、
排ガスの温度はエアヒータ3を出る迄は酸露点以上に保
たれているが、これより下流側では酸露点以下に低下し
ていく。
気集塵器4、ガスヒータ7を硫酸による腐食から防止す
る為、電気集塵器4より上流側の煙道中に、アルカリ性
のアンモニア(NH3 )、炭酸カルシウム(CaC
O3 )等の中和剤を投入している。中和剤の投入量は無
水硫酸を中和するに過不足ないのが好ましく、投入量が
不足する場合は、未反応の無水硫酸が凝縮して硫酸とな
り電気集塵器4等の装置を腐食し、又過剰であると不経
済であるという問題がある。
為、ボイラの負荷に応じて排ガスに含有される無水硫酸
の濃度を想定し、想定量に見合った量の中和剤を投入
し、更に排ガスを実際にサンプリングして排ガス中の実
際の無水硫酸の濃度を測定し、投入量が適正であるかど
うかを判断している。
の濃度を測定する方法を図4に於いて説明する。
4の先端を挿入し、該サンプリングノズル14の基端は
冷却コイル15に接続する。該冷却コイル15は冷却槽
16の冷却媒体17に浸漬され、冷却コイル15の他端
は回収器(図示せず)に接続されている。
度の排ガスが流通し、サンプリングノズル14よりサン
プリングされた前記排ガスは、前記冷却コイル15を流
通する過程で、90℃の前記冷却媒体17により冷却さ
れ、140℃程度に冷却される。排ガス中の無水硫酸が
凝縮し、前記回収器により凝縮した無水硫酸が回収さ
れ、沈殿滴定法等により手分析で無水硫酸の量を測定し
ていた。
中の無水硫酸測定方法では、分析測定が連続的ではな
く、回分の為、時間が掛り、中和剤の投入量を連続的に
制御するデータ取得手段として使用することは難しい。
又無水硫酸のサンプリング時に排ガス中に含有されるダ
ストの影響を受け、正確な値を得るのが難しい。更に、
無水硫酸の凝縮が完全であるとは保証し得ず、凝縮が充
分でない場合は、やはり、正確な値が得られない。
ス中の無水硫酸の量を測定できると共に、測定の信頼
性、測定精度を向上させるものであり、更に連続的に得
られる無水硫酸の測定結果を基に無水硫酸を中和する中
和剤の投入量を制御しようとするものである。
スに定量のアンモニアガスを反応させ、未反応アンモニ
アガスを検出して排ガス中の無水硫酸の濃度を検出する
排ガス中の無水硫酸測定方法に係り、又排ガスの一部を
連続的に抽出し、該抽出した排ガスに定流量のアンモニ
アガスを連続的に供給し、反応後のガスに対し赤外線吸
収法によりアンモニアガスの濃度を測定する排ガス中の
無水硫酸測定方法に係り、又排ガスの一部を抽出する排
ガス抽出手段と、アンモニアガスを定流量供給するアン
モニアガス供給手段と、前記排ガス抽出手段からの抽出
排ガスとアンモニアガス供給手段からのアンモニアガス
を反応させる反応器と、該反応器から送出されるガス中
の未反応アンモニアガスに対して赤外線吸収法によりア
ンモニアガスの濃度を測定するアンモニアガス分析器
と、未反応アンモニアガス濃度より排ガス中の無水硫酸
を演算する演算部とを具備した排ガス中の無水硫酸測定
装置に係り、更に排ガスの一部を抽出する排ガス抽出手
段と、アンモニアガスを定流量供給するアンモニアガス
供給手段と、前記排ガス抽出手段からの抽出排ガスとア
ンモニアガス供給手段からのアンモニアガスを反応させ
る反応器と、該反応器から送出されるガス中の未反応ア
ンモニアガスを赤外線吸収法によりアンモニアガスの濃
度を測定するアンモニアガス分析器と、未反応アンモニ
アガス濃度より排ガス中の無水硫酸を演算する演算部
と、排ガス中に無水硫酸用中和剤を投入する中和剤投入
手段とを具備し、前記演算部からの演算結果に基づき前
記中和剤投入手段からの中和剤投入量を制御する排ガス
中の無水硫酸中和装置に係るものであり、排ガス中の無
水硫酸の濃度、量を略リアルタイムで而も連続的に測定
でき、測定結果は中和剤投入量を決定するデータとして
利用でき、中和剤投入を適正な量に連続的に制御するこ
とを可能とする。
実施の形態を説明する。
の無水硫酸測定装置の概略を示すものである。
ズル21が設けられ、該中和剤供給ノズル21は中和剤
供給管20及び該中和剤供給管20に設けられた流量制
御弁23を介して図示しない中和剤供給源に接続されて
いる。前記中和剤供給ノズル21、流量制御弁23等は
中和剤投入手段を構成する。又、前記ダクト5内の煙道
にサンプリングノズル24が突出して設けられ、該サン
プリングノズル24は反応器25に接続され、排ガス抽
出手段として機能する。前記反応器25には図示しない
アンモニアガス供給源からのアンモニアガス導入管28
が接続され、該アンモニアガス導入管28には前記反応
器25へのアンモニアの供給量を定流量に制御する流量
制御弁29、該流量制御弁29の上流にはアンモニアガ
スの流量を検出する流量計30が設けられている。前記
アンモニアガス導入管28、流量制御弁29、流量計3
0等はアンモニアガス供給手段を構成する。
4で抽出された排ガスと前記アンモニアガス導入管28
より供給されたアンモニアガスとが反応し、反応後のガ
スはアンモニアガス分析器26に送出され、更に排出ノ
ズル27により前記煙道内に戻される。
のガス中のアンモニアガスの濃度を検出し、該検出結果
は制御部31に入力される。該制御部31はアンモニア
ガスの濃度から供給したアンモニアガスに対する消費量
を演算し、更に演算されたアンモニアガスの消費量から
無水硫酸の量、濃度を演算する演算部を具備している。
又、前記流量制御弁23、流量制御弁29は前記制御部
31によって開閉し、流量調整等の制御が行われる。
説明する。
定温度に維持されており、該反応器25に前記アンモニ
アガス導入管28よりアンモニアガスを導入する。アン
モニアガスの導入量は計画値の無水硫酸SO3 を中和す
る2倍以上の定量とする。前記反応器25では無水硫酸
SO3 と前記アンモニアガスNH3 とが反応し、硫安
(NH4)2SO4 が生成する。硫安と未反応分のアンモ
ニアガスが前記アンモニアガス分析器26に送給され、
該アンモニアガス分析器26に於いて未反応アンモニア
ガスの濃度が測定される。
ンモニアガス分析は、例えば赤外線吸収法による。
のガスが充填される計測室があり、該計測室を横切る様
に測定用の赤外レーザ光32が射出され(図2(A)参
照)、前記測定室を横断した赤外レーザ光32は光量検
出器(図示せず)により受光される。前記アンモニアガ
スは図2(B)に見られる様に、特定波長の赤外光を吸
収し、この特定波長の赤外光の受光量Im を測定するこ
とでアンモニアガスの濃度、言換えればアンモニアガス
の消費量を検出することができる。前記受光量Im と入
射した赤外レーザ光32の光量I0 よりアンモニアガス
濃度Cが、ランベルトの基本式(数1)により求めるこ
とができる。
されたアンモニアガス濃度Cは前記制御部31に入力さ
れる。該制御部31では前記アンモニアガス濃度Cより
前記アンモニアガス導入管28より供給したアンモニア
ガス消費量を求め、該アンモニアガスの消費量に相当す
る排ガス中の無水硫酸の濃度、或は量を演算する。更
に、演算された排ガス中の無水硫酸を中和するに必要な
中和剤の量が演算され、該演算結果により前記流量制御
弁23の流量制御が行われ、無水硫酸の中和に必要な適
正量の中和剤が前記中和剤供給ノズル21を介して前記
ダクト5内に投入される。中和剤としては、例えばアン
モニアガスNH3 、炭化カルシウムCaCO3 が挙げら
れる。
スを連続的に抽出し、更に前記アンモニアガス導入管2
8より前記反応器25に定量のアンモニアガスを連続的
に供給することで排ガス中の無水硫酸の量を連続的に検
出することができるので、中和剤の投入量を連続的に制
御でき、常に最適な状態で無水硫酸を中和させることが
できる。
中の無水硫酸の濃度、量を略リアルタイムで而も連続的
に測定できるので、中和剤投入量を決定するデータとし
て利用でき、中和剤投入を適正な量に連続的に制御を可
能とすると言う優れた効果を発揮する。
測定装置の概略を示す説明図である。
る作用説明図である。
処理システムの全体構成図である。
ある。
Claims (4)
- 【請求項1】 抽出した排ガスに定量のアンモニアガス
を反応させ、未反応アンモニアガスを検出して排ガス中
の無水硫酸の濃度を検出することを特徴とする排ガス中
の無水硫酸測定方法。 - 【請求項2】 排ガスの一部を連続的に抽出し、該抽出
した排ガスに定流量のアンモニアガスを連続的に供給
し、反応後のガスに対し赤外線吸収法によりアンモニア
ガスの濃度を測定する請求項1の排ガス中の無水硫酸測
定方法。 - 【請求項3】 排ガスの一部を抽出する排ガス抽出手段
と、アンモニアガスを定流量供給するアンモニアガス供
給手段と、前記排ガス抽出手段からの抽出排ガスとアン
モニアガス供給手段からのアンモニアガスを反応させる
反応器と、該反応器から送出されるガス中の未反応アン
モニアガスに対し赤外線吸収法によりアンモニアガスの
濃度を測定するアンモニアガス分析器と、未反応アンモ
ニアガス濃度より排ガス中の無水硫酸を演算する演算部
とを具備したことを特徴とする排ガス中の無水硫酸測定
装置。 - 【請求項4】 排ガスの一部を抽出する排ガス抽出手段
と、アンモニアガスを定流量供給するアンモニアガス供
給手段と、前記排ガス抽出手段からの抽出排ガスとアン
モニアガス供給手段からのアンモニアガスを反応させる
反応器と、該反応器から送出されるガス中の未反応アン
モニアガスを赤外線吸収法によりアンモニアガスの濃度
を測定するアンモニアガス分析器と、未反応アンモニア
ガス濃度より排ガス中の無水硫酸を演算する演算部と、
排ガス中に無水硫酸用中和剤を投入する中和剤投入手段
とを具備し、前記演算部からの演算結果に基づき前記中
和剤投入手段からの中和剤投入量を制御することを特徴
とする排ガス中の無水硫酸中和装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11427698A JP3817896B2 (ja) | 1998-04-09 | 1998-04-09 | 排ガス中の無水硫酸測定方法及び装置及び無水硫酸中和装置 |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002361040A (ja) * | 2001-06-12 | 2002-12-17 | Takuma Co Ltd | 排ガス処理の制御方法とその制御機構 |
JP2003014633A (ja) * | 2001-06-28 | 2003-01-15 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | So3濃度計 |
JP2010236877A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Chubu Electric Power Co Inc | 排ガス中のアンモニア濃度の測定装置、および測定方法 |
WO2013035675A1 (ja) * | 2011-09-08 | 2013-03-14 | 株式会社堀場製作所 | ガス分析装置及びそれに用いられる汚れ検出方法 |
WO2013035657A1 (ja) * | 2011-09-08 | 2013-03-14 | 株式会社堀場製作所 | 吸着性ガス分析装置及び吸着性ガス分析方法 |
-
1998
- 1998-04-09 JP JP11427698A patent/JP3817896B2/ja not_active Expired - Fee Related
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