JPS583736B2 - 触媒反応装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は触媒反応装置にかかわり、特にガスの偏流を防
止するのに好適な整流板を備えた触媒反応装置に関する
。

大量のガスを処理する触媒反応装置においては、設置ス
ペースを縮少する目的でダクトからのガスの流入方向と
平行に触媒充填層を配置する方法あるいはこれに類似の
方法が採用される。

ところが、このような配置をとる場合には、ダクトより
流入するガスの慣性のためにガス入口より遠い方により
多くのガス量が流れる結果、ガス流に偏流を生じ充填層
を通過するガス量に差が生ずるため反応装置としての性
能を低下させる。

そこで、従来は、このような偏流を防止する目的で充填
層の前面に整流板を設置する方法が採用されていた。

ところが、この整流板ではダクトより流入するガスの主
流の方向をほぼ９０°に近い角度で方向転換させるもの
であるため、整流板にはガスの有する運動量の変化に伴
なう力が荷重としてかかる。

大量のガスを処理する触媒反応装置では反応器の高さが
高くなるため、その高さ方向をスパンとする整流板は上
記の荷重のためたわみ、この変形によって十分な整流効
果が期待できない。

このような変形を防止するため、従来は、整流板を支持
するためのはりなどを反応器内に設置しなければならず
、このために、反応器の通風損失を増大させるという欠
点があった。

本発明の目的は、ガスの偏流を防止し、かつ反応器の通
風損失が増大することのないようにした触媒反応装置を
提供するにある。

本発明は一対の触媒充填層の対向面に、ガス流方向に対
して垂直で、かつガス流方向に沿って複数の整流板を設
け、該整流板はその先端を連ね線がガス入口側が広く、
出口側が狭い略Ｖ字型になすようにすることにより初期
の目的を達成するように成したものである。

以下本発明の１実施例を第１図に基づいて説明する。

本実施例はボイラ等の排煙中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を
触媒の作用によってアンモニアで還元して無害化する排
煙脱硝装置への応用例である。

本発明は、反応器本体１、反応器内に設置された触媒充
填層２、反応器へのガス入口ダクト３、出口ダクト４お
よび整流板５より構成される。

排煙脱硝装置においては、アンモニアを混合された排ガ
スはガス入口ダクト３より反応器本体１内に導かれ、次
いで触媒充填層２へ流入する。

触媒充填層上で排ガス中のＮＯｘはアンモニアの還元作
用によってＮ２とＨ２０に分解され無害なガスとなって
出口ダクト４より反応器を出る。

この場合整流板５は一対の触媒充填層２の対向面間に設
けられ、入口ダクト３より流入するガスの方向を転向さ
せて均一に触媒充填層２へ流入させる作用をなす。

排煙脱硝装置の場合、例として処理ガス量２５万Ｎｍ／
ｈの反応装置では、触媒充填層のガス通過面の大きさは
高さ約７ｍ、幅約８ｍ程度の大きさの壁状の形状となる
。

この充填層にガスを通気する場合、充填層での通風損失
抵抗のため充填層はガスの通過面と直角な方向に約７ト
ン以上の風圧を受けることとなり、触媒充填層は補強を
十分行なって強度を増しておく必要がある。

本発明ではそのために触媒充填層に補強部材６として１
００ｍｍの■型鋼あるいはＵ型鋼を取り付け、この補強
部材６を反応器本体１に固定する方法をとる。

本発明は、前述のようなガスの偏流を防止する目的で反
応器内に整流板を設置する場合に、排煙脱硝装置のよう
に大量のガスを処理する反応器では触媒充填層が上述の
ように非常に大きなものとなるため、整流板の各１枚１
枚は細長いものとなる。

したがって、強度的に極めて弱くガスの風圧で変形を起
す。

そこで本発明では第１図に示すように、整流板５を触媒
充填層の補強部材６に溶接等の方法で固定し、補強部材
６が触媒充填層と整流板の両方を補強する。

また、補強部材６に整流板５を固定する際に、補強部材
６の端に固定することによって第４図に示すように整流
板と補強部材の接合部付近および補強部材の溝の部分に
ガスの渦流を生せしめるようにする。

処理すべきガスが多量のダストを含むガスである場合、
ガスが反応器内に入って整流板５の作用によって９０°
近くの方向転換を受ける場合、ガス中のダストは、その
慣性力がガスのそれよりも大であるため、ガスが方向転
換する際にダストだけがガス流より外れ整流板５、ある
いは補強部材の溝の付近で発生する渦流１０に捕集され
る。

このようにして捕集されたダストは触媒充填層に達する
前に整流板５あるいは補強部材６の溝に沿って下方へ落
下し、第３図に示したダスト用ホツパ７にたまり、ここ
から適宜取り出される。

整流板の配置の形態は、本発明では整流板５の１枚の板
についてはその片側の端９が前記の補強部材６に固定さ
れるため、整流板の１枚の板の幅は第１図のようにガス
ダクトより遠い部分にあるものの方が次第に広くなり、
各板の他の端８を連ねた線が、反応器の対象軸上で最も
奥の部分に頂点を有するようなｖ字型をなすような配置
をとる場合に最も効果的な整流作用が得られた。

本発明によれば、反応器内のせまい空間に十分強度を持
たせて整流板を設置することができ、ガスの偏流をなく
して反応器の性能を向上させることができると同時に、
処理ガスがダストを含有する場合には、ガスが触媒充填
層に流入する前にガスよりダストを分離することができ
るため、触媒充填層での通風損失の上昇を最低限に押え
ることが可能となる。

このように本発明によれば、大量のガスを処理する場合
に、反応器の設置スペースを縮少するために発生するガ
スの偏流の問題を解決することができ、極めてコンパク
トな反応器を提供することができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の触媒反応装置の横断面図、第２図は、
そのＡ−Ａ断面図、第３図はそのＢ−Ｂ断面図、第４図
はガスの渦流状態を示す第１図に相当する図である。 １・・・・・・反応器本体、２・・・・・・触媒充填層
、３・・・・・・入口ダクト、４・・・・・・出口ダク
ト、５・・・・・・整流板、６・・・・・・補強部材、
１０・・・・・・渦流。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ガス入口ダクトにほぼ平行な方向に、一対の壁状の
   形状をなした触媒充填層を所定間隔をもって複数配置し
   た触媒反応装置において、前記一対の触媒充填層の対向
   面に、ガス流方向に対して、垂直でかつガス流方向に沿
   って複数の整流板を設け、該整流板は、その先端を連ね
   る線がガス入口側が広く、出口側が狭い略Ｖ字型をなす
   ようにしたことを特徴とする触媒反応装置。 ２ 前記触媒充填層と整流板間に、両者を補強する補強
   部材を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の触媒反応装置。 ３ 前記整流板を、補強部材の端に固定することを特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載の触媒反応装置。