JPS60179123A - 電子照射による煙道ガスの脱硫及び脱硝方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 た煙道ガスの電子照射による、煙道ガスの脱硫及び脱硝
の方法及びその装置に関する。

大きな燃焼装置から出る煙道ガスの脱硫及び脱硝は、今
日状々の環境悪化についての不安がら注目を集めている
。

幾分かは同時又幾分かは選択的に作用する触媒的乾式法
及び唯一の湿式法に加えて、近年日本においては、アン
モニアの存在下で加速電子の照射によりＳ０２及びＮＯ
ｘの転換を行なう物理　゛内方法が開発されている。そ
の場合ｆｉＡ（ｆＦ／アンモニウムと硝酸アンモニウム
が生じ、それらは空気濾過装置により分離される。この
方法は例えば放射物理化学（　Ｒａｄｉａｔ−　Ｐｈｙ
ｓ．　Ｃｈｅｍ．　）第１８巻。

扁Ｊー２，第：３　８　９　−　３　９　８頁（１９８
１　）に記載されており、この方法によれば、煙道ガス
は同時に完全に混和されながら球状連続反応器中で２つ
の互いに向い合った比較的高い加速電圧（７５。

ｋｅＶ　）　ｆ有する電子線源により照射される。

真空中で加速された電子は雰囲気（通常は空気）に向っ
て１つの金属箔Ａ１ｆ通って出てゆき、この空気ギャッ
プ全通過し、そして一つの金属名馬２全通って反応器中
に入る。金属箔扁１と扁２は電子線エネルギーのかなり
の部分全吸収する。この理由でこれらは金属箔間を通り
抜けて吹いている圧縮空気流により冷−やされなければ
ならない。この金属箔は例えばチタンでできている。

反応器の横断面は円形であり、それは電子の入口の位置
で軽く平らにしであるだけであるこの反応容器は、電子
線全部が煙道ガスによって吸収され、反応器壁において
照射損失ができる限り少なくなるように拡げられている
。

反応器中の照射の吸収全均一化するために、電子照射の
間ガスは羽根車（　Ｉｍｐｅ］．ｌｅｒ　）　Ｋよって
かき乱される。

両方の電子線源はこの方法の重要な部分を成している。

それ故に工業上の効果と工業的使用性は両方の電子線ａ
を最適条件にするがどうかに依存している。

比較的高い加速電圧（７５０ｋｅＶ）２有する電子線照
射源の使用は下記の欠点を生み出す。

（１）加速は圧が７　５　０　ｋｅＶと高いため照射は
工・業的に行なった場合コンクリートによってしか遮蔽
されない。この理由で装置は動かせなくなる。又操作中
に放射体のすぐ近くで作業することは不可能である。

（２）電子出口用の金属箔は加速器の外に、又２番目の
金属箔である電子入口用の金属箔は反応容器中に設けら
れているため、多量のエネルギーがこの両方の金属箔に
よって吸収される。窓冷却に必要な圧縮空気流は電子照
射により幾分かはオゾンに酸化される。このオゾンは装
置全侵し又周囲に悪影響を及ぼす因子である。不活性気
体、例えばＮ、　ｋ　２つの金属（３）球状反応器にお
いては電子の吸収及び散乱の関係により最適な状態は得
られない。

電子の吸収が拡張鐘状曲線の形で起こる〔片側照射の除
のイオン化曲線（第３図）を参照〕。

一つの電子線源による照射の際の反応容器中の電子散乱
は、見たところ反応器の電子入口からナシ形の分布を生
じる。

（４）煙道ガスの照射に必要な電子線量は２　Ｍｒｄで
ある。電子線源の線量８４０　Ｍｒｄ１５ｅｃであり、
これは、できる限り経済的照射で行なりためには電子線
領域のガス交換ケ毎秒少なくとも２０倍にしなければな
らないことを意味する。

同じ電子線性能の場合、照射領域が少さければ小さい程
、照射率は不利になる。

従って本発明の目的は、前述の欠点のない方法全提供す
るものである。

本発明の目的は、電子線源の各々がただ一つの電子出口
窓を有し、その電子出口窓は、その支持格子が窓枠に取
りはずし可能に取り付けられている二重くし状の多数の
棒状体からできており、該多数の棒状体には−それぞれ
一つの主棒状体があり、その主棒状体には冷却伝導手段
として穿孔が設けられているような、電子の加速電圧２
５０　ｋｅＶの低エネルギー電子線源を用いることによ
り達成される。

吟ガスにアンモニア音訓え、煙道ガスの電子照射によっ
て煙道ガスの脱硫及び脱硝７行なう方法において、電子
の加速電圧が約２５０　ｋ、ｅＶである複数の低エネル
ギー電子線源音用い、該線源の各々はただ一つの電子出
口窓を有し、該窓の支持格子は窓枠に取りはずし可能に
取り付けられた多数の２重くし状の棒状体からできてお
り、該多数の棒状体はそれぞれ一つの主棒状体を有して
おり、該主棒状体には冷却伝導手段として穿孔が備わっ
ていること全特徴とする電子照射による煙道ガスの脱硫
及び脱硝方法が提供される。

本発明の別の態様によれば、照射に先立って煙道ガスに
アンモニアが加えられ、本質的には１個の反応管と２個
の電子線源から成っている、煙道ガスの電子照射による
煙道ガスの脱硫及び脱硝装置において、電子の加速電圧
約２５０　ｋｅＶの低エネルギー電子線源全装備し、該
電子線量の各々がただ１つの電子出口窓を有し、該窓の
支持４゛６子は窓枠に取りはずし可能に取り付けられた
多数の２重くし状の棒状体からできており、該多数の棒
状体はそれぞれ一つの主棒状体ケ有しており、該主棒状
体には冷却伝導手段として穿孔が備わっており、以上の
構成により電子線源から電子窓全通って出てくる電子は
直接反応管に到達すること全特徴とする電子照射による
煙道ガスの脱硫及び脱硝装置が提供される。

電子の加速電圧約２５０　ｋｅＶ　（いわゆる低エネル
ギー電子線源）の使用によって、加速器、電子出口及び
反応室を鉛板により、照射装置外においてＸ線が検出限
界以下となるくらいまで遮蔽することができる。

照射体の周囲において全開運転の際にも関与してる人間
に何ら制限なく運転を実施することができる。

鉛板で遮蔽された電子線源は移動させることができる。

すなわち完全な遮蔽を保ったまま照射区域から保守業務
のため遠くへ動かすことかでさる。この電子線源はより
コンパクトで製造コストがより安い。

電子の加速域が一段階で真空隔離されているに過きす、
そのため運転が容易であることにより手荒い工業的な使
用に特に適している。

西独特許第２６０６　１６９号に記載されているような
真空中で冷却される支持構造を有する電子出口窓の使用
においては、圧縮９気の吹きつけによる冷却ではない。

従ってただ一つの金属箔で運転され得る。即ち照射体は
反応容器に直結しており、このことはレナード窓（Ｌｅ
ｎａｒ市ｅｎｓｔｅｒ　）による通過口の場合電子の損
失がより少なくて済むという重要な利点金主み出しまた
更に低エネルギー電子線源の使用が正しいこと全証明１
〜でいる。

ノ０ログラム化されたデジタル式電子線偏向器によって
反応容器において電子分布は連続的な長方形になる。２
つの側の照射の組合せによって、長方形の反応容器の横
断面全体にわたって。

見たところ長方形の対称的な線量分布が生じる〔第４図
（両側照射の際のイオン化畜度を照射された質量濃度（
Ｓ’／７ＪＬ）の関数として示している）全参照のこと
〕。照射の対称性は、反応器、よりよくは照射管の内側
のかく乱流を引き起こすことにより（連続工程であるこ
とが重要）一層よくなる。

反応生成物による電子出口窓の汚れについてはその可能
性を考える必要はない。というのは窓にあるそのような
生成物の分離の踪に自己浄化作用が現われるからである
。窓の箔は、質量濃度が高い位置では暖かくなり、生成
物はその際に分解する。それゆえ特に電子出口窓は垂直
に配置されており、それによってそのような固体物質は
自然に分離されそしてその重力に基づいてそれは電、子
出口の位置に堆積すること（佳できない。

電子線源の高い線量率に基づき、電流密度を空気流の速
度に合わせることができるために電子出口の面積は一定
の電流の場合できるたけ大きくするべきである。

これに加えて、走査システムが特に好ましい。

それによって広い面積の照射ができ従って面積の広い反
応管か得られる。反応管の奥行きは加速電圧（辺より又
同時に両方の電子線源の侵入度合によって決定される。

気体流、すなわち照射ガス量は化学変化に必要な線量に
応じて決められる。これに対してベイリーとライト（Ｂ
ａ１ｌｙｕｎｄ　Ｗｒｉｇｈｔ　）、塗料工学、３５／
１９７１．９〜１２号（Ｐａ、ｉｎｔ　Ｔｅｃｈｎｏ、
ｌｏｇｙ。

３５／　１９７１　、　Ｈｅｆｔ　９−１２　）により
下記の経験的に正しい有用な式が報告された。

ここで Ｉｏｂｊ＝電子出口窓に向って対象物中金泥れる電流（
ｍＡ） Ｕｏｂｊ−通過口に向って電子出口窓全通りなお存在し
ている電子線エネルギー（ｋｅＶ）ｒｏ＝対象物におけ
る電子の最大有効限界（塾へ） ｘｏ−電子出口窓の縦の長さく１） ｙｏ＝電子出口窓の横幅（ｃｎＬ） 本発明全史に下記の図面及び実施例を用いて説明する。

実施例 ２つの互いに向い合った電子線源を有する低エネルギー
型の電子照射装置による実際的な夾施例會第１０及び第
２図に示す。

この装置の運転データは下記の通りである。

加速電圧　２５０　ｋｅＶ 対象物中の加速電圧　２３０　ｋｅＶ 電　流　１５０　ｍＡ 対象物中の電流　７５ｍＡ 片側照射の場合の有効な度合　５８　Ｗ／ｃｍ２電子出
口窓の寸法　１４０×１０ｃｒ／Ｌこれにより１個の電
子線源に対し次の線量率全与える。

これは流量が２１２．４　ｍ１ｍ１ｎの場合Ｉ　Ｍｒｄ
の照射線量に対応する。

両側からの照射の場合第４図に従い、２個の電子線源の
電子出口窓の間隔は０．５　ｍとする。

３Ｍｒｄの照射線量の場合これは７０．８ｍ／ｍｉｎの
気体流となり、反応器の横断面が１．４　Ｘ　Ｏ，５ｍ
２の場合流量は２９７３．６ｍ５／ｈとなる。

電子線源は水平に配置されており、その垂直に配置され
た電子出口窓と共に直接反応管の上にガスが漏れないよ
うに組与立又られている。

保守業務のため反応管の電子線源は先金にＸ線が遮蔽さ
れたまま運び去ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は照射装置の側面図である。 第２図は照射装置の平面図である。 第３図は片側照射の場合の鐘形で変化しているイオン化
曲線を示している。 第４図は両側照射の場合の２５０　ｋｅＶでの最大イオ
ン化のイオン比的１１１３　’ｘ示している。 第１図及び第２図において１は遮蔽鉛板、２は電子加速
器、３はデノタル式電子線偏向器、４は走査システム、
５は電子量］］窓、６．は反応管、７はガス導管、８は
電子照射装置全開けるためのすべりレールを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　照射に先立って煙道ガスにアンモニアヲ加え、煙道
   ガスの電子照射によって煙道ガスの脱硫及び脱硝を行な
   う方法において、電子の加速電圧が約２５０　ｋｅＶで
   ある複数の低エネルギー電子線源を用い、該線源の各々
   はただ一つの電子出口窓を有し、該窓の支持イ′＆子は
   窓枠に取りはずし可能（（取り付けられた多数の２重く
   １〜状の棒状体からできており、該多数の棒状体はそれ
   ぞれ一つの主棒状体を有しており、該主棒状体には冷却
   伝専手段として井孔が備わっていることを特徴とする電
   子照＃Ａによる煙道ガスの脱硫及び脱硝方法。 ２　用いｊ裁３電子線源において該電子出口窓が垂直に
   配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第１．
   １Ａ記載の方法。 ３、使用される電子線が、プログラム化されたデノタル
   式電子線偏向器を通り横断面において長方形の電子分布
   を有すること全特徴とする特許請求の範囲第１項及び第
   ２項のいずれかに記載の方法。 ４　酊い２孔−′Ｓ電子線源はただ遮蔽鉛板しか有して
   いないことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第３
   項のいずれかに記載の方法。 ５　用人＼ｇれている電子勝源は該遮蔽鉛板と共に煙道
   ガス照射領域から移動させることができるように配備さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第
   ４項のいずれかに記載の方法。 ６　照射て先立って煙道ガスにアンモニアが加えられ、
   本質的には１個の反応管と２個の電子線源から成ってい
   る、煙道ガスの電子照射による煙道ガスの脱硫及び脱硝
   装置において、電子の加速電圧約２５０　ｋｅＶの低エ
   ネルギー電子線源を装置し、該電子線源の各々がただ１
   つの電子出口窓全有し、該忍の支持格子は窓枠に取りは
   ずし可能に取り付けられた多数の２重くし状の棒状体か
   らできており、該多数の棒状体はそれぞれ一つの主棒状
   体を有しており、該主棒状体には冷却伝導手段として穿
   孔が備わっており、以上の構成により電子線源から電子
   窓を通って出てくる電子は直接反応管に到達することを
   特徴とする電子照射による煙道ガスの脱硫及び脱硝装置
   。 ７　装備された電子線源には電子出口窓が垂直に装備さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の
   装置。 ８　使用される電子線が、プログラム化されたデジタル
   式電子線偏光器全通り横断面において長方形の電子分布
   を有することを特徴とする特許請求の範囲第６項及び第
   ７項のいずれかに記載の装装置。 ９　装置された電子線源はただ遮蔽鉛板しか有していな
   いこ２を特徴とする特許請求の範囲第６項から第８項の
   いずれかに記載の装置。 １０　装備されている電子線源は該遮蔽鉛板と共に煙道
   ガス照射領域から移動させることかできるように配備さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第６項から第
   ９項のいずれかに記載の装置。 １１　反応管が角のあるように形成されていること全特
   徴とする特許請求の範囲第６′項から第１０項のいずれ
   かに記載の装置。