JPS61103525A - 煙道ガスの脱硫及び脱硝のための高性能低エネルギー電子銃 - Google Patents

煙道ガスの脱硫及び脱硝のための高性能低エネルギー電子銃

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JPS61103525A
JPS61103525A JP60237776A JP23777685A JPS61103525A JP S61103525 A JPS61103525 A JP S61103525A JP 60237776 A JP60237776 A JP 60237776A JP 23777685 A JP23777685 A JP 23777685A JP S61103525 A JPS61103525 A JP S61103525A
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JP
Japan
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flue gas
electron
electron emission
electron gun
window
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JP60237776A
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English (en)
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フランツ ゴツトフリート ロイター
ペーター ホル
ボルフガング シユナイダー
エーバーハート フエール
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Polymer Fuijiiku & Co KG GmbH
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Polymer Fuijiiku & Co KG GmbH
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J33/00Discharge tubes with provision for emergence of electrons or ions from the vessel; Lenard tubes
    • H01J33/02Details
    • H01J33/04Windows

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

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】 本発明は、煙道ガスの脱硫及び脱硝のための高性能、低
エネルギー電子銃に関する。
ドイツ国特許出願第3403726号公開公報には。
いわゆる低エネルギー電子の照射による煙道ガスの脱硫
、脱硝について記載されている。しかし。
その方法ならびに装置には欠点があり、それらの欠点は
、電子銃が1つのポイントカソードと電子ビーム偏向装
置(走査原理)しか備えていないために、比較的少量の
煙道ガスの処理しか行えないことであり、また、該ポイ
ントカソードからの限られた電子放射のため、必要とさ
れる高性能が達成できないことである。
又、米国特許明細書筒3863163号には、ウェブ形
材料の照射に用いられる広大カソードシステムを備えた
電子銃が記載されているが、この電子銃の容量も、より
大きな技術的規模で煙道ガスの脱硫、脱硝を行うには十
分ではない。
従って、本発明の目的は、できるだけ高いビームポテン
シャルを有し、またドイツ国公開公報第3403726
号に記載された電子銃よりも約10倍大きい電子流を有
する単純な一段型電子銃を提供することにある。本発明
によれば、排気チャンネル内における15〜25m/s
の流速が通常であって、それにより電子侵透深度と分布
において必要な煙道ガスチャンネルの断面積を与えるよ
うな大規模な脱硫、脱硝を行うことができる。更に、煙
道ガスの照射のためには、ビーム発生装置ならびに電子
放射窓において単位面積当りの荷重が0.15mA/c
m2を越さないで、カソードならびに電子放射窓が長い
作動寿命を持たなくてはならない。
本発明は、2つの広大カソードシステムが、真空ハウジ
ングに平行に配列され、各広大カソードシステムがその
広大カソードシステムと同じ長さと幅の電子放射窓を有
していることにより必要な性能を達成する低エネルギー
電子銃を用いてこの問題を解決するものである。
従って1本発明は、少なくとも2つの広大カソードシス
テムが真空ハウジングに平行に配列され、各広大カソー
ドシステムがその広大カソードシステムと同じ長さと幅
の電子照射窓を有していることを特徴とする煙道ガスの
脱硫及び脱硝用の高性能、低エネルギー電子銃に関する
1段電子加速の上限は、現在約300kVである。
真空中の高圧に対する最大の可能な破壊電界強度によっ
てこの条件が規定され、該高圧は基本的には、電極の材
料ならびにその表面条件に依存している。
煙道ガスの照射において、照射に用いられる電子加速器
の効率が果す役割は相当大きい。使用される総照射容量
は極めて大きい。従って、電子発生により起き且つ電子
が電子放射窓を通過する際に起きる損失は最小限にとど
めるべきである。電子が電子照射窓を通過する時に発生
する損失を最小限にとどめるためには、2つの解決方法
がある。
1、ドイツ特許2606169号に記載されている真 
    1空側で水冷される支持された広大窓。
2、場合によっては水冷式でない複数の銅製支持ブリッ
ジを有する半自己支持式窓であって、該ブリッジは窓の
長手面を横断している。これらの支持ブリッジは、チタ
ニウムシートを保持し、電子ビームに対しては、単に小
さな“影”にすぎない。
これら支持ブリッジの設計は、ドイツ特許260616
9号明細書の2重くし型支持体メツシュと同一のもので
あるが、くし歯はない。支持ブリッジは窓枠には固着さ
れておらず窓枠にねじ止めされている。支持ブリッジの
水冷は必要としない。窓枠は水冷されている。支持ブリ
ッジにより吸収された熱は、窓のフランジを介して除去
される。窓のシート自体は、照射される煙道ガスによっ
て冷却される。この煙道ガスは乱流状態で窓のシートを
通る。
本発明によれば、又、冷却空気または冷却された煙道ガ
スが送風機または側チヤンネル圧縮機を介して窓のシー
ト上に煙道ガスとは独立して送風、 されるシステムの
窓冷却の別の態様がある。
材料を照射する電子の浸透深度ならびに量を計算する基
礎は、本出願人のドイツ国特許出願3403726号公
開公報にその詳細が記載されている。
木きな電子放射窓の故に照射率の低い本発明による高性
能電子銃は、発電所における煙道ガスの流動条件に理想
的に適合している。更に、最小数の電子銃によって大量
の煙道ガスを照射することが可能である。
低照射率とは、単位面積あたりのカソードならびに電子
放射窓における電流ロードが比較的低いことを意味し、
その結果、作動部品について非常に長い作動寿命が得ら
れることであり、このことは、本発明による電子銃につ
いて特に顕著である。
新しい知見により、0.5〜IMrd以上の照射量と化
学反応させることがSO□とNOxの同時除去のために
必要であるが、その場合には、広大カソードシステムを
2つのカソードから3つまたはそれ以上のカソードの平
行配列に拡大することができる。
その結果、照射容量が増大する。
ドイツ特許出願3404726号公開公報には、電子放
射窓の長手面に対し平行または垂直の煙道ガスパイプが
記載されている。照射線量の一様化は、ほとんど一様な
照射量を有する界域において2面照射することによって
達成される。他方、ガスの乱流が必要であり、その乱流
はその運動を通して各ガス粒子に対し照射強度に応じた
平均的な照射量を与える。
そこで煙道ガスパイプの別の態様においては、ガスの流
れが電子照射窓面垂直にぶつかり、衝撃方向に垂直に乱
れて導かれる。電子放射窓面は長方形または円形であっ
てよい。円形の型は、処理量のより少ない煙道ガス照射
システムによって興味のあるものである。円形の電子ビ
ームデフレクタを持つドイツ特許出願3403726号
公開公報に記載の走査システムは1円形の煙道ガスパイ
プ上に直接置かれている。照射される煙道ガスは、その
入口に対して垂直方向に除去される6第1〜8図及び実
施例1〜2を参照しながら本発明を説明する。
第1〜8図において、各参照番号は次の部品又は部分を
示す。
(1)窓枠 (2a、2b)電子放射窓 (3a、3b)広大カソードシステム〔それぞれ電子放
射窓(2a、2b)に取り付けられている〕(4)広大
カソードシステム用容器 (5)高圧リードならびに広大カソードシステム用リー
ド (6)真空ハウジング (7)窓枠水冷用チャンネル (8)ネジ止めされたブリッジエレメント(9)チタニ
ウムシート (10)シート伸張枠 (11)電子放射窓面 (12)丸形電子放射窓面 (13)長方形電子放射窓面 第1図は、本発明による電子銃の概略を示す斜視図であ
る。ただし、電子放射窓(2a、 2b)の上に位置す
る2つの広大カソードシステムは見えない。
第2図は、電子放射窓面(2a、2b)を上部から見た
図である。
第3図は、電子銃の第2図の■−■線に沿った断面図で
ある。この図は、共通の容器(4)の中にある2つの広
大カソードシステム(3a、3b)を明示している。容
器(4)は真空ハウジング(6)中に位置している。
第4図は、ドイツ特許第2606169号明細書による
電子放射窓の1部を上から見た図である。ただし、二重
くし型ブリッジエレメントは、<シ歯を持たず、冷却パ
イプとして使用される穿孔もなく、非中空固体であって
、例えば銅からできている。
第5図は、第4図の■−■に沿った断面図である。ブリ
ッジエレメント(8)は、水冷用のチャンネル(7)を
持つ窓枠(1)にネジ留めされている。チタニウム フ
ォイル(9)は、ブリッジエレメント(8)の上にあり
、フォイル伸張枠(10)によって窓枠(1)に保持さ
れて真空ハウジング(6)を密封している。
第6図は、電子放射窓面に沿った断面図である。
煙道ガスは該電子放射窓面に垂直にぶつかり、該垂直方
向に直角に煙道ガスが移動して照射効率を増大する乱流
を形成する。
第7図は、丸形の電子放射窓面を示す。
第8図は、角形の電子放射窓面を示す。
次に示す2つの実施例は、大きなシステムにおいて本発
明の電子銃を用いた例である。
粂止 加速電圧: 250kV 幅10c+++の電子放射窓の窓荷重: 1.5mAガ
ス流: 15m/sまたは20IIl/s2面照射 電子銃間の距離7  750mm 窓の長さ:     2,000mm t算 煙道ガスチャンネルの横断面  1 、5+n”煙道ガ
スの量: 15m八で22.5m’/s ”  81,000m’
/h20m/sで30.0m3/s =108,000
m3/h照射される材料は22.5kg/sまたは、 
30.0kg八となる。
または、 0kvIs 1kg”IMrd これらにより、 電子銃の効率:50% 窓の電子速度の250kVから240kVの損失は、こ
の高いビームポテンシャルで50%以上の侵透性によっ
て補償される。その結果、50%の効率が達成できる。
従って、電子銃は、450klilまたは、 600k
llの総容量がなくてはならない。
1j]I免肚 電子放射窓: 2 X 25c+o X 2m/銃この
窓は、2 X 3.75mA/cmの電子照射荷重をと
ることができる。
この結果、総放射量は次の通りとなる。
2 X 3.75n+A/cm X 200cm =1
.5Aまたは375kw/銃。
相互に直接対抗させて2つの電子銃を配置することによ
り、反応チャンネルにおいて、750klまたは375
kwの有効照射容量が得られる。
要件: 15m/sで225kWの有効電子放射容量20m+/
sで300kWの有効電子放射容量このことは、電子銃
が、上記第1の場合には60%容量で作動し、第2の場
合には80%容量で作動することを意味する。
大  電 への 81.000n+3/h = 63,00ONm”/h
であり、又Nm’ /h ・1/3000 =電気出力
(Mll)であるので、煙道ガスチャンネル当り21M
Wの電気出力が使用ができる。       )従って
、約5つの煙道ガスチャンネルが100MWの発電所に
必要である。
この計算はI Mrdの照射量に適用される。
ス」1医」ユ 煙道ガスの照射のためのもう1つの大規模な例を次に示
す。
電子のビームポテンシャル: 300kV電子放射窓を
通過後の電子の平均速度: 280kV電子加速器の総
電流: 1500mA 水冷却された窓を有する物体中の最大電子流ニア50n
+A ガス冷却された窓を持つ物体中の最大電子流:1162
.5mA 第1の場合は210kW、第2の場合は325.5kW
の有効照射出力に相当。
2面照射の場合の煙道ガスチャンネルの深度:1.00
0mm 電子放射窓の表面積: 2,000mn+ X 500
mm煙道ガスチャ、ンネルの断面積:2m”15m/s
または25m/ sの速度での煙道ガスの処理量=30
m3/s =108,000m3/hまたは、50m3
/s = 180,000In’/h照射される材料は
30kg八または、 50kg/sとなる。
次の式は吸収された照射量に適用される。
、 Mrd 、 10kGy=10 kJ  、  1
0 kW”sgkg 煙道ガスの処理のための照射量がI Mrdの場合、第
1の場合には21kgへの煙道ガスを、また、第2の場
合には32.5kg/sの煙道ガスを上記の電子銃によ
って照射することができる。
照射量が0 、5Mrdの場合対応する値は、第1の場
合では42 kg / s、第2の場合では65kg八
となる。
煙道ガスは電子放射窓の長手方向を横断して流れる。
大 電 のための・換 108、OQOm’/hまたは180,000m3/h
の煙道ガスは、83.00ONm’/hまたは139,
00ONm3/hの煙道ガスに相当する。また概算とし
て煙道ガスNm’/h・1/3000=発電所の電気出
力(MW)となる。
従って、15m/sでは約27MW、25m/sでは約
46MWの電気出力がそれぞれ1煙道ガスチヤンネル当
りに使用される。
かくして、必要な照射量に従えば、100MW発電所で
は、15m八で3〜4本の煙道ガスチャンネルが必要で
あり、また25m八で2〜3本の煙道ガスチャンネルが
必要である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による電子銃の概略を示す斜視図であり
、第2図は電子放射窓面(2a、2b)を上部から見た
図であり、第3図は電子銃の第2図の■−■線に沿った
断面図であり、第4図はドイツ特許第2606169号
明細書による電子放射窓の1部を上から見た図であり、
第5図は第4図のv−■線に沿った断面図であり、第6
図は電子放射窓面に沿った断面図であり、第7図は丸形
の電子放射窓面を示し、第8図は角形の電子放射窓を示
す。 (1)窓枠 (2a、 2b)電子放射窓 (3a、3b)広大カソードシステム〔それぞれ電子放
射窓(2a、 2b)に取り付けられている〕(4)広
大カソードシステム用容器 (5)高圧リードならびに広大カソードシステム用リー
ド (6)真空ハウジング (7)窓枠水冷用チャンネル (8)ネジ止めされたブリッジエレメント(9)チタニ
ウムシート (10)シート伸張枠 (11)電子放射窓面 (12)丸形電子放射窓面 (13)長方形電子放射窓面

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)真空ハウジング(6)内に少くとも2つの広大カ
    ソードシステム(3a、3b)が平行に配列され、各広
    大カソードシステムが該広大カソードシステム(3a、
    3b)と同じ幅と長さの電子放射窓(2a、2b)を有
    していることを特徴とする煙道ガスの脱硫及び脱硝のた
    めの高性能低エネルギー電子銃。
  2. (2)該電子放射窓(2a、2b)の支持メッシュが、
    窓枠に取り外し可能に接続され且つ冷却パイプとして作
    動する穿孔によって共に接続された複数の2重くし型ブ
    リッジエレメント(8)で構成されていることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の電子銃。
  3. (3)該電子放射窓(2a、2b)が半自己支持されて
    おり、且つ該2重くし型ブリッジエレメント(8)が、
    水冷式窓枠内にネジ留めされたくし歯のない固体胴のブ
    リッジエレメントに代えられたことを特徴とする特許請
    求の範囲第2項記載の電子銃。
JP60237776A 1984-10-26 1985-10-25 煙道ガスの脱硫及び脱硝のための高性能低エネルギー電子銃 Pending JPS61103525A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE19843439190 DE3439190A1 (de) 1984-10-26 1984-10-26 Niederenergetischer elektronenstrahler mit hoher leistung zur entschwefelung und/oder denitrierung von rauchgasen
DE3439190.8 1984-10-26

Publications (1)

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JPS61103525A true JPS61103525A (ja) 1986-05-22

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ID=6248792

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JP60237776A Pending JPS61103525A (ja) 1984-10-26 1985-10-25 煙道ガスの脱硫及び脱硝のための高性能低エネルギー電子銃

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DE (1) DE3439190A1 (ja)
GB (1) GB2166284A (ja)

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Also Published As

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GB2166284A (en) 1986-04-30
DE3439190A1 (de) 1986-04-30
GB8522866D0 (en) 1985-10-23

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