JPH01275414A

JPH01275414A - ＮＯｘ回収装置

Info

Publication number: JPH01275414A
Application number: JP63102535A
Authority: JP
Inventors: Masanori Takahashi; 正典高橋
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-04-27
Filing date: 1988-04-27
Publication date: 1989-11-06

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、オフガス中のＮＯｘ回収装置に係り、特に、
オフガス中のＮＯ，ＮＯｘを除去し、ＨＮＯａとして効
率良く回収し再利用に供するのに好適なＮＯｘ回収装置
に関する。

〔従来の技術〕

従来、オフガス処理プロセスに使用されているＮＯｘ回
収装置は、文献（清瀬量平訳；原子力化学工学第■分冊
ｐ３９〜ｐ４７）に記載のように。

ＮＯｘをＮ　Ｏｘとして水は接触吸収させ、反応生成物
であるＨＮＯａを回収する方法をとっている。

また、特開昭４９−４８５９７号公報では、汚染空気を
−７８，５℃以下に冷却しＮ　Ｏ２を脱水剤上で固化し
た水分に捕捉させるものである。しかし、ＮＯｘを加圧
冷却し液体状Ｎ２Ｏ４として回収するＮＯｘ回収”Ａ’
ＦＩの公知例は知見しない。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術のうち、ＮＯｘをＮＯ２として水に接触吸
収させる方法では、吸収効率の制限から、反応生成物で
あるＨ　Ｎ　Ｏａの濃度を高濃度にする事ができず、回
収したＨＮＯａを再利用する際に、ＨＮＯ３’ａ度を増
加させる工程が必要となる場合がある。例えば、使用済
核燃料再処理プロセスにおける燃料溶解オフガス系では
、回収した低濃度ＨＮ　Ｏ３に、高濃度ＨＮＯ３を補給
し、溶解槽で使用可能な１度（約６規定）に調整してい
る。また、−７８，５°Ｃ以下の低温条件で、脱水剤上
に固化捕捉した水分に、ＮＯ２を吸収させる方法では、
温度制御が容易でない点、また、脱水剤上に捕捉された
反応生成物であるＨＮＯａの回収が困難であり、また、
高濃度ＨＮＯａとして回収できない点に、前者の方法と
同様の問題があった。

本発明の目的は、ＮＯｘ回収装置からの反応生成物であ
るＨ　Ｎ　０３を、高濃度で回収することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、ＮＯｘを含有するオフガスを、加圧冷却し
、液体状Ｎｚｏ４の形で回収した後、任意の量の水、あ
るいは、低濃度硝酸と反応させることにより達成される
。

〔作用〕

空気等、酸素ガスを一定量含むオフガス中に含有される
ＮＯｘ回収に関連する重要な化学反応と、夫々の平衡定
数を以下に示す。

２ＮＯ（ｇ）　＋（ｈ（ｇ）　＝　２Ｎ○２（ｇ）　　
　　・・・・・・（１）２ＮＯ２（ｇ）　　＝　ＮｚＯ
４（ｇ）　　　　　　　　・・・・・・（２）Ｎ２０’
４（ｇ）　　→ＮＺＯ番（Ｑ）　　　　　　　　　　　
　　　　　　・・・・・・　（３）ここで、　Ｐ　ｏｚ
　、　Ｐ　Ｎｏ　、　Ｐ　ＮＯ２及びｐＮｚｏ４は夫々
、Ｏｚ　、ＮＯ，ＮＯｚ及びＮ　ｚ　Ｏａの分圧であり
、Ｔは絶対温度（Ｋ）である。（１）〜（３）の反応は
、すべて、平衡が右へ移動する程、気相の成分のモル数
が減少するため、ル・シャトリエの法則に従って、圧力
が増大するに従い、平衡は右へ移動し、全Ｎ　Ｏｘ　（
Ｎ　Ｏｇ　Ｎ　０２１　Ｎ２０４）に占める液体状ＮＺ
Ｏ４（Ｎ２０４　（Ｑ））の割合（以下、ＮＯｘ液化率
と呼ぶ）が増加する。また、（１）、　（２）の反応の
平衡係数式及び、（３）のＮ２Ｏ４の蒸気圧式より、温
度依存性に関しては、温度が低下するに従って、ＮＯｘ
の液化率は増大する。オフガス中に。

微量の水蒸気が含有される場合でも、低温では、水蒸気
は大部分は液化する。

従って、加圧冷却の条件下では、ＮＯｘの大部分を液体
状ＮｚＯ４として回収することができる。

この様にして回収したＮ２Ｏ４を任意の量のＨｘ　Ｏと
接触させ、Ｎ２０４（Ｑ）＋Ｎ２０（Ｑ）＝ＨＮ’０ｚ（Ｑ）＋Ｈ
ＮＯ３（Ｑ）・・・−・・（４）２ＨＮＯｚ（Ｑ）＋Ｏｚ（ｇ）＝’２Ｈ−ＮＯａ（Ｑ）
　　　・・・・・・（５）の反応によって、任意の濃度
のＨＮＯａとして回収する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を、第１図及び第２図により説明
する。第１図及び第２図は、夫々、異なる加圧方式につ
いて示したものである。

第１図において、オフガス供給管５から、空気等の一定
量の酸素を含み、ＮＯｘを含有するプラントオフガスが
供給され、高圧ポンプ８により。

加圧されて、圧力容器１に送り込まれる。圧力容器１内
の圧力は、高圧ポンプ制御装置９により、圧力容器１の
耐圧以下で、ＮＯｘ液化率が高くなるように加圧調整さ
れる。圧力容器内の温度は、冷却器制御装置２により、
ＮＯｘ液化率が高くなるように、低温に調整される。圧
力容器１内で液化したＮ２０番は、給水管４より供給さ
れる水、または、低濃度硝酸と反応し、高濃度硝酸とな
り、高濃度硝酸貯槽３へ供給されて貯蔵される。

第２図は、第１図の実施例と加圧方式が異なる場合の実
施例であり、圧力容器１は、加圧ピストン制御装置１２
により制御される加圧ピストン１１により加圧される。

一定量の酸素及びＮＯｘを含有するプラントオフガスは
、オフガス供給管５より、ピストン引抜時に、耐高圧逆
止弁１０を通して、圧力容器１に供給される。その他の
構造に関しては、第１図における実施例と同様である。

図中、６は高圧バルブである。

圧力容器の圧力は、圧力容器１の耐圧限界以下の範囲で
、なるべく高圧である事が望ましく、温度に関しては、
水の凝固点である０℃以上で、なるべく低温である事が
望ましい。

以下、本発明を用いて、ＮＯｘを含有するオフガスを加
圧冷却した場合のＮＯｘ液化率の試算結果を第３図ない
し第５図に示す。計算条件は、空気（Ｎ２　；８０ｖｏ
Ｑ、％、○ｚ；２０ｖｏｆ１．％）中、５〜２０ｖｏＱ
、％　ＮＯｘを含有するオフガスを、圧力１〜１１００
ａｔ、温度２５〜０℃の範囲で加圧冷却した場合であり
、各反応の平衡定数及び、Ｎ　２０４の蒸気圧は、式（
１）〜（３）の値に従った。

第３図、および、第４図は、夫々、オフガス中のＮＯｘ
含有量が５および２０νｏＱ、％の場合について、温度
及び圧力を変化させた場合のＮＯｘ液化率（全ＮＯｘに
占める液化したＮ２Ｏ４のモル数の割合）を示す。また
、第５図は、温度Ｏ℃において、種々のＮ　Ｏｘ含有型
に対して、圧力を変化させた場合の、ＮＯｘ液化率を示
した。これらの試算結果より、圧力容器１内の温度を０
℃、圧力を、５０ａｔｍ以上にとる事により、オフガス
中のＮＯｘ含有量５〜２０ｖｏＱ、％のすべての範囲で
、ＮＯｘ液化率は９０％以上となり、実用上、充分に効
率的にＮＯｘを液化できることがわかる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、一定量のＮＯｘを含有するプラントオ
フガスから、効率よ＜ＮＯｘを回収し。

反応生成物として、任意の高濃度の硝酸が得られるので
、回収した硝酸を再利用する場合に効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び、第２図は、本発明の一実施例の系統図、第
３図、第４図及び第５図は、空気中にＮＯｘを含有する
オフガスを供給した場合の、本発明によるＮＯｘ液化率
の試算結果を示す図である。１・・・圧力容器、２・・・冷却器制御装置、３・・・
高濃度硝酸貯槽、４・・・給水管、５・・・オフガス供
給管、６・・・高圧バルブ、７・・・フィードバック用
ライン、８・・高圧ポンプ、９・・高圧ポンプ制御装置
、１０　・耐高圧逆止弁、１１・・・加圧用ピストン、
１２・・・加圧ピストン制御装置、１３・・・コック。第１図第２図筑３図第４図１　　　　　　　　　　！；　　　　ｌ０ｓｏ　　　ｔ
ＤＤ圧々　（↓ごπ）

Claims

【特許請求の範囲】１、プラントオフガス中の窒素酸化物を除去すると同時
に、反応生成物を回収するＮＯ＿ｘ回収装置において、反応塔に加圧器と制御部から構成した加圧装置、及び、
冷却器と制御部から構成した冷却制御装置を設置したこ
とを特徴とするＮＯ＿ｘ回収装置。