JPH06100427B2 - プラズマ加熱炉のＮＯｘ低減方法 - Google Patents
プラズマ加熱炉のＮＯｘ低減方法Info
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- JPH06100427B2 JPH06100427B2 JP1009684A JP968489A JPH06100427B2 JP H06100427 B2 JPH06100427 B2 JP H06100427B2 JP 1009684 A JP1009684 A JP 1009684A JP 968489 A JP968489 A JP 968489A JP H06100427 B2 JPH06100427 B2 JP H06100427B2
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- furnace
- plasma
- heating furnace
- reducing
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプラズマ加熱炉のNOx低減方法に関し、加熱、
溶融等の操作を必要とする分野において、その一方法で
ある空気を作動ガスとするプラズマを用いた際に、発生
するNOxを低減する方法に関するものである。
溶融等の操作を必要とする分野において、その一方法で
ある空気を作動ガスとするプラズマを用いた際に、発生
するNOxを低減する方法に関するものである。
〔従来の技術〕 従来、加熱、溶融操作の方法として安定したロングアー
クにより均一な加熱を行うプラズマジェットが実用化さ
れている。プラズマジェットには汎用性の観点から、プ
ラズマガスとして空気を用いることが多い。この場合、
高温かつ高活性のプラズマアーク内でNOxが多量に発生
し、排ガス処理が問題となる。
クにより均一な加熱を行うプラズマジェットが実用化さ
れている。プラズマジェットには汎用性の観点から、プ
ラズマガスとして空気を用いることが多い。この場合、
高温かつ高活性のプラズマアーク内でNOxが多量に発生
し、排ガス処理が問題となる。
排ガス中のNOxの低減方法としては、触媒による接触還
元分解が一般的であるが、飛散ダストなどによる触媒の
劣化が問題である。これに対し、プラズマ加熱炉におい
て、触媒を用いることなく、コークス等の還元性物質を
炉内に供給して、炉内雰囲気を還元性とすることにより
NOxを低減する方法が開発されている（特願昭63−27319
3）。
元分解が一般的であるが、飛散ダストなどによる触媒の
劣化が問題である。これに対し、プラズマ加熱炉におい
て、触媒を用いることなく、コークス等の還元性物質を
炉内に供給して、炉内雰囲気を還元性とすることにより
NOxを低減する方法が開発されている（特願昭63−27319
3）。
この場合、炉内が均一に昇熱されていないとき、すなわ
ち運転開始後数時間は、還元性物質のガス化の反応領域
が狭いために十分な還元雰囲気を形成することができな
い場合があり、NOx低減を図ることが困難な場合があ
る。
ち運転開始後数時間は、還元性物質のガス化の反応領域
が狭いために十分な還元雰囲気を形成することができな
い場合があり、NOx低減を図ることが困難な場合があ
る。
本発明はプラズマ加熱炉に関するものであって、このよ
うな場合にもNOxの低減を図ることができる方法を提供
することを目的とする。
うな場合にもNOxの低減を図ることができる方法を提供
することを目的とする。
本発明は、空気を作動ガスとするプラズマジェットを用
いる加熱において、炉内に還元性物質、例えばコークス
を供給すると共に、炉内が均一に昇熱されるまではこの
加熱炉の排ガスを炉内に還流して還元性物質と反応さ
せ、CO2＋C2COの反応によりCOガスを生成させて不足す
るCOガスを補充しながらNOxを低減することを特徴とす
るプラズマ加熱炉のNOx低減方法である。
いる加熱において、炉内に還元性物質、例えばコークス
を供給すると共に、炉内が均一に昇熱されるまではこの
加熱炉の排ガスを炉内に還流して還元性物質と反応さ
せ、CO2＋C2COの反応によりCOガスを生成させて不足す
るCOガスを補充しながらNOxを低減することを特徴とす
るプラズマ加熱炉のNOx低減方法である。
還元性物質、例えばコークスのガス化反応が不十分な場
合には、プラズマ加熱炉内のCO濃度が低く、CO2の濃度
が高い。そこでCO2を含んだ高温の排ガスを炉内に還流
し、コークスと反応させ、 CO2＋Ｃ→2CO の反応により不足しているCOを補い、これにより安定的
にNOxの低減をはかる。
合には、プラズマ加熱炉内のCO濃度が低く、CO2の濃度
が高い。そこでCO2を含んだ高温の排ガスを炉内に還流
し、コークスと反応させ、 CO2＋Ｃ→2CO の反応により不足しているCOを補い、これにより安定的
にNOxの低減をはかる。
第１図、第２図に本発明方法の実施に用いる装置の例を
示した。加熱炉１には加熱用プラズマトーチ２が設けら
れており、加熱炉１の排ガスは集塵機５、冷却器６を経
てブロワ７に誘引されフレア８として排出される。
示した。加熱炉１には加熱用プラズマトーチ２が設けら
れており、加熱炉１の排ガスは集塵機５、冷却器６を経
てブロワ７に誘引されフレア８として排出される。
第１図、第２図に示すように、排ガスの一部はブロワ３
で炉側方からバルブ４を介して炉１内に還流する。還流
された排ガスは旋回流を形成しながら、炉１に供給され
た還元性物質10、例えばコークスと効率よく接触する。
で炉側方からバルブ４を介して炉１内に還流する。還流
された排ガスは旋回流を形成しながら、炉１に供給され
た還元性物質10、例えばコークスと効率よく接触する。
その際、 CO2＋Ｃ→2CO ……（１） の反応により、COを生成し、炉内を還元性雰囲気に保
つ。
つ。
実プラントにおいて、第１図に示すように常時排ガス中
のCO濃度をCO検出計９などによって検知し、CO濃度が低
下したときに排ガス還流バルブ４を開くように自動制御
を行う。
のCO濃度をCO検出計９などによって検知し、CO濃度が低
下したときに排ガス還流バルブ４を開くように自動制御
を行う。
上記（１）式の反応はブーダー（Boudouard）反応とい
われ製銑分野で一般的である。高炉では羽口から吹き込
まれた熱風は、コークスと反応し、 Ｃ＋O2→CO2 の燃焼を起こし、ついでこのCO2は上記（１）式の反応
により炉内に還元性雰囲気を形成する。
われ製銑分野で一般的である。高炉では羽口から吹き込
まれた熱風は、コークスと反応し、 Ｃ＋O2→CO2 の燃焼を起こし、ついでこのCO2は上記（１）式の反応
により炉内に還元性雰囲気を形成する。
いま、上記（１）式の反応に関し、熱力学的平衡を考え
ると、 である。
ると、 である。
ここで供給されるガス中のCO2の分圧を15％（排ガス分
析値より）として、この反応によるCO分圧を温度に対し
てプロットすると第３図のようになる。
析値より）として、この反応によるCO分圧を温度に対し
てプロットすると第３図のようになる。
第３図よりCO分圧は600℃程度から増加し、800℃ではほ
ぼCO2が反応を完了することがわかる。従って、炉内温
度を1200〜1300℃まで上昇しなくても、排ガス温度程度
で十分なCO分圧を得ることができる。
ぼCO2が反応を完了することがわかる。従って、炉内温
度を1200〜1300℃まで上昇しなくても、排ガス温度程度
で十分なCO分圧を得ることができる。
第２図に示すようなプラズマ溶融実験炉において、約２
時間半のLPGバーナによる予熱後、炉内温度が450℃に達
してからプラズマを起動した。プラズマトーチ出力150K
W、プラズマガス20m3/h、コークス供給量2kg/20分（6kg
/h）、排ガス還流バルブ開度50％の条件で実験を行っ
た。第４図はこの実験のタイムチャートであり、横軸は
経過時間を示す。第４図に経過を示すようにプラズマ起
動から60分後のNOx濃度は100ppm以下であった。
時間半のLPGバーナによる予熱後、炉内温度が450℃に達
してからプラズマを起動した。プラズマトーチ出力150K
W、プラズマガス20m3/h、コークス供給量2kg/20分（6kg
/h）、排ガス還流バルブ開度50％の条件で実験を行っ
た。第４図はこの実験のタイムチャートであり、横軸は
経過時間を示す。第４図に経過を示すようにプラズマ起
動から60分後のNOx濃度は100ppm以下であった。
比較のため、排ガス還流バルブ４を閉じた状態で、同一
の実験を行ったところ、プラズマ起動後３時間でようや
くNOx100ppm以下に低下した。
の実験を行ったところ、プラズマ起動後３時間でようや
くNOx100ppm以下に低下した。
プラズマ加熱炉において、炉内が均一に昇熱する以前に
おいても、その排ガスを炉内に還流することにより、供
給されている還元性物質、例えばコークスなどを効果的
にガス化して、プラズマ中より発生するNOxを還元し、
その低減をはかることができる。
おいても、その排ガスを炉内に還流することにより、供
給されている還元性物質、例えばコークスなどを効果的
にガス化して、プラズマ中より発生するNOxを還元し、
その低減をはかることができる。
第１図、第２図は本発明の実施例の系統図、第３図はブ
ーダー反応の平衡を示すグラフ、第４図は実施例の経過
を示すタイムチャートである。 １……炉、２……プラズマトーチ ３……ブロワ、４……バルブ ５……集塵機、６……冷却器 ７……ブロワ、８……フレア ９……CO検出計、10……還元性物質
ーダー反応の平衡を示すグラフ、第４図は実施例の経過
を示すタイムチャートである。 １……炉、２……プラズマトーチ ３……ブロワ、４……バルブ ５……集塵機、６……冷却器 ７……ブロワ、８……フレア ９……CO検出計、10……還元性物質
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−231314（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−190317（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】空気を作動ガスとするプラズマジェットを
用いる加熱において、 炉内に還元性物質を供給すると共に、炉内が均一に昇熱
されるまでは該加熱炉の排ガスを炉内に還流して還元性
物質と反応させ、CO2＋Ｃ→2COの反応によりCOガスを生
成させて不足するCOガスを補充しながらNOxを低減する
ことを特徴とするプラズマ加熱炉のNOx低減方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1009684A JPH06100427B2 (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | プラズマ加熱炉のＮＯｘ低減方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1009684A JPH06100427B2 (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | プラズマ加熱炉のＮＯｘ低減方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02192591A JPH02192591A (ja) | 1990-07-30 |
| JPH06100427B2 true JPH06100427B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=11727037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1009684A Expired - Fee Related JPH06100427B2 (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | プラズマ加熱炉のＮＯｘ低減方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06100427B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07127812A (ja) * | 1993-11-02 | 1995-05-16 | Tadashi Mochizai | 活性酸素種生成による炭化水素の燃焼方法 |
| CN113280353A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-20 | 上海交通大学 | 一种污泥处理与燃煤NOx减排一体化装置及方法 |
| CN119780330B (zh) * | 2024-12-31 | 2025-10-28 | 华能临沂发电有限公司 | 一氧化氮回燃平衡试验装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61231314A (ja) * | 1985-04-05 | 1986-10-15 | Hitachi Zosen Corp | ボイラ−火炉内への微粉炭及び空気の供給方法 |
| JPS62190317A (ja) * | 1986-02-14 | 1987-08-20 | Agency Of Ind Science & Technol | 燃焼炉 |
-
1989
- 1989-01-20 JP JP1009684A patent/JPH06100427B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02192591A (ja) | 1990-07-30 |
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