JPH06233915A - 燃焼排ガスの脱硝設備 - Google Patents
燃焼排ガスの脱硝設備Info
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- JPH06233915A JPH06233915A JP5022502A JP2250293A JPH06233915A JP H06233915 A JPH06233915 A JP H06233915A JP 5022502 A JP5022502 A JP 5022502A JP 2250293 A JP2250293 A JP 2250293A JP H06233915 A JPH06233915 A JP H06233915A
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- Japan
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- exhaust gas
- nox
- denitration
- combustion
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃焼排ガス発生源からの排ガスの脱硝設備に
関する。 【構成】 脱硝装置組込型排ガスボイラ、プラズマ
脱硝装置及びNOx選択吸着剤充填NOx吸着装置を直
列に配置してなる燃焼排ガス発生源からの排ガスの脱硝
設備及び NOx吸着装置に、燃焼排ガス発生源から
の燃焼排ガスまたは脱硝装置組込型排ガスボイラから抽
気した排ガスを供給する配管を設けると共に、該NOx
吸着装置からの脱着NOx含有ガスを燃焼排ガス発生源
の燃焼用空気供給配管に供給する配管を設けてなる上記
の燃焼排ガス発生源からの排ガスの脱硝設備。
関する。 【構成】 脱硝装置組込型排ガスボイラ、プラズマ
脱硝装置及びNOx選択吸着剤充填NOx吸着装置を直
列に配置してなる燃焼排ガス発生源からの排ガスの脱硝
設備及び NOx吸着装置に、燃焼排ガス発生源から
の燃焼排ガスまたは脱硝装置組込型排ガスボイラから抽
気した排ガスを供給する配管を設けると共に、該NOx
吸着装置からの脱着NOx含有ガスを燃焼排ガス発生源
の燃焼用空気供給配管に供給する配管を設けてなる上記
の燃焼排ガス発生源からの排ガスの脱硝設備。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は燃焼排ガス発生源からの
排ガスの脱硝設備に関する。
排ガスの脱硝設備に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の排ガス脱硝設備の一態様を、ガス
タービン排ガス中のNOxを処理する場合を例に採って
図5によって説明する。図5において、ガスタービン2
3の排ガス14はアンモニア61を注入し、脱硝装置組
込型排ガスボイラ31に導入され、導入された排ガス1
4は該ボイラ31内で熱交換を行ない、かつNOxを除
去され、排出された処理ガス17は煙突41により大気
に放出される。脱硝装置組込型排ガスボイラ31内では
次の反応がおこる。 4NO+4NH3 +O2 → 4N2 +6H2 O (1) 6NO+4NH3 → 5N2 +6H2 O (2) すなわち、アンモニアを還元剤としてNOは還元され水
を生成する。したがって、燃焼排ガスの公害対策装置と
して活用されている。
タービン排ガス中のNOxを処理する場合を例に採って
図5によって説明する。図5において、ガスタービン2
3の排ガス14はアンモニア61を注入し、脱硝装置組
込型排ガスボイラ31に導入され、導入された排ガス1
4は該ボイラ31内で熱交換を行ない、かつNOxを除
去され、排出された処理ガス17は煙突41により大気
に放出される。脱硝装置組込型排ガスボイラ31内では
次の反応がおこる。 4NO+4NH3 +O2 → 4N2 +6H2 O (1) 6NO+4NH3 → 5N2 +6H2 O (2) すなわち、アンモニアを還元剤としてNOは還元され水
を生成する。したがって、燃焼排ガスの公害対策装置と
して活用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の脱硝設備では図6に示すように、350〜38
0℃程度の高温雰囲気でなければ前記の反応である脱硝
反応は起こらない。すなわち、ガスタービン起動時など
のように脱硝装置が低温である時はアンモニアも注入す
ることができないため脱硝を行なうことができなかっ
た。図6の横軸はガスタービンの起動時間を分で示し、
縦軸には排ガス温度(℃)及びNOx濃度(ppm)を
表わし、実線は排ガス温度、破線はNOx濃度を表わ
す。これは排ガス温度が350℃〜380℃になった
時、アンモニアが注入されてNOxが分解されることを
示す。
た従来の脱硝設備では図6に示すように、350〜38
0℃程度の高温雰囲気でなければ前記の反応である脱硝
反応は起こらない。すなわち、ガスタービン起動時など
のように脱硝装置が低温である時はアンモニアも注入す
ることができないため脱硝を行なうことができなかっ
た。図6の横軸はガスタービンの起動時間を分で示し、
縦軸には排ガス温度(℃)及びNOx濃度(ppm)を
表わし、実線は排ガス温度、破線はNOx濃度を表わ
す。これは排ガス温度が350℃〜380℃になった
時、アンモニアが注入されてNOxが分解されることを
示す。
【0004】本発明は上記技術水準に鑑み、燃焼排ガス
発生源からの排ガス温度が高い時は勿論、低い時でも排
ガス中のNOxを脱硝することができる排ガスの脱硝設
備を提供しようとするものである。
発生源からの排ガス温度が高い時は勿論、低い時でも排
ガス中のNOxを脱硝することができる排ガスの脱硝設
備を提供しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は (1)脱硝装置組込型排ガスボイラ、プラズマ脱硝装置
及びNOx選択吸着剤充填NOx吸着装置を直列に配置
してなることを特徴とする燃焼排ガス発生源からの排ガ
スの脱硝設備。 (2)NOx吸着装置に、燃焼排ガス発生源からの燃焼
排ガスまたは脱硝装置組込型排ガスボイラから抽気した
排ガスを供給する配管を設けると共に、該NOx吸着装
置からの脱着NOx含有ガスを燃焼排ガス発生源の燃焼
用空気供給配管に供給する配管を設けてなることを特徴
とする上記(1)記載の燃焼排ガス発生源からの排ガス
の脱硝設備。 である。
及びNOx選択吸着剤充填NOx吸着装置を直列に配置
してなることを特徴とする燃焼排ガス発生源からの排ガ
スの脱硝設備。 (2)NOx吸着装置に、燃焼排ガス発生源からの燃焼
排ガスまたは脱硝装置組込型排ガスボイラから抽気した
排ガスを供給する配管を設けると共に、該NOx吸着装
置からの脱着NOx含有ガスを燃焼排ガス発生源の燃焼
用空気供給配管に供給する配管を設けてなることを特徴
とする上記(1)記載の燃焼排ガス発生源からの排ガス
の脱硝設備。 である。
【0006】
【作用】本発明の排ガス処理設備において、燃焼ガス発
生源が定常運転されている時には燃焼排ガスの温度は3
50℃以上になるので還元剤としてのNH3 の注入によ
り脱硝装置組込型排ガスボイラでかなりの量のNOxが
除去され、除去されなかったNOxは次のプラズマ脱硝
装置で下記式で示すように直接分解されるかあるいは酸
化され、酸化されたNOxはさらに後流に設置されたN
Ox吸着剤(活性アルミナ、活性炭、各種ゼオライト)
を充填したNOx吸着装置で吸着除去され、NOxがほ
ゞ零となった排ガスが大気中に放出される。
生源が定常運転されている時には燃焼排ガスの温度は3
50℃以上になるので還元剤としてのNH3 の注入によ
り脱硝装置組込型排ガスボイラでかなりの量のNOxが
除去され、除去されなかったNOxは次のプラズマ脱硝
装置で下記式で示すように直接分解されるかあるいは酸
化され、酸化されたNOxはさらに後流に設置されたN
Ox吸着剤(活性アルミナ、活性炭、各種ゼオライト)
を充填したNOx吸着装置で吸着除去され、NOxがほ
ゞ零となった排ガスが大気中に放出される。
【0007】本発明のプラズマ脱硝装置においては、N
Oxは一部直接分解されるか下記の反応によりプラズマ
によって酸化される。 2NO2 → 2NO+O2 (3) 2NO+O2 → N2 +2O2 (4) NO+O3 → NO2 +O2 (5) NO2 +O3 → NO3 +O2 (6) 酸化された窒素酸化物は後流に設けられたNOx吸着剤
を充填したNOx吸着装置によって吸着除去される。
Oxは一部直接分解されるか下記の反応によりプラズマ
によって酸化される。 2NO2 → 2NO+O2 (3) 2NO+O2 → N2 +2O2 (4) NO+O3 → NO2 +O2 (5) NO2 +O3 → NO3 +O2 (6) 酸化された窒素酸化物は後流に設けられたNOx吸着剤
を充填したNOx吸着装置によって吸着除去される。
【0008】また、燃焼ガス発生源の初期始動時や停止
時の燃焼排ガス温度が低い時には還元剤としてNH3 を
注入しても前記図6に示すように脱硝装置組込型排ガス
ボイラでの脱硝は行われないので、低温燃焼排ガスは脱
硝装置組込型排ガスボイラを素通りしてプラズマ脱硝装
置において排ガス中のNOxの分解あるいは酸化が行わ
れ、酸化されたNOxは上述したようにNOx吸着装置
で吸着除去され、NOxがほゞ零となった排ガスが大気
中に放出される。
時の燃焼排ガス温度が低い時には還元剤としてNH3 を
注入しても前記図6に示すように脱硝装置組込型排ガス
ボイラでの脱硝は行われないので、低温燃焼排ガスは脱
硝装置組込型排ガスボイラを素通りしてプラズマ脱硝装
置において排ガス中のNOxの分解あるいは酸化が行わ
れ、酸化されたNOxは上述したようにNOx吸着装置
で吸着除去され、NOxがほゞ零となった排ガスが大気
中に放出される。
【0009】本発明設備におけるNOx吸着剤を充填し
たNOx吸着装置は排ガス温度が100℃程度以下で排
ガス中のNOxを吸着し、NOxを吸着したNOx吸着
装置を数百度に加熱することによって脱着される。本発
明においてはNOx吸着装置を加熱する熱源ガスとし
て、本発明設備における燃焼ガス発生源(例えばガスタ
ービン、ボイラなど)からの燃焼排ガスまたは脱硝装置
組込型排ガスボイラからの抽気排ガスを利用するもので
ある。このようにすることによって外部熱源を新たに設
ける必要がなくなるので、設備の大型化が避けられる。
たNOx吸着装置は排ガス温度が100℃程度以下で排
ガス中のNOxを吸着し、NOxを吸着したNOx吸着
装置を数百度に加熱することによって脱着される。本発
明においてはNOx吸着装置を加熱する熱源ガスとし
て、本発明設備における燃焼ガス発生源(例えばガスタ
ービン、ボイラなど)からの燃焼排ガスまたは脱硝装置
組込型排ガスボイラからの抽気排ガスを利用するもので
ある。このようにすることによって外部熱源を新たに設
ける必要がなくなるので、設備の大型化が避けられる。
【0010】また、NOx吸着装置から脱着されたNO
x含有ガスは燃焼ガス発生源に供給される燃焼用空気に
注入されるようにされているので、NOxに着目すると
閉回路となりNOxをさらに別装置で処理必要とするこ
となく、外部に放出する排ガス中のNOxを殆んど零に
することができるようになり、これによっても本発明設
備の大型化が避けられる。
x含有ガスは燃焼ガス発生源に供給される燃焼用空気に
注入されるようにされているので、NOxに着目すると
閉回路となりNOxをさらに別装置で処理必要とするこ
となく、外部に放出する排ガス中のNOxを殆んど零に
することができるようになり、これによっても本発明設
備の大型化が避けられる。
【0011】
(実施例1)本発明の一実施例を図1によって説明す
る。以下、図1により、ガスタービンの排ガス中のNO
xを処理する場合を例にとって説明する。図1におい
て、ガスタービン23の燃焼排ガス14は触媒脱硝装置
組込型排ガスボイラ31に投入され、投入された燃焼排
ガス14は熱交換を行なわれ、アンモニア61の注入に
よりNOxを低減され、処理ガス17として排出され
る。排出された処理ガス17中のNOx(数ppm〜数
十ppm)はプラズマ脱硝装置32により、前記式
(3)〜(6)に示すようにN2 とO2 に直接分解ある
いは酸化されて処理ガス18となる。
る。以下、図1により、ガスタービンの排ガス中のNO
xを処理する場合を例にとって説明する。図1におい
て、ガスタービン23の燃焼排ガス14は触媒脱硝装置
組込型排ガスボイラ31に投入され、投入された燃焼排
ガス14は熱交換を行なわれ、アンモニア61の注入に
よりNOxを低減され、処理ガス17として排出され
る。排出された処理ガス17中のNOx(数ppm〜数
十ppm)はプラズマ脱硝装置32により、前記式
(3)〜(6)に示すようにN2 とO2 に直接分解ある
いは酸化されて処理ガス18となる。
【0012】処理ガス18中の酸化されたNOxはNO
x吸着剤を充填されたNOx吸着装置33において吸着
され、再生ガス15により脱着され脱着ガス16として
回収される。一方、NOx吸着装置33によりNOxを
除去された処理ガス19はNOxを零に近い状態で煙突
41より大気に放出される。なお、図4中、11は空
気、12は燃料、13は燃焼ガス、21は空気コンプレ
ッサ、22は燃焼器を示す。
x吸着剤を充填されたNOx吸着装置33において吸着
され、再生ガス15により脱着され脱着ガス16として
回収される。一方、NOx吸着装置33によりNOxを
除去された処理ガス19はNOxを零に近い状態で煙突
41より大気に放出される。なお、図4中、11は空
気、12は燃料、13は燃焼ガス、21は空気コンプレ
ッサ、22は燃焼器を示す。
【0013】ガスタービン23の始動時または停止時に
は燃焼排ガス14のガス温度は脱硝装置組込型排ガスボ
イラ31で脱硝する温度(350℃以上)にはなってい
ないので、燃焼排ガス14は脱硝装置組込型排ガスボイ
ラ31を素通りして直接プラズマ脱硝装置32で脱硝さ
れ、以下同様に処理される。従って、この設備によって
ガスタービン23の定常運転時は勿論、始動時または停
止時において発生する燃焼排ガス14も常に脱硝するこ
とが可能となる。
は燃焼排ガス14のガス温度は脱硝装置組込型排ガスボ
イラ31で脱硝する温度(350℃以上)にはなってい
ないので、燃焼排ガス14は脱硝装置組込型排ガスボイ
ラ31を素通りして直接プラズマ脱硝装置32で脱硝さ
れ、以下同様に処理される。従って、この設備によって
ガスタービン23の定常運転時は勿論、始動時または停
止時において発生する燃焼排ガス14も常に脱硝するこ
とが可能となる。
【0014】(実施例2)以下、本発明の他の実施例を
図2によって説明する。図2において図1と同一部分に
は同一符号を付してあるので説明は省略する。図2が図
1と異なる点はNOx吸着装置33に吸着されたNOx
を脱着する再生ガス15として燃焼排ガス14または脱
硝装置組込型排ガスボイラ31からの抽気ガスを使用す
るように配管を設け、かつNOx吸着装置33からの脱
着ガス16をガスタービン23の燃焼用空気11の供給
配管に供給するように配管を設けた点である。
図2によって説明する。図2において図1と同一部分に
は同一符号を付してあるので説明は省略する。図2が図
1と異なる点はNOx吸着装置33に吸着されたNOx
を脱着する再生ガス15として燃焼排ガス14または脱
硝装置組込型排ガスボイラ31からの抽気ガスを使用す
るように配管を設け、かつNOx吸着装置33からの脱
着ガス16をガスタービン23の燃焼用空気11の供給
配管に供給するように配管を設けた点である。
【0015】この図2に示した設備におけるガスタービ
ン23の燃焼排ガス14の脱硝は実施例1と同様に行わ
れる。たゞ異なるのはNOx吸着装置33に吸着された
NOxを脱着のために使用する再生ガスを系内の高温の
排ガスを使用することによって外部に再生ガス用の高温
ガス発生源を設けることを省略し、設備全体の大型化を
避けうるようにした点及びNOx吸着装置33からの脱
着NOx含有ガスをガスタービン23の燃焼用空気と混
合するようにしてNOxについて閉回路とし、全く外部
に排出されないようにした点である。
ン23の燃焼排ガス14の脱硝は実施例1と同様に行わ
れる。たゞ異なるのはNOx吸着装置33に吸着された
NOxを脱着のために使用する再生ガスを系内の高温の
排ガスを使用することによって外部に再生ガス用の高温
ガス発生源を設けることを省略し、設備全体の大型化を
避けうるようにした点及びNOx吸着装置33からの脱
着NOx含有ガスをガスタービン23の燃焼用空気と混
合するようにしてNOxについて閉回路とし、全く外部
に排出されないようにした点である。
【0016】高温の燃焼排ガス14がNOx吸着装置3
3の再生ガス15として使用しうることは当然である
が、脱硝装置組込型排ガスボイラ31内における排ガス
温度も位置によっては十分高温のものがあるので再生ガ
ス15として使用できる。脱硝装置組込型排ガスボイラ
31内の排ガス温度の分布の一例を図3に示す。図3に
示すように、脱硝装置組込型排ガスボイラ31内には再
生ガス15として十分使用できることが判る。すなわ
ち、図4に、再生ガス温度とNOxの脱着量の関係を示
すが、脱硝装置組込型排ガスボイラ31内の排ガス温度
350℃程度以上のものを抽気すれば、NOx吸着装置
33のNOx脱着率は70%程度が可能である。
3の再生ガス15として使用しうることは当然である
が、脱硝装置組込型排ガスボイラ31内における排ガス
温度も位置によっては十分高温のものがあるので再生ガ
ス15として使用できる。脱硝装置組込型排ガスボイラ
31内の排ガス温度の分布の一例を図3に示す。図3に
示すように、脱硝装置組込型排ガスボイラ31内には再
生ガス15として十分使用できることが判る。すなわ
ち、図4に、再生ガス温度とNOxの脱着量の関係を示
すが、脱硝装置組込型排ガスボイラ31内の排ガス温度
350℃程度以上のものを抽気すれば、NOx吸着装置
33のNOx脱着率は70%程度が可能である。
【0017】
【発明の効果】本発明のNOx脱硝設備により、燃焼排
ガスの温度が十分高い時は勿論、燃焼排ガス温度が低い
時でも脱硝が行なえる効果を奏する。また、設備内の高
温排ガスをNOx吸着装置のNOx脱着用再生ガスとし
て使用しうるようにしたことにより設備の大型化が避け
られる効果を奏するばかりでなく、脱着NOx含有ガス
を燃焼排ガス発生源の燃焼用空気に注入するようにする
ことによって全くNOxを大気中に放出させないように
する効果も奏される。
ガスの温度が十分高い時は勿論、燃焼排ガス温度が低い
時でも脱硝が行なえる効果を奏する。また、設備内の高
温排ガスをNOx吸着装置のNOx脱着用再生ガスとし
て使用しうるようにしたことにより設備の大型化が避け
られる効果を奏するばかりでなく、脱着NOx含有ガス
を燃焼排ガス発生源の燃焼用空気に注入するようにする
ことによって全くNOxを大気中に放出させないように
する効果も奏される。
【図1】本発明の脱硝設備の一実施態様の説明図。
【図2】本発明の脱硝設備の他の実施態様の説明図。
【図3】本発明の脱硝設備における脱硝装置組込型排ガ
スボイラ内の排ガスの温度分布図表。
スボイラ内の排ガスの温度分布図表。
【図4】NOx吸着装置の再生温度とNOx脱着率の関
係を示す図表。
係を示す図表。
【図5】従来の脱硝設備の一態様の説明図。
【図6】脱硝装置組込型排熱ボイラの作動領域を示す図
表。
表。
フロントページの続き (72)発明者 村上 信明 長崎県長崎市深堀町五丁目717番1号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 松尾 直泰 長崎県長崎市飽の浦町5番3号 西日本菱 重興産ビル4階 長菱設計株式会社内
Claims (2)
- 【請求項1】 脱硝装置組込型排ガスボイラ、プラズマ
脱硝装置及びNOx選択吸着剤充填NOx吸着装置を直
列に配置してなることを特徴とする燃焼排ガス発生源か
らの排ガスの脱硝設備。 - 【請求項2】 NOx吸着装置に、燃焼排ガス発生源か
らの燃焼排ガスまたは脱硝装置組込型排ガスボイラから
抽気した排ガスを供給する配管を設けると共に、該NO
x吸着装置からの脱着NOx含有ガスを燃焼排ガス発生
源の燃焼用空気供給配管に供給する配管を設けてなるこ
とを特徴とする請求項1記載の燃焼排ガス発生源からの
排ガスの脱硝設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5022502A JPH06233915A (ja) | 1993-02-10 | 1993-02-10 | 燃焼排ガスの脱硝設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5022502A JPH06233915A (ja) | 1993-02-10 | 1993-02-10 | 燃焼排ガスの脱硝設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06233915A true JPH06233915A (ja) | 1994-08-23 |
Family
ID=12084526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5022502A Pending JPH06233915A (ja) | 1993-02-10 | 1993-02-10 | 燃焼排ガスの脱硝設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06233915A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002523707A (ja) * | 1998-08-31 | 2002-07-30 | アドバンスド.テクノロジー.マテリアルズ.インコーポレイテッド | 吸着剤前処理を利用した吸着型気体貯蔵及び計量分配システムの製造方法 |
| US6685897B1 (en) * | 2000-01-06 | 2004-02-03 | The Regents Of The University Of California | Highly-basic large-pore zeolite catalysts for NOx reduction at low temperatures |
| CN104154548A (zh) * | 2014-07-31 | 2014-11-19 | 佘洪舟 | 一种燃气锅炉尾气热能回收及氮氧化物净化的工艺 |
-
1993
- 1993-02-10 JP JP5022502A patent/JPH06233915A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002523707A (ja) * | 1998-08-31 | 2002-07-30 | アドバンスド.テクノロジー.マテリアルズ.インコーポレイテッド | 吸着剤前処理を利用した吸着型気体貯蔵及び計量分配システムの製造方法 |
| US6685897B1 (en) * | 2000-01-06 | 2004-02-03 | The Regents Of The University Of California | Highly-basic large-pore zeolite catalysts for NOx reduction at low temperatures |
| CN104154548A (zh) * | 2014-07-31 | 2014-11-19 | 佘洪舟 | 一种燃气锅炉尾气热能回收及氮氧化物净化的工艺 |
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| A02 | Decision of refusal |
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