JPH0741143B2 - 排ガス処理法 - Google Patents
排ガス処理法Info
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- JPH0741143B2 JPH0741143B2 JP62308887A JP30888787A JPH0741143B2 JP H0741143 B2 JPH0741143 B2 JP H0741143B2 JP 62308887 A JP62308887 A JP 62308887A JP 30888787 A JP30888787 A JP 30888787A JP H0741143 B2 JPH0741143 B2 JP H0741143B2
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は放射線照射による排ガス処理法の改善に関し、
さらに詳しくは、アンモニア添加と放射線照射とを併用
することにより高濃度のSOx、もしくはさらにその他の
有害ガス成分のNOxを含む排ガスの浄化法における脱硫
もしくはさらに脱硝効率の改善に関する。
さらに詳しくは、アンモニア添加と放射線照射とを併用
することにより高濃度のSOx、もしくはさらにその他の
有害ガス成分のNOxを含む排ガスの浄化法における脱硫
もしくはさらに脱硝効率の改善に関する。
（従来の技術） 本明細書で脱硫とは排ガス中に含まれる各種形態の硫黄
酸化物（通常SOxと略記される）の除去を意味し、脱硝
とは排ガス中に含まれる各種形態の窒素酸化物（通常NO
xと略記される）の除去を意味する。工場や発電所では
毎日絶え間なく大量の燃焼排ガスが発生している。これ
ら排ガスの中には量の違いにあっても、例外なくSOxお
よびNOxの少なくとも一方が含まれている。SOxおよびNO
xは通常有害ガス成分として排ガス中に含まれている。
したがって、排ガスを大気に放出する前にこれを脱硫・
脱硝処理することは大気汚染防止上不可欠のことであ
る。
酸化物（通常SOxと略記される）の除去を意味し、脱硝
とは排ガス中に含まれる各種形態の窒素酸化物（通常NO
xと略記される）の除去を意味する。工場や発電所では
毎日絶え間なく大量の燃焼排ガスが発生している。これ
ら排ガスの中には量の違いにあっても、例外なくSOxお
よびNOxの少なくとも一方が含まれている。SOxおよびNO
xは通常有害ガス成分として排ガス中に含まれている。
したがって、排ガスを大気に放出する前にこれを脱硫・
脱硝処理することは大気汚染防止上不可欠のことであ
る。
（発明が解決しようとする問題点） 従来各種の脱硫・脱硝法が考案されて実施されている
が、水や特定の化学物質を多量に使う湿式法が多く、こ
のため副生する多量の排水やスラリーの処理がまた別の
困難な問題を生じている。特に有害ガス成分の含有比率
が高い、高濃度のSOx、もしくはさらにNOxを含む排ガス
の処理においては副生する排水やスラリーの量が厖大と
なるため、これらの処理が別の困難な問題を生じるため
排ガス処理技術の現状は必ずしも満足できるものではな
い。
が、水や特定の化学物質を多量に使う湿式法が多く、こ
のため副生する多量の排水やスラリーの処理がまた別の
困難な問題を生じている。特に有害ガス成分の含有比率
が高い、高濃度のSOx、もしくはさらにNOxを含む排ガス
の処理においては副生する排水やスラリーの量が厖大と
なるため、これらの処理が別の困難な問題を生じるため
排ガス処理技術の現状は必ずしも満足できるものではな
い。
（問題点を解決するための手段） 上記欠点のない方法として研究開発された放射線照射に
よる排ガス処理法は乾式法であって、排気ガス中にppm
オーダーで含まれている有毒ガス成分を直接固体粒子に
変えることのできる方法であるため、二次的な排水やス
ラリーが生じないばかりでなく、SOxおよびNOx（SOx単
独の場合もあるが、説明上は両者併存について行う）
を、商品価値のある化学肥料の形で回収できるため、SO
xおよびNOxの濃度が高ければコスト的に一層有利になる
場合もあるという利点がある。アンモニア添加放射線照
射排ガス処理法の典型的な工程概略図を第４図に示す。
ボイラー１で発生したSOxおよび／またはNOxを含む排ガ
ス（通常130℃以上の高温である）は排ガス導管２を経
て冷却塔３に導かれる。ここで排ガスは、冷却水供給管
４によりスプレーされる冷却水により反応器中央部のガ
ス温が50〜80℃となるように冷却された後、排ガス導管
５を経て反応器７内に導かれる。導管５の途中でアンモ
ニア添加装置６によりアンモニアを加えられる。反応器
に導入された排ガスは放射線発生装置９からの放射線を
照射される。排ガス中のSOxおよび／またはNOxは硫安お
よび／または硝安に変化するので、これらを集塵機で回
収し、浄化した排ガスを導管あるいは煙突15を経て大気
に放出する。
よる排ガス処理法は乾式法であって、排気ガス中にppm
オーダーで含まれている有毒ガス成分を直接固体粒子に
変えることのできる方法であるため、二次的な排水やス
ラリーが生じないばかりでなく、SOxおよびNOx（SOx単
独の場合もあるが、説明上は両者併存について行う）
を、商品価値のある化学肥料の形で回収できるため、SO
xおよびNOxの濃度が高ければコスト的に一層有利になる
場合もあるという利点がある。アンモニア添加放射線照
射排ガス処理法の典型的な工程概略図を第４図に示す。
ボイラー１で発生したSOxおよび／またはNOxを含む排ガ
ス（通常130℃以上の高温である）は排ガス導管２を経
て冷却塔３に導かれる。ここで排ガスは、冷却水供給管
４によりスプレーされる冷却水により反応器中央部のガ
ス温が50〜80℃となるように冷却された後、排ガス導管
５を経て反応器７内に導かれる。導管５の途中でアンモ
ニア添加装置６によりアンモニアを加えられる。反応器
に導入された排ガスは放射線発生装置９からの放射線を
照射される。排ガス中のSOxおよび／またはNOxは硫安お
よび／または硝安に変化するので、これらを集塵機で回
収し、浄化した排ガスを導管あるいは煙突15を経て大気
に放出する。
第４図で述べた排ガス温度調整法は、本発明者等による
先行特許（日本特許第1,171,144号）に記載の方法であ
る。この先行特許の特徴は、放射線照射区域（反応器）
の中央部のガス温度を50〜80℃の範囲に調整することで
ある。これはSOx・NOx共に約200ppmと低濃度のデータに
基づくものであった。本発明者等は更にテストを重ねた
結果、石炭燃焼排ガスのように高SOx,NOx濃度の排ガス
では、反応器中央部のガス温度を50〜80℃に調整して
も、後述のSOx・NOxのNH3との反応による発熱が大きい
ため反応器出口のガス温度が高くなり、SOx・NOxの除去
率が向上しないことが明らかとなった。
先行特許（日本特許第1,171,144号）に記載の方法であ
る。この先行特許の特徴は、放射線照射区域（反応器）
の中央部のガス温度を50〜80℃の範囲に調整することで
ある。これはSOx・NOx共に約200ppmと低濃度のデータに
基づくものであった。本発明者等は更にテストを重ねた
結果、石炭燃焼排ガスのように高SOx,NOx濃度の排ガス
では、反応器中央部のガス温度を50〜80℃に調整して
も、後述のSOx・NOxのNH3との反応による発熱が大きい
ため反応器出口のガス温度が高くなり、SOx・NOxの除去
率が向上しないことが明らかとなった。
また、反応器中央部のガス温度を50〜80℃とするため、
反応器入口ガス温度は、50℃以下にすることが必要とな
るケースがある。この場合、冷却塔への入口排ガスが例
えば150℃、8.5Vol％水分の排ガスについて、冷却塔で
水スプレーして蒸発潜熱を利用して、ガス温度を下げて
いくと、約53℃で湿度が飽和となる。これを更に50℃に
下げるには、水の顕熱を利用することになる。しかし、
これは水分飽和温度以下にするため、ドレン水が発生
し、この方法が乾式ではなくなる。このように単に50〜
80℃にすることは乾式法でなくなるケースもあることが
明らかとなった。
反応器入口ガス温度は、50℃以下にすることが必要とな
るケースがある。この場合、冷却塔への入口排ガスが例
えば150℃、8.5Vol％水分の排ガスについて、冷却塔で
水スプレーして蒸発潜熱を利用して、ガス温度を下げて
いくと、約53℃で湿度が飽和となる。これを更に50℃に
下げるには、水の顕熱を利用することになる。しかし、
これは水分飽和温度以下にするため、ドレン水が発生
し、この方法が乾式ではなくなる。このように単に50〜
80℃にすることは乾式法でなくなるケースもあることが
明らかとなった。
本発明における高濃度SOxを含む排ガスとは、アンモニ
ア添加、放射線照射排ガス処理法により、反応器入口ガ
ス温度を、約50℃にしても、反応器出口温度が約90℃を
越えるようになる、高濃度SOx、もしくはさらにその他
の有害ガス成分のNOxを含む排ガスを意味する。
ア添加、放射線照射排ガス処理法により、反応器入口ガ
ス温度を、約50℃にしても、反応器出口温度が約90℃を
越えるようになる、高濃度SOx、もしくはさらにその他
の有害ガス成分のNOxを含む排ガスを意味する。
前記のアンモニア添加放射線照射排ガス処理法によるSO
xおよびNOx除去の原理は次の通りである。
xおよびNOx除去の原理は次の通りである。
排ガスに放射線を照射すると、排ガス中に存在する酸素
分子および水分子から酸化力の非常に強い活性種である
OH,O、HO2等が生じる。これら活性種は極めて短時間でS
OxおよびNOxをそれぞれ酸化し、H2SHO4およびHNO3を形
成する。次いで、このようにして形成されたH2SO4およ
びHNO3は、排ガス中に添加されたアンモニアと反応して
(NH4)2SO4（硫安）とNH4NO3（硝安）とをそれぞれ形成
する。上記の硫安および硝安形成反応の過程で起る代表
的な反応を式で示すと次の通りである。
分子および水分子から酸化力の非常に強い活性種である
OH,O、HO2等が生じる。これら活性種は極めて短時間でS
OxおよびNOxをそれぞれ酸化し、H2SHO4およびHNO3を形
成する。次いで、このようにして形成されたH2SO4およ
びHNO3は、排ガス中に添加されたアンモニアと反応して
(NH4)2SO4（硫安）とNH4NO3（硝安）とをそれぞれ形成
する。上記の硫安および硝安形成反応の過程で起る代表
的な反応を式で示すと次の通りである。
SO2＋2OH→H2SO4 ……（２） H2SO4＋2NH3→(NH4)2SO4 ……（３） NO＋HO2→HNO3 ……（４） HNO3＋NH3→NH4NO3 ……（５） アンモニア添加放射線照射排ガス処理法（以下「アン添
照射法」という。）は、総体的にみて発熱反応である。
発熱の原因は二つに大別できる。一つは照射した放射線
エネルギーが排ガスに吸収されて熱エネルギーに変るこ
とによる発熱である。これは排ガスの温度を高める要因
の一つとなる。排ガスの吸収線量をＤ（Mrad）、排ガス
の流量をＱ（Nm3/h）、排ガス密度を とするとき、放射線エネルギーの吸収によって生じる発
熱量Ｃ（kcal/h）は次の式によって与えられる。
照射法」という。）は、総体的にみて発熱反応である。
発熱の原因は二つに大別できる。一つは照射した放射線
エネルギーが排ガスに吸収されて熱エネルギーに変るこ
とによる発熱である。これは排ガスの温度を高める要因
の一つとなる。排ガスの吸収線量をＤ（Mrad）、排ガス
の流量をＱ（Nm3/h）、排ガス密度を とするとき、放射線エネルギーの吸収によって生じる発
熱量Ｃ（kcal/h）は次の式によって与えられる。
もう一つの発熱原因は脱硫反応〔すなわち、上記（２）
および（３）式による反応〕および脱硝反応〔すなわ
ち、上記（４）および（５）式による反応〕による反応
熱の発生である。ガスの流量Ｑは上記と同じであるとし
て、未処理排ガス中のSOx濃度を〔SOx〕（ppm）、脱硫
率をηSOx、未処理排ガス中のNOx濃度を〔NOx〕（pp
m）、脱硝率をηNOxとするとき、脱硫による発熱量Ａ
（kcal/h）および脱硝による発熱量Ｂ（kcal/h）は、そ
れぞれ次の式で与えられる。
および（３）式による反応〕および脱硝反応〔すなわ
ち、上記（４）および（５）式による反応〕による反応
熱の発生である。ガスの流量Ｑは上記と同じであるとし
て、未処理排ガス中のSOx濃度を〔SOx〕（ppm）、脱硫
率をηSOx、未処理排ガス中のNOx濃度を〔NOx〕（pp
m）、脱硝率をηNOxとするとき、脱硫による発熱量Ａ
（kcal/h）および脱硝による発熱量Ｂ（kcal/h）は、そ
れぞれ次の式で与えられる。
Ａ＝Ｑ×〔SOgx〕×ηSO2×10-6×103×1/22.4×131.02
（kcal/h） ……（７） Ｂ＝Ｑ×〔NOx〕×ηNOx×10-6×103×1/22.4×68.93
（kcal/h） ……（８） したがって、排ガスの比熱をｃ（kcal/kg℃）とすると
き、アン添照射法による排ガス温度の上昇ΔＴ（℃）は
次の式で与えられる。
（kcal/h） ……（７） Ｂ＝Ｑ×〔NOx〕×ηNOx×10-6×103×1/22.4×68.93
（kcal/h） ……（８） したがって、排ガスの比熱をｃ（kcal/kg℃）とすると
き、アン添照射法による排ガス温度の上昇ΔＴ（℃）は
次の式で与えられる。
上の各式を用い、 ｃ＝0.27（kcal/kg℃） と仮定して、具体的に排ガス処理の一例を示すと次の通
りである。
りである。
たとえば300MWの発電能力をもつ発電所について考える
と、排ガスの流量は概略1,000,000Nm3/hと推定される。
この排ガスのSO2濃度を2,000ppm、NOx濃度を300ppmと仮
定し、排ガスに照射する電子線の量を吸収線量で1.8Mra
dとすると、アン添照射法によってこの排ガスを処理し
たときの排ガスの温度上昇は次のようにする。
と、排ガスの流量は概略1,000,000Nm3/hと推定される。
この排ガスのSO2濃度を2,000ppm、NOx濃度を300ppmと仮
定し、排ガスに照射する電子線の量を吸収線量で1.8Mra
dとすると、アン添照射法によってこの排ガスを処理し
たときの排ガスの温度上昇は次のようにする。
（６）式より Ｃ＝2.39×1.8×1,000,000×1.3＝5,592,600 （kcal/hr） （７）式より Ａ＝1,000,000×2,000×1.0×10-6×103× 1/22.4×131.02＝11,698,214（Kcal/hr） （８）式より Ｂ＝1,000,000×300×1.0×10-6×103× 1/22.4×68.93＝923,170（kcal/h） したがって（９）式より すなわち、高SOx,NOx含有排ガス処理の場合、上記の例
では、約52℃の温度上昇となる。そこで、反応器入口ガ
ス温度を53℃に調整し、反応器中央部のガス温を とした。すると出口ガス温度は105℃と高温となるため
に除去率は、向上しなかった。つまり、反応器中央部の
ガス温度より反応器下流のガス温度の方がより重要であ
ることが明らかとなった。
では、約52℃の温度上昇となる。そこで、反応器入口ガ
ス温度を53℃に調整し、反応器中央部のガス温を とした。すると出口ガス温度は105℃と高温となるため
に除去率は、向上しなかった。つまり、反応器中央部の
ガス温度より反応器下流のガス温度の方がより重要であ
ることが明らかとなった。
また、今回実施の高SOx,NOx排ガステストの結果、脱硫
反応として新たに次式で表わされる熱化学反応が存在す
ることが確認された。
反応として新たに次式で表わされる熱化学反応が存在す
ることが確認された。
SOx＋2NH3＋H2O＋1/2O２→(NH4)2SO4 ……（10） この新たに確認された反応は、反応器下流の電気集塵機
（ESP）および／またはバグフィルター内で大きく進行
することおよびその温度依存性が大きく、低温ほど進行
することが明らかとなった。本発明者等は、これらの新
たな結果に基づき、本願排ガス処理法の実用的な温度コ
ントロール法を発明するに至った。
（ESP）および／またはバグフィルター内で大きく進行
することおよびその温度依存性が大きく、低温ほど進行
することが明らかとなった。本発明者等は、これらの新
たな結果に基づき、本願排ガス処理法の実用的な温度コ
ントロール法を発明するに至った。
第１図に従って本発明を説明する。ボイラー１で発生し
た高濃度SOxおよび／またはNOxを含む排ガス（通常130
℃以上の高温である）は、排ガス導管２を経て冷却塔３
に導かれる。ここで排ガスは、冷却水管４によりスプレ
ーされる冷却水により、排ガス湿度が飽和になる温度以
上で100℃以下の範囲の温度に冷却された後、排ガス導
管５を経て反応器７に導かれる。導管５の途中でアンモ
ニア添加装置６によりアンモニアを加えられる。反応器
に導入された排ガスは放射線発生装置９からの放射線を
照射される。反応器内の照射区域よりも手前（上流）の
位置に固定した冷却水供給管８′により冷却水をスプレ
ーする。排ガス中のSOxおよび／またはNOxは硫安および
／または硝安に変化するので、これらを集塵機で回収
し、浄化した排ガスを導管あるいは煙突13を経て大気に
放出する。
た高濃度SOxおよび／またはNOxを含む排ガス（通常130
℃以上の高温である）は、排ガス導管２を経て冷却塔３
に導かれる。ここで排ガスは、冷却水管４によりスプレ
ーされる冷却水により、排ガス湿度が飽和になる温度以
上で100℃以下の範囲の温度に冷却された後、排ガス導
管５を経て反応器７に導かれる。導管５の途中でアンモ
ニア添加装置６によりアンモニアを加えられる。反応器
に導入された排ガスは放射線発生装置９からの放射線を
照射される。反応器内の照射区域よりも手前（上流）の
位置に固定した冷却水供給管８′により冷却水をスプレ
ーする。排ガス中のSOxおよび／またはNOxは硫安および
／または硝安に変化するので、これらを集塵機で回収
し、浄化した排ガスを導管あるいは煙突13を経て大気に
放出する。
この冷却水供給管８′により冷却水をスプレーするの
は、スプレー水の蒸発潜熱を利用して、前述の放射線エ
ネルギーの吸収と脱硫・脱硝反応による発熱に伴う温度
上昇を防ぎ、集塵機出口のガス温を調整するためであ
る。
は、スプレー水の蒸発潜熱を利用して、前述の放射線エ
ネルギーの吸収と脱硫・脱硝反応による発熱に伴う温度
上昇を防ぎ、集塵機出口のガス温を調整するためであ
る。
本発明で使用する集塵機としては、バグフィルター単独
または電気集塵機（ESP）単独または電気集塵機（ESP）
とバグフィルターの組合せの集塵機である。ESPとバグ
フィルターの組合せの場合にはバグフィルター出口のガ
ス温度を、排ガス湿度が飽和になる温度以上で100℃以
下となるように冷却水をスプレーするのが望ましく、ま
たESP単独の場合には、ESP出口ガス温度を、排ガス湿度
が飽和になる温度以上の90℃以下になるように冷却水を
スプレーするのが望ましい。
または電気集塵機（ESP）単独または電気集塵機（ESP）
とバグフィルターの組合せの集塵機である。ESPとバグ
フィルターの組合せの場合にはバグフィルター出口のガ
ス温度を、排ガス湿度が飽和になる温度以上で100℃以
下となるように冷却水をスプレーするのが望ましく、ま
たESP単独の場合には、ESP出口ガス温度を、排ガス湿度
が飽和になる温度以上の90℃以下になるように冷却水を
スプレーするのが望ましい。
第２図に本発明の他の実施態様を示す。第２図の方法
は、第１図に示した方法に改良を加えたものである。第
１図と異なる点は、冷却水のスプレー位置を放射線照射
前から後に変更したことである。これは後述の実施例に
示すように、照射後に水スプレーを移して実施したとこ
ろ、SOx,NOxの除去率、特に脱硝率が向上した結果に基
づくものである。
は、第１図に示した方法に改良を加えたものである。第
１図と異なる点は、冷却水のスプレー位置を放射線照射
前から後に変更したことである。これは後述の実施例に
示すように、照射後に水スプレーを移して実施したとこ
ろ、SOx,NOxの除去率、特に脱硝率が向上した結果に基
づくものである。
第２図に示す方法の向上効果の理由として、第１図の方
法では反応器中にスプレーされた微小水滴は、反応器内
で蒸発し、その蒸発潜熱により排ガス温度を低下させる
が、それらの水滴は反応器内の放射線照射区域を排ガス
と共に通過する際に、照射された放射線の一部を直接吸
収する。このようにして水滴に吸収された放射線エネル
ギーは、水滴中で熱に変り、単にこの水滴の蒸発のため
に消費され、本来の照射目的である排ガス中での活性種
の生成に寄与しないためと考えられる。
法では反応器中にスプレーされた微小水滴は、反応器内
で蒸発し、その蒸発潜熱により排ガス温度を低下させる
が、それらの水滴は反応器内の放射線照射区域を排ガス
と共に通過する際に、照射された放射線の一部を直接吸
収する。このようにして水滴に吸収された放射線エネル
ギーは、水滴中で熱に変り、単にこの水滴の蒸発のため
に消費され、本来の照射目的である排ガス中での活性種
の生成に寄与しないためと考えられる。
冷却水のスプレーを行なう方向は、排ガスの流れる方向
と同一の方向（並流方式）でも十分よい効果が得られる
ことが確認されたが、第２図に示すように、排ガスの流
れと逆方向（向流方式）にすることによって、さらによ
い効果が得られることがわかった。向流方式にした場
合、スプレーと排ガスとが衝突する部分にガス流の乱れ
が生じ、水滴の気化を促進する効果があるためと考えら
れる。
と同一の方向（並流方式）でも十分よい効果が得られる
ことが確認されたが、第２図に示すように、排ガスの流
れと逆方向（向流方式）にすることによって、さらによ
い効果が得られることがわかった。向流方式にした場
合、スプレーと排ガスとが衝突する部分にガス流の乱れ
が生じ、水滴の気化を促進する効果があるためと考えら
れる。
第３図には第２図とは別の、本発明の他の好ましい実施
態様を示す。第３図に示す方法は、ガス−ガスヒーター
14により高温の未処理ガスと比較的低温の処理済ガスの
間で熱交換させるものであり、本発明のガス処理全体で
の冷却水量の低減および大気に放出される処理済ガスの
高温化による拡散効果が可能である。
態様を示す。第３図に示す方法は、ガス−ガスヒーター
14により高温の未処理ガスと比較的低温の処理済ガスの
間で熱交換させるものであり、本発明のガス処理全体で
の冷却水量の低減および大気に放出される処理済ガスの
高温化による拡散効果が可能である。
上記に排ガス温度の調整手段として、冷却水を使用して
いるが、冷却水の代用として、常温空気または冷却空気
の添加による方法も可能である。
いるが、冷却水の代用として、常温空気または冷却空気
の添加による方法も可能である。
なお、以下に本方法で使用する集塵機について述べる。
生成する硫安および硝安は、付着性、凝集性、吸湿性に
富んだ極めて微細な粉体粒子であり、バグフィルターの
ような過集塵方式では粉体量が多いとき、過抵抗が
比較的短時間に増大するので過面積を大きくすること
または粒子同志のフィルター上での付着凝集を防ぐた
め、バグフィルター上流の排ガスにケイソウ土、クレー
等の過助材を添加して過面の閉塞を防ぐなどにより
使用するが、除塵効率の高い集塵方式である。
生成する硫安および硝安は、付着性、凝集性、吸湿性に
富んだ極めて微細な粉体粒子であり、バグフィルターの
ような過集塵方式では粉体量が多いとき、過抵抗が
比較的短時間に増大するので過面積を大きくすること
または粒子同志のフィルター上での付着凝集を防ぐた
め、バグフィルター上流の排ガスにケイソウ土、クレー
等の過助材を添加して過面の閉塞を防ぐなどにより
使用するが、除塵効率の高い集塵方式である。
ESP単独の場合、バグフィルターのような閉塞問題はな
く使用可能である。しかし煤塵規制が、例えば10mg/Nm3
以下と特別に厳しい条件では、ESP内ガス流速を下げて
（例えば0.3m/s）対応するため設備が大きくなる場合が
ある。
く使用可能である。しかし煤塵規制が、例えば10mg/Nm3
以下と特別に厳しい条件では、ESP内ガス流速を下げて
（例えば0.3m/s）対応するため設備が大きくなる場合が
ある。
ESPとバグフィルター組合せ集塵の場合、厳しい煤塵規
制に対応できかつ閉塞問題もない方法である。すなわ
ち、後流にバグフィルターがあるのでESPは比較的速い
ガス流速（１〜3m/s）を採用でき、かつ後流のバグフィ
ルターはガス中の粉体含有料が小さくなっているため
過抵抗が短時間に増大することはない。従って過面積
を大きくする必要がなく、ESP.バグフィルターどちらも
コンパクトとなり経済的で好ましい集塵方式である。
制に対応できかつ閉塞問題もない方法である。すなわ
ち、後流にバグフィルターがあるのでESPは比較的速い
ガス流速（１〜3m/s）を採用でき、かつ後流のバグフィ
ルターはガス中の粉体含有料が小さくなっているため
過抵抗が短時間に増大することはない。従って過面積
を大きくする必要がなく、ESP.バグフィルターどちらも
コンパクトとなり経済的で好ましい集塵方式である。
以上のように本方法ではESP単独、バグフィルター単
独、ESPとバグフィルターの組合せ集塵が使用可能であ
り、どの方法を採用するかは入口SO2,NOx濃度、脱硫
率、脱硝率および煤塵規制値等により決定される。
独、ESPとバグフィルターの組合せ集塵が使用可能であ
り、どの方法を採用するかは入口SO2,NOx濃度、脱硫
率、脱硝率および煤塵規制値等により決定される。
さらに、実施例により本発明を説明する。
実施例１ 第１図に示す方式の実験装置を用い、ボイラー１の燃焼
排ガスが導管２を経て冷却塔３に導入されるときの温度
が150℃となるように調節した。集塵機としては、ESPと
バグフィルターの組合せ集塵機を使用した。その時の排
ガスのSOx濃度は2,000ppm、NOx濃度は350ppm、水分濃度
8.5％であった。冷却塔にて水スプレーすることによ
り、冷却塔出口における排ガスの温度が70℃となるよう
にした。次に導管５を通過する排ガスに容量で4,350ppm
（１モル）のアンモニアガスを吹き込み混合させ、この
排ガスが8,000Nm3/hの流量で反応器７を通過するように
した。電子線加速器からの電子線を1.8Mrad照射し、冷
却水スプレー管８′から冷却水をスプレー添加し、集塵
機出口（バグフィルター出口）の排ガス温度を65〜100
℃に変化させた。全実験時間を通じてほぼ上記の条件が
維持されるようにし、連続的に８時間実験を行なった。
この間に生成する固形副生物をESPおよびバグフィルタ
ーで回収した。定常状態が安定に維持されているときに
ESP入口、出口およびバグフィルター出口のガス温度な
らびに数回サンプリングを行ない排ガス中のSOx濃度、
およびNOx濃度を測定してその平均値を求めた。第５図
および第６図にそれらの結果を示す。
排ガスが導管２を経て冷却塔３に導入されるときの温度
が150℃となるように調節した。集塵機としては、ESPと
バグフィルターの組合せ集塵機を使用した。その時の排
ガスのSOx濃度は2,000ppm、NOx濃度は350ppm、水分濃度
8.5％であった。冷却塔にて水スプレーすることによ
り、冷却塔出口における排ガスの温度が70℃となるよう
にした。次に導管５を通過する排ガスに容量で4,350ppm
（１モル）のアンモニアガスを吹き込み混合させ、この
排ガスが8,000Nm3/hの流量で反応器７を通過するように
した。電子線加速器からの電子線を1.8Mrad照射し、冷
却水スプレー管８′から冷却水をスプレー添加し、集塵
機出口（バグフィルター出口）の排ガス温度を65〜100
℃に変化させた。全実験時間を通じてほぼ上記の条件が
維持されるようにし、連続的に８時間実験を行なった。
この間に生成する固形副生物をESPおよびバグフィルタ
ーで回収した。定常状態が安定に維持されているときに
ESP入口、出口およびバグフィルター出口のガス温度な
らびに数回サンプリングを行ない排ガス中のSOx濃度、
およびNOx濃度を測定してその平均値を求めた。第５図
および第６図にそれらの結果を示す。
なお、各サンプリング点の排ガス湿度が飽和になる温度
は約56℃である。
は約56℃である。
実施例２ 冷却水を第２図の18に示すような照射区域のすぐ下流の
位置でスプレーしたこと以外は実施例１と全く同じ条件
で実験を行なった。照射した電子線の量も1.8Mradで実
施例１の場合と同じである。生成した固形副生物をESP
およびバグフィルターで分離した。排ガスのサンプルを
実施例１の場合と同様に採取し、SOx濃度およびNOx濃度
を測定した。結果として、脱硝率は実施例１に比し約５
〜10％向上した。脱硫率は、実施例１とほとんど同様で
あった。
位置でスプレーしたこと以外は実施例１と全く同じ条件
で実験を行なった。照射した電子線の量も1.8Mradで実
施例１の場合と同じである。生成した固形副生物をESP
およびバグフィルターで分離した。排ガスのサンプルを
実施例１の場合と同様に採取し、SOx濃度およびNOx濃度
を測定した。結果として、脱硝率は実施例１に比し約５
〜10％向上した。脱硫率は、実施例１とほとんど同様で
あった。
実施例３ 集塵機としてバグフィルター単独を使用したこと以外は
実施例１と同条件でテストを実施し、バグフィルター出
口でガス温度の測定およびSOx,NOx濃度を測定した。結
果は、ESPとバグフィルター組合せの場合のバグフィル
ター出口の結果とほとんど同様であった（第５図、第６
図参照）。
実施例１と同条件でテストを実施し、バグフィルター出
口でガス温度の測定およびSOx,NOx濃度を測定した。結
果は、ESPとバグフィルター組合せの場合のバグフィル
ター出口の結果とほとんど同様であった（第５図、第６
図参照）。
第５図より脱硫率は、ガス温度の影響を強くうけ、低温
ほど向上することまた集塵機でも大きく進行することが
わかる。ESPとバグフィルター組合せ集塵およびバグフ
ィルター単独集塵の場合は100℃以下が望ましいこと、E
SP単独では90℃以下が望ましいことが認められる。いず
れの場合も低温ほど良いが、その下限温度として、本方
式の乾式化のため、排ガス湿度が飽和になる温度以上が
好ましい。実施例の場合の下限温度は約56℃である。ま
た、第５図より本方式の脱硫反応は100℃以下で大きく
進行することから、反応器入口ガス温も100℃を越えな
いことが望ましい。反応器入口ガス温度の下限は、前述
のように乾式化のため、排ガス湿度が飽和になる温度以
上が好ましい。
ほど向上することまた集塵機でも大きく進行することが
わかる。ESPとバグフィルター組合せ集塵およびバグフ
ィルター単独集塵の場合は100℃以下が望ましいこと、E
SP単独では90℃以下が望ましいことが認められる。いず
れの場合も低温ほど良いが、その下限温度として、本方
式の乾式化のため、排ガス湿度が飽和になる温度以上が
好ましい。実施例の場合の下限温度は約56℃である。ま
た、第５図より本方式の脱硫反応は100℃以下で大きく
進行することから、反応器入口ガス温も100℃を越えな
いことが望ましい。反応器入口ガス温度の下限は、前述
のように乾式化のため、排ガス湿度が飽和になる温度以
上が好ましい。
以上照射直前および直後の水スプレー方式について述べ
たが、例えば、処理ガス条件（入口ガス温度、水分濃
度、SOx濃度、NOx濃度、脱硫率、脱硝率等）によって定
まるスプレー水量が多い場合等には、両者併用または照
射中のスプレーとの組合せ等によるコントロールも好ま
しい方式である。
たが、例えば、処理ガス条件（入口ガス温度、水分濃
度、SOx濃度、NOx濃度、脱硫率、脱硝率等）によって定
まるスプレー水量が多い場合等には、両者併用または照
射中のスプレーとの組合せ等によるコントロールも好ま
しい方式である。
第６図は、バグフィルター出口のガス温度と脱硝率との
関係を示すが、脱硝率はガス温度の影響を脱硫率程強く
うけないことが認められる。なお、サンプリング位置に
よる脱硝率の差は見られなかった。
関係を示すが、脱硝率はガス温度の影響を脱硫率程強く
うけないことが認められる。なお、サンプリング位置に
よる脱硝率の差は見られなかった。
第１図は、冷却水のスプレー添加を照射直前に行なう本
発明方法のアンモニア添加放射線照射排ガス処理法の工
程概略図である。 第２図は、冷却水スプレー添加を照射直後に行なう本発
明方法のアンモニア添加放射線照射排ガス処理法の工程
概略図である。 第３図は、ガス−ガスヒーターにより高温の未処理排ガ
スと比較的低温の処理済排ガスの間で熱交換させ、冷却
水のスプレー添加を照射直後に行なう本発明方法のアン
モニア添加放射線照射排ガス処理法の工程概略図であ
る。 第４図は、先行技術の日本特許第1,171,144号に記載の
アンモニア添加放射線照射排ガス温度調整法の工程概略
図である。 第５図は、EPS入口、EPS出口、バグフィルター出口の夫
々のガス温度と脱硫率との関係を示す。 第６図は、バグフィルター出口のガス温度と脱硝率との
関係を示す。 図中の記号は次のものをそれぞれ表わす。 １……ボイラー、２……排ガス導管 ３……冷却塔、４……冷却水供給管 ５……排ガス導管 ６……アンモニア添加装置 ７……反応器 8,8′……冷却水供給管 ９……放射線発生装置（電子線） 10……排ガス導管、11……集塵機 12……副生品回収系路、13……排ガス導管（煙突） 14……ガス−ガスヒーター
発明方法のアンモニア添加放射線照射排ガス処理法の工
程概略図である。 第２図は、冷却水スプレー添加を照射直後に行なう本発
明方法のアンモニア添加放射線照射排ガス処理法の工程
概略図である。 第３図は、ガス−ガスヒーターにより高温の未処理排ガ
スと比較的低温の処理済排ガスの間で熱交換させ、冷却
水のスプレー添加を照射直後に行なう本発明方法のアン
モニア添加放射線照射排ガス処理法の工程概略図であ
る。 第４図は、先行技術の日本特許第1,171,144号に記載の
アンモニア添加放射線照射排ガス温度調整法の工程概略
図である。 第５図は、EPS入口、EPS出口、バグフィルター出口の夫
々のガス温度と脱硫率との関係を示す。 第６図は、バグフィルター出口のガス温度と脱硝率との
関係を示す。 図中の記号は次のものをそれぞれ表わす。 １……ボイラー、２……排ガス導管 ３……冷却塔、４……冷却水供給管 ５……排ガス導管 ６……アンモニア添加装置 ７……反応器 8,8′……冷却水供給管 ９……放射線発生装置（電子線） 10……排ガス導管、11……集塵機 12……副生品回収系路、13……排ガス導管（煙突） 14……ガス−ガスヒーター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/74 (72)発明者 青木 慎治 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (56)参考文献 特開 昭55−97233（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−40463（ＪＰ，Ａ)
Claims (6)
- 【請求項１】高濃度の硫黄酸化物（SOx）を含む排ガス
放射線照射区域に誘導すること、照射前、照射中または
照射後の排ガスにアンモニア（NH3）を添加すること、
並びに形成された硫安を含む固形副生物を集塵機で捕集
した後排ガスを大気に放出することからなる排ガス処理
法であって、 反応器入口の排ガス温度を、排ガス湿度が飽和になる温
度以上で100℃以下に調整し、 反応器内で該排ガスに放射線を照射し、 反応器内で放射線の照射前、照射中、照射後の内の少な
くとも１ケ所から排ガスに冷却水をスプレーし、 集塵機としてバグフィルター単独または電気集塵機およ
びバグフィルターの組合せ集塵機を使用し、 バグフィルター出口の排ガス湿度を排ガス湿度が飽和に
なる温度以上で100℃以下の範囲に調整することを特徴
とする排ガス処理法。 - 【請求項２】反応器内で放射線を照射前の排ガスに冷却
水をスプレーし、集塵機出口排ガス温度を調整すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の排ガスの処
理法。 - 【請求項３】放射線が電子線加速器からの電子線であ
る、特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の排ガスの
処理法。 - 【請求項４】高濃度の硫黄酸化物（SOx）を含む排ガス
を放射線照射区域に誘導すること、照射前、照射中また
は照射後の排ガスにアンモニア（NH3）を添加するこ
と、並びに形成された硫安を含む固形副生物を集塵機で
捕集した後排ガスを大気に放出することからなる排ガス
処理法であって、 反応器入口の排ガス温度を、排ガス湿度が飽和になる温
度以上で100℃以下に調整し、 反応器内で該排ガスに放射線を照射し、 反応器内で放射線の照射前、照射中、照射後の内の少な
くとも１ケ所から排ガスに冷却水をスプレーし、 集塵機として電気集塵機を使用し、 電気集塵機の出口排ガス温度を排ガス湿度が飽和になる
温度以上で90℃以下の範囲に調整することを特徴とする
排ガス処理法。 - 【請求項５】反応器内で放射線を照射前の排ガスに冷却
水をスプレーし、集塵機出口排ガス温度を調整すること
を特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の排ガスの処
理法。 - 【請求項６】放射線が電子線加速器からの電子線であ
る、特許請求の範囲第４項又は第５項に記載の排ガスの
処理法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62308887A JPH0741143B2 (ja) | 1987-05-30 | 1987-12-07 | 排ガス処理法 |
| DE8888108408T DE3877834T2 (de) | 1987-05-30 | 1988-05-26 | Verfahren zur behandlung von abgasen. |
| EP88108408A EP0294658B1 (en) | 1987-05-30 | 1988-05-26 | Process for treating effluent gas |
| CA000567783A CA1324782C (en) | 1987-05-30 | 1988-05-26 | Process for treating effluent gas |
| US07/199,859 US4882020A (en) | 1987-05-30 | 1988-05-27 | Process for treating effluent gas |
| CN88103234A CN1011858B (zh) | 1987-05-30 | 1988-05-30 | 废气处理方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62-136067 | 1987-05-30 | ||
| JP13606787 | 1987-05-30 | ||
| JP62308887A JPH0741143B2 (ja) | 1987-05-30 | 1987-12-07 | 排ガス処理法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01135519A JPH01135519A (ja) | 1989-05-29 |
| JPH0741143B2 true JPH0741143B2 (ja) | 1995-05-10 |
Family
ID=15166439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62308887A Expired - Fee Related JPH0741143B2 (ja) | 1987-05-30 | 1987-12-07 | 排ガス処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0741143B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR9815346A (pt) | 1997-12-01 | 2002-07-09 | Ebara Corp | Método e aparelho para desulfurizacao de gas residual |
| JP2007029819A (ja) * | 2005-07-25 | 2007-02-08 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 排ガス浄化電子線照射装置 |
| DE102010031063A1 (de) | 2010-07-07 | 2012-01-12 | Robert Bosch Gmbh | Sensoreinrichtung für ein Pedal und Verfahren zum Bereitstellen einer Information bezüglich einer Betätigung eines Pedals |
| DE102010042216A1 (de) | 2010-10-08 | 2011-06-09 | Basf Se | Verfahren zur Hemmung der unerwünschten radikalischen Polymerisation von in einer flüssigen Phase P befindlicher Acrylsäure |
| CN114849434B (zh) * | 2022-05-09 | 2023-06-16 | 福建龙净环保股份有限公司 | 造粒塔系统及尾气治理装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5040463A (ja) * | 1973-08-15 | 1975-04-14 | ||
| JPS58884B2 (ja) * | 1978-12-29 | 1983-01-08 | 株式会社荏原製作所 | 放射線照射による排ガス処理方法 |
-
1987
- 1987-12-07 JP JP62308887A patent/JPH0741143B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01135519A (ja) | 1989-05-29 |
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