JPH1057768A - 脱硝装置におけるアンモニア供給装置 - Google Patents
脱硝装置におけるアンモニア供給装置Info
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- JPH1057768A JPH1057768A JP8222013A JP22201396A JPH1057768A JP H1057768 A JPH1057768 A JP H1057768A JP 8222013 A JP8222013 A JP 8222013A JP 22201396 A JP22201396 A JP 22201396A JP H1057768 A JPH1057768 A JP H1057768A
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- Japan
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- ammonia
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- exhaust gas
- injection pipe
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- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 125
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 52
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 55
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 55
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 60
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 9
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
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- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 アンモニア注入装置を構成する各アンモニア
注入管の周辺の流速に応じてアンモニアガスをダクト内
へ適切に補給することによってアンモニアガスの反応率
を高めることができる、脱硝装置におけるアンモニア供
給装置を提供する。 【解決手段】 多数の注入ノズルを有する複数本の平行
状アンモニア注入管からなるグリッドが排ガスダクト内
に配置されてなるアンモニア注入装置において、各アン
モニア注入管の前流外側および／または後流外側に小間
隔をおいてガス溜り形成用の溝部材が長さ方向に沿って
設けられ、上記注入管の内部とガス溜りとが複数の通ガ
ス孔によって連通され、上記注入管周辺の流速に応じて
上記小間隔からアンモニアガスが吸い出されることを特
徴とする、脱硝装置におけるアンモニア供給装置であ
る。
注入管の周辺の流速に応じてアンモニアガスをダクト内
へ適切に補給することによってアンモニアガスの反応率
を高めることができる、脱硝装置におけるアンモニア供
給装置を提供する。 【解決手段】 多数の注入ノズルを有する複数本の平行
状アンモニア注入管からなるグリッドが排ガスダクト内
に配置されてなるアンモニア注入装置において、各アン
モニア注入管の前流外側および／または後流外側に小間
隔をおいてガス溜り形成用の溝部材が長さ方向に沿って
設けられ、上記注入管の内部とガス溜りとが複数の通ガ
ス孔によって連通され、上記注入管周辺の流速に応じて
上記小間隔からアンモニアガスが吸い出されることを特
徴とする、脱硝装置におけるアンモニア供給装置であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ガスタービンや
ボイラ、加熱炉、コージネーションプラント、都市ごみ
焼却炉等の排ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を選
択的接触還元によって除去する排ガス脱硝システムにお
いて、還元剤としてのアンモニアを排ガスダクト内に供
給する装置に関し、より詳しくは脱硝反応器内のいずれ
の箇所においてもアンモニアガス濃度分布を均等にする
ことができるアンモニア供給装置に関する。
ボイラ、加熱炉、コージネーションプラント、都市ごみ
焼却炉等の排ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を選
択的接触還元によって除去する排ガス脱硝システムにお
いて、還元剤としてのアンモニアを排ガスダクト内に供
給する装置に関し、より詳しくは脱硝反応器内のいずれ
の箇所においてもアンモニアガス濃度分布を均等にする
ことができるアンモニア供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】排ガス脱硝システムにおいて、アンモニ
ア注入装置は、図１に示すように、ＮＯｘ含有排ガス発
生源（ボイラ、加熱炉、ガスタービン等）と反応器との
間に配設された排ガスダクト内において、排ガス温度が
適切となる所定位置に配置されて、アンモニア発生装置
から供給された還元剤としての気化アンモニアガスをダ
クト内に供給するものである。
ア注入装置は、図１に示すように、ＮＯｘ含有排ガス発
生源（ボイラ、加熱炉、ガスタービン等）と反応器との
間に配設された排ガスダクト内において、排ガス温度が
適切となる所定位置に配置されて、アンモニア発生装置
から供給された還元剤としての気化アンモニアガスをダ
クト内に供給するものである。
【０００３】脱硝装置は、図２に示すように、脱硝反応
器(21)とその上流のアンモニア注入グリッド(22)とから
なり、ガスタービンあるいはボイラの排ガスダクト(23)
内に設けられ、通常は、排熱回収ボイラ(24)内に配置さ
れている。アンモニア注入グリッド(22)は、図３に示す
ように、フレーム(27)と、フレーム(27)の対向部に渡さ
れた複数のアンモニア注入パイプ(25)と、同パイプ(25)
をフレーム(27)に支持する複数のサポート(28)とからな
り、各アンモニア注入パイプ(25)のガス流れ方向両側部
には多数の注入ノズルが等間隔で開口されている。そし
て、アンモニア注入グリッド(22)から気化アンモニアガ
スを排ガス中のＮＯｘと等しい量だけ排ガスに注入し、
これを排ガス中に均一に拡散するだけの距離分下流に置
かれた脱硝反応器(21)内の脱硝触媒で反応させ、ＮＯｘ
をＮ2 とＨ2 Ｏに無害化する。
器(21)とその上流のアンモニア注入グリッド(22)とから
なり、ガスタービンあるいはボイラの排ガスダクト(23)
内に設けられ、通常は、排熱回収ボイラ(24)内に配置さ
れている。アンモニア注入グリッド(22)は、図３に示す
ように、フレーム(27)と、フレーム(27)の対向部に渡さ
れた複数のアンモニア注入パイプ(25)と、同パイプ(25)
をフレーム(27)に支持する複数のサポート(28)とからな
り、各アンモニア注入パイプ(25)のガス流れ方向両側部
には多数の注入ノズルが等間隔で開口されている。そし
て、アンモニア注入グリッド(22)から気化アンモニアガ
スを排ガス中のＮＯｘと等しい量だけ排ガスに注入し、
これを排ガス中に均一に拡散するだけの距離分下流に置
かれた脱硝反応器(21)内の脱硝触媒で反応させ、ＮＯｘ
をＮ2 とＨ2 Ｏに無害化する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記脱硝システムにお
いて、脱硝率を向上させるには、(a) アンモニア注入グ
リッド(22)から排ガスダクト(23)内へ出たアンモニアガ
スが排ガス中に均一に拡散していること、および、(b)
アンモニアガスを含む排ガスが脱硝反応器(21)の触媒充
填層を一様に通過することが肝要であり、反応器内のい
ずれの箇所でも反応が均等に進むようになされている。
このうち(a) については、図３に示すように、アンモニ
ア注入グリッド(22)を構成する複数のアンモニア注入パ
イプ(25)をダクト断面において均等に配置し、これらの
パイプ(25)の多数の注入ノズルからアンモニアガスを排
ガス中に均等に噴出させている。さらにアンモニア注入
グリッド(22)と脱硝反応器(21)の触媒充填層との距離を
ある程度大きくとって、拡散の促進を図っている。
いて、脱硝率を向上させるには、(a) アンモニア注入グ
リッド(22)から排ガスダクト(23)内へ出たアンモニアガ
スが排ガス中に均一に拡散していること、および、(b)
アンモニアガスを含む排ガスが脱硝反応器(21)の触媒充
填層を一様に通過することが肝要であり、反応器内のい
ずれの箇所でも反応が均等に進むようになされている。
このうち(a) については、図３に示すように、アンモニ
ア注入グリッド(22)を構成する複数のアンモニア注入パ
イプ(25)をダクト断面において均等に配置し、これらの
パイプ(25)の多数の注入ノズルからアンモニアガスを排
ガス中に均等に噴出させている。さらにアンモニア注入
グリッド(22)と脱硝反応器(21)の触媒充填層との距離を
ある程度大きくとって、拡散の促進を図っている。
【０００５】しかし、上記のような構成では、複数のア
ンモニア注入パイプ(25)をかなり密に配置し、各ノズル
からのアンモニアガス噴出量も均等にする必要がある上
に、アンモニア注入グリッド(22)と触媒充填層の間に所
要距離を確保するための寸法上の制約があるなどの問題
があった。
ンモニア注入パイプ(25)をかなり密に配置し、各ノズル
からのアンモニアガス噴出量も均等にする必要がある上
に、アンモニア注入グリッド(22)と触媒充填層の間に所
要距離を確保するための寸法上の制約があるなどの問題
があった。
【０００６】また、排ガス中のＮＯｘと等量のアンモニ
アをダクトに注入するためには、多数の注入ノズルにお
けるアンモニアガス噴射量を、その付近の排ガス流速
（流量）に比例するよう変化させる必要がある。従来の
アンモニア注入グリッドは排ガス流速分布をダクト内で
均一化し、すべてのノズルからのガス噴射量を等しくす
るよう設計されており、そのためダクト内での排ガスの
流速不均一性や短時間の流量変動に対応させることはで
きなかった。
アをダクトに注入するためには、多数の注入ノズルにお
けるアンモニアガス噴射量を、その付近の排ガス流速
（流量）に比例するよう変化させる必要がある。従来の
アンモニア注入グリッドは排ガス流速分布をダクト内で
均一化し、すべてのノズルからのガス噴射量を等しくす
るよう設計されており、そのためダクト内での排ガスの
流速不均一性や短時間の流量変動に対応させることはで
きなかった。
【０００７】この発明の目的は、上記の点に鑑み、アン
モニア注入装置を構成する各アンモニア注入管の周辺の
流速に応じてアンモニアガスをダクト内へ適切に補給す
ることによってアンモニアガスの反応率を高めることが
でき、その結果、排ガス中のＮＯｘにほぼ等量のアンモ
ニアを注入できるようになり、ダクト内での排ガスの流
速不均一性の許容範囲を拡げることが可能になる、脱硝
装置におけるアンモニア供給装置を提供することにあ
る。
モニア注入装置を構成する各アンモニア注入管の周辺の
流速に応じてアンモニアガスをダクト内へ適切に補給す
ることによってアンモニアガスの反応率を高めることが
でき、その結果、排ガス中のＮＯｘにほぼ等量のアンモ
ニアを注入できるようになり、ダクト内での排ガスの流
速不均一性の許容範囲を拡げることが可能になる、脱硝
装置におけるアンモニア供給装置を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明によるアンモニ
ア供給装置は、多数の注入ノズルを有する複数本の平行
状アンモニア注入管からなるグリッドが排ガスダクト内
に配置されてなるアンモニア注入装置において、各アン
モニア注入管の前流外側および／または後流外側に小間
隔をおいてガス溜り形成用の溝部材が長さ方向に沿って
設けられ、上記注入管の内部とガス溜りとが複数の通ガ
ス孔によって連通され、上記注入管周辺の流速に応じて
上記小間隔からアンモニアガスが吸い出されることを特
徴とするものである。
ア供給装置は、多数の注入ノズルを有する複数本の平行
状アンモニア注入管からなるグリッドが排ガスダクト内
に配置されてなるアンモニア注入装置において、各アン
モニア注入管の前流外側および／または後流外側に小間
隔をおいてガス溜り形成用の溝部材が長さ方向に沿って
設けられ、上記注入管の内部とガス溜りとが複数の通ガ
ス孔によって連通され、上記注入管周辺の流速に応じて
上記小間隔からアンモニアガスが吸い出されることを特
徴とするものである。
【０００９】上記小間隔および通ガス孔の大きさは、ダ
クト内での排ガス流量や、供給されるアンモニアガスの
流量などによって適宜設定される。
クト内での排ガス流量や、供給されるアンモニアガスの
流量などによって適宜設定される。
【００１０】
【発明の実施の形態】図４において、多数の注入ノズル
(26)を有する複数本の平行状アンモニア注入管(25)から
グリッドが構成されている。各アンモニア注入管(25)の
前流外側および後流外側にそれぞれ小間隔(1)(2)をおい
て横断面半円弧状の溝部材(3)(4)が長さ方向に沿って設
けられ、溝部材(3)(4)とによって同注入管(25)の前流外
側および後流外側に横断面三カ月状のガス溜り(5)(6)が
形成されている。上記注入管(25)の内部とガス溜り(5)
(6)とは注入管(25)の前壁部および後壁部に開けられた
複数の通ガス孔(7)(8)によって連通されている。
(26)を有する複数本の平行状アンモニア注入管(25)から
グリッドが構成されている。各アンモニア注入管(25)の
前流外側および後流外側にそれぞれ小間隔(1)(2)をおい
て横断面半円弧状の溝部材(3)(4)が長さ方向に沿って設
けられ、溝部材(3)(4)とによって同注入管(25)の前流外
側および後流外側に横断面三カ月状のガス溜り(5)(6)が
形成されている。上記注入管(25)の内部とガス溜り(5)
(6)とは注入管(25)の前壁部および後壁部に開けられた
複数の通ガス孔(7)(8)によって連通されている。
【００１１】上記構成において、多数の注入ノズル(26)
から排ガス流れに対して直角方向に圧力（(Pa)のアンモ
ニアガス（流量ｑ0 ）を噴出させる。いま、排ガスダク
ト内で排ガスのグリッドへの近寄り速度を( Ｕ) とする
と、溝部材(3)(4)の外側を流れる排ガスの速度は溝部材
(3)(4)の回りで約２倍に高められ、これに伴って圧力(
Ｐ1)が下がる。その結果、ガス溜り(5)(6)からアンモニ
アガス（流量ｑ1 ）が小間隔(1)(2)を経て排ガス中に吸
い出される。この吸い出し量は、ガス溜り(5)(6)内の圧
力( Ｐb)と排ガスダクト内の周辺圧力( Ｐ0)がほぼ等し
ければ、排ガス流速( Ｕ) に比例する。ガス溜り(5)(6)
の内部において、吸い出し量が多い部分には吹出し量が
少ない部分からアンモニアガスが移動する。
から排ガス流れに対して直角方向に圧力（(Pa)のアンモ
ニアガス（流量ｑ0 ）を噴出させる。いま、排ガスダク
ト内で排ガスのグリッドへの近寄り速度を( Ｕ) とする
と、溝部材(3)(4)の外側を流れる排ガスの速度は溝部材
(3)(4)の回りで約２倍に高められ、これに伴って圧力(
Ｐ1)が下がる。その結果、ガス溜り(5)(6)からアンモニ
アガス（流量ｑ1 ）が小間隔(1)(2)を経て排ガス中に吸
い出される。この吸い出し量は、ガス溜り(5)(6)内の圧
力( Ｐb)と排ガスダクト内の周辺圧力( Ｐ0)がほぼ等し
ければ、排ガス流速( Ｕ) に比例する。ガス溜り(5)(6)
の内部において、吸い出し量が多い部分には吹出し量が
少ない部分からアンモニアガスが移動する。
【００１２】このようにして、排ガスダクト内で排ガス
流速の分布が不均一な場合でも、排ガス流速に応じてア
ンモニアガス供給量を適切に調整することが可能にな
り、脱硝反応器内のいずれの箇所においてもアンモニア
濃度分布を均一化することが可能になる。
流速の分布が不均一な場合でも、排ガス流速に応じてア
ンモニアガス供給量を適切に調整することが可能にな
り、脱硝反応器内のいずれの箇所においてもアンモニア
濃度分布を均一化することが可能になる。
【００１３】図５はガス溜りを形成する溝部材の変形例
を示すものである。図５(a) では、アンモニア注入管(2
5)の前流外側のみに横断面半円弧状の溝部材(3) が長さ
方向に沿って設けられている。図５(b) では、アンモニ
ア注入管(25)の後流外側のみに横断面半円弧状の溝部材
(4) が長さ方向に沿って設けられている。図５(c) で
は、アンモニア注入管(25)の後流外側のみに小間隔(2)
をおいて横断面Ｖ字状の溝部材(10)が長さ方向に沿って
設けられている。図５(d) では、アンモニア注入管(25)
の前流外側および後流外側に小間隔(1)(2)をおいて横断
面Ｖ字状の溝部材(9)(10) が長さ方向に沿って設けられ
ている。図５(e) では、アンモニア注入管(25)の前流外
側のみに横断面半円弧状の溝部材(11)が同注入管(25)と
ほぼ同心状に長さ方向に沿って設けられている。図５
(f) では、アンモニア注入管(25)の前流外側および後流
外側に横断面半円弧状の溝部材(11)(12)が同注入管(25)
と同心状に長さ方向に沿って設けられている。
を示すものである。図５(a) では、アンモニア注入管(2
5)の前流外側のみに横断面半円弧状の溝部材(3) が長さ
方向に沿って設けられている。図５(b) では、アンモニ
ア注入管(25)の後流外側のみに横断面半円弧状の溝部材
(4) が長さ方向に沿って設けられている。図５(c) で
は、アンモニア注入管(25)の後流外側のみに小間隔(2)
をおいて横断面Ｖ字状の溝部材(10)が長さ方向に沿って
設けられている。図５(d) では、アンモニア注入管(25)
の前流外側および後流外側に小間隔(1)(2)をおいて横断
面Ｖ字状の溝部材(9)(10) が長さ方向に沿って設けられ
ている。図５(e) では、アンモニア注入管(25)の前流外
側のみに横断面半円弧状の溝部材(11)が同注入管(25)と
ほぼ同心状に長さ方向に沿って設けられている。図５
(f) では、アンモニア注入管(25)の前流外側および後流
外側に横断面半円弧状の溝部材(11)(12)が同注入管(25)
と同心状に長さ方向に沿って設けられている。
【００１４】その他の構成は図４に示すものと同じであ
る。
る。
【００１５】図６(a) は従来のアンモニア供給装置を用
いた場合の排ガス流速とアンモニア供給量の関係を示す
グラフである。これに対し、図６(b) はこの発明による
アンモニア供給装置を用いた場合の排ガス流速とアンモ
ニア供給量の関係を示すグラフである。これらのグラフ
から明らかなように、この発明の装置を用いると、アン
モニア供給量を排ガス流速に応じて適切に調整すること
が可能になるため、供給装置付近での排ガス流速分布の
許容範囲を拡げることができる。
いた場合の排ガス流速とアンモニア供給量の関係を示す
グラフである。これに対し、図６(b) はこの発明による
アンモニア供給装置を用いた場合の排ガス流速とアンモ
ニア供給量の関係を示すグラフである。これらのグラフ
から明らかなように、この発明の装置を用いると、アン
モニア供給量を排ガス流速に応じて適切に調整すること
が可能になるため、供給装置付近での排ガス流速分布の
許容範囲を拡げることができる。
【００１６】
【発明の効果】この発明によるアンモニア供給装置は以
上の通り構成されているので、アンモニア供給量を排ガ
ス流速に応じて適切に調整することができ、そのためア
ンモニア供給装置付近での排ガス流速分布の許容範囲を
拡げることができる。
上の通り構成されているので、アンモニア供給量を排ガ
ス流速に応じて適切に調整することができ、そのためア
ンモニア供給装置付近での排ガス流速分布の許容範囲を
拡げることができる。
【００１７】また、これにより、従来の脱硝装置では排
ガス流速を均一化するためにグリットの前流に設けられ
ていた整流装置が不要となり、設備の簡略化によるコス
トダウンを達成することができる。
ガス流速を均一化するためにグリットの前流に設けられ
ていた整流装置が不要となり、設備の簡略化によるコス
トダウンを達成することができる。
【図１】 排ガス脱硝システムを示すフローシートであ
る。
る。
【図２】 脱硝装置を示す縦断面図である。
【図３】 アンモニア注入グリッドを示す平面図であ
る。
る。
【図４】 この発明によるアンモニア供給装置を示す断
面図である。
面図である。
【図５】 ガス溜りを形成する溝部材の変形例を示す断
面図である。
面図である。
【図６】 排ガス流速とアンモニア供給量の関係を示す
グラフである。
グラフである。
１，２：小間隔 ３，４，９，１０，１１，１２ ：溝部材 ５，６：ガス溜り ７，８：通ガス孔 ２５：アンモニア注入管 ２６：注入ノズル
Claims (1)
- 【請求項１】 多数の注入ノズルを有する複数本の平行
状アンモニア注入管からなるグリッドが排ガスダクト内
に配置されてなるアンモニア注入装置において、各アン
モニア注入管の前流外側および／または後流外側に小間
隔をおいてガス溜り形成用の溝部材が長さ方向に沿って
設けられ、上記注入管の内部とガス溜りとが複数の通ガ
ス孔によって連通され、上記注入管周辺の流速に応じて
上記小間隔からアンモニアガスが吸い出されることを特
徴とする、脱硝装置におけるアンモニア供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8222013A JPH1057768A (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | 脱硝装置におけるアンモニア供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8222013A JPH1057768A (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | 脱硝装置におけるアンモニア供給装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1057768A true JPH1057768A (ja) | 1998-03-03 |
Family
ID=16775749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8222013A Withdrawn JPH1057768A (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | 脱硝装置におけるアンモニア供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1057768A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012060378A1 (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-10 | 株式会社Ihi | アンモニア注入装置 |
| WO2015127707A1 (zh) * | 2014-02-26 | 2015-09-03 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种应用于低温氧化脱硝技术的烟道臭氧分布器及其布置方式 |
-
1996
- 1996-08-23 JP JP8222013A patent/JPH1057768A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012060378A1 (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-10 | 株式会社Ihi | アンモニア注入装置 |
| JP5594368B2 (ja) * | 2010-11-02 | 2014-09-24 | 株式会社Ｉｈｉ | アンモニア注入装置 |
| KR101480983B1 (ko) * | 2010-11-02 | 2015-01-09 | 가부시키가이샤 아이에이치아이 | 암모니아 주입 장치 |
| US8984863B2 (en) | 2010-11-02 | 2015-03-24 | Ihi Corporation | Ammonia injection device |
| WO2015127707A1 (zh) * | 2014-02-26 | 2015-09-03 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种应用于低温氧化脱硝技术的烟道臭氧分布器及其布置方式 |
| US10507427B2 (en) | 2014-02-26 | 2019-12-17 | Institute Of Process Engineering, Chinese Academy Of Sciences | Flue ozone distributor applied in low-temperature oxidation denitrification technology and arrangement manner thereof |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031104 |