JPH07108369B2 - 燃焼プロセス排ガス中への処理剤の送入方法 - Google Patents
燃焼プロセス排ガス中への処理剤の送入方法Info
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- JPH07108369B2 JPH07108369B2 JP2284120A JP28412090A JPH07108369B2 JP H07108369 B2 JPH07108369 B2 JP H07108369B2 JP 2284120 A JP2284120 A JP 2284120A JP 28412090 A JP28412090 A JP 28412090A JP H07108369 B2 JPH07108369 B2 JP H07108369B2
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- agent
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/003—Arrangements of devices for treating smoke or fumes for supplying chemicals to fumes, e.g. using injection devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/54—Nitrogen compounds
- B01D53/56—Nitrogen oxides
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J7/00—Arrangement of devices for supplying chemicals to fire
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J2219/00—Treatment devices
- F23J2219/20—Non-catalytic reduction devices
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Incineration Of Waste (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、燃焼プロセスにより発生する排ガス中に、窒
素酸化物を減少する処理剤を送入する方法であって、キ
ャリヤを用い噴霧ノズルを用いる方法に関するものであ
る。
素酸化物を減少する処理剤を送入する方法であって、キ
ャリヤを用い噴霧ノズルを用いる方法に関するものであ
る。
従来の技術 窒素酸化物の放散減少については、化学薬品、通常アン
モニア、炭酸ソーダ、尿素または石灰窒素を、場合によ
れば補強薬品と呼ばれる種々の炭化水素化合物と共に混
合し、高温の排ガス中に注入する方法が知られている。
本発明では、注入は最低600℃の温度で行い、その際、
化学薬品の良好で均一な分布が、酸化窒素の結合や還元
の反応の最適な進行に対して決定的な重要性を有してい
る。現在までの技術のレベルでは、ガス全体への均一な
分布は、一方では煙道の断面内に多数のノズルを配置
し、また他方では（一般にこれに特に高い重要度を持た
せているが）２流体ノズルを使用し、蒸気または圧縮空
気を噴霧剤として導入して達成している。特別な噴霧キ
ャリヤの使用にはことに多数の欠点がある。圧縮空気や
蒸気は、エネルギ消費が大きく、また蒸気の場合には脱
塩ボイラ用水を必要とするので、どちらも比較的高価な
キャリヤである。
モニア、炭酸ソーダ、尿素または石灰窒素を、場合によ
れば補強薬品と呼ばれる種々の炭化水素化合物と共に混
合し、高温の排ガス中に注入する方法が知られている。
本発明では、注入は最低600℃の温度で行い、その際、
化学薬品の良好で均一な分布が、酸化窒素の結合や還元
の反応の最適な進行に対して決定的な重要性を有してい
る。現在までの技術のレベルでは、ガス全体への均一な
分布は、一方では煙道の断面内に多数のノズルを配置
し、また他方では（一般にこれに特に高い重要度を持た
せているが）２流体ノズルを使用し、蒸気または圧縮空
気を噴霧剤として導入して達成している。特別な噴霧キ
ャリヤの使用にはことに多数の欠点がある。圧縮空気や
蒸気は、エネルギ消費が大きく、また蒸気の場合には脱
塩ボイラ用水を必要とするので、どちらも比較的高価な
キャリヤである。
発明が解決しようとする課題 これらのキャリヤの各ノズルまでの配管は、蒸気の場合
には保温配管となるか、またはシステム内の圧力損失を
少なくするために比較的口径の大きい管が必要となるの
で、費用のかかるものとなる。ノズル出口における膨
張、あるいは導管内でのキャリヤの流れは比較的高い騒
音を発し、しばしば遮音が必要となる。さらにその外に
も、空気や蒸気による好ましくない排ガスの希釈のため
に、蒸気発生または排ガス浄化装置の効率低下という代
償も考慮しなければならない。
には保温配管となるか、またはシステム内の圧力損失を
少なくするために比較的口径の大きい管が必要となるの
で、費用のかかるものとなる。ノズル出口における膨
張、あるいは導管内でのキャリヤの流れは比較的高い騒
音を発し、しばしば遮音が必要となる。さらにその外に
も、空気や蒸気による好ましくない排ガスの希釈のため
に、蒸気発生または排ガス浄化装置の効率低下という代
償も考慮しなければならない。
さらに２流体ノズルを使用する場合には、噴霧はキャリ
ヤの運動エネルギにより起こるので、処理剤、すなわち
化学薬品を噴霧するためにキャリヤを大量に使用しなけ
ればならないという欠点もある。このため噴霧する少量
の薬剤に対し、排ガスは著しく希釈されることになる。
ヤの運動エネルギにより起こるので、処理剤、すなわち
化学薬品を噴霧するためにキャリヤを大量に使用しなけ
ればならないという欠点もある。このため噴霧する少量
の薬剤に対し、排ガスは著しく希釈されることになる。
本発明の目的は、効率が高く、エネルギの消費を抑え、
設備費用も少なくて済む排ガス中への処理剤、すなわち
指定された化学薬品の導入にある。
設備費用も少なくて済む排ガス中への処理剤、すなわち
指定された化学薬品の導入にある。
課題を解決するための手段 この目的は、上記の本発明の方法により完全に解決され
るが、処理剤を溶媒を用いて液体状となし、この液体状
の処理剤と、液体状のキャリヤ（以下キャリヤという）
とを噴霧に必要な同一レベルの圧力に加圧して１個のノ
ズル開口を有する噴霧ノズルに送り、このような処理剤
とキャリヤとをノズルの開口から噴出する直前に所定の
割合で混合したうえ、この混合物を排ガスに向けて噴霧
する方法である。
るが、処理剤を溶媒を用いて液体状となし、この液体状
の処理剤と、液体状のキャリヤ（以下キャリヤという）
とを噴霧に必要な同一レベルの圧力に加圧して１個のノ
ズル開口を有する噴霧ノズルに送り、このような処理剤
とキャリヤとをノズルの開口から噴出する直前に所定の
割合で混合したうえ、この混合物を排ガスに向けて噴霧
する方法である。
この方法を使用すると、ノズルを異なった圧力や流量で
使用することなく、排ガス中にどの様な割合でも処理剤
を導入できるので、ノズルは常に最良の効率で作動す
る。導入する処理剤の量は、キャリヤと処理剤とを噴霧
プロセスの前に種々の割合に変えることにより調節でき
る。処理剤の量を減らす場合にはキャリヤの量も減らす
必要があり、処理剤を増加する場合には、必然的にキャ
リヤの増加が必要な２流体ノズルとは反対に、本発明の
単一流体ノズルの場合には、常に同一の条件で操作でき
る。さらに単一流体ノズルでは、処理剤の噴霧は、キャ
リヤが持ち込む運動エネルギによるのではなく、ノズル
開口の前後の圧力差によるので、キャリヤ量が相当少な
くて済む。一定の流量でノズルを運転するためには、流
量を処理剤の量の割合に無関係とする必要がある。さら
に処理剤の噴霧が充分に調節されている場合には、キャ
リヤは噴霧ノズルの冷却にも役立つ。この場合に、ノズ
ルは、燃焼室における熱作用の影響を受けるが、これは
キャリヤの噴霧により避けられる。
使用することなく、排ガス中にどの様な割合でも処理剤
を導入できるので、ノズルは常に最良の効率で作動す
る。導入する処理剤の量は、キャリヤと処理剤とを噴霧
プロセスの前に種々の割合に変えることにより調節でき
る。処理剤の量を減らす場合にはキャリヤの量も減らす
必要があり、処理剤を増加する場合には、必然的にキャ
リヤの増加が必要な２流体ノズルとは反対に、本発明の
単一流体ノズルの場合には、常に同一の条件で操作でき
る。さらに単一流体ノズルでは、処理剤の噴霧は、キャ
リヤが持ち込む運動エネルギによるのではなく、ノズル
開口の前後の圧力差によるので、キャリヤ量が相当少な
くて済む。一定の流量でノズルを運転するためには、流
量を処理剤の量の割合に無関係とする必要がある。さら
に処理剤の噴霧が充分に調節されている場合には、キャ
リヤは噴霧ノズルの冷却にも役立つ。この場合に、ノズ
ルは、燃焼室における熱作用の影響を受けるが、これは
キャリヤの噴霧により避けられる。
本発明の拡張として、混合処理剤の量は、排ガス中のNO
x−ガス濃度に応じて調節できる。NOx−ガス濃度は既に
処理設備を通り、相当する化学反応が終わった部分で測
定する。
x−ガス濃度に応じて調節できる。NOx−ガス濃度は既に
処理設備を通り、相当する化学反応が終わった部分で測
定する。
処理剤の量は、排ガス量に応じても調節できる。
好ましい本発明の実施方法としては、噴霧圧力を排ガス
量に応じて調節できる。
量に応じて調節できる。
処理剤の導入の際におけるシステム全体の過剰な圧力変
動を避けるために、本発明の拡張として処理剤を濃縮し
た状態で噴霧ノズルに導く方法があり、この際濃度は必
要量に応じて調節する方法が推奨できる。その際、一般
に処理剤の濃度は、その溶解度の限界まで可能である。
動を避けるために、本発明の拡張として処理剤を濃縮し
た状態で噴霧ノズルに導く方法があり、この際濃度は必
要量に応じて調節する方法が推奨できる。その際、一般
に処理剤の濃度は、その溶解度の限界まで可能である。
処理剤としては、例えばアンモニア、炭酸ソーダ、尿素
または石灰窒素が使用できる。これらの処理剤の場合に
は、溶媒として水の使用が好ましい。
または石灰窒素が使用できる。これらの処理剤の場合に
は、溶媒として水の使用が好ましい。
実施例 本発明は、添付の図により以下に詳しく説明する。
第１図はキャリヤと処理剤とのフローダイアグラムであ
る。ここで、１は燃焼室に送入する化学薬品の貯槽を示
し、この貯槽中に例えば粉体を蓄えている。弁２を通っ
て化学薬品は調合槽３に達し、この中で薬品を溶解又は
懸濁化するために、水を弁４を通って送入する。生成し
た溶液または懸濁液は、分離を防止するために混合機５
により常に回転運動をしている。６は液面監視装置を表
し、これは化学品の貯槽１からの流入を最低液面よりの
降下から守っている。浮き７は調整槽３における液面を
監視しており、調整槽３に流入する水を弁４で調節す
る。導管８を通してポンプ９により処理剤を数個の噴霧
ノズル10に導くが、このノズルは燃焼室12の壁11の種々
の高さに取りつける。ポンプ９から噴霧ノズル10に通じ
ている圧力導管13には、調整槽３への処理剤の逆流を防
止するために逆止弁14を取りつける、この例では水であ
るキャリヤを、ポンプ15により、弁16を通して圧力導管
17に導き、さらに噴霧ノズル10に導く。圧力導管中に逆
止弁18と圧力計19が取りつける。別の圧力計20は、噴霧
ノズル10内の圧力を監視している。
る。ここで、１は燃焼室に送入する化学薬品の貯槽を示
し、この貯槽中に例えば粉体を蓄えている。弁２を通っ
て化学薬品は調合槽３に達し、この中で薬品を溶解又は
懸濁化するために、水を弁４を通って送入する。生成し
た溶液または懸濁液は、分離を防止するために混合機５
により常に回転運動をしている。６は液面監視装置を表
し、これは化学品の貯槽１からの流入を最低液面よりの
降下から守っている。浮き７は調整槽３における液面を
監視しており、調整槽３に流入する水を弁４で調節す
る。導管８を通してポンプ９により処理剤を数個の噴霧
ノズル10に導くが、このノズルは燃焼室12の壁11の種々
の高さに取りつける。ポンプ９から噴霧ノズル10に通じ
ている圧力導管13には、調整槽３への処理剤の逆流を防
止するために逆止弁14を取りつける、この例では水であ
るキャリヤを、ポンプ15により、弁16を通して圧力導管
17に導き、さらに噴霧ノズル10に導く。圧力導管中に逆
止弁18と圧力計19が取りつける。別の圧力計20は、噴霧
ノズル10内の圧力を監視している。
第２図では、処理剤を調節する制御システムを説明して
いる。これは第１図の記載と同一の装置であるので同じ
記号を使用する。ポンプ9,15により、処理剤とキャリヤ
とを燃焼室12に開口している噴霧ノズル10に送る。21は
ボイラ全体を示すが、ここには導管22を通してボイラ水
を供給する。23は蒸気出口を示し、記号24は煙道排ガス
を示す。
いる。これは第１図の記載と同一の装置であるので同じ
記号を使用する。ポンプ9,15により、処理剤とキャリヤ
とを燃焼室12に開口している噴霧ノズル10に送る。21は
ボイラ全体を示すが、ここには導管22を通してボイラ水
を供給する。23は蒸気出口を示し、記号24は煙道排ガス
を示す。
調節システム25により、処理剤の供給量、すなわち燃焼
室12に送入する化学薬品の量を調節する。既に処理した
ガス、すなわち処理剤を添加したガスが流れている煙道
ガス24中のNOx含有量に応じてこの調節を行う。この信
号を配線26を通して調節システム25に送る。煙道ガス中
のNOx設定値にに対する設定値アジャスタ27により、所
要値に調節し、これにより煙道ガス処理のために燃焼室
に送入する処理剤の超過を抑える。処理剤の調節は、配
線26を通じて送られる実際のNOx含有量と、設定値アジ
ャスタ27により与えられる値との差によっても行う。さ
らに調節システム25は、煙道ガス量に応じても処理剤の
送入量を調節できるが、その値は煙道ガス出口24で測定
し、配線28により調節システム25に送る。煙道ガス量に
関係する後者の測定値を配線28を通して更に他の調節計
29に導き、噴霧圧力を制御する。噴霧圧力に対する設定
値アジャスタ30は、ノズルの形状に関係する一定値とす
るか、または噴霧圧力は煙道ガス流量または圧力ボイラ
の負荷に関連して調節できる。煙道ガスに関連する測定
値は、配線28により送り、圧力ボイラの負荷の値は配線
31により送る。32は実際のノズル圧力を調節システム29
に送る信号配線を示している。
室12に送入する化学薬品の量を調節する。既に処理した
ガス、すなわち処理剤を添加したガスが流れている煙道
ガス24中のNOx含有量に応じてこの調節を行う。この信
号を配線26を通して調節システム25に送る。煙道ガス中
のNOx設定値にに対する設定値アジャスタ27により、所
要値に調節し、これにより煙道ガス処理のために燃焼室
に送入する処理剤の超過を抑える。処理剤の調節は、配
線26を通じて送られる実際のNOx含有量と、設定値アジ
ャスタ27により与えられる値との差によっても行う。さ
らに調節システム25は、煙道ガス量に応じても処理剤の
送入量を調節できるが、その値は煙道ガス出口24で測定
し、配線28により調節システム25に送る。煙道ガス量に
関係する後者の測定値を配線28を通して更に他の調節計
29に導き、噴霧圧力を制御する。噴霧圧力に対する設定
値アジャスタ30は、ノズルの形状に関係する一定値とす
るか、または噴霧圧力は煙道ガス流量または圧力ボイラ
の負荷に関連して調節できる。煙道ガスに関連する測定
値は、配線28により送り、圧力ボイラの負荷の値は配線
31により送る。32は実際のノズル圧力を調節システム29
に送る信号配線を示している。
第３図は噴霧ノズル10の断面図である。一方は流入導管
34,35に、他方は混合室36を含むノズル本体33を示して
いる。流入導管34,35とは混合室36に開口し、その反対
の端は処理剤の流入導管13およびキャリヤの流入導管17
と結合している。処理剤とキャリヤとが互いに混合する
混合室36に直結して、ノズル本体33にねじ止めしたノズ
ル口金37を取りつけ、これには噴霧口38があり、加圧し
た処理剤とキャリヤの混合物がこれより噴出し、噴霧ノ
ズルの内部と外部の間の圧力差により微細な噴霧とな
る。
34,35に、他方は混合室36を含むノズル本体33を示して
いる。流入導管34,35とは混合室36に開口し、その反対
の端は処理剤の流入導管13およびキャリヤの流入導管17
と結合している。処理剤とキャリヤとが互いに混合する
混合室36に直結して、ノズル本体33にねじ止めしたノズ
ル口金37を取りつけ、これには噴霧口38があり、加圧し
た処理剤とキャリヤの混合物がこれより噴出し、噴霧ノ
ズルの内部と外部の間の圧力差により微細な噴霧とな
る。
第１図は、キャリヤと処理剤のフローダイアグラム、第
２図は第１図に制御回路を含めたプロセスフローダイア
グラム、第３図は本発明の方法に使用する噴霧ノズルの
断面図である。 １……貯槽、３……調合槽 ５……混合機、６……液面監視装置 ９……ポンプ、12……燃焼室 21……ボイラ、25……調節システム 27,30……設定値アジャスタ 29……調節計
２図は第１図に制御回路を含めたプロセスフローダイア
グラム、第３図は本発明の方法に使用する噴霧ノズルの
断面図である。 １……貯槽、３……調合槽 ５……混合機、６……液面監視装置 ９……ポンプ、12……燃焼室 21……ボイラ、25……調節システム 27,30……設定値アジャスタ 29……調節計
Claims (8)
- 【請求項１】燃焼プロセスの排ガス中の窒素酸化物を減
少する処理剤を、噴霧ノズルを通して、該燃焼プロセス
の排ガス中に液体状のキャリヤを用いて送入する送入方
法であって、処理剤を溶媒を用いて液体状となし、この
液体状の処理剤と、液体状のキャリヤとを噴霧に必要な
同一レベルの圧力に加圧して１個のノズル開口を有する
噴霧ノズルに送り、このような処理剤とキャリヤとをノ
ズルの開口から噴出する直前に所定の割合で混合したう
え、この混合物を排ガスに向けて噴霧することを特徴と
する処理剤の送入方法。 - 【請求項２】液体状の処理剤の量を処理する排ガス中の
NOx含有量に従って調節することを特徴とする請求項１
に記載の処理剤の送入方法。 - 【請求項３】液体状の処理剤の量を排ガス量に従って調
節することを特徴とする請求項１に記載の処理剤の送入
方法。 - 【請求項４】噴霧圧力を排ガス量に従って調節すること
を特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の
処理剤の送入方法。 - 【請求項５】噴霧圧力をボイラ負荷に従って調節するこ
とを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載
の処理剤の送入方法。 - 【請求項６】液体状の処理剤を濃縮した形で噴霧ノズル
に送入し、濃度を所要量に従って調節することを特徴と
する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の処理剤の
送入方法。 - 【請求項７】液体状の処理剤がアンモニア、炭酸ソー
ダ、尿素または石灰窒素の溶液又は懸濁液であることを
特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の処
理剤の送入方法。 - 【請求項８】液体状のキャリヤが水であることを特徴と
する請求項１ないし７のいずれか１項に記載の処理剤の
送入方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3935402.4 | 1989-10-24 | ||
| DE3935402A DE3935402C1 (ja) | 1989-10-24 | 1989-10-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04180816A JPH04180816A (ja) | 1992-06-29 |
| JPH07108369B2 true JPH07108369B2 (ja) | 1995-11-22 |
Family
ID=6392101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2284120A Expired - Fee Related JPH07108369B2 (ja) | 1989-10-24 | 1990-10-22 | 燃焼プロセス排ガス中への処理剤の送入方法 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5260042A (ja) |
| EP (1) | EP0424894B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07108369B2 (ja) |
| AT (1) | ATE108689T1 (ja) |
| BR (1) | BR9005347A (ja) |
| CA (1) | CA2028391C (ja) |
| DE (1) | DE3935402C1 (ja) |
| DK (1) | DK0424894T3 (ja) |
| ES (1) | ES2057325T3 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE4139862A1 (de) * | 1991-12-03 | 1993-06-09 | Martin Gmbh Fuer Umwelt- Und Energietechnik, 8000 Muenchen, De | Verfahren zur regelung der eingabemenge eines behandlungsmediums zur verminderung des stickoxidgehaltes in den abgasen von verbrennungsprozessen |
| DK171982B1 (da) * | 1992-03-27 | 1997-09-08 | Smidth & Co As F L | Fremgangsmåde og anlæg til selektiv reduktion af NO-indholdet i røggas fra et ovnanlæg |
| AU1887995A (en) * | 1994-03-21 | 1995-10-09 | Techform Engineering Ag | Method and device for introducing a liquid or gaseous treatment medium into a flue gas flow |
| US5707593A (en) * | 1996-12-31 | 1998-01-13 | Wang Chi | Energy self-sustainable reactor for gasifying engine particulates and unburned hydrocarbons |
| DE19713136A1 (de) * | 1997-03-27 | 1998-10-01 | Abb Patent Gmbh | Verfahren zur selektiven Gasphasenreaktion |
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| US6761868B2 (en) * | 2001-05-16 | 2004-07-13 | The Chemithon Corporation | Process for quantitatively converting urea to ammonia on demand |
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Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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