JP2001512368A - ガス流から汚染物質を除去する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 触媒吸収体（７３０）のベッドの各側面にそれぞれ設けた１対の協働する鎧戸（７２０，７２１）から成り、鎧戸の間に収容したベッド（７３０）を燃焼排ガス（７００）から隔離し、他方のベッドで排ガスを処理しつづけるために鎧戸を開放するようにした燃焼排ガス（７００）と接触させてから触媒吸収体（７３０）を再生する装置。鎧戸（７２０，７２１）の各対の間と触媒吸収体（７３０）のベッド（７３０）と各対の鎧戸との間を連絡させる再生ガス入口ノズル（７０２）と使用した再生ガス出口（７０３）とが設けてある。対の異なる鎧戸を選択的に閉塞してベッドの一部を再生し、残余のベッドによって排ガスの処理をつづける。このようにして、活性あるいは再生した触媒吸収体の特定量を燃焼排ガスと接触させて排出する汚染物の濃度を一定の限度に維持する。

Description

【発明の詳細な説明】 ガス流から汚染物質を除去する装置 発明の背景 発明の分野 この発明は空気中のガス状の汚染物質、すなわち、エンジンまたはボイラー、 および主としてガスタービンにおける炭化水素または水素の燃焼によって生ずる 窒素酸化物（ＮＯ_X）、イオウ酸化物および／または一酸化炭素（ＣＯ）などを 軽減する方法を実施するために、その作用を制御する装置および制御方法に関す る。 技術の背景 タービン発電所は他の発電施設にくらべて効率がすぐれているので、発電施設 の標準になっている。このタービン発電所はメタンを燃焼して都市の住民や製造 施設が使用する電力を発生するが、それと共に汚染物として酸化炭素や窒素酸化 物をも生成する。発電によって空気が汚染することのないようにするために、こ れらの汚染物を軽減するか、全く無くすことが大切である。 最初における酸化窒素（ＮＯ）と二酸化窒素（ＮＯ₂）とを含む窒素酸化物（ ＮＯ_X）に関する発電所についての許容レベルは１００万分の１部（ｐｐｍ）以 下であり、一酸化炭素のレベルは１００ｐｐｍ以下であった。後に、ＮＯ_Xを２ ５ｐｐｍ以下に減少させる第二の手段が採られた。そして今日では、ＣＯは１０ ０ｐｐｍ以下にすることになっている。現在の技術を適用することにより、後述 する選択接触還元（ＳＣＲ）技術を利用して、ＮＯ_Xの発生レベルを５乃至９ｐ ｐｍとＮＨ₃の産出量の範囲に減ずることができる。 ごく最近まで、５−９ｐｐｍＮＯ_Xレベルに達する技術として、選択接触還元 法と呼ぶ技術が利用されていた。この技術においては、アンモニアを排煙に加え 、次で、これを窒素酸化物とアンモニアとを選択的に結合する触媒に通して、Ｎ Ｏ_Xの大部分を除くのである。選択接触還元の第一の問題は、実際問題としてＮ Ｏ_Xを５乃至９ｐｐｍの範囲にしか軽減することができないということである。 そして第二の問題は、危険なアンモニアを触媒に当てることによって招かれるマ イナスである。 ＳＣＲ技術のさらに問題となる点は、下向き通風ボイラまたは熱交換装置など の、経費のかかる改良を加えないと、所望の作動条件を達成することができない ことである。 燃焼器に撒水するような一歩進んだ汚染物の軽減に関する技術もあり、これら の方法もまたＮＯ_X汚染物を軽減する能力があるが、それらのいずれもＮＯ_Xを５ 乃至９ｐｐｍ以下に軽減するものではない。 米国特許第５，４５１，５５８号は、酸化させる過程と吸収させる過程とを単 独の物質によって遂行させる単一過程にまとめることを開示している。結合触媒 吸収体を用いて、窒素酸化物を二酸化窒素に酸化させ；一酸化炭素を酸化させて 二酸化炭素にし、二酸化イオウ（ＳＯ₂）を酸化させて三酸化イオウ（ＳＯ₃）に するのである。この酸化は６５°乃至２１５℃（１５０°乃至４２５°F）の範 囲、より好ましくは７９°乃至２０４℃（１７５°乃至４００°F）の範囲、最 も好ましくは９３°乃至１８５℃（２００°乃至３６５°F）の範囲の温度でお こなう。排気の空間速度は毎時５，０００乃至５０，０００ｈｒ^-1の範囲で、よ り好ましくは１０，０００乃至２０，０００ｈｒ^-1である。ただし、範囲が広い ほど、出力ガスの品質を不当に低下することなく有効に作用するものであるとさ れている。 発明の概要 要約して述べると、この発明は触媒吸収体を燃焼排気物と接触させる装置およ びこの装置を制御する方法であって、（ａ）垂直軸線について水平に配置し、交 互に汚染ガスを吸収するのに使用する触媒吸収体の少なくとも２個のベッドと、 （ｂ）前記第一のベッドを前記排気物と接触させないように、排ガスについて前 記両ベッドの上流側に近接して前記垂直軸線に対して横方向に配した少なくとも １個の第一の鎧戸と、（ｃ）排ガスについて前記第一のベッドの下流側に近接し て前記第一の鎧戸と協働するように整列させ、触媒吸収体の一部が排ガスと接触 することのないようにする少なくとも１個の第二の鎧戸と、（ｄ）前記鎧戸と関 連する前記第一のベッドのための再生ガス源と、（ｅ）前記消費された再生ガス を排ガスから逃がさないように回収するために前記鎧戸と連合する蒐集部材とか ら成っている。 第一と第二の鎧戸を同時に閉じて、触媒吸収体を再生するために閉じこめ、他 の鎧戸を開いて、等量の活性または再生した触媒吸収体を燃焼排ガスと接触させ て、特定の出口汚染濃度限度を維持させることが望ましい。 再生ガスの入口は排ガス通路の上流または下流、あるいは排ガス通路を横切る 通路に設ける。再生ガスの通路は、排ガスが再生されるベッドの部分を通らない ようにする。 図面の簡単な説明 図１はタービン排気中の触媒支持体の一実施例の側面図である。 図２はフレーム支持体と触媒再生機構の斜視図である。 発明の詳細な説明 発電所のタービンから排出される汚染物を、最初にＮＯとしてあらわす。この 発明の方法はＮＯをＮＯ₂に酸化することにある。これによって窒素酸化物（Ｎ Ｏ）のほとんどすべてをＮＯ₂にする。ＮＯ₂は頗る活性な物質であって、ｐｐｍ として測定した時に、低濃度であっても、ガス流中から触媒吸収体で、容易に吸 収することができる。 タービンからエネルギを取り去った後のタービン排ガスの最初の温度は約５３ ８℃（１０００°F）である。タービン排ガスは、次で熱交換器を通りエネルギ が奪われて、排気あるいは煙道ガスを冷却する時に蒸気を生ずる。煙道ガスは煙 突の直径によって高速度で移動し、熱が奪われた後に、煙道ガスの温度は、通常 １２１乃至２６０℃（２５０乃至５００°F）となり、毎秒０．９１４乃至１． ５２４メートル（３０乃至５０フィート）の速度で流れる。煙道ガスには、１３ −１５％の酸素、凡そ１２％までの水、そして約４％の二酸化炭素が含まれてい る。燃料が天然ガスの場合、これには汚染物として、凡そ９０％のＮＯと、１０ ％のＮＯ₂、３０乃至２００ｐｐｍの範囲のＣＯと、約０．２乃至２．０ｐｐｍ の範囲の二酸化イオウ（ＳＯ₂）とを含んでいる。 この発明の触媒吸収体は酸化した酸化物を吸収するので、極く少量、一般に１ ０％以下の酸化汚染物のみを通して、これを除く。特定の理論に基づいてはいな いが、その反応は、次のように、３種類の汚染物の各々を酸化させ、Ｎａ₂ＣＯ₃ のような炭酸塩と反応させる。 触媒 ＣＯ＋1/2Ｏ₂→ＣＯ₂ ＣＯ₂＋Ｈ₂Ｏ＋Ｎａ₂ＣＯ₃→２ＮａＨＣＯ₃ 触媒 ＮＯ＋1/2Ｏ₂→ＮＯ₂ ２ＮＯ₂＋Ｎａ₂ＣＯ₃→ＮａＮＯ₃＋ＮａＮＯ₂＋ＣＯ₂ 触媒 ＳＯ₂＋1/2Ｏ₂→ＳＯ₃ ＳＯ₃＋Ｎａ₂ＣＯ₃→Ｎａ₂ＳＯ₄＋ＣＯ₂ ＳＯ₂＋Ｎａ₂ＣＯ₃→Ｎａ₂ＳＯ₃＋ＣＯ₂ 触媒吸収体は白金触媒で、アルミナに支持してあり、これにアルカリまたはア ルカリ土類炭酸塩あるいは重炭酸塩が被覆してある。なお炭酸塩の被覆は炭酸リ チウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムあるいは炭酸カルシウムで、現在のとこ ろ最も好ましい被覆は炭酸カリウムである。 この明細書で述べる空間速度とは、流量／触媒の量／時間をいう。 酸化触媒の成分は貴金属元素類、卑金属遷移元素とその化合物から選択する。 とくに、酸化触媒の成分は白金、パラジウム、ロジウム、コバルト、ニッケル、 鉄、銅およびモリブデンの中から選択するが、最も好ましいのは白金である。 酸化触媒成分の濃度は０．０５乃至０．６％（重量）で、好ましくは０．１％ （重量）であり、最も好ましくは０．１５乃至０．３％（重量）である。数種の 元素を酸化触媒の成分として使用することができる。そうした場合には、前記の 数種の元素の各元素の濃度を０．０５乃至０．６％（重量）にする。 アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカまたはこれら酸化物の２種以上の化 合物で表面積の広い支持体をつくる。好ましくは表面積の広い支持体をアルミナ 製とすることである。支持体の表面積は１グラム当り５０乃至３５０平方メート ルの範囲にする。この表面積の広い支持体はセラミックまたは金属マトリックス 構造体に被覆する。 触媒吸収体の形状は球状、充実円筒体、中空円筒、星形または車輪状とする。 吸収体には、少なくとも一種のアルカリまたはアルカリ土類化合物、 これは水酸化物化合物、重炭酸塩化合物、または炭酸塩化合物、あるいは水酸化 物類および／または重炭酸塩類および／または炭酸塩化合物の混合物とすること ができる。吸収体はすべてが炭酸塩から成るものとする。さらに好ましくは炭酸 ナトリウムまたは炭酸カルシウムから成るものとすることが最も好ましい。吸収 体は０．５乃至２０％（重量）、好ましくは５．０乃至１５％（重量）、最も好 ましくは約１０％（重量）の範囲の濃度で物質に配置する。 米国特許第５，４５１，５５８号に開示してある触媒吸収体は、この発明にす べて適用するものであって、この触媒吸収体はアルカリまたはアルカリ土類炭酸 塩あるいは重炭酸塩を被覆したアルミナに支持した白金触媒であって、その重炭 酸塩被覆は炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムまたは炭酸カルシウム であって、現在、好ましい被覆は炭酸カリウムである。好ましい触媒吸収体はア ルミナ・ウオシュコートを施したハニカム型か粒体であって、白金触媒はウオシ ュコートに配してあり、さらにその上に炭酸アルカリが被覆してある。この炭酸 塩被覆は炭酸カリウムであることが望ましい。 触媒吸収体は、白金、パラジウム、ロジウム、コバルト、ニッケル、鉄、銅、 モリブデン、あるいはこれらの２種またはそれ以上から選択した酸化触媒類を表 面積の広い支持体に配して成り、燃焼排気物からガス状の汚染物を除去する物質 である。この触媒成分はアルカリまたはアルカリ土類あるいはこれらの混合物の 水酸化物、炭酸化物、重炭酸化物またはその混合物中から選択した吸収物質で全 体を完全に被覆してある。 表面積の広い支持体は、セラミックあるいは金属製モノリスから成る金属製マ トリックス構造体に被覆することが好ましい。表面積の広い支持体をアルミナか ら成るものとすることもできる。好ましい触媒吸収体において、酸化触媒はＰｔ から成るものとし、その吸収体を炭酸塩から 成るものとすることができる。好ましい吸収体は主としてカリウム製とする。好 ましい吸収体の被覆は前記触媒に密着させる。好ましい実施態様においては、吸 収体の濃度は触媒の重量について５．０乃至１５％で、吸収体の濃度は約１０％ （重量）である。 水素のような還元ガスを再生するためには、これを使用ずみの触媒と接触させ る必要がある。一回に触媒の一部だけを再生して、残部をつづけて汚染物の除去 をおこなう必要があると考えられる。したがって、煙道ガスを触媒の特定な部分 から方向を変えて、還元ガスに向けるような装置にしなければならない。さらに 、再生ガスを触媒の部分から出てゆく煙道ガスから分離して除去する手段を設け る必要がある。 この装置は煙突の直前で、現存の熱回収蒸気発生器（Ｈｅａｔ Ｒｅｃｏｖｅ ｒｙ Ｓｔｅａｍ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ＝ＨＲＳＧ）の低温部の下流に配置する 。触媒吸収体は１３８℃乃至３４３℃（２８０°F乃至６５０°F）の温度範囲内 で作動することができる。３４３℃以上の温度でも触媒に悪影響を与えない。 触媒のラック（保持板） 触媒吸収体は熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）の凡そ１４９℃（３００°F）の 温度範囲において取付けられた触媒吸収体の壁またはラックを使用する。触媒ラ ックは触媒の１２列の容器として配列する。各容器が１２の触媒ブロックを保持 する−高さ４ブロック×幅３ブロック×深さ１ブロックである。したがって、各 ブロックは高さ６０．９６ｃｍ（２４インチ）×幅４５．７２０ｃｍ（１８イン チ）である。各触媒の列は幅３．２０ｍ｛１０（１／２）フィート｝の触媒容器 ７個を保持する。したがって、触媒ラックは高さ約７．３１５ｍ、幅３．２０ｍ ｛１０（１／２）フィート｝であって、幅２．３４ｍ（８フィート）、高さ８． ６ ５ｍ（２２フィート）の熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）から触媒ラックサイブに 伸ばすための転換部材および拡大ジョイントを使用する。 触媒吸収体は７列のブロックまたは容器に設置する。触媒吸収体の全長は１． ０６ｍ｛３（１／２）フィート｝である。積み重ねる層の数は必要とされる性能 に応じて適宜選択する。 再生システム この発明の装置は触媒ラックの各列の前方と後方とを交互に開閉する複数個の 鎧戸またはドアーから成る装置を具備している。鎧戸が閉まると、ブロックの列 の両端の弁が開放する。その一方はブロックの列の前方の再生ガスの導入用の弁 で、他方はブロックの後方の排出用の弁である。装置を取付ける前に、ラック中 の構成部分の各々が、再生ガスの流れを完全に受け入れるか否かを確かめるため に特別に構成したテスト装置を用いて、全面的な試験を行なう。テスト装置によ る試験は、装置を通過する流れをコンピュータによる分析で確認した。 触媒ラックから出てゆく再生ガスは、これを集めて触媒吸収体の上流の煙道ガ ス中に噴入し、使用した再生ガスを触媒吸収体によって作用されるようにする。 再生装置の重要な特徴は、再生しようとする触媒の列の内部を正圧に保つこと である。触媒の容器またはブロックから再生ガスが煙ガスの流れの中に流れこむ ような漏洩があると、完全に触媒を再生することができなくなる。そこで触媒の 容器またはブロックの列の内部を正圧に保って、これを確実に阻止するのである 。このように余分な配慮をはらってあることにより、密封手段に支障があっても 各ユニットを的確に作動することができるわけである。 使用する再生ガスは、約４％の水素と、３％の窒素と、１．５％ＣＯ₂ から成っていて、安定した蒸気を構成している。再生ガスの総流量は毎時１２ ７１４０立方メートル（６０００立方フィート）である。この毎時１２７１４０ 立方メートルのガス流は、約５０％の水素と、１７％のＣＯ₂と、３３％の窒素 とから成る表面燃焼再生ガス装置（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｒ ｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｇａｓ ｕｎｉｔ）によってつくられるのである。こ れを水蒸気で希釈して、前述した構成の触媒再生用のガス流とする。 蒸気を用いることによって使用した再生ガスを再循環しないですむ。 再生ガスは２段階のプロセスで製造することができる。その第１段階は、天然 ガスを空気とまぜ、５５７℃（１０００°F）に電気加熱したニッケル部分酸化 触媒に通すことである。それにより、約２０％ＣＯ、４０％水素、４０％窒素か ら成るガスが生成される。次で、第２段階において、このガスを水蒸気と混合さ せて、シフト触媒に通し、ＣＯと水蒸気とを反応させて水素とＣＯ₂に変換し、 水蒸気で希釈する以前に最終の再生ガス組成とする。 再生装置は部分酸化触媒を極めて簡単な操作で加熱する電気ヒーターを使用す る。さらに、この再生装置はシフト触媒を再加熱するための窒素再循環ポンプを 用いる。これを使用することによって、部分酸化装置の始動を頗る容易にするこ とができる。シフト触媒を前以て加熱すると、すぐに再生装置を始動させる水蒸 気が得られる。再生装置が運転しはじめると、窒素ポンプがオフになって、水蒸 気によって熱がシフト反応に加えられ、さらに再生ガスを流動させる。再生ガス を流動するようにすることは、安全上きわめて有効である。万一、何かの理由で 水蒸気の流れが阻止されると、再生ガスの流れも止まってしまい熱回収蒸気発生 器（ＨＲＳＧ）内での水素ガスの生成を阻止してしまう。 制御システム 制御システムの心臓部は、アレン−ブラドレイ・プログラマブル・ロジック・ ループ、コントローラ（Ａｌｌｅｎ−Ｂｒａｄｌｅｙ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌ ｅ Ｌｏｇｉｃ Ｌｏｏｐ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ＝ＰＬＣ）である。このコン トローラは、鎧戸の開閉、再生ガス入口弁と排出弁の開閉、正圧のガス流動を維 持させることなどの凡ゆる重要な機能を制御するようにプログラムしてある。 さらに、制御システムはペンティアム・プログラマブル・コントローラ（Ｐｅ ｎｔｉｕｍ ＰＣ）によって作動するラブ・ビュー（Ｌａｂ Ｖｉｅｗ）で管理 されている。ラブ・ビュー・プログラムは制御システムの作動をモニターし、記 録し、報告する。このシステムは適当な時に、通知を出し、警告をおこなって、 たとえば圧力、再生を行なう間隔、流量などの設定点を変えることにより制御を 行なうように、使用者に知らせる。しかし、ＰＬＣはラブ・ビュー・プログラム と別個に作動することができ、ＰＣの故障やパワーの低下などで、制御システム の作動に支障を招くことはない。 計測装置 制御システムには触媒吸収体ユニットの上流と下流との両方にガス分析器を備 えている。これは全自動の連続放出モニタ装置（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｅｍｉ ｓｓｉｏｎ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ＝ＣＥＭＳ）とＡＰＩモデル ２００ＮＯ_X化学発光分析器とから成っている。さらに分析器には、ロズモント ・パラマグネチックＯ₂分析器、カリフォルニア・アナリチカルのＣＯ₂およびメ タン分析器およびゴー・マック（Ｇｏｗ−Ｍａｃ）水素分析器がある。最後にエ ム・アンド・シー（Ｍ＆Ｃ）の試料クーラーはすべてのガスの試料を冷却する。 ガスの再生 ガスを再生するには、触媒吸収体に還元ガスを通しておこなう。窒素酸化物類 が窒素ガスと反応する。 触媒吸収体が存在している温度帯域の如何によって、ガスの再生には２つの方 法がある。２６０℃（５００°F）以下であれば、メタンを水素に富む合成ガス にする再生ガス発生器を使用する。２６０℃以上であると、触媒を再生するのに 必要なのはメタンだけであるから、再生ガス発生器は不要である。 ガスが酸素を含まず、４％の水素と二酸化炭素とから成るものであれば、その ガスを触媒吸収体に通す。ガスを通す流速は極く低速（５００空間速度）で良い から、必要なのは極く少量の再生ガスである。還元ガスは急速に反応するので、 再生時に何らの汚染を招かず、消費された再生ガスは僅かな費用で捕捉でき、再 循環される。吸収されたＮＯ_Xは窒素と反応し、触媒吸収体は、そのもとの活性 度をとりもどす。吸収体の接触するまでに漏出する恐れのある再生ガスは触媒吸 収体の活性部分を通り、完全に反応される。一般に、再生には再生ガスの流れを 吸収する時間の４分の１以下でおこなわれる。再生ガスは再生ガス補助装置のボ イラーの外部で生成される。 プロセス化学 プロセス化学には、弱酸化物類、ＣＯ、ＮＯ_XおよびＳＯ_X（もし存在するなら ば）を強酸化物に酸化して、これらの吸収性を高めることを含むと考えられる。 この酸化と収着との組合せによって、ＣＯをＣＯ₂にし、ガス流からＮＯ_XとＳＯ_X とを除去するのである。反応が進行するので、ＮＯ_XとＳＯ_Xの酸化の効率は低 下してゆき、極めて低い除去効率になる。ＣＯ酸化の効率には影響を及ぼすこと がなく、長時間にわたって高効率 を保つ。ＮＯとＳＯ₂の酸化の効率は装置を再生サイクルにすることによって復 元することができる。吸収されたＮＯ_XとＳＯ_X類の性質は明確には判明しない。 約１４９℃（３００°F）の前後での還元サイクルにおける化学分析の結果、残 留イオウは反応において吸収されたイオウ酸化物の量と殆ど同量であることが判 った。しかし、還元後に、ＮＯ_X類の極く少量（＜１．５％）が残留する。排気 物を化学発光分析すると同様にガス・クロマトグラフ、質量分析、赤外および紫 外線で調べたところＮ₂以外の窒素類を見出すことはできなかった。ＮＯ、Ｎ₂Ｏ またはＨＣＮの存在は検知されなかった。 飽和試料をＸ線回折分析した結果、結晶硝酸塩、亜硝酸塩、硫酸塩または亜硫 酸塩は存在しなかった。同様の飽和した試料を脱塩水で洗浄したとき、できた溶 液を化学分析したところ、硝酸塩、亜硝酸塩および硫酸塩が存在することが判っ た。硝酸塩イオンと亜硝酸塩イオンの分布は殆ど等モルであった。亜硫酸塩類は 認められなかった。 燃焼排気物を触媒に通した。直接に観察したところ、ＣＯ、ＮＯ_XおよびＳＯ_X は全般的に消失していた。ＣＯがＣＯ₂に酸化されたか、吸着されたかを知るこ とは不可能であった。その理由は、排気物中に既に３乃至３．５％のＣＯ₂と１ ０％のＨ₂Ｏとが含まれていたからである。ＣＯ₂は吸収されるか、あるいは吸着 されずに通過できるかもしれない。ＣＯとＨ₂Ｏの反応はＣＯが姿を消す結果を とることもある。 ＳＯ_Xの場合においては、ＳＯ₂はあらわれず、化学分析によって、触媒吸収体 に含まれるイオウの該当量を測定した。 ＮＯ_Xの場合では、ＮＯ、ＮＯ₂およびＮＨ₃を測定した。ＮＯ_Xについては、Ｎ Ｏの酸化によって、これが消滅し、吸着の初期の段階（最初の３０分乃至６０分 ）に酸化によって生じたＮＯ₂が殆どすべて吸着されたと結論することができる 。吸着の後の段階（３０乃至６０分後）にＮＯ とＮＯ₂の存在によって、吸収されずに酸化が行なわれたことを裏付けている。 酸化、吸収および再生に関するはっきりとした化学作用は不明である。酸化− 吸収が一段階で行なわれる方が、酸化と吸収とが連続的に行なわれる場合よりも 効果的である。 吸収体は、ＮＯを化学的に吸着して亜硝酸塩類を形成する反応の場と、ＮＯ₂ を化学的に吸着して硝酸塩類および亜硝酸塩類に反応する場とを提供するという のも一つの仮説である。ＮＯ_XがＮＯおよび／またはＮＯ₂として表面にとどまる か、どうかは不明である。硝酸塩類と亜硝酸塩類とは、溶液再生を利用するとき に、排水中に存在することは判っている。急速に移動するガスからＮＯ_XとＣＯ とを除去する定量的反応は、汚染物の制御に理想的な触媒吸収体を構成するもの である。 装置を６０日に亘ってガス流にさらした。その結果は驚異的であった。この装 置にガスタービンの入口に流入される周囲空気に含まれる汚染物よりも、汚染さ れていない排ガスを通したとき、煙突から出る排ガス中に、ＣＯは検出されず、 ＮＯ_Xの測定値は７ｐｐｍであった。装置の作動状態は引きつづき極めて良好で 、ＣＯは検出されないままで、ＮＯ_Xの測定値は２ｐｐｍ以下に降下した。 触媒ブロックの寿命は、（他の装置にも使用した場合を含めて）１０，０００ 時間以上も新しい触媒に排ガスを通したが、その触媒の消耗は半分以下であった 。触媒の作動の劣化が考えられたが、触媒の作動は実際上、改善されていた。従 来の装置で、５乃至１０ｐｐｍの範囲の作動を示す幾種類もの触媒ブロックが１ ｐｐｍ以下の作動をつづけるようになった。機械的なシステムとシールとは共に ６０日間以上もその能力を維持しつづけた。 背圧は予想値よりも高圧であったが、背圧が余分に加わっても、経済 的には問題がなかった。 触媒を再生する装置を図１と図２に示す。図１はタービンの排気７００内に配 置したフレーム７１０の触媒７３０を示すものである。フレームの前面は排ガス に面しており、背面は排ガス源から離れている。タービン排ガスはフレーム７１ ０を通り抜けて、煙突７５０から出てゆく。再生ガスは導管７０１によってヘッ ダー７０２に送られ、それから再生しなければならない触媒のそれぞれのセクシ ョンに送られる。触媒の各々あるいは各ベッドは、前面が鎧戸７２０で、背面が 鎧戸７２１で閉ざされていて、排ガスが再生されようとする触媒のベッドに接触 することのないようにし、使用された再生ガスが排気に入り込むのを阻止する。 使用された再生ガスはマニホルド７０３によって除かれ、フレームの前面の排気 に再循環させる。 図２はタービンの排気中のフレームの斜視図である。マニホルド７０２と７０ ３とがフレームの側面に示してある。弁がマニホルド中に設けてあって、ＰＬＣ によって制御される。 このＰＬＣはまた、鎧戸７２０と７２１の開閉をも制御するものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，Ｅ Ｓ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，Ｙ Ｕ，ＺＷ (72)発明者 ハリス トーマス エィ. アメリカ合衆国 カリフォルニア州 90058 ロスアンジェルス イースト バ ーノン アベニュー 2045番 (72)発明者 ケリー ユージネ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 90058 ロスアンジェルス イースト バ ーノン アベニュー 2045番 (72)発明者 シーバウ キャリー アメリカ合衆国 カリフォルニア州 90058 ロスアンジェルス イースト バ ーノン アベニュー 2045番 (72)発明者 マクドナルド ロバート ジェイ. アメリカ合衆国 カリフォルニア州 90058 ロスアンジェルス イースト バ ーノン アベニュー 2045番 (72)発明者 リエス ボリス アメリカ合衆国 カリフォルニア州 90058 ロスアンジェルス イースト バ ーノン アベニュー 2045番 (72)発明者 ダンジャー ロバート アメリカ合衆国 カリフォルニア州 90058 ロスアンジェルス イースト バ ーノン アベニュー 2045番

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．触媒の別々の部分と前記触媒の部分を塞ぐ可動鎧戸とを支持するフレームと 、前記鎧戸の各々を前記触媒の部分に排ガスが触れないようにするために、前記 触媒の部分を覆うように独自に作動するようにしたこととから成る触媒吸収体を 支持し、触媒吸収体と燃焼排ガスとを接触させる装置。 ２．使用した再生ガスが前記排ガス中に流入することのないように、前記触媒の 部分を塞ぐ第二の可動鎧戸を具備する請求項１に記載の装置。 ３．（ａ）前記触媒の別々の部分を支持するフレームを前記排ガスの方に面する 前面と、前記排ガスより遠方の背面と、２つの閉塞側部とを有するものとしたこ とと、 （ｂ）前記排ガスから前記触媒の別々の部分とを独自にシールするために前記 触媒の別々の部分の各々の前面と背面とをカバーする可動鎧戸と、 （ｃ）再生ガスを前記触媒の別々の部分の各々に独自に送るために前記触媒の 部分の各々に接続した第一のマニホルドと、 （ｄ）使用した再生ガスを前記触媒の別々の部分の各々から除去するために前 記触媒の別々の部分に接続した第二のマニホルドとから成る触媒吸収体を支持し 、触媒吸収体を燃焼排ガスと接触させて前記触媒吸収体を再生する装置。 ４．前記マニホルドの各々が前記触媒の別々の部分の鎧戸が閉塞した時に前記触 媒の別々の部分の各々を開く弁を具備するものとした請求項３に記載の装置。 ５．前記使用した再生ガスを前記フレームの前面の前記排ガスへ再循環させるよ うにした請求項３に記載の装置。 ６．前記弁と鎧戸の作動をプログラム・ロジック・ループ・コントロー ラで制御するようにした請求項４に記載の装置。 ７．ＣＯ₂と水素とを生成するために前記第一のマニホルドに再生ガス発生器を 接続して成る請求項３に記載の装置。 ８．前記再生ガスを前記第一のマニホルドに再循環するようにした請求項３に記 載の装置。 ９．（ａ）交互に汚染ガスを吸収するのに使用する触媒吸収体の少くとも２個の ベッドを垂直軸線に対して水平に配置したことと、（ｂ）排ガスが前記第一のベ ッドと接触することがないように前記垂直軸線に対して横方向に配置し前記ベッ ドの上流側に隣接して配置した少くとも１個の鎧戸と、（ｃ）触媒吸収体の一部 が排ガスと接触しないように前記第一と第二の鎧戸を前記排ガスについて前記第 一のベッドに隣接して下流側に前記第一の鎧戸と整列して配した少くとも１個の 第二の鎧戸と、（ｄ）前記鎧戸に関連する前記第一のベッドに送る再生ガス源と 、（ｅ）前記使用した再生ガスが排ガスに入り込まないようにして前記再生ガス を回収するために前記鎧戸に関連させた蒐集部材とから成る触媒吸収体を燃焼ガ スと接触させる装置。 10．前記第一と第二の鎧戸を互に整列し、前記ベッドによって間隔をとったもの とする請求項９に記載の装置。 11．触媒吸収体の前記ベッドを支持するフレームを具備するようにした請求項９ に記載の装置。