JPH08206459A - 排ガスの脱硝処理方法 - Google Patents
排ガスの脱硝処理方法Info
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- JPH08206459A JPH08206459A JP7020851A JP2085195A JPH08206459A JP H08206459 A JPH08206459 A JP H08206459A JP 7020851 A JP7020851 A JP 7020851A JP 2085195 A JP2085195 A JP 2085195A JP H08206459 A JPH08206459 A JP H08206459A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 尿素水を還元剤とする選択接触還元触媒を用
いた排ガスの脱硝に於いて、尿素水噴霧ノズルに於ける
固形物の析出を防止し、経済的で安定したディーゼルエ
ンジン排ガスの脱硝処理を行なえるようにする。 【構成】 尿素水原液と水とを混合して排ガス内へ噴霧
する噴霧尿素水を形成すると共に、排ガス内のＮＯｘ濃
度に応じてコントローラにより尿素水原液と水の混合比
を調整し、前記噴霧尿素水の流量を常に設定値以上の流
量に保持すると共に、噴霧尿素水内の尿素濃度を排ガス
内のＮＯｘ濃度を設定値に低減するのに必要な尿素量が
供給される値に保持する。
いた排ガスの脱硝に於いて、尿素水噴霧ノズルに於ける
固形物の析出を防止し、経済的で安定したディーゼルエ
ンジン排ガスの脱硝処理を行なえるようにする。 【構成】 尿素水原液と水とを混合して排ガス内へ噴霧
する噴霧尿素水を形成すると共に、排ガス内のＮＯｘ濃
度に応じてコントローラにより尿素水原液と水の混合比
を調整し、前記噴霧尿素水の流量を常に設定値以上の流
量に保持すると共に、噴霧尿素水内の尿素濃度を排ガス
内のＮＯｘ濃度を設定値に低減するのに必要な尿素量が
供給される値に保持する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービンやディゼ
ルエンジン等の熱機関から排出される排ガスの脱硝処理
方法の改良に係り、尿素水を還元剤とする選択接触還元
触媒を用いた排ガス脱硝処理方法に関するものである。
ルエンジン等の熱機関から排出される排ガスの脱硝処理
方法の改良に係り、尿素水を還元剤とする選択接触還元
触媒を用いた排ガス脱硝処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】所謂コージエネレーションシステムは、
エネルギー政策や環境保護政策等の点から今後より一層
その活用が期待されている技術である。このコージエネ
レーションシステムの普及を図るためには、システムの
主駆動源であるディーゼルエンジンやガスタービンから
排出される排気ガス内のＮＯｘ濃度を、高能率で安全に
しかも低コストで規制値以下の値に低減し得る技術を必
要とする。排ガスによって大気汚染を生じたり、ＮＯｘ
除去費が嵩むようでは、コージエネレーションシステム
のメリットが失なわれてしまうからである。
エネルギー政策や環境保護政策等の点から今後より一層
その活用が期待されている技術である。このコージエネ
レーションシステムの普及を図るためには、システムの
主駆動源であるディーゼルエンジンやガスタービンから
排出される排気ガス内のＮＯｘ濃度を、高能率で安全に
しかも低コストで規制値以下の値に低減し得る技術を必
要とする。排ガスによって大気汚染を生じたり、ＮＯｘ
除去費が嵩むようでは、コージエネレーションシステム
のメリットが失なわれてしまうからである。
【０００３】ところで、コージエネレーションシステム
の活用の初期段階に於いては、主としてディーゼルエン
ジン等の駆動源側の改良により排ガス内のＮＯｘの低減
が図られて来た。その後、駆動源側のみの努力ではＮＯ
ｘの低減に限界があるため、所謂アンモニヤを還元剤と
する選択接触還元触媒を用いた脱硝処理装置を設け、排
ガスを処理するようになって来た。
の活用の初期段階に於いては、主としてディーゼルエン
ジン等の駆動源側の改良により排ガス内のＮＯｘの低減
が図られて来た。その後、駆動源側のみの努力ではＮＯ
ｘの低減に限界があるため、所謂アンモニヤを還元剤と
する選択接触還元触媒を用いた脱硝処理装置を設け、排
ガスを処理するようになって来た。
【０００４】しかし、還元剤として使用される液体アン
モニヤやアンモニヤ水は、毒性が強い上に取扱いが難か
しく、都市部の事務所ビル内や工場内に設置するコージ
エネレーションシステムでは、採用し難いと云う難点が
ある。そのため、安全で且つ取扱いの比較的容易な尿素
水を脱硝用の還元剤として利用する技術の開発が進めら
れ、実用に供されて来た。尿素水はアンモニヤやアンモ
ニヤ水に比較して取扱いが比較的簡単なうえ、安価で、
悪臭を発しないため、脱臭装置や排水処理装置が不要で
所要設置面積が少なくてよい等の様々な利点があるから
である。
モニヤやアンモニヤ水は、毒性が強い上に取扱いが難か
しく、都市部の事務所ビル内や工場内に設置するコージ
エネレーションシステムでは、採用し難いと云う難点が
ある。そのため、安全で且つ取扱いの比較的容易な尿素
水を脱硝用の還元剤として利用する技術の開発が進めら
れ、実用に供されて来た。尿素水はアンモニヤやアンモ
ニヤ水に比較して取扱いが比較的簡単なうえ、安価で、
悪臭を発しないため、脱臭装置や排水処理装置が不要で
所要設置面積が少なくてよい等の様々な利点があるから
である。
【０００５】しかし乍ら、尿素水を還元剤とする選択接
触脱硝方法にも解決すべき多くの問題が残されている。
その中でも特に重要な問題は、尿素水を排ガス内へ噴出
するための尿素水噴霧ノズルの閉塞の問題である。即
ち、尿素水には、その濃度と使用温度域によってシアヌ
ル酸等の固形物を生じると云う特性があり、しかも、こ
のシアヌル酸等の析出固形物は、高温排ガス中に設置さ
れた尿素水噴霧ノズルの細孔部に多く起生する。その結
果、尿素水噴霧ノズルに閉塞等のトラブルが多発するこ
とになる。
触脱硝方法にも解決すべき多くの問題が残されている。
その中でも特に重要な問題は、尿素水を排ガス内へ噴出
するための尿素水噴霧ノズルの閉塞の問題である。即
ち、尿素水には、その濃度と使用温度域によってシアヌ
ル酸等の固形物を生じると云う特性があり、しかも、こ
のシアヌル酸等の析出固形物は、高温排ガス中に設置さ
れた尿素水噴霧ノズルの細孔部に多く起生する。その結
果、尿素水噴霧ノズルに閉塞等のトラブルが多発するこ
とになる。
【０００６】より具体的に説明すると、ガスタービンや
ディゼルエンジンからの排ガスのＮＯｘ濃度や排ガス温
度は、一般的に図５に示す如くエンジン出力と比例的に
増減する関係にある。また、排ガス内へ噴出する噴霧尿
素水の量は排ガス内のＮＯｘ濃度と一定の関係に保持さ
れており、例えばエンジン出力を検出し、これによって
噴霧尿素水量を制御したり（特開平３−１４１８１５
号）、或いは排ガス内のＮＯｘ濃度を検出し、当該検出
信号により噴霧尿素水量を制御するようにしている。
ディゼルエンジンからの排ガスのＮＯｘ濃度や排ガス温
度は、一般的に図５に示す如くエンジン出力と比例的に
増減する関係にある。また、排ガス内へ噴出する噴霧尿
素水の量は排ガス内のＮＯｘ濃度と一定の関係に保持さ
れており、例えばエンジン出力を検出し、これによって
噴霧尿素水量を制御したり（特開平３−１４１８１５
号）、或いは排ガス内のＮＯｘ濃度を検出し、当該検出
信号により噴霧尿素水量を制御するようにしている。
【０００７】ところで、ディーゼルエンジン等が定常負
荷状態で運転され、従って尿素水噴霧ノズルへの噴霧尿
素水の供給量が所定量以上の場合には、流通する噴霧尿
素水によって尿素水噴霧ノズルの内表面が十分に冷却さ
れる。その結果、ノズルの温度が過度な水分蒸発を生ず
る高温度にまで上昇することは無い。しかし、エンジン
負荷が減少して排ガス内のＮＯｘ濃度が低下し、その結
果噴霧尿素水の流量が減少してくると、噴霧尿素水自体
によるノズル孔内表面の冷却効果が低減する。そうする
と、尿素水噴霧ノズルの内表面温度が過昇し、噴霧尿素
水内の水分が蒸発して、ノズル細孔部にシアヌル酸等の
析出が進行し、短時間内にノズル細孔部が閉塞すること
になる。
荷状態で運転され、従って尿素水噴霧ノズルへの噴霧尿
素水の供給量が所定量以上の場合には、流通する噴霧尿
素水によって尿素水噴霧ノズルの内表面が十分に冷却さ
れる。その結果、ノズルの温度が過度な水分蒸発を生ず
る高温度にまで上昇することは無い。しかし、エンジン
負荷が減少して排ガス内のＮＯｘ濃度が低下し、その結
果噴霧尿素水の流量が減少してくると、噴霧尿素水自体
によるノズル孔内表面の冷却効果が低減する。そうする
と、尿素水噴霧ノズルの内表面温度が過昇し、噴霧尿素
水内の水分が蒸発して、ノズル細孔部にシアヌル酸等の
析出が進行し、短時間内にノズル細孔部が閉塞すること
になる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従前の尿素
水を還元剤とする選択接触還元触媒を用いたガスタービ
ンやディーゼルエンジン等の熱機関の排ガスの脱硝処理
に於ける上述の如き問題、即ちディゼルエンジン等が軽
負荷になって噴霧尿素水量が減少すると、尿素水噴霧ノ
ズルの細孔内に固形物が析出し、これに起因する詰り事
故が発生し易いと云う問題を解決せんとするものであ
り、噴霧尿素水量を常に所定流量以上に保持すると共
に、噴霧尿素水内の尿素濃度を調整して排ガス内へ噴出
する尿素量を最適量とすることにより、前記ノズル細孔
の詰まりを有効に防止すると共に、過度な尿素の供給を
防止し、未反応アンモニヤによる二次公害の発生や脱硝
処理費の高騰を招来することの無いようにした排ガスの
脱硝処理方法を提供するものである。
水を還元剤とする選択接触還元触媒を用いたガスタービ
ンやディーゼルエンジン等の熱機関の排ガスの脱硝処理
に於ける上述の如き問題、即ちディゼルエンジン等が軽
負荷になって噴霧尿素水量が減少すると、尿素水噴霧ノ
ズルの細孔内に固形物が析出し、これに起因する詰り事
故が発生し易いと云う問題を解決せんとするものであ
り、噴霧尿素水量を常に所定流量以上に保持すると共
に、噴霧尿素水内の尿素濃度を調整して排ガス内へ噴出
する尿素量を最適量とすることにより、前記ノズル細孔
の詰まりを有効に防止すると共に、過度な尿素の供給を
防止し、未反応アンモニヤによる二次公害の発生や脱硝
処理費の高騰を招来することの無いようにした排ガスの
脱硝処理方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、尿素水を還元
剤とする選択接触還元触媒を用いた排ガスの脱硝処理方
法に於いて、尿素水原液と水とを混合して排ガス内へ噴
霧する噴霧尿素水を形成すると共に、排ガス内のＮＯｘ
濃度に応じてコントローラにより尿素水原液と水の混合
比を調整し、前記噴霧尿素水の流量を常に設定値以上の
流量に保持すると共に、噴霧尿素水内の尿素濃度を、排
ガス内のＮＯｘ濃度を設定値に低減するのに必要な尿素
量が供給される値に保持することを発明の基本構成とす
るものである。
剤とする選択接触還元触媒を用いた排ガスの脱硝処理方
法に於いて、尿素水原液と水とを混合して排ガス内へ噴
霧する噴霧尿素水を形成すると共に、排ガス内のＮＯｘ
濃度に応じてコントローラにより尿素水原液と水の混合
比を調整し、前記噴霧尿素水の流量を常に設定値以上の
流量に保持すると共に、噴霧尿素水内の尿素濃度を、排
ガス内のＮＯｘ濃度を設定値に低減するのに必要な尿素
量が供給される値に保持することを発明の基本構成とす
るものである。
【００１０】
【作用】尿素水原液タンク１２からの尿素水原液Ｎ1 と
水タンク１４からの水Ｗとが混合弁１６によって混合さ
れ、噴霧尿素水Ｎが形成されると共に、尿素水噴霧ノズ
ル６を通して噴霧尿素水Ｎが排ガスＧ内へ噴出される。
また、噴出された噴霧尿素水Ｎは還元剤として作用し、
選択接触還元触媒の作用により排ガス内のＮＯｘをＮ2
とＯ2 に分解除去する。エンジン等の出力が低下して排
ガス内のＮＯｘ濃度が下降してくると、コントローラ１
８を介して三方弁１６が作動され、水Ｗ内への尿素水原
液Ｎ1 の混合量を減少させると共に水Ｗの供給量が増加
される。これにより、排ガス内へ供給される尿素量はＮ
Ｏｘ濃度に対応して減少するが、尿素水噴霧ノズル６内
を流通する噴霧尿素水Ｎの量は所定値以上の流量に保持
される。その結果、尿素水噴霧ノズル６の内部が十分に
冷却されることになり、シアヌル酸等の固形物の析出が
防止される。
水タンク１４からの水Ｗとが混合弁１６によって混合さ
れ、噴霧尿素水Ｎが形成されると共に、尿素水噴霧ノズ
ル６を通して噴霧尿素水Ｎが排ガスＧ内へ噴出される。
また、噴出された噴霧尿素水Ｎは還元剤として作用し、
選択接触還元触媒の作用により排ガス内のＮＯｘをＮ2
とＯ2 に分解除去する。エンジン等の出力が低下して排
ガス内のＮＯｘ濃度が下降してくると、コントローラ１
８を介して三方弁１６が作動され、水Ｗ内への尿素水原
液Ｎ1 の混合量を減少させると共に水Ｗの供給量が増加
される。これにより、排ガス内へ供給される尿素量はＮ
Ｏｘ濃度に対応して減少するが、尿素水噴霧ノズル６内
を流通する噴霧尿素水Ｎの量は所定値以上の流量に保持
される。その結果、尿素水噴霧ノズル６の内部が十分に
冷却されることになり、シアヌル酸等の固形物の析出が
防止される。
【００１１】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図１は本発明の実施に使用する排ガス脱硝装置の
第１実施例を示すものであり、図に於いて１はディーゼ
ルエンジンやガスタービン等の熱機関、２は脱硝反応
器、３は排熱回収ボイラ、４は排ガスダクト、５は排気
筒、６は尿素水噴霧ノズル、７は尿素水・空気混合部、
８は尿素水供給管、９はコンプレッサ、１０は空気供給
管、１１はＮＯｘ計、１２は尿素水原液タンク、１３は
尿素水原液供給ポンプ、１４は軟水や純水等の水タン
ク、１５は水供給ポンプ、１６は混合弁、１７は出力検
出装置、１８はコントローラである。
する。図１は本発明の実施に使用する排ガス脱硝装置の
第１実施例を示すものであり、図に於いて１はディーゼ
ルエンジンやガスタービン等の熱機関、２は脱硝反応
器、３は排熱回収ボイラ、４は排ガスダクト、５は排気
筒、６は尿素水噴霧ノズル、７は尿素水・空気混合部、
８は尿素水供給管、９はコンプレッサ、１０は空気供給
管、１１はＮＯｘ計、１２は尿素水原液タンク、１３は
尿素水原液供給ポンプ、１４は軟水や純水等の水タン
ク、１５は水供給ポンプ、１６は混合弁、１７は出力検
出装置、１８はコントローラである。
【００１２】図１を参照して、ディーゼルエンジン１か
らの排ガスＧは排ガスダクト４を通して導出され、高温
排ガス内へ所定量の還元剤である噴霧尿素水Ｎが噴霧混
合されたあと、排ガスＧは選択接触触媒を備えた脱硝反
応器２へ導入される。即ち、脱硝反応器２の上流側のダ
クト４内に尿素水・空気混合部７を有する尿素水噴霧ノ
ズル６が設けられており、尿素水供給管８を通して供給
された噴霧尿素水Ｎが、コンプレッサ９から空気供給管
１０を通して供給された圧縮空気Ａにより、ノズル６の
先端細孔より微細な霧状となって排ガスＧ内へ噴霧混合
される。
らの排ガスＧは排ガスダクト４を通して導出され、高温
排ガス内へ所定量の還元剤である噴霧尿素水Ｎが噴霧混
合されたあと、排ガスＧは選択接触触媒を備えた脱硝反
応器２へ導入される。即ち、脱硝反応器２の上流側のダ
クト４内に尿素水・空気混合部７を有する尿素水噴霧ノ
ズル６が設けられており、尿素水供給管８を通して供給
された噴霧尿素水Ｎが、コンプレッサ９から空気供給管
１０を通して供給された圧縮空気Ａにより、ノズル６の
先端細孔より微細な霧状となって排ガスＧ内へ噴霧混合
される。
【００１３】前記噴霧された霧状尿素水Ｎは高温排ガス
Ｇによって瞬時に気化され、尿素は直ちにアンモニヤに
転換される。そして、脱硝反応器２内へ導入されたアン
モニヤを含む排ガスＧは、ここで所謂選択接触還元触媒
によって脱硝処理を受け、ＮＯｘが還元されてＮ2 とＯ
2 に分解することにより、排ガスＧ内から除去される。
脱硝反応器２で許容ＮＯｘ濃度にまでＮＯｘを低減され
た排ガスＧは、排熱回収ボイラで熱を回収されたあと、
排気筒５から大気中へ放出されて行く。
Ｇによって瞬時に気化され、尿素は直ちにアンモニヤに
転換される。そして、脱硝反応器２内へ導入されたアン
モニヤを含む排ガスＧは、ここで所謂選択接触還元触媒
によって脱硝処理を受け、ＮＯｘが還元されてＮ2 とＯ
2 に分解することにより、排ガスＧ内から除去される。
脱硝反応器２で許容ＮＯｘ濃度にまでＮＯｘを低減され
た排ガスＧは、排熱回収ボイラで熱を回収されたあと、
排気筒５から大気中へ放出されて行く。
【００１４】尚、図２は本発明で使用する尿素水噴霧ノ
ズルの縦断面図であり、尿素水・空気混合部７に於いて
噴霧尿素水Ｎと圧縮空気Ａとが混合され、比較的長い筒
部７ａ内で十分に混合されたあと、噴霧尿素水Ｎは細孔
７ｂを通して霧化噴射されて行く。また、上記尿素水を
還元剤とする選択接触還元触媒法による排ガスの脱硝処
理は公知の技術であり、従って、脱硝反応器２等の詳細
な説明は省略する。
ズルの縦断面図であり、尿素水・空気混合部７に於いて
噴霧尿素水Ｎと圧縮空気Ａとが混合され、比較的長い筒
部７ａ内で十分に混合されたあと、噴霧尿素水Ｎは細孔
７ｂを通して霧化噴射されて行く。また、上記尿素水を
還元剤とする選択接触還元触媒法による排ガスの脱硝処
理は公知の技術であり、従って、脱硝反応器２等の詳細
な説明は省略する。
【００１５】次に、本発明の要部を構成する噴霧尿素水
の供給系統について説明する。本発明に於いては、前記
尿素水供給管８を通して尿素水噴霧ノズル６へ供給する
噴霧尿素水Ｎを、尿素水原液タンク１２内に貯留した尿
素水原液Ｎ1 と水タンク１４内に貯留した軟水又は純水
等の水Ｗとを混合弁１６で混合することにより形成す
る。そして、エンジン出力検出装置１７からの検出信号
によりコントローラ１８を介して混合弁１６を制御し、
尿素水噴霧ノズル６へ供給する噴霧尿素水Ｎの尿素濃度
を調整すると共に、エンジン負荷の低いときでも、所定
流量の噴霧尿素水Ｎがノズル６へ流通するように、水Ｗ
の流量を増加する構成としている。
の供給系統について説明する。本発明に於いては、前記
尿素水供給管８を通して尿素水噴霧ノズル６へ供給する
噴霧尿素水Ｎを、尿素水原液タンク１２内に貯留した尿
素水原液Ｎ1 と水タンク１４内に貯留した軟水又は純水
等の水Ｗとを混合弁１６で混合することにより形成す
る。そして、エンジン出力検出装置１７からの検出信号
によりコントローラ１８を介して混合弁１６を制御し、
尿素水噴霧ノズル６へ供給する噴霧尿素水Ｎの尿素濃度
を調整すると共に、エンジン負荷の低いときでも、所定
流量の噴霧尿素水Ｎがノズル６へ流通するように、水Ｗ
の流量を増加する構成としている。
【００１６】即ち、前記尿素水原液タンク１２にはタン
クローリから比較的高尿素濃度の尿素水原液Ｎ1 が貯留
されている。また、前記水タンク１４には軟水器（図示
省略）を通して軟水が充填されている。尚、軟水に替え
て純水を用いることも可能である。更に、前記尿素水原
液Ｎ1 は尿素水原液供給ポンプ１３により、また前記水
Ｗは水供給ポンプ１５により夫々混合弁１６へ送られ、
ここで両者が混合される。
クローリから比較的高尿素濃度の尿素水原液Ｎ1 が貯留
されている。また、前記水タンク１４には軟水器（図示
省略）を通して軟水が充填されている。尚、軟水に替え
て純水を用いることも可能である。更に、前記尿素水原
液Ｎ1 は尿素水原液供給ポンプ１３により、また前記水
Ｗは水供給ポンプ１５により夫々混合弁１６へ送られ、
ここで両者が混合される。
【００１７】一方、ディーゼルエンジン等の熱機関１の
出力は出力検出装置１７により連続的に検出されてお
り、検出信号はコントローラ１８へ入力されている。而
して、ディーゼルエンジンの出力と排ガスＧ内の排出Ｎ
Ｏｘ濃度とは図５に示す如くほぼ比例関係にある。従っ
て、排出ＮＯｘの還元分解に必要とする還元剤（噴霧尿
素水Ｎ）の量はエンジン出力即ち排出ＮＯｘ濃度に比例
することになる。いま、ここで、還元剤である噴霧尿素
水Ｎの供給流量を一定値とした場合には、図３に示す如
く還元剤である噴霧尿素水Ｎの尿素濃度がエンジン出力
（即ち排ガスのＮＯｘ濃度）に比例することになる。
出力は出力検出装置１７により連続的に検出されてお
り、検出信号はコントローラ１８へ入力されている。而
して、ディーゼルエンジンの出力と排ガスＧ内の排出Ｎ
Ｏｘ濃度とは図５に示す如くほぼ比例関係にある。従っ
て、排出ＮＯｘの還元分解に必要とする還元剤（噴霧尿
素水Ｎ）の量はエンジン出力即ち排出ＮＯｘ濃度に比例
することになる。いま、ここで、還元剤である噴霧尿素
水Ｎの供給流量を一定値とした場合には、図３に示す如
く還元剤である噴霧尿素水Ｎの尿素濃度がエンジン出力
（即ち排ガスのＮＯｘ濃度）に比例することになる。
【００１８】本発明に於いては、熱機関（ディーゼルエ
ンジン）１の出力が極めて軽負荷の場合であっても、尿
素水噴霧ノズル６へ設定流量Ｖの噴霧尿素水Ｎを供給す
るように、コントローラ１８を介して混合弁１６が制御
され、低濃度（尿素水原液Ｎ 1 ／水Ｗが小）の噴霧尿素
水Ｎが流量Ｖでもって噴霧ノズル６へ供給される。ま
た、逆にディーゼルエンジン１の出力が１００％前後に
なると、高尿素濃度（尿素水原液Ｎ1 ／軟水Ｗが大）の
噴霧尿素水Ｎが流量Ｖ若しくはこれより大きい流量でも
って供給される。
ンジン）１の出力が極めて軽負荷の場合であっても、尿
素水噴霧ノズル６へ設定流量Ｖの噴霧尿素水Ｎを供給す
るように、コントローラ１８を介して混合弁１６が制御
され、低濃度（尿素水原液Ｎ 1 ／水Ｗが小）の噴霧尿素
水Ｎが流量Ｖでもって噴霧ノズル６へ供給される。ま
た、逆にディーゼルエンジン１の出力が１００％前後に
なると、高尿素濃度（尿素水原液Ｎ1 ／軟水Ｗが大）の
噴霧尿素水Ｎが流量Ｖ若しくはこれより大きい流量でも
って供給される。
【００１９】尚、排ガスＧ内へ供給する還元剤（噴霧尿
素水Ｎ）は、排ガス内ＮＯｘ濃度を規定値以下に削減し
得る量だけでよく、通常は除去すべきＮＯｘ量の約１／
２当量に相当する尿素量が供給される。
素水Ｎ）は、排ガス内ＮＯｘ濃度を規定値以下に削減し
得る量だけでよく、通常は除去すべきＮＯｘ量の約１／
２当量に相当する尿素量が供給される。
【００２０】また、ディーゼルエンジン１を停止する場
合には、先ずエンジンの出力信号が設定値以下（例えば
定格出力の１〜５％）になれば混合弁１６の尿素水原液
Ｎ1の入口側を閉鎖し、水Ｗのみを一定時間噴霧ノズル
６へ供給し、供給管８内に残留する噴霧尿素水Ｎを完全
に排出し、水Ｗと置換する。その後、エンジン１を完全
停止すると共に、尿素水原液供給ポンプ１３、水供給ポ
ンプ１５及びコンプレッサ９を停止させ、これによって
尿素水噴霧ノズル６の析出固形物による詰まりを防止す
る。
合には、先ずエンジンの出力信号が設定値以下（例えば
定格出力の１〜５％）になれば混合弁１６の尿素水原液
Ｎ1の入口側を閉鎖し、水Ｗのみを一定時間噴霧ノズル
６へ供給し、供給管８内に残留する噴霧尿素水Ｎを完全
に排出し、水Ｗと置換する。その後、エンジン１を完全
停止すると共に、尿素水原液供給ポンプ１３、水供給ポ
ンプ１５及びコンプレッサ９を停止させ、これによって
尿素水噴霧ノズル６の析出固形物による詰まりを防止す
る。
【００２１】図４は本発明の実施に使用する排ガスの脱
硝装置の第２実施例を示すものである。当該第２実施例
に於いては、前記第１実施例が混合弁１６の開度を調整
し、水Ｗと尿素水原液Ｎ1 との混合比を変えることによ
りノズル６へ供給する噴霧尿素水Ｎの尿素濃度を制御し
ているのに対して、尿素水原液供給ポンプ１３及び水供
給ポンプ１５の吐出量をコントローラ１８により制御
し、ノズル６へ供給する噴霧尿素水Ｎの濃度及び流量を
夫々調整するようにしている。
硝装置の第２実施例を示すものである。当該第２実施例
に於いては、前記第１実施例が混合弁１６の開度を調整
し、水Ｗと尿素水原液Ｎ1 との混合比を変えることによ
りノズル６へ供給する噴霧尿素水Ｎの尿素濃度を制御し
ているのに対して、尿素水原液供給ポンプ１３及び水供
給ポンプ１５の吐出量をコントローラ１８により制御
し、ノズル６へ供給する噴霧尿素水Ｎの濃度及び流量を
夫々調整するようにしている。
【００２２】即ち、図４に於いて、１９、２０はインバ
ータ、２１は水供給ポンプ用モータ、２２は尿素水原液
供給ポンプ用モータ、２３、２４は電磁弁であり、エン
ジン出力検出装置１７からの検出信号をコントローラ１
８へ入力し、コントローラ１８によりインバータ１９、
２０を介して両ポンプ２１、２２の回転数制御を行な
う。これにより、両電磁弁２３、２４に流通する水Ｗと
尿素水原液Ｎ1 の流量が調整され、尿素水供給管８内を
流通する噴霧尿素水Ｎの尿素濃度が調整される。
ータ、２１は水供給ポンプ用モータ、２２は尿素水原液
供給ポンプ用モータ、２３、２４は電磁弁であり、エン
ジン出力検出装置１７からの検出信号をコントローラ１
８へ入力し、コントローラ１８によりインバータ１９、
２０を介して両ポンプ２１、２２の回転数制御を行な
う。これにより、両電磁弁２３、２４に流通する水Ｗと
尿素水原液Ｎ1 の流量が調整され、尿素水供給管８内を
流通する噴霧尿素水Ｎの尿素濃度が調整される。
【００２３】尚、前記両ポンプ２１、２２の回転数制御
は、ノズル６へ供給する噴霧尿素水Ｎの流量が常に設定
値以上となり、且つ噴霧尿素水Ｎの尿素濃度が、ＮＯｘ
低減に必要とする尿素量を排ガスＧ内へ供給できる濃度
値となるよう調整されることは、勿論である。
は、ノズル６へ供給する噴霧尿素水Ｎの流量が常に設定
値以上となり、且つ噴霧尿素水Ｎの尿素濃度が、ＮＯｘ
低減に必要とする尿素量を排ガスＧ内へ供給できる濃度
値となるよう調整されることは、勿論である。
【００２４】また、前記各実施例では、エンジン出力検
出装置１７からの信号によりコントローラ１８を介し
て、ノズル６へ供給する噴霧尿素水の尿素濃度を調整す
るようにしているが、ＮＯｘ計１１の検出信号等によっ
て前記噴霧尿素水の流量や尿素濃度を調整するようにし
てもよい。
出装置１７からの信号によりコントローラ１８を介し
て、ノズル６へ供給する噴霧尿素水の尿素濃度を調整す
るようにしているが、ＮＯｘ計１１の検出信号等によっ
て前記噴霧尿素水の流量や尿素濃度を調整するようにし
てもよい。
【００２５】
【発明の効果】本発明では、尿素水噴霧ノズル６へ供給
する噴霧尿素水Ｎの流量を常に設定値以上に保持すると
共に、噴霧尿素水Ｎの尿素濃度を調整して必要量の尿素
が排ガスＧ内へ常に供給されるようにしているため、デ
ィーゼルエンジン１等が軽負荷になって排ガスＧ内のＮ
Ｏｘ濃度が低下した場合に於いても、尿素水噴霧ノズル
６には十分な噴霧尿素水Ｎが流通する。その結果、従前
のこの種脱硝システムのような析出硬化物によるノズル
細孔の詰まり等のトラブルが皆無となり、尿素水を還元
剤とする選択接触還元触媒法による排ガスの脱硝処理を
高能率で、しかも安全に行なえる。また、本発明では、
排ガス内のＮＯｘ濃度を所定値までに引き下げるのに必
要な尿素量が供給されるように、噴霧尿素水Ｎの尿素濃
度を自動調整するようにしているため、尿素供給の過多
による未反応アンモニヤの排出等の問題を生ずる恐れも
全く無い。更に、本発明では、尿素水噴霧を停止する際
に、尿素水噴霧ノズル６内の噴霧尿素水Ｎを水Ｗで置換
する構成としているため、噴霧尿素水Ｎの噴霧停止後に
排ガスＧ等の残熱によりノズル６内の噴霧尿素水Ｎが沸
騰し、固形物が析出してノズル細孔を閉塞するようなこ
とが皆無となる。本発明は上述の通り、優れた実用的効
果を奏するものである。
する噴霧尿素水Ｎの流量を常に設定値以上に保持すると
共に、噴霧尿素水Ｎの尿素濃度を調整して必要量の尿素
が排ガスＧ内へ常に供給されるようにしているため、デ
ィーゼルエンジン１等が軽負荷になって排ガスＧ内のＮ
Ｏｘ濃度が低下した場合に於いても、尿素水噴霧ノズル
６には十分な噴霧尿素水Ｎが流通する。その結果、従前
のこの種脱硝システムのような析出硬化物によるノズル
細孔の詰まり等のトラブルが皆無となり、尿素水を還元
剤とする選択接触還元触媒法による排ガスの脱硝処理を
高能率で、しかも安全に行なえる。また、本発明では、
排ガス内のＮＯｘ濃度を所定値までに引き下げるのに必
要な尿素量が供給されるように、噴霧尿素水Ｎの尿素濃
度を自動調整するようにしているため、尿素供給の過多
による未反応アンモニヤの排出等の問題を生ずる恐れも
全く無い。更に、本発明では、尿素水噴霧を停止する際
に、尿素水噴霧ノズル６内の噴霧尿素水Ｎを水Ｗで置換
する構成としているため、噴霧尿素水Ｎの噴霧停止後に
排ガスＧ等の残熱によりノズル６内の噴霧尿素水Ｎが沸
騰し、固形物が析出してノズル細孔を閉塞するようなこ
とが皆無となる。本発明は上述の通り、優れた実用的効
果を奏するものである。
【図１】本発明を実施した排ガス脱硝装置の第１実施例
の説明図である。
の説明図である。
【図２】尿素水噴霧ノズルの縦断面図である。
【図３】噴霧尿素水の噴霧流量を一定とした場合のエン
ジン出力即ち排出ＮＯX 濃度と噴霧尿素水の尿素濃度と
の関係線図である。
ジン出力即ち排出ＮＯX 濃度と噴霧尿素水の尿素濃度と
の関係線図である。
【図４】本発明を実施した排ガス脱硝装置の第２実施例
の説明図である。
の説明図である。
【図５】ディーゼルエンジンの出力と、排ガス内のＮＯ
ｘ濃度及び排ガス温度との関係線図である。
ｘ濃度及び排ガス温度との関係線図である。
Ｇは排ガス、Ｎは噴霧尿素水、Ｎ1 は尿素水原液、Ａは
空気、Ｗは水（軟水又は純水）、１は熱機関（ディーゼ
ルエンジン等）、２は脱硝反応器、３は排熱回収ボイ
ラ、４は排ガスダクト、５は排気筒、６は尿素水噴霧ノ
ズル、７は尿素水・空気混合部、８は尿素水供給管、９
はコンプレッサ、１０は空気供給管、１１はＮＯｘ計、
１２は尿素水原液タンク、１３は尿素水原液供給ポン
プ、１４は水（軟水又は純水）タンク、１５は水供給ポ
ンプ、１６は混合弁、１７は出力検出装置、１８はコン
トローラ、１９、２０はインバータ、２１は水供給ポン
プ用モータ、２２は尿素水原液供給ポンプ用モータ、２
３、２４は電磁弁。
空気、Ｗは水（軟水又は純水）、１は熱機関（ディーゼ
ルエンジン等）、２は脱硝反応器、３は排熱回収ボイ
ラ、４は排ガスダクト、５は排気筒、６は尿素水噴霧ノ
ズル、７は尿素水・空気混合部、８は尿素水供給管、９
はコンプレッサ、１０は空気供給管、１１はＮＯｘ計、
１２は尿素水原液タンク、１３は尿素水原液供給ポン
プ、１４は水（軟水又は純水）タンク、１５は水供給ポ
ンプ、１６は混合弁、１７は出力検出装置、１８はコン
トローラ、１９、２０はインバータ、２１は水供給ポン
プ用モータ、２２は尿素水原液供給ポンプ用モータ、２
３、２４は電磁弁。
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 53/36 ＺＡＢ
Claims (4)
- 【請求項１】 尿素水を還元剤とする選択接触還元触媒
を用いた排ガスの脱硝処理方法に於いて、尿素水原液
（Ｎ1 ）と水（Ｗ）とを混合して排ガス（Ｇ）内へ噴霧
する噴霧尿素水（Ｎ）を形成すると共に、排ガス（Ｇ）
内のＮＯｘ濃度に応じてコントローラ（１８）により尿
素水原液（Ｎ1 ）と水（Ｗ）の混合比を調整し、前記噴
霧尿素水（Ｎ）の流量を常に設置値以上の流量に保持す
ると共に、噴霧尿素水（Ｎ）の尿素濃度を、排ガス
（Ｇ）内のＮＯｘ濃度を設定値に低減するのに必要な尿
素量が供給される値に保持することを特徴とする排ガス
の脱硝処理方法。 - 【請求項２】 熱機関（１）の出力検出装置（１７）か
らの信号又はＮＯｘ計（１１）からの信号をコントロー
ラ（１８）への入力信号とした請求項１に記載の排ガス
の脱硝処理方法。 - 【請求項３】 尿素水原液（Ｎ1 ）と水（Ｗ）の混合比
の調整を、コントローラ（１８）により混合弁（１６）
の開度を制御するか、若しくはコントローラ（１８）に
より尿素水原液供給ポンプ用モータ（２２）及び水供給
ポンプ用モータ（２１）の回転数を制御することによ
り、行なうようにした請求項１又は請求項２に記載の排
ガスの脱硝処理方法。 - 【請求項４】 排ガス（Ｇ）内への噴霧尿素水（Ｎ）の
供給を停止する直前の一定時間のあいだ、尿素水原液
（Ｎ1 ）の混合を停止するようにした請求項１、請求項
２又は請求項３に記載の排ガスの脱硝処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7020851A JPH08206459A (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 排ガスの脱硝処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7020851A JPH08206459A (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 排ガスの脱硝処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08206459A true JPH08206459A (ja) | 1996-08-13 |
Family
ID=12038609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7020851A Pending JPH08206459A (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 排ガスの脱硝処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08206459A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007000782A (ja) * | 2005-06-24 | 2007-01-11 | Samson Co Ltd | 尿素水噴射ノズルの詰まりを自動解消する脱硝装置 |
| JP2007000783A (ja) * | 2005-06-24 | 2007-01-11 | Samson Co Ltd | 尿素水噴射ノズルの詰まりを防止する脱硝装置 |
| JP2008536044A (ja) * | 2005-04-13 | 2008-09-04 | グルンドフォス ノノックス エー／エス | 尿素と空気を混合するための混合デバイス |
| JP2010163985A (ja) * | 2009-01-16 | 2010-07-29 | Bosch Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| CN102844095A (zh) * | 2010-01-20 | 2012-12-26 | 泛亚有限公司 | 可防止尿素水流入通道和喷嘴堵塞的废气脱氮***及可防止尿素水凝固的尿素水供应装置 |
| EP2583740A2 (en) * | 2010-06-21 | 2013-04-24 | Panasia Co., Ltd. | Reducing-agent supply device and an exhaust gas nitrogen-removal system using the same |
| JP2015091699A (ja) * | 2014-12-25 | 2015-05-14 | ヤンマー株式会社 | 船舶におけるエンジンの排気ガス浄化システム |
| FR3115820A1 (fr) | 2020-11-04 | 2022-05-06 | Renault S.A.S | Procédé et système de décristallisation d’une ligne d’échappement d’un moteur à combustion interne, notamment Diesel |
| WO2022097690A1 (ja) * | 2020-11-06 | 2022-05-12 | 大同メタル工業株式会社 | 回収システム |
-
1995
- 1995-02-09 JP JP7020851A patent/JPH08206459A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8371113B2 (en) | 2005-04-13 | 2013-02-12 | Grundfos Nonox A/S | Mixing device for mixing urea and air |
| JP2008536044A (ja) * | 2005-04-13 | 2008-09-04 | グルンドフォス ノノックス エー／エス | 尿素と空気を混合するための混合デバイス |
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| JP4673145B2 (ja) * | 2005-06-24 | 2011-04-20 | 株式会社サムソン | 尿素水噴射ノズルの詰まりを自動解消する脱硝装置 |
| JP2010163985A (ja) * | 2009-01-16 | 2010-07-29 | Bosch Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
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| EP2527028A4 (en) * | 2010-01-20 | 2017-10-11 | Panasia Co., Ltd. | System for denitrifying exhaust gas capable of preventing blockages in a urea water inflow path and an injection nozzle, and device for supplying urea water capable of preventing the coagulation of urea water |
| EP2583740A2 (en) * | 2010-06-21 | 2013-04-24 | Panasia Co., Ltd. | Reducing-agent supply device and an exhaust gas nitrogen-removal system using the same |
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| EP2583740A4 (en) * | 2010-06-21 | 2014-01-15 | Panasia Co Ltd | REDUCING AGENT FEEDING DEVICE AND EXHAUST GAS DISENTING SYSTEM USING THE DEVICE |
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| FR3115820A1 (fr) | 2020-11-04 | 2022-05-06 | Renault S.A.S | Procédé et système de décristallisation d’une ligne d’échappement d’un moteur à combustion interne, notamment Diesel |
| WO2022097690A1 (ja) * | 2020-11-06 | 2022-05-12 | 大同メタル工業株式会社 | 回収システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040206 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040213 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040331 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040519 |