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発明の名称 排ガス脱硝装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−43548
公開日 平成10年(1998)2月17日
出願番号 特願平8−201717
出願日 平成8年(1996)7月31日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】北村 修
発明者 中平 貴年 / 中山 勝利 / 平野 竹徳
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 酸化雰囲気中で窒素酸化物ガスを吸蔵し、還元雰囲気下で窒素酸化物ガスを還元する窒素酸化物脱硝触媒を、燃焼機器の排ガス路に排ガスと接触自在に配設する脱硝部を設けた排ガス脱硝装置であって、前記排ガス路の前記脱硝部よりも上流側に、還元性ガス導入部を設けるとともに、前記還元性ガス導入部に還元性ガスを間欠的に供給するガス供給装置を設けた排ガス脱硝装置。
【請求項2】 前記ガス供給装置のガス供給量を間欠供給制御する制御機構を設けた請求項1に記載の排ガス脱硝装置。
【請求項3】 前記燃焼機器がガス燃焼機器であり、前記還元性ガスが前記燃焼機器用燃料ガスである請求項1〜2のいずれか1項に記載の排ガス脱硝装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、酸化雰囲気中で窒素酸化物ガスを吸蔵し、還元雰囲気下で窒素酸化物ガスを還元する窒素酸化物脱硝触媒(以下単に脱硝触媒と称する)を、燃焼機器の排ガス路に排ガスと接触自在に配設する脱硝部を設けた排ガス脱硝装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の排ガス脱硝装置としては、前記脱硝触媒の性質上、供給する排ガスの性質が酸化雰囲気と、還元雰囲気とに切り換えて脱硝を行うので、このような脱硝触媒を利用する燃焼機器は、燃焼効率の高いリーンバーン(希薄燃焼)状態と、ストイキ燃焼状態とを切り換えができる構成になっている。前記リーンバーン状態の排ガスは酸化雰囲気にあり、ストイキ燃焼時の排ガスは還元雰囲気にあるため、燃焼制御の使用条件下で前記脱硝触媒の機能を発揮させることができ、脱硝触媒を単に排ガス路に排ガスと接触自在に配設するだけの構成が採用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが上述の従来の排ガス脱硝装置によれば、使用の前提条件として燃焼状態の切り換え制御が可能である事を必須として要求されることから、例えばガス燃焼機器のような燃焼状態の切り換えを必要としない燃焼機器の排ガスの脱硝や、ガス燃焼機器以外でも燃焼状態の切り換えを要しない用途に用いられる場合、あるいは、例えば、主にリーンバーン状態で利用されるようなエンジンでストイキ燃焼状態では使用されないような場合に排ガスの脱硝には利用することが出来ないという現状があった。また、燃焼状態の切り換えをしながらも、脱硝効率の良好な条件と燃焼運転条件とが一致しないような利用のされかたの燃焼機器の排ガスは、効率よく脱硝できないことが予想される。
【0004】従って、本発明の目的は、上記実情に鑑み、通常脱硝が困難であったような燃焼機器の排ガスであっても効率よく脱硝することのできる脱硝装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するための本発明の脱硝装置の特徴構成は、酸化雰囲気中で窒素酸化物ガスを吸蔵し、還元雰囲気下で窒素酸化物ガスを還元する窒素酸化物脱硝触媒を、燃焼機器の排ガス路に排ガスと接触自在に配設する脱硝部を設けた排ガス脱硝装置であって、前記排ガス路の前記脱硝部よりも上流側に、還元性ガス導入部を設けるとともに、前記還元性ガス導入部に還元性ガスを間欠的に供給するガス供給装置を設けた点にあり、前記ガス供給装置のガス供給量を間欠供給制御する制御機構を設けてあればさらによい。また、前記燃焼機器がガス燃焼機器である場合には、前記還元性ガスが前記燃焼機器用燃料ガスであれば好ましい。
【0006】〔作用効果〕つまり、前記脱硝触媒を配設してある脱硝部の上流側に前還元性ガス導入部を設けてあるから、ガス燃焼機器の排ガス中に還元性ガスを導入することによって前記排ガスを、還元雰囲気に改質することができる。そのため、ガス燃焼機器の燃焼状態が定常的にリーンバーン状態にあったとしても、前記還元性ガス導入部に還元性ガスを間欠的に供給することで前記排ガスの状態を状態切り換えする事ができるようになり、前記脱硝触媒の脱硝機能を十分発揮させることができるようになる。
【0007】そのため、前記燃焼機器の燃焼状態に係わらず、前記還元ガス導入部から還元性ガスを導入することによって、排ガスを酸化雰囲気、還元雰囲気に切り換える事ができ、燃焼排ガスをそのまま脱硝部に導くと、前記脱硝部の脱硝触媒が排ガス中の窒素酸化物を吸蔵するとともに、前記脱硝触媒の窒素酸化物吸蔵量が多くなったときなどに、前記排ガス中に還元性ガスを導入すると、吸蔵された窒素酸化物が還元され、窒素、炭酸ガス、水として排出されるため、外部への窒素酸化物の排出を抑制することができる。
【0008】また、前記ガス供給装置のガス供給量を間欠供給制御する制御機構を設けてあれば自動的に燃焼排ガスの脱硝を効率よく行えるとともに、前記燃焼機器がガス燃焼機器である場合には、前記還元性ガスが前記燃焼機器用燃料ガスであれば、特に還元性ガスを導入するためのガス貯蔵部等を必要としないために、脱硝装置自体をコンパクトに形成することができ、さらに、省スペース、構造の簡略化により、脱硝装置のコストダウンを図ることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に、燃焼機器の一例であるガスエンジンの排ガス脱硝に本発明野排ガス脱硝装置を用いる例を示し、本発明の実施の形態を説明する。図1に示すように、本発明の脱硝装置はガスエンジンの燃焼・排気系1に用いられ、ガスエンジンのエンジン2は、燃料ガス供給系3及び、空気供給系4よりそれぞれ燃料ガスpと燃焼用空気aが供給される。そして、エンジン2内の燃焼によって発生する窒素酸化物を含有する排ガスgが排気系(排ガス路)5へ放出される。この排気系5には、ペレット状に成型された脱硝触媒を配設してなる脱硝部6を設けてある。また、使用に際して前記脱硝部6を適温に保つ為の保温手段として保温装置8が前記脱硝部6の周囲に設置してある。尚、前記保温装置は、前記排ガスの温度が十分高い場合には必要なく、先の脱硝触媒として、アルミナ担体に対して酸化バリウム、酸化マンガン、及び、貴金属(白金、パラジウム、ロジウム等)担持のアルミナを3:2:2の割合で混合させてあるものを利用した場合には、触媒の温度をほぼ400℃に保温するように制御される。一方、ガスエンジン2をバイパスして燃料ガスpを還元ガスとして燃料ガス供給系3から直接排気系5の前記脱硝部6よりも上流側の還元ガス導入部10aに導くバイパス系9を設けてある。このバイパス系には開閉弁を開閉操作して前記バイパス系9から前記排気系5に還元ガスを流通させるためのガス供給装置10を設けてあり、前記ガス供給装置10によるガス供給を間欠的に切り換え制御する制御機構11を設けて、前記バイパス系9から前記排気系5に流通させる還元ガスの量を制御可能に構成してある。
【0010】尚、先の実施の形態では、本発明の排ガス脱硝装置をガスエンジンに適用したが、これに限らず還元ガスの添加により排ガスの雰囲気を切り換え可能な燃焼機器であれば、どのような燃焼機器に適用してもかまわない。
【0011】
【実施例】上述のような排ガス脱硝装置を用いて都市ガスを燃料ガスとして用いるガス燃焼装置の排ガスを脱硝する例を示す。前記ガス燃焼装置を定常状態で燃焼運転させるとともに、前記ガス供給装置10によるガス供給を、例えば、ガスエンジンから排出される排ガスgと、排ガスに対してに対して、供給すべき還元ガスの組成を表1のように設定するとともに、5分ごとに1分の還元ガス供給を行う間欠供給制御を行ったところ、前記排気側に排出されるガスのNOx濃度が定常的に400ppm以下に抑制されていることが分かり、効率よく脱硝が行われていることがわかった。
【0012】尚、NOx濃度は脱硝部6前後の排ガス路において排ガスをサンプリングし、ガスクロマトグラフ装置を備えた前記排ガスを分析可能に構成したNOx計により求めた。
【0013】
【表1】





 

 


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