排气的脱硝方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供以高脱硝率除去低温的排气中的氮氧化物的排气的脱硝方法及其装置。在排气（ｘ）的烟道（１０）中设置从内壁突出的吹入管（１１），从吹入管（１１）将烃化合物（ｂ）和氮化合物（ａ）供给到烟道（１０）中，使烃化合物（ｂ）燃烧形成燃烧区域（ｓ），在燃烧区域（ｓ）中由氮化合物（ａ）生成胺自由基，将该胺自由基与排气（ｘ）中的氮氧化物混合对氮氧化物还原性地进行脱硝处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及排气的脱硝方法及其装置，更具体地说，涉及将从船舶 或发电用柴油机等排出的排气中的氮氧化物还原除去的排气的脱硝方 法及其装置。
技术介绍
近年，从公共汽车或卡车等车辆用柴油机排出的颗粒物和氮氧化物 的减少受到很大的关注，同样地来源于船舶或发电用柴油机等的排气、 锅炉排气或设备排气中的有害物质的除去也为重要的课题。但是，由于 相对于车辆用柴油机以硫成分含量少的轻油为燃料，船舶或发电用柴油机等使用A重油或C重油等硫成分含量多的燃料，所以在船舶或发电用 柴油机等的排气中含有大量的硫氧化物，在进行有害物质的除去处理时 成为很大的阻碍。一般地，作为排气的脱硝方法，已知无催化剂脱硝法和选择性还原 催化剂法(SCR法)。作为无催化剂脱硝法，广泛已知通过氨或脲等氮类 还原剂进行的脱硝方法，但是若不在排气温度为900~ 100(TC的高温状 态下则得不到高活性(例如参照专利文献1和2。)。因此，对于从船舶 或发电用柴油机等排出的250 450。C左右的比较低温的排气，有必要对 排气进行加热升温等前处理，所以导致处理成本增大，难以适用无催化 剂脱硝'法。此外，使用氨的无催化剂脱硝法虽然在实验室水平下得到高脱硝 率，但是在实际的锅炉等燃烧炉的情况下难以得到超过50%的脱硝率。 例如，非专利文献1公开了在900- 105(TC的温度范围内，对应于锅炉 负荷将氨供给量分为前后两个阶段，分别进行控制、供给的脱硝方法。 但是，其脱硝率在氮氧化物与氨等摩尔条件下不超过40%左右。进一步 地，若为了提高脱硝率而供给过量的氨则未反应的氨残留，结果处理成 本增大以及在排气含有硫氧化物时，生成硫酸铵，所以为了对其进行该 处理而导致成本效果的变差。另 一 方面，专利文献3作为S CR法提出了使排气中的 一 氧化氮氧化为二氧化氮后，在SCR催化剂的存在下，添加氨、脲或烃等还原剂进行 催化还原。但是，该SCR法在使用大量的SCR催化剂方面比无催化剂 脱硝法差，进一步地，排气温度为30(TC以下时，排气中的二氧化石危氧 化而成的三氧化硫等与氨反应生成硫酸氬铵，存在SCR催化剂中毒而催 化剂活性降低的问题。因此，SCR法仅在排气处于硫酸氢铵分解的300°C 以上的高温状态的情况或排气中的硫氧化物浓度约为lppm以下的情况 采用。其中，专利文献4提出了在流通含有硫氧化物的低温的排气的烟道 或与烟道连通的室内形成加热区域，通过向该加热区域中吹入氮^f匕合物 和烃类生成胺自由基，通过该胺自由基将排气中的氮氧化物脱硝的方 法。但是，该脱硝方法中的脱硝率未必充分，要求脱硝率进一步提高。专利文献l:美国专利笫6066303号it明书专利文献2:日本特开2002-136837号公报专利文献3:日本特表2001-525902号公报专利文献4:日本特开2005-254093号公报非 专 利 文 献 1 : 安藤 淳 平 著 《燃料転換tSOX'NOX対策技術一排煙脱硫'脱硝全中心tUt-》7° 口 ^工夕卜-工一只社、1983年6月25日、p.205画20
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供以高脱硝率除去低温排气中的氮氧化物的 排气的脱硝方法及其装置。用于达成上述目的的本专利技术的排气的脱硝方法，为将排气中的氮氧 化物还原除去的排气的脱硝方法，其特征在于，在上述排气的烟道中设 置突出的吹入管，通过该吹入管将烃化合物和氮化合物供给到上述烟道 中的同时，形成上述烃化合物的燃烧区域，在该燃烧区域中由上述氮化 合物生成胺自由基，该胺自由基与上述排气中的氮氧化物混合进行脱硝 处理。其中，该燃烧区域的温度优选为600~ 1000°C。此外，优选预先通 过加热装置对向上述脱硝处理步骤供给的烃化合物和氮化合物的温度 进4亍升温，该温度可以为600。C以上。此外，从上述脱硝处理步骤排出的处理气体优选进一步混合胺自由基进4亍脱硝处理，更优选进4亍两次以上脱硝处理。此外，优选设置将向上述脱硝处理步骤供给的排气中的一氧化氮的 一部分氧化生成二氧化氮的预备步骤。作为该预备步骤，优选对上述排 气进行与氧化催化剂的接触处理或等离子体照射处理。作为该氧化催化 剂，优选为在含有钛的载体上负载活性金属得到的催化剂，活性金属为 选自钒化合物、铌化合物、钼化合物和鴒化合物中的至少一种。此外，优选在上述预备步骤中，向上述排气的烟道中供给温度加热至500 ~ 700°C的碳原子数为5以上的烃化合物。其中使用的碳原子数为 5以上的烃化合物优选其着火点为300。C以下，优选为选自正己烷、正 辛烷、正十二烷、煤油、轻油中的至少一种。在该预备步骤中，优选将 氮化合物与碳原子数为5以上的烃化合物一起供给。优选在该预备步骤 中，在烟道中设置突出的预备吹入管，从形成在预备吹入管上的吹出口 供给上述碳原子数为5以上的烃化合物或烃化合物和氮化合物，进一步 优选通过配置在预备吹入管的烟道外部的加热装置对碳原子数为5以上 的烃化合物和氮化合物进行温度控制。此外，优选在本专利技术的预备步骤中，二氧化硫的氧化率Sc相对于 一氧化氮的氧化率Nc的比Sc/Nc为0.01 ~ 0.2。此外，优选在上述加热装置通过燃烧气体对上述烂化合物和氮化合 物进行加热时，将上述燃料气体从一体性地附设于上述吹入管的燃烧气 体导入路供给到上述烟道中，维持上述烃化合物和氮化合物的温度。此外，优选在上述加热装置通过燃烧气体对上述烃化合物和氮化合 物进行加热时，将上述燃烧气体供给到上述脱硝处理步骤的上游侧用于 上述排气的加热。用于达成上述目的的本专利技术的排气脱硝装置，为将排气中的氮氧化 物还原除去的脱硝装置，其特征在于，沿径向以端部从上述排气的烟道 的内壁突出的方式插入吹入管，在该吹入管的上述烟道的外部配置加热 装置，通过该加热装置对烃化合物和氮化合物进行升温，将该烃化合物 和氮化合物通过形成在上述吹入管上的吹出口供给到上述烟道内，使上 述烃化合物燃烧。其中优选上述排气脱硝装置具有在上述吹出口附近的燃烧区域的 温度测定装置、对上述烃化合物和氮化合物向上述吹入管中的流量进行 调整的流量调整装置和由上述燃烧区域的温度对上述流量调整装置进行控制的控制装置，该控制装置在上述燃烧区域为规定温度以下时对上 述流量调整装置进行操作增加上述烃化合物的流量，减少上述氮化合物 的流量。此外优选在该吹出口的附近具有点火装置，上述控制装置在上 述燃烧区域为规定温度以下时使上述点火装置运转。此外优选在上述加热装置通过燃烧气体将上述烃化合物和氮化合 物加热至规定温度时，将从上述加热装置排出的燃烧气体从一体性地附 设于上述吹入管的燃烧气体导入路供给到上述烟道中。其中优选该吹入 管由管体和设置在该管体内的间隔壁构成，在通过该间隔壁隔开的一个 管壁上设置上述吹出口 ，同时形成贯通上述间隔壁和管壁的燃烧气体吹 出喷嘴，此外优选上述吹入管包括外管和内管，向该内管中导入上述烃 化合物和氮化合物，在上述外管和内管之间导入上述燃烧气体，同时形 成贯通上述内管和外管的吹出喷嘴作为上述吹出口。此外优选具有在上述加热装置通过燃烧气体将上述烃化合物和氮 化合物加热至规定温度时，将从上述加热装置排出的燃烧气体供给到上 述烟道的吹入管的上游侧的燃烧气体供给部。上述排气脱硝装置优选将上述吹入管在上述烟道内本文档来自技高网...

【技术保护点】
排气的脱硝方法，其为将排气中的氮氧化物还原除去的排气的脱硝方法，其特征在于，设置突出在所述排气的烟道中的吹入管，通过该吹入管将烃化合物和氮化合物供给到所述烟道中的同时，形成所述烃化合物的燃烧区域，在该燃烧区域中由所述氮化合物生成胺自由基，该胺自由基与所述排气中的氮氧化物混合进行脱硝处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥洋一，津久井裕，神田伸靖，杉浦公彦，茨木彰一，稻叶利晴，
申请(专利权)人：三井造船株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]