本发明专利技术提供一种可同时且高效率地去除废气中的硫氧化物及氮氧化物的小型、价格低廉的废气用干式同时脱硫脱硝装置。本发明专利技术的废气用干式同时脱硫脱硝装置（３０），利用自由基连锁反应去除废气（ＥＧ）中的硫氧化物及氮氧化物，其特征在于，具备：旋转式脱硝自由基生成机构（２２），在由电极对构成的等离子体反应器（１１）内使脱硝用原料边旋转边自由基化而生成脱硝自由基（ＲＮ）；以及脱硫自由基生成机构（６），设置于会受到该旋转式脱硝自由基生成机构（２２）影响的位置，使脱硫用原料自由基化而生成脱硫自由基。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种废气用干式同时脱石克脱硝装置，其用于处理自焚烧炉或燃 烧炉排出的废气、来自船舶引擎的废气或柴油机发电的废气等，以脱硝自由基及脱硫自由基去除燃烧废气中的硫氧化物(S02)及氮氧化物(NO)。
技术介绍
若燃烧煤或石油、 一般废弃物、工业废弃物、木质生物物质等，则会生成 来自燃料中所含有的硫及氮的硫氧化物及氮氧化物。由于这些对环境或健康会 造成影响，因而限制其排出量。以往，为处理含有硫氧化物或氮氧化物的废气， 使用氨及触媒的触^某脱硝法(SCR)、使用石灰石的湿式脱硫法(FGD)主要 使用于电力工业用锅炉或一般工业自用发电锅炉。然而，由于这些装置体积较大，因而设置面积与装置成本较大，由于需要 触媒或石灰石，因而运转成本也较大，由于湿式脱硫装置需要水，因而其使用 局限于可大量使用水的地域，由于需要脱硫排水处理装置，因而需要其装置成 本及运转成本，因此，这些装置不适合中小规模的焚烧炉、建立于内地的炉， 目前使用不安装废气处理装置或将氨吹入炉内的简易脱硝法或吹入熟石灰的 简易脱硫法。上述简便法的脱硝率或脱硫率为30~50%左右。然而，若考虑今后环保限制的强化，则可得知即使中小规模的焚烧炉也会 受到与大型焚烧炉同样的限制，因此迫切期盼更小型、价格低廉且高效率的干 式同时脱硫脱硝装置的开发。再有，由于目前对船舶引擎或柴油机发电的限制 较宽松，因而不必采取脱硫脱硝对策。然而，有鉴于欧美的动向，不久后我国 的限制也将变严格。近年来，新的干式同时脱硫脱硝装置已知有利用电子束的方法(参考专利 文献1 )、利用电晕放电的方法(参考专利文献2)及利用脉冲放电的方法(参 考专利文献3)。然而，由于这些方法均直接将电子束照射于大量废气，或使 其通过放电管，因而其耗电量的降低，换句话说，能量效率(去除lg的NO 或S02等所需电量(kWh))的降低成为较大的课题。对此，本申请案的专利技术人以往曾提出了以低温等离子体生成氨自由基，将 其吹入废气中的脱硝方法来作为价格低廉且高效率进行脱硝的废气处理方法 (参考专利文献4)。图9 (a)是具备了该方法中所使用的脱硝装置的燃烧成套设备的概念性 整体构成图，(b)是概念性地表示该脱硝装置的主要部分构成的图。如图9 (a)所示，该焚烧装置101具备燃烧炉102、炉出口 103、触媒 型脱硝装置104、热交换器105、集尘器106、脱硫装置107及烟筒108，将具 有上述特征的脱硝装置110设置于燃烧炉102、炉出口 103的适当的多个部位。如图9 (b)所示，脱硝装置110具备混合器115,分别接受来自NH3 供应部lll、 Ar供应部的NH3气、Ar气的供应而生成混合气体；放电管112， 由阴极外筒112a及阳极内筒112b的圆筒双重管构成；等离子体电源113,用 以将交流高电压施加于该阳极内筒112b;导管122，用以将来自混合器115的 混合气体供应到放电管112出口侧；以及吹入口 125,用以将放电管112中所 生成的脱硝自由基吹入燃烧炉102、炉出口 103内。在上述构成中，根据该脱硝装置110,来自混合器115的NH3气、Ar气 的混合气体导入放电管112入口侧，在由该电极对112a、 112b构成的圆筒双 重管内高效率地自由基化，从吹入口 125吹入废气中，在混合部S中与NO混 合、反应，生成N" H20,可高效率进行脱硝。另夕卜，相同混合气体从设置于放电管112出口侧的导管122吹入所生成的 第一自由基，生成含有高浓度的NH2自由基及NH自由基的第二自由基，由此，实现其高效率。然而，该装置110,即，专利文献4中所记载的专利技术，在实用范围即废气 中含氧浓度为5%的条件下，脱硝率低至60%左右，要求进一步改善。另夕卜， 完全没考虑到废气中与氮氧化物同时所含的硫氧化物的去除，即，脱硫。专利文献1:日本特许第3361200号公报专利文献2:日本特开平10-235137号公报专利文献3:日本特开平10- 118448号公报专利文献4:日本特开2004 - 89752号公报
技术实现思路
本专利技术是用以解决上述问题而构成，其目的在于提供一种可同时且高效率 去除废气中的硫氧化物及氮氧化物的小型、价格低廉的废气用干式同时脱硫脱 硝装置。为实现该目的，独立方式的方案1中所记载的废气用干式同时脱辟u脱硝装 置，利用自由基连锁反应去除废气中的硫氧化物及氮氧化物，其特征在于，具备旋转式脱硝自由基生成机构，在由电介体制电极对构成的圆筒双重管所生 成的低温等离子体中，使脱硝用原料边旋转边自由基化而生成脱硝自由基；以 及脱疏自由基生成机构，设置于会受到该旋转式脱硝自由基生成机构影响的位 置，在由电介体制电极对构成的圆筒双重管所生成的低温等离子体中，使脱硫 用原料自由基化而生成脱硫自由基，脱硝用原料是选自氩与氨气、氩与氨水、 氩与尿素中的任一混合气体，脱硫用原料是选自含有水分的废气、水蒸气、潮 湿空气中的任一种。根据该装置(专利技术)，当脱硝用原料通过由电极对构成的圆筒双重管内而 自由基化时，使脱硝用原料在双重管内旋转。由此，不论管长如何，可以期望 控制自由基生成工序的长短，可进一步以期望控制自由基的状态而吹入废气 流，进一步提高脱硝效率。另外，通过形成涡流，即使管长较短也可延长自由 基生成工序长短，因而可实现小型化。又由于是涡流，因而即使脱硝用原料供 应源(脱硝用原料供应机构)为单级，也可生成所需充分的脱硝自由基。另夕卜，根据该装置，在由电介体制电极对构成的圆筒双重管内所生成的低 温等离子体中使原料自由基化，因而大幅度地降低原料自由基化所需能量，且 装置本身无需冷却装置等，与从前相比，大幅度地降低脱硫及脱硝用消耗能量。再有，由于在自由基生成机构中生成脱硝自由基及脱硫自由基二者，因而 与在与废气的混合部中所生成的场合相比，可抑制意外的反应(无助于脱硝及 脱疏的反应)。再有，根据该装置，由于脱硫自由基生成机构设置在会受到旋转式脱硝自 由基生成机构的影响的位置，因而当脱硫自由基生成机构生成脱硫自由基时， 可应用通过脱硝自由基生成机构生成的脱硝自由基。这里，"会受到影响的位 置"，是当脱硫自由基生成机构从脱硫用原料生成脱硫自由基时，可利用通过旋转式脱硝自由基生成机构生成的脱硝自由基的位置。虽然脱硫自由基生成机 构即使不利用脱硝自由基也可生成脱硫自由基，但通过利用脱硝自由基，可再次生成大量脱硝自由基NH2，且也生成大量脱硫自由基OH。具体而言，脱硝用原料是选自氩与氨气、氩与氨水、氩与尿素中的任一混 合气体，脱硫用原料是选自含有水分的废气、水蒸气、潮湿空气中的任一种。 因此，若使脱硝用原料自由基化则会生成H自由基，作为脱硝自由基之一， 但通过该H自由基的作用，与仅在低温等离子体环境气氛中使脱硫用原料自 由基化的场合相比，可生成大量脱硫自由基即OH自由基。另外，由于脱硝用 原料含有氩，因而低温等离子体稳定，可高效率生成脱硝自由基及脱硫自由基。 另外，废气中含有数％左右的水分，通过使用该废气作为脱疏用原料，可 实现资源的有效应用。再有，可考虑脱硫自由基及脱硝自由基即使在电场内，自生成至消灭的时 间(即寿命)较长，为数秒左右。因此，未与氮氧化物进行反应的脱硝自由基 还原成脱硝用原料即氨分子，但通过该氨分子(N本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种废气用干式同时脱硫脱硝装置，利用自由基连锁反应去除废气中的硫氧化物及氮氧化物，其特征在于，具备： 旋转式脱硝自由基生成机构，在由电介体制电极对构成的圆筒双重管所生成的低温等离子体中，使脱硝用原料边旋转边自由基化而生成脱硝自由基；以及脱硫自由基生成机构，设置于会受到该旋转式脱硝自由基生成机构影响的位置，在由电介体制电极对构成的圆筒双重管所生成的低温等离子体中，使脱硫用原料自由基化而生成脱硫自由基， 脱硝用原料是选自氩与氨气、氩与氨水、氩与尿素中的任一混合气体， 脱硫用原料是选自含有水分的废气、水蒸气、潮湿空气中的任一种。
【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：神原信志，
申请(专利权)人：国立大学法人岐阜大学，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。