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化学

都市ごみ焼却炉向け高効率無触媒脱硝装置

無触媒脱硝(SNCR)とは、燃焼室内の800~900℃の温度域にアンモニア(NH3)を吹き込み、触媒を使用せずに窒素酸化物(NOx)を除去する技術です。従来の都市ごみ焼却炉向けのSNCRでは30%程度の脱硝率が限界でしたが、当社はこのSNCR の高性能を図り、60~70%の脱硝率が得られる無触媒脱硝装置NeoSNCRⓇを商品化しました。
都市ごみ焼却炉内の温度分布はごみ質などの影響を受けて、時々刻々と変動します。そこで、この度商品化したNeoSNCRⓇではNH3供給ノズルを3段設置し、常にNH3を最適温度域に吹き込めるようにしました(図1)。その結果、SNCR出口のNOx濃度を安定的に40ppm以下まで低減できることを確認しました(図2)。
このNeoSNCRⓇを採用すれば、触媒脱硝(SCR)を用いるよりもライフサイクルコストで大幅な削減が可能になります。今後は、Hitz日立造船の脱硝技術の一つとして、新設炉や既設炉のリプレイスなどに採用していく予定です。

<環境・プラント研究室>


図1 NeoSNCRⓇのコンセプト


図2 SNCR入出口におけるNOx濃度の挙動

湿式ガス洗浄塔の塔内解析

湿式ガス洗浄塔とは、アルカリ水を用いて、燃焼排ガス中の酸性ガスを低濃度(数ppm以下)まで除去する装置であり、図1に示すように、冷却部と吸収・減湿部が一体となった1塔式と、冷却部と吸収・減湿部が別個に設けられた2塔式の2種類があります。
当社グループは、形状が異なる2種類の湿式ガス洗浄塔における、冷却部での噴霧水の蒸発状況を把握するための数値解析技術を構築しました。ここでは、1塔式ガス洗浄塔の解析例として、塔内中央断面の温度分布と水分濃度分布、塔内壁面温度分布を図2~4に示します。
今後も、当社の経験と今回開発した解析技術を活用して、最適な設計指標を確立し、製品の信頼性向上、トラブル予防やコスト低減を目指していきます。

<技術研究所 環境・ソリューション技術グループ>


図1 湿式ガス洗浄塔 (左図:1塔式,右図:2塔式)


図2 塔内中央断面の温度分布


図3 塔内中央断面の水分濃度分布


図4 塔内壁面温度分布

研究開発・技術