Bronkhorst

選択的触媒還元においてどのようにアンモニア流量を制御するか?

July 2023 Akinori Sugiyama (訳)
NOx削減のためのアンモニア制御

マスフローコントロールによるNOx還元

ボイラーや工業炉の排ガス中の窒素酸化物(NOx)レベルを削減する技術として、選択的触媒還元は何年も前から存在しています。選択的触媒還元は、触媒の助けを借りて窒素酸化物(NOx)を窒素(二原子の窒素分子)と水に変換する技術です。還元剤は、特殊な触媒を介して排気流に注入されます。ここで使用される代表的な還元剤は無水アンモニア(ガス状のアンモニア)です。

Bronkhorst(ブロンコスト)の顧客は、世界中で商業用および産業用のボイラーとポンプを販売・保守しており、マスフローコントローラを使用していました。残念ながら、このマスフローコントローラは、アプリケーションに対して十分な信頼性と堅牢性を備えていなかったため、顧客はアンモニアの測定・制御不良に悩まされていました。

選択的触媒還元用アンモニア流量計
選択的触媒還元の例

なぜアンモニア制御に質量流量(マスフロー)測定を適用するのか?

NOx削減システムには、液体アンモニアを用いるものもあれば、ガス状のアンモニアを用いるものもあります。NOx削減システム内のアンモニアの状態がどのような場合でも、ブロンコストは正確なアンモニアの測定・制御を提供できます。今日(こんにち)の現場では、MASS-STREAM(ガス用)、IN-FLOW(ガス用)、mini CORI-FLOW(液体用)といったマスフローコントローラを用いて、排気ガス流に注入されるアンモニアを正確に制御しています。このようにして、アンモニアがスリップすることなく適切な反応が行われます。アンモニアスリップとは、プロセスに過剰量のアンモニアが投入され、反応せずにシステムから排出されることです;結果的に排気筒からお金を送り出すことになります…

アメリカ合衆国では大気中に放出される可能性のあるNOxの許容レベルを指定する非常に厳しい連邦および州の大気質規制があり、それらのレベルを超えると非常に重い罰金が科せられる可能性があります。この会社は顧客に対して信頼性と堅牢性に優れたソリューションを提供する必要がありました。このアプリケーションには、産業環境で使用できる堅牢で繰り返し性のあるマスフローコントローラが必要です。

ここではどのアンモニア用流量計が用いられたでしょうか。

私たちの顧客が保守を担っているNOx還元システムにおいて、マスフローコントローラはボイラーや工業炉の排気ガス中に投入される無水アンモニア(ガス状態のアンモニア)の流量制御に用いられます。ここでアンモニアは触媒上に吸着します。排気ガス中の窒素酸化物は触媒およびアンモニアと反応し、窒素と水に変換されます。

ブロンコストはアンモニア用流量コントローラとしてMASS-STREAMシリーズをお勧めしました。この製品群は「インライン」で流量測定を行い、その特徴ゆえに清浄度が高くない工業ガス用途での詰まりのリスクが小さくなります。

「インライン」流量測定原理の詳細については、データベースをご覧ください。

MASS-STREAM製品ページ

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「インライン」アンモニア流量計の動作原理

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