(57)【要約】【課題】触媒反応装置の小型化を行い、さらにこの触媒反応装置の小型化によって、コジェネレーションシステムなどの前記触媒反応装置を組み込む設備の小型化，省スペースを達成することである。【解決手段】還元剤を混入した排ガスを排ガス流入部１６から容器１４内へ導入し、この容器１４内の脱硝触媒１５によって還元剤による排ガス中のＮＯｘの還元反応を促進させてＮＯｘを分解し、ＮＯｘ分解後の排ガスを排ガス流出部１７から排出する触媒反応装置１０において、前記排ガス流入部１６からの排ガスの流れ方向Ａを前記容器１４内で変更するように、前記排ガス流入部１６および前記排ガス流出部１７を前記容器１４に設けた構成である。【選択図】    図１
2005036648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
還元剤を混入した排ガスを排ガス流入部１６から容器１４内へ導入し、この容器１４内の脱硝触媒１５によって還元剤による排ガス中のＮＯｘの還元反応を促進させてＮＯｘを分解し、ＮＯｘ分解後の排ガスを排ガス流出部１７から排出する触媒反応装置１０において、前記排ガス流入部１６からの排ガスの流れ方向Ａを前記容器１４内で変更するように、前記排ガス流入部１６および前記排ガス流出部１７を前記容器１４に設けたことを特徴とする触媒反応装置。
【請求項２】
前記容器１４内において、前記排ガス流入部１６と前記脱硝触媒１５との間に排ガス分散手段１９，２０，２５を設けたことを特徴とする請求項１に記載の触媒反応装置。
【請求項３】
前記脱硝触媒１５が、前記排ガス流入部１６からの排ガスの流れ方向Ａに対して傾斜した状態で、前記容器１４内に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の触媒反応装置。
【請求項４】
前記容器１４が、第二排ガス流出部１８を備えるとともに、前記各排ガス流出部１７，１８を選択的に開閉する流路開閉手段２１を前記容器１４内に備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の触媒反応装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、還元剤を混入した排ガスを導入し、脱硝触媒によって還元剤と排ガス中のＮＯｘとの還元反応を促進させてＮＯｘを窒素と水とに分解する触媒反応装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コジェネレーションシステムにおいては、原動機（ガスエンジン，ガスタービンなど）によって発電機を駆動して電力を供給するとともに、前記原動機の排ガスから熱回収を行って蒸気や温水を供給するようになっている。近年のＮＯｘ低減化の要請から、このようなコジェネレーションシステムにおいても、低ＮＯｘ化対策が施されている。この低ＮＯｘ化対策としては、たとえば排ガス中にＮＯｘの還元剤（たとえば尿素水やアンモニアなど）を混入し、この還元剤による排ガス中のＮＯｘの還元反応を触媒（以下「脱硝触媒」と云う）によって促進し、ＮＯｘを窒素と水とに分解してから、煙突などから排出するようにした方法がある。
【０００３】
ところで、ガスエンジンを備えたコジェネレーションシステムの場合、前記脱硝触媒を組み込んだ触媒反応装置は、一般に、前記ガスエンジンと前記排ガスボイラとの間の排ガスダクト中に設けられている。また、前記ガスエンジンの排ガス排出口は、通常、前記ガスエンジンの上部に設けられている。また、前記排ガスボイラは、前記ガスエンジンからの排ガスを缶体上部の一側部から下方向へ導入し、この排ガスを前記缶体内を水平方向に流通させた後、前記缶体上部の他側部から上方向へ排出するようになっている（たとえば、特許文献１参照）。そして、前記ガスエンジンと前記排ガスボイラとの接続に際しては、前記ガスエンジンの排ガス排出口および前記排ガスボイラの排ガス流入部に垂直ダクトをそれぞれ接続し、各垂直ダクト間に水平ダクトを接続している。
【０００４】
また、前記触媒反応装置は、一端側に排ガス流入部、他端側に排ガス流出部が設けられ、排ガスは、前記排ガス流入部から前記排ガス流出部へ向けてほぼ直線状に流れるように構成されている（たとえば、特許文献２参照）。前記触媒反応装置は、通常、前記排ガスボイラ側の垂直ダクトか、または前記水平ダクトに設けられている。
【０００５】
前記触媒反応装置を前記排ガスボイラ側の垂直ダクトに設ける場合、前記触媒反応装置の高さの分、前記ガスエンジン側の垂直ダクトの高さを高くする必要があるので、設備の大型化が避けられなかった。また、前記触媒反応装置を前記水平ダクトに設ける場合、前記触媒反応装置を支持するために、前記水平ダクトや前記各垂直ダクトの強度を上げたり、前記触媒反応装置を支える支持部を設ける必要があって、設備の大型化やコストアップが避けられなかった。
【０００６】
また、前記ガスエンジンでは、所定の性能を維持するため、排気系での許容圧力損失が決まっている。そのため、前記排ガスボイラでの圧力損失を大きくして熱回収量を増加させるためには、前記触媒反応装置での圧力損失を極力小さくする必要がある。そこで、前記触媒反応装置においては、前記脱硝触媒の排ガス流入側の寸法を前記垂直ダクトに比べて大きくし、前記脱硝触媒での圧力損失を低減することにより、前記触媒反応装置での圧力損失を極力小さくしている。この場合、前記垂直ダクトからの排ガスが前記脱硝触媒の流入側の面の全域に広がるようにするため、前記脱硝触媒上流側の排ガス流入部を所定角度の末広がり形状としているので、前記触媒反応装置自体も小型化ができなかった。
【０００７】
また、前記コジェネレーションシステムでは、前記排ガスボイラによる熱回収量を調整するために、前記排ガスボイラ側の垂直ダクトと、前記排ガスボイラのの排気側排ガスダクトとの間にバイパスダクトを接続する場合がある。このバイパスダクトは、前記触媒反応装置の下流側の垂直ダクトにその一端が接続されており、前記バイパスダクトと前記排ガスボイラ側の垂直ダクトとの接続箇所には三方切替ダンパが設けられる。したがって、前記バイパスダクトを設ける場合には、前記垂直ダクトに前記触媒反応装置と前記三方切替ダンパとを設ける必要があって、設備がさらに大型化する。また、前記三方切換ダンパの設置によって、その分、前記ガスエンジンの排気系での圧力損失が増加してしまうので、前記排ガスボイラでの圧力損失を大きくすることができず、熱回収量を増加させるのが難しかった。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−３３３１０１号公報（図１）
【特許文献２】
特開平５−４９８５８号公報（図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
この発明が解決しようとする課題は、触媒反応装置の小型化を行い、さらにこの触媒反応装置の小型化によって、コジェネレーションシステムなどの前記触媒反応装置を組み込む設備の小型化，省スペースを達成することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、還元剤を混入した排ガスを排ガス流入部から容器内へ導入し、この容器内の脱硝触媒によって還元剤による排ガス中のＮＯｘの還元反応を促進させてＮＯｘを分解し、ＮＯｘ分解後の排ガスを排ガス流出部から排出する触媒反応装置において、前記排ガス流入部からの排ガスの流れ方向を前記容器内で変更するように、前記排ガス流入部および前記排ガス流出部を前記容器に設けたことを特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記容器内において、前記排ガス流入部と前記脱硝触媒との間に排ガス分散手段を設けたことを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記脱硝触媒が、前記排ガス流入部からの排ガスの流れ方向に対して傾斜した状態で、前記容器内に配置されていることを特徴としている。
【００１３】
さらに、請求項４に記載の発明は、前記容器が、第二排ガス流出部を備えるとともに、前記各排ガス流出部を選択的に開閉する流路開閉手段を前記容器内に備えたことを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態について説明する。この発明は、還元剤を混入した排ガスを排ガス流入部から容器内へ導入し、この容器内に収容した脱硝触媒によって還元剤による排ガス中のＮＯｘの還元反応を促進させてＮＯｘを窒素と水とに分解し、ＮＯｘを分解した後の排ガスを排ガス流出部から排出する構成の触媒反応装置において好適に実施することができる。とくに、この発明は、ガスエンジンやガスタービンエンジンなどの原動機からの排ガスダクトが、水平部分と、この水平部分の下流側の垂直部分とを備え、この垂直部分を前記排ガスボイラの一側部に接続する構成のコジェネレーションシステム用の触媒反応装置として好適に実施することができる。
【００１５】
さて、この発明の触媒反応装置は、前記排ガス流入部からの排ガスの流れ方向を前記容器内で変更するように、前記排ガス流入部および前記排ガス流出部を前記容器に設けた構成である。具体的には、前記容器の側方から排ガスが流入し、前記容器の下方から排ガスが流出するように、前記排ガス流入部および前記排ガス流出部を前記容器に設けた構成である。この構成により、前記原動機から水平方向に延びる排ガスダクトを前記触媒反応装置の側部に直接接続することができるため、従来の触媒反応装置に比べて、前記排ガスダクトの取り回しに関して省スペース化を図ることができる。
【００１６】
また、この発明の触媒反応装置においては、前記容器の上方から排ガスが流入し、前記容器の側方から流出するように、前記排ガス流入部および前記排ガス流出部を前記容器に設けることもできる。この構成は、前記排ガスボイラがその一側部から排ガスを導入するように構成されており、前記原動機からの排ガスダクトと、前記排ガスボイラにおける排ガス流入部との間に高低差がある場合、好適である。この構成によると、前記原動機から水平に延びる排ガスの排ガスダクトを前記容器の上面に接続し、前記容器をその側面側で前記排ガスボイラに直接接続することができるため、従来の触媒反応装置に比べて、前記排ガスダクトの取り回しに関して省スペース化を図ることができる。
【００１７】
また、この発明の触媒反応装置は、前記容器内において、前記排ガス流入部と前記脱硝触媒との間に排ガス分散手段を設けた構成である。この排ガス分散手段としては、多数の穴を設けた板状部材（たとえば、パンチングメタルなど）を用いることができる。また、前記排ガス分散手段は、アングルやパイプを前記排ガス流入部と前記脱硝触媒との間に配置した構造とすることもできる。前記排ガス分散手段は、前記排ガス流入部と前記脱硝触媒との間において、排ガスの流れ方向に所定数設ける。
【００１８】
以上のように、前記排ガス分散手段を設けることにより、前記排ガス流入部からの排ガスの流れを分散させ、前記脱硝触媒全体に排ガスを通過させることができる。すなわち、前記排ガス分散手段を設けることにより、前記排ガス流入部からの排ガスが前記容器内で均一に広がらず、前記脱硝触媒を通過する排ガスの流速が不均一となるのを防止することができる。そのため、前記脱硝触媒全体を有効利用することができ、脱硝効率の低下を防止することができる。
【００１９】
ここで、前記排ガス分散手段は、前記排ガス流入部と前記脱硝触媒との間に複数箇所設けることができる。この構成によると、前記脱硝触媒の排ガス流入側の面の寸法が前記排ガス流入部より大きくても、前記排ガス流入部からの排ガスの流れを分散させ、前記脱硝触媒全体に均一に排ガスを通過させることができる。
【００２０】
前記排ガス分散手段を設ける場合、前記排ガス流入部を前記容器の内方へ向けて末広がり形状とすることができる。この構成によると、前記排ガス流入部での排ガスの流れを緩やかに拡大させ、排ガスの流速を低下させることができるので、排ガスが前記排ガス流入部から前記容器内へ流入する際の流路の急拡大による圧力損失と、前記排ガス分散手段における圧力損失を低減することができる。このように、前記触媒反応装置における圧力損失の低減により、前記排ガスボイラでの圧力損失を大きくすることができるので、前記排ガスボイラでの熱回収を効果的に行うことができる。
【００２１】
また、この発明の触媒反応装置は、前記脱硝触媒を前記排ガス流入部からの排ガスの流れ方向に対して傾斜させた状態で前記容器内に配置した構成とすることができる。この構成によると、前記容器内への排ガスの流れに直交させて前記脱硝触媒を配置する場合に比べ、前記脱硝触媒の排ガス流入側の面の寸法を大きく設定することができる。しかも、前記脱硝触媒全体に排ガスを流通させることができるので、前記脱硝触媒全体を有効利用することができ、脱硝効率の低下を防止することができる。
【００２２】
さらに、この発明の触媒反応装置は、前記排ガス流出部（以下、「第一排ガス流出部」と云う）に加え、第二排ガス流出部を前記容器に設け、前記容器内に前記各排ガス流出部を選択的に開閉する流路開閉手段を設けた構成とすることができる。この構成は、前記触媒反応装置をバイパスダクトを備えた排ガスボイラに装着する場合、とくに好適である。この場合、前記第二排ガス流出部は、前記第一排ガス流出部を設けた側面に隣接する側面に設けることができるし、また前記第一排ガス流出部と同じ側面に設けることもできる。
【００２３】
この構成の場合、前記両排ガス流出部のうちの一方を前記排ガスボイラへの排ガスダクトと接続し、他方を前記バイパスダクトと接続する。そして、前記流路開閉手段によって、前記排ガス流入部からの排ガスを前記排ガスボイラまたは前記バイパスダクトへ流すようにする。そのため、前記触媒反応装置によると、排ガスの流れを前記排ガスボイラおよび前記バイパスダクトへ切り換えるための三方切替ダンパを別に設ける必要がなく、設備の小型化，省スペース化を達成することができる。また、前記ガスエンジンから前記排ガスボイラまでの圧力損失の増加を抑制することができるので、ガスボイラでの圧力損失を大きくし、前記排ガスボイラでの熱回収を効果的に行うことができる。
【００２４】
【実施例】
以下、この発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、この発明の第一実施例を示す説明図であり、図２は、図１の拡大説明図である。ここで、この第一実施例の触媒反応装置は、ガスエンジンの排ガスから熱回収を行うコジェネレーションシステムに適用した例である。
【００２５】
まず、図１を参照しながら、この第一実施例の触媒反応装置を組み込んだコジェネレーションシステムの概略構成について説明する。図１において、コジェネレーションシステムは、発電機駆動用の原動機としてのガスエンジン１と、このガスエンジン１の排ガスから熱回収を行う排ガスボイラ２とを備えている。
【００２６】
前記排ガスボイラ２は、多数の垂直伝熱管３を備えた缶体４を備えており、この缶体４内を水平方向に排ガスが流通する構成となっている。そして、前記缶体４への排ガスの導入は、前記缶体４の左側面（図１の左側の側面）に設けた排ガス入口ダクト５を介して行い、前記缶体４からの排ガスの排出は、前記缶体４の右側面（図１の右側の側面）に設けた排ガス出口ダクト６を介して行うようになっている。
【００２７】
前記ガスエンジン１と前記排ガスボイラ２との間には、前記ガスエンジン１から前記排ガスボイラ２へ排ガスを供給するための排ガスダクト７が接続されている。この排ガスダクト７は、前記ガスエンジン１の上部に接続された第一垂直ダクト８と、この第一垂直ダクト８の上端に接続された水平ダクト９とから構成されている。そして、この水平ダクト９の下流端と、前記排ガス入口ダクト５の上端との間には、触媒反応装置１０が接続されている。
【００２８】
また、前記排ガス出口ダクト６には、第二垂直ダクト１１が接続されており、この第二垂直ダクト１１と、前記触媒反応装置１０との間には、水平方向のバイパスダクト１２が接続されている。また、前記水平ダクト９には、ＮＯｘの還元剤（この実施例では、尿素水）を排ガス中へ混入する還元剤ノズル１３が設けられている。
【００２９】
つぎに、図１および図２を参照しながら、前記触媒反応装置１０について詳細に説明する。前記触媒反応装置１０は、直方体形状の容器１４内に脱硝触媒１５を収容した構成である。この脱硝触媒１５は、還元剤によるＮＯｘの還元反応を促進させる機能を備えている。
【００３０】
前記容器１４の左側面（図１，図２の左側の側面）には、前記排ガス流入部１６が設けられている。前記排ガス流入部１６は、前記容器１４の内方へ向けて末広がり形状としてあり、前記排ガス流入部１６は、前記水平ダクト９の下流端と接続されている。前記容器１４の底面には、前記第一排ガス流出部１７が設けられている。前記第一排ガス流出部１７は、前記排ガス入口ダクト５の上流端と接続されている。
【００３１】
したがって、この第一実施例の触媒反応装置１０においては、図２に示すように、前記排ガス流入部１６からの排ガスの流れ方向Ａと、前記第一排ガス流出部１７からの排ガスの流れ方向Ｂとがほぼ直交した状態となっている。すなわち、前記排ガス流入部１６からの排ガスの流れ方向Ａを前記容器１４内で変更するように、前記排ガス流入部１６と前記第一排ガス流出部１７とを前記容器１４に設けた構成である。したがって、前記触媒反応装置１０は、水平方向に流入した排ガスを下向きに流出するように構成されているので、前記水平ダクト９を前記触媒反応装置１０の側面に直接接続することができる。そのため、従来の触媒反応装置に比べて、前記排ガスダクト７の取り回しに関して省スペース化を図ることができる。
【００３２】
前記容器１４内において、前記排ガス流入部１６と前記脱硝触媒１５との間には、排ガス分散手段として、第一分散板１９および第二分散板２０が設けられている。前記各分散板１９，２０は、多数の穴を設けた板状部材（すなわち、パンチングメタル）である。上流側（図２の左側）の第一分散板１９は、前記容器１４内における前記排ガス流入部１６の開口部（符号省略）の寸法よりも若干大きい寸法であって、前記開口部から所定距離隔てた位置に、前記排ガス流入部１６の軸線と同軸状に配置されている。下流側（図２の右側）の第二分散板２０は、前記第一分散板１９よりも大きく、前記脱硝触媒１５の排ガス流入側の面を覆う寸法であって、前記第一分散板１９と前記脱硝触媒１５との間に配置されている。
【００３３】
さらに、前記触媒反応装置１０において、前記容器１４の右側面（図１の右側の側面）には、前記第二排ガス流出部１８が設けられており、前記第二排ガス流出部１８には、前記バイパスダクト１２の上流端が接続されている。したがって、前記第二排ガス流出部１８からの排ガスの流れ方向Ｃは、前記第一排ガス流出部１７からの排ガスの流れ方向Ｂとほぼ直交した状態となっている。
【００３４】
そして、前記容器１４内には、前記各排ガス流出部１７，１８を選択的に開閉する流路開閉手段２１が設けられている。この流路開閉手段２１は、一側縁部に回転軸２２を備えたダンパ板２３と、前記回転軸２２に接続され、前記ダンパ板２３を揺動させる駆動装置２４とを備えている。したがって、前記ダンパ板２３は、前記回転軸２２を中心に揺動することにより、前記各排ガス流出部１７，１８の前記容器１４内部側のそれぞれの開口部（符号省略）を選択的に閉鎖することができるようになっている。
【００３５】
つぎに、前記触媒反応装置１０の機能について説明する。まず、前記ガスエンジン１の排ガスから前記排ガスボイラ２によって熱回収を行う場合、前記駆動装置２４により、前記ダンパ板２３を図２の実線の位置へ移動させる。すると、前記ガスエンジン１からの排ガスは、前記触媒反応装置１０から前記第一排ガス流出部１７および前記排ガス入口ダクト５を介して、前記缶体４内へ流入する。そして、排ガスは、前記缶体４内で熱回収された後、前記排ガス出口ダクト６および前記第二垂直ダクト１１を介して、煙突（図示省略）から排出される。
【００３６】
ここにおいて、前記水平ダクト９からの排ガスは、前記排ガス流入部１６が前記容器１４の内方へ向けて末広がり形状となっているので、前記排ガス流入部１６を通過する際に排ガスの流れが広がり、流速が減少する。そのため、排ガスが前記容器１４内へ流入する際の流路の急拡大による圧力損失の増加を抑えることができる。そして、この状態で、前記第一分散板１９および前記第二分散板２０を通過する。排ガスが前記各分散板１９，２０の多数の孔を介して前記各分散板１９，２０を通過する際には、排ガスは順次分散し、流れが拡大していく。そして、前記第二分散板２０を通過した後の排ガスの流れは、前記脱硝触媒１５の排ガス流入側の面の全体に広がった流れとなる。
【００３７】
したがって、前記各分散板１９，２０によって、前記排ガス流入部１６からの排ガスの流れを分散させて、前記脱硝触媒１５全体に排ガスを通過させることができる。すなわち、この第一実施例のように、前記各分散板１９，２０を設けることにより、前記排ガス流入部１６からの排ガスが前記容器１４内で均一に広がらず、そのまま前記脱硝触媒１５を通過するのを防止することができ、前記脱硝触媒１５を通過する排ガスの流速が不均一となるのを防止することができる。そのため、前記脱硝触媒１５全体を有効利用することができ、脱硝効率の低下を防止することができる。
【００３８】
また、還元剤を混入した排ガスが、前記各分散板１９，２０の多数の孔を通過する際、渦流が発生するので、還元剤としての尿素水からアンモニアへの分解が促進されるとともに、このアンモニアと排ガス中のＮＯｘとの還元反応も促進される。そのため、還元剤による排ガス中のＮＯｘの還元反応が前記脱硝触媒１５全体で促進され、効率よく脱硝が行われる。
【００３９】
また、前記第一分散板１９を通過する排ガスは、前記排ガス流入部１６によって流れが緩やかに拡大されており、その流速が低下しているので、前記各分散板１９，２０を通過する際の圧力損失を低減することができる。このように、前記触媒反応装置１０における圧力損失の低減により、前記排ガスボイラ２での圧力損失を大きくし、前記排ガスボイラ２での熱回収を効果的に行うことができる。
【００４０】
つぎに、前記ガスエンジン１からの排ガスを前記排ガスボイラ２をバイパスさせ、前記排ガスボイラ２における熱回収を行わない場合について説明する。この場合には、前記駆動装置２４により、前記ダンパ板２３を図２の二点鎖線の位置へ移動させる。すると、前記ガスエンジン１からの排ガスは、前記触媒反応装置１０から前記第二排ガス流出部１８および前記バイパスダクト１２を介して、前記第二垂直ダクト１１へ流入し、煙突から排出される。この際にも、前記と同様、前記脱硝触媒１５全体を排ガスが均一に通過するため、還元剤によるＮＯｘとの還元反応が前記脱硝触媒１５全体で促進されるので、効率よく脱硝を行うことができる。
【００４１】
以上のように、この第一実施例の触媒反応装置１０は、前記水平ダクトと前記排ガス入口ダクト５との間に直接接続することができるので、従来の触媒反応装置に比べて、前記排ガスダクトの取り回しに関して省スペース化を図ることができる。また、この第一実施例の触媒反応装置１０によれば、前記各分散板１９，２０を設けることにより、前記脱硝触媒１５全体を有効利用することができ、脱硝効率の低下を防止することができる。しかも、前記排ガス流入部１６を末広がり形状とすることで、前記触媒反応装置１０での圧力損失を低減することができるので、前記排ガスボイラ２での圧力損失を増加させて熱回収を効果的に行うことができる。
【００４２】
また、前記触媒反応装置１０は、前記流路開閉手段２１を前記容器１４内を備えているので、三方切替ダンパを新たに設ける必要がなく、設備の小型化，省スペース化を達成することができる。しかも、前記流路開閉手段２１を前記容器１４内に設けたことにより、前記ガスエンジン１から前記排ガス入口ダクト５までの圧力損失の増加を抑制することができるので、前記排ガスボイラ２での圧力損失を増加させて熱回収を効果的に行うことができる。
【００４３】
以上の第一実施例に説明においては、前記排ガス流入部１６からの排ガスの流れ方向Ａに対して、ほぼ直交するように前記脱硝触媒１５を配置した構成としているが、この発明の触媒反応装置においては、前記脱硝触媒１５を前記排ガス流入部１６からの排ガスの流れ方向Ａに対して傾斜させた状態で配置した構成とすることができる。この場合の第二実施例について、図３を参照しながら説明する。図３は、この発明の第二実施例を示す拡大説明図である。この触媒反応装置の第二実施例を示す図３において、前記第一実施例を示す図１および図２と同一の符号は、同一の部材を示し、それらの詳細な説明は省略する。
【００４４】
図３において、第二実施例の触媒反応装置１０は、脱硝触媒１５を前記排ガス流入部１６からの排ガスの流れ方向Ａに対して約４５度傾斜させた状態で前記容器１４内に配置した構成である。すなわち、この第二実施例における触媒反応装置１０においては、逆Ｌ字型の容器１４の折れ曲がり部分に前記脱硝触媒１５を傾斜させて配置してある。また、前記排ガス流入部１６と前記脱硝触媒１５との間には、排ガス分散手段としての分散板２５が設けられている。この分散板２５は、前記第一実施例と同様、多数の穴を設けた板状部材（すなわち、パンチングメタル）であって、前記容器１４内の１箇所に傾斜させて配置してある。
【００４５】
この第二実施例の触媒反応装置１０によれば、前記脱硝触媒１５を傾斜させて配置することにより、前記排ガス流入部１６に対してより大きな寸法の前記脱硝触媒１５全体に排ガスを流通させることができるので、前記脱硝触媒１５全体を有効利用することができ、脱硝効率の低下を防止することができる。しかも、前記第一実施例と同様、前記排ガス流入部１６からの排ガスを前記分散板２５によって拡散し、前記脱硝触媒１５全体へ確実に流通させることができる。そのため、前記脱硝触媒１５を有効利用することができ、脱硝効率の低下を防止することができる。
【００４６】
しかも、前記排ガス流入部１６を末広がり形状とすることで、前記触媒反応装置１０での圧力損失を低減することができるので、前記排ガスボイラ２での圧力損失を増加させて熱回収を効果的に行うことができる。
【００４７】
また、前記触媒反応装置１０は、前記流路開閉手段２１を前記容器１４内に備えているので、三方切替ダンパを新たに設ける必要がなく、設備の小型化，省スペース化を達成することができる。しかも、前記流路開閉手段２１を前記容器１４内に設けたことにより、前記ガスエンジン１から前記排ガス入口ダクト５までの圧力損失の増加を抑制することができるので、前記排ガスボイラ２での圧力損失を増加させて熱回収を効果的に行うことができる。
【００４８】
以上の各実施例では、前記第二排ガス流出部１８は、前記容器１４に対して、前記排ガス流入部１６の反対側に設けているが、前記ガスエンジン１や前記排ガスボイラ２の配置や前記水平ダクト９や前記バイパスダクト１２の取り回し状態に応じて、前記第二排ガス流出部１８の形成位置を適宜変更することができる。たとえば、図４や図５に示すように前記排ガス流入部１６と同じ側の側面に前記第二排ガス流出部１８を設けることができるし、前記排ガス流入部１６を設けた側面に隣接する側面（図２や図３の紙面垂直方向の側面）に前記第二排ガス流出部１８を設けることができる。
【００４９】
以上の各実施例およびそれらの変形例に説明において、前記触媒反応装置１０は、前記ガスエンジン１からの排ガスを前記容器１４の側方から流入させ、前記容器１４の下方から前記排ガスボイラ２ヘ流出させるように構成されているが、排ガスを前記容器１４の上方から流入させ、前記容器１４の側方から前記排ガスボイラ２へ流出させるようにした構成とすることができる。この場合の第三実施例について、図６を参照しながら説明する。図６は、この発明の第三実施例を示す説明図である。この触媒反応装置の第三実施例を示す図６において、前記第一実施例を示す図１および図２と同一の符号は、同一の部材を示し、それらの詳細な説明は省略する。
【００５０】
図６において、排ガスボイラ２の側面には、缶体４へ水平方向に排ガスを導入する排ガス入口ダクト５が設けられている。この排ガス入口ダクト５には、触媒反応装置１０が設けられており、この触媒反応装置１０と前記ガスエンジン１との間には、排ガスダクト７が接続されている。この排ガスダクト７は、前記ガスエンジン１の上部に接続された第一垂直ダクト８と、この第一垂直ダクト８の上端に接続された水平ダクト９と、この水平ダクト９の下流端に接続された第三垂直ダクト２６とから構成されている。
【００５１】
さて、前記触媒反応装置１０の容器１４の上面には、下方向に排ガスを導入する排ガス流入部１６が設けられており、前記容器１４の右側面（図６の右側の側面）には、前記第一排ガス流出部１７が設けられている。前記排ガス流入部１６は、前記容器１４の内方へ向けて末広がり形状としてあり、前記排ガス流入部１６は、前記第三垂直ダクト２６の下流端と接続されている。また、前記排ガス入口ダクト５と接続されている。
【００５２】
この第三実施例の触媒反応装置１０においては、図６に示すように、前記排ガス流入部１６から前記容器１４内へ下向きの流れ方向Ａで流入した排ガスが、前記容器１４内で流れ方向を変更し、前記第一排ガス流出部１７から前記排ガスボイラ２へ水平の流れ方向Ｂでへ流出するように構成されている。したがって、この第三実施例の触媒反応装置１０においては、前記水平ダクト９と、前記排ガス入口ダクト５との間に高低差がある場合、前記排ガスダクト７の取り回しに関して省スペース化を図ることができる。
【００５３】
【発明の効果】
この発明によれば、触媒反応装置の小型化を行い、さらにこの触媒反応装置の小型化によって、コジェネレーションシステムなどの前記触媒反応装置を組み込む設備の小型化，省スペースを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第一実施例を示す説明図である。
【図２】図１の拡大説明図である。
【図３】この発明の第二実施例を示す拡大説明図である。
【図４】この発明の第一実施例の変形例を示す拡大説明図である。
【図５】この発明の第二実施例の変形例を示す拡大説明図である。
【図６】この発明の第三実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０  触媒反応装置
１４  容器
１５  脱硝触媒
１６  排ガス流入部
１７  第一排ガス流出部
１８  第二排ガス流出部
１９  第一分散板（排ガス分散手段）
２０  第二分散板（排ガス分散手段）
２１  流路切替開閉手段
２５  分散板（排ガス分散手段）
Ａ  排ガス流入部からの排ガスの流れ方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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