JP2000290668A - Purification of gas - Google Patents

Purification of gas

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JP2000290668A
JP2000290668A JP11103500A JP10350099A JP2000290668A JP 2000290668 A JP2000290668 A JP 2000290668A JP 11103500 A JP11103500 A JP 11103500A JP 10350099 A JP10350099 A JP 10350099A JP 2000290668 A JP2000290668 A JP 2000290668A
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沖野  進
Shintaro Honjo
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas purifying method capable of completely treating the whole amount of recovered ammonia in a gas purification facility without discharging excess gas to the outside of the system, in a gas purifying method for carrying out wet removing treatment of impurities containing a sulfur compound and ammonia in gasified gas. SOLUTION: Ammonia C6 recovered from a cleaning solution is distributed and poured to gas inlet side and gas outlet side of a combustion furnace 41 of a regenerated gas H1 and further, as necessary, an oxygen-containing gas J1 for combustion is poured to the gas inlet side and the ammonia is burned together with a sulfur compound in the combustion furnace to carry out oxidative decomposition of ammonia and a discharge gas H2 into which the ammonia is poured on the gas outlet side of the combustion furnace is introduced into an ammonia catalytic reduction type NOx removal equipment 42 in high temperature state to carry out denitration treatment.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、石炭ガス化プロセ
ス等の生成ガスの精製方法に係わり、詳しくは、生成ガ
ス中の硫黄化合物やアンモニアを含む不純物を湿式除去
処理するガス精製方法であって、除去回収したアンモニ
アをガス精製設備内において完全に処理し、余剰アンモ
ニアを発生させないガス精製方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for purifying a product gas such as a coal gasification process, and more particularly, to a gas purification method for wet-removing impurities including sulfur compounds and ammonia in a product gas. The present invention relates to a gas purification method that completely removes and recovers ammonia in a gas purification facility and does not generate excess ammonia.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、石油資源の枯渇、価格の高騰か
ら、燃料の多様化が叫ばれ、石炭や重質油の利用技術開
発が進められており、その一つとして、石炭や重質油を
ガス化して発電燃料や合成原料とする技術が注目されて
いる。また、ガス化ガスによる発電は、石炭や石油によ
る従来の火力発電に比較して効率が良いので、有限な資
源の有効利用の点からも注目されている。しかし、この
ガス化生成ガスには、数100〜数1000ppmの硫
黄化合物(硫化水素等)が含まれ、これは公害防止のた
め、或いは後流機器(例えばガスタービン等)の腐食防
止等のため、除去する必要が有る。この除去方法として
は、例えば特開平7−48584号公報に示されるよう
に、ガスを吸収液に気液接触させる湿式のガス精製方法
が知られている。
2. Description of the Related Art In recent years, fuel resources have been depleted and soaring prices have led to a demand for diversification of fuels. Coal and heavy oil utilization technologies have been developed. One of them is coal and heavy oil. The technology of gasifying methane into a power generation fuel or a synthetic raw material has attracted attention. In addition, power generation using gasified gas is more efficient than conventional thermal power generation using coal or oil, and thus has attracted attention in terms of effective use of limited resources. However, this gasification product gas contains several hundreds to several thousand ppm of sulfur compounds (hydrogen sulfide and the like), which are used to prevent pollution or to prevent corrosion of downstream equipment (such as gas turbines). Need to be removed. As a removal method, for example, a wet gas purification method in which a gas is brought into gas-liquid contact with an absorbing solution as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-48584 is known.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ガス精製方法では、生成ガスに含まれる塩化水素(HC
l)やアンモニア(NH3)等の不純物については特に考
慮されておらず、改善が望まれていた。すなわち、一般
に石炭ガス化プロセス等の生成ガスには、例えば100
〜1500ppm程度のアンモニアと、例えば100p
pm程度の塩化水素が含有されるので、さらなるクリー
ン化のためにはこれらを除去する必要がある。
However, in the conventional gas purification method, hydrogen chloride (HC)
No particular consideration is given to impurities such as 1) and ammonia (NH 3 ), and improvements have been desired. That is, generally, for example, 100
About 1500 ppm of ammonia and, for example, 100 p
Since about pm of hydrogen chloride is contained, it is necessary to remove them for further cleaning.

【0004】なお、このうち塩化水素は、強酸であって
ステンレス材に対しても腐食性があり、設備材料を保護
する観点から特になるべく前流側で除去する必要がある
とともに、生成ガスがガスタービン等で燃焼してなる排
煙中に含有されるかたちで大気中に排出される塩素化合
物の量を低減するためにも除去する必要がある。また、
アンモニアは、一般にアミン化合物よりなる吸収液(ア
ルカリ性)を用いた脱硫塔における気液接触処理ではほ
とんど除去されず、ガスタービン等で燃焼して有害な窒
素酸化物となり、ガスタービン等の後流側に一般的に設
けられる脱硝装置の負荷を増大させるので問題であっ
た。
[0004] Of these, hydrogen chloride is a strong acid and corrosive to stainless steel, and it is necessary to remove it as much as possible on the upstream side from the viewpoint of protecting equipment materials. In order to reduce the amount of chlorine compounds discharged into the atmosphere in the form of smoke contained in flue gas burned by a turbine or the like, it is necessary to remove them. Also,
Ammonia is generally hardly removed by gas-liquid contact treatment in a desulfurization tower using an absorption liquid (alkali) composed of an amine compound, and is burnt in a gas turbine or the like to become harmful nitrogen oxides, and is downstream of a gas turbine or the like. This is problematic because it increases the load on a denitration apparatus generally provided in the conventional art.

【0005】そして、これら不純物を除去する方法とし
ては、脱硫塔とは別個の洗浄塔において生成ガスを洗浄
液に気液接触させて洗浄し、洗浄液中にこれら有害物を
溶解させて吸収除去する方法が考えられる。しかしこの
場合には、上記不純物の蓄積を防止するために、上記洗
浄液の一部を排水する必要があり、その後処理が問題と
なる。すなわち、上記洗浄塔からの排水は、塩化水素や
アンモニアの他に、重金属、硫化水素、硫化カルボニル
(COS)等の多種の有害物を微量に含むため、従来の
一般的な排水処理により放流する方法では、設備コスト
が多大なものとなるので、この点改善が望まれていた。
[0005] As a method for removing these impurities, a method is employed in which the produced gas is brought into gas-liquid contact with the cleaning liquid in a cleaning tower separate from the desulfurization tower to perform cleaning, and these harmful substances are dissolved in the cleaning liquid to absorb and remove them. Can be considered. However, in this case, in order to prevent the accumulation of the impurities, it is necessary to drain a part of the cleaning liquid, and the subsequent processing becomes a problem. That is, since the wastewater from the washing tower contains trace amounts of various harmful substances such as heavy metals, hydrogen sulfide, and carbonyl sulfide (COS) in addition to hydrogen chloride and ammonia, the wastewater is discharged by a conventional general wastewater treatment. Since the method requires a large equipment cost, improvement in this respect has been desired.

【0006】そこで出願人は、特願平9−169545
号及び特願平10−164429号により、上記洗浄塔
からの排水を放流しないで処理する方法を提案してい
る。これは、上記洗浄塔における洗浄液の一部を抜き出
してpHを中性付近に調整するpH調整工程と、このp
H調整工程を経た前記洗浄液の一部を蒸発缶で蒸発さ
せ、この蒸発缶から出た蒸発ガスを凝縮させることによ
り前記生成ガス中のアンモニアをアンモニア水又はアン
モニア含有ガス(オフガス)として回収するとともに、
前記蒸発缶に残留した前記生成ガス中の不純物を固形分
として排出する蒸発工程とよりなるものである。そして
この方法では、回収したアンモニア(アンモニア水又は
アンモニア含有ガス)を、亜硫酸ガス吸収率の向上のた
めに亜硫酸ガスの吸収塔に適量だけ供給したり、ガスタ
ービン後流や再生ガスの燃焼炉後流での排煙中に元来存
在する窒素酸化物の脱硝処理用にそのために必要な必要
量を適宜供給したりして、再利用する構成となってい
た。
Accordingly, the applicant has filed Japanese Patent Application No. 9-169545.
And Japanese Patent Application No. 10-164429 propose a method of treating wastewater from the washing tower without discharging it. This involves extracting a part of the washing solution in the washing tower and adjusting the pH to near neutrality,
A part of the cleaning liquid having undergone the H adjustment step is evaporated in an evaporator, and the evaporative gas discharged from the evaporator is condensed to recover ammonia in the produced gas as ammonia water or an ammonia-containing gas (off-gas). ,
An evaporating step of discharging impurities in the product gas remaining in the evaporator as solids. In this method, the recovered ammonia (aqueous ammonia or ammonia-containing gas) is supplied to a sulfur dioxide gas absorption tower in an appropriate amount in order to improve the sulfur dioxide gas absorption rate, or the ammonia is supplied to the downstream of the gas turbine or the combustion furnace of the regeneration gas. For the denitration treatment of the nitrogen oxides originally present in the flue gas in the stream, the necessary amount required for the denitration treatment is appropriately supplied or reused.

【0007】しかし、実際の石炭ガス化発電プラント等
では、亜硫酸ガスの吸収塔に供給して吸収助剤として再
利用したり、脱硝処理用に再利用できるアンモニアの量
は、生成ガス中から除去されて回収されるアンモニアの
量よりも少なく、商品として売却することが困難な純度
の低いアンモニアが、相当量余剰に発生するという問題
があった。なお出願人は、上記出願(特願平10−16
4429号)において、再利用しきれない余剰のアンモ
ニアをガス化炉に戻して処理することを提案している
が、この方法では、ガス精製設備内において全てのアン
モニアを処理したいという要求が生じた場合に対応でき
ないという問題がある。
However, in an actual coal gasification power plant or the like, the amount of ammonia that can be supplied to a sulfurous acid gas absorption tower and reused as an absorption aid or reused for denitration treatment is removed from the generated gas. There is a problem that a small amount of ammonia having a low purity, which is less than the amount of ammonia collected and recovered, and which is difficult to sell as a product, is generated in a considerable amount. The applicant filed the above application (Japanese Patent Application No.
No. 4429) proposes returning excess ammonia that cannot be reused to the gasification furnace for treatment, but this method has caused a demand to treat all ammonia in a gas purification facility. There is a problem that can not respond to the case.

【0008】そこで本発明は、ガス化による生成ガス中
の硫黄化合物やアンモニアを含む不純物を湿式除去処理
するガス精製方法であって、除去回収したアンモニアの
全量をガス精製設備内において完全に処理でき、余剰ア
ンモニアを系外に排出する必要のないガス精製方法に関
する。
Accordingly, the present invention is a gas purification method for wet-removing impurities including sulfur compounds and ammonia in a gas produced by gasification, wherein the entire amount of removed and recovered ammonia can be completely treated in a gas purification facility. And a gas purification method that does not require the discharge of excess ammonia out of the system.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載のガス精製方法は、炭素含有燃料のガ
ス化によって得られる生成ガスを洗浄液に気液接触させ
て前記生成ガス中のアンモニアを含む不純物を吸収除去
した後、前記生成ガスを硫黄化合物の吸収液と気液接触
させて前記生成ガス中に含まれる硫黄化合物を吸収除去
する一方で、硫黄化合物を吸収した前記吸収液に熱を加
えて再生し、この再生において発生する硫黄化合物を含
む再生ガスを燃焼炉で燃焼させて硫黄酸化物を含む排ガ
スに転換し、さらに、この排ガス中の硫黄酸化物を除去
する排ガス浄化処理を行うガス精製方法において、前記
洗浄液中から回収したアンモニアを、前記燃焼炉のガス
入口側とガス出口側とに分配して注入し、さらに前記燃
焼炉のガス入口側には必要に応じて燃焼用の酸素含有ガ
スも注入して、前記燃焼炉のガス入口側に注入したアン
モニアを前記燃焼炉において前記硫黄化合物とともに燃
焼させて酸化分解するとともに、前記燃焼炉のガス出口
側において前記アンモニアが注入された前記排ガスを、
前記排ガス浄化処理の前に高温状態のままでアンモニア
接触還元式脱硝装置に導入して脱硝処理するようにし、
前記排ガス浄化処理後の排ガス中のアンモニア濃度及び
窒素酸化物濃度が許容範囲内になるように、前記燃焼炉
のガス入口側とガス出口側への前記アンモニアの分配注
入量を設定することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a gas purification method comprising the steps of bringing a produced gas obtained by gasification of a carbon-containing fuel into gas-liquid contact with a cleaning liquid, and After absorbing and removing impurities including ammonia, the product gas is brought into gas-liquid contact with a sulfur compound absorbing solution to absorb and remove the sulfur compound contained in the product gas, while the sulfur compound is absorbed in the absorbing solution. Regeneration by applying heat, the regeneration gas containing sulfur compounds generated in this regeneration is burned in a combustion furnace to convert it into exhaust gas containing sulfur oxides, and further, an exhaust gas purification process for removing sulfur oxides in the exhaust gas In the gas purification method, the ammonia recovered from the cleaning liquid is distributed and injected into a gas inlet side and a gas outlet side of the combustion furnace, and further into the gas inlet side of the combustion furnace. If necessary, an oxygen-containing gas for combustion is also injected, and the ammonia injected into the gas inlet side of the combustion furnace is burned and oxidatively decomposed together with the sulfur compound in the combustion furnace, and the gas outlet side of the combustion furnace. In the exhaust gas into which the ammonia is injected,
Before the exhaust gas purification treatment, to be introduced into an ammonia catalytic reduction type denitration device while being in a high temperature state so as to perform denitration treatment,
Distributing and injecting amounts of the ammonia into the gas inlet side and the gas outlet side of the combustion furnace are set such that the ammonia concentration and the nitrogen oxide concentration in the exhaust gas after the exhaust gas purification process are within an allowable range. And

【0010】また、請求項2記載のガス精製方法は、前
記脱硝処理後の排ガス中のアンモニア濃度が、前記脱硝
処理後の排ガス中の三酸化硫黄濃度に対する反応当量以
上になるように、前記燃焼炉のガス入口側とガス出口側
への前記アンモニアの分配注入量を設定することを特徴
とする。
The gas purification method according to claim 2, wherein the ammonia concentration in the exhaust gas after the denitration treatment is equal to or higher than the reaction equivalent to the sulfur trioxide concentration in the exhaust gas after the denitration treatment. The distribution injection amount of the ammonia to the gas inlet side and the gas outlet side of the furnace is set.

【0011】また、請求項3記載のガス精製方法は、炭
素含有燃料のガス化によって得られる生成ガスを洗浄液
に気液接触させて前記生成ガス中のアンモニアを含む不
純物を吸収除去した後、前記生成ガスを硫黄化合物の吸
収液と気液接触させて前記生成ガス中に含まれる硫黄化
合物を吸収除去する一方で、硫黄化合物を吸収した前記
吸収液に熱を加えて再生し、この再生において発生する
硫黄化合物を含む再生ガスを燃焼炉で燃焼させて硫黄酸
化物を含む排ガスに転換し、さらに、この排ガス中の硫
黄酸化物を除去する排ガス浄化処理を行うガス精製方法
において、前記燃焼炉の熱でガスを加熱して排出する熱
交換器と、アンモニアを窒素及び窒素酸化物に分解する
アンモニア分解触媒が装填され前記熱交換器から排出さ
れた加熱後のガスが導入されるアンモニア分解装置と、
アンモニア接触還元式脱硝用の触媒が装填され前記アン
モニア分解装置から排出されたガスが高温状態のまま導
入される脱硝装置とを、前記再生ガス及び前記排ガスが
流れる第1ガスラインとは別個の第2ガスライン上に設
置し、前記洗浄液中から回収したアンモニアを、前記第
2ガスライン上における前記熱交換器のガス入口側と前
記アンモニア分解装置のガス出口側とに分配して注入
し、さらに前記熱交換器のガス入口側には必要に応じて
燃焼用の酸素含有ガスも注入して、前記熱交換器のガス
入口側に注入したアンモニアを前記燃焼炉の熱で燃焼さ
せ、さらに前記アンモニア分解装置に導入して酸化分解
するとともに、前記アンモニア分解装置から排出され前
記アンモニアが注入されたガスを、高温状態のままで前
記脱硝装置に導入して脱硝処理するようにし、前記脱硝
処理後のガス中のアンモニア濃度及び窒素酸化物濃度が
許容範囲内になるように、前記熱交換器のガス入口側と
前記アンモニア分解装置のガス出口側への前記アンモニ
アの分配注入量を設定することを特徴とする。
Further, in the gas refining method according to a third aspect of the present invention, the product gas obtained by gasification of the carbon-containing fuel is brought into gas-liquid contact with a cleaning liquid to absorb and remove impurities including ammonia in the product gas. While the produced gas is brought into gas-liquid contact with an absorbing solution of a sulfur compound to absorb and remove the sulfur compound contained in the produced gas, heat is applied to the absorbing solution having absorbed the sulfur compound to regenerate the gas, and the generated gas is generated in the regeneration. In a gas purification method in which a regeneration gas containing a sulfur compound to be burned is converted into exhaust gas containing sulfur oxides by burning in a combustion furnace, and further, an exhaust gas purification treatment for removing sulfur oxides in the exhaust gas is performed. A heat exchanger that heats and discharges gas with heat, and a heated gas that is loaded with an ammonia decomposition catalyst that decomposes ammonia into nitrogen and nitrogen oxides and is discharged from the heat exchanger And the ammonia decomposition apparatus to be introduced,
A denitration apparatus in which a catalyst for ammonia catalytic reduction type denitration is loaded and gas discharged from the ammonia decomposition apparatus is introduced in a high-temperature state; and a denitration apparatus separate from a first gas line through which the regeneration gas and the exhaust gas flow. 2 installed on the gas line, the ammonia recovered from the cleaning solution is distributed and injected into the gas inlet side of the heat exchanger and the gas outlet side of the ammonia decomposer on the second gas line, If necessary, an oxygen-containing gas for combustion is also injected into the gas inlet side of the heat exchanger, and the ammonia injected into the gas inlet side of the heat exchanger is burned by the heat of the combustion furnace. The gas introduced into the decomposer and oxidatively decomposed, and the gas discharged from the ammonia decomposer and into which the ammonia was injected was introduced into the denitration device in a high temperature state. The denitration treatment is performed, and the ammonia concentration and the nitrogen oxide concentration in the gas after the denitration treatment are within an allowable range. It is characterized in that the distribution injection amount of ammonia is set.

【0012】また、請求項4記載のガス精製方法は、前
記アンモニアを、前記第1ガスラインにおける前記燃焼
炉のガス出口側にも分配して注入し、前記燃焼炉のガス
出口側における前記排ガス中のアンモニア濃度が、同排
ガス中の三酸化硫黄濃度に対する反応当量以上になるよ
うに、前記燃焼炉のガス出口側への前記アンモニアの分
配注入量を設定することを特徴とする。
Further, in the gas refining method according to claim 4, the ammonia is distributed and injected also to the gas outlet side of the combustion furnace in the first gas line, and the exhaust gas is provided to the gas outlet side of the combustion furnace. The distribution injection amount of the ammonia to the gas outlet side of the combustion furnace is set such that the ammonia concentration in the exhaust gas is equal to or higher than the reaction equivalent to the sulfur trioxide concentration in the exhaust gas.

【0013】また、請求項5記載のガス精製方法は、前
記燃焼炉として蓄熱式熱交換燃焼炉を採用し、前記燃焼
炉に導入されるガス中の窒素(N2)が酸化されてなる窒
素酸化物が生じない低い温度範囲で、前記再生ガスを燃
焼させることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the gas refining method, a regenerative heat exchange combustion furnace is used as the combustion furnace, and nitrogen (N 2 ) in the gas introduced into the combustion furnace is oxidized. The regeneration gas is burned in a low temperature range where oxides are not generated.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。 (第1例)図1は、本発明のガス精製方法の一例を実施
する装置における主にガス洗浄部及び脱硫部の構成を示
す図であり、図2は同装置における再生ガス燃焼部(ア
ンモニア処理部)及び排ガス浄化処理部の構成を示す図
であり、図3は同装置における洗浄液排水処理部の構成
を示す図であり、図4,5は再生ガスを燃焼させるため
の燃焼炉を説明する図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Example) FIG. 1 is a view mainly showing a configuration of a gas cleaning section and a desulfurization section in an apparatus for carrying out an example of a gas purification method of the present invention, and FIG. FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a cleaning liquid drainage processing unit in the same apparatus, and FIGS. 4 and 5 illustrate a combustion furnace for burning a regeneration gas. FIG.

【0015】まず、図1により、ガス洗浄部及び脱硫部
の構成及び動作について説明する。図示省略したガス化
炉では、例えば石炭が空気をガス化剤としてガス化さ
れ、一酸化炭素及び水素を主成分とした生成ガスが発生
する。このように石炭を原料とし空気をガス化剤として
なる生成ガスには、通常、1000〜1500ppm程
度の硫化水素(硫黄化合物)と、1000〜1500p
pm程度のアンモニアと、100ppm程度の塩化水素
が含有されている。また生成ガスA1は、炉出口直後に
おいては通常1000℃〜2000℃であるが、通常炉
出口側に設けられたスチームヒータ(図示省略)により
熱回収されて例えば350℃程度に冷却され、その圧力
は例えば26ata程度である。
First, the configuration and operation of the gas cleaning section and desulfurization section will be described with reference to FIG. In a gasification furnace not shown, for example, coal is gasified using air as a gasifying agent, and a product gas mainly composed of carbon monoxide and hydrogen is generated. As described above, the generated gas using coal as a raw material and air as a gasifying agent usually contains about 1000 to 1500 ppm of hydrogen sulfide (sulfur compound) and 1000 to 1500 p.
It contains about pm of ammonia and about 100 ppm of hydrogen chloride. Immediately after the furnace outlet, the generated gas A1 is usually at 1000 ° C. to 2000 ° C., but is usually recovered by a steam heater (not shown) provided at the furnace outlet side and cooled to, for example, about 350 ° C. Is, for example, about 26 ata.

【0016】上記生成ガスは、まず、サイクロンやポー
ラスフィルタなどよりなる除塵手段(図示省略)に導入
されて粉塵を分離除去された後、生成ガスA1として熱
交換器4に導入される。この熱交換器4では、ガスA1
の熱により精製後のガスA4が加熱され、逆にガスA1
は熱を奪われて冷却されて、この場合ガスA2として導
出される。なお、例えばこの熱交換器4の後流には、生
成ガス中に僅かに含有される硫化カルボニルを硫化水素
に変換する触媒が装填された変換器を設置してもよい。
また、この変換器を設置する場合には、この変換器の温
度最適化のために、この変換器の後流にも熱交換器を設
けて、変換器から導出された生成ガスの熱によって精製
後のガスA4を熱交換器4の前に加熱する構成でもよ
い。
The produced gas is first introduced into a dust removing means (not shown) composed of a cyclone, a porous filter or the like to separate and remove dust, and then introduced into the heat exchanger 4 as a produced gas A1. In this heat exchanger 4, gas A1
The purified gas A4 is heated by the heat of
Is deprived of heat and cooled, and in this case, is led out as gas A2. Note that, for example, a downstream side of the heat exchanger 4 may be provided with a converter loaded with a catalyst for converting carbonyl sulfide slightly contained in the product gas into hydrogen sulfide.
When installing the converter, a heat exchanger is also provided downstream of the converter to optimize the temperature of the converter, and the converter is purified by the heat of the product gas derived from the converter. A configuration in which the subsequent gas A4 is heated before the heat exchanger 4 may be employed.

【0017】次に、熱交換器4の後流には、生成ガスA
2を後述の脱硫塔21に導入する前に、洗浄液Bに気液
接触させる洗浄塔7が設置されている。洗浄塔7は、こ
の場合いわゆる充填式の気液接触塔であり、塔底部に貯
留された水を主成分とする洗浄液Bが循環ポンプ8によ
り吸上げられて、塔上部のスプレーパイプ9から噴射さ
れ、ガスA2と気液接触しつつ充填材10を経由して流
下して再び塔底部に戻って循環する構成となっている。
また洗浄塔7は、この場合いわゆる向流式のものであ
り、塔下部から導入されたガスA2が、流下する洗浄液
Bに対向して塔内を上昇し、洗浄液Bとの気液接触によ
り塩化水素やアンモニア等の不純物を除去された後、塔
頂部から洗浄後のガスA3として排出される。
Next, the generated gas A is provided downstream of the heat exchanger 4.
Before introducing 2 into a desulfurization tower 21 to be described later, a washing tower 7 for bringing the cleaning liquid B into gas-liquid contact is provided. In this case, the washing tower 7 is a so-called packed gas-liquid contact tower, in which a washing liquid B mainly containing water stored at the bottom of the tower is sucked up by a circulation pump 8 and injected from a spray pipe 9 at the top of the tower. Then, the gas A2 flows down through the filler 10 while being in gas-liquid contact with the gas A2, and returns to the bottom of the column and circulates again.
In this case, the washing tower 7 is of a so-called counter-current type, in which gas A2 introduced from the lower part of the tower rises in the tower in opposition to the washing liquid B flowing down, and is chlorinated by gas-liquid contact with the washing liquid B. After removing impurities such as hydrogen and ammonia, the gas is discharged from the tower top as gas A3 after washing.

【0018】ここで、洗浄液Bの一部は、この場合循環
ポンプ8の吐出側から分岐する流路により抜き出され、
排水Cとして排出されるようになっている。また、洗浄
液Bの循環経路のいずれかには、排水Cとして或いはガ
ス中に含まれて持去られる分を補う量の補給水Dが適宜
供給可能となっている。また、洗浄塔7の塔上部には、
ガス中のミストを分離除去するミストエリミネータ11
が設けられ、後流側に流出するいわゆる同伴ミストの量
が低く抑えられる構成となっている。そして、洗浄塔7
の後流には脱硫塔21が設けられ、生成ガス中の硫黄化
合物のほとんどを占める硫化水素が、洗浄後のガスA3
から吸収除去されるようになっており、この硫化水素を
吸収した吸収液が順次再生塔22において再生されて循
環使用されるようになっている。
In this case, a part of the cleaning liquid B is withdrawn from the discharge side of the circulation pump 8 through a flow path.
The wastewater is discharged as wastewater C. Further, to any one of the circulation paths of the cleaning liquid B, a sufficient amount of make-up water D can be supplied as waste water C or in a gas to compensate for the amount carried away. Also, at the top of the washing tower 7,
Mist eliminator 11 for separating and removing mist in gas
Is provided, so that the amount of so-called accompanying mist flowing out to the downstream side is suppressed to a low level. And the washing tower 7
A desulfurization tower 21 is provided downstream of the gas, and hydrogen sulfide, which accounts for most of the sulfur compounds in the produced gas, is supplied to the gas A3 after cleaning.
The absorption liquid that has absorbed the hydrogen sulfide is successively regenerated in the regenerator 22 and recycled.

【0019】脱硫塔21は、前述の洗浄塔7と同様な気
液接触塔であり、再生塔22の塔底部に貯留された硫化
水素の吸収液F(通常は、アミン吸収液)が循環ポンプ
23により吸上げられて、吸収液熱交換器24で冷却さ
れた後、塔上部のスプレーパイプ25から噴射され、ガ
スA3と気液接触しつつ充填材26を経由して流下する
構成となっている。また、吸収液Fと気液接触して硫化
水素を除去されたガスA3は、ミストエリミネータ27
により同伴ミストを除去された後、この脱硫塔21の塔
頂部からガスA4として排出され、前述の熱交換器4に
より加熱されて精製後の生成ガスA5となる。なお、精
製後の生成ガスA5の圧力は例えば25.5ata程
度、その温度は300℃程度となり、またその硫黄分濃
度は10ppm以下となる。
The desulfurization tower 21 is a gas-liquid contact tower similar to the washing tower 7 described above, and a hydrogen sulfide absorption liquid F (usually an amine absorption liquid) stored at the bottom of the regeneration tower 22 is circulated by a circulation pump. After being sucked up by 23 and cooled by the absorption liquid heat exchanger 24, it is injected from the spray pipe 25 at the top of the tower, and flows down through the filler 26 while being in gas-liquid contact with the gas A3. I have. The gas A3 from which hydrogen sulfide has been removed by gas-liquid contact with the absorbing solution F is supplied to the mist eliminator 27.
After the entrained mist is removed, the gas A4 is discharged from the top of the desulfurization tower 21 as a gas A4, and is heated by the heat exchanger 4 to become a purified product gas A5. The pressure of the product gas A5 after purification is, for example, about 25.5 ata, the temperature is about 300 ° C., and the sulfur concentration is 10 ppm or less.

【0020】一方、再生塔22は、脱硫塔21の塔底部
に貯留された吸収液Fが循環ポンプ28により吸上げら
れて、吸収液熱交換器24で加熱された後、塔上部のス
プレーパイプ29から噴射され、塔内を上昇する吸収液
Fの蒸気や吸収成分(オフガス)と接触しつつ充填材3
0を経由して流下する構成となっている。この再生塔2
2の塔底部の吸収液Fは、リボイラ31において水蒸気
Gにより加熱され、これにより吸収成分である硫化水素
がこの再生塔22においてガス側に放散されるようにな
っている。そして、この硫化水素を含むオフガス(再生
ガス)は、ミストエリミネータ32においてミストを除
去された後、再生塔22の頂部に設けられた還流部(図
示略)を経てより高濃度に硫化水素を含むオフガスH1
として、後述の再生ガス燃焼部に送られる。
On the other hand, in the regeneration tower 22, after the absorption liquid F stored in the bottom of the desulfurization tower 21 is sucked up by the circulation pump 28 and heated by the absorption liquid heat exchanger 24, the spray pipe at the top of the tower The filler 3 is injected from the fuel tank 29 and comes into contact with the vapor or absorbing component (off gas) of the absorbing liquid F rising in the tower.
It flows down through 0. This regeneration tower 2
The absorption liquid F at the bottom of the second column is heated by the steam G in the reboiler 31, whereby hydrogen sulfide as an absorption component is released to the gas side in the regeneration tower 22. After the mist is removed in the mist eliminator 32, the off-gas (regeneration gas) containing hydrogen sulfide passes through a reflux section (not shown) provided at the top of the regeneration tower 22 and contains hydrogen sulfide at a higher concentration. Offgas H1
Is sent to a regenerated gas combustion section described later.

【0021】そして、生成ガスA1が本ガス精製装置に
より精製処理された後の生成ガスA5は、例えばガスタ
ービン12に送られ、この場合石炭ガス化複合発電のタ
ービン燃料として使用される構成となっている。なお、
図1において符号13で示すものは、ガスタービン12
で前記生成ガスA5が燃焼してなる排ガスA6中の窒素
酸化物を分解処理するために必要に応じて設けられる脱
硝装置であり、符号14で示すものは、この脱硝装置1
3の前後に配設されて排ガスA6から熱回収し、複合発
電のための蒸気タービン(図示省略)に供給される蒸気
を生成又は加熱するための廃熱ボイラである。
The product gas A5 after the product gas A1 has been purified by the present gas refining apparatus is sent to, for example, a gas turbine 12, where it is used as a turbine fuel for an integrated coal gasification combined cycle. ing. In addition,
In FIG. 1, what is indicated by reference numeral 13 is a gas turbine 12.
A denitration apparatus provided as necessary for decomposing nitrogen oxides in the exhaust gas A6 produced by burning the product gas A5.
3 is a waste heat boiler disposed before and after 3 for recovering heat from the exhaust gas A6 and generating or heating steam to be supplied to a steam turbine (not shown) for combined power generation.

【0022】ここで脱硝装置13は、例えばパナジウ
ム、タングステン、又はモリブデンを活性成分とした酸
化チタン系の触媒を用いて、アンモニア接触還元法によ
り窒素酸化物を分解することによって脱硝処理するもの
で、従来この脱硝装置13或いはその前流では、脱硝当
量に見合った量のアンモニアが系外から供給され排煙中
に注入されていたが、本例では、後述する如く系内で回
収されたアンモニア水C6が、供給される構成となって
いる。このため、上記脱硝処理のためのアンモニアを購
入する必要がなく、その分運転コストが低減できる。な
お、脱硝当量に見合ったアンモニアの量とは、理論的に
は窒素酸化物と等モルの量であるが、十分な脱硝処理を
行うためには、実際には多少過剰に投入する必要があ
る。
Here, the denitration apparatus 13 performs a denitration treatment by decomposing nitrogen oxides by an ammonia catalytic reduction method using a titanium oxide-based catalyst containing, for example, vanadium, tungsten or molybdenum as an active component. Conventionally, in the denitration apparatus 13 or its upstream, an amount of ammonia corresponding to the denitration equivalent has been supplied from outside the system and injected into the flue gas. In this example, however, the ammonia water collected in the system is described later. C6 is supplied. For this reason, there is no need to purchase ammonia for the denitration treatment, and the operating cost can be reduced accordingly. The amount of ammonia corresponding to the denitration equivalent is theoretically an equimolar amount to nitrogen oxides, but in order to perform a sufficient denitration treatment, it is actually necessary to add a little excessive amount. .

【0023】また、前述の洗浄塔7における吸収除去に
よって生成ガスA5にはアンモニアはほとんど含有され
ていないため、ガスタービン12で燃料中のアンモニア
が燃焼することにより生じる窒素酸化物(いわゆる、フ
ューエルノックス)はほとんどなく、排ガスA6中の窒
素酸化物はガスタービン12に供給された燃焼用空気に
含有される窒素(N2)の酸化により生じた窒素酸化物
(いわゆる、サーマルノックス)がほとんどとなる。し
たがって、本例では窒素酸化物の全体量が従来よりも低
減されており、少なくともこの脱硝装置13の容量低減
が実現できる。なお、ガスタービン12の燃焼状態の改
善などによりサーマルノックスの発生が抑制される場合
や、要求される窒素酸化物の排出濃度などによっては、
この脱硝装置13を削除することも可能となる。またな
お、脱硝装置13が廃熱ボイラ14に挟まれた構成とな
っているのは、脱硝装置13における排ガス温度を上記
脱硝処理に好ましい温度に設定するためである。
Since the generated gas A5 contains almost no ammonia due to the absorption and removal in the washing tower 7, the nitrogen oxide (so-called fuel knock) generated by the combustion of the ammonia in the fuel in the gas turbine 12 is used. ), And the nitrogen oxides in the exhaust gas A6 are mostly nitrogen oxides (so-called thermal knock) generated by oxidation of nitrogen (N 2 ) contained in the combustion air supplied to the gas turbine 12. . Therefore, in this example, the total amount of nitrogen oxides is smaller than before, and at least the capacity of the denitration device 13 can be reduced. Depending on the case where the generation of thermal knock is suppressed due to the improvement of the combustion state of the gas turbine 12 or the like, or the required nitrogen oxide emission concentration,
The denitration device 13 can be deleted. The reason why the denitration device 13 is sandwiched between the waste heat boilers 14 is to set the temperature of the exhaust gas in the denitration device 13 to a temperature suitable for the denitration process.

【0024】次に、再生ガス燃焼部(アンモニア処理
部)及び排ガス浄化処理部について、図2により説明す
る。本例の再生ガス燃焼部は、オフガスH1(再生ガ
ス)を空気J1とともに導入して燃焼させる燃焼炉41
と、この燃焼炉41から排出される排ガスH2(燃焼ガ
ス)が導入される脱硝装置42とよりなる。そしてここ
では、回収したアンモニア(後述のアンモニア水C6、
或いは後述のオフガスC4,C7)の余剰分が、燃焼炉
41のガス入口側と、燃焼炉41のガス出口側(即ち、
脱硝装置42のガス入口側)とに分配して注入される構
成となっている。なお、アンモニア水C6を注入するた
めには、場合によってはガス中にこのアンモニア水C6
を噴霧して分散させるノズル等が必要になるが、ここで
は図示を省略している。また、ガス中に注入されたアン
モニア水C6を構成する水分は、ガス自体の熱や燃焼炉
41の燃焼熱で瞬時に蒸発するので、アンモニア含有ガ
スとして注入した場合と注入後のガスの状態はほぼ同じ
である。
Next, the regeneration gas combustion section (ammonia processing section) and the exhaust gas purification processing section will be described with reference to FIG. The regenerative gas combustion section of the present example includes a combustion furnace 41 for introducing and burning off gas H1 (regeneration gas) together with air J1.
And a denitration device 42 into which exhaust gas H2 (combustion gas) discharged from the combustion furnace 41 is introduced. And here, the collected ammonia (ammonia water C6 described later,
Alternatively, the surplus of the off-gases C4 and C7 described later is supplied to the gas inlet side of the combustion furnace 41 and the gas outlet side of the combustion furnace 41 (that is, the gas outlet side).
(The gas inlet side of the denitration device 42). In order to inject the ammonia water C6, the ammonia water C6
A nozzle or the like for spraying and dispersing is required, but is not shown here. Further, the water constituting the ammonia water C6 injected into the gas evaporates instantaneously due to the heat of the gas itself and the combustion heat of the combustion furnace 41, so that the state of the gas after injection and the state of the gas after injection are as follows. Almost the same.

【0025】ここで、脱硝装置42は、前述の脱硝装置
13と同様のもので、アンモニア接触還元法により、窒
素酸化物を窒素と水に分解する装置である。また燃焼炉
41としては、この場合蓄熱式熱交換燃焼炉が使用され
ている。即ち燃焼炉41は、図4に示すように、炉本体
70とその付帯機器や配管ラインよりなる。炉本体70
は、燃焼室71と、この燃焼室71に並列状態に連通し
それぞれセラミック製の蓄熱体72が装填された三つの
熱交換流路73a,73b,73cとを備え、燃焼室7
1の上部にはバーナ74が設けられている。ここでバー
ナ74は、始動時に補助燃料N(例えば、LPG)とこ
れを燃やす空気J2が供給され、始動時のみ燃焼室71
内において補助燃料Nを燃焼させるものである。なおこ
の炉本体70としては、具体的には、例えば中外炉工業
株式会社製のRTO蓄熱式脱臭装置(型式RI−3)の
燃焼炉が使用できる。
Here, the denitration apparatus 42 is similar to the above-described denitration apparatus 13, and is an apparatus for decomposing nitrogen oxides into nitrogen and water by an ammonia catalytic reduction method. In this case, as the combustion furnace 41, a regenerative heat exchange combustion furnace is used. That is, as shown in FIG. 4, the combustion furnace 41 is composed of a furnace main body 70 and its accompanying equipment and piping lines. Furnace body 70
Comprises a combustion chamber 71, and three heat exchange channels 73a, 73b, 73c which are connected to the combustion chamber 71 in a parallel state and each of which is loaded with a ceramic heat storage body 72.
A burner 74 is provided on the upper part of the unit 1. Here, the burner 74 is supplied with the auxiliary fuel N (for example, LPG) and the air J2 for burning the auxiliary fuel N at the time of starting, and the combustion chamber 71 only at the time of starting.
The auxiliary fuel N is burned in the inside. As the furnace main body 70, specifically, for example, a combustion furnace of an RTO regenerative deodorizer (model RI-3) manufactured by Chugai Furnace Industry Co., Ltd. can be used.

【0026】付帯機器や配管ラインとしては、再生ガス
H1と空気J1とアンモニア(アンモニア水C6等)を
混合させる混合器81と、この混合器81により混合さ
れた処理ガスPがファン82により送り込まれる導入ラ
イン83と、パージガスQが送り込まれるパージライン
84と、燃焼後の排ガスH2を排気するための排気ライ
ン85とが備えられている。また、導入ライン83,パ
ージライン84及び排気ライン85と、各熱交換流路7
3a,73b,73cとの間には、開閉バルブ91a〜
91c,92a〜92c,93a〜93cがそれぞれ設
けられている。なお、この場合パージライン84には、
排ガスH2の一部が図示省略したファンによって送り込
まれ、この排ガスH2の一部がパージガスQとして利用
されるようになっている。
As ancillary equipment and piping lines, a mixer 81 for mixing the regeneration gas H1, the air J1, and ammonia (aqueous ammonia C6, etc.), and a processing gas P mixed by the mixer 81 are sent by a fan 82. An introduction line 83, a purge line 84 into which the purge gas Q is sent, and an exhaust line 85 for exhausting the exhaust gas H2 after combustion are provided. Further, the introduction line 83, the purge line 84, the exhaust line 85, and each heat exchange flow path 7
3a, 73b, 73c, open / close valves 91a-
91c, 92a to 92c and 93a to 93c are provided, respectively. In this case, the purge line 84 includes
A part of the exhaust gas H2 is sent by a fan (not shown), and a part of the exhaust gas H2 is used as a purge gas Q.

【0027】そして、各開閉バルブ91a〜91c,9
2a〜92c,93a〜93cは、図示省略したコント
ローラにより所定のシーケンス又はプログラムに従って
制御され、図5に示すような運転が実行されるように作
動する。なお図5では、各開閉バルブのうち、閉じてい
るバルブを黒色で塗り潰して図示しており、開動してい
るバルブを白抜きで図示している。即ち、燃焼炉41で
は、各開閉バルブの作動状態が切換えられることによ
り、図5の(a),(b),(c)で示す動作状態が、
それぞれ例えば60〜70秒の間隔で順次繰返される。
そして、始動時から燃焼室71内の温度が設定温度であ
る1000℃に到達し安定するまでの時間だけは、燃焼
室71の上部にバーナ74からLPGと空気の混合ガス
が吹込まれ火炎74aが形成される。これにより、三つ
設けられた蓄熱体72のうちいずれか特定の蓄熱体72
に排煙H2を接触させて当該特定の蓄熱体72を加熱す
ると同時に、他の蓄熱体72に燃焼前の処理ガスPを接
触させて処理ガスPを加熱する操作が、順次蓄熱体72
を切換えつつ連続されることになり、結局、蓄熱体72
を媒体として排煙H2から回収した熱で処理ガスPを連
続的に加熱して、燃焼室71内では処理ガスPに含まれ
る硫化水素とアンモニアの1000℃程度での燃焼が継
続できる。
Each of the open / close valves 91a to 91c, 9
2a to 92c and 93a to 93c are controlled by a controller (not shown) according to a predetermined sequence or program, and operate so as to execute the operation as shown in FIG. In FIG. 5, among the open / close valves, the closed valve is shown in black and the open valve is shown in white. That is, in the combustion furnace 41, the operating states shown in FIGS. 5A, 5B, and 5C are changed by switching the operating states of the respective on-off valves.
For example, it is sequentially repeated at intervals of, for example, 60 to 70 seconds.
Then, only during the time from the start-up until the temperature in the combustion chamber 71 reaches the set temperature of 1000 ° C. and stabilizes, a mixed gas of LPG and air is blown from the burner 74 into the upper part of the combustion chamber 71, and the flame 74a is discharged. It is formed. Thereby, any one of the three heat storage bodies 72 is provided.
The operation of heating the processing gas P by contacting the pre-combustion processing gas P with another heat storage element 72 while heating the specific heat storage element 72 by contacting the exhaust gas H2
Are switched and the heat storage element 72 is eventually switched.
The processing gas P is continuously heated by the heat recovered from the flue gas H2 using the medium as a medium, and the combustion at about 1000 ° C. of the hydrogen sulfide and ammonia contained in the processing gas P can be continued in the combustion chamber 71.

【0028】さらに説明すれば、例えば燃焼排ガスの熱
で処理ガスを加熱する単なる熱交換器を有するいわゆる
熱交付き燃焼炉が考えられるが、熱交換材料(チューブ
や管板など)が燃焼排ガスで加熱されつつ処理ガスで冷
却されるため、約1000℃から常温までの高温と低温
の温度差の大きなものに耐える高級材料を必要とし、実
用性のあるものは見当たらない。一方、このような蓄熱
式の熱交換機能を備えた燃焼炉であると、熱媒体である
蓄熱体の加熱と冷却(熱回収)が独立して行なわれるた
め、熱媒体である蓄熱体の僅か100℃〜150℃位の
温度変化幅において、ガスの入口(加熱前)と出口(加
熱後)の温度差を700℃程度と格段に大きくできる。
このため、熱効率が格段に高くなり、定常状態において
は、LPG等の補助燃料N及びそのための空気J2を投
入することなく、1000℃程度の適温での燃焼が連続
的に実現できる。
To further explain, for example, a so-called heat-exchange combustion furnace having a simple heat exchanger for heating the processing gas by the heat of the combustion exhaust gas is considered, but the heat exchange material (tube, tube sheet, etc.) is the combustion exhaust gas. Since it is cooled by the processing gas while being heated, it requires a high-grade material that can withstand a large difference between a high temperature and a low temperature from about 1000 ° C. to room temperature, and there is no practical material. On the other hand, in a combustion furnace having such a heat storage type heat exchange function, heating and cooling (heat recovery) of the heat storage medium as the heat medium are performed independently, so that the heat storage medium as the heat medium is slightly cooled. In the temperature variation range of about 100 ° C. to 150 ° C., the temperature difference between the gas inlet (before heating) and the outlet (after heating) can be significantly increased to about 700 ° C.
For this reason, the thermal efficiency is remarkably increased, and in the steady state, combustion at an appropriate temperature of about 1000 ° C. can be continuously realized without supplying the auxiliary fuel N such as LPG and the air J2 therefor.

【0029】なお、燃焼室71から排ガスの一部を抜き
取って排ガスH2に混合するラインと、このラインの途
上に設けられ前記排ガスの一部から熱回収してボイラ給
水を加熱する廃熱ボイラ(熱交換器)を設けて、余剰な
熱エネルギーを有効利用するとともに、燃焼室71の燃
焼温度を最適値に安定的に調整するようにしてもよい。
即ち、補助燃料Nの投入を停止した定常状態において
は、燃焼室71内の燃焼温度は、なんら操作しなければ
再生ガスH1の流量変動等により変動するが、例えばこ
のような変動を考慮した場合の燃焼温度が最低でも10
00℃になるように設定しておき、1000℃を過度に
上回った場合には、例えば上記廃熱ボイラによる熱回収
量を排煙の流量操作等によりその分増加させることによ
り、蓄熱体の加熱温度の増加を抑制して1000℃近傍
に保持するようにすればよい。このようにすれば、燃焼
温度1000℃程度という条件を安定的に保持できる。
A line for extracting a part of the exhaust gas from the combustion chamber 71 and mixing it with the exhaust gas H2, and a waste heat boiler provided in the middle of this line for recovering heat from a part of the exhaust gas and heating the boiler feed water ( A heat exchanger) may be provided to effectively use excess heat energy and stably adjust the combustion temperature of the combustion chamber 71 to an optimum value.
That is, in a steady state in which the supply of the auxiliary fuel N is stopped, the combustion temperature in the combustion chamber 71 fluctuates due to fluctuations in the flow rate of the regenerating gas H1 if no operation is performed. Combustion temperature of at least 10
The temperature is set to 00 ° C., and when the temperature exceeds 1000 ° C., the amount of heat recovered by the waste heat boiler is increased by, for example, controlling the flow rate of flue gas, thereby heating the heat storage body. What is necessary is just to keep the temperature around 1000 ° C. by suppressing the increase in temperature. In this way, the condition of the combustion temperature of about 1000 ° C. can be stably maintained.

【0030】そして、この燃焼炉41における燃焼にお
いて、燃焼温度が1000℃程度に保持されることは、
いわゆるサーマルノックスがほとんど発生しない低温範
囲に維持されることになり、この燃焼で発生して排ガス
H2中に含有される窒素酸化物のほとんどは、注入され
たアンモニアが燃焼してなる窒素酸化物となる。また一
方で、燃焼温度が1000℃程度に保持されることは、
硫化水素の燃焼による三酸化硫黄(SO3)の発生がほぼ
最低量に抑制される高温範囲に維持されることにもな
る。即ち、発明者らの研究によれば、三酸化硫黄の発生
量の低下は燃焼温度が高くなるにつれ横這いとなり10
00℃以上ではほとんど変化しなくなる。そしてこの傾
向は、硫化水素の濃度変化等にかかわらず同様である。
なお三酸化硫黄は、そのまま放置すれば、ガス中に僅か
に残留したアンモニアと結合することによって、スケー
ルになり易く腐食性が強い酸性硫安(NH4HSO4)と
なったり、或いは硫酸露点の特性に従って、後述の熱交
換器46等の冷却によってやはり腐食性が強くスケール
発生の要因となる硫酸ミストになる。また、この三酸化
硫黄が凝縮してなる硫酸ミストは、通常サブミクロン粒
子であるため、後述の脱硫装置(反応器43)では捕集
できず、排ガスH4中に含まれて大気放出されてしま
う。
In the combustion in the combustion furnace 41, maintaining the combustion temperature at about 1000 ° C.
The temperature is maintained in a low temperature range in which so-called thermal knock is hardly generated, and most of the nitrogen oxides generated in the combustion and contained in the exhaust gas H2 are converted into nitrogen oxides generated by burning the injected ammonia. Become. On the other hand, maintaining the combustion temperature at about 1000 ° C.
This also maintains the high temperature range in which the generation of sulfur trioxide (SO 3 ) due to the combustion of hydrogen sulfide is suppressed to an almost minimum amount. That is, according to the study of the inventors, the decrease in the amount of generated sulfur trioxide is leveled off as the combustion temperature is increased.
Above 00 ° C, there is almost no change. This tendency is the same regardless of changes in the concentration of hydrogen sulfide and the like.
Sulfur trioxide, if left as it is, combines with the ammonia slightly remaining in the gas to become scaled and highly corrosive acidic ammonium sulfate (NH 4 HSO 4 ), or the characteristic of sulfuric acid dew point. Accordingly, the sulfuric acid mist which is also highly corrosive and causes scale generation by the cooling of the heat exchanger 46 and the like which will be described later. Further, since the sulfuric acid mist formed by condensation of sulfur trioxide is usually submicron particles, it cannot be collected by a desulfurization device (reactor 43) described later, and is contained in exhaust gas H4 and released to the atmosphere. .

【0031】そこで本例では、脱硝装置42における脱
硝処理に必要な量に加えて、燃焼ガスH2中の三酸化硫
黄を中和して無害で捕集容易な硫安((NH4)2SO4)と
する分も含む量のアンモニアが、燃焼ガスH2中に注入
されるようになっており、しかもこのアンモニアとして
は、後述する如く系内で回収されたアンモニア水C6な
どが図2に示す如く分配されて供給される構成となって
いる。なお上記アンモニアは、脱硝装置42内において
ガス中に注入してもよい。またこの場合、ガス中に生成
した硫安は比較的大径な粒子であるため、他の不純物と
ともに後述の脱硫装置(反応器43)における吸収液K
中にほとんど捕集され、例えば副生される石膏中に含有
されて処理されることになるが、この場合でもこの硫安
の量は石膏分に比較して僅かであるため石膏品質上ほと
んどの場合問題にならない。
Therefore, in this example, in addition to the amount required for the denitration treatment in the denitration device 42, the sulfur trioxide in the combustion gas H2 is neutralized to harmlessly collect ammonium sulphate ((NH 4 ) 2 SO 4 ). ) Is injected into the combustion gas H2, and the ammonia is, for example, aqueous ammonia C6 recovered in the system as shown in FIG. It is configured to be distributed and supplied. The ammonia may be injected into the gas in the denitration device 42. Further, in this case, since the ammonium sulfate generated in the gas is a relatively large particle, the absorption liquid K in a desulfurization apparatus (reactor 43) described later together with other impurities.
Most of them are collected in gypsum and treated by being contained, for example, in gypsum by-produced, but even in this case, the amount of ammonium sulfate is small compared to the gypsum content, so in most cases gypsum quality It doesn't matter.

【0032】次に、排ガス浄化処理部は、脱硝装置42
から導出される排ガスH3から亜硫酸ガス(SO2)を
吸収除去して無害な排ガスH4として排出するととも
に、石膏を副生する湿式石灰石膏法の脱硫装置よりな
る。この脱硫装置は、硫化水素が燃焼してなる亜硫酸ガ
スを高濃度に含む排ガスH3を、内部に供給された吸収
液K(カルシウム化合物含有スラリ)と気液接触させて
排出する反応器43と、この反応器43内のスラリ中に
酸化用空気Lを多数の微細気泡として吹込む空気供給手
段(図示略)と、反応器43から抜き出されたスラリM
(石膏スラリ)を固液分離する遠心分離機等の固液分離
手段44と、この固液分離手段44により得られた固形
分M1(二水石膏の石膏ケーキ)を120℃〜150℃
程度まで加熱して半水石膏M2とする燃焼炉等の石膏加
熱装置45とを備える。
Next, the exhaust gas purifying section includes a denitration device 42.
It consists of a desulfurization unit of the wet lime-gypsum method, which absorbs and removes sulfurous acid gas (SO 2 ) from the exhaust gas H3 derived from the exhaust gas and discharges it as harmless exhaust gas H4, and produces gypsum as a by-product. The desulfurization apparatus includes a reactor 43 for discharging exhaust gas H3 containing a high concentration of sulfurous acid gas produced by burning hydrogen sulfide in gas-liquid contact with an absorbing solution K (slurry containing calcium compound) supplied therein, An air supply means (not shown) for blowing the oxidizing air L into the slurry in the reactor 43 as a number of fine bubbles, and a slurry M extracted from the reactor 43
A solid-liquid separation unit 44 such as a centrifuge for solid-liquid separation of the (gypsum slurry), and a solid content M1 (gypsum cake of gypsum dihydrate) obtained by the solid-liquid separation unit 44 are heated to 120 ° C to 150 ° C.
Gypsum heating device 45 such as a combustion furnace which is heated to a degree to form hemihydrate gypsum M2.

【0033】なお、図2において符号46で示すもの
は、燃焼ガスH3から熱回収する熱交換器(例えば、ガ
スガスヒータの熱回収部)であり、ここで回収された熱
により図示省略した熱交換器(例えば、ガスガスヒータ
の再加熱部)によって排ガスH4が大気放出に好ましい
温度に加熱される。また、固液分離手段44における固
液分離により生成した分離水M3は、反応器43内のス
ラリを構成する水分として、この場合反応器43内に直
接戻されている。ここで反応器43は、具体的には、例
えば塔底部に酸化用空気Lが吹込まれるスラリタンクを
有し、排ガスH3が流通する塔上部に、スラリタンク内
のスラリが噴射される充填式、スプレー式、又は液柱式
等の気液接触部を備えた、スラリ循環式のいわゆる吸収
塔により構成できる。或いはこの反応器43は、タンク
内のスラリ中に酸化用空気Lと排ガスH3の両者が吹込
まれ、亜硫酸ガスの吸収と酸化が全てタンク内で行われ
るいわゆるバブリング方式のものであってもよい。いず
れにしろ反応器43では、周知の反応が進行して、亜硫
酸ガスが吸収されて二水石膏が生成される。
In FIG. 2, reference numeral 46 denotes a heat exchanger for recovering heat from the combustion gas H3 (for example, a heat recovery section of a gas gas heater). The exhaust gas H4 is heated by a heater (for example, a reheating unit of a gas gas heater) to a temperature suitable for atmospheric release. Separated water M3 generated by solid-liquid separation in the solid-liquid separation means 44 is directly returned to the reactor 43 in this case as water constituting the slurry in the reactor 43. Here, the reactor 43 specifically has, for example, a filling tank in which a slurry in the oxidizing air L is blown at the bottom of the tower and a slurry in the slurry tank is injected into the top of the tower through which the exhaust gas H3 flows. It can be constituted by a so-called absorption tower of a slurry circulation type having a gas-liquid contact portion such as a spray type or a liquid column type. Alternatively, the reactor 43 may be of a so-called bubbling type in which both the oxidizing air L and the exhaust gas H3 are blown into the slurry in the tank, and the absorption and oxidation of the sulfurous acid gas are all performed in the tank. In any case, in the reactor 43, a well-known reaction proceeds, and sulfur dioxide is absorbed to produce gypsum.

【0034】なお、反応器43に供給される吸収液K
は、例えば石灰石(CaCO3)等のカルシウム化合物が
図示省略したスラリタンクにおいて、工業用水等又は後
述のアンモニア水C6と撹拌混合されてなるものである
が、カルシウム化合物は、微細化した固形状態のまま直
接反応器43に供給するようにしてもよいことはいうま
でもない。また、石膏加熱装置45を削除して、固液分
離手段44で得られた二水石膏の固形分M1をそのまま
副生品として利用することもできる。
The absorption liquid K supplied to the reactor 43
Is a slurry tank in which a calcium compound such as limestone (CaCO 3 ) is stirred and mixed with industrial water or the like or ammonia water C6 to be described later in a slurry tank not shown. It goes without saying that it may be supplied directly to the reactor 43 as it is. Further, the gypsum heating device 45 can be omitted, and the solid content M1 of gypsum dihydrate obtained by the solid-liquid separation means 44 can be used as a by-product as it is.

【0035】また、反応器43内のスラリを構成する水
分は、排ガスH4や固形分M1により持去られて放置す
れば通常減少してゆくので、補給する必要がある。この
補給のための水分は、例えば上記吸収液Kの水分として
間接的に補給してもよいし、反応器43に直接供給して
もよい。そして本例では、この補給水の一部又は全部と
して後述のアンモニア水C6が用いられており、図2の
場合には、このアンモニア水C6が直接反応器43に供
給されている。なお、このようにアンモニアが注入され
て脱硫装置の吸収液K中のアンモニウムイオン濃度が増
加すると、亜硫酸ガスの除去率が格段に向上することが
分っている。但し、過度にアンモニアを注入すると副生
品としての石膏の品質が落ちるので、石膏の所望の品質
が保てる範囲内で注入する必要がある。
Further, the water constituting the slurry in the reactor 43 usually decreases if it is carried away by the exhaust gas H4 and the solid content M1 and left to stand, so that it is necessary to replenish the water. The water for this replenishment may be indirectly replenished, for example, as the water of the absorbent K, or may be directly supplied to the reactor 43. In this example, ammonia water C6 described later is used as a part or the whole of the makeup water. In the case of FIG. 2, the ammonia water C6 is directly supplied to the reactor 43. It has been found that when the concentration of ammonium ions in the absorbing solution K of the desulfurization apparatus increases due to the injection of ammonia in this way, the removal rate of sulfurous acid gas is significantly improved. However, excessive injection of ammonia deteriorates the quality of gypsum as a by-product, so it is necessary to inject gypsum within a range that can maintain the desired quality of gypsum.

【0036】次に、洗浄液排水処理部について、図3に
より説明する。前述の洗浄塔7より排出された排水C
は、まずpH処理槽51で、必要に応じて酸(例えば硫
酸)又はアルカリ(例えば水酸化ナトリウム)よりなる
pH調整剤Rを加えられ、pHが例えば中性又は弱アル
カリ性領域に調整され、その後、排水C1としてポンプ
52により蒸発缶53の循環系に導入される構成となっ
ている。蒸発缶53は、排水C1を蒸発処理して濃縮液
C2とアンモニアを含む蒸気C3とに分離するもので、
この場合、底部の液溜まりの濃縮液C2が循環ポンプ5
4により吸上げられ、新たに導入された排水C1ととも
に加熱器55により加熱された後、上部のスプレーパイ
プ56から噴射されるものである。なお加熱器55は、
例えば発電システムにおける蒸気サイクルの一部から抽
気された高温高圧蒸気により、循環液をアンモニアがガ
スとして放散される温度に加熱する熱交換器である。そ
して、蒸発缶53の循環系から抜き出された濃縮液C2
は、蒸発器57に導入されさらなる蒸発処理により、オ
フガスC4と汚泥C5とに分離される構成となってい
る。蒸発器57は、図示省略した電気ヒータ等の加熱手
段により、底部の液溜まりに導入された濃縮液C2を加
熱して蒸発処理するもので、この場合、液溜まりに下部
が浸かるように配置された状態で回転するドラム58を
備え、このドラム58の周面に付着した液溜まり中の固
形分が連続的に送り出されて汚泥C5として排出される
構成となっている。
Next, the cleaning liquid drainage processing section will be described with reference to FIG. Wastewater C discharged from the aforementioned washing tower 7
First, if necessary, a pH adjuster R made of an acid (for example, sulfuric acid) or an alkali (for example, sodium hydroxide) is added in a pH treatment tank 51, and the pH is adjusted to, for example, a neutral or weakly alkaline region. , And is introduced into the circulation system of the evaporator 53 by the pump 52 as the drainage C1. The evaporator 53 evaporates the wastewater C1 to separate it into a concentrated liquid C2 and a vapor C3 containing ammonia.
In this case, the concentrated liquid C2 in the liquid pool at the bottom is
4 and is heated by the heater 55 together with the newly introduced wastewater C1 and then jetted from the upper spray pipe 56. The heater 55 is
For example, the heat exchanger heats the circulating fluid to a temperature at which ammonia is diffused as a gas by high-temperature and high-pressure steam extracted from a part of a steam cycle in a power generation system. Then, the concentrated liquid C2 extracted from the circulation system of the evaporator 53
Is introduced into the evaporator 57 and is separated into off-gas C4 and sludge C5 by a further evaporating process. The evaporator 57 heats the concentrated liquid C2 introduced into the liquid reservoir at the bottom by a heating means such as an electric heater (not shown) and performs an evaporation process. In this case, the evaporator 57 is arranged so that the lower portion is immersed in the liquid reservoir. The drum 58 is configured to rotate in a state of being rotated, and the solid content in the liquid pool adhering to the peripheral surface of the drum 58 is continuously sent out and discharged as sludge C5.

【0037】また、蒸発缶53の頂部から導出されたア
ンモニアを含む蒸気C3は、冷却器59により凝縮温度
まで冷却された後に、凝縮液タンク60に導入され、ア
ンモニアを含む凝縮水(即ち、アンモニア水C6)とオ
フガスC7とに分離される。そして、凝縮液タンク60
の底部に溜まったアンモニア水C6は、ポンプ61によ
り抜き出されて、反応器43のスラリを構成する液分と
して前述した如く反応器43に送られるとともに、前述
したようにこの場合脱硝装置13の前流に供給されて、
前述の脱硝処理に利用される構成となっている。また、
残ったアンモニア水C6やオフガスC4,C7は、前述
したように燃焼炉41の前後に分配注入されて、酸化分
解されるか、その後の三酸化硫黄の中和処理に利用され
る。
The steam C3 containing ammonia led out from the top of the evaporator 53 is cooled to a condensing temperature by the cooler 59, and then introduced into the condensate tank 60, where condensed water containing ammonia (ie, ammonia Water C6) and off-gas C7. And the condensate tank 60
The ammonia water C6 collected at the bottom of the reactor is drawn out by the pump 61 and sent to the reactor 43 as described above as a liquid constituting the slurry of the reactor 43. Supplied to the upstream
It is configured to be used for the aforementioned denitration process. Also,
The remaining ammonia water C6 and the off-gases C4 and C7 are distributed and injected before and after the combustion furnace 41, as described above, and are oxidatively decomposed or used for the subsequent neutralization of sulfur trioxide.

【0038】次に、以上のように構成されたガス精製装
置において実施されるガス精製方法の要部及びその作用
効果について説明する。本例では、上述のように回収さ
れたアンモニアが、アンモニア水C6として各箇所に有
効利用されている。即ち、ガスタービン12の後流にお
ける脱硝処理用に注入され、脱硫装置の反応器43に亜
硫酸ガスの吸収助剤として注入され、或いは燃焼炉41
の後流での三酸化硫黄の中和用に注入されている。しか
しながら、石炭などのガス化により生成される生成ガス
中には、通常このように有効利用できる量を越えるアン
モニアが含有されているため、余剰のアンモニアが必ず
発生する。これは、燃焼炉41として窒素酸化物(サー
マルノックス)が発生するような仕様のものを使用し、
燃焼炉41の後流で脱硝処理が必要になり、ここにもア
ンモニア注入が必要になる場合でもそうである。また、
例えばアンモニアを微量に含有するオフガスC4,C7
を、燃焼炉41に注入すべき空気の一部として使用し、
それによって窒素酸化物(フューエルノックス)が発生
して燃焼炉41の後流での脱硝負荷が微量に上がって
も、やはりアンモニア水C6を全部有効利用することは
できない。
Next, a description will be given of the main part of the gas purification method implemented in the gas purification apparatus configured as described above, and the operation and effect thereof. In this example, the ammonia collected as described above is effectively used in each part as ammonia water C6. That is, it is injected for the denitration treatment in the downstream of the gas turbine 12 and injected into the reactor 43 of the desulfurization device as a sulfur dioxide absorption aid, or the combustion furnace 41
Injected for neutralization of sulfur trioxide in the wake. However, since the generated gas generated by gasification of coal or the like usually contains ammonia in an amount exceeding such an effective use amount, surplus ammonia is necessarily generated. This uses a combustion furnace 41 having a specification that generates nitrogen oxides (thermal knock),
Denitration treatment is necessary downstream of the combustion furnace 41, and this is the case even when ammonia injection is required here. Also,
For example, off-gas C4, C7 containing a small amount of ammonia
Is used as a part of the air to be injected into the combustion furnace 41,
As a result, even if nitrogen oxides (fuel nox) are generated and the denitration load in the downstream of the combustion furnace 41 is slightly increased, the ammonia water C6 still cannot be effectively used.

【0039】そこで本方法では、ガスタービン12の後
流における脱硝処理用に注入し、さらに脱硫装置の反応
器43に亜硫酸ガスの吸収助剤として注入して、残った
アンモニア(この場合、アンモニア水C6及びオフガス
C4,C7)の全てを、図2に示すように燃焼炉41の
入口側と出口側とに分配して注入している。そして、こ
の分配量を調節し、また脱硝装置42の容量や空気J1
の投入量もそれに見合った十分な量とすることで、最終
的な排ガスH3或いはH4中に残留するアンモニアと窒
素酸化物の濃度を許容範囲に抑制している。すなわち、
燃焼炉41内にアンモニアを導入して燃焼させると、そ
のほとんどは、水と窒素になるが、アンモニアの注入量
に応じた窒素酸化物(フューエルノックス)が若干量発
生し、上述した蓄熱式熱交換燃焼炉のような燃焼炉を使
用して燃焼温度を適温(1000℃程度)に維持して窒
素酸化物(サーマルノックス)の発生を防止したとして
も、燃焼炉の後流での脱硝処理が必要になる(つまり、
燃焼炉の入口側に注入した分に応じて燃焼炉の出口側に
もアンモニア注入が必要になる)。しかし、この脱硝処
理のために燃焼炉の出口側に過剰のアンモニアを注入す
ると脱硝装置42以降の排ガスH3,H4中に残留する
アンモニア濃度が許容値を越えるため、燃焼炉の出口側
に注入すべき好ましいアンモニア量は、結局、燃焼炉の
入口側に注入する量に応じてほぼ一義的に決定できる。
そこで本方法では、このような考え方で例えば予め最適
な分配割合を想定し、残りのアンモニアの全量を燃焼炉
41の入口側と出口側とに分配している。
Therefore, in this method, the remaining ammonia (in this case, ammonia water) is injected into the reactor 43 of the desulfurization device as a sulfur dioxide absorption aid, and then injected into the reactor 43 of the desulfurizer. All of C6 and off-gases C4 and C7) are distributed and injected to the inlet side and the outlet side of the combustion furnace 41 as shown in FIG. The distribution amount is adjusted, and the capacity of the denitration device 42 and the air J1 are adjusted.
The amount of ammonia and nitrogen oxide remaining in the final exhaust gas H3 or H4 is suppressed to an allowable range by setting the input amount to a sufficient amount. That is,
When ammonia is introduced into the combustion furnace 41 and burned, most of it becomes water and nitrogen, but a small amount of nitrogen oxide (fuel knock) is generated in accordance with the amount of injected ammonia, and the above-described regenerative heat is used. Even if a combustion furnace such as an exchange combustion furnace is used to maintain the combustion temperature at an appropriate temperature (about 1000 ° C.) to prevent the generation of nitrogen oxides (thermal nox), the denitration treatment in the downstream of the combustion furnace can be performed. Required (that is,
Ammonia injection is also required on the outlet side of the furnace according to the amount injected on the inlet side of the furnace.) However, if excessive ammonia is injected into the outlet of the combustion furnace for this denitration treatment, the concentration of ammonia remaining in the exhaust gases H3 and H4 after the denitration device 42 exceeds the allowable value. The preferred amount of ammonia to be determined ultimately can be almost uniquely determined according to the amount to be injected into the inlet side of the combustion furnace.
Thus, in the present method, an optimal distribution ratio is assumed in advance based on such a concept, and the remaining amount of ammonia is distributed to the inlet side and the outlet side of the combustion furnace 41.

【0040】しかも本例では、上記最適な分配割合を決
定する際に、燃焼炉41以降の排ガスH2中に存在して
いる三酸化硫黄の中和分も考慮している。即ち、燃焼炉
後流での脱硝処理に必要なアンモニア量よりも三酸化硫
黄の中和分だけ過剰な量のアンモニアが、脱硝装置42
の入口の排ガスH2中に含まれるように上記分配割合を
設定している。なお、次の表1は、燃焼炉41及び脱硝
装置42よりなるガスラインにおけるガス成分の濃度変
化及びガス温度条件の一例(石炭ガス化の場合の具体
例)を示したもので、以上のことを数字を挙げて具体的
に説明するためのものである。
In this embodiment, when determining the optimum distribution ratio, the neutralized amount of sulfur trioxide present in the exhaust gas H2 after the combustion furnace 41 is also taken into consideration. That is, the amount of ammonia in excess of the amount of ammonia required for the denitration treatment downstream of the combustion furnace by the neutralization amount of sulfur trioxide is supplied to the denitration device 42.
The above distribution ratio is set so as to be contained in the exhaust gas H2 at the inlet of. In addition, the following Table 1 shows an example (specific example in the case of coal gasification) of a change in concentration of gas components and a gas temperature condition in a gas line composed of the combustion furnace 41 and the denitration device 42. Is specifically described with reference to figures.

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】この表1の場合には、燃焼炉入口のガス中
のアンモニア濃度が30000ppmとなり、燃焼炉出
口のガス中のアンモニア濃度が340ppmとなるよう
に、残ったアンモニア水C6等が全て燃焼炉入口と出口
に分配されて注入されている。そして、燃焼炉入口側に
注入されたアンモニア(この場合、30000ppm)
は、燃焼によってそのほとんどが窒素と水に分解される
が、若干量が窒素酸化物となり、そのために、脱硝装置
入口(即ち、燃焼炉出口)では、この場合240ppm
の窒素酸化物が発生している。なお、この量の窒素酸化
物の分解用(即ち、脱硝処理用)としてのアンモニアの
当量は、理論的には240ppm(等モル)であり、余
裕をみてもこの場合例えば250ppm程度のアンモニ
アがあればよいが、本例では故意に三酸化硫黄の中和分
を過剰に残しておくようにしているため、その分も含め
て燃焼炉出口のガス中のアンモニア濃度が340ppm
になるようにアンモニア注入の分配量を設定している。
即ち、脱硝装置入口では、硫化水素の燃焼によって32
000ppmの多量の亜硫酸ガスが発生しており、これ
に伴って三酸化硫黄が50ppmと少量発生している。
そして、三酸化硫黄を中和するには化学量論的にその2
倍のモル数のアンモニアが必要になり、この場合、10
0ppm程度必要になる。そこで、燃焼炉出口側のアン
モニア濃度をこの場合340(=240+100)pp
mとしているのである。
In the case of Table 1, all of the remaining ammonia water C6 and the like were mixed so that the ammonia concentration in the gas at the combustion furnace inlet became 30000 ppm and the ammonia concentration in the gas at the combustion furnace outlet became 340 ppm. It is distributed and injected into the inlet and outlet. And ammonia injected into the combustion furnace inlet side (in this case, 30000 ppm)
Is mostly decomposed into nitrogen and water by combustion, but a small amount is converted into nitrogen oxides, so that at the denitrator inlet (ie, the combustion furnace outlet), 240 ppm
Of nitrogen oxides are generated. Note that the equivalent of ammonia for decomposing this amount of nitrogen oxides (that is, for denitration treatment) is theoretically 240 ppm (equimolar). However, in this example, the neutralized amount of sulfur trioxide is intentionally left in excess, so that the ammonia concentration in the gas at the outlet of the combustion furnace including that amount is 340 ppm.
The distribution amount of the ammonia injection is set so that
That is, at the inlet of the denitration apparatus, the combustion of hydrogen sulfide causes 32
A large amount of sulfur dioxide gas of 000 ppm is generated, and a small amount of sulfur trioxide is generated as small as 50 ppm.
Then, to neutralize sulfur trioxide, stoichiometric 2
Twice the mole of ammonia is required, in this case 10
About 0 ppm is required. Therefore, the ammonia concentration at the combustion furnace outlet side is set to 340 (= 240 + 100) pp in this case.
m.

【0043】これによって、表1の場合、脱硝装置42
では脱硝処理のための十分な量のアンモニアがガス中に
存在しており、しかもガス温度は燃焼後の高温のまま
(この場合300℃)とされているため、ガス中の窒素
酸化物のほとんど(この場合230ppm分)は触媒作
用により効果的にアンモニアと反応して窒素と水にな
り、脱硝装置42以降の排ガスH3,H4中に残留する
窒素酸化物は10ppmと許容範囲内となる。またこの
場合、ガス中のアンモニアは、この窒素酸化物との反応
によってその分減少し、脱硝装置42の出口側の排ガス
H3中では、110ppmとなる。そしてその後、熱交
換器46の冷却や反応器43(脱硫装置)での吸収液と
の接触によってガス温度が低下すると、残りのアンモニ
アがガス中の三酸化硫黄と反応して硫安となり、結局、
最終的な排ガスH4(脱硫装置出口の排ガス)における
アンモニア濃度は、10(=110−100)ppm
と、やはり許容範囲内の低い値となる。さらに、三酸化
硫黄は、アンモニアとの反応でほとんどが硫安となって
最終的な濃度がほぼゼロになり、また亜硫酸ガスは、脱
硫装置における吸収で13ppmとなる。
Thus, in the case of Table 1, the denitration device 42
In this method, a sufficient amount of ammonia for the denitration treatment is present in the gas, and the gas temperature is kept high after the combustion (in this case, 300 ° C.). (In this case, 230 ppm) effectively reacts with ammonia to form nitrogen and water by the catalytic action, and nitrogen oxides remaining in the exhaust gas H3, H4 after the denitration device 42 are within an allowable range of 10 ppm. In this case, the ammonia in the gas is reduced by the reaction with the nitrogen oxides, and becomes 110 ppm in the exhaust gas H3 on the outlet side of the denitration device 42. Then, after that, when the gas temperature decreases due to cooling of the heat exchanger 46 or contact with the absorbing solution in the reactor 43 (desulfurization device), the remaining ammonia reacts with sulfur trioxide in the gas to become ammonium sulfate.
The ammonia concentration in the final exhaust gas H4 (exhaust gas at the outlet of the desulfurization device) is 10 (= 1100-100) ppm.
Is also a low value within the allowable range. Further, most of sulfur trioxide is converted into ammonium sulfate by the reaction with ammonia to have a final concentration of almost zero, and sulfur dioxide gas becomes 13 ppm by absorption in a desulfurizer.

【0044】したがって、本例のガス精製方法であれ
ば、大気放出される排ガスH4中の各種有害物(硫化水
素、アンモニア、窒素酸化物、亜硫酸ガス、三酸化硫
黄)の全てが許容範囲内の低い値となり、しかも、回収
したアンモニアの一部が有効利用されつつ、残りのアン
モニアの全てがガス精製装置内において内部処理される
という優れた効果が得られる。なお、隣接する他の設備
などでアンモニアを利用する別の用途があれば、残りの
アンモニアをその設備に供給して有効利用すればよい
が、そのような用途もない場合には、従来であれば、例
えば微生物を使っためんどうな処理でアンモニアを分解
して処理するしかない。しかし、本例のようにアンモニ
アを燃焼炉の前後に分配して注入する構成であれば、多
量のアンモニアが残ってもこれを容易に内部処理でき
る。
Therefore, according to the gas purification method of the present embodiment, all of the harmful substances (hydrogen sulfide, ammonia, nitrogen oxides, sulfur dioxide, sulfur trioxide) in the exhaust gas H4 released to the atmosphere are within the allowable range. This is a low value, and an excellent effect is obtained in which all of the remaining ammonia is internally treated in the gas purification device while a part of the recovered ammonia is effectively used. In addition, if there is another use of ammonia in another adjacent facility, etc., the remaining ammonia may be supplied to the facility and used effectively, but if there is no such use, the conventional method may be used. For example, there is no other choice but to decompose ammonia by a complicated treatment using microorganisms. However, if ammonia is distributed and injected before and after the combustion furnace as in this example, even if a large amount of ammonia remains, it can be easily treated internally.

【0045】(第2例)次に、図6によって本発明の第
2例を説明する。なお、第1例と同様の構成部分につい
ては、説明を省略する。本例では、図6に示すように、
再生ガス燃焼部(アンモニア処理部)を以下のように構
成している。即ち、燃焼炉41の熱で処理ガスS1(後
述するアンモニアと空気J1の混合ガス)を加熱して排
出する熱交換器61と、アンモニアを窒素及び窒素酸化
物に分解するアンモニア分解触媒が装填され、熱交換器
61から排出された加熱後のガスS2が導入されるアン
モニア分解装置62と、アンモニア接触還元式脱硝用の
触媒が装填されアンモニア分解装置62から排出された
ガスS3が高温状態のまま導入される脱硝装置63と
を、再生ガスH1及び排ガスH2,H3が流れる第1ガ
スラインT1とは別個の第2ガスラインT2として設置
している。
(Second Example) Next, a second example of the present invention will be described with reference to FIG. The description of the same components as in the first example is omitted. In this example, as shown in FIG.
The regeneration gas combustion unit (ammonia treatment unit) is configured as follows. That is, a heat exchanger 61 that heats and discharges the processing gas S1 (a mixed gas of ammonia and air J1 described later) by the heat of the combustion furnace 41 and an ammonia decomposition catalyst that decomposes ammonia into nitrogen and nitrogen oxides are loaded. The ammonia decomposition device 62 into which the heated gas S2 discharged from the heat exchanger 61 is introduced and the gas S3 discharged from the ammonia decomposition device 62 loaded with a catalyst for ammonia catalytic reduction type denitration are kept in a high temperature state. The denitration device 63 to be introduced is provided as a second gas line T2 separate from the first gas line T1 through which the regeneration gas H1 and the exhaust gases H2 and H3 flow.

【0046】ここで、アンモニア分解装置62に装填さ
れるアンモニア分解触媒としては、脱硝負荷を低減する
観点からは、窒素酸化物の発生量の低いもの(窒素選択
率の高いもの)が好ましく、例えば特開平8−3885
6号公報に開示されたものが使用できる。即ち、所定の
結晶性シリケートを担体とし、活性金属として、白金、
パラジウム、ルテニウム、及びインリジウムのうちの1
種以上を含有する触媒(窒素選択率70%以上)が使用
できる。また、熱交換器61としては、例えば図4に一
点鎖線で示すように、燃焼炉本体70の燃焼室71内に
配置された伝熱管61aと、この伝熱管61a内に空気
J1とアンモニア水C6等を混合して導入する混合器6
1bとよりなるものが使用できる。
Here, from the viewpoint of reducing the denitration load, the ammonia decomposition catalyst loaded into the ammonia decomposition apparatus 62 is preferably one having a low nitrogen oxide generation amount (high nitrogen selectivity). JP-A-8-3885
No. 6 can be used. That is, a predetermined crystalline silicate as a carrier, platinum as an active metal,
One of palladium, ruthenium, and indium
Catalysts containing more than one species (nitrogen selectivity 70% or more) can be used. Further, as the heat exchanger 61, for example, as shown by a dashed line in FIG. 4, a heat transfer tube 61a disposed in a combustion chamber 71 of a combustion furnace main body 70, and air J1 and ammonia water C6 are provided in the heat transfer tube 61a. Mixer 6 for mixing and introducing
1b can be used.

【0047】そして本例では、次のようにして、余剰分
全てを含むアンモニアを第2ガスラインT2上に注入し
ている。即ち、回収したアンモニア(アンモニア水C6
等)を、第2ガスラインT2上における熱交換器61の
ガス入口側と、アンモニア分解装置62のガス出口側と
に分配して注入し、さらに熱交換器61のガス入口側に
は必要に応じてアンモニア燃焼用の空気J1(酸素含有
ガス)も注入して、熱交換器61のガス入口側に注入し
たアンモニアを燃焼炉41の熱で燃焼させ、さらにアン
モニア分解装置62に導入して酸化分解するとともに、
アンモニア分解装置62のガス出口側においてアンモニ
アが注入されたガスS3を、高温状態のままで脱硝装置
63に導入して脱硝処理するようにし、脱硝処理後のガ
スS4中のアンモニア濃度及び窒素酸化物濃度が許容範
囲内になるように、熱交換器61のガス入口側とアンモ
ニア分解装置62のガス出口側へのアンモニアの分配注
入量を設定する。
In this example, ammonia containing all surplus is injected into the second gas line T2 as follows. That is, the recovered ammonia (ammonia water C6
Etc.) are distributed and injected into the gas inlet side of the heat exchanger 61 and the gas outlet side of the ammonia decomposing device 62 on the second gas line T2. Accordingly, the air J1 (oxygen-containing gas) for ammonia combustion is also injected, and the ammonia injected into the gas inlet side of the heat exchanger 61 is burned by the heat of the combustion furnace 41, and further introduced into the ammonia decomposition device 62 to oxidize. Decompose,
The gas S3 into which ammonia has been injected at the gas outlet side of the ammonia decomposition device 62 is introduced into the denitration device 63 in a high-temperature state so as to be subjected to the denitration process, and the ammonia concentration and the nitrogen oxides in the gas S4 after the denitration process are increased. The distribution injection amount of ammonia to the gas inlet side of the heat exchanger 61 and the gas outlet side of the ammonia decomposing device 62 is set so that the concentration falls within the allowable range.

【0048】しかも本例では、アンモニアの一部を、第
1ガスラインT1における燃焼炉41のガス出口側にも
分配して注入し、燃焼炉41のガス出口側における排ガ
スH2,H3中のアンモニア濃度が、同排ガス中の三酸
化硫黄濃度に対する反応当量以上になるように、このア
ンモニアの分配量を設定する。なお、次の表2は、熱交
換器61、アンモニア分解装置62及び脱硝装置63よ
りなる第2ガスラインT2におけるガス成分の濃度変化
及びガス温度条件の一例(石炭ガス化の場合の具体例)
を示したもので、以上のことを数字を挙げて具体的に説
明するためのものである。
Further, in this embodiment, part of the ammonia is also distributed and injected into the gas outlet side of the combustion furnace 41 in the first gas line T1, and the ammonia in the exhaust gas H2, H3 at the gas outlet side of the combustion furnace 41 is injected. The distribution amount of ammonia is set so that the concentration becomes equal to or higher than the reaction equivalent to the sulfur trioxide concentration in the exhaust gas. In addition, the following Table 2 shows an example of a gas component concentration change and a gas temperature condition in the second gas line T2 including the heat exchanger 61, the ammonia decomposition device 62, and the denitration device 63 (a specific example in the case of coal gasification).
This is for specifically explaining the above with numerical values.

【0049】[0049]

【表2】 [Table 2]

【0050】この表2の場合には、熱交換器61の入口
側のガスS1中のアンモニア濃度が30000ppmと
なり、アンモニア分解装置62の出口側のガスS3中の
アンモニア濃度が250ppmとなるように、残ったア
ンモニア水C6等が全て、熱交換器61の入口側とアン
モニア分解装置62の出口側とに分配されて注入されて
いる。そして、熱交換器61の入口側に注入されたアン
モニア(この場合、30000ppm)は、燃焼とアン
モニア分解装置62による酸化分解によって、そのほと
んどが窒素と水に分解されるが、若干量が窒素酸化物と
なり、そのために、脱硝装置入口(即ち、アンモニア分
解装置出口)では、この場合250ppmの窒素酸化物
が発生している。なお、この量の窒素酸化物の分解用
(即ち、脱硝処理用)としてのアンモニアの当量は25
0ppm(等モル)であり、そのために、アンモニア分
解装置62の出口側のアンモニア濃度が250ppmに
なるようにアンモニア注入の分配量を設定しているが、
脱硝効率を重視すれば、若干余裕を持たせてアンモニア
濃度を増やしてもよい。また、表2には示していない
が、第1ガスラインT1における燃焼炉41の出口側に
は、前述したように三酸化硫黄が50ppm程度存在し
ているため、第1例(表1)と同様に、この燃焼炉出口
側のアンモニア濃度がこの三酸化硫黄を中和できる程度
(例えば110ppm)になるように、燃焼炉41の出
口側へのアンモニアの分配量が設定される。
In the case of Table 2, the ammonia concentration in the gas S1 on the inlet side of the heat exchanger 61 is 30,000 ppm, and the ammonia concentration in the gas S3 on the outlet side of the ammonia cracker 62 is 250 ppm. All of the remaining ammonia water C6 and the like are distributed and injected into the inlet side of the heat exchanger 61 and the outlet side of the ammonia decomposing device 62. Most of the ammonia (30,000 ppm in this case) injected into the inlet side of the heat exchanger 61 is decomposed into nitrogen and water by combustion and oxidative decomposition by the ammonia decomposer 62, but a small amount is oxidized by nitrogen. In this case, 250 ppm of nitrogen oxides are generated at the inlet of the denitration apparatus (that is, at the outlet of the ammonia decomposition apparatus). The equivalent of ammonia for decomposing this amount of nitrogen oxides (that is, for denitration treatment) is 25.
0 ppm (equimolar), and therefore, the distribution amount of the ammonia injection is set so that the ammonia concentration at the outlet side of the ammonia decomposition device 62 becomes 250 ppm.
If importance is attached to the denitration efficiency, the ammonia concentration may be increased with some margin. Further, although not shown in Table 2, since sulfur trioxide is present at about 50 ppm on the outlet side of the combustion furnace 41 in the first gas line T1, as described above, the first example (Table 1) Similarly, the amount of distribution of ammonia to the outlet side of the combustion furnace 41 is set such that the ammonia concentration at the outlet side of the combustion furnace is such that the sulfur trioxide can be neutralized (for example, 110 ppm).

【0051】このような分配量の設定によって、表2の
場合、脱硝装置63では脱硝処理のための必要量のアン
モニアがガス中に存在しており、しかもガス温度は燃焼
後の高温のまま(この場合300℃)とされているた
め、ガス中の窒素酸化物のほとんど(この場合240p
pm分)は触媒作用により効果的にアンモニアと反応し
て窒素と水になり、脱硝装置63以降の排ガスS4中に
残留する窒素酸化物は10ppmと許容範囲内となる。
またこの場合、アンモニア分解装置出口側(脱硝装置入
口側)のガスS3中のアンモニアは、この窒素酸化物と
の反応によってその分減少し、脱硝装置63の出口側の
排ガスS4中では、10ppmとなり、やはり許容範囲
内の低い値となる。
By setting such a distribution amount, in the case of Table 2, in the denitration device 63, a necessary amount of ammonia for the denitration treatment is present in the gas, and the gas temperature remains high after combustion ( In this case, the temperature is set to 300 ° C., so that most of the nitrogen oxides in the gas (in this case, 240 p
pm) effectively reacts with ammonia by the catalytic action to form nitrogen and water, and the nitrogen oxides remaining in the exhaust gas S4 after the denitration device 63 are within an allowable range of 10 ppm.
Further, in this case, the ammonia in the gas S3 on the outlet side of the ammonia decomposition apparatus (the inlet side of the denitration apparatus) is reduced by that amount by the reaction with the nitrogen oxides, and becomes 10 ppm in the exhaust gas S4 on the outlet side of the denitration apparatus 63. , Again, a low value within the allowable range.

【0052】したがって、本例のガス精製方法でも、大
気放出される排ガスH4及びS4中の各種有害物(硫化
水素、アンモニア、窒素酸化物、亜硫酸ガス、三酸化硫
黄)の全てが許容範囲内の低い値となり、しかも、回収
したアンモニアの一部が有効利用されつつ、残りのアン
モニアの全てがガス精製装置内において内部処理される
という優れた効果が得られる。しかも、本例の場合に
は、硫黄分を含む再生ガスH1のライン(第1ガスライ
ンT1)とは、別個のライン(第2ガスラインT2)に
おいて、余剰アンモニアを分解処理するようにしている
ので、上述したアンモニア注入量の分配率などの設定や
制御が容易であり、大気放出される窒素酸化物やアンモ
ニアの濃度をより信頼性高く許容範囲内に維持できると
いう特長がある。というのは、例えば第1例の構成で
は、アンモニアを硫化水素とともに燃焼させるから、硫
化水素の燃焼との関係でアンモニアの燃焼状況が複雑に
なり、燃焼条件も硫化水素を十分燃焼させるための条件
が優先されるので、アンモニアの燃焼による窒素酸化物
の発生量が比較的安定せず、最適なアンモニアの分配量
が割出し難くなる恐れがあるし、またその最適な分配量
が硫化水素濃度等の他のパラメータの影響で変動する恐
れもある。しかし、本例の場合には、アンモニアを別個
に燃焼させているので、このような問題がない。また、
脱硝触媒やアンモニア分解触媒は、一般に三酸化硫黄な
どの硫黄分に弱く、このような不純物の存在により劣化
して寿命が短くなるなどの問題点があるが、本例の場合
には、硫黄分を処理するガスラインと窒素分を処理する
ガスラインとを上述の如く分けたので、このような問題
も全く生じないという特長もある。
Therefore, even in the gas purification method of this embodiment, all of the harmful substances (hydrogen sulfide, ammonia, nitrogen oxides, sulfur dioxide, sulfur trioxide) in the exhaust gas H4 and S4 released to the atmosphere are within the allowable range. This is a low value, and an excellent effect is obtained in which all of the remaining ammonia is internally treated in the gas purification device while a part of the recovered ammonia is effectively used. Moreover, in the case of this example, the surplus ammonia is decomposed in a line (second gas line T2) separate from the line (first gas line T1) of the regeneration gas H1 containing sulfur. Therefore, it is easy to set and control the above-described distribution rate of the ammonia injection amount and the like, and it is possible to more reliably maintain the concentrations of nitrogen oxides and ammonia released to the atmosphere within an allowable range. This is because, for example, in the configuration of the first example, since ammonia is combusted with hydrogen sulfide, the combustion situation of ammonia becomes complicated in relation to the combustion of hydrogen sulfide, and the combustion conditions are also conditions for sufficiently combusting hydrogen sulfide. Is given priority, the amount of nitrogen oxides generated by the combustion of ammonia is relatively unstable, and it may be difficult to determine the optimal amount of ammonia to be distributed. May fluctuate under the influence of other parameters. However, in the case of this example, since ammonia is separately burned, there is no such problem. Also,
DeNOx catalysts and ammonia decomposition catalysts are generally susceptible to sulfur such as sulfur trioxide, and have problems such as deterioration and shortened life due to the presence of such impurities. Since the gas line for treating nitrogen and the gas line for treating nitrogen are separated as described above, there is a feature that such a problem does not occur at all.

【0053】なお、本発明は上記形態例に限られず各種
の態様がありうる。例えば、回収したアンモニアは、上
述した形態例(図3)のように、アンモニア水とオフガ
ス(アンモニア含有ガス)とに分けて扱う必要性は必ず
しもない。例えば、図3における冷却器59や凝縮液タ
ンク60を削除して、全てオフガスC3或いはC4(ア
ンモニア含有ガス)の状態でアンモニアの有効利用や、
本発明の分配注入によるアンモニアの分解処理を行って
もよい。また、ガスタービン後流の脱硝処理や燃焼炉後
流の脱硫装置での有効利用に必要な分だけを、アンモニ
ア水C6として凝縮させて使用し、残ったオフガスC7
或いはC4の全てを本発明の方法で分配注入して分解処
理するようにしてもよい。また、洗浄液の排水からアン
モニアとそれ以外の不純物(固形分)を分離する工程に
おいて発生したオフガスは、必ずしも本発明の対象のア
ンモニアとして分解処理する必要はなく、アンモニア濃
度等が許容範囲内ならば、そのまま大気放出して廃棄す
る態様もあり得る。例えば、図3におけるオフガスC4
のアンモニア濃度や他の有害物濃度が許容範囲内である
場合には、これをそのまま大気放出してもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but may have various aspects. For example, it is not always necessary to handle the recovered ammonia separately from the aqueous ammonia and the off-gas (ammonia-containing gas) as in the above-described embodiment (FIG. 3). For example, the cooler 59 and the condensate tank 60 in FIG. 3 are deleted, and the effective use of ammonia in the state of all the off-gas C3 or C4 (ammonia-containing gas),
The decomposition treatment of ammonia by the distribution injection of the present invention may be performed. Further, only the amount necessary for denitration treatment downstream of the gas turbine and effective use in the desulfurization device downstream of the combustion furnace is condensed and used as ammonia water C6.
Alternatively, all of C4 may be dispensed and injected by the method of the present invention for decomposition treatment. Further, the off-gas generated in the step of separating ammonia and other impurities (solid content) from the drainage of the cleaning liquid does not necessarily need to be decomposed as ammonia, which is the object of the present invention, as long as the ammonia concentration is within an allowable range. Alternatively, there may be a mode in which the waste gas is discharged to the atmosphere and discarded. For example, the off-gas C4 in FIG.
If the ammonia concentration or other harmful substance concentration is within the allowable range, it may be released to the atmosphere as it is.

【0054】また、洗浄塔における生成ガスの洗浄処理
における洗浄液には、必要に応じて酸等を投入して、そ
のpHをアンモニアや塩化水素の吸収に好ましい値に調
整するようにしてもよい。また、洗浄処理を実行する洗
浄塔を複数設けて、例えば第1洗浄塔で主に塩化水素を
第2洗浄塔で主にアンモニアを吸収するといった態様で
もよい。また、洗浄液を冷却する冷却器を設けて、その
運転温度をアンモニアや塩化水素の吸収に好ましい値に
積極的に管理するようにしてもよい。また燃焼炉は、上
述した蓄熱式熱交換燃焼炉に限られない。但し、上述し
たような蓄熱式熱交換燃焼炉を使って燃焼温度が適温
(例えば1000℃程度)に維持されれば、ガス中の窒
素(N2)の酸化による余分な窒素酸化物(サーマルノ
ックス)の発生が防止されるので、その分だけ脱硝装置
の負荷が低減できるし、前述したアンモニアの分配注入
量の設定や制御もより容易になる効果がある。
Further, an acid or the like may be added to the cleaning liquid in the cleaning processing of the generated gas in the cleaning tower, if necessary, to adjust the pH to a value preferable for absorption of ammonia or hydrogen chloride. Alternatively, a plurality of washing towers for performing the washing process may be provided, and for example, the first washing tower may absorb mainly hydrogen chloride and the second washing tower may mainly absorb ammonia. Further, a cooler for cooling the cleaning liquid may be provided, and the operating temperature thereof may be actively controlled to a value suitable for absorbing ammonia or hydrogen chloride. Further, the combustion furnace is not limited to the regenerative heat exchange combustion furnace described above. However, if the combustion temperature is maintained at an appropriate temperature (for example, about 1000 ° C.) using the regenerative heat exchange combustion furnace as described above, excess nitrogen oxide (thermal knock) caused by oxidation of nitrogen (N 2 ) in the gas is used. ) Is prevented, so that the load on the denitration apparatus can be reduced by that amount, and the setting and control of the above-described distribution and injection amount of ammonia can be more easily performed.

【0055】また、硫黄酸化物(主に亜硫酸ガス)を除
去するための排ガス浄化処理としては、上述したような
石灰石膏法に限られず、例えば亜硫酸ガスの吸収剤とし
てマグネシウム化合物を使用するいわゆる水マグ法を採
用してもよいことはいうまでもない。また、石灰石膏法
による脱硫処理を採用せず、排ガスから吸収した硫黄分
(主に亜硫酸ガス)から硫黄単体を回収する態様でもよ
いことはいうまでもない。また脱硫装置の吸収塔形式に
ついても、液柱式吸収塔に限られず、スプレー塔、グリ
ッド充填塔、ガス分散式吸収塔といった各種形式が採用
可能であることはいうまでもない。
Further, the exhaust gas purification treatment for removing sulfur oxides (mainly sulfur dioxide) is not limited to the lime-gypsum method described above. For example, a so-called water using a magnesium compound as an absorbent for sulfur dioxide is used. It goes without saying that the mug method may be employed. Further, it goes without saying that the desulfurization treatment by the lime-gypsum method may not be adopted, and the elemental sulfur may be recovered from the sulfur content (mainly sulfur dioxide) absorbed from the exhaust gas. Also, the type of absorption tower of the desulfurization apparatus is not limited to the liquid column type absorption tower, and it goes without saying that various types such as a spray tower, a grid packed tower, and a gas dispersion type absorption tower can be adopted.

【0056】またガス化の方式も、例えば酸素をガス化
剤とするものでもよい。また、ガスタービンからの排ガ
スの脱硝処理やそのための脱硝装置は、必ずしも必要で
はない。例えば石炭等の性状、或いはガス化炉やガスタ
ービンの方式などによって、排ガスに含有される窒素酸
化物の濃度が極めて低い場合には、上記脱硝処理は当然
に必要でない。また、ガス化する原料(炭素含有燃料)
は、石炭や石油に限られず、例えば木材や有機系(バイ
オ)燃料、或いは廃棄物プラスチックなどでもよい。ま
た、本発明の対象となるガス化設備は、ガスタービンを
発電用に利用するもの(即ち、ガス化発電設備)に限ら
れず、ガスタービンを例えば駆動用、或いはコンプレッ
サーなどの用途に利用する設備であってもよい。
The gasification method may be, for example, a method using oxygen as a gasifying agent. Further, a denitration treatment of exhaust gas from the gas turbine and a denitration device therefor are not necessarily required. For example, when the concentration of nitrogen oxides contained in the exhaust gas is extremely low due to the properties of coal or the like, or the type of gasification furnace or gas turbine, the above-described denitration treatment is not necessary. In addition, raw materials to be gasified (carbon-containing fuel)
Is not limited to coal or petroleum, and may be, for example, wood, organic (bio) fuel, or waste plastic. Further, the gasification equipment to which the present invention is applied is not limited to equipment using a gas turbine for power generation (that is, gasification power generation equipment), and equipment using the gas turbine for driving or for use such as a compressor. It may be.

【0057】[0057]

【発明の効果】請求項1記載のガス精製方法は、ガス化
による生成ガスから硫黄化合物とその他不純物(アンモ
ニアや塩化水素等)を湿式法により別個に吸収除去し、
硫黄化合物吸収用の吸収液を再生する際に発生する硫黄
化合物含有ガス(再生ガス)を燃焼炉で燃焼させて硫黄
酸化物含有ガス(排ガス)に変換し、この硫黄酸化物含
有ガスから硫黄酸化物を除去する排ガス浄化処理を行う
ガス精製方法において、上記不純物除去用の洗浄液中か
ら回収したアンモニアを、燃焼炉のガス入口側とガス出
口側とに分配して注入し、さらに燃焼炉のガス入口側に
は必要に応じて燃焼用の酸素含有ガスも注入して、燃焼
炉のガス入口側に注入したアンモニアを燃焼炉において
硫黄化合物とともに燃焼させて酸化分解するとともに、
燃焼炉のガス出口側においてアンモニアが注入された排
ガスを、排ガス浄化処理の前に高温状態のままでアンモ
ニア接触還元式脱硝装置に導入して脱硝処理するように
し、排ガス浄化処理後の排ガス中のアンモニア濃度及び
窒素酸化物濃度が許容範囲内になるように、燃焼炉のガ
ス入口側とガス出口側へのアンモニアの分配注入量を設
定する。このため、最終的に大気放出される排ガス中の
各種有害物(硫黄化合物、アンモニア、窒素酸化物、硫
黄酸化物)の全てが低い値となり、しかも、回収したア
ンモニアの全てがガス精製装置内において内部処理でき
るという優れた効果が得られる。
According to the gas purification method of the present invention, a sulfur compound and other impurities (such as ammonia and hydrogen chloride) are separately absorbed and removed from a gas produced by gasification by a wet method.
The sulfur compound-containing gas (regenerated gas) generated when the absorbing solution for sulfur compound absorption is regenerated is burned in a combustion furnace to be converted into a sulfur oxide-containing gas (exhaust gas), and the sulfur oxide-containing gas is converted into a sulfur oxide-containing gas. In the gas purification method of performing an exhaust gas purification treatment for removing substances, the ammonia recovered from the cleaning liquid for removing impurities is distributed and injected into a gas inlet side and a gas outlet side of the combustion furnace, and further, the gas of the combustion furnace is further removed. If necessary, oxygen-containing gas for combustion is also injected into the inlet side, and the ammonia injected into the gas inlet side of the combustion furnace is burned together with sulfur compounds in the combustion furnace to oxidize and decompose,
Exhaust gas into which ammonia has been injected at the gas outlet side of the combustion furnace is introduced into an ammonia catalytic reduction type denitration apparatus in a high-temperature state before exhaust gas purification processing to perform denitration processing. The distribution injection amount of ammonia to the gas inlet side and the gas outlet side of the combustion furnace is set so that the ammonia concentration and the nitrogen oxide concentration fall within the allowable ranges. As a result, all of the various harmful substances (sulfur compounds, ammonia, nitrogen oxides, sulfur oxides) in the exhaust gas finally released to the atmosphere have low values, and all of the recovered ammonia is discharged in the gas purification device. An excellent effect that internal processing can be performed is obtained.

【0058】すなわち、回収したアンモニアの全てが、
例えば排ガス浄化処理(主に亜硫酸ガスの吸収処理)に
おける吸収助剤などとして有効利用できず、余剰なアン
モニアが生じた場合でも、本発明のように燃焼炉の前後
にアンモニアを分配注入し、燃焼炉の後流で脱硝処理す
る構成であれば、この分配注入の量を全体的に増加さ
せ、脱硝装置の容量を十分なものにしておくことで、こ
の余剰なアンモニアを全て分解処理し、かつ同時に燃焼
炉で発生する窒素酸化物を除去できるから、大気放出さ
れる排ガスをクリーンなものに維持しつつ、回収したア
ンモニアを系外に排出する必要も生じない。ちなみに、
単に余剰なアンモニアを全て燃焼炉に導入して分解処理
する構成では、燃焼炉後流の排ガス中に、導入したアン
モニアの一部が酸化されてなる窒素酸化物が発生し、ア
ンモニアの燃焼炉への導入量によっては、燃焼炉後流の
排ガス中の窒素酸化物が許容範囲を越えてしまう。しか
し本発明では、燃焼炉の入口側に注入する量に応じて燃
焼炉の後流側にも過不足なくアンモニアを注入するか
ら、燃焼炉で発生した窒素酸化物がこの燃焼炉の後流側
に注入したアンモニアとの触媒反応で効果的に分解除去
され、しかもその後にガス中に残留するアンモニアはほ
とんどなくなる。なお、例えばガス化設備に隣接する他
の設備などでアンモニアを利用する別の用途があれば、
残りのアンモニアをその設備に供給して有効利用すれば
よいが、そのような用途もない場合には、従来であれ
ば、例えば微生物を使っためんどうな処理でアンモニア
を分解して処理するしかない。しかし、本発明のように
アンモニアを燃焼炉の前後に分配して注入し、燃焼炉の
後流で脱硝処理する構成であれば、多量のアンモニアが
残ってもこれを容易に内部処理できる。
That is, all of the recovered ammonia is
For example, even if excess ammonia is not effectively used as an absorption aid in exhaust gas purification processing (mainly sulfur dioxide gas absorption processing) and excess ammonia is generated, as in the present invention, ammonia is distributed and injected before and after the combustion furnace and combustion is performed. If the denitrification treatment is performed downstream of the furnace, the amount of the distributed injection is increased as a whole and the capacity of the denitration device is made sufficient to decompose all the excess ammonia, and At the same time, since nitrogen oxides generated in the combustion furnace can be removed, there is no need to discharge the recovered ammonia to the outside while maintaining clean exhaust gas discharged to the atmosphere. By the way,
In a configuration in which all excess ammonia is simply introduced into the combustion furnace to decompose, a part of the introduced ammonia is oxidized in the exhaust gas downstream of the combustion furnace to produce nitrogen oxides. Depending on the amount of nitrogen introduced, nitrogen oxides in the exhaust gas downstream of the combustion furnace may exceed an allowable range. However, in the present invention, ammonia is injected into the downstream side of the combustion furnace according to the amount to be injected into the inlet side of the combustion furnace, without excess or deficiency. Is effectively decomposed and removed by a catalytic reaction with the ammonia injected into the gas, and the ammonia remaining in the gas thereafter hardly remains. In addition, if there is another use of ammonia in other facilities adjacent to the gasification facility, for example,
The remaining ammonia may be supplied to the facility and used effectively, but if there is no such use, conventionally, for example, the only option is to decompose and treat the ammonia with a complicated treatment using microorganisms . However, if ammonia is distributed and injected before and after the combustion furnace and denitration is performed downstream of the combustion furnace as in the present invention, even if a large amount of ammonia remains, it can be easily processed internally.

【0059】また、請求項2記載のガス精製方法のよう
に、脱硝処理後の排ガス中のアンモニア濃度が、脱硝処
理後の排ガス中の三酸化硫黄濃度に対する反応当量以上
になるように、上記アンモニアの分配注入量を設定した
場合には、硫黄酸化物を除去する一般的な排ガス浄化処
理(例えば、石灰石膏法湿式脱硫処理)では除去困難な
微量な硫黄酸化物(即ち、三酸化硫黄)をも排ガス中か
ら効果的に除去でき、大気放出される排ガスをさらにク
リーンにできるという利点がある。というのは、燃焼炉
後流での脱硝処理後の排ガス中に三酸化硫黄濃度に対す
る反応当量以上のアンモニアが残留していれば、この排
ガス中の三酸化硫黄のほとんどは、その後の冷却によっ
てこの残留アンモニアと反応して中和され、無害な硫安
となって排ガス浄化処理において容易に除去できるから
である。
Further, as in the gas refining method according to claim 2, the ammonia concentration in the exhaust gas after the denitration treatment is equal to or higher than the reaction equivalent to the sulfur trioxide concentration in the exhaust gas after the denitration treatment. When the distribution injection amount is set, a small amount of sulfur oxide (that is, sulfur trioxide), which is difficult to remove in a general exhaust gas purification process (for example, a lime gypsum method wet desulfurization process) for removing a sulfur oxide, is set. Has the advantage that the exhaust gas discharged to the atmosphere can be further cleaned. That is, if ammonia equivalent to the sulfur trioxide concentration or more remains in the exhaust gas after the denitration treatment downstream of the combustion furnace, most of the sulfur trioxide in the exhaust gas is cooled by the subsequent cooling. This is because it reacts with the residual ammonia to be neutralized and becomes harmless ammonium sulfate, which can be easily removed in the exhaust gas purification treatment.

【0060】次に、請求項3記載のガス精製方法は、ガ
ス化による生成ガスから硫黄化合物とその他不純物(ア
ンモニアや塩化水素等)を湿式法により別個に吸収除去
し、硫黄化合物吸収用の吸収液を再生する際に発生する
硫黄化合物含有ガス(再生ガス)を燃焼炉で燃焼させて
硫黄酸化物含有ガス(排ガス)に変換し、この硫黄酸化
物含有ガスから硫黄酸化物を除去する排ガス浄化処理を
行うガス精製方法において、燃焼炉の熱でガスを加熱し
て排出する熱交換器と、この熱交換器から排出された加
熱後のガスが導入されるアンモニア分解装置と、このア
ンモニア分解装置から排出されたガスが高温状態のまま
導入される脱硝装置とを、前記再生ガス及び排ガスが流
れる第1ガスラインとは別個の第2ガスライン上に設置
し、上記不純物除去用の洗浄液中から回収したアンモニ
アを、第2ガスライン上における熱交換器のガス入口側
とアンモニア分解装置のガス出口側とに分配して注入
し、さらに熱交換器のガス入口側には必要に応じて燃焼
用の酸素含有ガスも注入して、熱交換器のガス入口側に
注入したアンモニアを燃焼炉の熱で燃焼させ、さらにア
ンモニア分解装置に導入して酸化分解するとともに、ア
ンモニア分解装置から排出されアンモニアが注入された
ガスを、高温状態のままで脱硝装置に導入して脱硝処理
するようにし、上記第2ガスライン上における脱硝処理
後のガス中のアンモニア濃度及び窒素酸化物濃度が許容
範囲内になるように、熱交換器のガス入口側とアンモニ
ア分解装置のガス出口側へのアンモニアの分配注入量を
設定する。このため、最終的に大気放出される排ガス中
の各種有害物(硫黄化合物、アンモニア、窒素酸化物、
硫黄酸化物)の全てが低い値となり、しかも、回収した
アンモニアの全てがガス精製装置内において内部処理で
きるという、請求項1記載の発明と同様の優れた効果が
得られる。
Next, in the gas refining method according to the third aspect, the sulfur compound and other impurities (ammonia, hydrogen chloride, etc.) are separately absorbed and removed from the gas produced by gasification by a wet method, and the absorption for sulfur compound absorption is performed. Exhaust gas purification in which a sulfur compound-containing gas (regenerated gas) generated when a liquid is regenerated is burned in a combustion furnace to convert it into a sulfur oxide-containing gas (exhaust gas), and sulfur oxide is removed from the sulfur oxide-containing gas. In a gas purification method for performing a treatment, a heat exchanger that heats and discharges a gas with heat from a combustion furnace, an ammonia decomposition device into which the heated gas discharged from the heat exchanger is introduced, and an ammonia decomposition device And a denitration apparatus into which the gas discharged from the furnace is introduced in a high-temperature state, on a second gas line separate from the first gas line through which the regeneration gas and the exhaust gas flow. Ammonia recovered from the cleaning solution for use is distributed and injected into the gas inlet side of the heat exchanger and the gas outlet side of the ammonia decomposer on the second gas line, and is further required at the gas inlet side of the heat exchanger. The oxygen-containing gas for combustion is also injected according to the above, the ammonia injected into the gas inlet side of the heat exchanger is burned by the heat of the combustion furnace, and further introduced into the ammonia decomposer to oxidize and decompose. The gas into which the ammonia has been injected and which has been injected is introduced into a denitration apparatus in a high-temperature state to perform denitration processing, and the ammonia concentration and the nitrogen oxide concentration in the gas after the denitration treatment on the second gas line are reduced. The distribution injection amount of ammonia to the gas inlet side of the heat exchanger and the gas outlet side of the ammonia decomposer is set so as to be within the allowable range. Therefore, various harmful substances (sulfur compounds, ammonia, nitrogen oxides,
(Sulfur oxide) has a low value, and furthermore, all the recovered ammonia can be internally treated in the gas purification apparatus.

【0061】しかも本発明の場合には、再生ガスのライ
ン(第1ガスライン)とは、別個のライン(第2ガスラ
イン)において、余剰アンモニアを分解処理するように
しているので、上述したアンモニアの分配注入量などの
設定や制御が容易であり、大気放出される窒素酸化物や
アンモニアの濃度をより信頼性高く許容範囲内に維持で
きるという特長がある。というのは、例えば請求項1記
載の構成では、アンモニアを硫化水素とともに燃焼させ
るから、硫化水素の燃焼との関係でアンモニアの燃焼状
況が複雑になり、燃焼条件も硫化水素を十分燃焼させる
ための条件が優先されるので、アンモニアの燃焼による
窒素酸化物の発生量が比較的安定せず、最適なアンモニ
アの分配量が割出し難くなる恐れがあるし、またその最
適な分配量が硫化水素濃度等の他のパラメータの影響で
変動する恐れもある。しかし、本発明の場合には、アン
モニアを別個に酸化分解しているので、このような問題
がない。また、脱硝触媒やアンモニア分解触媒は、一般
に三酸化硫黄などの硫黄分に弱く、このような不純物の
存在により劣化して寿命が短くなるなどの問題点がある
が、本発明の場合には、硫黄分を処理するガスラインと
窒素分を処理するガスラインとを上述の如く分けたの
で、このような問題も全く生じないという特長もある。
Further, in the case of the present invention, the surplus ammonia is decomposed in a separate line (second gas line) from the regeneration gas line (first gas line). It is advantageous in that the setting and control of the distribution injection amount and the like can be easily performed, and the concentration of nitrogen oxides and ammonia released to the atmosphere can be more reliably maintained within an allowable range. This is because, for example, in the configuration of claim 1, ammonia is combusted with hydrogen sulfide, so that the combustion state of ammonia becomes complicated in relation to the combustion of hydrogen sulfide, and the combustion conditions are such that hydrogen sulfide is sufficiently combusted. Since the conditions are prioritized, the amount of nitrogen oxides generated by the combustion of ammonia is relatively unstable, and it may be difficult to determine the optimal amount of ammonia to be distributed. Etc., may fluctuate under the influence of other parameters. However, in the case of the present invention, such a problem does not exist because ammonia is separately oxidized and decomposed. Further, the denitration catalyst and the ammonia decomposition catalyst are generally vulnerable to sulfur such as sulfur trioxide, and have a problem that the life is shortened due to deterioration due to the presence of such impurities, but in the case of the present invention, Since the gas line for processing the sulfur content and the gas line for processing the nitrogen content are separated as described above, there is a feature that such a problem does not occur at all.

【0062】また、請求項4記載のガス精製方法のよう
に、アンモニアを、第1ガスラインにおける燃焼炉のガ
ス出口側にも分配して注入し、燃焼炉のガス出口側にお
ける排ガス中のアンモニア濃度が、同排ガス中の三酸化
硫黄濃度に対する反応当量以上になるように、燃焼炉の
ガス出口側へのアンモニアの分配注入量を設定した場合
には、請求項2記載の発明と同様に、除去困難な微量な
硫黄酸化物(即ち、三酸化硫黄)をも第1ガスライン上
の排ガス中から効果的に除去でき、大気放出されるこの
排ガスをさらにクリーンにできるという利点がある。
Further, as in the gas refining method according to the fourth aspect, ammonia is also distributed and injected to the gas outlet side of the combustion furnace in the first gas line, and the ammonia in the exhaust gas at the gas outlet side of the combustion furnace is injected. When the distribution injection amount of ammonia to the gas outlet side of the combustion furnace is set so that the concentration is equal to or higher than the reaction equivalent to the sulfur trioxide concentration in the exhaust gas, similar to the invention of claim 2, There is an advantage that even trace amounts of sulfur oxides (that is, sulfur trioxide) which are difficult to remove can be effectively removed from the exhaust gas on the first gas line, and the exhaust gas discharged to the atmosphere can be further cleaned.

【0063】さらに、請求項5記載のガス精製方法で
は、燃焼炉として蓄熱式熱交換燃焼炉を採用し、燃焼炉
に導入されるガス中の窒素(N2)が酸化されてなる窒素
酸化物(サーマルノックス)が生じない低い温度範囲
で、再生ガスを燃焼させる。このため、その分だけ燃焼
炉後流の脱硝装置の負荷が低減できるし、前述したアン
モニアの分配注入量の設定や制御もより容易になる効果
がある。
Further, in the gas refining method according to the fifth aspect, a regenerative heat exchange combustion furnace is employed as a combustion furnace, and nitrogen oxide (N 2 ) in a gas introduced into the combustion furnace is oxidized. The regeneration gas is burned in a low temperature range where (thermal knock) does not occur. For this reason, the load of the denitration device downstream of the combustion furnace can be reduced by that much, and the setting and control of the above-mentioned distribution injection amount of ammonia can be more easily performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一例を実施するガス精製装置の洗浄部
及び脱硫部を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a cleaning unit and a desulfurization unit of a gas purification device that implements an example of the present invention.

【図2】同装置における再生ガス燃焼部(アンモニア処
理部)及び排ガス浄化処理部を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a regeneration gas combustion section (ammonia processing section) and an exhaust gas purification processing section in the same apparatus.

【図3】同装置における洗浄液排水処理部の構成を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a cleaning liquid drainage treatment section in the same apparatus.

【図4】同装置における燃焼炉を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a combustion furnace in the apparatus.

【図5】同装置における燃焼炉の動作を説明する図であ
る。
FIG. 5 is a view for explaining the operation of the combustion furnace in the apparatus.

【図6】本発明の他の例を実施するガス精製装置の再生
ガス燃焼部(アンモニア処理部)及び排ガス浄化処理部
を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a regeneration gas combustion unit (ammonia processing unit) and an exhaust gas purification processing unit of a gas purification device that implements another example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7 洗浄塔 21 脱硫塔 22 再生塔 41 燃焼炉 42,63 脱硝装置 61 熱交換器 62 アンモニア分解装置 A1〜A5 生成ガス B 洗浄液 C 排水 C6 アンモニア水 C4,C7 オフガス(アンモニア含有ガス) F 吸収液(硫化水素吸収用) H1 再生ガス(第1ガスライン上のガス) H2,H2,H4 排ガス(第1ガスライン上のガス) J1 空気(酸素含有ガス) K 吸収液(亜硫酸ガス吸収用) S1,S2,S3,S4 ガス(第2ガスライン上のガ
ス) T1 第1ガスライン T2 第2ガスライン
7 Cleaning tower 21 Desulfurization tower 22 Regeneration tower 41 Combustion furnace 42, 63 Denitration device 61 Heat exchanger 62 Ammonia decomposition device A1 to A5 Product gas B Cleaning solution C Drainage C6 Ammonia water C4, C7 Offgas (ammonia-containing gas) F Absorption solution ( H1 Regeneration gas (gas on the first gas line) H2, H2, H4 Exhaust gas (gas on the first gas line) J1 Air (oxygen-containing gas) K Absorbent (for sulfurous acid gas absorption) S1, S2, S3, S4 gas (gas on the second gas line) T1 first gas line T2 second gas line

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B01D 53/77 B01D 53/34 ZAB 53/86 125E C10J 3/46 53/36 E C10K 1/14 (72)発明者 沖野 進 広島県広島市西区観音新町四丁目6番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 本城 新太郎 広島県広島市西区観音新町四丁目6番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 Fターム(参考) 4D002 AA02 AC10 BA02 CA01 CA07 CA13 DA05 DA07 DA16 EA06 EA07 EA12 FA03 FA06 GA01 GA02 GA03 GB02 GB03 GB06 HA04 HA08 4D020 AA04 AA10 BB03 BC01 CB08 CC01 CC05 CC21 CD03 CD10 DA01 DA02 DB02 DB03 DB05 4D048 AA06 AA08 AB03 BA07X BA11X BA23X BA26X BA27X BA30X BA31X BA32X BA33X BA41X CA04 CC38 4H060 AA01 BB04 BB23 CC18 DD12 DD13 DD21 FF04 FF13 GG01Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) B01D 53/77 B01D 53/34 ZAB 53/86 125E C10J 3/46 53/36 E C10K 1/14 (72) Inventor Susumu Okino 4-62 Kannon Shinmachi, Nishi-ku, Hiroshima City, Hiroshima Prefecture Inside Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.Hiroshima Research Center F-term (reference) 4D002 AA02 AC10 BA02 CA01 CA07 CA13 DA05 DA07 DA16 EA06 EA07 EA12 FA03 FA06 GA01 GA02 GA03 GB02 GB03 GB06 HA04 HA08 4D020 AA04 AA10 BB03 BC01 CB08 CC01 CC05 CC21 CD03 CD10 DA01 DA02 DB02 DB03 AB03A04 BA23X BA26X BA27X BA30X BA31X BA32X BA33X BA41X CA04 CC38 4H060 AA01 BB04 BB23 CC18 DD12 DD13 DD21 FF04 FF13 GG01

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 炭素含有燃料のガス化によって得られる
生成ガスを洗浄液に気液接触させて前記生成ガス中のア
ンモニアを含む不純物を吸収除去した後、前記生成ガス
を硫黄化合物の吸収液と気液接触させて前記生成ガス中
に含まれる硫黄化合物を吸収除去する一方で、硫黄化合
物を吸収した前記吸収液に熱を加えて再生し、この再生
において発生する硫黄化合物を含む再生ガスを燃焼炉で
燃焼させて硫黄酸化物を含む排ガスに転換し、さらに、
この排ガス中の硫黄酸化物を除去する排ガス浄化処理を
行うガス精製方法において、 前記洗浄液中から回収したアンモニアを、前記燃焼炉の
ガス入口側とガス出口側とに分配して注入し、さらに前
記燃焼炉のガス入口側には必要に応じて燃焼用の酸素含
有ガスも注入して、前記燃焼炉のガス入口側に注入した
アンモニアを前記燃焼炉において前記硫黄化合物ととも
に燃焼させて酸化分解するとともに、前記燃焼炉のガス
出口側において前記アンモニアが注入された前記排ガス
を、前記排ガス浄化処理の前に高温状態のままでアンモ
ニア接触還元式脱硝装置に導入して脱硝処理するように
し、 前記排ガス浄化処理後の排ガス中のアンモニア濃度及び
窒素酸化物濃度が許容範囲内になるように、前記燃焼炉
のガス入口側とガス出口側への前記アンモニアの分配注
入量を設定することを特徴とするガス精製方法。
1. A gas produced by gasification of a carbon-containing fuel is brought into gas-liquid contact with a cleaning liquid to absorb and remove impurities including ammonia in the produced gas. While the sulfur compound contained in the product gas is absorbed and removed by liquid contact, heat is applied to the absorbing solution that has absorbed the sulfur compound to regenerate, and a regeneration gas containing the sulfur compound generated in the regeneration is burned in a combustion furnace. To convert it to exhaust gas containing sulfur oxides,
In the gas purification method of performing an exhaust gas purification process for removing sulfur oxides in the exhaust gas, the ammonia recovered from the cleaning liquid is distributed and injected into a gas inlet side and a gas outlet side of the combustion furnace, and Oxygen-containing gas for combustion is also injected into the gas inlet side of the combustion furnace as necessary, and the ammonia injected into the gas inlet side of the combustion furnace is burned with the sulfur compound in the combustion furnace to oxidize and decompose. The exhaust gas into which the ammonia has been injected at the gas outlet side of the combustion furnace is introduced into an ammonia catalytic reduction type denitration apparatus while being kept in a high temperature state before the exhaust gas purification processing to perform the denitration processing. The aforesaid gas is fed to the gas inlet and gas outlet of the combustion furnace so that the ammonia concentration and the nitrogen oxide concentration in the exhaust gas after the treatment fall within the allowable ranges. Gas purification method characterized by setting the distribution amount of injected pneumoniae.
【請求項2】 前記脱硝処理後の排ガス中のアンモニア
濃度が、前記脱硝処理後の排ガス中の三酸化硫黄濃度に
対する反応当量以上になるように、前記燃焼炉のガス入
口側とガス出口側への前記アンモニアの分配注入量を設
定することを特徴とする請求項1記載のガス精製方法。
2. A gas inlet side and a gas outlet side of the combustion furnace so that the ammonia concentration in the exhaust gas after the denitration treatment is equal to or more than the reaction equivalent to the sulfur trioxide concentration in the exhaust gas after the denitration treatment. 2. The gas purification method according to claim 1, wherein a distribution injection amount of the ammonia is set.
【請求項3】 炭素含有燃料のガス化によって得られる
生成ガスを洗浄液に気液接触させて前記生成ガス中のア
ンモニアを含む不純物を吸収除去した後、前記生成ガス
を硫黄化合物の吸収液と気液接触させて前記生成ガス中
に含まれる硫黄化合物を吸収除去する一方で、硫黄化合
物を吸収した前記吸収液に熱を加えて再生し、この再生
において発生する硫黄化合物を含む再生ガスを燃焼炉で
燃焼させて硫黄酸化物を含む排ガスに転換し、さらに、
この排ガス中の硫黄酸化物を除去する排ガス浄化処理を
行うガス精製方法において、 前記燃焼炉の熱でガスを加熱して排出する熱交換器と、
アンモニアを窒素及び窒素酸化物に分解するアンモニア
分解触媒が装填され前記熱交換器から排出された加熱後
のガスが導入されるアンモニア分解装置と、アンモニア
接触還元式脱硝用の触媒が装填され前記アンモニア分解
装置から排出されたガスが高温状態のまま導入される脱
硝装置とを、前記再生ガス及び前記排ガスが流れる第1
ガスラインとは別個の第2ガスライン上に設置し、 前記洗浄液中から回収したアンモニアを、前記第2ガス
ライン上における前記熱交換器のガス入口側と前記アン
モニア分解装置のガス出口側とに分配して注入し、さら
に前記熱交換器のガス入口側には必要に応じて燃焼用の
酸素含有ガスも注入して、前記熱交換器のガス入口側に
注入したアンモニアを前記燃焼炉の熱で燃焼させ、さら
に前記アンモニア分解装置に導入して酸化分解するとと
もに、前記アンモニア分解装置から排出され前記アンモ
ニアが注入されたガスを、高温状態のままで前記脱硝装
置に導入して脱硝処理するようにし、 前記脱硝処理後のガス中のアンモニア濃度及び窒素酸化
物濃度が許容範囲内になるように、前記熱交換器のガス
入口側と前記アンモニア分解装置のガス出口側への前記
アンモニアの分配注入量を設定することを特徴とするガ
ス精製方法。
3. A gas produced by gasification of a carbon-containing fuel is brought into gas-liquid contact with a cleaning liquid to absorb and remove impurities including ammonia in the produced gas. While the sulfur compound contained in the product gas is absorbed and removed by liquid contact, heat is applied to the absorbing solution that has absorbed the sulfur compound to regenerate, and a regeneration gas containing the sulfur compound generated in the regeneration is burned in a combustion furnace. To convert it to exhaust gas containing sulfur oxides,
In a gas purification method for performing an exhaust gas purification treatment for removing sulfur oxides in the exhaust gas, a heat exchanger that heats and discharges gas with heat of the combustion furnace;
An ammonia decomposition apparatus into which an ammonia decomposition catalyst for decomposing ammonia into nitrogen and nitrogen oxides is loaded and into which the heated gas discharged from the heat exchanger is introduced; and an ammonia catalytic reduction type denitration catalyst A denitration device in which the gas discharged from the decomposition device is introduced in a high-temperature state;
It is installed on a second gas line separate from the gas line, and the ammonia recovered from the cleaning liquid is supplied to the gas inlet side of the heat exchanger and the gas outlet side of the ammonia decomposer on the second gas line. Distribute and inject, and further, if necessary, inject oxygen-containing gas for combustion into the gas inlet side of the heat exchanger, and feed the ammonia injected into the gas inlet side of the heat exchanger into the heat of the combustion furnace. In addition, while introducing the ammonia into the ammonia decomposition apparatus to oxidize and decompose, the gas discharged from the ammonia decomposition apparatus and into which the ammonia is injected is introduced into the denitration apparatus in a high temperature state to perform the denitration processing. The gas inlet side of the heat exchanger and the gas of the ammonia decomposer so that the ammonia concentration and the nitrogen oxide concentration in the gas after the denitration treatment fall within the allowable range. Gas purification method characterized by setting the distribution injection amount of the ammonia to the outlet side.
【請求項4】 前記アンモニアを、前記第1ガスライン
における前記燃焼炉のガス出口側にも分配して注入し、
前記燃焼炉のガス出口側における前記排ガス中のアンモ
ニア濃度が、同排ガス中の三酸化硫黄濃度に対する反応
当量以上になるように、前記燃焼炉のガス出口側への前
記アンモニアの分配注入量を設定することを特徴とする
請求項3記載のガス精製方法。
4. The ammonia is also distributed and injected into the first gas line at a gas outlet side of the combustion furnace,
The distribution injection amount of the ammonia to the gas outlet side of the combustion furnace is set such that the ammonia concentration in the exhaust gas at the gas outlet side of the combustion furnace is equal to or higher than the reaction equivalent to the sulfur trioxide concentration in the exhaust gas. The gas purification method according to claim 3, wherein the gas purification is performed.
【請求項5】 前記燃焼炉として蓄熱式熱交換燃焼炉を
採用し、前記燃焼炉に導入されるガス中の窒素(N2)が
酸化されてなる窒素酸化物が生じない低い温度範囲で、
前記再生ガスを燃焼させることを特徴とする請求項1乃
至4の何れかに記載のガス精製方法。
5. A regenerative heat exchange combustion furnace is adopted as the combustion furnace, and nitrogen (N 2 ) in a gas introduced into the combustion furnace is oxidized in a low temperature range where nitrogen oxides are not generated.
5. The gas purification method according to claim 1, wherein the regeneration gas is burned.
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