JP3017730B1 - Dry desulfurizing agent, method and apparatus for producing the same, and method and apparatus for using the desulfurizing agent - Google Patents

Dry desulfurizing agent, method and apparatus for producing the same, and method and apparatus for using the desulfurizing agent

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JP3017730B1
JP3017730B1 JP11091760A JP9176099A JP3017730B1 JP 3017730 B1 JP3017730 B1 JP 3017730B1 JP 11091760 A JP11091760 A JP 11091760A JP 9176099 A JP9176099 A JP 9176099A JP 3017730 B1 JP3017730 B1 JP 3017730B1
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Abstract

【要約】 【課題】 石炭ガス化ガス等のガス化ガスから硫黄化合
物を可逆的に除去する乾式脱硫剤であって、硫化と再生
のサイクルの繰り返しに耐え、600℃以下の中温域に
ても反応性を失わず、機械的な質的低下も起こさない乾
式脱硫剤を提供する。 【解決手段】 酸化亜鉛及び酸化ジルコニウムがシリカ
・アルミナ、ムライトあるいはジルコニア等のセラミッ
クスの多孔質粒子に担持されてなる乾式脱硫剤を製造
し、脱硫・脱塵が同時に行える移動床方式の乾式石炭ガ
ス化精製器等にて使用する。
A dry desulfurization agent for reversibly removing a sulfur compound from a gasification gas such as a coal gasification gas, which withstands repetition of a cycle of sulfidation and regeneration, and which can be used even in a middle temperature range of 600 ° C or lower. Provided is a dry desulfurizing agent that does not lose reactivity and does not cause mechanical deterioration. SOLUTION: A moving bed type dry coal gas in which a zinc oxide and a zirconium oxide are supported on porous particles of ceramics such as silica / alumina, mullite or zirconia to produce a dry desulfurizing agent and desulfurization and dust removal can be performed simultaneously. Used in chemical purifiers.

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、石炭ガス化ガス、
石油ガス化ガス等の、一般的に硫黄化合物を含む還元性
ガスから硫化水素、硫化カルボニル等の硫黄化合物を除
去するための乾式脱硫剤、その製造方法及び製造装置並
びに乾式脱硫剤の使用方法及び使用装置に関するもので
ある。
The present invention relates to a coal gasification gas,
Dry desulfurizing agent for removing sulfur compounds such as hydrogen sulfide and carbonyl sulfide from a reducing gas generally containing a sulfur compound such as petroleum gasified gas, a method and apparatus for producing the same, and a method for using the dry desulfurizing agent It relates to the device used.

【0002】[0002]

【従来の技術】石炭、石油をはじめとする化石燃料をガ
ス化したガスには、硫化水素、硫化カルボニル等の硫黄
化合物が含まれているため、各種装置類腐食防止及び大
気汚染防止の観点からガス化ガスをガスタービン、溶融
炭酸塩型燃料電池等の発電設備の燃料ガスとして用いる
前に、硫黄化合物の除去がなされている。従来の硫黄化
合物の除去方法としては、高温乾式脱硫方法が用いら
れ、例えば、石炭ガス化ガスを移動床方式ガス精製装置
に導入し、高温下でのガスと脱硫剤の気固反応によりガ
ス中の硫黄化合物を除去すると同時に脱塵を行い、脱
硫、脱塵処理を行ったガスはガスタービンなどの燃料ガ
スとして利用されている。
2. Description of the Related Art Gas obtained by gasifying fossil fuels such as coal and petroleum contains sulfur compounds such as hydrogen sulfide and carbonyl sulfide. Therefore, from the viewpoint of preventing corrosion of various devices and preventing air pollution. Prior to using gasified gas as fuel gas for power generation equipment such as gas turbines and molten carbonate fuel cells, sulfur compounds are removed. As a conventional method for removing sulfur compounds, a high-temperature dry desulfurization method is used.For example, a coal gasification gas is introduced into a moving-bed gas refining device, and a gas-solid reaction between the gas and a desulfurization agent at a high temperature is performed in the gas. The sulfur-removed gas is removed at the same time as the removal of sulfur compounds, and the gas subjected to desulfurization and dust removal is used as a fuel gas for gas turbines and the like.

【0003】特開平5−239475号公報には、硫化
水素を含む石炭ガス化ガスを酸化亜鉛を固定層として充
填した脱硫器に通して、乾式脱硫を行う乾式脱硫方法及
び装置が記載されている。また、特開平7−25609
3号公報には、石炭ガス化ガスから硫化水素を除去する
ための酸化亜鉛を含む耐久性のあるペレットを、希釈剤
としてチタニア、マトリックス材料として高表面積シリ
カゲル、及び結合剤を含むように作製した石炭ガス脱硫
用耐久性酸化亜鉛含有収着剤が記載されている。
[0003] JP-A-5-239475 describes a dry desulfurization method and apparatus in which a coal gasification gas containing hydrogen sulfide is passed through a desulfurizer filled with zinc oxide as a fixed bed to perform dry desulfurization. . Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-25609
No. 3 produced a durable pellet containing zinc oxide for removing hydrogen sulfide from coal gasification gas, containing titania as a diluent, high surface area silica gel as a matrix material, and a binder. A durable zinc oxide containing sorbent for coal gas desulfurization is described.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】硫黄化合物の除去を行
う前のガス化ガスの性状は、ガス化炉方式により種々異
なり、また、燃料ガスとして用いることのできる硫黄化
合物の許容濃度も、発電設備の種類により種々異なる。
従来は、ガス化ガス中の水分濃度が比較的高い性状のも
のに対して酸化鉄系、及びジンクフェライト等の脱硫剤
が用いられてきた。また、硫黄化合物の許容濃度の低い
溶融炭酸塩型燃料電池などの発電設備の燃料ガスとして
用いる場合には、チタン酸亜鉛等の亜鉛をベースとする
脱硫剤が用いられてきた。前者の脱硫剤では、水分濃度
の非常に低いガス化ガスに対してはカーボンが析出し、
脱硫と再生のサイクルが繰り返されるうちに脱硫剤の機
械的強度が劣化するという問題があり、後者の脱硫剤で
は、脱硫温度を600℃以上という高温に保たなけれ
ば、脱硫反応が進行しにくいという欠点があった。
The properties of the gasified gas before the removal of the sulfur compound vary depending on the gasification furnace system, and the allowable concentration of the sulfur compound that can be used as a fuel gas is not limited. Varies depending on the type of
Conventionally, desulfurizing agents such as iron oxides and zinc ferrite have been used for those having a relatively high moisture concentration in the gasified gas. When used as a fuel gas for power generation equipment such as a molten carbonate fuel cell having a low allowable concentration of a sulfur compound, a zinc-based desulfurizing agent such as zinc titanate has been used. In the former desulfurizing agent, carbon is precipitated for a gasified gas having a very low moisture concentration,
There is a problem that the mechanical strength of the desulfurizing agent deteriorates while the cycle of desulfurization and regeneration is repeated, and in the latter desulfurizing agent, the desulfurization reaction does not easily proceed unless the desulfurization temperature is maintained at a high temperature of 600 ° C. or higher. There was a disadvantage.

【0005】また、上記の特開平5−239475号公
報記載の技術では、酸化亜鉛を固定層として用いて乾式
脱硫を行っており、酸化亜鉛をそのまま脱硫剤とする場
合は、移動床で用いる際の機械的強度を得ることができ
ない。また、特開平7−256093号公報記載の技術
では、収着剤(吸着剤)調製時にチタニアを用いている
ため、高温では性能がでるが、低温になると性能が低下
することが予備試験により確認されている。石炭ガス化
ガスを343℃(650°F )〜538℃(1000°
F )の温度域において乾式脱硫することにより、システ
ム全体の経済性が最も良くなると言われているが、その
時使用する脱硫剤の開発が、現在十分に確立されていな
い。また、従来は、脱硫・脱塵を個別に行うプロセスに
対する脱硫剤開発が行われていたが、脱硫・脱塵を同時
に行える脱硫剤(脱硫・脱塵剤)を開発することによ
り、プロセス全体の経済性が向上する。
In the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-239475, dry desulfurization is carried out using zinc oxide as a fixed layer. Mechanical strength cannot be obtained. Further, in the technology described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-256093, since titania is used at the time of preparing the sorbent (adsorbent), the performance is high at high temperatures, but the performance decreases at low temperatures, and it is confirmed by preliminary tests. Have been. Coal gasification gas is cooled from 343 ° C (650 ° F) to 538 ° C (1000 °
Although it is said that the dry desulfurization in the temperature range of F) maximizes the economy of the entire system, the development of the desulfurizing agent used at that time has not been fully established at present. Conventionally, a desulfurization agent was developed for a process that individually performs desulfurization and dust removal. However, by developing a desulfurization agent (desulfurization and dust removal agent) that can perform desulfurization and dust removal simultaneously, the entire process has been developed. The economy is improved.

【0006】本発明は上記の諸点に鑑みなされたもの
で、本発明の目的は、水分濃度の低いガス化ガスに対し
てカーボン析出などによる脱硫剤の機械的強度の劣化を
起こさず、硫黄化合物を可逆的に除去し、硫化と再生の
サイクルの長期間にわたって硫化水素に対して高い反応
性を示す高温乾式脱硫剤、その製造方法及び製造装置並
びに使用方法及び使用装置を提供することにある。ま
た、本発明の他の目的は、硫黄化合物を除去するための
酸化亜鉛の含有量を増加させ、かつ、酸化亜鉛の分散性
の向上を図るために、酸化ジルコニウムを添加してなる
高温乾式脱硫剤、その製造方法及び製造装置並びに使用
方法及び使用装置を提供することにある。また、本発明
の他の目的は、硫化と再生のサイクルが繰り返されるこ
とによる機械的強度の劣化の少ない耐久性に優れた高温
乾式脱硫剤、その製造方法及び製造装置並びに使用方法
及び使用装置を提供することにある。また、本発明の他
の目的は、600℃以下という中温域にても反応性を失
わず、溶融炭酸塩型燃料電池等の発電効率の高い発電方
式を用いる際の燃料ガスとして使用することができる乾
式脱硫剤、その製造方法及び製造装置並びに使用方法及
び使用装置を提供することにある。さらに、本発明の他
の目的は、脱硫・脱塵が同時に行える移動床方式のガス
精製装置にて使用できるだけの機械的強度を持ち、脱硫
と再生のサイクルを繰り返す間にスポーリングしない、
高い反応性と耐久性を併せ持つ高温乾式脱硫剤、その製
造方法及び製造装置並びに使用方法及び使用装置を提供
することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a gaseous gas having a low water concentration without deteriorating the mechanical strength of a desulfurizing agent due to carbon precipitation or the like, and To provide a high-temperature dry desulfurizing agent exhibiting high reactivity to hydrogen sulfide over a long period of sulfurization and regeneration cycles, a method and an apparatus for producing the same, and a method and an apparatus for using the same. Another object of the present invention is to increase the content of zinc oxide for removing sulfur compounds, and to improve the dispersibility of zinc oxide, and to add high-temperature dry desulfurization by adding zirconium oxide. An object of the present invention is to provide an agent, a method and an apparatus for producing the same, and a method and an apparatus for using the same. Another object of the present invention is to provide a high-temperature dry desulfurizing agent having excellent mechanical durability with less deterioration in mechanical strength due to repetition of a cycle of sulfuration and regeneration, a method and apparatus for producing the same, and a method and apparatus for using the same. To provide. Another object of the present invention is to use as a fuel gas when using a power generation system with high power generation efficiency such as a molten carbonate fuel cell without losing reactivity even in a medium temperature range of 600 ° C. or lower. An object of the present invention is to provide a dry desulfurizing agent that can be used, a method and apparatus for producing the same, and a method and apparatus for using the same. Further, another object of the present invention is to have a mechanical strength enough to be used in a moving bed type gas purifier capable of simultaneously performing desulfurization and dedusting, and to avoid spalling during repeated cycles of desulfurization and regeneration.
An object of the present invention is to provide a high-temperature dry desulfurizing agent having high reactivity and durability, a method and an apparatus for producing the same, and a method and an apparatus for using the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の乾式脱硫剤は、亜鉛に対し、担持量増加
及び分散性向上のためにジルコニウムを添加してなるよ
うに構成される。また、本発明の乾式脱硫剤は、硫黄化
合物を除去するための酸化亜鉛(ZnO)及び結合剤・
金属分散剤としての酸化ジルコニウム(ジルコニア、Z
rO2 )がシリカ・アルミナ、ムライトあるいはジルコ
ニア等のセラミックス(以下、単に「セラミックス」と
称することもある。)の多孔質粒子に担持されてなるよ
うに構成される。この場合、酸化亜鉛を0.1〜12重
量%、望ましくは3〜6重量%、酸化ジルコニウムを
0.1〜14重量%、望ましくは4〜8重量%、多孔質
粒子を74〜99.8重量%、望ましくは86〜93重
量%とすることが好ましい。また、多孔質粒子として
は、上記のように、ムライト、シリカ・アルミナ、ジル
コニア等の多孔質粒子などが用いられる。本発明の乾式
脱硫剤は、移動床方式のガス精製装置などの高温・高圧
に耐えられる機械的強度を持たせるために、セラミック
スからなる多孔質粒子を脱硫剤担体として使用する。ま
た酸化ジルコニウムを添加することにより、硫黄化合物
を除去するための酸化亜鉛の脱硫剤中の含有量を増加さ
せることができる。さらに、酸化ジルコニウムを添加す
ることにより、硫黄化合物を除去するための酸化亜鉛の
脱硫剤中への分散性を向上させることができる。またそ
のことにより、600℃以下での中温域にても反応性を
保つことができる。本発明の乾式脱硫剤は、とくに、石
炭ガス化ガス等還元性ガス中の硫黄分を除去するための
乾式脱硫剤として用いるのに適している。
In order to achieve the above-mentioned object, the dry desulfurizing agent of the present invention is constituted such that zirconium is added to zinc to increase the loading amount and improve the dispersibility. You. Further, the dry desulfurizing agent of the present invention comprises zinc oxide (ZnO) for removing sulfur compounds and a binder.
Zirconium oxide (zirconia, Z
rO 2 ) is supported by porous particles of ceramics such as silica / alumina, mullite or zirconia (hereinafter sometimes simply referred to as “ceramics”). In this case, 0.1 to 12% by weight, preferably 3 to 6% by weight of zinc oxide, 0.1 to 14% by weight, preferably 4 to 8% by weight of zirconium oxide, and 74 to 99.8% of porous particles. % By weight, preferably 86 to 93% by weight. As described above, porous particles such as mullite, silica / alumina, and zirconia are used as the porous particles. The dry desulfurizing agent of the present invention uses porous particles made of ceramics as a desulfurizing agent carrier in order to have mechanical strength that can withstand high temperature and high pressure such as a moving bed type gas purifying device. Further, by adding zirconium oxide, the content of zinc oxide in the desulfurizing agent for removing sulfur compounds can be increased. Furthermore, by adding zirconium oxide, the dispersibility of zinc oxide for removing sulfur compounds in a desulfurizing agent can be improved. In addition, the reactivity can be maintained even in a middle temperature range of 600 ° C. or lower. The dry desulfurizing agent of the present invention is particularly suitable for use as a dry desulfurizing agent for removing a sulfur content in a reducing gas such as a coal gasification gas.

【0008】本発明の乾式脱硫剤の製造方法は、シリカ
・アルミナ、ムライトあるいはジルコニア等のセラミッ
クス多孔質体を担体とし、硝酸亜鉛、硫酸亜鉛及び塩化
亜鉛の少なくともいずれかの溶液、すなわち亜鉛含有溶
液と、硝酸ジルコニウム、硫酸ジルコニウム及び塩化ジ
ルコニウムの少なくともいずれかの溶液、すなわちジル
コニウム含有溶液を含浸・焼成させることを特徴として
いる。また、本発明の乾式脱硫剤の製造方法は、シリカ
・アルミナ、ムライトあるいはジルコニア等のセラミッ
クス粉と亜鉛及びジルコニウムとを混練し、粒子状又は
ハニカム状に成形した後、焼成することを特徴としてい
る。また、本発明の乾式脱硫剤の製造方法は、亜鉛含有
溶液とジルコニウム含有溶液とを混合して調整水溶液と
した後、この調整水溶液に担体であるセラミックスから
なる多孔質粒子を沈積・放置して多孔質粒子に調整水溶
液を含浸させ、ついで、調整水溶液が含浸した多孔質粒
子を含む調整水溶液を加熱し蒸発・濃縮・乾固させて亜
鉛化合物及びジルコニウム化合物を多孔質粒子に担持さ
せた後、亜鉛化合物及びジルコニウム化合物を担持した
多孔質粒子を焼成することを特徴としている。
The process for producing a dry desulfurizing agent according to the present invention is characterized in that a ceramic porous body such as silica-alumina, mullite or zirconia is used as a carrier and a solution containing at least one of zinc nitrate, zinc sulfate and zinc chloride, that is, a zinc-containing solution And a solution containing at least one of zirconium nitrate, zirconium sulfate and zirconium chloride, that is, a zirconium-containing solution is impregnated and fired. Further, the method for producing a dry desulfurizing agent of the present invention is characterized in that ceramic powder such as silica / alumina, mullite or zirconia is kneaded with zinc and zirconium, formed into particles or a honeycomb, and then fired. . Further, in the method for producing a dry desulfurizing agent of the present invention, after a zinc-containing solution and a zirconium-containing solution are mixed to form an adjusted aqueous solution, porous particles made of a ceramic serving as a carrier are deposited and left in the adjusted aqueous solution. After the porous particles are impregnated with the adjusted aqueous solution, the adjusted aqueous solution containing the porous particles impregnated with the adjusted aqueous solution is heated, evaporated, concentrated, and dried to support the zinc compound and the zirconium compound on the porous particles. It is characterized in that porous particles supporting a zinc compound and a zirconium compound are fired.

【0009】さらに、本発明の乾式脱硫剤の製造方法
は、硝酸亜鉛、硫酸亜鉛及び塩化亜鉛の少なくともいず
れかと硝酸ジルコニウム、硫酸ジルコニウム及び塩化ジ
ルコニウムの少なくともいずれかと水とを混合して調整
水溶液とした後、この調整水溶液に担体であるセラミッ
クスからなる多孔質粒子を沈積・放置して多孔質粒子に
調整水溶液を含浸させ、ついで、調整水溶液が含浸した
多孔質粒子を含む調整水溶液を加熱し蒸発・濃縮・乾固
させて亜鉛化合物及びジルコニウム化合物を多孔質粒子
に担持させた後、亜鉛化合物及びジルコニウム化合物を
担持した多孔質粒子を焼成することを特徴としている
(図1参照)。これらの製造方法において、焼成後に、
表面に付着した金属化合物を自動ふるい器等により削り
落すことが好ましい(図1参照)。
Further, in the method for producing a dry desulfurizing agent of the present invention, an adjusted aqueous solution is obtained by mixing at least one of zinc nitrate, zinc sulfate and zinc chloride with at least one of zirconium nitrate, zirconium sulfate and zirconium chloride and water. Thereafter, porous particles made of ceramics as a carrier are deposited and left in the adjusted aqueous solution to impregnate the porous particles with the adjusted aqueous solution, and then the adjusted aqueous solution containing the porous particles impregnated with the adjusted aqueous solution is heated and evaporated. It is characterized in that after the zinc compound and the zirconium compound are supported on the porous particles by concentration and drying, the porous particles supporting the zinc compound and the zirconium compound are fired (see FIG. 1). In these production methods, after firing,
It is preferable that the metal compound attached to the surface be scraped off by an automatic sieve or the like (see FIG. 1).

【0010】本発明の乾式脱硫剤の製造装置は、亜鉛含
有溶液とジルコニウム含有溶液とを撹拌・混合して調整
水溶液とするための撹拌・混合手段、例えば撹拌・混合
槽と、調整水溶液に担体であるセラミックスからなる多
孔質粒子を沈積・放置して多孔質粒子に調整水溶液を含
浸させるための沈積・放置・含浸手段、例えば沈降槽
と、調整水溶液が含浸した多孔質粒子を含む調整水溶液
を加熱し蒸発・濃縮・乾固させて亜鉛化合物及びジルコ
ニウム化合物を多孔質粒子に担持させるための加熱・蒸
発・濃縮・乾固手段、例えばエバポレーターと、亜鉛化
合物及びジルコニウム化合物を担持した多孔質粒子を焼
成するための焼成炉とを備えたことを特徴としている。
この製造装置において、焼成物の表面に付着した金属化
合物を削り落すための表面削り落し手段、例えば自動ふ
るい器を備えるように構成することが好ましい。
[0010] The apparatus for producing a dry desulfurizing agent of the present invention comprises a stirring / mixing means for stirring / mixing a zinc-containing solution and a zirconium-containing solution into an adjusted aqueous solution, for example, a stirring / mixing tank; A sedimentation / leaving / impregnation means for depositing / leaving the porous particles made of ceramics and impregnating the porous particles with the conditioning aqueous solution, for example, a settling tank, and a conditioning aqueous solution containing the porous particles impregnated with the conditioning aqueous solution. Heating, evaporating, concentrating, drying and heating / evaporating / concentrating / drying means for supporting the zinc compound and the zirconium compound on the porous particles, for example, an evaporator, and porous particles supporting the zinc compound and the zirconium compound. And a firing furnace for firing.
In this manufacturing apparatus, it is preferable to provide a surface scraping means for scraping off a metal compound attached to the surface of the fired product, for example, an automatic sieve.

【0011】本発明の乾式脱硫剤の使用方法は、上記の
ようにして製造された乾式脱硫剤を、脱硫・脱塵が同時
に行える移動床方式の乾式ガス精製器にて使用すること
を特徴としている(図2、図3参照)。また、本発明の
乾式脱硫剤の使用方法は、上記のようにして製造された
乾式脱硫剤を、固定床脱硫装置に用いることを特徴とし
ている。さらに、本発明の乾式脱硫剤の使用方法は、上
記のようにして製造された乾式脱硫剤を、流動床脱硫装
置に用いることを特徴としている。これらの使用方法に
おいて、乾式脱硫剤により石炭ガス化ガス等の還元性ガ
スの脱硫を行うように構成することが、とくに効果的で
あり、望ましい使用方法である。
The method of using the dry desulfurizing agent of the present invention is characterized in that the dry desulfurizing agent produced as described above is used in a moving bed type dry gas purifier capable of simultaneously performing desulfurization and dust removal. (See FIGS. 2 and 3). The method for using the dry desulfurizing agent of the present invention is characterized in that the dry desulfurizing agent produced as described above is used in a fixed-bed desulfurizing apparatus. Further, the method of using the dry desulfurizing agent of the present invention is characterized in that the dry desulfurizing agent produced as described above is used in a fluidized bed desulfurizing apparatus. In these usage methods, it is particularly effective and desirable to use a desulfurizing agent to desulfurize a reducing gas such as a coal gasification gas.

【0012】本発明の乾式脱硫剤の使用装置は、上記の
ようにして製造された乾式脱硫剤を脱硫・脱塵剤として
用いる移動床同時脱硫・脱塵装置を備えたことを特徴と
している(図2、図3参照)。また、本発明の乾式脱硫
剤の使用装置は、上記のようにして製造された乾式脱硫
剤を脱硫剤として用いる固定床脱硫装置を備えたことを
特徴としている。さらに、本発明の乾式脱硫剤の使用装
置は、上記のようにして製造された乾式脱硫剤を脱硫剤
として用いる流動床脱硫装置を備えたことを特徴として
いる。
The apparatus for using a dry desulfurizing agent according to the present invention is characterized by comprising a moving bed simultaneous desulfurization / dust removing apparatus using the dry desulfurizing agent produced as described above as a desulfurizing / dust removing agent. 2 and 3). Further, the apparatus for using a dry desulfurizing agent of the present invention is characterized by comprising a fixed bed desulfurizing apparatus using the dry desulfurizing agent produced as described above as a desulfurizing agent. Further, the apparatus for using a dry desulfurizing agent of the present invention is characterized by comprising a fluidized bed desulfurizing apparatus using the dry desulfurizing agent produced as described above as a desulfurizing agent.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明するが、本発明は下記の実施の形態に何ら限定さ
れるものではなく、適宜変更して実施することができる
ものである。図1は本発明の実施の第1形態による乾式
脱硫剤の製造方法の工程を示している。まず、硝酸亜鉛
六水和物10g 〜200g 、硝酸ジルコニウム二水和物
10g 〜200g 、蒸留水10g 〜200g をそれぞれ
適当な割合で混合槽に入れて撹拌混合する。このように
して調整した亜鉛含有水溶液(調整水溶液)に脱硫剤担
体であるシリカ・アルミナ成分よりなるムライト(多孔
質固体)を10cc〜200cc沈積させ、しばらく放置し
て含浸させる。ついで、エバポレーターにより負圧下で
上記の金属含有溶液を濃縮していき、脱硫剤担体内の孔
に金属化合物を担持させる。調製した脱硫剤を焼成炉に
移し、500℃〜900℃の温度範囲で空気中で焼成さ
せる。この時、硝酸亜鉛は酸化亜鉛に、硝酸ジルコニウ
ムは酸化ジルコニウムに変化する。ついで、表面に付着
したのみの金属種等はふるい器により削り落し、粒径1
mm程度の脱硫剤を調製する。なお、硝酸亜鉛の代りに、
又は硝酸亜鉛とともに、硫酸亜鉛、塩化亜鉛を用いるこ
ともできる。また、硝酸ジルコニウムの代りに、又は硝
酸ジルコニウムとともに、硫酸ジルコニウム、塩化ジル
コニウムを用いることもできる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following embodiments and can be implemented with appropriate modifications. FIG. 1 shows steps of a method for producing a dry desulfurizing agent according to a first embodiment of the present invention. First, 10 g to 200 g of zinc nitrate hexahydrate, 10 g to 200 g of zirconium nitrate dihydrate, and 10 g to 200 g of distilled water are put into mixing tanks at appropriate ratios and mixed with stirring. Mullite (porous solid) composed of a silica / alumina component serving as a desulfurizing agent carrier is deposited on the zinc-containing aqueous solution (adjusted aqueous solution) prepared in this manner in an amount of 10 cc to 200 cc, and left for a while to be impregnated. Next, the above-mentioned metal-containing solution is concentrated under a negative pressure by an evaporator, and a metal compound is supported on pores in the desulfurizing agent carrier. The prepared desulfurizing agent is transferred to a firing furnace and fired in air at a temperature in the range of 500 ° C to 900 ° C. At this time, zinc nitrate changes to zinc oxide, and zirconium nitrate changes to zirconium oxide. Then, the metal species only adhering to the surface were scraped off with a sieve,
Prepare a desulfurizing agent of about mm. In addition, instead of zinc nitrate,
Alternatively, zinc sulfate and zinc chloride can be used together with zinc nitrate. Further, zirconium sulfate or zirconium chloride can be used instead of or together with zirconium nitrate.

【0014】[0014]

【実施例】以下に実施例及び比較例を示し、本発明の特
徴とするところをより一層明確にする。 実施例1 硝酸亜鉛六水和物70g 、硝酸ジルコニウム二水和物6
8g 、蒸留水100gを混合容器に入れて撹拌混合して
調整水溶液とした。この調整水溶液にシリカ・アルミナ
成分からなる多孔質粒子(平均粒径1.0mm)50ccを
投入し沈積させ、60分間放置して多孔質粒子に調整水
溶液を含浸させた。ついで、多孔質粒子及び調整水溶液
をナス型フラスコに移し、系内を負圧状態に保ちながら
加熱して水分を蒸発させ濃縮・乾固させた。ついで乾固
した多孔質粒子を焼成炉に移し700℃で焼成して脱硫
剤を得た。これらの条件を表1に示す。
EXAMPLES Examples and comparative examples are shown below to further clarify the features of the present invention. Example 1 70 g of zinc nitrate hexahydrate, zirconium nitrate dihydrate 6
8 g and distilled water (100 g) were placed in a mixing vessel and stirred and mixed to obtain an adjusted aqueous solution. 50 cc of porous particles (average particle size: 1.0 mm) composed of a silica / alumina component were added to the adjusted aqueous solution, and the resulting solution was allowed to stand for 60 minutes. Subsequently, the porous particles and the adjusted aqueous solution were transferred to an eggplant-shaped flask, and heated while keeping the inside of the system under a negative pressure to evaporate water, and concentrated and dried. Next, the dried porous particles were transferred to a firing furnace and fired at 700 ° C. to obtain a desulfurizing agent. Table 1 shows these conditions.

【0015】[0015]

【表1】 [Table 1]

【0016】実施例2 硝酸亜鉛六水和物70g 、硝酸ジルコニウム二水和物3
5g 、蒸留水100gを混合容器に入れて撹拌混合して
調整水溶液とした。この調整水溶液にシリカ・アルミナ
成分からなる多孔質粒子(平均粒径1.0mm)50ccを
投入し沈積させ、60分間放置して多孔質粒子に調整水
溶液を含浸させた。ついで、多孔質粒子及び調整水溶液
をナス型フラスコに移し、系内を負圧状態に保ちながら
加熱して水分を蒸発させ濃縮・乾固させた。ついで乾固
した多孔質粒子を焼成炉に移し700℃で焼成して脱硫
剤を得た。これらの条件を表1に示す。
EXAMPLE 2 70 g of zinc nitrate hexahydrate, zirconium nitrate dihydrate 3
5 g and distilled water (100 g) were placed in a mixing vessel and stirred and mixed to obtain an adjusted aqueous solution. 50 cc of porous particles (average particle size: 1.0 mm) composed of a silica / alumina component were added to the adjusted aqueous solution, and the resulting solution was allowed to stand for 60 minutes. Subsequently, the porous particles and the adjusted aqueous solution were transferred to an eggplant-shaped flask, and heated while keeping the inside of the system under a negative pressure to evaporate water, and concentrated and dried. Next, the dried porous particles were transferred to a firing furnace and fired at 700 ° C. to obtain a desulfurizing agent. Table 1 shows these conditions.

【0017】実施例3 硝酸亜鉛六水和物70g 、硝酸ジルコニウム二水和物7
0g 、蒸留水100gを混合容器に入れて撹拌混合して
調整水溶液とした。この調整水溶液にシリカ・アルミナ
成分からなる多孔質粒子(平均粒径1.0mm)50ccを
投入し沈積させ、60分間放置して多孔質粒子に調整水
溶液を含浸させた。ついで、多孔質粒子及び調整水溶液
をナス型フラスコに移し、系内を負圧状態に保ちながら
加熱して水分を蒸発させ濃縮・乾固させた。ついで乾固
した多孔質粒子を焼成炉に移し700℃で焼成して脱硫
剤を得た。これらの条件を表1に示す。
EXAMPLE 3 70 g of zinc nitrate hexahydrate, zirconium nitrate dihydrate 7
0 g and distilled water (100 g) were placed in a mixing vessel and stirred and mixed to obtain an adjusted aqueous solution. 50 cc of porous particles (average particle size: 1.0 mm) composed of a silica / alumina component were added to the adjusted aqueous solution, and the resulting solution was allowed to stand for 60 minutes so that the porous particles were impregnated with the adjusted aqueous solution. Subsequently, the porous particles and the adjusted aqueous solution were transferred to an eggplant-shaped flask, and heated while keeping the inside of the system under a negative pressure to evaporate water, and concentrated and dried. Next, the dried porous particles were transferred to a firing furnace and fired at 700 ° C. to obtain a desulfurizing agent. Table 1 shows these conditions.

【0018】比較例1 硝酸亜鉛六水和物70g 、蒸留水100g を混合容器に
入れて撹拌混合して調整水溶液とした。この調整水溶液
にシリカ・アルミナ成分からなる多孔質粒子(平均粒径
1.0mm)50ccを投入し沈積させ、60分間放置して
多孔質粒子に調整水溶液を含浸させた。ついで、多孔質
粒子及び調整水溶液をナス型フラスコに移し、系内を負
圧状態に保ちながら加熱して水分を蒸発させ濃縮・乾固
させた。ついで乾固した多孔質粒子を焼成炉に移し70
0℃で焼成して脱硫剤を得た。これらの条件を表1に示
す。
Comparative Example 1 70 g of zinc nitrate hexahydrate and 100 g of distilled water were put into a mixing vessel and mixed with stirring to obtain an adjusted aqueous solution. 50 cc of porous particles (average particle size: 1.0 mm) composed of a silica / alumina component were added to the adjusted aqueous solution, and the resulting solution was allowed to stand for 60 minutes. Subsequently, the porous particles and the adjusted aqueous solution were transferred to an eggplant-shaped flask, and heated while keeping the inside of the system under a negative pressure to evaporate water, and concentrated and dried. Then, the dried porous particles were transferred to a baking furnace and dried.
Calcination at 0 ° C. gave a desulfurizing agent. Table 1 shows these conditions.

【0019】比較例2 硝酸亜鉛六水和物35g 、蒸留水100g を混合容器に
入れて撹拌混合して調整水溶液とした。この調整水溶液
にシリカ・アルミナ成分からなる多孔質粒子(平均粒径
1.0mm)50ccを投入し沈積させ、60分間放置して
多孔質粒子に調整水溶液を含浸させた。ついで、多孔質
粒子及び調整水溶液をナス型フラスコに移し、系内を負
圧状態に保ちながら加熱して水分を蒸発させ濃縮・乾固
させた。ついで乾固した多孔質粒子を焼成炉に移し70
0℃で焼成して脱硫剤を得た。これらの条件を表1に示
す。
Comparative Example 2 35 g of zinc nitrate hexahydrate and 100 g of distilled water were put into a mixing vessel and mixed with stirring to obtain an adjusted aqueous solution. 50 cc of porous particles (average particle size: 1.0 mm) composed of a silica / alumina component were added to the adjusted aqueous solution, and the resulting solution was allowed to stand for 60 minutes. Subsequently, the porous particles and the adjusted aqueous solution were transferred to an eggplant-shaped flask, and heated while keeping the inside of the system under a negative pressure to evaporate water, and concentrated and dried. Then, the dried porous particles were transferred to a baking furnace and dried.
Calcination at 0 ° C. gave a desulfurizing agent. Table 1 shows these conditions.

【0020】つぎに、実施例1〜3、比較例1、2で得
た脱硫剤評価について説明する。石炭を燃料とする将来
の発電方式のなかで、石炭ガス化複合発電(IGCC)
は高効率発電として最も重要なものと位置づけられてい
る。しかし、ガスタービンの腐食等の問題からガスター
ビン入口の前に高温状態のガスのまま脱硫を行わなけれ
ばならない。そこで、一例として、図2のような移動床
ガス精製システムを組み込んだIGCC構成が推奨さ
れ、図3のような移動床ガス精製フロー図に用いる高温
乾式脱硫剤の開発が必要となった。図2に示すように、
石炭ガス化炉10でガス化されたガス化ガスは、熱交換
器12で給水を加熱して蒸気を発生させる。熱交換器1
2からのガスは、チャーの多くが捕集された後、移動床
ガス精製装置14に導入されて、脱硫・脱塵され、つい
でガスタービン16に導入され、燃焼器で燃焼し燃焼排
ガスでタービンを回転し発電する。18は熱回収ボイ
ラ、19は蒸気タービンである。
Next, evaluation of the desulfurizing agent obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 will be described. Among the future coal-fired power generation systems, Integrated Coal Gasification Combined Cycle (IGCC)
Is regarded as the most important as high-efficiency power generation. However, desulfurization must be performed with the gas in a high-temperature state before the gas turbine inlet due to problems such as corrosion of the gas turbine. Therefore, as an example, an IGCC configuration incorporating a moving bed gas purification system as shown in FIG. 2 is recommended, and the development of a high temperature dry desulfurization agent used in a moving bed gas purification flow chart as shown in FIG. 3 is required. As shown in FIG.
The gasified gas gasified in the coal gasifier 10 heats feed water in the heat exchanger 12 to generate steam. Heat exchanger 1
After a large portion of the char is collected, the gas from the fuel cell 2 is introduced into the moving bed gas purifier 14, desulfurized and dedusted, and then introduced into the gas turbine 16, where it is combusted by the combustor and the combustion exhaust gas is used for turbine. Rotates to generate electricity. 18 is a heat recovery boiler, and 19 is a steam turbine.

【0021】図3は、図2における移動床ガス精製装置
14の詳細を示しており、熱交換器12からの石炭ガス
化ガスを脱硫・脱塵するための移動床式ガス精製器20
のほかに、再生器22、ダストフィルタ24等の再生手
段を備えている。また、石炭ガス化炉としては高い熱効
率が得られる「酸素吹き・乾炭フィード方式の石炭ガス
化炉」を対象とする場合、石炭ガス化ガスの性状として
水分の非常に少ないガス条件となり、従来用いられてい
るZn−Fe脱硫剤を使用した際にはカーボンの析出が
問題となる。本発明の脱硫剤は、(1) 移動床方式に
使用可能な機械的強度を持つ脱硫剤、(2) 水分の非
常に少ない条件下でカーボンの析出の起こらない脱硫
剤、(3) IGCCシステム全体の経済性から最適と
いわれる343℃(650°F )〜538℃(1000
°F )の温度域にて使用可能な脱硫剤、(4) 従来の
脱硫剤よりも性能の良い脱硫剤、なる特徴を有するもの
である。本発明の乾式脱硫剤は、図2及び図3に示すよ
うな移動床同時脱硫・脱塵装置のほかに、固定床脱硫装
置、流動床脱硫装置に使用することができる。
FIG. 3 shows the details of the moving bed gas purifier 14 shown in FIG. 2, and shows a moving bed gas purifier 20 for desulfurizing and dedusting the coal gasified gas from the heat exchanger 12.
In addition, a regenerating unit such as a regenerator 22 and a dust filter 24 is provided. In the case of an oxygen-blown, dry-coal feed coal gasifier, which can provide high thermal efficiency as a coal gasifier, the gas condition of the coal gasified gas is extremely low, and the gas condition is very low. When the used Zn-Fe desulfurizing agent is used, carbon deposition becomes a problem. The desulfurizing agent of the present invention includes (1) a desulfurizing agent having mechanical strength usable in a moving bed system, (2) a desulfurizing agent which does not cause carbon precipitation under a condition of extremely low moisture, and (3) an IGCC system. 343 ° C. (650 ° F.) to 538 ° C. (1000 ° C.)
(F) a desulfurizing agent that can be used in the temperature range of (° F), and (4) a desulfurizing agent having better performance than conventional desulfurizing agents. The dry desulfurizing agent of the present invention can be used in a fixed-bed desulfurization device and a fluidized-bed desulfurization device in addition to a moving-bed simultaneous desulfurization / dust removal device as shown in FIGS.

【0022】図4は脱硫評価に用いた試験装置を示し、
脱硫試験条件は表2に示す如くであった。
FIG. 4 shows a test apparatus used for desulfurization evaluation.
The desulfurization test conditions were as shown in Table 2.

【0023】[0023]

【表2】 [Table 2]

【0024】図4に示す試験装置を用いて行った脱硫剤
評価試験の手順を、表2を参照しながら説明する。ま
ず、脱硫剤15mlを反応器30に充填した。この反応器
30を電気炉32により脱硫剤層34内温度が425℃
に達するまで昇温した。脱硫剤層34加熱時に、バイパ
スライン36を通じて反応器30入口ガス流量、組成を
調整した。流量調整はサーマルマスフローコントローラ
38、ガス組成分析はガスクロマトグラフィ(TCD,
FPD)によった。脱硫剤層34内温度、入口ガス流量
及び組成が表2に示す所定の条件になっていることを確
認した後、脱硫剤層34への通ガスを開始した。通ガス
後、10分間隔で出口ガスをサンプリングし、ガスクロ
マトグラフィ(TCD,FPD)にて分析を実施した。
なお、40はヒーターコイル、42は温度計、44は温
度指示制御器、46は圧力制御弁である。
The procedure of a desulfurizing agent evaluation test performed using the test apparatus shown in FIG. 4 will be described with reference to Table 2. First, the reactor 30 was charged with 15 ml of a desulfurizing agent. The temperature in the desulfurizing agent layer 34 was set to 425 ° C.
Temperature was reached. When the desulfurizing agent layer 34 was heated, the gas flow rate and the composition at the inlet of the reactor 30 were adjusted through the bypass line 36. The flow rate adjustment is performed by the thermal mass flow controller 38, and the gas composition analysis is performed by gas chromatography (TCD,
FPD). After confirming that the temperature inside the desulfurizing agent layer 34, the inlet gas flow rate, and the composition were under the predetermined conditions shown in Table 2, gas passing through the desulfurizing agent layer 34 was started. After passing the gas, the outlet gas was sampled at intervals of 10 minutes and analyzed by gas chromatography (TCD, FPD).
In addition, 40 is a heater coil, 42 is a thermometer, 44 is a temperature instruction controller, and 46 is a pressure control valve.

【0025】脱硫評価試験結果を図5及び図6に示す。
図5では、実施例1〜3、比較例1、2の5つの脱硫剤
に対する脱硫曲線を示しており、酸化亜鉛のみを担持さ
せたものよりも酸化ジルコニウムを添加したもののほう
が脱硫性能が向上していることがわかる。脱硫後の出口
硫黄濃度は、3ppm 以下の非常に低い値を示し、高脱硫
性能が確認された。また図6では、図5において80pp
m の出口硫黄濃度を超えるまでの時間を脱硫主成分であ
る含有亜鉛量に対して割った値を破過時間と定義し、比
較を行った。結果を表3に示す。図6から、本発明の触
媒調整方法によりジルコニアを添加させることで、破過
時間が大幅に延びていることがわかる。また、加圧下
(10atm 絶対圧)においては更なる性能の向上が確認
された。
The results of the desulfurization evaluation test are shown in FIGS.
FIG. 5 shows the desulfurization curves for the five desulfurizing agents of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2. The desulfurization performance was improved when zirconium oxide was added than when only zinc oxide was supported. You can see that it is. The outlet sulfur concentration after desulfurization showed a very low value of 3 ppm or less, and high desulfurization performance was confirmed. In FIG. 6, 80 pp in FIG.
The value obtained by dividing the time required to exceed the outlet sulfur concentration of m 2 with respect to the zinc content as the main component of desulfurization was defined as breakthrough time, and a comparison was made. Table 3 shows the results. FIG. 6 shows that the addition of zirconia by the catalyst preparation method of the present invention significantly extends the breakthrough time. Further, under pressure (10 atm absolute pressure), further improvement in performance was confirmed.

【0026】[0026]

【表3】 [Table 3]

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 (1) 従来の脱硫剤では脱硫主成分である酸化亜鉛の
含有量及び脱硫剤自体の強度が不十分であったが、酸化
亜鉛の結合剤及び酸化亜鉛の分散効果を高めるものとし
て酸化ジルコニウム(ジルコニア)を用いることによ
り、脱硫剤中の酸化亜鉛含有量を増加させ、担体にムラ
イト、シリカ・アルミナ、ジルコニア等のセラミックス
多孔質体を用いることにより十分な強度が得られる。ま
た、酸化亜鉛の分散効果を高めることにより反応性を向
上させることができる。 (2) 従来の酸化亜鉛にチタニアを混ぜた脱硫剤の場
合は、Zn−Ti結合ができてしまい機械的強度は上が
るが反応性は低下する。その欠点を補うために反応温度
を高い状態に保たなければならないが、本発明の脱硫剤
では、前述のように、担体に機械的強度を持つムライ
ト、シリカ・アルミナ、ジルコニア等の多孔質体に酸化
亜鉛を担持させることにより機械的強度が得られ、同時
にZn−Ti結合を作らず酸化亜鉛として脱硫剤中に閉
じ込めることにより、400℃程度の比較的低温域でも
高い脱硫性能が得られる。 (3) 酸化亜鉛をムライト、シリカ・アルミナ、ジル
コニア等の多孔質体からなる担体に単純に担持させるだ
けでは脱硫剤中の酸化亜鉛含有量に限度があるが、脱硫
剤調製時に硝酸ジルコニウム水和物、硫酸ジルコニウム
水和物又は塩化ジルコニウム水和物を混ぜることによ
り、前述のように、脱硫剤中の酸化亜鉛含有量を増加さ
せ、同時に酸化亜鉛の担体への分散性を向上させ、ま
た、他に悪影響を及ぼすことなく脱硫性能を向上させる
ことができる。 (4) 上記(1)〜(3)の効果により、石炭ガス化
ガスの際に生ずる硫化水素をはじめとする硫黄化合物を
含む硫黄含有ガスから硫化水素等を高率よく除去するこ
とができ、かつ容易に再生され、カーボン析出などによ
る耐久性の低下を起こさない脱硫剤を提供することがで
きる。
As described above, the present invention has the following effects. (1) Although the content of zinc oxide, which is a main component of desulfurization, and the strength of the desulfurization agent itself were insufficient with the conventional desulfurization agent, zirconium oxide (zinc oxide ( By using (zirconia), the zinc oxide content in the desulfurizing agent is increased, and sufficient strength can be obtained by using a ceramic porous body such as mullite, silica / alumina, or zirconia as the carrier. In addition, the reactivity can be improved by increasing the dispersing effect of zinc oxide. (2) In the case of a conventional desulfurizing agent in which titania is mixed with zinc oxide, a Zn—Ti bond is formed and mechanical strength increases, but reactivity decreases. Although the reaction temperature must be kept high to compensate for the drawback, the desulfurizing agent of the present invention uses a porous material such as mullite, silica / alumina, zirconia, etc., which has a mechanical strength as described above. By carrying zinc oxide on the surface, mechanical strength can be obtained. At the same time, high desulfurization performance can be obtained even at a relatively low temperature range of about 400 ° C. by confining zinc oxide in a desulfurizing agent without forming a Zn—Ti bond. (3) The zinc oxide content in the desulfurizing agent is limited by simply supporting the zinc oxide on a porous carrier such as mullite, silica / alumina, zirconia, etc. Hydrate, zirconium sulfate hydrate or zirconium chloride hydrate, as described above, increases the zinc oxide content in the desulfurizing agent, and at the same time, improves the dispersibility of the zinc oxide in the carrier, The desulfurization performance can be improved without adverse effects. (4) By the effects of the above (1) to (3), hydrogen sulfide and the like can be efficiently removed from a sulfur-containing gas containing a sulfur compound such as hydrogen sulfide generated in coal gasification gas, Further, it is possible to provide a desulfurizing agent which is easily regenerated and does not cause a decrease in durability due to carbon deposition or the like.

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

【図1】本発明の実施の第1形態による乾式脱硫剤の製
造方法の一例を示す工程説明図である。
FIG. 1 is a process explanatory diagram showing an example of a method for producing a dry desulfurizing agent according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の乾式脱硫剤を脱硫・脱塵剤として使用
することができる移動床ガス精製システムを組み込んだ
石炭ガス化複合発電(IGCC)の系統的構成図であ
る。
FIG. 2 is a system configuration diagram of an integrated coal gasification combined cycle (IGCC) incorporating a moving bed gas purification system that can use the dry desulfurizing agent of the present invention as a desulfurizing and dust removing agent.

【図3】図2における移動床ガス精製システムの詳細な
フローを示す系統的構成図である。
FIG. 3 is a systematic configuration diagram showing a detailed flow of the moving bed gas purification system in FIG. 2;

【図4】脱硫評価試験に用いた試験装置の系統的構成図
である。
FIG. 4 is a systematic configuration diagram of a test apparatus used for a desulfurization evaluation test.

【図5】実施例及び比較例において得た脱硫剤を評価試
験した場合の脱硫曲線を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a desulfurization curve when an evaluation test is performed on the desulfurizing agents obtained in Examples and Comparative Examples.

【図6】実施例及び比較例において得た脱硫剤を評価試
験した場合の脱硫性能比較を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a comparison of desulfurization performance when evaluation tests of desulfurizing agents obtained in Examples and Comparative Examples are performed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 石炭ガス化炉 12 熱交換器 14 移動床ガス精製装置 16 ガスタービン 18 熱回収ボイラ 19 蒸気タービン 20 移動床式ガス精製器 22 再生器 24 ダストフィルタ 30 反応器 32 電気炉 34 脱硫剤層 36 バイパスライン 38 サーマルマスフローコントローラ 40 ヒーターコイル 42 温度計 44 温度指示制御器 46 圧力制御弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Coal gasifier 12 Heat exchanger 14 Moving bed gas purifier 16 Gas turbine 18 Heat recovery boiler 19 Steam turbine 20 Moving bed gas purifier 22 Regenerator 24 Dust filter 30 Reactor 32 Electric furnace 34 Desulfurizer layer 36 Bypass Line 38 Thermal mass flow controller 40 Heater coil 42 Thermometer 44 Temperature indicating controller 46 Pressure control valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梶畠 賀敬 兵庫県明石市川崎町1番1号 川崎重工 業株式会社 明石工場内 (72)発明者 舟橋 公廣 神戸市中央区東川崎町3丁目1番1号 川崎重工業株式会社 神戸工場内 (72)発明者 和泉 憲明 神戸市中央区東川崎町3丁目1番1号 川崎重工業株式会社 神戸工場内 (72)発明者 亀井 健治 東京都港区浜松町2丁目4番1号 川崎 重工業株式会社 東京本社内 (72)発明者 寺田 斉 神奈川県横浜市鶴見区江ヶ崎町4番1号 東京電力株式会社内 (56)参考文献 特開 平8−266851(JP,A) 特開 平2−99137(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kakei Hata 1-1, Kawasaki-cho, Akashi-shi, Hyogo Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Akashi Plant (72) Inventor Kimihiro Funabashi 3-chome, Higashi-Kawasakicho, Chuo-ku, Kobe-shi No. 1-1 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Kobe Plant (72) Inventor Noriaki Izumi 3-1-1, Higashikawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe City Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Kobe Plant (72) Inventor Kenji Kamei Hamamatsucho, Minato-ku, Tokyo 2-4-1 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Tokyo head office (72) Inventor Hitoshi Terada 4-1 Egasaki-cho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Tokyo Electric Power Company (56) References JP-A-8-266851 (JP, A) JP-A-2-99137 (JP, A)

Claims (17)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 亜鉛に対し、担持量増加及び分散性向上
のためにジルコニウムを添加してなることを特徴とする
乾式脱硫剤。
1. A dry desulfurizing agent characterized by adding zirconium to zinc to increase the amount of supported zinc and improve dispersibility.
【請求項2】 酸化亜鉛及び酸化ジルコニウムがシリカ
・アルミナ、ムライトあるいはジルコニア等のセラミッ
クスの多孔質粒子に担持されてなる乾式脱硫剤。
2. A dry desulfurizing agent comprising zinc oxide and zirconium oxide supported on porous particles of ceramic such as silica-alumina, mullite or zirconia.
【請求項3】 乾式脱硫剤が、石炭ガス化ガス等還元性
ガス中の硫黄分を除去するための乾式脱硫剤である請求
項1又は2記載の乾式脱硫剤。
3. The dry desulfurizing agent according to claim 1, wherein the dry desulfurizing agent is a dry desulfurizing agent for removing a sulfur content in a reducing gas such as a coal gasification gas.
【請求項4】 シリカ・アルミナ、ムライトあるいはジ
ルコニア等のセラミックス多孔質体を担体とし、硝酸亜
鉛、硫酸亜鉛及び塩化亜鉛の少なくともいずれかの溶液
と、硝酸ジルコニウム、硫酸ジルコニウム及び塩化ジル
コニウムの少なくともいずれかの溶液を含浸・焼成させ
ることを特徴とする乾式脱硫剤の製造方法。
4. A ceramic porous body such as silica / alumina, mullite or zirconia as a carrier, a solution of at least one of zinc nitrate, zinc sulfate and zinc chloride, and at least one of zirconium nitrate, zirconium sulfate and zirconium chloride. A method for producing a dry desulfurizing agent, characterized by impregnating and firing a solution of the above.
【請求項5】 シリカ・アルミナ、ムライトあるいはジ
ルコニア等のセラミックス粉と亜鉛及びジルコニウムと
を混練し、粒子状又はハニカム状に成形した後、焼成す
ることを特徴とする乾式脱硫剤の製造方法。
5. A method for producing a dry desulfurizing agent, comprising kneading ceramic powder such as silica / alumina, mullite or zirconia with zinc and zirconium, forming the mixture into particles or a honeycomb, and firing.
【請求項6】 亜鉛含有溶液とジルコニウム含有溶液と
を混合して調整水溶液とした後、 この調整水溶液に担体であるシリカ・アルミナ、ムライ
トあるいはジルコニア等のセラミックスからなる多孔質
粒子を沈積・放置して多孔質粒子に調整水溶液を含浸さ
せ、 ついで、調整水溶液が含浸した多孔質粒子を含む調整水
溶液を加熱し蒸発・濃縮・乾固させて亜鉛化合物及びジ
ルコニウム化合物を多孔質粒子に担持させた後、 亜鉛化合物及びジルコニウム化合物を担持した多孔質粒
子を焼成することを特徴とする乾式脱硫剤の製造方法。
6. A zinc-containing solution and a zirconium-containing solution are mixed to form an adjusted aqueous solution, and porous particles made of ceramics such as silica-alumina, mullite or zirconia are deposited and left in the adjusted aqueous solution. The porous particles are impregnated with the adjusted aqueous solution, and then the adjusted aqueous solution containing the porous particles impregnated with the adjusted aqueous solution is heated, evaporated, concentrated and dried to support the zinc compound and the zirconium compound on the porous particles. A method for producing a dry desulfurizing agent, comprising firing porous particles carrying a zinc compound and a zirconium compound.
【請求項7】 硝酸亜鉛、硫酸亜鉛及び塩化亜鉛の少な
くともいずれかと硝酸ジルコニウム、硫酸ジルコニウム
及び塩化ジルコニウムの少なくともいずれかと水とを混
合して調整水溶液とした後、 この調整水溶液に担体であるシリカ・アルミナ、ムライ
トあるいはジルコニア等のセラミックスからなる多孔質
粒子を沈積・放置して多孔質粒子に調整水溶液を含浸さ
せ、 ついで、調整水溶液が含浸した多孔質粒子を含む調整水
溶液を加熱し蒸発・濃縮・乾固させて亜鉛化合物及びジ
ルコニウム化合物を多孔質粒子に担持させた後、 亜鉛化合物及びジルコニウム化合物を担持した多孔質粒
子を焼成することを特徴とする乾式脱硫剤の製造方法。
7. An adjusted aqueous solution obtained by mixing at least one of zinc nitrate, zinc sulfate, and zinc chloride with at least one of zirconium nitrate, zirconium sulfate, and zirconium chloride to form an aqueous solution. Porous particles made of ceramics such as alumina, mullite or zirconia are deposited and left to impregnate the adjusted aqueous solution into the porous particles, and then the adjusted aqueous solution containing the porous particles impregnated with the adjusted aqueous solution is heated to evaporate and concentrate. A method for producing a dry desulfurizing agent, comprising: drying to allow a zinc compound and a zirconium compound to be supported on porous particles; and then calcining the porous particles supporting the zinc compound and the zirconium compound.
【請求項8】 焼成後に、表面に付着した金属化合物を
削り落す請求項4〜7のいずれかに記載の乾式脱硫剤の
製造方法。
8. The method for producing a dry desulfurizing agent according to claim 4, wherein after firing, the metal compound attached to the surface is scraped off.
【請求項9】 亜鉛含有溶液とジルコニウム含有溶液と
を撹拌・混合して調整水溶液とするための撹拌・混合手
段と、 調整水溶液に担体であるシリカ・アルミナ、ムライトあ
るいはジルコニア等のセラミックスからなる多孔質粒子
を沈積・放置して多孔質粒子に調整水溶液を含浸させる
ための沈積・放置・含浸手段と調整水溶液が含浸した多
孔質粒子を含む調整水溶液を加熱し蒸発・濃縮・乾固さ
せて亜鉛化合物及びジルコニウム化合物を多孔質粒子に
担持させるための加熱・蒸発・濃縮・乾固手段と、 亜鉛化合物及びジルコニウム化合物を担持した多孔質粒
子を焼成するための焼成炉とを備えたことを特徴とする
乾式脱硫剤の製造装置。
9. A stirring / mixing means for stirring / mixing a zinc-containing solution and a zirconium-containing solution into an adjusted aqueous solution, and a porosity comprising a carrier such as silica, alumina, mullite or zirconia as a carrier in the adjusted aqueous solution. To deposit and leave the porous particles to impregnate the porous particles with the prepared aqueous solution, and to heat and evaporate, concentrate and dry the prepared aqueous solution containing the porous particles impregnated with the prepared aqueous solution with zinc. A heating / evaporating / concentrating / drying means for supporting the compound and the zirconium compound on the porous particles; and a firing furnace for firing the porous particles supporting the zinc compound and the zirconium compound. Dry desulfurizing agent manufacturing equipment.
【請求項10】 焼成物の表面に付着した金属化合物を
削り落すための表面削り落し手段を備えた請求項9記載
の乾式脱硫剤の製造装置。
10. The apparatus for producing a dry desulfurizing agent according to claim 9, further comprising a surface scraping means for scraping off a metal compound attached to the surface of the fired product.
【請求項11】 請求項1、2又は3記載の乾式脱硫剤
を、脱硫・脱塵が同時に行える移動床方式の乾式ガス精
製器にて使用することを特徴とする乾式脱硫剤の使用方
法。
11. A method for using a dry desulfurizing agent, comprising using the dry desulfurizing agent according to claim 1, 2, or 3 in a moving bed type dry gas purifier capable of simultaneously performing desulfurization and dust removal.
【請求項12】 請求項1、2又は3記載の乾式脱硫剤
を、固定床脱硫装置に用いることを特徴とする乾式脱硫
剤の使用方法。
12. A method of using a dry desulfurizing agent, comprising using the dry desulfurizing agent according to claim 1, 2 or 3 in a fixed bed desulfurization apparatus.
【請求項13】 請求項1、2又は3記載の乾式脱硫剤
を、流動床脱硫装置に用いることを特徴とする乾式脱硫
剤の使用方法。
13. A method for using a dry desulfurizing agent, comprising using the dry desulfurizing agent according to claim 1, 2 or 3 in a fluidized bed desulfurization apparatus.
【請求項14】 乾式脱硫剤により石炭ガス化ガス等の
還元性ガスの脱硫を行う請求項11、12又は13記載
の乾式脱硫剤の使用方法。
14. The use of a dry desulfurizing agent according to claim 11, wherein the desulfurizing agent is used for desulfurizing a reducing gas such as a coal gasification gas.
【請求項15】 請求項1、2又は3記載の乾式脱硫剤
を脱硫・脱塵剤として用いる移動床同時脱硫・脱塵装置
を備えたことを特徴とする乾式脱硫剤の使用装置。
15. An apparatus for using a dry desulfurization agent, comprising a moving bed simultaneous desulfurization / dust removal device using the dry desulfurization agent according to claim 1, 2 or 3 as a desulfurization / dust removal agent.
【請求項16】 請求項1、2又は3記載の乾式脱硫剤
を脱硫剤として用いる固定床脱硫装置を備えたことを特
徴とする乾式脱硫剤の使用装置。
16. An apparatus for using a dry desulfurization agent, comprising a fixed bed desulfurization apparatus using the dry desulfurization agent according to claim 1, 2 or 3 as a desulfurization agent.
【請求項17】 請求項1、2又は3記載の乾式脱硫剤
を脱硫剤として用いる流動床脱硫装置を備えたことを特
徴とする乾式脱硫剤の使用装置。
17. An apparatus for using a dry desulfurizing agent, comprising a fluidized bed desulfurization apparatus using the dry desulfurizing agent according to claim 1, 2 or 3 as a desulfurizing agent.
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