JP3212034B2 - 燃焼ガスの脱硫方法 - Google Patents
燃焼ガスの脱硫方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明の目的は、燃焼ガスの脱硫方法にある。
熱発生装置の排気ガスからの硫黄酸化物排出を制限す
る厳しい規制が、各国で設けられており、そのため経済
性の高い高硫黄含有量の燃料を使用できない状況にあ
る。褐炭に似たある種の石炭や、石油精製の過程で生じ
る石油残液がその例として挙げられる。
る厳しい規制が、各国で設けられており、そのため経済
性の高い高硫黄含有量の燃料を使用できない状況にあ
る。褐炭に似たある種の石炭や、石油精製の過程で生じ
る石油残液がその例として挙げられる。
仏国特許第2,609,150号は、硫黄硫化物、とくに二酸
化硫黄含有量の高い燃料を使う熱発生装置から出る硫黄
酸化物の排出を、減少させるための方法を開示してい
る。この方法によれば、燃焼ガス中に粉体脱硫剤を注入
したのち、この混合物を脱硫ゾーンで循環させ、少なく
とも部分的に脱硫のすんだガスの一部を粉体脱硫剤から
分離するとともに、粉体脱硫剤を再利用または廃棄処分
する。
化硫黄含有量の高い燃料を使う熱発生装置から出る硫黄
酸化物の排出を、減少させるための方法を開示してい
る。この方法によれば、燃焼ガス中に粉体脱硫剤を注入
したのち、この混合物を脱硫ゾーンで循環させ、少なく
とも部分的に脱硫のすんだガスの一部を粉体脱硫剤から
分離するとともに、粉体脱硫剤を再利用または廃棄処分
する。
仏国特許出願EN.88/12,363号にも同様の方法が記載さ
れている。該特許出願では、脱硫剤の粒子と燃焼ガスの
混合を、脱硫ゾーンの上流に設けた乱流ゾーンで行う。
れている。該特許出願では、脱硫剤の粒子と燃焼ガスの
混合を、脱硫ゾーンの上流に設けた乱流ゾーンで行う。
この種の脱硫では、カルシウムやマグネシウムの酸化
物や炭化物など、カルシウムやマグネシウム系吸着剤が
充分利用されないまま残る。この現象の原因はまだ完全
には解明されていないが、吸着剤が粒子内部に入るのを
妨げる皮膜が、粒子表面に形成されるのではないかと考
えられる。
物や炭化物など、カルシウムやマグネシウム系吸着剤が
充分利用されないまま残る。この現象の原因はまだ完全
には解明されていないが、吸着剤が粒子内部に入るのを
妨げる皮膜が、粒子表面に形成されるのではないかと考
えられる。
上記欠点を解決し、とりわけ、脱硫率が高く吸着剤の
使用率を高める方法が発見された。
使用率を高める方法が発見された。
発明の要旨 より具体的には、粒状脱硫剤を燃焼ガス流に注入する
ことを特徴とする本発明の燃焼ガスの脱硫方法は、以下
のステップからなる： （ａ）燃焼ガスを少なくとも２つの流れに分流させ、 （ｂ）分流のそれぞれに粒状脱硫剤を添加し、 （ｃ）粒子を担持させた２つの分流が合流して交じり合
うように、流れの向きをそれぞれ変え、 （ｄ）その結果得られたガスと固体粒子の混合流を送流
し、 （ｅ）（ｄ）からの混合流を少なくとも２つの流れに分
流し、 （ｆ）２つの分流が再び合流して混じり合うように、流
れの向きをそれぞれ変え、 （ｇ）固体粒子から脱硫ガスを分離する。
ことを特徴とする本発明の燃焼ガスの脱硫方法は、以下
のステップからなる： （ａ）燃焼ガスを少なくとも２つの流れに分流させ、 （ｂ）分流のそれぞれに粒状脱硫剤を添加し、 （ｃ）粒子を担持させた２つの分流が合流して交じり合
うように、流れの向きをそれぞれ変え、 （ｄ）その結果得られたガスと固体粒子の混合流を送流
し、 （ｅ）（ｄ）からの混合流を少なくとも２つの流れに分
流し、 （ｆ）２つの分流が再び合流して混じり合うように、流
れの向きをそれぞれ変え、 （ｇ）固体粒子から脱硫ガスを分離する。
分離の後、粒子にまだ充分な脱硫能力がある場合は再
使用してもよいが、本発明では１サイクルごとの脱硫剤
の使用効率が高いため、必ずしも再使用する必要はな
い。
使用してもよいが、本発明では１サイクルごとの脱硫剤
の使用効率が高いため、必ずしも再使用する必要はな
い。
粒子の粒径は通常１から100マイクロメートル、好ま
しくは２から25ミクロメートルであり、密度は500から
4,000kg/m3の範囲とする。
しくは２から25ミクロメートルであり、密度は500から
4,000kg/m3の範囲とする。
脱硫温度、すなわちガスと吸着剤の混合後の温度は、
700から1,100℃の範囲で選択できる。
700から1,100℃の範囲で選択できる。
重要なのはガスと粒子の懸濁流の速度で、10から80m/
秒の範囲とするのが好都合であるが、好ましくは20から
30m/秒である。この流速にすると、排気ガス中に吸着剤
を均一に混合させるのに充分な乱流を生じさせることに
なり、その結果吸着剤の利用率が高くなる。
秒の範囲とするのが好都合であるが、好ましくは20から
30m/秒である。この流速にすると、排気ガス中に吸着剤
を均一に混合させるのに充分な乱流を生じさせることに
なり、その結果吸着剤の利用率が高くなる。
ガス中の粒子濃度は、たとえば0.02から1kg/Nm3、好
ましくは0.05から0.2kg/Nm3とする。
ましくは0.05から0.2kg/Nm3とする。
好ましい実施例の方法によれば、（ｆ）の段階でガス
流中に脱硫剤を追加し、その結果得られるガスと粒子の
混合を、他のガス流の１つにほぼ垂直の方向に流す。そ
の後、（ｇ）段階に進む。
流中に脱硫剤を追加し、その結果得られるガスと粒子の
混合を、他のガス流の１つにほぼ垂直の方向に流す。そ
の後、（ｇ）段階に進む。
ガスの排出を目的として行われる本プロセスの各段階
では、ガスは燃焼ガスの通常の流出方向、すなわち燃焼
ゾーンから処理ガスの排出ゾーンに向けて送られる。
では、ガスは燃焼ガスの通常の流出方向、すなわち燃焼
ゾーンから処理ガスの排出ゾーンに向けて送られる。
（ｆ）段階の後（ｇ）段階の分離処理を行う前に、上
記本発明の特長によるものではないが、必要に応じて、
ガス中に懸濁させた粒子を下流ゾーン、例えば断面が円
形または正方形で、懸濁流の方向を変更させるための部
材からなるゾーンに送るのが好都合である。この下流ゾ
ーンでの滞留時間はたとえば0.1から２秒、好ましく
は、0.5から１秒とする。
記本発明の特長によるものではないが、必要に応じて、
ガス中に懸濁させた粒子を下流ゾーン、例えば断面が円
形または正方形で、懸濁流の方向を変更させるための部
材からなるゾーンに送るのが好都合である。この下流ゾ
ーンでの滞留時間はたとえば0.1から２秒、好ましく
は、0.5から１秒とする。
ガスと粒子の混合（ｂ段階）は、あらかじめ燃焼ガス
またはリサイクルガスなどを利用した別のガス流に固体
粒子を懸濁させたものを、燃焼ガスの流れに注入して行
うのが好ましい。
またはリサイクルガスなどを利用した別のガス流に固体
粒子を懸濁させたものを、燃焼ガスの流れに注入して行
うのが好ましい。
この場合、あらかじめ用意した懸濁流の流入速度はた
とえば20から150m/秒、好ましくは50から100m/秒であ
る。
とえば20から150m/秒、好ましくは50から100m/秒であ
る。
粒子を再使用する場合は、そのまま再使用することも
できるが、硫化カルシウムやマグネシウムなどの望まし
くない元素を除去するための公知の処理を行ったり、あ
るいは吸着剤を再生させるための処理、すなわち部分的
に硫化された吸着剤の比表面積を大きくする処理を行っ
てもよい。
できるが、硫化カルシウムやマグネシウムなどの望まし
くない元素を除去するための公知の処理を行ったり、あ
るいは吸着剤を再生させるための処理、すなわち部分的
に硫化された吸着剤の比表面積を大きくする処理を行っ
てもよい。
脱硫室、好ましくは上流に、アンモニアまたは尿素を
導入して、必要があれば燃焼ガス排気流の脱窒素を完了
させる。燃焼段階で過剰の空気が存在しない場合は、空
気を導入して酸素雰囲気下で脱硫を行ってもよい。
導入して、必要があれば燃焼ガス排気流の脱窒素を完了
させる。燃焼段階で過剰の空気が存在しない場合は、空
気を導入して酸素雰囲気下で脱硫を行ってもよい。
吸着剤として最もよく使われるのは、アルカリ土類金
属の酸化物、水酸化物、炭化物で、たとえば石灰石（Ca
CO3）、水和石灰（Ca（OH）２）またはドロマイト（CaM
g（CO3）２）などがある。セメント産業で生じる粒子の
細かい製品で、焼成する前のものも利用できる。
属の酸化物、水酸化物、炭化物で、たとえば石灰石（Ca
CO3）、水和石灰（Ca（OH）２）またはドロマイト（CaM
g（CO3）２）などがある。セメント産業で生じる粒子の
細かい製品で、焼成する前のものも利用できる。
吸着剤は空気や蒸気などのガス流中に注入してもよ
く、あるいは水などの液体中に懸濁させてもよい。
く、あるいは水などの液体中に懸濁させてもよい。
仏国特許出願EN 88/12,363に記載のように、乱流をさ
らに生じさせるためにベンチュリ管その他の装置を、注
入手段７、８の軸に用いることもできる。
らに生じさせるためにベンチュリ管その他の装置を、注
入手段７、８の軸に用いることもできる。
図面の簡単な説明 本発明とその利点は、非制限的な例として挙げる以下
の記述と添付の図面から明らかになろう。図中、 第１図は、本発明による装置の縦断面図である。
の記述と添付の図面から明らかになろう。図中、 第１図は、本発明による装置の縦断面図である。
第２、３図は、本発明装置の２つの実施例を横断面図
で示す。
で示す。
好ましい実施例の記述 図面に、断面が正方形または矩形で、好ましくは水平
の細長い燃焼室（１）からなる装置を示すが、この装置
は燃料室（１）に、硫黄、ひいては窒素を含む固体、液
体燃料を粉砕状態で注入し、これをバーナー（２）で燃
焼させることができる。バーナーには空気などの酸化用
ガスも送り込む。バーナーは燃焼室の軸に沿って、かつ
その底部に配設する。バーナーは１個に限らず、複数個
用いることができる。
の細長い燃焼室（１）からなる装置を示すが、この装置
は燃料室（１）に、硫黄、ひいては窒素を含む固体、液
体燃料を粉砕状態で注入し、これをバーナー（２）で燃
焼させることができる。バーナーには空気などの酸化用
ガスも送り込む。バーナーは燃焼室の軸に沿って、かつ
その底部に配設する。バーナーは１個に限らず、複数個
用いることができる。
燃料としては、真空残油、溶融アスファルト、固体燃
料、石油／石炭コンポジット燃料、石炭／水の懸濁液な
どがある。
料、石油／石炭コンポジット燃料、石炭／水の懸濁液な
どがある。
窒素酸化物の生成をできるだけ抑えるために、燃料は
過剰空気が存在しないか、もしくは非常に少ない状態で
燃焼させるのが好ましい。
過剰空気が存在しないか、もしくは非常に少ない状態で
燃焼させるのが好ましい。
燃焼中、放出されるエネルギーの一部を（３）などの
交換パイプから引いて、燃焼による排気ガスを温度が70
0から1,200℃の範囲になるようにする。排気ガスはプレ
ート（６）で限定される二つの通路（４、５）を通って
燃焼室（１）から排出され、注入手段（７、８）からく
る固体粒子を担持した後、XX′のレベルで再び合流す
る。注入手段と固体粒子の供給源との接続は図示しな
い。
交換パイプから引いて、燃焼による排気ガスを温度が70
0から1,200℃の範囲になるようにする。排気ガスはプレ
ート（６）で限定される二つの通路（４、５）を通って
燃焼室（１）から排出され、注入手段（７、８）からく
る固体粒子を担持した後、XX′のレベルで再び合流す
る。注入手段と固体粒子の供給源との接続は図示しな
い。
対向する２つの流れはゾーン（９）で合流したところ
で、排気ガス全体に粒子が均一に分布するよう激しく攪
拌させる。
で、排気ガス全体に粒子が均一に分布するよう激しく攪
拌させる。
粒子懸濁流はゾーン（９）を出ると、プレートまたは
パネル（16）に設けた通路を通ってXX′のレベルにある
懸濁流の１つに垂直の方向に流れる。懸濁流は再び２つ
の反対方向に分かれ（10、11）、ゾーン（12）で再び合
流する。これを第１図のように１回以上繰り返す。懸濁
流の通路を形成するプレートまたはパネル（17）は装置
内を各段階に区別し、たとえば（18）のプレートは流れ
を分ける。ガス中に懸濁させた粒子はゾーン（13）に流
れ込み、ついで脱硫プロセスが進行する。ついで、熱回
収ボイラー（14）のパイプまたはプレートに接触する。
懸濁流はライン（15）を通って排出される。仏国特許出
願EN 88/12,363の図面に示すように、固体粒子はその後
ガスから分離すればよい。
パネル（16）に設けた通路を通ってXX′のレベルにある
懸濁流の１つに垂直の方向に流れる。懸濁流は再び２つ
の反対方向に分かれ（10、11）、ゾーン（12）で再び合
流する。これを第１図のように１回以上繰り返す。懸濁
流の通路を形成するプレートまたはパネル（17）は装置
内を各段階に区別し、たとえば（18）のプレートは流れ
を分ける。ガス中に懸濁させた粒子はゾーン（13）に流
れ込み、ついで脱硫プロセスが進行する。ついで、熱回
収ボイラー（14）のパイプまたはプレートに接触する。
懸濁流はライン（15）を通って排出される。仏国特許出
願EN 88/12,363の図面に示すように、固体粒子はその後
ガスから分離すればよい。
回収した粒子は一部注入手段（７）（８）に戻すこと
ができる。
ができる。
注入手段（７、８）と偏向プレート（６）は、第１図
のXX′にそった横断面図である第２図に示す。
のXX′にそった横断面図である第２図に示す。
燃焼室の断面も図形とすることができる。その場合
（第３図）、7a、7b...などの一連の注入手段を、注入
手段8a、8b...に対向させて配置すればよく、この場合
はプレートも円形とすることができる。
（第３図）、7a、7b...などの一連の注入手段を、注入
手段8a、8b...に対向させて配置すればよく、この場合
はプレートも円形とすることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーティン ジェラード フランス国 92500 リイル マルメゾ ン アブニュー ド コウルマー 34ビ ス番地 (72)発明者 ボウジュ ジャン―ルイ フランス国 95270 ルザルシュ アブ ニュー ド ラ リベーラション 47番 (56)参考文献 特開 昭62−79835（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−216832（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 53/50 B01D 53/81
Claims (7)
- 【請求項１】燃焼室上部に脱硫ゾーンを設け、燃焼ガス
の流れに粒状脱硫剤を注入して脱流する燃焼ガスの脱硫
方法であって、 ａ）脱硫ゾーンに、燃焼ガス流の上流側に燃焼ガス流と
直角に配置され、脱硫ゾーン内壁との間に、燃焼ガスが
通過できる空隙を有し、燃焼ガスを少なくとも２つの異
なる方向の流れに分ける第１のプレート、および上記第
１のプレートの下流に第１のプレートと平行に配置さ
れ、その中央部に孔を有する第２のプレートからなり、
前記異なる方向の流れが第１のプレートと第２のプレー
トの間の空間において合流し混合して前記孔から通過す
ることできる流路限定手段を少なくとも２組設け、 ｂ）燃焼ガスを前記第１のプレートにより少なくとも２
つの方向の流れに分け、 ｃ）粒状脱硫剤を分けられた流れに添加し、 ｄ）ｃ）の分けられた流れを第１のプレートと第２のプ
レートの間の通路に向かわせることにより合流、混合さ
せ、ガスと固体粒子との混合流を第２のプレートの孔か
ら送り出し、 ｅ）送り出されたガスと固体粒子の混合流を第２の流路
限定手段の第１のプレートにより、少なくとも２つの方
向のそれぞれガスと固体粒子からなる流れに分け、 ｆ）ｅ）の分けられた流れを第２の流路限定手段の第１
のプレートと第２のプレートの間の通路に向かわせるこ
とにより合流、混合させ、 ｇ）ｆ）から出る混合流を、少なくとも部分的に脱硫さ
れたガスと、硫黄含有量の高い固体粒子とに分けること
からなる脱硫方法。 - 【請求項２】脱硫剤の粒子の粒径が１から100マイクロ
メートルの範囲にあることを特徴とする請求項１に記載
の方法。 - 【請求項３】脱硫剤の粒子の粒径が２から25マイクロメ
ートルの範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の
方法。 - 【請求項４】（ｄ）段階で合流する際の流速が10から80
m/秒の範囲にあることを特徴とする請求項１から３のい
ずれかに記載の方法。 - 【請求項５】（ｅ）から（ｆ）の段階を数回繰り返すこ
とを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の方
法。 - 【請求項６】脱硫剤を（ｆ）段階の流れにも添加するこ
とを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の方
法。 - 【請求項７】（ｃ）段階での脱硫剤と分流のそれぞれと
の混合が、あらかじめ該脱硫剤の粒子を別のガス流に懸
濁させて用意したものを、50から100m/秒の速度で燃焼
ガス流のそれぞれに注入することによって行われること
を特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| FR9014918A FR2669554B1 (fr) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | Procede de desulfuration de gaz de combustion. |
| FR90/14918 | 1990-11-27 | ||
| PCT/FR1991/000914 WO1992009356A1 (fr) | 1990-11-27 | 1991-11-19 | Procede de desulfuration de gaz de combustion |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=9402710
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50118692A Expired - Fee Related JP3212034B2 (ja) | 1990-11-27 | 1991-11-19 | 燃焼ガスの脱硫方法 |
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| EP (1) | EP0513302B1 (ja) |
| JP (1) | JP3212034B2 (ja) |
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| ES (1) | ES2066596T3 (ja) |
| FR (1) | FR2669554B1 (ja) |
| WO (1) | WO1992009356A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US5575984A (en) * | 1994-06-09 | 1996-11-19 | Abb Environmental Systems, Div. Of Abb Flakt, Inc. | Method for preparing calcium carbonate for scrubbing sulfur oxides from combustion effluents |
| US5486341A (en) * | 1994-06-09 | 1996-01-23 | Abb Environmental Systems, Div. Of Abb Flakt, Inc. | Entrainment separator for high velocity gases |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3519661A1 (de) * | 1985-06-01 | 1986-12-04 | M A N Technologie GmbH, 8000 München | Verfahren und vorrichtung zum trennen von co(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)-anteilen aus gasen |
| US4726940A (en) * | 1986-05-21 | 1988-02-23 | Hitachi Zosen Corporation | Method of purifying exhaust gas |
| SE462813B (sv) * | 1988-03-24 | 1990-09-03 | Petrokraft Ing Ab | Foerbraenningsanordning |
| US4909161A (en) * | 1989-04-13 | 1990-03-20 | Germain Henri Paul | Anti-pollution and anti-germ system |
-
1990
- 1990-11-27 FR FR9014918A patent/FR2669554B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-11-19 ES ES92900389T patent/ES2066596T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1991-11-19 KR KR1019920701749A patent/KR0167359B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1991-11-19 JP JP50118692A patent/JP3212034B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1991-11-19 WO PCT/FR1991/000914 patent/WO1992009356A1/fr active IP Right Grant
- 1991-11-19 US US07/915,697 patent/US5328674A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-11-19 EP EP92900389A patent/EP0513302B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1991-11-19 DE DE69104978T patent/DE69104978T2/de not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2669554A1 (fr) | 1992-05-29 |
| DE69104978D1 (de) | 1994-12-08 |
| US5328674A (en) | 1994-07-12 |
| JPH05507234A (ja) | 1993-10-21 |
| EP0513302B1 (fr) | 1994-11-02 |
| KR920703186A (ko) | 1992-12-17 |
| DE69104978T2 (de) | 1995-03-23 |
| FR2669554B1 (fr) | 1993-01-15 |
| EP0513302A1 (fr) | 1992-11-19 |
| ES2066596T3 (es) | 1995-03-01 |
| WO1992009356A1 (fr) | 1992-06-11 |
| KR0167359B1 (ko) | 1999-01-15 |
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