JP3256717B2 - 半乾式及び乾式脱硫装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、石炭の燃焼ガスを脱硫
する脱硫装置に関し、更に詳しくは、省スペース化及び
節水化を可能にした半乾式及び乾式脱硫装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の脱硫装置としては、例え
ば、石灰石供給装置と、石灰石供給装置からの石灰石粉
末を受給して石炭の燃焼時に発生する亜硫酸ガス等の硫
黄酸化物をこの石灰石で一次脱硫するボイラーと、ボイ
ラーからの排気ガスをガスエアーヒーターを経由して受
給し、水を噴霧して排気ガスを噴霧水で冷却しながら硫
黄酸化物を除去して第二次脱硫をするスプレークーラー
と、スプレークーラーからの排気ガスから粉塵を除去す
る集塵器とを備えた半乾式簡易脱硫装置が知られている
（「産業機械」１９９２年１月号、第１９頁〜第２３
頁、（社）日本産業機械工業会発行）。

【０００３】上記半乾式簡易脱硫装置のボイラーでは下
記化１及び化２に従った反応で一次脱硫が行なわれる。

【化１】 ＣａＣＯ₃→ＣａＯ＋ＣＯ₂（８００℃以上）

【化２】 ＣａＯ＋ＳＯ_２＋１／２Ｏ_２→ＣａＳＯ_４（８００〜１２００℃）

【０００４】また、上記半乾式簡易脱硫装置のスプレー
クーラーでは下記化３〜化６に従った反応で二次脱硫が
行なわれ、その結果、下記化３ないし下記化６を纒めた
下記化７に従った脱硫が行なわれる。即ち、二次脱硫に
おいては、ガスエアーヒーターを経由したスプレークー
ラー中の排気ガスに水を噴霧し、一次脱硫で未反応のま
ま残留する生石灰を利用して水の露点近傍で脱硫を行な
い、脱硫後に生成した亜硫酸カルシウムを下流側の集塵
器において除去するようにしている。

【化３】 ＣａＯ＋Ｈ_２Ｏ→Ｃａ（ＯＨ）_２

【化４】 Ｃａ（ＯＨ）_２＋ＳＯ_２→ＣａＳＯ_３・１／２Ｈ_２Ｏ＋１／２Ｈ_２Ｏ

【化５】 ＳＯ_２ ＋Ｈ_２Ｏ→Ｈ_２ＳＯ_３

【化６】 Ｈ_２ＳＯ_３＋ＣａＯ→ＣａＳＯ_３・１／２Ｈ_２Ｏ＋１／２Ｈ_２Ｏ

【化７】 ＳＯ_２＋ＣａＯ＋１／２Ｈ_２Ｏ→ＣａＳＯ_３・１／２Ｈ_２Ｏ

【０００５】特に、二次脱硫では、スプレークーラーに
おける噴霧水量を適宜制御してスプレークーラーの出口
ガス温度を水の露点に近い温度（６０〜７０℃）に冷却
することによって脱硫効率を上げるようにしてある。

【０００６】また、その他の従来の脱硫装置としては、
例えば、石炭を燃焼させる燃焼炉内に数μｍの石灰石微
粉末を吹き込んで乾式脱硫する装置（特公平３−１２９
２６号公報）、あるいは石炭を燃焼させる燃焼炉内で乾
式脱硫を行なった後、この脱硫で生成した生石灰を湿式
ミルで処理してこれを再使用する装置（特開平３−２４
４９０２号公報）がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
半乾式簡易脱硫装置では、上述のように排気ガス温度を
脱硫率の高い水の露点温度近傍まで低下させて二次脱硫
効率を上げる必要があるため、スプレークーラーにおい
て多量の水が消費され、しかも水の噴霧によって装置内
の排気ガスがその露点（６０〜８０℃）以下になってい
るため、スプレークーラー、集塵器及び煙道において酸
性ガスが結露してこれらを腐食させるという課題があっ
た。更に、上述の従来の半乾式簡易脱硫装置では、スプ
レークーラーに供給する水の噴霧量で排気ガスの温度を
その露点以下に下げるようにしてあるため、排気ガス温
度の変動によって脱硫率が不安定になるという課題があ
った。

【０００８】また、特公平３−１２９２６号公報に記載
の乾式脱硫装置では、石灰石の粒径が数μｍと極めて小
さいため、このような微粉末を工業的に製造する場合に
はコスト的に高価になり、また、石灰石微粉末の焼成に
よって生成した微粉末表面の生石灰と硫黄酸化物とが反
応して硫酸カルシウムを生成し、これが脱硫反応を阻害
する虞があり、延いては脱硫効率を低下させるという課
題があった。

【０００９】また、特開平３−２４４９０２号公報に記
載の脱硫装置では、湿式ミルを使用して生石灰を再使用
するようにしているため、この湿式ミルが摩耗し、メン
テナンス上の課題があった。

【００１０】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、水の消費量を格段に少なくすると共に排気
ガスによる装置の腐食を防止することができ、脱硫効率
を安定化したコンパクトでメンテナンスフリーの半乾式
及び乾式脱硫装置を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の半乾式脱硫装置は、石灰石粉末を受給して石炭の燃焼
時に発生する硫黄酸化物を一次脱硫する燃焼炉と、燃焼
炉から流入する排気ガスを噴霧された消石灰スラリーで
排気ガスが結露しない温度まで冷却しながら排気ガス中
の残留硫黄酸化物を二次脱硫する冷却反応器と、冷却反
応器から流入する排気ガスに含まれた粉塵を集めて除去
する第１集塵装置と、第１集塵装置で除去された粉塵及
び補給水をそれぞれ受給して所定濃度の消石灰スラリー
に調製する消石灰スラリー調製槽と、消石灰スラリー調
製槽において調製された消石灰スラリーを上記冷却反応
器へ給送、噴霧する消石灰スラリー供給装置とを備えた
半乾式脱硫装置であって、上記第１集塵装置の下流側に
第２集塵装置を設け、この第２集塵装置は、結露しない
温度に保持された状態で第１集塵装置から流入する排気
ガス中の残留粉塵を蓄積して粉塵蓄積層を形成し、この
粉塵蓄積層中の消石灰 で第三次脱硫するように構成され
たものである。

【００１２】また、本発明の請求項２に記載の半乾式脱
硫装置は、請求項１に記載の半乾式脱硫装置において、
上記冷却反応器において回収された石灰石粉末を上記燃
焼炉へフィードバックするように構成されたものであ
る。

【００１３】また、本発明の請求項３に記載の乾式脱硫
装置は、石灰石粉末を受給して石炭の燃焼時に発生する
硫黄酸化物を石灰石粉末で一次脱硫する燃焼炉と、燃焼
炉から流入する排気ガスを噴霧された脱硫剤で排気ガス
が結露しない温度まで冷却しながら排気ガス中の残留硫
黄酸化物を二次脱硫する冷却反応器と、冷却反応器内の
粉塵を回収し且つこの粉塵を流動させて生石灰を再生す
る流動床とを備え、流動床で再生された生石灰を上記燃
焼炉に供給するように構成されたものである。

【００１４】また、本発明の請求項４に記載の乾式脱硫
装置は、請求項３に記載の乾式脱硫装置において、上記
冷却反応器から流入する排気ガスの通過時に排気ガスが
結露しない温度に保持した状態でその排気ガスに含まれ
た粉塵を集めて除去する集塵装置と、集塵装置で除去さ
れた粉塵を加熱、調湿し且つこの粉塵を上記脱硫剤とし
て調製する灰回収調製槽とを備え、灰回収調製槽におい
て調製された脱硫剤を上記冷却反応器へ給送、噴霧する
ように構成されたものである。

【００１５】

【作用】本発明の請求項１に記載の半乾式脱硫装置によ
れば、燃焼炉で石灰石粉末を受給すれば、石炭の燃焼時
に石灰石粉末で硫黄酸化物を除去して一次脱硫を行な
い、一次脱硫後の排気ガスが燃焼炉から冷却反応器内に
流入すると、消石灰スラリー調製槽から供給、噴霧され
た消石灰スラリーでこの排気ガスは結露しない所定の温
度まで冷却されて排気ガス中の残留硫黄酸化物が消石灰
と反応して二次脱硫されて第１集塵装置へ流入し、第１
集塵装置で排気ガス中の塵埃を集めて除去する間に、第
１集塵装置からの粉塵及び補給水をそれぞれ消石灰スラ
リー調製槽に供給して所定濃度の消石灰スラリーに調製
し、調製された消石灰スラリーを消石灰スラリー供給装
置によって冷却反応器へ噴霧、供給して二次脱硫に供す
ることができると共に、第１集塵装置から結露しない温
度に保持された状態で第２集塵装置内に流入する排気ガ
スからその残留粉塵を第２集塵装置で集塵、除去する間
に、粉塵を第２集塵装置に蓄積して粉塵蓄積層を形成
し、この粉塵蓄積層中の消石灰で第三次脱硫することが
できる。

【００１６】また、本発明の請求項２に記載の半乾式脱
硫装置によれば、上記冷却反応器において回収された石
灰石粉末を上記燃焼炉へフィードバックすることによっ
て未反応の石灰石粉末を再使用することができる。

【００１７】また、本発明の請求項３に記載の乾式脱硫
装置によれば、燃焼炉で石灰石粉末を受給すれば、石炭
の燃焼時に石灰石粉末で硫黄酸化物を除去して一次脱硫
を行ない、一次脱硫後の排気ガスが燃焼炉から冷却反応
器内に流入すると、冷却反応器内では排気ガスが結露し
ない所定の温度まで冷却されて排気ガス中の残留硫黄酸
化物が噴霧された脱硫剤と反応して二次脱硫されて集塵
装置へ流入する一方、冷却反応器では排気ガス中の粉塵
を回収すると共に、この回収粉塵を流動床内で流動さ
せ、流動時の粉塵間の摩擦によって生石灰を再生した
後、この再生生石灰を燃焼炉に戻して再使用することが
できる。

【００１８】また、本発明の請求項４に記載の乾式脱硫
装置によれば、排気ガスが結露しない温度に保持した状
態で、上記冷却反応器から集塵装置内に流入する排気ガ
スからその粉塵を集塵装置で集めて除去すると共に、集
塵装置で除去された粉塵を灰回収調製槽内に回収し、こ
の回収粉塵を灰回収調製槽内で加熱、調湿して脱硫剤を
調製した後、この脱硫剤を上記冷却反応器へ給送、噴霧
して二次脱硫に供することができる。

【００１９】

【実施例】以下、図１に示す実施例に基づいて本発明を
説明する。尚、図１は本発明に係る半乾式脱硫装置の一
実施例のシステム全体を示す斜視図、図２は図１に示す
半乾式脱硫装置における石灰石の吹込率と燃焼炉内の脱
硫率との関係の一例を示すグラフ、図３は図１に示す半
乾式脱硫装置における消石灰の吹込率と二次及び三次脱
硫の合計脱硫率との関係の一例を示すグラフ、図４は本
発明に係る乾式脱硫装置の一実施例のシステム全体を示
す構成図である。

【００２０】本実施例の半乾式脱硫装置は、図１に示す
ように、石灰石粉末を受給して石炭の燃焼時に発生する
亜硫酸ガス等の硫黄酸化物（以下、「亜硫酸ガス」で代
表する）を石灰石粉末で一次脱硫する燃焼炉１と、燃焼
炉１から流入する排気ガスを噴霧された消石灰スラリー
Ｓで排気ガスが結露しない温度まで冷却しながら排気ガ
ス中の残留亜硫酸ガスを二次脱硫する冷却反応器２と、
冷却反応器２から流入する排気ガスの通過時にその粉塵
及び水を除去する第１集塵装置３と、第１集塵装置３で
除去された粉塵及び補給水Ｗをそれぞれ受給して所定濃
度の消石灰スラリーＳに調製する消石灰スラリー調製槽
４と、消石灰スラリー調製槽４において調製された消石
灰スラリーＳを上記冷却反応器２へ給送、噴霧する消石
灰スラリー供給装置（ポンプ）５とを備えて構成されて
いる。

【００２１】更に、上記半乾式脱硫装置には、図１に示
すように、上記第１集塵装置３の下流側に第２集塵装置
６が設けられており、第１集塵装置３から流入する排気
ガスが第２集塵装置６を通過する時に排気ガス中の粉塵
を集めて除去した残留粉塵を蓄積させて後述の粉塵蓄積
層（ケーキ層）を形成させ、このケーキ層を通過する排
気ガスからケーキ層中の消石灰で第三次脱硫すると共
に、第２集塵装置６で除去された粉塵の一部を上記消石
灰スラリー調製槽４に供給するようにしてある。

【００２２】而して、上記燃焼炉１には、石炭貯留槽
（図示せず）及び予め１０〜３００μｍ程度の粒径に調
製された石灰石粉末を貯留する石灰石貯留槽７が付帯し
ており、上記燃焼炉１は、石炭貯留槽から火格子上に自
動的に石炭を受給して石炭を燃焼させると共に、石灰石
貯留槽７から配管８を介して吹き込まれた石灰石を受給
して石炭の燃焼温度（８００〜１２００℃）で石灰石粉
末の表面に逐次生成する生石灰で石炭燃焼時に発生した
亜硫酸ガスを脱硫するようにしてある。この脱硫に際
し、石灰石粉末の吹込率、即ち、ガス中の亜硫酸ガスに
対して当量の石灰石を吹き込んだ時の吹込率を１００％
とした場合の石灰石の吹込率と一次脱硫率の関係は、燃
焼炉１の型式によっても異なるが、本実施例では、石灰
石粉末の平均粒径を１２μｍにした場合、図２に示す関
係が得られた。同図によれば、石灰石粉末の吹込率が２
００％で３０〜５０％の一次脱硫率が得られたことと、
後の二次、三次脱硫のことを勘案すれば、実用上の吹込
率は２００〜３００％の範囲が好ましい。特に、燃焼炉
１が流動床の場合には、石灰石粉末の燃焼炉１内の滞留
時間が長く、石灰石粉末が滞留する間にその表面の生石
灰が逐次削られて生石灰が逐次更新されるため、６０〜
７０％の脱硫率を得ることができる。そして、一次脱硫
後の排気ガスはダクト９を介して冷却反応器２へ流入す
るようにしてある。

【００２３】また、上記冷却反応器２は、上記消石灰ス
ラリー調製槽４から配管１０を介してポンプ５で吹き込
まれた消石灰スラリーＳを内部全体に飛散させて排気ガ
スを１８０℃前後から排気ガスが結露しない温度、即ち
９０〜１５０℃まで冷却すると共に、その消石灰が排気
ガス中の残留亜硫酸ガスと下記化８の反応を起こして二
次脱硫するようにしてある。この脱硫に際しての消石灰
スラリーＳの吹込率は、消石灰スラリーＳの消石灰と排
気ガス中の亜硫酸ガスのモル比（Ｃａ／Ｓ）で表わさ
れ、この消石灰スラリーＳの吹込率（Ｃａ／Ｓ）と二次
脱硫率及び三次脱硫率の合計脱硫率との間には、図３に
示す関係が得られた。同図によれば、消石灰スラリーＳ
の吹込率は、排気ガス温度が９０〜１５０℃の範囲にお
いて９０％以上の脱硫率が得られる１〜３の範囲が好ま
しい。そして、二次脱硫後の排気ガスがダクト１１を介
して第１集塵装置３へ流入すると共に、冷却反応器２の
ホッパー１２において回収された石灰石粉末が配管１３
を介してポンプ１４によって上記燃焼炉１へフィードバ
ックするようにしてある。

【化８】 Ｃａ（ＯＨ）_２＋ＳＯ_２→ＣａＳＯ_３・１／２Ｈ_２Ｏ＋１／２Ｈ_２Ｏ

【００２４】また、上記第１集塵装置３はサイクロンか
らなり、このサイクロン３は二次脱硫後の排気ガスが内
部を流通する間にその生石灰、硫酸カルシウム、亜硫酸
カルシウム、石灰石等のダストからなる粉塵を除去して
ケーキ層として蓄積するようにしてある。このサイクロ
ン３において蓄積されたケーキ層は所定時間毎に全て除
去して消石灰スラリーＳ用として配管１５を介して半乾
燥状態で後述する消石灰スラリー調製槽４へ供給するよ
うにしてある。そして、サイクロン３で除塵された排気
ガスが配管１６を介して第２集塵装置６へ流入するよう
にしてある。

【００２５】また、上記第２集塵装置６は、排気ガスが
結露しない温度に保持された状態で稼動し、且つ不織布
を瀘過材とするバッグフィルターを備えて構成され、排
気ガスがバッグフィルターを流通する間に排気ガス中に
残留する粉塵を除去してバッグフィルター内面に粉塵が
付着して上述のケーキ層を形成すると共に、このケーキ
層を排気ガスが通過する間に三次脱硫するようにしてあ
る。即ち、上記ケーキ層には未反応の石灰石の他、硫酸
カルシウム、亜硫酸カルシウムと共に多量の消石灰が含
有され、上記排気ガスがこのケーキを通過する間に、こ
の排気ガス中の残留亜硫酸ガスが上記ケーキ層中の消石
灰と反応してその８０％が除去されるようにしてあり、
この三次脱硫を含めて全体として上述のように９０％以
上の脱硫をすることができる。また、上記第２集塵装置
６は、排気ガス中の亜硫酸ガスが結露しないように９０
〜１５０℃に保持され、除塵された排気ガスをブロアー
１７によって下流側の煙道１８へ排気するようにしてあ
る。而して、上記バッグフィルターとしては、排気ガス
の内外の圧力差が５０〜１５０ｍｍ水柱のものが好まし
く、そして、このバッグフィルターに形成されるケーキ
層が３〜８ｍｍになれば、上記バッグフィルターから自
動的にケーキ層を払い落とし、その一部を半乾燥状態の
まま配管１９を介して上記消石灰スラリーＳ用として上
記消石灰スラリー調製槽４へ供給し、残余のケーキを配
管２０を介して外部の回収槽２１へ排出するようにして
いる。また、上記排気ガスのケーキ層における透過速度
は、通常が１〜１．５ｍ／分が好ましい。

【００２６】また、上記消石灰スラリー調製槽４は撹拌
機２２を備え、上記サイクロン３のケーキ及び第２集塵
装置６のケーキ層の一部並びに配管２３からの補給水Ｗ
をそれぞれ受給し、これらを撹拌機２２で撹拌すること
によって各ケーキ中の生石灰から下記化９に従って消石
灰を生成させて２〜６％の消石灰を含有する消石灰スラ
リーＳに調製するようにしてある。そして、上記消石灰
スラリー調製槽４において調製された消石灰スラリーＳ
は、上述のように配管１０を介してポンプ５によって消
石灰スラリーＳを上記冷却反応器２へ噴霧して燃焼炉１
からの排気ガスを１８０℃前後から９０〜１５０℃に冷
却するようにしてある。

【化９】 ＣａＯ＋Ｈ_２Ｏ→Ｃａ（ＯＨ）_２

【００２７】次に、半乾式脱硫装置の動作について説明
する。燃焼炉１が石灰石貯留槽７から石灰石粉末を受給
すれば、石炭の燃焼によって発生する亜硫酸ガスが、そ
の燃焼熱で石灰石粉末の表面に生成した生石灰と反応し
て硫酸カルシウムを生成することによって燃焼ガスを一
次脱硫する。

【００２８】燃焼炉１からの一次脱硫後の排気ガスは、
冷却反応器２内に流入し、消石灰スラリー調製槽４から
配管１０を介してポンプ５によってその内部に噴霧され
た消石灰スラリーＳで１８０℃前後から９０〜１５０℃
に冷却される。この際、消石灰が排気ガス中に残留する
亜硫酸ガスと反応して亜硫酸カルシウムを生成すること
によって排気ガスを二次脱硫する。

【００２９】冷却反応器２からの二次脱硫後の排気ガス
はサイクロン３へ流入し、サイクロン３において排気ガ
ス中の硫酸カルシウム等からなる塵埃と水を排気ガス中
から集塵し、脱水する。集塵と脱水がされた排気ガスは
更に第２集塵装置６内に流入し、この内部においてサイ
クロン３で除塵されなかった残留粉塵を排気ガス中から
集塵する。集塵された粉塵は第２集塵装置６のバッグフ
ィルターの内面に付着、蓄積してケーキ層を形成すると
共に、排気ガスがケーキ層を通過する間に、排気ガス中
の残留亜硫酸ガスがこのケーキ層に含有される消石灰と
反応して硫酸カルシウムを生成することによって排気ガ
スを第三次脱硫する。

【００３０】この間にサイクロン３で除去されたケーキ
及び第２集塵装置６で除去されたケーキ層の一部並びに
補給水Ｗがそれぞれ消石灰スラリー調製槽４に適時供給
され、各ケーキ中の生石灰と水とから消石灰を生成さ
せ、消石灰を２〜６％含有する消石灰スラリーＳとして
調製した後、ポンプ５によって上述のように冷却反応器
２へ配管１０を介して供給し、石灰石を循環使用する。

【００３１】以上説明したように本実施例の半乾式脱硫
装置によれば、コンパクトな装置で一次脱硫ないし三次
脱硫によって９０％以上の脱硫率を得ることができ、し
かも水は循環使用するため、消石灰スラリーＳの調製に
必要な補給水Ｗのみで済み、従来の脱硫装置に比べて格
段の節水を図ることができ、水資源の少ない地域におい
て好適に用いることができる。また、本実施例では、燃
焼炉１が小型で一次脱硫が効果的に行なわれない場合で
あっても、二次及び三次脱硫によってその脱硫の不足分
を補完することができ、更に、脱硫装置全体を通して排
気ガスの温度が９０〜１５０℃で稼動させるため、安定
した稼動を簡単且つ容易に行なうことができ、しかも排
気ガスの結露がなく装置自体の腐食を防止して装置の寿
命を長期化することができる。また、本実施例の半乾式
脱硫装置によれば、脱硫工程で機械的処理を含まないた
め、殆どメンテナンスフリーで装置を稼動することがで
きる。

【００３２】また、本実施例の乾式脱硫装置は、図４に
示すように、石灰石粉末を受給して石炭の燃焼時に発生
する硫黄酸化物を石灰石粉末で一次脱硫する燃焼炉３１
と、燃焼炉３１から流入する排気ガスを噴霧された脱硫
剤で排気ガスが結露しない温度まで冷却しながら排気ガ
ス中の残留硫黄酸化物を二次脱硫する冷却反応器３２
と、冷却反応器３２内の粉塵を回収するサイクロン３３
と、サイクロン３３によって回収された粉塵を流動させ
て生石灰を再生する流動床３４とを備え、流動床３４で
再生された生石灰を配管３５を介して上記燃焼炉３１に
供給するように構成されている。

【００３３】更に、上記乾式脱硫装置は、図４に示すよ
うに、上記冷却反応器３２から流入する排気ガスの通過
時に排気ガスを結露しない温度に保持した状態でその排
気ガスから粉塵を集めて除去する集塵装置３６と、集塵
装置３６で除去された石灰石、生石灰、硫酸カルシウム
等からなる粉塵を加熱、調湿して脱硫剤として調製する
灰回収調製槽３７とを備え、灰回収調製槽３７において
調製された脱硫剤を配管３８を介して上記冷却反応器３
２へ給送、噴霧するように構成されている。そして、上
記集塵装置３６としては、例えば、バッグフィルターを
備えたもの、あるいはサイクロン等の従来から公知のも
のを用いることができる。

【００３４】また、上記集塵装置３６の下流側にはブロ
アー３９が配設され、このブロアー３９によって集塵装
置３６の排熱ガスを配管４０を介して調湿噴霧器４１へ
送り込むようにしてある。また、この調湿噴霧器４１に
は配管４２、４３が接続され、これらの配管４２、４３
を介して調湿噴霧器４１内に水及び予熱空気をそれぞれ
送り込むことによって排気ガスを熱処理用ガスとして加
熱、調湿し、上記灰回収調製槽３７へ送り込み、この熱
処理用ガスによって既に灰回収調製槽３７内に貯留され
た粉塵を熱処理して上記化３に従って消石灰を含有する
脱硫剤として調製するようにしてある。また、上記ブロ
アー３９は、配管４４を介して上記流動床３４の底部に
連通しており、このブロアー３９によって排気ガスを流
動床３４の底部から送り込み、この流動床３４に回収さ
れた粉塵を流動させて生石灰を再生するようにしてあ
る。

【００３５】次に、上記乾式脱硫装置の動作について説
明する。燃焼炉３１が石灰石粉末を受給すれば、上記化
１及び化２に従って、石炭の燃焼によって発生する亜硫
酸ガスが、その燃焼熱で石灰石粉末の表面に生成した生
石灰と反応して硫酸カルシウムを生成することによって
燃焼ガスを一次脱硫する。

【００３６】燃焼炉３１からの一次脱硫後の排気ガス
は、冷却反応器３２内で灰回収調製槽３７から噴霧され
た脱硫剤で排気ガスが結露しない温度、即ち約１８０℃
から９０〜１５０℃程度に冷却されながら排気ガス中の
残留硫黄酸化物が上記化４に従って二次脱硫され、全体
として８０〜９０％以上の脱硫率が達成される。二次脱
硫後の排気ガスは冷却反応器３２から集塵装置３６へ流
入する一方、この排気ガス中の未反応の生石灰粉末は、
サイクロン３３によって粉塵と共に回収されて流動床３
４に集められ、この流動床３４内で未反応の生石灰粉末
を流動させてその表面に付着した硫酸カルシウム等の二
次脱硫生成物を削り取って生石灰粉末を再生し、この再
生生石灰粉末を配管３５を介して燃焼炉３１へフィード
バックして再利用する。

【００３７】また、冷却反応器３２からの二次脱硫後の
排気ガスは上述のように集塵装置３６へ流入し、集塵装
置３６において排気ガス中の硫酸カルシウム等からなる
石灰石、生石灰、硫酸カルシウム等の粉末からなる塵埃
を排気ガス中から集塵して灰回収調製槽３７へ回収す
る。一方、この間に、調湿噴霧器４１内ではブロアー３
９で配管４０を介して送り込まれる排気ガスは、配管４
２、４３を介して送り込まれる水及び予熱空気によって
加熱、調湿して熱処理用ガスを生成し、この熱処理用ガ
スを調湿噴霧器４１から灰回収調製槽３７へ噴霧して灰
回収調製槽３７内部の粉塵を熱処理して生石灰を含有す
る粉塵から消石灰を含有する脱硫剤に調製する。調製さ
れた脱硫剤は灰回収調製槽３７から配管３８を介して冷
却反応器３２内に噴霧されて二次脱硫に供される。ま
た、集塵装置３６における集塵後の排気ガスはそのまま
排出されるが、その一部は配管４４を介して流動床３４
に送り込まれて生石灰を再生し、燃焼炉３１に送り込ま
れ石灰石粉末の散布に供される。

【００３８】以上説明したように本実施例の乾式脱硫装
置によれば、流動床３４で再生した生石灰を燃焼炉３１
内の一次脱硫で再使用するため、上記半乾式脱硫装置と
同様に石灰石粉末の消費量を節約することができ、ま
た、集塵後の排気ガスを燃焼炉３１における石灰石粉末
の散布に利用するようにしているため、外部の空気を用
いて石灰石粉末の散布する従来の場合よりも燃焼炉３１
の燃焼効率を向上させることができ、しかも外部の新た
な空気を燃焼炉３１に導入しないため、窒素酸化物の増
加をなくすことができる。また、本実施例では、上記半
乾式脱硫装置に準じた効果をも期することができる。

【００３９】尚、本発明は、上記実施例に何等制限され
るものではない。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１、
２に記載の発明によれば、水の消費量を格段に少なくす
ると共に排気ガスによる装置の腐食を防止することがで
き、三次脱硫まで行って高い脱硫効率で安定化すること
ができ、しかもコンパクトで機械的処理を含まないメン
テナンスフリーの半乾式脱硫装置を提供することができ
る。

【００４１】また、本発明の請求項３、４に記載の発明
によれば、水の消費量を格段に少なくすると共に排気ガ
スによる装置の腐食を防止することができ、脱硫効率を
安定化したコンパクトでメンテナンスフリーの乾式脱硫
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る半乾式脱硫装置の一実施例のシス
テム全体を示す斜視図である。

【図２】図１に示す半乾式脱硫装置おける石灰石の吹込
率と燃焼炉内の脱硫率との関係の一例を示すグラフであ
る。

【図３】図１に示す半乾式脱硫装置おける消石灰の吹込
率と二次及び三次脱硫の合計脱硫率との関係の一例を示
すグラフである。

【図４】本発明に係る乾式脱硫装置の一実施例のシステ
ム全体を示す構成図である。

【符号の説明】

１ 燃焼炉 ２ 冷却反応器 ３ サイクロン（第１集塵装置） ４ 消石灰スラリー調製槽 ５ ポンプ（消石灰スラリー供給装置） ６ 第２集塵装置 ３１ 燃焼炉 ３２ 冷却反応器 ３４ 流動床 ３６ 集塵装置 ３７ 灰回収調製槽

フロントページの続き (73)特許権者 000133032 株式会社タクマ 大阪府大阪市北区堂島浜１丁目３番23号 (73)特許権者 592120173 株式会社エピカ技研 東京都練馬区富士見台１丁目12番17号 (72)発明者 池上 英文 東京都港区西新橋１丁目７番２号 財団 法人エンジニアリング振興協会内 (72)発明者 定方 正毅 東京都文京区本郷７丁目３番１号 東京 大学工学部化学工学科内 (72)発明者 松村 正雄 東京都中央区銀座４丁目２番11号 株式 会社石井鐵工所内 (72)発明者 石原 義巳 東京都千代田区大手町１丁目６番１号 財団法人電力中央研究所内 (72)発明者 稲積 充 大阪府大阪市北区堂島浜１丁目３番23号 株式会社タクマ内 (72)発明者 片岡 静夫 大阪府大阪市北区堂島浜１丁目３番23号 株式会社タクマ内 (72)発明者 玉山 昌顕 東京都練馬区富士見台１丁目12番17号 日中技術資源貿易株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−244902（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−94722（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−89916（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01D 53/50 B01D 53/81

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 石灰石粉末を受給して石炭の燃焼時に発
   生する硫黄酸化物を一次脱硫する燃焼炉と、燃焼炉から
   流入する排気ガスを噴霧された消石灰スラリーで排気ガ
   スが結露しない温度まで冷却しながら排気ガス中の残留
   硫黄酸化物を二次脱硫する冷却反応器と、冷却反応器か
   ら流入する排気ガスに含まれた粉塵を集めて除去する第
   １集塵装置と、第１集塵装置で除去された粉塵及び補給
   水をそれぞれ受給して所定濃度の消石灰スラリーに調製
   する消石灰スラリー調製槽と、消石灰スラリー調製槽に
   おいて調製された消石灰スラリーを上記冷却反応器へ給
   送、噴霧する消石灰スラリー供給装置とを備えた半乾式
   脱硫装置であって、上記第１集塵装置の下流側に第２集
   塵装置を設け、この第２集塵装置は、結露しない温度に
   保持された状態で第１集塵装置から流入する排気ガス中
   の残留粉塵を蓄積して粉塵蓄積層を形成し、この粉塵蓄
   積層中の消石灰で第三次脱硫するようにしたことを特徴
   とする半乾式脱硫装置。
2. 【請求項２】 上記冷却反応器において回収された石灰
   石粉末を上記燃焼炉へフィードバックするようにしたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の半乾式脱硫装置。
3. 【請求項３】 石灰石粉末を受給して石炭の燃焼時に発
   生する硫黄酸化物を石灰石粉末で一次脱硫する燃焼炉
   と、燃焼炉から流入する排気ガスを噴霧された脱硫剤で
   排気ガスが結露しない温度まで冷却しながら排気ガス中
   の残留硫黄酸化物を二次脱硫する冷却反応器と、冷却反
   応器内の粉塵を回収し且つこの粉塵を流動させて生石灰
   を再生する流動床とを備え、流動床で再生された生石灰
   を上記燃焼炉に供給するようにしたことを特徴とする乾
   式脱硫装置。
4. 【請求項４】 上記冷却反応器から流入する排気ガスの
   通過時に排気ガスを結露しない温度に保持した状態でそ
   の排気ガスに含まれた粉塵を集めて除去する集塵装置
   と、集塵装置で除去された粉塵を加熱、調湿し且つこの
   粉塵を上記脱硫剤として調製する灰回収調製槽とを備
   え、灰回収調製槽において調製された脱硫剤を上記冷却
   反応器へ給送、噴霧するようにしたことを特徴とする請
   求項３に記載の乾式脱硫装置。