JP3296843B2 - 蒸気式空気加熱器を用いる乾燥装置および乾式脱硫装置 - Google Patents

蒸気式空気加熱器を用いる乾燥装置および乾式脱硫装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は蒸気式空気加熱器を用い
る乾燥装置を利用した脱硫装置に係り、特に乾燥に必要
な蒸気量を低減するのに好適な脱硫剤の乾燥装置を利用
した脱硫装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の蒸気式空気加熱器を用いる乾燥装
置は、図3に示すように蒸気式空気加熱器2で高温にし
た乾燥用空気を乾燥器3に供給し、乾燥器3の出口の低
温、かつ高水分含有の空気の一部を排気管15から系外
に放出し、残りの低温、かつ高水分含有の空気を蒸気式
空気加熱器2に循環させ、乾燥用空気中の水分濃度が乾
燥に適した濃度となるようにしている。また、排気管1
5から系外に放出した空気量に見合った低温、低水分濃
度の空気を大気より吸気管17によって循環乾燥用空気
内に吸引し、蒸気式空気加熱器2で高温に加熱する系統
となっている。
【0003】さらに図3の乾燥装置を詳述すると、低温
の空気は吸気管17より乾燥用空気循環導管18にファ
ン4で吸引され、昇圧されて導管10より蒸気式空気加
熱器2に送られる。蒸気式空気加熱器2には導管11か
ら加熱蒸気が供給されているので、この加熱蒸気により
乾燥用空気を加熱する。また、乾燥用空気と熱交換した
加熱蒸気は飽和圧力の加熱ドレンに凝縮され、導管12
より系外に排出される。
【0004】一方、蒸気式空気加熱器2で加熱された乾
燥用空気は導管13により、乾燥器3に送られ、乾燥器
3内の被乾燥物である、例えば脱硫剤を乾燥する。なお
被乾燥物は導管19により供給され、導管20から排出
される機構となっている。
【0005】乾燥器3の出口導管14の空気には被乾燥
物から蒸発した水分を含むため、水分濃度は高くなると
ともに温度は低下する。このため乾燥器3出口の空気は
導管14より分岐した排気管15より、その一部を系外
に排出する。一方、残りの低温、高水分濃度の空気は導
管14に接続した導管16により再度蒸気式空気加熱器
2に循環されるが、排気管15より排出した系外排出量
に見合った空気が吸気管17より供給される。このため
導管16に続く導管18における空気の水分濃度は低減
されるが、温度も低下してしまう。このため蒸気式空気
加熱器2では、導管18、10の空気温度を乾燥に必要
な空気温度にまで高めるための加熱容量が必要とされ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記図に示す従来技
術では、大気より供給する乾燥用空気の温度が低温であ
ればあるほど、蒸気式空気加熱器2の容量が大きくなる
ととともに、その消費蒸気量が増加するという欠点があ
った。
【0007】本発明の目的は、蒸気式空気加熱器2の装
置の小容量化と空気乾燥用の蒸気消費量の節減を図った
乾燥装置を利用した脱硫装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は次の
構成により達成される。すなわち、石炭灰、アルカリ
剤、石膏含有物および水よりなる混練物を飽和蒸気条件
下で水和硬化させ、乾燥処理して脱硫剤とする脱硫剤製
造手段と、該脱硫剤製造手段で製造された脱硫剤を用い
て排ガス中の硫黄酸化物を吸収除去する吸収塔とを備え
た乾式脱硫装置において、 脱硫剤製造手段と吸収塔の間
には、 前記脱硫剤乾燥器に供給する空気を蒸気で加熱す
る蒸気式空気加熱器と、 該蒸気式空気加熱器で得られた
乾燥空気を用いて脱硫剤製造手段で製造された脱硫剤を
乾燥する脱硫剤乾燥器と、 該脱硫剤乾燥器で使用した空
気を前記蒸気式空気加熱器に供給する空気循環流路と、
前記脱硫剤乾燥器で得られた脱硫剤を乾式脱硫装置に供
給する脱硫剤供給流路と、 該脱硫剤供給流路内の乾式脱
硫装置の直前に設けられた大気を吸引して脱硫剤中の粉
塵気流を分離する粉塵気流分離器と、 該粉塵気流分離器
から分離された粉塵と空気の全てを流す流路と、 該粉塵
と空気の全てを流す流路に接続して粉塵と空気の混合物
を温水で加熱する温水式空気加熱器と、 該温水式空気加
熱器で得られた粉塵を含む空気を前記蒸気式空気加熱器
の前流側の空気循環流路に導く流路を設けた乾式脱硫装
置である。
【0009】本発明の乾式脱硫装置では、前記蒸気式空
気加熱器で空気を乾燥した後の冷却された含水蒸気を前
記温水式空気加熱器に導く流路を設けることができる。
【0010】
【作用】大気からの吸引導管に温水式空気加熱器を設置
することにより、吸引された大気が予備加熱される。従
って吸引された空気が乾燥装置の循環ラインの循環空気
に合流しても、循環空気の温度降下が少なくなる。その
ため、乾燥装置の循環ラインの蒸気式空気加熱器の容量
を小さくすることができ、また、蒸気式空気加熱器で使
用する蒸気量の低減が達成される。
【0011】そして、この乾燥装置を用いて、脱硫剤を
乾燥して、特に、乾式脱硫装置の吸収塔に供給してもよ
いが、このとき、脱硫剤中の粉塵を吸収塔に供給する直
前に分離する際の粉塵の気流分離器吸引系統の空気とし
て、前記乾燥装置の大気吸引系統の大気を利用すること
ができる。
【0012】
【実施例】本発明の一実施例を図面と共に説明する。
1に本実施例の乾燥装置の系統図を示す。本系統は高温
の乾燥空気を乾燥器3に供給し、被乾燥物を乾燥後、乾
燥器3出口の低温、高水分含有空気の一部を排気管15
から乾燥用空気循環系外に放出し、循環空気中の水分濃
度が乾燥に適した濃度となるようにするとともに、その
放出空気量に見合った空気を大気より吸気管17で乾燥
用空気循環系内に吸引するものである。本実施例の特徴
は大気を吸気管17で吸引して、乾燥用空気循環系に合
流する前に温水式空気加熱器1で、吸引した大気を予備
加熱し、乾燥用空気と合流させて蒸気式空気加熱器2に
供給し、蒸気式空気加熱器2で高温に加熱する系統とな
っている。
【0013】さらに、本実施例の乾燥用空気循環系統を
詳述すると、吸気管17より吸引された空気は温水式空
気加熱器1で予備加熱され、導管16からの循環空気と
合流する。この時、循環空気は温水式空気加熱器1で予
備加熱されているので、循環空気の温度低下は最少限と
なり、ファン4により導管10により蒸気式空気加熱器
2に送られる。当該蒸気式空気加熱器2では導管11よ
り加熱蒸気が供給され、循環空気との熱交換により飽和
圧力の加熱ドレンに凝縮される。次にこの加熱ドレンは
導管12より温水式空気加熱器1へ供給される。この加
熱ドレンは当該空気加熱器1で低温空気との熱交換によ
り低温ドレンとなり導管12より系外へ排出される。
【0014】一方、蒸気式空気加熱器2で加熱された空
気は導管13により、乾燥器3に送られ、乾燥器3内の
被乾燥物を乾燥する。なお、被乾燥物は導管21、22
により供給、排出される機構となっている。
【0015】乾燥器3出口の空気に被乾燥物から蒸発し
た水分を含むため、導管14より分岐した導管15より
その一部を系外に排出される。また残りの高水分の空気
は導管16より再度循環するが、系外排水量に見合った
空気が導管18より供給される。この時供給される空気
は温水式空気加熱器1で予備加熱され、導管19におけ
る温度降下が最小限となるため、蒸気式空気加熱器2に
おける容量、使用蒸気量は低減できることになる。蒸気
式空気加熱器2で使用された導管12の蒸気は図示のよ
うにトラップ5を経由して温水式空気加熱器1の加熱導
管20に導入しても良い。
【0016】蒸気使用量低減の効果を図3の従来法と本
実施例による方法について下記の表1に示す。
【0017】 (表1) 項 目 従 来 法 本 発 明 1.乾燥処理脱硫剤量(kg/h) 6000 6000 2.乾燥器入口剤中水分量(kg/h) 2400 2400 3.乾燥器出口剤中水分量 (kg/h) 60 60 4.乾燥器入口空気量(Nm3/h) 65000 65000 5.乾燥器入口空気温度(℃) 180 180 6.乾燥器出口空気温度(℃) 95 95 7.吸引空気量(Nm3/h) 22490 22490 8.蒸気式空気加熱器 入口蒸気温度(℃) 190 190 9.回収蒸気/ドレン温度(℃) 180 60 10.蒸気式空気加熱器 入口空気温度(℃) 56 81 11.消費蒸気量(kg/h) 5600 4000
【0018】発明の実施例の乾式脱硫装置を図2に示
す。図2は乾式脱硫法における石炭灰21、消石灰等の
アルカリ剤22、石膏または石膏含有物23および水3
2より脱硫剤を調整して製造するプロセスを示す。本プ
ロセスでは、上記原料を混合機24で混合した後、混練
機25で水32を添加し、粘土状に混練する。この混練
物を押出成形機26で円柱状に成形した後、開放型のコ
ンベア27で3〜30分間大気にさらす。その後、80
〜100℃の飽和蒸気雰囲気下での加熱処理を水和硬化
装置28で行う。また、導管51より乾燥器29に送
り、乾燥器29に導管51より供給される高温の乾燥用
空気により、水和硬化装置28で加熱処理された脱硫剤
中の水分を蒸発させ乾燥させる。乾燥された脱硫剤は導
管42より脱硫剤サイロ30に送られ、脱硫剤サイロ3
0から導管43により吸収塔31へ供給される。ここで
乾燥工程に本発明の乾燥装置を採用することにより、蒸
気式空気加熱器34の小容量化、蒸気量低減の効果が上
げられる。
【0019】すなわち、導管46より吸引された空気は
導管37により温水式空気加熱器35に導き、空気を加
熱した後、乾燥システムの循環ラインの導管49に送り
込む。次いで乾燥ファン33で導管50を介して蒸気式
空気加熱器34に送り、ここで空気の加熱を行い、導管
51より、乾燥器29に導入される。
【0020】ここで、吸収塔31に供給する脱硫剤中の
粉塵を分離しなかった場合、粉塵は吸収塔31内でガス
の流れにより飛散され、吸収塔31の出口ガス中のばい
じん量を増加させることになるので、脱硫剤を吸収塔3
1へ供給する際に発生する粉塵を空気により流動分離す
る粉塵分離機36を設置する。
【0021】粉塵分離機36で使用される空気として、
前記導管46から吸引される大気が用いられる。本実施
例では前記実施例1で述べたような大気を予備加熱して
蒸気式空気加熱器34における容量、使用蒸気量の低減
できる効果の他に、吸収塔31入口で供給脱硫剤中の粉
塵の除去ができるとともに吸収塔31のガス出口側ばい
じん量低減効果と粉塵分離器36から排出される粉塵を
含んだ空気を特別な除じん器を設置することなく処理す
ることが可能となる。
【0022】
【発明の効果】本発明における蒸気式空気加熱器から排
出される加熱蒸気ドレンを使用した温水式空気加熱器を
大気からの吸引導管に設置し、予め加熱された空気を循
環空気に取りこむことにより、蒸気式空気加熱器の小容
量化、蒸気使用量低減の効果がある。また、乾式脱硫装
置の吸収塔への供給脱硫剤中の粉塵の除去を特別な除じ
ん器を設置することなく処理することができる、装置の
小型化ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1の乾燥システムを示す図で
ある。
【図2】 本発明の実施例2の乾式脱硫プロセスに乾燥
システムを導入し、吸収塔入口で発生した粉塵を大気吸
込ラインで吸引した時のフローを示す図である。
【図3】 従来技術のシステムを示す図である。
【符号の説明】
1…温水式空気加熱器、2…蒸気式空気加熱器、3…乾
燥器、4…ファン、5…ドレイントラップ、15…排気
管、17…吸気管、21…石炭灰サイロ、22…アルカ
リ剤サイロ、23…石膏サイロ、24…混合機、25…
混練機、26…押出成型機、28…水和硬化装置、29
…乾燥器、30…脱硫剤サイロ、31…吸収塔、34…
蒸気式空気加熱器、 35…温水空気加熱器、36…粉
塵分離器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹下 洋昭 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日 立株式会社 呉工場内 (72)発明者 神田 修 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日 立株式会社 呉工場内 (56)参考文献 特開 平4−59044(JP,A) 特開 昭62−183839(JP,A) 特開 昭58−214334(JP,A) 実開 昭48−35460(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 53/34 - 53/85 F26B 1/00 - 25/22 B01J 2/00 - 2/30

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 石炭灰、アルカリ剤、石膏含有物および
    水よりなる混練物を飽和蒸気条件下で水和硬化させ、乾
    燥処理して脱硫剤とする脱硫剤製造手段と、 該脱硫剤製造手段で製造された脱硫剤を用いて排ガス中
    の硫黄酸化物を吸収除去する吸収塔とを備えた乾式脱硫
    装置において、 脱硫剤製造手段と吸収塔の間には、 前記脱硫剤乾燥器に供給する空気を蒸気で加熱する蒸気
    式空気加熱器と、 該蒸気式空気加熱器で得られた乾燥空気を用いて脱硫剤
    製造手段で製造された脱硫剤を乾燥する脱硫剤乾燥器
    と、 該脱硫剤乾燥器で使用した空気を前記蒸気式空気加熱器
    に供給する空気循環流路と、 前記脱硫剤乾燥器で得られた脱硫剤を乾式脱硫装置に供
    給する脱硫剤供給流路と、 該脱硫剤供給流路内の乾式脱硫装置の直前に設けられた
    大気を吸引して脱硫剤中の粉塵気流を分離する粉塵気流
    分離器と、 該粉塵気流分離器から分離された粉塵と空気の全てを流
    す流路と、 該粉塵と空気の全てを流す流路に接続して粉塵と空気の
    混合物を温水で加熱する温水式空気加熱器と、 該温水式空気加熱器で得られた粉塵を含む空気を前記蒸
    気式空気加熱器の前流側の空気循環流路に導く流路を 設けたことを特徴とした乾式脱硫装置。
  2. 【請求項2】 前記蒸気式空気加熱器で空気を乾燥した
    後の冷却された含水蒸気を前記温水式空気加熱器に導く
    流路を設けたことを特徴とした請求項1記載の乾式脱硫
    装置。
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