JP3411643B2 - 燃焼器排ガスの乾式同時脱硝硫方法 - Google Patents

燃焼器排ガスの乾式同時脱硝硫方法

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JP3411643B2 JP26625293A JP26625293A JP3411643B2 JP 3411643 B2 JP3411643 B2 JP 3411643B2 JP 26625293 A JP26625293 A JP 26625293A JP 26625293 A JP26625293 A JP 26625293A JP 3411643 B2 JP3411643 B2 JP 3411643B2
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守 鳥屋尾
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一晃 大嶋
順 泉
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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、燃焼器からの排ガスに
対する乾式の同時脱硝硫方法に関する。 【0002】 【従来の技術】燃焼器からの排ガスに対する乾式の同時
脱硝硫方法として特開平5−68850号によるものを
図4に示している。図4において、ボイラ1から排出さ
れる排ガスは主煙道6を経て、押込みファン(FDF)
13より空気が供給される空気予熱器2で熱回収され、
集塵器3に入りSOX 吸着塔とNOX 吸着塔の運転上問題な
いばいじん量まで下げられ、吸込みファン(IDF)1
2によってSOX 吸着塔4A又は4Bに送られる。 【0003】吸着塔4A,4Bは並列に配置され、その
出入口弁を切換えることにより、各吸着塔をそれぞれ吸
着工程と脱着工程に交互に切り換える。図4中白抜きの
ものは開かれた出入口弁、黒塗りのものは閉じられた出
入口弁を示す。SOX 吸着塔4A,4Bの一方を通過して
出口弁から出てくるガスは、SOX がSOX吸着剤に吸着さ
れて除去され、SOX 濃度は減少しており、NOX 吸着塔5
A又は5Bに入る。 【0004】一方、吸着が行われないSOX 吸着塔4A,
4Bの地方の塔内は、真空ポンプ9によって減圧され、
SOX 吸着剤に吸着されたSOX が脱着される。この脱着さ
れたSOX を含み吸着塔4A,4Bの他方から出るガスは
1/100程度に減容されておりSOX 濃度は100倍程
度に濃縮されている。このSOX を含むガスを湿式脱硫装
置8に通すことにより出口ガスのSOX 濃度は減少し浄化
されて煙突7から大気中に放出される。 【0005】また、NOX 吸着塔5A,5Bは並列に配置
され、その出入口弁を切換えることにより、各吸着塔を
それぞれ吸着工程と脱着工程に切り換える。NOX 吸着塔
5A,5Bの一方を通過して出口弁から出てくるガス
は、NOX がNOX吸着剤に吸着されて除去され、NOX 濃度
が低下している。一方、吸着が行われないNOX 吸着塔5
A,5Bの他方の塔内は、真空ポンプ10によって減圧
され、NOX 吸着剤に吸着されたNOX が脱着される。この
脱着されたNOX を含み吸着塔5A,5Bの他方から出る
ガスは、1/100程度に減容されており、NOX 濃度は
100倍程度に濃縮されている。 【0006】このNOX を含むガスを真空ポンプ10によ
り再循環ガスファン11の吸込側に注入し、ボイラ1の
炉内へ戻す。以上のようにして炉内に戻されたNOX の約
50%はボイラ炉内の還元雰囲気によりN2とH2O に分解
される。 【0007】以上説明した図4に示す脱硝硫方法におい
ては、SOX 及びNOX 各吸着塔再生ガスとして各吸着塔出
口ガスを用いており、各吸着塔を真空ポンプ9,10で
引く場合、各吸着塔出口ガスをライン25及びライン2
6を通して各吸着塔に供給している。 【0008】更に、前記特開平5−68850号の方法
においては、NOX 吸着塔から脱着されたNOX をボイラ1
に戻し、ボイラ1内還元雰囲気によってNOX を分解する
に際し、実施例においては、図4に示すとおり再循環ガ
スファン11の吸込ラインに脱着NOX を戻している。 【0009】前述の方式による乾式の同時脱硝硫方法に
おいては、より高い脱硝硫率を発揮する吸着塔の再生方
法が望まれていると共に、吸着塔から脱着されたNOX
燃焼器に戻し燃焼器内還元雰囲気によりNOX を分解する
場合に、ほぼ完全にNOX を分解するようなやり方が望ま
れている。 【0010】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記したよ
うに、燃焼器からのSOX とNOX を含有する排ガスを冷却
除塵した後、SOX 吸着塔にて同排ガス中のSOX を除去
し、SOX が除去された排ガスをNOX 吸着塔に導いて同排
ガス中のNOX を除去した上で大気中に放出し;前記SOX
を吸着したSOX 吸着塔よりSOX を脱着して濃縮されたSO
X を含むガスを発生させ、同ガスをSOX 処理装置で処理
すると共に;前記NOX を吸着したNOX 吸着塔よりNOX
脱着して濃縮されたNOX を含むガスを発生させ、同ガス
を前記燃焼器に戻し同燃焼器内の還元雰囲気にてNOX
分解する、燃焼器排ガスの乾式同時脱硝硫方法におい
て、各吸着塔における脱硝硫率を高めると共に、吸着塔
から脱着したNOX に対する燃焼器内での分解率を高める
ことのできる燃焼器排ガスの乾式同時脱硝硫方法を提供
することを課題としている。 【0011】 【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するため、SOX 吸着塔及びNOX 吸着塔における前記
脱着を真空ポンプによって吸い込まれる大気を用いて行
い、かつ、前記脱着して濃縮されたNOX を含むガスを
前記燃焼器における燃料搬送用の一次燃焼空気ラインに
投入する方法を採用する。 【0012】 【作用】SOX やNOX を吸着した吸着塔内吸着剤か
ら、SOX やNOX を脱着させる場合、脱着の原動力
は、吸着剤内のSOX やNOX の濃度と再生ガス中のS
XやNOX の濃度の濃度差である。この点から、若干
のSOX やNOX を含む各吸着塔出口ガスを再生ガスと
して用いるよりは、SOX やNOX を全く含まず、真空
ポンプによって吸い込まれる大気を再生ガスに用いる本
発明の方法によれば各吸着塔の再生がほぼ完全に行われ
各吸着塔による脱硝硫率がはるかに向上する。今回この
効果が大きいことをベンチスケールテストで確認した。 【0013】また、燃焼器内還元雰囲気によるNOX
解の原理は、燃焼器内の高温の酸素不足(還元)雰囲気
において、未燃炭化水素等によりNOX がNとH2Oに
分解する反応である。この観点から、NOX 吸着塔から
脱着されたNOX を燃焼器における燃料搬送用の一次燃
焼空気ラインに投入すると、脱着されたNOX がすべ
て、バーナ二次空気と混合するまでのバーナ一次空気ゾ
ーンに投入され、未燃炭化水素等を含む高温で強力な還
元雰囲気に均一にさらされ、脱着し戻されたNOX が強
力に分解されることになる。 【0014】このように、脱着されたNOX を一次燃焼空
気へ戻す本発明の方法によれば、燃焼空気全体(一次空
気や二次空気)へ戻す方法や再循環ガスラインに戻す方
法よりすべての脱着NOX が強力な還元雰囲気に均一に混
合されるためNOX 分解率がはるかに高くなる。実際に微
粉炭燃焼基礎試験炉によるテストで調べた所、NOX 分解
率約98%とほぼ完全に分解されることを確認した。 【0015】 【実施例】以下本発明による同時脱硝硫方法の実施の態
様を図1に基づいて具体的に説明する。なお、図1にお
いて、図4に示したものと変わらない部分には同じ符号
を付してあり、それらについての重複する説明は省略す
る。図1に示すシステムにおいては、吸着剤が吸着した
SOX を脱着しているSOX 吸着塔4Bの再生ガスとしては
ライン15を通して吸い込まれる大気が用いられてお
り、また、NOX を脱着しているNOX 吸着塔5Bの再生ガ
スとしてはライン16を通して吸い込まれる大気が用い
られている。 【0016】このことにより、各吸着塔はより完全に脱
着再生され、吸着塔による脱硝硫率が従来よりはるかに
向上する。その効果をベンチスケールテスト装置により
確認した結果の一例を図2に示す。再生ガスを吸着塔出
口ガスから大気に変更することにより脱硝率は84.4
%から88.6%に大きく向上することが確認された。 【0017】また、図1に示すものでは、NOX 吸着塔か
ら真空ポンプ10によって脱着したNOX ガスをボイラ1
側へ戻すのにボイラ燃焼器の一次燃焼空気ライン17へ
導入している。このように、NOX 吸着塔から脱着された
NOX を燃焼器一次燃焼空気ライン17へ戻すと、石炭バ
ーナの還元雰囲気によりNOX は強力に分解される。 【0018】その効果を図3に示す。図3は微粉炭燃焼
基礎試験炉によるテストにおいて、その一次空気に注入
すNOX の量を変化させたときの燃焼器出口NOX 値実測値
(6%O2換算値)をプロットしたものである。図3を見
てわかるとおり、一次燃焼空気中に注入するNOX 量を増
加させても、燃焼器出口NOX 値はほぼ一定で増加してお
らず、注入したNOX の分解率が約98%とほぼ完全に分
解されていることを確認した。以上、本発明を図示した
実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明がこれら
の実施例に限定されず特許請求の範囲に示す本発明の範
囲内で、その具体的やり方に種々の変更を加えてよいこ
とはいうまでもない。 【0019】 【発明の効果】以上具体的に説明したように、本発明に
よる乾式同時脱硝硫方法によれば次の効果を奏すること
ができる。 【0020】(1)SOX 及びNOX 各吸着塔における
再生ガスを各吸着塔出口ガスから真空ポンプによって吸
い込まれる大気に変更することにより、吸着塔による脱
硝硫率が大幅に(5%程度)上昇する。 【0021】(2)NOX 吸着塔から脱着されたNOX
を燃焼器における燃料搬送用の一次燃焼空気ラインに戻
すことにより、戻されたNOX の殆んど(約98%)を
分解することができる。以上により、より高効率で経済
的な乾式同時脱硝硫方法を達成することができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明による乾式同時脱硝硫方法の実施の一態
様を示すための乾式同時脱硝硫装置の系統図。 【図2】本発明の乾式同時脱硝硫方法による脱硝硫率を
従来の方法と比較したベンチスケールテスト結果を示す
グラフ。 【図3】本発明による乾式同時脱硝硫方法によるNOX
解率を従来の方法と比較したテスト結果を示すグラフ。 【図4】従来の乾式同時脱硝硫方法を説明するための乾
式同時脱硝硫装置の系統図。 【符号の説明】 1 ボイラ 2 空気予熱器 3 集塵器 4A,4B,4C,4D SOX 吸着塔 5A,5B,5C,5D NOX 吸着塔 6,6’ 主煙道 7 煙突 8 湿式脱硫装置 9,10 真空ポンプ 11 再循環ガスファン 12 吸込みファン(IDF) 13 押込みファン(FDF) 15 大気吸入ライン 16 大気吸入ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F23J 15/00 B (72)発明者 大倉 繁 東京都千代田区丸の内二丁目5番1号 三菱重工業株式会社内 (72)発明者 大嶋 一晃 長崎市飽の浦町1番1号 三菱重工業株 式会社長崎造船所内 (72)発明者 泉 順 長崎市深堀町5丁目717番1号 三菱重 工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 徳田 君代 長崎市深堀町5丁目717番1号 三菱重 工業株式会社長崎研究所内 (56)参考文献 特開 平5−68850(JP,A) 特開 平2−280814(JP,A) 特開 昭52−101664(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 53/34 - 53/85 F23J 15/00

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 燃焼器からのSOX とNOX を含有する
    排ガスを冷却除塵した後、SOX 吸着塔にて同排ガス中
    のSOX を除去し、SOX が除去された排ガスをNOX
    吸着塔に導いて同排ガス中のNOX を除去した上で大気
    中に放出し;前記SOX を吸着したSOX 吸着塔よりS
    X を脱着して濃縮されたSOX を含むガスを発生さ
    せ、同ガスをSOX 処理装置で処理すると共に;前記N
    X を吸着したNOX 吸着塔よりNOX を脱着して濃縮
    されたNOX を含むガスを発生させ、同ガスを前記燃焼
    器に戻し同燃焼器内の還元雰囲気にてNOX を分解す
    る、燃焼器排ガスの乾式同時脱硝硫方法において、前記
    SOX 吸着塔及びNOX 吸着塔における前記脱着を真空
    ポンプによって吸い込まれる大気を用いて行い、かつ、
    前記脱着して濃縮されたNOX を含むガスを前記燃焼器
    における燃料搬送用の一次燃焼空気ラインに投入するこ
    とを特徴とする燃焼器排ガスの乾式同時脱硝硫方法。
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