JP5177859B2 - Desulfurization decarburization equipment - Google Patents

Desulfurization decarburization equipment Download PDF

Info

Publication number
JP5177859B2
JP5177859B2 JP2008078045A JP2008078045A JP5177859B2 JP 5177859 B2 JP5177859 B2 JP 5177859B2 JP 2008078045 A JP2008078045 A JP 2008078045A JP 2008078045 A JP2008078045 A JP 2008078045A JP 5177859 B2 JP5177859 B2 JP 5177859B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
desulfurization
exhaust gas
combustion exhaust
decarburization
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2008078045A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009226365A (en
Inventor
昇 武井
洋一 安田
博美 腰塚
Original Assignee
千代田化工建設株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 千代田化工建設株式会社 filed Critical 千代田化工建設株式会社
Priority to JP2008078045A priority Critical patent/JP5177859B2/en
Publication of JP2009226365A publication Critical patent/JP2009226365A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5177859B2 publication Critical patent/JP5177859B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Description

本発明は、排煙(燃焼排ガス)中のSOxを除去するとともにCO2を除去する脱硫脱炭装置に関する。 The present invention relates to a desulfurization decarburization apparatus that removes SOx from flue gas (combustion exhaust gas) and CO2.

一般に、火力発電では、亜硫酸ガス(SO2)等の硫黄酸化物(SOx)を含む排煙による大気汚染を防止するために排煙脱硫装置が設けられている。
それに対して近年、地球温暖化が問題となり、排煙(燃焼排ガス)からさらに温室効果ガスとしての二酸化炭素(CO2)を取り除くことが要望されている。
現在、大気中に放出されるCO2のうちの比較的多くの部分を、火力発電所における石炭等化石燃料の燃焼により発生するCO2が占めている。
そして、このようなCO2の放出を防止するために、火力発電所で発生するCO2を地下深くに注入して封じ込めることも試みられている。
Generally, in thermal power generation, a flue gas desulfurization device is provided in order to prevent air pollution caused by flue gas containing sulfur oxide (SO x ) such as sulfurous acid gas (SO 2 ).
On the other hand, in recent years, global warming has become a problem, and it is desired to further remove carbon dioxide (CO 2 ) as a greenhouse gas from flue gas (combustion exhaust gas).
Currently, a relatively large portion of CO 2 released into the atmosphere is occupied by CO 2 generated by the combustion of fossil fuels such as coal in thermal power plants.
In order to prevent such CO 2 emission, attempts have been made to inject and contain CO 2 generated in a thermal power plant deep underground.

ここで、最終的なCO2の処理方法が、例えば、上述の地中深く封じ込めるものであった場合や、その他の方法であった場合でも、まず、排煙中からCO2を分離回収する必要がある。
CO2の分離回収方法としては、様々なものが知られており、液体にCO2を吸収させ吸収法や、多孔質の合成ゼオライトや活性炭に吸着させる吸着法や、膜でCO2を分離する膜分離法などがある。
Here, even when the final CO 2 treatment method is, for example, the above-described method of deep containment or other methods, it is necessary to first separate and recover CO 2 from the flue gas. There is.
Various methods for separating and recovering CO 2 are known, such as absorption method by absorbing CO 2 in liquid, adsorption method by adsorbing to porous synthetic zeolite or activated carbon, and separation of CO 2 by membrane. There are membrane separation methods.

ここで、排煙中には、SOxに比較して大容量のCO2が含まれており、排煙からCO2を分離回収する際には、低圧で大容量の処理が求められることになる。
このような条件で、好適なCO2の分離回収方法としては、例えば、前記吸収法のうちの化学反応を伴なう反応吸収法で、吸収液として、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジグリコールアミン、ジイソプロパノールアミン、メチルジエタノールアミン等のアルカノールアミン(有機アミン類)の水溶液を用いるアミン吸収法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
Here, the flue gas contains a large volume of CO 2 compared to SO x , and when the CO 2 is separated and recovered from the flue gas, a large volume treatment is required at a low pressure. Become.
Under such conditions, a suitable method for separating and recovering CO 2 is, for example, a reaction absorption method involving a chemical reaction among the absorption methods, and examples of the absorption liquid include monoethanolamine, diethanolamine, and triethanol. An amine absorption method using an aqueous solution of an alkanolamine (organic amines) such as amine, diglycolamine, diisopropanolamine, and methyldiethanolamine is known (for example, see Patent Document 1).

このアミン吸収法では、吸収液に排煙である燃焼ガスを接触させてCO2を当該吸収液に吸収させ、CO2を吸収した吸収液を抜き出して、たとえば、スチーム等で加熱することにより、吸収液からCO2を分離して、吸収液を再生することができる。したがって、再生された吸収液は再利用される。 This amine absorption method, absorbing liquid CO 2 by contacting a combustion gas is flue is absorbed into the absorbing solution in, by extracting the absorbing solution that has absorbed CO 2, for example, by heating with steam or the like, The absorption liquid can be regenerated by separating CO 2 from the absorption liquid. Therefore, the regenerated absorbent is reused.

特開平5−337334号公報JP-A-5-337334

ところで、上述のように、アミン吸収液の再生には、アミン吸収液の加熱が必要となり、例えば、火力発電所で発生させられる蒸気の一部がアミン吸収液の再生で用いられることになる。
また、アミン吸収法において、SOx濃度が高い排煙をアミン吸収液と接触させるとアミン吸収液のCO2の吸収能力が低下し、実用的ではない。また、排煙に含まれる煤塵によってもアミン吸収液が劣化する。
By the way, as described above, the regeneration of the amine absorbing liquid requires heating of the amine absorbing liquid. For example, a part of the steam generated in the thermal power plant is used for the regeneration of the amine absorbing liquid.
Further, in the amine absorption method, if flue gas having a high SOx concentration is brought into contact with the amine absorbing solution, the ability of the amine absorbing solution to absorb CO2 is lowered, which is not practical. Further, the amine absorbing liquid is also deteriorated by soot contained in the flue gas.

したがって、例えば、SOxの排出量が多い石炭や石油を燃料とする火力発電では、CO2を分離回収する前に、SOxを分離する必要があり、脱硫装置を設置する必要がある。なお、脱硫装置は、従来から設けられているので、脱硫装置にさらにCO2を分離回収するための脱炭装置を設けることになり、工場のボイラ等の燃焼を伴なう施設や火力発電所等における排煙の処理関係の施設におけるスペース効率が悪化する。 Therefore, for example, in thermal power generation using coal or petroleum as a fuel with a large amount of SO x emission, it is necessary to separate SO x before separating and recovering CO 2, and it is necessary to install a desulfurization apparatus. In addition, since the desulfurization apparatus has been conventionally provided, a decarburization apparatus for separating and recovering CO 2 is further provided in the desulfurization apparatus, and facilities such as boilers in plants and thermal power plants The space efficiency in facilities related to flue gas treatment, etc. deteriorates.

また、脱硫装置によりSOxや煤塵を除去することにより、アミン吸収液の劣化を防止できるが、SOxを完全に除去できるわけではないので、特許文献1に示されるように、例えば、長期使用によりアミン吸収液が劣化する虞があり、劣化したアミン吸収液を加熱蒸留して、長期使用により溜った不純物を除去する必要がある。すなわち、SOxにより劣化したアミン吸収液を処理(一部の再利用)するためには、蒸気が必要となり、これによっても火力発電所におけるエネルギ効率が悪化する。 Further, by removing the SO x and dust by desulfurization apparatus, so it can prevent degradation of the amine absorbent solution, because not completely remove the SO x, in Patent Document 1, for example, long-term use As a result, the amine absorbing solution may deteriorate, and it is necessary to distill the deteriorated amine absorbing solution by heating to remove impurities accumulated by long-term use. That is, in order to treat (partially reuse) the amine absorbing solution degraded by SO x , steam is required, which also deteriorates the energy efficiency in the thermal power plant.

本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、排煙からSOxを分離回収する脱硫機能を有する施設にさらにCO2を分離回収する脱炭機能を設けるものとして、スペース効率やエネルギ効率の向上を図ることができる脱硫脱炭装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is provided with a decarburization function for separating and recovering CO2 in a facility having a desulfurization function for separating and recovering SOx from flue gas, thereby improving space efficiency and energy efficiency. It aims at providing the desulfurization decarburization apparatus which can aim at.

前記目的を達成するために、請求項1に記載の脱硫脱炭装置は、燃焼排ガスから硫黄酸化物と二酸化炭素とを分離回収する脱硫脱炭装置であって、
外部から燃焼排ガスが導入されて処理された後に外部に導出される吸収塔と、
当該吸収塔内の下部に設けられ、外部から導入された燃焼排ガスから硫黄酸化物を当該硫黄酸化物濃度が1ppm以下となるまで吸収して分離するとともに、煤塵を3mg/m3N以下となるまで分離する脱硫部と、
当該吸収塔内の上部に設けられ、二酸化炭素の吸収分離の本処理に対する前処理として前記脱硫部で硫黄酸化物が吸収分離された燃焼排ガスから二酸化炭素を10〜30%の範囲で当該二酸化炭素を吸収して分離する脱炭部と、
前記脱硫部には、石灰石を含んで硫黄酸化物を吸収する脱硫用吸収液が貯留された脱硫槽と、
当該脱硫槽の上に設けられ、燃焼排ガスが外部から導入される吸収塔排ガス導入部と、
当該吸収塔排ガス導入部から導入された燃焼排ガスを前記脱硫槽の脱硫用吸収液内に噴出して分散させる複数のガス分散管と、
前記脱硫用吸収液から放出された脱硫除塵処理済みの燃焼排ガスを脱炭部に導出する脱硫側排ガス導出部とが備えられ、
前記脱炭部には、二酸化炭素を吸収するアミン吸収液が保持された脱炭帯域を有し、前記脱炭側排ガス導入部に導入された燃焼排ガスを前記脱炭帯域に通過せしめて燃焼排ガスをアミン吸収液に接触させる排ガス・吸収液接触手段と、
当該脱炭帯域の下に設けられ、前記脱硫側排ガス導出部から導出された燃焼排ガスが導入される脱炭側排ガス導入部と、
前記脱炭帯域のアミン吸収液から放出され、一部の二酸化炭素が除去された燃焼排ガスを二酸化炭素の吸収分離の本処理のために前記吸収塔の外部に導出する吸収塔排ガス導出部とを備えたことを特徴とする。
In order to achieve the object, the desulfurization decarburization apparatus according to claim 1 is a desulfurization decarburization apparatus that separates and recovers sulfur oxide and carbon dioxide from combustion exhaust gas,
An absorption tower led out after the flue gas is introduced and treated from the outside,
It is provided in the lower part of the absorption tower and absorbs and separates sulfur oxides from the flue gas introduced from the outside until the sulfur oxide concentration becomes 1 ppm or less, and separates soot and dust until 3 mg / m3N or less. A desulfurization section to perform ,
As a pretreatment for the main treatment of absorption separation of carbon dioxide , carbon dioxide from the combustion exhaust gas from which sulfur oxides are absorbed and separated in the desulfurization section is within a range of 10 to 30%. Decarburizing part that absorbs and separates,
In the desulfurization part, a desulfurization tank in which an absorption liquid for desulfurization containing limestone and absorbing sulfur oxide is stored,
An absorption tower exhaust gas introduction section provided on the desulfurization tank and into which combustion exhaust gas is introduced from the outside;
A plurality of gas dispersion pipes for injecting and dispersing the combustion exhaust gas introduced from the absorption tower exhaust gas introduction section into the desulfurization absorbing liquid of the desulfurization tank;
A desulfurization side exhaust gas deriving part for deriving the desulfurization and dust-treated combustion exhaust gas discharged from the desulfurization absorbing liquid,
The decarburization section has a decarburization zone in which an amine absorption liquid that absorbs carbon dioxide is held, and the combustion exhaust gas introduced into the decarburization side exhaust gas introduction section is passed through the decarburization zone to produce combustion exhaust gas. An exhaust gas / absorbing liquid contact means for contacting the amine absorbing liquid with
A decarburization side exhaust gas introduction unit provided under the decarburization zone and into which the combustion exhaust gas derived from the desulfurization side exhaust gas deriving unit is introduced;
An absorption tower exhaust gas deriving section for deriving the combustion exhaust gas released from the amine absorption liquid in the decarburization zone and from which a part of carbon dioxide has been removed, to the outside of the absorption tower for the main treatment of carbon dioxide absorption separation ; It is characterized by having.

請求項1に記載の発明においては、一つの吸収塔内に硫黄酸化物(SOx)を吸収分離する脱硫部と、二酸化炭素(CO2)を分離する脱炭部とを上下に配置して設けたので、スペース効率の向上を図ることができる。
また、ここで、脱炭部において燃焼排ガスの二酸化炭素を最大限に吸収するのではなく、燃焼排ガスに含まれる二酸化炭素ガスの一部だけ、例えば(10〜30%)を吸収し、吸収塔から導出された処理済みのガスを、再び、二酸化炭素を吸収分離する脱炭装置に導入して再び二酸化炭素を除去するものとしてもよい。
In the first aspect of the present invention, a desulfurization section that absorbs and separates sulfur oxides (SO x ) and a decarburization section that separates carbon dioxide (CO 2 ) are vertically arranged in one absorption tower. Since it is provided, space efficiency can be improved.
Further, here, the carbon dioxide in the combustion exhaust gas is not absorbed at the maximum in the decarburization section, but only a part of the carbon dioxide gas contained in the combustion exhaust gas, for example, (10 to 30%) is absorbed, and the absorption tower The treated gas derived from the above may be introduced again into a decarburizer that absorbs and separates carbon dioxide to remove carbon dioxide again.

この際には、脱硫装置と、脱炭装置とを別々に設けた場合と同様に2つの吸収塔が必要となるが、本発明の脱硫脱炭装置を用いた場合には、脱炭装置に導入される燃焼排ガスの二酸化炭素の含有量が減少しているので、脱炭装置の小型化を図ることが可能となり、スペース効率の向上を図ることができる。
また、本発明によれば、一つの吸収塔内で硫黄酸化物の除去と、二酸化炭素の除去とを行うものとしても、燃焼排ガスを先に脱硫用吸収液内に噴出させて分散させた状態とした後に当該脱硫用吸収液から放出させ、この放出された脱硫済みの燃焼排ガスを脱炭用のアミン吸収液に接触させて二酸化炭素の除去を行うことになる。
In this case, two absorption towers are required as in the case where the desulfurization apparatus and the decarburization apparatus are provided separately. However, when the desulfurization decarburization apparatus of the present invention is used, Since the carbon dioxide content of the introduced combustion exhaust gas is reduced, it is possible to reduce the size of the decarburizer and improve the space efficiency.
Further, according to the present invention, the state in which the combustion exhaust gas is first jetted into the absorbent for desulfurization and dispersed, even if the removal of sulfur oxide and the removal of carbon dioxide is performed in one absorption tower. After that, the desulfurization absorbing liquid is released, and the released desulfurized combustion exhaust gas is brought into contact with the decarburizing amine absorbing liquid to remove carbon dioxide.

したがって、アミン吸収液に燃焼排ガスを接触させる際に、燃焼排ガスから既に硫黄酸化物と煤塵の多くが除去された状態となっており、これによりアミン吸収液が劣化するのを防止することができる。
また、一つの吸収塔内に導入用のファンにより燃焼排ガスを吹き込むことにより、硫黄酸化物の除去と二酸化炭素の除去が可能となり、これらの除去に際するエネルギ効率の向上を図ることができる。
なお、脱炭帯域は、例えば、アミン吸収液を貯留可能な槽状のものやトレイ状のものであってもよく、また、なんらかの担体にアミン吸収液を保持させるものあるいは循環するように流したものであってもよく、アミン吸収液内に燃焼排ガスを通過させて大きな表面積で気液接触可能な状態となっていればよい。
また、脱炭帯域において、アミン吸収液がある程度の深さを持って貯留された状態の場合には、アミン吸収液内に燃焼排ガスを吹き込む構成となっている必要がある。
Therefore, when the combustion exhaust gas is brought into contact with the amine absorption liquid, a large amount of sulfur oxides and soot and dust are already removed from the combustion exhaust gas, thereby preventing the amine absorption liquid from deteriorating. .
Further, by blowing combustion exhaust gas into a single absorption tower with an introduction fan, it is possible to remove sulfur oxides and carbon dioxide, and to improve energy efficiency in removing these.
The decarburization zone may be, for example, a tank-like or tray-like one that can store the amine absorbing liquid, or a carrier that holds or absorbs the amine absorbing liquid. What is necessary is just to be able to make a gas-liquid contact with a large surface area by allowing combustion exhaust gas to pass through in an amine absorption liquid.
In addition, in the decarburization zone, when the amine absorbing liquid is stored with a certain depth, it is necessary to have a configuration in which combustion exhaust gas is blown into the amine absorbing liquid.

請求項2に記載の脱硫脱炭装置は、請求項1に記載の発明において、前記脱硫槽で脱硫処理された燃焼排ガスの前記脱硫槽から前記脱炭帯域に至る経路のいずれかに、前記脱硫槽で硫黄酸化物が吸収分離された燃焼排ガス中に残る硫黄酸化物を触媒作用を利用して酸化するとともに水分との反応により硫酸を生成して除去する触媒脱硫手段を設けたことを特徴とする。   The desulfurization decarburization apparatus according to claim 2 is the desulfurization desulfurization apparatus according to claim 1, wherein the desulfurization desulfurization apparatus is provided in any one of paths from the desulfurization tank to the decarburization zone of the combustion exhaust gas desulfurized in the desulfurization tank. Catalytic desulfurization means is provided to oxidize the sulfur oxide remaining in the combustion exhaust gas from which sulfur oxide is absorbed and separated in the tank using catalytic action and generate and remove sulfuric acid by reaction with moisture. To do.

請求項2に記載の発明によれば、脱硫部で、脱硫用吸収液中に燃焼排ガスを噴出して分散させることでは、吸収しきれなかった硫黄酸化物を触媒を用いた触媒脱硫手段により除去することができ、より確実に脱炭部におけるアミン吸収液の硫黄酸化物による劣化を防止することができる。
すなわち、例えば、脱硫槽における燃焼排ガスからの硫黄酸化物の除去率が99%程度であったとしても、燃焼排ガス中の硫黄酸化物の含有率が高くなれば、処理後のガス中に残存する硫黄酸化物濃度が高くなってしまう。
そこで、燃焼排ガス中の硫黄酸化物濃度が高いと見込まれる例えば石炭火力発電所に本発明を適用するような場合には、脱硫槽で処理された燃焼排ガスをさらに触媒を用いた触媒脱硫手段で処理することにより、燃焼排ガス中の硫黄酸化物の濃度を低下させることができる。
これにより、確実に、脱炭部でアミン吸収液に接触させられる際の燃焼排ガスの硫黄酸化物濃度を低下させて、アミン吸収液の硫黄酸化物による劣化を防止することができる。
According to the second aspect of the present invention, in the desulfurization section, the sulfur oxides that could not be absorbed by removing the combustion exhaust gas in the desulfurization absorbent are removed by the catalyst desulfurization means using the catalyst. It is possible to prevent the deterioration of the amine absorbing liquid in the decarburization section due to sulfur oxides more reliably.
That is, for example, even if the removal rate of sulfur oxides from the combustion exhaust gas in the desulfurization tank is about 99%, if the sulfur oxide content in the combustion exhaust gas becomes high, it remains in the treated gas. The sulfur oxide concentration becomes high.
Therefore, when the present invention is applied to, for example, a coal-fired power plant where the concentration of sulfur oxides in the combustion exhaust gas is expected to be high, the combustion exhaust gas treated in the desulfurization tank is further converted by a catalyst desulfurization means using a catalyst. By processing, the density | concentration of the sulfur oxide in combustion exhaust gas can be reduced.
Thereby, the sulfur oxide density | concentration of combustion exhaust gas at the time of making it contact with an amine absorption liquid in a decarburization part can be reduced reliably, and deterioration by the sulfur oxide of an amine absorption liquid can be prevented.

請求項3に記載の脱硫脱炭装置は、請求項1または2に記載の発明において、
前記脱硫部では、前記ガス分散管から前記脱硫槽内に燃焼排ガスを噴出してジェットバブリングさせることで脱硫用吸収液内に気泡層を形成することにより脱硫用吸収液に硫黄酸化物を吸収させ、
前記脱硫槽には、当該脱硫槽に石灰石を含む脱硫用吸収液を供給する脱硫用吸収液供給手段と、当該脱硫槽に酸素を供給する酸素供給手段と、当該脱硫層から抜き取った脱硫用吸収液から煤塵と脱硫により生じた石膏とを分離する石膏分離手段とが接続され、
前記脱炭帯域には、当該脱炭帯域で二酸化炭素を吸収したアミン吸収液を加熱して二酸化炭素を分離することにより当該アミン吸収液を再生して再び前記脱炭帯域に戻して循環させるアミン吸収液再生循環手段が接続されていることを特徴とする。
The desulfurization decarburization apparatus according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2,
The desulfurization section absorbs sulfur oxide in the desulfurization absorption liquid by forming a bubble layer in the desulfurization absorption liquid by ejecting combustion exhaust gas from the gas dispersion pipe into the desulfurization tank and jet bubbling. ,
The desulfurization tank includes a desulfurization absorbent supply means for supplying a desulfurization absorbent containing limestone to the desulfurization tank, an oxygen supply means for supplying oxygen to the desulfurization tank, and a desulfurization absorption extracted from the desulfurization layer. Gypsum separation means for separating dust from the liquid and gypsum generated by desulfurization is connected,
In the decarburization zone, the amine absorption liquid that has absorbed carbon dioxide in the decarburization zone is heated to separate the carbon dioxide, thereby regenerating the amine absorption liquid and returning it to the decarburization zone for circulation. The absorption liquid regeneration circulation means is connected.

請求項3に記載の発明においては、脱硫部で燃焼排ガスを脱硫用吸収液に噴出して分散することにより接触させる際に、ジェットバブリングして脱硫用吸収液に気泡層を形成させるようにすることで、より確実に脱硫用吸収液に硫黄酸化物を吸収させることができる。すなわち、気液接触の効率を高めて、脱硫の効率を高めることができる。   In the invention described in claim 3, when the flue gas is brought into contact with the desulfurization absorbing liquid by being sprayed and dispersed in the desulfurization section, the bubble layer is formed in the desulfurization absorbing liquid by jet bubbling. Thus, the sulfur oxide can be more reliably absorbed by the absorbent for desulfurization. That is, the efficiency of gas-liquid contact can be increased and the efficiency of desulfurization can be increased.

また、脱硫用吸収液は、粉状の石灰石が混合されたスラリーで、硫黄酸化物を酸素で酸化するとともに石灰石に接触させることで、硫黄酸化物と石灰石とから石膏が形成され、形成された石膏は脱硫用吸収液に析出し、この石膏を分離することで硫黄酸化物が石膏として分離回収される。   Moreover, the absorption liquid for desulfurization was a slurry in which powdered limestone was mixed, and the gypsum was formed from sulfur oxide and limestone by oxidizing sulfur oxide with oxygen and bringing it into contact with limestone. The gypsum is deposited in the desulfurization absorbing liquid, and the sulfur oxide is separated and recovered as gypsum by separating the gypsum.

また、脱硫用吸収液に石灰石および酸素を供給していくとともに石膏を分離していくことで、連続的に硫黄酸化物を吸収することができる。なお、酸素の供給は、空気を供給することで、空気中の酸素を供給することで行ってもよい。
また、アミン吸収液も脱炭帯域から抜き取られて加熱されることで、二酸化炭素と分離されて再利用される。
Further, by supplying limestone and oxygen to the desulfurization absorbent and separating gypsum, it is possible to absorb sulfur oxide continuously. Note that oxygen may be supplied by supplying air and supplying oxygen in the air.
Further, the amine absorbing liquid is also extracted from the decarburization zone and heated to be separated from carbon dioxide and reused.

二酸化炭素除去の前処理方法は、硫黄酸化物を含有する燃焼排ガスから二酸化炭素を除去する際に行われる当該燃焼排ガスからの二酸化炭素除去の前処理方法であって、
硫黄酸化物を吸収する脱硫用吸収液中に燃焼排ガスを高速で噴出させて分散させることにより燃焼排ガスに含まれる硫黄酸化物を当該硫黄酸化物濃度が1ppm以下となるまで除去し、かつ、燃焼排ガスに含まれる煤塵を3mg/m3N以下となるまで除去する脱硫工程の後に、
前記脱硫用吸収液中から放出された状態の燃焼排ガスを二酸化炭素を吸収するアミン吸収液が貯留されて保持された脱炭帯域に通過せしめることにより、当該燃焼排ガス中に含まれる二酸化炭素の10〜30%の範囲で当該二酸化炭素を分離除去することを特徴とする。
The pretreatment method of carbon dioxide removal is a pretreatment method of carbon dioxide removal from the combustion exhaust gas performed when removing carbon dioxide from the combustion exhaust gas containing sulfur oxide,
The combustion exhaust gas is ejected at high speed and dispersed in the desulfurization absorbing liquid that absorbs sulfur oxide, thereby removing the sulfur oxide contained in the combustion exhaust gas until the sulfur oxide concentration becomes 1 ppm or less, and combustion. After the desulfurization step of removing the dust contained in the exhaust gas until it becomes 3 mg / m3N or less,
By passing the combustion exhaust gas released from the desulfurization absorption liquid through a decarburization zone in which an amine absorption liquid that absorbs carbon dioxide is stored and held, 10% of carbon dioxide contained in the combustion exhaust gas is obtained. The carbon dioxide is separated and removed in a range of ˜30%.

上述の二酸化炭素除去の前処理方法においては、燃焼排ガスから二酸化炭素を除去する処理の前処理として、硫黄酸化物、煤塵および二酸化炭素の一部が除去されることになる。
ここで、二酸化炭素の除去に影響を与える硫黄酸化物や煤塵を除去するだけではなく、二酸化炭素の一部も除去するので、二酸化炭素の除去処理(本処理)において、負荷が低減され、二酸化炭素の除去処理を行う装置の小型化によるスペース効率の向上を図ることができる。
In the above-mentioned pretreatment method for removing carbon dioxide, sulfur oxide, soot and a part of carbon dioxide are removed as a pretreatment for removing carbon dioxide from combustion exhaust gas.
Here, not only the sulfur oxides and dust that affect the removal of carbon dioxide, but also a part of the carbon dioxide is removed. The space efficiency can be improved by downsizing the apparatus for removing carbon.

また、硫黄酸化物を除去した後に二酸化炭素の一部を除去する処理は、請求項1〜請求項3に記載されるように一つの吸収塔内で行うことが可能であり、例えば、従来の硫黄酸化物を除去する脱硫装置の吸収塔内に二酸化炭素を除去する装置を設けることで実現可能である。したがって、二酸化炭素の除去を、前処理と本処理との両方で行うものとしてもスペース効率が悪化するのを防止することができる。   Further, the treatment for removing a part of carbon dioxide after removing the sulfur oxide can be performed in one absorption tower as described in claims 1 to 3. This can be realized by providing an apparatus for removing carbon dioxide in an absorption tower of a desulfurization apparatus for removing sulfur oxides. Therefore, even if the removal of carbon dioxide is performed both in the pretreatment and in the main treatment, it is possible to prevent the space efficiency from deteriorating.

また、前処理の二酸化炭素の除去の前に、硫黄酸化物濃度を1ppm以下とし、煤塵を3mg/m3N以下とすることにより、二酸化炭素を除去する際に用いられるアミン吸収液の劣化を確実に防止し、アミン吸収液を長期に渡って安定して使用することができ、これによりエネルギ効率の向上を図ることができる。   In addition, before removing carbon dioxide in the pretreatment, the sulfur oxide concentration is set to 1 ppm or less, and the dust is set to 3 mg / m 3 N or less, thereby reliably deteriorating the amine absorbent used when removing carbon dioxide. And the amine absorbing liquid can be used stably over a long period of time, thereby improving the energy efficiency.

また、前処理で、アミン吸収液中に煤塵と硫黄酸化物が除去された燃焼排ガスを接触させることにより、燃焼排ガスに僅かに残る硫黄酸化物および煤塵がアミン吸収液に吸収され、アミン吸収液が僅かずつ劣化することになるが、これにより、燃焼排ガスは二酸化炭素濃度が低減するだけではなく、硫黄酸化物濃度および煤塵濃度が極めて低い状態となり、本処理として二酸化炭素の除去処理における硫黄酸化物の影響を極めて低いものとし、本処理におけるエネルギ効率の向上を図ることができる。これにより二酸化炭素除去の設備全体における効率の向上を図ることができる。   In addition, by contacting the combustion exhaust gas from which the soot and sulfur oxide have been removed in the amine absorption liquid in the pretreatment, the sulfur oxide and soot slightly remaining in the combustion exhaust gas are absorbed by the amine absorption liquid, and the amine absorption liquid As a result, the flue gas not only reduces the carbon dioxide concentration but also the sulfur oxide concentration and dust concentration become extremely low. The influence of an object can be made extremely low, and the energy efficiency in this process can be improved. As a result, the efficiency of the entire carbon dioxide removal facility can be improved.

また、二酸化炭素除去の前処理方法は、前記脱硫工程で、石灰石を含有する脱硫用吸収液に少なくとも下端が浸かったガス分散管から燃焼排ガスを当該脱硫用吸収液に高速で噴出させて分散させることによりジェットバブリングさせて気泡層を形成し、当該燃焼排ガス中の二酸化炭素を前記脱硫用吸収液に吸収させることを特徴とする。 Further, the pretreatment method of carbon dioxide removal, in the desulfurization step, disperse the flue gas from the gas dispersion pipe in which at least the lower end is immersed jetted at a high speed in the absorption liquid for the desulfurization desulfurization absorbing fluid containing limestone Thus, a bubble layer is formed by jet bubbling, and carbon dioxide in the combustion exhaust gas is absorbed by the absorbent for desulfurization.

上述の二酸化炭素除去の前処理方法においては、脱硫用吸収液に燃焼排ガスを噴出して分散させる際にジェットバブリングして気泡層を形成することで、効率的に気液接触させて、脱硫用吸収液への硫黄酸化物の吸収率を高めることができ、燃焼排ガス中の硫黄酸化物濃度がある程度高くても、脱硫後の硫黄酸化物濃度を1ppm以下とすることができる。 In the above-mentioned pretreatment method for removing carbon dioxide, when the combustion exhaust gas is jetted and dispersed in the desulfurization absorbing liquid, a bubble layer is formed by jet bubbling to efficiently contact the gas and liquid, and for desulfurization. The absorption rate of sulfur oxides in the absorbent can be increased, and the sulfur oxide concentration after desulfurization can be reduced to 1 ppm or less even if the sulfur oxide concentration in the combustion exhaust gas is high to some extent.

また、二酸化炭素除去の前処理方法は、前記脱硫工程で、ジェットバブリングされて硫黄酸化物が除去されるとともに前記脱硫用吸収液から放出された燃焼排ガスを、硫黄酸化物が触媒作用により酸化されるとともに水分との反応により硫酸として回収可能となる触媒層に通過せしめることによりさらに硫黄酸化物を除去した後に、前記アミン吸収液が貯留されて保持された脱炭帯域に通過せしめることを特徴とする。 Further, the pretreatment method of carbon dioxide removal, in the desulfurization step, the flue gas emitted from the desulfurization absorbing fluid together are a jet bubbling sulfur oxides are removed, sulfur oxides are oxidized by the catalytic action In addition, the sulfur oxide is further removed by allowing it to pass through a catalyst layer that can be recovered as sulfuric acid by reaction with moisture, and then passed through a decarburization zone in which the amine absorbent is stored and held. To do.

上述の二酸化炭素除去の前処理方法においては、処理前の燃焼排気ガスにおける硫黄酸化物濃度が高いことにより、ジェットバブリングを用いた上述の脱硫においても硫黄酸化物濃度を1ppm以下にできない場合に、さらに触媒を用いた触媒脱硫手段により硫黄酸化物を除くことで、硫黄酸化物濃度を1ppm以下とすることができる。 In the above-mentioned pretreatment method for removing carbon dioxide, when the sulfur oxide concentration in the combustion exhaust gas before treatment is high, the sulfur oxide concentration cannot be reduced to 1 ppm or less even in the above desulfurization using jet bubbling. Furthermore, the sulfur oxide concentration can be reduced to 1 ppm or less by removing the sulfur oxide by a catalyst desulfurization means using a catalyst.

本発明によれば、燃焼排ガスから二酸化炭素を分離回収する際に、硫黄酸化物を除去する装置内に二酸化炭素の少なくと一部を除去する機能を設けることでスペース効率の向上を図ることができ、かつ、二酸化炭素を除去する前に煤塵および硫黄酸化物を十分に除去することで、二酸化炭素を除去する処理における硫黄酸化物の影響を排除してエネルギ効率の向上を図ることができる。   According to the present invention, when separating and recovering carbon dioxide from combustion exhaust gas, space efficiency can be improved by providing a function for removing at least a part of carbon dioxide in the apparatus for removing sulfur oxides. In addition, by removing dust and sulfur oxides sufficiently before removing carbon dioxide, it is possible to eliminate the influence of sulfur oxides in the process of removing carbon dioxide and improve energy efficiency.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
図1は第1の実施の形態の脱硫脱炭装置を示すものである。
図1に示す脱硫脱炭装置(脱炭前処理装置)は、例えば、火力発電所、工場等のボイラやその他の燃焼設備から排出される燃焼排ガスから煤塵と、硫黄酸化物と、二酸化炭素とを分離回収するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a desulfurization decarburization apparatus according to a first embodiment.
The desulfurization decarburization apparatus (decarburization pretreatment apparatus) shown in FIG. 1 includes, for example, soot, sulfur oxide, and carbon dioxide from combustion exhaust gas discharged from boilers and other combustion facilities such as thermal power plants and factories. Is separated and recovered.

そして、脱硫脱炭装置は、外部から燃焼排ガスが導入されて処理された後に外部に導出される吸収塔1と、当該吸収塔1内の下部に設けられ、外部から導入された燃焼排ガスから硫黄酸化物を吸収して分離するとともに煤塵を分離する脱硫部2と、当該吸収塔1内の上部に設けられ、前記脱硫部2で硫黄酸化物が吸収分離された燃焼排ガスから二酸化炭素を吸収して分離する脱炭部4とを備えている。   The desulfurization decarburization apparatus is provided with an absorption tower 1 that is led to the outside after the combustion exhaust gas is introduced and processed from the outside, and sulfur from the combustion exhaust gas that is provided in the lower portion of the absorption tower 1 and introduced from the outside. A desulfurization section 2 that absorbs and separates oxides and separates dust, and carbon dioxide is absorbed from the combustion exhaust gas that is provided in the upper portion of the absorption tower 1 and from which sulfur oxides are absorbed and separated by the desulfurization section 2. And a decarburizing section 4 that separates them.

また、吸収塔1内部には、水平に形成されて吸収塔1を下部と上部とに分割する主隔壁11が設けられ、主隔壁11より下が脱硫部2とされ、主隔壁11より上が脱炭部4とされている。
前記脱硫部2には、石灰石を含んで硫黄酸化物を吸収する脱硫用吸収液としての石灰石スラリーが貯留された脱硫槽(反応槽:ジェットバブリングリアクタ)21と、当該脱硫槽21の上に設けられ、燃焼排ガスが外部から導入される吸収塔排ガス導入部22と、当該吸収塔排ガス導入部22から導入された燃焼排ガスを前記脱硫槽21の脱硫用吸収液内に噴出して分散させる複数のガス分散管(スパージャパイプ)23と、前記脱硫用吸収液から放出された脱硫除塵処理済みの燃焼排ガスを脱炭部に導出する脱硫側排ガス導出部(ガスライザ)24とが備えられている。
Further, inside the absorption tower 1 is provided a main partition wall 11 which is horizontally formed and divides the absorption tower 1 into a lower part and an upper part, the desulfurization section 2 is below the main partition wall 11 and the upper part is above the main partition wall 11. The decarburizing unit 4 is used.
The desulfurization section 2 is provided on a desulfurization tank (reaction tank: jet bubbling reactor) 21 in which limestone slurry is stored as a desulfurization absorbing liquid that contains limestone and absorbs sulfur oxide, and is provided on the desulfurization tank 21. A plurality of absorption tower exhaust gas introduction portions 22 into which combustion exhaust gas is introduced from the outside, and a plurality of combustion exhaust gases introduced from the absorption tower exhaust gas introduction portions 22 are jetted and dispersed in the desulfurization absorbent in the desulfurization tank 21. A gas dispersion pipe (sparger pipe) 23 and a desulfurization-side exhaust gas deriving section (gas riser) 24 for deriving the desulfurization and dust-treated combustion exhaust gas discharged from the desulfurization absorbing liquid to the decarburization section are provided.

脱硫槽21は、石灰石のスラリーとしての脱硫用吸収液が貯留される槽であり、その内部には、脱硫用吸収液が液面を予め設定された高さにした状態とされている。
また、脱硫槽21内部には、撹拌機の撹拌羽(図示略)が設けられるとともに、脱硫槽21内に例えばブロワにより空気(酸素を含む)を供給する酸素供給手段(図示略)が設けられている。
The desulfurization tank 21 is a tank in which a desulfurization absorbent as a limestone slurry is stored, and the desulfurization absorbent has a liquid level set in advance.
The desulfurization tank 21 is provided with stirring blades (not shown) of a stirrer and oxygen supply means (not shown) for supplying air (including oxygen) by a blower, for example, into the desulfurization tank 21. ing.

また、脱硫槽21は、その上部、すなわち、脱硫用吸収液の液面上に空間を有するものとなっている。また、脱硫槽21の上部には、前記液面上の空間を含む脱硫槽21と、その上の吸収塔排ガス導入部22との間に脱硫側隔壁25が設けられ、脱硫槽21と吸収塔排ガス導入部22とが分離されている。
そして、吸収塔排ガス導入部22には、導入口27が設けられ、当該導入口27に、吸収塔1の外部から燃焼排ガスが例えばファンにより送り込まれることになる。なお、この際には、工業用水または脱硫用吸収液を燃焼排ガスに噴霧して、燃焼排ガスを冷却して温度を低下させることが好ましい。
Moreover, the desulfurization tank 21 has a space on the upper part thereof, that is, on the liquid surface of the desulfurization absorbing liquid. In addition, a desulfurization-side partition wall 25 is provided at an upper portion of the desulfurization tank 21 between the desulfurization tank 21 including the space above the liquid level and the absorption tower exhaust gas introduction part 22 thereabove. The exhaust gas introduction part 22 is separated.
The absorption tower exhaust gas introduction section 22 is provided with an introduction port 27, and combustion exhaust gas is fed into the introduction port 27 from the outside of the absorption tower 1 by, for example, a fan. In this case, it is preferable to spray the industrial water or the desulfurization absorbing liquid onto the combustion exhaust gas to cool the combustion exhaust gas and lower the temperature.

ガス分散管23は、その上端が吸収塔排ガス導入部22と脱硫槽21との間の脱硫側隔壁25から脱硫槽21の脱硫用吸収液の液面より下側に至るように複数設けられている。
すなわち、ガス分散管23は、脱硫側隔壁25から鉛直方向に垂設されるとともに、縦横に複数列に並んだ状態となっている。
そして、ガス分散管23の上端は、脱硫側隔壁25の上面側に開口して吸収塔排ガス導入部22に連通し、ガス分散管23の下端部は、脱硫用吸収液の液面より下側で開口した状態となっている。
A plurality of gas dispersion pipes 23 are provided such that the upper end thereof extends from the desulfurization side partition wall 25 between the absorption tower exhaust gas introduction part 22 and the desulfurization tank 21 to the lower side of the liquid level of the desulfurization absorbing liquid in the desulfurization tank 21. Yes.
That is, the gas dispersion pipes 23 are vertically suspended from the desulfurization side partition wall 25 and are arranged in a plurality of rows vertically and horizontally.
The upper end of the gas dispersion pipe 23 opens to the upper surface side of the desulfurization-side partition wall 25 and communicates with the absorption tower exhaust gas introduction part 22, and the lower end part of the gas dispersion pipe 23 is below the liquid level of the absorbent for desulfurization. It is in an open state.

したがって、吸収塔排ガス導入部22に導入された燃焼排ガスは、ガス分散管23の上端側から下端側に流下するとともに、ガス分散管23の下端部から脱硫用吸収液内に噴出し、脱硫用吸収液内に分散する。
この際にガス分散管23の下端部から噴出した燃焼排ガスと、脱硫用吸収液とが激しく混合することでジェットバブル(気泡)が生じ、脱硫用吸収液の液面近傍部分にジェットバブリング層(気泡層)が形成され、この気泡層で高効率な気液接触が行われる。これにより、燃焼排ガス中の硫黄酸化物と脱硫用吸収液中の酸素と石灰石粒子とが反応し石膏が析出する。例えば、硫黄酸化物としての亜硫酸ガスが酸化されるとともに、脱硫用吸収液の石灰石によって中和される反応が行われて、脱硫用吸収液中に硫黄酸化物が反応して石膏となることで、燃焼排ガス中から硫黄酸化物が吸収・分離・除去される。
Therefore, the combustion exhaust gas introduced into the absorption tower exhaust gas introduction part 22 flows down from the upper end side of the gas dispersion pipe 23 to the lower end side, and is ejected from the lower end part of the gas dispersion pipe 23 into the desulfurization absorbent. Disperse in the absorbent.
At this time, the combustion exhaust gas ejected from the lower end portion of the gas dispersion pipe 23 and the desulfurization absorbing liquid are vigorously mixed to generate jet bubbles (bubbles), and a jet bubbling layer ( A bubble layer) is formed, and highly efficient gas-liquid contact is performed in this bubble layer. Thereby, the sulfur oxide in combustion exhaust gas, the oxygen in the absorption liquid for desulfurization, and limestone particle | grains react, and gypsum precipitates. For example, sulfur dioxide gas as sulfur oxide is oxidized and neutralized by limestone in the desulfurization absorbent, and the sulfur oxide reacts in the desulfurization absorbent to form gypsum. The sulfur oxides are absorbed, separated and removed from the combustion exhaust gas.

したがって、脱硫槽21内の脱硫用吸収液中には、外部から供給された粉状の石灰石および酸素と硫黄酸化物との反応により生じた石膏粒子が水に分散した状態のスラリーとなっている。
なお、脱硫槽21では、上述の硫黄酸化物と石灰石との反応で、石灰石が消費されるので、石灰石のスラリー(脱硫用吸収液)を脱硫槽21に供給する脱流用吸収液供給手段が設けられている。なお、脱流用吸収液供給手段は、例えば、石灰石と水とを混合した状態で貯留する石灰スラリーピットと、石灰粉を石灰スラリーピットに供給する石灰石分サイロと、石灰スラリーピットのスラリーを脱硫槽に供給する石灰スラリーポンプとを備える。
Therefore, in the desulfurization absorbent in the desulfurization tank 21, powdery limestone supplied from the outside and a slurry in which gypsum particles generated by the reaction between oxygen and sulfur oxide are dispersed in water. .
In the desulfurization tank 21, limestone is consumed by the reaction between the sulfur oxides and limestone described above, and therefore a desulfurization absorbent supply means for supplying a limestone slurry (desulfurization absorbent) to the desulfurization tank 21 is provided. It has been. The desorption absorbent supply means includes, for example, a lime slurry pit for storing limestone and water mixed, a limestone silo for supplying lime powder to the lime slurry pit, and a slurry of the lime slurry pit for desulfurization. And a lime slurry pump to be supplied.

また、脱硫槽21には、析出した上述の石膏と燃焼排ガス側から移行した煤塵が溜るので、脱硫槽から脱硫用吸収液を抜き取り、抜き取られた脱硫用吸収液から石膏と煤塵を固液分離し、分離された液体を脱硫層に戻す石膏分離手段が設けられている。
なお、石膏分離手段は、例えば、スラリーを脱水する脱水機で構成されている。なお、スラリーには上述のように石灰石も含まれている。なお、脱水された石膏は、石膏ボードやセメント混合用材等として利用可能である。
In addition, since the deposited gypsum and soot transferred from the combustion exhaust gas side are accumulated in the desulfurization tank 21, the desulfurization absorbing liquid is extracted from the desulfurization tank, and the gypsum and soot are separated from the extracted desulfurization absorbing liquid by solid-liquid separation. In addition, gypsum separation means for returning the separated liquid to the desulfurization layer is provided.
In addition, the gypsum separation means is composed of, for example, a dehydrator that dehydrates the slurry. The slurry also contains limestone as described above. The dehydrated gypsum can be used as a gypsum board or a cement mixing material.

前記脱硫側排ガス導出部24は、ガスライザであり、脱硫槽21の脱硫用吸収液の液面より上側の空間と、前記主隔壁11より上の空間とを連通し、脱硫槽21で処理済の燃焼排ガスの上昇用流路となるものである。
なお、脱硫側排ガス導出部24は、たとえば、複数列に配置されたガス分散管23の列同士の間に配置されるとともに、複数箇所に配置されている。
The desulfurization side exhaust gas deriving unit 24 is a gas riser, and communicates the space above the liquid surface of the desulfurization absorbent in the desulfurization tank 21 with the space above the main partition wall 11 and has been treated in the desulfurization tank 21. It serves as a flow path for rising combustion exhaust gas.
Note that the desulfurization-side exhaust gas deriving unit 24 is disposed, for example, between the rows of the gas dispersion pipes 23 arranged in a plurality of rows and at a plurality of locations.

また、脱硫側排ガス導出部24は、下側となる脱硫側隔壁25から上側の主隔壁11まで、内部が中空となる壁状(もしくは柱状)に形成されている。そして、脱硫側排ガス導出部24の下端が脱硫側隔壁25に接合されるとともに、脱硫側隔壁25の脱硫側排ガス導出部24の接合した部分に開口部が形成され、脱硫側排ガス導出部24と脱硫槽21の液面上の空間とが連通している。   Further, the desulfurization side exhaust gas deriving section 24 is formed in a wall shape (or a column shape) whose inside is hollow from the desulfurization side partition wall 25 on the lower side to the upper main partition wall 11. Then, the lower end of the desulfurization side exhaust gas deriving part 24 is joined to the desulfurization side partition wall 25, and an opening is formed in the joined part of the desulfurization side exhaust gas deriving part 24 of the desulfurization side partition wall 25. The space on the liquid surface of the desulfurization tank 21 communicates.

また、脱硫側排ガス導出部24の上端部が主隔壁11と接合されるとともに、主隔壁11の脱硫側排ガス導出部24の接合した部分に開口部が形成され、脱硫側排ガス導出部24と主隔壁11上の脱炭部4内の空間とが連通している。
なお、脱硫側排ガス導出部24の上端は、主隔壁11よりも僅かに上側に突出して開口した状態となっており、その上に僅かに間隔をあけてライズインパクタ26が形成されている。ライズインパクタ26は、中空の柱状もしくは壁状となっている脱硫側排ガス導出部24の上端より僅かに上で、上端を覆うように形成されるとともに、ここでは、断面形状が陣笠状に形成されている。
Further, the upper end portion of the desulfurization side exhaust gas deriving portion 24 is joined to the main partition wall 11, and an opening is formed in the joint portion of the main partition wall 11 where the desulfurization side exhaust gas deriving portion 24 is joined. The space in the decarburizing part 4 on the partition wall 11 communicates.
In addition, the upper end of the desulfurization side exhaust gas deriving portion 24 is in a state of projecting and opening slightly above the main partition wall 11, and the rise impactor 26 is formed on the upper end of the desulfurization side exhaust gas exhausting portion 24 with a slight gap therebetween. The rise impactor 26 is formed so as to cover the upper end slightly above the upper end of the desulfurization side exhaust gas deriving portion 24 having a hollow columnar shape or wall shape. ing.

前記脱炭部4は、前記主隔壁11より上に設けられ、主隔壁11から間隔をあけて、吸収塔1を上下に区切るように設けられて脱硫除塵処理済みの燃焼排ガスからミストを除去する第1ミストエリミネータ41と、当該第1ミストエリミネータ41の上側に、当該第1ミストエリミネータ41と間隔をあけて吸収塔1を上下に区切るように設けられて、燃焼排ガス中の二酸化炭素の一部を除去するためのキャップトレイ42と、当該キャップトレイ42上に設けられたアミン吸収液散布手段43と、キャップトレイ42およびアミン吸収液散布手段43上の空間から吸収塔1の外部に脱硫脱炭処理済みの燃焼排ガスを導出する吸収塔排ガス導出部44と、当該吸収塔排ガス導出部44から吸収塔の外部に燃焼排ガスを排出する排ガス導出管45に設けられ、脱硫脱炭処理済の燃焼排ガスからミストを除去する第2ミストエリミネータ48とを備えている。   The decarburization section 4 is provided above the main partition wall 11 and is provided so as to partition the absorption tower 1 vertically with a space from the main partition wall 11 to remove mist from the combustion exhaust gas that has been subjected to desulfurization and dust removal treatment. The first mist eliminator 41 is provided on the upper side of the first mist eliminator 41 so as to divide the absorption tower 1 vertically with a space from the first mist eliminator 41, and a part of carbon dioxide in the combustion exhaust gas The cap tray 42 for removing water, the amine absorbing liquid spraying means 43 provided on the cap tray 42, and the space on the cap tray 42 and the amine absorbing liquid spraying means 43 to the outside of the absorption tower 1 is desulfurized and decarburized. Absorption tower exhaust gas deriving section 44 for deriving treated combustion exhaust gas, and exhaust gas exhaust pipe 4 for discharging combustion exhaust gas from the absorption tower exhaust gas deriving section 44 to the outside of the absorption tower Provided, and a second mist eliminator 48 for removing mist from the desulfurization decarburization treated flue gas.

上述のように脱硫用吸収液と気液接触させられることにより、脱硫部2から脱炭部4に上昇移動する脱硫済の燃焼排ガスには、脱硫用吸収液のミスト(微小液滴)が同伴した状態となっており、前記第1ミストエリミネータ41は、このミストを除去するものであり、周知のミストエリミネータを使用することができる。なお、脱硫部2から脱炭部4に至った燃焼排ガスの全てが第1ミストエリミネータ41を通過できるようになっている必要がある。   As described above, the desulfurized combustion exhaust gas that moves upward from the desulfurization section 2 to the decarburization section 4 by being brought into gas-liquid contact with the desulfurization absorption liquid is accompanied by mist (microdroplets) of the desulfurization absorption liquid. The first mist eliminator 41 removes this mist, and a known mist eliminator can be used. In addition, it is necessary that all of the combustion exhaust gas from the desulfurization unit 2 to the decarburization unit 4 can pass through the first mist eliminator 41.

そして、この第1ミストエリミネータ41が設けられた吸収塔1内の空間が、後述のように脱炭帯域となるキャップトレイ42の下側に設けられた前記脱硫側排ガス導出部24から脱硫済の燃焼排ガスが導入される脱炭側排ガス導入部46となる。
キャップトレイ42は、精留塔等で用いられる周知のキャップトレイ42とほぼ同様のものであり、トレイ51と、トレイ51の複数箇所(多数箇所)に設けられて燃焼排ガスをトレイ51の下から上に通過可能とする筒状に形成された通過孔部52と、通過孔部52上に設けられるキャップ53とを備えるものである。
The space in the absorption tower 1 provided with the first mist eliminator 41 is desulfurized from the desulfurization side exhaust gas outlet 24 provided below the cap tray 42 serving as a decarburization zone as will be described later. It becomes the decarburization side exhaust gas introduction part 46 into which combustion exhaust gas is introduced.
The cap tray 42 is substantially the same as the well-known cap tray 42 used in the rectification tower or the like. The cap tray 42 is provided at the tray 51 and at a plurality of locations (multiple locations) of the tray 51 so that the combustion exhaust gas is discharged from below the tray 51. A passage hole portion 52 that is formed in a cylindrical shape that allows passage therethrough and a cap 53 that is provided on the passage hole portion 52 are provided.

前記筒状の通過孔部52は、トレイ51上に突出した状態に形成され、トレイ51上に通過孔部52の高さ位置までアミン吸収液を貯留して保持可能となっている。
また、キャップ53は、通過孔部52より径が大きな有蓋筒状に形成され、筒部分の下端がキャップ53の上端より低く形成され、トレイ51上に貯留された状態のアミン吸収液の液面より下となっている。また、キャップ53の内面(蓋部分の下面)と、通過孔部52の上端との間には間隔があけられ、通過孔部52内を上昇した燃焼排ガスは、キャップ53内に誘導された後に、キャップ53の筒部分の内周面と、通過孔部52の外周面との間を下降してアミン吸収液内に噴出して分散した状態となる。
The cylindrical passage hole portion 52 is formed so as to protrude on the tray 51, and can store and hold the amine absorbing liquid up to the height position of the passage hole portion 52 on the tray 51.
Further, the cap 53 is formed in a covered cylinder shape having a diameter larger than that of the passage hole portion 52, the lower end of the cylinder portion is formed lower than the upper end of the cap 53, and the liquid level of the amine absorbing liquid in a state of being stored on the tray 51. It is below. In addition, a space is provided between the inner surface of the cap 53 (the lower surface of the lid portion) and the upper end of the passage hole portion 52, and the combustion exhaust gas rising in the passage hole portion 52 is guided into the cap 53. The cap 53 descends between the inner peripheral surface of the cylindrical portion and the outer peripheral surface of the passage hole portion 52 and is ejected into the amine absorbing liquid to be dispersed.

これにより、燃焼排ガスとアミン吸収液が気液接触することになり、燃焼排ガス中の炭酸ガスがアミン吸収液に吸収される。
したがって、このキャップトレイ42が二酸化炭素を吸収するアミン吸収液が保持された脱炭帯域となるとともに、脱炭側排ガス導入部に導入された燃焼排ガスを前記脱炭帯域に通過せしめて燃焼排ガスをアミン吸収液に接触させる排ガス・吸収液接触手段となる。
Thereby, combustion exhaust gas and amine absorption liquid will be in gas-liquid contact, and the carbon dioxide in combustion exhaust gas will be absorbed by amine absorption liquid.
Therefore, the cap tray 42 becomes a decarburization zone in which an amine absorbing liquid that absorbs carbon dioxide is held, and the combustion exhaust gas introduced into the decarburization side exhaust gas introduction section is allowed to pass through the decarburization zone to thereby generate combustion exhaust gas. It becomes an exhaust gas / absorbent contact means for contact with the amine absorbent.

アミン吸収液散布手段43は、たとえば、後述のように循環供給されるアミン吸収液の配管61と、当該配管に設けられた複数の散布ノズル62とからなっており、キャップトレイ42に上にほぼ均等にアミン吸収液を散布して、キャップトレイ42上にアミン吸収液を供給するとともに、キャップトレイ42より上方でさらにアミン吸収液と燃焼排ガスとを気液接触させるようになっている。   The amine absorbing liquid spraying means 43 includes, for example, an amine absorbing liquid pipe 61 that is circulated and supplied as will be described later, and a plurality of spray nozzles 62 provided in the pipe. The amine absorbing solution is sprayed evenly to supply the amine absorbing solution onto the cap tray 42, and the amine absorbing solution and the combustion exhaust gas are further brought into gas-liquid contact above the cap tray 42.

アミン吸収液としては、二酸化炭素除去用に用いられる周知のアミン吸収液が用いられるが、二酸化炭素の吸収能力が高く、かつ、低エネルギでアミン吸収液から二酸化炭素を分離できるものを用いることが好ましい。
そして、キャップトレイ42およびアミン吸収液散布手段43上に上昇した脱硫脱炭済みの燃焼排ガスは、吸収塔側排ガス導出部44に至り、吸収塔1外部に連通する排ガス導出管45から吸収塔1の外部に導出される。
As the amine absorbing solution, a well-known amine absorbing solution used for removing carbon dioxide is used. However, it is preferable to use a solution that has a high carbon dioxide absorption capacity and can separate carbon dioxide from the amine absorbing solution with low energy. preferable.
The desulfurized and decarburized combustion exhaust gas that has risen onto the cap tray 42 and the amine absorbent dispersion means 43 reaches the absorption tower side exhaust gas deriving section 44, and is connected to the absorption tower 1 from the exhaust gas outlet pipe 45 that communicates with the outside of the absorption tower 1. Derived outside of.

また、排ガス導出管45には、第2ミストエリミネータ48が設けられ、キャップトレイ42を通過した脱硫脱炭済みの燃焼排ガスに同伴されるアミン吸収液のミストを除去するようになっている。
また、排ガス導出管45には、図示しない接続管が接続され、燃焼排ガスからさらに二酸化炭素を取り除く脱炭装置に導出させるようになっている。なお、後述するように、この例の脱硫脱炭装置は、後段側となる脱炭装置における二酸化炭素の除去の前処理を行う前処理装置として機能しており、燃焼排ガスに含まれる硫黄酸化物をできるだけ除去し、かつ、燃焼排ガスに含まれる二酸化炭素の一部だけを除去するようになっている。
Further, the exhaust gas outlet pipe 45 is provided with a second mist eliminator 48 for removing the mist of the amine absorbing liquid accompanying the desulfurized and decarburized combustion exhaust gas that has passed through the cap tray 42.
In addition, a connection pipe (not shown) is connected to the exhaust gas outlet pipe 45 so that the exhaust gas is led to a decarburizer that further removes carbon dioxide from the combustion exhaust gas. As will be described later, the desulfurization decarburization apparatus of this example functions as a pretreatment apparatus that performs pretreatment for carbon dioxide removal in the decarburization apparatus on the rear stage side, and sulfur oxide contained in the combustion exhaust gas. Is removed as much as possible, and only part of the carbon dioxide contained in the combustion exhaust gas is removed.

したがって、さらに二酸化炭素を除去するために脱硫脱炭装置に脱炭装置を接続する必要がある。
なお、この例では、キャップトレイ42を一段だけ配置したが複数段に配置してもよい。また、アミン吸収液を保持する装置は、キャップトレイ42に限られるものではなく、各種の気液接触装置を用いることでき、当該気液接触装置でアミン吸収液を燃焼排ガスと接触可能に保持している部分が脱炭帯域となる。
Therefore, it is necessary to connect a decarburization device to the desulfurization decarburization device in order to further remove carbon dioxide.
In this example, only one stage of the cap tray 42 is arranged, but it may be arranged in a plurality of stages. Further, the apparatus for holding the amine absorbing liquid is not limited to the cap tray 42, and various gas-liquid contact apparatuses can be used, and the amine absorbing liquid is held in contact with the combustion exhaust gas by the gas-liquid contact apparatus. The part which becomes is decarburization zone.

そして、キャップトレイ42は、キャップトレイ42から抜き出したアミン吸収液を再生してアミン吸収液散布手段43に供給するアミン再生装置71(アミン吸収液再生循環
手段)が接続されている。
アミン再生装置71は、配管によりアミン吸収液をキャップトレイ42から抜き取った状態に供給される再生反応器72を備えている。再生反応器72には、キャップトレイ42からアミン吸収液を流入させる配管73およびポンプ(図示略)と、アミン吸収液をアミン吸収液散布手段43を介してキャップトレイ42に返送する配管74、ポンプ(図示略)および水を用いた冷却器75と、蒸気でアミン吸収液を加熱するための配管76および加熱器77と、二酸化炭素を吸収した後に加熱されることで分離された二酸化炭素を導出する配管78と、この配管部分に設けられた冷却器79および第3ミストエリミネータ80とを備える。また、キャップトレイ42から再生反応器72にアミン吸収液を送出する配管73と、再生反応器72からキャップトレイ42側にアミン吸収液を返送する配管74との間に熱交換器90が設けられ、キャップトレイ42から再生反応器72に送出されるアミン吸収液を、再生反応器72で加熱されてキャップトレイ42に返送されるアミン吸収液で予熱し、予熱されるアミン吸収液でキャップトレイ42に返送されるアミン吸収液を予冷している。
The cap tray 42 is connected to an amine regenerating device 71 (amine absorbing liquid regenerating and circulating means) that regenerates the amine absorbing liquid extracted from the cap tray 42 and supplies it to the amine absorbing liquid spraying means 43.
The amine regeneration device 71 includes a regeneration reactor 72 that is supplied in a state in which the amine absorbing liquid is extracted from the cap tray 42 by piping. The regeneration reactor 72 has a piping 73 and a pump (not shown) through which the amine absorbing liquid flows from the cap tray 42, and a piping 74 and a pump that returns the amine absorbing liquid to the cap tray 42 through the amine absorbing liquid spraying means 43. (Not shown) and a cooler 75 using water, a pipe 76 and a heater 77 for heating the amine absorbing liquid with steam, and carbon dioxide separated by being heated after absorbing carbon dioxide And a cooler 79 and a third mist eliminator 80 provided in the pipe portion. A heat exchanger 90 is provided between a pipe 73 for sending the amine absorbing solution from the cap tray 42 to the regeneration reactor 72 and a pipe 74 for returning the amine absorbing solution from the regeneration reactor 72 to the cap tray 42 side. The amine absorbing solution sent from the cap tray 42 to the regeneration reactor 72 is preheated with the amine absorbing solution heated in the regeneration reactor 72 and returned to the cap tray 42, and the cap tray 42 with the preheated amine absorbing solution. The amine absorption liquid returned to is pre-cooled.

アミン再生装置71においては、キャップトレイ42から配管73によりアミン吸収液を抜き取り、この抜き取ったアミン吸収液を再生反応器72に送出可能となっている。
そして、再生反応器72送られたアミン吸収液は、再生反応器72おいて、加熱器77を介してスチームにより加熱される。なお、上述のようにアミン吸収液は、熱交換器90で予熱されている。
そして、加熱されたアミン吸収液からは二酸化炭素が分離し、分離した二酸化炭素は、配管78で冷却器79に冷却され、第3ミストエリミネータ80でアミン吸収液等のミストが分離された状態で、二酸化炭素を処理もしくは蓄積する装置に送出される。
In the amine regenerating apparatus 71, the amine absorbing solution can be extracted from the cap tray 42 through the pipe 73, and the extracted amine absorbing solution can be sent to the regeneration reactor 72.
Then, the amine absorbing solution sent to the regeneration reactor 72 is heated by steam through the heater 77 in the regeneration reactor 72. As described above, the amine absorbing liquid is preheated by the heat exchanger 90.
Then, carbon dioxide is separated from the heated amine absorbent, and the separated carbon dioxide is cooled to the cooler 79 by the pipe 78, and the mist such as the amine absorbent is separated by the third mist eliminator 80. , Delivered to a device that processes or accumulates carbon dioxide.

なお、第3ミストエリミネータ80で分離されたアミン吸収液等のミストは、液体として再生反応器72に返送される。
また、再生反応器72再生されたアミン吸収液は、配管74によりアミン吸収液散布手段43にポンプで送出される。なお、この際に、吸収塔1側に戻される加熱されたアミン吸収液は、熱交換器90で予冷されるとともに冷却器75により水で冷却される。
このアミン再生装置71により、キャップトレイ42で、燃焼排ガスと接触して二酸化炭素を吸収したアミン吸収液から加熱により二酸化炭素が分離され、このアミン吸収液が再び、キャップトレイ42に返送される。
以上のような脱炭脱硫装置は、上述のように燃焼排ガスからの二酸化炭素除去の前処理装置として機能するものであり、この脱炭脱硫装置を用いた二酸化炭素除去処理の前処理方法を以下に説明する。
The mist such as amine absorbing liquid separated by the third mist eliminator 80 is returned to the regeneration reactor 72 as a liquid.
The regenerated reactor 72 regenerated amine absorption liquid is pumped to the amine absorption liquid spraying means 43 through a pipe 74. At this time, the heated amine absorption liquid returned to the absorption tower 1 side is precooled by the heat exchanger 90 and cooled by water by the cooler 75.
The amine regeneration device 71 separates carbon dioxide by heating from the amine absorbing solution that has absorbed carbon dioxide by contacting with the combustion exhaust gas in the cap tray 42, and the amine absorbing solution is returned to the cap tray 42 again.
The decarburization desulfurization apparatus as described above functions as a pretreatment apparatus for removing carbon dioxide from combustion exhaust gas as described above, and a pretreatment method for carbon dioxide removal treatment using this decarburization desulfurization apparatus is described below. Explained.

燃焼設備から排出される燃焼排ガスは、ファンにより吸収塔1の吸収塔排ガス導入部22に導入される。そして、この際の吸収塔における装置空塔速度は、1〜2m/sとなっていることが好ましい。
そして、吸収塔排ガス導入部22は、上述のように主隔壁11と脱硫側隔壁25との
間の空間であり、この空間に押し込まれた燃焼排ガスは、脱硫側隔壁25から垂設された多数のガス分散管23内に流れ込むことになる。そして、燃焼排ガスは、ガス分散管23の下端部から脱硫槽21の脱硫用吸収液内に噴出されて分散されることになる。
The combustion exhaust gas discharged from the combustion facility is introduced into the absorption tower exhaust gas introduction part 22 of the absorption tower 1 by a fan. And it is preferable that the apparatus superficial velocity in the absorption tower in this case is 1-2 m / s.
The absorption tower exhaust gas introduction part 22 is a space between the main partition wall 11 and the desulfurization side partition wall 25 as described above, and the combustion exhaust gas pushed into this space is suspended from the desulfurization side partition wall 25. Will flow into the gas dispersion pipe 23. The combustion exhaust gas is ejected from the lower end portion of the gas dispersion pipe 23 into the desulfurization absorbent in the desulfurization tank 21 and dispersed.

この際のガス分散管23、すなわちスパージングパイプ内の燃焼排ガスの流速が10m/s程度となっていることが好ましい。
また、スパージングパイプからのスパージングガスとしての燃焼排ガスの噴出し速度が15〜30m/sとなっていることが好ましい。
そして、上述のようにこの例では、ガス分散管23から脱硫用吸収液に噴出した燃焼ガスがジェットバブリング状態となり脱硫用吸収液に気泡層が形成され、高い気液接触率で燃焼排ガスが脱硫用吸収液に接触し、当該燃焼排ガスから硫黄酸化物が吸収されることになる。また、この燃焼排ガスと脱硫用吸収液との接触により煤塵が除去されることになる。
In this case, it is preferable that the flow rate of the combustion exhaust gas in the gas dispersion pipe 23, that is, the sparging pipe is about 10 m / s.
Moreover, it is preferable that the ejection speed | velocity | rate of the combustion exhaust gas as sparging gas from a sparging pipe is 15-30 m / s.
As described above, in this example, the combustion gas ejected from the gas dispersion pipe 23 to the desulfurization absorbing liquid becomes a jet bubbling state, a bubble layer is formed in the desulfurization absorbing liquid, and the combustion exhaust gas is desulfurized with a high gas-liquid contact rate. The sulfur oxide is absorbed from the combustion exhaust gas in contact with the absorbent for use. Further, the dust is removed by the contact between the combustion exhaust gas and the desulfurization absorbing liquid.

また、この際の脱硫用吸収液のpHは、たとえば、4〜6程度となっていることが好ましい。
そして、脱硫用吸収液に噴出された燃焼排ガスにおいては、たとえば、当該燃焼排ガスに含まれる硫黄酸化物の99%以上を除去された状態となり、これによって、燃焼排ガスに含まれる硫黄酸化物濃度を1ppm以下とし、かつ、煤塵を3mg/m3N以下とする。
Moreover, it is preferable that pH of the absorption liquid for desulfurization in this case is about 4-6, for example.
In the combustion exhaust gas ejected to the desulfurization absorbing liquid, for example, 99% or more of the sulfur oxide contained in the combustion exhaust gas is removed, and thereby the concentration of sulfur oxide contained in the combustion exhaust gas is reduced. 1 ppm or less, and dust is 3 mg / m 3 N or less.

なお、燃焼排ガスの硫黄酸化物濃度が高く、上述の脱硫部における脱硫処理では、硫黄酸化物濃度を1ppm以下とすることができない場合には、後述の第2実施例のように触媒脱硫手段によりさらに硫黄酸化物を除去する。
そして、硫黄酸化物を除去された燃焼排ガスは、脱硫槽21の脱硫用吸収液からその上の空間に放出されるとともに、ガスライザである脱硫側排ガス導出部24を通ることにより主隔壁11を貫通して脱炭部4に導入される。
そして、脱硫側排ガス導出部24の脱炭部4側の導出口に設けられたライズインパクタ26における燃焼排ガスの速度(ライズインパクタ速度)は、10m/s以上となっている。
In addition, when the sulfur oxide concentration of the combustion exhaust gas is high and the sulfur oxide concentration cannot be reduced to 1 ppm or less in the desulfurization treatment in the above-described desulfurization section, the catalyst desulfurization means is used as in the second embodiment described later. Further, sulfur oxide is removed.
The combustion exhaust gas from which the sulfur oxide has been removed is released from the desulfurization absorbent in the desulfurization tank 21 into the space above it, and passes through the main partition wall 11 by passing through the desulfurization side exhaust gas deriving section 24 that is a gas riser. And introduced into the decarburizing section 4.
And the speed | rate (rise impactor speed) of the combustion exhaust gas in the rise impactor 26 provided in the lead-out port by the side of the decarburization part 4 of the desulfurization side exhaust gas lead-out part 24 is 10 m / s or more.

次いで、硫黄酸化物および煤塵が除去された燃焼排ガスを第1ミストエリミネータ41を通して脱硫吸収液のミストを除去した後に、キャップトレイ42を通すことで、アミン吸収液に燃焼排ガスを気液接触させて二酸化炭素をアミン吸収液に吸収させて燃焼排ガスから分離除去する。   Next, the combustion exhaust gas from which sulfur oxides and dust are removed is passed through the first mist eliminator 41, and then the desulfurization absorption liquid mist is removed and then passed through the cap tray 42 to bring the combustion exhaust gas into gas-liquid contact with the amine absorption liquid. Carbon dioxide is absorbed into the amine absorption liquid and separated and removed from the combustion exhaust gas.

この際に、キャップトレイ42におけるガス速度(許容ガス速度)は、1〜2m/sとなっていることが好ましい。なお、上述のようにこの例では脱炭部におけるキャップトレイ42は一段であり、塔効率は0.5〜0.8程度となる。
そして、この例では、燃焼排ガスの二酸化炭素除去の前処理として、燃焼排ガスに含まれる二酸化炭素のうちの10〜30%を除去するようになっている。
At this time, the gas velocity (allowable gas velocity) in the cap tray 42 is preferably 1 to 2 m / s. Note that, as described above, in this example, the cap tray 42 in the decarburization section is one stage, and the tower efficiency is about 0.5 to 0.8.
In this example, as a pretreatment for removing carbon dioxide from the combustion exhaust gas, 10 to 30% of the carbon dioxide contained in the combustion exhaust gas is removed.

これにより燃焼排ガスの脱硫設備に二酸化炭素の除去機能を持たせ、燃焼排ガスから脱硫するだけではなく、二酸化炭素除去の前処理として、二酸化炭素の一部を除去することで、二酸化炭素除去の本処理を行う脱炭設備における二酸化炭素の処理量を低減し、設備の小型化によるスペース効率の向上と、エネルギ効率の向上を図ることができる。
なお、脱硫設備に二酸化炭素の除去機能を設けるものとしても、吸収塔1の上部にたとえばキャップトレイ42のような気液接触装置を設けるだけなので、脱硫設備の占有面積が大きくなるようなことがない。
This gives the flue gas desulfurization facility a function of removing carbon dioxide, which not only desulfurizes the flue gas, but also removes part of the carbon dioxide as a pretreatment for the removal of carbon dioxide. The processing amount of carbon dioxide in the decarburization facility that performs the processing can be reduced, and the space efficiency can be improved and the energy efficiency can be improved by downsizing the facility.
Even if the carbon dioxide removal function is provided in the desulfurization facility, only the gas-liquid contact device such as the cap tray 42 is provided in the upper part of the absorption tower 1, so that the occupied area of the desulfurization facility may increase. Absent.

なお、アミン吸収液の再生設備は、たとえば、本処理用の脱炭装置と共用するなどして、スペース効率を向上することができる。
また、脱硫部2側で上述のレベルまで硫黄酸化物濃度と煤塵濃度を低下させることにより、アミン吸収液の劣化を防止することでき、アミン吸収液の劣化によるアミン吸収液の加熱蒸留などによる再生や劣化アミン吸収液の分離などにかかるエネルギを減少させ、エネルギ効率を向上することができる。
In addition, for example, the facility for regenerating the amine absorbing liquid can be used in common with the decarburization apparatus for main treatment, so that space efficiency can be improved.
In addition, by reducing the sulfur oxide concentration and the dust concentration to the above-mentioned level on the desulfurization unit 2 side, it is possible to prevent the amine absorbing solution from being deteriorated, and regeneration by heating distillation of the amine absorbing solution due to the deterioration of the amine absorbing solution. In addition, the energy required for the separation of the degraded amine absorbing liquid can be reduced, and the energy efficiency can be improved.

次に、本発明の第2の実施の形態を説明する。
本発明の第2実施の形態は、第1の実施形態におけるガスライザとなる脱硫側排ガス導出部24に触媒脱硫手段を設けたことを特徴とするものであり、その他の構成および作用は前述した第1の実施形態の構成および作用と同様であるため、以下においては、本発明の特徴部分についてのみ言及し、それ以外の部分については説明を省略する。
なお、ガスライザをたとえば一つとし、この一つのガスライザの流出部分に触媒脱硫手段を設けてもよい。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The second embodiment of the present invention is characterized in that a catalyst desulfurization means is provided in the desulfurization-side exhaust gas deriving section 24 which is a gas riser in the first embodiment. Since it is the same as the configuration and operation of the first embodiment, only the characteristic part of the present invention will be described below, and the description of the other part will be omitted.
Note that, for example, one gas riser may be provided, and catalyst desulfurization means may be provided at the outflow portion of this one gas riser.

また、触媒脱硫手段は、触媒を用いるもので、触媒に硫黄酸化物を吸着させるとともに、触媒作用により亜硫酸ガス等の硫黄酸化物を燃焼排ガス中の酸素および水分で酸化して希硫酸として、触媒から分離させる触媒酸化型の脱硫装置からなるものである。
そして、触媒脱硫手段の触媒としては、たとえば、活性炭にフッ素樹脂を混合、担持した活性炭触媒(撥水性活性炭触媒)が高い脱硫性能を有することが知られており、この活性炭触媒を用いる。なお、活性炭として活性炭素繊維を用いた触媒も知られており、このような触媒を用いてもよい。
The catalyst desulfurization means uses a catalyst, and adsorbs sulfur oxide to the catalyst, and oxidizes sulfur oxide such as sulfurous acid gas with oxygen and moisture in the combustion exhaust gas as a catalyst by catalytic action to form dilute sulfuric acid. It consists of a catalytic oxidation type desulfurization device separated from the catalyst.
As a catalyst for the catalyst desulfurization means, for example, it is known that an activated carbon catalyst (water repellent activated carbon catalyst) obtained by mixing and supporting a fluororesin with activated carbon has high desulfurization performance, and this activated carbon catalyst is used. A catalyst using activated carbon fiber as activated carbon is also known, and such a catalyst may be used.

そして、触媒は、たとえば、支持部材と共にシート状に形成され、このシートを用いて通気可能で、かつ、露出面積が大きな立体形状の触媒ブロックが形成される。そして、この触媒が触媒ケースに収容された状態で上述の位置に配置されている。また、触媒脱硫手段には、触媒に希硫酸や水を散布して洗浄する洗浄手段が設けられるとともに、硫黄酸化物の酸化により生じた希硫酸と洗浄液を回収する回収手段が設けられている。回収された希硫酸溶液は、たとえば、洗浄液として再利用されたり、脱硫槽に流入させられることにより石灰石と反応して石膏とされて回収される。   For example, the catalyst is formed in a sheet shape together with the support member, and a three-dimensional catalyst block that can be ventilated and has a large exposed area is formed using the sheet. And this catalyst is arrange | positioned in the above-mentioned position in the state accommodated in the catalyst case. The catalyst desulfurization means is provided with a cleaning means for spraying and washing dilute sulfuric acid or water on the catalyst, and a recovery means for recovering the diluted sulfuric acid and the cleaning liquid generated by oxidation of sulfur oxides. The recovered dilute sulfuric acid solution is reused as a cleaning liquid or is allowed to flow into a desulfurization tank so that it reacts with limestone to become gypsum and is recovered.

この触媒を用いた触媒脱硫手段を設けることで、脱硫部2で脱硫された燃焼排ガスからさらに硫黄酸化物が99.5%程度まで除去されることになり、第1の実施の形態では、硫黄酸化物を1ppm以下とできないような硫黄酸化物濃度の燃焼排ガスでも、硫黄酸化物濃度を1ppm以下とすることが可能となる。   By providing the catalyst desulfurization means using this catalyst, sulfur oxides are further removed to about 99.5% from the combustion exhaust gas desulfurized in the desulfurization section 2, and in the first embodiment, sulfur is removed. Even in the case of a combustion exhaust gas having a sulfur oxide concentration such that the oxide cannot be reduced to 1 ppm or less, the sulfur oxide concentration can be reduced to 1 ppm or less.

これにより、第2の実施の形態の脱硫脱炭装置では、第1の実施の形態よりも硫黄酸化物濃度の高い燃焼排ガスに対応することができ、かつ、第1の実施の形態と同様の作用効果を得ることできる。
なお、触媒脱硫手段の配置位置は、脱硫槽21から放出されて脱炭部4のキャップトレイ42に至るまでの間の燃焼排ガスの流路のいずれに設けるものとしてもよいが、ガスライザ(脱硫側排ガス導出部24)の燃焼排ガスの導出部分に設けることにより、簡単な構造とすることができる。
なお、前記触媒に燃焼排ガスを導入する部分と、前記触媒から燃焼排ガスを導出する部分には、ミストを除去するミストエリミネータを設けることが好ましい。
Thereby, in the desulfurization decarburization apparatus of 2nd Embodiment, it can respond to combustion exhaust gas with a higher sulfur oxide concentration than 1st Embodiment, and is the same as that of 1st Embodiment. A working effect can be obtained.
The catalyst desulfurization means may be disposed in any of the combustion exhaust gas passages from the desulfurization tank 21 to the cap tray 42 of the decarburization unit 4. A simple structure can be obtained by providing the exhaust gas outlet part 24) in the exhaust part of the combustion exhaust gas.
In addition, it is preferable to provide a mist eliminator for removing mist at a portion where the combustion exhaust gas is introduced into the catalyst and a portion where the combustion exhaust gas is derived from the catalyst.

また、上述の各部位における燃焼排ガスの流速は一例であり、吸収塔1や脱硫槽21やガスライザや脱端帯域等の構造の違いにより変更するものとしてもよい。
また、二酸化炭素を吸収するアミン吸収液が保持された脱炭帯域と脱炭側排ガス導入部に導入された燃焼排ガスを前記脱炭帯域に通過せしめて燃焼排ガスをアミン吸収液に接触させる排ガス・吸収液接触手段となる構成は、上述のキャップトレイ42に限られるものではなく、繊維状の部材や多数の板状の部材の表面に循環可能にアミン吸収液を散布した状態で、これらの部材に燃焼排ガスを通過させるようなものであってもよく、効率良く気液接触させられる形状ならばよい。
Moreover, the flow velocity of the combustion exhaust gas at each of the above-described parts is an example, and may be changed depending on the structure of the absorption tower 1, the desulfurization tank 21, the gas riser, the end band, and the like.
In addition, an exhaust gas that allows the combustion exhaust gas introduced into the decarburization zone and the decarburization side exhaust gas introduction section in which the amine absorption liquid that absorbs carbon dioxide is passed through the decarburization zone to contact the combustion exhaust gas with the amine absorption solution. The configuration that serves as the absorbing liquid contact means is not limited to the above-described cap tray 42, and these members can be circulated on the surface of a fibrous member or a large number of plate-like members in a circulated manner. For example, it may be a shape that allows combustion exhaust gas to pass through, and any shape that allows efficient gas-liquid contact.

本発明の実施の形態に係る脱硫脱炭装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the desulfurization decarburization apparatus which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 吸収塔
2 脱硫部
21 脱硫槽
22 吸収塔排ガス導入部
23 ガス分散管
24 脱硫側排ガス導出部
4 脱炭部
42 キャップトレイ(脱炭帯域、排ガス・吸収液接触手段)
46 脱炭側排ガス導入部
48 吸収塔排ガス導出部
71 アミン再生装置(アミン吸収液再生循環手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Absorption tower 2 Desulfurization part 21 Desulfurization tank 22 Absorption tower exhaust gas introduction part 23 Gas dispersion pipe 24 Desulfurization side exhaust gas extraction part 4 Decarburization part 42 Cap tray (Decarburization zone, exhaust gas / absorbing liquid contact means)
46 Decarburization side exhaust gas introduction part 48 Absorption tower exhaust gas outlet part 71 Amine regeneration device (amine absorption liquid regeneration circulation means)

Claims (3)

燃焼排ガスから硫黄酸化物と二酸化炭素とを分離回収する脱硫脱炭装置であって、
外部から燃焼排ガスが導入されて処理された後に外部に導出される吸収塔と、
当該吸収塔内の下部に設けられ、外部から導入された燃焼排ガスから硫黄酸化物を当該硫黄酸化物濃度が1ppm以下となるまで吸収して分離するとともに、煤塵を3mg/m3N以下となるまで分離する脱硫部と、
当該吸収塔内の上部に設けられ、二酸化炭素の吸収分離の本処理に対する前処理として前記脱硫部で硫黄酸化物が吸収分離された燃焼排ガスから二酸化炭素を10〜30%の範囲で当該二酸化炭素を吸収して分離する脱炭部と、
前記脱硫部には、石灰石を含んで硫黄酸化物を吸収する脱硫用吸収液が貯留された脱硫槽と、
当該脱硫槽の上に設けられ、燃焼排ガスが外部から導入される吸収塔排ガス導入部と、
当該吸収塔排ガス導入部から導入された燃焼排ガスを前記脱硫槽の脱硫用吸収液内に噴出して分散させる複数のガス分散管と、
前記脱硫用吸収液から放出された脱硫除塵処理済みの燃焼排ガスを脱炭部に導出する脱硫側排ガス導出部とが備えられ、
前記脱炭部には、二酸化炭素を吸収するアミン吸収液が保持された脱炭帯域を有し、前記脱炭側排ガス導入部に導入された燃焼排ガスを前記脱炭帯域に通過せしめて燃焼排ガスをアミン吸収液に接触させる排ガス・吸収液接触手段と、
当該脱炭帯域の下に設けられ、前記脱硫側排ガス導出部から導出された燃焼排ガスが導入される脱炭側排ガス導入部と、
前記脱炭帯域のアミン吸収液から放出され、一部の二酸化炭素が除去された燃焼排ガスを二酸化炭素の吸収分離の本処理のために前記吸収塔の外部に導出する吸収塔排ガス導出部とを備えたことを特徴とする脱硫脱炭装置。
A desulfurization and decarburization device for separating and recovering sulfur oxide and carbon dioxide from combustion exhaust gas,
An absorption tower led out after the flue gas is introduced and treated from the outside,
It is provided in the lower part of the absorption tower and absorbs and separates sulfur oxides from the flue gas introduced from the outside until the sulfur oxide concentration becomes 1 ppm or less, and separates soot and dust until 3 mg / m3N or less. A desulfurization section to perform ,
As a pretreatment for the main treatment of absorption separation of carbon dioxide , carbon dioxide from the combustion exhaust gas from which sulfur oxides are absorbed and separated in the desulfurization section is within a range of 10 to 30%. Decarburizing part that absorbs and separates,
In the desulfurization part, a desulfurization tank in which an absorption liquid for desulfurization containing limestone and absorbing sulfur oxide is stored,
An absorption tower exhaust gas introduction section provided on the desulfurization tank and into which combustion exhaust gas is introduced from the outside;
A plurality of gas dispersion pipes for injecting and dispersing the combustion exhaust gas introduced from the absorption tower exhaust gas introduction section into the desulfurization absorbing liquid of the desulfurization tank;
A desulfurization side exhaust gas deriving part for deriving the desulfurization and dust-treated combustion exhaust gas discharged from the desulfurization absorbing liquid,
The decarburization section has a decarburization zone in which an amine absorption liquid that absorbs carbon dioxide is held, and the combustion exhaust gas introduced into the decarburization side exhaust gas introduction section is passed through the decarburization zone to produce combustion exhaust gas. An exhaust gas / absorbing liquid contact means for contacting the amine absorbing liquid with
A decarburization side exhaust gas introduction unit provided under the decarburization zone and into which the combustion exhaust gas derived from the desulfurization side exhaust gas deriving unit is introduced;
An absorption tower exhaust gas deriving section for deriving the combustion exhaust gas released from the amine absorption liquid in the decarburization zone and from which a part of carbon dioxide has been removed, to the outside of the absorption tower for the main treatment of carbon dioxide absorption separation ; A desulfurization decarburization apparatus comprising the above.
前記脱硫槽で脱硫処理された燃焼排ガスの前記脱硫槽から前記脱炭帯域に至る経路のいずれかに、前記脱硫槽で硫黄酸化物が吸収分離された燃焼排ガス中に残る硫黄酸化物を触媒作用を利用して酸化するとともに水分との反応により硫酸を生成して除去する触媒脱硫手段を設けたことを特徴とする請求項1に記載の脱硫脱炭装置。   Catalysis of sulfur oxides remaining in the combustion exhaust gas from which sulfur oxides have been absorbed and separated in the desulfurization tank in any of the paths from the desulfurization tank to the decarburization zone of the combustion exhaust gas desulfurized in the desulfurization tank The desulfurization decarburization apparatus according to claim 1, further comprising catalytic desulfurization means that oxidizes using sulfuric acid and generates and removes sulfuric acid by reaction with moisture. 前記脱硫部では、前記ガス分散管から前記脱硫槽内に燃焼排ガスを噴出してジェットバブリングさせることで脱硫用吸収液内に気泡層を形成することにより脱硫用吸収液に硫黄酸化物を吸収させ、
前記脱硫槽には、当該脱硫槽に石灰石を含む脱硫用吸収液を供給する脱硫用吸収液供給手段と、当該脱硫槽に酸素を供給する酸素供給手段と、当該脱硫層から抜き取った脱硫用吸収液から煤塵と脱硫により生じた石膏とを分離する石膏分離手段とが接続され、
前記脱炭帯域には、当該脱炭帯域で二酸化炭素を吸収したアミン吸収液を加熱して二酸化炭素を分離することにより当該アミン吸収液を再生して再び前記脱炭帯域に戻して循環させるアミン吸収液再生循環手段が接続されていることを特徴とする請求項1または2に記載の脱硫脱炭装置。
The desulfurization section absorbs sulfur oxide in the desulfurization absorption liquid by forming a bubble layer in the desulfurization absorption liquid by ejecting combustion exhaust gas from the gas dispersion pipe into the desulfurization tank and jet bubbling. ,
The desulfurization tank includes a desulfurization absorbent supply means for supplying a desulfurization absorbent containing limestone to the desulfurization tank, an oxygen supply means for supplying oxygen to the desulfurization tank, and a desulfurization absorption extracted from the desulfurization layer. Gypsum separation means for separating dust from the liquid and gypsum generated by desulfurization is connected,
In the decarburization zone, the amine absorption liquid that has absorbed carbon dioxide in the decarburization zone is heated to separate the carbon dioxide, thereby regenerating the amine absorption liquid and returning it to the decarburization zone for circulation. The desulfurization decarburization apparatus according to claim 1, wherein an absorbing liquid regeneration circulation means is connected.
JP2008078045A 2008-03-25 2008-03-25 Desulfurization decarburization equipment Active JP5177859B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008078045A JP5177859B2 (en) 2008-03-25 2008-03-25 Desulfurization decarburization equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008078045A JP5177859B2 (en) 2008-03-25 2008-03-25 Desulfurization decarburization equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009226365A JP2009226365A (en) 2009-10-08
JP5177859B2 true JP5177859B2 (en) 2013-04-10

Family

ID=41242420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008078045A Active JP5177859B2 (en) 2008-03-25 2008-03-25 Desulfurization decarburization equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5177859B2 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5070100B2 (en) * 2008-03-25 2012-11-07 千代田化工建設株式会社 Desulfurization decarburization equipment
JP5770421B2 (en) * 2009-10-26 2015-08-26 千代田化工建設株式会社 Exhaust gas treatment equipment
EP2665543B1 (en) * 2011-01-18 2017-09-06 Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation Process for capturing acid gases
JP5881498B2 (en) * 2012-03-28 2016-03-09 株式会社東芝 Nitrogen oxide and sulfur oxide removal system, nitrogen oxide and sulfur oxide removal method, and carbon dioxide recovery system
JP2014188406A (en) * 2013-03-26 2014-10-06 Babcock-Hitachi Co Ltd Sea water flue gas desulfurization equipment and operation method thereof
JP6225574B2 (en) * 2013-09-09 2017-11-08 株式会社Ihi Carbon dioxide recovery method and recovery apparatus
CN105194960A (en) * 2015-08-27 2015-12-30 常州大学 Integrated treatment device for removing PM2.5 and heavy metal particulate matter in exhaust gas
CN109865418B (en) * 2019-03-12 2021-09-17 淮阴工学院 Alkali liquor backflow-preventing outlet device of variable-diameter carbonization tower

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS561923B1 (en) * 1969-09-09 1981-01-16
JPH049569B2 (en) * 1987-07-14 1992-02-20
JP3757437B2 (en) * 1995-06-08 2006-03-22 千代田化工建設株式会社 Activated carbon catalytic reactor, flue gas desulfurization apparatus and desulfurization method using the same
JPH11285617A (en) * 1998-04-03 1999-10-19 Chiyoda Corp Treatment of exhaust gas containing organic chlorine compound
JP2003181242A (en) * 2001-12-21 2003-07-02 Tokyo Electric Power Co Inc:The Carbon dioxide removing apparatus integrated with desulfurization device and boiler equipment equipped with carbon dioxide removing apparatus
US7056482B2 (en) * 2003-06-12 2006-06-06 Cansolv Technologies Inc. Method for recovery of CO2 from gas streams
JP5070100B2 (en) * 2008-03-25 2012-11-07 千代田化工建設株式会社 Desulfurization decarburization equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009226365A (en) 2009-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5070100B2 (en) Desulfurization decarburization equipment
JP5177859B2 (en) Desulfurization decarburization equipment
JP2013521120A (en) System and method for removing acid gases
WO2014156985A1 (en) Seawater flue-gas desulfurization device and method for operating same
KR101266258B1 (en) A fuel gas treatment apparatus for Carbon dioxide capture process and the method
JP5777215B2 (en) Gas-liquid contactor and exhaust cleaning system and method
KR20100139040A (en) A system and method for enhanced removal of co2 from a mixed gas stream via use of a catalyst
JP2005087828A (en) Desulfurization decarbonation method and its apparatus
WO2014024757A1 (en) Co2 recovery device and co2 recovery method
JP2010070438A (en) Separation and recovery method of carbon dioxide in gas and apparatus for the same
CN101422693A (en) Sulphuric acid tail-gas deep desulfurization method
KR20100137526A (en) A system and method for enhanced removal of co2 from a mixed gas stream
JP2015174025A (en) Seawater flue gas desulfurization apparatus and application method of the same
KR101191085B1 (en) Apparatus and method of solvent scrubbing co2 capture system
JP4987237B2 (en) Combustion waste gas purification method
CN202270473U (en) Carbon black tail gas desulfurization device
EP2851344B1 (en) Method and system for seawater foam control
KR100287286B1 (en) System and method for removing dust and desulfurizing of flue gas during steelmaking and combustion of bunker-c oil
EP2564915B1 (en) Absorber for capturing CO2 in ammoniated solution
KR20150056104A (en) Apparatus for simultaneously reduce nox, sox and co_2of exhaust gas
JP2003053134A (en) Desulfurization and decarbonation method
JP3305001B2 (en) Method for removing carbon dioxide and sulfur oxides from flue gas
EP2851345B1 (en) Method and apparatus for catalyzing the oxidation of sulphite to sulphate in seawater aeration basins
EP3132839A1 (en) Seawater flue gas desulfurization absorber system
JP2004337776A (en) Exhaust gas treating apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110204

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111130

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111205

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120126

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120806

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121105

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20121112

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121227

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130107

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5177859

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S303 Written request for registration of pledge or change of pledge

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316303

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S803 Written request for registration of cancellation of provisional registration

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316803

S303 Written request for registration of pledge or change of pledge

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316303

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250