JPH03207430A - 同時脱硫脱硝装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ボイラ等の燃焼器からの排ガスをほぼ同時に
脱硫及び脱硝処理する同時脱硫脱硝装置に係り、特に金
ｇ酸化物よりなる吸収剤を用いて脱硫脱硝処理すること
を可能にした同時脱硫脱硝装置に関するものである． ［従来の技術］ 一般に、ボイラ等の燃焼器から排出される排ガス中には
、硫黄酸化物や窒素酸化物が含まれていることから、大
気汚染防止のために脱硫脱硝装置によって排ガスの脱硫
脱硝処理が行われている． 脱硫脱硝装置は、第２図に示すように、吸収塔ａ内に活
性炭の上方から下方へ移動する移動床ｂを形威させ、そ
の移動床ｂとボイラ等の燃焼器Ｃからの排ガスを接触さ
せてガスの脱硫脱硝処理を行うものである． この脱硫脱硝装置は、活性炭により脱硫脱硝処理を行う
ために、窒素酸化物をアンモニアにより還元するとき、
排ガス中に硫黄化合物か含まれていると、脱硝率か低下
する等の問題が起きる。

そこで、排ガスを先ず下部移動床ｂと接触させてガス中
の硫黄酸化物を吸収除去した後、この脱硫排ガスにアン
モニアを混入し、これを上部移動床ｂと接触させてガス
中の窒素酸化物を還元している， 一方、脱硫脱硝処理後の活性炭は再生塔ｄに送られ、そ
こで加熱されて再生され、この再生活性炭か吸収塔ａの
上部に戻され、再度脱硫脱硝剤として寄与される。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、従来の脱硫脱硝装置にあっては、吸収剤とし
て活性炭が用いられているために、同時に脱硫，脱硝を
行わせると、十分な脱硫脱硝性能が得られない。

また、活性炭は再生塔で再生されるとき硫酸塩を還元す
るために、これと等モル量が消耗されると共に、一部機
械的な作用により損耗するので、その不足分の活性炭を
袖給しなければならなかった。

そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされたもので
、脱硫脱硝性能が十分得られ、吸収剤を補給することな
く排ガスの脱硫脱硝処理を行える同時脱硫脱硝装置を提
供することを目的とする．［課題を解決するための手段
］ 本発明は、上記目的を達或するために、ボイラ等の燃焼
器から排出される排ガスを脱硫脱硝処理する装置におい
て、上記排ガスにアンモニアを混入させるアンモニア供
給手段と、その排ガスを導入し、これを金属酸化物より
なる吸収剤と接触させて、ガス中の硫黄酸化物を吸収除
去して脱硫処理すると共に、ガス中の窒素酸化物を還元
して脱硝処理するための吸収塔と、その吸収塔からの脱
硫脱硝処理後の吸収剤の一部を吸収塔に戻す吸収剤循環
手段と、その残りの吸収剤を受け入れ、これを上記燃焼
器等で発生する還元ガスで再生した後、再生吸収剤を上
記吸収塔に戻す還元塔とを備えたものである。

［作用］ 上記構成によれば、アンモニアが混入された排カスは、
吸収塔内で金属酸化物よりなる吸収剤及び吸収剤循環手
段により戻された脱硫脱硝処理後の硫酸塩を含む吸収剤
と接触する。すると、排ガス中の硫黄酸化物が金属酸化
物よりなる吸収剤に吸収除去される．また、硫酸塩を含
む吸収剤の存在下で排ガス中の窒素酸化物がアンモニア
により還元される。従って、金属酸化物よりなる吸収剤
により排ガスはほぼ同時に脱硫、脱硝処理されることに
なる。

一方、脱硫脱硝処理浸の硫酸塩の吸収剤の一部は、還元
塔で還元ガスによって金属酸化物の吸収剤に再生された
後、吸収塔に戻される。

［実施例］ 以下、本発明の好適一実施例を添付図面に基づいて説明
する。

第１図において、ｌは同時脱硫脱硝装置であり、ボイラ
等の燃焼器２から排出される排ガスにアンモニアを混入
させるアンモニア供給手段３と、その排ガスを酸化銅等
の金属酸化物よりなる吸収剤により脱硫脱硝処理するた
めの吸収塔４と、その吸収塔４からの脱硫脱硝処理後の
吸収剤の一部を吸収塔４に戻す吸収剤循環千段５と、そ
の残りの吸収剤を受け入れ、これを還元ガスで再生した
後、再生吸収剤を上記吸収塔４に戻す還元塔６とから主
に構戒されている． 上記吸収塔４には、上記燃焼器２からの排ガスを導入す
るための排ガスライン７が接続され、この排ガスライン
７には、アンモニア供給手段としてのアンモニア供給ラ
イン３が接続される。また、吸収塔４には、脱硫脱硝処
理後の排ガスを塔４外に排出するための排ガスライン８
が接続される。

さらに、吸収塔４には、排ガスを脱硫脱硝処理した硫酸
塩を含む吸収剤を還元塔６に供給するための吸収剤ライ
ン９が接続され、この吸収剤ライン９には、硫酸塩を含
む吸収剤の一部を上記吸収塔４に戻す吸収剤循環手段と
しての吸収剤循環ライン５が接続される． 還元塔６には、還元ガスラインＩＯが＃続され、この還
元ガスライン１０は、上記燃焼器２内で微粉炭等の燃料
が燃焼するとき酸素が少ないところの末燃ガス（還元ガ
ス）を還元塔６に供給するもので、例えば燃焼器が２段
燃焼行う微粉炭焚ボイラでは、ｌ段燃焼後のガスを還元
塔に供給するようになっている． また、還元塔６には、塔６内で再生された吸収剤を上記
吸収塔４に戻す再生吸収剤ライン１ｌが接続される。さ
らに、還元塔６には、吸収剤を再生するとき発生した亜
硫酸ガスを含んむ再生排ガスを硫黄回収装置１２に供給
するための再生排ガスライン１３が接続される，その硫
黄回収装置１２は、還元ガスによって亜硫酸オスを硫黄
として回収するように構成され、硫黄が回収された再生
ガスが上記吸収塔４に供給されるようになっている。

上記還元ガスライン１０及び再生排ガスライン１３には
、還元ガス発生炉１４から発生する還元ガスを供給する
ための還元ガス補助供給ライン１５．１６かそれぞれ接
続される。その還元ガス発生炉１４からの還元ガスは、
上記燃焼器２内から還元ガスが得られない場合に供給さ
れるものであり、また還元塔６及び硫黄回収装置１２で
の還元ガス量が少ない時には補給されるようになってい
る．尚、還元ガス発生炉は、水素，一酸化炭素等の還元
ガスを発生するものであれぽどのようなものでもよく、
例えば微粉炭又は石炭水スラリ（ＣＷＭ）を燃料とした
石炭ガス化炉でもよい。

次に本実施例の作用について説明する。

ボイラ等の燃焼器２から排出される排ガスは、アンモニ
ア供給ライン３からのアンモニアが混入された後、排ガ
スライン７から吸収塔４に導入される． 吸収塔４には、酸化銅を含む吸収剤が供給されると共に
、吸収剤循環ライン５を介して脱硫脱硝処理後の硫酸銅
を含む吸収剤が供給されるために、塔４内に導入された
排ガスは酸化銅及び硫酸銅を含む吸収剤と接触する．そ
の結果、排ガス中の硫黄酸化物が吸収剤に吸収除去され
ると共に、ガス中の窒素酸化物が還元されて無害な窒素
となる。

具体的には、吸収剤と排ガスか接触すると、酸化ｊＦＪ
（Ｃｕｂ）の吸収剤とガス中の硫黄酸化物（Ｓｏ２）及
び酸素（０２）が下式に示すように反応して吸収剤か硫
酸ｊＦｌ（ＣｕＳＯ−）となって、硫黄酸１ヒ物が排ガ
スから除去される。

ＣｕＯ−１−３０２　＋　１／２０２−Ｃｕ　５０４ま
た、脱硫処理とほぼ同時に、ガス中の窒素酸化物（Ｎｏ
）は、硫酸鋼を含む吸収剤の存在下により、排ガス中に
混入されたアンモニア（ＮＨ３）と下式に示すように反
応して−！！害な窒素（Ｎ２）となる。このとき、硫酸
銅を含む吸収剤が窒素酸化物とアンモニアを反応させる
触媒として作用する。

４　ＮＯ＋４　ＮＨｓ　＋０２　−４　Ｎ２　＋６　Ｈ
２　０脱硫脱硝処理された排ガスは、クリーンガスとし
て吸収塔４から排ガスライン８に排出される。

一方、脱硫脱硝処理後の硫酸銅を含む吸収剤は、吸収塔
４から吸収剤ライン９に導入され、その一部が吸収剤循
環ライン５を介して吸収塔４に戻され、排ガス中の窒素
酸化物の脱硝処理に寄与されると共に、その残りの吸収
剤が還元塔６に供給される． 還元塔６には、還元ガスライン１０等を介して上記燃焼
器２又は還元ガス発生炉１４からの水素（Ｈ２＞，一酸
化炭素（Ｃｏ）等の還元ガスが供給される。このガスが
塔６内でＦｔＬ酸銅を含む吸収剤と接触して下式に示す
ように反応し、硫ｅｉ銅の吸収剤が亜Ｋ酸カス（ＳＯ２
）を放出して酸化銅の吸収剤に再生される． Ｃ　ＬＩ　Ｓ　Ｏ　４　＋Ｈ　ｘ　→Ｃ　ｕ　Ｏ　＋　
Ｓ　Ｏ　ｘ　＋　Ｈ　２０再生された吸収剤は、再生吸
収剤ライン１１を介して吸収塔４に戻され、排ガス中の
硫黄酸化物の脱硫処理に寄与される， 還元塔６内で発生した亜硫酸ガスは、再生排ガスと共に
、再生排ガスラインｌ３を介して硫黄回収装置１２に供
給される．そこで、亜硫酸ガスは、ガス中の水素（Ｈ２
）または一酸化炭素＜ＣＯ＞等の還元ガスによって単体
硫黄として回収される．ＳＯ２　＋２Ｈ２→Ｓ＋２Ｈ２
０ Ｓｏ，＋２ＣＯ→Ｓ＋２ＣＯ． 硫黄回収装置１２で硫黄か回収された再生ガスは上記吸
収塔４に供給され、ガス中に亜硫酸ガスが残っていても
その亜Ｋ酸ガスが吸収剤に吸収されることになる． したがって、本発明に係る同時脱硫脱硝装置１は、吸収
剤に酸化銅等の金属酸化物を用いて、吸収塔４に金属酸
化物を含む吸収剤を供給すると共に吸収塔４からの金属
硫酸塩を含む吸収剤の一部を供給することにより、吸収
塔４内で排ガスの脱硫及び脱硝処理をほぼ同時に行うこ
とかできる，このため、酸化銅等の金属酸化物の脱硫活
性が高いと共に、その金属硫酸塩の脱硝活性すなわち窒
素酸化物のアンモニア還元触媒活性が高いので、脱硫脱
硝率が高くなり、十分な脱硫脱硝性能を得ることができ
る． また、吸収剤としての酸化銅等の金属酸化物は、硫黄酸
化物を吸収及び還元ガスによる再生が繰り返えされても
、ほとんど消耗することがないので、吸収剤を補給する
必要がほとんどない。

さらに、燃焼器２として微粉炭焚ボイラ，重油焚ホイラ
等の燃焼器２内で還元ガスが発生し、これを還元塔６に
供給できるならば、還元ガス発生炉ｌ４を設置しなくて
もよいので、他の装置を付設することなく排ガスの脱硫
脱硝処理を行える， ［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば、金属酸化物よりなる吸収
剤で排ガスの脱硫及び脱硝処理をほぼ同時に行うことが
できるので、脱硫脱硝性能が十分に得られると共に、吸
収剤を補給する必要がほとんどないという優れた効果を
発揮する．

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は従来
例を示す構成図である． 図中、２は燃焼器、３はアンモニア供給手段、４は吸収
塔、５は吸収剤循環手段、６は還元塔である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ボイラ等の燃焼器から排出される排ガスを脱硫脱硝
   処理する装置において、上記排ガスにアンモニアを混入
   させるアンモニア供給手段と、その排ガスを導入し、こ
   れを金属酸化物よりなる吸収剤と接触させて、ガス中の
   硫黄酸化物を吸収除去して脱硫処理すると共に、ガス中
   の窒素酸化物を還元して脱硝処理するための吸収塔と、
   該吸収塔からの脱硫脱硝処理後の吸収剤の一部を吸収塔
   に戻す吸収剤循環手段と、その残りの吸収剤を受け入れ
   、これを上記燃焼器等で発生する還元ガスで再生した後
   、再生吸収剤を上記吸収塔に戻す還元塔とを備えたこと
   を特徴とする同時脱硫脱硝装置。