JPH0389916A - 炉内脱硫方法 - Google Patents
炉内脱硫方法Info
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- JPH0389916A JPH0389916A JP1228115A JP22811589A JPH0389916A JP H0389916 A JPH0389916 A JP H0389916A JP 1228115 A JP1228115 A JP 1228115A JP 22811589 A JP22811589 A JP 22811589A JP H0389916 A JPH0389916 A JP H0389916A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、微粉炭焚きボイラやごみ焼却炉などの火炉内
へCaCO3やCa(OH)2なとのCa系脱硫剤を直
接投入して、炉内で発生したSO2を吸収・除去する乾
式のいわゆる炉内脱硫方法に関する。
へCaCO3やCa(OH)2なとのCa系脱硫剤を直
接投入して、炉内で発生したSO2を吸収・除去する乾
式のいわゆる炉内脱硫方法に関する。
[従来技術と発明の課題]
従来の炉内脱硫法は、石灰石こう法のような湿式排煙脱
硫法に比較して脱硫性能に劣り、実用化に至っていない
。
硫法に比較して脱硫性能に劣り、実用化に至っていない
。
しかし、炉内脱硫法は、装置の設置コストが安く、処理
用水が必要でなく、排水処理が不要であるといった利点
を有しており、その性能改善が切望されている。
用水が必要でなく、排水処理が不要であるといった利点
を有しており、その性能改善が切望されている。
炉内脱硫法の性能が低い原因はつぎのとおりである。
炉内の高温度域に上記Ca系脱硫剤を投入すると、下記
の反応が起こり、SO2の吸収が行なわれる。
の反応が起こり、SO2の吸収が行なわれる。
[1コ 高温度域における炭酸カルシウムまたは消石
灰の分解 Ca C03→Ca O+C02↑ −(1)Ca
(OH) 2−s−Ca○+H20↑−(2)[2]高
温度域における脱硫剤にょるSO2の吸収 Ca o十802 +1/202 − Ca S O4−(3) しかし、(3)式の反応では、下記(イ)の要因により
、SO2の吸収反応速度が時間の経過とともに極端に低
下する。
灰の分解 Ca C03→Ca O+C02↑ −(1)Ca
(OH) 2−s−Ca○+H20↑−(2)[2]高
温度域における脱硫剤にょるSO2の吸収 Ca o十802 +1/202 − Ca S O4−(3) しかし、(3)式の反応では、下記(イ)の要因により
、SO2の吸収反応速度が時間の経過とともに極端に低
下する。
(イ)SO2の吸収とともに、CaOの粒子表面に吸収
反応生成物であるCaSO4層(この明細書全体を通し
て、これを硫化生成物層という)が形成され、この層の
ために反応速度が低下する。
反応生成物であるCaSO4層(この明細書全体を通し
て、これを硫化生成物層という)が形成され、この層の
ために反応速度が低下する。
上記の要因により、従来の炉内脱硫法では効率が低いの
はやむを得ないことと考えられていた。
はやむを得ないことと考えられていた。
ここで炉内に投入するCaの量(モル/時)と炉内で発
生したS02のガス量(モル/時)との比をCa /
Sモル当量比(以下r Ca / S当量比」と呼ぶ)
とすると、たとえば現在公表されている米国EPAのデ
ータでは、Ca / S=3にて炉内脱硫率は60%程
度である。このような低い効率の原因は上記の点に由来
すると考えられ、これらの要因を排除しない限りは高効
率の脱硫は望めないことがわかる。
生したS02のガス量(モル/時)との比をCa /
Sモル当量比(以下r Ca / S当量比」と呼ぶ)
とすると、たとえば現在公表されている米国EPAのデ
ータでは、Ca / S=3にて炉内脱硫率は60%程
度である。このような低い効率の原因は上記の点に由来
すると考えられ、これらの要因を排除しない限りは高効
率の脱硫は望めないことがわかる。
本発明では、前述の要因について対策および改善を行な
い、総合的に脱硫効率を向上させた。
い、総合的に脱硫効率を向上させた。
この対策および改善の中で特に未反応脱硫剤およびその
表面を覆う硫化生成物層よりなる廃脱硫剤の活性化処理
および処理品の再循環が、この効率向上に大きく貢献し
ているという知見を得、本発明を完成するに至った。
表面を覆う硫化生成物層よりなる廃脱硫剤の活性化処理
および処理品の再循環が、この効率向上に大きく貢献し
ているという知見を得、本発明を完成するに至った。
[課題を解決するための手段]
本発明による炉内脱硫法は、
Ca系脱硫剤を火炉内に直接投入して、1段目の炉内脱
硫反応を行わせること、 排ガスから未反応脱硫剤およびその表面を覆う硫化生成
物層よりなる廃脱硫剤を捕集すること、 捕集した廃脱硫剤を破砕または粉砕することにより、未
反応脱硫剤と硫化生成物との硬度差を利用し、未反応脱
硫剤および硫化生成物層を後者が前者よりも細かくなる
ように破壊して硫化生成物層を未反応脱硫剤表面から剥
落させ、再活性化脱硫剤を得ること、ならびに この再活性化脱硫剤を火炉または煙道内の900℃以下
600℃以上の温度領域に再投入して、2段目の脱硫反
応を行わせることを特徴とする。
硫反応を行わせること、 排ガスから未反応脱硫剤およびその表面を覆う硫化生成
物層よりなる廃脱硫剤を捕集すること、 捕集した廃脱硫剤を破砕または粉砕することにより、未
反応脱硫剤と硫化生成物との硬度差を利用し、未反応脱
硫剤および硫化生成物層を後者が前者よりも細かくなる
ように破壊して硫化生成物層を未反応脱硫剤表面から剥
落させ、再活性化脱硫剤を得ること、ならびに この再活性化脱硫剤を火炉または煙道内の900℃以下
600℃以上の温度領域に再投入して、2段目の脱硫反
応を行わせることを特徴とする。
本発明の方法において捕集された廃脱硫剤の未反応脱硫
剤表面から剥落させた硫化生成物層の砕物は、たとえば
これを風力分級装置などで処理して分離除去され、再活
性化脱硫剤が得られる。
剤表面から剥落させた硫化生成物層の砕物は、たとえば
これを風力分級装置などで処理して分離除去され、再活
性化脱硫剤が得られる。
[実施例]
以下、この発明の実施例を、図面を参照して説明する。
第1図には本発明によるプロセスフローを示し、第2図
には本発明のプロセスにおける脱硫剤の状態変化を模式
的に示す。第1図のフロシートにおいて、微粉炭を火炉
(1)の低N、OX燃焼装置(2)で燃焼させ・る。タ
ンク(3)内に蓄えられた脱硫剤は、供給ライン(4)
に設けられたエジェクタ(5〉を通過する圧縮空気によ
り吸引されて供給ライン(4)に吸い出され、圧縮空気
とともにノズル(6〉より火炉(1)内に噴射される。
には本発明のプロセスにおける脱硫剤の状態変化を模式
的に示す。第1図のフロシートにおいて、微粉炭を火炉
(1)の低N、OX燃焼装置(2)で燃焼させ・る。タ
ンク(3)内に蓄えられた脱硫剤は、供給ライン(4)
に設けられたエジェクタ(5〉を通過する圧縮空気によ
り吸引されて供給ライン(4)に吸い出され、圧縮空気
とともにノズル(6〉より火炉(1)内に噴射される。
火炉(1)内に噴射される前の脱硫剤粉末(30)の状
態は、第2図(a)に示すように、表面に細孔(31)
を有する粉末状である。火炉(1)内では脱硫反応が起
こり、排ガス中のSO2濃度はCa供給量に見あった分
だけ下がる。このとき、第2図(b)に示すように、未
反応脱硫剤(32)およびその表面を覆う硫化生成物層
(33)よりなる廃脱硫剤(34)が形成される。しか
しながら、火炉(1)内においてはCaの有効利用率が
35%に達していない。火炉(1)内の脱硫反応により
生じた廃脱硫剤(34)と、微粉炭のフライアッンユと
は混合しながら、2つのヒータ(7) (8)を通り、
煙道(9)を経て集塵装置(10)に至る。ここで廃脱
硫剤(34)を含むフライアッシュが捕集され、一方排
ガスは誘引ファン(11〉を通って煙突(12)より糸
外へ排出される。集塵装置(10〉から出た廃脱硫剤(
34〉を含むフライアッシュは、貯[(13)へ空気輸
送されてここに蓄えられ、輸送後の空気はバグフィルタ
(14)を経て系外へ排出される。廃脱硫剤(34〉を
含むフライアッシュは貯4 (13)から一部排出され
、粉砕機(15〉により粉砕された後、空気輸送されて
分級機(16)に送られる。粉砕機(15)で廃脱硫剤
(34)を含むフライアッシュを粉砕することによって
、第2図(e)に示すように、未反応脱硫剤(32)と
硫化生成物との硬度差を利用して未反応脱硫剤(32)
および硫化生成物層(33)が、後者が荊者よりも細か
くなるように破壊されて硫化生成物層(33)が未反応
脱硫剤(32)表面から剥落させられる。未反応脱硫剤
(32)の表面には若干の硫化生成物が残っている。こ
うして再活性化脱硫剤(35)が得られる。再活性化脱
硫剤(35)、硫化生成物層(33)の珍物(36)お
よびフライアッシュは渦流式空気分級機(16)により
分級され、再活性化脱硫剤(35)だけが貯檜(17)
へ空気輸送されてここへ蓄えられ、輸送後の空気はバグ
フィルタ(18)を経て系外へ排出される。一方、硫化
生成物層(33)の珍物(36)およびフライアッシュ
の微粉は、系外へ排出される。
態は、第2図(a)に示すように、表面に細孔(31)
を有する粉末状である。火炉(1)内では脱硫反応が起
こり、排ガス中のSO2濃度はCa供給量に見あった分
だけ下がる。このとき、第2図(b)に示すように、未
反応脱硫剤(32)およびその表面を覆う硫化生成物層
(33)よりなる廃脱硫剤(34)が形成される。しか
しながら、火炉(1)内においてはCaの有効利用率が
35%に達していない。火炉(1)内の脱硫反応により
生じた廃脱硫剤(34)と、微粉炭のフライアッンユと
は混合しながら、2つのヒータ(7) (8)を通り、
煙道(9)を経て集塵装置(10)に至る。ここで廃脱
硫剤(34)を含むフライアッシュが捕集され、一方排
ガスは誘引ファン(11〉を通って煙突(12)より糸
外へ排出される。集塵装置(10〉から出た廃脱硫剤(
34〉を含むフライアッシュは、貯[(13)へ空気輸
送されてここに蓄えられ、輸送後の空気はバグフィルタ
(14)を経て系外へ排出される。廃脱硫剤(34〉を
含むフライアッシュは貯4 (13)から一部排出され
、粉砕機(15〉により粉砕された後、空気輸送されて
分級機(16)に送られる。粉砕機(15)で廃脱硫剤
(34)を含むフライアッシュを粉砕することによって
、第2図(e)に示すように、未反応脱硫剤(32)と
硫化生成物との硬度差を利用して未反応脱硫剤(32)
および硫化生成物層(33)が、後者が荊者よりも細か
くなるように破壊されて硫化生成物層(33)が未反応
脱硫剤(32)表面から剥落させられる。未反応脱硫剤
(32)の表面には若干の硫化生成物が残っている。こ
うして再活性化脱硫剤(35)が得られる。再活性化脱
硫剤(35)、硫化生成物層(33)の珍物(36)お
よびフライアッシュは渦流式空気分級機(16)により
分級され、再活性化脱硫剤(35)だけが貯檜(17)
へ空気輸送されてここへ蓄えられ、輸送後の空気はバグ
フィルタ(18)を経て系外へ排出される。一方、硫化
生成物層(33)の珍物(36)およびフライアッシュ
の微粉は、系外へ排出される。
分級機(]6)は、第3図に示すように、ケーシング(
19)内にガイドベーン(20)を備えたものである。
19)内にガイドベーン(20)を備えたものである。
空気人口(21)からケーシング内に取り入れられた分
級空気は、第3図に破線矢印(A)で示すように渦流と
なる。この分級空気は、ガイドベーン(20)の内側で
原料入口(22)から供給されてきた再活性化脱硫剤(
35)、硫化生成物層(33)の珍物(36)およびフ
ライアッシュを分級する。
級空気は、第3図に破線矢印(A)で示すように渦流と
なる。この分級空気は、ガイドベーン(20)の内側で
原料入口(22)から供給されてきた再活性化脱硫剤(
35)、硫化生成物層(33)の珍物(36)およびフ
ライアッシュを分級する。
そして、設定された分級点に釣り合った硫化生成物層(
33)の珍物(36)およびフライアッシュの微粉は渦
流にのって分級室の中心に運ばれ(第3図実線矢印(B
)参照)、図示しない微粉出口から送り出される。一方
、再活性化脱硫剤(35)の粗粉はガイドベーン(20
)に沿って遠心力により外周方向に飛ばされ(第3図実
線矢印(C)参照)、図示しない粗粉出口から排出され
る。上記分級機〈16〉において、ガイドベーン(20
)のペン角度(隣り合う各ベーンのなす角度)(X)は
変更可能となっている。第4図は、Caa度]、5wt
%、50%粒径が5.08umの廃脱硫剤(34)を含
むフライアッシュを粉砕機(15)で粉砕し、これによ
り得られた再活性化脱硫剤(35)、硫化生成物層(3
3)の珍物(36)およびフライアッシュの混合物を原
料として分級した場合のペン角度(X)と微粉回収率お
よび回収された粗粉中のCa濃度との関係を示すグラフ
である。本願では、ベーン角度(X)を4度とし、硫化
生成物層(33)の珍物(36)およびフライアッシュ
の混合物微粉を分級し、再活性化脱硫剤(35)の粗粉
を回収して用いる。
33)の珍物(36)およびフライアッシュの微粉は渦
流にのって分級室の中心に運ばれ(第3図実線矢印(B
)参照)、図示しない微粉出口から送り出される。一方
、再活性化脱硫剤(35)の粗粉はガイドベーン(20
)に沿って遠心力により外周方向に飛ばされ(第3図実
線矢印(C)参照)、図示しない粗粉出口から排出され
る。上記分級機〈16〉において、ガイドベーン(20
)のペン角度(隣り合う各ベーンのなす角度)(X)は
変更可能となっている。第4図は、Caa度]、5wt
%、50%粒径が5.08umの廃脱硫剤(34)を含
むフライアッシュを粉砕機(15)で粉砕し、これによ
り得られた再活性化脱硫剤(35)、硫化生成物層(3
3)の珍物(36)およびフライアッシュの混合物を原
料として分級した場合のペン角度(X)と微粉回収率お
よび回収された粗粉中のCa濃度との関係を示すグラフ
である。本願では、ベーン角度(X)を4度とし、硫化
生成物層(33)の珍物(36)およびフライアッシュ
の混合物微粉を分級し、再活性化脱硫剤(35)の粗粉
を回収して用いる。
貯[(+7)内に蓄えられた再活性化脱硫剤(35)は
、循環ライン(23)に設けられたエジェクタ(24)
を通過する圧縮空気により吸引されて循環ライン(23
)に吸い出され、火炉(1)および煙道(9)まで空気
輸送されて、火炉(])または煙道(9)内の900℃
以下600℃以上の温度領域に再投入される。
、循環ライン(23)に設けられたエジェクタ(24)
を通過する圧縮空気により吸引されて循環ライン(23
)に吸い出され、火炉(1)および煙道(9)まで空気
輸送されて、火炉(])または煙道(9)内の900℃
以下600℃以上の温度領域に再投入される。
[具体的試験]
2段目の再活性化脱硫剤の世人温度と脱硫率との関係を
調べた。再活性化脱硫剤の有効Ca量を基準とするC
a / S = 1〜3の範囲内で段階的に変化するよ
うに、再活性化脱硫剤の投入量を変えた。その結果を第
5図に示す。第5図曲線Aは、再活性化脱硫剤を火炉ま
たは煙道1ノ1の900℃以下600℃以上の温度領域
に再投入した場合の脱硫率を示し、曲線Bは、]200
℃以下1000℃以上の温度領域に再投入した場合の脱
硫率を示す。曲線Bで示すように、高温度域へ再投入し
た場合の脱硫率か低くなっているのは、高温度域再投入
した場合に、再活性化脱硫剤の表面が溶融して表面積か
減少したり、表面に残留した硫化生成物から硫黄分が分
離することに起因する。
調べた。再活性化脱硫剤の有効Ca量を基準とするC
a / S = 1〜3の範囲内で段階的に変化するよ
うに、再活性化脱硫剤の投入量を変えた。その結果を第
5図に示す。第5図曲線Aは、再活性化脱硫剤を火炉ま
たは煙道1ノ1の900℃以下600℃以上の温度領域
に再投入した場合の脱硫率を示し、曲線Bは、]200
℃以下1000℃以上の温度領域に再投入した場合の脱
硫率を示す。曲線Bで示すように、高温度域へ再投入し
た場合の脱硫率か低くなっているのは、高温度域再投入
した場合に、再活性化脱硫剤の表面が溶融して表面積か
減少したり、表面に残留した硫化生成物から硫黄分が分
離することに起因する。
[発明の効果コ
本発明の炉内脱硫方法によれば、1段目の通常の脱硫の
後、排ガスから未反応脱硫剤およびその表面を覆う硫化
生成物層よりなる廃脱硫剤を捕集した後、捕集した廃脱
硫剤を破砕または粉砕することにより、未反応脱硫剤と
硫化生成物との硬度差を利用し、未反応脱硫剤および硫
化生成物層を後者が細かくなるように破壊し硫化生成物
層を未反応脱硫剤表面から剥落させて再活性化脱硫剤を
得、ついでこの再活性化脱硫剤を火炉または煙道内の9
00℃以下600℃以上の温度領域に再投入して、2段
目の脱硫反応を行わせるので、硫化生成物層で覆われた
未反応脱硫剤を再利用することができ、その結果新規脱
硫剤の供給量を大巾に節減することができる。
後、排ガスから未反応脱硫剤およびその表面を覆う硫化
生成物層よりなる廃脱硫剤を捕集した後、捕集した廃脱
硫剤を破砕または粉砕することにより、未反応脱硫剤と
硫化生成物との硬度差を利用し、未反応脱硫剤および硫
化生成物層を後者が細かくなるように破壊し硫化生成物
層を未反応脱硫剤表面から剥落させて再活性化脱硫剤を
得、ついでこの再活性化脱硫剤を火炉または煙道内の9
00℃以下600℃以上の温度領域に再投入して、2段
目の脱硫反応を行わせるので、硫化生成物層で覆われた
未反応脱硫剤を再利用することができ、その結果新規脱
硫剤の供給量を大巾に節減することができる。
第1図は本発明の実施例を示すフローシート、第2図は
本発明の実施例における脱硫剤の状態変化を模式的に示
す断面図、第3図は分級機の1 構成を示す断面図、第4図は分級機のガイドベーンのベ
ーン角度と微粉回収率および回収された粗粉中のCa濃
度との関係を示すグラフ、第5図はCa / S当量比
と脱硫率との関係を示すグラフである。 (1)・・・火炉、(9)・・・煙道、(30)・・・
脱硫剤粉末(Ca系脱硫剤) 、(32)−・・未反応
脱硫剤、(33)・・・硫化生成物層、(34)・・・
廃脱硫剤、(35)・・・再活性化脱硫剤。 以 上
本発明の実施例における脱硫剤の状態変化を模式的に示
す断面図、第3図は分級機の1 構成を示す断面図、第4図は分級機のガイドベーンのベ
ーン角度と微粉回収率および回収された粗粉中のCa濃
度との関係を示すグラフ、第5図はCa / S当量比
と脱硫率との関係を示すグラフである。 (1)・・・火炉、(9)・・・煙道、(30)・・・
脱硫剤粉末(Ca系脱硫剤) 、(32)−・・未反応
脱硫剤、(33)・・・硫化生成物層、(34)・・・
廃脱硫剤、(35)・・・再活性化脱硫剤。 以 上
Claims (1)
- Ca系脱硫剤を火炉内に直接投入して、1段目の炉内
脱硫反応を行わせること、排ガスから未反応脱硫剤およ
びその表面を覆う硫化生成物層よりなる廃脱硫剤を捕集
すること、捕集した廃脱硫剤を破砕または粉砕すること
により、未反応脱硫剤と硫化生成物との硬度差を利用し
、未反応脱硫剤および硫化生成物層を後者が前者よりも
細かくなるように破壊して硫化生成物層を未反応脱硫剤
表面から剥落させ、再活性化脱硫剤を得ること、ならび
にこの再活性化脱硫剤を火炉または煙道内の900℃以
下600℃以上の温度領域に再投入して、2段目の脱硫
反応を行わせることを特徴とする炉内脱硫方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1228115A JPH0716581B2 (ja) | 1989-09-01 | 1989-09-01 | 炉内脱硫方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1228115A JPH0716581B2 (ja) | 1989-09-01 | 1989-09-01 | 炉内脱硫方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0389916A true JPH0389916A (ja) | 1991-04-15 |
JPH0716581B2 JPH0716581B2 (ja) | 1995-03-01 |
Family
ID=16871440
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1228115A Expired - Lifetime JPH0716581B2 (ja) | 1989-09-01 | 1989-09-01 | 炉内脱硫方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0716581B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000042357A (ja) * | 1998-07-27 | 2000-02-15 | Hitachi Zosen Corp | 低温リサイクル式排ガス処理方法 |
JP2018040499A (ja) * | 2016-09-05 | 2018-03-15 | 株式会社Ihi環境エンジニアリング | 排ガス処理装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58178327U (ja) * | 1982-05-21 | 1983-11-29 | 日立造船株式会社 | 有害ガス除去装置 |
JPS62200106A (ja) * | 1986-02-27 | 1987-09-03 | Hitachi Zosen Corp | 炉内脱硫法 |
-
1989
- 1989-09-01 JP JP1228115A patent/JPH0716581B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58178327U (ja) * | 1982-05-21 | 1983-11-29 | 日立造船株式会社 | 有害ガス除去装置 |
JPS62200106A (ja) * | 1986-02-27 | 1987-09-03 | Hitachi Zosen Corp | 炉内脱硫法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000042357A (ja) * | 1998-07-27 | 2000-02-15 | Hitachi Zosen Corp | 低温リサイクル式排ガス処理方法 |
JP2018040499A (ja) * | 2016-09-05 | 2018-03-15 | 株式会社Ihi環境エンジニアリング | 排ガス処理装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0716581B2 (ja) | 1995-03-01 |
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