JPH0699032A - 乾式排ガス処理方法 - Google Patents

乾式排ガス処理方法

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JPH0699032A
JPH0699032A JP4254571A JP25457192A JPH0699032A JP H0699032 A JPH0699032 A JP H0699032A JP 4254571 A JP4254571 A JP 4254571A JP 25457192 A JP25457192 A JP 25457192A JP H0699032 A JPH0699032 A JP H0699032A
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JP
Japan
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exhaust gas
slurry
waste gas
absorbent
nox
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Pending
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JP4254571A
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English (en)
Inventor
Hiroaki Doai
宏明 土合
Tsutomu Ueno
務 上野
Kenji Inoue
井上  健治
Atsushi Tatani
淳 多谷
Naohiko Ugawa
直彦 鵜川
Hiroshi Fujita
浩 藤田
Shinichiro Kotake
進一郎 小竹
Takao Yanagida
喬夫 柳田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hokkaido Electric Power Co Inc
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Hokkaido Electric Power Co Inc
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • 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

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  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排ガス中に吸収剤スラリーを噴霧してSOx
とNOxを吸収した粉粒体にSi源,Ca源と水を加え
て養生して吸収剤スラリーとし、これを排ガス中に噴霧
する乾式排ガス処理方法において、吸収剤を乾燥した粉
粒体の状態で高温の排ガスと接触させ、SOxとNOx
を十分に除去できるようにした。 【構成】 硫黄酸化物,窒素酸化物及び酸素を含有する
排ガス中に吸収スラリーを噴霧して硫黄酸化物及び窒素
酸化物を吸収した粉粒体を捕集する乾式集じん工程と、
捕集された粉粒体の一部は系外に排出し、残部に酸化カ
ルシウム,硫酸カルシウム,酸化アルミニウム及び二酸
化ケイ素を供給しうる物質と水を加えて養生し吸収剤ス
ラリーを調整する工程と、該吸収剤スラリーを前記排ガ
ス中に噴霧する工程からなり、前記排ガスを複数系列に
分割し、少なく共そのうちの1つの排ガス系列に吸収ス
ラリーを噴霧した後、残りの排ガス系列と混合し、この
混合全排ガスを乾式集じん工程に導く。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、燃焼排ガスから硫黄酸
化物(以下SOxと称する)と窒素酸化物(以下NOx
と称する)を乾式で除去する乾式の排ガス処理方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来技術(特開昭63−12321号公
報)を、図2により説明する。
【0003】101は、鉱滓,フライアッシュ,粘土等
のSi化合物を含む粉粒固形物を供給路102から、ま
たCaCO3 ,Ca(OH)2 ,CaO,CaSO4 ・2
2O,CaSO3 ・1/2 H2 O,CaCl2 等のCa
化合物を供給路103から供給すると共に、後記する排
ガスから捕集された粉粒体を導管122より供給し、更
に導水管104から水を加えて混合してスラリーとする
工程である。
【0004】混合されたスラリーを供給路105を介し
て吸収剤のスラリー調整工程106へ送る。同工程10
6では熱源供給路107からのスチーム等の加熱媒体に
よってスラリーを80℃〜150℃好ましくは105℃
〜120℃で数時間〜数十時間好ましくは10〜30時
間加熱すると共に、図示しない装置によって攪拌するこ
とによって養生し、Si化合物が一部変質しCaを含む
ゲル状の物質を生成させる。
【0005】養生を終了した吸収剤は導管108を介し
てスラリーポンプ109へ送られ、スラリー導管110
で輸送される。ガス供給路111からは、空気又はスチ
ームあるいは排ガスが1〜10kg/cm2 Gの高圧で供給
され、スラリー導管110からのスラリーと混合され導
管112を介して噴霧ノズル114から乾燥室113に
微細粒子として噴霧される。この乾燥室113には、S
OxとNOxを含有する熱排ガス、又は、あらかじめN
Oxの大部分が燃焼改善や別途設けた脱硝装置で取り除
かれ若干のNOxとSOxを含有する排ガスが熱排ガス
導管115より導かれる。この乾燥室113では、導管
115から導入される排ガスにより噴霧スラリーが乾燥
すると共にSOxとNOxが同時に除去される。
【0006】反応生成固形物の一部は、乾燥室113の
底部に設けた導管120を介して回収される。一方、前
記反応生成固形物の残部と未反応の吸収剤とフライアッ
シュを伴う排ガスは導管116を介して乾式集じん装置
117に導かれる。この装置117は濾布フィルターバ
ッグハウスが用いられる。装置117内では、未反応の
吸収剤が、乾燥室113において残留したSOxとNO
xと反応する。装置117でNOxおよびSOxを除去
した排ガスは導管118を介して煙突(図示せず)から
排出される。装置117で排ガスと分離された粉粒体は
反応生成固形物とフライアッシュと未反応の吸収剤から
成り導管119を介して取り出される。導管120及び
119を介して回収された粉粒体の一部が導管121か
ら系外へ排出される。粉粒体の残部は導管122を介し
て吸収剤原料の湿式ミル粉砕によるスラリー化工程10
1に再循環して、吸収剤の有効利用率を高め、新たに供
給する量を節減する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の乾式排ガス
処理方法等においては、次の問題点があった。
【0008】(1) 吸収剤のスラリーを噴霧してSO
xとNOxとの反応性を高めようとする場合、スラリー
の噴霧量を多くする必要があり、その結果排ガス温度が
下がって、粒子分離装置内のスケール付着が多くなるば
かりでなく、粒子分離装置での腐食が発生し問題とな
る。
【0009】(2) 吸収剤のスラリーを噴霧する方法
では、吸収剤自体の温度が排ガス温度より常に低く保た
れるためNOxとの反応性に限界がありNOxを充分に
除去することができない。
【0010】(3) 図2に示す方法以外にも、乾式の
同時脱硫・脱硝方法としては活性炭吸着/NH3 接触還
元法、酸化銅吸着還元法があるが、これらの方法は再生
工程が複雑であり吸収剤が高価で処理費用が高い等問題
がある。
【0011】本発明は、以上の問題点を解決することが
できる乾式排ガス処理方法を提供しようとするものであ
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】
1.本発明の乾式排ガス処理方法は、硫黄酸化物,窒素
酸化物及び酸素を含有する排ガス中に吸収スラリーを噴
霧して硫黄酸化物及び窒素酸化物を吸収した粉粒体を捕
集する乾式集じん工程と捕集された粉粒体の一部は系外
に排出し、残部に酸化カルシウム,硫酸カルシウム,酸
化アルミニウム及び二酸化ケイ素を供給しうる物質と水
を加えて養生し吸収剤スラリーを調整する工程と、該吸
収剤スラリーを前記排ガス中に噴霧する工程からなり、
前記排ガスを複数系列に分割し、少なく共そのうちの1
つの排ガス系列に吸収スラリーを噴霧した後、残りの排
ガス系列と混合し、この混合全排ガスを乾式集じん工程
に導くことを特徴とする。 2.また、本発明は、前項1の方法において、吸収スラ
リーを噴霧した排ガス系列の排ガス温度を乾式集じん工
程に導く混合全排ガスの温度より低くなるように排ガス
温度を維持することを特徴とする。
【0013】
【作用】本発明方法は、吸収剤のスラリー噴霧によって
SOxとNOxとの反応性を高めようとした従来の考え
方を止め、乾燥粉体による吸収を利用する。従って、処
理する排ガスの全量をスラリー噴霧乾燥室に通す必要は
く、排ガスを複数系列に分割し、少なく共そのうちの1
つの排ガス系列に吸収スラリーを噴霧して乾燥粉体とな
した後、残りの排ガス系列と混合し、この混合全排ガス
を乾式集じん工程に導き、この工程でSOxとNOxを
十分に除去する。しかも乾式集じん行程の排ガス温度を
十分に高く保つことができるからスケール付着や腐食が
防止される。
【0014】また本発明では、乾式集じん工程で粉粒体
となった吸収剤でSOxとNOxを吸収しようとするも
のであり、従来の水酸化カルシウムのスラリーを用いな
い。即ち酸化カルシウム、硫酸カルシウム、酸化アルミ
ニウム及び二酸化ケイ素を供給しうる物質と水を乾式集
じん工程で捕集された粉粒体の一部に加えて養生した吸
収剤を使用するので乾式集じん行程で粉粒体となった吸
収剤と排ガスの全量を高い温度で接触させ得るため化学
反応速度が促進され、SOxとNOxとが十分に除去で
きるようになる。
【0015】乾式集じん工程では、バグフィルターや電
気集じん機が利用できるからプロセス装置が極めて簡単
であり、吸収剤も乾式集じん工程で捕集した粉粒体を循
環利用して吸収剤の利用効率を高めるので、結局安価な
処理費用でまかなえる。
【0016】なお、本発明の吸収剤原料となる酸化カル
シウムを供給しうる物質としては、例えば生石灰、消石
灰、炭酸石灰、セメント、スラグ、ドロマイトプラスタ
ー(石灰含有)等があげられる。
【0017】硫酸カルシウムを供給しうる物質として
は、例えば2水石膏、半水石膏、生石灰、消石灰、炭酸
石灰と硫酸との組合せ、亜硫酸カルシウム等があげられ
る。
【0018】二酸化ケイ素を供給しうる物質としては、
例えばシリカ、メタケイ酸、ケイ酸アルミニウム、ケイ
酸カルシウムなど及びクリストバライト、トリジマイ
ト、カオリン、ベントナイト、タルク、パーライト、シ
ラス、ケイソウ土、ガラス等反応性二酸化ケイ素を含有
する化合物等があげられる。
【0019】酸化アルミニウムを供給しうる物質として
は、例えばアルミナ、水酸化アルミニウム、ケイ酸アル
ミニウム、硫酸ばん土、明ばん、硫化アルミニウム、硫
酸アルミニウム、塩化アルミニウム、ベントナイト、カ
オリン、ケイソウ土、ゼオライト、パーライト等反応性
アルミニウムを含有する化合物などがあげられる。
【0020】また前述の4種の化合物中2種以上を同時
に供給しうる他の物質の例として、石炭灰(酸化カルシ
ウム、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム源)、セメント
(酸化カルシウム、硫酸カルシウム、二酸化ケイ素、酸
化アルミニウム源)スラグ及び、シラス、安山岩、チャ
ート、石英粗面岩、オパール、沸石、長石、粘土鉱物、
エトリンガイトなど反応性二酸化ケイ素、アルミニウ
ム、カルシウム等を含有する鉱物があげられる。
【0021】本発明では、上記4種の化合物(酸化カル
シウム、硫酸カルシウム、二酸化ケイ素及び酸化アルミ
ニウム)を提供しうる物質を種々組合せ、これに、硫黄
酸化物(SOx)、窒素酸化物(NOx)及び酸素を含
有する排ガス中に吸収剤スラリーを噴霧することによっ
てSOx及びNOxを吸収し乾燥集じん行程で捕集され
た粉粒体の一部と水とを加え、混合することによってス
ラリーが得られ、スラリー調整行程においてこれを養生
することによって得られるCaO,Al2 3,CaS
4 ,SiO2 の成分から成る吸収剤スラリーを使用し
ており、この吸収剤は、通常の石炭焚きボイラーの排ガ
ス温度(120〜160℃)において脱硫・脱硝が同時
に行われる性質を有する。
【0022】
【実施例】第1図によって、本発明の一実施例を説明す
る。
【0023】1は、フライアッシュを供給路2から、ま
たCa(OH)2又は、CaOを供給路3から供給すると
共に、後記する排ガスから捕集された粉粒体を導管24
より供給し、更に導水管4から水を加えて混合してスラ
リーとする工程である。
【0024】ここでは、原料の比表面積を増大させ、反
応性を向上させるため、平均粒径5μm以下、好ましく
は、1μm程度に粉砕されるのが望ましい。
【0025】混合粉砕されたスラリーを供給路5を介し
て吸収剤のスラリー調整工程6へ送る。同工程6では熱
源供給路7からのスチーム等の加熱媒体によってスラリ
ーを60℃〜120℃好ましくは80℃〜100℃で数
時間〜数十時間好ましくは10〜30時間加熱すると共
に、図示しない装置によって攪拌することによって養生
し、CaO,Al2 3 ,CaSO4 ,SiO2 を主体
とするゲル状の物質を生成させる。
【0026】このゲル状物質は比表面積が80〜150
2 /gにもなり、養生前の粉粒固形物の5〜20m2
/gに比べ極めて多孔質の物質に変質するため、SOx
とNOxの吸収性は従来方法では達成し得なかった高活
性を示すこととなる。
【0027】養生を終了した吸収剤は導管8を介してス
ラリーポンプ9へ送られ、スラリー導管10で輸送され
る。ガス供給路11からは、空気又はスチームあるいは
排ガスが1〜10kg/cm2 Gの高圧で供給され、スラリ
ー導管10からのスラリーと混合され導管12を介して
噴霧ノズル14から乾燥室13に微細粒子として噴霧さ
れる。
【0028】一方図示されない石炭焚きボイラーの熱交
換器出口からSOxとNOxを含有する高温排ガスはガ
ス導管15より送られ、その一部をガス導管16を介し
て乾燥室13に供給し、残部は石炭焚きボイラーの一部
を構成する空気予熱器17に送られる。乾燥室13では
前記高温排ガスにより噴霧スラリーが乾燥すると同時に
SOxとNOxの一部が吸収除去される。乾燥した粉粒
体の一部は乾燥室13の底部に設けた導管22を介して
回収され、残部は排ガスに伴ってガス導管18によっ
て、また、熱交換器17からの排ガスはガス導管19に
よって合流し、乾式集じん装置20に導かれる。乾式集
じん装置20は濾布フィルターバグハウスが用いられ
る。乾式集じん装置20内では、濾布フィルター部にお
いて前記粉粒体が捕集され同時にSOxとNOxが吸収
除去され排ガスはガス導管25を介して図示しない煙突
より放出される。
【0029】一般に石炭焚きボイラーの熱交換器出口温
度は330〜400℃、空気予熱器出口温度は120℃
〜150℃程度であり、乾式集じん装置20内の温度は
空気予熱器17と乾燥室13に導入する高温排ガスの流
量比によって空気予熱器17の出口排ガス温度より若干
低い温度に設定される。
【0030】また、熱排ガス中含まれるフライアッシュ
も同時に捕集される。
【0031】乾式集じん装置20で熱排ガスと分離され
た粉粒体は、硫酸カルシウムを主体とする反応生成固形
物とフライアッシュと未反応の吸収剤からなり導管21
を介して取り出され、その一部又は全量が導管23から
系外に排出される。粉粒体の残部は吸収剤成分として有
用な硫酸カルシウムを含み導管24を介してスラリー化
工程1に再循環され、吸収剤の有効利用率を高めるとと
もに、新たに供給する量を節減する。
【0032】(実験例)SiO2 60wt%,Al2 3
23wt%を含有する平均粒径5.5μmのフライアッシ
ュに試薬の消石灰と二水石膏を重量比で60:30:1
0の割合で全体のスラリー濃度が20wt%となるように
水を加え調整し、攪拌しながら95℃で10時間養生を
行いこのスラリーを用い小型スプレードライヤとバグフ
ィルターを組合せた脱硫・脱硝を実施した。表−1のガ
ス条件でCa/SO2 比が2.0となるよう乾燥室に噴
霧し、バグフィルターで吸収剤を捕集し60分後のSO
2及びNOxの吸収除去性能を調べた結果を表−2に示
す。
【0033】
【表1】
【0034】
【表2】
【0035】本実験例から、SO2 とNOxの吸収除去
率を高くするには、バグフィルター部の温度を高くする
ことが有効であることが判る。特に、NOxの吸収除去
率120℃以上で大巾に上昇することが判る。しかし、
本発明を実施する上では、バグフィルター部の温度を高
くし過ぎるとボイラーの熱効率を悪くするので、空気予
熱器出口ガス温度と同程度又は若干低めにするのが望ま
しい。
【0036】また、SO2 及びNOx吸収後の反応生成
物を分析した結果、硫酸塩と硝酸塩が検出され、亜硫酸
塩は全く検出されなかった。
【0037】
【発明の効果】本発明は前記構成を採用することによ
り、以上説明したように廃棄物等を原料にした新規な吸
収剤を採用して乾式排煙脱硫・脱硝の同時処理が可能で
あり、またSOxの吸収形態を全て硫酸塩に転換するこ
とができ、その廃棄を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る乾式排ガス処理方法の
フロー図である。
【図2】従来の乾式排ガス処理方法のフロー図である。
【符号の説明】
1 スラリー工程 2 Si化合物粉粒固形物の供給路 3 Ca化合物の供給路 4 導水管 5,8,10 スラリー導管 6 スラリー調整工程 7 熱源供給路 9 スラリーポンプ 11 ガス供給路 13 乾燥室 14 噴霧ノズル 15,16 高温排ガス導管 17 空気予熱器 18,19 排ガス導管 20 乾式集じん装置 21,22,23,24 導管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 健治 広島市西区観音新町四丁目6番22号 三菱 重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 多谷 淳 広島市西区観音新町四丁目6番22号 三菱 重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 鵜川 直彦 広島市西区観音新町四丁目6番22号 三菱 重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 藤田 浩 広島市西区観音新町四丁目6番22号 三菱 重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 小竹 進一郎 東京都千代田区丸の内二丁目5番1号 三 菱重工業株式会社内 (72)発明者 柳田 喬夫 神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番1号 三 菱重工業株式会社神戸造船所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 硫黄酸化物,窒素酸化物及び酸素を含有
    する排ガス中に吸収スラリーを噴霧して硫黄酸化物及び
    窒素酸化物を吸収した粉粒体を捕集する乾式集じん工程
    と、捕集された粉粒体の一部は系外に排出し、残部に酸
    化カルシウム,硫酸カルシウム,酸化アルミニウム及び
    二酸化ケイ素を供給しうる物質と水を加えて養生し吸収
    剤スラリーを調整する工程と、該吸収剤スラリーを前記
    排ガス中に噴霧する工程からなり、前記排ガスを複数系
    列に分割し、少なく共そのうちの1つの排ガス系列に吸
    収スラリーを噴霧した後、残りの排ガス系列と混合し、
    この混合全排ガスを乾式集じん工程に導くことを特徴と
    する乾式排ガス処理方法。
  2. 【請求項2】 吸収スラリーを噴霧した排ガス系列の排
    ガス温度を乾式集じん工程に導く混合全排ガスの温度よ
    り低くなるように排ガス温度を維持することを特徴とす
    る請求項1に記載の乾式排ガス処理方法。
JP4254571A 1992-09-24 1992-09-24 乾式排ガス処理方法 Pending JPH0699032A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114423511A (zh) * 2019-07-23 2022-04-29 克莱纳电力解决方案有限公司 净化组合物、生产净化组合物的方法和通过净化组合物净化烟道气的方法

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CN114423511A (zh) * 2019-07-23 2022-04-29 克莱纳电力解决方案有限公司 净化组合物、生产净化组合物的方法和通过净化组合物净化烟道气的方法

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