JPH0817909B2 - 燃焼工程において硫黄酸化物放出を減少させるための反応器及び方法 - Google Patents
燃焼工程において硫黄酸化物放出を減少させるための反応器及び方法Info
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- JPH0817909B2 JPH0817909B2 JP5213124A JP21312493A JPH0817909B2 JP H0817909 B2 JPH0817909 B2 JP H0817909B2 JP 5213124 A JP5213124 A JP 5213124A JP 21312493 A JP21312493 A JP 21312493A JP H0817909 B2 JPH0817909 B2 JP H0817909B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
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- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/50—Sulfur oxides
- B01D53/508—Sulfur oxides by treating the gases with solids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/08—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles
- B01J8/085—Feeding reactive fluids
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は硫黄含有燃料の燃焼に関
し、より詳細には硫黄含有燃料の燃焼の結果として生ず
る気体状生成物中の硫黄酸化物放出を減少させるための
反応器及び方法に関する。
し、より詳細には硫黄含有燃料の燃焼の結果として生ず
る気体状生成物中の硫黄酸化物放出を減少させるための
反応器及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】環境的規制に従うために、反応器中にお
ける硫黄含有燃料の燃焼の結果として生ずる気体状生成
物中の硫黄酸化物放出を減少させるための相当の努力が
なされている。例えば、流動床反応器の操作において、
石炭の燃焼の結果として発生する硫黄酸化物を吸収する
ために、粉砕石炭を含む流動床媒体にしばしば石灰石が
添加される。しかしながら、この方法は、硫黄酸化物の
放出を９０％を越えて減少させる場合、結果として過剰
な石灰石の消費を生ずる。
ける硫黄含有燃料の燃焼の結果として生ずる気体状生成
物中の硫黄酸化物放出を減少させるための相当の努力が
なされている。例えば、流動床反応器の操作において、
石炭の燃焼の結果として発生する硫黄酸化物を吸収する
ために、粉砕石炭を含む流動床媒体にしばしば石灰石が
添加される。しかしながら、この方法は、硫黄酸化物の
放出を９０％を越えて減少させる場合、結果として過剰
な石灰石の消費を生ずる。
【０００３】この石灰石の過剰な消費は、いくつかの望
ましくない効果を生ずる。例えば、硫黄酸化物放出を９
０％を越えて減少させる要求には、Ｃａ／Ｓモル比３．
５以上が必要となり、その結果有害で処理に高くつく灰
を生ずる。更に、石灰石の過剰な消費は、窒素酸化物放
出の顕著な増加、並びに石灰石か焼の増加による反応器
効率の相当な減少を生ずる。
ましくない効果を生ずる。例えば、硫黄酸化物放出を９
０％を越えて減少させる要求には、Ｃａ／Ｓモル比３．
５以上が必要となり、その結果有害で処理に高くつく灰
を生ずる。更に、石灰石の過剰な消費は、窒素酸化物放
出の顕著な増加、並びに石灰石か焼の増加による反応器
効率の相当な減少を生ずる。
【０００４】硫黄酸化物放出の減少におけるより近年の
進歩は乾式スクラッビング工程に依存しており、該工程
においては、石灰が消化され、水酸化カルシウムのスラ
リーを形成する。水酸化カルシウムスラリーは、複数の
スラリー粒子を創生する噴霧器を通してスプレードライ
ヤー内へと導入され、該スラリー粒子は硫黄酸化物と反
応して硫酸カルシウム又は亜硫酸カルシウムを形成し、
同時にスラリーの液滴は乾燥される。代表的には、乾燥
粒子及びフライアッシュは布製バグハウスフィルターに
よって煙道ガス流から除去される。
進歩は乾式スクラッビング工程に依存しており、該工程
においては、石灰が消化され、水酸化カルシウムのスラ
リーを形成する。水酸化カルシウムスラリーは、複数の
スラリー粒子を創生する噴霧器を通してスプレードライ
ヤー内へと導入され、該スラリー粒子は硫黄酸化物と反
応して硫酸カルシウム又は亜硫酸カルシウムを形成し、
同時にスラリーの液滴は乾燥される。代表的には、乾燥
粒子及びフライアッシュは布製バグハウスフィルターに
よって煙道ガス流から除去される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、石灰のコスト
は石灰石の十倍であるため石灰石の代わりに石灰を使用
することにより顕著な費用上の不利益を招くので、この
乾式スクラッビング工程は、多くの産業用石炭だき流動
床反応器における使用には費用がかかり過ぎると一般に
考えられている。
は石灰石の十倍であるため石灰石の代わりに石灰を使用
することにより顕著な費用上の不利益を招くので、この
乾式スクラッビング工程は、多くの産業用石炭だき流動
床反応器における使用には費用がかかり過ぎると一般に
考えられている。
【０００６】従って、フライアッシュを除去し、また石
灰を使用する追加のコストを招くことなく硫黄酸化物を
除去するための煙道ガス取扱い方法への業界の必要性が
依然として存在している。
灰を使用する追加のコストを招くことなく硫黄酸化物を
除去するための煙道ガス取扱い方法への業界の必要性が
依然として存在している。
【０００７】
【課題を解決するための手段】従って、本発明の目的
は、硫黄含有燃料の燃焼によって生ずる気体状生成物中
の硫黄酸化物放出を減少させる反応器及び方法を提供す
ることにある。
は、硫黄含有燃料の燃焼によって生ずる気体状生成物中
の硫黄酸化物放出を減少させる反応器及び方法を提供す
ることにある。
【０００８】本発明の更なる目的は、硫黄酸化物を吸収
するために、硫黄吸収材料の表面にアルカリ溶液の膜が
形成される上記の形式の反応器及び方法を提供すること
にある。
するために、硫黄吸収材料の表面にアルカリ溶液の膜が
形成される上記の形式の反応器及び方法を提供すること
にある。
【０００９】本発明のさらに別の目的は、前記硫黄吸収
材料を含む流動床反応器中において燃料が燃焼される上
記の形式の反応器及び方法を提供することにある。
材料を含む流動床反応器中において燃料が燃焼される上
記の形式の反応器及び方法を提供することにある。
【００１０】本発明によれば、硫黄酸化物を含む煙道ガ
スから硫黄酸化物を除去する方法であって、該方法は、
石灰石及び燃料を含有する材料の床を形成する工程と、
該床中に空気を導入して前記材料を流動化する工程とを
含み、それにより燃料が燃焼して硫黄酸化物が生成さ
れ、該硫黄酸化物の一部は前記石灰石によって吸収さ
れ、該硫黄酸化物の別の一部は前記空気と混合され、前
記材料の一部を同伴して前記煙道ガスを形成し、前記方
法はさらに、前記煙道ガスを通過させる工程と、前記煙
道ガスを冷却して、その温度を低下させる工程と、前記
煙道ガスを複数の高さにおいて容器内に通過させる工程
と、前記煙道ガスの流れを、前記複数の高さの一つにお
いて複数のより小さな流れに分割する工程と、前記一つ
の高さにおいて前記煙道ガス上に水を散布し、蒸発させ
て前記一つの高さにおいて前記煙道ガス中の同伴材料を
増湿する工程とを含み、その際の温度は前記水によって
水酸化カルシウムからなるアルカリ溶液の膜が、前記煙
道ガス中の同伴材料中の石灰石の表面に形成される温度
であり、前記アルカリ溶液は前記煙道ガス中の硫黄酸化
物を吸収して硫酸カルシウム及び亜硫酸カルシウム沈殿
物を生成し、前記方法はさらに、前記煙道ガスから前記
硫酸カルシウム及び亜硫酸カルシウム沈殿物を分離する
工程を含む、硫黄酸化物を含む煙道ガスから硫黄酸化物
を除去する方法が提供される。また本発明によれば、気
体状生成物の源から来入する気体状生成物を処理するた
めの反応器であって、該反応器は、二つの対向する壁を
有する容器と、該対向する壁の各々と関連し、気体状生
成物の前記源に接続される二つのプレナムと、前記対向
する壁の各々を通して延長し、前記気体状生成物をある
水準において前記容器内に導入するために、前記各プレ
ナムとそれぞれ整列する複数のルーバーと、前記気体状
生成物を増湿するために、前記容器の前記対向する壁の
間且つ前記各ルーバーの間の領域に配向される散水手段
と、前記気体状生成物の前記源に接続され、前記容器の
前記ルーバーとは異なる水準において前記対向する壁の
各々を通して延長し、前記気体状生成物の前記導入水準
とは異なる水準において、容器内部に追加の気体状生成
物を導入することができる複数の入口開口と、前記気体
状生成物の前記源に接続され、前記容器の屋根を通して
形成され、前記屋根から下向きに前記容器内へさらに追
加の気体状生成物を導入するように配向される入口とを
有する、気体状生成物の源から来入する気体状生成物を
処理するための反応器が提供される。
スから硫黄酸化物を除去する方法であって、該方法は、
石灰石及び燃料を含有する材料の床を形成する工程と、
該床中に空気を導入して前記材料を流動化する工程とを
含み、それにより燃料が燃焼して硫黄酸化物が生成さ
れ、該硫黄酸化物の一部は前記石灰石によって吸収さ
れ、該硫黄酸化物の別の一部は前記空気と混合され、前
記材料の一部を同伴して前記煙道ガスを形成し、前記方
法はさらに、前記煙道ガスを通過させる工程と、前記煙
道ガスを冷却して、その温度を低下させる工程と、前記
煙道ガスを複数の高さにおいて容器内に通過させる工程
と、前記煙道ガスの流れを、前記複数の高さの一つにお
いて複数のより小さな流れに分割する工程と、前記一つ
の高さにおいて前記煙道ガス上に水を散布し、蒸発させ
て前記一つの高さにおいて前記煙道ガス中の同伴材料を
増湿する工程とを含み、その際の温度は前記水によって
水酸化カルシウムからなるアルカリ溶液の膜が、前記煙
道ガス中の同伴材料中の石灰石の表面に形成される温度
であり、前記アルカリ溶液は前記煙道ガス中の硫黄酸化
物を吸収して硫酸カルシウム及び亜硫酸カルシウム沈殿
物を生成し、前記方法はさらに、前記煙道ガスから前記
硫酸カルシウム及び亜硫酸カルシウム沈殿物を分離する
工程を含む、硫黄酸化物を含む煙道ガスから硫黄酸化物
を除去する方法が提供される。また本発明によれば、気
体状生成物の源から来入する気体状生成物を処理するた
めの反応器であって、該反応器は、二つの対向する壁を
有する容器と、該対向する壁の各々と関連し、気体状生
成物の前記源に接続される二つのプレナムと、前記対向
する壁の各々を通して延長し、前記気体状生成物をある
水準において前記容器内に導入するために、前記各プレ
ナムとそれぞれ整列する複数のルーバーと、前記気体状
生成物を増湿するために、前記容器の前記対向する壁の
間且つ前記各ルーバーの間の領域に配向される散水手段
と、前記気体状生成物の前記源に接続され、前記容器の
前記ルーバーとは異なる水準において前記対向する壁の
各々を通して延長し、前記気体状生成物の前記導入水準
とは異なる水準において、容器内部に追加の気体状生成
物を導入することができる複数の入口開口と、前記気体
状生成物の前記源に接続され、前記容器の屋根を通して
形成され、前記屋根から下向きに前記容器内へさらに追
加の気体状生成物を導入するように配向される入口とを
有する、気体状生成物の源から来入する気体状生成物を
処理するための反応器が提供される。
【００１１】
【実施例】図１の参照番号１０によって一般的に示され
る自然水循環蒸気発生器に関して本発明の方法が説明さ
れる。
る自然水循環蒸気発生器に関して本発明の方法が説明さ
れる。
【００１２】蒸気発生器１０は、四つの壁を有する流動
床反応器１２を含み、該壁は、各々垂直方向に細長いバ
ーすなわちフィンによって相互に連結される複数の垂直
に配置された管によって形成され、実質的に矩形で、連
接する気密構造を形成する。この形式の構造は慣用であ
るため、図示せず、詳細にも説明しない。プレナム室１
４は反応器１２の下部に配置され、該室内にはダクト１
５からの加圧空気が強制通風ブロワー等（図示せず）の
慣用手段によって導入される。
床反応器１２を含み、該壁は、各々垂直方向に細長いバ
ーすなわちフィンによって相互に連結される複数の垂直
に配置された管によって形成され、実質的に矩形で、連
接する気密構造を形成する。この形式の構造は慣用であ
るため、図示せず、詳細にも説明しない。プレナム室１
４は反応器１２の下部に配置され、該室内にはダクト１
５からの加圧空気が強制通風ブロワー等（図示せず）の
慣用手段によって導入される。
【００１３】穿孔空気分配板１６は、反応器１２の燃焼
室の下端部、プレナム室１４の上方に適当に支持され
る。プレナム室１４を通して導入される空気は、空気分
配板１６中を上方に通過し、空気予熱器（図示せず）に
よって予熱されてもよく、必要により空気制御ダンパー
によって適当に調節される。空気分配板１６は粒状材料
の床１８を支持するように適合され、それにより板を通
過する空気が材料を流動化する。該材料は、石炭の燃焼
中に形成される硫黄酸化物（ＳＯｘ）の一部を吸収する
ために、一般に粉砕石炭及び石灰石またはドロマイトか
らなる。
室の下端部、プレナム室１４の上方に適当に支持され
る。プレナム室１４を通して導入される空気は、空気分
配板１６中を上方に通過し、空気予熱器（図示せず）に
よって予熱されてもよく、必要により空気制御ダンパー
によって適当に調節される。空気分配板１６は粒状材料
の床１８を支持するように適合され、それにより板を通
過する空気が材料を流動化する。該材料は、石炭の燃焼
中に形成される硫黄酸化物（ＳＯｘ）の一部を吸収する
ために、一般に粉砕石炭及び石灰石またはドロマイトか
らなる。
【００１４】燃料分配器２０は、粒状燃料を床１８内へ
と導入するために反応器１２の前壁を通して延長する
が、必要により粒状吸着剤材料及び／又は追加の粒状燃
料材料を床１８内へと分配するために、他の分配器を反
応器１２の壁と関連させることもできることが理解され
る。
と導入するために反応器１２の前壁を通して延長する
が、必要により粒状吸着剤材料及び／又は追加の粒状燃
料材料を床１８内へと分配するために、他の分配器を反
応器１２の壁と関連させることもできることが理解され
る。
【００１５】導管２２は、反応器１２の後壁上部に該壁
を形成する管の一部を後方に曲げる（図示せず）ことに
より形成される開口１２ａと整合する。導管２２は反応
器１２を慣用の構造のサイクロン分離器２４と接続す
る。反応器１２からのガスは、主に気体状燃焼生成物及
び流動化空気の一部からなり、よって分離器２４へと入
り、分離器２４内に規定される環状室内で渦を巻き、ガ
スが分離器２４を出る前に遠心力によって、同伴される
比較的微細な粒子の一部を該ガスから分離する。分離器
２４は、ホッパー部分２４ａを含み、分離された微粒子
は、再循環導管２６によって反応器１２内へと戻される
前に該部分内へと落下する。
を形成する管の一部を後方に曲げる（図示せず）ことに
より形成される開口１２ａと整合する。導管２２は反応
器１２を慣用の構造のサイクロン分離器２４と接続す
る。反応器１２からのガスは、主に気体状燃焼生成物及
び流動化空気の一部からなり、よって分離器２４へと入
り、分離器２４内に規定される環状室内で渦を巻き、ガ
スが分離器２４を出る前に遠心力によって、同伴される
比較的微細な粒子の一部を該ガスから分離する。分離器
２４は、ホッパー部分２４ａを含み、分離された微粒子
は、再循環導管２６によって反応器１２内へと戻される
前に該部分内へと落下する。
【００１６】熱回収包囲体２８は分離器２４に隣接して
形成され、壁上部に形成される開口２８ａを有し、該開
口は分離器から導管３０を経て比較的清浄な煙道ガスを
受理する。熱回収包囲体２８は熱伝導のための慣用の構
造であるので、これ以上は説明しない。
形成され、壁上部に形成される開口２８ａを有し、該開
口は分離器から導管３０を経て比較的清浄な煙道ガスを
受理する。熱回収包囲体２８は熱伝導のための慣用の構
造であるので、これ以上は説明しない。
【００１７】ガス流ダクト３２は、空気予熱器３４を包
囲体２８とガス流連通にて接続するために、熱回収包囲
体２８の基部に設けられる。予熱器３４は、包囲体２８
から受理したガスから熱を伝達してガスを酸化させるよ
うに操作するが、これは慣用の構造なので以下には説明
しない。
囲体２８とガス流連通にて接続するために、熱回収包囲
体２８の基部に設けられる。予熱器３４は、包囲体２８
から受理したガスから熱を伝達してガスを酸化させるよ
うに操作するが、これは慣用の構造なので以下には説明
しない。
【００１８】本発明の増湿反応器は、参照番号３６によ
って一般に示され、導管３８を経て空気予熱器３４とガ
ス流連通において接続される入口を有する。反応器３６
はまた、出口導管４０を経てバグハウス４２とガス流連
通において接続される出口を有する。
って一般に示され、導管３８を経て空気予熱器３４とガ
ス流連通において接続される入口を有する。反応器３６
はまた、出口導管４０を経てバグハウス４２とガス流連
通において接続される出口を有する。
【００１９】バグハウス４２は、反応器３６に隣接して
配置され、壁の下部に形成される開口４２ａを有し、該
開口は反応器から比較的冷えた煙道ガスを受理する。バ
グハウス４２は慣用の設計で、例えば、煙道ガスがバグ
ハウス中を通過する際の煙道ガスの通路中に布製フィル
ターを含む。バグハウス４２は、煙道ガスから同伴粒状
材料を除去する慣用の態様にて操作する。出口ダクト
（図示せず）は、バグハウスから外部煙突等へと煙道ガ
スを排出するためにバグハウス４２から延長する。
配置され、壁の下部に形成される開口４２ａを有し、該
開口は反応器から比較的冷えた煙道ガスを受理する。バ
グハウス４２は慣用の設計で、例えば、煙道ガスがバグ
ハウス中を通過する際の煙道ガスの通路中に布製フィル
ターを含む。バグハウス４２は、煙道ガスから同伴粒状
材料を除去する慣用の態様にて操作する。出口ダクト
（図示せず）は、バグハウスから外部煙突等へと煙道ガ
スを排出するためにバグハウス４２から延長する。
【００２０】複数の出口ダクト４３は、フィルターにか
けられた粒状材料を排出するために、バグハウス４２の
下方に形成される。メインダクト４３ａは、出口ダクト
４３の基部に形成され、ダクト３８の下部へと延長す
る。分枝ダクト４３ｂは、メインダクト４３ａと整合
し、以下に説明される目的のために、反応器３６の上方
のダクト３８の上部へと延長する。
けられた粒状材料を排出するために、バグハウス４２の
下方に形成される。メインダクト４３ａは、出口ダクト
４３の基部に形成され、ダクト３８の下部へと延長す
る。分枝ダクト４３ｂは、メインダクト４３ａと整合
し、以下に説明される目的のために、反応器３６の上方
のダクト３８の上部へと延長する。
【００２１】図２を参照して、反応器３６は前壁３６
ａ、離隔平行後壁３６ｂ及び二つの離隔平行側壁３６ｃ
及び３６ｄ（図３）を含み、該側壁は前壁及び後壁に直
角に延長し、実質的に矩形の反応器を形成する。反応器
３６は更に、ピラミッド形の形状で四つの三角形の面を
有する屋根３６ｅと、逆ピラミッド形の形状で四つの三
角形の面を有する基部３６ｆとを含む。
ａ、離隔平行後壁３６ｂ及び二つの離隔平行側壁３６ｃ
及び３６ｄ（図３）を含み、該側壁は前壁及び後壁に直
角に延長し、実質的に矩形の反応器を形成する。反応器
３６は更に、ピラミッド形の形状で四つの三角形の面を
有する屋根３６ｅと、逆ピラミッド形の形状で四つの三
角形の面を有する基部３６ｆとを含む。
【００２２】反応器３６の壁３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、
３６ｄ、屋根３６ｅ及び基部３６ｆは、産業界において
既知の金属板から形成され、連接する気密構造を形成す
る。この形式の構造は慣用であるので、以下に詳細には
説明しない。
３６ｄ、屋根３６ｅ及び基部３６ｆは、産業界において
既知の金属板から形成され、連接する気密構造を形成す
る。この形式の構造は慣用であるので、以下に詳細には
説明しない。
【００２３】図２、図４Ａ及び図４Ｂに示されるよう
に、ダクト３８は反応器３６の前に配置され、予熱器３
４から反応器３６へと煙道ガスを通すために五本の出口
分枝３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、及び３８ｅを有
する。図２、図３、及び図４Ａにより良く示されるよう
に、分枝３８ａは屋根３６ｅの開口と整合し、分枝３８
ｂ及び３８ｃは、各々側壁３６ｃ及び３６ｄの上部に位
置される二つのプレナム室４４ａ及び４４ｂの開口と各
々整合する。図４Ｂにより良く示されるように、分枝３
８ｄ及び３８ｅは、各々側壁３６ｃ及び３６ｄの下部に
位置される二つのプレナム室４６ａ及び４６ｂの開口と
各々整合する。
に、ダクト３８は反応器３６の前に配置され、予熱器３
４から反応器３６へと煙道ガスを通すために五本の出口
分枝３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、及び３８ｅを有
する。図２、図３、及び図４Ａにより良く示されるよう
に、分枝３８ａは屋根３６ｅの開口と整合し、分枝３８
ｂ及び３８ｃは、各々側壁３６ｃ及び３６ｄの上部に位
置される二つのプレナム室４４ａ及び４４ｂの開口と各
々整合する。図４Ｂにより良く示されるように、分枝３
８ｄ及び３８ｅは、各々側壁３６ｃ及び３６ｄの下部に
位置される二つのプレナム室４６ａ及び４６ｂの開口と
各々整合する。
【００２４】複数のルーバー４８ａ、４８ｂ（図３）
は、各々側壁３６ｃ及び３６ｄの上部に位置され、煙道
ガスが各々プレナム室４４ａ及び４４ｂから反応器３６
内へと流れるようにする。同様に、複数の開口５０ａ及
び５０ｂ（図４Ｂ）は、各々側壁３６ｃ及び３６ｄの下
部に位置され、煙道ガスが各々プレナム室４６ａ及び４
６ｂから反応器３６へと流れるようにする。三つのダン
パー５２ａ（図２）、５２ｂ、及び５２ｃ（図４Ｂ）
は、各々出口分枝３８ａ、３８ｄ及び３８ｅ内に位置さ
れ、煙道ガスの流れを制御する。煙道ガスは、反応器３
６の基部３６ｆに形成される開口と整合する出口ダクト
４０（図３）を通して反応器３６を出て、固体粒状材料
は、基部３６ｆの底部の出口ダクト５６内に配置される
ロータリーバルブ５４を通して出る。
は、各々側壁３６ｃ及び３６ｄの上部に位置され、煙道
ガスが各々プレナム室４４ａ及び４４ｂから反応器３６
内へと流れるようにする。同様に、複数の開口５０ａ及
び５０ｂ（図４Ｂ）は、各々側壁３６ｃ及び３６ｄの下
部に位置され、煙道ガスが各々プレナム室４６ａ及び４
６ｂから反応器３６へと流れるようにする。三つのダン
パー５２ａ（図２）、５２ｂ、及び５２ｃ（図４Ｂ）
は、各々出口分枝３８ａ、３８ｄ及び３８ｅ内に位置さ
れ、煙道ガスの流れを制御する。煙道ガスは、反応器３
６の基部３６ｆに形成される開口と整合する出口ダクト
４０（図３）を通して反応器３６を出て、固体粒状材料
は、基部３６ｆの底部の出口ダクト５６内に配置される
ロータリーバルブ５４を通して出る。
【００２５】図３を参照して、噴霧ノズル組立体５８
は、反応器３６の上部、側壁３６ｄと３６ｃとの中程に
配置され、反応器の全幅に渡って延長し、噴霧水を反応
器３６内へと導入する。組立体５８は、壁３６ｂを通し
て延長し、壁３６ａ及び３６ｂに適当に取り付けられ、
それにより支持される。ルーバー４８ａ及び４８ｂは、
約１５度から２０度の角度で下方に傾斜し、開口５０ａ
及び５０ｂは、各々壁３６ｃ及び３６ｄの下部に配置さ
れ、以下に説明される目的のために、水流を壁３６ｃ及
び３６ｄから離れる方向に指向する。
は、反応器３６の上部、側壁３６ｄと３６ｃとの中程に
配置され、反応器の全幅に渡って延長し、噴霧水を反応
器３６内へと導入する。組立体５８は、壁３６ｂを通し
て延長し、壁３６ａ及び３６ｂに適当に取り付けられ、
それにより支持される。ルーバー４８ａ及び４８ｂは、
約１５度から２０度の角度で下方に傾斜し、開口５０ａ
及び５０ｂは、各々壁３６ｃ及び３６ｄの下部に配置さ
れ、以下に説明される目的のために、水流を壁３６ｃ及
び３６ｄから離れる方向に指向する。
【００２６】図５に示されるように、噴霧ノズル組立体
５８は、噴霧ノズル６０と、該噴霧ノズルに水を供給す
るための水ヘッダー６２とを含む。水ヘッダー６２及び
噴霧ノズル６０は、噴霧ノズル６０からの噴霧水を空気
で包む空気ジャケット６４内に配置される。圧縮空気ヘ
ッダー６８は、空気ジャケット６４へと空気を供給する
ために、空気ダクト７０によって空気ジャケット６４へ
と接続される。図２に示されるように、水入口７２及び
空気入口７４は、壁３６ｂを通して延長し、各々水ヘッ
ダー６２及び空気ヘッダー６８と整合し、水及び空気を
ノズル組立体５８へと供給する。
５８は、噴霧ノズル６０と、該噴霧ノズルに水を供給す
るための水ヘッダー６２とを含む。水ヘッダー６２及び
噴霧ノズル６０は、噴霧ノズル６０からの噴霧水を空気
で包む空気ジャケット６４内に配置される。圧縮空気ヘ
ッダー６８は、空気ジャケット６４へと空気を供給する
ために、空気ダクト７０によって空気ジャケット６４へ
と接続される。図２に示されるように、水入口７２及び
空気入口７４は、壁３６ｂを通して延長し、各々水ヘッ
ダー６２及び空気ヘッダー６８と整合し、水及び空気を
ノズル組立体５８へと供給する。
【００２７】蒸気発生器１０の操作において、石炭及び
石灰石等の硫黄含有燃料及び吸着剤材料からなる粒状材
料の床１８が、板１６上に形成される。空気は、粒状材
料を流動化するのに十分な速度でプレナム室１４内へと
導入され、始動石炭量が分配器２０（図１）を通して導
入され、床１８の上面に渡って散布される。始動石炭を
含む粒状材料は、床内に位置されるバーナー（図示せ
ず）によって着火され、石炭の燃焼が進むにつれ、比較
的高圧、高速度で追加の空気がプレナム室１４内へと導
入される。代わりに、床１８をプレナム１４内に位置さ
れるバーナーによってウォームアップすることもでき
る。
石灰石等の硫黄含有燃料及び吸着剤材料からなる粒状材
料の床１８が、板１６上に形成される。空気は、粒状材
料を流動化するのに十分な速度でプレナム室１４内へと
導入され、始動石炭量が分配器２０（図１）を通して導
入され、床１８の上面に渡って散布される。始動石炭を
含む粒状材料は、床内に位置されるバーナー（図示せ
ず）によって着火され、石炭の燃焼が進むにつれ、比較
的高圧、高速度で追加の空気がプレナム室１４内へと導
入される。代わりに、床１８をプレナム１４内に位置さ
れるバーナーによってウォームアップすることもでき
る。
【００２８】プレナム室１４から空気分配板１１によっ
て導入される高圧高速度の燃焼支持空気によって、石炭
灰及び石灰石の粒子を含む比較的微細な粒状材料の一部
は、空気及び硫黄含有燃料の燃焼の結果として生ずる硫
黄酸化物を含む燃焼ガス（以下「煙道ガス」と称する）
内に同伴され、よってその空気圧によって搬送される。
この同伴粒子と煙道ガスとの混合物は反応器１２内を上
方に上昇してガス柱を形成し、反応器１２から開口１２
ａを通ってサイクロン分離器２４内へと通過する。
て導入される高圧高速度の燃焼支持空気によって、石炭
灰及び石灰石の粒子を含む比較的微細な粒状材料の一部
は、空気及び硫黄含有燃料の燃焼の結果として生ずる硫
黄酸化物を含む燃焼ガス（以下「煙道ガス」と称する）
内に同伴され、よってその空気圧によって搬送される。
この同伴粒子と煙道ガスとの混合物は反応器１２内を上
方に上昇してガス柱を形成し、反応器１２から開口１２
ａを通ってサイクロン分離器２４内へと通過する。
【００２９】粗粒子は微粒子の一部と共に反応器１２の
下部に蓄積する。ガス柱の全長に渡って流れる微粒子の
一部は、反応器１２から開口１２ａを通って出て、再循
環導管２６を通って流動床１８内へと再循環されて戻る
前に、分離器２４内において煙道ガスから分離され、微
粒子の残りの部分は煙道ガスに同伴されたままである。
微粒子の再循環された部分、加えて分配器２０を通して
の追加の粒状燃料材料の導入は、床１８の上方に飽和ガ
ス柱を維持する。
下部に蓄積する。ガス柱の全長に渡って流れる微粒子の
一部は、反応器１２から開口１２ａを通って出て、再循
環導管２６を通って流動床１８内へと再循環されて戻る
前に、分離器２４内において煙道ガスから分離され、微
粒子の残りの部分は煙道ガスに同伴されたままである。
微粒子の再循環された部分、加えて分配器２０を通して
の追加の粒状燃料材料の導入は、床１８の上方に飽和ガ
ス柱を維持する。
【００３０】分離器２４からの熱煙道ガスと微粒子との
混合物は、熱回収包囲体２８中を通過して、混合物が空
気予熱器３４に入る前に、混合物から熱を除去し、包囲
体内の慣用の水流回路（図示せず）中を流れる水に熱を
加える。追加の熱が混合物から回収され、空気予熱器３
４内に含まれる慣用の熱交換器（図示せず）中を流れる
酸化ガスに加えられる。混合物は、ダクト３８の分枝３
８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、及び３８ｅを経て、ま
たプレナム室４４ａ、４４ｂ、４６ａ及び４６ｂを経
て、五個所において増湿反応器３６に入る。
混合物は、熱回収包囲体２８中を通過して、混合物が空
気予熱器３４に入る前に、混合物から熱を除去し、包囲
体内の慣用の水流回路（図示せず）中を流れる水に熱を
加える。追加の熱が混合物から回収され、空気予熱器３
４内に含まれる慣用の熱交換器（図示せず）中を流れる
酸化ガスに加えられる。混合物は、ダクト３８の分枝３
８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、及び３８ｅを経て、ま
たプレナム室４４ａ、４４ｂ、４６ａ及び４６ｂを経
て、五個所において増湿反応器３６に入る。
【００３１】同伴微粒子の一部は、硫酸化されていな
い、反応器１２内の高温の結果として化学的転化を受け
てか焼された石灰石となった石灰石の粒子である。煙道
ガスと同伴微粒子との混合物は、熱回収包囲体２８によ
って及び空気予熱器３４によって混合物から取り出され
た熱の結果として低下した温度にて、増湿反応器３６へ
と入る。噴霧ノズル６０は、蒸発して煙道ガスを増湿さ
せる複数の水微粒子内へと水を分散させ、これは混合物
の低下した温度と共同して、石灰石の表面に水酸化カル
シウムのアルカリ溶液の薄膜を形成するのに非常に助け
となる。硫黄含有燃料の燃焼の結果として生ずるガス／
粒子混合物中の硫黄酸化物は、続いてアルカリ溶液中に
吸収され、硫酸カルシウム及び亜硫酸カルシウムの沈殿
を形成する。
い、反応器１２内の高温の結果として化学的転化を受け
てか焼された石灰石となった石灰石の粒子である。煙道
ガスと同伴微粒子との混合物は、熱回収包囲体２８によ
って及び空気予熱器３４によって混合物から取り出され
た熱の結果として低下した温度にて、増湿反応器３６へ
と入る。噴霧ノズル６０は、蒸発して煙道ガスを増湿さ
せる複数の水微粒子内へと水を分散させ、これは混合物
の低下した温度と共同して、石灰石の表面に水酸化カル
シウムのアルカリ溶液の薄膜を形成するのに非常に助け
となる。硫黄含有燃料の燃焼の結果として生ずるガス／
粒子混合物中の硫黄酸化物は、続いてアルカリ溶液中に
吸収され、硫酸カルシウム及び亜硫酸カルシウムの沈殿
を形成する。
【００３２】側壁３６ｃ及び３６ｄ上の各ルーバー４８
ａ及び４８ｂ（図３）は、ガス／粒子混合物を複数の小
さな流れに分割し、沈殿物を側壁から離れるように指向
して、硫酸カルシウム及び亜硫酸カルシウムの沈殿によ
って起こる潜在的なかん石の問題を防ぐ。また、空気ジ
ャケット６４によって噴霧ノズル６０の周りに圧縮空気
が導入され、煙道ガス中の同伴灰が噴霧ノズル６０上に
沈着して閉塞の原因となるのを防ぐ。ロータリーバルブ
５４は、沈殿物並びにフライアッシュを廃棄のために反
応器３６から除去し、比較的清浄な煙道ガスは、更なる
処理のために導管４０を通してバグハウス４２へと通さ
れる。
ａ及び４８ｂ（図３）は、ガス／粒子混合物を複数の小
さな流れに分割し、沈殿物を側壁から離れるように指向
して、硫酸カルシウム及び亜硫酸カルシウムの沈殿によ
って起こる潜在的なかん石の問題を防ぐ。また、空気ジ
ャケット６４によって噴霧ノズル６０の周りに圧縮空気
が導入され、煙道ガス中の同伴灰が噴霧ノズル６０上に
沈着して閉塞の原因となるのを防ぐ。ロータリーバルブ
５４は、沈殿物並びにフライアッシュを廃棄のために反
応器３６から除去し、比較的清浄な煙道ガスは、更なる
処理のために導管４０を通してバグハウス４２へと通さ
れる。
【００３３】バグハウス４２は、いかなる残存する石灰
石の同伴粒子をも更に除去するように慣用の態様にて操
作する。フィルターにかけられた石灰石は、引き続いて
行われる反応器３６内での増湿及び沈殿のために、ダク
ト４３ａ及び／又は４３ｂによってそれぞれダクト３８
の下部及び／又は上部へと再循環される。
石の同伴粒子をも更に除去するように慣用の態様にて操
作する。フィルターにかけられた石灰石は、引き続いて
行われる反応器３６内での増湿及び沈殿のために、ダク
ト４３ａ及び／又は４３ｂによってそれぞれダクト３８
の下部及び／又は上部へと再循環される。
【００３４】よって、本発明の装置及び方法では、硫黄
を含む燃料の燃焼の結果として生ずる硫黄酸化物を吸収
するために、顕著な割合の同伴微粒子を含む硫酸化され
ていないか焼された石灰石を使用することがわかる。煙
道ガスに含まれる石灰石粒子の使用は、石灰等のＳＯｘ
スクラッビング化合物の獲得に関連する再発コスト、並
びにＳＯｘスクラッビング化合物の噴射に必要な装置に
関連する非再発コストを避ける点で、結果として顕著な
コスト削減となる。
を含む燃料の燃焼の結果として生ずる硫黄酸化物を吸収
するために、顕著な割合の同伴微粒子を含む硫酸化され
ていないか焼された石灰石を使用することがわかる。煙
道ガスに含まれる石灰石粒子の使用は、石灰等のＳＯｘ
スクラッビング化合物の獲得に関連する再発コスト、並
びにＳＯｘスクラッビング化合物の噴射に必要な装置に
関連する非再発コストを避ける点で、結果として顕著な
コスト削減となる。
【００３５】図面には特に示されていないが、他の追加
の必要装置及び構造上の部品が設けられてもよく、上述
されたこれら及び全ての部品が、完全で操作的な装置を
形成するのに適当な形態にて配置され、支持されること
が理解される。
の必要装置及び構造上の部品が設けられてもよく、上述
されたこれら及び全ての部品が、完全で操作的な装置を
形成するのに適当な形態にて配置され、支持されること
が理解される。
【００３６】本発明の反応器及び方法について、発明の
範囲から逸脱することなく、変更がなされてもよいこと
もまた理解される。例えば、ある適用法においては、増
湿反応器３６内に噴射される水は、石灰の溶液によって
置換されることが可能である。同様に、水ノズル組立体
には、単数又は複数の石灰又は石灰石噴射器が追加され
てもよい。
範囲から逸脱することなく、変更がなされてもよいこと
もまた理解される。例えば、ある適用法においては、増
湿反応器３６内に噴射される水は、石灰の溶液によって
置換されることが可能である。同様に、水ノズル組立体
には、単数又は複数の石灰又は石灰石噴射器が追加され
てもよい。
【００３７】当然、前述における他の変更が当業者によ
ってなされてもよく、ある例においては、発明のいくつ
かの特徴が他の特徴の対応する使用なしに用いられるこ
ともある。従って、添付請求項は、広く、発明の範囲に
一致する態様にて理解されることが適当である。
ってなされてもよく、ある例においては、発明のいくつ
かの特徴が他の特徴の対応する使用なしに用いられるこ
ともある。従って、添付請求項は、広く、発明の範囲に
一致する態様にて理解されることが適当である。
【図１】図１は本発明の原理を具体化する流動床反応器
を示す概略図である。
を示す概略図である。
【図２】図２は本発明の増湿反応器を示す概略側面図で
ある。
ある。
【図３】図３は図２の３−３線に沿った横断面図であ
る。
る。
【図４】図４Ａは図２の４Ａ−４Ａ線に沿った横断面図
であり、図４Ｂは図２の４Ｂ−４Ｂ線に沿った横断面図
である。
であり、図４Ｂは図２の４Ｂ−４Ｂ線に沿った横断面図
である。
【図５】図５は噴霧ノズルの斜視図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/81 Ｆ２３Ｊ 15/00
Claims (2)
- 【請求項１】 硫黄酸化物を含む煙道ガスから硫黄酸化
物を除去する方法であって、該方法は、 石灰石及び燃料を含有する材料の床を形成する工程と、 該床中に空気を導入して前記材料を流動化する工程とを
含み、それにより燃料が燃焼して硫黄酸化物が生成さ
れ、該硫黄酸化物の一部は前記石灰石によって吸収さ
れ、該硫黄酸化物の別の一部は前記空気と混合され、前
記材料の一部を同伴して前記煙道ガスを形成し、前記方
法はさらに、 前記煙道ガスを通過させる工程と、 前記煙道ガスを冷却して、その温度を低下させる工程
と、 前記煙道ガスを複数の高さにおいて容器内に通過させる
工程と、 前記煙道ガスの流れを、前記複数の高さの一つにおいて
複数のより小さな流れに分割する工程と、 前記一つの高さにおいて前記煙道ガス上に水を散布し、
蒸発させて前記一つの高さにおいて前記煙道ガス中の同
伴材料を増湿する工程とを含み、その際の温度は前記水
によって水酸化カルシウムからなるアルカリ溶液の膜
が、前記煙道ガス中の同伴材料中の石灰石の表面に形成
される温度であり、前記アルカリ溶液は前記煙道ガス中
の硫黄酸化物を吸収して硫酸カルシウム及び亜硫酸カル
シウム沈殿物を生成し、前記方法はさらに、 前記煙道ガスから前記硫酸カルシウム及び亜硫酸カルシ
ウム沈殿物を分離する工程を含む、硫黄酸化物を含む煙
道ガスから硫黄酸化物を除去する方法。 - 【請求項２】気体状生成物の源から来入する気体状生成
物を処理するための反応器であって、該反応器は、 二つの対向する壁を有する容器と、 該対向する壁の各々と関連し、気体状生成物の前記源に
接続される二つのプレナムと、 前記対向する壁の各々を通して延長し、前記気体状生成
物をある水準において前記容器内に導入するために、前
記各プレナムとそれぞれ整列する複数のルーバーと、 前記気体状生成物を増湿するために、前記容器の前記対
向する壁の間且つ前記各ルーバーの間の領域に配向され
る散水手段と、 前記気体状生成物の前記源に接続され、前記容器の前記
ルーバーとは異なる水準において前記対向する壁の各々
を通して延長し、前記気体状生成物の前記導入水準とは
異なる水準において、容器内部に追加の気体状生成物を
導入することができる複数の入口開口と、 前記気体状生成物の前記源に接続され、前記容器の屋根
を通して形成され、前記屋根から下向きに前記容器内へ
さらに追加の気体状生成物を導入するように配向される
入口とを有する、気体状生成物の源から来入する気体状
生成物を処理するための反応器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/943,650 US5344614A (en) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | Reactor for reducing sulfur oxides emissions in a combustion process |
| US943,650 | 1992-09-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06205933A JPH06205933A (ja) | 1994-07-26 |
| JPH0817909B2 true JPH0817909B2 (ja) | 1996-02-28 |
Family
ID=25480025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5213124A Expired - Lifetime JPH0817909B2 (ja) | 1992-09-11 | 1993-08-27 | 燃焼工程において硫黄酸化物放出を減少させるための反応器及び方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5344614A (ja) |
| EP (1) | EP0587426B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0817909B2 (ja) |
| KR (1) | KR100261721B1 (ja) |
| CN (1) | CN1036246C (ja) |
| CA (1) | CA2104254A1 (ja) |
| ES (1) | ES2102606T3 (ja) |
| MX (1) | MX9305448A (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5795548A (en) * | 1996-03-08 | 1998-08-18 | Mcdermott Technology, Inc. | Flue gas desulfurization method and apparatus |
| DE19711529A1 (de) * | 1997-03-19 | 1998-09-24 | Sueddeutsche Kalkstickstoff | Verfahren zur Entfernung von sauren Schadstoffen aus Abgasen |
| EP0937491A3 (en) * | 1998-02-23 | 1999-10-13 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Flue gas treating process and apparatus |
| FR2796131B1 (fr) * | 1999-07-06 | 2001-08-03 | Alstom | Procede de reduction des emissions d'oxydes de soufre dans une installation de combustion a lit fluidise circulant |
| CA2389660C (en) | 1999-11-02 | 2007-10-02 | Consolidated Engineering Company, Inc. | Method and apparatus for combustion of residual carbon in fly ash |
| US7047894B2 (en) * | 1999-11-02 | 2006-05-23 | Consolidated Engineering Company, Inc. | Method and apparatus for combustion of residual carbon in fly ash |
| US6787113B1 (en) | 2000-05-12 | 2004-09-07 | Uop Llc | Desulfurization reactor assembly with disposable self-sealing sorbent vessel |
| US20020190404A1 (en) * | 2001-03-27 | 2002-12-19 | Baarda Isaac F. | Gas/liquid contact chamber and a contaminated water treatment system incorporating said chamber |
| KR100478206B1 (ko) * | 2001-12-19 | 2005-03-23 | 한국전력공사 | 팔라듐 계통의 바이메탈을 이용한 배연탈황폐수로부터의난처리성 ｃｏｄ 성분의 제거방법 |
| US20080159922A1 (en) * | 2004-09-22 | 2008-07-03 | Lurgi Lent Jes Ag | Flue-Gas Purification System |
| FR2961412B1 (fr) * | 2010-06-18 | 2013-03-22 | Lab Sa | Procede et installation d'epuration de fumees de combustion |
| FI123704B (fi) * | 2011-02-04 | 2013-09-30 | Foster Wheeler Energia Oy | Menetelmä happipolttokiertoleijupetikattilan käyttämiseksi |
| BR112018009107B1 (pt) | 2015-11-06 | 2022-09-06 | Haldor Topsøe A/S | Método e projeto de planta para redução das emissões iniciais de óxido de enxofre na produção de ácido sulfúrico |
| CN105396407A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-03-16 | 天津聚和一诺科技有限公司 | 一种锌烟净化处理系统 |
| CN114053854A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-02-18 | 湖南立泰环境工程有限公司 | 一种VOCs脱硫及浓度调节罐 |
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|---|---|---|---|---|
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| DE1559878B1 (de) * | 1966-04-20 | 1971-10-14 | Gretsch Unitas Gmbh | Beschlag fuer Drehkippfenster |
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