JPH08268717A - 脱硫用石灰石の前処理方法 - Google Patents
脱硫用石灰石の前処理方法Info
- Publication number
- JPH08268717A JPH08268717A JP7072946A JP7294695A JPH08268717A JP H08268717 A JPH08268717 A JP H08268717A JP 7072946 A JP7072946 A JP 7072946A JP 7294695 A JP7294695 A JP 7294695A JP H08268717 A JPH08268717 A JP H08268717A
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- JP
- Japan
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- limestone
- porous
- carbon dioxide
- desulfurization
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- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＰＦＢＣに投入する脱硫剤としての石灰石の
脱硫能力を高める。 【構成】 粒状石灰石を加熱して石灰石の一部または全
部を生石炭と炭酸ガスに分解することにより粒子内を多
孔質化し、その後炭酸ガス雰囲気下で生石炭と炭酸ガス
を反応させて多孔質の石灰石とする。
脱硫能力を高める。 【構成】 粒状石灰石を加熱して石灰石の一部または全
部を生石炭と炭酸ガスに分解することにより粒子内を多
孔質化し、その後炭酸ガス雰囲気下で生石炭と炭酸ガス
を反応させて多孔質の石灰石とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は加圧流動床ボイラ等に燃
料の石炭等と共に投入される脱硫剤としての石灰石の脱
硫能力を高める前処理方法に関する。
料の石炭等と共に投入される脱硫剤としての石灰石の脱
硫能力を高める前処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は加圧流動床ボイラ（以下ＰＦＢＣ
という）の概略フローシートである。ＰＦＢＣは１０ａ
ｔｍ程度に加圧された圧力容器ｂ内にボイラａを収容
し、ボイラａは加圧状態で運転する。ボイラａ内には下
部に散気板ｄが横架されており、その上に砂などの粒体
を収容し流動床ｅを形成している。微粉炭などの燃料は
流動床ｅ内に投入される。燃料は散気板ｄ下方から供給
される空気により燃焼する。ボイラａ内の蒸気器ｆ内で
蒸発が行われて水蒸気が発生する。ボイラａから発生し
た燃焼廃ガスはサイクロンｃで灰や砂などの固形物が分
離され、高温高圧の廃ガスとして系外に排出される。該
廃ガスは、廃ガスタービンおよび廃ガスボイラに導かれ
て熱エネルギーが回収される。微粉炭等の燃料には硫黄
分が含まれ、硫黄分は燃焼してＳＯｘ（主成分はＳ
Ｏ2 ）になり、排出されると大気汚染の原因となるので
脱硫する必要がある。脱硫のため図に示すように石灰石
（ＣａＣＯ 3 ）の粒子が燃料と共に投入される。石灰石
はボイラ中で、 ＣａＣＯ3 ＋ＳＯ2 ＝ＣａＳＯ3 ＋ＣＯ2 なる反応式によりＣａＳＯ3 になるが酸化雰囲気中でさ
らに酸化されて最終的には石膏（ＣａＳＯ4 ）となって
系外に排出される。
という）の概略フローシートである。ＰＦＢＣは１０ａ
ｔｍ程度に加圧された圧力容器ｂ内にボイラａを収容
し、ボイラａは加圧状態で運転する。ボイラａ内には下
部に散気板ｄが横架されており、その上に砂などの粒体
を収容し流動床ｅを形成している。微粉炭などの燃料は
流動床ｅ内に投入される。燃料は散気板ｄ下方から供給
される空気により燃焼する。ボイラａ内の蒸気器ｆ内で
蒸発が行われて水蒸気が発生する。ボイラａから発生し
た燃焼廃ガスはサイクロンｃで灰や砂などの固形物が分
離され、高温高圧の廃ガスとして系外に排出される。該
廃ガスは、廃ガスタービンおよび廃ガスボイラに導かれ
て熱エネルギーが回収される。微粉炭等の燃料には硫黄
分が含まれ、硫黄分は燃焼してＳＯｘ（主成分はＳ
Ｏ2 ）になり、排出されると大気汚染の原因となるので
脱硫する必要がある。脱硫のため図に示すように石灰石
（ＣａＣＯ 3 ）の粒子が燃料と共に投入される。石灰石
はボイラ中で、 ＣａＣＯ3 ＋ＳＯ2 ＝ＣａＳＯ3 ＋ＣＯ2 なる反応式によりＣａＳＯ3 になるが酸化雰囲気中でさ
らに酸化されて最終的には石膏（ＣａＳＯ4 ）となって
系外に排出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術におい
ては直径が１〜５ｍｍ程度の粒状に砕いた石灰石をその
ままボイラ内に投入していたが、ＳＯｘと接触する表面
積が小さいので脱硫能力が低く多量に投入せねばならな
かった。粒度を下げて粉体にすれば表面積が大きくな
り、反応性は増大するが、粉体では流動床内に留まって
おらず飛散してしまうのでサイクロンに過大な負担がか
かり好ましくない。本発明はかかる問題点に鑑み案出さ
れたもので、石灰石を粒状にしたまま接触表面積を増大
させて脱硫能力を高める石灰石の前処理方法を提供する
ことを目的とする。
ては直径が１〜５ｍｍ程度の粒状に砕いた石灰石をその
ままボイラ内に投入していたが、ＳＯｘと接触する表面
積が小さいので脱硫能力が低く多量に投入せねばならな
かった。粒度を下げて粉体にすれば表面積が大きくな
り、反応性は増大するが、粉体では流動床内に留まって
おらず飛散してしまうのでサイクロンに過大な負担がか
かり好ましくない。本発明はかかる問題点に鑑み案出さ
れたもので、石灰石を粒状にしたまま接触表面積を増大
させて脱硫能力を高める石灰石の前処理方法を提供する
ことを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の脱硫用石灰石の前処理方法は粒状の石灰石を加
熱して、石灰石の一部又は全部を生石灰（ＣａＯ）と炭
酸ガス（ＣＯ2 ）に分解することにより、粒子内を多孔
質にする第１工程と、多孔質になった粒子を炭酸ガス雰
囲気中で高温に保持した後冷却することにより、生石灰
と炭酸ガスを反応させて多孔質の石灰石とする第２工程
とからなるものである。
本発明の脱硫用石灰石の前処理方法は粒状の石灰石を加
熱して、石灰石の一部又は全部を生石灰（ＣａＯ）と炭
酸ガス（ＣＯ2 ）に分解することにより、粒子内を多孔
質にする第１工程と、多孔質になった粒子を炭酸ガス雰
囲気中で高温に保持した後冷却することにより、生石灰
と炭酸ガスを反応させて多孔質の石灰石とする第２工程
とからなるものである。
【０００５】
【作用】加熱することにより石灰石は炭酸ガスが離脱し
て生石灰を含む多孔質になる。その後炭酸ガスと生石灰
を反応させて石灰石に戻す。生石灰は脆く粉になりやす
いが石灰石は堅いので流動層中で粒子の状態を保つ。こ
の際石灰石は多孔質なので接触面積が広く脱硫能力が高
まる。
て生石灰を含む多孔質になる。その後炭酸ガスと生石灰
を反応させて石灰石に戻す。生石灰は脆く粉になりやす
いが石灰石は堅いので流動層中で粒子の状態を保つ。こ
の際石灰石は多孔質なので接触面積が広く脱硫能力が高
まる。
【０００６】尚従来のように前処理しないで石灰石をボ
イラａに投入しても加熱されて生石灰になり、多孔質に
なるのではないかとの疑問もある。しかし石灰石と生石
灰とは次式に示す可逆反応である。 ＣａＣＯ3 ＝ＣａＯ＋ＣＯ2 そして反応に影響を及ぼすのは雰囲気中の炭酸ガス（Ｃ
Ｏ2 ）の分圧Ｐｃｏ2 と温度である。その関係を図６に
示す。図中のＣａｌｃｉｔｅおよびＡｒａｇｏｎｉｔｅ
はそれぞれ結晶構造の異なる石灰石である。そして実測
によればＰＦＢＣのボイラａ内では図中Ａとして示す条
件になっているので、ＣａＣＯ3 がＣａＯ＋ＣＯ2 に分
解する反応が起きることはない。従って石灰石の前処理
を行うことは有意義である。
イラａに投入しても加熱されて生石灰になり、多孔質に
なるのではないかとの疑問もある。しかし石灰石と生石
灰とは次式に示す可逆反応である。 ＣａＣＯ3 ＝ＣａＯ＋ＣＯ2 そして反応に影響を及ぼすのは雰囲気中の炭酸ガス（Ｃ
Ｏ2 ）の分圧Ｐｃｏ2 と温度である。その関係を図６に
示す。図中のＣａｌｃｉｔｅおよびＡｒａｇｏｎｉｔｅ
はそれぞれ結晶構造の異なる石灰石である。そして実測
によればＰＦＢＣのボイラａ内では図中Ａとして示す条
件になっているので、ＣａＣＯ3 がＣａＯ＋ＣＯ2 に分
解する反応が起きることはない。従って石灰石の前処理
を行うことは有意義である。
【０００７】
【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
つつ説明する。図１は本発明を実施したＰＦＢＣのフロ
ーシートである。従来例と異なるのは前処理炉１を設け
たことであり、従来と同じものについては同じ符号を用
い説明を省略する。図３は前処理炉の詳細を示す説明図
である。前処理炉は電気炉である。図において２は電気
炉本体、３は粒状の石灰石４を収容する容器、４は石灰
石、５は排気管、５ａは弁、６は炭酸ガス貯蔵タンク、
７は炭酸ガス供給管、７ａは弁、８は電熱器、９は電
源、１０はスイッチである。
つつ説明する。図１は本発明を実施したＰＦＢＣのフロ
ーシートである。従来例と異なるのは前処理炉１を設け
たことであり、従来と同じものについては同じ符号を用
い説明を省略する。図３は前処理炉の詳細を示す説明図
である。前処理炉は電気炉である。図において２は電気
炉本体、３は粒状の石灰石４を収容する容器、４は石灰
石、５は排気管、５ａは弁、６は炭酸ガス貯蔵タンク、
７は炭酸ガス供給管、７ａは弁、８は電熱器、９は電
源、１０はスイッチである。
【０００８】次に本実施例の作用を説明する。直径が１
〜５ｍｍ程度の粒状の石灰石４を電気炉２の容器内に収
容し、電熱器８に通電して６００°Ｃ〜９００°Ｃまで
加熱し、その温度で１〜４時間保持する。この間に石灰
石の５０％以上が生石灰になる。この間弁５ａは解放し
ておく。その後電熱器８に通電しているスイッチ１０を
切り、炉内で自然冷却する。高温保持時間の後半および
自然冷却中に弁７ａを開いて炭酸ガスを炉内に通気す
る。このときは弁５ａは閉止している。炭酸ガスを通気
した状態での炭酸ガスの分圧Ｐｃｏ2 は０．５〜１ａｔ
ｍとする。また炭酸ガスの通気時間は高温保持状態の後
半および自然冷却時間を含めて２〜３時間でよい。
〜５ｍｍ程度の粒状の石灰石４を電気炉２の容器内に収
容し、電熱器８に通電して６００°Ｃ〜９００°Ｃまで
加熱し、その温度で１〜４時間保持する。この間に石灰
石の５０％以上が生石灰になる。この間弁５ａは解放し
ておく。その後電熱器８に通電しているスイッチ１０を
切り、炉内で自然冷却する。高温保持時間の後半および
自然冷却中に弁７ａを開いて炭酸ガスを炉内に通気す
る。このときは弁５ａは閉止している。炭酸ガスを通気
した状態での炭酸ガスの分圧Ｐｃｏ2 は０．５〜１ａｔ
ｍとする。また炭酸ガスの通気時間は高温保持状態の後
半および自然冷却時間を含めて２〜３時間でよい。
【０００９】図４は未処理の石灰石（ＣａＣＯ3 ）のＳ
ＥＭ写真（２０００倍）であり、図５は前処理後の石灰
石（ＣａＣＯ3 ）のＳＥＭ写真（２０００倍）である。
写真でわかるように未処理の石灰石のかたまりの表面は
滑らかであるのに対して前処理後の石灰石のかたまりの
表面には無数のピンホールができていることがわかる。
ＥＭ写真（２０００倍）であり、図５は前処理後の石灰
石（ＣａＣＯ3 ）のＳＥＭ写真（２０００倍）である。
写真でわかるように未処理の石灰石のかたまりの表面は
滑らかであるのに対して前処理後の石灰石のかたまりの
表面には無数のピンホールができていることがわかる。
【００１０】尚このサンプルの前処理の条件は次の通り
である。石灰石粒子の重さは２〜４ｍｇである。温度条
件は室温から１０°Ｃ／ｍｉｎで８５０°Ｃまで昇温を
行い、８５０°Ｃで４時間保持し、その後１時間かけて
室温まで冷却する。炭酸ガスの通気時間は８５０°Ｃ保
持時間の内の後半２時間と室温までの冷却時間の１時間
の計３時間である。
である。石灰石粒子の重さは２〜４ｍｇである。温度条
件は室温から１０°Ｃ／ｍｉｎで８５０°Ｃまで昇温を
行い、８５０°Ｃで４時間保持し、その後１時間かけて
室温まで冷却する。炭酸ガスの通気時間は８５０°Ｃ保
持時間の内の後半２時間と室温までの冷却時間の１時間
の計３時間である。
【００１１】
【発明の効果】以上述べたように本発明の前処理方法に
より、石灰石の粒体を多孔質化することができる。従っ
て表面積が増大すると共に粒子の強度を保つことができ
るので以下の効果がある。 （１）脱硫能力が向上する。 （２）脱硫能力が安定化し経時変化が少ない。
より、石灰石の粒体を多孔質化することができる。従っ
て表面積が増大すると共に粒子の強度を保つことができ
るので以下の効果がある。 （１）脱硫能力が向上する。 （２）脱硫能力が安定化し経時変化が少ない。
【図１】本発明の前処理方法の実施例に係るＰＦＢＣの
フローシートである。
フローシートである。
【図２】従来のＰＦＢＣのフローシートである。
【図３】前処理炉の説明図である。
【図４】未処理の石灰石のＳＥＭ写真（２０００倍）で
ある。
ある。
【図５】前処理後の石灰石のＳＥＭ写真（２０００倍）
である。
である。
【図６】ＣａＣＯ3 とＣａＯ＋ＣＯ2 の平衡状態図であ
る。
る。
１ 前処理炉 ２ 炉本体 ４ 石灰石 ６ 炭酸ガス貯蔵タンク
Claims (1)
- 【請求項１】 粒状の石灰石を加熱して、石灰石の一部
又は全部を生石灰と炭酸ガスに分解することにより、粒
子内を多孔質にする第１工程と、多孔質になった粒子を
炭酸ガス雰囲気中で高温に保持した後冷却することによ
り、生石灰と炭酸ガスを反応させて多孔質の石灰石とす
る第２工程とからなる脱硫用石灰石の前処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7072946A JPH08268717A (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 脱硫用石灰石の前処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7072946A JPH08268717A (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 脱硫用石灰石の前処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08268717A true JPH08268717A (ja) | 1996-10-15 |
Family
ID=13504064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7072946A Pending JPH08268717A (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 脱硫用石灰石の前処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08268717A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006169062A (ja) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | Ube Material Industries Ltd | 酸化カルシウム含有多孔質粒状物 |
| WO2017038360A1 (ja) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | 株式会社ジーシー | 炭酸カルシウムを含有する多孔質体の製造方法、炭酸アパタイトを含有する多孔質体の製造方法 |
| KR20180016593A (ko) | 2015-07-24 | 2018-02-14 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 탈황제, 용선 탈황 방법 및 용선의 제조 방법 |
| CN110639355A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-03 | 湘潭大学 | 一种强制研磨的CaCO3在线分解高温烟气脱硫方法及装置 |
-
1995
- 1995-03-30 JP JP7072946A patent/JPH08268717A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006169062A (ja) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | Ube Material Industries Ltd | 酸化カルシウム含有多孔質粒状物 |
| KR20180016593A (ko) | 2015-07-24 | 2018-02-14 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 탈황제, 용선 탈황 방법 및 용선의 제조 방법 |
| WO2017038360A1 (ja) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | 株式会社ジーシー | 炭酸カルシウムを含有する多孔質体の製造方法、炭酸アパタイトを含有する多孔質体の製造方法 |
| JPWO2017038360A1 (ja) * | 2015-08-31 | 2018-06-14 | 株式会社ジーシー | 炭酸カルシウムを含有する多孔質体の製造方法、炭酸アパタイトを含有する多孔質体の製造方法 |
| CN110639355A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-03 | 湘潭大学 | 一种强制研磨的CaCO3在线分解高温烟气脱硫方法及装置 |
| CN110639355B (zh) * | 2019-10-31 | 2021-12-07 | 湘潭大学 | 一种强制研磨的CaCO3在线分解高温烟气脱硫方法及装置 |
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