JPH083103B2 - 石炭ガス化における脱硫剤の再生方法 - Google Patents
石炭ガス化における脱硫剤の再生方法Info
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- JPH083103B2 JPH083103B2 JP61180948A JP18094886A JPH083103B2 JP H083103 B2 JPH083103 B2 JP H083103B2 JP 61180948 A JP61180948 A JP 61180948A JP 18094886 A JP18094886 A JP 18094886A JP H083103 B2 JPH083103 B2 JP H083103B2
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- Japan
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- desulfurizing agent
- gas
- coal
- sulfur
- air
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は石炭ガス化における脱硫剤の再生方法に関
し、特に石炭をガス化して生成したガス中の硫黄化合物
を効率良く除去し、ガス化発電用のガスとする石炭ガス
化における脱硫剤の再生方法に関するものである。
し、特に石炭をガス化して生成したガス中の硫黄化合物
を効率良く除去し、ガス化発電用のガスとする石炭ガス
化における脱硫剤の再生方法に関するものである。
（従来の技術） 近年、エネルギー源としての石炭利用が急速に進んで
おり、石炭をそのまま燃料として燃焼させる方法、また
は石炭をガス化、液化して無公害な流体燃料として利用
する技術の開発が盛んになっている。我が国では石炭を
ガス化する技術として、原料ガスまたは燃料ガスを得る
高カロリーガス化プロセスおよび発電用を目的とした低
カロリーガス化プロセスの開発が主に進められている。
さらに最近では、酸素または空気とスチームを用い、石
炭を噴流層でスラグガス化し、灰をスラグとして排出す
るプロセスの開発が進められている。
おり、石炭をそのまま燃料として燃焼させる方法、また
は石炭をガス化、液化して無公害な流体燃料として利用
する技術の開発が盛んになっている。我が国では石炭を
ガス化する技術として、原料ガスまたは燃料ガスを得る
高カロリーガス化プロセスおよび発電用を目的とした低
カロリーガス化プロセスの開発が主に進められている。
さらに最近では、酸素または空気とスチームを用い、石
炭を噴流層でスラグガス化し、灰をスラグとして排出す
るプロセスの開発が進められている。
このスラグガス化プロセスでは、炉内の温度を1500℃
以上にすることにより石炭中の灰分を溶融して、炉底か
らスラグとして排出するため、石炭中のカーボンのガス
化反応速度が大きくなり、また石炭を高温高圧でガス化
するため、生成ガスはCOとH2を多く含んでいる。これを
ガス化発電と組み合わせる場合、この生成粗ガスを高温
のまま処理することがエネルギーの有効利用の面から望
ましく、したがってガス化炉で主にH2Sとなる石炭中の
硫黄成分を高温状態で脱硫することが大きな課題となっ
ている。
以上にすることにより石炭中の灰分を溶融して、炉底か
らスラグとして排出するため、石炭中のカーボンのガス
化反応速度が大きくなり、また石炭を高温高圧でガス化
するため、生成ガスはCOとH2を多く含んでいる。これを
ガス化発電と組み合わせる場合、この生成粗ガスを高温
のまま処理することがエネルギーの有効利用の面から望
ましく、したがってガス化炉で主にH2Sとなる石炭中の
硫黄成分を高温状態で脱硫することが大きな課題となっ
ている。
第５図は、従来のガス化発電装置の一例を示す系統図
である。図において、供給された石炭３はガス化炉１で
ガス化され、生成ガス中の未反応チャーと、生成ガス中
の硫黄化合物と反応した脱硫剤とは排出管６からサイク
ロン７に導かれ、ここで粒径の大きいチャーがまず分離
され、次に熱交換器20でガスは冷却され、２次サイクロ
ン22で前記反応脱硫剤が分離される。硫黄化合物が除去
された精製ガスはコンバスタ17に送り込まれ、ガスター
ビン18で発電に使用される。
である。図において、供給された石炭３はガス化炉１で
ガス化され、生成ガス中の未反応チャーと、生成ガス中
の硫黄化合物と反応した脱硫剤とは排出管６からサイク
ロン７に導かれ、ここで粒径の大きいチャーがまず分離
され、次に熱交換器20でガスは冷却され、２次サイクロ
ン22で前記反応脱硫剤が分離される。硫黄化合物が除去
された精製ガスはコンバスタ17に送り込まれ、ガスター
ビン18で発電に使用される。
この方法によれば、ガスタービン18に入るガス温度が
高く、ガスタービン18の発電効果が高くなるが、２次サ
イクロン22で回収した反応脱硫剤が再生塔９で空気供給
管11からの空気により再生させる際、再生ガスとして高
濃度のSO2ガスが発生し、通常の石灰石−石膏法による
吸収除去が困難となる。またSO2を還元して硫黄として
回収するには、還元ガスが必要となり、装置が複雑化
し、コスト高となる。
高く、ガスタービン18の発電効果が高くなるが、２次サ
イクロン22で回収した反応脱硫剤が再生塔９で空気供給
管11からの空気により再生させる際、再生ガスとして高
濃度のSO2ガスが発生し、通常の石灰石−石膏法による
吸収除去が困難となる。またSO2を還元して硫黄として
回収するには、還元ガスが必要となり、装置が複雑化
し、コスト高となる。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、再
生塔で効率良く反応脱硫剤を再生して、脱硫剤と硫黄と
に分離し、回収することのできる石炭ガス化における脱
硫剤の再生方法を提供することにある。
生塔で効率良く反応脱硫剤を再生して、脱硫剤と硫黄と
に分離し、回収することのできる石炭ガス化における脱
硫剤の再生方法を提供することにある。
（問題点を解決するための手段） 上記目的は、脱硫剤として石灰石を用い、ガス化炉で
生じた未反応チャーと、石灰石と反応した硫化物とをサ
イクロンで捕集して再生塔に導き、空気または／および
スチームとにより反応させ、脱硫剤と硫黄に分離し、回
収することにより達せられる。
生じた未反応チャーと、石灰石と反応した硫化物とをサ
イクロンで捕集して再生塔に導き、空気または／および
スチームとにより反応させ、脱硫剤と硫黄に分離し、回
収することにより達せられる。
すなわち本発明は、微粉炭を用いて酸素または空気に
よりガス化し、精製したガスを必要に応じてガスタービ
ンに導いてガス化発電する方法において、ガス化炉に脱
硫剤を供給してガス中の硫黄化合物を硫化物とし、該硫
化物を、未反応チャーとともに再生塔に導き、空気また
は／およびスチームにより脱硫剤を再生するとともに、
硫黄分を単体硫黄として回収することを特徴とする。
よりガス化し、精製したガスを必要に応じてガスタービ
ンに導いてガス化発電する方法において、ガス化炉に脱
硫剤を供給してガス中の硫黄化合物を硫化物とし、該硫
化物を、未反応チャーとともに再生塔に導き、空気また
は／およびスチームにより脱硫剤を再生するとともに、
硫黄分を単体硫黄として回収することを特徴とする。
本発明における再生塔の温度は、750〜950℃が望まし
く、特に800℃前後が最適である。また、本発明におけ
る再生塔に供給する空気とスチームの供給量の割合（ai
r/stm重量比）は２以下が望ましい。空気の供給量を増
加しすぎると、再生ガス中の硫黄濃度が増加するが、系
の反応温度が低下する傾向がある。
く、特に800℃前後が最適である。また、本発明におけ
る再生塔に供給する空気とスチームの供給量の割合（ai
r/stm重量比）は２以下が望ましい。空気の供給量を増
加しすぎると、再生ガス中の硫黄濃度が増加するが、系
の反応温度が低下する傾向がある。
再生塔より回収した脱硫剤CaOは、ガス化炉にリサイ
クルして再利用することができる。
クルして再利用することができる。
（作用） 本発明で使用される再生塔では、石灰石の硫化物は以
下の反応により硫黄として回収される。
下の反応により硫黄として回収される。
先ず、ガス化炉で H2S＋CaCO3→CaS＋H2O＋CO2 の反応により作られた硫化物は、再生塔に供給された空
気により一部燃焼してSO2を生成する。
気により一部燃焼してSO2を生成する。
CaS＋3/2O2→CaO＋SO2 一方、チャーとSO2またはスチームは次の反応によりH
2Sとなる。
2Sとなる。
Ｃ＋SO2→Ｓ＋CO2 Ｃ＋H2O→H2＋CO Ｓ＋H2→H2S さらにH2SとSO2は以下の反応により硫黄となる。
2H2S＋SO2→3S＋H2O 以上の反応により硫化物は単体Ｓ（硫黄）となり、再
生塔出口ガスを冷却すれば容易に硫黄として回収するこ
とができる。
生塔出口ガスを冷却すれば容易に硫黄として回収するこ
とができる。
（実施例） 第１図は、本発明の一実施例を示す石炭ガス化および
脱硫剤の再生装置の系統図である。この装置は、石炭を
スラグガス化するガス化炉１と、該ガス化炉１の生成ガ
スから脱硫剤等の粒子を除去するサイクロン７と、該脱
硫剤の再生塔９と、サイクロンを出たガスを除塵する脱
塵器８と、該脱塵器８からのガスにより一発電を行なう
ためのガスタービン18とから成っている。上記構成にお
いて、ガス化する微粉炭は石炭供給管３よりガス化炉１
の下部に供給され、同時にガス化剤である酸素または空
気が酸素供給管４から供給される。ガス化炉１で石炭は
ガス化され、有害成分であるH2Sを含む生成ガスを発生
する。また石炭中の灰は溶融してスラグとしてスラグ排
出管５から系外に排出する。
脱硫剤の再生装置の系統図である。この装置は、石炭を
スラグガス化するガス化炉１と、該ガス化炉１の生成ガ
スから脱硫剤等の粒子を除去するサイクロン７と、該脱
硫剤の再生塔９と、サイクロンを出たガスを除塵する脱
塵器８と、該脱塵器８からのガスにより一発電を行なう
ためのガスタービン18とから成っている。上記構成にお
いて、ガス化する微粉炭は石炭供給管３よりガス化炉１
の下部に供給され、同時にガス化剤である酸素または空
気が酸素供給管４から供給される。ガス化炉１で石炭は
ガス化され、有害成分であるH2Sを含む生成ガスを発生
する。また石炭中の灰は溶融してスラグとしてスラグ排
出管５から系外に排出する。
一方、生成ガス中の硫黄化合物であるH2Sを除去する
ため、ガス化炉１の脱硫剤供給管２から微粉の脱硫剤、
例えば石灰石、ドロマイト、酸化亜鉛、酸化鉄等が供給
される。ガス化炉１で生成した硫化物CaSとカーボンを
含む未反応チャーは塔頂から排出管６を通ってサイクロ
ン７に入り、ガスと分離される。サイクロン７で分離さ
れた粒子は再生塔９に入り、空気供給管11およびスチー
ム供給管12からの空気とスチームによりCaSはCaO（脱硫
剤）とＳ（硫黄）に再生される。再生した硫黄蒸気を含
むガスは再生ガス出口管10から系外に排出され、冷却し
て単体硫黄として回収される。一方、再生塔９で再生さ
れた脱硫剤CaOは脱硫剤抜出管13から抜出され、灰分離
器14で灰分を抜出した後、脱硫剤リサイクル管16により
ガス化炉１へリサイクルされる。
ため、ガス化炉１の脱硫剤供給管２から微粉の脱硫剤、
例えば石灰石、ドロマイト、酸化亜鉛、酸化鉄等が供給
される。ガス化炉１で生成した硫化物CaSとカーボンを
含む未反応チャーは塔頂から排出管６を通ってサイクロ
ン７に入り、ガスと分離される。サイクロン７で分離さ
れた粒子は再生塔９に入り、空気供給管11およびスチー
ム供給管12からの空気とスチームによりCaSはCaO（脱硫
剤）とＳ（硫黄）に再生される。再生した硫黄蒸気を含
むガスは再生ガス出口管10から系外に排出され、冷却し
て単体硫黄として回収される。一方、再生塔９で再生さ
れた脱硫剤CaOは脱硫剤抜出管13から抜出され、灰分離
器14で灰分を抜出した後、脱硫剤リサイクル管16により
ガス化炉１へリサイクルされる。
またサイクロン７を出た精製されたガスは脱塵器でダ
ストを分離した後、コンバスト17に入りガスタービン18
で発電を行ない、排ガス管19から系外に放出される。
ストを分離した後、コンバスト17に入りガスタービン18
で発電を行ない、排ガス管19から系外に放出される。
以上の方法により容易に硫化物CaSから硫黄に再生処
理することが可能となった。
理することが可能となった。
次に第２図ないし第４図は、本発明を実証するために
小型実験装置を用いてCaSとチャーの混合物の再生実験
を行なった結果を示すものである。第２図は、供給ガス
として空気とスチームの重量比（air/stm）を０〜２に
変化したガスを用い、再生塔の温度を700〜1000℃に変
えたときのCaS再生率（CaSがCaOに再生される割合）を
示したものであるが、温度800℃でCaS再生率が最大とな
ることがわかる。また第３図は、再生塔の温度を同様に
変化した場合のチャーの反応率を示したものであるが、
温度が高いほどスチームとチャーの反応が進み、チャー
の反応率が高くなる傾向を示している。以上の結果から
再生塔の最適温度は750から950℃、好ましくは800℃前
後であることがわかった。
小型実験装置を用いてCaSとチャーの混合物の再生実験
を行なった結果を示すものである。第２図は、供給ガス
として空気とスチームの重量比（air/stm）を０〜２に
変化したガスを用い、再生塔の温度を700〜1000℃に変
えたときのCaS再生率（CaSがCaOに再生される割合）を
示したものであるが、温度800℃でCaS再生率が最大とな
ることがわかる。また第３図は、再生塔の温度を同様に
変化した場合のチャーの反応率を示したものであるが、
温度が高いほどスチームとチャーの反応が進み、チャー
の反応率が高くなる傾向を示している。以上の結果から
再生塔の最適温度は750から950℃、好ましくは800℃前
後であることがわかった。
第４図は、温度850℃、常圧下で空気とスチーム比（a
ir/stm）を変化した場合の再生ガス出口のガス中のＳ濃
度を示したものであるが、空気の供給量を増してair/st
m比を上げた方がＳ濃度が高くなることがわかる。しか
しair/stm比が２を超えるとＳ濃度はそれ以上を増加せ
ず、またその反応濃度が低下するので、air/stm比は２
以下が適当であることがわかった。
ir/stm）を変化した場合の再生ガス出口のガス中のＳ濃
度を示したものであるが、空気の供給量を増してair/st
m比を上げた方がＳ濃度が高くなることがわかる。しか
しair/stm比が２を超えるとＳ濃度はそれ以上を増加せ
ず、またその反応濃度が低下するので、air/stm比は２
以下が適当であることがわかった。
（発明の効果） 本発明によれば、再生塔で効率良く反応脱硫剤を再生
して、脱硫剤と硫黄に分離し、回収することができ、装
置の複雑化や、コスト鷹を防止することができる。
して、脱硫剤と硫黄に分離し、回収することができ、装
置の複雑化や、コスト鷹を防止することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す装置系統図、第２図は
再生塔でのCaS再生率と温度の関係を示す図、第３図に
は再生塔でのチャー反応率と温度の関係を示す図、第４
図は再生ガス出口の硫黄濃度と空気とスチーム比の関係
を示す図、第５図は従来のガス化発電装置を示す装置系
統図である。 １……ガス化炉１、２……脱硫剤供給管、３……石炭供
給管、４……酸素供給管、５……スラグ抜出管、６……
排出管、７……サイクロン、８……脱塵器、９……再生
塔、10……再生ガス出口管、11……空気供給管、12……
スチーム供給管、13……脱硫剤抜出管、14……灰分離
器、15……灰抜出管、16……脱硫剤リサイクル管、17…
…コンバスタ、18……ガスタービン、19……排ガス管、
20……熱交換器、21……リサイクル管、22……２次サイ
クロン。
再生塔でのCaS再生率と温度の関係を示す図、第３図に
は再生塔でのチャー反応率と温度の関係を示す図、第４
図は再生ガス出口の硫黄濃度と空気とスチーム比の関係
を示す図、第５図は従来のガス化発電装置を示す装置系
統図である。 １……ガス化炉１、２……脱硫剤供給管、３……石炭供
給管、４……酸素供給管、５……スラグ抜出管、６……
排出管、７……サイクロン、８……脱塵器、９……再生
塔、10……再生ガス出口管、11……空気供給管、12……
スチーム供給管、13……脱硫剤抜出管、14……灰分離
器、15……灰抜出管、16……脱硫剤リサイクル管、17…
…コンバスタ、18……ガスタービン、19……排ガス管、
20……熱交換器、21……リサイクル管、22……２次サイ
クロン。
Claims (2)
- 【請求項１】微粉炭をガス化炉内で酸素または空気によ
りガス化する方法において、ガス化炉に脱硫剤を供給し
てガス中の硫黄化合物を硫化物とし、該硫化物を、未反
応チャーとともに再生塔に導き、空気または／およびス
チームにより脱硫剤を再生するとともに、硫黄分を単体
硫黄として回収することを特徴とする石炭ガス化におけ
る脱硫剤の再生方法。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、脱硫剤と
して石灰石を用いることを特徴とする石炭ガス化におけ
る脱硫剤の再生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61180948A JPH083103B2 (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | 石炭ガス化における脱硫剤の再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61180948A JPH083103B2 (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | 石炭ガス化における脱硫剤の再生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6337197A JPS6337197A (ja) | 1988-02-17 |
| JPH083103B2 true JPH083103B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=16092073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61180948A Expired - Fee Related JPH083103B2 (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | 石炭ガス化における脱硫剤の再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH083103B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104762105A (zh) * | 2015-03-13 | 2015-07-08 | 李毅强 | 生物质气化炉烟气自净化装置 |
| CN113600246A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-11-05 | 中冶赛迪上海工程技术有限公司 | 一种脱硫催化剂再生方法及系统 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1408888A (en) * | 1971-11-12 | 1975-10-08 | Exxon Research Engineering Co | Manufacture of combustible gases |
| JPS55808A (en) * | 1978-06-14 | 1980-01-07 | Babcock Hitachi Kk | Desulfurizing agent regenerating method |
-
1986
- 1986-07-31 JP JP61180948A patent/JPH083103B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6337197A (ja) | 1988-02-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |