JPH10192648A - 乾式脱硫装置における硫黄分回収装置 - Google Patents

乾式脱硫装置における硫黄分回収装置

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JPH10192648A
JPH10192648A JP8350632A JP35063296A JPH10192648A JP H10192648 A JPH10192648 A JP H10192648A JP 8350632 A JP8350632 A JP 8350632A JP 35063296 A JP35063296 A JP 35063296A JP H10192648 A JPH10192648 A JP H10192648A
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JP
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gas
desulfurizing
desulfurizing agent
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bed
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JP8350632A
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Tsuneo Shono
統夫 庄野
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IHI Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、乾式脱硫装置の脱硫剤再生
塔から発生するガス中の高濃度SO2 を、除去効率が良
くかつエネルギー損失の少ない方法によって吸収除去で
きる硫黄分回収装置を提供することである。 【解決手段】 流動床乾式脱硫装置の脱硫剤再生塔から
発生する高濃度SO2 含有ガスを処理する硫黄分回収装
置において、CaOを含む微粉をベッド材とする移動床
を有するSO2 吸収塔6を上記脱硫剤再生塔4の後段に
設け、そのSO2吸収塔6の後段に石膏分離装置7を設
ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、流動床乾式脱硫装
置の脱硫剤再生塔から発生する高濃度SO2 含有ガスを
処理する硫黄分回収装置に係り、特に、CaOを含む微
粉をベッド材とする移動床をSO2 吸収塔内に設けるこ
とにより、ガス中のSO2 をこのCaOを含む微粉に吸
収させて除去する流動床乾式脱硫装置の脱硫剤再生塔か
ら発生する高濃度SO2 含有ガスを処理する硫黄分回収
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】石炭等の燃料をガス化して高温のガス化
ガスを発生させこれを発電に利用する石炭ガス化複合発
電システム(IGCC:Integrated Coal Gasification Com
binedCycle )においては、ガス化ガス中の硫黄分を除
去する脱硫装置(脱硫塔)が設けられる。脱硫の方法に
は乾式と湿式とがあるが、乾式脱硫の場合、脱硫塔では
乾式脱硫剤(Fe2 3 等)により脱硫が行われる。脱
硫剤としてFe2 3 が用いられる場合、脱硫反応は下
式の通りである。
【0003】 3Fe2 3 +H2 →2Fe3 4 +H2 O (1) Fe3 4 +3H2 S+H2 →3FeS+4H2 O (2) 上記の脱硫塔には、脱硫に伴い硫化して脱硫効果の落ち
た脱硫剤を再生ガス(再生空気等)を用いて再生する脱
硫剤再生塔が隣接して設けられる。脱硫剤再生塔では、
(脱硫剤としてFe2 3 を用いる場合)下式に基づい
て再生反応が行われる。
【0004】 4FeS+7O2 →2Fe2 3 +4SO2 (3) 4Fe3 4 +O2 →6Fe2 3 (4) 上記の再生反応により、高濃度のSO2 を含んだガスが
脱硫剤再生塔から排出される(反応式(3)参照)。そ
こで、従来においては、この高濃度SO2 含有ガスに無
煙炭を投入することによりSO2 を硫黄の単体(S)に
還元したり、あるいはガス中のSO2 をアルカリ性の吸
収剤(石灰石等)スラリ液に吸収させて石膏(CaSO
4 )を回収することによりSO2 の除去を図ることが一
般的であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
に無煙炭を用いてSO2 を単体硫黄に還元する場合、生
成物として得られる単体硫黄に余り需要が見込めず経済
的なメリットに乏しいばかりか、硫黄の精製過程におい
て硫黄コンデンサが頻繁に閉塞するという問題があっ
た。
【0006】一方、SO2 をアルカリ性の吸収剤スラリ
で吸収除去する方法の場合は、その処理(吸収)能力に
限界があり、処理ガス中のSO2 濃度が高くなるとSO
2 を処理しきれなくなるという問題があった。
【0007】また、これらのSO2 を単体硫黄に還元す
る方法及びSO2 をアルカリ性の吸収剤スラリで吸収す
る方法は、共に湿式ベースで行われるため、高濃度のS
2を含んだ未処理ガス(高温)の温度をその処理過程
において比較的低い温度域まで下げねばならず、エネル
ギーの損失が大きいという問題があった。
【0008】そこで、本発明の目的は、乾式脱硫装置の
脱硫剤再生塔から発生するガス中の高濃度SO2 を、除
去効率が良くかつエネルギー損失の少ない方法によって
吸収除去できる硫黄分回収装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1の発明は、流動床乾式脱硫装置の脱硫剤再生
塔から発生する高濃度SO2 含有ガスを処理する硫黄分
回収装置において、CaOを含む微粉をベッド材とする
移動床を有するSO2 吸収塔を上記脱硫剤再生塔の後段
に設け、そのSO2 吸収塔の後段に石膏分離装置を設け
て構成されている。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適実施の形態を
添付図面により説明する。
【0011】図1において、1は、石炭,オリマルジョ
ン及びアスファルト等の燃料をガス化した高温のガス化
ガスを乾式ベースで脱硫する流動床乾式脱硫装置として
の脱硫塔である。脱硫塔1の後段には、硫化して脱硫効
率の落ちた(乾式)脱硫剤が落下する脱硫剤移送ポット
2と、脱硫剤移送ポット2から移送された脱硫剤がガス
成分から分離される脱硫剤分離ポット3と、脱硫剤分離
ポット3でガス成分から分離された脱硫剤を再生する脱
硫剤再生塔4とが、図示されるように順に接続される。
また、脱硫剤再生塔4の流動床下部と脱硫装置1の流動
床上部とは図示されるように接続され、脱硫剤再生塔4
で再生された脱硫剤が再び脱硫塔1に戻されるように構
成される。
【0012】脱硫塔1の底部には、脱硫塔1の流動床下
部へガス化ガスを導入するガス化ガス導入手段10が接
続される。また、脱硫塔1の頂部には、脱硫された脱硫
ガス(精製ガス)を排出する脱硫ガス排出手段11が接
続される。
【0013】脱硫剤分離スポット3の頂部からは、脱硫
剤分離ポット3で脱硫剤から分離されたガス(循環ガ
ス)を移送するガス移送ライン12が延び、ガス移送ラ
イン12は、ガス化ガス導入手段10にフィルタ9及び
循環ガス圧縮機8を介して接続される。ガス移送ライン
12は、又、脱硫剤移送ポット2の底部及び脱硫剤再生
塔4の底部に接続される。
【0014】脱硫剤再生塔4の後段に、脱硫剤再生塔4
から排出されるガス中のSO2 を吸収するSO2 吸収塔
6が、脱硫剤再生塔4の頂部とSO2 吸収塔6の下部と
を接続して且つフィルタ5を介して図示されるように設
けられる。SO2 吸収塔6は、CaO(石灰石)もしく
はCaCO3 の微粉をベッド材として用いる移動床(S
2 吸収塔6内部の点線部参照)をその内部に有する。
SO2 吸収塔6の後段には、SO2 吸収塔6でのSO2
吸収反応により生成された石膏(CaSO4 )をガスか
ら分離する石膏分離装置7が、SO2 吸収塔6の頂部と
石膏分離装置7の頂部とを接続して設けられる。また、
石膏分離装置7の上部は、ガス移送ライン12に図示さ
れるように接続される。
【0015】高温のガス化ガスがガス化ガス導入手段1
0を介して脱硫塔1の底部に導入され、ガス化ガスは脱
硫塔1内を上昇しながら、脱硫塔1内の流動床を流動す
る脱硫剤(Fe2 3 等)によって乾式ベースで脱硫さ
れる(反応式(1)及び(2)参照)。硫黄分を除去さ
れた脱硫(精製)ガスは、脱硫塔1の頂部から脱硫ガス
排出手段11を介して排出され、図示されない諸装置に
おいて発電等に利用された後、大気放出される。
【0016】上記の脱硫反応によって硫化して脱硫効率
の落ちた脱硫剤は、脱硫塔1の流動床下部から脱硫剤移
送ポット2に落下した後、ガス移送ライン12からの循
環ガス(循環ガス圧縮機8によって既に昇圧されてい
る)によって吹き上げられ、脱硫剤分離ポット3に送ら
れる。脱硫剤分離ポット3では脱硫剤とガスとの分離が
行われ、分離された脱硫剤は脱硫剤再生塔4の流動床上
部に導入される。
【0017】脱硫剤再生塔4には、循環ライン12から
の循環ガス(循環ガス圧縮機8によって昇圧済み)が導
入されて脱硫剤再生塔4内に充分なガス流がもたらされ
ると共に、図示されない再生空気供給手段によって再生
空気が供給され、この結果、脱硫剤再生塔4において上
記の反応式(3)及び(4)に基づいて脱硫剤の再生が
行われる。そして、元のフレッシュな状態に再生された
脱硫剤は、脱硫剤再生塔4の流動床下部から脱硫塔1の
流動床上部に戻される。
【0018】一方、脱硫剤分離ポット3で脱硫剤から分
離されたガスは、循環ガスとしてガス移送ライン12内
をフィルタ9を介して移送され、循環ガス圧縮機8で昇
圧される。その後、循環ガスの一部は上述のように脱硫
剤移送ポット2及び脱硫剤再生塔4に導入され、脱硫剤
移送ポット2においては硫化した脱硫剤の移送を行うと
共に、脱硫剤再生塔4においては再生反応に必要なガス
流を発生させる。循環ガスのうち脱硫剤移送ポット2又
は脱硫剤再生塔4に導入されなかったものは、ガス化ガ
ス導入手段10に送られてガス化ガスに合流する。以上
の過程が繰り返され、脱硫及び硫化した脱硫剤の再生が
連続して行われる。
【0019】さて、上述のように脱硫剤を再生する結
果、脱硫剤再生塔4の頂部から高濃度のSO2 を含むガ
ス(反応式(3)参照)が排出され、この高濃度SO2
含有ガスは、フィルタ5を介してSO2 吸収塔6の下部
に送られる。高濃度SO2 含有ガスは、SO2 吸収塔6
内を上昇すると共に、吸収塔6内の移動床のベッド材
(本発明においてはCaO等の微粉であり、SO2 吸収
剤としても機能する)と接触する。これによりガス中の
SO2 がベッド材と化合して、CaSO3 が生成する。
CaSO3 は直ちに酸化されてCaSO4 (石膏)とな
る(下式参照)。
【0020】 CaO+SO2 →CaSO3 (5) CaSO3 +1/2 O2 →CaSO4 (6) このとき、SO2 吸収剤(上記のようにベッド材として
も機能する)であるCaOもしくはCaCO3 の微粉を
SO2 吸収塔6内にその頂部から適宜供給し、SO2
収塔6内のCaO等の微粉の量が、ベッド材の量として
も又SO2 吸収剤の量としても常に適当なレベルにある
ように維持することは勿論である。
【0021】上述のようにSO2 吸収塔6内において生
成した粉末状の石膏は、SO2 を除去されたガスと共に
石膏分離装置7に送られる。このとき、石膏及びガス成
分以外の固形の不純物は、ダストとしてSO2 吸収塔6
の底部から排出される。石膏分離装置7では、既知の適
当な手段によって石膏とガス成分とが分離され、石膏が
回収される。一方、ガス成分(まだ比較的高温高圧であ
る)はガス移送ライン12に送られて、ガス移送ライン
12内を循環する循環ガスに合流する。
【0022】なお、上記の過程において、ガス化ガス中
のCa分(元々燃料に含まれていたもの)と脱硫剤再生
塔から排出されるガス中のSO2 とが化合して若干のC
aSO4 が生成される可能性があるが、CaSO4 を最
終の生成物とする本発明においては、このCaSO4
問題とならないのは勿論である。(ちなみに、SO2
単体硫黄に還元する従来の方法の場合、この燃料中のC
a分に由来するCaSO4 は除去すべき不純物となり、
処理が面倒である。) 以上、要するに、本発明によれば、乾式脱硫装置の脱硫
剤再生塔の後段にCaO等の微粉を移動床のベッド材と
して用いるSO2 吸収塔を設けることにより、脱硫剤再
生塔から排出されるガス中のSO2 を高温高圧下で吸収
除去できるので、高いSO2 処理効率を得られると共に
処理時のエネルギー損失が少なくなり、被処理ガスを高
温高圧の循環ガスとして脱硫システム内に戻すことがで
きる。
【0023】
【発明の効果】以上、要するに、本発明に係る乾式脱硫
装置における硫黄分回収装置によれば、乾式脱硫装置の
脱硫剤再生塔の後段にCaO等の微粉を移動床のベッド
材として用いるSO2 吸収塔を設けることにより、脱硫
剤再生塔から排出されるガス中のSO2 を高温高圧下で
吸収除去できるので、高いSO2 処理効率を得られると
共に処理時のエネルギー損失が少なくなり、被処理ガス
を高温高圧の循環ガスとして脱硫システム内に戻すこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の乾式脱硫装置の脱硫剤再生時に発生す
る高濃度SO2 含有ガスを処理する硫黄分回収装置の概
略図である。
【符号の説明】
4 脱硫剤再生塔 6 SO2 吸収塔 7 石膏分離装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流動床乾式脱硫装置の脱硫剤再生塔から
    発生する高濃度SO2 含有ガスを処理する硫黄分回収装
    置において、CaOを含む微粉をベッド材とする移動床
    を有するSO2 吸収塔を上記脱硫剤再生塔の後段に設
    け、そのSO2吸収塔の後段に石膏分離装置を設けたこ
    とを特徴とする流動床乾式脱硫装置の脱硫剤再生塔から
    発生する高濃度SO2 含有ガスを処理する硫黄分回収装
    置。
JP8350632A 1996-12-27 1996-12-27 乾式脱硫装置における硫黄分回収装置 Pending JPH10192648A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103301744A (zh) * 2013-06-17 2013-09-18 青岛科技大学 一种从烟气中脱除so2制备硫单质颗粒的脱硫装置及方法
CN110550876A (zh) * 2019-10-08 2019-12-10 安徽宇睿环保科技有限公司 一种二氧化硫脱硫方法

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