JPH1033935A - 貝殻を脱硫剤として用いる脱硫方法 - Google Patents
貝殻を脱硫剤として用いる脱硫方法Info
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- JPH1033935A JPH1033935A JP8194359A JP19435996A JPH1033935A JP H1033935 A JPH1033935 A JP H1033935A JP 8194359 A JP8194359 A JP 8194359A JP 19435996 A JP19435996 A JP 19435996A JP H1033935 A JPH1033935 A JP H1033935A
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Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ボイラ等の表面を腐食することなく低コスト
で脱硫を可能とする脱硫プロセスを提供すること。 【解決手段】 石灰石の代りに貝殻を脱硫剤として用い
る脱硫方法において、貝殻を脱硫剤として使用する前
に、塩分濃度の低い水で水洗後、貝殻を１００μｍ以下
に破砕し、燃料中のＳ分に対してモル比で５以下の条件
で、破砕した貝殻を炉内に投入することを特徴とする脱
硫法。
で脱硫を可能とする脱硫プロセスを提供すること。 【解決手段】 石灰石の代りに貝殻を脱硫剤として用い
る脱硫方法において、貝殻を脱硫剤として使用する前
に、塩分濃度の低い水で水洗後、貝殻を１００μｍ以下
に破砕し、燃料中のＳ分に対してモル比で５以下の条件
で、破砕した貝殻を炉内に投入することを特徴とする脱
硫法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はボイラ等の脱硫プロ
セス、特に石灰石の代りに貝殻を脱硫剤として用いる脱
硫方法の改良に関する。
セス、特に石灰石の代りに貝殻を脱硫剤として用いる脱
硫方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】化石燃料の燃焼によって排出される硫黄
酸化物は酸性雨の原因として問題になっている。脱硫
は、燃焼中の硫黄分事前除去、炉内脱硫、排煙脱硫があ
るが今回の研究の対象は炉内脱硫で、火力発電やボイラ
燃焼時に微粉炭、脱硫剤、空気を流動させて燃焼と脱硫
を同時に行なう。脱硫活性の良いカルサイト系の石灰石
を焼成した多孔質体が脱硫剤として使われていた。運転
温度は８００〜８５０℃と高く、石灰石の成分であるカ
ルシウム、燃料中の硫黄分、酸素が化学反応をおこし石
膏を生成することで脱硫する。石炭焚き発電では、脱硫
しない場合、ＳＯx 濃度が約２００ｐｐｍになる。これ
を測定点（発電所の敷地境界）で環境基準値以下（１日
平均で０．０１ｐｐｍ以下、最大値０．１ｐｐｍ以下）
にするため、煙道出口１００ｐｐｍ以下となるまで石灰
石にて脱硫を行っている。石灰石の使用量は、１０万Ｋ
Ｗ級の発電所で１時間にトン当り数１００ｋｇ以上に達
し、これは年間に直すと１万トン弱に相当する。
酸化物は酸性雨の原因として問題になっている。脱硫
は、燃焼中の硫黄分事前除去、炉内脱硫、排煙脱硫があ
るが今回の研究の対象は炉内脱硫で、火力発電やボイラ
燃焼時に微粉炭、脱硫剤、空気を流動させて燃焼と脱硫
を同時に行なう。脱硫活性の良いカルサイト系の石灰石
を焼成した多孔質体が脱硫剤として使われていた。運転
温度は８００〜８５０℃と高く、石灰石の成分であるカ
ルシウム、燃料中の硫黄分、酸素が化学反応をおこし石
膏を生成することで脱硫する。石炭焚き発電では、脱硫
しない場合、ＳＯx 濃度が約２００ｐｐｍになる。これ
を測定点（発電所の敷地境界）で環境基準値以下（１日
平均で０．０１ｐｐｍ以下、最大値０．１ｐｐｍ以下）
にするため、煙道出口１００ｐｐｍ以下となるまで石灰
石にて脱硫を行っている。石灰石の使用量は、１０万Ｋ
Ｗ級の発電所で１時間にトン当り数１００ｋｇ以上に達
し、これは年間に直すと１万トン弱に相当する。
【０００３】一方、貝殻の主成分は石灰石とほとんど同
じＣａＣＯ3 である。これに着目して、豊橋技術科学大
学、エコロジー工学系の大竹教授らは、貝殻の脱硫剤と
しての適用性を検討し、図５のような結果を得ている。
これによると、ボイラの運転温度である８００〜８５０
℃の温度範囲における脱硫率は、貝殻（アオヤギ、ホタ
テ、ホッキ貝とも）４０％、石灰石は２０％と、貝殻は
従来使われいる石灰石の約２倍の脱硫率があることが分
かる。大竹教授は、貝の発生源として水産業を想定して
いるが、火力発電所でも、海水取水系に付着する貝の除
去を定期的に行っており、これにより貝殻が、年間数１
００〜数１０００トン発生する。発生した貝は現在は、
構内埋め立てや、産廃業者引き取りにより処理している
に過ぎない。この貝殻を、廃棄物として処理せずに、破
砕後燃料と一緒に炉内に投入し、脱硫剤として使用す
る、図４のようなプロセスが考えられる。
じＣａＣＯ3 である。これに着目して、豊橋技術科学大
学、エコロジー工学系の大竹教授らは、貝殻の脱硫剤と
しての適用性を検討し、図５のような結果を得ている。
これによると、ボイラの運転温度である８００〜８５０
℃の温度範囲における脱硫率は、貝殻（アオヤギ、ホタ
テ、ホッキ貝とも）４０％、石灰石は２０％と、貝殻は
従来使われいる石灰石の約２倍の脱硫率があることが分
かる。大竹教授は、貝の発生源として水産業を想定して
いるが、火力発電所でも、海水取水系に付着する貝の除
去を定期的に行っており、これにより貝殻が、年間数１
００〜数１０００トン発生する。発生した貝は現在は、
構内埋め立てや、産廃業者引き取りにより処理している
に過ぎない。この貝殻を、廃棄物として処理せずに、破
砕後燃料と一緒に炉内に投入し、脱硫剤として使用す
る、図４のようなプロセスが考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように従来脱硫剤
として用いられていた石灰石の代りに廃棄物である貝殻
を用いることで脱硫コストの低減をはかることができる
が、貝殻は海産性であるので、塩分が付着しており、付
着している塩分は飛灰となって飛散し、金属性のボイラ
表面と接触すると、ボイラの鋼材と融点の低い（３００
〜５００℃）共有化合物を生成し、耐熱性を低下させ腐
食を促進する。特に、海水中に比較的多く含まれる、Ｎ
ａ、Ｃａ、Ｋ等の塩化物は、鋼材に対する腐食性が強い
ので、ボイラの耐用年数を大巾に縮める恐れがあった。
本発明はこのような従来の貝殻による脱硫法の欠点を解
消し、ボイラ等の表面を腐食することなく低コストで脱
硫を可能とする脱硫プロセスを提供することを目的とす
る。
として用いられていた石灰石の代りに廃棄物である貝殻
を用いることで脱硫コストの低減をはかることができる
が、貝殻は海産性であるので、塩分が付着しており、付
着している塩分は飛灰となって飛散し、金属性のボイラ
表面と接触すると、ボイラの鋼材と融点の低い（３００
〜５００℃）共有化合物を生成し、耐熱性を低下させ腐
食を促進する。特に、海水中に比較的多く含まれる、Ｎ
ａ、Ｃａ、Ｋ等の塩化物は、鋼材に対する腐食性が強い
ので、ボイラの耐用年数を大巾に縮める恐れがあった。
本発明はこのような従来の貝殻による脱硫法の欠点を解
消し、ボイラ等の表面を腐食することなく低コストで脱
硫を可能とする脱硫プロセスを提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、石灰石の代
りに貝殻を脱硫剤として用いる脱硫方法において、貝殻
を脱硫剤として使用する前に、塩分濃度の低い水で水洗
後、貝殻を１００μｍ以下に破砕し、燃料中のＳ分に対
してモル比（Ｃａ／Ｓ）で５以下の条件で、破砕した貝
殻を炉内、例えばボイラ炉内に投入することを特徴とす
る脱硫法によって達成することができる。
りに貝殻を脱硫剤として用いる脱硫方法において、貝殻
を脱硫剤として使用する前に、塩分濃度の低い水で水洗
後、貝殻を１００μｍ以下に破砕し、燃料中のＳ分に対
してモル比（Ｃａ／Ｓ）で５以下の条件で、破砕した貝
殻を炉内、例えばボイラ炉内に投入することを特徴とす
る脱硫法によって達成することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】ここで、貝殻を１００μｍ以下、
好ましくは数μｍ〜２０μｍの範囲に破砕するが、その
理由は１００μｍを超えると、脱硫率が急激に低下し、
環境基準をクリアできない恐れが出てくるからである。
貝殻の添加量は、燃料中のＳ分に対してモル比（Ｃａ／
Ｓ）で５以下とする。Ｃａ／Ｓが５を超えると脱硫率が
飽和するため、５を超える条件で貝殻を投入しても無駄
になるばかりでなく、燃焼灰の発生量が増大する恐れが
ある。ここでＣａ／Ｓモル比を特定するには、貝殻中の
Ｃａ量を化学分析によって求めＣａＣＯ3 のモルに換算
して添加量（重量）を算出することによって行う。貝殻
中のＣａＣＯ3 量は通常９５重量％以上の範囲にある。
上記の条件で、貝殻が石灰石と同等以上の脱硫性能を持
つので、貝殻が石灰石の代りに脱硫剤として使用でき
る。
好ましくは数μｍ〜２０μｍの範囲に破砕するが、その
理由は１００μｍを超えると、脱硫率が急激に低下し、
環境基準をクリアできない恐れが出てくるからである。
貝殻の添加量は、燃料中のＳ分に対してモル比（Ｃａ／
Ｓ）で５以下とする。Ｃａ／Ｓが５を超えると脱硫率が
飽和するため、５を超える条件で貝殻を投入しても無駄
になるばかりでなく、燃焼灰の発生量が増大する恐れが
ある。ここでＣａ／Ｓモル比を特定するには、貝殻中の
Ｃａ量を化学分析によって求めＣａＣＯ3 のモルに換算
して添加量（重量）を算出することによって行う。貝殻
中のＣａＣＯ3 量は通常９５重量％以上の範囲にある。
上記の条件で、貝殻が石灰石と同等以上の脱硫性能を持
つので、貝殻が石灰石の代りに脱硫剤として使用でき
る。
【０００７】貝殻に付着している塩分は、水洗すること
により除去するが、ボイラの腐食の原因とならないよう
にするためには、通常貝殻付着分（重量）が１％以下と
なる迄水洗するのが好ましい。水洗には塩分濃度の低い
水、例えば塩分濃度０．１％以下の工業排水、特に温水
を用いるのが好ましい。
により除去するが、ボイラの腐食の原因とならないよう
にするためには、通常貝殻付着分（重量）が１％以下と
なる迄水洗するのが好ましい。水洗には塩分濃度の低い
水、例えば塩分濃度０．１％以下の工業排水、特に温水
を用いるのが好ましい。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、限定を意図するものではない。 （実施例１）図１に示されるフローシートに従がい、ボ
イラ炉内脱硫を行った（直径７０ｍｍ、高さ３ｍのテス
ト炉を用いた）。図４に示される従来法と異なるのは、
貝殻を破砕する前に、食堂等塩分の低い雑排水の発生源
からの排水を利用して貝殻を洗浄し、塩分を除去すると
ころにある。以下の条件で貝殻を水洗し、残留塩分を評
価した。
るが、限定を意図するものではない。 （実施例１）図１に示されるフローシートに従がい、ボ
イラ炉内脱硫を行った（直径７０ｍｍ、高さ３ｍのテス
ト炉を用いた）。図４に示される従来法と異なるのは、
貝殻を破砕する前に、食堂等塩分の低い雑排水の発生源
からの排水を利用して貝殻を洗浄し、塩分を除去すると
ころにある。以下の条件で貝殻を水洗し、残留塩分を評
価した。
【０００９】 （１）供試体 ：加古川河口より採取したムラサキガイの身を取った貝殻 （２）洗浄液 ：純水 （３）洗浄条件： 約２０ｇの貝殻を５００ｍｌの純水に浸漬 浸漬時間：２４Ｈ 浸漬温度：室温 （４）試験手順： 採取したムラサキガイ（発電所の定期検査により生じる貝 と同等）の身を取った貝殻を自然乾燥する。 所定量の貝殻を所定量の純水に浸漬し、貝殻表面の塩分（ ＮａＣｌ）を純水中に拡散させる。 所定時間浸漬後、貝殻の水切りを行い、自然乾燥する。 、を繰り返す。 貝殻に付着した塩分の測定は自然乾燥（含水洗後の貝殻） した貝殻の一部を１００ｍｌの純水中に入れ、加温し、貝 殻に付着した塩分を純水に溶出させた後、比色法にて付着 塩素量を求めた。
【００１０】上記の条件で得られた付着塩分量（Ａ）と
付着塩分の除去率（Ｂ）を図２に示す。図２に示すよう
に、１回の洗浄で初期付着塩分量０．６５ａｓｃｌ−ｍ
ｇ／ｇ・貝の９０％近くが除去でき、３回の洗浄でほぼ
１００％の付着塩分除去が可能であることが分かる。
付着塩分の除去率（Ｂ）を図２に示す。図２に示すよう
に、１回の洗浄で初期付着塩分量０．６５ａｓｃｌ−ｍ
ｇ／ｇ・貝の９０％近くが除去でき、３回の洗浄でほぼ
１００％の付着塩分除去が可能であることが分かる。
【００１１】以下の条件で、貝殻の脱硫試験を実施し、
脱硫効率を評価した。 ・燃料：石炭 ・貝殻：加古川河口より採取したムラサキガイの身を取
った貝殻 ・Ｃａ／Ｓ：２及び５ ・Ｃａ粒子径：７５μｍ以下及び３００〜５００μｍ ・燃焼温度：８５０℃
脱硫効率を評価した。 ・燃料：石炭 ・貝殻：加古川河口より採取したムラサキガイの身を取
った貝殻 ・Ｃａ／Ｓ：２及び５ ・Ｃａ粒子径：７５μｍ以下及び３００〜５００μｍ ・燃焼温度：８５０℃
【００１２】以上の条件で、試験を実施し、得られた結
果を図３に示す。なお図３には、参考のため石灰石によ
る結果もあわせて示している。図３の結果から、下記の
ことがわかる。すなわち、 （１）貝殻は石灰石と同等以上の脱硫効率を持つ。 （２）貝殻の粒径が１００μｍ以下では、脱硫率が５０
％を超え、煙道排ガス中のＳＯx 濃度は１００ｐｐｍ
（＝２００ｐｐｍ（排ガス中濃度）×５０％）以下にな
り、環境基準を満足できる。
果を図３に示す。なお図３には、参考のため石灰石によ
る結果もあわせて示している。図３の結果から、下記の
ことがわかる。すなわち、 （１）貝殻は石灰石と同等以上の脱硫効率を持つ。 （２）貝殻の粒径が１００μｍ以下では、脱硫率が５０
％を超え、煙道排ガス中のＳＯx 濃度は１００ｐｐｍ
（＝２００ｐｐｍ（排ガス中濃度）×５０％）以下にな
り、環境基準を満足できる。
【００１３】
【発明の効果】本発明によると、石灰石の代りに、貝殻
を脱硫するプロセスにおいて、（１）１００μｍ以下に
粉砕しＣａ／Ｓ比を５以下の条件で脱硫することによ
り、貝殻が石灰石と同等の脱硫性能を示す、（２）発電
所で発生する貝殻を石灰石の代りに使用する場合には、
石灰石の使用量が低下するとともに、貝殻の処理費用が
削減できるのでコストダウンが達成でる、という効果が
奏せられる。一方、貝殻を使用すると、貝殻に付着して
いる塩分がボイラ表面を腐食する恐れが出てくるが、例
えば塩分の低い食堂等の雑排水を利用して、洗浄するこ
とによって、ほぼ完全に塩分を除去することができ低コ
ストで脱塩を可能にした。従って、本発明により、従来
法と比べて低コストの脱硫が可能となった。
を脱硫するプロセスにおいて、（１）１００μｍ以下に
粉砕しＣａ／Ｓ比を５以下の条件で脱硫することによ
り、貝殻が石灰石と同等の脱硫性能を示す、（２）発電
所で発生する貝殻を石灰石の代りに使用する場合には、
石灰石の使用量が低下するとともに、貝殻の処理費用が
削減できるのでコストダウンが達成でる、という効果が
奏せられる。一方、貝殻を使用すると、貝殻に付着して
いる塩分がボイラ表面を腐食する恐れが出てくるが、例
えば塩分の低い食堂等の雑排水を利用して、洗浄するこ
とによって、ほぼ完全に塩分を除去することができ低コ
ストで脱塩を可能にした。従って、本発明により、従来
法と比べて低コストの脱硫が可能となった。
【図１】図１は、本発明の実施例１の脱硫工程を示すフ
ローダイヤグラム、
ローダイヤグラム、
【図２】図２は、洗浄回数と付着塩分除去率との関係を
示すグラフ、
示すグラフ、
【図３】図３は、平均粒径と脱硫率の関係を示すグラ
フ、
フ、
【図４】図４は、従来法の脱硫工程を示すフローダイヤ
グラム、
グラム、
【図５】図５は、一般的な貝殻と石灰石を用いる場合の
脱硫率の比較を示すグラフ
脱硫率の比較を示すグラフ
Claims (1)
- 【請求項１】 石灰石の代りに貝殻を脱硫剤として用い
る脱硫方法において、貝殻を脱硫剤として使用する前
に、塩分濃度の低い水で水洗後、貝殻を１００μｍ以下
に破砕し、燃料中のＳ分に対してモル比で５以下の条件
で、破砕した貝殻を炉内に投入することを特徴とする脱
硫法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8194359A JPH1033935A (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 貝殻を脱硫剤として用いる脱硫方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8194359A JPH1033935A (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 貝殻を脱硫剤として用いる脱硫方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1033935A true JPH1033935A (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=16323273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8194359A Withdrawn JPH1033935A (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 貝殻を脱硫剤として用いる脱硫方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1033935A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013053829A (ja) * | 2011-09-06 | 2013-03-21 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 腐食抑制装置付きボイラ及びボイラの腐食抑制方法 |
| KR20220096603A (ko) * | 2020-12-31 | 2022-07-07 | 주식회사 대웅 | 굴패각을 활용한 순환 유동층 보일러 탈황제, 이를 이용한 순환유동층 보일러의 탈황방법 및 그 연소 잔재물을 활용한 결합재 조성물 |
| KR20230068545A (ko) * | 2021-11-11 | 2023-05-18 | 주식회사 대웅 | 굴패각을 활용한 유동층 보일러 염화수소 발생 저감제, 이를 이용한 유동층 보일러 노내 염소수소 발생 저감방법 및 그 연소 잔재물을 활용한 결합재 조성물 |
-
1996
- 1996-07-24 JP JP8194359A patent/JPH1033935A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013053829A (ja) * | 2011-09-06 | 2013-03-21 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 腐食抑制装置付きボイラ及びボイラの腐食抑制方法 |
| KR20220096603A (ko) * | 2020-12-31 | 2022-07-07 | 주식회사 대웅 | 굴패각을 활용한 순환 유동층 보일러 탈황제, 이를 이용한 순환유동층 보일러의 탈황방법 및 그 연소 잔재물을 활용한 결합재 조성물 |
| KR20230068545A (ko) * | 2021-11-11 | 2023-05-18 | 주식회사 대웅 | 굴패각을 활용한 유동층 보일러 염화수소 발생 저감제, 이를 이용한 유동층 보일러 노내 염소수소 발생 저감방법 및 그 연소 잔재물을 활용한 결합재 조성물 |
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| Date | Code | Title | Description |
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| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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