JPS58500334A - 燃焼法及びそのための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 燃焼法及びそのための装置 本発明はガス状硫黄化合物の放出が最も少なくなるような硫黄含有燃料の燃焼に 関する。特に本発明；工、ガス状硫黄化合物の放出が実質的に減少するようＶＣ 硫黄含有炭素質及び炭化水素燃料を実質的に完全に燃焼させることに関する。

背景の技術 過去数年内果、大気の汚染が進むことに起因する直接の長い期間江亘る問題に増 々関心が払われるようになってきた。この問題で、進む汚染を止めるため又でき れば現在の汚染度を低下させるための手段が講じられなければならない水準にき ていることに気が付くようになった。それに気が付いた結果、汚染物が大気中へ 多量に放出されるのを防ぐ規準と手段を開発するためかなりの量のお金と労力が 企業及び政治機関で費やされている。問題の汚染物の中に）ま、多くの精製及び 化学プラントから排出される発ガス、及び古くからの燃料を燃焼させて発電する 電力プラントからの煙道ガス中に存在する種々の窒素酸化物及びガス状硫黄化合 物がある。大気中へ取出される窒素酸化物の主な形は酸化窒素（Ｎｏ）で、之は 大スー中へ放出されると酸素と接触してそれと反応し、二酸化窒素（ＮＯ２）或 は他の多くの窒素酸化物のいずれかを生ずる。その多くは植物及び動物の生命に も有毒であることが知られている。

ガス状硫黄化合物１まＨ２Ｓ　、　ＣＯ３、ＮＯ２等の如き多くの一形態で存す る。之等のガス状化合物１１大気中へ放出されると酸素と水分と接触し、反応し て硫酸を形成し、水性動物及び植物の生命に有害なことが知られているいわゆる 「酸性の雨」になる。

ガス状硫黄化合物の放出を減少させる試みとして、原理的に三つの方法が用いら れている。それらシま（］）燃料から、それを燃焼成）１部分的燃焼にかける前 に硫黄成分を除去すること、（２）燃焼中硫黄と反応する添加物を用いること、 及び（３）ガス状流出物を、それを大気中へ放出する前に洗滌して硫黄成分を除 去することである。燃焼前に硫黄成分を実質的に完全に除去するためにシま、硫 黄成分の抽出のための高価な溶媒を使用する必要があり、それは燃料エネルギー のかなりの部分を除くことにもなる。そのような方法はコスト及び効率の両方か ら全くｆｆｌ１足できるものではないことが判明している。硫黄成分を除去する ために現任広く行われている方法は、流出ガスを硫黄成分を除去するための吸収 剤で、それらガスを大気へ排出する前に洗滌することを含んでいる。しかしこの 方法の欠点は、少量の分散したガス状硫黄成分を除去するために多量の流出ガス を処理することに大きな資本及び操作コストがかかることである。実際、平均的 電力プラントでは、流出ガスを処理するための設備のコス）ｌま１億１ルを超え ることがある。

燃料中に存仕する硫黄化合物を添加物と反応させて燃焼工程中に固体化合物を形 成する試みに多くの努力硫黄化合物と一層よく接触させるよ、うにして入れるこ とができ、そのため吸収剤が一層高い濃度のそれら硫黄化合物を処理できること 、（２）現存する装置、バーナーで燃料硫黄を固体の容易に除去できる形で捕捉 することができること、及び（３）次に固体硫黄化合物を、通常燃料の灰成分を 除去するのに用いられている現存するろ過装置で除去することができることであ る。２迄この方法の主たる欠点シま、過剰の量の吸収剤を燃料に添加しなければ 、燃料の硫黄成分除去率を高くすることができなかったことである。実際、はと んどの文献）工、硫黄を７０％以上除去するのに、吸収剤対硫黄のモル比は少な くとも５以上にする必要があることを示唆している。

固体硫黄化合物を、燃焼工程の残りの段階中固体として維持することにも多くの 研究が向けられてきている。文献ＶＣは、ガス状硫黄化合物は通常の化学量論的 燃焼及び温度では熱力学的に固体形よりも存在し易いことが示されているが、昧 とんど全ての実験では固体形のいくらかの部分が燃焼工程中存在し続けることが 示されている。（Ｇ、フラメント（Ｆｌａｍｅｎｔ）著、「溶媒注入による炎中 での直接的硫黄の捕捉Ｊ　（Ｄｉｒｅｃｔ。

５ｕｌｐｈｕｒ　Ｃａｐｔｕｒｅ　ｉｎ　Ｆｌａｍｅｓ　Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈ ｅ　Ｉｒ１ｊｅｃｔｉｏｎｏｆ　５ｏｒｂｅｎｔｓ　）、（Ｉｎｔ’ｌ　Ｆｌａ ｍｅ　Ｒｅｓ、　Ｆｄｔｈ、　Ｄｏｃ、　ｎｒ。

Ｇ　１９／ａ／９Ｎ□ｖ、　１９８０　）参照〕。はとんどの場合、燃料硫黄の 約半分が全燃焼、工程中成体形で存在し続け、成る実験で）まかなり高い維持率 を示している。

硫黄含有燃料の燃焼方法及び装置で、普通放出されるガス状硫黄化合物の７０％ 、好ましくは９０チを越える減少を可能にし、然も大過剰の溶媒を用いる必要の ない改良された方法及び装置に対する要求が依然として存在することは明らかで ある。

発明の要約 本発明；ま燃料燃焼帯域を一つ以上用いて、祷られる流出ガス中に存在するガス 状硫黄化合物の量を最小にする方法及び装置を与える。

広義には本発明：工第−燃焼帯域中で硫黄含有燃料と、その燃料を完全燃焼する のに必要な全化学量論的量の約２５％〜４０％の量の酸素とを無機アルカリ性吸 収剤の存在下で、選択された温度及び滞留時間条件で反応させることからなる。

燃料と酸素は反応して燃料の硫黄成分を遊離し、ガス状硫黄化合物を含有する燃 焼生成物を形成する。燃料、燃焼生成物、ガス状硫黄化合物及び無機アルカリ性 ｌ！ｊ、収剤からなる祷られた混合物を、希望の量のガス状硫鰭化合物が無機ア ルカリ性吸収剤と反応して固体硫黄化合物を形成するのに充分な滞留時間の間、 約１０００〜１８００°にの温度に維持する。ガス化及び硫黄捕捉に必要な最小 滞留時間は、合計約５０〜６００ミリ秒である。それによりこの第一燃焼域から 排出される混合物′Ｌま、そうしなければ普通の燃焼の結果として存在するであ ろうガス状硫黄化合物に比較して、放出されるガス状硫黄化合物が実質的に減少 している。

はとんどの適用例に対し、約１２００〜１６００°にの温度が好ましく、それが 要求されてもよい、なぜなら成る燃料を１１２００°により低い温度では導入流 燃焼器で実際的時間限界内でガス化することシマ普通できない。亦、約１６００ °にの温度では一層急運なガス化が起きるが、そのようガ高い温度では価格の高 い耐高温性の構造材料を用いる必要がある。亦、そのような高温で（工、成る無 機アルカリ性吸収剤（工それもの効果を失う。

本発明の実戦により、燃焼工程の残りの段階に亘って固体状で維持できる一層安 定な固体硫黄化合物を形成させるのに、燃料硫黄成分と反応させるのに必要な無 機アルカリ性吸収剤の量を実質的に減少させながら、ガス状硫黄化合物の放出が 制御される。この固体状硫黄化合物；工、従来のろ過装置で流出ガスから容易に 除去することができる。

本発明の鍵となる特徴）工、空気／燃料の化学量論的量、温度、及び滞留時間の 諸条件を調節することにより、燃料硫黄を固体状で効果的に捕捉するやり方にあ る。多量のアルカリ性吸収剤を導入することによりガス状硫黄を制御しようとす る他の方法と１′ｓ、対照的に、本発明によれば成る制御された条件下で、実質 的な捕捉を達成するのに必要な無機アルカリ性吸収剤（ま実質的に一層少なくな っていることが判明している。

本発明の第二の鍵となる特徴）よ、空気／燃料の化学量論比、温度及び滞留時間 を、燃料硫黄成分が一度ひ捕捉されたら、確実に、燃焼工程の残りの段階中固体 状のままでいるように制御するやり方である。固体硫黄化合物の酸化及び解離の 化学及び化学的反応速度のみを考えた他の方法とは対照的に、本発明；ま確実に 固体状で維持されるように固体粒子の化学的、物理的及び熱的性質を考慮に入れ ている。

本発明：工一つにｉま、空気／燃料混合物の化学量論比が、燃料と、それと非常 によく接触している無機アルカリ性吸収剤との間に行われる反応に重要な影響を 及ぼすという発見に基いている。特に、燃°暁中成る狭い範囲の空気／燃料の化 学量論比内で１工、無機アルカリ性吸収剤とどんな燃料硫黄成分との間の反応で も極めて迅速で且つ効率がよく、吸収剤対燃料硫黄成分のモル比）工、約１：１ 〜３；１のような低い範囲にすることができ、それでいて存在する燃料硫黄成分 の９０％以上を依然として捕捉することができることが見出されている。

本発明を実施する際、燃焼ｉ５″Ｆ能な燃料、酸素含有ガス及び燃料硫黄成分用 無機アルカリ性吸収剤は、第一燃焼硫黄捕捉帯域へ導入される。好ましくは酸素 含有゛ガスシま空気であり、燃料の完全燃焼に必要な酸素の約２５％〜４０％、 好ましく（ま５２％〜５７％を与える量で導入される。燃焼可能な空気／燃料混 合物１ま反応して燃焼生成物を形成し、無機アルカリ性吸収剤は燃料硫黄成分と 反応して希望の固体硫黄化合物を形成する。得られる燃焼混合物：工吸収剤と硫 黄との反応を完了するのに充分な時間１０００〜１８００°にの温度に維持し、 それによってガス状硫黄化合物の濃度を希望の水準迄減少させる。後で固体硫黄 化合′１！！Ｊは従来のろ適法で燃焼混合物から容易に除去することができる。

本発明の特に好ましい具体例に従えば、硫黄捕捉帯域から排出される燃料と燃焼 生成物の混合物）裏、窒素化合物分解帯域へ送られる。特に本願と同じ譲受人に 譲渡された１９８０年８月１４日出願の５ｅｒｉａｌ　４　。

１７８．２１０の特許出願に教示されているように、燃料の初期燃焼中、窒素化 合物が形成されることが報告されており、そのような化合物を分解するための装 置及び方法が記載されている。その発明に従えば、燃焼生成物又は燃料単独と酸 素含有ガス特に空気との燃料に冨む混合物を窒素化合物分解帯域へ導入する。そ の帯域中の全空気）ま燃料の燃焼に必要な酸素の約４５チ〜７５％、好ましくは 約５０％〜６５％を与えるように調節される。燃料と空気の全混合物）工反応し て燃料に富む燃料生成物を形成し、得られた混合物は窒素化合物の濃度を希望の 値に減少させるのに充分な時間少なくとも１８００°にの温度に維持し、主に元 素状ガス状音素を形成する。上記用法で１１一層高い温度が好ましい。１８［］ ００〜２５００°にの温度範囲が好ましい。

カルシウム含有無機アルカリ性吸収剤を本発明の硫黄捕捉帯域で用いる場合、誠 化カルシウムが形成される。このカルシウム化合物を窒素化合物分解帯域へ送る と、窒素化合物の分解過程を著しく増大するように本発明のほとんどの用途に対 し、最大量の熱が得られるように燃料を完全燃焼するのが望ましい。そのような 場合、前の帯域から放出される燃料と燃焼生成物との混合物）ニ一つ以上の続く 燃゛暁帯域へ送り、その間、そのような続く帯域中での温度を約１８００〜２０ ０００にの範囲内に保つのが好ましく、同時に、燃料の完全燃焼に必要な全化学 量論的量の酸素の約１００％〜１２０％の酸素を与えるのに充分な追加の空気を 導入する。燃料中ＶＣ誠黄がない場合でも、この温度範囲（ま窒素酸化物の形成 を防ぐと共に、削の燃料に富む燃焼の残留生成物の完全な酸化を行わせるのに好 ましい。

第１図は捕捉された硫黄のチ対空気／燃料化学量論比を示すグラフである。

第２図は捕捉された硫黄の多対燃料中の硫黄の１モル当り添加されたカルシウム のモル数を示すグラフで。

ある。

第６図は本発明の好ましい実痴例に用いられる三帯域バーナーの斜視図である。

第４図は第５図の４−４の線に沿って取った断面の概略図である。

好ましい具体例 本発明はその最も広義の態様として、一つ以上の炉焼帯域中で硫黄含有撚暁可能 燃料を部分的又は完全に酸化するための方法及び装置で、通常燃焼中に形成され るガス状硫黄化合物の放出が最低又は実質的に減少した方法及び装置を与′える 。２迄既知の方法及び装置と）工対照的に、本発明）まガス状硫黄化合物放出を 実質的に減少させるために無機アルカリ性吸収剤のモル比を犬きくする必要）工 ない。実際、本発明によれば、約１：１〜５：１の範囲内の無機アルカリ性吸収 剤対硫黄のモル比で、ガス状硫黄化合物放出の７０％以上の減少を与えることが できる。ここに記載する化学量論及び温度の制御された条件で、燃料灰の成分と して存在していてもよい無機アルカリ性吸収剤が効果的に燃料硫黄成分と反応し 、希望する容易に除去できる固体硫黄化合物を生じ、それによって付加的無機ア ルカリ性吸収剤の必要性を減じ、後の廃物排棄問題を減することがでとることは 、本発明の特別な利点である。

本発明を石炭の如き硫黄含有燃料を複数の帯域で完全酸化し、実質的にガス状硫 黄化合物の放出を減すると共に実質的に窒素酸化物の放出を減することを含む好 ましい具体例に関して次に特に記述する。第１図に関し、そこには捕捉された燃 料硫黄のチ対空気／燃料化学量論比を示すグラフが記載されている。グラフは空 気／燃料化学鴛論比の効果を示すため、二組の試験を行なった結果を表している 。イリノイ（Ｉｌｌｉｎｏｉｓ　）腐、６石炭を石灰の存在下で燃焼した。石灰 は燃料中の硫黄１モル当り石灰２モルのモル比を与える量で添加されている。曲 線Ａは６．０　ｆｔの長さの燃焼器について、約１００　ミＩＪ秒の滞留時間を 与えた場合を示し、曲線Ｂは１２　ｆｔの長さの燃焼器について、約２００ミリ 秒の滞留時間を与えた場合示している。

試験の結果は明らかに化学量論の狭い幅内で、吸収剤対硫黄の比較的低いモル比 を用いて実質的な割合の燃料硫黄を捕捉することが可能であることを示している 。特に、約０．２５〜０．４０の空気／燃料化学量論比を用いて、９０％以上ま でガス状硫黄化４合物を、減少させることができる。それらの化合物はさもなけ れば大気中へ放出されることになるであろう。第１図に示したデーターを生ずる 試験条件は最適のもので）ヱなかったことは分るであろう。従ってもつと大きな 捕捉率が之等の燃焼器の長さ又は滞留時間内で予期できる。亦、全ての例で、全 てのガス状硫黄化合物の放出を阻止することを望むものではなく、又その必要も ないであろうことも分るであろう。例えば一般に、ウェスタン（Ｗｅｓｔｅｒｎ 　）石炭の如き低硫黄石炭に対する放出要件は、ガス状硫黄化合物の７０％が除 去されることに過ぎない。之に対し硫黄含有量の高いイースタン石炭に対しては 、その要件はもつと厳しく、９０％の除去が要求されている。従って吸収剤対硫 黄のモル比及び滞留時間は、ガス状硫黄化合物の放出の希望する低下が達成され るように容易に選択される。

第２図に関し、そこＩｃは捕捉された硫黄の割合（％）対石炭中の硫黄１モル当 り添加されたカルシウムのモル数を描いたグラフが示されている。予惣される通 り、添加されるカルシウムの量が多い程、捕捉される硫黄の％は高くなる。しか しここに示された二つの顕著な特徴は、異なった滞留時間の効果と、石炭中に含 まれる無機アルカリ性吸収剤の効果である。特に線１と２は低灰分（無視できる 程のカルシウム含有量）のイースタン石炭についての典型的なプロットである。

しかし線１は６ｆｔの燃焼器で燃焼させた石、炭に対するものであり、線２は１ ２　ｆｔの燃器で燃焼させた石炭に対するもので、従って滞留時間が長くなるこ とによって捕捉される硫黄の％が増大することを示している。

線３シま石炭中の硫黄１モル当り１．４モルのカルシウムを含むウェスタン石炭 を６ｆｔの燃焼器で燃焼させた場合を示す。之から、仮えカルシウムを添η口し なくて除去されることが分る。多くのウェスタン石炭は硫黄。

１モル当り２．６モルより多いカルシウムを含有まる。

従って、適当な化学量論比、現像及び滞留時間を用いることにより、石炭にほと んど又は全く付加的カルシウムを添加せずに、環境法で現在要求されている硫黄 捕捉を全て達成することができることは分るであろう。

硫黄含有量の高いイースタン石炭は通常小濃度のアルカリ性化合物しか含んでい ないので、硫黄捕捉に必要な無機アルカリ性吸収剤１ま全て添加しなければなら ないであろう。この添加吸収剤：・ま、石炭灰中に通常含まれるアルカリ性化合 物によって与えられるのと同じ非常によい接触を燃料゛と吸収剤に与えるように 燃料中へ粉砕するか又は他の方法で石炭とよく混合する。第２図の繰１及び２で 示されたデーターな生ずる試験では、石灰は石炭を粉砕する前に石炭へ添加し、 石灰が石炭粒子中へ粉砕されるようにした。石炭へ添加される無機アルカリ性吸 収剤の粒径は、石炭の粒径と同じか又はそれより小さいのが一般に好ましい。少 なくとも７０％が２００メツ７ユ篩（米国標準篩）を通過する粒径へ粉砕した吸 収剤が一般に適切である。

第５図に関し、本発明のバーナー組立体１０の斜視図が示されている。このバー ナー組立体１０の断面は第４図に示されている。用語「バーナー」或は「バーナ ー組立体」）工、燃料と空気な一緒にし、それらを混合して燃焼性混合物を形成 し、燃焼を部分的に完了して希望の組成の燃焼生成物を得る装置を指すのにここ では用いる。一般的用法と（ま一致しないかもしれないが、バーナーという語（ ま一般に燃料と空気を一緒にし、燃焼のための混合物を生ずる燃焼装置の部分（ 例えばズンゼンバーナー）を主に指すものと考えられる。用語「燃焼器」は、一 般にバーナーと、燃焼が完了する装置部分とを指すものと考えられる（例えばガ スタービン燃焼器）。「炉」及び「ボイラー」というような語は、一般に燃焼器 のみならず、燃焼熱の種々の最終用途をも含むものと考えられ、それらのいずれ も本発明の特別な態様であるとは考えていない。

本発明は、広い範囲の種々の用途で、ガス状硫黄化合物の放出を低くするのに必 要な程度迄燃焼を制御することに関する。どの用途でもこの目的を達成するため に構成した装置内で、燃焼が完了する迄、即ち全ての化学的物質が最低のエネル ギ状態へ変化される迄、燃焼を含ませる必要）まない。成る用途でに希望の燃焼 生成物は実際には部分燃焼から得られる。燃料に富むガスでもよい。之等の理由 及び、本発明の燃焼法を実施するのに開発された独特の装置ｆエバーナーと一般 に呼ばれる装置に置き代られるように考えられているという理由から、ここで用 いる「バーナー」という用語；工、そのような装置に関して広く解釈されるべき である。

再び第４図に関し、燃料は入口１２からバーナー組立体１０へ導入される。本発 明は燃焼中ガス状硫黄化合物を生ずる種々の硫黄含有燃焼可能燃料に適用できる 。従って本発明１ま、種々の量の硫黄を含有する原油、石油残渣及び種々の他の 石油ｌ１ｌｌｌ成物と同様、いわゆる燃料庫燃料油及び頁岩油の如き種々の液体 硫黄含有燃料、石油生成物及び副生成物に適用できる。更に本発明１ｙＫアスフ アルト、石炭、石炭タール、亜炭及び燃焼可能な地域的廃棄物或）ま有機廃棄物 さえも含む通常固体の燃料に適用することができる。そのような固体燃料、特に 石炭は通常粉末にしてキャリアーガス、一般には空気中の懸濁物としてバーナー へ送る。キャリアーガス中に存在する空気は燃料の燃焼に必要な化学量論的空気 の一部として含まれるであろう。第６図及び第４図に例示した装置）工石炭の如 き固体燃料の燃焼に適していると考えられる。

ガス状硫汝化合物との反応のために無機アルカリ性吸収剤もバーナー組立体中に 導入される。描いた好ましい具体例では、無機アルカリ性吸収剤１エバーナーへ 入口１２から導入する前に石炭と混合し、粉砕する。

燃料中に存在するか又は燃焼の初期段階中形成される酸性硫黄化合物と反応する どのような無機アルカリ性吸収剤でも用いることができる。入手性及びコストに 基いて好ましい無機アルカリ性吸収剤は、マグネシウム、カルシウム及びナトリ ウムの酸化物、水酸化物及び炭酸塩である。之等は単独又は組み合せて用いるこ とができる。特に好ましい無機アルカリ性吸収剤はカルシウム及びナトリウムの 炭酸塩であるが、それらシマ夫々石灰及びソーダ灰の形で天然産鉱物として得ら れる。例えば石灰石は、燃料の灰成分中に含まれる無機カルシウムを含めて、全 モル比が硫黄１モル当りカルシウム約１〜３モルの範囲、好ましくは硫黄１モル 当りカルシウム約１．８〜２．５モルの範囲内になるような量で導入される。固 体炭素質燃料の多くは、それらの灰成分として石灰石の如き無機アルカリ性吸収 剤をかなりの量含んでいることハ紹められるであろう。燃料中に含まれるアルカ リ性吸収剤もガス状硫黄成分と反応すること）工、本発明の一つの利点である。

従って、吸収剤対硫黄の「モル比」という用語に言及した時、それ１１導入され た全ての添加吸収剤と同様、燃料の無機アルカリ性部分をも含むものである。

空気、純粋元素状酸素、酸素増加空気等の如き酸素源も、入口１４を経てバーナ ー組立体１０へ導入される。一般に経済性の問題で空気が好ましい。空気、無機 アルカリ性吸収剤及び燃料は、互に混合し、第−燃焼帯域１６で反応させる。勿 論、空気及び燃料を、燃料の完全燃焼に必要な空気（全てのキャリアー空気を含 む）の化学量調的童の約２５チ〜４０％、好ましくは５２％〜５７％を与える量 で導入するのが、本発明の本質的要点である。

燃焼帯域１６で形成される燃焼生成物の温度）ユ、燃料と燃料硫黄成分のガス化 を確実にするのに充分な高さでなければならない。温度の上限（工経済性、構造 材料、及びガス状硫黄化合物とアルカリ性吸収剤との間の反応で形成された固体 硫黄化合物の分解を起すような高い温度）ま避ける必要性から決まる。一般に温 度）１約１００００〜１８０００にの範囲、好ｔしくは約等に特に適した好まし い温度範囲内でも、適当にはアルミナ又は炭化珪素のようなセラミック被覆又は 裏打１８をつけるなどして燃焼域１６の壁を保護することが必要であろう。

特に好ましい具体例（よれば、入口１４から導入される空気）ま燃・焼滅１６中 に希望の温度を維持するように約５０００〜８００°にの温度に予熱するのが好 ましい。この予熱された空気は・燃焼域に入る前に燃焼帯域１６と熱交換をする 関係を保って送られる。それによってこの予熱された空気）まバーナー組立体１ ０の外側表面を帯域１６中に存在する高温から絶縁する動きをする。しかし、帯 域１６へ熱を与える数多くの同等な方法が当業者には容易に分るであろう。経済 性のために、ボイラーの如き多くの燃焼装置が、装置を出る煙導ガスとの熱交換 によって燃焼空気を加熱するのが普通である。別法として他の種類の直接又）１ 間接的熱交換器或）ま電気加熱素子を、希望の温度を維持するのに用いることが できる。

燃焼帯域１６）工その帯域中の生成物に希望の滞留時間を与える長さＡを有する 。勿論正確な長さ）工選択し−た滞留時間及び流れる燃焼生成物の速度の関数で あろう。固体又（工液体燃料中に含まれ２硫黄の効果的な捕捉に必要な滞留時間 は、燃料中の硫黄の実質的に全てが確実にガス化し、希望の燃料に富む気相化学 量論が与えられるのを確実にするのに充分な量の燃料をガス化するのに必要な時 間によって犬きく支配される。燃料の組成、燃料内の硫黄、燃料の物理的大きさ 及び状態、及び燃焼条件により、燃料をガス化し、硫黄を捕捉するのに必要な全 滞留時間）工、５０ミリ秒程の低さから６００ミリ秒位の高さ迄の範囲にするこ とができる。上記条件、化学量論及び反応温度の下で燃焼させる粉末石炭に対し て）裏、２００〜６００　ミＩＪ秒の滞留時間が一般に好ましい。液体燃料で； ま約５００〜２００ミリ秒の一層短い滞留時間が一般に好ましい。燃料の粒径は ガス化に必要な滞留時間に影響を与え、粒径が大きくなる程必要な時間：工長く なる。逆に粒径が小さくなると、ガス化に必要な時間は実質的に減少させること ができる。

描いた荷に好ましい具体例に従えば、燃焼帯域１６を出る燃焼生成物は、望素化 合物を分解するため［第二の燃焼帯域２０へ導入する。前記％許出ｆｉｓ、Ｎ。

１７８．２１０ＶＣ教示されているように、燃料の燃焼中に形成された窒素化合 物の効果的な分解のためには、空気と燃料を、燃料の完全酸化に必要な化学量論 的量の酸素の４５％〜７５％、好ましくは５０係〜６５％の酸素を与える量で導 入することが必須である。しかし、固体硫黄化合物を除してなければ、本発明に よりこの燃焼帯域中の化学量論は、熱力学的に硫黄捕捉帯域中に形成された固体 硫黄化合物の酸化が起ることが示されているところより低く維持されることが好 ましい。典型的な瀝青炭の場合には、この滞城中に導入される空気は、燃料の完 全酸化に必要な酸素量の約６０係より少ない酸素な供給するように維持さるべき である。之等の条件下で、窒素化合物の迅速な分解に必要な温度シエ、希望の固 体ｆＩｔ賛化金化合物め得る酸化を起すことなく、この帯域全体に亘って維持す ることができる。第４図に描いたように、帯域２０のための空気−工、入口１４ を通り、複数の開口２２を通って導入される。

第二燃焼帯域２０は長さくＢ）をもち、それシ１一般にシエ、窒素化合物の希望 の量の分解に適切な滞留時間を与えるように、第一燃焼帯域１６の長さ、の半分 より短いであろう。本発明の主題であるＳＯｘ捕捉帯域がＮＯｘ分解段階と一緒 に用いられる時に）ま、石炭ガス化のほとんどＹ工そのＳＯｘ捕捉帯域中で達成 される。従ってＮＯｘ分′１％段階中の滞留時間及びその帯域の長さは非常に短 くすることができる。はとんどの用途に対して、窒素化合物を約５０　ｐｐｍよ り少ない水準にするのに適切な滞留時間は、約２５〜１００　ミ！７秒である。

更に前記特許出ｓｖｃ教示されているように、すす、炭、コークス及び鉄化合物 の如き粒状物質が存在すると、窒素化合物の分解速度を著しく増大することが認 められている。之等が石炭の如き燃料の灰成分中に存在する時、如何なる付加的 粒状物も添加する必要はない。しかしもし燃料が低灰分燃料であるならば、その ような細かく分散した粒状物を添加して、さもなければ必要になるであろうよう な滞留時間を短くするのが有利であろう。もし之等の粒状物をＳＯｘ捕捉段階で 燃料と共にバーナーへ導する場合ＶＣは、固体ｉ黄含有化合物を含めた粒状物は 希望のＮＯｘ分解が達成される迄、ガス流から除かれるべぎではない。しかし成 る用途では、ＮＯｘ分解に必要な滞留時間が、もしＮＯｘの分解を促進するため の粒子が用いられないならば、はとんど実際的利点ハ得られない位短いことがあ る。そのような場合には、後の燃焼帯域で固体硫黄化合物の分解する可能性を除 くため、燃焼空気を少しでも更に添加する＠に、固体硫黄化合物を除去するのが 有利であろう。

好ましい具体例として、燃焼生成物は燃焼帯域２０を出て少なくとも第三の燃焼 帯域２４に入る。前述の特許出ａＶｃ教示されているように、付加的燃焼空気を 入口２６及び開口２８を経て燃焼帯域２４へ供給し、燃料に富むガスの燃焼な完 了させる。この最終燃焼段階のための温度域の本質的特徴１ま、その温度が実質 的量の熱的ＮＯｘが形成されるような温度より少なくとも低く保たれるというこ とである。本発明の好ましい具体例として、第−硫鹸捕捉燃焼帯域中で発生した 固体硫黄化合物１工、燃焼ガス中に保有され、従ってこの第三燃焼帯域２４を通 過しなければならない。この帯域中の温度）まできるだけ低くなければならず、 燃料に富むガスの燃焼を迅速に完了することと両立しなければならない。ＮＯｘ の形成と固体硫黄化合物の分解を共に最少にし、然も燃焼を完了するために、燃 焼帯域中の温度は１６００°〜２０００°Ｋ、好ましく（１１８００゜〜１９０ ０°Ｋに維持される。

石灰石が硫黄を捕捉するのに用いられる無機アルカリ性吸収剤である例では、固 体の硫黄含有化合物は硫化カルシウムＣａＳであろう。理論的空気の約６０チよ り高い化学量論的混合物に対しては、固体粒状のＣａＳシエ丙体のままになって いながらＣａ　ＳＯ４へ容易に酸化されるであろうことはよく知られている。こ の迅速で高度に発熱性の反応は、ガス状硫黄酸化物への酸化よりも反応速度論的 には起り易い。それ以上の酸化は不可能である。従って高温では、硫酸カルシウ ム（ＣａＳＯ４）は別に阻止されるのでなければゆっくりした高度に吸熱的な反 応としてＣａＯとＳＯ２に分解し始めるであろう。

文献に）工、純粋ＣａＳＯ４の比較的速い分解が約１５２０°にの温度で起るこ とが示されており、その温度は帯域２０から帯域２４へ入る燃料に富むガスの燃 焼を完了するのに必要な１６００°〜２０００°により充分低い。

之は硫黄が帯域２４から容易除去できる固体で維持されるのを妨げるように見え るが制御された条件での実験で）ま、実際上５０〜９０％以上の維持が容易に達 成されることが示されている。

この最終的燃焼帯域中、固体硫黄化合物が維持されることに含まれる原因になる 機構については未だ確かなことは分らず、又何らかの理論的説明に束縛されるこ とは望まない。然し次のような説明を与えておく。

例として、石炭中の硫黄を捕捉するのに最初石灰石を用いる場合について論する ことにする。最初の硫黄捕捉に含まれる石灰石は、天然産の鉱物成分として石炭 と既に緊密に混合されているか、又は添加した場合には粉砕その他の手段により 石炭と混合してお（のが好ましい。従って初期硫黄捕捉）工燃焼する石炭粒子の 表面内又は表面上で起きると考えられる。燃焼過程の初期及び低温では、石灰石 ）工脱炭酸を起し、ＣＯ２を遊離し、高度に活性な固体ＣａＯを残す。燃料が必 要な低い化学量論でガス化（主にＨ２Ｓへ）されるに従い、硫黄含有ガスは容易 に固体ＣａＯをＣａＳへ還元させる。こうして硫黄が燃焼する石炭粒子の表面白 文）工表面上Ｖｃ補捉或）工保持される。この場合、局部的化学量論１１燃料に 冨み、温度は全く低い。石炭粒子がガス化し、燃焼が進むにつれてＣａＳ　ｉま 残留する炭又はフライアッシュ上及びその中に緊密な混合物として残る。次にＣ ａＳかＣａＳＯ４又はＣａＯへの酸化は、燃焼する粒子へ拡散する酸素又１工酸 素含有物質によって達成されなければなら−ない。そのような酸素は、硫黄捕捉 或はＮＯｘ分解帯域、中で添加される場合でさえも、残留粒子の燃焼）ま酸素が かなりの量で粒子表面に達することができる前に、実質的に完了していなければ ならない。従ってＣａＳからＣａ５Ｏ，への酸化及び後のガス状硫黄物質への分 解が始まり得るのは、粒子が燃焼しつくす鍛練段階のみである。この工程は遅＜ 、（１）酸素が粒子の気孔へ拡散して粒子内に固定されたＣａｂ：’と接触する ことと、（２）その酸素と優先的に反応する゛いくらかの残留炭素が存在するこ とと、（３）分解反応の吸熱的性質及び遅い反応速度と、（４）カルシウムとマ グネシウムの化合物が［死焼（ｄｅａｄｂｕｒｎ）　Ｊ　シ易い傾向、即ち粒子 気孔を閉じ或）′Ｓ、塞ぎ、粒子表面に不透過性の層を形成する傾向とによって 阻止される。

従って本発明で用いられる残りの燃焼全体に亘って固体＠敗北合物を維持するの に好ましい方法は、（１）ＮＯｘ分解帯域を出る燃焼ガスを、最終燃焼空気の添 加前又）工それと同時に約１６００°〜１８００°にへ生動する、（２）炭素の 燃焼が完了する前にこの最終燃焼空気をＮＯｘ分解段階からくる燃料に富む燃焼 生成物と迅速に混合し、いくらかの残留炭素を粒子中に残しながら化学量論的混 合物に伴われた最高燃焼流度を迅速に通過させる、そして（３）ガスと粒子の温 度を１５２０°にのＣａＳＯ４分解温度より最終的に低ぐ低下させるため、ボイ ラー自身により後の連続したガス冷却を用いることである。上記方法）工、前記 特許出願に記載されているように、この最終段階でのＮＯｘの形成を防ぎ、然も ＮＯｘ分解段階からの燃料に富むガスの燃焼を完了するための最終燃焼帯域の要 件と完全に両立できるものである。従って前記特許出願に記載の方法と一緒忙用 いられる本発明の好ましい具体例では、燃料の燃焼全体に亘って固体硫黄化合物 の維持を最適にするのに必要な最終燃焼帯域条件を自動的に与える。

最終燃焼のための付゛加的燃焼空気を導入する前に、前の方の燃焼帯域を出る燃 焼生成物を冷却するのは、当菓者に知られている移のやり方で達成できる。例え ばそれらのガスは、バーナー組立体１００入口３０かも導入される冷却用流体と 間接的な熱交換関係をもつようにして送ることにより冷却してもよい。更虻或は それに代るものとして、冷却剤流体をノズル３２を経て熱ガス中へ直接導入して もよい。更に入口２６を通って導入された燃焼空気）寡、熱を吸収させるための 再循煙道ガス等の如き不活性ガスで冷却及び希釈することができる。之等及び多 くの池の方法を当業者ｉ工容易に想到できるであろう。

一度ひ熱いガス状燃焼生成物がバーナーを出、希望の量の熱エネルギーがその後 で燃焼生成物から取り出されたならば、それらのガス、工すぐに大気中へ放出し ても実質的に汚染効果：工減少している。特に本発明によれば、一般的には堀り 出した燃料であるが、実質的にどのような硫黄含有燃焼可能燃料でも燃焼するこ とができ、本発明によらなければ存在するであろうガス状硫黄化合物の含有量が １０％より少なくなった生成物或は廃棄ガスを排出することができ、又特に好ま しい具体例によれば、その排気ガスの窒素酸化物の含有量を５０　ｐｐｍより少 なくすることができる。亦、硫黄含有燃料を熱発生を主たる目的として燃焼させ るボイラー用及び他の現存する施設で用いられるレトロフィン）　（ｒｅｔｒｏ ｆｉｔ　）とじて適している比較的小型のバーナー組立体を与えＣいることも本 発明の特別な利点である。

次の実施例）工水発明の実施を一層完全に記載するのに投置つであろう。しかし 之等の実施例１工本発明の範囲を限定するためのものではなく、むしろ例示する 目的で与えられていることを理解すべきである。

次の実験）ま第５図及び第４図に示した装置と同様な装置で行われた。石炭を粉 砕し、その少なくとも７０チが２００メッシュｍ（米国標準篩）を通過するよう ｒ　ｌ　ｆ−−１ａＲＴ、彫ｆｙ’Ｍｈａ給ｍ　（１−ｎＴｈ／ｆｔ”　））　 ｌイ約０．２６礪−１の内部表面対体積比をもつ燃焼室６注入した。同時に加熱 した空気（５９０°Ｋ）を五目注入器として知られている注入混合装置を通して 導入した。

そのような注入器で１工、周辺に位置する四つの空気流が、中心に位置する粉末 石炭の流れに約３０°の傾斜角でぶつかる。燃焼圧力）ま約６気圧であった。三 つの異なった燃焼器形態が用いられた。一つの形態１１０．１５２　ｍの径をも つ１．８６ｒｎ（６ｆｔ）の長さの燃焼器で、約９０ミリ秒の滞留時間を与えた 。第二の形態は同じ径と５−６６ｍ（１２ｆｔ）の長さをもち、約１８．０ミリ 秒の滞留時間を与えた。第三の形態はスラグ分離器を追加した第二の形態を用い 、その分離器により約４５ミリ秒の滞留時間が追加され、合計滞留時間１工約２ ５５ミリ秒であった。

燃焼生成物）ま、それらが燃焼器の端から出た時、ガス状硫黄化合物について検 査した。捕捉された燃料硫黄のチ（ま、燃焼ガス中の全ガス状硫黄物質の測定濃 度と、もし固体状での捕捉がなかったならば理論的に存在しているであろうガス 状硫黄物質の濃度との差から計算した。

この方法シエ、吸収剤によって捕捉されない石炭中の硫黄成分の実質的な全てが 確実にガス状になるのに充分な量の石炭がガス化されている限り、捕捉された硫 黄を正しく表している。上記及び継続している他の石炭処理プログラムからの膨 大なデーターは、硫黄の９０％より多くのものが、石炭の炭素含有量の約７５チ 以上がガス化されている時に）まいっでもガス化されることを示している。

試験した種々の石炭の組成を次の表１に示す。

イースタン石炭　ウェスタン石炭 炭　素　６７、Ｏｗｔ、１　７１．１　ｗｔ、％水　素　５．２　５．０ 窒　素　１．２　１．４ 硫　黄　３．．９　０．５ 酸　素　５．Ｏｉ５．８ 実施例１ 短い滞留時間を用いた硫黄捕捉；滞留時間約９０ミイリノイ隘６石炭 １　０．０９　０．４０’　１＜５．７　１４２８　５９３２　０．０９　０． ４８　１２．１　１５６１　５９６ろ　０．０９　０．５５　１・６．１　１５ ３７　５９３４　２．００　０．２８　７０．７　１３６９　５９６５　２．０ ０　０．２８　６７．３　１６７４　５９７．６　２．００　．０．３６　７２ ．９　１５９５　５９６７　２．００　０．３５＋　７０．７　１５６６　５９ ９ｓ　２．００　０．３９　ｓ４．６−５９８９　２．００　０．３９　５１． ４　１４３７　５９９１０　２．００　０．４０　５３．２−５９７１１　２． ００　０．４６　６８．９　１４７９　、　４５０１２　２．００　０’、５４ 　１０．３　１５６４　５９９１３　２．００　０．６０　５０．０−４５２＊ 　０．０９のカルシウム／硫黄モル比は天然産で得られる。２．００への調節は 粉末ＣａＯ（７０％が２００メツシユ篩を通過）を粉砕石炭へ混合することによ り行われた。

上記及び他の石炭処理プログラムからの膨大なデータは、石炭の炭素含有量の７ ５％のガス化が、実施例１に示した条件即ち滞留時間、粒径及び温度で、約０． ４よシ小さい空気／石炭化学量論比では得られないス化の正確な量を確かめデー タは得られていない。従っていかのデータ点は疑問かも知れない。しかし全体− 的試験結果は、この短い滞留時間（石炭に対する）でさえも化学量論及び温度の 希望する条件内で高い硫黄捕捉が得られる一般的傾向を示しているものとして信 頼することができると思われる。

実施例２ 長い滞留時間での硫黄捕捉；滞留時間約１８０ミリ秒。

イリノイ隘６石炭 １　０．０９　０．４・３　１４．＋Ｉｓ　１４３７５９８２　０．０９　０． ４７　１８．１　”　１５３１’　５９７３　０．０９　０．４８　１４．９　 １４８９　５９６４　０．０９　０．５４　４．１　１５１９　５９８５　２． ００　０．２８　７３．’５　１３７３　５９９６　２．００　０．２８　７０ ．７　１３７２　５９８７　２．００　０．３６　９０．０　１４１１　５９４ ８　２．００　０．６９　６９．９−５９４９　２．００　０．４５　５０．３ 　１５’１４　５９７１０　２．００　０．４６　８０．４−４５０＊　０．０ ９のカルシウム／硫黄モル比は天然産で得られる。２．００への調節は粉末Ｃａ Ｏを粉砕石炭へ混合することによシ行われた。

この実施例は化学量論及び温度の希望の条件内で長−い滞留時間の利点を例示し ている。特に実施例１、試験７に関し、９０ミリ秒の滞留時間では硫黄の０．３ ５゜７０．７％の化学量論が捕捉されたことが分る。この実施例２、試験７では 、長い滞留時間（１８０ミｌＪ秒）を用いた点を除き実質的に同じ条件で、９０ チの硫黄が捕捉されている。更に長い滞留時間を用いると、石炭の炭素含有量の ７５％を越える炭素が一貫してガス化されている。

斯様に、長い滞留時間を用いた上記実施例２は、請求の範囲に記載の化学量論の 範囲及び好ましい温度範囲内で、実質的な硫黄捕捉が首尾一貫して得られること を示している。このことは最近公報された米国特許第４．２８５，２８３号（Ｌ ｙｏｎ　その他による）とは対照的である。その特許では同じような化学量論及 び温度で、顕著な硫黄捕捉は有機カルシウム化合物を用いてのみ得られることを 教示している。石炭と固体無カルシウムとの物理的混合物を用いるのではなく、 有機カルシウムを用いるこ・との必須条件性を示すため、その特許は［比較例Ｂ Ｊを示し、そこで粉末石炭と粉末石灰石との物理的混合物を、その混合物のカル シウム対硫黄の比が６．５であるように調製したことが記載されている。この混 合物は、空気中の懸濁物として電気炉中のアルミナ管中を下方へほぼ大気圧で流 すことにより二段階で燃焼させている。第一段階ではろの当量比（化学１論的空 気／燃料比が０．５３　＞と１．５秒の反応。

時間が用いられている。燃料利用も、回収された固体中の硫黄保持もよくないこ とが報告されている。その特許では、本発明の実施で好ましい温度よシ高い１５ ００℃（１７７３°Ｋ）の温度が用いられていることに注意すべきである。

上記特許の比較例Ｂに報告された結果の説明は不明である。しかし１２２３°に で行われた試験では比較的大きな粒径（５〜６關径）の石灰石及びドロマイトは 、その量の約６０％が反応した後、Ｈ２Ｓとの反応を止める効果をもつことが報 告されでいる。之は粒子表面に比較的非孔性の灰が形成されるためであると推定 されている。

（５ｑｕｘｒｅｓその他による［か焼ドロマイトによる燃料の脱硫（Ｄｅｓｕｌ ｆｕｒｘｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｆｕｅｌｓ　ｗｌｔｈＣａｌｃｉｎｅｄ　Ｄｏｌ ｏｍｘｔｅ、）、１．　序論及び−次反応速度の結果（Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏ ｎ　ａｎｄ　Ｆｉｒｓｔ　Ｋｉｎｅｔｌｃ　Ｒｅｓｕｌｔｓ）Ｊ（Ｃｈｅｍ、Ｅ ｎｇ、Ｐｒｏｇｒ、Ｓｙｍｐ、　６７　、　Ｎ＆１１１５　、　（１９７１）； ニューヨークＡＩＣｈＥ　）参照〕。

之とは対照的に、前記実施例２では低いカルシウム対硫黄比（０，０９）を用い るとそれに相応して硫黄捕捉は低くなることが分る。しかし２．０のカルシウム 対硫黄モル比を与えるように充分な無機カルシウム（石灰の如き）を添力口する と、１８０ミリ秒の滞留時間に対し、指示した範囲の化学量論及び温度内で得ら れる硫黄の捕捉は著しく増大している。従ってもし石灰石又はドーロマイトを無 機吸収剤として用いるならば、約１２００゜実施例６ ウエスタ７石灰を用いた場合の硫黄捕捉；滞留時間約２２５ミリ秒。

カイパロウイツツ石炭 ２　２．０　０．６７３　６１．３　＊　６１３３　２．０　０．６６０　４０ ．０　＊　６１１４　２．０　０．６８７　５３．７　＊　６１７５　２．０　 ０．６８７　４９．６．　＊　６１８６　２．０　０．６８３　５７．９’　＊ 　６１６７　２．０　０．６９８　３８．４　１４３１　６１４８　２．０　０ ．３１９　９７．４　１３１１　６１３９　２．０　０．６１９　４１．０　１ ３６９　６１６１０　２．０　０．６１９　５９．３　１４５０　６１７１１　 ２．０　０．６２５　５６．８　１４７８　６０９１２　２．０　０．６２９　 ５８．３　＊　６２１１ろ　２．０　０．６２５　５２．５　牢　６１７＊測定 値は得られていない。

上記試験の−８だけが請求の範囲に記載の化学量論の範囲内にあることが認めら れるであろう。試験ｒＩ＆１８は９７．４％の硫黄捕捉で、他の試験結果より明 らかに一優れている。

前記実施例は本発明が、成る限界内の化学量論、温度及び滞留時間で無機アルカ リ性吸収剤を用いて燃料の硫黄成分の実質的量を捕捉する効果をもつことを明白 に例示していると考えられる。成るデータ点は、得り′れた結果の一般的傾向か ら予想されるよシもａ高い硫黄捕捉を示していることが認められるであろう（実 施例１の試験１１及び１３及び実施例２の試験１０及び１２参照）。なぜ之等の いくらか異常な結果が生ずるのかは分っていない。然し全体的にデータは明らか に請求の範囲に記載の化学量論内で硫黄捕捉が増大する傾向を示している。

上の記述は本発明の特別な具体例及び現在それを実施する最良のやり方と考えら れるものを例示している。

しかし当業者には、本発明の一般的広い範囲から逸脱することなく本発明の形を 変化させることができることは分るであろう。特に本発明を就中、三つの燃焼帯 域を用いた燃料分散流体燃焼器の成る好ましい具体例に関して記載してきたが、 それより少ない又は多い燃焼帯域を用いることができることは容易に分るである 。

う。別法として、通常温度範囲の下端で操作され、ここに記載したものより長い 滞留時間を用いた流動化法燃焼器の如き他の如何なる燃焼装置でも用いることが できる。成る場合には、燃料の最終的燃焼前に硫黄捕捉域中で形成された固体硫 黄化合物を除去するのが望−しいであろう。更に最終的燃焼は、ここに記載した 単一の帯域で行うことができる。別法として、勿論、最終燃焼空気を多くの帯域 で添加してもよい。固体硫黄化合物が燃焼ガス中に残っている時、最終燃焼帯域 の主たる部分が例えば、最終燃焼空気との最終的混合及び燃焼の間に熱が取シ出 されるボイラーの火室又は火炎管であることも本発明の範囲内でらり、実際に好 ましい用法である。之等及び多数の他の変更は当業者には容易に分るであろう。

従って本発明の範囲には、ここＫ特に例示し且つ記載したもめとは別なやり方で 実施できることは理解さるべきである。

浄書（内容に変更なし） ネにオＩレジラム／―（實もルえ 手続補正書（方式） 昭和Ｊ２年ノり月−日 特許庁長官殿 ３、補正をする者。

事件との関係　特許出願人 ４、代理人 ５、補正命令の日付 昭和よ２年／７月Ｓρ日 ６、補正により増加する発明の数 ｒｖｖｔｓｗａ＊　麟　失゛

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　硫黄含有撚料を少なくとも部分的に酸素で燃焼し、その燃料の燃焼中ガス 状硫黄化合物が形成される場合の、燃料燃焼中に形成されるガス状硫黄化合物の 放出を実質的に減少する方法において、燃料硫黄捕捉帯域を設け、硫黄含有撚料 、アルカリ性吸収剤及び酸素含有ガスを該帯域へ導入して燃料と酸素の燃焼性混 合物を形成し、然も酸素は燃料の完全燃焼に必要な全化学量論的量の約２５％〜 ４０％を与える量で導入し、前記燃焼性混合物を反応させて燃焼生成物を形成し 、燃料と燃焼生成物の得られた混合物を約１００００〜’１８００？にの温度に 、燃料硫黄の希望の量のものがアルカリ性吸収剤と反応し、固体硫黄化合物を形 成するのに充分な時間維持し、そして実質的に減少したガス状硫黄化合物含有量 をもつ混合物を排出することからなる改良されたガス状硫黄化合物減少法。 ２、　アルカリ性吸収剤がマグネシウム、カルシウム及びナトリウムの酸化物、 水酸化物及び炭酸塩からなる群から選択され、温度が約１２００〜１６００°に の範囲内に維持される特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ６、　アルカリ性吸収剤が石灰である前記第２項ＶＩ：、ｌＩＱ載の方法。 ４、酸素が全化学量論的量の約６２％〜５７％を与える量で導入される前記第２ 項に記載の方法。 ５、　温度が酸素含有ガスを予熱することによシ維持される特許請求の範囲第１ 項に記載の方法。 ６、　得られた混合物が約１２００〜１６００°にの温度で約５０〜６００ミリ 秒の時間維持される特許請求の範囲第２項に記載の方法。 Ｚ　燃料がアスファルト、石炭、コールタール、亜炭及び常温で固体の石油副生 成物からなる群から選択され固体炭素質燃料である特許請求の範囲第１項に記載 の方法。 ８、得られた混合物が第一帯域で約２００〜６００ミリ秒の時間維持される前記 第７項に記載の方法。 ９　燃料が原油、石油残渣及び石油副生成物からなる群から選択され、該燃料が 液体として導入される特許請求の範囲第１項に記載の方法。 １〇−得られた混合物を第−帯域中で約５０〜２００ミリ秒の時間維持する前記 第９項に記載の方法。 １１、アルカリ性吸収剤対硫黄化合物のモル比が１．５．１〜３．０　：　１の 範囲内になるような量でアルカリ性吸収剤が存在する特許請求の範囲第１項に記 載の方法。 １Ｚ第一反応帯域中の燃料硫黄化合物の７０％を越合物を形成する特許請求の範 囲第１項に記載の方法。 １３、硫黄及び窒素を含有する燃料を燃焼させた時に形成されるガス状硫黄イビ 合物と窒素酸化物の放出を実質的に減少させる方法において、少なくとも第−及 び第二の燃焼帯域を設け、該第−燃焼帯域へ燃料を導入し、該第−燃焼帯域に空 気を導入して燃料と混合し、それと反応させてガス状硫黄化合物及び窒素化合物 を−含む燃焼生成物を形成させ、然も前記空気は燃料の完全燃焼に必要な全化学 量論的空気の約２５％〜４０％を与える量で導入され、粒状アルカリ性吸収剤を 酌記第−燃焼帯域へ導入し、燃料、アルカリ性吸収剤及び燃焼生成物からなる得 られた混合物を前記第一燃焼帯域で１０００〜１８００°にの温度で、アルカリ 性吸収剤がガス状硫黄化合物と反応して固体硫黄化合物を形成するのに充分な時 間維持し、該混合物を少なくとも第二燃焼帯域へ送り、燃料の完全燃焼に必要な 全化学量論的量の空気の約４５〜７６％を与える量で追加の空気を導入しながら 前記第二燃焼帯域内の前記混合物の温度を１８００〜２５００°にの範囲内に維 持し、前記混合物をその温度に、窒素化合物含有量を希望の水準迄減少させるの に充分な時間維持し、そして実質的に減少したガス状硫黄化合物と窒素酸化物の 含有量を有する混合物を排出することからなる改良されたガス状硫黄化合物・窒 素酸化物減少法。 １４、固体硫黄化合物を第−及び第二燃焼帯域の間のガス流から除去する前記第 １６項に記載の方法。 １５　アルカリ性吸収剤がマグネシウム、カルシウム及びナトリウムの酸化物、 水酸化物、及び炭酸塩からなる群から選択される前記第１３項に記載の方法。 １６、第−及び第二燃焼帯域で、予熱された空気をそこえ導入することによシ温 度が維持される前記第１６項に記載の方法。 １７　更に、第二燃焼帯域からの燃焼生成物を少なくとも第三燃焼帯域へ導入し 、追孕の空気を燃料の完全燃焼に必要な全化学量論的量の約１００％〜約１２０ ％を与える量で導入することによシ燃焼を完全に行いながら前記生成物を約１６ ００〜２０００°にの温度に維持することを含む前記第１３項に記載の方法。 １８　実質的にガス状硫黄化合物の放出が減少した空気・硫黄含有燃料混合物燃 焼用装置において、互いに流通できる少なくとも第−及び第二の燃焼帯域を含む バーナー組立体で、該第−燃焼帯域がその中での希望の滞留時間を前記混合物に 与えるのに充分な長さをもっているバーナー組立体と、前記第一燃焼帯域へ燃料 を導入するための入口及び前記第一帯域へ空気を導入するための入口で、燃料と 空気を前記第一燃焼帯域へ導入した時、それら燃料と空気が混合されるように配 列されている燃料入口と空気入口と、前記第一燃焼帯域へ全化学量論的空気の約 ２５％〜４０％を与えるように空気導入を調節するための手段と、前記第一帯域 へ導入される燃料とよく接触させてアルカ゛′り性吸収剤を導入する手１段と、 前記第１燃焼帯域中の温度を約１０００〜１８００°にの範囲内に維持する手段 と、前記第二燃焼帯域へ空気を導入するための入口と、前記第二燃焼帯域へ空気 を追加する間、前記第二燃焼帯域中の温度を約１６００〜２００００にの範囲内 に維持する手段と、実質的に減少したガス状硫黄化合物含有量−を有する燃焼生 成物を排出す　ため一手段とからなる燃焼装置。