JPS586683B2 - ガスチヨウセイホウホウ オヨビ ソウチ - Google Patents
ガスチヨウセイホウホウ オヨビ ソウチInfo
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- JPS586683B2 JPS586683B2 JP50130309A JP13030975A JPS586683B2 JP S586683 B2 JPS586683 B2 JP S586683B2 JP 50130309 A JP50130309 A JP 50130309A JP 13030975 A JP13030975 A JP 13030975A JP S586683 B2 JPS586683 B2 JP S586683B2
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- burner
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D51/00—Auxiliary pretreatment of gases or vapours to be cleaned
- B01D51/10—Conditioning the gas to be cleaned
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
- B03C3/01—Pretreatment of the gases prior to electrostatic precipitation
- B03C3/013—Conditioning by chemical additives, e.g. with SO3
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、煙道ガスの硫酸調整のための改良された方
法および装置に関する。
法および装置に関する。
多くの場合、化石燃料の燃焼から生ずる煙道ガス中のフ
ライアツシュ(灰の微粉塵)を除去するために、電気集
塵器による方法が大きな満足を与えてきた。
ライアツシュ(灰の微粉塵)を除去するために、電気集
塵器による方法が大きな満足を与えてきた。
しかし、低硫黄の石灰のような化石燃料は、電気集塵法
に適さない灰を生ずることがある。
に適さない灰を生ずることがある。
例えば、特に石炭の場合には、1ないし約6%の含有硫
黄分は、燃焼により酸化されて二酸化硫黄となり、この
二酸化硫黄の1ないし5%は更に酸化されて三酸化硫黄
となる。
黄分は、燃焼により酸化されて二酸化硫黄となり、この
二酸化硫黄の1ないし5%は更に酸化されて三酸化硫黄
となる。
典型的には、燃焼後の煙道ガスが冷却するにつれて、煙
道ガスの三酸化硫黄分は同伴する湿分と結合して硫酸を
形成し、この硫酸はフライアツシュ粒子上に凝縮する。
道ガスの三酸化硫黄分は同伴する湿分と結合して硫酸を
形成し、この硫酸はフライアツシュ粒子上に凝縮する。
フライアツシュの表面電気特性は、存在する硫酸の量に
大きく制御されることは良く知られている。
大きく制御されることは良く知られている。
そのため、しばしば低硫黄分の石炭の場合には、硫酸は
ほとんど存在せず、従って灰の表面抵抗は大きくなる。
ほとんど存在せず、従って灰の表面抵抗は大きくなる。
その結果、集塵効率は、例えば、約250ないし320
°Fのような通常の煙突出口温度に相当する温度で煙道
ガスを受け入れる、灰の表面抵抗に敏感な集塵器を用い
た場合、かなり低下する。
°Fのような通常の煙突出口温度に相当する温度で煙道
ガスを受け入れる、灰の表面抵抗に敏感な集塵器を用い
た場合、かなり低下する。
電気集塵器内に煙道ガスを導入する前に、煙道ガス中の
硫酸の含有量を増加させて煙道ガスを調整するときに、
フライアツシュの集塵効率が大きく改良されることは良
く知られている。
硫酸の含有量を増加させて煙道ガスを調整するときに、
フライアツシュの集塵効率が大きく改良されることは良
く知られている。
煙道ガスが冷却するにつれて、酸はフライアツシュ上に
凝縮して灰の表面抵抗を減少させる。
凝縮して灰の表面抵抗を減少させる。
近年、排出基準の厳密な法制化に伴なって、多くの化石
燃料使用者は高硫黄燃料から低硫黄燃料へと使用を転換
し、そのため、フライアツシュの調整はますます一般的
かつ必要となっている。
燃料使用者は高硫黄燃料から低硫黄燃料へと使用を転換
し、そのため、フライアツシュの調整はますます一般的
かつ必要となっている。
従来、静電集塵の効率を促進させるためのフライアツシ
ュの硫酸調整には、多くのさまざまな方法が提案されて
きた。
ュの硫酸調整には、多くのさまざまな方法が提案されて
きた。
例えば、比較的大量の液体三酸化硫黄を貯蔵し、その必
要量を計量して集塵器の上流の煙道ガスにカロえる調整
法がある。
要量を計量して集塵器の上流の煙道ガスにカロえる調整
法がある。
この三酸化硫黄は自然に生成する三酸化硫黄を補うもの
であり、煙道ガス中の湿分と反応して効果的な調整を行
なうに充分な硫酸を生成するものである。
であり、煙道ガス中の湿分と反応して効果的な調整を行
なうに充分な硫酸を生成するものである。
この方法は、極めて腐食性に富む液体三酸化硫黄を用い
る限りにおいて受け入れ難い。
る限りにおいて受け入れ難い。
三酸化硫黄の適切な貯蔵、使用および取り扱いのために
は、極度の注意と高価で複雑な装置とを必要とする。
は、極度の注意と高価で複雑な装置とを必要とする。
例えば、三酸化硫黄と混合する空気が完全に乾燥してい
るためには、高価な除湿装置が必要である。
るためには、高価な除湿装置が必要である。
公知の他の調整法として、閉鎖系内で濃縮硫酸を加熱し
て硫酸蒸気を発生させ、これを煙道ガス流中に直接注入
するか、または乾燥空気と混合したのちに注入する方法
がある。
て硫酸蒸気を発生させ、これを煙道ガス流中に直接注入
するか、または乾燥空気と混合したのちに注入する方法
がある。
酸がこぼれたり洩れたりするなど、硫酸を大量に貯蔵し
たり使用することの危険を考えた場合、この方法の非効
率は自明である。
たり使用することの危険を考えた場合、この方法の非効
率は自明である。
米国特許第3689213号(特許日1972年9月5
−発明者ゲリーリ)には、液体二酸化硫黄を気化して過
剰の圧縮および除湿された酸素含有ガスと混合すること
からなる、煙道ガス調整法が開示されている。
−発明者ゲリーリ)には、液体二酸化硫黄を気化して過
剰の圧縮および除湿された酸素含有ガスと混合すること
からなる、煙道ガス調整法が開示されている。
この混合物は転換器に導入され、そこで二酸化硫黄は三
酸化硫黄に転換される。
酸化硫黄に転換される。
転換器からのガス状生成物は電気集塵器に導入される前
の煙道ガスに導入される。
の煙道ガスに導入される。
この方法では、二酸化硫黄が有機硫黄化合物の燃焼によ
り得られることが示されているが、しかし、ボイラーの
負荷に従って変化する、適切なガス調整に必要な二酸化
硫黄の量を生成する連続プロセスを実行または制御する
ための現実的手段は開示されていない。
り得られることが示されているが、しかし、ボイラーの
負荷に従って変化する、適切なガス調整に必要な二酸化
硫黄の量を生成する連続プロセスを実行または制御する
ための現実的手段は開示されていない。
この発明の目的は、取扱いの容易な硫黄を原料として、
制御註よくかつ効果的に三酸比硫黄を含む調整混合物を
連続的に生成し、それを煙道ガス調整のために用いる、
静電集塵器によるフライアツシュの効果的な除去のため
のフライアツシュを含むボイラー煙道ガス混合物の前調
整方法および装置を提供することにある。
制御註よくかつ効果的に三酸比硫黄を含む調整混合物を
連続的に生成し、それを煙道ガス調整のために用いる、
静電集塵器によるフライアツシュの効果的な除去のため
のフライアツシュを含むボイラー煙道ガス混合物の前調
整方法および装置を提供することにある。
即ち、本発明によると、
(イ)硫黄バーナーに第1の空気流を導入する工程(口
)硫黄バーナーに硫黄を導入する工程、(ハ)前記硫黄
バーナー内の硫黄を燃焼して硫黄の燃焼生成物を含む混
合流体を生成する工程、(ニ)前記硫黄バーナーから出
る前記混合流体と第2の空気流とを合流させる工程、 (ホ)前記工程(ニ)で合流した混合流体の温度を検知
する工程、 (ヘ)前記温度の検知に応答して前記第2の空気流の温
度を選択的に変化させる工程、 (ト)前記混合流体を触媒転換器に通して調整混合物を
生成する工程、および (チ)前記調整混合物を静電集塵器に通す前の煙道ガス
混合物と合流させる工程からなる静電集塵器によるフラ
イアツシュの効果的な除去のためのフライアツシュを含
むボイラー煙道ガス混合物の前調整方法が提供される。
)硫黄バーナーに硫黄を導入する工程、(ハ)前記硫黄
バーナー内の硫黄を燃焼して硫黄の燃焼生成物を含む混
合流体を生成する工程、(ニ)前記硫黄バーナーから出
る前記混合流体と第2の空気流とを合流させる工程、 (ホ)前記工程(ニ)で合流した混合流体の温度を検知
する工程、 (ヘ)前記温度の検知に応答して前記第2の空気流の温
度を選択的に変化させる工程、 (ト)前記混合流体を触媒転換器に通して調整混合物を
生成する工程、および (チ)前記調整混合物を静電集塵器に通す前の煙道ガス
混合物と合流させる工程からなる静電集塵器によるフラ
イアツシュの効果的な除去のためのフライアツシュを含
むボイラー煙道ガス混合物の前調整方法が提供される。
この方法においては、硫黄バーナーからの混合流体の温
度が検知され、この検知に応じてこの混合流体に加えら
れる第2の空気流即ちバイパス流の温度が制御される。
度が検知され、この検知に応じてこの混合流体に加えら
れる第2の空気流即ちバイパス流の温度が制御される。
それによって、触媒転換器に導入される混合流体の温度
が、触媒転換器の最適な操作を可能とするような温度に
制御され、その結果、煙道ガス調整用の三酸化硫黄を含
む調整混合物が、制御性よく、効果的に、かつ連続的に
得られる。
が、触媒転換器の最適な操作を可能とするような温度に
制御され、その結果、煙道ガス調整用の三酸化硫黄を含
む調整混合物が、制御性よく、効果的に、かつ連続的に
得られる。
前記方法に係る発明の他の態様においては、前記第2の
空気流は用いられず、触媒転換器に導入される混合流体
の温度を触媒転換器の最適な操作を可能とするような温
度に制御することは、硫黄バーナーからの混合流体の温
度の検知に応じて硫黄バーナーに導入される空気流の温
度を制御することによって行なわれる。
空気流は用いられず、触媒転換器に導入される混合流体
の温度を触媒転換器の最適な操作を可能とするような温
度に制御することは、硫黄バーナーからの混合流体の温
度の検知に応じて硫黄バーナーに導入される空気流の温
度を制御することによって行なわれる。
そのような方法によっても前述と同様な効果が得られる
。
。
また、本発明によると、
(イ)硫黄バーナー、
(口)前記硫黄バーナーに第1の空気流を導入する手段
、 (ハ)前記硫黄バーナーに硫黄を導入する手段、(ニ)
前記硫黄バーナー内の硫黄を燃焼して前記硫黄バーナー
から出る混合流体を生成する手段、(ホ)前記硫黄バー
ナーから出た混合流体と第2の空気流とを合流させる手
段、 (ヘ)前記合流手段の下流の混合流体の温度を検知する
ための検知手段、 (ト)前記検知手段に応答して前記第2の空気流の温度
を選択的に変化させる手段、 (チ)前記混合流体を触媒転換器に通して調整混合物を
生成するための手段、および (リ)前記調整混合物を静電集塵器に通す前のボイラー
煙道ガスと合流させる手段からなる、静電集塵によるボ
イラー煙道ガスからのフライアツシュの効果的な除去を
提供するボイラー煙道ガス混合物の前調整装置が提供さ
れる。
、 (ハ)前記硫黄バーナーに硫黄を導入する手段、(ニ)
前記硫黄バーナー内の硫黄を燃焼して前記硫黄バーナー
から出る混合流体を生成する手段、(ホ)前記硫黄バー
ナーから出た混合流体と第2の空気流とを合流させる手
段、 (ヘ)前記合流手段の下流の混合流体の温度を検知する
ための検知手段、 (ト)前記検知手段に応答して前記第2の空気流の温度
を選択的に変化させる手段、 (チ)前記混合流体を触媒転換器に通して調整混合物を
生成するための手段、および (リ)前記調整混合物を静電集塵器に通す前のボイラー
煙道ガスと合流させる手段からなる、静電集塵によるボ
イラー煙道ガスからのフライアツシュの効果的な除去を
提供するボイラー煙道ガス混合物の前調整装置が提供さ
れる。
前記装置に係る発明の他の態様において、第2の空気流
が用いられず、硫黄バーナーからの混合流体の温度の検
知に応じた硫黄バーナーに導入される空気流の温度が制
御されるのは、前述と同様である。
が用いられず、硫黄バーナーからの混合流体の温度の検
知に応じた硫黄バーナーに導入される空気流の温度が制
御されるのは、前述と同様である。
これらの装置によっても前記方法と同様の効果が得られ
る。
る。
以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施態様につ
いて説明する。
いて説明する。
第1図に示す装置10はこの発明の一形態である煙道ガ
ス調整装置を表わしている。
ス調整装置を表わしている。
装置10は、エアーファン12好ましくは定速ファン、
完全に調節可能な加熱部30、硫黄バーナー32、触媒
転換器42、およびマニホールド注入器46から構成さ
れている。
完全に調節可能な加熱部30、硫黄バーナー32、触媒
転換器42、およびマニホールド注入器46から構成さ
れている。
エアーファン12の入口は入口導管20を経て大気と連
通しており、加熱部30は、取り入れられた空気を受け
入れるために導管18を経てファン12の出口と連結し
ている。
通しており、加熱部30は、取り入れられた空気を受け
入れるために導管18を経てファン12の出口と連結し
ている。
硫黄バーナー32は加熱された空気を受け入れるために
、導管34および調節バルブ35を経て加熱器30の出
口とつながっており、さらに適切な原料導入管36と硫
黄導入ポンプを経て液体硫黄貯蔵タンク40とつながっ
ている。
、導管34および調節バルブ35を経て加熱器30の出
口とつながっており、さらに適切な原料導入管36と硫
黄導入ポンプを経て液体硫黄貯蔵タンク40とつながっ
ている。
触媒転換器42は導管44を経てバーナー32の出口と
つながっており、またマニホールド注入器46はボイラ
ーの煙道48内に配置されており導管52を経て転換器
42からの三酸化硫黄を受け入れる。
つながっており、またマニホールド注入器46はボイラ
ーの煙道48内に配置されており導管52を経て転換器
42からの三酸化硫黄を受け入れる。
この三酸化硫黄は、ボイラー50から通常の電気集塵器
80へ運ばれる煙道ガスを調整するために煙道ガス中へ
注入される。
80へ運ばれる煙道ガスを調整するために煙道ガス中へ
注入される。
装置10はさらに、バルブ35と導管44とをむすんで
おりバーナー32の回りの空気の流れのためのバイパス
環を形成するバイパス導管54と以下に示すような方法
と目的でバルブ35、加熱器30およびポンプ38を制
御および監視する適切な自動制御ライン56,58.6
0および72とを具備している。
おりバーナー32の回りの空気の流れのためのバイパス
環を形成するバイパス導管54と以下に示すような方法
と目的でバルブ35、加熱器30およびポンプ38を制
御および監視する適切な自動制御ライン56,58.6
0および72とを具備している。
もちろんタンク40は、硫黄が液状を保つように、即ち
融点以上であるように、適当な方法で加熱および断熱さ
れている。
融点以上であるように、適当な方法で加熱および断熱さ
れている。
その結果、液体硫黄はバーナー32に連続的にポンプ輸
送されるのである。
送されるのである。
装置10の操作に際し、まず最初にフィルター14とプ
レヒーター16を通って導管20がら空気が取り込まれ
、ファン12によって好ましくは一定の速度で導びかれ
る。
レヒーター16を通って導管20がら空気が取り込まれ
、ファン12によって好ましくは一定の速度で導びかれ
る。
フィルター14によって取り込まれた空気は清浄化され
、プレヒーター16によって一定の温度とされ、それに
よって体積流量と質量流量を更に制御する。
、プレヒーター16によって一定の温度とされ、それに
よって体積流量と質量流量を更に制御する。
そこからファン12は空気を導管18を経てヒーター3
0へ導き、燃焼開始に必要な温度、例えば約800°F
まで加熱する。
0へ導き、燃焼開始に必要な温度、例えば約800°F
まで加熱する。
加熱空気は導管34を経てバルブ35に導かれ、そこで
空気の流れはバーナー32の入口とバイパス導管54と
に分割される。
空気の流れはバーナー32の入口とバイパス導管54と
に分割される。
その比は、例えばバーナー32へ75%,バイパス54
へ25%である。
へ25%である。
バーナー32に導入された加熱空気はバーナー内部を加
熱し、次いで導管44を経てバーナー32を出て導管5
4からのバイパス空気流と接合点62において再び一緒
になる。
熱し、次いで導管44を経てバーナー32を出て導管5
4からのバイパス空気流と接合点62において再び一緒
になる。
一緒になった空気流は、転換器42、導管52およびマ
ニホールド46を通って煙道48に入る。
ニホールド46を通って煙道48に入る。
以上述べた加熱された空気の連続流は装置10の待機状
態を作っている。
態を作っている。
即ち、加熱空気流はバーナー32の温度を、硫黄の流れ
の開始時に硫黄が燃焼し得る硫黄の燃焼温度以上の温度
に維持する。
の開始時に硫黄が燃焼し得る硫黄の燃焼温度以上の温度
に維持する。
通常、装置10は操作されていないときには待期状態に
保たれているであろう。
保たれているであろう。
即ち、硫黄がバーナー32に供給されないとき、バーナ
ー32の冷却と加熱を繰り返すという難点を防ぐために
、および系を流れる流れをきれいに維持するためにであ
る。
ー32の冷却と加熱を繰り返すという難点を防ぐために
、および系を流れる流れをきれいに維持するためにであ
る。
実操業上では、特定のボイラーの負荷は石炭の燃焼速度
を示し、そのため、一般的には燃焼により生じたフライ
アツシュを調整するために必要な三酸化硫黄の量を決定
する。
を示し、そのため、一般的には燃焼により生じたフライ
アツシュを調整するために必要な三酸化硫黄の量を決定
する。
従って、公知の方法で検知器74により検知され、コン
トローラー75およびライン60を経て伝達されたボイ
ラーの負荷に応じて、ポンプ38は制御されて、液体硫
黄を必要な速度でタンク40から導管36を経てバーナ
ー32へ送る。
トローラー75およびライン60を経て伝達されたボイ
ラーの負荷に応じて、ポンプ38は制御されて、液体硫
黄を必要な速度でタンク40から導管36を経てバーナ
ー32へ送る。
もちろん、コントローラー75は、燃焼される石炭の硫
黄含有量に従って、バーナー32への硫黄の流れを制御
するように適5切に検量されている。
黄含有量に従って、バーナー32への硫黄の流れを制御
するように適5切に検量されている。
バーナー32の内部では、液体硫黄は、バーナーの入口
からの加熱された空気の上昇流と向流で、レンガ格子6
4を越えて流れ落ちる。
からの加熱された空気の上昇流と向流で、レンガ格子6
4を越えて流れ落ちる。
図面に示すバーナーはカスケード型または格子積み型の
公知のものである。
公知のものである。
流れる高温空気によりバーナー32内は高温度に維持さ
れるので、硫黄は直ちに燃焼して急速に酸化し、例えば
約5%(体積)の二酸化硫黄を含有する二酸化硫黄と空
気との混合物を形成する。
れるので、硫黄は直ちに燃焼して急速に酸化し、例えば
約5%(体積)の二酸化硫黄を含有する二酸化硫黄と空
気との混合物を形成する。
バーナー32の内部、格子積み64の下流に、空気と硫
黄の流れに乱れを与えるためにバツフル66が設けられ
ており、その結果、バーナー32内に注入された硫黄の
完全な燃焼は確保される。
黄の流れに乱れを与えるためにバツフル66が設けられ
ており、その結果、バーナー32内に注入された硫黄の
完全な燃焼は確保される。
硫黄の燃焼によりバーナー32の内部に熱が発生する。
しかし、最適な操作を行なうためには、硫黄燃焼中のバ
ーナー内の温度を一定の温度範囲内、例えば多くの公知
のバーナーでは約1200ないし1400°Fに維持す
ることが好ましい。
ーナー内の温度を一定の温度範囲内、例えば多くの公知
のバーナーでは約1200ないし1400°Fに維持す
ることが好ましい。
この条件の実施を助けるために、制御環56は、バーナ
ー32と接合点62との中間に導管44と近接した位置
に検知器68を有しており、これはバーナー32の出口
温度を検知するために用いられる。
ー32と接合点62との中間に導管44と近接した位置
に検知器68を有しており、これはバーナー32の出口
温度を検知するために用いられる。
バーナーの出口温度がバーナーの操作温度を示す限りに
おいて、環56はバーナーの操作温度を制御するために
用いられる。
おいて、環56はバーナーの操作温度を制御するために
用いられる。
従って、検知器68は環56を経て図示しないバルブ3
5の適切なコントローラ一部分とつながっている。
5の適切なコントローラ一部分とつながっている。
そして、バーナー内の空気量の増加はバーナーの操作温
度を減少させるので、高すぎたり低すぎたりするバーナ
ーの出口温度に応じて、バーナー32内に導かれる取り
込み空気の量を増加または減少させるのである。
度を減少させるので、高すぎたり低すぎたりするバーナ
ーの出口温度に応じて、バーナー32内に導かれる取り
込み空気の量を増加または減少させるのである。
好ましくは、バルブ35は、バーナーの温度調節能力を
最大とするために、バーナー32とバイパス54との間
に広範囲に全空気量を分割し得るのがよい。
最大とするために、バーナー32とバイパス54との間
に広範囲に全空気量を分割し得るのがよい。
加熱空気と二酸化硫黄の混合物はバーナー32を出て、
バイパス54を流れるクーラーバイパス空気と接合点6
2で結合することによって急速に冷却される。
バイパス54を流れるクーラーバイパス空気と接合点6
2で結合することによって急速に冷却される。
その結果、結合した空気と二酸化硫黄の流れは転換器4
2に向けられる。
2に向けられる。
転換器は五酸化バナジウム触媒転換器のような通常の適
当な触媒転換器であって、公知の方法で二酸化硫黄を更
に酸化して三酸化硫黄とする。
当な触媒転換器であって、公知の方法で二酸化硫黄を更
に酸化して三酸化硫黄とする。
転換器42は通常1200’F以下例えば約7800F
ないし850°Fの最適操作温度を有しているので、ま
た1200°Fのオーダーの温度では破損する可能性も
あるので、制御環58には、転換器42内を流れる空気
と二酸化硫黄との混合ガスの温度を調節することによっ
て転換器の操作温度を調節するための手段が設けられて
いる。
ないし850°Fの最適操作温度を有しているので、ま
た1200°Fのオーダーの温度では破損する可能性も
あるので、制御環58には、転換器42内を流れる空気
と二酸化硫黄との混合ガスの温度を調節することによっ
て転換器の操作温度を調節するための手段が設けられて
いる。
従って、環58は、接合点62と転換器42との間の導
管44に近接した位置にある検知器γ0を有している。
管44に近接した位置にある検知器γ0を有している。
そして環58によって転換器の入口に近い空気と二酸化
硫黄との混合ガスの温度を監視している。
硫黄との混合ガスの温度を監視している。
こうして検知された転換器の入口温度は図示されていな
い適切なヒーター30のコントローラーに用いられてヒ
ーター30の出力を調節し、その結果、バーナー32と
バイパス54に入る空気の流れの温度を、低すぎるか高
すぎる転換器の入口温度に応じて上昇させるかまたは下
降させる。
い適切なヒーター30のコントローラーに用いられてヒ
ーター30の出力を調節し、その結果、バーナー32と
バイパス54に入る空気の流れの温度を、低すぎるか高
すぎる転換器の入口温度に応じて上昇させるかまたは下
降させる。
典型的には、最大能力での硫黄の燃焼中は、ヒーター3
0は、そこを流れる空気をほんの少し、例えば100°
Fに加熱するよう調節される。
0は、そこを流れる空気をほんの少し、例えば100°
Fに加熱するよう調節される。
それは、最大能力での硫黄の燃焼熱が所望のバーナー操
作温度を維持するに充分な限りにおいてである。
作温度を維持するに充分な限りにおいてである。
更に、バーナー操作温度から所望の転換器温度にバーナ
ーの出口温度を下げるために、例えばバーナー32を流
れる空気60%に対し、40%の冷却用バイパス空気が
必要である。
ーの出口温度を下げるために、例えばバーナー32を流
れる空気60%に対し、40%の冷却用バイパス空気が
必要である。
系の操作中に、もし硫黄の燃焼速度が、変化するボイラ
ーの負荷に応じて、検知器74とコントローラー75の
作用によって変化するならば、環56の検知器68はバ
ーナーの出口温度の変化を検知するであろうし、また全
空気流のうちの増減する量を導管54を通して必要量流
すようにバルブ35を調節するであろう。
ーの負荷に応じて、検知器74とコントローラー75の
作用によって変化するならば、環56の検知器68はバ
ーナーの出口温度の変化を検知するであろうし、また全
空気流のうちの増減する量を導管54を通して必要量流
すようにバルブ35を調節するであろう。
そのような硫黄燃焼速度の調節は検知器70により検知
された温度を変化させるであろうし、またそれに応じて
項58は所望の転換器入口温度を得るためにヒーター3
0の出力を自動的に調節するであろう。
された温度を変化させるであろうし、またそれに応じて
項58は所望の転換器入口温度を得るためにヒーター3
0の出力を自動的に調節するであろう。
しかし、そのようなヒーター30の自動調節に応答して
、バーナー32の出口温度は変化し、その場合、適切な
バーナー操作温度を維持するために、バルブ35は検知
器68の作用によって再び調節されるであろう。
、バーナー32の出口温度は変化し、その場合、適切な
バーナー操作温度を維持するために、バルブ35は検知
器68の作用によって再び調節されるであろう。
更に、ヒーター30を調節するために用いられる信号は
また、コントローラー15へのフィードバック信号とし
て連結72を経て環58からコントローラー75へとつ
ながっている。
また、コントローラー15へのフィードバック信号とし
て連結72を経て環58からコントローラー75へとつ
ながっている。
そのため、ポンプ38の出力は、硫黄バーナーに導入さ
れる硫黄の実際の量を示す環58内の信号に応答して変
化し得る。
れる硫黄の実際の量を示す環58内の信号に応答して変
化し得る。
このように、検知器68,70,および74を有する制
御環は所望の熱的条件と必要な三酸化硫黄製造速度を維
持するために、連続的に相互作用をしていることがわか
るであろう。
御環は所望の熱的条件と必要な三酸化硫黄製造速度を維
持するために、連続的に相互作用をしていることがわか
るであろう。
もちろん、制御項は、系の固有な時間的遅れを考慮する
ために、また望ましからぬ過剰温度や温度の揺れを妨げ
るために、適切な通常の制御機構(図示せず)を有して
いることは理解されるべきである。
ために、また望ましからぬ過剰温度や温度の揺れを妨げ
るために、適切な通常の制御機構(図示せず)を有して
いることは理解されるべきである。
形成された空気と三酸化硫黄の混合物は、転換器42か
ら導管52とマニホールド46とを経て、煙道48内の
煙道ガス流中に導かれる。
ら導管52とマニホールド46とを経て、煙道48内の
煙道ガス流中に導かれる。
よく知られているように、煙道48内に注入された三酸
化硫黄は、容易に煙道ガス中の湿分と結合して硫酸を形
成し、この硫酸は灰粒子上に凝縮して、その結果、通常
の静電集塵手段によって効果的にフライアツシュを捕促
することが出来るのである。
化硫黄は、容易に煙道ガス中の湿分と結合して硫酸を形
成し、この硫酸は灰粒子上に凝縮して、その結果、通常
の静電集塵手段によって効果的にフライアツシュを捕促
することが出来るのである。
第2図には、第1図の系よりも更に操作が簡単で製造が
安価な煙道ガス調整装置の好ましい実施態様が示されて
いる。
安価な煙道ガス調整装置の好ましい実施態様が示されて
いる。
第2図において装置10′は、調節バルブ35、バイパ
ス54、検知器68、フイードバッグ72および制御環
56が除かれていることを除き、第1図の装置10と同
一のものである。
ス54、検知器68、フイードバッグ72および制御環
56が除かれていることを除き、第1図の装置10と同
一のものである。
既に説明したように、これらの除かれた装置要素の主要
な目的は、硫黄バーナーの操作温度を制御すること、お
よび硫黄バーナーの排気温度を公知の触媒転換器の最適
操作温度にまで下げることを助けることである。
な目的は、硫黄バーナーの操作温度を制御すること、お
よび硫黄バーナーの排気温度を公知の触媒転換器の最適
操作温度にまで下げることを助けることである。
しかし、本発明者は、もし硫黄の燃焼速度があらかじめ
決定された最大値以下に保たれるならば、硫黄バーナー
32′の排気温度を約850°Fである最適転換器温度
に維持することは、ヒーター30′を通る空気の温度を
変化させることだけで可能であることを見出した。
決定された最大値以下に保たれるならば、硫黄バーナー
32′の排気温度を約850°Fである最適転換器温度
に維持することは、ヒーター30′を通る空気の温度を
変化させることだけで可能であることを見出した。
以下、この発明の好ましい実施態様を第2図を参照して
説明することとする。
説明することとする。
まず最初に、取り込まれた空気は定速ファン12′によ
りヒーター30′に導入され、そこで硫黄の着火温度以
上の温度に加熱される。
りヒーター30′に導入され、そこで硫黄の着火温度以
上の温度に加熱される。
次いで加熱された空気は硫黄バーナー32′に導かれる
。
。
硫黄バーナー内のレンガ積みは約800°Fの硫黄の着
火温度以上の温度に保たれている。
火温度以上の温度に保たれている。
硫黄バーナーからの空気の流れは、パイプ44′、転換
器42′、マニホールド46′を通って煙道48′に導
かれる。
器42′、マニホールド46′を通って煙道48′に導
かれる。
燃料が燃焼し、発生した煙道ガスが煙道から排出される
ことを示すボイラーの負荷は検知器74′により検知さ
れ、その信号は、ポンプ38′からバーナー32′への
液体硫黄の流れを計量するためにコントローラー75′
へ送られる。
ことを示すボイラーの負荷は検知器74′により検知さ
れ、その信号は、ポンプ38′からバーナー32′への
液体硫黄の流れを計量するためにコントローラー75′
へ送られる。
コントローラー75′は燃料中の硫黄含有量に従って検
定されている。
定されている。
硫黄バーナー内の温度は硫黄の着火温度以上であるので
、燃焼が生じ、硫黄は二酸化硫黄に酸化される。
、燃焼が生じ、硫黄は二酸化硫黄に酸化される。
この化学反応により熱が発生するので燃焼生成物の温度
は触媒転換器42′の効果的な操作にとって望ましい温
度以上となろう。
は触媒転換器42′の効果的な操作にとって望ましい温
度以上となろう。
しかし、この望ましからぬ温度をただちに検知した検知
器70′は空気加熱器(ヒーター)30′の温度を減少
させる(かまたは発熱を休止させる)。
器70′は空気加熱器(ヒーター)30′の温度を減少
させる(かまたは発熱を休止させる)。
そのため硫黄バーナー32′から出る燃焼生成物の温度
は効果的な転換器操作が行われる範囲内の温度までまも
なく下降するであろう。
は効果的な転換器操作が行われる範囲内の温度までまも
なく下降するであろう。
また、例えば780ないし850°Fの所望範囲のバー
ナー出口温度を得るためには、空気の一定の流れが、1
00°Fで約100部の空気に対し、5重量部の硫黄が
含有するようにセットされるべきであることが見出され
た。
ナー出口温度を得るためには、空気の一定の流れが、1
00°Fで約100部の空気に対し、5重量部の硫黄が
含有するようにセットされるべきであることが見出され
た。
もし検知器74′が三酸化硫黄の減少要求を示すボイラ
ー負荷の減少を検知するならば、煙道ガスを調整するた
めに、ポンプ38′はバーナー32′への硫黄の流れを
限定するように作用するであるう。
ー負荷の減少を検知するならば、煙道ガスを調整するた
めに、ポンプ38′はバーナー32′への硫黄の流れを
限定するように作用するであるう。
このバーナー中の硫黄と空気の変化は、検知器70′に
より検知される少ない燃焼熱を生ずるだろう。
より検知される少ない燃焼熱を生ずるだろう。
検知器70′における温度の減少に応答して、ヒーター
30′は導入空気の温度を低下させ、そのため硫黄の着
火温度はバーナー中において維持され、また排出される
燃焼生成物の温度は所望の転換器の温度範囲内に入るだ
ろう。
30′は導入空気の温度を低下させ、そのため硫黄の着
火温度はバーナー中において維持され、また排出される
燃焼生成物の温度は所望の転換器の温度範囲内に入るだ
ろう。
既に述べたように、バーナー32′内で生成した二酸化
硫黄は転換器42′内で三酸化硫黄に転換し煙道48′
中に導入される。
硫黄は転換器42′内で三酸化硫黄に転換し煙道48′
中に導入される。
その結果、煙道ガスの酸調整が行なわれ、電気集塵器8
0′でフライアツシュが有効に除去される。
0′でフライアツシュが有効に除去される。
このように、第2図の装置は、二酸化硫黄の必要量が転
換器の操作限界以上の温度を生ずる量を越えない場合に
、有効に作用する簡単な調整システムを提供する。
換器の操作限界以上の温度を生ずる量を越えない場合に
、有効に作用する簡単な調整システムを提供する。
以上の記載により、空気と液体硫黄とを受け入れて硫黄
を燃焼させて二酸化硫黄を含む生成物を生ぜしめる公知
の硫黄バーナーと、硫黄バーナーからの二酸化硫黄を三
酸化硫黄を含有する混合ガスに転換して、調整される煙
道ガス流中に注入するための公知の触媒転換器とから構
成される、煙道ガスの硫酸調整手段が提供される。
を燃焼させて二酸化硫黄を含む生成物を生ぜしめる公知
の硫黄バーナーと、硫黄バーナーからの二酸化硫黄を三
酸化硫黄を含有する混合ガスに転換して、調整される煙
道ガス流中に注入するための公知の触媒転換器とから構
成される、煙道ガスの硫酸調整手段が提供される。
この発明によると、そのような調整装置は、注入される
硫黄の着火温度を提供するため及び系の待機温度条件を
維持するために、取り入れる空気を硫黄バーナーへ注入
する前に加熱するという改良方法によっても操作し得る
。
硫黄の着火温度を提供するため及び系の待機温度条件を
維持するために、取り入れる空気を硫黄バーナーへ注入
する前に加熱するという改良方法によっても操作し得る
。
また、空気加熱器からの熱出力を調整し、それによって
触媒転換器操作温度を制御する自動制御手段と、ボイラ
ーの負荷に応じて硫黄のフイード量を調整することによ
って三酸化硫黄の生成速度を調節する自動制御手段とが
提供される。
触媒転換器操作温度を制御する自動制御手段と、ボイラ
ーの負荷に応じて硫黄のフイード量を調整することによ
って三酸化硫黄の生成速度を調節する自動制御手段とが
提供される。
以上述べたシステムは、休止時と最大フイード量との間
の硫黄導入量範囲にわたって連続的に操作し得るポンプ
38を採用することによって、最大量からゼロへと三酸
化硫黄必要量を変化させ得る能力を有している。
の硫黄導入量範囲にわたって連続的に操作し得るポンプ
38を採用することによって、最大量からゼロへと三酸
化硫黄必要量を変化させ得る能力を有している。
以上、この発明の特定の実施態様について述べたが、こ
の発明は、その範囲を逸脱せずに、多くの変形を伴なっ
たさまざまの他の実施態様において実施することができ
る。
の発明は、その範囲を逸脱せずに、多くの変形を伴なっ
たさまざまの他の実施態様において実施することができ
る。
例えば、液体硫黄のかわりに多くの硫黄含有化合物を燃
焼させることができ、ライン54に別のヒーターを設け
ることができ、ライン54は別の導入源を持つことがで
き、またバーナー32は、例えばプール型バーナーのよ
うなカスケード型バーナー以外のものでもよく、多くの
ガス調整系10に役立つ多くのバーナーから構成される
ものであってもよい。
焼させることができ、ライン54に別のヒーターを設け
ることができ、ライン54は別の導入源を持つことがで
き、またバーナー32は、例えばプール型バーナーのよ
うなカスケード型バーナー以外のものでもよく、多くの
ガス調整系10に役立つ多くのバーナーから構成される
ものであってもよい。
更に、転換器42はさまざまの触媒転換器のどのような
ものであってもよく、また制御環は、ポンプ38で流れ
ていない状態を検知し得る制御回路によって調節される
、導管18内の適切な調節バルブによるなどして、待機
時に必要な熱量を減少させるために空気の流れを減少さ
せ得るものならばどのようなものでもよい。
ものであってもよく、また制御環は、ポンプ38で流れ
ていない状態を検知し得る制御回路によって調節される
、導管18内の適切な調節バルブによるなどして、待機
時に必要な熱量を減少させるために空気の流れを減少さ
せ得るものならばどのようなものでもよい。
更にまた、さまざまの付加的な制御機構、監視機構、警
報等を備えることも可能である。
報等を備えることも可能である。
第1図はこの発明の原理に従って作動する煙道ガス調整
装置を示す線図。 第2図はこの発明による好ましい煙道ガス調整装置を示
す線図である。
装置を示す線図。 第2図はこの発明による好ましい煙道ガス調整装置を示
す線図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 (イ)硫黄バーナーに第1の空気流を導入する工程
、 (0)硫黄バーナーに硫黄を導入する工程、(ハ)前記
硫黄バーナー内硫の黄を燃焼して硫黄の燃焼生成物を含
む混合流体を生成する工程、 (ニ)前記硫黄バーナ
ーから出る前記混合流体と第2の空気流とを合流させる
工程、 (ホ)前記工程(ニ)で合流した混合流体の温度を検知
する工程、 (ヘ)前記温度の検知に応答して前記第2の空気流の温
度を選択的に変化させる工程、 (ト)前記混合流体を触媒転換器に通して調整混合物を
生成する工程、および (チ)前記調整混合物を静電集塵器に通す前の煙道ガス
混合物と合流させる工程からなる静電集塵器によるフラ
イアツシュの効果的な除去のためのフライアツシュを含
むボイラー煙道ガス混合物の前調整方法。 2 (イ)空気流を硫黄バーナーに導入する工程(口)
硫黄を前記硫黄バーナーに導入する工程、(ハ)前記硫
黄バーナー中の硫黄を燃焼して硫黄の燃焼生成物を含む
混合流体を生成する工程、(ロ)前記硫黄バーナーから
出る前記混合流体の温度を検知する工程、 (ホ)前記温度の検知に応答して前記空気流の温度を選
択的に変化させる工程、 (ヘ)前記混合流体を触媒転換器に通して調整混合物を
生成する工程、および (ト)前記調整混合物を静電集塵器に通す前の煙道ガス
混合物と合流させる工程からなる、静電集塵器によるフ
ライアツシュの効果的な除去のためのフライアツシュを
含むボイラー煙道ガス混合物の前調整方法。 3 (イ)硫黄バーナー、 (口)前記硫黄バーナーに第1の空気流を導入する手段
、 (ハ)前記硫黄バーナーに硫黄を導入する手段、(ニ)
前記硫黄バーナー内の硫黄を燃焼して前記硫黄バーナー
から出る混合流体を生成する手段、(ホ)前記硫黄バー
ナーから出た混合流体と第2の空気流とを合流させる手
段、 (ヘ)前記合流手段の下流の混合流体の温度を検知する
ための検知手段、 (ト)前記検知手段に応答して前記第2の空気流の温度
を選択的に変化させる手段、 (チ)前記混合流体を触媒転換器に通して調整混合物を
生成するための手段、および (リ)前記調整混合物を静電集塵器に通す前のボイラー
煙道ガスと合流させる手段からなる、静電集塵によるボ
イラー煙道ガスからのフライアツシュの効果的な除去を
提供するボイラー煙道ガス混合物の前調整装置。 4 (イ)硫黄バーナー、 (口)前記硫黄バーナーに空気流を導入する手段、(ハ
)前記硫黄バーナーに硫黄を導入する手段、(ニ)前記
硫黄バーナー内の硫黄を燃焼して前記硫黄バーナーから
出る混合流体を生成する手段、(ホ)前記硫黄バーナー
から出る混合流体の温度を検知するための検知手段、 (ヘ)前記検知手段に応答して前記空気流の温度を選択
的に変化させる手段、 (ト)前記混合流体を調整混合物に変化させるための触
媒転換器手段、および (チ)前記調整混合物を静電集塵器に通す前のボイラー
煙道ガスと合流させる手段からなる静電集塵によるボイ
ラー煙道ガスからのフライアツシュの効果的な除去を提
供するボイラー煙道ガス混合物の前調整装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US51827174A | 1974-10-29 | 1974-10-29 | |
US05/575,158 US3993429A (en) | 1974-10-29 | 1975-05-07 | Gas conditioning means |
Publications (2)
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JPS5167289A JPS5167289A (en) | 1976-06-10 |
JPS586683B2 true JPS586683B2 (ja) | 1983-02-05 |
Family
ID=27059406
Family Applications (1)
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Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3993429A (ja) |
JP (1) | JPS586683B2 (ja) |
AU (1) | AU501473B2 (ja) |
CA (1) | CA1083779A (ja) |
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---|---|---|---|---|
JPS609702U (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-23 | 株式会社シマノ | 自転車用ハブ |
JPS60143092U (ja) * | 1984-03-05 | 1985-09-21 | 宮田工業株式会社 | 自転車における変速機プ−リ−の噛み込み防止機構 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3993429B1 (ja) | 1992-01-14 |
AU8609575A (en) | 1977-05-05 |
CA1083779A (en) | 1980-08-19 |
AU501473B2 (en) | 1979-06-21 |
JPS5167289A (en) | 1976-06-10 |
US3993429A (en) | 1976-11-23 |
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