JPS5867323A - 可燃性ガス及び煙道ガスから塩素，弗素および硫黄を分離する方法 - 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】 本発明は石炭の転溶−あるいはがス化設備でつくられる
可燃性ガス、可燃性がスと場合によってはコークスを使
用する発電所設備の燃焼ガスから、塩素、弗素、硫黄な
らびにそれらの化合物を分離する方法に係る。

石炭の転溶−およびがス化によってがス状燃料をつくり
、該がスを公共用、化学工業における天然がスの代替用
、あるいは発電所の発電用に供している。

設備部品の腐蝕の危険および中毒の危険に関する排出物
規制法に基づき、石炭の転溶−およびがス化によってつ
くられる可燃性がスは、例えばこれを公共ネットに供給
する前に、環境を破壊するすべての有害な物質を除去し
なければならない。

石炭の性質に基づく有害成分は硫黄、塩素、弗素および
それらの化合物であって、これらは塵あるいはガス状で
存在する。がス化法ではさらにＨＣＮ　。

ＮＨ，などのがス成分が生成し、これらのものも同様に
除去しなければならない。ガス全化学工業における合成
の目的に供する時は、十分精製して有害物質の残存値を
非常に小さくすることが必要である。

このように可燃性がスを公共ネットあるいは化学工業で
の代替物質として使用する時は、すべての随伴物質を完
全に除去することが必要であるが、このことは、塵の除
去は別として、これを排出物規制に留意して発電所過程
に適用する場合は必ずしも必要でなく、これらの随伴成
分は後に燃焼がス（煙道ガス）精製工程で除去できる。

ガスタービンを用いる発電所に可燃性がスを用いること
は特に有利である。いわゆるコンビネーシ冒ン法におい
て、蒸気タービン法と結合してこノ種々のがスタービン
を用いる時は、がスタービン法は蒸気タービン法よシは
るかに高温で作用するものでめるから、熱力学的効率を
少ながらず向上できる。

本発明の目的は、燃料事情が益々窮屈になり高価になシ
つつあることに鑑み、発電所設備の全効率を出来るだけ
高めようとすることにある。従って本発明において、燃
料の精選から燃料がスおよび廃がスの精製に至るまでの
各工程を排出物規制を考慮しながら行ない、また発電所
過程で生ずる廃棄物及び廃水ならびに個々の設備部品の
寿命の延長をはかるとともにその補修を容易ならしめる
ものである。本発明の基礎となるｄ果題は、設備的ニモ
、エネルギーノ々ランスの点においても、出来るだけ消
費の少ない方法を開発し、エネルギー損失を減少せしめ
、可燃性がスに含まれる腐食性物質によるがスタービン
および設備部品の損傷を避け、さらに随伴物質の分離に
有効な吸収剤を最適に利用することによって随伴物質か
ら工業的に利用しうる化合物をつくることにある。

この課題は次のようにして解決する。すなわち緒言で述
べた本発明の方法によると、塩素及び弗素ならびにこれ
らの化合物を可燃性がスが発電所過程で用いられる前に
、好ましくは乾燥状態で除去し、また硫黄及びその化合
物を場合によっては再生塩素、弗素ならびにこれらの化
合物とともに発電所過程後にはじめて燃焼ガスから除去
する。

この操作様式によると、がスタービンの羽根を侵（５） し、従ってその寿命を低下させる塩素および弗素化合物
を比較的少ない費用で可燃性がスから除去し、一方で発
電所設備部品の寿命にほとんど、または全く影響のない
硫黄およびその化合物を発電所過程終了後にはじめて一
般の燃焼がス脱硫設備によって分離する。

この場合２つのがス精製工程、即ち可燃性がスから塩化
物および弗化物を選択的に除去することと、燃焼がスか
らの硫黄および硫黄化合物の除去とを必要とするが、可
燃性ガスを発電所過程に利用する前にすべての随伴物質
を除くのにくらべて、全経費は少なくてすみ、また損失
も少ない。石炭の転溶あるいはガス化に当ってはすでに
述べたがス成分の他にＨＣＮ　−？　ＮＨ，などの窒素
化合物をともない、これらの物質も除去しなければなら
ないが、これにはガス精製過程で用いる普通の吸収剤の
組成を変えなければならないから、可燃性がスを一度に
精製することは、元来非常にコスト高である。

塩化物および弗化物を乾式除去する場合は、これらの成
分はがスタービンの燃焼室で無害の化合物（６） に酸化されるから、これらの成分はがス中に残っていて
もよい。精製の全効率は、それによってエネルギー需要
に弾力性および適応性をもって対応できる全設備の最終
状態によって決定さるべきである。

本発明の１つの有利な変形態様においては、可燃性がス
は石炭の軟部あるいはがス化にともなう塵を除去するだ
けで、塩素および弗素化合物を含んだままで発電所設備
のｙｌｒイラの加熱に用いることができる。この場合に
は除塵器だけが必要である。塩化物および弗化物をはイ
ラの加熱に際して再び気相に移行し、燃焼がスの脱硫３
１１１　ｉｔ”ｉｆで最終的に除去する。塩化物および
弗化物はこの場合もがスタービンの羽根を腐食すること
はなく、がス製造方式および添加物の如何によってがス
に含まれることがあシ、塩化物および弗化物の分離に際
して吸収剤と反応するある種の酸化性成分によって、昶
イラの加熱に際し環境保股上、有利に酸化する。

塩素、弗素およびこれらの化合物を乾式法で除去するこ
とは、設備の作業効率の増加につらなる。

即ち石炭の軟部−あるいはガス化で発生する顕熱はがス
発生器直後の高温領域およびさらに低温領域に供給すべ
き熱源として利用できる。可燃性がスは比較的高温でが
スタービンを動かし得るからである。塩化物および弗化
物は高温で可燃性がスをアルカリおよび／またはアルカ
リ土類金属酸化物、水酸化物あるいは炭酸塩で処理する
ことによって乾式で有利に除去できる。アルカリあるい
はアルカリ土類金属は塩素および弗素と結合して対応す
る塩化物あるいは弗化物をつくるが、添加物の種類によ
っては水あるいは二酸化炭素を分離する。乾いたアルカ
リあるいはアルカリ土類金属塩化物および弗化物は過剰
の吸収剤とともに可燃性ガスから戸別される。この乾式
法では廃水の処理が避けられる。湿式法では、例えばが
スを十分冷却して水蒸気の露点以下の温度で洗浄しなけ
ればならない。この凝縮物は塩化物および弗化物の他に
なおアンモニウムおよびシアン化合物などの有害物質を
含むであろう。

一方で、アルカリあるいはアルカリ土類金属塩化物およ
び弗化物を過剰の吸収剤とともに常法通り処理すると戸
別した燃焼ガスの脱硫物質の混合物のすべてが除去でき
るし、またアルカＩＪ　ｔたはアルカリ土類金属の未反
応部分は硫黄化合物の分離に適用できる。戸別した物質
の混合物中に含丑れる塩化物および弗化物は燃焼がスの
脱硫にはただパラスト物質として移行し、反応速度に影
響を及ぼすものではない。これらの物質は少附の水で捕
促でき、容易に且つ少址のエネルギー消費で蒸発乾燥で
きる。同様にして燃焼ガスの脱硫を行う従来の石炭発電
所においてもまた、石炭からもたらされる塩化物および
弗化物を燃焼がス脱硫回路から除去することができる。

可燃性がスから塩化物および弗化物を選択的に分離する
には、吸収剤を完全に利用しつくす必要はなく従ってこ
れを化学量論的に配Ｉする必要がない。燃焼がスの脱硫
における二酸化硫黄の分離に要する吸収剤の化学当址は
塩化物および弗化物の分離の場合とくらべると数倍にな
るから、塩化物および弗化物分離の際の過剰の吸収剤が
燃焼が（９） スの脱硫で完全に利用できることは明らかである。

従って塩化物および弗化物の除去操作はほとんど任意の
過剰の吸収剤で行うことができる。

次に図面に示した２つの実施例に基づいて本発明の詳細
な説明する。

第１図に於て、石炭の転溶−設備あるいはガス化設備１
を加熱すると可燃性ガスを得るが、これは塩素、弗素お
よび硫黄化合物などの気体状の有害物質ならびに塵や、
場合によってはコークス粉を伴っている。可燃性がスか
らまず塵を塵分離器２によって除去し、次いで可燃性が
スを設備３においてアルカリおよびアルカリ土類酸化物
または水酸化物および／または炭酸塩、好ましくは石灰
と炭酸カルシウムで処理し、塩化物および弗化物を選択
的に分離する。生成した塩化カルシウムおよび弗化カル
シウムは過剰のアルカリ−またはアルカリ土類酸化物あ
るいは炭酸塩とともに設備３から直接燃焼ガス脱硫設備
６に送る。しかし可燃性がスにもし小量の塵が含まれて
いる場合には、これを除去するために設備３に沖過器４
を付設し、（１０） ここで捕集した塵をやはり直接燃焼ガス脱硫設備６に送
る。

可燃性ガスを濾過器４から発電所設備５に送ｐ１ここで
特にいわゆるコンビネーシ目ン法で処理する。即ち可燃
性ガスあるいはその一部分を塘ずがスタービンに送シ、
大過剰の空気のもとに燃焼させる。がスタービンからの
廃がスは十分に酸素を含んでいるから、直接　、Ｈｐイ
ラ設備の燃焼室に送ることができ、ここで燃焼がスの残
シは、がスタービン廃ガスと共に燃焼する。ボイラには
追加的に固体、液体あるいは気体状の燃料と加えること
ができる。発電所設備５でできる燃焼がスを燃焼がス脱
硫設備６に導き、ここで普通の方法によって処理する。

即ち設備３および４から導かれるアルカリ−あるいはア
ルカリ土類塩化物および弗化物の混合物およびアルカリ
−するいはアルカリ土類酸化物あるいは炭酸塩の作用お
よび必要に応じて吸収剤を追加することによって燃焼ガ
スが脱硫される。

第２図に示す変形した方法に於て、塩化物や弗化物を伴
った乾式吸収剤は、石炭の乾留−あるいはガス化設備１
からの塵とともに、分離装置３およびこれに続く濾過器
４によって可燃性がスから分離する。アルカリあるいは
アルカリ土類塩化物および弗化物、過剰の吸収剤および
同時に分離した塵から来る沈積混合物は、一般にまだ相
当址の未分解の炭素分全コークス塵として含んでいるが
、これは発電所設備５のぜイラの燃焼に供し、ここで混
合物中の可燃成分は反応し、また有害物質を含んだ吸収
剤を熱的に分解する。可燃性がスから分離した塩化物お
よび弗化物を従って発電所設備５の燃焼がス中に含み、
燃焼がス脱硫設備６によって二酸化硫黄とともに除去す
る。この変形した方法の長所は分離ユニットならびに吸
収剤中の化合物の可燃性がス中の他の有害物質による酸
化工程が節約できる点にある。石炭の乾留−あるいはガ
ス化の方法如何によっては、可燃性ガスは多量のＩ（Ｃ
Ｎ　−？　ＮＩ（３のような窒素化合物あるいは他の有
害物質を含み、これらの物質は一般に吸収剤と結合して
燃焼ガス脱硫設備における反応にあずかり、この際得ら
れる生成物に不利益にはたらくおそれがある。ボイラの
燃焼におけるこのような望ましくない随伴物の酸化は演
壇保全の点からも解決すべき問題である。

本発明は石炭の転溶−寸たはｉｆガス化おいて、従来の
技術および装置を用いて、塩化物および弗化物の分離、
発電所過程および燃焼がスからの脱硫を最適条件で実施
することができ、経費が少なくて全効率が高く、さらに
廃物を工業的に利用できる形で回収しうるなどの長所を
有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は個々の発電所部分及び製造工程を示すフローシ
ートであシ、第２図は他の１つの発電所設備の同様なフ
ローシートである。 ■・・・石炭転宿−又はガス化設備 ２・・・塵分離器 ３・・・塵粉除去設備（分離装置） ４・・・濾過器　　　　　　５・・・発電所設備６・・
・燃焼がス脱硫設備 （１３） １３０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　石炭の乾溜又はがス化設備でつくられる可燃性がス
   、及び可然性がスとコークスを使用する発電所の燃焼ガ
   スから塩素、弗素および硫黄ならびにそれらの化合物を
   分離する方法において、発電所過程に入れる前に可燃性
   がスから塩素、弗素ならびにそれらの化合物を分離し、
   硫黄とその化合物および場合によっては再生した塩素、
   弗素ならびにそれらの化合物を発電所燃焼がスから分離
   することを特徴とする可燃性及び燃焼がスから塩素、弗
   素および硫黄を分離する方法。 ２、　可燃性がスから塩素化合物および弗素化合物を石
   炭の乾溜またはガス化の際のコークス塵とともに分離し
   、該ガスを発電所設備におけるボイラの加熱用に供する
   こと全特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３　塩素、弗素およびそれらの化合物を乾式分離するこ
   とを！Ｖｊ徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に
   記載の方法。 ４、乾式分離全アルカリおよび／又はアルカリ土類金属
   酸化物、又は水酸化物によって行うことを特徴とする特
   許請求の範囲第３項に記載の方法。 ５　乾式分離をアルカリおよび／又はアルカリ土類金属
   炭酸塩によって行うと七を特徴とする特′４！ｆ請求の
   範囲第３項に記載の方法。 ６　可燃性がスの処理で生成するアルカリ又はアルカリ
   土類金属塩化物および弗化物を過剰の吸収剤とともに燃
   焼がス脱硫過程に加えること全特徴とする特許請求の範
   囲第１項、第３項、第４項または第５項に記載の方法。 ７、　過剰の吸収剤によって燃焼がスを脱硫してアルカ
   リおよび／又はアルカリ土類亜硫酸塩又はアルカリおよ
   び／又はアルカリ土類硫酸塩に変換することを特徴とす
   る特許請求の範囲第６項に記載の方法。