JPS5879523A - 排煙脱硫脱硝方法 - Google Patents

排煙脱硫脱硝方法

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JPS5879523A
JPS5879523A JP56176416A JP17641681A JPS5879523A JP S5879523 A JPS5879523 A JP S5879523A JP 56176416 A JP56176416 A JP 56176416A JP 17641681 A JP17641681 A JP 17641681A JP S5879523 A JPS5879523 A JP S5879523A
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JP
Japan
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adsorbent
coke
desulfurization
temperature
exhaust gas
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Application number
JP56176416A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuya Watanabe
哲也 渡辺
Shigeto Kira
吉良 成人
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

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  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

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、排煙脱硫脱硝方法に係り、特に石炭を乾留し
、たコークスにアルカリ金属、アルカリ土類金属の炭酸
塩を含浸させて、乾燥し、その後これを高温ガスと接触
させて吸着剤を生成し、この吸着剤により排ガス中の硫
黄酸化物を吸着させると共に窒素酸化物を還元し、もっ
てアンモニアを使用することなく脱硝すると共に脱硫を
同時に行うことができる排煙脱硫脱硝方法に関する。
一般に、排ガス中の脱硫及び脱硝の方法として種々の方
法が研究、開発され、すでに工業的規模の排煙脱硫装置
及び脱硝装置が実用化し、運転されている。
そして、排煙の脱硝方法及び脱硫方法として、アンモニ
アを還元剤とする高温脱硝方法と、石灰を吸収剤とする
低温湿式脱硫方法又は活性炭を吸着剤とした低温乾式脱
硫方法とを組合わせたシステムが主として用いられてい
る。
この従来の排煙脱硫脱硝方法の一例を第1図に基づいて
具体的に説明する。
先ず、ボイラー等の燃焼器1から排出された排ガスは高
温集塵器2にてフライアッシュが除去される。この排ガ
スは更に脱硝装置3へ送られ、この中でアンモニアと接
触させて窒素酸化物が下記式(1) 、 (2)の如く
還元される。
6NO+4NH3→5N2+6H20・・・・・・・・
・(1)6N02 十8NI(3→7N2 +I 2H
20・・・−・・・・・(2)脱硝された排ガスは空気
予熱器4を介して略150Cまで降温された後、脱硫塔
5内に送られ、吸収剤たる石灰と接触されて排ガス中の
硫黄酸化物が下記式(3)の如く吸収除去される。
CaC0a + SO2+XH2O→Ca5O3・1H
20+Co 2− (3)脱硫された排ガスは更に低温
集塵器6を介して煙突7から系外へ放出される。
一方、脱發塔5にて生成されたCaSO3・5H2oは
酸化塔8内へ導かれて、下記式(4)に示す如く最終的
に石こうが回収される。
CaSO3−′/2H2o +3o□十%H20−+ 
CaSO452H20−’ (4)ところで、上記した
如き排煙脱硫脱硝方法にあってはアンモニアを使用する
ことがら下記に記すような大きな問題点がある。
(1)脱硝装置3内でSO2が酸化されてSO3となり
、これと脱硝に使用されたリークアンモニアとが反応し
てNH4H8O4を生成し、そしてこれが空気予熱器4
内に付着して通風抵抗の増大と伝熱性能の低下を引起こ
していた。
(乃 脱硝装置3からのリークアンモニアを吸着したフ
ライアッシュが低温集塵器6で捕集され゛た後、埋立地
などに投棄されると、吸着したアンモニア又はアンモニ
ア化合物が雨水などにより浸出し、アンモニア公害を引
起こす慣れがあった。
(3)リークアンモニアが低温部の湿式の脱硫装置51
こ流入するとアンモニアは一旦吸収剤中に吸収されるが
、処理過程において再放散されたり、或いは排水中に含
まれて排出されたりして二次公害を引起す慣れがあった
(4)低温部の脱硫方法として、活性炭を吸着剤として
使用した場合には、リークアンモニアにより生成された
アンモニア化合物が硫黄回収工程において、閉塞トラブ
ルを引起こすという問題があった。
(5)脱硫と脱硝とをそれぞれ別装置によって行う次め
設備費及び運転費が増大するばかりか、設置面積が大き
くなるという不都合があった。
本発明は以上のような問題点に鑑み、これを有効に解決
すべく創案されたものであり、その目的とするところは
石炭を乾留したコークスにアルカリ金属、アルカリ土類
金属の炭酸塩を含浸させて乾燥し、その後これを高温ガ
ス(分岐された排ガス)と接触させて吸着剤を生成し、
この吸着剤により排ガス中の硫黄酸化物を吸着させると
共に窒素酸化物を還元させるようにし、もってアンモニ
アを使用することなく脱硝すると共に脱硫を同時に行う
ことができる排煙脱硫脱硝方法を提供するにある。
本発明は石炭’kl、0OOr以上の高温で乾留したコ
ークスに炭酸ソーダ等のアルカリ金属、アルカリ土類金
属の炭酸塩を含浸させて乾燥し、その後これを高温ガス
と接触させて生成した吸着剤が脱硫に関しては勿論のこ
と、脱硝に関しても効果を発揮しうること、および新し
く生成した吸着剤を使用する際、これを予、め高温ガス
と接触させておくことにより吸収塔内での吸着剤の酸化
を防止し得ることを見出すことによりなされたものであ
る。
以下に、本発明に係る方法を添付図面に基づいて詳述す
る。
第2図は本発明に係る方法を実施するための工程の一例
を示すものである。
1はボイラー等の燃焼器であり、この燃焼器1から排出
された排ガスは高温集塵器2へ移送されると共に、ここ
でフライアッシュが除去される。
高温集塵器2を出た排ガスは略350C前後に維持され
て例えば移動床式の吸収塔9へ導入される。
ここでこの排ガスは後述する如く生成される吸着剤と接
触されて、この排ガス中に含まれる硫黄酸化物が吸着乃
至吸収されると共に窒素酸化物が還元される。
このように吸収塔9内で硫黄酸化物、窒素酸化物が除去
されて、脱硫脱硝の処理がなされた排ガスは更に空気予
熱器4.低温集塵器6及び煙突7を介して系外へ放出さ
れることになる。
次に、上記脱硫脱硝処理に寄与する吸着剤の生成工程及
びこれの再生工程を説明する。
先ず、石炭21. OOOC以上の高温で乾留して、粒
状のコークスを製造する。脱硫率及び脱硝率を向上させ
るためには乾留温度は1,0OOC以上刃に望ましく、
また市販のコークスを使用してもよG)。
次に、このコークスを賦活炉10へ導入し、燃焼炉11
から高温不活性ガス(CO2又はN2  を含み02 
 をほとんど含まない)を供給すると共に外部から水を
注入して、発生したスチームによりこのコークスを賦活
する。この際、賦活温度は750C。
g 注水量17− s  (、、−、艮1、賦活時間11h
rニア”よい。賦活が完了したならば、次いでこのコー
クスをアルカリ金属、アルカリ土類金属の炭酸塩である
例えば濃度256Vtの炭酸ソーダ溶液【こ略1時間浸
漬して、炭酸ソーダを含浸させる。炭酸ソーダを含浸さ
せたコークスを更に乾燥器12へ導入し、ここで略12
0Cの温度で3.5時間以上乾燥させる。そして乾燥後
、これを前処理塔13へ導入すると共に前処理として前
記燃焼器1から排出される排出高温ガスの一部を分岐さ
せて上記乾燥コークスと接触させ、最終的に吸着剤を生
成する。尚、前処理塔13から排出された高温ガスはこ
の中にCO等を含んでいることから燃焼炉11へ導入さ
れ、ここで燃焼されることになる。
上記した如く吸着剤を生成したならば、次いでこの吸着
剤を吸収塔9内へ導入し、ここで燃焼器1から排出され
、略350C前後1こ維持された排ガスと接触させて、
下記式(5) 、 (6) 、 (7)に示す如く脱硫
脱硝処理を行う。
So 2 +Na 2CO3+’y;02 →Na 2
804 +Co 2  ・= −(5)2NO+C−+
C02+N2         ・・・・・・・・・(
6)No2+C−)  CO2十%N2       
 ・・・・・・・・・(7)このように、排ガスの脱硫
脱硝処理を行う前に、吸着剤を高温ガスと接触させて前
処理を行なったのは第3図に示す如く脱硫脱硝処理時に
おける吸着剤の酸化を防止することができるからである
第3図は吸着剤を高温ガスにより前処理した場合と、前
処理を行なわないで、乾燥器12にて乾燥後、直ちに使
用した場合における吸収塔出口のCO2,o□ガス濃度
及び硫黄酸化物(802) s窒素酸化物(NOx)の
吸収率を示すものである。
まず、吸着剤製造条件及び吸収条件を下記に示す。
く吸着剤製造条件〉 原料:コークス 賦活温度: 7 s o c 、 N20 : N74
.:1−クス、賦活時間: 11 h r 、 Na2
CO3含浸:256名、120C乾燥 く吸収条件〉 ガス量:4.65乞。、水分、60% 5O2(入口):2000ppm NOx(入口): Iooo  ppm0□ :5.0
%  、  吸収時温度:350rSv : 400 図中の曲線は次のものを示す。
■:前処理無SO2◇:前処理無CO21:前処理有S
O2<):前処理有C02A:前処理無NOx    
凹:前処理熱o2ム:前処理有NOx    [1:前
処理有o2すなわち、吸着剤の前処理を行なわない場合
には、0□濃度5%で吸収塔内へ流入していた酸素は0
2 濃度曲線(a)が示す如く吸収時間約3時間経過ま
では吸収塔出口において略0%近くにまで減少しており
、その後略5%近傍にまで上昇している。
また、吸収塔入口においてあまり含まれていないはずの
C02はCO2濃度曲#(b)が示す如く出口において
は略濃度5%の高い値を示し、そして02濃度曲線(a
)の上昇にともない、このCO2濃度曲線が下降してい
る。これら濃度変化は吸収塔9内で吸着剤が酸化されて
いることを示すものである。
一方、吸着剤を高温ガス(分岐された排ガス)と予め接
触させて前処理を行った場合には、02濃度5%で吸収
塔9内へ流入しでいた酸素は02濃度曲線(c)が示す
如く吸収塔出口においても略5%前後を維持しており減
少していない。
また、C02濃度曲線(d)が示す如(CO,濃度も略
O〜1%以内に納まっており、吸着剤がほとんど酸化さ
れていない。
以上の実験事実tこより、前記した如く排ガスの脱硫脱
硝処理を行う前に、吸着剤を高温ガス(#Pガス)と接
触させて、前処理を行うことにより、脱硫脱硝処理時に
おける吸着剤の酸化を防止し得ることが判明する。
また、脱硝率に関しては吸着剤の前処理を行なった場合
には、前処理を行なわない場合に比較して脱硝率が低く
なるが、脱硫率に関しては前処理を行った場合も、行な
わない場合もそれぞれ略100%を示し、充分に脱硫処
理がなされている。
このようにして脱硫脱硝処理が完了した後、上記式(5
)により生成された硫酸ナトリウムを含んだ吸着剤は再
生塔14内へ導入される。この再生塔14内には燃焼炉
11から供給される高温不活性ガス及び水が注入されて
おり、発生した蒸気により下記式(8) 、 (9)に
示す如く再び炭酸ソーダが生成され、吸着剤を再生する
Na 2804 + 2C−+Na 2g +2CO2
−−−(8)Na 28 +CO2+ H2O+Na 
2CO3+H2S   −−−(9)このように、再生
塔14内で再生された吸着剤は再び吸収塔9へと循環搬
送され、吸収再生が繰り返して行なわれることになる。
尚、一度吸収再生が行なわれた 吸着剤は上記実験結果
より明らかな如く再び前処理を行う必要がなく、そのま
ま吸収塔9へ搬送されることになる。
一方、上記再生塔14内で発生した硫化水素(H2S 
)は集塵器15にてダストが除去された後、通常の例え
ばクラウス法による硫黄回収装置16へ移送されて、単
体イオウが回収される。
尚、上記実施例においては含浸コークスを乾燥させるた
めの乾燥器12と、高温ガスによる前処理を行うための
前処理塔13とを別途に設けたが、前処理塔13を乾燥
器として使用するようにしてもよいし、高温ガス源とし
て燃焼器1からの排ガスの一部を使用しないで、これを
他の系から導入するようにしてもよい。
また、吸着剤を生成するlこ、コークスに炭酸ソーダを
含浸させたが、これに限ることなく炭酸カリウム、炭酸
マグネシウム等の他のアルカリ金属。
アルカリ土類金属の炭酸塩を用いるようにしてもよい。
このように本発明に係る方法によれば、コークスに炭酸
ソーダを含浸させて乾燥し、これを予め高温ガスと接触
させてから吸着剤として使用することとしたので脱硫と
脱硝とを同一装置内において同時に行うことができ且つ
吸収塔9内での吸着剤の酸化を防止し、原料コークスを
節約することができる。
従って、従来脱硝のために使用していたアンモニアを不
用とすることができ、アンモニアを使用することにより
発生していた種々の問題点を解決することができる。
また、排ガスの吸収時温度が略350C前後であること
から、空気予熱器の前段のいわゆる高温域にて脱硫脱硝
処理をすることができる。
以上要するに本発明によれば次のような優れた効果を発
揮することができる。
(1)  排ガスを脱硫脱硝処理する際に、コークスに
炭酸ソーダ等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の炭酸
塩を含浸させて、乾燥し、これを予め高温ガスと接触さ
せてから吸着剤として使用することとしたので脱硫と脱
硝と同時に行うことができる。
(2)含浸コークスを予め高温ガスと接触させて前処理
を行なうこととしたので、吸収塔内での吸着剤の酸化を
防止でき、原料コークスの消費を節約することができる
(3)従来脱硝のために使用していたアンモニアを不用
とすることができ、アンモニア化合物による以下に記す
問題点を解決できる。
(イ)空気予熱器内の通風抵抗の増大及び伝熱性能の低
下を防止することができる。
(ロ) 集塵器で捕集したフライアッシュを投棄しても
アンモニアを含んでないのでアンモニア公害を引起すこ
とがない。
(ハ)硫黄回収工程においてアンモニア化合物による閉
塞トラブルを引起すことがない。
(4)脱硫と脱硝とを同一装置によって行うこととした
ので設備費、運転費が削減化できると共に設置面積が少
なくて済み、土地の有効利用を図ることができる。
(5)吸着剤を再生して再利用することとしたので、脱
硫脱硝コストの低減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の排煙脱硫脱硝方法を説明するための工程
図、第2図は本発明に係る排煙脱硫脱硝方法を説明する
ための工程図、第3図は吸着剤の前処理を行った場合と
行わない場合における吸収塔出口のCo2.O□ ガス
濃度及び硫黄酸化、窒素酸化物の吸収率を示すクララで
ある。 尚、図中1は燃焼器、2は高温集塵器、4は空気予熱器
、6は低温集塵器、7は煙突、9は吸収塔、12は乾燥
器、13は前処理qr、14は再生塔である。 特許出願人 石川島播磨重工業株式会社代理人弁理士 
 絹 谷 信 雄

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 石炭を乾留したコークスにアルカリ金属、アルカリ土類
    金属の炭酸塩を含浸させた後、これを乾燥させ、次いで
    これに高温ガスを接触させて吸着剤を生成し、得られる
    吸着剤をボイラー等の燃焼器から排出される排ガスに接
    触させて、該排ガス中の硫黄酸化物を吸着すると共に窒
    素酸化物を還元するようにしたことを特徴とする排煙脱
    硫脱硝方法。
JP56176416A 1981-11-05 1981-11-05 排煙脱硫脱硝方法 Pending JPS5879523A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4855116A (en) * 1985-04-03 1989-08-08 Bergwerksverband Gmbh Activated coke method of removing nitrogen oxides from exhaust gases
WO1997002086A1 (de) * 1995-06-30 1997-01-23 Hugo Petersen Gesellschaft Für Verfahrenstechnischen Anlagenbau Mbh & Co. Kg Verfahren zum abscheiden von organischen schadstoffen aus rauchgasen mittels eines adsorptionsmittels

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4855116A (en) * 1985-04-03 1989-08-08 Bergwerksverband Gmbh Activated coke method of removing nitrogen oxides from exhaust gases
WO1997002086A1 (de) * 1995-06-30 1997-01-23 Hugo Petersen Gesellschaft Für Verfahrenstechnischen Anlagenbau Mbh & Co. Kg Verfahren zum abscheiden von organischen schadstoffen aus rauchgasen mittels eines adsorptionsmittels

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