JPS5884027A - 乾式脱硫法の吸収剤再生方法 - 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】 発明の技術分野 本発明は乾式脱硫法の吸収剤再生方法に係り、特にソー
ダ灰を含む吸収剤で脱硫処理した後、この処理後の吸収
剤に微粉コークスを混入し、これら混合物を加熱しつつ
造粒し、そしてこの造粒物に二酸化炭素を反応させて吸
収剤を再生するようにし、もって再生した吸収剤の脱硫
率の向上及び脱硫コストの低減化を図ることができる乾
式脱硫法の吸収剤再生方法に関する。

従来技術 一般に、排ガス中の脱硫及び脱硝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脱硫装置及び脱硝
装置が実用化し、運転されている。

この排煙の脱硫方法には例えば活性炭を吸着剤として、
温度略１５０℃前後の低温域で脱硫処理を行う低温乾式
脱硫法或いはソーダ灰を吸収剤として排ガス温度略３５
０℃前後の高温域で処理を行う高温乾式脱硫法などが実
施化されている。

また、脱硝方法としてはその脱硝率の有効性からアンモ
ニアを還元剤として使用する高温脱硝法などが主として
莢施化されている・ ところで、上記した如き脱硫装置及び脱硝装置をシステ
ムとして組み合わせる場合には、アンモニアを還元剤と
して使用する脱硝装置の下流側に脱硫装置を設けると、
リークアンモニアによる排ガス通路の閉塞など種々の問
題を引起こすことから、これ全防止すべく脱硝装置の前
段高温域に脱硫装置を設けるようになされている。

そして、この脱硫装置で吸収剤として使用されるソーダ
灰（Ｎａ２ＣＯ３）は資源の有効利用の見地から、脱硫
処理後、分解再生処理されて再び吸収剤として使用する
ようになっている。

これを具体的に説明すると、ボイラー等の燃、焼器から
排出された排ガスを、脱硫装置内で吸収剤たるソーダ灰
（Ｎａ２Ｃ０３）と接触させ、排ガス中の硫黄酸化物を
下記式（１）に示す如く反応させて脱硫処理を行う。

Ｎａ２ＣＯ３＋　８０２　＋　Ｘ□０２−＋Ｎａ２ＳＯ
４＋　ＣＯ２＝　−＝（１）そして、この脱硫処理によ
って生成された硫酸ソーダ（Ｎａ２ＳＯ４）にＮ２１Ｃ
Ｏを添加しつつ加熱し、下記式（２）　、　（３）　、
、　（４）に示す如く分解反応させる。

Ｎａ２ＳＯ４＋４Ｈ２−＋Ｎａ２Ｓ＋４Ｈ２０・・・−
（２）Ｎａ２ＳＯ４＋　４ＣＯ−＋Ｎａ２Ｓ　＋　４Ｃ
Ｏ２・・・・・・（３）Ｎａ２Ｓ　＋Ｈ２０＋　ＣＯ２
−）Ｎ１２ＣＯ３＋Ｈ２Ｓ　　　　　・・−・＝（４）
このような反応によって再生した吸収剤すなわち炭漕ソ
ーダ（Ｎａ２ＣＯ３）を再び脱硫装置へ導入し、そして
排ガスの脱硫処理全行うために吸収剤として再び繰フ返
して使用するようになっている。

従来技術の問題点　　　　′ １−かしなから以上の如き従来技術は次のような問題点
を有している。すなわち、脱硫処理をした後の吸収剤を
再生する際、比較的高価なＣｏ、Ｎ２を使用するので脱
硫コストの高騰を余儀なくされていた。また、還元剤と
してＣｏ、Ｎ２を使用した場合にあっては、吸収剤を充
分に再生することができないので、これを再び吸収剤と
して脱硫処理を行った場合、早々に脱硫率が低下すると
いう不都合があった。

更には、硫黄酸化物を吸収した粉状の吸収剤を捕集する
に際して、どうしてもマルチサイクロン等の集塵器を必
要とし、設備が大がかりにならざるを得なかった。

発明の目的 本発明は以上の如き問題点に着目し、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
ソーダ灰を含む吸収剤を使用する乾式脱硫法において、
脱硫処理後の吸収剤にコークスを混入し、これら混合物
を加熱しつつ造粒し、そしてとの造粒物に二酸化炭素を
反応させて吸収剤を再生するようにし、もって再生した
吸収剤の脱硫率の向上及び脱硫コストの低減化を図るこ
とができる乾式脱硫法の吸収剤再生方法を提供するにあ
る。

発明の実施例 以下に、本発明に係る方法の好適一実施例を添付図面に
基づいて詳述する。

先ず、第１図は本発明に係る乾式脱硫法の吸収剤再生方
法を説明するための工程図である。

１はボイラー等の燃焼機器であり、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、ここでフラ
イアッシュが除去される。フライアッシュが除去された
排ガスは高温集塵器２′ｆｌ：出た後、略３５０℃の高
温状態に維持されて例えば移動床式の吸収装置３へ導入
される。この吸収装置３内においては、後述する如く微
粉コークスと炭酸ソーダ（Ｎａ２ＣＯｓ　）とにより粒
状に形成された吸収剤が移動床に沿って流下しておシ、
この吸収剤か上記排ガス中の硫黄酸化物と接触し、下記
式（５）に示す如く反応して硫酸ソーダが生成され、或
いは硫黄酸化物が微粉コークスに吸着され、排ガスの脱
硫処理がなされる。

Ｎａ２ＣＯ３＋ＳＯ２＋４０２−＋Ｎａ２ＳＯ４＋ＣＯ
２−０−（５）このようにして、脱硫処理がなされた排
ガスは更に脱硝装置４へ導入されて、ここでアンモニア
により脱硝処理される。そして、脱硝処理された排ガス
はその後空気予熱器５、低温集塵器６及び煙突７ｔ−介
して系外へ排出されることになる。

一方、上記吸収装置３内で排ガスの脱硫処理を行なった
吸収剤は本発明の特長とする吸収剤の再生工程へ送られ
ることとなる。

先ず、上記排ガスの脱硫処理を行なった吸収剤を例えば
回転円筒体よりなる分解・造粒装置８内へ導入し、この
吸収剤に微粉コークスを混入させる。

次いで、これら微粉コークスと吸収剤との混合物に、燃
焼炉９及び分解用ガス発生装置１０を介して導入した高
温不活性ガス（ＣＯ２＋　Ｎ２等）を加えてこの混合物
を略７００℃まで加熱すると共に分解造粒装置８を回転
させる。

この加熱により下記式（句に示す如く硫酸ソーダ（Ｎａ
２ＳＯ４）が分解され、硫化ソーダ（Ｎａ２Ｓ）が検体
に生成されていく。

Ｎａ２ＳＯ４＋　２Ｃ−＋Ｎａ２Ｓ　＋　２ＣＯ２−−
（６）これら硫酸ソーダ、硫化ソーダはそれぞれ単独に
あっては融点がそれぞれ８８４℃、９５０℃と高いが、
混合することにより略７００℃前後まで降下する性質を
有し、従って、上記分解造粒装置８内においては、硫酸
ソーダと硫化ソーダが混合してこれらが融解して液状に
なる。このため、分解造粒装置８を回転させることによ
り、この装置８内の微粉コークス等の混合物が造粒され
ることになる。

このように１．液状硫化ソーダにより微粉コークスを結
合して生成した造粒物を、次いで再生装置１１内へ導入
する。この再生装置１１も上記造粒装置８同様に回転円
筒体で形成されており、そして、上記造粒物を上記分解
用ガス発生装置１０から分岐させて導入した二酸化炭素
及び水と略４００℃前後の温度にて接触させζこの造粒
物の結合剤たる硫化ソーダ（Ｎａ２Ｓ）を下記式（７）
に示す如く反応させて炭酸ソーダ（Ｎａ２ＣＯ３）を生
成し、吸収剤を再生する。

Ｎａ２Ｓ　＋　ＣＯ２＋　Ｈ２０→Ｎａ２ＣＯ３＋Ｈ２
Ｓ　　　　　＝＝−（７）そして、ここで再生された粒
状の吸収剤すなわち微粉コークスと硫酸ソーダとよりな
る吸収剤を回収し、再び吸収装置３へ搬送して、吸収剤
として繰り返し使用する。

一方、再生装置１１及び造粒装置８内の雰囲気は集塵器
１２を介して通常の硫黄回収装置１３へ移送され、そし
てここでこの雰囲気中に含まれる硫化水素（Ｈ２Ｓ　）
が除去されて、元素イオウが回収されることになる。

尚、上記実施例にあっては硫酸ソーダを分解するために
微粉コークスを用いたが、このコークスに替えて石油分
解工程で発生する利用価値のないフレキシコークを用い
るようにしてもよい。

また、分解造粒装置８は回転円筒体式のものに限ること
はなく、他の形式の造粒装置としてもよい。更に再生装
置１１も回転円筒体式のものに限ることなく例えば移動
床式にしてもよい。

以上のようにソーダ灰を再生して排ガスの脱流処理を行
なった実験結果を第２図に示す。すなわち第２図は吸収
剤を分解する際、フレキシコークを使用して分解し、そ
して再生生成した吸収剤の脱硫率を示すグラフである。

図中曲線Ｂは一度脱硫処理を行なった軽質ソーダ灰を再
生して、繰９返し使用した際の脱硫率を示すものであり
、初回の脱硫率を示す曲線Ａと略同じ曲線を描き、再生
繰り返し使用した場合にあっても、２時間以上も脱硫率
９　”’Ｏ％以上を維持させることかでをる。

このように１．微粉コークスと炭酸ソーダとにより粒状
に形成した吸収剤を使用し、脱硫処理を行なうこととし
たので微粉コークスの吸着作用と炭酸ソーダの吸収作用
との相乗効果により、吸収剤を再生繰り返し使用しても
高い脱硫率を維持することができる。

また、分解造粒装置８内にて硫化ソーダ（Ｎａ２Ｓ）と
硫酸ソーダ（Ｎａ２ＳＯ４）とを混合加熱するので、略
７００℃前後の低い温度で硫化ソーダを液状に融解する
ことができ、そのため、分解工程において温度を９００
℃前後まで上昇させることなく上記液状硫化ソーダを結
合剤として微粉コークスを造粒化できる。

更に、吸収剤を粒状としたので、粉状の吸収剤を使用し
た際に必要としたマルチサイクロン等の集塵器を不要と
することができる。

また、脱硫処理後において、吸収剤が砕けた場合にあっ
ても分解造粒装置８内で一度溶解され、そして再び造粒
されて強度が充分な吸収剤として再生することができる
。

尚、上記実施例において造粒装置８内へ投入する微粉コ
ークスを予め水蒸気により賦活させておくことにより、
更に脱硫効率を向上させることができる。

発明の効果 以上、要するに本発明に係る方法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。

■　微粉コークスと炭酸ソーダとを粒状に形成して吸収
剤としたので、これらの相乗効果により吸収剤を再生繰
り返し使用しても高い脱硫率を長時間にわたって維持す
ることができる。

■　硫化ソーダと硫酸ソーダとの混合状態で加熱するの
で、７００℃前後の低い温度で融解させることができ、
従って加熱のために要する熱量が少なくて済み、また分
解造粒装置も特別な耐熱性が要求されない。

■　吸収剤を粒状化したので、マルチサイクロン等の集
塵器を不要或いは負荷が軽減でき、メンテナンスが容易
に行なえる。

■　吸収剤を分解再生するためにコストのかかるＣｏ、
Ｈ２を不要にでき、且つ微粉コークスとして石油分解〜
工程で得られる利用価値のなかったフレキシコークを使
用することができるので脱硫コストヲ引き下げることが
できる。

■　排ガス温度が３５０℃前後の筒温域にあっても安定
した脱硫率を得ることができることから、脱硝のために
アンモニアを使用する脱硝装置の前段で本発明に係る脱
硫″処理ができ、リークアンモニアによる排ガヌ通路の
閉塞等の種々の問題点を解決することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る乾式脱硫法の吸収剤再生方法の好
適一実施例を説明するための工程図、第２図は吸収剤を
再生する際、フレキシコークを使用して再生した場合の
脱硫率の変化を示すグラフである。 尚、図中１は燃焼機器、２は吸収装置、８は分解造粒装
置、１１は再生装置、１３は硫黄回収装置である。 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. ボイラー等の燃焼機器から排出される排ガスを、ソーダ
   灰を含む吸収剤と接触させて脱硫処理し、該脱硫処理後
   の吸収剤を再生して再び吸収剤として使用する乾式脱硫
   法の吸収剤再生方法において、上記脱硫処理後の吸収剤
   に微粉コークスを混入し、これら混合物を加熱しつつ造
   粒し、その後肢造粒物を二酸化炭素と反応させて吸収剤
   を再生するようにしたこと′ｔ−特徴とする乾式脱硫法
   の吸収剤再生方法。