JPS59167607A - ボイラの排煙脱硫方法 - 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】 微粉炭にスラリ化水と脱硫剤とを加えてスラリ化し、こ
れを燃焼することにより燃焼と脱硫処理とを同時に行う
ようにし、もって脱硫装置の小型化或はこれを不要にす
ることができ、設備費の削減化を図ることができると共
に混合槽中または配管輸送中での微粉炭の沈降を防止す
ることができるボイラの排煙脱硫方法に関する。

一般に、微粉炭や重油等を燃料とするボイラから排出さ
れる排ガス中には、燃料中に含まれる硫黄分が硫黄酸化
物となって含まれていることから公害防止の見地より、
この排ガスは脱硫処理がなされた後、大気中へ放出され
ている。

この脱硫方法としては、活性炭などのように粒状化され
，だ吸着剤によシ硫黄酸化物を吸着除去するいわゆる乾
式脱硫法や或いは石灰等を水に溶解して生成した吸収液
を、この排ガスと接触させて硫黄酸化物を吸収除去する
湿式排煙脱硫法などが知られている。

しかしながら、この種脱硫法にあっては、ボイラの外に
別途大がかりな脱硫装置を設けることが必然的に要請さ
れ、特に、湿式脱硫法にあっては反応生成物（　Ｃａ’
ＳＯ４など）を回収するための設備も必要とされ、設備
費の増大を招来していた。

そこで、最近同一ボイラ内にて、燃焼ゾーンの後流側に
、単独で石灰等の脱硫剤を吹き込んで脱硫処理も同一ボ
イラ内にて行なおうとする試みがなされており、設備費
の削減化が図れることから注目されている。しかしなが
ら、この場合には硫黄酸化物を除去するために大量の脱
硫剤が必要とされ、まだ未反応石灰が燃焼灰と混入して
分離処理が困難なだめ、実用化には至っていない。

ところで最近、微粉炭をこれに水を加えてスラリ化し、
スラリ状態の微粉炭を水性ガス化反応させつつ燃焼する
方法が開発されており、微粉炭の取扱いが容易になるこ
とから順次に採用さｎる。で至っている。

しかしながら、この燃焼方法の場合にも、前記したと同
様な脱硫装置が必要とされ、微粉炭の取扱いに関しては
容易になるが、脱硫装置の簡略化という観点にたてば、
何ら寄与するもので（ｄない。

更に、水の粘性が小さいことがら貯槽中または配管輸送
中にて微粉炭が沈降するという問題があった。

本発明は以上のような問題点に着目し、これを有効に解
決すべく創案されたものである。

本発明は、微粉炭に予めスラリ化水と、脱硫剤とを加え
て混合スラリを生成し、これを燃焼することにより燃焼
と脱硫処理とを同時に行うようにし、もって脱硫装置の
小型化、またはこれを不要とすることができ、設備費を
大幅に削減することができると共に、貯溜中などでの微
粉炭の沈降を確実に防止することができるボイラの排煙
脱硫方法を提供するにある。

以下に、本発明の好適一実施例を添付図面に基づいて詳
述する。

図は本発明に係る方法を実施するだめの燃焼脱硫工程を
示す概略系統図である。

まず、この系統図を説明すると図示するととく１は微粉
炭２、スラリ化水３、脱硫剤４及び触媒５を加えてこれ
らを攪拌混合して混合スラリ６を生成するための混合槽
であり、これには攪拌機７が設けられている。この混合
槽１からは途中に輸送ポンプ８が介された混合スラリ供
給管９がボイラ１０に向けて延出されている。このボイ
ラ１０には燃焼用空気を供給するだめの燃焼用空気供給
管１１が連−結されると共に燃焼排ガスを排出するだめ
の排ガス通路１２が連結されている。そして、この排ガ
ス通路１２にはまず、排ガスの顕熱を回収して上記燃焼
用空気を加熱するだめのエアヒータ１３が設けられると
共にその下流側には脱硫処理により得られる生成物（石
こうなど）などの比較的重量の重い粉塵（約１’ｏｍｇ
以上）を除去するための脱塵器１４が設けられている。

そして、更に排ガス通路１２の下流側（・ては排ガス中
の窒素酸化物を除去する脱硝装置１５及び比較的重量の
軽い粉塵（約１０ｍ９以下）を除去するための説じん器
１６が順次設けられ、最終的に煙突１７から大気中へ放
出し得るようになっている。

次に、本発明に係る方法を具体的に説明する。

甘ず、混合槽１内に導入された微粉炭２に、脱硫剤４、
これらをスラリ化するだめのスラリ化水３及び脱硫反応
を促進するための融媒５が添加混入され、攪拌機７によ
り均一攪拌して混合スラリを生成する。この微粉炭はミ
ル等により石炭を粉砕して生成されたものであシ、微粉
炭と水との総重量に対する微粉炭の重量比は好ましく　
（ｔ”１７０〜８０％と比較的高くする。従って水の重
量比は３０〜２０％となる。

脱硫剤としては生石灰（ＣａＯ）　、消石灰（’Ｃａ（
ＯＨ）２　）、または炭酸カルシウム（ＣａＣＯ５）な
どのアルカリ性物質の単体或いはこれらの混谷物が使用
されることになり、脱硫剤の量は供給される微粉炭量に
゛対応させて決定する。な゛お、上記脱硫剤４を供給す
る前に、これに含まれる灰分を予め除去しておく。

また、上記触媒５としては例えばアジピン酸、などが使
用され、好ましくは約５００〜２０００ｐｐｍ＠度の濃
度にする。

以上のような配合でもって、混合スラリ６を生成するこ
とにより、混合された脱硫剤が水に溶解して粘性が生じ
、朗和点に達すると粒子濃度が上昇する。そして、水に
粘性が発生することによりこれに混合される微粉炭の沈
降が阻止され、こ扛が沈殿しにくくなる。

このように、−て均一混合したスラリ６を生成したら、
次にこの混合スラリ６を輸送ポンプ８により混合スラリ
供給管８を介してボイラー０側へ供給し、これをバーナ
ー８からボイラー０内へ供給する。なお、この際、上記
したごとく水の粘性が大きくなっており、供給管９内に
微粉炭が沈殿することがない。

ボイラー０内へ供給された混合スラリ中の微粉炭は水性
ガス化反応しつつ、燃焼用空気供給警１１を介して供給
される・燃焼用空気により・燃焼され、これに含まれる
硫黄分が酸化されて二酸化硫黄（Ｓ０２）などの硫黄酸
化物が発生ずる。

このようにして発生した硫黄酸化物は混合スラリ中に含
まれていた脱硫剤と下記式（１）　、　（２１に示すご
とく直ちに反応し、脱硫処理がなされる。

ＣａＯ十Ｓｏ２＋　ＴＯ２−＋　Ｃａ５Ｏ４−＝・（１
）Ｃａ（ＯＨ）２＋ＣＯ２＋Ｓ０２＋ＩＯ２→ＣａＳＯ
４＋Ｈ２０＋ＣＯ２・・・・　（２） なお、炭酸カルシウムは下記式（３）に示すごとく分解
されて生石灰を生成し、そして上記（１）式に示すごと
く反応する。

ＣａＣ０＋ＨＯ−＋　ＣａＯ＋ＣＯ＋ＨＯ−−（３）５
　　　２　　　　　　　　　　　　２　　　２このよう
にして、燃焼と脱硫処理とがほぼ同時に且つ同一領域（
ボイラ内）内で行なわれることになる。特に、上記脱硫
反応は触媒の存在下で行なわれるのでより促進されるこ
とになる。

また、微粉炭と脱硫剤とを均一混合させた状態でボイラ
内へ噴霧供給できるので燃料が噴霧される部分には必然
的に脱硫剤も随伴するこ゛とになシ、発生する硫黄酸化
物を確実に吸収除去することができる。

このようにして脱硫処理された結果発生する副産物すな
わち石こう（’Ｃａ５Ｏｉ、　）は粉状体となり、燃焼
排ガスとともに排ガス通路１２内へ排出されていく。

この排ガスはまずエアヒータ１３内で顕熱が回収された
後、第１の脱しん器１４へ導入され、この中で比較的重
量の大きい石こう１１（約１０ｍｇ以上）や大粒径の煤
じんが回収される。

この第１の脱しん器１４から排出された排ガスは更に脱
硝装置１５内へ導入されて、ここで窒素酸化物が除去さ
れ、その後第２の脱しん器１６へ導入されて、この中で
前記第１の脱しん器１４で除去できなかった比較的重量
の小さい石こう（約１９ｍ９以下）や小粒径の煤じんな
どが除去され、最終的に煙突１７を介して大気中へ放出
されることになる。

このように、微粉炭と脱硫剤とを均一混合してスラリ状
態にし、これをボイラ１０内へ供給するので、微粉炭の
燃・焼とほぼ同時に且つ同一領域（てて脱硫処理を行う
ことができる。

また、均一混合されているのでボイラ１ｏ内１でて燃料
のみが脱硫剤と分離して偏在することがなく、脱硫処理
を確実（（行うことができる。従？で、−脱硫装置を不
要てできるか或いはこれ蚕小型化することができる。

丑だ、脱硫剤を加えること（ｆこよシ水の粘；生が大き
くな９、従って、従来の微粉炭と水とよりなるスラリと
異なり、微粉炭の沈降を阻止することができ、混合槽６
内及び混合スラリ供給管９などの配管内に微粉炭が沈殿
することがなく、これの閉塞障害を生せしめることがな
い。

更に、石炭中の灰分はアルカリ性であるため同質のアル
カリである脱硫剤と化合することがら、石炭中の灰分を
脱硫剤側に取シ込むことができる。

なお、上記実施例における配合例に限定されるものでな
く、例えば炭質にょシスラリ化水の供給量及び脱硫酸の
供給量を適宜変化させることは勿論である。

また、上記実施例にあっては、燃料として微粉炭を用い
たが例えば劣質油燃料使用のボイラに対しても、劣、質
油に脱硫剤を混合さぜることにより適用することができ
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）微粉炭と脱硫剤とを混合した混合クラ１ノをボイ
ラ内へ供給するので、燃焼と脱硫処理とを同時に且つ同
一領域で行うことができる。

（２）均一攪拌した混合スラリを噴霧供給するので、燃
料と脱硫剤とを別個に供給する場合と異なり、脱硫剤と
分離して燃料のみが偏在すること５がなく、脱硫処理を
確実に行うことができる。

（３）特に、混合スラリ中に脱硫触媒を添加することに
より、脱硫反応を促進させることができる。

（４）上記した（１）　（２）　（３）項の理由が相俟
って脱硫効率を飛躍−的に向上させることができ、従っ
て、脱硫装置を不要にすることができるか、又はこれの
小型化を推進でき、設備費を大幅に削減することができ
る。

（５）従って、装置自体を大幅に簡略化することができ
る。

（６）　　脱硫剤の溶解により粘性を高めることができ
るので、微粉炭が分離して沈降することを防止できる。

（７）　　また、微粉炭が沈降しないことから混合槽内
や、配管系内に沈殿物が発生せず、従って、この閉塞障
害の発生を防止できる。

（８）燃焼によって発生する灰（煤じん）は石こうとの
混合物で得られるので後処理が容易である。

（９）　　方法が簡単なので既存の装置に大幅な設計変
更を加えることなく容易に採用すること７５：できる。

【図面の簡単な説明】 図は本発明に係る方法を実施するだめの・燃焼脱硫工程
を示す概略系統図である。 なお、図中１は混合槽、２は微粉炭、３はスラリ化水、
４は脱硫剤、５は触媒、６は混合スジ１ノ、１０はボイ
ラ、１４．１６は脱しん塔、１９は石こうである。 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. 燃料としての微粉炭をボイラへ供給し、燃焼により発生
   する硫黄酸化物を除去するボイラの排煙脱硫方法におい
   て、上記微粉炭に、これをスラリ化するだめのスラリ化
   水と、生石灰等よシなる脱硫剤とを添加して混合スラリ
   を生成し、次いで、生成された混合スラリをボイラへ供
   給し、その後、混合スラリ中の微粉炭をＪ然・・暁させ
   つつ発生する硫黄酸化物を、上記混合スラリ中の脱硫剤
   によシ吸収除去する□ようにしたことを待敏とするボイ
   ラの排煙脱硫方法。