JPS6031816A - 乾式脱硫法 - 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】 本発明は活性炭などの炭素系脱硫剤と排ガスとを直接接
触させ排ガス中のイオウ酸化物を脱硫剤で吸着除去する
乾式脱硫法に関するものである。

火力発電所等の大型ボイラから排出される排ガス中には
亜硫酸ガスなどのイオウ酸化物（以下ＳＯｘと称す）が
含まれ、大気汚染防止のためにボイラには排煙脱硫装置
が設置されている。

従来この排煙脱硫装置は、スラリ吸収液により排ガス中
のＳＯｘを吸収除去する個式脱流装置が用いられている
が、大量の水を必要とし、かつ、その廃水処理が必要ど
なり、廃水による二次公害が発生する問題がある。また
副生物として回収される石コウは利用価値が低いため、
利用１ｉ１１ｉ１直の高いイオウが回収でき、しかも湿
式では除去しにくい８０３が完全に除去できる乾式脱硫
装置が検討されているが、脱硫性能が不充分なことや脱
硫コストが高くなるという理由から未だ実用化されてい
ない。

現在実用化が検討されている乾式脱硫法について第１図
、第２図により説明する。

第１図において、１は脱硫塔、２は再生塔、３は還元塔
で、約１３０℃のボイラ等の排ガスはガス人口４を経て
脱硫塔１に導かれ、塔１内に充填され、徐々に下降移動
している活性炭により排ガス中のＳＯｘが吸着除去され
、清浄化されたガスはガス出口５を経て系外に排出され
る。一方ＳＯｘを吸着した活性炭はＩｌｌ’ｌ　硫剤出
口６から再生塔２の脱硫剤人ロアを経て再生塔２内に導
かれ、そこで４００℃程度に加熱されて再生され、脱硫
剤出口８から脱硫塔１の脱硫剤人口９を経て脱硫塔１内
に導かれ再び脱硫に供せられる。また再生塔２内で加熱
再生により、発生した濃Ｓ　Ｏｒガスはガス出口１０か
らガス人口１１を経て還元塔３内に導かれ、還元剤人口
１２から塔３内に充填され徐々に下降移動している還元
剤（コークス、無煙炭、半成コークスなど）と反応して
イＡつまＩこは硫化水素となり、最終的にイオウとして
回収される。

この第１図にお（）る乾式脱硫法の欠点は次のとおりで
ある。

（１）　脱硫用活性炭は、脱硫、再生を繰返し長期にわ
たって使用される（平均繰返し回数４０〜５０回）ので
、活性がかなり劣化した状態で使用され、脱硫効率が悪
い。

＋２）　イオウ回収工程に於てＳｏｔ還元剤として従来
から用いられているコークス、半成コークス、無煙炭は
、全て還元力が低いため、８５０〜１０００℃という高
温でＳＯ＋還元を行なう必要があり、また使用している
うちに活性が劣化するため、全部消費しないうちに廃棄
しなければならず不経済である。

（３）　脱硫剤と還元剤との二種類の炭材を扱うので、
輸送、貯蔵等の点で取扱いが煩雑である。

第１図の乾式脱硫法を改良するものどして第２図に示し
た乾式脱硫法が検討されている。すな４つち、第１図の
ように脱硫塔１での［１１２硫剤と還元塔３での還元剤
と、炭材を二系統に分けずに、先ず還元剤人口１２から
還元塔３内に炭材を供給し、そのＳＯ＋３！！元に使用
して残った炭材を脱硫塔１の脱硫剤人口９に供給して脱
硫剤として使用するものである。この場合第１図の方法
のように活性劣化したＳＯ＋３！！元剤を廃棄せず有効
に利用でき、また還元塔３の下部の入口１３からスチー
ム等の賦活剤を導入し、より活性の高い脱硫剤とするこ
ともできる。

しかしながら第２図の乾式脱硫法の欠点は次のとおりで
ある。

（１）炭材の脱硫活性が低いので、脱硫効率が悪くなり
、そのために脱硫塔を大きくするか、又は炭材の循環速
度を速くする（この場合は再生塔２内での再生加熱綴お
よび各塔内での炭材の摩耗量が増大する）必要があり不
経済である。

（２）　還元塔３の下部から賦活剤を供給して炭材を賦
活Ｊ−る場合は、炭Ｈの消耗量および賦活エネルギー（
Ｃ＋ｔ−ｈｏ→ＣＯ＋　ｌ−１＋の反応熱）を多量に必
要とし不経済である。

本発明は上記事情を考慮してなされたもので脱硫率が高
く、また還元活性が高く、しがも炭材の消耗の少ない乾
式脱硫法を提供することを目的とする。

本発明は、脱硫塔内で炭素脱硫剤により排ガス中のイオ
ウ酸化物を吸着除去し、その脱硫剤を再生塔内で加熱再
生したのち、上記脱硫塔内に循環し、他方再生塔で発生
するイオウ酸化物を還元塔内で還元剤により還元してイ
オウ分を回収する乾式脱硫法において、上記脱硫塔から
再生塔へ供給５− する炭素系脱硫剤の一部を、還元剤として上記還元塔に
供給Ｊ゛ることを特徴とするもので、脱硫塔内で排ガス
中に含有するＳＯｘ　（一般に１ｖｏ１％以下）を活性
炭により吸着除去し、ガスを清浄化させ脱硫塔内でＳＯ
ｘを吸着した活性炭を再生塔内で加熱（一般に３００℃
以上）し、ＳＯ＋を放出して活性炭を再生し、また、脱
硫塔で使用した活性炭の一部を還元塔に還元剤として供
給することにより再生塔で発生した濃ＳＯ＋ガス（一般
に５〜３０ｖｏ　１％）をイオウ、硫化水素などのイオ
ウ分として回収するものである。

以下、本発明に係る乾式脱硫法の好適一実施例を添付図
面に基づいて説明する。

第３図において、１は十字流式移動床型脱硫塔でその頂
部に活性炭などの炭素系脱硫剤を供給する入口９が、ま
た底部にはＳＯＸを吸着した脱硫剤の出口６が設けられ
、脱硫剤の移動層１４内に排ガスを通すガス人口４及び
ガス出口５が設けられている。

２は間接加熱式移動床型再生塔で、その頂部に−６＝ 再生ずべき炭材の入ロアが、底部に再生した炭材を排出
する出口８が設けられ、また上部には塔２内で発生した
ＳＯｌの排出口１０が設けられる。

この再生塔２の下部には塔２内の炭材を洗滌するための
不活性ガス供給管１５が設けられる。

３は向流式移動床型ＳＯ＋還元塔で、頂部に還元剤の入
口１２が、底部に還元剤の出口１６が設けられ、ま１ζ
塔３の下部にＳＯ＋ガスの入口１１が、上部にイオウ及
び／または硫化水素の出口１７が設けられている。

脱硫塔１の脱硫剤人口９には活性炭などの炭素系脱硫剤
の供給ホッパ１８が接続され、底部の脱硫剤出口６には
篩１９が接続され、篩上の脱硫剤は再生塔２の還元剤人
ロアに供給され、また一部は還元塔３の還元剤人口１２
に供給される。

再生塔２の底部の炭材出口８には篩２０が接続され、篩
上の炭材は脱硫塔１の脱硫剤人口９に戻される。再生塔
２の８０２ガス出口１０は還元塔３のガス入口１１に接
続され、）！元塔３のイオウなどのイオウ分の出口１７
はイオウ回収装置２１に接続され、イオウ回収装置２１
では回収イオウ２２とオフガス２３とに分離される。

還元塔３の底部の還元剤出口２には篩２４が接続され、
篩上の還元剤は還元剤人口１２に循環される。

以上において脱硫用の排ガスが入口４がら脱硫塔１内に
導入され、移動層１４内で徐々に下降移動している粒状
活性炭により排ガス中のＳＯＸが吸着除去され、浄化さ
れたガスは出口５より系外に排出される。一方塔１内で
ＳＯｘを吸着した粒状活性炭は篩１９に送られ、そこで
粉炭が篩い落されたのち、再生塔２に供給される。再生
塔２内では活性炭が徐々に下降移動しながら４００℃程
度に間接加熱され、吸着したＳＯｘが放出される。

また再生塔２の下方の供給管１５がら塔２内に不活性ガ
スが注入され、塔２内を上昇する間に活性炭を洗滌する
。

次に再生塔２で放出された！Ｉ　Ｓ　Ｏ！ガスは、ＳＯ
２還元塔３に供給され、塔３内を徐々に下降移動してい
る活性炭と反応（約８００℃）し、イオウおよび／また
は硫化水素が生成する。このガスはイオウ回収装置２１
に送られ、そこで高収率でイオウが回収される。

還元塔３から排出された未反応炭は、篩２４により粉化
した炭が分離されたのち、入口１２から再び還元塔３に
循環され、消耗するまで還元剤として使用される。

なお、脱硫、再生おにび還元により損耗した分の活性炭
は適宜ホッパ１８から脱硫塔１内に補給される。活性炭
の原ｒ１としては、亜炭、褐炭、瀝青炭等の石炭が主で
あるが、これに限定されるものではない。特に排煙脱硫
は単なる物理吸着ではなく吸着されたＳＯｌがガス中の
Ｏ＋と反応してＳＯｓになりさらに水蒸気と反応してｌ
−１２Ｓ０４の形ちで、活性炭に固定されるので活性炭
には、上記ＳＯ＋の酸化反応（Ｓ　Ｏｔ　＋　−Ｏｒ　
＝　Ｓ　Ｏりの触媒としての活性も必要となり触媒活性
を向上させるために、活性炭にバナジウム等を添加する
こともあり、本発明でいう活性炭とはこのような触媒を
添加したものも含め広い意味をもったもの９− である。

次に本発明の方法と従来の方法（第２図の方法）とのデ
ータを比較すると下表のとおりである。

但し、脱硫−再生条件は次のとおりである。

使用した活性炭：褐炭を造粒し、約８００℃で還流した
チャーで、粒径５〜１０＋ａｍの もの 脱硫条件；　十字流式移動床脱硫１ハ使用、排カス温度
１３０℃、Ｓ　Ｖ　４００ｈ　。

入口ＳＯ＋　１１度　ｓｏｏｐｐｍ 活性炭再生条件：４５０℃、２．５時間表 １０− 表に示したとおり本発明は従来法より脱硫率、チャー消
耗率、総運転費のいずれも優れていることがわかる。

以上詳述してぎたことから明らかなように本発明によれ
ば次のごとき優れた効果を発揮する。

（１）　脱硫に使用した活性炭の一部をＳＯ２のｊ！元
剤として利用することにより、脱硫塔内での活性炭の平
均繰り返し使用回数が減じ、このため劣化があまり進ま
ない高活性状態の活性炭により脱硫することができるの
で脱硫効率を高く保つことができる。また、ある程度活
性の低い安価な活性炭を使用することもでき経済的であ
る。

（２）　活性炭はＳＯｌの還元活性が高いので従来法よ
りも１００〜３００℃も低い温度で還元操作ができ、エ
ネルギー効率上のみならず装置材料面からも非常に好ま
しい。

（３）　ＳＯｌの還元に使用した炭材を脱硫剤と１ノで
用いる従来法では炭材の脱硫活性を向上させるために水
蒸気賦活を行なう必要があり、これによる炭材の消耗が
大きくなるが、本発明では賦活が不要となるので炭材の
消耗を従来の６０％程度にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の乾式脱硫法を示す概略図、第２図は従来
の他の乾式脱硫法を示す概略図、第３図は本発明に係る
乾式脱硫法の一実施例を示す概略図である。 図中、１は脱硫塔、２は再生塔、３は還元塔、４は排ガ
ス入口、５は排ガス出口、６は脱硫剤出口、７は炭材入
口、１２は還元剤入口である。 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 第１図 第２図 ２ １込 ７２′　。 ！

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 脱硫塔内で炭素系脱硫剤により排ガス中のイオウ酸化物
   を吸着除去し、その脱硫剤を再生塔内で加熱再生したの
   ち上記脱硫塔内に循環し、他方再生塔で発生するイオウ
   酸化物を還元塔内で還元剤により還元してイオウ分を回
   収する乾式脱硫法において、上記脱硫塔から再生塔へ供
   給する炭素系脱硫剤の一部を、還元剤として上記還元塔
   に供給することを特徴とする乾式脱硫法。