JPS61225509A - 燃焼設備における生ガスを浄化するための方法および製置 - 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、燃焼設備において滑動床もしくは流動床内に
おいて活性コークス−堆積体にアンモニアを供給して脱
硫およびこれに続いて脱窒素を行うことにより煙道ガス
を浄化するための方法並びにこの方法を実施するための
装置に関する。

燃焼設備、特に発電所において発生する煙道ガスは著し
い量の二酸化硫黄および酸化窒素を含んでおり、雰囲気
内でのその含有量の増大はこれまで何等害をこおむるこ
との無かった生態系の損傷の増大に少々からす責任を負
っており、従ってこれらの有害な物質が環境に放出され
る以前に１これらの物質を煙道ガスから可能カ限シ除去
することが急務であると思われる。効率の良い脱硫とし
て既に石灰懸濁液で煙道ガスを洗浄する方法が適用され
ているが、この方法は著しい量の石膏形成の下に行われ
、従って石灰懸濁液の有用な使用にけ問題点がある。こ
う言ったことから、鉄錯塩溶液或いはアンモニア溶　′
液による湿式方法も検討されているが、この方法にあっ
ては副生成物として人工肥料（硫酸アンモニウムもしく
は硫酸アンモニウムと硝酸アンモニウムの混合物が生成
する。

上記以外に特に石灰使用の下に作業が行われる半乾燥方
法および乾燥方法並びに活性炭での８０雪の吸着および
酸化が行われている。

’ＮＯｘ−含有量の低減には一方においては燃焼技術上
の処置が、他方では触媒、例えば活性炭の存在下でのア
ンモニアとの反応が適切である。

また既に、煙道ガスを軸方向で環状の同心的に設けられ
二つの活性コークス床に供給し、この活性コークス床を
半径方向で外方へと流過させ、仁の際環状帯域間の中間
域にアンモニアを供給するようにして行う組合わせ方法
も開発されている（　ｆ　Ｂｒｅｎｎａｔｏｆｆ−Ｗａ
ｅｒｍｅ−Ｋｒａｆｔ　Ｊ　。

３６巻（１９８４）、１６頁参照）。

しかし、垂直方向で下方へと移動するコークス床内での
このような放射流或いは横流くよる煙道ガスの処理方法
にあっては、コークス層は最適に利用されず、また有害
物質、特に二酸化硫黄の可能な限シ最良の低減の保証は
コークスの流通量を不経済な程に増大させてはじめて可
能となる。

以上の点から本発明は、活性コークスによる煙道ガスの
脱窒素および脱硫の組合による処理を経済性および洗浄
結果に関して改善することを目的としている。

この目的で開発された本発明による方法の特１徴とする
ところは、脱硫と脱窒素を煙道ガスが下方から上方へと
向流で流過しかつ脱硫黄帯域から脱窒素帯域への移行部
においてアンモニアが吹込まれる下方向へと移動する垂
直な活性コークス床の互いに上下に存在する帯域におい
て行うことである。

この方法にあっては重力の作用の下に上方から下方へと
移動するコークス層に対して向流で下方から煙道ガスが
送られ、これＫよシ煙道ガ　・スは「生の」コークス層
Ｋますます貧化されながら突き当たり、従って可能な限
シ良好な有害物質低減が保証される。この際さしあたり
（下方帯斌内において）酸化硫黄が、上方のアンモニア
が装填されている脱窒素領域内で硫酸アンモニア形成に
よシもはやアンモニア損失が生じない程度に分離され、
従って上方の脱窒素領域内において場合によってはアン
モニアの段階的な供給の下ＫＮＯＸとアンモニアとの充
分表反応が達せられる。

活性コークスもしくけ炭から成る或いは炭表面を備えた
使用し得る堆積体（例えば球体、リング体、円筒体等；
φ３−５０■、特に１〇−２５■、現在子に入る活性コ
ークス−堆積体は最大直径６箇の円筒体である）を選択
し、かつコラム高さを適当に選択することＫよって下方
に移動する活性コークスコラム内の（上方へと指向され
た）ガス速度が保証され、従ってコラムの画処理帯域内
への垂直方向での分割が保証される。なぜなら、特にア
ンモニアが充分に上方の脱窒素帯域を経て帯行されかつ
脱硫黄帯域内への逆拡散が回避されるからである。

処理温度は活性コークス一方法にあって一般的であるよ
う々、例えば９０℃〜１５０℃であり、例えば脱硫黄帯
域および脱窒素帯域にあっては１２０℃の温度である。

従ってこの設備は直接脱塵フィルタと暖炉との間に設け
ることができ、この際温度を降下或いは上昇させるだめ
の熱交換器を必要としない。

本発明による方法を実施するために使用し得る移動床反
応器の特徴は、上方の活性コークス装填部と処理された
活性コークスを排出するための下方の吸出部並びく脱硫
黄帯域の上端部に設けられたアンモニア分配器とを備え
た垂直な容器内に活性コークスコラムを備えていること
である。

この移動床反応器の特異表構成は以下の参照符号を付し
て示した図面に図示した実施例およびその説明から明瞭
である。

第１図に示すように、活性コークス（球体、円筒体、粒
体等）の装填は、ある程度の一様な床高さが保証される
ように１反応器の上端部において多数の装填位置におい
て行われる。装填が行われると、活性コークスは重力の
作用の下で順次Ｂｏｘ−還元のための帯域１、次いで５
Ｏ１−吸着のための帯域２と移動する。参照符号３で示
した位置でスリット或いは孔を介して煙道ガスが下方の
コラム底部を経て供給され、参照符号４で示した位置で
ゲートを経て活性コークスの吸出が行われる。帯域１と
２の間の中間帯域においてアンモニアが可能なかぎシ表
面を覆っている分配管５を介して供給される。煙道ガス
は上端部において反応器を去る。

第２ａ、ｂ図から明瞭であるように１断面は任意に１例
えば正方形（第２ｂ図）に、或いは円形（第２ａ図）Ｋ
選択可能である。

第３図および第４図は、上方の脱窒素帯域１および下方
の脱硫黄帯域２並びにこれら両帯域間の移行領域内で分
配器５を介してＮＨ，の供給が行われるＮＨ，−供給部
とを備えている雛型として形成した移動床反応器を示し
ている。

脱硫黄帯域２の高さは煙道ガスの８０！−含有量に依存
している。圧力損失を制限するため、この高さは可能な
限シ低く設定される。他方、ガスは可能な限り完全に浄
化されるように最大時間床内に留まらなければなら々い
。

生ガス（煙道ガス）は下端部において参照符号６で示し
九位置でガス分配室７内Ｋｍ人し、ガス透過性の台形面
８を経て固形物堆積体？内に達する。煙道ガスは固形物
質を流過し、洗浄反応を行った後ガス補集室１０内に達
し、次いでガス吸引接続管１１を経て反応室を去る。

ガス補集室１０は分配器底部のホッパ管１２間に形成さ
れ、この補集室全体にわたって、即ち反応器全断面にわ
たって固形物堆積体９の可能な限り最良な分配が行われ
る。

ホッパ１３は列状に設けられており、従ってこれらのホ
ッパ列間で支持担持体１４が分配器底部１５の支え台と
して働く。これらのホッパ管は最低１０ｃＩＲの長さ、
特にガス吸引部が明白に固形物堆積体の上方に来るよう
な長さである。

固形物堆積体９はゲート１６を経て反応器内に達し、下
方のゲート１７を経てこの反応器を去る。ガス透過性の
台形面８を備えている下方の中間底部は固形物質出口ス
ライダ１８を備えて訃り、支持担持体１９で保持されて
いる。スライダ１８は、装填された活性コークスを透過
させ、引き続き固形物質流を再び遮断する働きをする。

これらのスライダは、いわゆる多路フィルタにおいて望
ましいように、気密に閉鎖可能である必要はない。

第７図は上方の脱窒素帯域１と参照符号５で示した中間
位置においてアンモニアが導入される下方の脱硫黄帯域
２とを備えている活性コークス−移動床反応器を有して
いる手工業用な設備を示している。

第１図〜第６図に図示した設備に対する本質的な相違点
として第７図による移動床反応器は下端部に固形物質排
出部を有している。この固形物排出部は相前後して設け
られている截頭円錐形部２０によって形成されており、
これらの截頭円錐形部間にガスー人ロスリット２１が形
成されており、このガスー人ロスリットを介して参照符
号６で示した位置で流入して来る生ガスが移動床内に達
する。下方截頭円錐形部は堰止め装置１７内に開口して
おり、この堰止め装置を経て装填された活性コークスの
連続的な或いは間欠的な排出が可能である。

参照符号２１で示した位置上方でのブラインド状のガス
流入部は％に１反応器の断面全体にわたってガスの良好
表均−な配分が達せられるように、かつ死空間が形成さ
れることなく「秩序ある」固形物質排出が行われるよう
に、即ちこれＫよシ実際に固形物質の反応器を通シ排出
口の近傍に至までの層状の移動が保証されるように形成
されている。この目的のため截頭円錐形部は（垂直線に
対して）約３０°の壁傾斜を有しており、截頭円錐形部
の小さな基底面は有利に床の断面積のほぼ半分に相当す
る。即ち、生ガスはほぼ同じ割合で供給位置から内方へ
と、そして外方へと流れる。これ罠より最小の圧力損失
でガスの良好な配分が達せられる。

活性コークス−堆積体としては本発明の枠内において、
煙道ガスの脱硫黄および脱窒素のための「触媒」として
使用可能な（単Ｋ）次表面を有する物体を含む炭をベー
スとしたすべての堆積体を使用することが可能である。

の活性コークスを備えた移動床反応器の垂直断面および
（異なった断面形での）平面で見た概略図、 第５図および第４図は雛形（二つの雛形）として形成し
た反応器容器の平面および（左半部分を）部分断面して
示した図、 第５図および第６図は第３図による下方の中間底の一部
を拡大して垂直方向で断面しかつ平面で見た図、 第７図は移動するガス入口部および固形物質出口端部を
備えているコラム状の移動床反応器の図。

図中符号は １−・・−説窒素帯域 ２・・・・脱硫黄帯域 ５・・・−アンモニア分配系 １６・・・活性コークス装填部 １７・・・処理済み活性コークスのための吸引部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、滑動床もしくは移動床内に存在する活性コークス−
   堆積体にアンモニアを供給して脱硫黄を行い、引き続き
   脱窒素を行うことによつて燃焼設備における煙道ガスを
   浄化するための方法において、脱硫黄と脱窒素とを、向
   流で下方から上方へと煙道ガスが流過しかつ脱硫黄帯域
   から脱窒素帯域への移行部においてアンモニアガスが吹
   込まれる下方へと移動する垂直な活性コークス床の互い
   に上下に存在する帯域内で行うことを特徴とする、煙道
   ガス浄化方法。 ２、実施するための移動床反応器において、上方の活性
   コークス装填部（１６）および処理された活性コークス
   を吸引するための吸引部 （１７）並びに下方脱硫黄帯域（２）と上方の脱窒素帯
   域（１）との間のアンモニア分配系（５）とを備えてい
   る活性コークスコラムが垂直な容器内に設けられている
   ことを特徴とする、移動床反応器。 ３、活性コークス装填部が反応器の上方端部において均
   一に配分されてかつ面を覆うような数の装填位置にわた
   つて設けられている、特許請求の範囲第２項に記載の移
   動床反応器。 ４、互いに結合し合つているホッパー（１３）から成る
   分配室底部（１５）を備えた固形物質−分配室が上端部
   に設けられており、上記ホッパーの管（１２）が、ガス
   吸引部が明白に固形物質床堆積体の上方に存在するよう
   に、ガス吸引接続管（１１）を備えているガス捕集室（
   １０）の形成の下に下方へと突出している、特許請求の
   範囲第２項に記載の移動床反応器。 ５、ホッパー（１３）と支持担持体（１４）が列間にお
   いて列状に設けられている、特許請求の範囲第４項に記
   載の移動床反応器。 ６、一方において固形物質排出のためのスライダ（１８
   ）に、他方において支持担持体（１９）に境を接してか
   つガス透過性の台形面（８）を備えている生ガス分配室
   （７）の上方においてかつ移動床反応器下端部に中間底
   部が設けられている、特許請求の範囲第２項から第５項
   までのいずれか一つに記載の移動床反応器。 ７、ブラインド状のガス入口（２１）を備えている一般
   に截頭円錐形のコラム端部の下方にゲート状の活性コー
   クス出口（１７）が設けられている、特許請求の範囲第
   ２項から第５項までのいずれか一つに記載の移動床反応
   器。 ８、コラム端部が入口中間室（２１）を備えている相前
   後して設けられた截頭円錐形部（２０）によつて形成さ
   れており、この截頭円錐形部の円錐形壁が垂直面に対し
   て約３０°の角度をなしている、特許請求の範囲第７項
   に記載の移動床反応器。 ９、截頭円錐形部（２０）の下方の小さな基底面が床の
   断面積のほぼ半分の大きさである、特許請求の範囲第７
   項或いは第８項に記載の移動床反応器。