JPS61287419A - Removal of gaseous sulfur compound from flue gas of furnace - Google Patents
Removal of gaseous sulfur compound from flue gas of furnaceInfo
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- JPS61287419A JPS61287419A JP60236245A JP23624585A JPS61287419A JP S61287419 A JPS61287419 A JP S61287419A JP 60236245 A JP60236245 A JP 60236245A JP 23624585 A JP23624585 A JP 23624585A JP S61287419 A JPS61287419 A JP S61287419A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、含硫端燃料、石炭または石油を燃焼させる炉
の煙道ガスから、亜硫酸ガスの如き気体硫黄化合物を除
去するための方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a method for removing gaseous sulfur compounds, such as sulfur dioxide gas, from the flue gas of a furnace burning sulfur-containing end fuel, coal or oil. .
(従来の技術および発明が解決しようとする問題点)
従来より、酸化カルシウム、炭酸カルシウムあるいは他
のアルカリ性化合物を炉の燃焼室に投入することによっ
て、炉の煙道ガスの亜硫酸ガス含有量を低減することは
知られている。循環床を有する流動層炉では、カルシウ
ムの添加によって、化学反応に最適な温度範囲すなわち
800〜1000℃で炉が運転されている時には、煙道
ガスの亜硫酸ガス含有量を90%も減少させることがで
きる。PRIOR ART AND PROBLEMS SOLVED BY THE INVENTION Traditionally, the sulfur dioxide content of furnace flue gases has been reduced by injecting calcium oxide, calcium carbonate or other alkaline compounds into the furnace combustion chamber. It is known to do. In fluidized bed furnaces with circulating beds, the addition of calcium can reduce the sulfur dioxide content of the flue gas by as much as 90% when the furnace is operated in the optimum temperature range for chemical reactions, i.e. 800-1000°C. I can do it.
このようにして吸収された亜硫酸ガスは、フライアッシ
ュとともに石膏の形で炉から出る。The sulfur dioxide gas absorbed in this way leaves the furnace in the form of gypsum together with the fly ash.
」二記の温度より高い温度を採用する必要があり、かつ
燃焼の性質」−添加物を滞留できる時間が短い他のタイ
プの炉では、煙道ガスの亜硫酸ガス含有量の減少率は実
質的に小さく、約50%以下である。したがって、この
方法は、工業的規模では、上記のような炉には適用され
ていない。In other types of furnaces, where it is necessary to employ temperatures higher than those specified in ``2 and the nature of the combustion'' - the residence time of the additives is short, the rate of reduction in the sulfur dioxide content of the flue gas is substantially reduced. It is about 50% or less. Therefore, this method has not been applied to such furnaces on an industrial scale.
他方、煙道ガスの亜硫酸ガス含有量は炉外の種々の吸収
方法によって減少できることも知られている。この方法
の1つは、それ自体公知であるが、いわゆるスプレー法
または半乾式法である。On the other hand, it is also known that the sulfur dioxide content of the flue gas can be reduced by various absorption methods outside the furnace. One of these methods, which is known per se, is the so-called spray method or semi-dry method.
この方法では、炉を出る煙道ガスは、水酸化カルシウム
のスラリーが特定のノズルを通して小滴の形で噴霧され
る別個の反応器に導かれる。反応器は典型的にはかなり
大型の容器であり、この中では、煙道ガスの速度は減少
せしめられ、水性スラリーが上方からすなわち容器の上
部から下方へ向けて噴霧される。反応器の温度は、この
時には約50〜80’0であり、水滴が大きすぎると反
応器の底部に液体として残るので、水酸化カルシウムの
水性スラリーの噴霧制御は非常に重要である。In this method, the flue gas leaving the furnace is directed into a separate reactor where a slurry of calcium hydroxide is sprayed in the form of droplets through specific nozzles. The reactor is typically a fairly large vessel in which the flue gas velocity is reduced and the aqueous slurry is sprayed from above, ie from the top of the vessel downward. The temperature of the reactor is about 50-80'0 at this time, and spray control of the aqueous slurry of calcium hydroxide is very important because if the water droplets are too large they will remain as liquid at the bottom of the reactor.
水酸化カルシウムの水性スラリー濃度は、煙道ガス中の
無成分が反応器に入ってくる水分を蒸発できる程度に維
持される。この結果、吸収生成物は乾燥粉末として回収
される。この方法によって、亜硫酸ガスの90%もが除
去できる。この方法の欠点は、ノズルが閉塞する傾向が
あること、水酸化カルシウムの水性スラリーの調製およ
び回分装置に余分な投下資金が必要なこと、噴霧中の水
滴サイズ制御に問題があること等である。The aqueous slurry concentration of calcium hydroxide is maintained such that the free components in the flue gas can evaporate the moisture entering the reactor. As a result, the absorption product is recovered as a dry powder. With this method, as much as 90% of sulfur dioxide gas can be removed. Disadvantages of this method include a tendency to block the nozzle, the need for extra investment in preparation and batching equipment for the aqueous slurry of calcium hydroxide, and problems with droplet size control during spraying. .
そこで、本発明の目的は、気体硫黄化合物を、気体から
容易に分離できかつ簡単、経済的な方法で炉の煙道ガス
から効率的に除去できる固体硫黄化合物に転化させるこ
とによって、炉の煙道ガスから、亜硫酸ガスのような気
体硫黄化合物を除去する方法を提供することにある。It is therefore an object of the present invention to improve furnace smoke by converting gaseous sulfur compounds into solid sulfur compounds that can be easily separated from the gas and efficiently removed from the furnace flue gas in a simple and economical manner. An object of the present invention is to provide a method for removing gaseous sulfur compounds such as sulfur dioxide gas from road gas.
(問題点を解決するための手段)
本発明の方法においては、気体硫黄化合物特に亜硫耐ガ
スと反応する物質と水とが別々に供給される。本発明で
は、スラリーの調製、取扱いおよび供給に係る問題は、
つぎのような方法で回避きれる。すなわち、
(a)粉状アルカリ金属酸化物および/またはアルカリ
土類金属酸化物および/または炭酸塩の如き炉中で酸化
物となるそれぞれの化合物を、燃料である含硫黄材料お
よび酸素含有ガスとともに炉に供給し、あるいは上記粉
状酸化物を炉から排出される亜硫酸ガス含有煙道ガスに
供給し、(b)酸化物を亜硫酸ガスと反応する水酸化物
に転化させるために、水および/またはスチームを別途
炉中および/または煙道ガス中に噴霧し、最終的に、
(c)反応生成物として得られるアルカリ金属および/
またはアルカリ土類金属硫酸塩および場合によってはそ
の亜硫酸塩を含む固体をガスから分離する。Means for Solving the Problems In the method of the invention, the substance that reacts with gaseous sulfur compounds, particularly sulfurous gases, and water are fed separately. In the present invention, the problems associated with slurry preparation, handling and supply are:
This can be avoided in the following way. That is, (a) the respective compounds that become oxides in the furnace, such as powdered alkali metal oxides and/or alkaline earth metal oxides and/or carbonates, together with the sulfur-containing material and oxygen-containing gas as fuel; (b) water and/or the powdered oxide to the sulfur dioxide-containing flue gas exiting the furnace; or steam is separately atomized in the furnace and/or into the flue gas, and finally (c) the alkali metal and/or
or separating solids containing alkaline earth metal sulfates and optionally their sulfites from the gas.
本発明の基本的思想は、亜硫酸ガス除去の観点からは不
活性であるカルシウムおよびマグネシウム酸化物を、煙
道ガス中においてのみ水および/またはスチームによっ
て活性化し、それによってそれぞれの水酸化物に転化し
て亜硫酸ガスと反応させ、物理的な分離方法により煙道
ガスから効果的に分離することのできる固体硫酸塩/亜
硫酸塩混合物に形成するというものである。The basic idea of the invention is that calcium and magnesium oxides, which are inert from the point of view of sulfur dioxide removal, are activated by water and/or steam only in the flue gas and are thereby converted into the respective hydroxides. and react with sulfur dioxide gas to form a solid sulfate/sulfite mixture that can be effectively separated from the flue gas by physical separation methods.
粉状酸化物および/または炭酸塩は、アルカリおよび/
またはアルカリ土類金属の縫が少なくとも反応式による
モル比例において硫性当量となるよう、好ましくは、反
応に必要な酸より多量となるように、燃料中の硫赦含有
縫に応じて、炉の燃焼室へ投入される。酸化物および/
または炭酸塩を別途粉末の形で燃焼室に投入することに
よって、あるいは酸化物を直接煙道ガスダクトに投入す
ることによって、ノズルからスラリーの形で投入する必
要はなくなり、ノズル詰まりおよび水性スラリーの調製
および回分装置をなくすことができる。逆に、ノズルか
らの水およびスチームの供給は単純で容易である。Powdered oxides and/or carbonates are suitable for alkali and/or
Or, depending on the sulfur content in the fuel, the alkaline earth metal content is at least sulfur equivalent in molar proportion according to the reaction equation, preferably in a larger amount than the acid required for the reaction. It is thrown into the combustion chamber. Oxide and/or
or by dosing the carbonate separately in the form of a powder into the combustion chamber, or by dosing the oxide directly into the flue gas duct, thereby eliminating the need for dosing in the form of a slurry through the nozzle, eliminating nozzle clogging and the preparation of an aqueous slurry. and batch equipment can be eliminated. Conversely, the supply of water and steam from the nozzle is simple and easy.
煙道ガスへの水またはスチームの供給は、通常50〜8
00℃の温度、好ましくは90〜200°Cの温度範囲
で行なわれる。吸収生成物を実質的に乾燥粉末として回
収したい場合には、煙道ガスの熱エネルギーおよびその
反応熱で1分蒸発できるだけの量の水を使用する。ある
いは、反応熱の補足として、若干量のエネルギーを系外
から導入する。The water or steam supply to the flue gas is usually 50 to 8
It is carried out at a temperature of 00°C, preferably in the temperature range of 90-200°C. If it is desired to recover the absorption product as a substantially dry powder, use enough water to evaporate for one minute with the thermal energy of the flue gas and its heat of reaction. Alternatively, a small amount of energy is introduced from outside the system to supplement the reaction heat.
つぎに、本発明を、本発明方法を実施するのに好適な装
置を概略的に示す添付の図面に基いて、さらに詳細に説
明する。The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawings, which schematically show a suitable apparatus for carrying out the method of the invention.
図において、炉一般は符号lで示される。通常予熱され
ている燃焼用含硫黄燃料4、酸素含有ガス5、およびカ
ルシウムおよび/またはマグネシウム酸化物6′および
/または炭酸塩6は、好ましくは、燃焼室での亜硫酸ガ
ス生成量に比例する量より過剰に、炉lの燃焼室に供給
される。°“過剰に°゛という表現は、ここでは、カル
シウムおよび/またはマグネシウム酸化物および/また
は炭酸塩中のカルシウム、マグネシウム、またはカルシ
ウムとマグネシウムの量が、燃焼室に供給される全硫黄
と反応するのに、反応式により理論上必要とされる量よ
り多いことを意味する。In the figure, the furnace in general is designated by the symbol l. The normally preheated sulfur-containing fuel for combustion 4, the oxygen-containing gas 5 and the calcium and/or magnesium oxides 6' and/or carbonates 6 are preferably present in amounts proportional to the amount of sulfur dioxide gas produced in the combustion chamber. A larger excess is fed to the combustion chamber of the furnace I. The expression “in excess” here means that the amount of calcium, magnesium, or calcium and magnesium in the calcium and/or magnesium oxides and/or carbonates reacts with the total sulfur supplied to the combustion chamber. However, this means that the amount is greater than the amount theoretically required according to the reaction formula.
炉に供給された炭酸塩は、炉中で酸化物と炭酸ガスに分
解する。酸化物の方は、亜硫酸ガスと反応することがで
き、まず亜硫酸塩を形成し、その後酸化により硫酸塩を
形成する。炉中の滞留時間が短いために、反応には十分
な温度においても、酸化物のほんの一部のみが亜硫酸ガ
スと反応できる。このため、燃焼残渣や未吸収亜硫酸ガ
スを含む、酸化カルシウムおよび/または酸化マグネシ
ウム含有煙道ガス8が、煙道ガスダクト7を通って炉の
燃焼室から排出される。上記に加えて、あるいは上記の
代りに、粉状酸化物6′を直接煙道ガスダクト7あるい
は後続の反応器2に供給してもよい。The carbonate fed to the furnace is decomposed into oxides and carbon dioxide in the furnace. The oxides can react with sulfur dioxide gas, first forming sulfites and then oxidation to form sulfates. Due to the short residence time in the furnace, only a small portion of the oxide can react with the sulfur dioxide gas even at temperatures sufficient for the reaction. For this purpose, the calcium oxide and/or magnesium oxide containing flue gas 8, including combustion residues and unabsorbed sulphurous acid gas, is discharged from the combustion chamber of the furnace through the flue gas duct 7. In addition to or instead of the above, the pulverulent oxide 6' can also be fed directly to the flue gas duct 7 or to the subsequent reactor 2.
通常、煙道ガス8の温度は非常に低いので、カルシウム
および/またはマグネシウム酸化物と亜硫酸ガスとの反
応は比較的弱く、この条件下で、酸化物は脱硫について
は比較的不活性であると見做される。しかしながら、煙
道ガス8を熱交換器12で使用して、炉lに供給する空
気5を予熱することもできる。Typically, the temperature of the flue gas 8 is so low that the reaction between calcium and/or magnesium oxides and sulfur dioxide gas is relatively weak, and under these conditions the oxides are relatively inert with respect to desulfurization. be regarded. However, the flue gas 8 can also be used in a heat exchanger 12 to preheat the air 5 fed to the furnace I.
炉lの燃焼室から出る、カルシウムおよび/またはマグ
ネシウム酸化物および亜硫酸ガス含有煙道ガス8は、つ
いで、反応器に送給される。反応器は符号2で概略的に
示される。カルシウムおよび/またはマグネシウムを活
性化するために、水9またはスチームを反応器2におい
て煙道ガス中に散布する。この水またはスチームはカル
シウムおよび/またはマグネシウム酸化物と反応して、
それぞれの水酸化物を形成する。水酸化物は、煙道ガス
8中の残留亜硫酸ガスと反応し、それぞれの亜硫酸塩を
形成する。この亜硫酸塩は、酸素存在下で少なくとも一
部はさらに酸化されて、それぞれの硫酸塩となる。The flue gas 8 containing calcium and/or magnesium oxides and sulfur dioxide gas leaving the combustion chamber of the furnace I is then fed to the reactor. The reactor is indicated schematically at 2. To activate the calcium and/or magnesium, water 9 or steam is sparged into the flue gas in the reactor 2. This water or steam reacts with calcium and/or magnesium oxides,
form the respective hydroxides. The hydroxides react with residual sulfite gas in the flue gas 8 to form the respective sulfites. This sulfite is at least partially further oxidized to the respective sulfate in the presence of oxygen.
反応器2に供給される水9の量は、煙道ガス8の熱によ
って反応器2に供給された木が十分蒸発できる程度に調
整される。この結果、乾燥したフライアッシュ状の反応
生成物を、他のフライアッシュと同様の方法で、公知の
フライアッシュ分離器3において除去することができる
。フライアッシュ分離器3からの煙道ガス11はさらに
煙突13に送給され、分離されたフライアッシュと反応
生成物はさらに処理に付してもよい。The amount of water 9 supplied to the reactor 2 is adjusted to such an extent that the wood supplied to the reactor 2 can be sufficiently evaporated by the heat of the flue gas 8. As a result, the dried fly ash-like reaction product can be removed in the known fly ash separator 3 in the same manner as other fly ash. The flue gas 11 from the fly ash separator 3 may be further fed to the chimney 13 and the separated fly ash and reaction products may be subjected to further processing.
水またはスチームおよび粉状酸化物を添加する順序は一
切限定されない。したがって、たとえば、水またはスチ
ームを炉に供給し、粉状酸化物を炉の後においてのみ、
すなわち煙道ガスダクトあるいは後続の反応器のいずれ
かに供給してもよい。本発明方法のさらに他の利点とし
ては、いかなるタイプのバーナを取り付けた炉にも適用
できるということがある。炉の大きさは限定要素ではな
く、燃焼室中でカルシウムおよび/またはマグネシウム
酸化物を循環させる必要もない。この結果、高価な循環
床あるいは複雑な再循環装置、同時に、動作原理により
再循環装置法では不利となる過剰なダスト、さらにはダ
ストの分離を回避することができる。従来の公知吹付は
方法と比較すると、反応器2への水またはスチームの吹
付けは、ノズル詰まりを生じかつ混合するのが困難なス
ラリーを使用する場合より、複雑さがな〈実施が容易で
ある。炭酸塩を炉口体の燃焼室で経済的に燃焼できるの
も利点である。The order of adding water or steam and powdered oxide is not limited in any way. Thus, for example, if water or steam is supplied to the furnace and the powdered oxide is only added after the furnace,
It may thus be fed either to the flue gas duct or to a subsequent reactor. A further advantage of the method of the invention is that it can be applied to furnaces equipped with any type of burner. The size of the furnace is not a limiting factor, and there is no need to circulate calcium and/or magnesium oxides in the combustion chamber. As a result, expensive circulating beds or complex recirculation systems and, at the same time, excess dust and even dust separation, which due to the operating principle are disadvantageous with recirculation system methods, can be avoided. Compared to conventional spraying methods, spraying water or steam into the reactor 2 is less complex and easier to implement than using slurries that clog the nozzles and are difficult to mix. be. Another advantage is that carbonates can be burned economically in the combustion chamber of the furnace head.
(実施例) つぎに、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。(Example) Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.
実施例 1
1.4%の硫黄含有量を有する石炭を70 t/hの割
合で、600MWの熱出力を有する粉石炭炉に供給する
。炉は最大出力で操業する。過剰の燃焼空気を供給し、
その結果、煙道ガス中の酸素含有量は4%となる。カル
シウムを、炭酸カルシウム、ドロマイトあるいは酸化カ
ルシウム等の形で炉に投入する。たとえば、90%の炭
酸カルシウム含有量を有する炭酸カルシウムを、炉に入
る燃料中の硫黄量に比例させて炉中に投入する。理論当
量は約3 、4 t/h炭酸カルシウムである。Example 1 Coal with a sulfur content of 1.4% is fed at a rate of 70 t/h to a pulverized coal furnace with a heat output of 600 MW. The furnace operates at maximum power. supplying excess combustion air,
As a result, the oxygen content in the flue gas is 4%. Calcium is introduced into the furnace in the form of calcium carbonate, dolomite or calcium oxide. For example, calcium carbonate having a calcium carbonate content of 90% is charged into the furnace in proportion to the amount of sulfur in the fuel entering the furnace. The theoretical equivalent is approximately 3,4 t/h calcium carbonate.
炭酸カルシウムは炉中で高温度で酸化カルシウムと炭酸
ガスとに分解し、
(1)CacO3+Cao+co2
煙道ガスとともに炉から出る。炉中の酸化カルシウムの
一部は煙道ガス中の硫黄酸化物と反応し、硫酸カルシウ
ムあるいは亜硫酸カルシウムを形成する。Calcium carbonate decomposes into calcium oxide and carbon dioxide gas at high temperature in the furnace, and exits from the furnace together with (1) CacO3+Cao+co2 flue gas. Some of the calcium oxide in the furnace reacts with sulfur oxides in the flue gas to form calcium sulfate or calcium sulfite.
(2)CaO+SO2+1/202 +Ca5Onまた
は
Ca O+ S 02 + Ca S O3CasO
3+1/202 +Ca5O4水および/またはスチー
ムを、炉あるいは煙道ガスダクト内で、もしくは煙道ガ
スダクトにつづく別個の反応器内で煙道ガスに吹付ける
。(2) CaO+SO2+1/202 +Ca5On or CaO+ S 02 + Ca SO3CasO
3+1/202 +Ca5O4 Water and/or steam are blown into the flue gas in the furnace or flue gas duct or in a separate reactor following the flue gas duct.
エネルギー経済の点では、別個の反応器内で余熱回収面
をすぎた点〒、煙道ガス中に水を吹付けることによって
煙道ガス中の含水量を−Lげるのが最も経済的である。In terms of energy economy, it is most economical to reduce the water content in the flue gas by blowing water into the flue gas past the residual heat recovery surface in a separate reactor. be.
煙道ガスの含水量を上げることによって、炉中で、未反
応酸化カルシウムから、きわめて反応性の高い水酸化カ
ルシウムを形成することができ、(3)Cao+H20
+Ca (OH)2Ca (OH)2+SO2+Ca5
O3+H20水酸化カルシウムは煙道ガス中の硫黄酸化
物と急速に反応する。炉を出た煙道ガスの含水量が高く
なればなるほど、煙道ガスから亜硫酸ガスが効果的に除
去される。しかしながら、エネルギー経済の点からは、
化学反応で放熱される熱で十分添加水を蒸発できるよう
に進めることが有利である。By increasing the water content of the flue gas, highly reactive calcium hydroxide can be formed from unreacted calcium oxide in the furnace, and (3) Cao+H20
+Ca (OH)2Ca (OH)2+SO2+Ca5
O3+H20 calcium hydroxide reacts rapidly with sulfur oxides in the flue gas. The higher the moisture content of the flue gas leaving the furnace, the more effectively sulfur dioxide gas is removed from the flue gas. However, from an energy economic point of view,
It is advantageous to proceed in such a way that the heat released by the chemical reaction is sufficient to evaporate the added water.
煙道ガスの最終温度を高める必要のある場合には、外部
の熱を使用するかあるいは温かい煙道ガス流れによって
達成することができる。If it is necessary to increase the final temperature of the flue gas, this can be achieved using external heat or by a warm flue gas stream.
炭酸カルシウムあるいはドロマイトから得、反応領域に
達した化合物が酸化物の形をしていることが必須要件で
ある。It is essential that the compounds obtained from calcium carbonate or dolomite and reaching the reaction zone are in the form of oxides.
結果は下記の第1表に示される。第1表では、種々の量
の炭酸カルシウムを本発明に従って炉に投入した時に、
煙道ガスからどれだけの亜硫酸ガスが除去されたかをパ
ーセントで示している。炭酸カルシウムの量は、炉中に
供給された燃料の硫黄含有量に対する粉状炭酸カルシウ
ムのカルシウム含有量のモル比として示されている。煙
道ガスの温度は水またはスチームの供給点の直前で計測
した。ただし、80℃の場合は、水またはスチームを直
接炉中に供給した。The results are shown in Table 1 below. Table 1 shows that when various amounts of calcium carbonate are charged into the furnace according to the invention,
It shows how much sulfur dioxide gas is removed from the flue gas as a percentage. The amount of calcium carbonate is indicated as the molar ratio of the calcium content of the powdered calcium carbonate to the sulfur content of the fuel fed into the furnace. Flue gas temperature was measured just before the water or steam feed point. However, in the case of 80°C, water or steam was directly supplied into the furnace.
第 1 表 SW 0.52 50℃ 65°056% 1.52202°0 74°077% 1.56 90℃ 68℃82% 2.20200℃ 72°087% 2.22120℃ 62℃96% 2.3 110℃ 68℃93% 2.5 90℃ 66℃97% 4.1 800’0110℃72% 4.0 120°0 68°098% A)水またはスチームを炉中に供給した。Chapter 1 Table SW 0.52 50℃ 65°056% 1.52202°0 74°077% 1.56 90℃ 68℃82% 2.20200℃ 72°087% 2.22120℃ 62℃96% 2.3 110℃ 68℃93% 2.5 90℃ 66℃97% 4.1 800'0110℃72% 4.0 120°0 68°098% A) Water or steam was fed into the furnace.
B)水の供給点の直前位置
実施例 2
45%cr[酸カルシウム(caCO3)、45%の炭
酸マグネシウム(MgCO3)および10%の不純物を
含むドロマイトを、実施例1に従って同様の操業値を用
いて粉石炭炉に装入する。当量に基いて、供給された硫
黄量に比例して必要とされるドロマイトの量は約6 、
8 t/hである。B) Immediate location of the water feed point Example 2 Dolomite containing 45% cr[calcium oxide (caCO3), 45% magnesium carbonate (MgCO3) and 10% impurities, using similar operating values according to Example 1] and charged into the pulverized coal furnace. Based on the equivalent weight, the amount of dolomite required in proportion to the amount of sulfur supplied is approximately 6.
8t/h.
ドロマイトに含まれる炭酸カルシウムおよびマグネシウ
ムは炉中で酸化カルシウム、酸化マグネシウムおよび炭
酸ガスに分解し、煙道ガスとともに炉から出る。炉中の
酸化物の一部は煙道ガス中の硫黄酸化物と反応し、硫酸
塩または亜硫酸塩を形成する。The calcium and magnesium carbonate contained in the dolomite decomposes in the furnace into calcium oxide, magnesium oxide and carbon dioxide, which exit the furnace together with the flue gas. Some of the oxides in the furnace react with sulfur oxides in the flue gas to form sulfates or sulfites.
水および/またはスチームを、炉内あるいは煙道ガスダ
クト内、もしくは煙道ガスダクト後段の別個の反応器内
で煙道ガス中に吹付ける。これによって、炉内で反応し
なかった酸化物が水分増により水酸化物を形成する。水
酸化物は煙道ガス中の硫黄酸化物と反応し、粉状の反応
生成物を形成する。Water and/or steam is blown into the flue gas in the furnace or in the flue gas duct or in a separate reactor downstream of the flue gas duct. As a result, oxides that did not react in the furnace form hydroxides due to increased water content. The hydroxide reacts with sulfur oxides in the flue gas to form a powdered reaction product.
ドロマイトを使用する時には、反応の遅い水酸化マグネ
シウムが反応する前に、反応性のよい水酸化カルシウム
が反応する。水酸化マグネシウムは、カルシウム量が十
分である時には、はとんど未反応のまま反応器を通過す
る。本発明の工程を、ドロマイト中にあるカルシウムの
みに基いて行なうよう設計すると、上記の当量に達する
。硫黄に対するカルシウムのモル比が少なくともlであ
る場合には、工程の結果は第1表の対応する数値と実質
的に一致する。When dolomite is used, the highly reactive calcium hydroxide reacts before the slow-reacting magnesium hydroxide reacts. Magnesium hydroxide passes through the reactor mostly unreacted when the amount of calcium is sufficient. If the process of the invention is designed to be based solely on the calcium present in dolomite, the above equivalents are reached. When the molar ratio of calcium to sulfur is at least 1, the results of the process substantially correspond to the corresponding values in Table 1.
実施例 3
不純物を10%含む酸化カルシウムを、実施例1に従っ
て同様の操業値を使って炉に装入する。Example 3 Calcium oxide containing 10% impurities is charged to a furnace using similar operating values according to Example 1.
反応に関しては、炉に入る硫黄量に比例する酸化カルシ
ウムの理論当量は約1 、9 t/hである。Regarding the reaction, the theoretical equivalent of calcium oxide, which is proportional to the amount of sulfur entering the furnace, is approximately 1.9 t/h.
酸化カルシウムの一部は炉内で煙道ガス中の硫黄酸化物
と反応し、硫酸カルシウムまたは亜硫酸カルシウムを形
成する。Some of the calcium oxide reacts with sulfur oxides in the flue gas in the furnace to form calcium sulfate or calcium sulfite.
水および/またはスチームを、炉内または煙道ガスダク
ト内、もしくは煙道ガスダクトの後に位置する別個の反
応器内で煙道ガス中に吹付ける。Water and/or steam is blown into the flue gas in the furnace or in the flue gas duct or in a separate reactor located after the flue gas duct.
水分の増加によって、酸化カルシウムは反応性の高い水
酸化カルシウムを形成し、水酸化カルシウムは煙道ガス
中に残留する硫黄酸化物と速やかに反応する。炉を出た
煙道ガス中の含水量が高ければ高いほど、亜硫酸ガスは
煙道ガスから効果的に除去される。しかしながら、エネ
ルギー経済の点からは、化学反応で放熱される熱によっ
て添加水量を十分に蒸発させ得るように操業することが
有利である。Due to the increase in moisture, calcium oxide forms highly reactive calcium hydroxide, which quickly reacts with the sulfur oxides remaining in the flue gas. The higher the water content in the flue gas leaving the furnace, the more effectively sulfur dioxide gas is removed from the flue gas. However, from the point of view of energy economy, it is advantageous to operate in such a way that the amount of added water can be sufficiently evaporated by the heat released by the chemical reaction.
酸化カルシウム中の供給カルシウム量を、硫黄に対する
モル比で計算すると、結果は、実施例1の第1表に示す
ものと一致する。When the amount of calcium fed in calcium oxide is calculated as a molar ratio to sulfur, the results are consistent with those shown in Table 1 of Example 1.
(発明の効果)
上記したように、本発明によれば、流動層炉等の高価な
設備を設けなくとも効率的に亜硫酸ガスを除去できるス
プレー法を採用しながら、従来のスプレー法の欠点であ
った、スラリーによるノズルの詰まり、水滴サイズの制
御、調製/回分装置使用等の問題を回避することができ
る。このように、本発明は、簡便かつ経済的に、しかも
高効率で、煙道ガス中の亜硫酸ガスを固体の殖菌化合物
の形で回収、除去できる方法を提供することができる。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, a spray method that can efficiently remove sulfur dioxide gas without the need for expensive equipment such as a fluidized bed furnace is adopted, while eliminating the drawbacks of the conventional spray method. Problems such as nozzle clogging due to slurry, control of water droplet size, and use of preparation/batch equipment can be avoided. As described above, the present invention can provide a simple, economical, and highly efficient method for recovering and removing sulfur dioxide gas in flue gas in the form of a solid propagation compound.
図面は、本発明方法の実施に好適な装置を概略的に示す
ものである。
1・・・炉
2・・・反応器
3・・・フライアッシュ分離器
4・・・含硫黄燃料
5・・・酸素含有ガス
6・・・炭酸化カルシウム/マグネシウム6′・・・酸
化カルシウム/マグネシウム7・・・煙道ガスダクト
8.11・・・煙道ガスThe drawing schematically shows an apparatus suitable for carrying out the method of the invention. 1...Furnace 2...Reactor 3...Fly ash separator 4...Sulfur-containing fuel 5...Oxygen-containing gas 6...Calcium carbonate/magnesium 6'...Calcium oxide/ Magnesium 7... Flue gas duct 8.11... Flue gas
Claims (6)
であって、 (a)粉状アルカリ金属酸化物および/またはアルカリ
土類金属酸化物および/または炭酸塩の如き炉中で酸化
物となるそれぞれの化合物を、燃料である含硫黄材料お
よび酸素含有ガスとともに炉に供給し、あるいは上記粉
状酸化物を炉から排出される亜硫酸ガス含有煙道ガスに
供給し、(b)上記酸化物を亜硫酸ガスと反応する水酸
化物に転化させるために、水および/またはスチームを
別途炉中および/または煙道ガス中に噴霧し、最終的に
、 (c)反応生成物として得られるアルカリ金属および/
またはアルカリ土類金属の硫酸塩および場合によっては
その亜硫酸塩を含む固体をガスから分離することを特徴
とする炉の煙道ガスから気体硫黄化合物を除去する方法
。(1) A method for removing gaseous sulfur compounds from a furnace flue gas, comprising: (b) supplying each compound to a furnace together with a sulfur-containing material and an oxygen-containing gas as fuel, or supplying the powdered oxide to a flue gas containing sulfur dioxide discharged from the furnace; Water and/or steam are separately sprayed into the furnace and/or into the flue gas in order to convert the substances into hydroxides which react with sulfur dioxide gas, and finally (c) the alkali obtained as reaction product. metal and/or
or a process for removing gaseous sulfur compounds from the flue gas of a furnace, characterized in that solids containing sulfates of alkaline earth metals and optionally their sulfites are separated from the gas.
量より過剰に供給する前記特許請求の範囲第1項に記載
の方法。2. A method as claimed in claim 1 in which the powdered compound is provided in excess in proportion to the sulfur in the flue gas.
度が50〜800℃の時に行なう前記特許請求の範囲第
1項または第2項に記載の方法。(3) The method according to claim 1 or 2, wherein the water and/or steam atomization is carried out when the flue gas temperature is 50 to 800°C.
る熱エネルギーによって蒸発される量だけ煙道ガス中に
噴霧する前記第1項〜第3項のいずれかに記載の方法。(4) A method according to any one of the preceding paragraphs 1 to 3, wherein water is sprayed into the flue gas in an amount that is evaporated to the maximum extent by the flue gas and the thermal energy generated by the reaction.
のエネルギーを上記反応に導入する前記特許請求の範囲
第1項〜第3項のいずれかに記載の方法。(5) A method according to any one of claims 1 to 3, wherein a small amount of energy is externally introduced into the reaction before subjecting the flue gas to solid separation.
ルシウム−マグネシウム、および/またはそれぞれの酸
化物である前記特許請求の範囲のいずれかの項に記載の
方法。(6) A method according to any of the preceding claims, wherein the powdered compound supplied is calcium carbonate, calcium carbonate-magnesium carbonate, and/or their respective oxides.
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