JPS6140452B2 - - Google Patents
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- JPS6140452B2 JPS6140452B2 JP53092023A JP9202378A JPS6140452B2 JP S6140452 B2 JPS6140452 B2 JP S6140452B2 JP 53092023 A JP53092023 A JP 53092023A JP 9202378 A JP9202378 A JP 9202378A JP S6140452 B2 JPS6140452 B2 JP S6140452B2
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- limestone
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C13/00—Apparatus in which combustion takes place in the presence of catalytic material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/50—Sulfur oxides
- B01D53/501—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
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- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8603—Removing sulfur compounds
- B01D53/8609—Sulfur oxides
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J7/00—Arrangement of devices for supplying chemicals to fire
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、特に化石質燃料の燃焼生成物として
の硫黄酸化物を燃焼過程の間に燃焼帯域に供給さ
れる炭酸カルシウム(石灰石)及び/又は炭酸マ
グネシウムカルシウム(ドロマイト)によつて燃
焼ガス(特に煙道ガス)から除去するに際し、前
記燃焼過程中に発生する前記硫黄酸化物(特に二
酸化硫黄の後酸化により生成する三酸化硫黄)を
前記燃焼過程中に脱酸により前記炭酸塩から生じ
る酸化カルシウム及び/又は酸化マグネシウムカ
ルシウムと化合させるようにした、廃ガスからな
る煙道ガスから硫黄酸化物を除去する方法であつ
て、前記酸化カルシウム及び/又は酸化マグネシ
ウムカルシウムを取出して水により消化させ、こ
れにより生成した水酸化カルシウム及び/又は水
酸化マグネシウムカルシウムを前記燃焼帯域に供
給することとこの燃焼帯域からくるガス中に供給
することとの少なくとも一方を行うようにした方
法に関するものである。
の硫黄酸化物を燃焼過程の間に燃焼帯域に供給さ
れる炭酸カルシウム(石灰石)及び/又は炭酸マ
グネシウムカルシウム(ドロマイト)によつて燃
焼ガス(特に煙道ガス)から除去するに際し、前
記燃焼過程中に発生する前記硫黄酸化物(特に二
酸化硫黄の後酸化により生成する三酸化硫黄)を
前記燃焼過程中に脱酸により前記炭酸塩から生じ
る酸化カルシウム及び/又は酸化マグネシウムカ
ルシウムと化合させるようにした、廃ガスからな
る煙道ガスから硫黄酸化物を除去する方法であつ
て、前記酸化カルシウム及び/又は酸化マグネシ
ウムカルシウムを取出して水により消化させ、こ
れにより生成した水酸化カルシウム及び/又は水
酸化マグネシウムカルシウムを前記燃焼帯域に供
給することとこの燃焼帯域からくるガス中に供給
することとの少なくとも一方を行うようにした方
法に関するものである。
化石質燃料、例えば油、石炭、(油)頁岩の上
記のような燃焼は、例えば電力生産のための工業
的燃焼炉において行われる。
記のような燃焼は、例えば電力生産のための工業
的燃焼炉において行われる。
冒頭に述べた種類の方法は、“フルイダイズ
ド・ベツド・コンバスシヨン・プロセス・エバル
エーシヨン(FLUIDIZED BED COMBUSTION
PROCESS EVALUATION)”第部、プレツシ
ヤライズド・フルイダイズド・ベツド・コール・
コンバスシヨン・デベロプナント、ウエスチング
ハウス・リサーチ・ラボラトリーズ(ナシヨナ
ル・エンバイロンメンタル・リサーチ・センター
のために準備)、1975年9月、52〜59頁に記載さ
れている。この方法では、煙道ガスを800℃付近
で石灰石またはドロマイトの添加により脱硫して
いるが、この時点で新たに脱酸されて高い反応性
を示す石灰石またはドロマイトが硫黄酸化物と反
応して硫酸カルシウム(石膏)に転化する。
ド・ベツド・コンバスシヨン・プロセス・エバル
エーシヨン(FLUIDIZED BED COMBUSTION
PROCESS EVALUATION)”第部、プレツシ
ヤライズド・フルイダイズド・ベツド・コール・
コンバスシヨン・デベロプナント、ウエスチング
ハウス・リサーチ・ラボラトリーズ(ナシヨナ
ル・エンバイロンメンタル・リサーチ・センター
のために準備)、1975年9月、52〜59頁に記載さ
れている。この方法では、煙道ガスを800℃付近
で石灰石またはドロマイトの添加により脱硫して
いるが、この時点で新たに脱酸されて高い反応性
を示す石灰石またはドロマイトが硫黄酸化物と反
応して硫酸カルシウム(石膏)に転化する。
この転化は、燃料が火焔中で燃える場合にも、
流動床中で燃える場合にも行なわれる。
流動床中で燃える場合にも行なわれる。
この公知の方法では、供給された石灰石または
ドロマイトの利用率が非常に低く、その転化率が
30〜35%を越えることはほとんど無い。これは、
硫黄酸化物と石灰石またはドロマイトとの反応が
表面反応であつて、石灰粒の表面が反応生成物で
ある硫酸カルシウムで覆われると実質的に停止し
てしまうからである。
ドロマイトの利用率が非常に低く、その転化率が
30〜35%を越えることはほとんど無い。これは、
硫黄酸化物と石灰石またはドロマイトとの反応が
表面反応であつて、石灰粒の表面が反応生成物で
ある硫酸カルシウムで覆われると実質的に停止し
てしまうからである。
なお、粉砕した石灰石を自由燃焼火焔中に吹込
んだ場合のその利用率は、例えば燃料を塊りのま
まで粒状石灰石からなる流動床中で燃焼した場合
のそれと比較して殆んど増大せず、転化率はいか
なる場合にも石灰石供給量の約35%以上には達し
ない。
んだ場合のその利用率は、例えば燃料を塊りのま
まで粒状石灰石からなる流動床中で燃焼した場合
のそれと比較して殆んど増大せず、転化率はいか
なる場合にも石灰石供給量の約35%以上には達し
ない。
それ故、脱硫を効果的に行うために、実際上は
化学量論的に必要とされる量の4〜10倍の石灰石
またはドロマイトを添加しなければならない。石
灰石およびドロマイトのそれぞれの加熱および脱
酸には、それらの1Kg当り約600Kcalの熱消費を
伴うので、硫黄酸化物と石灰石またはドロマイト
との化合工程においては、経済的には石灰石また
はドロマイトの過剰分に対する費用の外に、この
漠大な量を脱酸するための熱損失も負担となる。
その上、利用しきつていない未反応の石灰石やド
ロマイトを無害な状態で野積みしておくのに相当
な費用がかかる。
化学量論的に必要とされる量の4〜10倍の石灰石
またはドロマイトを添加しなければならない。石
灰石およびドロマイトのそれぞれの加熱および脱
酸には、それらの1Kg当り約600Kcalの熱消費を
伴うので、硫黄酸化物と石灰石またはドロマイト
との化合工程においては、経済的には石灰石また
はドロマイトの過剰分に対する費用の外に、この
漠大な量を脱酸するための熱損失も負担となる。
その上、利用しきつていない未反応の石灰石やド
ロマイトを無害な状態で野積みしておくのに相当
な費用がかかる。
本発明の目的は、冒頭に述べた種類の方法にお
いて、脱硫のためにかなりの量が必要とされてい
た石灰石ないしドロマイトの使用量をできるだけ
低減すること、従つて例えば化石質燃料の燃焼過
程における合理性(反応性)を全体として改善す
ることにある。硫黄酸化物と石灰石またはドロマ
イトとの反応は表面反応であり、また石灰の利用
率は反応に必要な比表面の増大につれて改善され
る。本発明は、例えば二酸化硫黄(SO2)と炭酸
カルシウムや酸化カルシウムとの反応が比較的ゆ
つくり起きるが、他方、例えば三酸化硫黄
(SO3)はそれらに対して高い反応速度を有すると
いう周知の事実に基づいている。
いて、脱硫のためにかなりの量が必要とされてい
た石灰石ないしドロマイトの使用量をできるだけ
低減すること、従つて例えば化石質燃料の燃焼過
程における合理性(反応性)を全体として改善す
ることにある。硫黄酸化物と石灰石またはドロマ
イトとの反応は表面反応であり、また石灰の利用
率は反応に必要な比表面の増大につれて改善され
る。本発明は、例えば二酸化硫黄(SO2)と炭酸
カルシウムや酸化カルシウムとの反応が比較的ゆ
つくり起きるが、他方、例えば三酸化硫黄
(SO3)はそれらに対して高い反応速度を有すると
いう周知の事実に基づいている。
ところで、硫黄酸化物と石灰との反応が遅いの
は、二酸化硫黄が酸素によつて三酸化硫黄に転化
される反応が燃焼室やガス室では非常にゆつくり
と進行することにより必然の結果である。
は、二酸化硫黄が酸素によつて三酸化硫黄に転化
される反応が燃焼室やガス室では非常にゆつくり
と進行することにより必然の結果である。
従つて、本発明の上記の目的は冒頭に述べた方
法において、SO2+1/2O2SO3で示される平衡
の達成を促進するため、化石質燃料と共に触媒を
燃焼帯域に供給することにより達成される。本発
明によれば、消化により生成する微粒状の、従つ
て大きな比表面を有する水酸化物を化石質燃料と
共に、或いはそれとは別々にではあるが同時に改
めて供給することができる。この再供給は、例え
ば吹込みによつて行ない得る。
法において、SO2+1/2O2SO3で示される平衡
の達成を促進するため、化石質燃料と共に触媒を
燃焼帯域に供給することにより達成される。本発
明によれば、消化により生成する微粒状の、従つ
て大きな比表面を有する水酸化物を化石質燃料と
共に、或いはそれとは別々にではあるが同時に改
めて供給することができる。この再供給は、例え
ば吹込みによつて行ない得る。
本発明による方法の実施に当たつて、意外に
も、脱硫を十分かつ確実に行うのに従来大量に要
した石灰石又はドロマイトの供給量をほぼ化学量
論的な量にまで低減し得ると共に、硫黄酸化物と
石灰石又はドロマイトとの反応速度が増大され、
経済性がなお一層改善されることが分かつた。
も、脱硫を十分かつ確実に行うのに従来大量に要
した石灰石又はドロマイトの供給量をほぼ化学量
論的な量にまで低減し得ると共に、硫黄酸化物と
石灰石又はドロマイトとの反応速度が増大され、
経済性がなお一層改善されることが分かつた。
上記触媒の例としては、種々の原子価を有する
金属の酸化物、例えば五酸化バナジウムを挙げる
ことができる。このような化合物は純粋な形で、
或いはまたごく僅少量を担体に保持させてから、
燃料と共に供給する。
金属の酸化物、例えば五酸化バナジウムを挙げる
ことができる。このような化合物は純粋な形で、
或いはまたごく僅少量を担体に保持させてから、
燃料と共に供給する。
このような担体として、粉砕した油頁岩または
その燃え滓を用いるのが特に有利である。即ち、
これ等が五酸化バナジウムを1トン当り数百グラ
ム含有できるからである。
その燃え滓を用いるのが特に有利である。即ち、
これ等が五酸化バナジウムを1トン当り数百グラ
ム含有できるからである。
触媒を担体(例えば油頁岩またはその燃え滓)
と共に用いると、触媒を非常に細かく分布させる
ことができるという利点が得られる。
と共に用いると、触媒を非常に細かく分布させる
ことができるという利点が得られる。
本発明による方法においては、化石質燃料の燃
焼を流動床にて行ない、この流動床として、硫黄
酸化物との化合に必要な砕かれた石灰石またはド
ロマイトにより形成される流動床、または不活性
な流動体からなる流動床を用いるのが望ましい。
焼を流動床にて行ない、この流動床として、硫黄
酸化物との化合に必要な砕かれた石灰石またはド
ロマイトにより形成される流動床、または不活性
な流動体からなる流動床を用いるのが望ましい。
また、燃焼工程中、生成する酸化カルシウムや
酸化マグネシウムカルシウムと共に灰を流動床か
ら排出するのが望ましいが、この灰はここに適用
される流動床法では大抵非常に微粒状に生成する
ので、酸化物から例えばふるい(振)掛けによつ
て分離するのが望ましい。この分離の際に得られ
る部分的に反応し切りかつ脱酸された酸化カルシ
ウムまたは酸化マグネシウムカルシウムは次いで
消化装置に送つて乾式法で消化し、かくして極め
て微粒状の水酸化カルシウムまたは水酸化マグネ
シウムカルシウムの粉末にする。なお、上記の分
離により得られた酸化カルシウムまたは酸化マグ
ネシウムカルシウムは、これ等と共に生成する粘
着性の硫酸カルシウム(石膏)または硫酸マグネ
シウムカルシウムから、内部の運動が十分に行わ
れているドラム又は他の適当な装置内によつて予
め分離しておく。
酸化マグネシウムカルシウムと共に灰を流動床か
ら排出するのが望ましいが、この灰はここに適用
される流動床法では大抵非常に微粒状に生成する
ので、酸化物から例えばふるい(振)掛けによつ
て分離するのが望ましい。この分離の際に得られ
る部分的に反応し切りかつ脱酸された酸化カルシ
ウムまたは酸化マグネシウムカルシウムは次いで
消化装置に送つて乾式法で消化し、かくして極め
て微粒状の水酸化カルシウムまたは水酸化マグネ
シウムカルシウムの粉末にする。なお、上記の分
離により得られた酸化カルシウムまたは酸化マグ
ネシウムカルシウムは、これ等と共に生成する粘
着性の硫酸カルシウム(石膏)または硫酸マグネ
シウムカルシウムから、内部の運動が十分に行わ
れているドラム又は他の適当な装置内によつて予
め分離しておく。
消化により生成する微粒状の水酸化カルシウム
または水酸化マグネシウムカルシウムは、次いで
適当な装置により流動床及び/又はガス室に吹込
まれ、そこで燃焼ガス中に含まれる硫黄酸化物と
非常に強力に反応する。
または水酸化マグネシウムカルシウムは、次いで
適当な装置により流動床及び/又はガス室に吹込
まれ、そこで燃焼ガス中に含まれる硫黄酸化物と
非常に強力に反応する。
完全に反応し切つた水酸化カルシウムまたは水
酸化マグネシウムカルシウムは部分的に非常に微
細になるので、これは燃焼装置に付属の電気集塵
装置にて分離するのがよい。残りのより粗大な部
分は適当なサイクロン集塵装置又は他の装置で分
離し、しかる後に上記の電気集塵装置にかけると
よい。
酸化マグネシウムカルシウムは部分的に非常に微
細になるので、これは燃焼装置に付属の電気集塵
装置にて分離するのがよい。残りのより粗大な部
分は適当なサイクロン集塵装置又は他の装置で分
離し、しかる後に上記の電気集塵装置にかけると
よい。
本発明による方法の第2の実施態様は、化石質
燃料の燃焼を例えば石炭末または油を燃焼させる
時のように自由燃焼火焔中で行なうこと、硫黄酸
化物との化合に用いる石灰石またはドロマイトを
先ず微粉化し、ついで化石質燃料と共に或いは並
行して燃焼帯域に供給することからなる。例えば
微粉化された石灰石またはドロマイトを石炭末燃
焼焔中に添加するか、或いは油と共に燃焼焔中に
吹込む。これにより、火焔温度が高くなり、この
結果、吹込まれた石灰石の脱酸は短時間で行なわ
れ、他方その表面における硫黄酸化物との化合は
同表面が硫酸カルシウムで遮ぎられる(覆われ
る)ようになるまで進行する。
燃料の燃焼を例えば石炭末または油を燃焼させる
時のように自由燃焼火焔中で行なうこと、硫黄酸
化物との化合に用いる石灰石またはドロマイトを
先ず微粉化し、ついで化石質燃料と共に或いは並
行して燃焼帯域に供給することからなる。例えば
微粉化された石灰石またはドロマイトを石炭末燃
焼焔中に添加するか、或いは油と共に燃焼焔中に
吹込む。これにより、火焔温度が高くなり、この
結果、吹込まれた石灰石の脱酸は短時間で行なわ
れ、他方その表面における硫黄酸化物との化合は
同表面が硫酸カルシウムで遮ぎられる(覆われ
る)ようになるまで進行する。
次いで、サイクロン分離器または電気集塵装置
等により燃焼ガスから粒子を分離し、これ等の分
離した粒子を適当な温度で消化して極めて微細な
粉末と化した後、再び火焔室に吹込んでよい。火
焔室では、これ等の粉末は非常に微細なために火
焔ガス中に含まれる硫黄酸化物と極めて速かに反
応する。
等により燃焼ガスから粒子を分離し、これ等の分
離した粒子を適当な温度で消化して極めて微細な
粉末と化した後、再び火焔室に吹込んでよい。火
焔室では、これ等の粉末は非常に微細なために火
焔ガス中に含まれる硫黄酸化物と極めて速かに反
応する。
また、自由燃焼火焔の場合、酸化カルシウムの
消化生成物(水酸化カルシウム)が火焔帯域にお
いて過燃されるのを防止するため、この水酸化カ
ルシウムは炭酸カルシウムの脱酸温度より低い温
度にある火焔帯域に水酸化カルシウムを吹込むの
がよい。これにより、水酸化カルシウムの非常に
高い反応性および微粒性が保持される。
消化生成物(水酸化カルシウム)が火焔帯域にお
いて過燃されるのを防止するため、この水酸化カ
ルシウムは炭酸カルシウムの脱酸温度より低い温
度にある火焔帯域に水酸化カルシウムを吹込むの
がよい。これにより、水酸化カルシウムの非常に
高い反応性および微粒性が保持される。
燃焼炉からの高温廃ガスから集塵する場合、煙
道灰(Flugasche)及び石灰をはじめ、石灰と硫
黄化合物との反応で生じた硫酸カルシウム(石膏
CaSO4)も同一の集塵装置で分離されるので、こ
れ等の物質をさらに個々に分離するという問題が
起る。この分離は、1つの電気集塵装置において
個々の物質の粉塵抵抗(Staubwiderstand)の違
いを利用して行なうのが有利である。
道灰(Flugasche)及び石灰をはじめ、石灰と硫
黄化合物との反応で生じた硫酸カルシウム(石膏
CaSO4)も同一の集塵装置で分離されるので、こ
れ等の物質をさらに個々に分離するという問題が
起る。この分離は、1つの電気集塵装置において
個々の物質の粉塵抵抗(Staubwiderstand)の違
いを利用して行なうのが有利である。
電気集塵装置において個々の物質に分離する場
合、粉塵抵抗の高い物質に粉塵抵抗の低い物質に
対するよりも強い静電場を印加する必要がある。
合、粉塵抵抗の高い物質に粉塵抵抗の低い物質に
対するよりも強い静電場を印加する必要がある。
この効果を利用して種々の粉塵を分離するため
に、ガスが順次に通過していくように構成された
幾つかの分画を備える電気集塵装置を用いる。
に、ガスが順次に通過していくように構成された
幾つかの分画を備える電気集塵装置を用いる。
この場合、各分画においてそれぞれ異なる強さ
の静電場を印加する。即ち、第1分画には最低の
強さの電場を、最終分画には最高の強さの電場を
印加保持する。
の静電場を印加する。即ち、第1分画には最低の
強さの電場を、最終分画には最高の強さの電場を
印加保持する。
かくして、ガスが電気集塵装置を通過する際、
第1分画では最低の粉塵抵抗をもつ物質を、最終
分画では最高の粉塵抵抗をもつ物質を分離でき
る。
第1分画では最低の粉塵抵抗をもつ物質を、最終
分画では最高の粉塵抵抗をもつ物質を分離でき
る。
このような操作により、非常に良好な脱硫率が
得られる。
得られる。
流動床における反応の場合と同様に、自由燃焼
火焔の場合にも、SO2+1/2O2SO3の平衡を成
立させるための反応時間は硫黄酸化物と石灰石ま
たはドロマイトとの化合速度を決定するものであ
る。
火焔の場合にも、SO2+1/2O2SO3の平衡を成
立させるための反応時間は硫黄酸化物と石灰石ま
たはドロマイトとの化合速度を決定するものであ
る。
このような場合、流動床を用いる方法の場合と
同様に、石灰石またはドロマイトの粉末或いは微
粉化された石炭又は油ミストと共に純粋な触媒を
吹込むか、或いはこのような触媒を含む他の物質
と一緒に触媒を吹込むと、SO2+1/2O2SO3の
平衡を十分な速度で成立させることができる。
同様に、石灰石またはドロマイトの粉末或いは微
粉化された石炭又は油ミストと共に純粋な触媒を
吹込むか、或いはこのような触媒を含む他の物質
と一緒に触媒を吹込むと、SO2+1/2O2SO3の
平衡を十分な速度で成立させることができる。
本発明による構成においては、微細な酸化カル
シウムまたは酸化マグネシウムカルシウムを燃焼
帯域後にサイクロンまたは電気集塵装置により分
離し、微細な酸化カルシウムまたは酸化マグネシ
ウムカルシウムから、燃焼に際して焼結された灰
成分をふるい掛けにより分離するとよい。
シウムまたは酸化マグネシウムカルシウムを燃焼
帯域後にサイクロンまたは電気集塵装置により分
離し、微細な酸化カルシウムまたは酸化マグネシ
ウムカルシウムから、燃焼に際して焼結された灰
成分をふるい掛けにより分離するとよい。
次に、本発明を実施例につき添付図面を参照し
て更に詳細に説明する。
て更に詳細に説明する。
図面において、各符号はそれぞれ次のことを表
わしている。
わしている。
1……流動床炉
2……流動床
3……送風機
4……燃料の供給装置
5……石灰石またはドロマイトの供給装置
6……触媒の供給装置
7……灰分および酸化カルシウムまたは酸化マグ
ネシウムカルシウムの排出ライン 8……冷却装置 9……ふるい掛け機 10……灰 11……酸化カルシウムまたは酸化マグネシウム
カルシウム 12……硫酸カルシウムを分離するためのドラム 13……消化装置 14……水酸化カルシウム(消石灰又は消化され
た石灰)または水酸化マグネシウムカルシウム
の貯溜タンク 15,16,17……自動分配装置 18……水酸化物の流動床への導入口 19……水酸化物の流動床への第2導入口 20……水酸化物のガス室への導入口 21……ボイラー 22……機械的集塵装置 23……電気集塵装置 24……送風機 25……石灰石またはドロマイトの貯溜タンク 26……触媒の貯溜タンク 27……化石質燃料の貯溜タンク 28……石炭末の貯溜タンク 29……バーナ 30……送風機 31……石炭末の自動分配装置 32……石炭石またはドロマイトの自動分配装置 33……触媒の自動分配装置 34……石膏(硫酸カルシウム)の分離 35……炭酸塩の分離 36……酸化カルシウムまたは酸化マグネシウム
カルシウムの分離 37……自動分配装置 38……脱酸温度以下の帯域 実施例 1 例えば第1図に示すように構成された流動床燃
焼プラントにて、毎時15tの割合で石炭の燃焼を
行なう。石炭の硫黄含有量は3%(従つて0.45t
s/h)である。
ネシウムカルシウムの排出ライン 8……冷却装置 9……ふるい掛け機 10……灰 11……酸化カルシウムまたは酸化マグネシウム
カルシウム 12……硫酸カルシウムを分離するためのドラム 13……消化装置 14……水酸化カルシウム(消石灰又は消化され
た石灰)または水酸化マグネシウムカルシウム
の貯溜タンク 15,16,17……自動分配装置 18……水酸化物の流動床への導入口 19……水酸化物の流動床への第2導入口 20……水酸化物のガス室への導入口 21……ボイラー 22……機械的集塵装置 23……電気集塵装置 24……送風機 25……石灰石またはドロマイトの貯溜タンク 26……触媒の貯溜タンク 27……化石質燃料の貯溜タンク 28……石炭末の貯溜タンク 29……バーナ 30……送風機 31……石炭末の自動分配装置 32……石炭石またはドロマイトの自動分配装置 33……触媒の自動分配装置 34……石膏(硫酸カルシウム)の分離 35……炭酸塩の分離 36……酸化カルシウムまたは酸化マグネシウム
カルシウムの分離 37……自動分配装置 38……脱酸温度以下の帯域 実施例 1 例えば第1図に示すように構成された流動床燃
焼プラントにて、毎時15tの割合で石炭の燃焼を
行なう。石炭の硫黄含有量は3%(従つて0.45t
s/h)である。
この供給量の硫黄と化合させるのに、ブルトー
(Brutto)の式:S+1.502+CaO→CaSO4に従え
ば、1時間当りCaOは787.5Kg、CaCO3は1227.5
Kg必要である。これは供給される石炭量の8.18%
である。この場合、CaOは酸化カルシウム、
CaCO3は炭酸カルシウム、CaSO4は無水石膏
(ギプス)である。
(Brutto)の式:S+1.502+CaO→CaSO4に従え
ば、1時間当りCaOは787.5Kg、CaCO3は1227.5
Kg必要である。これは供給される石炭量の8.18%
である。この場合、CaOは酸化カルシウム、
CaCO3は炭酸カルシウム、CaSO4は無水石膏
(ギプス)である。
所定量の石灰石を石炭と共に流動床炉1に連続
的に定量供給するが、これにより、石灰石の分布
が石炭のそれと同時に進行して、流動床炉1のあ
ちこちで石灰石量が所要量より多かつたり少なか
つたり(何れにせよこのことで石灰石の過剰消費
を招く)することが避けられる。
的に定量供給するが、これにより、石灰石の分布
が石炭のそれと同時に進行して、流動床炉1のあ
ちこちで石灰石量が所要量より多かつたり少なか
つたり(何れにせよこのことで石灰石の過剰消費
を招く)することが避けられる。
石灰石は石炭と同じ粒度に粉砕して供給する。
燃焼過程において、硫黄酸化物の約1/4が燃焼過
程の間に石灰石から生じる酸化カルシウムと化合
する。それ故、約590Kg/hの割合で石灰石は脱酸
するけれども、硫黄とは化合しないで残る。
燃焼過程において、硫黄酸化物の約1/4が燃焼過
程の間に石灰石から生じる酸化カルシウムと化合
する。それ故、約590Kg/hの割合で石灰石は脱酸
するけれども、硫黄とは化合しないで残る。
この量の石灰は、反応により生じたCaSO4およ
び石炭灰と共に流出口を通じて炉から連続的に取
出す。石炭灰をふるい分けした後、石灰を190
の水で乾式的に消化させる。
び石炭灰と共に流出口を通じて炉から連続的に取
出す。石炭灰をふるい分けした後、石灰を190
の水で乾式的に消化させる。
かくして生成した微細な水酸化カルシウム
(Ca(OH)2)粉末は、次いで燃料に定量添加する
か、或いは流動床2又は流動床上方のガス室に吹
込む。
(Ca(OH)2)粉末は、次いで燃料に定量添加する
か、或いは流動床2又は流動床上方のガス室に吹
込む。
反応し切つた石灰粉末は、最終的には、ボイラ
ー21に後続された集塵装置22,23にて分離
する。
ー21に後続された集塵装置22,23にて分離
する。
触媒は、燃料や石灰と共に連続的に定量供給す
るか、或いは分配装置6により供給する。
るか、或いは分配装置6により供給する。
触媒の効果はその組成や種類に応じて異なるの
で、その適正量はその都度実験によつて確めなけ
ればならない。
で、その適正量はその都度実験によつて確めなけ
ればならない。
実施例 2
例えば第2図に示す石炭末燃焼プラントにて、
毎時100tの石炭末を燃焼させる。石炭末の硫黄含
有量は1.3%である。従つて硫黄の供給量は1.3t/
hであつて、これと化合するのにCaOは2.28t/h、
CaCO3は4.06t/h必要である。
毎時100tの石炭末を燃焼させる。石炭末の硫黄含
有量は1.3%である。従つて硫黄の供給量は1.3t/
hであつて、これと化合するのにCaOは2.28t/h、
CaCO3は4.06t/h必要である。
石灰石は単独に微粉化するか、或いはより望ま
しくは、供給すべき未粉砕の石炭に定量混合して
一緒に粉砕して供給する。
しくは、供給すべき未粉砕の石炭に定量混合して
一緒に粉砕して供給する。
かくして、石炭末の燃焼過程で、石灰石が燃焼
ガス中にて特に密に分布することが保証される。
燃焼過程中、ガス室では硫黄酸化物の約1/3が脱
酸された石灰と反応する。脱酸された石灰は、燃
焼炉系により、燃焼ガスと共に集塵装置にに送
る。
ガス中にて特に密に分布することが保証される。
燃焼過程中、ガス室では硫黄酸化物の約1/3が脱
酸された石灰と反応する。脱酸された石灰は、燃
焼炉系により、燃焼ガスと共に集塵装置にに送
る。
燃焼により生じた灰の大部分は燃焼炉内で分離
できるが、非常に微細な部分は燃焼炉に接続され
た集塵装置で分離する。
できるが、非常に微細な部分は燃焼炉に接続され
た集塵装置で分離する。
灰粒子と石灰粒子との間で粒度に著しい差があ
る時には、電気集塵装置23へ送る前にふるい掛
け機9により、灰粒子を石灰粒子から分離するこ
とができる。これが不可能な場合、その分離は、
前述したように、電気集塵装置23に対して強さ
の異なる静電場を印加することにより行なう。石
灰は次いで約490/hの水で乾式的に消化させ
る。
る時には、電気集塵装置23へ送る前にふるい掛
け機9により、灰粒子を石灰粒子から分離するこ
とができる。これが不可能な場合、その分離は、
前述したように、電気集塵装置23に対して強さ
の異なる静電場を印加することにより行なう。石
灰は次いで約490/hの水で乾式的に消化させ
る。
かくして生成する水酸化カルシウムは、吹込ま
れるべき石炭に再び定量添加するか、或いはまた
燃焼炉21の位置38付近で、Ca(OH)2のCaO
への転化がもはや行なわれないほどに低い温度を
有するガス室に吹込む。
れるべき石炭に再び定量添加するか、或いはまた
燃焼炉21の位置38付近で、Ca(OH)2のCaO
への転化がもはや行なわれないほどに低い温度を
有するガス室に吹込む。
図面は本発明の実施例を示すものであつて、第
1図は流動床燃焼法の工程系統図、第2図は石炭
末燃焼法の工程系統図である。 なお図面に用いられている符号において、1…
…流動床炉、2……流動床、4……燃料の供給装
置、5……石灰石またはドロマイトの供給装置、
6……触媒の供給装置、7……灰分および酸化カ
ルシウムまたは酸化マグネシウムカルシウムの排
出ライン、8……冷却装置、9……ふるい掛け
機、11……酸化カルシウムまたは酸化マグネシ
ウムカルシウム、13……消化装置、18……水
酸化物の流動床への導入口、19……水酸化物の
流動床への第2導入口、20……水酸化物のガス
室への導入口、22……機械的集塵装置、23…
…電気集塵装置、25……石灰石またはドロマイ
トの貯溜タンク、26……触媒の貯溜タンク、2
7……化石質燃料の貯溜タンク、34……石膏
(硫酸カルシウム)の分離、35……炭酸塩の分
離、36……酸化カルシウムまたは酸化マグネシ
ウムカルシウムの分離、38……脱酸温度以下の
帯域、である。
1図は流動床燃焼法の工程系統図、第2図は石炭
末燃焼法の工程系統図である。 なお図面に用いられている符号において、1…
…流動床炉、2……流動床、4……燃料の供給装
置、5……石灰石またはドロマイトの供給装置、
6……触媒の供給装置、7……灰分および酸化カ
ルシウムまたは酸化マグネシウムカルシウムの排
出ライン、8……冷却装置、9……ふるい掛け
機、11……酸化カルシウムまたは酸化マグネシ
ウムカルシウム、13……消化装置、18……水
酸化物の流動床への導入口、19……水酸化物の
流動床への第2導入口、20……水酸化物のガス
室への導入口、22……機械的集塵装置、23…
…電気集塵装置、25……石灰石またはドロマイ
トの貯溜タンク、26……触媒の貯溜タンク、2
7……化石質燃料の貯溜タンク、34……石膏
(硫酸カルシウム)の分離、35……炭酸塩の分
離、36……酸化カルシウムまたは酸化マグネシ
ウムカルシウムの分離、38……脱酸温度以下の
帯域、である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 化石質燃料の燃焼生成物としての硫黄酸化物
を燃焼過程の間に燃焼帯域に供給される炭酸カル
シウム及び/又は炭酸マグネシウムカルシウムに
よつて煙道ガスから除去するに際し、前記燃焼過
程中に前記炭酸塩から生じる酸化カルシウム及
び/又は酸化マグネシウムカルシウムと前記硫黄
酸化物とを化合させるようにした、廃ガスからな
る煙道ガスから硫黄酸化物を除去する方法であつ
て、前記酸化カルシウム及び/又は酸化マグネシ
ウムカルシウムを取出して水により消化させ、こ
れにより生成した水酸化カルシウム及び/又は水
酸化マグネシウムカルシウムを前記燃焼帯域に供
給することとこの燃焼帯域からくるガス中に供給
することとの少なくとも一方を行うようにした方
法において、SO2+1/2O2SO3の平衡の成立を
促進するため、化石質燃料と共に触媒を燃焼帯域
に供給することを特徴とする方法。 2 消化処理により得られる水酸化物を燃料と共
に燃焼帯域に供給する特許請求の範囲第1項記載
の方法。 3 人工或いは天然の添加物として担体に含有さ
れた触媒を用いる特許請求の範囲第1項又は第2
項に記載の方法。 4 触媒として種々の原子価を有する金属酸化
物、例えば五酸化バナジウムを用いる特許請求の
範囲第1項〜第3項のいずれか1項に記載の方
法。 5 触媒として油頁岩又はその燃え滓を用いる特
許請求の範囲第1項〜第4項のいずれか1項に記
載の方法。 6 化石質燃料の燃焼を流動床にて行ない、かつ
この流動床として、硫黄酸化物との化合に必要な
粉砕された石灰石またはドロマイトにより形成さ
れる流動床を用いる特許請求の範囲第1項〜第5
項のいずれか1項に記載の方法。 7 不活性な流動体からなる流動床を用いる特許
請求の範囲第6項記載の方法。 8 燃焼過程の間に生成する酸化カルシウム及
び/又は酸化マグネシウムカルシウムと共に灰を
流動床から取出し、この灰を例えばふるい掛けに
より酸化物から分離する特許請求の範囲第6項又
は第7項に記載の方法。 9 分離により得られかつ一部分は反応し切つた
酸化カルシウム及び/又は酸化マグネシウムカル
シウムを冷却し、次いで消化に必要な化学量論的
量の水で消化処理する特許請求の範囲第8項記載
の方法。 10 分離により得られる酸化カルシウム及び/
又は酸化マグネシウムカルシウムを、生成する粘
着性の硫酸カルシウム及び/又は硫酸マグネシウ
ムカルシウムから消化処理前に分離する特許請求
の範囲第8項又は第9項に記載の方法。 11 消化処理により生成する水酸化物を流動床
及び/又はガス室に吹込む特許請求の範囲第6項
〜第10項のいずれか1項に記載の方法。 12 化石質燃料を自由燃焼火焔中で燃焼させ、
かつ硫黄酸化物と化合させるための石灰石及び/
又はドロマイトを先ず微粉砕した後に燃焼帯域に
供給する特許請求の範囲第1項〜第5項のいずれ
か1項に記載の方法。 13 微粉砕した石灰石及び/又はドロマイトを
化石質燃料の燃焼中に脱酸させ、それにより硫黄
酸化物の一部分を硫酸カルシウム及び/又は硫酸
マグネシウムカルシウムに転化させる特許請求の
範囲第12項記載の方法。 14 微粉末状の酸化カルシウム及び/又は酸化
マグネシウムカルシウムを燃焼帯域後にサイクロ
ン又は電気集塵装置により分離する特許請求の範
囲第12項又は第13項に記載の方法。 15 微粉砕されかつ脱酸された酸化カルシウム
及び/又は酸化マグネシウムカルシウムの粉末を
燃焼時に焼結された灰成分からふるい掛けにより
分離する特許請求の範囲第12項〜第14項のい
ずれか1項に記載の方法。 16 灰、酸化カルシウム及び/又は酸化マグネ
シウムカルシウム及び硫酸カルシウムの各粒子を
個別に分離する装置として、分離されるべきこれ
等の物質を順次に分離するための複数の分画を備
えかつこれら分画に異なる強さの静電場を印加保
持するようにした電気集塵装置を用い、前記分画
のうち最初の分画に最低の強さの静電場を、最終
の分画に最高の強さの静電場を印加保持する特許
請求の範囲第1項〜第15項のいずれか1項に記
載の方法。 17 灰成分が除去された酸化カルシウム及び/
又は酸化マグネシウムカルシウムの粉末を、化学
量論的量の水によつて非常に微細な水和物粉末、
即ち水酸化カルシウム及び/又は水酸化マグネシ
ウムカルシウムに消化させる特許請求の範囲第1
4項〜第16項のいずれか1項に記載の方法。 18 消化された酸化カルシウム及び/又は酸化
マグネシウムカルシウムの粉末の過燃を避けるた
めに、水和物粉末を石灰石及び/又はドロマイト
の脱酸温度以下の温度にある帯域に供給する特許
請求の範囲第12項〜第16項のいずれか1項に
記載の方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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