JPS6259964B2 - - Google Patents

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JPS6259964B2
JPS6259964B2 JP57156010A JP15601082A JPS6259964B2 JP S6259964 B2 JPS6259964 B2 JP S6259964B2 JP 57156010 A JP57156010 A JP 57156010A JP 15601082 A JP15601082 A JP 15601082A JP S6259964 B2 JPS6259964 B2 JP S6259964B2
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adsorption
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、上方から下方に移動する粒状の吸
着剤からなる層を横断するように排ガスを導いて
排ガスからSO2を除去するための吸着反応器と、
かかる吸着反応器の作動方法とに関する。
上述の吸着反応器による排ガスからのSO2の吸
着除去では例えば120℃以下への排ガスの温度の
低下によつて分離度が改善される。
これは吸着反応器にはいる以前の排ガスの中に
冷えた流体を噴霧することによつて確認されてい
る。しかしながらこれは特に排ガスの容積を増大
させかつ排ガスの含有熱が利用できないという欠
点を持つ。
別の問題点として、吸着剤層にはいる以前に排
ガスは硫酸の露点以下になることによる腐食を避
けるため常に充分に高い温度を有しなければなら
ない。このような事態は吸着反応器におけるまた
はそれ以前の温度条件について2つの互に競合す
る要求をすることになる。
見出されているところによれば、吸着剤層の以
前に流体を上述したように噴入した際には吸着に
関する問題は生じないが、例えば炭素含有吸着剤
で充たされた吸着反応器にはいる以前の排ガスの
中に水を噴霧する場合には望ましい条件ですなわ
ち完全な蒸発で110℃から120℃より以下の温度に
到達することはできない(R.Noack、K.
Knoblauch、VDI−Bereichte第267号(1976年)
37/42ページ参照)。故にこの発明の目的は、前
述したような吸着反応器およびその作動方法にお
いて腐食の発生を回避しながらSO2分離に最も適
した温度低下を達成するようにし同時に排ガスの
含有熱を利用できるようにすることにある。
この目的の達成のためこの発明によれば、上方
から下方に移動する粒状の吸着剤からなる層を横
断するように排ガスを導いて排ガスからSO2を除
去するための吸着反応器において、吸着剤の中に
熱交換管を浸漬させたことを特徴とする吸着反応
器が提供される。また、上方から下方に移動する
粒状の吸着剤からなる層の前記吸着剤の中に熱交
換管を浸漬させ、前記層を横断するように排ガス
を導いて排ガスからSO2を除去するための吸着反
応器の作動において、排ガスを約120℃以上の温
度で吸着反応器に供給し、吸着剤層の第1区域の
流過ののちに流体で冷却し、吸着剤層の第2区域
の流過ののちに約120℃以下の温度で吸着反応器
から離脱させることを特徴とする排ガスからSO2
を除去するための吸着反応器の作動方法も提供さ
れる。その詳しい構成として、熱交換管をガス流
動方向に横向きに整列された1つまたは多くの管
配列の形状で配置すること、吸着剤の両区域の間
でガス流動方向に増大する冷却を達成すること、
並びに冷却用の流体を遠隔場所での加熱に利用す
ることが提供される。
ここで問題となる排ガスは特に発電所の煙道ガ
スであるがその他の設備からの煙道ガスのような
排ガスも含まれ、これらにおいて発生するガス混
合物はそれからSO2その他の腐食性ガスを分離し
なければならない。反応器の中で上方から下方へ
移動する粒状の吸着剤からなる層は連続的にまた
は断続的に移動できる。吸着剤としては原則的
に、SO2その他の腐食性ガスに対してできるだけ
良好な吸着能力を有するもの特に活性炭または分
子ふるいの形の炭素含有吸着剤が適する。
吸着剤の中に浸漬される熱交換管は煙道ガスの
流動および吸着剤の移動のいずれにも影響を与え
ないものでなければならない。故に望ましくは熱
交換管が相並ぶ管の配列の形で配置され、その際
に個個の管の間にはガスを流過させるに充分な間
隙が存しなければならない。このような管配列は
吸着剤の中でガス流動方向に横向きの平面で浸漬
され、その際に管の方向は望ましくは吸着剤粒子
の移動方向に一致するように定められる。多くの
かかる管配列が適当な間隔で前後に平行に相離れ
るように配置できる。吸着反応器それ自身は望ま
しくはガスの流れに対して比較的小さい流過深さ
でできるだけ大きい流過面を与えるように構成さ
れ、そのため、ガスが通り抜ける壁は望ましくは
斜めに変位する多くの薄板で形成される。
この発明によれば、排ガスは最初にまだ比較的
高い温度で吸着反応器にはいることができ、従つ
てこの際に例えば硫酸の形成による腐食のおそれ
は存しない。例えば150℃以上のこの温度で最初
に煙道ガスの硫酸成分が分離される。これによつ
て硫酸の露点が例えば55℃以下の値まで下降する
ことになる。従つて熱交換管の外壁面における腐
食の発生は回避される。熱交換管は吸着反応器へ
の流入温度と比べてSO2分離を良好に達成できる
ような温度まで煙道ガスを充分に冷却する作用を
なし、さらに排ガスから除去された熱は例えば遠
隔の熱貯蔵網に貯蔵して利用できる。おどろくべ
きことには、吸着剤の中に浸漬された熱交換管の
所要熱交換面は単に熱交換管のまわりに排ガスを
流過させる場合のそれより小さく、従つて熱交換
面は比較的小に保持できる。総括すると、この発
明によればSO2の分離の改善、排ガスの含有エネ
ルギの特に望ましい利用、および例えば90℃の温
度への排ガスの冷却が同時に達成される。
この発明の方法による特に望ましい構成によれ
ば、排ガスは最初にほぼ吸着反応器への流入温度
で第1の吸着剤層を流過しその後に始めてガス流
動方向で冷却され、さらに排ガスが別の吸着剤層
で吸着作用を受け、その際にこれら別の吸着層の
うちの2つの層の間でさらに温度降下が達成でき
る。
この発明のその他の目的、特色、利点および応
用例は図面を参照しつつ以下に記載する実施例の
説明によつて明らかになるであろう。その際にす
べての記載されまたは図示された特色は、請求の
範囲に記載の発明の要旨およびそれとの関係に無
関係に、それ自身でまたは任意の有意義な組合せ
によつて発明の対象を形成する。
第1図に示される吸着反応器において、排ガス
は円筒形状の薄板壁1を通過して吸着剤層2には
いり、薄板壁1に平行に走る薄壁3を通過して吸
着反応器から離れる。両薄板壁1と3の間にはこ
れらに平行に配置されガス流が透過できる熱交換
部材4が配備される。
第2図に示されるように薄板壁1および3は斜
めに互に変位して配置される多くの薄板5からな
る。吸着剤は吸着剤層2の上端で供給され下端で
離脱する。熱交換流体は熱交換部材を任意の方向
に流過することができ、また熱交換部材は円筒形
状の代りに平面形状に構成することも勿論可能で
ある。ここに図示の熱交換部材では排ガスは同様
にこれを1方向にも他方向にも流過できる。第3
図から明らかなように、熱交換部材4は例えば吸
着剤の移動方向に沿うように整列された多くの熱
交換管6からなり入口管寄せ7および出口管寄せ
8を有することができる。このような管配列はガ
スの流過および吸着剤粒子の移動をいずれも妨害
しない。
第4図は平面形状の吸着反応器を示し、これは
ガス流動方向に対して横向きに配置され管配列4
a,4b,4cで形成された多くの熱交換部材を
有する。
各図面において矢印で示したAEは吸着剤例え
ば活性炭の供給、AAは吸着剤の排出、GEはガス
の流入、GAはガスの流出、WEは熱交換流体例
えば水の流入、WAは熱交換流体の流出を示す。
例 炭素含有吸着剤として比表面積が500m2/g
(ブルナウ(Brunauer)、エメツト(Emmet)お
よびテラー(Teller)の方法で決定)の市販の活
性炭が採用された。移動層反応器は排ガスの流動
方向に横向きに135m2の横断面を有し、1.66mの
ベツド深さを持ち、その高さに対応して224m3
吸着剤で充たされた。
150℃の温度で、0.1容積%のSO2、6.4容積%の
O2および10.1容積%の水蒸気を含有する120000
m3/時(標準状態で測つて)の発電所排ガスが
800/時(150℃で計算して)の煙道ガス速度(か
らの吸着器に引入れられるとき)で移動層を通過
させられた。熱交換部材として内径20mmおよび壁
厚2.5mmの管が各100本の管からなる3つの管配列
になるように連結された。これら管配列は吸着器
の流入面からそれぞれ0.41m、0.81mおよび1.23
mmの距離でこれに平行になるように配置された
(第4図参照)。吸着剤は吸着反応器の中を上方の
供給場所から下方の離脱場所まで約60時間で移動
した。
この際にSO2の濃度は0.03容積%まで下降した
(脱硫酸97%)。吸着反応器からの排ガスの平均出
口温度は90℃であつた。冷却水は全体として520
m3/時の容積速さで平行に管を流過し、そのとき
に60℃から100℃まで加熱された。
比較例 この発明による例と全く同じ条件でただし熱交
換部材に冷却剤を流過させないようにした場合
に、排ガスの温度は吸着熱によつて約4℃だけ上
昇し、SO2の出口濃度は0.038容積%であつて60
%の脱硫度に相当するものであつた。
【図面の簡単な説明】
第1図は円筒ケーシング形状の吸着反応器の横
断面図、第2図は第1図の吸着反応器のa−a線
による長手断面図、第3図は第1図の吸着反応器
のb−b線による長手断面図、第4図は多くの熱
交換部材を持つ吸着反応器の部分斜視図である。 図面において、1は薄板壁、2は吸着剤層、3
は薄板、4,4a,4b,4cは熱交換部材、5
は薄板壁を構成する薄板、6は熱交換管、AEは
吸着剤例えば活性炭の供給、AAは吸着剤の排
出、GEはガスの流入、GAはガスの流出、WEは
熱交換流体例えば水の流入、WAは熱交換流体の
流出を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 上方から下方に移動する粒状の吸着剤からな
    る層を横断するように排ガスを導いて排ガスから
    SO2を除去するための吸着反応器において、吸着
    剤の中に熱交換管を浸漬させたことを特徴とする
    吸着反応器。 2 熱交換管がガス流動方向に横向きに整列され
    た1つまたは多くの管配列の形状で配置される特
    許請求の範囲第1項に記載の吸着反応器。 3 上方から下方に移動する粒状の吸着剤からな
    る層の前記吸着剤の中に熱交換管を浸漬させ、前
    記層を横断するように排ガスを導いて排ガスから
    SO2を除去するための吸着反応器の作動におい
    て、排ガスを約120℃以上の温度で吸着反応器に
    供給し、吸着剤層の第1区域の流過ののちに流体
    で冷却し、吸着剤層の第2区域の流過ののちに約
    120℃以下の温度で吸着反応器から離脱させるこ
    とを特徴とする排ガスからSO2を除去するための
    吸着反応器の作動方法。 4 吸着剤の両区域の間でガス流動方向に増大す
    る冷却を達成する特許請求の範囲第3項に記載の
    作動方法。 5 冷却用の流体を遠隔場所での加熱に利用する
    特許請求の範囲第3項または第4項に記載の作動
    方法。
JP57156010A 1981-09-29 1982-09-09 排ガスからso↓2を除去するための吸着反応器およびその作動方法 Granted JPS5874125A (ja)

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JPS5874125A JPS5874125A (ja) 1983-05-04
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