JPS63218237A - 炉注入中のｓｏ↓２制御用のリグノスルホネート変性水酸化カルシウム - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、化石燃料燃焼器の廃ガスから硫黄含有ガスを
除去する方法に関するものである。特に、本発明の方法
は該燃焼器の燃焼帯域の下流側に粒状の界面界面活性剤
変性吸収剤を導入することにより硫黄含有ガスを除去す
るのに利用される。

（従来の技術） 化石燃料燃焼器からの硫黄酸化物汚染の制御のために、
比較的経費のかかる方法があるが、これら方法は最も一
般的には長期に渡る原価消却を可能とする設備の寿命の
ために、高価格かつ技術制御が妥当であるような新規設
備に適用されている。

多数の既設の古い燃焼器があるが、これらに対しては一
般に古い設備について費さねばならない実質的に付随的
な投下資本が必要となるために、経費のかかる酸化硫黄
放出量の低減法は利用できない。従って、このような多
くの既存の古いプラントにおいて、硫黄酸化物および窒
素酸化物を制御するための、経費の面で有利な、しかも
既存の設備の改善を可能とする技術の開発に対する要求
がある。

その他の方法では、カルシウムを主体とする吸収剤の反
応性を高めるために、該吸収剤の各々に無機促進剤を添
加している。促進剤は該吸収剤の反応性を大巾に高める
が、有効な促進剤の各群はこれを実際に使用することを
妨害する問題を有している。クロムなどの遷移金属は種
々の形態で有効であるが、これらは比較的高価であり、
しかもこれら固有の環境に対する副作用を生ずる恐れが
ある。アルカリ金属添加剤は天然ガス燃焼の際における
活性な促進剤であるが、石炭の燃焼中に生成される灰分
の上に凝縮され、沃土に凝縮されることにより、該アル
カリ金属添加剤は吸収剤によるＳＯ！捕獲を促進し得な
くなる。そのため、当分野には、石炭燃焼器内で灰分と
の相互作用により低下されることのない改良された３０
２捕獲能を有し、かつ環境に対して有害な作用を及ぼさ
ない吸収剤に対する要求がある。

（発明が解決しようとする問題点） 従って、本発明の目的は、化石燃料燃焼器の廃ガスから
硫黄含有ガス、特に硫黄酸化物を除去する方法を提供す
ることにある。

本発明は、また改良吸収剤を提供することも目的とし、
該吸収剤を燃焼器に投入またはその下流域に投入するこ
とにより該化石燃料燃焼器の廃ガスから硫黄酸化物が除
去される。

これらのおよび他の本発明の目的は以下の記載並びに前
記特許請求の範囲から明らかとなろう。

（問題点を解決するための手段） 本発明は化石燃料燃焼器の廃ガスから硫黄含有ガスを除
去する方法を提供するものであり、該方法は該廃ガス中
に硫黄酸化物と反応し得る吸収剤粒子を導入する工程を
含み、該吸収剤粒子は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とイオン性界面活性剤とを含む。

この界面活性剤はアルカリ金属リグノスルホネートであ
ることが好ましい。該吸収剤は１〜２重量％のカルシウ
ムリグノスルホネートを含むことが好ましいが、５ｍ１
ｆｉ％までのカルシウムリグノスルホネートを含んでい
てもよく、また該吸収剤はリグノスルホネートを含まな
い同等な吸収剤よりも実質的に微細な粒度分布を示すこ
とを特徴とする。

本発明の方法を実施するために、界面活性剤変性吸収剤
を調製する。好ましい界面活性剤はアルカリ金属リグノ
スルホネートである。

該吸収剤は水酸化マグネシウムカルシウム（Ｃａ　（Ｏ
Ｈｈ−Ｍｇ　（ＯＨ）ｚ）および水酸化カルシウム（Ｃ
ａ　（ＯＨＬ）からなる群から選ばれる。

先ず、石灰石（ＣａＣ○、）またはドロマイト（ＣａＭ
ｇ　（ＣＯ３）　！　）を、９００〜１１００℃（石灰
温度：　Ｌｉｍｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）の範囲、
好ましくは１０００℃近傍の温度で環境して各酸化物（
Ｃａ　ＯまたはＣａＯ−Ｍｇ０）とする。この処理は工
業的石灰プラントで得られる製品のもつ軟焼成石灰の特
性をもたらす。次いで、得られた酸化物を、２〜３、好
ましくは約２．６の水対酸化物比の下で、所定量のカル
シウムリグノスルホネートまたは他のイオン性界面活性
剤を含む水で水和させる。使用するカルシウムリグノス
ルホネートの量は、約５重量％までのカルシウムリグノ
スルホネートを含有する水酸化カルシウム／カルシウム
リグノスルホネート生成物を生成するのに十分な量であ
る。

生成する製品は約１〜２％のカルシウムリグノスルホネ
ートを含むことが好ましい。

本発明のカルシウムリグノスルホネート変性水酸化カル
シウム吸収剤は、化石燃料燃焼器または燃焼器煙道シス
テムに投入された際に、未変性の水酸化カルシウムより
も大きなＳ　Ｏｚ捕獲能をもつ。典型的には、この変性
吸収剤は、廃ガスの温度が約６５〜１２３０℃の範囲に
あるような煙道内に投入される。この改良された性能は
化学的変化というよりもむしろ物理的変化によるもので
あるから、石炭天分が示す上記改良を無にする傾向は排
除される。

また、本発明のリグノスルホネート変性吸収剤は、これ
らが改善された取扱い性をもつという観点からも改良さ
れている。市販の水和物はしばしばその貯蔵中および取
扱い中にケーキ化したり、凝集したりする傾向を示し、
これはその使用に際して問題となる。本発明によるリグ
ノスルホネート変性吸収剤は、貯蔵中のケーキ化の程度
の低さおよび取扱い中の凝集の程度の低さにより特徴付
けられ、従って取扱いが容易となり、しかも反応器また
は燃焼器への供給の際の流動性の制御性に優れている。

本発明の作用につき、同等特定の理論に拘泥するつもり
はないが、本発明の界面活性剤変性吸収剤が上記の改良
された緒特性を示す理由は、少なくとも部分的にはより
一層微細な水酸化カルシウム粒子が形成されることにあ
るものと思われる。

より微細な粒子は２通りの方法で形成される。即ち、（
１）水和反応中に、界面活性剤により核／溶液界面の表
面自由エネルギー（表面張力）を減じ、結果として核生
成速度を高くする。この結果、大きな結晶が少量生成さ
れるのではなく、小さな結晶が多量に生成される。（２
）小さな水酸化カルシウム結晶が凝集により大きな粒子
を形成する傾向を、このような結晶を取囲む吸着水の層
を排除することにより低下させる。これは結晶の回りの
層に疎水性の界面活性剤を導入することにより達成され
る。かくして、水和反応中の核生成速度の増大および結
晶表面の疎水性を高めることによる吸着水の減少が少量
のリグノスルホネートにより実現される。

（実施例） 以上、本発明の好ましい態様につき記載してきたが、例
示の目的で以下に実施例を与える。しかしながら、以下
の実施例は本発明を同等制限するものではない。

実施例　ｌ 市販の石灰石、プレスフ　アイスル（ＰｒｅｓｑｕｅＩ
ｓｌｅ）　、を１０００℃にて１６時間居燻して酸化カ
ルシウムとした。得られた石灰の化学分析を行ったが、
公知の無機促進剤は有意量で検出されなかった。この生
成酸化カルシウムを、次に水対酸化カルシウム比２．６
の下で、様々な量でカルシウムリグノスルホネートを含
有する水により水和させた。この水中のカルシウムリグ
ノスルホネート界面活性剤の量は、生成する水酸化カル
シウム中のカルシウムリグノスルホネートの量が０，０
．５．１．０．１．５．２．０．３．０．４．０および
５．０％となるように計算された。次いで、変性後の水
酸化カルシウムの二酸化硫黄との反応性を、実験室規模
の等温流動反応器中でテストした。該反応器において、
温度は１０００℃に保ち、反応の滞留時間は１秒とし、
また二酸化硫黄濃度は３０００ｐｐｍとした。これらの
条件は、石炭燃焼ボイラー中でＳＯ！を捕獲するために
吸収剤をその下流域に投入した場合にみられる条件の範
囲内にある。対照の吸収剤（界面活性剤を含まない）を
越える、カルシウムリグノスルホネート含有吸収剤によ
る高いカルシウム利用率が添付第１図に示されている。

最適な水酸化物中のカルシウムリグノスルホネート濃度
（１，５〜２．０重量％）において、絶対比率で約５％
（相対比率＝２０〜２５％）のカルシウム利用率の増加
が達成された。カルシウム対硫黄の比２に対し、ＳＯ□
捕獲率は６０％以上であると計算される。

実施例　２ パイロット規模の石炭燃焼器内でテストするために、２
種の吸収剤を作製した。対照吸収剤として、市販のロン
グビュー（Ｌｏｎｇｖｉｅｗ）　水ｈｌ化カルシウムを
使用した。変性吸収剤は、市販のロングビュー水酸化カ
ルシウムから、１％のカルシウムリグノスルホネートを
含有する水酸化物を得るに必要なカルシウムリグノスル
ホネートを含む水で実験室的に水和させることにより作
製した。次に、この吸収剤を１２５０℃の１０＆Ｂｔｕ
石炭燃焼炉内に投入した。かくして観測された対照およ
び変性吸収剤のカルシウム利用率を添付第２図に示す。

変性吸収剤につき、２０〜２５％のカルシウム利用率に
おける相対的増加がみられた。

【図面の簡単な説明】

第１図は吸収剤中のリグノスルホネートの量に対して、
本発明に従って使用された該吸収剤中のカルシウムの（
未変性の対照吸収剤を越える）利用率における増加をプ
ロットしたグラフであり、および 第２図は、本発明に従って改良を施したおよび施してな
い２種の吸収剤における、カルシウム／硫黄比に対して
カルシウム利用率を比較してプロットしたグラフである
。 図面ク カルシウム利用率（絶対％） ）浄書（内′αに変更なし） カルシウム利用率の増加（絶対％） 手続補正書（方式） ６３．３．２４ ８５　　“　信１８ 特許庁長官　　小　川　邦　夫　　殿 １、事件の表示　　　昭和６２年特許願第２８６４０５
号２、発明の名称　　　炉注入中のＳ０２制御用のリグ
ノスルホネート変性水酸化カルシウム ３、補正をする者 事件との関係　　　出願人 ４、代理人

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）化石燃料燃焼器からの廃ガス中に、硫黄含有ガス
   と反応し得る吸収剤粒子を導入する工程を含み、該粒子
   が水酸化カルシウムおよび水酸化マグネシウムカルシウ
   ムからなる群から選ばれる一種の吸収剤と、イオン性界
   面活性剤とを含むことを特徴とする上記廃ガスから硫黄
   含有ガスを除去する方法。
2. （２）２．６の水対酸化カルシウムの比の下で、酸化カ
   ルシウムと水とを接触させる工程を含み、該水が５重量
   ％までの量のカルシウムリグノスルホネートを含有する
   水酸化カルシウム／カルシウムリグノスルホネート粒子
   を結晶化させるのに十分な量のカルシウムリグノスルホ
   ネートを含有することを特徴とする粒状水酸化カルシウ
   ム／カルシウムリグノスルホネート吸収剤の製造方法。
3. （３）５重量％までのカルシウムリグノスルホネートを
   含有し、対応する非界面活性剤変性吸収剤よりも微細な
   粒度分布をもつことを特徴とするリグノスルホネート変
   性水酸化カルシウム。
4. （４）十分な量のイオン性界面活性剤の存在下で、夫々
   酸化カルシウムまたは酸化マグネシウムを水和させて、
   夫々乾燥水酸化物中に５重量％までの該界面活性剤を含
   む生成物を得ることを特徴とする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取扱い特性を向上さ
   せかつその凝集を減じる方法。