JPH03213123A - 排ガスの脱硫方法及び装置 - Google Patents

排ガスの脱硫方法及び装置

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JPH03213123A
JPH03213123A JP2004837A JP483790A JPH03213123A JP H03213123 A JPH03213123 A JP H03213123A JP 2004837 A JP2004837 A JP 2004837A JP 483790 A JP483790 A JP 483790A JP H03213123 A JPH03213123 A JP H03213123A
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desulfurizing agent
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Fumio Kamimura
文雄 上村
Shigeji Ito
伊藤 繁治
Kazuto Marui
和人 丸井
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、微粉炭焚ボイラ等の燃焼炉に石灰石等のアル
カリ脱硫剤を吹き込んで脱硫を行う、所謂、炉内脱硫に
おいて、炉内に吹き込まれた脱硫剤の再利用を図り、少
ない脱硫剤で高い脱硫率を得ることができる排ガスの脱
硫方法及び装置の改良に関するものである。
〔従来の技術〕
排ガス中の硫黄酸化物の除去方法として、現在、湿式法
が主流を占めているが、設備費が商い、排水処理設備が
必要である等の問題がある。
一方、乾式法も種々実用化が図られており、その一方法
として、特開昭63−141629号公報に示されるよ
うな、炉内脱硫と水スプレーとを組み合わせた排ガスの
脱硫方法が掃案されている。
また、特開昭60−22920号公報には、Ca系脱硫
剤を含むスラリーを煙道内の排ガス中に噴霧して、脱硫
剤を排ガスの顕熱で乾燥粉状化させるとともに、亜硫酸
ガス(So□)と反応させる乾式脱硫法が開示されてい
る。
さらに、特開昭62−200107号公報には、脱硫剤
を火炉に直接投入し、排煙を水噴霧によって急冷した後
捕集した未反応脱硫剤を含むフライアッシュの塊杖物を
破砕、分別し、未反応脱硫剤を火炉へ循環する炉内脱硫
法が開示されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記の特開昭61141629号公報記載の方法は、脱
硫剤を炉内に吹き込んで炉内脱硫を行うとともに、発生
ガス中に水を噴霧し排ガス中に飛散している脱硫剤と反
応させる脱硫方法であり、炉内に吹き込んだ脱硫剤のう
ち、炉内脱硫に寄与しなかった脱硫剤を再利用しようと
するもので、簡単な装置を付加することで、脱硫性能の
向上が図れるという特徴を有している。
とくに、排ガス中に水のみを噴霧することは、上記の特
開昭60−22920号公報記載の消石灰等のスラリー
を噴霧する、所謂スプレードライヤー法半乾式脱硫方式
に比べ、配管やスプレーノズルの摩耗、スケールの生成
等がなく、運転・保守が容易である。
しかしながら、この特開昭63−141629号公報記
載の方法においては、噴霧された水滴と排ガス中の脱硫
剤とが会合するまでは、S08の吸収は極めて少なく 
(脱硫剤が無いので反応を伴わなく、水へのSO□の溶
解は少ないため)、また会合するまでの間に、排ガス中
への水の蒸発が起り、水滴表面積の減少となる。このこ
とは、噴霧直後の水滴表面積が大きく、気液接触が最も
起り易い、すなわちSOtの吸収が最も起り易い状態で
のSO□の吸収が殆ど行われていないという不都合点を
有している。
また、上記の特開昭62−200107号公報記載の方
法は、分別した未反応脱硫剤を火炉へ循環するものであ
り、脱硫剤中の可溶性アルカリを水に溶解させたアルカ
リ水溶液を排ガス中に噴霧するという技術思想は何ら開
示も示唆もされていない。
本発明は上記の諸点に鑑みなされたもので、石炭灰を含
む脱硫剤を水と混合して、可溶性アルカリを水に溶解さ
せ、アルカリ水溶液と固形物とを分離し、アルカリ水溶
液を排ガス中に噴霧するという工程を付加することによ
り、炉内に吹き込まれた石灰石等の脱硫剤の再利用を効
率よく図り、少ない脱硫剤で高い脱硫率を得ることがで
き、しかもスプレーノズル等の摩耗・閉塞を防止するこ
とができる排ガスの脱硫方法及び装置を提供することを
目的とするものである。
〔課題を解決するための手段および作用〕上記の目的を
達成するために、本発明の排ガスの脱硫方法は、第1図
〜第4図に示すように、石炭等を燃料とする炉内に脱硫
剤を吹き込みガス中の硫黄酸化物と反応させて炉内脱硫
し、炉内から発生する排ガス中に水を噴霧し、飛散して
くる脱硫剤と排ガス中の硫黄酸化物とを反応させる排ガ
スの脱硫方法において、排ガスから捕捉した石炭灰を含
む脱硫剤を水に懸濁させて、可溶性アルカリを水に溶解
させた後、アルカリ水溶液と固形物とを分離し、分離後
のアルカリ水溶液を排ガス中に噴霧することを特徴とし
ている。
また、本発明の排ガスの脱硫装置は、第1図〜第4図に
示すように、石炭等を燃料とする燃焼炉i内に脱硫剤を
吹き込みガス中の硫黄酸化物と反応させて炉内脱硫し、
燃焼炉1から発生する排ガスをスプレークーラ3に導入
して排ガス中に水を噴霧し、飛散してくる脱硫剤と排ガ
ス中の硫黄酸化物とを反応させるようにした排ガスの脱
硫装置において、スプレークーラ3の石炭灰・脱硫剤抜
出管7に、石炭灰を含む脱硫剤を水に懸濁させて、可溶
性アルカリを水に溶解させ、アルカリ水溶液と固形物と
を分離するための混合・分w1機を一体又は分離して接
続し、分離後のアルカリ土類金属排ガス中に噴霧できる
ように、混合・分離機とスプレークーラ3とをアルカリ
水溶液噴霧管8を介して接続したことを特徴としている
第1図に示すように、燃焼炉1で石炭等の燃料中の硫黄
分が酸素と反応して生成するSOtを、当該燃焼炉1に
吹き込まれている石灰石等の脱硫剤にて石膏として固定
・脱硫する脱硫方法と、当該燃焼炉1より発生した排ガ
スをガス・エアヒータ2で燃焼用空気と熱交換した後に
、スプレークーラ3で水を噴霧して脱硫する脱硫方法に
おいて、排ガス中に飛散してくる石炭灰を含む脱硫剤を
スプレークーラ3でtjli j足し系外へ排出する際
に、脱硫剤とスプレークーラ3にて噴霧する水とを、混
合・分[4194で混合し、脱硫剤が持つアルカリ性分
を水に熔解させた後、未溶解の固形物を分離し、そのア
ルカリ水溶液をスプレークーラ3で噴霧することにより
、排ガス中のSowとの反応を促進させ、更に集塵機5
で捕集されたダスト層(脱硫剤及び石炭灰)に、SOア
を吸収・吸着させ排ガス中より除去した後、煙突6より
大気の放出する。
本発明の方法は、排ガス中より捕捉した石炭灰を含む使
用済の脱硫剤を、水に混合し、脱硫剤であるアルカリ性
分を水に溶解した後、アルカリ水溶液と未溶解固形物と
を分離する混合・分離ja4を設け、分離したアルカリ
水溶液をスプレークーラ3内に噴霧し、スプレークーラ
3内で脱硫剤と会合するまでの間にも、溶解しているア
ルカり性分により■、■及び■の反応式によりSO2の
吸収を行わせるものである。
Sow  +u、o →1I2so、        
       ■HzSOi + R(OH)z −R
−5Oz + 2+120      ■SOx ”H
ID + R’SO3−R・(HSO3) z    
  ■R’ 01SO1) z  +R’ (0)1)
 g ””” 2R’SO:l  + 21120  
 ■R;カチオン ここで■及び0式は、水に溶解したアルカリ性分との反
応で、0式により水に溶解したSO2は、アルカリ性分
が無いと直ちに飽和溶解度になり、SOlの溶解・吸収
は進行しないが、■及び0式により亜硫酸塩に固定され
ることにより、更に溶解・吸収が進行し脱硫が行われる
なお0式は、スプレークーラ3内で噴霧したアルカリ水
溶液と脱硫剤とが会合し、アルカリ性分が水に溶解して
起る反応で、乾燥後固形物として残存する亜硫酸塩とな
る反応を示している。
脱硫剤と水との混合・分離は、例えばスプレ−クーラ3
下部の灰排出・輸送をドラッグチェーン方式として行う
のも一例で、本方法であれば、スラリーの混合・分離が
同時に行うことが可能で、かつ、万一スプレークーラ内
での脱硫剤の乾iが不十分な場合でも、下部排出部が水
封であり、排出が容易に行える利点がある。
また、混合・分ji[4を設ける代りに、第2図に示す
ように、混合機10と分離機11とを分離して設けても
差し支えない。
さらムこ一1第4図に示すように、スプレ−クーラ3下
部排出脱硫剤が少なく、水にアルカリ性分を充分溶解す
るには脱硫剤が不足する場合等には、集j!I機5より
排出する脱硫剤も利用し、混合機10で水と混合・溶解
させ、そのスラリーを分離機11で固液分離し、分離後
のアルカリ性分を含む水溶液をスプレークーラ3での噴
霧水として使用するように構成する。12は石炭灰・脱
硫剤供給管である。
なお、第3図に示すように、集塵機5より排出する石炭
灰を含む脱硫剤を混合・分離機4に供給する場合もある
〔実施例〕
以下、本発明の実施例及び比較例について説明する。
比較例1 第2図に示すフローに従って、次のような実験を行った
。硫黄分0.5wt%の石炭を燃焼炉で燃焼し、燃焼炉
には脱硫剤として石灰石をCa/Sモル比で3になるよ
うに吹き込んだ。その結果、燃焼炉では、420ppm
のSO□濃度が240ppmまで減少した。
この排ガスを後流に設置しているスプレークーラに導入
して、pH7,5の水のみを噴霧した。このときの脱硫
効果は第5図に示す如くであった。
実施例1 第2図に示すフローに従って、次のような実験を行った
。硫黄分0.5wL%の石炭を燃焼炉で燃焼し、燃焼炉
には脱硫剤として石灰石をCa/Sモル比で3になるよ
うに吹き込んだ。その結果、燃焼炉では、420ppm
のSOtkM度が240ppmまで減少した。
後流に設置しているスプレークーラ下部から排出される
石炭灰を含む脱硫剤を混合機に受は入れ、水にてスラリ
ー化し、このスラリーを分l1iII機で一過した後の
アルカリ水t8i11(p旧2.5)を、スプレークー
ラ内の排ガス中に噴霧した。このときの脱硫効果は第5
図に示す如くであった。
なお、第5図の横軸の八Tは、排ガス冷却後温度から水
分飽和温度を差し引いた値である。
比較例1及び実施例1から明らかなように、スプレーク
ーラでの脱硫効果は、脱硫剤を混合・分離したアルカリ
水溶液を使用した方が、水のみの場合に比べ、約15%
の脱硫率の向上が図られていることがわかる。
〔発明の効果〕
本発明は上記のように構成されているので、次のような
効果を奏する。
fl+  排ガス中に噴霧する水にアルカリを溶解させ
ているので、水のみを噴霧する場合に比べて、脱硫性能
の向上を図ることができる。
(2ン  使用済の脱硫剤を有効利用するので、脱硫剤
の利用率の向上を図ることができる。
(3)噴霧するのは、アルカリを溶解した水溶液であり
、脱硫剤スラリーを吹き込む従来方法に比べて、スプレ
ーノズル等へのスケーリングや摩耗の懸念がない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の排ガスの脱硫装置の一実施例を示すフ
ローシート、第2図〜第4図は本発明の装置の他の実施
例を示すフローシート、第5図は従来の水噴霧の場合、
及び本発明における脱硫剤混合分離水(アルカリ水溶液
)噴霧の場合の、ΔT(排ガス冷却後温度−水分飽和温
度)と脱硫率との関係を示すグラフである。 1・・・燃焼炉、2・・・ガス・エアヒータ、3・・・
スプレークーラ、4・・・混合・分離機、5・・・集塵
機、6・・・煙突、7・・・石炭灰・脱硫剤抜出管、8
・・・アルカリ水溶液噴霧管、 0・・・混合機、 1・・・分離機、 12・・・石炭灰・脱硫剤供給管 第 図 6丁(4$ス#、T↑東5幕友− 水伽銘和壜、泉)(で1

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 石炭等を燃料とする炉内に脱硫剤を吹き込みガス中
    の硫黄酸化物と反応させて炉内脱硫し、炉内から発生す
    る排ガス中に水を噴霧し、飛散してくる脱硫剤と排ガス
    中の硫黄酸化物とを反応させる排ガスの脱硫方法におい
    て、排ガスから捕捉した石炭灰を含む脱硫剤を水に懸濁
    させて、可溶性アルカリを水に溶解させた後、アルカリ
    水溶液と固形物とを分離し、分離後のアルカリ水溶液を
    排ガス中に噴霧することを特徴とする排ガスの脱硫方法
    。 2 石炭等を燃料とする燃焼炉(1)内に脱硫剤を吹き
    込みガス中の硫黄酸化物と反応させて炉内脱硫し、燃焼
    炉(1)から発生する排ガスをスプレークーラ(3)に
    導入して排ガス中に水を噴霧し、飛散してくる脱硫剤と
    排ガス中の硫黄酸化物とを反応させるようにした排ガス
    の脱硫装置において、スプレークーラ(3)の石炭灰・
    脱硫剤抜出管(7)に、石炭灰を含む脱硫剤を水に懸濁
    させて、可溶性アルカリを水に溶解させ、アルカリ水溶
    液と固形物とを分離するための混合・分離機を一体又は
    分離して接続し、分離後のアルカリ水溶液を排ガス中に
    噴霧できるように、混合・分離機とスプレークーラ(3
    )とをアルカリ水溶液噴霧管(8)を介して接続したこ
    とを特徴とする排ガスの脱硫装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114426261A (zh) * 2022-01-27 2022-05-03 济南冶金化工设备有限公司 硫泡沫脱水干燥生产硫膏粉系统和工艺

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63224716A (ja) * 1987-03-06 1988-09-19 エフ・エル・スミス・アンド・カンパニー・エー・エス 高温の酸化硫黄含有ガスの脱硫方法と装置

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