JPH0415008B2 - - Google Patents
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- JPH0415008B2 JPH0415008B2 JP60236247A JP23624785A JPH0415008B2 JP H0415008 B2 JPH0415008 B2 JP H0415008B2 JP 60236247 A JP60236247 A JP 60236247A JP 23624785 A JP23624785 A JP 23624785A JP H0415008 B2 JPH0415008 B2 JP H0415008B2
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- 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
- B01D53/508—Sulfur oxides by treating the gases with solids
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- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
- C01F11/46—Sulfates
- C01F11/464—Sulfates of Ca from gases containing sulfur oxides
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
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- Gas Separation By Absorption (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、煙道ガスの気体硫黄化合物特に亜硫
酸ガスを反応させて煙道ガスから分離可能な固体
化合物を形成せしめる方法に関する。さらに、本
発明は上記方法を実施する装置にも関する。 （従来の技術） 石炭または石油のような含硫黄燃料を炉中で燃
焼させると、環境に有害な硫黄化合物特に亜硫酸
ガスが形成される。今日、亜硫酸ガスをカルシウ
ム化合物に結合させて煙道ガスを清浄化する方法
の開発がますます試みられるようになつている。 公知の方法では、炭酸化合物または水酸化物の
形のカルシウムを、炉の後段にある反応器に水性
スラリーとして吹き付ける。前者は湿式石灰法、
後者には半乾式法と呼ばれている。反応器は典型
的にはかなり大型の容器であり、水性スラリーは
容器の上部から下方に吹き付けられる。反応器の
油圧径は煙道ガスダクト径より大きい。したがつ
て、反応器に入ると、煙道ガスの速度は遅くな
る。油圧径に対する反応器の高さまたは長さ比
（ｈ／dhydr）は小さく、公知のシステムでは典型
的には２〜５のオーダーである。この場合、放射
と乱流が諸条件を均一化し、反応器中が略一定の
条件となるので、全ての反応ステツプが同様の条
件で行なわれる。 （発明が解決しようとする問題点） 上記のシステムは、スラリーの調製および運搬
処理用の装置を必要とし、設備投資費用がかさむ
欠点がある。さらに、反応器へのスラリー供給は
障害を生じがちであり、生産を中止したり、妨害
したりする。水滴が大きすぎると反応器の底に液
体として残留するので、水性スラリー吹付けの調
整はきわめて正確でなければならない。水酸化カ
ルシウムの水性スラリー濃度を、煙道ガスの保有
熱によつて反応器に入る水を蒸発させることが十
分できる程度に高くし、吸収生成物を乾燥粉とし
て回収できるようにすることが目標とされる。と
ころが、この場合には、ノズルは容易に詰まりが
ちであり、吹付け時の水滴サイズを調整するのは
困難である。 そこで、本発明の目的は、煙道ガス中の気体硫
黄化合物特に亜硫酸ガスを反応させて煙道ガスか
ら分離可能な固体化合物を形成し、簡単かつ経済
的な方法で炉の煙道ガスから効果的に除去する方
法および装置を提供することにある。 更に本発明の目的は、煙道ガスに供給された試
薬並びに水および／またはスチームの化学反応に
よつてその温度が下つた所の煙道ガスに対し、反
応帯域の出口部分に近い場所で高温の煙道ガスを
再度供給して反応帯域の出口部分に近い区域にお
ける煙道ガスの温度を上げることにより、亜硫酸
ガスの反応をより完全に促進させて煙道ガスから
分離されるべき化合物を安定な固体化合物として
煙道ガスから分離することにある。 （問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために、本発明は、煙道
ガスの気体硫黄化合物を反応させて煙道ガスから
分離可能な固体化合物を形成する方法であつて、
気体二酸化硫黄化合物を含有する煙道ガスを長円
形反応帯域の入口Ａに供給し、 (a) 粉状アルカリ金属および／またはアルカリ土
類金属の酸化物を上記反応帯域の入口付近Ｂお
よび／または後続位置Ｃに供給し、 (b) 水および／またはスチームを上記反応帯域の
上記入口付近Ｂおよび後続位置Ｃの間の１箇所
または複数箇所の位置において上記反応帯域に
供給し、かつ、 (c) 気体二酸化硫黄化合物を含有する高温煙道ガ
スを上記反応帯域の出口部分に近い場所Ｄに供
給することにより、 固体二酸化硫黄化合物を含む煙道ガス懸濁物質
を上記反応帯域の出口から取り出すことを特徴と
するものである。 前記の公知システムとは違つて、気体硫黄化合
物を含む煙道ガスの速度は反応器内で著しく減速
されることはなく、煙道ガスは長円形の反応帯域
に送給される。長円形の反応帯域では、煙道ガス
速度は全く変らず、反応帯域の全長にわたつて反
応の滞留時間は調整され、同時に、反応の進行
は、反応帯域の長さに沿つた１点または複数点で
煙道ガス流中に１種または複数種の粉状試薬を供
給することにより効果的に調整される。 前記の公知解決法とは違つて、煙道ガスの気体
硫黄化合物と反応する試薬は水性スラリーの形で
反応帯域中に供給されず、水は、反応帯域に粉末
の形で供給される試薬とは別に、水噴霧またはス
チーム噴霧の形で反応帯域中に供給される。この
方法で、水性スラリーの調整および運搬処理、お
よびスラリーをノズルを通して反応器中に吹付け
る際の問題点が解決される。水および／またはス
チームと粉末試薬を別々に反応器に供給すること
は、技術的に実行が簡単であり、費用もかからな
い。このような装置の保守および修理も単純であ
り、装置の世話に多くの作業員を必要としない。 長円形反応器帯域の一端に供給された煙道ガス
は、粉状アルカリ金属酸化物または水酸化物およ
び／またはアルカリ土類金属酸化物および／また
は水酸化物と、噴霧状の水および／またはスチー
ムとを既に含むものであつてもよい。水および／
またはスチームは、それぞれ反応器および／また
は１または複数の前後点で反応器に供給される粉
状アルカリ金属および／またはアルカリ土類金属
酸化物および／または水酸化物に供給される。上
記に代えて、あるいは上記に加えて、粉状酸化物
および／または水酸化物と水および／またはスチ
ームとを相互に別々に反応器自体に供給すること
も、同一点で別々に供給することも、もちろん可
能である。水単独のかわりに、希釈水酸化カルシ
ウムあるいはマグネシウム乳濁液の形で吹付ける
ことも可能である。 ある好ましい態様としては、粉状酸化物およ
び／または水酸化物は、反応帯域の少なくとも２
つの前後点に供給される。この場合には、水およ
び／またはスチームは、上記の前後供給点の間の
位置から反応帯域に供給してもよく、あるいは粉
状剤を供給する同じ点から供給してもよい。 反応で生成した亜硫酸塩をさらに反応させて硫
酸塩とするため、上記した試薬と水とに加えて、
酸素あるいは酸素含有ガスを反応帯域に、好まし
くは予熱して反応帯域の出口部分に近い場所Ｄに
供給することもできる。 反応帯域に供給される煙道ガスの温度は、50〜
800℃、好ましくは90〜200℃である。 反応帯域に供給される粉状試薬は好ましくはカ
ルシウム酸化物および／または水酸化物である。
これらは、炉に投入した炭酸化カルシウムから得
ることができる。炭酸化カルシウムは炉中で酸化
カルシウムに分解し、酸化カルシウムは水およ
び／またはスチームが炉中に供給されると水酸化
カルシウムを形成する。炭酸塩は乾燥粉末あるい
は場合によつては水性スラリーの形で炉に投入す
ることができる。 前記の公知解決法とは違つて、本発明による装
置では、乱流反応器のような長円形反応器が用い
られ、その油圧径に対する長さの比は大きく、典
型的には約10あるいはそれ以上である。この反応
器では、煙道ガスの速度はさほど減ぜず、反応に
関与する気体および固体物質を補捉して煙道ガス
とともに搬送できる程度の速度を維持する。必要
滞留時間は反応器の長さによつて調節することが
できる。反応器の後の位置で、ダスト状あるいは
スプレー状物質を、別の分離器で煙道ガスから分
離するか、従来の炉のダスト分離器で分離する。
「油圧径」という語は、ここでは、反応器の断面
積を意味する。 上記のような長円形反応器は、さらに、反応器
の種々の部分で、反応器の条件が種々の値に対し
て安定である、あるいは種々の値に対して調整さ
れるという利点がある。たとえば、反応熱が放散
されるにつれて、あるいは水の蒸発が熱と結合す
るにつれて、温度は変化する。このように、プロ
セスの運転を所望通り最適化させることができ
る。 長円形反応器は、たとえば反応器を炉構造の中
に構築するか、炉外の、炉の回収面とダスト分離
器との間に構築するようにして、含硫黄燃料を燃
焼させる炉との関係で固定構造物とすることがで
きる。反応器は、また、炉とは全く分離して構築
することもできる。この場合には、酸化物は別途
煙道ガスダクトに供給され、炉中には供給されな
い。そして、この場合には、別のダスト分離器が
必要である。この方法は、フライアツシユと生成
された硫酸塩／亜硫酸塩混合物を煙道ガス流から
分離できる利点がある。 本発明を添付の図面に基いてさらに詳細に説明
する。 図において、１は炉の炉床を示し、炉床では含
硫黄燃料１７が通常は空気１８とともに燃焼され
る。亜流酸ガス含有煙道ガス１６は炉および空気
１８の予熱器３の回収面２で冷却される。炉１の
後の位置で、煙道ガスは本発明に従つて長円形反
応器４の入口Ａに送給される。反応器４の後には
ダスト分離システム５と煙突６がある。 亜流酸ガスと結合するための試薬、好ましくは
炭酸化カルシウムは、貯蔵容器７から回分フイー
ダ８により空気搬送用ブロア９の空気流中に供給
される。ブロア９から、空気流は、ダクト１０を
通つて炉１の上部へ、および／またはダクト１１
を通つて反応器４の入口付近Ｂへ、そして場合に
よつてはダクト１２を通つて反応器４における前
記入口付近Ｂの後続位置Ｃへ流される。さらに、
水は、ノズル１５を介して長円形反応器中に反応
器の入口付近Ｂのみから、あるいは反応器の長さ
方向の数箇所から供給される。さらに、ダスト分
離器５前段の反応器の出口部分に近い区域で煙道
ガス温度を上昇させるために、ダクト１４を介し
て温かい空気を、ダクト１３を介して温かい煙道
ガスを反応器４の出口部分に近い場所Ｄから供給
する。 上記した長円形反応器４における逆Ｕ字状をし
た筒体の略全体が長円形反応帯域を構成し、この
反応帯域の最下端部が長円形反応帯域の入口Ａに
当り、この入口Ａの上方近傍部が反応帯域の入口
付近Ｂに当り、ダクト１２と反応器４の接点部が
反応帯域における前記入口付近Ｂの後続位置Ｃに
当り、かつダクト１３，１４との連結部分が出口
部分に近い場所Ｄに当る。 試薬は、好ましくは、燃料１７中に含まれる硫
黄量に比例する量より過剰に供給され、ダクト１
０を通つて直接炉１中におよび／または直接反応
器４に１または複数箇所１１，１２から供給する
ことができる。好ましくは、試薬全量の、最大限
50％がダクト１２を通つて供給される。 ノズル１５を介して供給される水の量は、ポン
プ１９により、好ましくは、最大限、煙道ガス１
６の熱で可能な限り完全に蒸発するような流量に
調整される。更に、温かい煙道ガス１６をダクト
１３を通るバイパス流として反応器４の出口部分
に近い場所Ｄに供給することによつて、煙道ガス
の温度を上昇させている。 第２図では、各符号は、第１図の各符号と同じ
部材を示す。第２図による改変例は、反応器が煙
道ガスからフライアツシユを分離する分離器、通
常は電気フイルタ２０、に続く箇所でのみ炉に取
り付けられている点で、第１図のものと異なつて
いる。したがつて、フライアツシユは反応器前の
位置で分離されており、好ましくは酸化カルシウ
ムである試薬はフライアツシユの分離後に反応器
に供給されるので、フライアツシユと反応生成物
として得たカルシウム化合物とを実質的に相互に
分離することができる。反応器の後の位置には、
もちろん別個の固体用分離器がある。この分離器
は従来の電気フイルタであつてもよく、その他の
適当な分離器でもよい。 カルシウム炭酸塩または酸化物の代りに、他の
酸化物を炉１または反応器４に供給してもよく、
あるいはたとえばカルシウム−マグネシウム炭酸
塩のようなアルカリ金属および／またはアルカリ
土類金属炭酸塩を炉１に供給してもよい。これら
の炭酸塩は炉中で酸化物に分解する。 本工程および反応器とも、たとえば炭酸カルシ
ウムまたは酸化カルシウムのような１種の試薬で
十分に働くが、経済的に入手できる試薬物質を利
用するために、本装置において数種の試薬を同時
に使用することも可能である。この場合、試薬は
混合して同じ一つの供給位置から、あるいは複数
の同じ供給位置から供給してもよく、あるいは必
要に応じて各試薬をそれぞれ異なる位置から供給
してもよい。酸化カルシウムは、炭酸カルシウム
または炭酸カルシウム−マグネシウムから得る。
これらは炉に供給されると、酸化物と炭酸ガスと
に分解される。 （実施例） 本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。 実施例 １ 約0.4×0.4m2の断面積と約20ｍの長さを有する
反応器を実験した。主として酸化カルシウムを含
有するダストと900ppmの亜硫酸ガスとを含む煙
道ガスを種々の温度で反応器に流した。さらに、
水を反応器に噴霧した。 煙道ガス中の酸化カルシウムと水は水酸化カル
シウムを形成し、これはきわめて反応性が高く、
硫黄酸化物と反応する。 (1) CaO＋H2O→Ca（OH）2 Ca（OH）2＋SO2→CaSO3＋H2O 反応器内の条件および反応の結果（分析）を第
１表に示す。第１表の第１欄は硫黄に対するカル
シウムのモル比として定めた酸化カルシウムの量
を、第２欄は反応器に供給する煙道ガスの温度
を、第３欄は反応器を出る煙道ガスの温度を、第
４欄は亜流酸ガスの減少率（％）を、第５欄は固
体中のフライアツシユの割合（％）を、第６欄は
固体中の亜硫酸カルシウムと硫酸カルシウムとの
合計割合（％）を、第７欄は固体中の他の化合物
の割合（％）を示す。
酸ガスを反応させて煙道ガスから分離可能な固体
化合物を形成せしめる方法に関する。さらに、本
発明は上記方法を実施する装置にも関する。 （従来の技術） 石炭または石油のような含硫黄燃料を炉中で燃
焼させると、環境に有害な硫黄化合物特に亜硫酸
ガスが形成される。今日、亜硫酸ガスをカルシウ
ム化合物に結合させて煙道ガスを清浄化する方法
の開発がますます試みられるようになつている。 公知の方法では、炭酸化合物または水酸化物の
形のカルシウムを、炉の後段にある反応器に水性
スラリーとして吹き付ける。前者は湿式石灰法、
後者には半乾式法と呼ばれている。反応器は典型
的にはかなり大型の容器であり、水性スラリーは
容器の上部から下方に吹き付けられる。反応器の
油圧径は煙道ガスダクト径より大きい。したがつ
て、反応器に入ると、煙道ガスの速度は遅くな
る。油圧径に対する反応器の高さまたは長さ比
（ｈ／dhydr）は小さく、公知のシステムでは典型
的には２〜５のオーダーである。この場合、放射
と乱流が諸条件を均一化し、反応器中が略一定の
条件となるので、全ての反応ステツプが同様の条
件で行なわれる。 （発明が解決しようとする問題点） 上記のシステムは、スラリーの調製および運搬
処理用の装置を必要とし、設備投資費用がかさむ
欠点がある。さらに、反応器へのスラリー供給は
障害を生じがちであり、生産を中止したり、妨害
したりする。水滴が大きすぎると反応器の底に液
体として残留するので、水性スラリー吹付けの調
整はきわめて正確でなければならない。水酸化カ
ルシウムの水性スラリー濃度を、煙道ガスの保有
熱によつて反応器に入る水を蒸発させることが十
分できる程度に高くし、吸収生成物を乾燥粉とし
て回収できるようにすることが目標とされる。と
ころが、この場合には、ノズルは容易に詰まりが
ちであり、吹付け時の水滴サイズを調整するのは
困難である。 そこで、本発明の目的は、煙道ガス中の気体硫
黄化合物特に亜硫酸ガスを反応させて煙道ガスか
ら分離可能な固体化合物を形成し、簡単かつ経済
的な方法で炉の煙道ガスから効果的に除去する方
法および装置を提供することにある。 更に本発明の目的は、煙道ガスに供給された試
薬並びに水および／またはスチームの化学反応に
よつてその温度が下つた所の煙道ガスに対し、反
応帯域の出口部分に近い場所で高温の煙道ガスを
再度供給して反応帯域の出口部分に近い区域にお
ける煙道ガスの温度を上げることにより、亜硫酸
ガスの反応をより完全に促進させて煙道ガスから
分離されるべき化合物を安定な固体化合物として
煙道ガスから分離することにある。 （問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために、本発明は、煙道
ガスの気体硫黄化合物を反応させて煙道ガスから
分離可能な固体化合物を形成する方法であつて、
気体二酸化硫黄化合物を含有する煙道ガスを長円
形反応帯域の入口Ａに供給し、 (a) 粉状アルカリ金属および／またはアルカリ土
類金属の酸化物を上記反応帯域の入口付近Ｂお
よび／または後続位置Ｃに供給し、 (b) 水および／またはスチームを上記反応帯域の
上記入口付近Ｂおよび後続位置Ｃの間の１箇所
または複数箇所の位置において上記反応帯域に
供給し、かつ、 (c) 気体二酸化硫黄化合物を含有する高温煙道ガ
スを上記反応帯域の出口部分に近い場所Ｄに供
給することにより、 固体二酸化硫黄化合物を含む煙道ガス懸濁物質
を上記反応帯域の出口から取り出すことを特徴と
するものである。 前記の公知システムとは違つて、気体硫黄化合
物を含む煙道ガスの速度は反応器内で著しく減速
されることはなく、煙道ガスは長円形の反応帯域
に送給される。長円形の反応帯域では、煙道ガス
速度は全く変らず、反応帯域の全長にわたつて反
応の滞留時間は調整され、同時に、反応の進行
は、反応帯域の長さに沿つた１点または複数点で
煙道ガス流中に１種または複数種の粉状試薬を供
給することにより効果的に調整される。 前記の公知解決法とは違つて、煙道ガスの気体
硫黄化合物と反応する試薬は水性スラリーの形で
反応帯域中に供給されず、水は、反応帯域に粉末
の形で供給される試薬とは別に、水噴霧またはス
チーム噴霧の形で反応帯域中に供給される。この
方法で、水性スラリーの調整および運搬処理、お
よびスラリーをノズルを通して反応器中に吹付け
る際の問題点が解決される。水および／またはス
チームと粉末試薬を別々に反応器に供給すること
は、技術的に実行が簡単であり、費用もかからな
い。このような装置の保守および修理も単純であ
り、装置の世話に多くの作業員を必要としない。 長円形反応器帯域の一端に供給された煙道ガス
は、粉状アルカリ金属酸化物または水酸化物およ
び／またはアルカリ土類金属酸化物および／また
は水酸化物と、噴霧状の水および／またはスチー
ムとを既に含むものであつてもよい。水および／
またはスチームは、それぞれ反応器および／また
は１または複数の前後点で反応器に供給される粉
状アルカリ金属および／またはアルカリ土類金属
酸化物および／または水酸化物に供給される。上
記に代えて、あるいは上記に加えて、粉状酸化物
および／または水酸化物と水および／またはスチ
ームとを相互に別々に反応器自体に供給すること
も、同一点で別々に供給することも、もちろん可
能である。水単独のかわりに、希釈水酸化カルシ
ウムあるいはマグネシウム乳濁液の形で吹付ける
ことも可能である。 ある好ましい態様としては、粉状酸化物およ
び／または水酸化物は、反応帯域の少なくとも２
つの前後点に供給される。この場合には、水およ
び／またはスチームは、上記の前後供給点の間の
位置から反応帯域に供給してもよく、あるいは粉
状剤を供給する同じ点から供給してもよい。 反応で生成した亜硫酸塩をさらに反応させて硫
酸塩とするため、上記した試薬と水とに加えて、
酸素あるいは酸素含有ガスを反応帯域に、好まし
くは予熱して反応帯域の出口部分に近い場所Ｄに
供給することもできる。 反応帯域に供給される煙道ガスの温度は、50〜
800℃、好ましくは90〜200℃である。 反応帯域に供給される粉状試薬は好ましくはカ
ルシウム酸化物および／または水酸化物である。
これらは、炉に投入した炭酸化カルシウムから得
ることができる。炭酸化カルシウムは炉中で酸化
カルシウムに分解し、酸化カルシウムは水およ
び／またはスチームが炉中に供給されると水酸化
カルシウムを形成する。炭酸塩は乾燥粉末あるい
は場合によつては水性スラリーの形で炉に投入す
ることができる。 前記の公知解決法とは違つて、本発明による装
置では、乱流反応器のような長円形反応器が用い
られ、その油圧径に対する長さの比は大きく、典
型的には約10あるいはそれ以上である。この反応
器では、煙道ガスの速度はさほど減ぜず、反応に
関与する気体および固体物質を補捉して煙道ガス
とともに搬送できる程度の速度を維持する。必要
滞留時間は反応器の長さによつて調節することが
できる。反応器の後の位置で、ダスト状あるいは
スプレー状物質を、別の分離器で煙道ガスから分
離するか、従来の炉のダスト分離器で分離する。
「油圧径」という語は、ここでは、反応器の断面
積を意味する。 上記のような長円形反応器は、さらに、反応器
の種々の部分で、反応器の条件が種々の値に対し
て安定である、あるいは種々の値に対して調整さ
れるという利点がある。たとえば、反応熱が放散
されるにつれて、あるいは水の蒸発が熱と結合す
るにつれて、温度は変化する。このように、プロ
セスの運転を所望通り最適化させることができ
る。 長円形反応器は、たとえば反応器を炉構造の中
に構築するか、炉外の、炉の回収面とダスト分離
器との間に構築するようにして、含硫黄燃料を燃
焼させる炉との関係で固定構造物とすることがで
きる。反応器は、また、炉とは全く分離して構築
することもできる。この場合には、酸化物は別途
煙道ガスダクトに供給され、炉中には供給されな
い。そして、この場合には、別のダスト分離器が
必要である。この方法は、フライアツシユと生成
された硫酸塩／亜硫酸塩混合物を煙道ガス流から
分離できる利点がある。 本発明を添付の図面に基いてさらに詳細に説明
する。 図において、１は炉の炉床を示し、炉床では含
硫黄燃料１７が通常は空気１８とともに燃焼され
る。亜流酸ガス含有煙道ガス１６は炉および空気
１８の予熱器３の回収面２で冷却される。炉１の
後の位置で、煙道ガスは本発明に従つて長円形反
応器４の入口Ａに送給される。反応器４の後には
ダスト分離システム５と煙突６がある。 亜流酸ガスと結合するための試薬、好ましくは
炭酸化カルシウムは、貯蔵容器７から回分フイー
ダ８により空気搬送用ブロア９の空気流中に供給
される。ブロア９から、空気流は、ダクト１０を
通つて炉１の上部へ、および／またはダクト１１
を通つて反応器４の入口付近Ｂへ、そして場合に
よつてはダクト１２を通つて反応器４における前
記入口付近Ｂの後続位置Ｃへ流される。さらに、
水は、ノズル１５を介して長円形反応器中に反応
器の入口付近Ｂのみから、あるいは反応器の長さ
方向の数箇所から供給される。さらに、ダスト分
離器５前段の反応器の出口部分に近い区域で煙道
ガス温度を上昇させるために、ダクト１４を介し
て温かい空気を、ダクト１３を介して温かい煙道
ガスを反応器４の出口部分に近い場所Ｄから供給
する。 上記した長円形反応器４における逆Ｕ字状をし
た筒体の略全体が長円形反応帯域を構成し、この
反応帯域の最下端部が長円形反応帯域の入口Ａに
当り、この入口Ａの上方近傍部が反応帯域の入口
付近Ｂに当り、ダクト１２と反応器４の接点部が
反応帯域における前記入口付近Ｂの後続位置Ｃに
当り、かつダクト１３，１４との連結部分が出口
部分に近い場所Ｄに当る。 試薬は、好ましくは、燃料１７中に含まれる硫
黄量に比例する量より過剰に供給され、ダクト１
０を通つて直接炉１中におよび／または直接反応
器４に１または複数箇所１１，１２から供給する
ことができる。好ましくは、試薬全量の、最大限
50％がダクト１２を通つて供給される。 ノズル１５を介して供給される水の量は、ポン
プ１９により、好ましくは、最大限、煙道ガス１
６の熱で可能な限り完全に蒸発するような流量に
調整される。更に、温かい煙道ガス１６をダクト
１３を通るバイパス流として反応器４の出口部分
に近い場所Ｄに供給することによつて、煙道ガス
の温度を上昇させている。 第２図では、各符号は、第１図の各符号と同じ
部材を示す。第２図による改変例は、反応器が煙
道ガスからフライアツシユを分離する分離器、通
常は電気フイルタ２０、に続く箇所でのみ炉に取
り付けられている点で、第１図のものと異なつて
いる。したがつて、フライアツシユは反応器前の
位置で分離されており、好ましくは酸化カルシウ
ムである試薬はフライアツシユの分離後に反応器
に供給されるので、フライアツシユと反応生成物
として得たカルシウム化合物とを実質的に相互に
分離することができる。反応器の後の位置には、
もちろん別個の固体用分離器がある。この分離器
は従来の電気フイルタであつてもよく、その他の
適当な分離器でもよい。 カルシウム炭酸塩または酸化物の代りに、他の
酸化物を炉１または反応器４に供給してもよく、
あるいはたとえばカルシウム−マグネシウム炭酸
塩のようなアルカリ金属および／またはアルカリ
土類金属炭酸塩を炉１に供給してもよい。これら
の炭酸塩は炉中で酸化物に分解する。 本工程および反応器とも、たとえば炭酸カルシ
ウムまたは酸化カルシウムのような１種の試薬で
十分に働くが、経済的に入手できる試薬物質を利
用するために、本装置において数種の試薬を同時
に使用することも可能である。この場合、試薬は
混合して同じ一つの供給位置から、あるいは複数
の同じ供給位置から供給してもよく、あるいは必
要に応じて各試薬をそれぞれ異なる位置から供給
してもよい。酸化カルシウムは、炭酸カルシウム
または炭酸カルシウム−マグネシウムから得る。
これらは炉に供給されると、酸化物と炭酸ガスと
に分解される。 （実施例） 本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。 実施例 １ 約0.4×0.4m2の断面積と約20ｍの長さを有する
反応器を実験した。主として酸化カルシウムを含
有するダストと900ppmの亜硫酸ガスとを含む煙
道ガスを種々の温度で反応器に流した。さらに、
水を反応器に噴霧した。 煙道ガス中の酸化カルシウムと水は水酸化カル
シウムを形成し、これはきわめて反応性が高く、
硫黄酸化物と反応する。 (1) CaO＋H2O→Ca（OH）2 Ca（OH）2＋SO2→CaSO3＋H2O 反応器内の条件および反応の結果（分析）を第
１表に示す。第１表の第１欄は硫黄に対するカル
シウムのモル比として定めた酸化カルシウムの量
を、第２欄は反応器に供給する煙道ガスの温度
を、第３欄は反応器を出る煙道ガスの温度を、第
４欄は亜流酸ガスの減少率（％）を、第５欄は固
体中のフライアツシユの割合（％）を、第６欄は
固体中の亜硫酸カルシウムと硫酸カルシウムとの
合計割合（％）を、第７欄は固体中の他の化合物
の割合（％）を示す。
【表】
実施例 ２
フライアツシユを別途電気フイルタによつて分
離した煙道ガスを実施例１に従つて反応器に供給
し、酸化カルシウムを電気フイルタの後段かつ反
応器の前段位置で煙道ガス中に供給する。 第２表は反応に関する調査結果を示す。同表で
は、酸化カルシウムの量は硫黄に対するカルシウ
ムのモル比として表わしており、反応により生成
された固体中の亜流酸カルシウムおよび硫酸カル
シウムのパーセントおよび他の化合物の合計パー
セントはそれぞれ別欄に示される。反応器の入側
および出側温度と亜流酸ガスの減少値（％）とは
第１表と同様の方法で示される。
離した煙道ガスを実施例１に従つて反応器に供給
し、酸化カルシウムを電気フイルタの後段かつ反
応器の前段位置で煙道ガス中に供給する。 第２表は反応に関する調査結果を示す。同表で
は、酸化カルシウムの量は硫黄に対するカルシウ
ムのモル比として表わしており、反応により生成
された固体中の亜流酸カルシウムおよび硫酸カル
シウムのパーセントおよび他の化合物の合計パー
セントはそれぞれ別欄に示される。反応器の入側
および出側温度と亜流酸ガスの減少値（％）とは
第１表と同様の方法で示される。
【表】
実施例 ３
酸化カルシウムを電気フイルタの後の位置から
実施例２に従つて反応器中に供給し、反応器の後
の位置で、酸化材あるいは空気のような酸素含有
ガスを煙道ガスに添加する。この結果、亜硫酸カ
ルシウムは酸化して硫酸塩となる。反応結果およ
び条件を、第１表および第２表と同様の方法で第
３表に示す。
実施例２に従つて反応器中に供給し、反応器の後
の位置で、酸化材あるいは空気のような酸素含有
ガスを煙道ガスに添加する。この結果、亜硫酸カ
ルシウムは酸化して硫酸塩となる。反応結果およ
び条件を、第１表および第２表と同様の方法で第
３表に示す。
【表】
（発明の効果）
上記したように、本発明によれば、水および／
またはスチームを粉状試薬とは別に供給するの
で、従来問題となつていつたノズルの目詰まり、
水滴サイズの調整、スラリー調整および運搬処理
設備設置等を回避でき、経済的かつ容易に、しか
も高効率で煙道ガス中の硫黄化合物を除去するこ
とができる。 本発明によれば更に、煙道ガスに供給された試
薬並びに水および／またはスチーム化学反応によ
つてその温度が下つた所の煙道ガスに対し、反応
帯域の出口部分に近い場所で高温の煙道ガスを再
度供給して反応帯域の出口部分に近い区域におけ
る煙道ガスの温度を上げることにより、亜硫酸ガ
スの反応をより完全に促進させて煙道ガスから分
離されるべき化合物を安定な固体化合物として煙
道ガスから分離することができる。
またはスチームを粉状試薬とは別に供給するの
で、従来問題となつていつたノズルの目詰まり、
水滴サイズの調整、スラリー調整および運搬処理
設備設置等を回避でき、経済的かつ容易に、しか
も高効率で煙道ガス中の硫黄化合物を除去するこ
とができる。 本発明によれば更に、煙道ガスに供給された試
薬並びに水および／またはスチーム化学反応によ
つてその温度が下つた所の煙道ガスに対し、反応
帯域の出口部分に近い場所で高温の煙道ガスを再
度供給して反応帯域の出口部分に近い区域におけ
る煙道ガスの温度を上げることにより、亜硫酸ガ
スの反応をより完全に促進させて煙道ガスから分
離されるべき化合物を安定な固体化合物として煙
道ガスから分離することができる。
第１図は本発明の好ましい実施例の概略側面断
面図、第２図は本発明の他の実施例の概略側面断
面図である。 １……炉、２……回収面、３……空気予熱器、
４……反応器、５……ダスト分離システム、６…
…煙突、７……貯蔵容器、８……回分式フイー
ダ、９……ブロア、１０，１１，１２，１３，１
４……ダクト、１５……ノズル、１６……煙道ガ
ス、１７……含硫黄燃料、１８……空気。
面図、第２図は本発明の他の実施例の概略側面断
面図である。 １……炉、２……回収面、３……空気予熱器、
４……反応器、５……ダスト分離システム、６…
…煙突、７……貯蔵容器、８……回分式フイー
ダ、９……ブロア、１０，１１，１２，１３，１
４……ダクト、１５……ノズル、１６……煙道ガ
ス、１７……含硫黄燃料、１８……空気。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 煙道ガスの気体硫黄化合物を反応させて煙道
ガスから分離可能な固体化合物を形成する方法で
あつて、気体二酸化硫黄化合物を含有する煙道ガ
スを長円形反応帯域の入口Ａに供給し、 (a) 粉状アルカリ金属および／またはアルカリ土
類金属の酸化物を上記反応帯域の入口付近Ｂお
よび／または後続位置Ｃに供給し、 (b) 水および／またはスチームを上記反応帯域の
上記入口付近Ｂおよび後続位置Ｃの間の１箇所
または複数箇所の位置において上記反応帯域に
供給し、かつ、 (c) 気体二酸化硫黄化合物を含有する高温煙道ガ
スを上記反応帯域の出口部分に近い場所Ｄに供
給することにより、 固体二酸化硫黄化合物を含む煙道ガス懸濁物質
を上記反応帯域の出口から取り出すことを特徴と
する方法。 ２ 酸素または酸素含有ガスを、好ましくは予熱
して、上記反応帯域の出口部分に近い場所Ｄで供
給する前記第１項に記載の方法。 ３ 90〜200℃の温度を有する煙道ガスを、上記
反応帯域の出口部分に近い場所Ｄで供給する前記
第１項または第２項記載の方法。 ４ 生成されたばかりの粉状カルシウム酸化物を
上記反応帯域の入口Ａに供給する前記第１項〜第
３項のいずれかに記載の方法。 ５ 生成されたばかりの粉状カルシウム−マグネ
シウム酸化物を上記反応帯域の入口Ａに供給する
前記第１項〜第３項のいずれかに記載の方法。 ６ 気体硫黄化合物特に二酸化硫黄を反応させて
煙道ガスから分離可能な固体化合物を形成するた
めの、長円形反応器を備えた装置であつて、 上記反応器が 一端に気体硫黄化合物を含む煙道ガスの入口Ａ
を、他端に固体硫黄化合物を含む煙道ガス懸濁物
質の出口を有するとともに、 粉状アルカリ金属および／またはアルカリ土類
金属の酸化物を上記反応器の入口付近Ｂおよび／
または後続位置Ｃに供給する手段と、 水および／またはスチームを上記反応帯域の上
記入口付近Ｂおよび後続位置Ｃの間の１箇所また
は複数箇所の位置において上記反応器に供給する
手段と、 気体二酸化硫黄化合物を含有する高温煙道ガス
を上記反応帯域の出口部分に近い場所Ｄに供給す
る手段とを有する、 ことを特徴とする装置。 ７ 上記反応器が、含硫黄燃料を燃焼させる炉に
固定構造として結合されている前記第６項に記載
の装置。 ８ 上記反応器が、炉の煙道ガス中の固体分離器
の後段に配設されている前記第６項または第７項
に記載の装置。 ９ 長円形反応器の油圧径に対する長さ比が10よ
り大きい前記第６項〜第８項のいずれかに記載の
装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI851624A FI78401B (fi) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | Foerfarande och anordning foer att bringa roekgasernas gasformiga svavelfoereningar saosom svaveldioxid att reagera till fasta foereningar som separeras fraon roekgaserna. |
| FI851624 | 1985-04-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61287421A JPS61287421A (ja) | 1986-12-17 |
| JPH0415008B2 true JPH0415008B2 (ja) | 1992-03-16 |
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ID=8520719
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60236247A Granted JPS61287421A (ja) | 1985-04-24 | 1985-10-22 | 煙道ガスの気体硫黄化合物を反応させて煙道ガスから分離可能な固体化合物を形成する方法および装置 |
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| AU (1) | AU575209B2 (ja) |
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| BG (1) | BG60230B1 (ja) |
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| SU (1) | SU1679969A3 (ja) |
| YU (2) | YU44529B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1985
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1987
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