JPH05500024A - ノズル又は他の供給手段の磨耗を減少するための方法 - 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】 ノズル又は他の供給手段の磨耗を減少するための方法発明の分野 本発明は、フライアッシュを含有する煙道ガスからガス状汚染物質を分離するた め、粒状吸着剤を水中に懸濁させたスラリーを反応器内で微細化するときのノズ ル又は他の供給手段の磨耗を減少するための方法に関する。

煙道ガスはそのフライアッシュ分の大部分とともに反応器内に供給される。微細 化されたスラリーは煙道ガスと混合される。水は蒸発して得られた反応生成物並 びに未反応の吸着剤及びフライアッシュが反応器及び／又は下流のフィルタで乾 燥粉末として煙道ガスから分離され、この際、この分離された材料の一部が微細 粒子から成る第１部分と粗い粒子から成る第２部分を形成するように分級され、 前記第１部分だけが反応器に再び使用されるようにリサイクルされる。

従来の技術 例えば石炭の燃焼による煙道ガスを清浄にするための従来の装置は、多くの場合 、煙道ガスのフライアッシュを分離するための塵埃分離器だけを持っている。し かしながら、通常は、二酸化硫黄及びガス状の塩化水素のような煙道ガスのガス 状汚染物質は、除去されずに大気中に放出され、大気中で環境に対する大きな脅 威となる。

煙道ガスを清浄にするための装置に接触法反応器（ｃｏｎｔａｃｔ　ｒｅａｃｔ ｏｒ）を更に設ければ、環境に及ぼされるこの脅威を大きく減少させることがで きる。接触法反応器では、煙道ガスは、ガス状汚染物質と反応してこれらの汚染 物質を通常の分離器で分離できる粒状汚染物質に変換する吸着剤と混合される。

従って、装置の改造時には、接触法反応器は、多くの場合、接触法反応器の下流 に別の分離器を追加する必要がないように現存の分離器の上流に配置される。

接触法反応器に供給された吸着剤は、システムに一回通すだけでは完全に使用す ることはできなかった。作動費用を減少させるため、通常は、吸着剤は除去前に 何回もリサイクルされる。未反応の吸着剤を反応生成物及びフライアッシュとと もに分離し、例えばスラリーの形態で接触法反応器にリサイクルする。このスラ リーは、圧縮空気ノズル又は回転手段から高速で流出するときに微細化される。

フライアッシュは、比較的粗い非常に硬質の粒子を含むため、微細化の際にノズ ル又はこれと等価の供給手段に研磨効果を及ぼす。

これは、ノズル又はこれと等価の供給手段を頻繁に交換しなければならないとい うことを意味し、これは費用が斯かると同時に時間を浪費するものである。

発明の概要 技術上の問題点 フライアッシュ、とくに石炭からのフライアッシュは、多くの文脈で研磨剤とし て使用される大量の酸化物を含存する。従って、フライアッシュ又はフライアッ シュを含む材料をガス流又は液体流で搬送する際には常に問題が生じる。

搬送装置に及ぼされる磨耗はフライアッシュ粒子の速度に大きく左右される。速 度が速くなればなるほど磨耗が大きくなる。曲がった狭い通路及び停止弁では、 この磨耗は短時間の時間間隔での修理を必要とする。

従って、本発明の目的は、接触法反応器のノズル又はこれと等価の供給手段に及 ぼされる磨耗を減少するための簡単で有効な方法を提供することである。

問題点の解決策 本発明は、吸着剤がリサイクルされる反応器でのスラリーの微細化の際にノズル 又はこれと等価の供給手段に及ぼされる磨耗についての問題点を、大きな粒子を 持つフライアッシュの部分をリサイクルシステムの前で又はリサイクルシステム で適正に分離することによって、減少する。最も重量のある粒子は最も大きな運 動エネルギ及び最も大きな運動量を有するため、同じ組成の小型の粒子よりも実 質的に大きな磨耗を引き起こす。

粗いフライアッシュ粒子は幾つかの異なる方法で多くの物理的原理に従って排出 できる。重力、慣性力、電気力及び磁力等を使用できる。排出は接触法反応器の 前で又は接触法反応器で、或いはシステムのリサイクル部分で行うことができる 。

反応器の前に取付けられた単一のサイクロン分離器又はスクリーン型分離器は、 非常に大型の粒子が反応器に到る前にこれらの大型の粒子を分離できる。適当に 設計した反応器は、慣性の効果又は重力を使用するようになっている場合には、 分離器としても機能する。反応器内で分離された部分が全くリサイクルされず下 流のフィルタで分離されるだけである場合には、リサイクルした材料中のフライ アッシュ部分の特定の分別を行うことができる。

しかしながら、煙道ガスダクト内で行われる作業は、通常、かなりの費用がかか り、組み立て中に長期間に亘る停止を必要とする。従って、本発明は、粗いフラ イアッシュ粒子をそのリサイクル工程で分離することを示唆する。

これは、煙道ガスダクトにおけるのと本質的に同じ方法で行うことができるが、 処理されるべき流れが自室的に小さいという利点をもたらす。しかしながら、一 つの状態は、粗いフライアッシュ粒子が、不完全に反応した吸着剤を含む粒子と は明らかに異なる。他方、有用な材料が望ましからぬ方法で分離される。

通常、フライアッシュ粒径分布は、その大部分が、本願に含まれる種類の接触法 反応器内に導入される吸着剤、好ましくは水中に懸濁した消石灰の粒子よりも粗 い。かくして、吸着剤の大部分をも除去することなくフライアッシュの一部を分 離することは理論的に可能である。しかしながら、実際には、消石灰は粒子の塊 から成る。これらの塊は、分離されるのが望ましいフライアッシュ粒子と同じ大 きさであることもある。従って、一般的な動的分離器は必ずしも満足のいく結果 をもたらすわけではない。

従って、本発明は、分離を液体相で行うことを示唆する。これは、リサイクルさ れるようになった乾燥粉末材料を水のような液体中に懸濁させて、吸着剤ででき た塊を分解し、得られたスラリーを粗粒部分及び微粒部分に分割する装置に通す ことによって、適切に行われる。この分割は、例えば、特定の状態にある電気力 又は磁力によって行うことができるが、好ましくは、液体サイクロンのような動 的分離器で行われる。

実施例 本発明による方法を実施するための適当な装置を備えた、石炭燃焼式中央ボイラ ープラントからの煙道ガスを清浄にするための装置を示す添付図面を参照して本 発明を以下に詳細に説明する。

中央ボイラープラント１内での石炭の燃焼中に形成される煙道ガスは、空気予熱 器２に導入される。この予熱器は、ダクト２ａを介して中央ボイラープラントに ファン３によって供給される燃焼空気に高温の煙道ガスから熱を伝達するように なっている。

その後、煙道ガスはフライアッシュ分を予め分離することなしにダクト４を介し て接触法反応器５に導入され、この反応器で粒状吸着剤、好ましくは消石灰と混 合される。前記吸着剤は二酸化硫黄及びガス状塩化水素のようなガス状汚染部室 に関して反応性がある。吸着剤は水性のスラリーの形態で導管７を介して反応器 の上部に取付けられたノズル組立体６に供給される。スラリーの調製及びその組 成は本明細書中の後ろの方で詳細に説明する。

ノズル組立体は、例えば、欧州特許第８２１１０３２０．７及び８５８５０１１ ２．５に開示されているように設計してもよい。

ノズル組立体では、スラリーは、ノズル組立体に導管８を介してスラリーの圧力 以上の圧力で供給される空気によって微細化される。ノズル組立体では、空気は スラリーを通って高速で流れ、スラリーが微細化された霧９の噴流の形態でノズ ル組立体のノズルを離れるようにこのスラリーを分解する。

煙道ガスとスラリーとの有効な混合が行われるようにこれらの霧の噴流を接触法 反応器５の内部に噴霧する。

スラリーの水は煙道ガスとの接触の際に蒸発し、煙道ガスのガス状汚染物質は吸 着剤と反応すると同時に粒状汚染物質に形態を変える。

これらの粒状汚染物質のうち重質の粒子、未反応の吸着剤、及び煙道ガスのフラ イアッシュ分は接触法反応器の底部に形成されたダストホッパ１０内に落下する 。残りの粒子は煙道ガスによってダクト１２を介して静電集塵器１３に導入され る。この集塵器でこれらの粒子は煙道ガスから分離され、煙道ガスはダクト１４ を介して煙道ガスファン１５に導かれ、この煙道ガスファンは、粒状汚染物質及 びガス状汚染物質を除去した煙道ガスを大気中に放出するため、ダクト１６を介 して煙突１７に供給する。

静電集塵器１３で分離された粒子は、この集塵器の底部に形成されたダストホッ パ１８内に収集される。これらの粒子は導管１９を通して容器２０内に空気で搬 送され、導管２１を通して供給された水とこの容器内で攪拌器２２によって混合 される。その結果、吸着剤の粒子から形成された塊が分解される。これについて は本明細書の冒頭を参照されたい。得られたスラリーを導管２３を通して液体サ イクロン２４に通す。

液体サイクロンでは、水によって運ばれた粒子は、粗い粒子、主にフライアッシ ュ、が液体サイクロンの壁に向かって投げられてサイクロンの漏斗状底部上に落 下するように分級される。これらの粒子は、液体サイクロンの底部上に収集され たスラリーの水分とともにここから導管２５を通って混合器２６に搬送される。

混合器では、スラリーの粗い粒子は、ダストホッパ１０内に収集され、導管２７ を通して混合器に供給された粒子と混合される。

主として重質のフライアッシュ粒子から成る最後に言及した粒子きスラリーの水 によって運ばれた粗い粒子とを混合することによって、特別な加湿器を使用する 必要なしに十分に湿った残留生成物が得られる。残留生成物は、次いで、導管２ ９を通して貯蔵ビン２８へ搬送される。

他方、スラリーの微細粒子は、スラリーの水の大部分とともに液体サイクロンの 中央部から導管３０を通って容器３１に行き、導管３２を通して供給される新た な吸着剤、好ましくは消石灰と容器３１内で攪拌器３３によって混合される。そ の後、この混合物は導管７を通して接触法反応器５に供給される。この点につい ては、充填体の冒頭を参照されたい。

勿論、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、添付の請求の範囲内で 種々の方法で変形することができる。

例えば、粗粒部分及び微粒部分への粒子の分割をサイクロンのような動的分離器 による代わりに電気力又は磁力で行うことができる。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．フライアツシュを含有する煙道ガスからガス状汚染物質を分離するため、粒 状吸着剤を水中に懸濁させたスラリーを反応器（５）内で微細化するときのノズ ル又は他の供給手段の磨耗を減少するための方法であって、前記煙道ガスは、そ のフライアッシュ分の大部分とともに前記反応器内に供給され、該反応器には微 細化されたスラリーが供給され、微細化されたスラリーはこの反応器内で煙道ガ スと混合され、水は蒸発し、得られた反応生成物並びに未反応の吸着剤及びフラ イアッシュが反応器及び／又は下流のフィルタ（１３）で乾燥粉末として煙道ガ スから分離され、この際、この分離された材料の一部が、微細粒子から成る第１ 部分と粗い粒子から成る第２部分を形成するように分級され、前記第１部分だけ が反応器に再び使用されるようにリサイクルされる方法において、分離された材 料の前記部分が、分級される前に液体中に懸濁される、ことを特徴とする方法。
2. ２．前記液体が水である、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. ３．前記第１部分は、前記反応器（５）にリサイクルされる前に新たな吸着剤と 混合される、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. ４．動的分離器（２４）によって分級が行われる、ことを特徴とする請求項１、 ２、又は３に記載の方法。
5. ５．前記動的分離器が液体サイクロン（２４）である、ことを特徴とする請求項 ４に記載の方法。
6. ６．電気力又は磁力で前記分級が行われる、ことを特徴とする請求項１、２、又 は３に記載の方法。