JPH0656407A - 硫黄酸化物還元装置 - Google Patents

硫黄酸化物還元装置

Info

Publication number
JPH0656407A
JPH0656407A JP4214103A JP21410392A JPH0656407A JP H0656407 A JPH0656407 A JP H0656407A JP 4214103 A JP4214103 A JP 4214103A JP 21410392 A JP21410392 A JP 21410392A JP H0656407 A JPH0656407 A JP H0656407A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
moving bed
tower
flow rate
central portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP4214103A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3278915B2 (ja
Inventor
Toru Ishii
徹 石井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd filed Critical Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Priority to JP21410392A priority Critical patent/JP3278915B2/ja
Publication of JPH0656407A publication Critical patent/JPH0656407A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3278915B2 publication Critical patent/JP3278915B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/02Preparation of sulfur; Purification
    • C01B17/04Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides
    • C01B17/0473Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by reaction of sulfur dioxide or sulfur trioxide containing gases with reducing agents other than hydrogen sulfide
    • C01B17/0482Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by reaction of sulfur dioxide or sulfur trioxide containing gases with reducing agents other than hydrogen sulfide with carbon or solid carbonaceous materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1809Controlling processes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 移動層内温度を最適温度範囲内に的確に制御
することを可能とする。 【構成】 亜硫酸ガスと空気とを還元塔1内に供給し、
これらを塔1内に形成される還元剤の移動層2と向流接
触させて亜硫酸ガスを還元する硫黄酸化物還元装置にお
いて、上記還元塔1の移動層2内に、その高さ方向に所
定の間隔を隔てて複数の温度センサ7を配設すると共
に、これら温度センサ7から得られる各検出値に、移動
層2の中心部が大きくその中心部から上下に離れるに従
って小さくなる係数の重み付けをし、これらの値に基づ
いて上記還元塔1に供給される空気流量を制御する制御
部8を設けたことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、亜硫酸ガスを還元剤と
接触させて還元する硫黄酸化物還元装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】石炭ガス化ガス等の被処理ガス中に含ま
れている硫化水素等の硫黄分を除去する装置として乾式
脱硫装置がある。この脱硫装置は、被処理ガスと脱硫剤
を接触させてガス中の硫黄分を除去するものであり、そ
の脱硫処理後の脱硫剤を再生する際に発生した亜硫酸ガ
スを硫黄酸化物還元装置で還元して硫黄として回収して
いる。
【0003】その硫黄酸化物還元装置は、還元塔内に形
成される炭素を主成分とする還元剤の移動層に亜硫酸ガ
スを含むガスを向流接触させて、高温(約 700〜900
℃)下で亜硫酸ガスを硫黄ガスに還元するものである。
その還元反応温度の最適値は、還元剤の種類によって異
なり、亜硫酸ガスの転化率が高く、元素硫黄以外の副生
成物が少ない条件を選ぶ必要がある。尚、還元剤と亜硫
酸ガスの反応を約 700〜900 ℃の温度範囲外で行うと、
還元反応が進み過ぎたり、亜硫酸ガスが十分に還元され
なかったりする。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の硫黄
酸化物還元装置では、還元塔内に亜硫酸ガスを含むガス
と共に空気を供給して、その空気中の酸素と石炭の燃焼
により必要な発熱量を確保している。また、還元剤と亜
硫酸ガスの還元反応が移動層の中心部で起りやすい。従
って、移動層内温度を最適温度範囲内に制御するのに、
移動層の中心部の温度(計測値)に基づいてバルブ等を
調節して還元塔内に供給する空気流量を加減していた。
しかし、移動層の中心部の温度(計測値)に基づいて空
気流量を制御するだけでは、例えば中心部以外で温度の
急上昇があった場合には加味されずに空気流量の制御が
遅くなり、移動層内温度を最適温度範囲内に的確に制御
できないことがある。
【0005】そこで、本発明は、このような事情を考慮
してなされたものであり、その目的は、移動層内温度を
最適温度範囲内に的確に制御することを可能にする硫黄
酸化物還元装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、亜硫酸ガスと空気とを還元塔内に供給
し、これらを塔内に形成される還元剤の移動層と向流接
触させて亜硫酸ガスを還元する硫黄酸化物還元装置にお
いて、上記還元塔の移動層内に、その高さ方向に所定の
間隔を隔てて複数の温度センサを配設すると共に、これ
ら温度センサから得られる各検出値に、移動層の中心部
が大きくその中心部から上下に離れるに従って小さくな
る係数の重み付けをし、これらの値に基づいて上記還元
塔に供給される空気流量をPID制御する制御部を設け
たものである。
【0007】
【作用】移動層内の高さ方向に設けられた複数の温度セ
ンサから得られる各検出値に、移動層の中心部が大きく
その中心部から上下に離れるに従って小さくなる係数の
重み付けをすることにより、制御部により測定される移
動層内温度値は、移動層全体を考慮して測定されるがそ
の中心部の測定に重みがおかれる。このため、還元塔に
供給される空気流量の制御は主に中心部の温度に基づい
て行われ、また、中心部以外で例えば部分的に温度上昇
があった場合でも測定値に影響が出てこれに基づいて行
われる。また、PID制御により空気流量が調節される
ために、移動層温度は変動が少なくすみやかに目標値に
収束する。従って、移動層温度を最適温度範囲内に的確
にしかもなめらかに制御することが可能となる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。
【0009】図1において、1は竪型の筒体状に形成さ
れる還元塔を示し、この還元塔1の上部に設けられたロ
ックホッパー(図示せず)等から無煙炭やコークス等の
炭素系還元剤が塔1内に連続的あるいは間欠的に供給さ
れて塔1内を上から下に移動する還元剤の移動層2が形
成される。また、還元塔1の下部から未燃分(チャー)
等が排出される。
【0010】還元塔1の内部下方には、ガス分散器3が
配設され、このガス分散器3に高温例えば 400℃の亜硫
酸ガスを含むガスのガス導管4が接続されている。ガス
導管4の還元塔1近傍には空気供給管5が接続され、こ
の空気供給管5からの空気と亜硫酸ガスを含むガスがガ
ス分散器3から移動層2下方に噴出され、移動層2内を
上昇して還元剤と高温(約 700〜900 ℃)高圧下で向流
接触し、亜硫酸ガスが硫黄ガスに還元されるようになっ
ている。その硫黄ガス等のガスは還元塔1の上方に設け
られたガス排出管6に流出する。
【0011】また、還元塔1の内部には、ガス分散器3
より上方の移動層2内にその高さ方向に所定の間隔を隔
てて複数(図示例では6つ)の温度センサ7が配設され
ている。尚、各温度センサは、水平方向の温度分布を計
測するために還元塔内径が1m以下の場合には少なくと
も3つその水平方向に設置する必要があり、塔内径が1
mを越えるものについては適宜センサを増設する。各温
度センサ7からは検出値信号が出力され、これら信号が
制御部8に入力される。
【0012】制御部8は、各温度センサ7からの信号
に、場所に応じた重み付けをした係数をそれぞれかけ、
これらを加算して移動層2内の代表温度(加重平均温
度)を求める第1演算制御器9と、その制御器9からの
代表温度信号と温度目標値の信号とを比較演算(PID
制御)する温度制御器10と、上記各温度センサ7から
の信号に基づいて、移動層2内の温度の急上昇を防止す
るために温度制御器10からの信号を調節する第2演算
制御器11と、上記空気供給管5に介設されている流量
検出器12が接続され、制御弁13に出力する制御信号
を作成する流量制御器14とから主になり、温度制御器
10から第2演算制御器11を介した信号に基づいて還
元塔1に供給される空気流量をカスケード制御するよう
に構成されている。
【0013】第1演算制御器9は、各温度センサ7から
の信号を取り込み、反応が最も盛んに起こる移動層2の
中心部により重みを置くように、各計測値(信号)に係
数をかけ、これら全点を加算して移動層2内の代表温度
(加重平均温度)を求める。その係数は、移動層2の中
心部が大きくその中心部から上下に離れるに従って小さ
くする、例えば、センサ7が6つの場合(センサ設置場
所の上から順に係数がX1 〜X6 の場合)、移動層2の
中心部に近い2つの係数をX3 =X4 =4/14,次に
近い2つの係数をX2 =X5 =2/14,中心部から上
下に離れた係数をX1 =X6 =1/14とそれぞれす
る。ただし、X1 +X2 +X3 +X4 +X5 +X6 =1
とする。
【0014】温度制御器10は、第1演算制御器9から
の代表温度信号と温度目標値の信号とを比較演算(PI
D制御)して流量制御信号を発生させるものであり、そ
の信号は開始の時点で流量目標値に合わせられている。
その係数は、装置の大きさにより多少ことなるがおおむ
ね、温度設定値: 730℃(無煙炭),比例定数(P):
2〜2.5 (比例帯40〜50%),積分時間(I):10秒程
度である。
【0015】第2演算制御器11は、温度制御器10か
らの信号(設定値)に係数xをかけて、これを流量制御
器14に出力するもので、具体的には、上記各温度セン
サ7からの複数の信号に基づいて、それぞれの温度変化
率(単位時間内の温度変化(ΔTs))を計算し、その
中の最大値が所定値を越えたときに、例えば図2に示す
ような特性で流量設定値を減少させるように係数xを設
定して、空気の流れを制限するものであり、例えば変化
率制御の開始点:6℃/秒,比例定数:−20〜−30(変
化率℃/秒に対して)である。
【0016】次に本実施例の作用を説明する。
【0017】亜硫酸ガスを含むガスは、図1に示すよう
に、空気供給管5からの空気と共にガス導管4を介して
ガス分散器3から還元塔1内に噴出されて、移動層2内
を上昇する。これにより、亜硫酸ガス等のガスと還元剤
とが向流接触して、高温(約700〜900 ℃)高圧下で亜
硫酸ガスが硫黄ガスに還元される(SO2 +C→1/2
2 +CO2 )。その硫黄ガスを含むガスは、ガス排
出管6に流出し、硫黄ガスは硫黄コンデンサー(図示せ
ず)等を経て液体硫黄として回収される。
【0018】亜硫酸ガスを還元する温度は、還元剤の種
類によって異なるが、亜硫酸ガスの転化率が高く、元素
硫黄以外の副生成物が少ない条件を選ぶ必要がある(例
えば約 750〜800 ℃の温度範囲にする)。その還元反応
だけでは、移動層2温度を最適レベルに保つことができ
ないので、供給した空気中の酸素と石炭の燃焼反応(C
+O2 →CO2 )により必要な発熱量を確保する。この
ため、空気供給管5の制御弁13を適宜調節して還元塔
1に供給される空気流量を制御することにより移動層2
温度を最適温度範囲内に制御することが可能となり、こ
の制御は制御部8によって行われる。
【0019】制御部8は、移動層2内に配設された各温
度センサ7からの出力に、所定の係数(X1 〜X6 の係
数)をかけて重み付けをし、これらを加算して移動層2
内の代表温度(加重平均温度)を求め、これと温度目標
値を比較演算(PID制御)し、これに基づいて流量制
御器14が制御弁13に制御信号を出力する。
【0020】すなわち、代表温度が最適温度範囲を越え
る場合には、制御弁13が絞られ、逆に代表温度が最適
温度範囲未満の場合には、制御弁13が開かれて、代表
温度が最適温度範囲内に入るように制御される。ここ
で、代表温度に基づいて空気流量を制御するのは、亜硫
酸ガスと還元剤の還元反応が移動層2の中心部で起りや
すいため、その中心部だけの計測値の制御では、例えば
移動層2下方の温度が低い場合には移動層2内の温度が
下から上に上昇するために空気流量の加減に遅れが生ず
るからであり、また、移動層2全体の平均温度では、そ
の平均温度と還元反応が起りやすい移動層2の中心部と
の温度差が大きくなることがあるからである。よって、
移動層2内の高さ方向に設けられた複数の温度センサ7
から得られる各検出値に、移動層2の中心部が大きくそ
の中心部から上下に離れるに従って小さくなる係数の重
み付けをすることにより、制御部8では、移動層2全体
を考慮しつつ反応が最も盛んに起こる移動層2の中心部
に重みがおかれた代表温度が求められることになる。
【0021】これにより、制御部8による空気流量の制
御は、還元反応が起りやすい中心部の温度値に基づいて
主に行われるため、移動層2内温度を還元反応が起りや
すい温度範囲に制御することができる。また、中心部以
外で例えば部分的に温度上昇があった場合でも測定値に
影響が出て、これに基づいて還元塔1への空気流量が適
宜減るので、極部的な温度上昇が防止されることにな
る。さらに、代表温度と温度目標値を比較して流量制御
信号を発生させる演算制御をPID制御により行うた
め、移動層2内の状況に応じて流量設定値が変わるの
で、制御信号が急激に変化することが防止されて、移動
層2温度は変動が少なくすみやかに目標値に収束する。
従って、移動層2温度を最適温度範囲内に的確にしかも
なめらかに制御することができる。
【0022】また、制御部8には、第2演算制御器11
が備えられているため、温度制御器10からの信号(設
定値)に移動層2内の温度に応じた係数xがかけられ、
これが流量制御器14に出力される。その係数xは、上
記各温度センサ7からの複数の信号について、それぞれ
の変化率(単位時間内の温度変化(ΔTs))を計算
し、その中の最大値が所定値(例えば6℃/秒)以下の
場合には1、所定値を越える場合には1未満、例えば図
2に示すような特性で流量設定値が減少するように設定
される。このため、還元塔の入口ガス中のSO2 濃度の
急増や一時的なO2 の混入等により移動層2内の温度が
図3(a)に示すように急上昇した場合(ΔTsが6℃
/秒を越えた場合)には、たとえその温度の瞬時値(測
定値)が最適温度範囲内(目標値以下)でも、流量制御
器14への出力信号が図3(b)に示すように調節され
て還元塔1への空気流量が一時的に減少される。これに
より、急激な反応が短時間で沈静して温度上昇が止ま
り、移動層2温度が最適温度範囲を大幅に越えて上昇す
ることはなくなる。尚、移動層温度が最適温度範囲を越
えてから空気流量を調節する場合には、最適温度範囲を
越える際の温度上昇が急であると空気流量を調節する際
にはある程度温度が上昇してしまうので、移動層温度が
最適温度範囲を大幅に越えることがある。特に、比例制
御だけだと空気流量の減少のしかたが遅く還元剤がさか
んに反応(燃焼)しているときに必要以上に空気が供給
されるため、温度上昇はすぐには止まらず一定期間は温
度上昇し続けるので、最適温度範囲を大幅に越えて危険
になるおそれがある。
【0023】そして、移動層2内の温度変化(ΔTs)
が所定値以下になると、係数xが1となり温度制御器1
0からの信号(設定値)はそのまま流量制御器14に出
力されることになる。
【0024】よって、移動層2内の温度変化(ΔTs)
をみて急に温度が上昇する傾向にあるときには、空気流
量が一時的に低減されるため、移動層2内の温度が急に
上昇しても直ぐに対処されるので、移動層2温度が最適
温度範囲を大幅に越えて上昇することがない。
【0025】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、移動層内
に配設された複数の温度センサから得られる各検出値
に、移動層の中心部が大きくその中心部から上下に離れ
るに従って小さくなる係数の重み付けをし、これらの値
に基づいて還元塔に供給される空気流量をPID制御す
るので、移動層内温度を最適温度範囲内に的確にしかも
なめらかに制御できるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図2】温度の変化率と係数の関係を示す図である。
【図3】(a)は時間と温度の関係を示す図であり、
(b)は時間と制御信号の関係を示す図である。
【符号の説明】
1 還元塔 2 移動層 7 温度センサ 8 制御部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 亜硫酸ガスと空気とを還元塔内に供給
    し、これらを塔内に形成される還元剤の移動層と向流接
    触させて亜硫酸ガスを還元する硫黄酸化物還元装置にお
    いて、上記還元塔の移動層内に、その高さ方向に所定の
    間隔を隔てて複数の温度センサを配設すると共に、これ
    ら温度センサから得られる各検出値に、移動層の中心部
    が大きくその中心部から上下に離れるに従って小さくな
    る係数の重み付けをし、これらの値に基づいて上記還元
    塔に供給される空気流量をPID制御する制御部を設け
    たことを特徴とする硫黄酸化物還元装置。
JP21410392A 1992-08-11 1992-08-11 硫黄酸化物還元装置 Expired - Fee Related JP3278915B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21410392A JP3278915B2 (ja) 1992-08-11 1992-08-11 硫黄酸化物還元装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21410392A JP3278915B2 (ja) 1992-08-11 1992-08-11 硫黄酸化物還元装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0656407A true JPH0656407A (ja) 1994-03-01
JP3278915B2 JP3278915B2 (ja) 2002-04-30

Family

ID=16650287

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21410392A Expired - Fee Related JP3278915B2 (ja) 1992-08-11 1992-08-11 硫黄酸化物還元装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3278915B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014527904A (ja) * 2011-09-05 2014-10-23 エミッション・ロジスティクス・ピーティーワイ・リミテッド 放出制御システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014527904A (ja) * 2011-09-05 2014-10-23 エミッション・ロジスティクス・ピーティーワイ・リミテッド 放出制御システム

Also Published As

Publication number Publication date
JP3278915B2 (ja) 2002-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101827582B1 (ko) 가스로부터 불순물을 제거하기 위한 방법 및 시스템
JP3650837B2 (ja) 固体脱硫剤利用湿式排煙脱硫方法と装置
ES2219741T3 (es) Metodo para controlar la oxidacion en desulfuracion de gas residual.
JPS586683B2 (ja) ガスチヨウセイホウホウ オヨビ ソウチ
EP0768364B1 (en) Gas refining system
JPH0656407A (ja) 硫黄酸化物還元装置
US4141795A (en) Dry type method for quenching coke
EP0750030A2 (en) Gas refining system
JP2588704Y2 (ja) 硫黄酸化物還元装置
JPH1085549A (ja) 湿式排ガス脱硫装置と方法
US4889540A (en) Apparatus for determination of slag tap blockage
US6237368B1 (en) Process for the regulating or controlling the NOx content of exhaust gases given off during the operating of glass melting furnaces with several burners run alternately
JPS6363016B2 (ja)
US3753893A (en) Fcc catalyst section control
JPH04225814A (ja) 再生塔の温度制御方法及び装置
JP2525698B2 (ja) 高炉ベンチュリスクラバの運転制御方法
SU786918A3 (ru) Способ получени губчатого железа и устройство дл осуществлени способа
JP7730106B2 (ja) 流動床式汚泥焼却炉及び流動床式汚泥焼却炉の自動燃焼制御方法
JP2599522B2 (ja) 焼結操業方法
JPS60118221A (ja) 排煙脱硫プラントの吸収塔pH制御装置
KR101345058B1 (ko) 고로 조업 방법
JPH10296047A (ja) 排煙脱硫方法及び装置
JPS6012119A (ja) 湿式排煙脱硫装置における酸化塔圧縮空気流量制御方法
JPH08188808A (ja) 高炉の操業方法
JPS60125232A (ja) 酸化塔pH制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees