JPH0663352A - 排煙脱硫用脱硫剤およびその調製方法 - Google Patents
排煙脱硫用脱硫剤およびその調製方法Info
- Publication number
- JPH0663352A JPH0663352A JP4236325A JP23632592A JPH0663352A JP H0663352 A JPH0663352 A JP H0663352A JP 4236325 A JP4236325 A JP 4236325A JP 23632592 A JP23632592 A JP 23632592A JP H0663352 A JPH0663352 A JP H0663352A
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- JP
- Japan
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- desulfurization
- flue gas
- desulfurizing agent
- water content
- iron ore
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 排ガス中のＳＯX を乾式にて除去する排煙脱
硫法において、使い捨て可能な安価な脱硫剤およびその
調製方法を提供する。 【構成】 含水率５％以上の鉄鉱石、または、比表面積
１０ｍ2 ／ｇ以上の鉄鉱石からなる排煙脱硫用脱硫剤
を、乾式排煙脱硫用として使用する。比表面積１０ｍ2
／ｇ以上の鉄鉱石からなる排煙脱硫用脱硫剤は、含水率
２％以上の鉄鉱石を２５０℃以上の温度で加熱処理する
ことにより調製する。 【効果】 乾式脱硫設備の再生工程が省略でき、その結
果設備費が低減でき、さらに運転が簡単になる。
硫法において、使い捨て可能な安価な脱硫剤およびその
調製方法を提供する。 【構成】 含水率５％以上の鉄鉱石、または、比表面積
１０ｍ2 ／ｇ以上の鉄鉱石からなる排煙脱硫用脱硫剤
を、乾式排煙脱硫用として使用する。比表面積１０ｍ2
／ｇ以上の鉄鉱石からなる排煙脱硫用脱硫剤は、含水率
２％以上の鉄鉱石を２５０℃以上の温度で加熱処理する
ことにより調製する。 【効果】 乾式脱硫設備の再生工程が省略でき、その結
果設備費が低減でき、さらに運転が簡単になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排ガス中のＳＯX を乾
式にて除去する排煙脱硫用脱硫剤およびその調製方法に
関するものである。
式にて除去する排煙脱硫用脱硫剤およびその調製方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】排ガスの脱硫法として、例えば石灰石、
消石灰のスラリーを排ガスと接触させてＳＯ2 を吸収
後、石膏を回収する湿式の石灰−石膏法が発電プラント
をはじめとして広く普及している（火力原子力発電、Ｖ
ｏｌ．４１、Ｎｏ．７、ｐ．９１１、１９９０年）。し
かし、湿式のため水処理が必要となり、設備が複雑にな
る。そこで、水処理の不用な乾式での脱硫が注目されつ
つある。乾式脱硫法としては活性炭を用いた活性炭吸着
法が普及しつつあるが、活性炭の損耗、活性炭が高価で
ある等問題が多い（ケミカルエンジニアリング、Ｖｏ
ｌ．２７、Ｎｏ．３、ｐ．１７３、１９８２年）。
消石灰のスラリーを排ガスと接触させてＳＯ2 を吸収
後、石膏を回収する湿式の石灰−石膏法が発電プラント
をはじめとして広く普及している（火力原子力発電、Ｖ
ｏｌ．４１、Ｎｏ．７、ｐ．９１１、１９９０年）。し
かし、湿式のため水処理が必要となり、設備が複雑にな
る。そこで、水処理の不用な乾式での脱硫が注目されつ
つある。乾式脱硫法としては活性炭を用いた活性炭吸着
法が普及しつつあるが、活性炭の損耗、活性炭が高価で
ある等問題が多い（ケミカルエンジニアリング、Ｖｏ
ｌ．２７、Ｎｏ．３、ｐ．１７３、１９８２年）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の活性炭を用いる
乾式法では、活性炭が高価なため活性炭を循環使用する
ための活性炭の再生工程が必要であった。また、再生工
程で発生する高濃度ＳＯ 2 の処理等課題が多い。乾式脱
硫法をより簡便に行うためには、この再生工程を省略す
ることが考えられる。再生工程を省略するためには再生
を行わないこと、即ち脱硫剤を使い捨てにすることが必
要である。そして、脱硫剤を使い捨てにするためには安
価な脱硫剤を開発する必要がある。
乾式法では、活性炭が高価なため活性炭を循環使用する
ための活性炭の再生工程が必要であった。また、再生工
程で発生する高濃度ＳＯ 2 の処理等課題が多い。乾式脱
硫法をより簡便に行うためには、この再生工程を省略す
ることが考えられる。再生工程を省略するためには再生
を行わないこと、即ち脱硫剤を使い捨てにすることが必
要である。そして、脱硫剤を使い捨てにするためには安
価な脱硫剤を開発する必要がある。
【０００４】本発明の目的は、排ガス中のＳＯX を乾式
にて除去する排煙脱硫法において使い捨て可能な安価な
脱硫剤を提供することにある。
にて除去する排煙脱硫法において使い捨て可能な安価な
脱硫剤を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は以下の通
りである。
りである。
【０００６】 排ガス中のＳＯX を乾式にて除去する
排煙脱硫用脱硫剤において、含水率５％以上の鉄鉱石か
らなることを特徴とする排煙脱硫用脱硫剤。
排煙脱硫用脱硫剤において、含水率５％以上の鉄鉱石か
らなることを特徴とする排煙脱硫用脱硫剤。
【０００７】 排ガス中のＳＯX を乾式にて除去する
排煙脱硫用脱硫剤において、比表面積１０ｍ2 ／ｇ以上
の鉄鉱石からなることを特徴とする排煙脱硫用脱硫剤。
排煙脱硫用脱硫剤において、比表面積１０ｍ2 ／ｇ以上
の鉄鉱石からなることを特徴とする排煙脱硫用脱硫剤。
【０００８】 含水率２％以上の鉄鉱石を２５０℃以
上の温度で加熱処理することを特徴とする前記の排煙
脱硫用脱硫剤の調製方法。
上の温度で加熱処理することを特徴とする前記の排煙
脱硫用脱硫剤の調製方法。
【０００９】
【作用】金属酸化物を用いる乾式脱硫では、金属酸化物
とＳＯ2 が反応して亜硫酸塩および硫酸塩が生成する
（排煙脱硫、産業公害防止協会、１９７３年）。２価の
金属酸化物の場合、式（１）数１のような反応である。
とＳＯ2 が反応して亜硫酸塩および硫酸塩が生成する
（排煙脱硫、産業公害防止協会、１９７３年）。２価の
金属酸化物の場合、式（１）数１のような反応である。
【００１０】
【数１】ＭｅＯ＋ＳＯ2 →ＭｅＳＯ3 （１） ここで Ｍｅ：金属
【００１１】安価な金属酸化物として酸化鉄を含有する
鉄鉱石でもこの反応によりＳＯ2 を除去することが可能
と考えられるが、鉄を用いた脱硫については具体的な技
術が存在しなかった。そこで、本発明者らは脱硫剤とし
て最も適した性能を有するものを鉄鉱石中に見いだす方
法について種々研究を重ねた結果、脱硫剤として高性能
を有する鉄鉱石の調製方法を見いだし、本発明に到達し
た。
鉄鉱石でもこの反応によりＳＯ2 を除去することが可能
と考えられるが、鉄を用いた脱硫については具体的な技
術が存在しなかった。そこで、本発明者らは脱硫剤とし
て最も適した性能を有するものを鉄鉱石中に見いだす方
法について種々研究を重ねた結果、脱硫剤として高性能
を有する鉄鉱石の調製方法を見いだし、本発明に到達し
た。
【００１２】様々な鉄鉱石を用いて脱硫試験を行ったと
ころ、含水率５％以上の鉄鉱石は連続運転１時間以上に
渡り脱硫率５０％以上を示すことを見いだした。ここ
で、含水率とは鉱石中の結合水の重量割合をさし、結合
水の定義は、鉱石中の結晶水、および鉄鉱石中に入りこ
んでいて７６０ｍｍＨｇでの水の沸点である１００℃で
簡単に取り除けない水である。そこでＡからＪまでの鉄
鉱石について含水率と比表面積の関係を測定したとこ
ろ、図１に示すように含水率（結合水割合）と比表面積
は比例することを発見した。高含水率の鉄鉱石が優れた
脱硫性能を示す理由は、比表面積が大きいためＳＯ2 と
の接触面積が大きくなり、亜硫酸鉄、硫酸鉄の生成反応
が促進されるためである。含水率５％未満の鉄鉱石は比
表面積が１０ｍ2 ／ｇ未満であり、ＳＯ2 との接触面積
が小さくなり、連続運転１時間に渡り脱硫率５０％以上
という脱硫性能は得られない。
ころ、含水率５％以上の鉄鉱石は連続運転１時間以上に
渡り脱硫率５０％以上を示すことを見いだした。ここ
で、含水率とは鉱石中の結合水の重量割合をさし、結合
水の定義は、鉱石中の結晶水、および鉄鉱石中に入りこ
んでいて７６０ｍｍＨｇでの水の沸点である１００℃で
簡単に取り除けない水である。そこでＡからＪまでの鉄
鉱石について含水率と比表面積の関係を測定したとこ
ろ、図１に示すように含水率（結合水割合）と比表面積
は比例することを発見した。高含水率の鉄鉱石が優れた
脱硫性能を示す理由は、比表面積が大きいためＳＯ2 と
の接触面積が大きくなり、亜硫酸鉄、硫酸鉄の生成反応
が促進されるためである。含水率５％未満の鉄鉱石は比
表面積が１０ｍ2 ／ｇ未満であり、ＳＯ2 との接触面積
が小さくなり、連続運転１時間に渡り脱硫率５０％以上
という脱硫性能は得られない。
【００１３】また、含水率２％の鉄鉱石と５％の鉄鉱石
を１００〜７００℃の範囲で空気中で加熱処理したとこ
ろ、２５０℃以上で加熱処理した場合、含水率２％の鉄
鉱石は加熱処理無しの含水率５％の鉄鉱石と同等の脱硫
性能を示し、２５０℃加熱処理した含水率５％の鉄鉱石
は加熱処理を施さない場合に比べ脱硫率が５０％に低下
するまでの鉱石単位重量当たりのＳＯ2 処理量が約１０
倍に向上することを発見した。そこで加熱処理により比
表面積が増加するものと考え、２５０℃加熱処理前後の
比表面積、細孔分布を窒素吸着法により測定した。加熱
処理により含水率２％の鉄鉱石の比表面積は２．５ｍ2
／ｇから１０ｍ2 ／ｇへ、含水率５％の鉄鉱石では１０
ｍ2 ／ｇから３８ｍ2 ／ｇに上昇した。また、加熱処理
にともなう含水率５％の細孔分布変化を図２に示す。加
熱処理により半径２ｎｍ以下の細孔が非常に増加してい
ることがわかる。
を１００〜７００℃の範囲で空気中で加熱処理したとこ
ろ、２５０℃以上で加熱処理した場合、含水率２％の鉄
鉱石は加熱処理無しの含水率５％の鉄鉱石と同等の脱硫
性能を示し、２５０℃加熱処理した含水率５％の鉄鉱石
は加熱処理を施さない場合に比べ脱硫率が５０％に低下
するまでの鉱石単位重量当たりのＳＯ2 処理量が約１０
倍に向上することを発見した。そこで加熱処理により比
表面積が増加するものと考え、２５０℃加熱処理前後の
比表面積、細孔分布を窒素吸着法により測定した。加熱
処理により含水率２％の鉄鉱石の比表面積は２．５ｍ2
／ｇから１０ｍ2 ／ｇへ、含水率５％の鉄鉱石では１０
ｍ2 ／ｇから３８ｍ2 ／ｇに上昇した。また、加熱処理
にともなう含水率５％の細孔分布変化を図２に示す。加
熱処理により半径２ｎｍ以下の細孔が非常に増加してい
ることがわかる。
【００１４】また、両者の鉄鉱石の加熱処理にともなう
重量変化を熱天秤で調べた。実験は昇温速度５℃／分、
最高到達温度７００℃、窒素雰囲気の条件にて行った。
温度と重量減少の関係を図３に示す。２５０〜３００℃
の間で重量が急激に減少していることがわかる。この重
量減少中に水の発生が観察されたことから、鉱石からの
結合水の離脱によるものと推測される。
重量変化を熱天秤で調べた。実験は昇温速度５℃／分、
最高到達温度７００℃、窒素雰囲気の条件にて行った。
温度と重量減少の関係を図３に示す。２５０〜３００℃
の間で重量が急激に減少していることがわかる。この重
量減少中に水の発生が観察されたことから、鉱石からの
結合水の離脱によるものと推測される。
【００１５】比表面積・細孔分布測定結果と熱天秤試験
結果より、２５０℃以上の加熱処理で鉱石中の半径２ｎ
ｍ以下の結合水が初めて離脱することにより微細細孔が
形成されて比表面積が増加し、脱硫性能が向上したと考
えられる。含水率が２％未満の鉄鉱石の場合、２５０℃
以上で加熱処理をしても比表面積が１０ｍ2 ／ｇに達せ
ず、十分な脱硫性能を示さない。
結果より、２５０℃以上の加熱処理で鉱石中の半径２ｎ
ｍ以下の結合水が初めて離脱することにより微細細孔が
形成されて比表面積が増加し、脱硫性能が向上したと考
えられる。含水率が２％未満の鉄鉱石の場合、２５０℃
以上で加熱処理をしても比表面積が１０ｍ2 ／ｇに達せ
ず、十分な脱硫性能を示さない。
【００１６】以下に実施例を用いて本発明を詳細に説明
する。
する。
【００１７】
【実施例１】含水率、比表面積の関係を測定したＡ〜Ｊ
の鉄鉱石を用いて２００℃、空間速度約５０００ｈ
ｒ-1、ＳＯ2 ；２００ｐｐｍ、Ｈ2 Ｏ；１０％、Ｏ2 ；
１５％、Ｎ2 ；７５％のモデルガスにて脱硫試験を行っ
た。脱硫率の経時変化を図４に示す。
の鉄鉱石を用いて２００℃、空間速度約５０００ｈ
ｒ-1、ＳＯ2 ；２００ｐｐｍ、Ｈ2 Ｏ；１０％、Ｏ2 ；
１５％、Ｎ2 ；７５％のモデルガスにて脱硫試験を行っ
た。脱硫率の経時変化を図４に示す。
【００１８】図４に示すように比表面積が小さく、含水
率も小さいＨ、Ｉ、Ｊ鉱石はほとんど脱硫性能を示さな
い。また、比表面積が２〜４ｍ2 ／ｇ程度で含水率が１
〜３ｗｔ％程度のＤ、Ｅ、Ｆ、Ｇ鉱石は初期に高脱硫率
を示すが、すぐに低下した。これに対して含水率が５％
以上で比表面積の大きいＡ、Ｂ、Ｃ鉱石は比較的長時間
にわたって高脱硫率を示すことが分かる。この結果よ
り、含水率５％以上の鉄鉱石は比表面積が１０ｍ2 ／ｇ
以上となり、脱硫に有利であることがわかる。
率も小さいＨ、Ｉ、Ｊ鉱石はほとんど脱硫性能を示さな
い。また、比表面積が２〜４ｍ2 ／ｇ程度で含水率が１
〜３ｗｔ％程度のＤ、Ｅ、Ｆ、Ｇ鉱石は初期に高脱硫率
を示すが、すぐに低下した。これに対して含水率が５％
以上で比表面積の大きいＡ、Ｂ、Ｃ鉱石は比較的長時間
にわたって高脱硫率を示すことが分かる。この結果よ
り、含水率５％以上の鉄鉱石は比表面積が１０ｍ2 ／ｇ
以上となり、脱硫に有利であることがわかる。
【００１９】
【実施例２】実施例１で脱硫性能の良かったＣ鉱石、お
よび脱硫性能の悪かったＧ鉱石（含水率２％）、Ｅ鉱石
（含水率１．６％）の脱硫性能をさらに向上させるた
め、空気雰囲気で１００〜７００℃の加熱処理を行っ
た。その後加熱処理した鉱石を用いて実施例１と同じ条
件で脱硫試験を行った。加熱処理温度と脱硫性能の関係
を図５に示す。脱硫性能は脱硫率が５０％に低下するま
での鉱石単位重量当たりのＳＯ2 処理量で示す。
よび脱硫性能の悪かったＧ鉱石（含水率２％）、Ｅ鉱石
（含水率１．６％）の脱硫性能をさらに向上させるた
め、空気雰囲気で１００〜７００℃の加熱処理を行っ
た。その後加熱処理した鉱石を用いて実施例１と同じ条
件で脱硫試験を行った。加熱処理温度と脱硫性能の関係
を図５に示す。脱硫性能は脱硫率が５０％に低下するま
での鉱石単位重量当たりのＳＯ2 処理量で示す。
【００２０】Ｇ鉱石は加熱処理２５０℃以上で加熱処理
無しのＣ鉱石と同等以上の脱硫性能を示した。Ｃ鉱石は
加熱処理温度２５０℃以上で脱硫性能が急激に上昇し、
加熱処理により脱硫性能が約１０倍も向上した。このよ
うに加熱処理を施すことにより比表面積が大きくなり、
脱硫性能が著しく向上することがわかる。
無しのＣ鉱石と同等以上の脱硫性能を示した。Ｃ鉱石は
加熱処理温度２５０℃以上で脱硫性能が急激に上昇し、
加熱処理により脱硫性能が約１０倍も向上した。このよ
うに加熱処理を施すことにより比表面積が大きくなり、
脱硫性能が著しく向上することがわかる。
【００２１】一方、含水率が２％に満たないＥ鉱石は加
熱後も比表面積が十分に大きくならず、良好な脱硫性能
は得られなかった。
熱後も比表面積が十分に大きくならず、良好な脱硫性能
は得られなかった。
【００２２】
【発明の効果】本発明により安価で高性能な脱硫剤を提
供することができる。また、本発明の脱硫剤を使用する
ことにより乾式脱硫設備の再生工程が省略でき、その結
果設備費が低減でき、さらに運転が簡単になる。
供することができる。また、本発明の脱硫剤を使用する
ことにより乾式脱硫設備の再生工程が省略でき、その結
果設備費が低減でき、さらに運転が簡単になる。
【図１】各種鉄鉱石の結合水割合と比表面積の関係を示
す図である。
す図である。
【図２】Ａ鉱石の加熱処理前後の細孔分布変化を示す図
である。
である。
【図３】Ａ鉱石の昇温にともなう重量変化を示す図であ
る。
る。
【図４】各種鉄鉱石の脱硫性能の経時変化を示す図であ
る。
る。
【図５】加熱処理温度と脱硫性能の関係を示す図であ
る。
る。
Claims (3)
- 【請求項１】 排ガス中のＳＯX を乾式にて除去する排
煙脱硫用脱硫剤において、含水率５％以上の鉄鉱石から
なることを特徴とする排煙脱硫用脱硫剤。 - 【請求項２】 排ガス中のＳＯX を乾式にて除去する排
煙脱硫用脱硫剤において、比表面積１０ｍ2 ／ｇ以上の
鉄鉱石からなることを特徴とする排煙脱硫用脱硫剤。 - 【請求項３】 含水率２％以上の鉄鉱石を２５０℃以上
の温度で加熱処理することを特徴とする請求項２記載の
排煙脱硫用脱硫剤の調製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4236325A JPH0663352A (ja) | 1992-08-13 | 1992-08-13 | 排煙脱硫用脱硫剤およびその調製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4236325A JPH0663352A (ja) | 1992-08-13 | 1992-08-13 | 排煙脱硫用脱硫剤およびその調製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0663352A true JPH0663352A (ja) | 1994-03-08 |
Family
ID=16999136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4236325A Withdrawn JPH0663352A (ja) | 1992-08-13 | 1992-08-13 | 排煙脱硫用脱硫剤およびその調製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0663352A (ja) |
-
1992
- 1992-08-13 JP JP4236325A patent/JPH0663352A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991102 |