JPH10509914A - 熱処理ガスからガス状の汚染物質を分離する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 熱処理ガスは、ガス状の汚染物質を分離可能な塵に変えるため、ガス内のガス状の汚染物質との間で反応性を有する粒状の吸収材が熱処理ガスに導入される接触反応器（１０）に通される。熱処理ガスはそれから、塵分離器（５）に通される。塵分離器（５）内にて分離された塵の大半は、その内部で混合および湿潤化がなされるミキサー（１１）に通され、さらにこの塵の一部は、新たな吸収材とともに熱処理ガスに導入されることにより吸収材として再循環する。新たな吸収材としては生石灰が追加される。塵は、ミキサー内における湿った状態での生石灰の総滞留時間が、生石灰とミキサーに供給される水とが略完全に反応し、かつ生石灰から消石灰が形成されるのに十分な時間となるよう、ミキサー内で長時間にわたって留まり、かつ多数回にわたって再循環する。

Description

【発明の詳細な説明】 熱処理ガスからガス状の汚染物質を分離する方法 本発明は、煙道ガスのような熱処理ガスから二酸化硫黄のようなガス状の汚染 物質を分離する方法であって、熱処理ガスは、ガス状の汚染物質を分離可能な塵 に変えるため、ガス状の汚染物質との間で反応性を有する粒状の吸収材が湿った 状態で熱処理ガスに導入される接触反応器に通され、さらに熱処理ガスは、その 内部で熱処理ガスから塵が分離されるとともに浄化処理済みガスが排出される塵 分離器に通され、この塵分離器内にて分離された塵の一部は、その内部で混合が なされるとともに湿潤化のために水が供給されるミキサーに通され、さらにこの 塵の一部は、新たな吸収材の追加分とともに熱処理ガスに導入されることにより 吸収材として再循環する方法に関する。 熱処理ガスからガス状の汚染物質を分離する上述した方法は例えば、ＳＥ−８ ５０４６７５−３およびＳＥ−８９０４１０６−５において知られている。これ ら２つの文献によれば、新たな吸収材としては好ましくは粒状の消石灰（水酸化 カルシウム）が用いられる。この吸収材は塵分離器内にて熱処理ガスから分離さ れた塵と混合され、さらにこの混合物には接触反応器内の煙道ガスに湿った状態 で導入されるよう水が供給される。消石灰は比較的高価であり、このような消石 灰の代わりに比較的安価な生石灰（酸化カルシウム）を用いるための各種の試み がなされている。これらの試みにおいては、生石灰が浄化工程に導入される前に 、生石灰を消化するプラント、すなわち酸化カルシウムと水とを反応させて水酸 化カルシウムを形成させるプラントを用いなければならない。このような石灰消 化プラントは高価であり、このことは消石灰から生石灰に代替した際に予想され る利益が出ないということを意味している。 本発明の目的は、生石灰を消化するための高価でかつ別個のプラントを必要と することなく消石灰を生石灰に代替することができる、熱処理ガスからガス状の 汚染物質を分離する方法を提供することを目的とする。 本発明によれば、このような目的は導入部に述べた種類の方法であって、生石 灰が新たな吸収材として追加され、かつ塵分離器内にて分離された塵の大半はミ キサーに対して略連続的な流れとして供給および排出され、この塵は、ミキサー 内における湿った状態での生石灰の総滞留時間が、生石灰とミキサーに供給され る水とが略完全に反応し、かつ生石灰から消石灰が形成されるのに十分な時間と なるよう、ミキサー内で長時間にわたって留まり、かつ多数回にわたって再循環 することを特徴とする方法により達成される。 生石灰の形態をなす新たな吸収材は、好ましくはミキサーに供給されるが、塵 分離器内にて分離されミキサーに供給される塵の一部に追加されるようにしても よい。また生石灰は、接触反応器内の煙道ガス内に直接導入されるようにしても よい。 混合された塵を流体化させ、これにより混合を促進させるために、好ましくは ミキサーに空気流が供給される。 以下、本発明について添付図面を参照してより詳細に説明する。ここで図面は 、石炭燃焼主要加熱プラントからの煙道ガスを浄化するためのプラントであって 、本発明による方法を実施するための設備が設けられた浄化プラントを摸式的に 示したものである。 図面は、石炭燃焼主要加熱プラント１からの煙道ガスを浄化するためのプラン トを示し、前記煙道ガスはフライアッシュのような塵と、二酸化硫黄のようなガ ス状の汚染物質とを含んでいる。予熱装置２は、熱い煙道ガスから、ダクト２ａ を介してファン３により主要加熱プラント１に供給される燃焼空気へ熱を移動さ せるために配置されている。 熱い煙道ガスはダクト４を通って塵分離器５に搬送される。図示された実施例 において塵分離器５は、煙道ガスを通すことにより浄化を行う３つの連続した集 塵器ユニットを有する静電集塵器である。このようにして浄化された煙道ガスは ダクト６を介して煙道ガスファン７に通され、この煙道ガスファン７はダクト８ を介して煙道ガスが大気に放出されるよう煙突９に煙道ガスを供給する。塵分離 器はまた、バッグフィルタであってもよい。 ダクト４は接触反応器１０を形成する垂直部分を備えている。ミキサー１１は 接触反応器１０の下方部分と連通している。ミキサー１１は煙道ガス内のガス状 の汚染物質との間で反応性を有する粒状の吸収材を湿った状態で接触反応器１０ の下方部分に導入する。この吸収材はガス状の汚染物質を集塵器５内にて分離さ れる塵に変える。集塵器５内にて分離された塵粒子は集塵器ユニットのホッパ１ ２内で集められる。集められた塵粒子の大半は、以下に詳細に説明する方法によ りシステム内で再循環する。集められた塵粒子の残りは、詳細には説明しないが 、例えばウォームコンベヤにより外部に搬送される。 ミキサー１１はＳＥ−９４０４１０４−３に記載された種類のものである。従 って、ミキサー１１は本質的に二重底の箱形状を有している。これら２つの底の うち上部のものは張力がかけられたポリエステルの流体化布(fluidising cloth) からなる２つの底の間には、空気供給管１５を通ってミキサー１１内の粒状の吸 収材を流体化させるための空気が導かれるチャンバ１４が設けられている。ミキ サー１１には、ミキサーの上方部分に配置された水供給管１６およびノズル１７ を通って水が供給される。混合される粒状の材料はミキサーの入口側端部にある ２つの材料インレット１８および１９を通ってミキサー１１に供給される。ミキ サー１１はさらに、協働して用いられる２つの平行なアジテータ（このうち１つ のみが図面に示されている）であって各々が水平シャフトとこれに取り付けられ た複数の傾いた楕円板とを有するアジテータからなる機械的な混合機構２０を備 えている。ミキサー１１の出口側端部は、よく混合されかつ湿った吸収材を流し 口２１から接触反応器１０に連続的に供給するため、接触反応器１０まで延びて いる。 システム内で再循環する、集塵器ユニットのホッパ１２内で集められた塵粒子 の一部分は、インレット１９を通ってミキサー１１に供給される。粒状の生石灰 （酸化カルシウム）は、インレット１９を通って供給される塵粒子に混合させる ため、インレット１８を通ってミキサー１１に供給される。混合物はノズル１７ から供給される水により湿潤化される。ノズル１７から供給される水はまた、ミ キサー１１に供給される生石灰を消化するためのものでもある。機械的な混合機 構２０の構造、およびミキサー１１に供給される材料粒子の流体化により、ミキ サー１１は、ミキサー１１の流し口２１を通って吸収材として連続的に接触反応 器１０に供給される、均一に湿らされた均一な混合物を生成する。ミキサー１１ 内での材料粒子の滞留時間は約５乃至６０秒、とりわけ１０乃至２０秒である。 ミキサー１１内での材料粒子の上述したような滞留時間（１０乃至２０秒）、 すなわち石灰粒子が湿った状態にある時間は、生石灰と消化のために追加される 水とが完全に反応し、かつ生石灰から消石灰が形成されるのに十分な時間とはな っていない。このような反応は比較的遅く、数分を要する。 ここで、以下に示す理論上の実例により、本発明についてより詳細に説明する 。この実例では、図面の点Ａ、ＢおよびＣ、すなわちそれぞれがミキサー１１の 前方にあるダクト４内、ミキサー１１の後方にある反応器１０のうち集塵器５の 入口側、および集塵器５の出口側に該当する位置を支配する条件が示されている 。 点Ａでの塵はほとんどフライアッシュであり、これに対し点Ｂでの塵はフライ アッシュおよび吸収材である。 点Ｄでは、単位時間あたり２９３０ｋｇの塵が排出され、このうち２，０００ ｋｇはフライアッシュである。 この実例では従って、消化される生石灰を含む粒状の吸収材は、点Ｄで排出さ れる前にシステム内で平均して約３５ って、生石灰を消化するのに十分な、ミキサー１１内での吸収材の総滞留時間は ３５０乃至７００秒、すなわち約６乃至１２分である。 上述した実例における水の総消費量は３，３６６（ｌ／ｈ）であり、このうち １５２（ｌ／ｈ）が石灰の消化に必要とされる。このような量の水が消費された ときには、ミキサー１１から排出される吸収材の水分含有量は約６％である。し かしながら水分含有量は、混合物の組成に応じて好ましくは２乃至１５％の範囲 で変化する。 上述した実例において、点Ａでの煙道ガスのフライアッシュ含有量が０、すな わち点Ｄでの排出量が９３０（ｋｇ／ｈ）である場合には、上述した場合からの 類推により、その循環数は、約１１０ 間は１，１００乃至２，２００秒、すなわち約１８乃至３７分となる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，Ｂ Ｙ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 煙道ガスのような熱処理ガスから二酸化硫黄のようなガス状の汚染物質 を分離する方法であって、熱処理ガスは、ガス状の汚染物質を分離可能な塵に変 えるため、ガス状の汚染物質との間で反応性を有する粒状の吸収材が湿った状態 で熱処理ガスに導入される接触反応器（１０）に通され、さらに熱処理ガスは、 その内部で熱処理ガスから塵が分離されるとともに浄化処理済みガスが排出され る塵分離器（５）に通され、この塵分離器（５）内にて分離された塵の一部は、 その内部で混合がなされるとともに湿潤化のために水が供給されるミキサー（１ １）に通され、さらにこの塵の一部は、新たな吸収材の追加分とともに熱処理ガ スに導入されることにより吸収材として再循環する方法において、生石灰が新た な吸収材として追加され、かつ塵分離器（５）内にて分離された塵の大半はミキ サー（１１）に対して略連続的な流れとして供給および排出され、この塵は、ミ キサー（１１）内における湿った状態での生石灰の総滞留時間が、生石灰とミキ サーに供給される水とが略完全に反応し、かつ生石灰から消石灰が形成されるの に十分な時間となるよう、ミキサー内で長時間にわたって留まり、かつ多数回に わたって再循環することを特徴とする方法。 ２． 生石灰の形態をなす新たな吸収材は、ミキサー（１１）に供給されるこ とを特徴とする請求項１記載の方法。 ３． 生石灰の形態をなす新たな吸収材は、塵分離器（５）内にて分離されミ キサー（１１）に供給される塵の一部に追加されることを特徴とする請求項１記 載の方法。 ４． 生石灰の形態をなす新たな吸収材は、接触反応器（１０）内の煙道ガス 内に直接導入されることを特徴とする請求項１記載の方法。 ５． 混合された塵を流体化させるために、ミキサー(１１）に空気流が供給 されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の方法。