JPS5932575Y2 - クラウス反応器を結合する二酸化硫黄還元装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、クラウス反応器の上流に設置して硫黄化合物
を含む処理ガスを石炭系還元剤で還元する二酸化硫黄還
元装置に関するものである。

高濃度硫黄酸化物を石炭系の還元剤で還元して硫黄を回
収する排煙脱硫装置などでは、硫黄の回収率を高めるた
めに、石炭系の還元剤による還元装置の後にクラウス反
応（２Ｈ２Ｓ＋５０２＝２Ｈ２０＋３Ｓ）を利用した装
置を設置する場合がある。

このとき、クラウス反応を理想的に行なわ２Ｓ しめるためには のガス比率の値を２にする０２ ことが望ましい。

しかし、従来の技術では、石炭ないし石炭系カーボンに
よる還元装置で前記ガス比率の値を２に保持するのは難
しいと判断されていたため、還元装置で若干過剰のＨ２
Ｓを作り、一部生ガスをバイパスさせて前記ガス比率の
値が２になるように調整していたが、そのバイパス量が
あまり多くないため、その配管内でのダストのつまりを
生じ、制御性を低下させ、また流量の調整も難しいなど
の欠点があった。

また還元装置の運転方法によっても（すなわち、操作温
度や水蒸気の量または還元剤の移送量などを調整しても
、前記のガス比率の値は変化するが、応答が非常に遅い
ため、実用には至っていない。

本考案は、ＳＯ２還元器に適当な間隔をおいて複数個の
ガス抜出し口を設け、これらのガス抜出し口からガスを
抜き出す際に、クラウス反応器の２Ｓ 前または後に取付けられた のガス比率の値Ｏ２ を検出するガス検出器からの信号により、クラウス反応
器に流入するガスの前記ガス比率の値が２になるように
、そのガス抜出し口の位置を選定するようにしたもので
、その一実施例について、図面を参照しながら説明する
。

図において、１は縦型のＳＯ２還元器、２はクラウス反
応器である。

そして前記還元器１には、頂部に還元剤導入口３を有し
、底部に使用ずみ還元剤排出口４を有し、底部近くに処
理ガス導入口５を有し、かつ、この処理ガス導入口５よ
りも上位に、下から順に上に、つまり、処理ガスの流れ
方向に順に、適当な間隔をおいて、第１ガス抜出し口６
、第２ガス抜出し口１、第３ガス抜出し口８、・・・が
設けられている。

また前記第１ガス抜出し口６に連結された第１ダクト９
の途中には第１開閉弁１２を有し、第２ガス抜出しロア
に連結された第２ダクト１０の途中には第２開閉弁１３
を有し、第３ガス抜出し口８に連結された第３ダクト１
１の途中には第３開閉弁１４が設けられている。

また１５は前記ダクト９〜１１を合流させた合流ダクト
で、クラウス反応器２に連結されており、この合流ダク
ト１５を流れるガスの１′８のガス比率の値を検出する
ガス分析器からＯ２ なるガス検出器１６が設けられ、かつ、このガス検出器
１６からの検出電気信号１９とこのガス比率の値を２に
する設定電気信号２０とを比較してその偏差を偏差電気
信号２１として発信する比較器１１と、この比較器１Ｔ
からの偏差電気信号２１を受信して前記偏差がなくなる
ように前記開閉弁１２〜１４に制御電気信号２２〜２４
を送って該開閉弁１２〜１４の開度を制御して前記ガス
抜出し口６〜８の選定をする弁開閉制御装置１８が設け
られている。

その他、２５は還元剤供給ダクト、２６は処理ガスダク
ト、２Ｔは使用ずみ還元剤ダクト、２８は硫黄回収ダク
トである。

図示のように構成された二酸化硫黄還元装置においては
、まず、石炭ないし石炭系カーボンの還元剤は導入口３
からＳＯ２還元器１内に供給され、点線矢印で示すよう
に該還元器１内を降下し、使用ずみ還元剤は排出口４か
ら排出される。

一方、高濃度の硫黄化合物を含む処理ガスは導入口５か
ら該還元器１内に導入され、実線矢印で示すように該還
元器１内を上昇する。

したがって、処理ガスは該還元器１内において前記還元
剤と向流接触し、該還元剤と反応して硫黄ないし硫化水
素を発生する。

そして、このガスは、後述するように、硫化水素の発生
量により、第１ダクト９〜第３ダクト１１のいずれかを
通ってクラウス反応器２に導かれる。

すなわち、該還元器１内における処理ガスの組成分布は
第１表のとおりとなる。

したがって、ＳＯ□還元器１に後置されるクラウス反応
器２へ流入するガスのＨ，Ｓのガス比率Ｏ２ の値が２になるように、該還元器１の上下方向に設けら
れた前記ガス抜出し口６〜８のいずれかを選定すればよ
い。

すなわち、前記開閉弁１２〜１４を操作すればよい。

たとえば、該還元器１内の中部のガス比率の値が２であ
れば、第１開閉弁１２と第３開閉弁１４を閉にし、第２
開閉弁１３のみを開にして第２ガス抜出しロアから該還
元器１内の中部のガスをクラウス反応器２に供給すれば
よい。

しかし、前記ガス比率の値が２よりも大きい場合、つま
り、Ｈ２Ｓの発生が多い場合には第２開閉弁１３と第３
開閉弁１４を閉にし、第１開閉弁１２を開にして第１ガ
ス抜出し口６から該還元器１内の下部のガスをクラウス
反応器２に供給し、逆に前記ガス比率の値が２より少な
い場合、つまり、Ｈ２Ｓの発生が少ない場合には第１開
閉弁１２と第２開閉弁１３を閉にし、第３開閉弁１４を
開にして第３ガス抜出し口８から該還元器１内の上部の
ガスをクラウス反応器２に供給すればよい。

もちろん、必要に応じては、前記各弁１２〜１４を全開
または全閉するばかりでなく、適当な開度に調整するよ
うにしてもよい。

この各弁１２〜１４の開閉制御は、ガス検出器１６から
の前述の検出電気信号１９を比較器１７が受信し、それ
を設定電気信号２０と比較し、比較器１７から開閉弁制
御装置１８に偏差電気信号２１が送られ、この制御装置
１８がそれに応じて所定の制御電気信号２２〜２４を該
弁１２〜１４に送ることによってなされるのである。

なおフローとして該還元器１の後には硫黄凝縮器が設置
されるのが一般的であるが、この実施例では、その図示
を省略した。

またクラウス反応器２で硫黄を生成したガスはダクト２
８を通って図示されていない硫黄凝縮器に送られる。

上述のように、本考案は、クラウス反応器の上流に設置
されて石炭系還元剤を上部から導入するとともにＳＯ２
を含む処理ガスを下部から導入して前記還元剤と処理ガ
スを向流接触させて還元ガスを生成する二酸化硫黄還元
装置において、前記処理ガスの流れ方向に適当に間隔を
おいて各別に設けられた複数個のガス抜出し口を有する
ＳＯ２還元器を備えているから、該ガス抜出し口からガ
スを抜き出す際に、該還元器内の位置によって処理ガス
の組成分布の異なることを利用して、単に前記ガス抜出
し口を選定することによって、クラＨ２Ｓ １、 ウス反応器に流入するガスの□のカス比率のＯ２ 値を２に調整することができ、その構造が簡単であって
操作も容易であり、かつ、前記各ガス抜出し口とクラウ
ス反応器とを結んだ各ダクトごとに設けられた開閉弁を
備え、しかも、前記クラウス２Ｓ 反応器の前後のいずれかに設けられて のガＯ２ ス比率の値を検出するガス検出器と、このガス検出器か
らの検出信号と該クラウス反応器に流入するガスの前記
ガス比率の値を２にする設定信号とを比較してその偏差
を偏差信号として発信する比較器と、この比較器からの
偏差信号を受信して前記偏差がなくなるように前記開閉
弁の開度を制御して前記ガス抜出し口の選定をする弁開
閉制御装置とを備えているから、該還元器の内部条件に
変化があっても、その操作条件はガス抜出し口を選定す
るという単一な条件に変わりはなく、かつ、応答速度が
早いなど、本考案の奏する効果は、きわめて犬である。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の一実施例の概要を示した立面図である。 １・・・・・・ＳＯ２還元器、２・・・・・・クラウス
反応器、３・・・・・・還元剤導入口、４・・・・・・
使用ずみ還元剤排出口、５・・・・・・処理ガス導入口
、６．γ、８・・・・・・ガス抜出し口、９，１０，１
１・・・・・・ダクト、１２゜１３．１４・・・・・・
開閉弁、１５・・・・・・合流ダクト、１６・・・・・
・ガス検出器、１γ・・・・・・比較器、１８・・・・
・・弁開閉制御装置。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 クラウス反応器の上流に設置されて石炭系還元剤を上部
   から導入するとともにＳＯ２を含む処理ガスを下部から
   導入して前記還元剤と処理ガスを向流接触させて還元ガ
   スを生成する二酸化硫黄還元装置において、前記処理ガ
   スの流れ方向に適当に間隔をおいて各別に設けられた複
   数個のガス抜出し口を有するＳＯ２還元器を備え、かつ
   、これら各ガス抜出し口とクラウス反応器とを結んだ各
   ダクトごとに設けられた開閉弁を備え、しかも、前記ク
   ラウス反応器の前後のいずれかに設けられＨ２Ｓ 、 て□のカス比率の値を検出するガス検出器と、Ｏ２ このガス検出器からの検出信号と該クラウス反応器に流
   入するガスの前記ガス比率の値を２にする設定信号とを
   比較１〜でその偏差を偏差信号として発信する比較器と
   、この比較器からの偏差信号を受信して前記偏差がなく
   なるように前記開閉弁の開度を制御して前記ガス抜出し
   口の選定をする弁開閉制御装置とを備えてなる、クラウ
   ス反応器を結合する二酸化硫黄還元装置。