JPS6111123A - イオウ含有燃料の燃焼・熱伝達装置 - Google Patents
イオウ含有燃料の燃焼・熱伝達装置Info
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- JPS6111123A JPS6111123A JP60090745A JP9074585A JPS6111123A JP S6111123 A JPS6111123 A JP S6111123A JP 60090745 A JP60090745 A JP 60090745A JP 9074585 A JP9074585 A JP 9074585A JP S6111123 A JPS6111123 A JP S6111123A
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- gas
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- combustion gas
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J7/00—Arrangement of devices for supplying chemicals to fire
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/50—Sulfur oxides
- B01D53/501—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2251/00—Reactants
- B01D2251/30—Alkali metal compounds
- B01D2251/304—Alkali metal compounds of sodium
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- Treating Waste Gases (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
この発明は、イオウを含有する有機質燃料の燃焼により
生成される燃焼ガスのイオウ酸化物を低減させる方法と
装置に関するものである。
生成される燃焼ガスのイオウ酸化物を低減させる方法と
装置に関するものである。
更に詳しくは、燃焼ガスに曝される熱交換器の笛の汚れ
をも少なくさせるような条件下で二酸化イオウ含有量を
低減させるためのものでおる。
をも少なくさせるような条件下で二酸化イオウ含有量を
低減させるためのものでおる。
〈従来の技術〉
イオウを含有する燃料を燃焼させると二酸化イオウと若
干の三酸化イオウを生成するが、これらは大気中の水分
と結合していわゆる酸性雨を生ずる。かような環境汚染
は多大の関心をもたれており、米国の連邦規則によって
放出基準が設定されている。現在、二酸化イオウの放出
を制御するための方法がいくつか存在Ｊるが、その多く
のものは高価なプロセス装置を使用しなければならず、
そのため処理］ス１〜が高いものとなってしまう。
干の三酸化イオウを生成するが、これらは大気中の水分
と結合していわゆる酸性雨を生ずる。かような環境汚染
は多大の関心をもたれており、米国の連邦規則によって
放出基準が設定されている。現在、二酸化イオウの放出
を制御するための方法がいくつか存在Ｊるが、その多く
のものは高価なプロセス装置を使用しなければならず、
そのため処理］ス１〜が高いものとなってしまう。
従来からあるガス１１；２硫方法の１つ１、石灰／石灰
岩スクラバを使用してイオウ酸化物からＣａ Ｓ ０３
／ Ｃａ Ｓ Ｏ４を生成する方法がある。
岩スクラバを使用してイオウ酸化物からＣａ Ｓ ０３
／ Ｃａ Ｓ Ｏ４を生成する方法がある。
この方法では、石灰スラリーを燃焼ガスにスプレーする
が、これによってガスの湿度か低下する。そのため通常
は、ガスか煙突へ入る前に、ガスを再加熱しなければな
らない。スクラバー装置］ス１〜、その運転コスト、お
よび燃焼ガスの再加熱］ス１〜によって、全体の処理二
１ストは増加してしまう。二酸化イオウを除去り゛るた
めに水性アルカリ性反応物を使用する方法は、米国特許
第４，１９７，２７８号、同第４．１９８．３８０号、
同第４，４１０，５００号、同第４．３８５．０３９号
、同第４，３２５，７１３号、同第４，２０８，３８１
号に開示されている。
が、これによってガスの湿度か低下する。そのため通常
は、ガスか煙突へ入る前に、ガスを再加熱しなければな
らない。スクラバー装置］ス１〜、その運転コスト、お
よび燃焼ガスの再加熱］ス１〜によって、全体の処理二
１ストは増加してしまう。二酸化イオウを除去り゛るた
めに水性アルカリ性反応物を使用する方法は、米国特許
第４，１９７，２７８号、同第４．１９８．３８０号、
同第４，４１０，５００号、同第４．３８５．０３９号
、同第４，３２５，７１３号、同第４，２０８，３８１
号に開示されている。
もう１つの方法においては、水性亜硫酸す１〜リウムま
たはＦａ酸ツノ−１〜リウムの混合物を、二酸化イオウ
と接触さぜるための吸収液として使用する。米国特許第
４，０７９，１１９号および同第４、２０６．１８７号
はかような方法を開示している。
たはＦａ酸ツノ−１〜リウムの混合物を、二酸化イオウ
と接触さぜるための吸収液として使用する。米国特許第
４，０７９，１１９号および同第４、２０６．１８７号
はかような方法を開示している。
燃焼プロセスがガラス製造工程の一部である場合には、
水酸化す１〜リウムまたはその他のす１〜シリウム合物
を燃焼ガスと接触せしめて亜硫酸す］〜リウムまたは硫
酸す１〜リウムを生成させる方法か知られている。米国
特許第３．９４４．６５０号、同第４，００１，３８４
号および同第４．１７６、１６３号参照のこと。
水酸化す１〜リウムまたはその他のす１〜シリウム合物
を燃焼ガスと接触せしめて亜硫酸す］〜リウムまたは硫
酸す１〜リウムを生成させる方法か知られている。米国
特許第３．９４４．６５０号、同第４，００１，３８４
号および同第４．１７６、１６３号参照のこと。
米国特許第３．３６９．５０４号に記載されている別な
方法は、微粉砕またはガス状ＮａＣｌをボイラ、−に添
加して、二酸化イオウおよび／または三酸化イオウと反
応させる。塩化水素を除去するためにスクラビングを用
いることもでき、また硫酸すトリウムはボイラー灰分と
して除去される。
方法は、微粉砕またはガス状ＮａＣｌをボイラ、−に添
加して、二酸化イオウおよび／または三酸化イオウと反
応させる。塩化水素を除去するためにスクラビングを用
いることもでき、また硫酸すトリウムはボイラー灰分と
して除去される。
〈発明が解決しようとする問題点〉
硫酸ナトリウムは、それが炉内または炉近傍で生成され
る場合に、別な問題をしばしば提起する。従来の燃焼プ
１］レスにおいては、高温の燃焼ガスからの熱は炉内の
ボイラー管に伝達され、次いで、この炉の下流にある多
数の予備熱交換器へ伝達される。これらの熱交換器より
上流で比較的高温の硫酸塩生成温度においてＮａ２ＳＯ
４が生成する場合には、このＮａ２ＳＯ４は比較的高温
で通常液体で必り、灰分の粒子とともに熱交換器表面に
沈着づる傾向かある。これによって、熱伝達操作の効果
か減少してしまう。
る場合に、別な問題をしばしば提起する。従来の燃焼プ
１］レスにおいては、高温の燃焼ガスからの熱は炉内の
ボイラー管に伝達され、次いで、この炉の下流にある多
数の予備熱交換器へ伝達される。これらの熱交換器より
上流で比較的高温の硫酸塩生成温度においてＮａ２ＳＯ
４が生成する場合には、このＮａ２ＳＯ４は比較的高温
で通常液体で必り、灰分の粒子とともに熱交換器表面に
沈着づる傾向かある。これによって、熱伝達操作の効果
か減少してしまう。
そこでこの発明の１つの目的は、イオウ含有撚料の燃焼
により生成するガスのイオウ酸化物含有量を低減させる
ための方法と装置を提供することである。第２の目的は
、炉またはそれより下流の部分での比較的高温条件でイ
オウ酸化物を硫酸塩生成物に転化さけることである。第
３の目的は、既存設備を実質的に改造させずに燃焼ガス
内のＮａ２ＳＯ４の有害作用を低減させることである。
により生成するガスのイオウ酸化物含有量を低減させる
ための方法と装置を提供することである。第２の目的は
、炉またはそれより下流の部分での比較的高温条件でイ
オウ酸化物を硫酸塩生成物に転化さけることである。第
３の目的は、既存設備を実質的に改造させずに燃焼ガス
内のＮａ２ＳＯ４の有害作用を低減させることである。
この発明のさらに別な目的は、煙道ガスか煙突へ入る前
に加熱する必要をなくすことである。さらに別な目的は
、イオウ酸化物含量を低下させるためのいくつかの従来
システムでみられたような熱交換器の汚れを減少さける
ことである。さらに別の目的は、上記の目的のいくつか
を組合せることである。これらの目的およびその他の目
的は以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
に加熱する必要をなくすことである。さらに別な目的は
、イオウ酸化物含量を低下させるためのいくつかの従来
システムでみられたような熱交換器の汚れを減少さける
ことである。さらに別の目的は、上記の目的のいくつか
を組合せることである。これらの目的およびその他の目
的は以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
く問題点を解決するための手段〉
簡単に述べるならば、この発明は、イオウ酸化物を含有
する燃焼ガスを一連の熱交換器を通して煙突へ導き、ま
た約１４００に以上の温度域でこの燃焼ガスにナトリウ
ム化合物を添加してＮａ２ＳＯ４を生成させるような燃
焼プロセスが含まれる。好ましくは、この温度を約１８
００にとし、プ１〜リウム化合物を蒸気として存在させ
て気−気反応を起させ、Ｎａ２ｓ０４を液体として生成
させる。液体Ｎａ２ｓ０４は燃焼域より下流の熱交換器
表面の汚れの原因ともなるので、この発明方法では、ナ
トリウム化合物を添加した個所より下流でかつ１個また
は数個の熱交換器の上流において冷却ガスを注入する工
程を設け、燃焼ガスを約１１５０に以下に冷却して固体
Ｎａ２ＳＯ４を生成させる。冷却ガスは好ましくは、燃
焼ガスの下流の一部とし、これを冷却用として再循環さ
せる。また、熱交換器下流で静電気集塵器を用いて、Ｎ
ａ２ＳＯ４を回収することが好ましい。さらに、この静
電集塵器内で清浄化された燃焼ガスの一部を扱出し、上
流へ再循環さけて冷却ガスとして用いることか有利であ
る。
する燃焼ガスを一連の熱交換器を通して煙突へ導き、ま
た約１４００に以上の温度域でこの燃焼ガスにナトリウ
ム化合物を添加してＮａ２ＳＯ４を生成させるような燃
焼プロセスが含まれる。好ましくは、この温度を約１８
００にとし、プ１〜リウム化合物を蒸気として存在させ
て気−気反応を起させ、Ｎａ２ｓ０４を液体として生成
させる。液体Ｎａ２ｓ０４は燃焼域より下流の熱交換器
表面の汚れの原因ともなるので、この発明方法では、ナ
トリウム化合物を添加した個所より下流でかつ１個また
は数個の熱交換器の上流において冷却ガスを注入する工
程を設け、燃焼ガスを約１１５０に以下に冷却して固体
Ｎａ２ＳＯ４を生成させる。冷却ガスは好ましくは、燃
焼ガスの下流の一部とし、これを冷却用として再循環さ
せる。また、熱交換器下流で静電気集塵器を用いて、Ｎ
ａ２ＳＯ４を回収することが好ましい。さらに、この静
電集塵器内で清浄化された燃焼ガスの一部を扱出し、上
流へ再循環さけて冷却ガスとして用いることか有利であ
る。
この方法によっていくつかの利点かもたらされる。気−
気反応においては、比較的多量のナトリウム化合物が反
応に利用できる。１個または数個の熱交換器の上流で燃
焼ガスを冷却して固体Ｎａ２ＳＯ４を生成させることに
よって、熱交換器の管の汚れが生ずる可能性を低減させ
る。Ｎａ２ＳＯ４の生成は１石灰／石灰石スクラバーの
必要性およびその熱効率に及ぼす悪影響をなくす。ざら
にＮａ２ＳＯ４は下流で静電集塵器により回収でき、ま
たこのＮａ２ＳＯ４は商業的価値と工業的利用性を有す
るものである。
気反応においては、比較的多量のナトリウム化合物が反
応に利用できる。１個または数個の熱交換器の上流で燃
焼ガスを冷却して固体Ｎａ２ＳＯ４を生成させることに
よって、熱交換器の管の汚れが生ずる可能性を低減させ
る。Ｎａ２ＳＯ４の生成は１石灰／石灰石スクラバーの
必要性およびその熱効率に及ぼす悪影響をなくす。ざら
にＮａ２ＳＯ４は下流で静電集塵器により回収でき、ま
たこのＮａ２ＳＯ４は商業的価値と工業的利用性を有す
るものである。
石炭のごときイオウ含有撚料を用いる従来の燃焼プロセ
スは、１９００〜２２００にのオーダーの温度で高温燃
焼ガスを発生する。かような温度で、この燃焼ガスは出
口管路において１個または数個の熱交換器を通して導か
れて熱を抽出し、次いで煙突へ導かれる。燃焼ガス中の
イオウ酸化物類は、除去されるか、あるいは煙道ガスと
ともに放出される。亜炭燃料を用いる多くの例において
は、燃料中のナトリウム化合物類からいくらかのＮａ２
ＳＯ４が燃焼域中において生成される。液体の状態では
、このＮａ２ＳＯ４は熱交換器表面を被覆する傾向があ
り、これによって伝熱率が低下する。
スは、１９００〜２２００にのオーダーの温度で高温燃
焼ガスを発生する。かような温度で、この燃焼ガスは出
口管路において１個または数個の熱交換器を通して導か
れて熱を抽出し、次いで煙突へ導かれる。燃焼ガス中の
イオウ酸化物類は、除去されるか、あるいは煙道ガスと
ともに放出される。亜炭燃料を用いる多くの例において
は、燃料中のナトリウム化合物類からいくらかのＮａ２
ＳＯ４が燃焼域中において生成される。液体の状態では
、このＮａ２ＳＯ４は熱交換器表面を被覆する傾向があ
り、これによって伝熱率が低下する。
この発明においては、約１４００に以上の温度で燃焼ガ
ス中にすＩ・リウム化合物を添加してイオウ酸化物と反
応させてＮａ２ＳＯ４を生成させることによって、ガス
中のイオウ酸化物含量を効果的に低減させている。好ま
しくは、約１８００に以上の温度かよく、この温度では
ナトリウム化合物は蒸気またはガスとして存在し、気−
気反応においてイオウ酸化物と反応してＮａ２ＳＯ４を
生成する。これらの条件下ではこのＮａ２ＳＯ４は液体
として生成され、燃焼ガスの適切な冷却がなされな【プ
れば、液体Ｎａ２ＳＯ４はこの反応域よりも上流の熱交
換器露出表面を被覆する可能性かある。従ってこの発明
方法は、ガス冷却工程を有し、この工程において、燃焼
ガス中のＮａ２８０４は添加されて、１個または数個の
熱交換器の上流で固体のＮａ２ＳＯ４を生成し、液体Ｎ
ａ２ＳＯ４による汚れの問題を低減さｌる。
ス中にすＩ・リウム化合物を添加してイオウ酸化物と反
応させてＮａ２ＳＯ４を生成させることによって、ガス
中のイオウ酸化物含量を効果的に低減させている。好ま
しくは、約１８００に以上の温度かよく、この温度では
ナトリウム化合物は蒸気またはガスとして存在し、気−
気反応においてイオウ酸化物と反応してＮａ２ＳＯ４を
生成する。これらの条件下ではこのＮａ２ＳＯ４は液体
として生成され、燃焼ガスの適切な冷却がなされな【プ
れば、液体Ｎａ２ＳＯ４はこの反応域よりも上流の熱交
換器露出表面を被覆する可能性かある。従ってこの発明
方法は、ガス冷却工程を有し、この工程において、燃焼
ガス中のＮａ２８０４は添加されて、１個または数個の
熱交換器の上流で固体のＮａ２ＳＯ４を生成し、液体Ｎ
ａ２ＳＯ４による汚れの問題を低減さｌる。
それ故この発明は、イオ・り含右燃わ１の燃焼により発
生する燃焼Ｊｊスス中Ｎａ２ＳＯ４の害作用を低減させ
るだめの方法と装置を提供覆るのである。この発明の装
置は、プ１〜リウム化合物とイオウ酸化物との間の反応
で生成されたＮａ２ＳＯ４を含有しかつ約１４００に以
上の温度で燃焼ガスを発生さける炉またはその他の装置
と、この燃焼ガスから熱を伝達しあるいは抽出するため
の複数の熱交換器と、所望の熱伝達のために少なくとも
１個の熱交換器を通して燃焼ガスを導くための管路また
はその伯の装置と、熱交換器の１個より上流でこの燃焼
ガス中に冷却ガスを導入して燃焼ガス温度を約１１５０
に以下に低下させてＮａ２ＳＯ４の粒子を生成させるた
めの管路またはその他の装置とを有している。
生する燃焼Ｊｊスス中Ｎａ２ＳＯ４の害作用を低減させ
るだめの方法と装置を提供覆るのである。この発明の装
置は、プ１〜リウム化合物とイオウ酸化物との間の反応
で生成されたＮａ２ＳＯ４を含有しかつ約１４００に以
上の温度で燃焼ガスを発生さける炉またはその他の装置
と、この燃焼ガスから熱を伝達しあるいは抽出するため
の複数の熱交換器と、所望の熱伝達のために少なくとも
１個の熱交換器を通して燃焼ガスを導くための管路また
はその伯の装置と、熱交換器の１個より上流でこの燃焼
ガス中に冷却ガスを導入して燃焼ガス温度を約１１５０
に以下に低下させてＮａ２ＳＯ４の粒子を生成させるた
めの管路またはその他の装置とを有している。
この発明の方法は、Ｎａ２ＳＯ４を含有しかつ約１４０
０に以上の温度で燃焼ガスを発生させる工程と、この燃
焼ガス中に冷却ガスを導入して燃焼ガスの温度を約１１
５０に以下に低下させてＮａ２ＳＯ４の粒子を生成させ
る工程と、冷却した燃焼ガスを前記熱交換器の少なくと
も１個を通して導く工程とによって行なわれる。
０に以上の温度で燃焼ガスを発生させる工程と、この燃
焼ガス中に冷却ガスを導入して燃焼ガスの温度を約１１
５０に以下に低下させてＮａ２ＳＯ４の粒子を生成させ
る工程と、冷却した燃焼ガスを前記熱交換器の少なくと
も１個を通して導く工程とによって行なわれる。
好ましくは、冷却工程で約１１５０に以下のガス温度ま
で冷却するのが有効である。加えて、熱交換器の下流で
静電集塵器を利用して固体の硫酸ナトリウムを除去する
。この集塵工程を多段的に行ない、フライアッシュ除去
の次にＮａ２ＳＯ４を除去覆るというように順次的に行
なうことによって、Ｎａ２ＳＯ４が灰分により汚染され
ないようにできるため有利である。
で冷却するのが有効である。加えて、熱交換器の下流で
静電集塵器を利用して固体の硫酸ナトリウムを除去する
。この集塵工程を多段的に行ない、フライアッシュ除去
の次にＮａ２ＳＯ４を除去覆るというように順次的に行
なうことによって、Ｎａ２ＳＯ４が灰分により汚染され
ないようにできるため有利である。
ナトリウム化合物は約１６６０に’″ＣＣ蒸発てもよく
、好ましいものはＮａ２ＣＯ３゜Ｎａ１ｉＣＯ３、Ｎａ
Ｃｌ 、Ｎａ０ｌ−１等であり、Ｎ ａ Ｑ ｌに伴う
酸性問題を避けるためにはＮａ２ ＣＯ３、Ｎａｌ−１
ｃＯ３まｌコはＮ ａ Ｏｌ−１が有利である。この化
合物は、ｉ’、ｌ ａ Ｏｌ−１を与える化合物が好ま
しい。また、乾燥粉末、あるいはこれを水と混合したも
の、あるいは粉砕炭等との乾燥混合物として注入ηるこ
とかできる。
、好ましいものはＮａ２ＣＯ３゜Ｎａ１ｉＣＯ３、Ｎａ
Ｃｌ 、Ｎａ０ｌ−１等であり、Ｎ ａ Ｑ ｌに伴う
酸性問題を避けるためにはＮａ２ ＣＯ３、Ｎａｌ−１
ｃＯ３まｌコはＮ ａ Ｏｌ−１が有利である。この化
合物は、ｉ’、ｌ ａ Ｏｌ−１を与える化合物が好ま
しい。また、乾燥粉末、あるいはこれを水と混合したも
の、あるいは粉砕炭等との乾燥混合物として注入ηるこ
とかできる。
〈実施例〉
この発明の方法においては、＝一連の熱交換器の管が燃
焼ガスに曝される。これらの熱交換器は、二次および一
次の複数の過熱器と、１個の再熱器と、１個の工］ノマ
イザーを含んでいる。
焼ガスに曝される。これらの熱交換器は、二次および一
次の複数の過熱器と、１個の再熱器と、１個の工］ノマ
イザーを含んでいる。
第１図の実施例では、′０６炭あるいはその他のイオウ
含有撚料が類１０内で燃焼されて燃焼ガスが発生ずる。
含有撚料が類１０内で燃焼されて燃焼ガスが発生ずる。
慣用的に、炉の周囲に間隔を置いて設置されたバーナー
人口１２，１３．１４および１５を介して石炭が供給さ
れ、燃焼空気は出口配管２５内の空気予熱器２４で予熱
されたのち炉１０へ供給される（図示せず）。炉１０の
燃焼域１１においては、燃焼ガスが約２０００〜２２．
００にのオーダーの温度に加熱され、複数の熱交換器１
．６．１８．２０および２２を通過して導かれて、蒸気
発生用またはその他の用途のための熱を抽出する。空気
予熱器２４は熱交換器’１６．１８．２０および２２の
下流におり、燃焼空気を予熱する。予熱器２４の後に、
このガスは静電集塵器２６〜２８へ導かれる。この発明
の方法においては、燃焼温度および炉出口温度は通常、
特定の石炭またはその他の燃料の選択に基づいて制御さ
れる。
人口１２，１３．１４および１５を介して石炭が供給さ
れ、燃焼空気は出口配管２５内の空気予熱器２４で予熱
されたのち炉１０へ供給される（図示せず）。炉１０の
燃焼域１１においては、燃焼ガスが約２０００〜２２．
００にのオーダーの温度に加熱され、複数の熱交換器１
．６．１８．２０および２２を通過して導かれて、蒸気
発生用またはその他の用途のための熱を抽出する。空気
予熱器２４は熱交換器’１６．１８．２０および２２の
下流におり、燃焼空気を予熱する。予熱器２４の後に、
このガスは静電集塵器２６〜２８へ導かれる。この発明
の方法においては、燃焼温度および炉出口温度は通常、
特定の石炭またはその他の燃料の選択に基づいて制御さ
れる。
燃焼ガスが下流に移動するに伴い、配管または管路２５
内の複数の熱交換器１６，１８゜２０および２２によっ
てその熱が一部抽出される。図示のように、熱交換器１
６．１８．２０および２２は順次配置されていて、二次
過熱器１６、再熱器１８、−・次週熱器２０およびエコ
ノマイザ−２２のようになっている。これらの熱交換器
を通過して燃焼ガスが流れるにつれて、熱は熱交換器内
の流体へ伝達Ｃれる。次に、この燃焼ガスは予熱器２４
を通して導かれ、この予熱器２４内で燃焼ガスは予熱さ
れたのち炉１０へと送られる。燃焼ガスは次に１個また
は数個の静電集塵器段２６．２８へ送られ、ここで灰分
粒子と固体Ｎａ２ＳＯ４か除去される。
内の複数の熱交換器１６，１８゜２０および２２によっ
てその熱が一部抽出される。図示のように、熱交換器１
６．１８．２０および２２は順次配置されていて、二次
過熱器１６、再熱器１８、−・次週熱器２０およびエコ
ノマイザ−２２のようになっている。これらの熱交換器
を通過して燃焼ガスが流れるにつれて、熱は熱交換器内
の流体へ伝達Ｃれる。次に、この燃焼ガスは予熱器２４
を通して導かれ、この予熱器２４内で燃焼ガスは予熱さ
れたのち炉１０へと送られる。燃焼ガスは次に１個また
は数個の静電集塵器段２６．２８へ送られ、ここで灰分
粒子と固体Ｎａ２ＳＯ４か除去される。
次に出口ガスは煙突（図示せず）へ送られる。
この発明においては、気化させたす１〜ツリウム合物を
燃焼ガスと接触させて気−気反応を行なわせて硫酸す１
〜リウムを生成させることによって、燃焼ガス中のイオ
ウ酸化物、主として二酸化イオウ含量を効果的に低減す
る。ナトリウム化合物はポイント２９″で注入し、その
量はイオウ酸化物と反応しこれをＷｔ酸ナトリウムへ転
化するのに充分な量とする。通常は、この量は化学量論
量またはそれに近い量である。ナトリウム化合物の類１
０内への注入は、乾燥状態。
燃焼ガスと接触させて気−気反応を行なわせて硫酸す１
〜リウムを生成させることによって、燃焼ガス中のイオ
ウ酸化物、主として二酸化イオウ含量を効果的に低減す
る。ナトリウム化合物はポイント２９″で注入し、その
量はイオウ酸化物と反応しこれをＷｔ酸ナトリウムへ転
化するのに充分な量とする。通常は、この量は化学量論
量またはそれに近い量である。ナトリウム化合物の類１
０内への注入は、乾燥状態。
スラリー状体または溶液状態でなされ、その後気化して
ガス状反応物となる。反応においては、１７００〜２０
００にの温１にで硫酸す（〜リウムが生成し、冷却され
ると粒径てミクロンのオーダーの液滴となる。次に、熱
交換器１６．１８．２０゜２２の上流で、入口２３から
類１０内に注入される冷却ガスと混合されて、燃焼ガス
を約１１５０Ｋ（Ｎａ２Ｓ０４の融点）以下まで冷却し
て硫酸ナトリウム粒子を凝固させる。固体硫酸す１〜リ
ウムの生成によって、熱交換器の汚れを防止または軽減
することができる。硫酸すトリウムを固定にしないと、
液体硫酸ナトリウムの沈着が起って熱交換器１６，１８
，２０，２２１で粒状化することになろう。好ましくは
、静電集塵器２８の下流のポインＩ〜３０から燃焼ガス
の一部を再循環することによって冷却ガスを供給する。
ガス状反応物となる。反応においては、１７００〜２０
００にの温１にで硫酸す（〜リウムが生成し、冷却され
ると粒径てミクロンのオーダーの液滴となる。次に、熱
交換器１６．１８．２０゜２２の上流で、入口２３から
類１０内に注入される冷却ガスと混合されて、燃焼ガス
を約１１５０Ｋ（Ｎａ２Ｓ０４の融点）以下まで冷却し
て硫酸ナトリウム粒子を凝固させる。固体硫酸す１〜リ
ウムの生成によって、熱交換器の汚れを防止または軽減
することができる。硫酸すトリウムを固定にしないと、
液体硫酸ナトリウムの沈着が起って熱交換器１６，１８
，２０，２２１で粒状化することになろう。好ましくは
、静電集塵器２８の下流のポインＩ〜３０から燃焼ガス
の一部を再循環することによって冷却ガスを供給する。
集塵器２８から出てくるガスは比較的清浄にされている
ため、これを冷却ガスとして使用すれば上流での注入用
の比較的清浄なガスとすることかできる。集塵器２６．
２８においては、フライアッシュは第１段目で除去する
ことができ、Ｎａ２ＳＯ４粒子（フライアッシュ粒子よ
りも通常率さい）は第２段目で除去される。
ため、これを冷却ガスとして使用すれば上流での注入用
の比較的清浄なガスとすることかできる。集塵器２６．
２８においては、フライアッシュは第１段目で除去する
ことができ、Ｎａ２ＳＯ４粒子（フライアッシュ粒子よ
りも通常率さい）は第２段目で除去される。
一般に、これらの物質は廃棄されるが、Ｎａ２ＳＯ４を
Ｎａ２ＧＯ３へ転化してこの発明法において再利用する
試みもなされている。
Ｎａ２ＧＯ３へ転化してこの発明法において再利用する
試みもなされている。
冷却ガスの量は温度を所望レベルまで低下させるに充分
な量とし、この量は燃焼ガスの温度に依存する。通常、
この量は燃焼ガスの４５〜６０％のオーダーである。冷
却ガスの添加によりその比較的低い温度に起因して輻射
伝熱か低減するが、速度の増加により対流伝熱係数の向
上が期待できる。従って、二次過熱器１６用の表面積を
約１５へ一３０％だけ大きくする必要があり、一方、対
流伝熱係数の増加のために、その他の熱交換器１ａ、２
０．２２の表面積は約１５％だけ少なくすることかでき
る。静電集塵器２６．２８においては、Ｎａ２ＳＯ４の
存在よってこのプロセスが向上することが期待される。
な量とし、この量は燃焼ガスの温度に依存する。通常、
この量は燃焼ガスの４５〜６０％のオーダーである。冷
却ガスの添加によりその比較的低い温度に起因して輻射
伝熱か低減するが、速度の増加により対流伝熱係数の向
上が期待できる。従って、二次過熱器１６用の表面積を
約１５へ一３０％だけ大きくする必要があり、一方、対
流伝熱係数の増加のために、その他の熱交換器１ａ、２
０．２２の表面積は約１５％だけ少なくすることかでき
る。静電集塵器２６．２８においては、Ｎａ２ＳＯ４の
存在よってこのプロセスが向上することが期待される。
なぜならば、粒子の導電性が集塵プロセスの効率ととも
に向上されるためである。
に向上されるためである。
第２図はこの発明の第２の実施例を示している。図示の
ように、ナトリウム化合物はポイント３６で炉３４内に
注入され、冷却ガスは二次過熱器４０のすぐ下流のポイ
ント３８で注入される。この実施例においては、炉３４
の出口ガスは高温になる（約１５００におよびそれ以上
）。
ように、ナトリウム化合物はポイント３６で炉３４内に
注入され、冷却ガスは二次過熱器４０のすぐ下流のポイ
ント３８で注入される。この実施例においては、炉３４
の出口ガスは高温になる（約１５００におよびそれ以上
）。
硫酸ナトリウムの露点（約１７００Ｋ）以上の温度にな
ると、ｆｉｉｔｔ酸ヅトリウムは二次過熱器４０の管に
易流動性液体を生成し、こうしないと管に沈着すること
になるフライアッシュの粒子をこの液体とともに運ぶ。
ると、ｆｉｉｔｔ酸ヅトリウムは二次過熱器４０の管に
易流動性液体を生成し、こうしないと管に沈着すること
になるフライアッシュの粒子をこの液体とともに運ぶ。
温度が露点以下でかつ１５００に以上になると、硫酸ナ
トリウムの液滴が管に沈着覆る。これらの条件のもとで
は、管４０上に液体硫酸ナトリウムのフィルム形成を促
進させるに充分なガス速度とすることが重要である。約
１５００に以下でかつ約１１５０に以上の温度では、硫
酸ナトリウムが粘稠あるいは粘着性となる傾向があり、
管４１〜４３の汚れをもたらすことができる。従って、
この汚れの問題を解消りるために、残りの熱交換器管４
１〜４３に達する前に燃焼ガスを約１１５０に以下に冷
却するように冷却ガスを燃焼ガス中に注入される。空気
予熱器４４のあとで、燃焼ガスは２段集塵器４６．４８
へ導かれて、フライアッシュと硫酸す１〜リウムを選択
的に除去する。
トリウムの液滴が管に沈着覆る。これらの条件のもとで
は、管４０上に液体硫酸ナトリウムのフィルム形成を促
進させるに充分なガス速度とすることが重要である。約
１５００に以下でかつ約１１５０に以上の温度では、硫
酸ナトリウムが粘稠あるいは粘着性となる傾向があり、
管４１〜４３の汚れをもたらすことができる。従って、
この汚れの問題を解消りるために、残りの熱交換器管４
１〜４３に達する前に燃焼ガスを約１１５０に以下に冷
却するように冷却ガスを燃焼ガス中に注入される。空気
予熱器４４のあとで、燃焼ガスは２段集塵器４６．４８
へ導かれて、フライアッシュと硫酸す１〜リウムを選択
的に除去する。
第３図では、別個の炉５６または炉５８からのバイパス
とすることかできる小さな別なヂャンハー５４内で′、
）１〜ツリウム合物か気化される。
とすることかできる小さな別なヂャンハー５４内で′、
）１〜ツリウム合物か気化される。
気化した一ノー１ヘリウム化合物は、二次過熱器６２の
下流のポイン１−６０で約１６５０〜・１７ ！］ Ｏ
Ｋの温度で注入され、イオウ酸化物と反応さμる。瘤；
焼ガスの温度は約１２００ Ｋ ′Ｕある。同じ域６／
１にａ３いて、冷却ガスかポイン１〜６６−’（注入さ
れ、温度を約ｉ ｉ ５０に以下まで下げる。燃焼ガス
は１１５０Ｋに近いので、冷却ガスの量は第１〜２図の
実施例で用いられた量よりも少なくてきることか予想さ
れる。
下流のポイン１−６０で約１６５０〜・１７ ！］ Ｏ
Ｋの温度で注入され、イオウ酸化物と反応さμる。瘤；
焼ガスの温度は約１２００ Ｋ ′Ｕある。同じ域６／
１にａ３いて、冷却ガスかポイン１〜６６−’（注入さ
れ、温度を約ｉ ｉ ５０に以下まで下げる。燃焼ガス
は１１５０Ｋに近いので、冷却ガスの量は第１〜２図の
実施例で用いられた量よりも少なくてきることか予想さ
れる。
〈発明の効果〉
第１〜３図に図示したように、この発明は燃焼ガスのイ
オウ酸化物含量を低減するためのシステムを提供するも
ので必る。加えて、このシステムは、このガスに曝され
る熱交換器管の汚れを少なくするように温度を制御する
ことができる。第１〜・３図の３つの実施例においては
、炉出口温度おるいは二次過熱器上での流体Ｗｔ酸す１
〜リウムの易流動性フィルムの保持の要求に従って、プ
１〜リウム化合物の注入および冷却ガスの注入を選択す
ることかできる。
オウ酸化物含量を低減するためのシステムを提供するも
ので必る。加えて、このシステムは、このガスに曝され
る熱交換器管の汚れを少なくするように温度を制御する
ことができる。第１〜・３図の３つの実施例においては
、炉出口温度おるいは二次過熱器上での流体Ｗｔ酸す１
〜リウムの易流動性フィルムの保持の要求に従って、プ
１〜リウム化合物の注入および冷却ガスの注入を選択す
ることかできる。
第１図、第２図ａ３よび第３図は、それぞれこの発明の
異なる実施例を示ずフローダイヤフラムである。 １０．３４．５８・・・炉、１１・・・燃焼域、１２゜
１３．１／ｌ、１５・・・バーナー、１６．１８゜２０
．２２，４０．４１，４２，４３．６２・・・熱交換器
、２４．／１４・・・空気予熱器、２６゜２８、４−６
．４８・・・集塵器、２３，３８．６６・・・冷却ガス
注入ポイント、２９，３６，６０・・・ノ１〜リウム化
合物注入ポイント。
異なる実施例を示ずフローダイヤフラムである。 １０．３４．５８・・・炉、１１・・・燃焼域、１２゜
１３．１／ｌ、１５・・・バーナー、１６．１８゜２０
．２２，４０．４１，４２，４３．６２・・・熱交換器
、２４．／１４・・・空気予熱器、２６゜２８、４−６
．４８・・・集塵器、２３，３８．６６・・・冷却ガス
注入ポイント、２９，３６，６０・・・ノ１〜リウム化
合物注入ポイント。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、イオウ酸化物を含有しかつ約１４００Ｋ以上の温度
で燃焼ガスを発生する装置と、イオウ酸化物と反応させ
るために前記燃焼ガスにナトリウム化合物を添加する装
置と、前記燃焼ガス発生個所より下流に設けた少なくと
も１個の熱交換器を有する熱交換装置であって熱を伝達
するためおよび該１個の熱交換器の下流で冷却された燃
焼ガスを生成するための熱交換装置とからなるイオウ含
有撚料を燃焼しかつ得られる熱を伝達するための装置に
おいて、前記イオウ酸化物と気−気反応して Ｎａ＿２ＳＯ＿４−含有燃焼ガスを生成するに充分な高
温で前記１個の熱交換器の上流にて前記燃焼ガス中に前
記ナトリウム化合物を導入する装置を設けたこと、およ
び、前記燃焼ガスの温度を低下させかつ前記１個の熱交
換器の汚れを少なくするために前記１個の熱交換器の上
流にて前記Ｎａ＿２ＳＯ＿４−含有燃焼ガス中に前記冷
却された燃焼ガスの一部を再循環する装置を設けたこと
を特徴とするイオウ含有撚料の燃焼・熱伝達装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/605,951 US4547351A (en) | 1984-05-01 | 1984-05-01 | Flue gas desulfurization |
| US605951 | 2000-06-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6111123A true JPS6111123A (ja) | 1986-01-18 |
| JPH0462765B2 JPH0462765B2 (ja) | 1992-10-07 |
Family
ID=24425897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60090745A Granted JPS6111123A (ja) | 1984-05-01 | 1985-04-26 | イオウ含有燃料の燃焼・熱伝達装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4547351A (ja) |
| JP (1) | JPS6111123A (ja) |
| CA (1) | CA1224015A (ja) |
| DE (1) | DE3515582A1 (ja) |
| FR (1) | FR2563747B1 (ja) |
| GB (1) | GB2157973B (ja) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4635572A (en) * | 1984-03-13 | 1987-01-13 | Kasa-Technoplan Gmbh | Desulfurizing of fossile fuels |
| US4655148A (en) * | 1985-10-29 | 1987-04-07 | Combustion Engineering, Inc. | Method of introducing dry sulfur oxide absorbent material into a furnace |
| US4651653A (en) * | 1986-07-07 | 1987-03-24 | Combustion Engineering, Inc. | Sorbent injection system |
| US4722287A (en) * | 1986-07-07 | 1988-02-02 | Combustion Engineering, Inc. | Sorbent injection system |
| US4681045A (en) * | 1986-07-21 | 1987-07-21 | William F. Cosulich Associates, P.C. | Treatment of flue gas containing noxious gases |
| US4718361A (en) * | 1986-11-21 | 1988-01-12 | The United States Of America As Represented By The Department Of Energy | Alkali injection system with controlled CO2 /O2 ratios for combustion of coal |
| US4843979A (en) * | 1987-07-14 | 1989-07-04 | Vesta Technology, Ltd. | Incineration system for the destruction of hazardous wastes |
| US4922840A (en) * | 1988-03-28 | 1990-05-08 | Avco Research Laboratory, Inc. | Sulfur equilibrium desulfurization of sulfur containing products of combustion |
| US4843980A (en) * | 1988-04-26 | 1989-07-04 | Lucille Markham | Composition for use in reducing air contaminants from combustion effluents |
| US5133950A (en) * | 1990-04-17 | 1992-07-28 | A. Ahlstrom Corporation | Reducing N2 O emissions when burning nitrogen-containing fuels in fluidized bed reactors |
| IT1244832B (it) * | 1990-07-20 | 1994-09-06 | Ecowaste S R L | Impianto per la termodistruzione di rifiuti industriali in particolare pneumatici. |
| US5074226A (en) * | 1991-02-15 | 1991-12-24 | Field Service Associates, Inc. | Flue gas conditioning system |
| FR2674766A1 (fr) * | 1991-04-08 | 1992-10-09 | Inst Francais Du Petrole | Procede et dispositif de traitement des effluents gazeux issus d'une unite de craquage catalytique. |
| IT1275438B (it) * | 1995-05-25 | 1997-08-07 | Ecodeco Spa | Procedimento per la neutralizzazione di sostanze acide presenti in gas di origine industriale |
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| US6401634B1 (en) * | 1999-04-29 | 2002-06-11 | Envivotek Industries, Llc | Method of treating combustible materials with sodium silicate |
| US6314896B1 (en) * | 1999-06-10 | 2001-11-13 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Method for operating a boiler using oxygen-enriched oxidants |
| US6532881B2 (en) | 1999-06-10 | 2003-03-18 | L'air Liquide - Societe' Anonyme A' Directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'exploitation De Procedes Georges Claude | Method for operating a boiler using oxygen-enriched oxidants |
| US7531154B2 (en) * | 2005-08-18 | 2009-05-12 | Solvay Chemicals | Method of removing sulfur dioxide from a flue gas stream |
| US7481987B2 (en) * | 2005-09-15 | 2009-01-27 | Solvay Chemicals | Method of removing sulfur trioxide from a flue gas stream |
| US8555796B2 (en) * | 2008-09-26 | 2013-10-15 | Air Products And Chemicals, Inc. | Process temperature control in oxy/fuel combustion system |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1357466A (en) * | 1911-08-11 | 1920-11-02 | Chemical Foundation Inc | Art of separating suspended particles from gases |
| US1794006A (en) * | 1929-09-24 | 1931-02-24 | Edge Moor Iron Company | Recovery apparatus |
| US3369504A (en) * | 1965-02-23 | 1968-02-20 | Thomas H. Oster | Boiler operation process to prevent air pollution |
| US3320906A (en) * | 1966-04-20 | 1967-05-23 | Combustion Eng | Fuel burning process and apparatus |
| US4208381A (en) * | 1970-12-04 | 1980-06-17 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for cleaning waste flue gases |
| JPS5312902B2 (ja) * | 1972-03-27 | 1978-05-06 | ||
| JPS5636968B2 (ja) * | 1972-08-01 | 1981-08-27 | ||
| US3880639A (en) * | 1972-12-13 | 1975-04-29 | Owens Illinois Inc | Sulfur recovery from glass melting and refining |
| US3880629A (en) * | 1973-07-09 | 1975-04-29 | Industrial Resources | Air pollution control process for glass manufacture |
| US4325713A (en) * | 1974-10-31 | 1982-04-20 | Industrial Resources, Inc. | Air pollution control process and apparatus |
| GB1528454A (en) * | 1974-12-13 | 1978-10-11 | Davy Powergas Ltd | Sulphur dioxide removal or recovery |
| US4198380A (en) * | 1975-11-24 | 1980-04-15 | Rockwell International Corporation | Absorption of sulfur oxides from hot gases |
| US4206187A (en) * | 1975-12-15 | 1980-06-03 | Davy Powergas, Inc. | Process for removing sulfur dioxide from gas |
| US4226601A (en) * | 1977-01-03 | 1980-10-07 | Atlantic Richfield Company | Process for reducing sulfur contaminant emissions from burning coal or lignite that contains sulfur |
| US4176163A (en) * | 1977-12-12 | 1979-11-27 | Combustion Engineering, Inc. | Sodium oxide fume for sulfur oxide removal |
| US4197278B1 (en) * | 1978-02-24 | 1996-04-02 | Abb Flakt Inc | Sequential removal of sulfur oxides from hot gases |
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-
1984
- 1984-05-01 US US06/605,951 patent/US4547351A/en not_active Expired - Fee Related
-
1985
- 1985-04-23 CA CA000479829A patent/CA1224015A/en not_active Expired
- 1985-04-23 GB GB08510305A patent/GB2157973B/en not_active Expired
- 1985-04-26 JP JP60090745A patent/JPS6111123A/ja active Granted
- 1985-04-30 DE DE19853515582 patent/DE3515582A1/de not_active Withdrawn
- 1985-04-30 FR FR8506589A patent/FR2563747B1/fr not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| GB2157973B (en) | 1988-04-20 |
| CA1224015A (en) | 1987-07-14 |
| JPH0462765B2 (ja) | 1992-10-07 |
| GB8510305D0 (en) | 1985-05-30 |
| FR2563747B1 (fr) | 1990-09-21 |
| US4547351A (en) | 1985-10-15 |
| DE3515582A1 (de) | 1985-11-07 |
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