JPS6127645B2 - - Google Patents
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- JPS6127645B2 JPS6127645B2 JP57071978A JP7197882A JPS6127645B2 JP S6127645 B2 JPS6127645 B2 JP S6127645B2 JP 57071978 A JP57071978 A JP 57071978A JP 7197882 A JP7197882 A JP 7197882A JP S6127645 B2 JPS6127645 B2 JP S6127645B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C6/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
- F23C6/04—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は三段燃焼法を用いた脱硫法に関する。
従来、灰分が多く含まれる燃料の燃焼排ガスを脱
硫する方法の一つに炉内へ直接アルカリを供給
し、脱酸塩、あるいは亜硫酸塩として除去する方
法があつた。しかしながらこの方法では炉内温度
が高くなるにしたがつて CaO＋SO2＋1/2O2→CaSO4 …(1) Na2O＋SO2＋1/2O2→Na2SO4 …(2) 等の反応が起こりにくくなり、第１図に示す炉内
温度と脱硫率の関係からも明らかなように、1000
℃以上の高温では脱硫率が低下するという問題が
あつた。一方、還元雰囲気においては、 CaO＋H2S→CaS＋H2O …(3) Na2O＋H2S→Na2S＋H2O …(4) Na2O＋SO2＋3C→Na2S＋3CO …(5) などの硫化物を生成する反応が主反応となり、こ
れらの反応によつて生成した硫化物は高温におい
ても安定である。
従来、灰分が多く含まれる燃料の燃焼排ガスを脱
硫する方法の一つに炉内へ直接アルカリを供給
し、脱酸塩、あるいは亜硫酸塩として除去する方
法があつた。しかしながらこの方法では炉内温度
が高くなるにしたがつて CaO＋SO2＋1/2O2→CaSO4 …(1) Na2O＋SO2＋1/2O2→Na2SO4 …(2) 等の反応が起こりにくくなり、第１図に示す炉内
温度と脱硫率の関係からも明らかなように、1000
℃以上の高温では脱硫率が低下するという問題が
あつた。一方、還元雰囲気においては、 CaO＋H2S→CaS＋H2O …(3) Na2O＋H2S→Na2S＋H2O …(4) Na2O＋SO2＋3C→Na2S＋3CO …(5) などの硫化物を生成する反応が主反応となり、こ
れらの反応によつて生成した硫化物は高温におい
ても安定である。
そこで、空気二段燃焼法として知られている段
階燃焼法を用いて１次燃焼域を空気不足で還元燃
焼させ、この１次燃焼域へ還元剤を供給する方法
が考えられた。しかしながら、この方法では、１
次燃焼域で生成した硫化物の大部分は、過剰の空
気が供給され可燃分の完全燃焼が行なわれる２次
燃焼域以降で再び酸化され、捕捉したＳを CaO＋3/2O2→CaO＋SO2 …(6) Na2S＋3/2O2→NaO＋SO2 …(7) 等の反応により放出するために、従来の脱硫法と
あまり差のない結果となつてしまうという問題が
あつた。
階燃焼法を用いて１次燃焼域を空気不足で還元燃
焼させ、この１次燃焼域へ還元剤を供給する方法
が考えられた。しかしながら、この方法では、１
次燃焼域で生成した硫化物の大部分は、過剰の空
気が供給され可燃分の完全燃焼が行なわれる２次
燃焼域以降で再び酸化され、捕捉したＳを CaO＋3/2O2→CaO＋SO2 …(6) Na2S＋3/2O2→NaO＋SO2 …(7) 等の反応により放出するために、従来の脱硫法と
あまり差のない結果となつてしまうという問題が
あつた。
また、灰分が多い場合においては、１次燃焼域
へ供給されるアルカリの多くは、Ｓとの反応以前
に灰分の主成分である珪酸と反応し、複雑な珪酸
塩化合物を作つてしまい脱硫効果は非常に低いも
のとなつてしまう場合が多いという問題もあつ
た。
へ供給されるアルカリの多くは、Ｓとの反応以前
に灰分の主成分である珪酸と反応し、複雑な珪酸
塩化合物を作つてしまい脱硫効果は非常に低いも
のとなつてしまう場合が多いという問題もあつ
た。
本発明はこのような問題を解決することを目的
とし、燃料及び空気をそれぞれ分割供給する三段
燃焼法において、火炉を少なくとも１次燃焼室と
２次燃焼室に分割し、前記１次燃焼室を灰の流動
点以上の高温に保持して該１次燃焼室で１次燃料
を燃焼させ、これより灰を１次燃焼室から熔融状
態で取り出し、次に前記１次燃焼室の１次燃焼排
ガスを２次燃焼室へ供給し、該２次燃焼室で過剰
の２次燃料を供給して２次燃焼域を還元雰囲気に
保持しながら燃焼させるとともに脱硫剤を供給し
て脱硫を行い、これにより硫黄分を硫化物として
取り出し、次に２次燃焼排ガスをその後流から２
次空気を供給して３次燃焼させ該２次燃焼排ガス
中に含まれる未燃分を完全に燃焼、酸化させ、一
方前記２次燃焼室で生成した硫化物は炭酸化装置
に送つて炭酸塩とするとともに該炭酸塩を脱硫剤
として前記２次燃焼室へ供給して循環使用し、ま
た前記炭酸化装置内で発生したH2Sはクラウス炉
で単体硫黄として回収することを特徴とする三段
燃焼法を用いた脱硫法を提供することによつて、
その目的を達成するものであり、これにより従来
方法より燃焼排ガスの脱硫率を向上することがで
きるとともに脱硫剤の循環使用を可能にするプロ
セスを与えることができるものである。
とし、燃料及び空気をそれぞれ分割供給する三段
燃焼法において、火炉を少なくとも１次燃焼室と
２次燃焼室に分割し、前記１次燃焼室を灰の流動
点以上の高温に保持して該１次燃焼室で１次燃料
を燃焼させ、これより灰を１次燃焼室から熔融状
態で取り出し、次に前記１次燃焼室の１次燃焼排
ガスを２次燃焼室へ供給し、該２次燃焼室で過剰
の２次燃料を供給して２次燃焼域を還元雰囲気に
保持しながら燃焼させるとともに脱硫剤を供給し
て脱硫を行い、これにより硫黄分を硫化物として
取り出し、次に２次燃焼排ガスをその後流から２
次空気を供給して３次燃焼させ該２次燃焼排ガス
中に含まれる未燃分を完全に燃焼、酸化させ、一
方前記２次燃焼室で生成した硫化物は炭酸化装置
に送つて炭酸塩とするとともに該炭酸塩を脱硫剤
として前記２次燃焼室へ供給して循環使用し、ま
た前記炭酸化装置内で発生したH2Sはクラウス炉
で単体硫黄として回収することを特徴とする三段
燃焼法を用いた脱硫法を提供することによつて、
その目的を達成するものであり、これにより従来
方法より燃焼排ガスの脱硫率を向上することがで
きるとともに脱硫剤の循環使用を可能にするプロ
セスを与えることができるものである。
以下本発明の方法をその一実施例を示す図面に
基づいて詳細に説明する。第２図において、１は
１次燃料２および１次空気３を供給されて１次燃
焼を行う１次燃焼室、４は該１次燃焼室１の１次
燃焼排ガス５を導入されるとともに２次燃料６お
よび脱硫剤として炭酸塩７を供給されて２次燃焼
を行う２次燃焼室８は該２次燃焼室４の２次燃焼
排ガス９を導入されるとともに２次空気１０を供
給されて３次燃焼を行う３次燃焼室で、火炉はこ
れら１次燃焼室１、２次燃焼室４および３次燃焼
室８の三つに分割された燃焼室で形成されてい
る。１１は前記３次燃焼室８の３次燃焼排ガス１
２を導入されて該３次燃焼排ガス１２の２次処理
を行う例えば集塵装置、場合によつては脱硝装置
等の排ガス２次処理装置で、該排ガス２次処理装
置１１を通過した燃焼ガス１３は大気１４へと放
出される。１５は前記２次燃焼室４で炭酸塩７に
より生成された硫化物１６を導入されて該硫化物
１６を炭酸塩７に戻す炭酸化装置で、前記硫化物
１６から灰分１７も取り出し、内部にはH2S１８
を発生する。該炭酸化装置１５で得られた炭酸塩
７は前記２次燃焼室４へと循環される。１９は炭
酸化装置１５内で発生したH2S１８を導入される
とともにO2２０を供給されて前記H2S１８から単
体硫黄２１を回収するクラウス炉で、SO2、H2O
を含んだ排ガス２４は前記２次燃焼室４へと循環
される。
基づいて詳細に説明する。第２図において、１は
１次燃料２および１次空気３を供給されて１次燃
焼を行う１次燃焼室、４は該１次燃焼室１の１次
燃焼排ガス５を導入されるとともに２次燃料６お
よび脱硫剤として炭酸塩７を供給されて２次燃焼
を行う２次燃焼室８は該２次燃焼室４の２次燃焼
排ガス９を導入されるとともに２次空気１０を供
給されて３次燃焼を行う３次燃焼室で、火炉はこ
れら１次燃焼室１、２次燃焼室４および３次燃焼
室８の三つに分割された燃焼室で形成されてい
る。１１は前記３次燃焼室８の３次燃焼排ガス１
２を導入されて該３次燃焼排ガス１２の２次処理
を行う例えば集塵装置、場合によつては脱硝装置
等の排ガス２次処理装置で、該排ガス２次処理装
置１１を通過した燃焼ガス１３は大気１４へと放
出される。１５は前記２次燃焼室４で炭酸塩７に
より生成された硫化物１６を導入されて該硫化物
１６を炭酸塩７に戻す炭酸化装置で、前記硫化物
１６から灰分１７も取り出し、内部にはH2S１８
を発生する。該炭酸化装置１５で得られた炭酸塩
７は前記２次燃焼室４へと循環される。１９は炭
酸化装置１５内で発生したH2S１８を導入される
とともにO2２０を供給されて前記H2S１８から単
体硫黄２１を回収するクラウス炉で、SO2、H2O
を含んだ排ガス２４は前記２次燃焼室４へと循環
される。
係る構成で次に動作を述べる。先ず１次燃焼室
１へ１次燃料２と１次空気３を供給し、該１次燃
焼室１を灰分の流動点以上の高温に保持して１次
燃焼させる。これにより灰２２を熔融状態で取り
出す。このとき１次空気３を１次燃料２の理論空
気量以上供給すると、１次燃焼室１内を酸化雰囲
気に保つて吸熱管等の腐食をさけることができ
る。次に前記１次燃焼室１の１次燃焼排ガス５を
２次燃焼室４へ導入し、また該２次燃焼室４へ過
剰の２次燃料６およびアルカリの炭酸塩
（CaCO3、Na2CO3等）７を供給して２次燃焼域
を還元雰囲気に保持しながら２次燃焼させる。こ
れにより硫黄分を硫化物１６として取り出す。こ
の際、主な反応は、 CaCO3＋H2O→CaS＋CO2＋H2O …(8) Na2CO3＋H2S→Na2S＋CO2＋H2O …(9) 等である。なお２次燃料６として灰分の少ない燃
料を用いれば、炭酸塩７が灰中の珪酸によつて消
費されるのを大巾に減少することができ、反応の
促進を図ることができる。次に２次燃焼室４の２
次燃焼排ガス９を３次燃焼室８へと導入し、また
３次燃焼室８へ２次空気１０を供給して３次燃焼
させる。これにより２次燃焼排ガス９中に含まれ
る未燃分を完全に燃焼、酸化させる。なお前述し
たように、該３次燃焼室８においても２次空気１
０を多量に供給して酸化雰囲気に保ちながら燃焼
させると、吸熱管等の腐食をさけることができ
る。次に３次燃焼室８の３次燃焼排ガス１２を、
排ガス２次処理装置１１に導入して、さらに３次
燃焼排ガス１２を処理した後、燃焼ガス１３とし
て大気１４へ放出する。一方、前記２次燃焼室４
で生成した硫化物１６は炭酸化装置１５へ導入
し、該炭酸化装置１５でスチーム２３と燃焼ガス
１３に接触させて炭酸塩７に戻す。なお燃焼ガス
１３は、前記排ガス２次処理装置１１から大気１
４に放出する燃焼ガス１３の一部を炭酸化装置１
５に供給して有効利用するとよい。硫化物１６が
炭酸塩７に戻る反応は、前記(8)式、(9)式の逆反応
による。炭酸化装置１５で得られた炭酸塩７は２
次燃焼室４へ供給して、アルカリ吸収剤として循
環使用する。次に炭酸化装置１５内で逆反応によ
り発生したH2S１８はクラウス炉１９へ導入し、 H2S＋3/2O2→SO2＋H2O …(10) 2H2S＋SO2→3S＋2H2O …(11) の反応により単体硫黄２１として回収する。
１へ１次燃料２と１次空気３を供給し、該１次燃
焼室１を灰分の流動点以上の高温に保持して１次
燃焼させる。これにより灰２２を熔融状態で取り
出す。このとき１次空気３を１次燃料２の理論空
気量以上供給すると、１次燃焼室１内を酸化雰囲
気に保つて吸熱管等の腐食をさけることができ
る。次に前記１次燃焼室１の１次燃焼排ガス５を
２次燃焼室４へ導入し、また該２次燃焼室４へ過
剰の２次燃料６およびアルカリの炭酸塩
（CaCO3、Na2CO3等）７を供給して２次燃焼域
を還元雰囲気に保持しながら２次燃焼させる。こ
れにより硫黄分を硫化物１６として取り出す。こ
の際、主な反応は、 CaCO3＋H2O→CaS＋CO2＋H2O …(8) Na2CO3＋H2S→Na2S＋CO2＋H2O …(9) 等である。なお２次燃料６として灰分の少ない燃
料を用いれば、炭酸塩７が灰中の珪酸によつて消
費されるのを大巾に減少することができ、反応の
促進を図ることができる。次に２次燃焼室４の２
次燃焼排ガス９を３次燃焼室８へと導入し、また
３次燃焼室８へ２次空気１０を供給して３次燃焼
させる。これにより２次燃焼排ガス９中に含まれ
る未燃分を完全に燃焼、酸化させる。なお前述し
たように、該３次燃焼室８においても２次空気１
０を多量に供給して酸化雰囲気に保ちながら燃焼
させると、吸熱管等の腐食をさけることができ
る。次に３次燃焼室８の３次燃焼排ガス１２を、
排ガス２次処理装置１１に導入して、さらに３次
燃焼排ガス１２を処理した後、燃焼ガス１３とし
て大気１４へ放出する。一方、前記２次燃焼室４
で生成した硫化物１６は炭酸化装置１５へ導入
し、該炭酸化装置１５でスチーム２３と燃焼ガス
１３に接触させて炭酸塩７に戻す。なお燃焼ガス
１３は、前記排ガス２次処理装置１１から大気１
４に放出する燃焼ガス１３の一部を炭酸化装置１
５に供給して有効利用するとよい。硫化物１６が
炭酸塩７に戻る反応は、前記(8)式、(9)式の逆反応
による。炭酸化装置１５で得られた炭酸塩７は２
次燃焼室４へ供給して、アルカリ吸収剤として循
環使用する。次に炭酸化装置１５内で逆反応によ
り発生したH2S１８はクラウス炉１９へ導入し、 H2S＋3/2O2→SO2＋H2O …(10) 2H2S＋SO2→3S＋2H2O …(11) の反応により単体硫黄２１として回収する。
以上本発明の方法によれば、炉内温度が高い場
合でも脱硫率を低下させることがなく、また一次
燃焼室に脱硫剤を供給しないので、灰の主成分で
ある珪酸と脱硫剤を反応させて複雑な珪酸塩の化
合物を造つてしまい脱硫効果を少なくするという
ことがなく、従来方法より燃焼排ガスの脱硫率を
向上することができる。しかも２次燃焼室から取
り出される硫黄分を単体硫黄として回収しまた脱
硫剤の循環使用を可能にするプロセスを与えるこ
とができるものである。
合でも脱硫率を低下させることがなく、また一次
燃焼室に脱硫剤を供給しないので、灰の主成分で
ある珪酸と脱硫剤を反応させて複雑な珪酸塩の化
合物を造つてしまい脱硫効果を少なくするという
ことがなく、従来方法より燃焼排ガスの脱硫率を
向上することができる。しかも２次燃焼室から取
り出される硫黄分を単体硫黄として回収しまた脱
硫剤の循環使用を可能にするプロセスを与えるこ
とができるものである。
第１図は従来の脱硫法による炉内温度と脱硫率
の関係をあらわす図、第２図は本発明に係る方法
の一実施例を示すフロシート図である。 １……１次燃焼室、２……１次燃料、４……２
次燃料室、５……１次燃焼排ガス、６……２次燃
料、７……炭酸塩、８……３次燃焼室、９……２
次燃焼排ガス、１０……２次空気、１５……炭酸
化装置、１６……硫化物、１７……灰分、１８…
…H2S、１９……クラウス炉、２１……単体硫
黄。
の関係をあらわす図、第２図は本発明に係る方法
の一実施例を示すフロシート図である。 １……１次燃焼室、２……１次燃料、４……２
次燃料室、５……１次燃焼排ガス、６……２次燃
料、７……炭酸塩、８……３次燃焼室、９……２
次燃焼排ガス、１０……２次空気、１５……炭酸
化装置、１６……硫化物、１７……灰分、１８…
…H2S、１９……クラウス炉、２１……単体硫
黄。
Claims (1)
- １ 燃料及び空気をそれぞれ分割供給する三段燃
焼法において、火炉を少なくとも１次燃焼室と２
次燃焼室に分割し、前記１次燃焼室を灰の流動点
以上の高温に保持して該１次燃焼室で１次燃料を
燃焼させ、これにより灰を１次燃焼室から熔融状
態で取り出し、次に前記１次燃焼室の１次燃焼排
ガスを２次燃焼室へ供給し、該２次燃焼室で過剰
の２次燃料を供給して２次燃焼域を還元雰囲気に
保持しながら燃焼させるとともに脱硫剤を供給し
て脱硫を行い、これにより硫黄分を硫化物として
取り出し、次に２次燃焼排ガスをその後流から２
次空気を供給して３次燃焼させ該２次燃焼排ガス
中に含まれる未燃分を完全に燃焼、酸化させ、一
方前記２次燃焼室で生成した硫化物は炭酸化装置
に送つて炭酸塩とするとともに該炭酸塩を脱硫剤
として前記２次燃焼室へ供給して循環使用し、ま
た前記炭酸化装置内で発生したH2Sはクラウス炉
で単体硫黄として回収することを特徴とする三段
燃焼法を用いた脱硫法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57071978A JPS58190606A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | 三段燃焼法を用いた脱硫法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57071978A JPS58190606A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | 三段燃焼法を用いた脱硫法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58190606A JPS58190606A (ja) | 1983-11-07 |
| JPS6127645B2 true JPS6127645B2 (ja) | 1986-06-26 |
Family
ID=13476055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57071978A Granted JPS58190606A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | 三段燃焼法を用いた脱硫法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58190606A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009030893A (ja) * | 2007-07-27 | 2009-02-12 | Takuma Co Ltd | クロムを含有する燃料から６価クロムの生成を抑制する燃焼方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61208412A (ja) * | 1985-03-14 | 1986-09-16 | Hitachi Zosen Corp | 脱硫を同時に行なうＮＯ↓ｘ抑制３段燃焼法 |
| JPS61208411A (ja) * | 1985-03-14 | 1986-09-16 | Hitachi Zosen Corp | 脱硫を同時に行なうＮＯ↓ｘ抑制２段燃焼法 |
| EP0301714A3 (en) * | 1987-07-30 | 1989-07-19 | Trw Inc. | Sulfur removal by sorbent injection in secondary combustion zones |
-
1982
- 1982-04-28 JP JP57071978A patent/JPS58190606A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009030893A (ja) * | 2007-07-27 | 2009-02-12 | Takuma Co Ltd | クロムを含有する燃料から６価クロムの生成を抑制する燃焼方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58190606A (ja) | 1983-11-07 |
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