JPS6249933A - 乾式排煙脱硫方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は乾式排煙脱硫方法に関する。

従来の技術 粗悪燃料の燃焼排ガス中には有害な硫黄酸化物が通常１
０〜２０００ｐｐｍ含まれており、環境衛生的な立場か
らこれを除去することが義務づけられている。従来、こ
れの除去方法としてはアルカリ性の吸収剤を含む吸収液
またはスラリーで排ガスを洗浄する湿式法が一般的であ
った。しかし、この湿式法では除去率が高い反面、大量
の用水を必要とする上に、廃水の処理に苦慮し、排ガス
を再加熱する必要があり、更に設備費や運転費が高くつ
くきらいがあったし、基本的に以上のような無駄が少く
ない乾式法も脱硫率が低かったり、処理コストが高いた
め現在は実用化されていなかった。

そして、本発明者は上記問題を解消し得る乾式石灰法に
よる排煙脱硫方法を既に提案した。即ち、この乾式石灰
法による排煙脱硫方法は、石灰系脱硫剤のミクロン粒子
を高温の燃焼排ガス中に分散させ、脱硫剤粒子と硫黄酸
化物を反応させた後、この脱硫剤を集塵装置で煤塵と共
に除去することによって燃焼排ガス中より硫黄酸化物を
除去する方法である。

発明が解決しようとする問題点 しかし、上記の乾式石灰法による排煙脱硫方法によると
、脱硫剤の硫黄酸化物との反応率は実用的には高さ４０
〜６０％程度であり不十分であった。

そこで、本発明者等は、この脱硫剤の反応率を高め脱硫
剤の消費量を少なくする目的で研究を重ねた結果、高温
の燃焼ガス中に少量のＣａＣＱ、。

ＭｇＣｕ２．　ＫＣＩＬ、　ＮａＣＪ　ＮＨ４ＣＪ　Ｆ
ｅＣＩＬ、等の塩素化合物を添加することによって脱硫
剤の利用効率が著しく改善されることを見出し、本発明
をするに至った。

問題を解決するための手段 上記問題を解消するため１本発明の乾式排煙脱硫方法は
、燃焼ガス中に石灰系脱硫剤の微粒子を均一に噴霧し脱
硫剤粒子と燃焼ガス中の硫黄酸化物を反応させた後、生
成した無水石膏を未反応脱硫剤及び煤塵と共に集塵装置
で排煙中より除去し排煙を清浄化する方法において、塩
素化合物を燃焼ガス中に添加すると共にこの添加した塩
素台を金属塩化物として固定し、これを無水石膏、未反
応脱硫剤及び煤塵と共に排煙中より除去する方法で、脱
硫剤粒子と硫黄酸化物との反応が促進されて脱硫率が向
上する。

また、その実施態様は、排煙中より回収した金属塩化物
を燃焼ガス中に再添加する方法で、未反応石灰と塩素台
の有効利用を図ることができる。

実施例 以下、本発明の一実施例について説明する。

通常、高温の燃焼ガス中では石灰系脱硫剤は次の反応式
に従って硫黄酸化物と反応する。

Ｃａ（ＯＨ）ｚ　　→　ＣａＯ＋Ｈ２ＯＣａＣＯ３−＊
　　ＣａＯ＋２ＣＯ ３ｇ　ＣＯ、・Ｃａ　ＣＯ、−＋　Ｍ　ｇ○・ＣａＯ＋
２ＣＯ３この際、微量の塩素化合物（Ｎ　ａ　ＣＩＩ　
、　Ｋ　ＣＱ　。

ＬｉＣ１１，ＮＨ，Ｃｉ、ＣａＣＬ＋　Ｍｇ（Ｊ２．Ｆ
ｅＣ１１３゜等）が共存すると脱硫反応が著しく促進さ
れることを本発明者等は見出した。これらの塩素化合物
の作用機構については明らかではないが１石灰石を焼成
して生石灰を製造する際に、微量の食塩を共存させると
多孔質で水和反応活性の高い所謂塩焼き石灰かえられる
ことからヒントを得たものである。

ところで、添加促進効果が認められた塩素化合物はアル
カリ金属、アルカリニ金属、′ｉ！移金属の塩化物、塩
素酸塩、など広範囲に亘っているが、これらの中でＫＣ
ＬＡ、ＮａＣＪ　ＭｇＣ１１２，ＣａＣＱ２が特によい
成績を示したし、またＦ　ｅ　ＣＱ、もかなりの効果が
あることが判った。これらの塩素化合物は石灰系脱硫剤
の微粒子と共に高温の燃焼ガス中に分散させることによ
って脱硫促進効果が得られるが、燃料と共に火炉内に供
給する方法でもよい効果が得られる。添加した塩素化合
物は高温の火炉内では昇華したり熱分解を受けたりして
ガス状で石灰と作用すると考えられる。これらの塩素成
分の添加効果は石灰の粒径と塩素化合物の形態と量によ
って微妙な違いがあるが、１０μｍ以下の石灰を使用し
た場合には高温ガス中にＨ（Ｊ換算で少なくとも５　ｐ
ｐｍ以上存在させることによってその有効性が認められ
、６０〜７０ｐｐｍの濃度までは濃度の増加と共に改善
効果が認められる。従って、塩素成分の添加量は火炉中
のＨＣｌ１（換算）８度が６０〜７０ｐｐｍになるよう
にするのが適当である。添加した塩素化合物は脱硫反応
に関与した後、排煙と共に火炉外に排出され、集塵装置
で排煙中より除去されるため排煙が塩素化合物で汚染さ
れることはない。即ち、添加された塩素化合物は高温の
燃焼ガス中で熱分解するものもあるし、安定なものもあ
るが、熱分解したものの塩素台は排ガスの温度が下ると
共におおむねは系内に大量に存在する脱硫剤と反応し、
ＣａＣＪ、として固定されるため処理後の排煙中に有害
なＩ（ＣｆｌやＣ立２ガスを含むことはない。

本発明で用いる塩素化合物とはＬ　ｉ　Ｃ（Ｌ　、　Ｎ
　ａ　ＣＱ　。

ＫＣＱ、　ＮＨ４Ｃｌ１．　ＭｇＣ１１２，ＣａＣｉ１
２．　ＦｅＣＪの他、高温の燃焼ガス中で塩化水素を発
生する無機および有機の塩素化合物も、本発明の乾式排
煙脱硫法の反応系では低温部で脱硫剤と反応してＣａＣ
Ω２を生成するために、これらは全て本発明に用いられ
る塩素化合物の範囲に含まれる。

これらの中で特に実用的に重要なのはＣａ　ＣＩＬ　。

Ｍｇ（Ｊ２である。ＣａＣ１１，、ＭｇＣｌ１．は安価
であるばかりでなく、人畜に無害で且つ、灰の融点を下
げて火炉に悪影響を与えることが少ないからである。こ
れに対して、ＫＣＩＬ、ＮａＣ１ｋは脱硫促進効果では
ＣａＣ交２よりも優れており、またＣａＣ’Ａ、。

ＭｇＣ１１２と同程度に安価であり人畜に無害ではある
が、灰の融点を下げる欠点がある。この塩素化合物によ
る脱硫促進効果は、いずれの塩素化合物の場合も約１０
００℃の燃焼ガス中に０石灰系機粒子を分散させて脱硫
を行う時に最も良い結果かえられるが１反応温度が１１
００℃、　１２００℃と上昇するにつれて悪くなる点は
石灰系微粒子による脱硫反応そのものの温度依存性に似
ている。

従って、本発明の方法で用いられる温度範囲は９００〜
１２００℃であり、最適温度範囲は９５０〜１１００℃
である。つまり、この温度領域にある燃焼ガス中に石灰
系脱硫剤の微粒子と塩素化合物を分散させて脱硫を行う
のが好ましい。また１石灰系脱硫剤としては生石灰、消
石灰１石灰石、ドロマイトのいずれの場合にも促進効果
がみられるが、特に石灰石を用いた場合に著しい促進効
果がみられる。

添加した塩素化合物は、使用済み脱硫剤中にＣａＣΩ２
等の形で固定されて脱硫剤と共に回収されるが、この塩
素成分を循環使用する具体的な方法としては、使用済み
脱硫剤を水で処理して塩化物水溶液として回収し、これ
を火炉内に噴霧する方法でもよいが、更に好ましい方法
は未反応石灰と塩素化合物を含む使用済み脱硫剤を新し
い脱硫剤と共に火炉内に分散させて循環する方法である
。

この方法によると未反応石灰と塩素分の有効利用による
脱硫の向上を同時に図ることができる。

次に、具体例について説明する。

毎時２０００　Ｎ　ｒｎ’の燃焼ガスを発生する燃焼試
験炉を用いて重油を燃焼させ、更にｓｏｘ　ａ度調整用
のＳ０２ガスをボンベより供給してＳＯＸ＄度８００ρ
ρｍの燃焼ガスを得た。この火炉内のｔｏｏｏ−ｉｉｏ
ｏ℃の温度領域の部分（滞留時間：約３秒）に平均粒径
３．０μｍの石灰石を高速で吹き込んで分散させた。ま
た、塩素成分の影響をしらべるため塩化カルシウムの水
溶液をバーナの近くに噴霧した。

その結果、第１図及び第２図に示すような実験結果が得
られた。

第１図は当量比（Ｃａ／　Ｓ　０２　＝２−０）をパラ
メータとした時のＨ（Ｊ換算濃度と脱硫率との関係を示
すグラフで、また第２図はＨ（Ｊ換算濃度をパラメータ
とした時の当量比（Ｃａ／５Ｏｘ）と脱硫率との関係を
示すグラフで、両グラフから塩濃度が高い場合には、脱
硫率が良いことが判る。

発明の効果 燃焼ガス中に石灰系脱硫剤の微粒子を均一に噴霧し脱硫
剤粒子と燃焼ガス中の硫黄酸化物を反応させた後、生成
した無水石膏を未反応脱硫剤及び煤塵と共に集塵装置で
排煙中より除去し排煙を清浄化する方法において、塩素
化合物を燃焼ガス中に添加するようにしたので、脱硫剤
粒子と硫黄酸化物との反応が促進されて脱硫率が向上す
る。また、排煙中より回収した金属塩化物を燃焼ガス中
に再添加するため、未反応石灰と塩素分の有効利用を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一具体例における実験データを示すもの
で、第１図は当量比（Ｃａ／Ｓ　０２＝２．０）をパラ
メータとした時のＨＣＩＩ換算１度と脱硫率との関係を
示すグラフ図、第２図はＨＣ（Ｉ換算濃度をパラメータ
とした時の当量比（Ｃａ／５Ｏｘ）と脱硫率との関係を
示すグラフ図である。 代理人　　　森　　本　　義　　弘 岐色シ％） 説社卆（％）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、燃焼ガス中に石灰系脱硫剤の微粒子を均一に噴霧し
   脱硫剤粒子と燃焼ガス中の硫黄酸化物を反応させた後、
   生成した無水石膏を未反応脱硫剤及び煤塵と共に集塵装
   置で排煙中より除去し排煙を清浄化する方法において、
   塩素化合物を燃焼ガス中に添加すると共にこの添加した
   塩素分を金属塩化物として固定し、これを無水石膏、未
   反応脱硫剤及び煤塵と共に排煙中より除去することを特
   徴とする乾式排煙脱硫方法。 ２、排煙中より回収した金属塩化物を燃焼ガス中に再添
   加することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の乾
   式排煙脱硫方法。