JP2012030135A - Regeneration tower for apparatus for dry discharge-gas treatment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、粒状の吸着材を使用する乾式排ガス処理装置において、有害成分を吸着した吸着材から有害成分を加熱脱着させて吸着材を再生する再生塔に関する。 The present invention relates to a regeneration tower for regenerating an adsorbent by heating and desorbing the harmful component from the adsorbent adsorbing the harmful component in a dry exhaust gas treatment apparatus using a granular adsorbent.
ボイラー排ガス、焼却炉排ガス等の排ガス中に含まれる硫黄酸化物や窒素酸化物等を除去するために、粒状の吸着材が充填された吸着塔を用いる乾式排ガス処理装置が用いられている。吸着材としては、炭素質吸着材、アルミナ質吸着材、シリカ質吸着材等が例示されるが、炭素質のものが比較的低温での処理が可能であり、各種の有害物質を同時に除去できるので優れている。 In order to remove sulfur oxides, nitrogen oxides and the like contained in exhaust gas such as boiler exhaust gas and incinerator exhaust gas, a dry exhaust gas treatment apparatus using an adsorption tower filled with a granular adsorbent is used. Examples of adsorbents include carbonaceous adsorbents, alumina adsorbents, siliceous adsorbents, etc., but carbonaceous ones can be processed at a relatively low temperature, and various harmful substances can be removed simultaneously. So it is excellent.
炭素質吸着材としては、活性炭、活性コークス等が例示され、特に、0.5〜4cm程度のペレット化した吸着材が好ましい。これらは公知の吸着材である。特許文献1には、炭素質吸着材を用いる排ガス処理装置の概要が示されている。 Examples of the carbonaceous adsorbent include activated carbon, activated coke and the like, and in particular, a pelletized adsorbent of about 0.5 to 4 cm is preferable. These are known adsorbents. Patent Document 1 shows an outline of an exhaust gas treatment apparatus using a carbonaceous adsorbent.
図5に示すように、この排ガス処理装置は、吸着塔90、再生塔10、篩設備91、吸着材貯槽92、副生品回収設備93等を具えている。吸着塔90の内部は、粒状の吸着材を充填した移動層が構成され、100〜200℃の排ガスを移動層の吸着材と接触させることにより、排ガス中の有害成分を除去することができる。
As shown in FIG. 5, the exhaust gas treatment apparatus includes an
排ガス中の窒素酸化物は、排ガス中にアンモニア、尿素等を添加することにより、吸着材の触媒作用によって窒素と水に分解される。その他の有害成分は、主に吸着材の吸着作用によって除去される。 Nitrogen oxides in the exhaust gas are decomposed into nitrogen and water by the catalytic action of the adsorbent by adding ammonia, urea or the like to the exhaust gas. Other harmful components are removed mainly by the adsorption action of the adsorbent.
再生塔10は、吸着材を再生するものである。ダスト等が付着し、有害成分を吸着した吸着材は次第に性能が低下する。そこで、吸着材を吸着塔90から抜き出して、コンベヤライン94を介して再生塔10に搬送し、ほぼ無酸素の雰囲気で高温に加熱することにより、有害成分を脱着させて吸着材を再生する。再生した吸着材は冷却され、再びコンベヤライン95を介して吸着塔90に返送される。
The
篩設備91は、再生塔10と吸着塔90との間に設けられ、微粉を除去するものである。微粉としては、吸着材が吸着塔90と再生塔10との間を循環する間に摩耗して粉化したもの、及び吸着塔90で排ガス中から除去したダスト等がある。篩設備91で除去された微粉は、ホッパ96に貯えられ系外に排出される。
The
吸着材貯槽92は、新しい吸着材を貯えておく槽である。吸着材は、一部が粉化して系外に排出され、一部は反応により消耗されるので、常時新しいものを補給する必要がある。処理された排ガスは、煙突97から大気へ排出される。再生塔10から排出される硫黄酸化物を主とする有害成分は、副生品回収設備93で処理され、例えば硫酸が製造される。
The
特許文献2には再生塔について詳しく記載されている。図6に示すように、再生塔110は、塔頂から塔底に向って、吸着材供給口131、予熱器132、ガス分離部133、加熱脱着部134、不活性ガス導入部135、冷却部136、吸着材排出口137を有している。
Patent Document 2 describes the regeneration tower in detail. As shown in FIG. 6, the
吸着材供給口131から塔内に導入される吸着材の温度は90〜150℃程度であり、予熱器132によって150℃以上に加熱される。予熱器132は、複数の伝熱管143で構成される熱交換器であり、管内側を炭素質吸着材が重力で流下し、管外側をライン152から導入される熱風等の加熱媒体が流通するように構成されている。
The temperature of the adsorbent introduced into the tower from the
ガス分離部133には、吸着材層121とガス流路122が形成され、脱離ガスを抜き出すことができる。すなわち、予熱器132内に垂設されている伝熱管143の下端側がガス分離部133内に達している。そして、伝熱管143を通してガス分離部133内に供給される吸着材が、加熱脱着部134の上面を覆って吸着材層121を形成している。また、伝熱管143と再生塔内壁との間にはガス流路122が形成され、吸着材層121から分離された脱離ガスは、ガス分離部133の上部に形成した脱離ガス排出口125から排出される。
In the
ガス分離部133を流下する吸着材の温度は、予熱器132における加熱量で制御され、150〜200℃の範囲に調節されている。
The temperature of the adsorbent flowing down the
加熱脱着部134は、複数の伝熱管144で構成される熱交換器であり、管内側を吸着材が重力で流下し、管外側をライン153から導入される熱風等の加熱媒体が流通するように構成されている。ガス分離部133から加熱脱着部134へ供給される吸着材は、加熱脱着部134で350〜500℃に加熱される。
The
これにより、吸着材に吸着されていた有害成分が脱着され、生成する脱離ガスは伝熱管144内を上昇してガス分離部133へと流れる。そして、ガス分離部133で、吸着材層121からガス流路122へ分離され、脱離ガスは脱離ガス排出口125から排出される。
Thereby, harmful components adsorbed by the adsorbent are desorbed, and the generated desorbed gas rises in the
不活性ガス導入部135は、ガス分離部133に似た構造となっている。すなわち、加熱脱着部134の伝熱管144が、延長されて不活性ガス導入部135内に垂設されている。そして、伝熱管144を通して不活性ガス導入部135内に供給される吸着材が吸着材層161を形成し、冷却部136の上面を覆って流下するようになっている。伝熱管144と再生塔内壁との間にはガス流路162が形成される。
The inert
冷却部136は、複数の伝熱管145で構成される熱交換器であり、管内側を炭素質吸着材が重力で流下し、管外側をライン154から導入される空気等の冷却媒体が流通することにより吸着材が冷却されるように構成されている。吸着材は、冷却部136によって100℃程度に冷却された後、吸着材排出口137から排出されて、再び吸着塔90に供給される。
The
脱離ガスは、ライン159で供給される不活性ガスに同伴され、ガス分離部133のガス流路122に集められるようになっている。すなわち、吸着材供給口131と予熱器132との間に不活性ガスが導入されることにより、脱離ガスが吸着材供給口131から外部に流出しないようになっている。また、不活性ガス導入部135に不活性ガスが導入されることにより、脱離ガスが冷却部136の側から外部に流出しないようになっている。
The desorption gas is accompanied by the inert gas supplied through the line 159 and is collected in the
この結果、加熱脱着部134からの脱離ガスは全て、ガス分離部133のガス流路122に集められることになる。そして、不活性ガスと共にライン151を通して副生品回収設備93(図5)へ送られる。
As a result, all the desorbed gas from the
ガス分離部133の吸着材層121を形成する吸着材は、予熱器132によって150〜200℃に加熱されている。そして、この吸着材層121を通過する脱離ガスも、吸着材に比べて熱容量が小さいために、150〜200℃の温度となる。予熱器132による吸着材の温度制御は、実際は、脱離ガスの温度制御を目的としている。
The adsorbent forming the
脱離ガスの温度が低い場合には、脱離ガス中に含まれるハロゲン化水素等の酸成分とアンモニアとが反応してハロゲン化アンモニウム等の塩類が析出する。この塩類は、粉塵を固着させて装置内に塊状の堆積物を形成したり、装置の腐食を引き起こしたりする要因となる。脱離ガスの酸露点は、100〜140℃であるため、ガス分離部133の温度は150℃以上とする必要がある。
When the temperature of the desorption gas is low, an acid component such as hydrogen halide and ammonia contained in the desorption gas react with ammonia to precipitate salts such as ammonium halide. These salts cause dust to adhere to form a massive deposit in the apparatus or cause corrosion of the apparatus. Since the acid dew point of the desorbed gas is 100 to 140 ° C., the temperature of the
また、脱離ガスの温度が高い場合には、装置の閉塞及び腐食の心配はないのであるが、吸着材に吸着しているアンモニアが脱着し、脱離ガス中に多量のアンモニアが含まれることになり、副生品回収設備93における副生品の品質低下を招く等の問題がある。吸着材の温度が200℃を超えるとアンモニアが脱着を始めるので、ガス分離部133は200℃以下の温度とする必要がある。このような理由によって、脱離ガスを取り出すガス分離部133の温度が一定の範囲に制御されている。
In addition, when the temperature of the desorbed gas is high, there is no concern about clogging or corrosion of the device, but the ammonia adsorbed on the adsorbent is desorbed, and the desorbed gas contains a large amount of ammonia. Thus, there is a problem that the quality of the by-product in the by-
ガス分離部133において、予熱器132から流下する吸着材の熱容量と、加熱脱着部134から上昇する脱離ガスの熱容量とを比較すると、吸着材の熱容量の方が圧倒的に大きい。このため、予熱器132において吸着材の温度を150〜200℃に制御すれば、ガス分離部133の内部温度を150〜200℃の範囲とすることができる。
When the heat capacity of the adsorbent flowing down from the
しかしながら、実際に再生塔110を運転すると、ガス分離部133の温度制御は非常に難しい。その理由は、予熱器132を流下する吸着材は、伝熱管143を通過するのに10分以上の時間を必要とする。したがって、ガス分離部133の温度を検出し、目標値からのずれを修正するために予熱器132を操作しても、ガス分離部133の温度は直ぐには変化しない。すなわち、応答が非常に遅いのである。そして、外乱に対しては、定常状態に復帰するのに数時間を要することが多い。
However, when the
また、粒状である吸着材は、伝熱管143内において一様な流れとすることが困難であり、一様な温度に加熱することが困難である。特に、ガス分離部133はその断面積が比較的広いために、同一断面内にも広い温度分布を生じ、一定の温度とすることが困難である。
Moreover, it is difficult for the adsorbent that is granular to have a uniform flow in the
また、再生塔110の冷却部136における交換熱量は非常に大きく、例えば冷却媒体として空気を使用した場合は、ライン155から排出される冷却媒体の温度は300℃前後と高いのであるが、この熱は有効に使用されることなく廃棄されることが多い。例えば、ライン155から排出される冷却媒体を、ライン152に接続して予熱器132の加熱媒体として使用することはできる。しかし、ライン152で使用できる熱量は、ライン155から排出される熱量の半分以下にすぎない。
この発明の目的は、粒状の吸着材を用いる乾式排ガス処理装置で使用する再生塔であって、ガス分離部の温度の制御性を改善し、吸着材から加熱脱着される有害成分を含む脱離ガスを、安定した状態で取り出すことができる再生塔を提供することである。また、塩類の析出によって装置内に堆積物を形成したり、腐食を引き起こしたりすることのない再生塔を提供することである。さらに、再生塔内で吸着材を冷却することにより得られる熱量を、有効に利用することである。 An object of the present invention is a regeneration tower used in a dry exhaust gas treatment apparatus using a granular adsorbent, which improves the controllability of the temperature of the gas separation unit and includes a desorption component containing harmful components that are thermally desorbed from the adsorbent. An object of the present invention is to provide a regeneration tower capable of taking out gas in a stable state. It is another object of the present invention to provide a regeneration tower that does not form deposits or cause corrosion due to salt precipitation. Furthermore, the amount of heat obtained by cooling the adsorbent in the regeneration tower is to be used effectively.
本発明は、以下に記載するものである。 The present invention is described below.
〔1〕 排ガス中の有害性分を粒状の吸着材で吸着除去する吸着塔と、前記有害成分を吸着した吸着材から有害成分を加熱脱着させて吸着材を再生する再生塔とを備えた乾式排ガス処理装置に用いる再生塔であって、
前記再生塔は、塔頂から塔底に向って、吸着材供給口、ガス分離部、加熱脱着部、冷却部、吸着材排出口を有してなり、
前記ガス分離部内には、吸着材供給口に連通する少なくとも1の吸着材供給筒体を垂設すると共に、前記吸着材供給筒体と再生塔内壁との間にガス加熱器を備えてなり、
前記吸着材供給筒体を通してガス分離部内に供給される吸着材が加熱脱着部の上面を覆って流下すると共に、ガス分離部で分離された脱離ガスが、吸着材供給筒体と再生塔内壁との間を通ってガス分離部の上部に形成した脱離ガス排出口から排出される際に、前記ガス加熱器で脱離ガスが加熱されるよう構成してなる再生塔。
[1] A dry type equipped with an adsorption tower that adsorbs and removes harmful components in exhaust gas with a granular adsorbent, and a regeneration tower that regenerates the adsorbent by heating and desorbing the harmful components from the adsorbent adsorbing the harmful components. A regeneration tower for use in an exhaust gas treatment device,
The regeneration tower has an adsorbent supply port, a gas separation unit, a heat desorption unit, a cooling unit, and an adsorbent discharge port from the tower top to the tower bottom,
In the gas separation section, at least one adsorbent supply cylinder communicating with the adsorbent supply port is suspended, and a gas heater is provided between the adsorbent supply cylinder and the inner wall of the regeneration tower,
The adsorbent supplied into the gas separation section through the adsorbent supply cylinder flows down over the upper surface of the heat desorption section, and the desorbed gas separated in the gas separation section is separated from the adsorbent supply cylinder and the inner wall of the regeneration tower. A regenerative tower configured so that the desorbed gas is heated by the gas heater when discharged from a desorbed gas discharge port formed in the upper part of the gas separation unit.
〔2〕 前記ガス加熱器を通過した脱離ガスの温度を制御対象とし、前記ガス加熱器を操作して温度制御を行うことを特徴とする〔1〕に記載の再生塔。 [2] The regeneration tower according to [1], wherein the temperature of the desorbed gas that has passed through the gas heater is controlled, and the temperature is controlled by operating the gas heater.
〔3〕 前記吸着材供給筒体が、外壁面に加熱手段を備えていることを特徴とする〔1〕又は〔2〕に記載の再生塔。 [3] The regeneration tower according to [1] or [2], wherein the adsorbent supply cylinder includes a heating unit on an outer wall surface.
〔4〕 前記加熱脱着部が上部加熱器と下部加熱器とで構成され、それぞれ異なる加熱媒体を使用することが可能であることを特徴とする〔1〕乃至〔3〕の何れかに記載の再生塔。 [4] The heating desorption part is composed of an upper heater and a lower heater, and different heating media can be used for each of them. [1] to [3] Regeneration tower.
〔5〕 〔4〕に記載の再生塔の運転方法であって、前記冷却部で使用した冷却媒体の一部又は全部が、前記上部加熱器及び/又は前記ガス加熱器において加熱媒体として使用されることを特徴とする再生塔の運転方法。 [5] The regeneration tower operating method according to [4], wherein a part or all of the cooling medium used in the cooling section is used as a heating medium in the upper heater and / or the gas heater. A method for operating a regeneration tower.
本発明の再生塔は、予熱器を備えていない。従って、吸着材をガス分離部に供給する前に予め吸着材を加熱することはない。その代りに、ガス分離部のガス層内に、脱離ガスを加熱するガス加熱器を設けている。比較的低温で吸着材から分離された脱離ガスは、ガス流路内でガス加熱器により加熱される。吸着材を加熱するのではなく脱離ガスのみを加熱するので、制御が安定し、脱離ガスを所定の温度で安定して排出することができる。また、制御する温度の範囲は、下限は脱離ガスの酸露点以上で、上限は微量の硫黄や硫化鉄等が生成を始める約350℃程度まで許容されるため、容易に温度制御を行うことができる。 The regeneration tower of the present invention does not include a preheater. Therefore, the adsorbent is not heated in advance before the adsorbent is supplied to the gas separation unit. Instead, a gas heater for heating the desorbed gas is provided in the gas layer of the gas separation unit. The desorbed gas separated from the adsorbent at a relatively low temperature is heated by a gas heater in the gas flow path. Since only the desorbed gas is heated rather than heating the adsorbent, the control is stable, and the desorbed gas can be discharged stably at a predetermined temperature. Also, the temperature range to be controlled is lower than the acid dew point of the desorbed gas, and the upper limit is allowed up to about 350 ° C where a trace amount of sulfur, iron sulfide, etc. starts to be generated. Can do.
加熱脱着部を上部加熱器と下部加熱器とに2分した場合には、従来法の予熱器と異なり高温での温度制限を受けないため、冷却部で使用した冷却媒体の全部を上部加熱器の加熱媒体として使用することが可能となる。これにより、完全に熱回収を行うことができる。 When the heating / desorption part is divided into an upper heater and a lower heater for two minutes, unlike the pre-heater of the conventional method, there is no temperature limitation at high temperatures. Therefore, the entire heating medium used in the cooling part is removed from the upper heater. It can be used as a heating medium. Thereby, heat recovery can be performed completely.
以下、本発明の実施の形態について説明する。図1はこの発明の第1の実施例を示す再生塔10の概略縦断面図であり、図2は図1に示す再生塔10の一部を拡大した縦断面図である。以下、吸着材として活性コークスを用いて、排ガス中の硫黄酸化物、窒素酸化物を除去する場合を例として、本発明を説明する。他の吸着材、除去対象物の場合も、同様に考えることができる。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a
本発明の再生塔10は、排ガス中の有害性分を粒状の吸着材で吸着除去する吸着塔と、有害成分を吸着した吸着材から有害成分を加熱脱着させて吸着材を再生する再生塔とを備えた乾式排ガス処理装置に用いる再生塔10である。そして、塔頂から塔底に向って、吸着材供給口31、ガス分離部33、加熱脱着部34、冷却部36、吸着材排出口37を有している。
The
ガス分離部33の内部には、吸着材供給口31に連通する吸着材供給筒体20が垂設されている。すなわち、塔頂の円錐部の上に吸着材供給口31が設けられ、円錐部の下端から下方に向って次第に縮径する吸着材供給筒体20が形成されている。この吸着材供給筒体20を通してガス分離部33内に供給される吸着材は吸着材層21を形成し、加熱脱着部34の上面を覆って流下するようになっている。
An
また、吸着材供給筒体20と再生塔10の内壁との間にはガス流路22が形成され、このガス流路22にはガス加熱器23が設けられている。分離された脱離ガスは、ガス流路22を通って上部に形成された脱離ガス排出口25から排出される際に、ガス加熱器23で加熱されるように構成されている。
A
加熱脱着部34は、複数の伝熱管44で構成される熱交換器であり、管内側を吸着材が重力で流下し、管外側を熱風等の加熱媒体が流通するように構成されている。そして、管外側は、上部加熱器38と下部加熱器39とに2分されているが、これについては後で詳しく述べる。
The
90〜150℃の温度で供給口31から塔内へ導入された吸着材は、ガス分離部33で塔内全面に広がり、全ての伝熱管44の管内を流下して、350〜500℃の温度にまで加熱される。これにより、吸着材に吸着されていた硫黄酸化物等の有害成分は、伝熱管44内で脱着されることになる。
The adsorbent introduced into the tower from the
脱離ガスは、伝熱管44内を上昇し、ガス分離部33の吸着材層21の吸着材粒子間の間隙を通ってガス流路22内に導入され、ガス加熱器23で加熱された後に脱離ガス排出口25から塔外に排出される。脱離ガスは、ガス加熱器23により加熱され、酸露点以下の温度とならないように150℃以上に温度制御される。
The desorbed gas rises in the
加熱脱着部34と冷却部36との間は、吸着材滞留部35を設けることにより、伝熱管44内にて脱着しきれなかった硫黄酸化物等の有害成分を吸着材から完全に脱着することができる。また、不活性ガスの導入は、塔頂部及び塔底部等から適宜行うことが好ましい。
By providing the
冷却部36は、複数の伝熱管45で構成される熱交換器であり、管内側を吸着材が重力で流下し、管外側をライン56から導入される空気等の冷却媒体が流通するように構成されている。吸着材は冷却部36によって100℃程度に冷却された後、吸着材排出口37から排出され、再び吸着塔90に供給される。
The cooling
本発明の再生塔10は、従来の吸着材の予熱器を削除すると共に、ガス分離部33にガス加熱器23を設けた点に特徴を備えている。そこで、ガス分離部33の構造について詳しく説明する。
The
吸着材には、粉化した吸着材、及び吸着塔90で処理する際に吸着材中に取り込まれたダストを微粉として含んでいる。このため、脱離ガスを排出する際に、これらが脱離ガスに同伴しないように注意する必要がある。すなわち、ガス流速をなるべく低く抑えることが好ましい。
The adsorbent contains finely powdered adsorbent and dust taken into the adsorbent during processing in the
再生塔10では、吸着材供給筒体20の内径が下方に向うに従って漸狭に形成されると共に、再生塔10のガス分離部33の内径が上方に向うに従って漸増に形成されている。これによって、脱離ガス排出口25へ向かう脱離ガスのガス流路22内の流速を低く抑えることができる。また、ガス流路22は環状となるので、ガスの流れを一様とするために、脱離ガス排出口25は複数個とすることが好ましい。
In the
また、再生塔10の内部は、吸着材及び粉塵が堆積しない構造とし、吸着材及び粉塵が塔内を滑らかに流下する構造とする。すなわち、ガス分離部33の内部構造は、吸着材及び粉塵の安息角を考慮して決定される。
Further, the inside of the
吸着材供給筒体20の下端24から円錐状に堆積される吸着材層21は、ガス流路22との境界が吸着材の安息角をなしている。これを図1にαで示している。吸着材の安息角は、30〜45°程度である。そして、吸着材が流下する吸着材供給筒体20の内側では、図1に示すように、吸着材供給筒体20の外周面と水平面とがなす角度βが吸着材の安息角以上の角度であることが好ましい。
The
また、ガス流路22に接する塔内壁は、図1に示すように、塔内壁内周と水平面とがなす角度γが脱離ガスに同伴する微粉の安息角以上の角度であることが好ましい。微粉の安息角は50〜80°程度である。また、吸着材層21とガス流路22との境界面が塔内壁と接する場所は微粉が集積し易いので、第1の実施例のように塔径を拡大した場合には、境界面と接する部分の塔内壁は垂直とすることが好ましい。
Further, as shown in FIG. 1, the inner wall of the tower in contact with the
ガス加熱器23は、例えば加熱コイルを用いることができる。すなわち、図2に示すように、コイル状の伝熱管を吸着材供給筒体20の外周方向に所定の間隔で巻回して、伝熱管外側を脱離ガスの流路としたものである。管内側には熱媒油等の加熱媒体を用いる。その他、電熱ヒーター等を用いることもできる。
For example, a heating coil can be used as the
吸着材層21を形成する吸着材は、吸着材供給口31から吸着材供給筒体20内を流下したものであり、その温度は90〜150℃程度である。また、ここで流下する吸着材の熱容量は、加熱脱着部34から上昇する脱離ガスの熱容量と比べて非常に大きな熱容量である。このため、吸着材層21から分離されてガス流路22に入る脱離ガスの温度は、概ね吸着材層21の温度と等しくなる。
The adsorbent forming the
脱離ガスは、ガス流路22においてガス加熱器23によって加熱される。脱離ガスを加熱する熱量は小さく、短時間で加熱することができる。したがって、ガス加熱器23を通過した脱離ガスの温度を制御対象とし、ガス加熱器23の加熱媒体流量又は電力を操作して温度制御を行うことが容易にできる。この温度制御は、応答の速いものであり、脱離ガスを安定した状態で排出することができる。
The desorption gas is heated by the
ガス分離部33において、脱離ガスが吸着材層21から分離される際の温度は150℃以下である。したがって、再生塔10から排出される脱離ガスはアンモニアを含んでおらず、副生品回収設備93での使用に適している。また、脱離ガスは、酸露点以上とするために、ガス加熱器23において150℃以上、好ましくは200℃程度に加熱される。この場合、200℃以上に加熱しても特に問題はない。つまり、温度制御の目標値を、広い範囲で設定することができる。
In the
ここで、脱離ガスの挙動について説明する。加熱脱着部34を流下する吸着材は、350〜500℃に加熱されることにより、吸着した有害成分を脱離ガスとして脱着する。脱離ガスは、伝熱管44の内部を上昇してガス加熱器23へ向かう途中のガス分離部33で90〜150℃に冷却される。200℃以下の温度で吸着材と脱離ガスが接触すると、脱離ガス中のアンモニアは再び吸着材に吸着される。
Here, the behavior of the desorbed gas will be described. The adsorbent flowing down the
再吸着されたアンモニアは、吸着材の流下に伴って加熱脱着部34の高温部に戻り、再度脱着される。このように、アンモニアは、伝熱管44の内部において吸着と脱着を繰り返す中で分解される。なお、脱離ガス中の硫黄酸化物ガスは、200℃以下の温度で吸着材と接触しても、無酸素状態であるが故に再吸着されない。
The re-adsorbed ammonia returns to the high temperature part of the
ガス分離部33において、脱離ガスはガス加熱器23によって200℃程度に加熱されるが、ガス流路22の構成部材が酸露点以下の温度とならないように注意する必要がある。例えば、吸着材供給筒体20は、内側を流下する吸着材の温度が150℃以下であり、ガス層22に接触する外壁面が内側から冷却される場合がある。このため、外壁面に加熱手段26を備えることが好ましい。図2は、加熱コイルを用いた加熱手段26を示している。
In the
同様に、脱離ガスと接触する再生塔10の塔壁内面も、塔壁外面からの放熱により冷却される場合がある。このため、塔壁の内面がガス流路22に接触する場合には、外壁面に塔壁加熱手段(図示せず)を備えることが好ましい。また、念のために、近傍の吸着材層21に接触する塔壁も同様とすることが好ましい。塔壁加熱手段としては、熱媒を通した加熱コイルや電熱ヒーター等を用いることができる。
Similarly, the inner wall surface of the
再生塔10は、従来の予熱器が削除されているので、吸着材の加熱は全て加熱脱着部34で行われることになる。加熱脱着部34は、管外側に異なる加熱媒体を供給できるように、上部加熱器38と下部加熱器39とに2分されている。
Since the conventional preheater is omitted from the
一方、冷却部36では、空気等の冷却媒体が、ファン61によってライン56から管外側に導入され、ライン57から排出されている。ライン57から排出される冷却媒体は、約300℃の高温であり、加熱脱着部34における加熱媒体として使用することができる。
On the other hand, in the
すなわち、冷却部36で使用した冷却媒体を、上部加熱器38の管外側にライン52から導入し、ライン53から排出する。これによって、冷却部36で回収された熱量の大部分を、吸着材の加熱に用いることができる。
That is, the cooling medium used in the
下部加熱器39では、再生塔10の放熱等による回収不能な損失熱量及び脱離に必要な熱量を補うために、必要な熱量を導入している。この実施例では、空気等の加熱媒体をファン62、ライン54及びライン55等で循環すると共に、循環経路の途中で熱風炉63により加熱媒体を加熱する構成としている。
In the
加熱脱着部34において吸着材に加えられる熱量は、以上のシステムとすることにより、冷却部36からの回収熱を最大限有効利用できる。また、システムを構成するライン52〜ライン57は、従来のラインと比較してラインを複雑化するものではない。したがって、本発明の再生塔10は、建設においても運転においても優れたものとなる。
The amount of heat applied to the adsorbent in the
図3は、この発明の他の実施例を示す再生塔11の一部を示す。図1に示す再生塔10とは、再生塔の上部側の塔径が拡大されていない点で異なっている。また、吸着材供給筒体20の形状が異なっている。すなわち、吸着材供給口31と同一の断面形状を備えた吸着材供給筒体20が塔内に垂設されている。
FIG. 3 shows a part of the
この他の実施例の再生塔11においては、図1の再生塔10と同様にして、吸着材供給筒体20を通してガス分離部33内に供給される吸着材は吸着材層21を形成し、加熱脱着部34の上面を覆って流下するようになっている。また、吸着材供給筒体20と再生塔11の内壁との間にはガス流路22が形成され、ガス流路22にはガス加熱器23が設けられている。
In the
再生塔10と比較して、再生塔11は、吸着材供給筒体20の下端部24が小さいため、吸着材の流下速度が速くなるという欠点もあるが、形状が単純となり製作費が低減される点で優れている。
Compared with the
なお、上記各実施例においては、吸着材供給口31に連通する吸着材供給筒体20を1箇設けた。しかし、これに限られず図4に示すように、吸着材供給口31に複数個、例えば2〜10箇の吸着材供給塔20を連結して、吸着材をガス分離部33に分散供給するようにしても良い。
In each of the above embodiments, one
10、11、12、110 再生塔
20 吸着材供給筒体
21、121、161 吸着材層
22、122、162 ガス流路
23 ガス加熱器
24 下端
25、125 脱離ガス排出口
26 加熱手段
31、131 吸着材供給口
33、133 ガス分離部
34、134 加熱脱着部
35 吸着材滞留部
36、136 冷却部
37、137 吸着材排出口
38 上部加熱器
39 下部加熱器
44、45、143、144、145 伝熱管
51、52、53、54、55、56、57 ライン
61、62 ファン
63 熱風炉
90 吸着塔
91 篩設備
92 吸着材貯槽
93 副生品回収設備
94、95 コンベヤライン
96 ホッパ
97 煙突
132 予熱器
135 不活性ガス導入部
141、142 バルブ
151、152、153、154、155、159 ライン
10, 11, 12, 110
Claims (5)
前記再生塔は、塔頂から塔底に向って、吸着材供給口、ガス分離部、加熱脱着部、冷却部、吸着材排出口を有してなり、
前記ガス分離部内には、吸着材供給口に連通する少なくとも1の吸着材供給筒体を垂設すると共に、前記吸着材供給筒体と再生塔内壁との間にガス加熱器を備えてなり、
前記吸着材供給筒体を通してガス分離部内に供給される吸着材が加熱脱着部の上面を覆って流下すると共に、ガス分離部で分離された脱離ガスが、吸着材供給筒体と再生塔内壁との間を通ってガス分離部の上部に形成した脱離ガス排出口から排出される際に、前記ガス加熱器で脱離ガスが加熱されるよう構成してなる再生塔。 A dry exhaust gas treatment apparatus comprising: an adsorption tower that adsorbs and removes harmful components in exhaust gas with a particulate adsorbent; and a regeneration tower that regenerates the adsorbent by heating and desorbing harmful components from the adsorbent adsorbing the harmful components A regeneration tower used for
The regeneration tower has an adsorbent supply port, a gas separation unit, a heat desorption unit, a cooling unit, and an adsorbent discharge port from the tower top to the tower bottom,
In the gas separation section, at least one adsorbent supply cylinder communicating with the adsorbent supply port is suspended, and a gas heater is provided between the adsorbent supply cylinder and the inner wall of the regeneration tower,
The adsorbent supplied into the gas separation section through the adsorbent supply cylinder flows down over the upper surface of the heat desorption section, and the desorbed gas separated in the gas separation section is separated from the adsorbent supply cylinder and the inner wall of the regeneration tower. A regenerative tower configured so that the desorbed gas is heated by the gas heater when discharged from a desorbed gas discharge port formed in the upper part of the gas separation unit.
前記冷却部で使用した冷却媒体の一部又は全部が、前記上部加熱器及び/又は前記ガス加熱器において加熱媒体として使用されることを特徴とする再生塔の運転方法。 The operation method of the regeneration tower according to claim 4,
A part of or all of the cooling medium used in the cooling section is used as a heating medium in the upper heater and / or the gas heater.
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