JP2880939B2 - 低温脱硫法 - Google Patents
低温脱硫法Info
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Description
学工場の排ガス等からSOx(亜硫酸ガスSO2、無水
硫酸ガスSO3 等)を除去する脱硫法に関し、特に、3
00℃以下の低温の排ガス中に含まれるSOxを除去す
るのに有効な低温脱硫法に関するものである。
工場の排ガス等からSOx(亜硫酸ガスSO2 、無水硫
酸ガスSO3 等)を除去する脱硫法として、アルカリ溶
液を排ガス中に散布してSOxを吸収・回収する湿式脱
硫法と、固体表面への吸着、吸収によりSOxを除去す
る乾式脱硫法とがある。
脱硫法が多く用いられており、その中でも石灰石(Ca
CO3 )を脱硫剤として石膏(CaSO4 )を副産物と
する方法は、脱硫効率が非常に高く、安定した運転がで
きるため、大規模な処理において主流となっている。
用共に高価であるため、それらが比較的安価で済む乾式
脱硫法を用いた方が経済的には有利であるが、乾式脱硫
法は湿式脱硫法のように脱硫効率が高くなく、また、高
い反応温度を必要とするため、何等かの方法でそれらを
改善する必要が生じる。
問題点を解決したものであって、設備費用、運転費用共
に安価にすることができるとともに、高い反応温度を必
要とすることなく、高い脱硫効率が得られる低温脱硫法
を提供することを目的とするものである。
るためにこの発明は、SOxを含む排ガスによって不活
性な媒体粒子を流動化して流動層を形成し、この流動層
中に脱硫剤を含む溶液又はスラリーを注入して前記媒体
粒子の表面に付着させるとともに、流動層内の温度を排
ガスの露点よりも10〜50℃高い温度に設定し、媒体
粒子表面の脱硫剤によって排ガス中のSOxを吸収して
脱硫反応を進行させ、これと同時に排ガスの熱によって
脱硫剤中の水分を蒸発させて媒体粒子の表面で反応生成
物と未反応脱硫剤を乾燥固化させ、この乾燥固化させた
反応生成物と未反応脱硫剤を媒体粒子の表面から微粉と
して剥離し、これを排ガスと共に流動層から排出する手
段を採用したものである。また、前記媒体粒子は、流動
化によって粉砕されにくいシリカサンド、川砂、アルミ
ナ等からなるとともに、その粒径は150〜2000μ
m程度である手段を採用したものである。さらに、前記
排ガスは300℃以下の低温である手段を採用したもの
である。さらに、前記脱硫剤は、300℃以下の低温で
も活性の高いアルカリ金属の水酸化物又はアルカリ土類
金属の水酸化物である手段を採用したものである。そし
て、前記流動層が、ガス供給部にガス分散板を用いな
い、噴流型流動層である手段を採用したものである。
より、SOxを含む排ガスによって不活性な媒体粒子を
流動化させて流動層を形成する。流動層は排ガスによっ
て激しく攪拌された状態となっているので、この流動層
中に脱硫剤を含む溶液又はスラリーを注入すると、それ
らは媒体粒子と接触することにより媒体粒子の表面に均
一に付着する。媒体粒子の表面に付着した脱硫剤は排ガ
ス中のSOxを吸収して脱硫反応が進行する。これと同
時に排ガスの熱によって脱硫剤中の水分が蒸発し、反応
生成物と未反応の脱硫剤が媒体粒子の表面で乾燥固化す
る。媒体粒子の表面で乾燥固化した脱硫剤は、媒体粒子
の激しい運動によって媒体粒子の表面から剥離して微粉
の状態となり、この微粉の状態となった反応生成物と未
反応の脱硫剤は、排ガスと共に流動層から排出される。
関する特許出願をした(特開平6−79132号、特開
平7−148417号)。これらは、SOxを含む排ガ
スによって不活性な媒体粒子を流動化させて流動層を形
成し、流動層内に脱硫剤微粒子を注入する方法であっ
て、脱硫剤微粒子が流動層内に一時的に滞留するので高
い脱硫効率が得られるが、両者とも湿式脱硫法ほどの脱
硫効率を得るまでには至っていなかった。
て、流動層内に注入する脱硫剤の定量性を良くし、安定
した運転を容易に行うため、脱硫剤の溶液又はスラリー
を用いて流動層内に注入すること等を試みていた。
動層内に直接注入する代わりに、脱硫剤の溶液又はスラ
リーを注入することで、脱硫効率を飛躍的に向上させる
ことができることを発見し、本願発明に到達した。
する。各種の燃焼排ガスや化学工場からの排ガス等の温
度は、一般に150℃前後の場合が多い。このような排
ガスでSOxと反応しない不活性な媒体粒子を流動化さ
せて流動層を形成する。
状態となっている。その中に脱硫剤を含む溶液又はスラ
リーを注入すると、脱硫剤は攪拌状態の媒体粒子と接触
してその表面に均一に付着する。媒体粒子の表面に付着
した脱硫剤は、排ガス中のSOxを吸収して脱硫反応が
進行し、これと同時に、排ガスの熱によって脱硫剤中の
水分が蒸発する。
生成物と未反応の脱硫剤が媒体粒子の表面で乾燥固化し
た状態となる。この乾燥固化した反応生成物と未反応の
脱硫剤は、媒体粒子の激しい運動によって媒体粒子の表
面から剥離し、微粉の状態となる。
未反応の脱硫剤は、排ガスと共に流動層から排出され、
バッグフィルターで捕集される。
することにより、脱硫効率を飛躍的に向上させることが
できる。その理由は、 亜硫酸ガスの水に対する溶解度が非常に大きいので、
水分の存在によって亜硫酸ガスの吸収が著しく促進され
る。 水分によって脱硫剤が媒体粒子の表面に付着するの
で、脱硫剤の流動層内における滞留時間を著しく長くで
きる。からである。
結果、流動層の温度は次のように決定すべきことが判明
した。
間を要するので、上記した効果が発揮される。しかし、
流動層内の温度が低くなりすぎると、水分の蒸発が不充
分となり、媒体粒子表面で反応生成物と未反応の脱硫剤
が粘性の高い状態となり、媒体粒子が互いに凝集して流
動状態が損なわれ、ついには運転不能の状態となってし
まう。
排ガスの露点以上にする必要がある。また、脱硫剤及び
生成物の物性や排ガスの諸条件の変動等を考慮する必要
もある。そして、これらを考慮した結果、流動層内の温
度は、排ガスの露点よりも10〜50℃高い温度に設定
することが好ましいということが明らかになった。
300℃以下の低温でも活性の高いものが好ましい。例
えば、水酸化ナトリウム(NaOH)、水酸化カリウム
(KOH)などのアルカリ金属の水酸化物や消石灰(C
a(OH)2 )、水酸化マグネシウム(Mg(O
H)2 )などのアルカリ土類金属の水酸化物が好ましい
が、これに限定することなく、同様の機能が得られるも
のであればよいものである。
度から決まるので、これに応じた量の脱硫剤を注入すれ
ばよい。ここで、脱硫剤とSOx量との化学量論的比率
は、脱硫効率を考慮して決定されるものであり、乾式脱
硫法では、湿式脱硫法に比べて脱硫効率が悪いので、こ
の比率を大きくする必要がある。
の濃度、言い換えると脱硫剤と共に注入する水の量は、
流動層内の温度を考慮して決定すればよい。すなわち、
前述したように、流動層内の排ガスの温度が、露点より
も10〜50℃高い温度となるように設定すればよい。
て粉砕されにくいシリカサンド、川砂、アルミナ等を使
用し、その粒子径は150〜2000μm程度が好まし
い。粒子径が小さすぎると流動層からの飛び出しが多く
なり、大きすぎると排ガスの圧力損失が大きくなるから
である。
に近い低温で、かつ、媒体粒子が互いに凝集しないよう
に、比較的激しい流動状態とすることが好ましい。この
ため、排ガスの供給部は、通常のガス分散板を用いずに
コーン状の流動層下部から直接排ガスを導入する、噴流
型流動層としてもよい。
を実施するための装置の一例を示す。この装置は試験装
置であって、供給ガスとして空気に所定量のSO2 を添
加した試料ガスを用いたものである。
供給された空気をオイルフィルター2、シリカゲル塔3
で油分及び水分を除去した後に流量計(オリフィス)5
で流量を測定し、又ボンベ6からのSO2 ガスの流量を
流量計(フローメータ)7で測定し、これらのガスを混
合して500〜1000ppmのS02 を含むガスとす
る。
70〜300℃に加熱し、粉粒流動層の脱硫反応容器1
0に供給して、媒体粒子を流動化させる。
のものであって、大型の流動層の場合には十分な保温を
するだけで良い。
ラリーを用意し、これをスラリー循環ポンプ12を経て
スラリー定量ポンプ13により一定の流量で脱硫反応器
10に供給する。
剤を捕集するための円筒ろ紙、14は反応温度を測定す
るための熱電対、15はそのレコーダー、18は流出ガ
スの湿度を測定する乾−湿球温度計、20は入口及び出
口ガス中のS02 濃度を測定するためのSOxメータ
ー、19はSOxメーターに入るガスを冷却するための
冷却器である。
を示す。
る低温脱硫法を用いることによって、簡単な設備で高い
反応温度を必要とすることなく高い脱硫効率が得られる
ことがよく分かる。
より、SOxを含む排ガスによって不活性な媒体粒子を
流動化して流動層を形成し、流動層内の温度を排ガスの
露点よりも10〜50℃高い温度に設定し、この流動層
中に脱硫剤を含む溶液又はスラリーを注入すると、媒体
粒子の表面に脱硫剤が付着し、この脱硫剤によって排ガ
ス中のSOxが吸収される。これと同時に、排ガスの熱
によって脱硫剤中の水分が蒸発し、媒体粒子の表面で反
応生成物と未反応脱硫剤が乾燥固化し、この乾燥固化し
た反応生成物と未反応脱硫剤は、媒体粒子の激しい運動
によって媒体粒子の表面から微粉となって剥離する。こ
の剥離した微粉を排ガスと共に流動層から排出すること
によって排ガス中に含まれるSOxを除去することがで
きる。この場合、脱硫剤を溶液又はスラリーとしたの
で、水の存在によってSOxガスの吸収を著しく促進す
ることができることになる。また、水分によって脱硫剤
は、媒体粒子の表面に確実に付着することになるので、
脱硫剤が流動層内に長時間滞留することになり、脱硫剤
の流動層内における滞留時間を著しく長くすることがで
きることになる。したがって、簡単な設備で、高い反応
温度を必要とすることなく、高い脱硫効率が得られるこ
とになる。
砕されにくいシリカサンド、川砂、アルミナ等を用いて
いるので、流動層内に媒体粒子、すなわち脱硫剤を長時
間確実に滞留させることができることになる。また、媒
体粒子の粒径を150〜2000μm程度としたことに
より、媒体粒子の流動層からの飛出しを少なくすること
ができるとともに、ガスの圧力損失を小さくすることも
できることになる。
温でも活性の高いアルカリ金属の水酸化物又はアルカリ
土類金属の水酸化物を用いたことにより、高い反応温度
を必要とすることなく、低温の排ガス中に含まれるSO
xを効率よく除去することができることになる。
板を用いない、噴流型流動層であるとしたことにより、
媒体粒子が互いに凝集することがなく、比較的激しい流
動状態が得られることになり、脱硫効率を著しく向上さ
せることができることになる。
置の一例を示したフローシートである。
Claims (5)
- 【請求項1】 SOxを含む排ガスによって不活性な媒
体粒子を流動化して流動層を形成し、この流動層中に脱
硫剤を含む溶液又はスラリーを注入して前記媒体粒子の
表面に付着させるとともに、流動層内の温度を排ガスの
露点よりも10〜50℃高い温度に設定し、媒体粒子表
面の脱硫剤によって排ガス中のSOxを吸収して脱硫反
応を進行させ、これと同時に排ガスの熱によって脱硫剤
中の水分を蒸発させて媒体粒子の表面で反応生成物と未
反応脱硫剤を乾燥固化させ、この乾燥固化させた反応生
成物と未反応脱硫剤を媒体粒子の表面から微粉として剥
離し、これを排ガスと共に流動層から排出することを特
徴とする低温脱硫法。 - 【請求項2】 前記媒体粒子は、流動化によって粉砕さ
れにくいシリカサンド、川砂、アルミナ等からなるとと
もに、その粒径は150〜2000μm程度である請求
項1記載の低温脱硫法。 - 【請求項3】 前記排ガスは300℃以下の低温である
請求項1記載の低温脱硫法。 - 【請求項4】 前記脱硫剤は、300℃以下の低温でも
活性の高いアルカリ金属の水酸化物又はアルカリ土類金
属の水酸化物である請求項1記載の低温脱硫法。 - 【請求項5】 前記流動層が、ガス供給部にガス分散板
を用いない、噴流型流動層である請求項1記載の低温脱
硫法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7333641A JP2880939B2 (ja) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | 低温脱硫法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7333641A JP2880939B2 (ja) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | 低温脱硫法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09173763A JPH09173763A (ja) | 1997-07-08 |
JP2880939B2 true JP2880939B2 (ja) | 1999-04-12 |
Family
ID=18268332
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7333641A Expired - Fee Related JP2880939B2 (ja) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | 低温脱硫法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112933910B (zh) * | 2021-03-08 | 2022-11-08 | 上海交通大学 | 一种基于烟气半干法的移动床耦合吸收脱硫方法 |
-
1995
- 1995-12-21 JP JP7333641A patent/JP2880939B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH09173763A (ja) | 1997-07-08 |
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