JPH0226618A - 改良された排煙脱硫脱硝法 - 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］ 本発明は硫黄酸化物及び窒素酸化物を含有する燃焼排ガ
スを乾式脱硫脱硝する方法の改良に関するものであって
、さらに詳しくは燃焼排ガスの乾式脱硫脱硝で使用され
る活性炭等の炭素質吸着剤の消耗を軽減することができ
る方法に係る。

［従来の技術］ 硫黄酸化物及び窒素酸化物を含有する燃焼排ガスを乾式
脱硫脱硝するに際しては、アンモニアガスを注入した燃
焼排ガスを、活性炭等の炭素質吸着剤で形成される一つ
又は二つ以上の移動床に直交流で接触させる方法が一般
に採用されている。そして、炭素質吸着剤の移動床を二
つ以上使用する場合には、各移動床に燃焼排ガスを直列
に流して１段目の移動床を通過したガスに、改めてアン
モニアガスを注入して２段目の移動床に供給するのが通
例であって、こうした′２段処理法では１段目で主とし
て脱硫が行われ、２段目では主として脱硝が行われる。

［発明が解決しようとする課題］ 燃焼排ガスの脱硫脱硝法では、活性炭等の炭素質吸着剤
が移動床の形で使用されている関係で、炭素質吸着剤は
粒子同志の接触により多少なりとも粉化するのが通常で
ある。しかし、実際の乾式脱硫脱硝装置では、装置に導
入される燃焼排ガスの温度が比較的高温であれば、格別
問題はないものの、ガス温度が低い場合には、炭素質吸
着剤の粉化が上記した物理的要因だけでは説明できない
程過剰に起こり、その過剰粉化は燃焼排ガスの温度が低
い程増大する。

ちなみに、第２図は燃焼排ガスにアンモニアガスを注入
した場合及び注入しない場合の２例について、各燃焼排
ガスをそれぞれ単一の活性炭移動床に供給した際に、ガ
スの温度が活性炭の粉化量に如何なる影響を及ぼすかを
示すグラフであって、活性炭の粉化量はガス温度１５０
℃に於ける粉化量を基準値１．０とした場合の相対値で
示されている０図示の通り、アンモニアを注入していな
い燃焼排ガスにあっては、活性炭の粉化量がほぼ一定で
あるのに対し、アンモニアを注入した燃焼排ガスを供給
した場合は、ガス温度の低下に伴って活性炭の粉化量が
増加し、特にガス温度が１２０℃以下になると、粉化が
際立って著しくなる。そして、このような活性炭の粉化
は燃焼排ガスを二つの移動床にて２段処理する排煙プロ
セスでは、主として脱硫が起こる１段目の移動床に於い
て観察される。

ところで、硫黄酸化物及び窒素酸化物を含有する燃焼排
ガスの温度が１５０℃以下であるのは、決して珍しいこ
とではなく、例えば排ガス発生源の温度が低ければ、自
ずと燃焼排ガスの温度も低くなり、また高温燃焼排ガス
にあっても。

これから熱回収を図った場合には、燃焼排ガスの温度は
簡単に１５０℃以下に低下する。従って、温度が比較的
低い燃焼排ガスを脱硫脱硝する場合に、炭素質吸着剤の
過剰粉化を防止することは、炭素質吸着剤の消費量を軽
減する意味で極めて望ましいことであると言える。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、第２図に示すような炭素質吸着剤の粉化
増大は、吸着剤表面に硫酸アンモニウムや酸性硫酸アン
モニウム等のアンモニウム塩が過剰に生成されることに
起因することを解明し、その過剰生成がアンモニアガス
を燃焼排ガスに注入することなく、炭素質吸着剤に事前
吸着させて置くことで回避できることを見出した。

従って、本発明に係る燃焼排ガスの脱硫脱硝法は、炭素
質吸着剤の移動床に、燃焼排ガスを直交流で通過させて
当該排ガスを脱硫脱硝する方法に於いて、燃焼排ガスと
の接触に先立ち予め炭素質吸着剤にアンモニアを吸着さ
せ、その炭素質吸着剤の移動床に、アンモニアガスが注
入されていない燃焼排ガスを通過させることを特徴とす
る。

［作　　　用］ 炭素質吸着剤、典型的には活性炭の移動床に燃焼排ガス
を通過させた場合、排ガス中の硫黄酸化物はこれと共存
する水及び酸素と反応し、硫酸の形で活性炭に吸着除去
されると考えられているが、窒素酸化物はこれを活性炭
で安定して吸着除去することはできない、このため、窒
素酸化物の還元剤として作用するアンモニアガスを予め
燃焼排ガスに注入しておき、これを活性炭の移動床にで
供給することで、硫黄酸化物と窒素酸化物を同時に除去
する方法が採用されている。

しかしながら、活性炭上に生成された硫酸はアンモニア
が共存すると、容易に硫酸アンモニウムや酸性硫酸アン
モニウムに転化し、系内の温度が比較的低い場合、その
転化速度は窒素酸化物がアンモニアによって窒素に還元
される反応速度よりも速い、このため、燃焼排ガスに注
入されたアンモニアガスは、活性炭上に生成された硫酸
と優先的に反応して上記したアンモニウム塩を生成する
ため、系内に導入されるアンモニアを遮断しない限り、
活性炭の粉化量増大に繋がるアンモニウム塩の過剰生成
を防止することができない、つまり、燃焼排ガスにアン
モニアガスを注入する従来の方式では、たとえアンモニ
ア注入量を減少させても、アンモニウム塩の過剰生成を
完全には防止することができない、そして、極端にアン
モニア注入量を減少させた場合には、アンモニア不足か
ら脱硝率の低下を心配しなければならない。

然るに、本発明の方法では予めアンモニアを吸着させた
活性炭の移動床に、燃焼排ガスを直交流で通過させる方
式を採用しているため、燃焼排ガスの硫黄酸化物は、活
性炭に硫酸の形で吸着除去されるものの、活性炭が保有
しているアンモニア量には限度があるため、その活性炭
上に生成されている硫酸が如何に多量であっても、アン
モニウム塩が過剰生成されることがない。

そして、活性炭の移動床に燃焼排ガスを直交流で供給し
た場合にあっては、移動床の燃焼排ガス入口付近で大部
分の硫黄酸化物が活性炭に吸着除去される結果、移動床
の中央部からガス出口側に亘る領域に、硫黄酸化物が流
れ込むことが殆どない、従って、たとえガス入口側を流
下する活性炭のアンモニアがアンモニウム塩の生成で消
費され尽くされたとしても、移動床の中央部からガス出
口側の領域を流下する活性炭は、自己が保有するアンモ
ニアを失うことがなく、これを窒素酸化物の還元剤とし
て機能させることができるので、脱硝率の低下を懸念す
る必要がない。

第１図は本発明方法の一実施例を示すフローシートであ
って、１は活性炭の移動床を有する脱硫脱硝塔を、２は
活性炭に吸着された硫黄成分などを脱離させた活性炭を
再生する脱離塔を、３は脱離塔で再生された活性炭から
微粉炭を除去するスクリーンを、４は再生活性炭にアン
モニアを吸着させるアンモニア吸着装置をそれぞれ示す
。

硫黄酸化物及び窒素酸化物を含有する燃焼排ガスは、ア
ンモニアの注入を受けることなく脱硫脱硝塔１に供給さ
れ、アンモニアを吸着含有する活性炭の移動床と直交流
で接触する。この接触によりガス中の硫黄酸化物は硫酸
、酸性硫酸アンモニウム又は硫酸アンモニウムの形で活
性炭に吸着除去され、窒素酸化物は活性炭が吸着してい
るアンモニアの作用で窒素に還元される。従って、燃焼
排ガスは活性炭の移動床を横断する間に脱硫脱硝されて
ライン５に取り出され、通常は煙道に送られる。

一方、硫黄酸化物を硫酸、酸性硫酸アンモニウム、硫酸
アンモニウムなどの形で吸着することで吸着能が減少し
た活性炭は、脱硫脱硝塔１の底部から取り出されて脱離
塔２の頂部に供給され、脱離塔２内を流下する間に硫黄
化合物が脱離されることで再生される。脱離塔の底部か
ら取り出される再生活性炭は、機械的に粉化した活性戻
粉を除去するスクリーン３を経由してアンモニア吸着装
置４に供給され、ここでアンモニアを吸着した後、脱硫
脱硝塔１の頂部に循環される。

第１図に示した態様では、脱離塔がら取り出された直後
の再生活性炭にアンモニアを吸着させているが、本発明
の場合、再生活性炭へのアンモニア吸着は、その活性炭
が燃焼排ガスと接触する以前に完了していれば良いので
、アンモニア吸着装置４は、再生活性炭を脱離塔２の底
部から脱硫脱硝塔１の頂部に移送するラインの任意に位
置に設置することができる。また１図示の実施例では燃
焼排ガスを脱硫脱硝塔１で単段処理しているが、複数個
の脱硫脱硝塔を用いて燃焼排ガスを多段処理する場合に
、本発明の方法を利用することも可能である。

［発明の効果コ 燃焼排ガスにアンモニアを注入して炭素質吸着剤の゛移
動床に直交流で通過させる従来の排煙脱硫脱硝法では、
燃焼排ガスの温度が低い場合、炭素質吸着剤の著しい粉
化を覚悟しなければならないが、燃焼排ガスとの接触に
先立ち予め炭素質吸着剤にアンモニアを吸着させておく
本発明の方法によれば、吸着剤粉化の原因となるアンモ
ニウム塩の過剰生成を抑制できるので、炭素質吸着剤の
粉化を大幅に軽減することができる。そして、本発明の
方法では脱硫率及び脱硝率が低下することもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すフローシートであり、
第２図はガス温度と活性炭の粉化量との関係を示すグラ
フである。 １：脱硫脱硝塔　２：脱離塔　３：スクリーン４：アン
モニア吸着装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、炭素質吸着剤の移動床に燃焼排ガスを直交流で通過
   させて当該排ガスを脱硫脱硝する方法に於いて、燃焼排
   ガスとの接触に先立ち炭素質吸着剤に予めアンモニアを
   吸着させ、このアンモニアを吸着した炭素質吸着剤の移
   動床に、燃焼排ガスを接触させることを特徴とする排煙
   脱硫脱硝法。