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JPH0747225A - 流出物吸着酸化物エアゾールの現場製造方法 - Google Patents

流出物吸着酸化物エアゾールの現場製造方法

Info

Publication number
JPH0747225A
JPH0747225A JP3053467A JP5346791A JPH0747225A JP H0747225 A JPH0747225 A JP H0747225A JP 3053467 A JP3053467 A JP 3053467A JP 5346791 A JP5346791 A JP 5346791A JP H0747225 A JPH0747225 A JP H0747225A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
effluent
combustion
situ
adsorbed oxide
adsorbed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3053467A
Other languages
English (en)
Inventor
Domingo Rodriguez
ロドリゲス ドミンゴ
Jose Carrazza
カーラッザ ホセ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Intevep SA
Original Assignee
Intevep SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Intevep SA filed Critical Intevep SA
Publication of JPH0747225A publication Critical patent/JPH0747225A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/32—Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
    • C10L1/328—Oil emulsions containing water or any other hydrophilic phase

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガス状燃焼流から流出物を除去するのに適す
る吸着剤を製造する方法を提供することにある。 【構成】 流出物が結果として生じるガス状炭化水素流
から除去される炭化水素含有燃料の燃焼の間中流出物吸
着酸化物を現場で製造する方法は吸着剤水溶液を水と混
合し、流出物吸着酸化物エアゾールを発生するように制
御された条件により霧化しかつ燃焼することからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガス状燃焼流から流出
物を除去するのに使用される吸着酸化物エアゾールの現
場製造方法に関し、かつとくに、炭化水素燃料燃焼流か
らの硫黄及び他の流出物を吸着するための金属酸化物吸
着剤の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガス状燃焼流は大気汚染を結果として生
じる環境に放出される多くの望ましくない流出物の源で
ある。望ましくない流出物は、例えば、硫黄、窒素、フ
ッ素及び多数の他の望ましくない流出物を含んでいる。
環境に対してとくに有害であるのは炭化水素含有の化石
燃料の燃焼から生じる望ましくない流出物である。
【０００３】
【発明が解決すべき課題】これまで、多くの機構が燃焼
流から流出物を除去するのに提案された。硫黄、窒素及
び他の同様な流出物の場合において、ガス状流を洗浄す
るのが一般的な慣行である。加えて、炉内石灰岩注入が
一般に使用された。しかしながら、これらの方法はいず
れも商業的レベルでコスト的に有効なものではなかっ
た。
【０００４】もちろん、経済的な方法において工業燃焼
流から流出物を除去するための機構を設けることが非常
に望ましい。
【０００５】したがって、本発明の主たる目的は、ガス
状流から環境に有害な流出物を除去するための方法を提
供することである。
【０００６】本発明の特別な目的は、ガス状燃焼流から
流出物を除去するのに適する吸着材料の製造方法を提供
することである。
【０００７】本発明の他の目的は、有効でかつ経済的で
あるガス状燃焼流から流出物を除去するための吸着酸化
物エアゾールの現場製造方法を提供することである。
【０００８】本発明のさらに他の目的は、ガス状炭化水
素燃料燃焼流から硫黄及び他の流出物を除去するのに有
用な吸着酸化物流の製造方法を提供することである。
【０００９】本発明のさらに他の目的及び利点は以下で
明らかとなろう。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的及び利点は容易に得られる。本発明は、流出物がそれ
により結果として生じるガス状炭化水素燃焼流から除去
される炭化水素含有燃料の燃焼の間中流出物吸着酸化物
エアゾールを現場で製造するための流出物吸着酸化物エ
アゾールの現場製造方法において、水に溶解された流出
吸着化合物からなる水溶液を形成し、流出吸着化合物の
水溶液を燃焼燃料混合物を形成するように炭化水素含有
燃料と混合し、前記燃焼燃料混合物を霧化しかつ前記霧
化された燃料を燃焼区域に送給し、前記霧化された燃料
混合物を前記燃焼区域において制御された温度条件Ｔ1
（Ｔ1はオキシダントの存在において１４００°Ｋより
大きいかまたはそれに等しい）下で燃焼して前記ガス状
燃焼流中にミクロン以下の大きさの平均直径を有する超
微細吸着酸化物粒子からなる吸着酸化物エアゾールを
得、そして前記吸着酸化物粒子が前記ガス状燃焼流から
の前記流出物を吸着するように前記ガス状燃焼流を温度
Ｔ2（Ｔ2はＴ1以下である）に冷却することを特徴とす
る流出物吸着酸化物エアゾールの現場製造方法を提供す
る。
【００１１】
【作用】本発明はガス状燃焼流から流出物を除去するの
に使用される吸着酸化物エアゾールの製造方法に引き付
けられる。本発明の特別な特徴はガス状炭化水素燃料燃
焼流から硫黄を除去するための硫黄吸着金属酸化物エア
ゾールを製造することである。
【００１２】本発明の方法は炭化水素含有化石燃料の燃
焼中に現場で好ましくはミクロン以下の大きさの平均直
径を有する超微細吸着酸化物粒子の形の流出物吸着のエ
アゾールを形成し、そして吸着酸化物粒子がガス状燃焼
流からの流出物を吸着するように流出物を含有している
前記ガス状燃焼流をエアゾールと接触させることからな
る。本発明の好適な実施例において、炭化水素含有燃料
は燃焼燃料混合物を形成するように本質的に溶解された
流出物吸着化合物からなる水溶液と混合される。燃焼燃
料混合物は制御された条件下で霧化されそしてオキシダ
ントの存在において燃焼区域に送給される。選択的に、
炭化水素燃料及び流出物吸着化合物からなる水溶液は別
々に燃焼区域に送給されかつそこで混合されるが、送給
前の混合が好ましい。燃焼燃料混合物とオキシダントは
ガス状燃焼流に好ましくはミクロン以下の大きさの平均
直径を有する超微細吸着酸化物粒子の形において吸着剤
のエアゾールを得るように制御された温度Ｔ1により燃
焼区域中で燃焼される。その後ガス状燃焼流は吸着酸化
物粒子に燃焼流から流出物を吸着させるように、温度Ｔ
2（Ｔ2はＴ1以下である）に冷却される。本発明の種々
の実施例によれば、オキシダントは炎レベルで導入され
ることができるかまたは改良された流出物吸着を結果と
して生じる段階的な方法において燃焼区域の下流のガス
状燃焼流に導入されることができる。本発明の方法によ
れば、燃焼炎温度、オキシダント導入及び霧化条件はミ
クロン以下の大きさの吸着酸化物粒子の製造を保証する
ように制御される。
【００１３】
【実施例】本発明は、ガス状燃焼流から流出物を除去す
る方法に関し、かつより詳細には、流出物がそれにより
結果として生じるガス状炭化水素燃焼流から除去される
炭化水素の燃焼の間に吸着酸化物エアゾールの現場製造
方法に関する。
【００１４】図１を参照して、本発明方法の機構（メカ
ニズム）が詳細に議論される。溶解された流出物吸着化
合物の水溶液は燃焼燃料混合物を形成するように炭化水
素含有化石燃料と混合される。水溶液中の吸着剤の量及
び化石燃料と混合される水溶液の容量は燃料中に存在す
る流出物支持材料の性質及び量に依存する。硫黄の場合
には、例えば、燃料混合物中の吸着剤対硫黄のモル比は
２．５までにすることがでかつ好ましくは使用される特
定の吸着剤に依存しておよそ０．６乃至１．２の間であ
る。窒素の場合には、比は上述した硫黄に関してと実質
上同一である。本発明によれば、流出物吸着化合物はア
ルカリ、アルカリ土金属または金属がアルカリ土金属と
同一またはそれより高い原子価を有する他の金属塩から
なるグループから選ばれる金属塩の形である。好適な金
属はＣａ及びＭｇであり、Ｃａが理想である。とくに適
するカルシウム金属塩化合物はＣａＣｌ2，Ｃａ（Ｎ
Ｏ3）2，Ｃａ（ＣＨ3ＣＯＯ）2，Ｃａ（Ｃ2Ｈ5ＣＯＯ）
2，Ｃａ（ＣＨＯＯ）2，Ｃａ（ＯＨ）2，ＣａＯ及びそ
の混合物である。同様なマグネシウム化合物が使用され
ることができる。サクロース、グリセロール、アルコー
ル等のごとき金属塩の溶解性を上昇する水に対する溶解
性増強化合物の添加は本方法の性能を改善する。Ｃａ
（ＯＨ）2及びＣａＯのごとき水に溶解し得る金属塩化
合物の場合において溶解性増強化合物は水溶液を形成す
るために塩を溶解するのに要求される。溶解性増強化合
物は水溶液中にすべての金属塩を取るのに十分な量にお
いて使用される。
【００１５】上述されたような燃料混合物は燃料が霧化
ガスがあるかまたはないかの、好ましくは霧化ガスがあ
る制御された条件下で霧化されるノズルに送給される。
適宜な霧化ガスは空気、蒸気、Ｎ2，Ｏ2，Ａｒ，Ｈｅを
含み、空気、蒸気、Ｎ2が好ましい。霧化は、以下の実
施例において示されるように、製造される結果として生
じる吸着酸化物の粒子の大きさかつ最後に流出物の吸着
度に強力な作用を有する傾向がある。燃料霧化の間中、
燃料混合物は小滴に変換される。霧化条件を制御するこ
とにより、小滴の大きさは制御され、それは本発明方法
において最後に製造される吸着酸化物の粒子の大きさを
制御することが認められた。上記で注目されたように、
燃料混合物を霧化ガスにより霧化するのが好適である。
ガス対燃料の質量比は、以下で記載されかつ実施例及び
実験作業によって示されるような所望の吸着酸化物粒子
大きさを得るために０．０５より大きいかまたはそれに
等しく、好ましくは０．１０より大きいかまたはそれに
等しくそして理想的にはおよそ０．１５乃至３．００の
間にすべきである。
【００１６】霧化された燃料混合物はその後制御された
条件下でオキシダントの存在において燃焼区域で燃焼さ
れる。燃焼の間中、吸着剤の小さな固体結晶が水の蒸発
後形成されると思われる。これらの結晶は次いで燃焼炎
温度Ｔ1で分解しかつ吸着酸化物の超微細粒子がガス状
燃焼流に発生される。燃焼温度Ｔ1、すなわち、断熱的
な炎温度は燃料の所望の燃焼及び吸着剤の形成を達成す
るために制御されることができる。上昇した炎温度にお
いて、吸着酸化物粒子大きさに逆の作用を有する合体作
用の傾向がある。同時に、温度は十分な燃料利用及び吸
着剤発生を得るために十分に高くしなければならない。
本発明の方法を有効に実施するために、燃焼温度Ｔ1は
約１４００°Ｋ乃至２４５０°Ｋの間、好ましくは１９
００°Ｋ乃至２２００°Ｋである。
【００１７】有効な燃焼を得るために、オキシダントは
燃焼油に関連して化学量論量に少なくとも等しい量にお
いてかつ好ましくは化学量論量より大きくかつ化学量論
量の１．１倍までの量において存在すべきである。本発
明の方法はオキシダントを段階的な方法、すなわち、燃
焼区域、すなわち、炎に対して１部分をかつ所望の温度
で燃焼区域の加硫に１部分を送給することにより改善さ
れることができることが認められた。オキシダントは、
およそ６０％乃至９５％及び５％乃至４０％、好ましく
は８０％乃至９０％及び１０％乃至２０％の間の、使用
される合計オキシダントに関連して、燃焼区域及びその
下流に供給される。燃焼区域の下流に導入されるオキシ
ダントは、所望の吸着酸化物粒子を得るように燃料の完
全燃焼及び吸着剤の形成に関連して最良の結果を得るた
めにおよそ１４００°Ｋ乃至２２００°Ｋ、好ましくは
１４００°Ｋ乃至１６００°Ｋの温度で導入されるべき
である。
【００１８】霧化燃料混合物の燃焼から生じるエアゾー
ル、すなわちガス状炭化水素燃焼流に運ばれる吸着酸化
物粒子は好ましくはミクロン以下の大きさの平均直径か
つ理想的には０．５μｍ以下またはそれに等しい直径を
有する超微細吸着酸化物粒子によって特徴付けられる。
燃焼流は吸着酸化物粒子を燃焼流と反応させかつそれか
ら流出物を吸着させるために所望の温度範囲Ｔ2 を通し
て制御された方法において冷却される。温度範囲Ｔ2 は
およそ１３５０°Ｋ乃至７００°Ｋの間、好ましくは１
３５０°Ｋ乃至１０００°Ｋである。ガス状燃焼流は有
効な吸着剤利用及び流出物捕捉を保証するために０．１
０秒より大きくかつ好ましくは０．５０秒より大きい期
間の温度範囲Ｔ2内にある。吸着剤利用は３５％９ｌ大
きいかまたはそれに等しく、理想的には５０％にするこ
とが好ましい吸着剤利用は以下のように定義される。
【００１９】利用された吸着剤％＝１００×（［流出
物］基線−［流出物］吸着剤／［流出物］基線）／１／
α・（モル吸着剤／モル流出物）
【００２０】ここでαは吸着剤及び流出物化学反応にお
ける化学量論係数及び［流出物］基線は吸着剤の不存在
における乾燥放出ガス中の流出物の濃度である。
【００２１】以下の実施例は本発明の方法の特別な特徴
を示すが決して限定するものではない。
【００２２】実施例 １ 炭化水素燃料燃焼流中の不必要な流出物、すなわち硫黄
の存在を指示しかつ定量するために、２重量％の硫黄含
量及び１７，０００ＢＴＵ／ｌｂの加熱値を有する第６
燃料油が炉内で燃焼された。燃料油は市場で手に入るノ
ズルを通して炉に送給されかつ１．０のＮ2対第６燃料
油の質量比によりＮ2（窒素）により霧化された。燃料
は５６，０００ＢＴＵ／ｈｒの燃焼率で空気により燃焼
された。乾燥放出ガス中のＳＯ2の濃度が次いで測定さ
れた。乾燥放出ガスにより燃焼過程の間中に発生された
すべてのガスが意味され、Ｈ2Ｏを除いて、ゼロパーセ
ント酸素に補正された。濃度は２０００ｐｐｍであるこ
とが見い出された。
【００２３】炭化水素の水性混合物がＳＯ2放出につい
てどのような作用を有するかを示すために、上述された
運転が水と混合された第６燃料油により繰り返された。
燃料油は８６重量％のバランス水の量において存在し
た。燃料油及び水はインライン混合器によって混合さ
れ、炉に送給され、前述されたと同一の方法によりＮ2
によって霧化されそして５６，０００ＢＴＵ／ｈｒの燃
焼率で空気により燃焼された。乾燥放出ガス中のＳＯ2
の濃度は再び２０００ｐｐｍでありそれにより燃焼前の
燃料油への水自体の添加が燃焼ガス中のＳＯ2の濃度に
何らの作用も持たないことを示した。
【００２４】実施例 ２ さらに他の実験はガス状炭化水素燃料燃焼流から流出物
を除去することについての本発明の有効性を指示するた
めに導かれた。実験は、第６燃料油が７７重量％の第６
燃料油を含む混合物を発生するようにＣａＣｌ2の３４
重量％水溶液により混合された以外上記実施例１におけ
るそれらの運転と同様であった。Ｃａ対Ｓのモル比は
１．０に等しかった。この燃料混合物は霧化されかつ実
施例１に関連して上述されたと同一の方法において燃料
された。
【００２５】乾燥放出ガス中のＳＯ2の濃度が測定され
かつ上記実施例１に比べられるときＳＯ2放出の５２％
の減少を示す９６０ｐｐｍであることが認められた。基
本的な分析に基づいて、この実験の間中発生された固体
は０．５２の硫黄対カルシウムモル比を含んだ。この実
験は燃焼前のＣａＣｌ2水溶液の添加が乾燥放出ガス中
のＳＯ2の濃度の３５％以上の減少、すなわち、注入さ
れたＣａの３５％のＳとの反応に関連付けられることが
できる５２％ＳＯ2 の減少、すなわち３５％以上のカル
シウム利用を発生したことを示す。これは実施例４にお
いて後述される等式から引き出される。
【００２６】実施例 ３ 燃料混合物の霧化が流出物放出にどのような作用を有す
るかを示すために、実施例２の実験が２．５のＮ2対燃
料混合物の質量比、すなわち実験２の質量比より大きく
２．５倍においてＮ2により霧化されている燃料混合物
により繰り返された。混合物は実施例２の場合における
ように５６，０００ＢＴＵ／ｈｒの燃焼率で空気中で燃
焼された。
【００２７】乾燥放出ガス中のＳＯ2濃度が測定されか
つ３００ｐｐｍであることが認められた。この値はＣａ
塩が水に溶解されない実施例１の運転２と比較されると
きＳＯ2の８５％の減少を示す。この値はまた同一量の
カルシウムが使用されるが燃料混合物がより低いＮ2対
燃料油質量比で霧化された実施例２と比較されるときＳ
Ｏ2のさらに他の減少を示す。
【００２８】実施例２及び３から収集された固体の走査
電子顕微鏡写真は、実施例３の場合において、霧化流体
対燃料比がより高くかつＳＯ2放出がより低いとき、発
生されたミクロン以下の大きさの吸着剤粒子が実施例２
の場合におけるよりも非常に高かったことを示す。実施
例３の場合において吸着剤粒子の重要な部分（３０及び
５０％）は５μｍより大きい平均直径を有する一方、実
施例２の場合には、それらのほとんど（８０％以上）が
ミクロン以下の大きさにされた。これは良好な霧化が上
述されたような流出物放出除去を行うと思われる小さな
粒子の密度を増大することを示す。小さな粒子の密度の
増加は吸着剤の表面積、かつ対応して流出物を吸着する
能力を増大する。
【００２９】実施例 ４ 燃料油が燃料混合物の８３重量％を示すように前の実施
例の第６燃料油に添加される２７．２重量％カルシウム
アセテート水溶液を使用してさらに他の実験が導かれ、
そしてカルシウム対硫黄のモル比は０．５６に等しかっ
た。混合物は実施例１と同一の設備内で空気により燃焼
された。混合物は２．３のＮ2対燃料質量比でＮ2により
霧化された。乾燥放出ガス中のＳＯ2濃度が測定されか
つ１５０２ｐｐｍであることが認められた。これは、以
下の等式によって付与されるように、４４．５％に等し
いカルシウム利用の百分率に対応する。
【００３０】％Ｃａ利用＝１００×（［ＳＯ2］基線−
［ＳＯ2］吸着剤／［ＳＯ2］基線）／１／α・（モルＣ
ａ／モルＳ）
【００３１】ここでα＝１，モルＣａ／モルＳはこの場
合に０．５６であるカルシウム対硫黄モル比、［Ｓ
Ｏ2］基線は実施例１の実験２に示したような、２００
０ｐｐｍに等しい水に溶解されたＣａ塩の不存在におけ
る乾燥放出ガス中のＳＯ2の濃度、そして［ＳＯ2］吸着
剤は水に溶解されたＣａ塩が燃料に注入されたときの乾
燥放出ガス中のＳＯ2の濃度であり、それはこの実施例
の特別な場合において１５０２ｐｐｍに等しい。
【００３２】発生された固体の走査電子顕微鏡写真は発
生された吸着剤粒子のほとんどがミクロン以下の大きさ
の立方結晶であったことを示す。固体の粒子の大きさの
分布は粒子の容積平均直径が０．３乃至０．４μｍの間
であることを示す。
【００３３】この実施例は再び本発明の方法の有効性を
示す。
【００３４】実施例 ５ さらに他の実験が炭化水素燃料として石炭−水スラリを
使用して導かれた。石炭−水スラリは炉内で実施例１の
実験１について説明された条件と同様な条件により燃焼
され、そして乾燥ガス中のＳＯ2濃度は２０００ｐｐｍ
であるように認められた。
【００３５】同様な実験において、２７．２重量％のカ
ルシウムアセテートを含有している水溶液が前の実施例
で記載されたようにインライン混合器によって石炭−水
スラリと混合された。添加されたカルシウムアセテート
の量は溶液中のカルシウム対石炭−水スラリ中の硫黄の
モル比が１．０に等しいようになされた。混合物は実施
例１において上述したのと同一の条件により燃焼されか
つ乾燥ガス中のＳＯ2濃度は前の実施例に記載された等
式にしたがって、６０％カルシウム利用を示す８００ｐ
ｐｍであることが認められた。
【００３６】前の実施例におけるように、発生された固
体の走査電子顕微鏡写真は発生された吸着剤粒子のほと
んどがミクロン以下の大きさの結晶であることを示し
た。
【００３７】この実施例は本発明の方法が固体または液
体炭化水素のいずれの燃焼の間に発生された燃焼ガスか
らの硫黄流出物の除去に同様に有効であることを示す。
【００３８】実施例 ６ さらに他の１対の実験が流出物除去についてのオキシダ
ント導入の作用を示すために導かれた。両実験におい
て、第６燃料油及び２７．２重量％のカルシウムアセテ
ートの燃料混合物がＣａ対Ｓのモル比が１．０であるよ
うに調製された。燃焼条件は上述した条件と以下を除い
て同一である。すなわち、実験１においてすべてオキシ
ダント、この場合に空気は炉の頂部で燃料／Ｃａ溶液混
合物とともに導入され、一方実験２において空気の２．
７５％が上述した混合物とともに注入され、そして他の
２５％が、１５３０°Ｋの温度で、炉の下流に注入され
た。
【００３９】実験１において、３０％Ｃａ利用が得ら
れ、これは前述した実施例において記載された等式にし
たがって、ＳＯ2放出の３０％減少に対応する。実験２
において、ＳＯ2放出の６０％減少に対応する６０％Ｃ
ａ利用が得られた。
【００４０】この実施例は明らかに、炉へのオキシダン
トの適切な注入により、燃焼過程中のＳＯ2放出を減少
するようなＣａ塩の能力が２段階方法において強力に増
強されることができることを示した。
【００４１】実施例 ７ さらに他の実験において、実施例１に使用された同一種
類の燃料油第６がＣａ（ＯＨ）2スラリと混合され、そ
の結果燃料油は混合物、バランス水とＣａ（ＯＨ）2６
重量％の８１重量％を示す。混合物においてＣａ（Ｏ
Ｈ）2対燃料油中の硫黄のモル比は１．０に等しく、そ
して燃料油対水の重量比は実施例１の実験１に使用され
た混合物の重量比と同一であった。この混合物は実施例
１におけると同一の条件により調製されかつ燃焼され、
そして乾燥放出ガス中のＳＯ2濃度は１６８０ｐｐｍに
等しかった。Ｃａ（ＯＨ）2の添加なしのかかる混合物
の燃焼が２０００ｐｐｍのＳＯ2濃度を発生するので、
この実験におけるカルシウム利用の百分率は上記実施例
４に記載された式にしたがって、１６％に等しい。
【００４２】同様な実験において、サクロースが燃料油
と混合する前にＣａ（ＯＨ）2スラリに添加された。サ
クロースはＣａ（ＯＨ）2が水に溶解されるのを可能に
し、そしてこの場合に、サクロースは溶解されるすべて
のＣａ（ＯＨ）2を保証するような量において使用され
そして水中のＣａ（ＯＨ）2及びサクロースの均質な溶
液が発生された。この溶液はカルシウム対硫黄のモル比
が１．０に等しいような比率において燃料油第６と混合
されそして燃料油対水の重量比は前の実験におけると同
一であった。この混合物は前の実験におけると同一の条
件により燃焼され、そして乾燥放出ガス中のＳＯ2濃度
は１３００ｐｐｍであると認められ、これは３５％カル
シウム利用を示す。
【００４３】第３実験において、前の実験におけると同
一の濃度の水中のサクロース溶液が燃料油と混合され、
その結果燃料油対水の重量比は上記と同一であった。こ
の混合物の燃料油は乾燥放出ガス中の２０００ｐｐｍＳ
Ｏ2濃度を結果として生じ、混合物へのサクロース単独
の添加が流出物ガスのＳＯ2濃度のどのような減少も生
じないことを示している。
【００４４】この実施例はカルシウム塩の溶解性を増強
する水への化合物の添加がガス状燃焼流からの流出物の
除去のために発生される吸着剤の有効性を改善すること
を示す。
【００４５】前記実施例及び追加の実験的作業の結果に
基づいて、（１）吸着剤−酸化物粒子の大きさ、（２）
霧化、（３）炎温度、及び（４）オキシダントの２段階
送給の予測される作用が決定された。結果は図２乃至図
５にグラフで示される。
【００４６】図２は使用される吸着剤がカルシウムであ
る場合の硫黄捕捉についての吸着剤−酸化物粒子の大き
さの作用を示す。図２から、吸着剤−酸化物の粒子の大
きさが減少すると、硫黄捕捉度が増加することが明らか
である。これは小さな粒子の大きさを介して達成される
吸着剤表面積の増大に帰するものと思われる。
【００４７】図３は吸着剤−酸化物粒子の大きさと吸着
剤利用についての霧化の作用を示す。グラフ及び顕微鏡
写真から明瞭に見られるように、霧化ガス対燃料混合物
の質量比が増加すると、けっかとして生じる吸着剤−酸
化物粒子の大きさが減少しそして吸着剤利用が増加しか
つそれゆえ流出物吸着が増大する。
【００４８】図４はさらに種々の吸着材料に関する吸着
剤利用についての霧化の作用を示す。再び、上記場合と
同様に、吸着剤利用は霧化質量比の増加につれて増大す
るが、作用の程度は吸着剤に依存するように示される。
【００４９】オキシダントの段階的な送給の作用は図５
に例示される。燃焼区域に供給されるオキシダントの量
が減少しかつ対応して下流の送給が増大するので、吸着
剤利用が増大する。
【００５０】本発明は他の型式において具体化されるか
またはその精神またはその必須な特徴から逸脱すること
なしに他の方法において実施されることができる。それ
ゆえ本実施例は例示のためで限定のためとはみなされ
ず、本発明の範囲は特許請求の範囲に示されておりそし
て同等の意味及び範囲に入るすべての変更がその中に包
含されるように意図される。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、流出物
がそれにより結果として生じるガス状炭化水素燃焼流か
ら除去される炭化水素含有燃料の燃焼の間中流出物吸着
酸化物エアゾールを現場で製造するための流出物吸着酸
化物エアゾールの現場製造方法において、水に溶解され
た流出吸着化合物からなる水溶液を形成し、流出吸着化
合物の水溶液を燃焼燃料混合物を形成するように炭化水
素含有燃料と混合し、前記燃焼燃料混合物を霧化しかつ
前記霧化された燃料を燃焼区域に送給し、前記霧化され
た燃料混合物を前記燃焼区域において制御された温度条
件Ｔ1（Ｔ1はオキシダントの存在において１４００°Ｋ
より大きいかまたはそれに等しい）下で燃焼して前記ガ
ス状燃焼流中にミクロン以下の大きさの平均直径を有す
る超微細吸着酸化物粒子からなる吸着酸化物エアゾール
を得、そして前記吸着酸化物粒子が前記ガス状燃焼流か
らの前記流出物を吸着するように前記ガス状燃焼流を温
度Ｔ2（Ｔ2はＴ1以下である）に冷却する構成としたの
で、ガス状燃焼流から有害な流出物を有効でかつ経済的
に除去することができる吸着酸化物エアゾールを現場で
製造することができる流出物吸着酸化物エアゾールの現
場製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】流出物吸着酸化物エアゾールの現場での製造用
の水溶性流出物吸着化合物としてＣａ塩を使用する本発
明の方法を略示する説明図。
【図２】硫黄捕捉についての吸着剤−酸化物粒子の大き
さの作用をグラフで示す説明図。
【図３】吸着剤−酸化物粒子の大きさ及び吸着剤利用に
ついての霧化作用をグラフで示す説明図。
【図４】吸着剤利用かつ対応して流出物吸着についての
霧化作用をさらにグラフで示す説明図。
【図５】吸着剤利用についての段階的オキシダント導入
の作用をグラフで示す説明図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/34 ＺＡＢ Ｂ０１Ｊ 20/04 Ａ 7202−4Ｇ 20/28 Ａ 7202−4Ｇ Ｃ０１Ｂ 13/24 Ｃ０１Ｆ 11/04 9040−4Ｇ Ｂ０１Ｄ 53/34 ＺＡＢ

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 流出物がそれにより結果として生じるガ
    ス状炭化水素燃焼流から除去される炭化水素含有燃料の
    燃焼の間中流出物吸着酸化物エアゾールを現場で製造す
    るための流出物吸着酸化物エアゾールの現場製造方法に
    おいて、水に溶解された流出吸着化合物からなる水溶液
    を形成し、流出吸着化合物の水溶液を燃焼燃料混合物を
    形成するように炭化水素含有燃料と混合し、前記燃焼燃
    料混合物を霧化しかつ前記霧化された燃料を燃焼区域に
    送給し、前記霧化された燃料混合物を前記燃焼区域にお
    いて制御された温度条件Ｔ1（Ｔ1はオキシダントの存在
    において１４００°Ｋより大きいかまたはそれに等し
    い）下で燃焼して前記ガス状燃焼流中にミクロン以下の
    大きさの平均直径を有する超微細吸着酸化物粒子からな
    る吸着酸化物エアゾールを得、そして前記吸着酸化物粒
    子が前記ガス状燃焼流からの前記流出物を吸着するよう
    に前記ガス状燃焼流を温度Ｔ2（Ｔ2はＴ1以下である）
    に冷却することを特徴とする流出物吸着酸化物エアゾー
    ルの現場製造方法。
  2. 【請求項２】 前記流出物吸着化合物はＣａの塩、Ｍｇ
    の塩及びその混合物からなるグループから選ばれること
    を特徴とする請求項１に記載の流出物吸着酸化物エアゾ
    ールの現場製造方法。
  3. 【請求項３】 前記流出物吸着化合物はＣａの塩である
    ことを特徴とする請求項２に記載の流出物吸着酸化物エ
    アゾールの現場製造方法。
  4. 【請求項４】 前記流出物吸着化合物はＣａＣｌ2，Ｃ
    ａ（ＮＯ3）2，Ｃａ（ＣＨ3 ＣＯＯ）2,Ｃａ（ＣＨＯ
    Ｏ）2，Ｃａ（ＯＨ）2，ＣａＯ及びその混合物からなる
    グループから選ばれることを特徴とする請求項１に記載
    の流出物吸着酸化物エアゾールの現場製造方法。
  5. 【請求項５】 前記温度Ｔ1は約１４００°Ｋ乃至約２
    ４５０°Ｋの間であることを特徴とする請求項１に記載
    の流出物吸着酸化物エアゾールの現場製造方法。
  6. 【請求項６】 前記温度Ｔ1は約１９００°Ｋ乃至約２
    ２００°Ｋの間であることを特徴とする請求項１に記載
    の流出物吸着酸化物エアゾールの現場製造方法。
  7. 【請求項７】 前記温度Ｔ2は約７００°Ｋ乃至約１３
    ５０°Ｋの間であることを特徴とする請求項１に記載の
    流出物吸着酸化物エアゾールの現場製造方法。
  8. 【請求項８】 前記温度Ｔ2は約１０００°Ｋ乃至約１
    ３５０°Ｋの間であることを特徴とする請求項１に記載
    の流出物吸着酸化物エアゾールの現場製造方法。
  9. 【請求項９】 前記温度Ｔ2は約７００°Ｋ乃至約１３
    ５０°Ｋの間であることを特徴とする請求項５に記載の
    流出物吸着酸化物エアゾールの現場製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記温度Ｔ2は約１０００°Ｋ乃至約
    １３５０°Ｋの間であることを特徴とする請求項５に記
    載の流出物吸着酸化物エアゾールの現場製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記温度Ｔ2は約７００°Ｋ乃至約１
    ３５０°Ｋの間であることを特徴とする請求項６に記載
    の流出物吸着酸化物エアゾールの現場製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記温度Ｔ2は約１０００°Ｋ乃至約
    １３５０°Ｋの間であることを特徴とする請求項６に記
    載の流出物吸着酸化物エアゾールの現場製造方法。
  13. 【請求項１３】 前記吸着剤酸化物粒子はほぼ１．０μ
    ｍより小さいかほぼ等しい平均直径を有することを特徴
    とする請求項１に記載の流出物吸着酸化物エアゾールの
    現場製造方法。
  14. 【請求項１４】 前記吸着剤酸化物粒子はほぼ０．５μ
    ｍより小さいかほぼ等しい平均直径を有することを特徴
    とする請求項１に記載の流出物吸着酸化物エアゾールの
    現場製造方法。
  15. 【請求項１５】 前記吸着剤酸化物粒子はほぼ１．０μ
    ｍより小さいかほぼ等しい平均直径を有することを特徴
    とする請求項１１に記載の流出物吸着酸化物エアゾール
    の現場製造方法。
  16. 【請求項１６】 前記吸着剤酸化物粒子はほぼ０．５μ
    ｍより小さいかほぼ等しい平均直径を有することを特徴
    とする請求項１２に記載の流出物吸着酸化物エアゾール
    の現場製造方法。
  17. 【請求項１７】 前記燃料混合物は霧化流体により霧化
    されることを特徴とする請求項１に記載の流出物吸着酸
    化物エアゾールの現場製造方法。
  18. 【請求項１８】 前記炭化水素燃料は燃焼時ＳＯxの形
    の硫黄副産物流出物を形成する硫黄を含有することを特
    徴とする請求項３に記載の流出物吸着酸化物エアゾール
    の現場製造方法。
  19. 【請求項１９】 前記燃料混合物は２．５までのＣａ対
    Ｓ比を有することを特徴とする請求項１８に記載の流出
    物吸着酸化物エアゾールの現場製造方法。
  20. 【請求項２０】 前記燃料混合物は約０．６乃至１．２
    の間のＣａ対Ｓ比を有することを特徴とする請求項１８
    に記載の流出物吸着酸化物エアゾールの現場製造方法。
  21. 【請求項２１】 追加のオキシダントを前記燃焼区域の
    下流の前記ガス状流に送給することを特徴とする請求項
    １に記載の流出物吸着酸化物エアゾールの現場製造方
    法。
  22. 【請求項２２】 前記オキシダントは前記燃焼区域に前
    記炭化水素燃料に対して少なくとも化学量論比において
    送給されることを特徴とする請求項１に記載の流出物吸
    着酸化物エアゾールの現場製造方法。
  23. 【請求項２３】 前記オキシダントは前記燃焼区域にか
    つ前記ガス状流に前記炭化水素燃料との化学量論比より
    大きい合計量において送給されることを特徴とする請求
    項２１に記載の流出物吸着酸化物エアゾールの現場製造
    方法。
  24. 【請求項２４】 前記燃焼区域は合計オキシダントの約
    ６０乃至９５％の間で送給されかつ前記燃焼区域の下流
    の前記ガス状流は合計オキシダントの約５乃至４０％の
    間で送給されることを特徴とする請求項２１に記載の流
    出物吸着酸化物エアゾールの現場製造方法。
  25. 【請求項２５】 前記燃焼区域は合計オキシダントの約
    ６０乃至９５％の間で送給されかつ前記燃焼区域の下流
    の前記ガス状流は合計オキシダントの約５乃至４０％の
    間で送給されることを特徴とする請求項２３に記載の流
    出物吸着酸化物エアゾールの現場製造方法。
  26. 【請求項２６】 前記燃焼区域は合計オキシダントの約
    ８０乃至９０％の間で送給されかつ前記燃焼区域の下流
    の前記ガス状流は約１０乃至２０％の間で送給されるこ
    とを特徴とする請求項２１に記載の流出物吸着酸化物エ
    アゾールの現場製造方法。
  27. 【請求項２７】 前記吸着剤の少なくとも３５重量％が
    吸着剤なしの燃焼過程に比して少なくとも２１％の量に
    おいて硫黄減少を得るように硫黄吸着に利用されること
    を特徴とする請求項１９に記載の流出物吸着酸化物エア
    ゾールの現場製造方法。
  28. 【請求項２８】 前記吸着剤利用が５０％より大きいこ
    とを特徴とする請求項２７に記載の流出物吸着酸化物エ
    アゾールの現場製造方法。
  29. 【請求項２９】 前記水溶液形成工程において吸着剤溶
    解性増強化合物を混合することを含むことを特徴とする
    請求項１に記載の流出物吸着酸化物エアゾールの現場製
    造方法。
  30. 【請求項３０】 前記流出物吸着剤化合物はＣａ（Ｏ
    Ｈ）2，ＣａＯ及びその混合物からなるグループから選
    ばれることを特徴とする請求項２９に記載の流出物吸着
    酸化物エアゾールの現場製造方法。
  31. 【請求項３１】 前記吸着剤溶解性増強化合物はサクロ
    ース、グリセロール、アルコール及びその混合物からな
    るグループから選ばれることを特徴とする請求項２９に
    記載の流出物吸着酸化物エアゾールの現場製造方法。
  32. 【請求項３２】 流出物がそれにより結果として生じる
    ガス状炭化水素燃焼流から除去される炭化水素含有燃料
    の燃焼の間中流出物吸着酸化物エアゾールを現場で製造
    するための流出物吸着酸化物エアゾールの現場製造方法
    において、水に溶解された流出吸着化合物からなる水溶
    液を形成し、前記炭化水素燃料及び水溶液を前記燃料と
    溶液が混合される燃焼区域に別々に送給し、前記霧化さ
    れた燃料混合物を前記燃焼区域において制御された温度
    条件Ｔ1（Ｔ1はオキシダントの存在において１４００°
    Ｋより大きいかまたはそれに等しい）下で燃焼して前記
    ガス状燃焼流中にミクロン以下の大きさの平均直径を有
    する超微細吸着酸化物粒子からなる吸着酸化物エアゾー
    ルを得、そして前記吸着酸化物粒子が前記ガス状燃焼流
    からの前記流出物を吸着するように前記ガス状燃焼流を
    温度Ｔ2（Ｔ2はＴ1以下である）に冷却することを特徴
    とする流出物吸着酸化物エアゾールの現場製造方法。
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