(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭のガス化によって発生したガスに含有される硫黄化合物を吸収剤に吸収させ、吸収された硫黄化合物を前記吸収剤から脱離させて得られるＨ２Ｓ含有ガスに酸素含有ガスを燃焼用の酸化剤として供給して燃焼させる燃焼方法において、空気より酸素濃度が低いガスを酸化剤として燃焼処理することを特徴とする硫化水素含有ガスの燃焼方法。
【請求項２】
請求項１に記載の硫化水素含有ガスの燃焼方法において、Ｈ2Ｓ含有ガスの燃焼により生成されたガスをＳＯ2吸収手段に導き、該ＳＯ2吸収手段を通過したガスの一部を空気と混合して前記Ｈ2Ｓ含有ガスを燃焼処理するための前記酸化剤とすることを特徴とする硫化水素含有ガスの燃焼方法。
【請求項３】
請求項１に記載の硫化水素含有ガスの燃焼方法において、石炭のガス化によって発生したガスを燃料として駆動されるガスタービンの排ガスの一部を空気と混合して前記Ｈ2Ｓ含有ガスを燃焼処理するための前記酸化剤とすることを特徴とする硫化水素含有ガスの燃焼方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の硫化水素含有ガスの燃焼方法において、酸化剤の酸素濃度が１６％以下であることを特徴とする硫化水素含有ガスの燃焼方法。
【請求項５】
石炭のガス化によって発生したガスに含有される硫黄化合物を吸収剤に吸収させ、吸収された硫黄化合物を前記吸収剤から脱離させて得られるＨ2Ｓ含有ガスに酸化剤を供給して燃焼させる燃焼方法において、酸素濃度が吸収剤から脱離して得られた前記Ｈ2Ｓ含有ガスの酸素濃度よりも低いガスで該Ｈ2Ｓ含有ガスを希釈して燃焼処理することを特徴とする硫化水素含有ガスの燃焼方法。
【請求項６】
請求項５に記載の硫化水素含有ガスの燃焼方法において、前記Ｈ2Ｓ含有ガスを希釈するガスとして空気分離装置で空気から分離した窒素ガスを用いることを特徴とする硫化水素含有ガスの燃焼方法。
【請求項７】
請求項５に記載の硫化水素含有ガスの燃焼方法において、石炭のガス化によって発生したガスを燃料として駆動されるガスタービンの排ガスを前記Ｈ2Ｓ含有ガスを希釈するガスとして用いてＨ2Ｓ含有ガスを希釈して燃焼処理することを特徴とする硫化水素含有ガスの燃焼方法。
【請求項８】
請求項１乃至４のいずれかに記載の硫化水素含有ガスの燃焼方法において、酸素濃度が吸収剤から脱離して得られた前記Ｈ2Ｓ含有ガスの酸素濃度よりも低いガスで該Ｈ2Ｓ含有ガスを希釈して燃焼処理することを特徴とする硫化水素含有ガスの燃焼方法。
【請求項９】
請求項８に記載の硫化水素含有ガスの燃焼方法において、前記Ｈ2Ｓ含有ガスを希釈するガスとして空気分離装置で空気から分離した窒素ガスを用いることを特徴とする硫化水素含有ガスの燃焼方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の硫化水素含有ガスの燃焼方法において、石炭のガス化によって発生したガスを燃料として駆動されるガスタービンの排ガスを前記Ｈ2Ｓ含有ガスを希釈するガスとして用いてＨ2Ｓ含有ガスを希釈して燃焼処理することを特徴とする硫化水素含有ガスの燃焼方法。
【請求項１１】
石炭のガス化によって発生したガスに含有される硫黄化合物を吸収剤に吸収させ、吸収された硫黄化合物を前記吸収剤から脱離させて得られるＨ2Ｓ含有ガスに酸化剤を供給して燃焼させるＨ2Ｓ燃焼装置において、該Ｈ2Ｓ燃焼装置に燃焼用空気を供給する管路と、該管路に接続され空気より酸素濃度が低いガスを供給する酸素稀釈剤供給管路とを設けたことを特徴とする硫化水素含有ガスの燃焼装置。
【請求項１２】
石炭のガス化によって発生したガスに含有される硫黄化合物を吸収剤に吸収させ、吸収された硫黄化合物を前記吸収剤から脱離させて得られるＨ2Ｓ含有ガスに酸化剤を供給して燃焼させるＨ2Ｓ燃焼装置において、該Ｈ2Ｓ燃焼装置にＨ2Ｓ含有ガスを供給する管路に接続されＨ2Ｓ含有ガスより酸素濃度が低いガスを供給するＨ2Ｓ稀釈剤供給管路を設けたことを特徴とする硫化水素含有ガスの燃焼装置。
【請求項１３】
請求項１１記載の硫化水素含有ガスの燃焼装置において、該Ｈ2Ｓ燃焼装置にＨ2Ｓ含有ガスを供給する管路に接続されＨ2Ｓ含有ガスより酸素濃度が低いガスを供給するＨ2Ｓ稀釈剤供給管路を設けたことを特徴とする硫化水素含有ガスの燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石炭に代表される微粉固体炭素質原料をガス化することによって生成したガスに含まれる、硫化水素（Ｈ2Ｓ）に代表される硫黄化合物を吸収剤に吸収させ、吸収された硫黄化合物を前記吸収剤から脱離して得られるＨ2Ｓ含有ガスを燃焼させて亜硫酸ガス（ＳＯ2）にする燃焼方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、石炭等の固体炭素質原料をガス化する炉には、固定層、流動層、気流層等の各方式が種々提案されている。これらの方式の中で、気流層は原料を微粉にして酸素、空気等の酸化剤と共に原料灰の融点以上の温度（約1300〜1600℃）の炉内に供給してガス化させるため、他の方式に比較してガス化効率が高い、適用炭種が広い、環境適合性が優れている等の特徴を有している。したがって、この気流層石炭ガス化法は、合成ガス、複合発電、燃料電池等の燃料及び原料製造に適しているため、国内外で開発が進められている。
【０００３】
石炭中には硫黄（Ｓ）が含まれており、この硫黄はガス化によって硫化水素（Ｈ2Ｓ）、硫化カルボニル（ＣＯＳ）に変換される。これらの硫黄化合物の濃度は原料中のＳ含有量で支配されるが、一般には数１００から数1000ｐｐｍである。したがって、石炭のガス化によって生成したガスを合成ガス、複合発電、燃料電池等の燃料及び原料として用いるとき、生成ガス中の上記硫黄化合物を除去する必要があり、この除去方法には乾式法と湿式法がある。乾式法は鉄、Ｎｉなどの金属酸化物にＨ2Ｓを反応させた後、酸素含有ガスでＨ2Ｓを酸化させるとともに金属酸化物として再生する方法であるが、吸収剤が粉化する欠点があり実用化には至っていない。一方、湿式法は従来、石油化学プロセスで開発されたもので、アルカノールアミン吸収液などを用いてＨ2Ｓを吸収させた後、この液を別の塔に導いて減圧、加熱してＨ2Ｓを脱離させた後、クラウス反応により単体のＳとして回収をしている。
【０００４】
石炭ガス化により発生した硫黄化合物の処理法としては実績のある湿式法が信頼性が高い。ところが、クラウス法によって回収される単体硫黄は市場が低迷していること、危険物であることなどの難点があるが、最終的に石膏（ＣaＳＯ4）の形で回収すれば、市場性もあり、危険物でないため、特に石炭ガス化複合発電のように多量に石炭を処理するプラントでは石膏の形で回収するのが好ましい。石膏の形で回収するためには、脱離された高濃度のＨ2Ｓ含有ガスを酸化させて亜硫酸ガス（ＳＯ2）とし、このＳＯ2を従来から用いられている石灰石石膏法脱硫装置に導いて処理すればよい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、高濃度のＨ2Ｓ含有ガスを燃焼によってＳＯ2に酸化させる燃焼炉に関する。
【０００６】
Ｈ2Ｓの燃焼に関する反応式を下記に示す。
【０００７】
Ｈ2Ｓ＋（３／２）Ｏ2→ＳＯ2＋Ｈ2Ｏ                      ………（１）
２Ｈ2Ｓ＋ＳＯ2→３Ｓ＋２Ｈ2Ｏ                           ………（２）
ＳＯ2＋（１／２）Ｏ2→ＳＯ3                             ………（３）
ＳＯ3＋Ｈ2Ｏ→Ｈ2ＳＯ4                                  ………（４）
（１）式が目的とするＨ2ＳのＳＯ2への酸化反応であるが、空気不足の場合、Ｈ2Ｓが燃焼して酸素がなくなると残存したＨ2Ｓと生成したＳＯ2が（２）式の反応により固体のＳを生成する。なお、（１）式の反応は速く、（２）式の反応は遅い。固体のＳを回収するクラウス法ではボーキサイトなどの触媒を用いて（２）式の反応を速くしている。本燃焼炉の下流に設置される石灰石石膏法脱硫装置は石灰石スラリにＳＯ2を吸収させる反応装置であるため、Ｈ2Ｓに対して過剰の酸素を供給して（１）式による反応をさせて（２）式による反応を起こさないようにする必要があり、そのために後述するように空気比１．０以上の酸素過剰の燃焼をさせる。ところが、空気比１以上の酸素過剰で燃焼させると、酸素が過剰に存在しており、火炎温度が高くなるため、（３）式により、ＳＯ2が更に酸化されてＳＯ3が発生する。このＳＯ3は水と反応して（４）式により、微細な硫酸ミストになる。このミストは石灰石石膏法脱硫装置では十分に回収されずに排ガスの気流に乗って大気に放出されるため、環境上、好ましくない。また、材料も腐食するため、特別の配慮をする必要がある。
【０００８】
本発明の目的は高濃度のＨ2Ｓから未燃のＨ2ＳやＳＯ3を発生させないようにする燃焼方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的はＨ2Ｓを酸化させるために供給される酸化剤の酸素濃度を空気の酸素濃度よりも低い濃度として、Ｈ2Ｓを燃焼させることによって達成できる。
【００１０】
Ｈ2Ｓの着火温度は約２５０℃で、メタン、プロパン等の炭化水素系の燃料の着火温度の約６００℃に比較して約３５０℃も低い。したがって、Ｈ2Ｓは低い温度で着火し、（１）の反応によりＳＯ2となる。酸素分圧が高ければ反応速度は増加して短時間に反応が完結する。ところが酸化剤として供給される空気の、空気中の酸素濃度が低いと、空気中に含有される窒素ガスに顕熱を奪われ、火炎温度は低下する。また、酸素濃度が低いため、緩慢な燃焼が行われる。したがって、（３）式によるＳＯ2の過剰酸素による反応が抑制されるため、ＳＯ3の発生が少なくなるのである。発明者らは燃焼炉において、Ｈ2Ｓを５０％含むガスを酸化剤の酸素濃度を変えて燃焼させ、ＳＯ3の発生量を測定した。図５に実験結果を示す。酸化剤の酸素濃度を低くするとＳＯ3発生量が少なくなることが分かった。
【００１１】
上記課題を達成する本発明の第１の手段は、石炭のガス化によって発生したガスに含有される硫黄化合物を吸収剤に吸収させ、吸収された硫黄化合物を前記吸収剤から脱離させて得られるＨ2Ｓ含有ガスに酸化剤を供給して燃焼させる燃焼方法において、空気より酸素濃度が低いガスを酸化剤として燃焼処理することを特徴とする。
【００１２】
上記課題を達成する本発明の第２の手段は、上記第１の手段において、Ｈ2Ｓ含有ガスの燃焼により生成されたガスをＳＯ2吸収手段に導き、該ＳＯ2吸収手段を通過したガスの一部を空気と混合して前記Ｈ2Ｓ含有ガスを燃焼処理するための前記酸化剤とすることを特徴とする。
【００１３】
上記課題を達成する本発明の第３の手段は、上記第１の手段において、石炭のガス化によって発生したガスを燃料として駆動されるガスタービンの排ガスの一部を空気と混合して前記Ｈ2Ｓ含有ガスを燃焼処理するための前記酸化剤とすることを特徴とする。
【００１４】
上記課題を達成する本発明の第４の手段は、上記第１乃至第３の手段のいずれかにおいて、酸化剤の酸素濃度が１６％以下であることを特徴とする。
【００１５】
上記課題を達成する本発明の第５の手段は、石炭のガス化によって発生したガスに含有される硫黄化合物を吸収剤に吸収させ、吸収された硫黄化合物を前記吸収剤から脱離させて得られるＨ2Ｓ含有ガスに酸化剤を供給して燃焼させる燃焼方法において、酸素濃度が吸収剤から脱離して得られた前記Ｈ2Ｓ含有ガスの酸素濃度よりも低いガスで該Ｈ2Ｓ含有ガスを希釈して燃焼処理することを特徴とする。
【００１６】
上記課題を達成する本発明の第６の手段は、上記第５の手段において、前記Ｈ2Ｓ含有ガスを希釈するガスとして空気分離装置で空気から分離した窒素ガスを用いることを特徴とする。
【００１７】
上記課題を達成する本発明の第７の手段は、上記第５の手段において、石炭のガス化によって発生したガスを燃料として駆動されるガスタービンの排ガスを前記Ｈ2Ｓ含有ガスを希釈するガスとして用いてＨ2Ｓ含有ガスを希釈して燃焼処理することを特徴とする。
【００１８】
上記課題を達成する本発明の第８の手段は、上記第１乃至第４のいずれかの手段において、酸素濃度が吸収剤から脱離して得られた前記Ｈ2Ｓ含有ガスの酸素濃度よりも低いガスで該Ｈ2Ｓ含有ガスを希釈して燃焼処理することを特徴とする。
【００１９】
上記課題を達成する本発明の第９の手段は、上記第８の手段において、前記Ｈ2Ｓ含有ガスを希釈するガスとして空気分離装置で空気から分離した窒素ガスを用いることを特徴とする。
【００２０】
上記課題を達成する本発明の第１０の手段は、上記第８の手段において、石炭のガス化によって発生したガスを燃料として駆動されるガスタービンの排ガスを前記Ｈ2Ｓ含有ガスを希釈するガスとして用いてＨ2Ｓ含有ガスを希釈して燃焼処理することを特徴とする。
【００２１】
上記課題を達成する本発明の第１１の手段は、石炭のガス化によって発生したガスに含有される硫黄化合物を吸収剤に吸収させ、吸収された硫黄化合物を前記吸収剤から脱離させて得られるＨ2Ｓ含有ガスに酸化剤を供給して燃焼させるＨ2Ｓ燃焼装置において、該Ｈ2Ｓ燃焼装置に燃焼用空気を供給する管路と、該管路に接続され空気より酸素濃度が低いガスを供給する酸素稀釈剤供給管路とを設けたことを特徴とする。
【００２２】
上記課題を達成する本発明の第１２の手段は、石炭のガス化によって発生したガスに含有される硫黄化合物を吸収剤に吸収させ、吸収された硫黄化合物を前記吸収剤から脱離させて得られるＨ2Ｓ含有ガスに酸化剤を供給して燃焼させるＨ2Ｓ燃焼装置において、該Ｈ2Ｓ燃焼装置にＨ2Ｓ含有ガスを供給する管路に接続されＨ2Ｓ含有ガスより酸素濃度が低いガスを供給するＨ2Ｓ稀釈剤供給管路を設けたことを特徴とする。
【００２３】
上記課題を達成する本発明の第１３の手段は、上記第１１の手段において、該Ｈ2Ｓ燃焼装置にＨ2Ｓ含有ガスを供給する管路に接続されＨ2Ｓ含有ガスより酸素濃度が低いガスを供給するＨ2Ｓ稀釈剤供給管路を設けたことを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施例を図１を用いて説明する。図１は、ガス化炉で生成されたガス中の硫黄化合物を吸収剤８に吸収させる吸収塔３、吸収剤８からＨ2Ｓを脱離させる脱離塔４及び本発明の第１の実施例であるＨ2Ｓ燃焼装置を示すものである。吸収塔３と脱離塔４で脱硫装置が構成されている。
【００２５】
図示のＨ2Ｓ燃焼装置は、Ｈ2Ｓを燃焼させるＨ2Ｓ燃焼炉１１、脱離塔４からＨ2Ｓ燃焼炉１１にＨ2Ｓ含有ガスを供給する管路１０、Ｈ2Ｓ燃焼炉１１に燃焼用空気１３を供給する管路１６、管路１６に接続され、ボンベ等の供給源から窒素、ＣＯ2等酸素を含有しないガスを供給する酸素稀釈剤供給管路である管路１２、及び管路１６に介装されたファン１４を含んで構成されている。
【００２６】
上記構成の装置の動作を次に説明する。加圧ガス化炉で発生したＨ2Ｓなどの硫黄化合物を含有するガスは図示されていない脱塵装置で脱塵されたのち、管路１により吸収塔３に導かれ、それら硫黄化合物は吸収剤８に吸収される。硫黄化合物を吸収除去されたあとのガスは管路２から図示していないガスタービンに送られる。硫黄化合物を吸収した吸収剤８は低圧の脱離塔４に送られ、必要ならば加熱も行うことによってＨ2Ｓを脱離させる。脱離した高濃度のＨ2Ｓを含むガスは管路１０を経てＨ2Ｓ燃焼炉１１に送られ、燃焼してＳＯ2を生成する。生成されたＳＯ2を含むガスは、管路１５を通って図示していない石灰石石膏法脱硫装置に送られる。Ｈ2Ｓ燃焼炉１１にはファン１４が管路１６で接続されている。
【００２７】
本実施例では、管路１６にボンベ等の供給源から窒素、ＣＯ2等酸素を含有しないガスを管路１２を経て注入することによって、Ｈ2Ｓ燃焼炉１１に送る酸素含有ガス、すなわち酸化剤の酸素濃度を低下させ、空気比１以上の空気過剰で燃焼するものである。このようにすることによってＨ2Ｓ燃焼炉１１ではＨ2Ｓの緩慢な燃焼が行われるため、Ｈ2Ｓ燃焼炉１１から排出されるガス中にＳＯ3及び未燃のＨ2Ｓを発生させることなく、Ｈ2Ｓ含有ガスをＳＯ2含有ガスにすることができるのである。したがって未燃のＨ2Ｓが管路１５に接続された図示していない石灰石石膏法脱硫装置に流入し、ここで脱硫されないまま系外に放出されることもなく、またＳＯ3発生に伴う環境面の問題もなく、更に、ＳＯ3による腐食も皆無となるのである。
【００２８】
なお、本実施例の運転方法として、管路１６からＨ2Ｓ燃焼炉１１に供給される燃焼用空気の酸素濃度を検出して、管路１６に管路１２から注入する酸素を含有しないガス量を、前記検出した酸素濃度が通常の空気の酸素濃度よりも低い一定の値以下になるように制御すればよい。この一定の値としては図５から明らかなように、１６％とするのが望ましい。あるいはファン１４によってＨ2Ｓ燃焼炉１１に送る空気量を調節する図示されていない弁の開度に対応して酸素を含有しないガスを調整する同じく図示されていない弁の開度を連動させて制御すればよい。また、高濃度Ｈ2Ｓ含有ガス量に応じて管路１２から供給される酸素を含有しないガスの供給量のみを制御する方法でもよい。要するに本実施例は、Ｈ2Ｓ含有ガスの燃焼に用いる空気の酸素濃度を通常の空気より低い値とし、空気過剰で燃焼させるものである。
【００２９】
また、上記実施例では、管路１２から供給される稀釈用の気体として、窒素やＣＯ2などの酸素を含有しないガスを使用することとしたが、酸素をまったく含有しないガスでなくても、通常の空気よりも酸素濃度が低い気体、好ましくは酸素濃度が１６％以下の気体であればよい。
【００３０】
（実施例２）
本発明の第２の実施例を図２を用いて説明する。図２の示す実施例が前記第１の実施例と異なるのは、図１に示す実施例では、酸素を含有しない気体を供給する管路１２が管路１６に接続され、酸素を含有しない気体が管路１６を流れる燃焼用空気に供給されて燃焼用空気の酸素濃度を低下させているのに対し、本実施例では、Ｈ2Ｓ含有ガスをＨ2Ｓ燃焼炉１１に導く管路１０に窒素ガス等酸素を含有しないガスを供給する管路１２が接続されている点である。他の構成は前記第１の実施例と同じであるので、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３１】
本実施例では、管路１０を流れるＨ2Ｓ含有ガスにボンベ等の供給源から窒素、ＣＯ2等酸素を含有しないガスを管路１２を経て注入することによって、Ｈ2Ｓ燃焼炉１１に送るＨ2Ｓ含有ガスのＨ2Ｓ濃度を低下させ、空気比１以上の空気過剰で燃焼するものである。このようにすることによってＨ2Ｓ燃焼炉１１ではＨ2Ｓの緩慢な燃焼が行われるため、Ｈ2Ｓ燃焼炉１１から排出されるガス中にＳＯ3及び未燃のＨ2Ｓを発生させることなく、Ｈ2Ｓ含有ガスをＳＯ2含有ガスにすることができるのである。したがって未燃のＨ2Ｓが管路１５に接続された図示していない石灰石石膏法脱硫装置で脱硫されないこともなく、またＳＯ3発生に伴う環境面の問題もなく、更に、ＳＯ3による腐食も皆無となるのである。
【００３２】
なお、本発明の運転方法として、Ｈ2Ｓ燃焼炉１１に管路１０から供給されるＨ2Ｓ含有ガスの量に対応して該管路１０に注入する酸素を含有しないガス量の比が一定になるように制御するようにしてもよい。
【００３３】
また、上記実施例では、管路１２から供給される稀釈用の気体として、窒素やＣＯ2などの酸素を含有しないガスを使用することとしたが、酸素をまったく含有しないガスでなくても、管路１０を流れるＨ2Ｓ含有ガスよりも酸素濃度が低い気体としてもよい。
【００３４】
（実施例３）
図３に本発明の第３の実施例である複合発電システムを示す。図示の装置は、微粉炭貯槽４０と、微粉炭貯槽４０に微粉炭管路４１で接続された石炭ガス化炉３０と、石炭ガス化炉３０に管路３１で接続された脱塵装置６０と、脱塵装置６０に管路１で接続された脱硫装置６２と、脱硫装置６２に管路１０で接続されたＨ2Ｓ燃焼炉１１と、Ｈ2Ｓ燃焼炉１１に管路１５で接続された石灰石石膏法脱硫装置７０と、前記脱硫装置６２に管路９１で接続されたガスタービン９０と、ガスタービン９０の排ガス出口に排ガス管路９２で接続された排熱回収ボイラ１００と、排熱回収ボイラ１００の排ガス出口に排気管路９３で接続された煙突１１０と、前記石灰石石膏法脱硫装置７０のガス出口と前記排気管路９３を連通する管路７１と、前記ガスタービン９０に直結駆動され空気８３を圧縮する空気圧縮機８０と、空気圧縮機８０の空気出口と前記ガスタービン９０の空気入り口を接続する圧縮空気管路８２と、圧縮空気管路８２に分離装置用空気管路８１で接続された空気分離装置５０と、空気分離装置５０の窒素出口と前記微粉炭管路４１を接続する窒素管路５１と、空気分離装置５０の酸素出口と前記石炭ガス化炉３０を接続する酸素管路５２と、前記Ｈ2Ｓ燃焼炉１１に管路１６で接続され燃焼用空気１３を送風するファン１４と、前記管路１６と前記窒素管路５１を連通する窒素管路５３と、窒素管路５３と前記管路１０を連通する窒素管路５３Ａと、を含んで構成されている。
【００３５】
本実施例は、管路１６を流れる燃焼用酸素含有ガス（空気）に空気分離装置で分離された窒素ガスを酸素を含有しないガスとして混入してＨ2Ｓ燃焼炉１１に供給される酸化剤の酸素濃度を低下させるとともに、管路１０を流れるＨ2Ｓ含有ガスに空気分離装置で分離された窒素ガスを酸素を含有しないガスとして混入してＨ2Ｓ含有ガスの濃度を低下させ、かつ空気比１以上の空気過剰で燃焼させるものである。
【００３６】
本実施例によれば、前記第１，第２の実施例の効果と同様の効果が得られる。
【００３７】
（実施例４）
図４に本発明の第３の実施例である複合発電システムを示す。本実施例と前記図３に示す第３の実施例との相違点は、本実施例では、窒素管路５３、５３Ａに代えて、排気管路９３と管路１６を接続する排ガス管路１０１と、排ガス管路１０１に介装されて排気管路９３を流れる排気ガスを管路１６に送りこむファン１０３と、管路７１と管路１６を連通する管路３４と、管路３４に介装され管路７１を流れるガスを管路１６に送りこむファン３３と、を設けた点にある。他の構成は前記第１の実施例と同じであるので、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３８】
本実施例は、硫化水素の燃焼用空気の酸素濃度を低下させ、かつ空気比１以上の酸素過剰の条件下で燃焼させるための手段として、脱硫装置７０から排出される低酸素濃度のガスを用いる場合と、ガスタービン９０から排出され排熱回収ボイラを経た低酸素濃度のガスを用いる場合の例である。図３に示す空気分離装置で発生した窒素ガスは加圧ガス化炉に供給するため、数ＭＰａに加圧されており、この加圧された窒素ガスを常圧下で使用するのは不経済である。本実施例では、Ｈ2Ｓ燃焼炉や石灰石石膏法脱硫装置等のＳＯ2処理装置から排出されるＳＯ2をほとんど含有しない常圧のガスまたはガスタービンから排出されたガスを、燃焼用空気の酸素濃度低下のために再循環使用できるので経済的となる。
【００３９】
なお、燃焼用空気を分割して、例えば二段燃焼をおこなうと（２）式に示すクラウス反応によりＳが生成するため、本実施例では燃焼用空気あるいはＨ2Ｓ含有ガスを燃焼ガスの流れ方向に対して分割することなく、Ｈ2Ｓ含有ガスを燃焼させる。
【００４０】
本実施例あるいは前記第１の実施例において、さらに、脱硫装置からＨ2Ｓ燃焼炉に供給されるＨ2Ｓ含有ガスを、図２に示したようにボンベを供給源とする窒素ガスあるいはＣＯ2ガス、図３に示したように空気分離装置から供給される窒素ガス、もしくはガスタービンや石灰石石膏法脱硫装置から排出される低酸素濃度の排ガスで稀釈するようにしても前記第３の実施例と同様の効果が得られる。  上述した、酸化剤の酸素濃度を低下させる手段のどれかと、脱硫装置からＨ2Ｓ燃焼炉に供給されるＨ2Ｓ含有ガスを稀釈する手段のどれかを組み合わせれば、前記第１、第２の実施例で得られる効果が得られるのである。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、石炭ガス化ガスに含まれる硫黄化合物を除去脱離して得られるＨ2Ｓ含有ガスを、ＳＯ3、Ｓ及び未燃のＨ2Ｓを発生させることなく、ＳＯ2含有ガスに燃焼して変化させることができるため、前記硫黄化合物を後続の石灰石石膏法脱硫装置により、高効率に脱硫できる。特に、ＳＯ3による配管などの腐食トラブルが皆無となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す概念図ある。
【図２】本発明の第２の実施例を示す概念図である。
【図３】本発明の第３の実施例を示す系統構成図である。
【図４】本発明の第４の実施例を示す系統構成図である。
【図５】Ｈ2Ｓ燃焼炉における酸化剤の酸素濃度とＳＯ3の生成量の関係の実験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１，２  管路
３  吸収塔
４  脱離塔
８  吸収剤
１０  管路
１１  Ｈ2Ｓ燃焼炉
１２  管路
１３  燃焼用空気
１４  ファン
１５，１６  管路
３０  石炭ガス化炉
３１  管路
３３  ファン
３４  管路
４０  微粉炭貯槽
４１  微粉炭管路
５０  空気分離装置
５１  窒素管路
５２  酸素管路
５３，５３Ａ  窒素管路
６０  脱塵装置
６２  脱硫装置
７０  石炭石石膏法脱硫装置
７１  管路
８０  空気圧縮機
８１  分離装置用空気管路
８２  圧縮空気管路
８３  空気
９０  ガスタービン
９１  管路
９２  排ガス管路
９３  排気管路
１００  排熱回収ボイラ
１０１  排ガス管路
１０３  ファン
１１０  煙突
【図１】
0003700073.tif 000002
【図２】
0003700073.tif 000003
【図３】
0003700073.tif 000004
【図４】
0003700073.tif 000005
【図５】
0003700073.tif 000006