(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
煙道ガスのような熱処理ガスから二酸化硫黄のようなガス状の汚染物質を分離する方法であって、熱処理ガスは、ガス状の汚染物質を分離可能な塵に変えるため、ガス状の汚染物質との間で反応性を有する粒状の吸収材が湿った状態で熱処理ガスに導入される接触反応器（10）に通され、さらに熱処理ガスは、その内部で熱処理ガスから塵が分離されるとともに浄化処理済みガスが排出される塵分離器（５）に通され、この塵分離器（５）内にて分離された塵の一部は、その内部で混合がなされるとともに湿潤化のために水が供給されるミキサー（11）に通され、さらにこの塵の一部は、新たな吸収材の追加分とともに熱処理ガスに導入されることにより吸収材として再循環する方法において、生石灰が新たな吸収材として追加され、かつ塵分離器（５）内にて分離された塵の大半はミキサー（11）に対して略連続的な流れとして供給および排出され、かつ、塵分離器（５）内にて分離された塵の大半と新たな吸収剤として追加された生石灰とにより形成される材料粒子の流れは、ミキサー（11）内での材料粒子の１回の通過あたりの滞留時間が、生石灰とミキサー（１）に供給された水とが完全に反応するのには十分な時間でないような態様で、ミキサー（11）を通って移動し、かつ、この材料粒子の流れは、ミキサー（11）内における湿った状態での生石灰の総滞留時間が、生石灰とミキサーに供給される水とが略完全に反応し、かつ生石灰から消石灰が形成されるのに十分な時間となるよう、ミキサーを通って多数回にわたって再循環し、ミキサー内で長時間にわたって留まることを特徴とする方法。
【請求項２】
生石灰の形態をなす新たな吸収材は、ミキサー（11）に供給されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
生石灰の形態をなす新たな吸収材は、塵分離器（５）内にて分離されミキサー（11）に供給される塵の一部に追加されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
生石灰の形態をなす新たな吸収材は、接触反応器（10）内の煙道ガス内に直接導入されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
混合された塵を流体化させるために、ミキサー（11）に空気流が供給されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の方法。
【請求項６】
ミキサー（11）内での材料粒子の１回の通過あたりの滞留時間は５乃至60秒であることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項７】
ミキサー（11）内での材料粒子の１回の通過あたりの滞留時間は10乃至20秒であることを特徴とする、請求項６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
本発明は、煙道ガスのような熱処理ガスから二酸化硫黄のようなガス状の汚染物質を分離する方法であって、熱処理ガスは、ガス状の汚染物質を分離可能な塵に変えるため、ガス状の汚染物質との間で反応性を有する粒状の吸収材が湿った状態で熱処理ガスに導入される接触反応器に通され、さらに熱処理ガスは、その内部で熱処理ガスから塵が分離されるとともに浄化処理済みガスが排出される塵分離器に通され、この塵分離器内にて分離された塵の一部は、その内部で混合がなされるとともに湿潤化のために水が供給されるミキサーに通され、さらにこの塵の一部は、新たな吸収材の追加分とともに熱処理ガスに導入されることにより吸収材として再循環する方法に関する。
熱処理ガスからガス状の汚染物質を分離する上述した方法は例えば、SE−8504675−３およびSE−8904106−５において知られている。これら２つの文献によえば、新たな吸収材としては好ましくは粒状の消石灰（水酸化カルシウム）が用いられる。この吸収材は塵分離器内にて熱処理ガスから分離された塵と混合され、さらにこの混合物には接触反応器内の煙道ガスに湿った状態で導入されるよう水が供給される。消石灰は比較的高価であり、このような消石灰の代わりに比較的安価な生石灰（酸化カルシウム）を用いるための各種の試みがなされている。これらの試みにおいては、生石灰が浄化工程に導入される前に、生石灰を消化するプラント、すなわち酸化カルシウムと水とを反応させて水酸化カルシウムを形成させるプラントを用いなければならない。このような石灰消化プラントは高価であり、このことの消石灰から生石灰に代替した際に予想される利益が出ないということを意味している。
本発明の目的は、生石灰を消化するための高価でかつ別個のプラントを必要とすることなく消石灰を生石灰に代替することができる、熱処理ガスからガス状の汚染物質を分離する方法を提供することを目的とする。
本発明によれば、このような目的は導入部に述べた種類の方法であって、生石灰が新たな吸収材として追加され、かつ塵分離器内にて分離された塵の大半はミキサーに対して略連続的な流れとして供給および排出され、この塵は、ミキサー内における湿った状態での生石灰の総滞留時間が、生石灰とミキサーに供給される水とが略完全に反応し、かつ生石灰から消石灰が形成されるのに十分な時間となるよう、ミキサー内で長時間にわたって留まり、かつ多数回にわたって再循環することを特徴とする方法により達成される。
生石灰の形態をなす新たな吸収材は、好ましくはミキサーに供給されるが、塵分離器内にて分離されミキサーに供給される塵の一部に追加されるようにしてもよい。また生石灰は、接触反応器内の煙道ガス内に直接導入されるようにしてもよい。
混合された塵を流体化させ、これにより混合を促進させるために、好ましくはミキサーに空気流が供給される。
以下、本発明について添付図面を参照してより詳細に説明する。ここで図面は、石炭燃焼主要加熱プラントからの煙道ガスを浄化するためのプラントであって、本発明による方法を実施るすための設備が設けられた浄化プラントを模式的に示したものである。
図面は、石炭燃焼主要加熱プラント１からの煙道ガスを浄化するためのプラントを示し、前記煙道ガスはフライアッシュのような塵と、二酸化硫黄のようなガス状の汚染物質とを含んでいる。予熱装置２は、熱い煙道ガスから、ダクト2aを介してファン３により主要加熱プラント１に供給される燃焼空気へ熱を移動させるために配置されている。
熱い煙道ガスはダクト４を通って塵分離器５に搬送される。図示された実施例において塵分離器５は、煙道ガスを通すことにより浄化を行う３つの連続した集塵器ユニットを有する静電集塵器である。このようにして浄化された煙道ガスはダクト６を介して煙道ガスファン７に通され、この煙道ガスファン７はダクト８を介して煙道ガスが大気に放出されるよう煙突９に煙道ガスを供給する。塵分離器はまた、バッグフィルタであってもよい。
ダクト４は接触反応器10を形成する垂直部分を備えている。ミキサー11は接触反応器10の下方部分と連通している。ミキサー11は煙道ガス内のガス状の汚染物質との間で反応性を有する粒状の吸収材を湿った状態で接触反応器10の下方部分に導入する。この吸収材はガス状の汚染物質を集塵器５内にて分離される塵に変える。集塵器５内にて分離された塵粒子は集塵器ユニットのホッパ12内で集められる。集められた塵粒子の大半は、以下に詳細に説明する方法によりシステム内で再循環する。集められた塵粒子の残りは、詳細には説明しないが、例えばウォームコンベヤにより外部に搬送される。
ミキサー11はSE−9404104−３に記載された種類のものである。従って、ミキサー11は本質的に二重底の箱形状を有している。これら２つの底のうち上部のものは張力がかけられたポリエステルの流体化布（fluidising cloth）からなる２つの底の間には、空気供給管15を通ってミキサー11内の粒状の吸収材を流体化させるための空気が導かれるチャンバ14が設けられている。ミキサー11には、ミキサーの上方部分に配置された水供給管16およびノズル17を通って水が供給される。混合される粒状の材料はミキサーの入口側端部にある２つの材料インレット18および19を通ってミキサー11に供給される。ミキサー11はさらに、協働して用いられる２つの平行なアジテータ（このうち１つのみが図面に示されている）であって各々が水平シャフトとこれに取り付けられた複数の傾いた楕円板とを有するアジテータからなる機械的な混合機構20を備えている。ミキサー11の出口側端部は、よく混合されかつ湿った吸収材を流し口21から接触反応器10に連続的に供給するため、接触反応器10まで延びている。
システム内で再循環する、集塵器ユニットのホッパ12内で集められた塵粒子の一部分は、インレット19を通ってミキサー11に供給される。粒状の生石灰（酸化カルシウム）は、インレット19を通って供給される塵粒子に混合させるため、インレット18を通ってミキサー11に供給される。混合物はノズル17から供給される水により湿潤化される。ノズル17から供給される水はまた、ミキサー11に供給される生石灰を消化するためのものでもある。機械的な混合機構20の構造、およびミキサー11に供給される材料粒子の流体化により、ミキサー11は、ミキサー11の流し口21を通って吸収材として連続的に接触反応器10に供給される、均一に湿らされた均一な混合物を生成する。ミキサー11内での材料粒子の滞留時間は約５乃至60秒、とりわけ10乃至20秒である。
ミキサー11内での材料粒子の上述したような滞留時間（10乃至20秒）、すなわち石灰粒子が湿った状態にある時間は、生石灰と消化のために追加される水とが完全に反応し、かつ生石灰から消石灰が形成されるのに十分な時間とはなっていない。このような反応は比較的遅く、数分を要する。
ここで、以下に示す理論上の実例により、本発明についてより詳細に説明する。この実例では、図面の点Ａ、ＢおよびＣ、すなわちそれぞれがミキサー11の前方にあるダクト４内、ミキサー11の後方にある反応器10のうち集塵器５の入口側、および集塵器５の出口側に該当する位置を支配する条件が示されている。
0003640674.tif 000002
点Ａでの塵はほとんどフライアッシュであり、これに対し点Ｂでの塵はフライアッシュおよび吸収材である。
点Ｄでは、単位時間あたり2930kgの塵が排出され、このうち2,000kgはフライアッシュである。
この実例では従って、消化される生石灰を含む粒状の吸収材は、点Ｄで排出される前にシステム内で平均して約35
0003640674.tif 000003
回にわたって循環している。従って、生石灰を消化するのに十分な、ミキサー11内での吸収材の総滞留時間は350乃至700秒、すなわち約６乃至12分である。
上述した実例における水の総消費量は3,366（l/h）であり、このうち152（l/h）が石灰の消化に必要とされる。このような量の水が消費されたときには、ミキサー11から排出される吸収材の水分含有量は約６％である。しかしながら水分含有量は、混合物の組成に応じて好ましくは２乃至15％の範囲で変化する。
上述した実例において、点Ａでの煙道ガスのフライアッシュ含有量が０、すなわち点Ｄでの排出量が930（kg/h）である場合には、上述した場合からの類推により、その循環数は、約110
0003640674.tif 000004
であり、このことから滞留時間は1,100乃至2,200秒、すなわち約18乃至37分となる。
0003640674.tif 000005