(57)【要約】      （修正有）【課題】異なるチャンバ内でのアンモニア添加を介したアンモニアに基づく脱硫プロセスの提供【解決手段】酸化セクションが、互いに流体連通する酸化チャンバ２とアンモニア混合チャンバ６とを含み、及びアンモニア吸収剤がアンモニア混合チャンバ６に添加される、アンモニアに基づく脱硫プロセス。好ましくは、このプロセスの吸収−酸化サイクルは、酸化チャンバ２と第２噴霧吸収セクションとの間の液体循環及びアンモニア混合チャンバ6と第１噴霧吸収セクションとの間の液体循環を含み、且つそれら２つの循環の間に、少なくとも酸化チャンバ２とアンモニア混合チャンバ６との間の流体連通を介した連通が存在する、脱硫プロセス。このプロセスを実行するための装置。【選択図】図１
2018023967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なるチャンバ内でのアンモニア添加を介したアンモニアに基づく脱硫プロセスであって、酸化セクションが、互いに流体連通する酸化チャンバとアンモニア混合チャンバとを含み、及びアンモニア吸収材が前記アンモニア混合チャンバに添加される、アンモニアに基づく脱硫プロセス。
【請求項２】
前記プロセスの吸収−酸化サイクルが、前記酸化チャンバと第２噴霧吸収セクションとの間の液体循環及び前記アンモニア混合チャンバと第１噴霧吸収セクションとの間の液体循環を含み、且つ前記２つの循環の間に、少なくとも前記酸化チャンバと前記アンモニア混合チャンバとの間の前記流体連通を介した連通が存在する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
処理される二酸化硫黄含有ガスストリームを提供するステップと、
前記処理される二酸化硫黄含有ガスストリームを冷却及び凝縮セクションに供給するステップであって、前記ガスストリーム中の熱を用いて前記冷却及び凝縮セクション内で循環洗浄液を凝縮させつつ、前記ガスストリームが前記冷却及び凝縮セクション内で前記循環洗浄液を用いて洗浄及び冷却される、ステップと、
前記冷却及び凝縮セクションからの前記ガスストリームが前記第１噴霧吸収セクションに入ることを許容するステップであって、前記ガスストリームが第１噴霧吸収液体と向流接触する、ステップと、
前記第１噴霧吸収セクションからの前記ガスストリームが前記第２噴霧吸収セクションに入ることを許容するステップであって、前記ガスストリームが第２噴霧吸収液体と向流接触する、ステップと、
前記第１噴霧吸収セクションの底部からの液体ストリーム及び前記第２噴霧吸収セクションの底部からの液体ストリームを還流液体としてそれぞれ前記アンモニア混合チャンバ及び前記酸化チャンバに供給するか、又は前記２つの液体ストリームを組み合わせ、且つ次いで前記混合された液体ストリームを前記アンモニア混合チャンバ及び前記酸化チャンバへ別々に供給し、酸素含有ガスを前記酸化チャンバへ供給し、及び前記酸化チャンバと流体連通する前記アンモニア混合チャンバへアンモニア吸収剤を供給するステップと、
前記酸化チャンバの下部から取り出された前記液体ストリームの少なくとも一部を前記第２噴霧吸収液体として前記第２噴霧吸収セクションへ供給し、及び任意選択的に前記酸化チャンバの前記下部から取り出された前記液体ストリームの少なくとも一部を後続のユニットへ供給して、硫酸アンモニウムを回収するステップと、
前記アンモニア混合チャンバの下部から取り出された前記液体ストリームを前記第１噴霧吸収液体として前記第１噴霧吸収セクションへ供給するステップと、
液滴を除去した後、任意選択的に微粒子状物質をさらに除去した後、前記第２噴霧吸収セクションの上部から前記ガスストリームを排気するステップと
を含む、請求項１又は２に記載のプロセス。
【請求項４】
以下の特徴：
−  前記処理される二酸化硫黄含有ガスが、石炭燃焼において生成された煙道ガス、又は流動床接触分解プロセスにおいて生成された煙道ガス、又は他の工業プロセスにおいて生成された煙道ガスであること；
−  前記アンモニア吸収剤が液体アンモニア、気体アンモニア、水性アンモニア、又はそれらの組合せの形態であること；
−  前記酸素含有ガスが酸素、空気、酸素に富む空気、又は酸素に乏しい空気であること；
−  前記アンモニア吸収剤が、管状分配器、微孔質分配器又は静的混合器を用いて液体ストリームに添加され、及び／又は前記アンモニア吸収剤が酸素含有ガスと最初に混合され、且つ次いで前記混合されたガスストリームが前記アンモニア混合チャンバに直接添加されること；
−  前記アンモニア混合チャンバの前記下部から引き抜かれた前記循環液体のｐＨが４．６〜８．０の範囲であること；
−  前記酸化チャンバの前記下部から引き抜かれた前記循環液体のｐＨが４．０〜６．８の範囲であること；
−  前記酸化チャンバに入る前記還流液体中の前記アンモニア吸収剤及び前記アンモニア混合チャンバから前記酸化チャンバに入る前記アンモニア吸収剤を除き、追加的なアンモニア吸収剤が前記酸化チャンバに添加されないこと；
−  前記アンモニア混合チャンバ内の酸化率が９３％〜９９．５％の範囲であること；
−  前記酸化チャンバ内の酸化率が９８．５％以上であること；
−  前記第１噴霧吸収セクション及び前記第２噴霧吸収セクションからの前記還流液体の合計量に基づいて、前記還流液体の３０％〜８５％が前記アンモニア混合チャンバに入り、且つ残りの還流液体が前記酸化チャンバに入ること；及び
−  前記循環液体が前記酸化チャンバの前記下部から取り出されるパイプラインと、前記循環液体が前記アンモニア混合チャンバの前記下部から取り出されるパイプラインとの間に弁制御式パイプラインが設けられて、前記第１噴霧吸収セクション及び前記第２噴霧吸収セクションにそれぞれ入る前記循環液体の量及び／又はｐＨ値の調整を可能にすること
のうちの少なくとも１つを有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項５】
前記第１噴霧吸収セクションの前記底部からの前記噴霧液体と、前記第２噴霧吸収セクションの前記底部からの前記噴霧液体とが組み合わされ、前記組み合わされた還流液体の約３０％〜８５％が、前記アンモニア吸収剤と組み合されるために前記アンモニア混合チャンバに入り、及び前記組み合わされた還流液体の残りの部分が前記酸化チャンバに入る、請求項３に記載のプロセス。
【請求項６】
前記アンモニア吸収剤の少なくとも一部が、微孔質分配器を介して前記アンモニア混合チャンバに供給される前記還流液体部分に入るか、若しくは前記アンモニア混合チャンバに直接供給され、及び／又は前記アンモニア吸収剤の少なくとも一部が前記酸素含有ガスと混合され、且つ次いで前記アンモニア混合チャンバに添加される、請求項５に記載のプロセス。
【請求項７】
液体アンモニアが吸収剤として使用され、且つ前記液体アンモニアが混合器を介して溶液に添加され、及び／又は前記液体アンモニアがガスと最初に混合され、且つ次いで前記アンモニア混合チャンバに添加され、前記ガスの量が液体アンモニア気化後の気体アンモニアの体積の３％〜１０％である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項８】
前記アンモニア吸収剤が、前記冷却及び凝縮セクション、前記第１噴霧吸収セクション、並びに前記第２噴霧吸収セクションの少なくとも１つにおいても添加される、請求項３〜７のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項９】
元の煙道ガス中のＳＯ２濃度が３００００ｍｇ／Ｎｍ３以下であり、及び合計粒子状物質の濃度が３０ｍｇ／Ｎｍ３以下であり、清浄な煙道ガス中で、前記ＳＯ２濃度が３５ｍｇ／Ｎｍ３以下であり得、エアロゾルを含む前記合計粒子状物質が５ｍｇ／Ｎｍ３以下であり得、且つアンモニアスリップが３ｍｇ／Ｎｍ３以下であり得る、請求項１〜８のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項１０】
アンモニアに基づく脱硫プロセスを実行するための装置であって、
第１噴霧吸収セクションであって、その上部から噴霧される第１噴霧液体と、その下部から入るガスストリームとの間の向流接触を可能にし、還流液体を提供するために、前記接触された第１噴霧液体をその前記下部から取り出すことを可能にし、且つ前記予備吸収されたガスストリームが第２噴霧吸収セクションに入ることを可能にするように構成された第１噴霧吸収セクションと、
第２噴霧吸収セクションであって、その上部から噴霧される第２噴霧液体と、前記第１噴霧吸収セクションから入る前記ガスストリームとの間の向流接触を可能にし、且つ還流液体を提供するために、前記接触された第２噴霧液体をその前記下部から取り出すことを可能にするように構成された第２噴霧吸収セクションと、
酸化セクションと
を含み、
前記酸化セクションが、
酸化チャンバであって、前記第２噴霧吸収セクションからの前記還流液体の少なくとも一部又は前記第１及び第２噴霧吸収セクションからの組み合わされた還流液体の一部と、酸素含有ガスとの間の接触及び反応を可能にし、且つ前記液相の少なくとも一部を、前記第２噴霧吸収セクションに又は前記第２及び第１噴霧吸収セクションの両方に循環させるために、その下部から取り出すことを可能にするように構成された酸化チャンバと、
アンモニア混合チャンバであって、その上面及び／又は側面で前記酸化チャンバと流体連通し、前記第１噴霧吸収セクションからの前記還流液体の少なくとも一部、又は前記第１及び第２噴霧吸収セクションからの前記組み合わされた還流液体の一部がその上部から入り、及びアンモニア吸収剤と混合することを可能にし、且つ液体ストリームを、前記第１噴霧吸収セクションに又は前記第２及び第１噴霧吸収セクションの両方に循環させるために、その下部から取り出すことを可能にするように構成されたアンモニア混合チャンバと
を含む装置。
【請求項１１】
前記第１噴霧吸収セクションの上流に冷却及び凝縮セクションをさらに含み、前記冷却及び凝縮セクションが、前記ガスストリーム中の熱を用いて前記冷却及び凝縮セクション内で循環洗浄液を凝縮させつつ、処理されるガスストリームが前記冷却及び凝縮セクション内で前記循環洗浄液によって洗浄及び冷却されることを可能にし、且つ前記冷却されたガスストリームが前記第１噴霧吸収セクションに入ることを可能にするように構成されている、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
以下の特徴：
−  前記酸化セクション中の前記酸化チャンバ及び前記アンモニア混合チャンバが別々に提供され、例えば、前記酸化チャンバ及び前記アンモニア混合チャンバが、互いに流体連通する２つのタンクによって提供されるか、又は前記酸化チャンバが前記装置の個々のセクションを収容する吸収塔内に提供され、且つ前記アンモニア混合チャンバが前記吸収塔内に又は前記吸収塔の外側に提供され；又は前記酸化セクション中の前記酸化チャンバ及び前記アンモニア混合チャンバがタンクの隔壁によって形成され；又は前記酸化セクション中の前記酸化チャンバ及び前記アンモニア混合チャンバの両方が前記装置の個々のセクションを収容する前記吸収塔内に提供され、且つ前記吸収塔の下部の隔壁によって形成されること；
−  前記アンモニア混合チャンバの容積が、２分を超えて前記下部から取り出される前記液体の量以上であること；及び
−  前記循環液体が前記酸化チャンバの前記下部から取り出されるパイプラインと、前記循環液体が前記アンモニア混合チャンバの前記下部から取り出されるパイプラインとの間に弁制御式パイプラインが設けられて、前記第１噴霧吸収セクション及び前記第２噴霧吸収セクションにそれぞれ入る前記循環液体の量及び／又はｐＨ値の調整を可能にすること
のうちの少なくとも１つを有する、請求項１０又は１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記酸化セクション中の前記酸化チャンバ及び前記アンモニア混合チャンバがタンクの隔壁によって形成されるか、又はその両方が前記装置の個々のセクションを収容する前記吸収塔内に提供され、且つ前記吸収塔の前記下部の隔壁によって形成され、前記アンモニア混合チャンバの断面積が、前記タンク／吸収塔の断面積の最大８５％、又は６０％以下、又は５０％以下、又は４０％以下、又は５％〜５０％、又は７％〜４０％、又は１０％〜３５％を占め、前記アンモニア混合チャンバの前記側面及び／又は上面に開口がある、請求項１０に記載の装置。
【請求項１４】
前記アンモニア混合チャンバが、前記酸化チャンバ内の制御された高さより少なくとも２０ｃｍ、又は少なくとも４０ｃｍ、又は少なくとも６０ｃｍ、又は少なくとも８０ｃｍ、又は少なくとも１００ｃｍ、又は１００〜２００ｃｍ下方に設けられる、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記アンモニア混合チャンバと前記酸化チャンバとの間の流体連通を達成するために前記アンモニア混合チャンバの前記側面及び／又は上面に開口が設けられ、前記装置が以下の特徴：
−  １つ又は複数の穴が前記アンモニア混合チャンバの前記側面の１／３の下部内に開口されること；
−  前記アンモニア混合チャンバの屋根部分に１つ又は複数の開口があること；
−  前記アンモニア混合チャンバの各開口の面積が０．２５ｍ２以下、又は０．１ｍ２以下、又は０．０５ｍ２以下、又は０．０１ｍ２以下であること；
−  前記アンモニア混合チャンバの前記１つ又は複数の開口が円形、長方形、正方形、楕円形又は六角形であること；及び
−  前記アンモニア混合チャンバの前記側面及び／又は上面の前記開口が前記個々のストリームの入口及び出口から離れて設けられること
のうちの少なくとも１つを有する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１６】
前記アンモニア混合チャンバと前記酸化チャンバとの間の流体連通を達成するために前記アンモニア混合チャンバの少なくとも前記側面に開口が設けられ、前記側面の前記開口の数は、前記開口の合計面積が、前記アンモニア混合チャンバと前記第１噴霧吸収セクションとの間の循環ポンプの４ｍ／ｓの流速での流れに達するのに必要な断面積に等しいか、又はそれより大きいことを可能にする、請求項１０に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なるチャンバ内でのアンモニア添加を介したアンモニアに基づく脱硫プロセス及びその装置に関する。より詳細には、本発明は、異なるチャンバ内でのアンモニア添加を介したアンモニアに基づく脱硫プロセス及びその装置であって、酸化セクションが、少なくとも１つの酸化チャンバと少なくとも１つのアンモニア混合チャンバとを含み、及びアンモニア吸収剤がアンモニア混合チャンバに添加される、アンモニアに基づく脱硫プロセス及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、石灰岩脱硫プロセス及びアンモニアに基づく脱硫プロセスが、世界的に、気体から二酸化硫黄を除去するための主流のプロセスである。石灰岩脱硫プロセスでは、大量の廃水及び石膏スラグが脱硫中に生成され、これらの廃水及び廃スラグを処理するために多額の投資及び運転費用が必要とされる。同じく、石灰岩脱硫プロセスでは、１トンの二酸化硫黄が除去される一方、約０．７トンの二酸化炭素が同時に生成される。アンモニアに基づく脱硫プロセスでは、基本的に廃水も廃スラグも生成されず、供給されるアンモニア脱硫剤は、有用な硫酸アンモニウム肥料に転換され、従って、それはより環境に優しい。
【０００３】
（特許文献１）及び（特許文献２）は、除去剤としてアンモニアを用いることによって石炭燃焼煙道ガスからＳＯ２を除去し、その結果、清浄なガス中のＳＯ２濃度が１００ｍｇ／Ｎｍ３未満になるプロセスを開示している。しかしながら、清浄なガス中のアンモニアスリップの量は、最大１２ｍｇ／Ｎｍ３であり得る。これらの特許では、エアロゾルの形成に注意が払われていない。
【０００４】
（特許文献３）は、塔の内側での結晶化によるアンモニアに基づく脱硫プロセス及びその装置を開示し、ここで、脱硫塔は多セクション構造であるように設計され、多セクション構造は、連続的に底部から上部へ、酸化セクション、結晶化セクション、冷却吸収セクション、主吸収セクション、及び脱水−脱ミストセクションを含む。このプロセスでは、運転エネルギー消費を低減するために煙道ガスの気化能力が結晶化に利用され、清浄なガス中のＳＯ２濃度は２００ｍｇ／Ｎｍ３未満であり、清浄なガス中のアンモニア含有量は３ｍｇ／Ｎｍ３程度に低い可能性がある。
【０００５】
（特許文献４）は、脱硫された煙道ガス中の微粒子物質を制御するための装置及びプロセスを開示し、ここで、１０μｍを超える液滴の大部分を除去するための吸収液体脱ミスト剤と、再洗浄及び水スクラビングにより微粒子物質を除去するための煙道ガス脱ミスト剤とが吸収セクションの後ろで提供され、それによって微粒子物質の６０％以上の除去率を達成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】中国特許第１２８３３４６Ｃ号明細書
【特許文献２】中国特許第１３２１７２３Ｃ号明細書
【特許文献３】中国特許第１００４２８９７９Ｃ号明細書
【特許文献４】中国特許第１０３３０１７０５Ｂ号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、アンモニアスリップ及びエアロゾル形成をさらに阻害することができる、異なるチャンバ内でのアンモニア添加を介したアンモニアに基づく脱硫プロセスと、その装置とに対する必要性が依然として存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
先行技術のアンモニアに基づく脱硫プロセスが直面したアンモニアスリップ及びエアロゾル形成の問題に対処するために、本発明者らは研究を入念に行ってきた。その結果は、異なるチャンバ内でのアンモニア添加及び異なるセクション内でのアンモニア添加を介して異なる組成を有するように、アンモニアに基づく脱硫装置の異なる領域内で溶液を制御するための技術的手段を採用することにより、効果的な脱硫並びにアンモニアスリップ及びエアロゾル形成の制御を達成できることを示している。そのようにして本発明は達成された。
【０００９】
従って、一態様において、本発明は、異なるチャンバ内でのアンモニア添加を介したアンモニアに基づく脱硫プロセスであって、酸化セクションが、互いに流体連通する酸化チャンバとアンモニア混合チャンバとを含み、及びアンモニア吸収剤がアンモニア混合チャンバに添加される、アンモニアに基づく脱硫プロセスに関する。
【００１０】
ある実施形態において、アンモニアに基づく脱硫プロセスの吸収−酸化サイクルは、酸化チャンバと第２噴霧吸収セクションとの間の液体循環及びアンモニア混合チャンバと第１噴霧吸収セクションとの間の液体循環を含み、且つそれら２つの循環の間に、少なくとも酸化チャンバとアンモニア混合チャンバとの間の流体連通を介した連通が存在する。
【００１１】
別の態様において、本発明は、アンモニアに基づく脱硫装置であって、
第１噴霧吸収セクションであって、その上部から噴霧される第１噴霧液体と、その下部から入るガスストリームとの間の向流接触を可能にし、還流液体を提供するために、接触された第１噴霧液体をその下部から取り出すことを可能にし、且つ予備吸収されたガスストリームが、例えば、ガスキャップを有する隔壁を介して第２噴霧吸収セクションに入ることを可能にするように構成された第１噴霧吸収セクションと、
第２噴霧吸収セクションであって、その上部から噴霧される第２噴霧液体と、第１噴霧吸収セクションから入るガスストリームとの間の向流接触を可能にし、且つ還流液体を提供するために、接触された第２噴霧液体をその下部から取り出すことを可能にするように構成された第２噴霧吸収セクションと、
酸化セクションと
を含み、酸化セクションは、
酸化チャンバであって、第２噴霧吸収セクションからの還流液体の少なくとも一部又は第１及び第２噴霧吸収セクションからの組み合わされた還流液体の一部と、酸素含有ガスとの間の接触及び反応を可能にし、且つ液相の少なくとも一部を、第２噴霧吸収セクションに又は第２及び第１噴霧吸収セクションの両方に循環させるために、その下部から取り出すことを可能にするように構成された酸化チャンバと、
アンモニア混合チャンバであって、その上面及び／又は側面で酸化チャンバと流体連通し、第１噴霧吸収セクションからの還流液体の少なくとも一部、又は第１及び第２噴霧吸収セクションからの組み合わされた還流液体の一部がその上部から入り、及びアンモニア吸収剤と混合することを可能にし、且つ液体ストリームを、第１噴霧吸収セクションに又は第２及び第１噴霧吸収セクションの両方に循環させるために、その下部から取り出すことを可能にするように構成されたアンモニア混合チャンバと
を含む装置に関する。
【００１２】
ある実施形態において、装置は、第１噴霧吸収セクションの上流に冷却及び凝縮セクションをさらに含み、冷却及び凝縮セクションは、ガスストリーム中の熱を用いて冷却及び凝縮セクション内で循環洗浄液体を凝縮させつつ、処理されるガスストリーム、例えば、石炭燃焼ボイラ内で生成される煙道ガスが冷却及び凝縮セクション内で循環洗浄液によって洗浄及び冷却されることを可能にし、且つ冷却されたガスストリームが、例えば、ガスキャップを有する隔壁を介して第１噴霧吸収セクションに入ることを可能にするように構成されている。
【００１３】
本発明の理解を促進するために図面が提供される。しかしながら、図面は、特許請求の範囲と整合しない態様で本発明を限定することを意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のある実施形態によるプロセスの概略図である。
【図２】本発明のある実施形態による吸収サイクルの概略的な流れ図である。
【図３】本発明のある実施形態によるアンモニア混合チャンバの開口の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図面中、同様の参照番号は同様のストリーム又はユニットを指し、１は吸収塔を意味し、２は酸化チャンバを意味し、３は冷却及び凝縮セクションを意味し、４は水性アンモニアを意味し、５は液体アンモニアを意味し、６はアンモニア混合チャンバを意味し、７は空気を意味し、８は第１噴霧吸収セクションを意味し、９は第２噴霧吸収セクションを意味し、１０はガスキャップを意味し、１１は第１噴霧吸収循環ポンプを意味し、１２は第２噴霧吸収循環ポンプを意味する。
【００１６】
一態様において、本発明は、異なるチャンバ内でのアンモニア添加を介したアンモニアに基づく脱硫プロセスを提供し、酸化セクションは酸化チャンバとアンモニア混合チャンバとを互いに流体連通した状態で含み、アンモニア吸収剤がアンモニア混合チャンバに添加される。
【００１７】
いくつかの実施形態において、アンモニアに基づく脱硫プロセスの吸収剤−酸化サイクルは、酸化チャンバと第２噴霧吸収セクションとの間の液体循環及びアンモニア混合チャンバと第１噴霧吸収セクションとの間の液体循環を含み、且つその２つの循環の間に、少なくとも酸化チャンバとアンモニア混合チャンバとの間の流体連通を介した連通がある。
【００１８】
いくつかの実施形態において、アンモニアに基づく脱硫プロセスは、
処理される二酸化硫黄含有ガスストリームを提供するステップと、
処理される二酸化硫黄含有ガスストリームを冷却及び凝縮セクションに供給するステップであって、ガスストリーム中の熱を用いて冷却及び凝縮セクション内で循環洗浄液を凝縮させつつ、ガスストリームが冷却及び凝縮セクション内で循環洗浄液を用いて洗浄及び冷却される、ステップと、
冷却及び凝縮セクションからのガスストリームが第１噴霧吸収セクションに入ることを許容するステップであって、ガスストリームは第１噴霧吸収液体と向流接触する、ステップと、
第１噴霧吸収セクションからのガスストリームが第２噴霧吸収セクションに入ることを許容するステップであって、ガスストリームは第２噴霧吸収液体と向流接触する、ステップと、
第１噴霧吸収セクションの底部からの液体ストリーム及び第２噴霧吸収セクションの底部からの液体ストリームを還流液体としてそれぞれアンモニア混合チャンバ及び酸化チャンバに供給するか、又はそれら２つのストリームを組み合わせ、且つ次いで混合された液体ストリームをアンモニア混合チャンバ及び酸化チャンバへ別々に供給し、酸素含有ガスを酸化チャンバへ供給し、及び酸化チャンバと流体連通するアンモニア混合チャンバへアンモニア吸収剤を供給するステップと、
酸化チャンバの下部から取り出された液体ストリームの少なくとも一部を第２噴霧吸収液体として第２噴霧吸収セクションへ供給し、及び任意選択的に酸化チャンバの下部から取り出された液体ストリームの少なくとも一部を後続のユニットへ供給して、硫酸アンモニウムを回収するステップと、
アンモニア混合チャンバの下部から取り出された液体ストリームを第１噴霧吸収液体として第１噴霧吸収セクションへ供給するステップと、
液滴を除去した後、任意選択的に微粒子状物質をさらに除去した後、第２噴霧吸収セクションの上部からガスストリームを排気するステップと
を含む。
【００１９】
本発明のプロセスにおいて、処理される二酸化硫黄含有ガスは、あらゆる工業生産プロセスにおいて生産されるどのような二酸化硫黄含有ガスであってもよい。処理される二酸化硫黄含有ガスの例は、限定しないが、石炭燃焼によって生成される煙道ガス、及び流動床接触分解プロセスにおいて生成される煙道ガスを含む。
【００２０】
本発明のプロセスにおいて、アンモニアは、ガスストリーム中の硫黄酸化物を除去するための吸収剤として使用される。アンモニアは、液体アンモニア、気体アンモニア、水性アンモニア、又はそれらの組合せの形態であってもよい。
【００２１】
本発明のプロセスにおいて、酸素含有ガスは、例えば、酸素、空気、酸素に富む空気、酸素に乏しい空気等であり得る。
【００２２】
本発明のプロセスの重要な特徴は、酸化セクションにおいて、互いに流体連通する酸化チャンバとアンモニア混合チャンバとが別々に設けられ、且つ通常、アンモニア吸収剤がもっぱらアンモニア混合チャンバに導入されることである。このようにして、酸化チャンバ及びアンモニア混合チャンバ中の材料の酸化率及びｐＨは別々に制御され得る。
【００２３】
本発明のプロセスにおいて、アンモニア吸収剤の添加方法は特に限定されない。ある実施形態において、アンモニア吸収剤は、管状分配器、微孔質分配器、静的混合器等を用いて液体ストリームに直接添加される。
別の実施形態において、アンモニア吸収剤は、最初にガスストリーム、例えば空気と混合され、且つ次いでその混合されたガスストリームが直接、例えばアンモニア混合チャンバに添加されるか、又は液体ストリームに添加され、例えば、その液体ストリームが、管状分配器、微孔質分配器、静的混合器等を用いてアンモニア混合チャンバに添加される。
液体アンモニアなどのアンモニア吸収剤がガスストリームと混合される事例において、ガスストリームの量は特に制限されず、その量は、液体アンモニア気化後の気体アンモニア対ガスストリームの体積比が、１：０．０３〜１：０．２、好ましくは１：０．０３〜１：０．１であるようなものであると好ましい可能性がある。
【００２４】
本発明のプロセスにおいて、２つの吸収−酸化サイクルが存在し、その一方は、第２噴霧吸収セクションと酸化チャンバとの間の液体ストリーム循環であり、他方は、第１噴霧吸収セクションとアンモニア混合チャンバとの間の液体ストリーム循環であり、それら２つの循環の間に、少なくとも酸化チャンバとアンモニア混合チャンバとの間の流体連通を介した連通が存在する。
加えて、酸化チャンバ及びアンモニア混合チャンバからの噴霧吸収液体を輸送し循環するパイプラインは、互いに独立したものであり得るが、それら２つの間の弁によって制御される連通パイプラインは、好ましくは、第１噴霧吸収セクション及び第２噴霧吸収セクションに入る液体の量及び／又はｐＨの調整を可能にするように構成される。
加えて、第１噴霧吸収セクションからの還流液体及び第２噴霧吸収セクションからの還流液体は、それぞれアンモニア混合チャンバ及び酸化チャンバへ供給可能であるか又は混合可能であり、次いで、混合された還流液体の一部がアンモニア混合チャンバに供給され、且つ他の部分が酸化チャンバに供給される。
第１噴霧吸収セクション及び第２噴霧吸収セクションからの還流液体の合計量に基づいて、３０体積％〜８５体積％、例えば約６０体積％〜約７０体積％、例えば約６０体積％の還流液体がアンモニア混合チャンバに入り、且つ残りの還流液体が酸化チャンバに入る。
【００２５】
特定の実施形態において、第１噴霧吸収セクションの底部からの噴霧液体及び第２噴霧吸収セクションの底部からの噴霧液体は組み合され且つ還流され、その際、組み合わされた還流液体の約６０体積％〜約７０体積％、例えば６５体積％がアンモニア混合チャンバ（ここで、還流液体はｐＨ値を調整するためにアンモニア吸収剤と組み合される）に入り、組み合わされた還流液体の残りの部分は酸化チャンバに入る。
【００２６】
いくつかの特定の実施形態において、液体アンモニアがアンモニア吸収剤として使用され、液体アンモニアの一部（例えば、アンモニア混合チャンバに添加される合計量に基づいて約５５モル％）が、微孔質分配器又は他の種類の分配器を介してアンモニア混合チャンバ中の還流液体部分に均一に入り、その一方、他の部分（例えば、アンモニア混合チャンバに添加される合計アンモニアに基づいて約４５モル％）は、酸素含有ガス、例えば空気と混合され、次いでアンモニア混合チャンバに添加される。酸素含有ガス、例えば空気の量は、液体アンモニア気化後の気体アンモニアの量の約３％〜約１０％、例えば約５％である。
【００２７】
主としてアンモニア混合チャンバに導入されるアンモニア吸収剤の量を調節することにより、及び２つの吸収−酸化サイクルの相対的な量を調節することにより、アンモニア混合チャンバの出口及び酸化チャンバの出口の循環液体のｐＨと、酸化チャンバ及びアンモニア混合チャンバ中の各酸化率とを調整することが可能である。
いくつかの実施形態において、
アンモニア混合チャンバの出口の循環液体のｐＨは、４．６〜８．０、好ましくは５．６〜６．４の範囲であり、
アンモニア混合チャンバ中の酸化率は、９３％〜９９．５％、好ましくは９７．５％〜９９％の範囲であり、
酸化チャンバの出口の循環液体のｐＨは、４．０〜６．８、好ましくは４．５〜５．９の範囲であり、
酸化チャンバ中の酸化率は、９８．５％以上、好ましくは９８．５％〜９９．５％である。
「酸化率」という用語は、本明細書で使用される場合、硫酸アンモニウムに酸化される、酸化チャンバ及びアンモニア混合チャンバに入る還流液体中の亜硫酸アンモニウム（重亜硫酸アンモニウム）の変換率のことを言う。
【００２８】
任意選択的に、本発明のプロセスにおいて、アンモニア吸収剤は、各セクション中の材料のｐＨを調整するために、酸化チャンバ、冷却及び凝縮セクション（ｐＨは２．５〜５．５の範囲、好ましくは３〜３．５の範囲に制御される）、第１噴霧吸収セクション、並びに第２噴霧吸収セクションの少なくとも１つにおいても添加される。
【００２９】
図１及び２を参照すると、本発明のプロセスの一実施形態が記載されている。石炭燃焼ボイラ中で生成された処理される例えば煙道ガス等のガスストリームは、冷却及び凝縮セクション３に入り、そこで、煙道ガス中の熱を用いて冷却及び凝縮セクション中の循環洗浄液を凝縮しつつ、ガスストリームが冷却及び凝縮セクション中の循環洗浄液を用いて洗浄及び冷却される。
図１に示されるように、アンモニア吸収剤４（例えば、水性アンモニア）が同じく冷却及び凝縮セクション３中でガスストリームに導入されるが、これは必須ではない。
冷却されたガスストリームは上方に向かって（例えば、ガスキャップを介して）第１噴霧吸収セクション８に入り、そこでガスストリームは、第１噴霧吸収セクション８の上部から噴霧器を介して入る第１噴霧液体と向流接触し、それによりガスストリーム中の硫黄酸化物の少なくとも一部が噴霧液体に吸収され、ガスストリーム中の硫黄酸化物含有率がそれに応じて低減されるようにする。接触された第１噴霧液体は第１噴霧吸収セクション８の底部で収集され、酸化チャンバ２及びアンモニア混合チャンバ６に入る還流液体として取り出される。
第１噴霧吸収セクション８中で最初に吸収されたガスストリームは上方に向かって（例えば、ガスキャップを介して）第２噴霧吸収セクション９に入り、そこでガスストリームは、第２噴霧吸収セクション９の上部から噴霧器を介して入る第２噴霧液体と向流接触し、それによりガスストリーム中の硫黄酸化物含有率がさらに低減され、場合により同伴されるアンモニアの量が低減されるようにする。接触された第２噴霧液体は第２噴霧吸収セクション９の底部で収集され、酸化チャンバ２及びアンモニア混合チャンバ６に入る還流液体として取り出される。
第２噴霧吸収セクション９中でさらに処理されたガスストリームは、液滴を除去した後に排気され得るか、又は微粒子状物質を除去する後続の任意選択的なセクションを介したさらなる処理後に排気され得る。
第２噴霧吸収セクション９からの還流液体、又は第１噴霧吸収セクション８及び第２噴霧吸収セクション９からの組み合わされた還流液体の一部（図１に示されるようなもの）は酸化チャンバ２に入り、そこで酸素含有ガス７、例えば空気と混合され、それにより還流液体中の亜硫酸アンモニウム（重亜硫酸アンモニウム）の少なくとも一部が硫酸アンモニウムに酸化されるようにする。
酸化チャンバ２の下部中の液相の一部はパイプライン１３を介して取り出され、取り出された液体ストリームの少なくとも一部は、噴霧吸収液体として循環ポンプ１２を経由して第２噴霧吸収セクション９の上部に供給され、及び任意選択的に、取り出された液体ストリームの少なくとも一部は硫酸アンモニウムを回収する処理のために下流のユニットに供給される。
アンモニア混合チャンバ６がさらに提供され、その上面及び側面の開口を介して酸化チャンバ２と流体連通し、２つのチャンバ間での材料の交換を可能にする。
第１噴霧吸収セクション８からの還流液体の少なくとも一部、又は第１噴霧吸収セクション８の底部及び第２噴霧吸収セクション９の底部からの組み合わされた還流液体の少なくとも一部は、アンモニア混合チャンバ６にその上部において入り、アンモニア吸収剤５（例えば、液体アンモニア）と（例えば、微孔質分配器を介して）組み合わされる。
追加的なアンモニア吸収剤５（例えば、液体アンモニア）は空気７と混合され、次いでアンモニア混合チャンバ６に添加される。
液体の一部はパイプライン１４を介してアンモニア混合チャンバ６の下部から取り出され、噴霧吸収液体として循環ポンプ１１を介して第１噴霧吸収セクション８の上部に供給される。
連通チャネルがパイプライン１３及び１４の間に設けられてもよく、それにより第１噴霧吸収セクション８及び第２噴霧吸収セクション９に入る噴霧液体の量及びｐＨ値の調整が可能になる。
プロセス中、アンモニア吸収剤は、アンモニア混合チャンバ６及び冷却及び凝縮セクション３だけでなく、任意選択的に、第１噴霧吸収セクション８、第２噴霧吸収セクション９、及び任意選択的に微粒子状物質を取り出すセクションのうちの１つ又は複数にも導入され、各セクション（不図示）中のストリームの組成及びｐＨを調節及び制御する。
【００３０】
別の態様において、本発明は、本発明の上記プロセスを実行するのに適したアンモニアに基づく脱硫装置を提供し、この脱硫装置は、
第１噴霧吸収セクションであって、その上部から噴霧される第１噴霧液体と、その下部から入るガスストリームとの間の向流接触を可能にし、還流液体を提供するために、接触された第１噴霧液体をその下部から取り出すことを可能にし、且つ予備吸収されたガスストリームが、例えば、ガスキャップを有する隔壁を介して第２噴霧吸収セクションに入ることを可能にするように構成された第１噴霧吸収セクションと、
第２噴霧吸収セクションであって、その上部から噴霧される第２噴霧液体と、第１噴霧吸収セクションから入るガスストリームとの間の向流接触を可能にし、且つ還流液体を提供するために、接触された第２噴霧液体をその下部から取り出すことを可能にするように構成された第２噴霧吸収セクションと、
酸化セクションと
を含み、酸化セクションは、
酸化チャンバであって、第２噴霧吸収セクションからの還流液体の少なくとも一部又は第１及び第２噴霧吸収セクションからの組み合わされた還流液体の一部と、酸素含有ガスとの間の接触及び反応を可能にし、且つ液相の少なくとも一部を、第２噴霧吸収セクションに又は第２及び第１噴霧吸収セクションの両方に循環させるために、その下部から取り出すことを可能にするように構成された酸化チャンバと、
アンモニア混合チャンバであって、その上面及び／又は側面で酸化チャンバと流体連通し、第１噴霧吸収セクションからの還流液体の少なくとも一部、又は第１及び第２噴霧吸収セクションからの組み合わされた還流液体の一部がその上部から入り、及びアンモニア吸収剤と混合することを可能にし、且つ液体ストリームを、第１噴霧吸収セクションに又は第２及び第１噴霧吸収セクションの両方に循環させるために、その下部から取り出すことを可能にするように構成されたアンモニア混合チャンバと
を含む。
【００３１】
ある実施形態において、装置は、第１噴霧吸収セクションの上流に冷却及び凝縮セクションをさらに含み、冷却及び凝縮セクションは、ガスストリーム中の熱を用いて冷却及び凝縮セクション内で循環洗浄液体を凝縮しつつ、処理されるガスストリーム、例えば石炭燃焼ボイラ内で生成される煙道ガスが冷却及び凝縮セクション内で循環洗浄液によって洗浄及び冷却されることを可能にし、且つ冷却されたガスストリームが、例えば、ガスキャップを有する隔壁を介して第１噴霧吸収セクションに入ることを可能にするように構成されている。
【００３２】
好ましい実施形態において、装置の個々のセクションは吸収塔内に収容される。
【００３３】
本発明の装置において、酸化チャンバの容積は、酸化に必要な滞留時間に基づいて決定可能であり、アンモニア混合チャンバの容積は、概ね２分を超える循環ポンプの流れ以上である。
【００３４】
いくつかの実施形態において、酸化セクション中の酸化チャンバ及びアンモニア混合チャンバは別々に提供されてもよい。例えば、酸化チャンバ及びアンモニア混合チャンバは、互いに流体連通する２つのタンクによって提供されてもよい。
別の例として、酸化チャンバは、装置の個々のセクションを収容する吸収塔内に提供されてもよく、アンモニア混合チャンバは、吸収塔内に又は吸収塔の外側に提供されてもよい。
【００３５】
いくつかの追加的な実施形態において、酸化セクション中の酸化チャンバ及びアンモニア混合チャンバは、タンクの隔壁によって形成される。
いくつかのさらなる追加的な実施形態において、酸化セクション中の酸化チャンバ及びアンモニア混合チャンバの両方は、装置の個々のセクションを収容する吸収塔内に提供され、且つ吸収塔の下部の隔壁によって形成される。そのような実施形態において、アンモニア混合チャンバの断面積は、タンク／吸収塔の断面積の最大８５％、例えば６０％以下、又は５０％以下、又は４０％以下、又は８％〜５０％、又は１０％〜４０％、又は１２％〜３５％を占める。
【００３６】
一般に、アンモニア混合チャンバは、酸化チャンバの制御された高さより下方に提供される。例えば、アンモニア混合チャンバの上面は、酸化チャンバの制御された高さより少なくとも２０ｃｍ低く、好ましくは酸化チャンバの制御された高さより少なくとも１００〜２００ｃｍ低い場合がある。
本発明の装置において、アンモニア混合チャンバの底面に開口はない。
酸化チャンバと流体連通する１つ又は複数のつり合い穴が側面に開口され、好ましくは、側面の下側部分に、例えば側面の１／８の下側部分に、又は１／６の下側部分に、又は１／５の下側部分に、又は１／４の下側部分に、又は１／３の下側部分に開口される。
各開口の面積は、概ね０．２５ｍ２以下、好ましくは０．１ｍ２以下、より好ましくは０．０５ｍ２以下、及びさらにより好ましくは０．０１ｍ２以下である。
開口の形状は特に限定されない。例えば開口は円形、長方形、正方形、楕円形、六角形等であってもよい。
特定の実施形態において、開口は、８０×８０ｍｍ、又は９０×９０ｍｍ又は１００×１００ｍｍの正方形である。別の特定の実施形態において、開口は、直径が８０又は８５又は９０又は９５又は１００又は１１０ｍｍの円形である。
側面の開口の数は、少なくとも単一循環ポンプの４ｍ／ｓの流速での流れに達するのに必要な断面積と単一開口の面積とに従って計算可能である。一般に、側面の開口の数は、開口の合計面積が、単一循環ポンプの４ｍ／ｓの流速での流れに達するのに必要な断面積に等しいか、又はそれより大きいことを可能にする。
同じく、１つ又は複数の開口がアンモニア混合チャンバの上面に存在する。一般に、上面の開口の数は、側面の開口の数の１〜３倍程度であり、上面の開口のサイズは側面の開口のサイズと同じでも異なっていてもよく、好ましくはほぼ同じである。上面の開口の形状は、側面の開口の形状と同じでも異なっていてもよく、好ましくはほぼ同じである。
アンモニア混合チャンバの側面及び上面のつり合い穴は、各ストリームの入口及び出口から離して全体的に設けるべきである。
図３は、本発明のある実施形態によるアンモニア混合チャンバの開口の配置を概略的に記載している。アンモニア混合チャンバの側面及び／又は上面の開口の配置は、２つの循環の間の連通を可能にする。
【００３７】
アンモニア混合チャンバの形状は重要でない。その形状は、その位置及びその装置を加工する容易さに従って一般に決定することができる。例えば、アンモニア混合チャンバが塔又はタンクの壁に接続される事例において、それは半円筒形であり得、アンモニア混合チャンバが塔の中間に配置される事例において、それは水平タンクに加工され得、アンモニア混合チャンバが塔の外側に配置される事例において、それは円筒型垂直タンクに加工され得る。
【００３８】
特定の実施形態において、本発明の装置は図１〜３に示されるようなものであり、ここで、
アンモニア混合チャンバ６の断面積は、吸収塔１の断面積の約１５％〜約３０％、例えば１８％、２０％、２２％、又は２５％であり；
アンモニア混合チャンバ６の高さは、酸化セクションの高さの約３０〜約４２％、例えば３５％、３８％又は４０％であり；
アンモニア混合チャンバ６全体は酸化チャンバ２内の制御された高さより下方にあり、例えば制御された高さより少なくとも約５０ｃｍ下方にあり、例えば制御された高さより６０ｃｍ、８０ｃｍ、１００ｃｍ又は１５０ｃｍ下方にあり；
アンモニア混合チャンバ６の容積は、約１５〜４０ｍ３、例えば１８、２２又は２６ｍ３であり、酸化チャンバ２の容積は、約１５０〜４００ｍ３、例えば１８０、２２０又は２６０ｍ３であり、アンモニア混合チャンバ６対酸化チャンバ２の容積比は、約１：１０であり；
アンモニア混合チャンバ６は、その側面の下部（例えば、下部の１／４又は１／５又は１／６）に約５〜約１５個、例えば１０個のつり合い穴と、その屋根部分に１０〜３０個、例えば２０個のつり合い穴とを有し得、各穴のサイズは８０×８０ｍｍであり得、つり合い穴は還流液体の入口及びアンモニア取込口から離れて設けられ；
第１噴霧吸収セクション８からの還流液体及び第２噴霧吸収セクション９からの還流液体は組み合わされ、この際、合計還流液体の約６０〜７０体積％、例えば６５体積％がアンモニア混合チャンバ６に入り、液体アンモニア５と混合される一方、還流液体の残部は酸化チャンバ２に入り；及び
アンモニア混合チャンバ６に供給される液体アンモニアの合計量に基づいて、例えば、液体アンモニア５の約５５％が（例えば、微孔質分配器を介して）アンモニア混合チャンバ６に直接添加され、液体アンモニア５の残りの４５％が空気７と混合され、次いでアンモニア混合チャンバ６に供給され、空気７の体積は、液体アンモニア気化後、気体アンモニアの体積の約５％〜約１０％である。
弁が酸化チャンバ２及びアンモニア混合チャンバ６からの／に至る各パイプラインに必要に応じて設定されてもよく、それにより２つのチャンバからの／に至る材料の流れの調整が可能になり、及び２つのチャンバからの／に至る液体ストリームの組成の調整が可能になる。
【００３９】
本発明によって達成される技術的効果
１．本発明は、より厳密な放出要件に適合するように、アンモニアに基づく脱硫におけるアンモニアスリップ及びエアロゾル形成の問題を有利に解決する。元の煙道ガス中のＳＯ２濃度が３００００ｍｇ／Ｎｍ３以下であり、及び合計粒子状物質の濃度が３０ｍｇ／Ｎｍ３以下である状況下で、処理された清浄な煙道ガス中で、ＳＯ２含有量は３５ｍｇ／Ｎｍ３以下であり得、及び合計粉塵（エアロゾルを含む）含有量は５ｍｇ／Ｎｍ３以下である。
２．本発明のプロセスにおいて、処理された清浄な煙道ガス中のアンモニアスリップは３ｍｇ／Ｎｍ３以下であり、アンモニアの利用率は９９％以上に達することができる。
３．本発明の装置は高い浄化効果を有し、安定的に且つ確実に運転可能であり、二次汚染を回避し、及び広い適合範囲を有する。
【実施例】
【００４０】
実施形態１
石炭燃焼プロセスからの煙道ガスのアンモニアに基づく脱硫を、本発明の装置を用いることによって実行した。
実行において、装置は基本的に図１〜３に示されるようなものであるが、酸化チャンバ及びアンモニア混合チャンバが吸収塔の外側の２つのタンクによって提供され、その２つのタンクの中間部分内にＤＮ５００連通パイプが設けられていることが異なり；
アンモニア混合チャンバの下部の出口からの循環液体が第１噴霧吸収セクションの上部に入り、酸化チャンバの下部の出口からの循環液体が第２噴霧吸収セクションの上部に入り；
第１噴霧吸収セクションからの還流液体及び第２噴霧吸収セクションからの還流液体が、２７００ｍ３／ｈの合計量で冷却及び凝縮セクションと第１噴霧吸収セクションとの間でガス−液体分離器で合流し、ここで還流液体の６０体積％がアンモニア混合チャンバに入り、還流液体の４０体積％が酸化チャンバに入り；
液体アンモニアが、微孔質分配器を介して２０４ｋｇ／ｈの流れで均一且つ穏やかにアンモニア混合チャンバに添加され、追加的な液体アンモニアが、分配器を介して３００ｋｇ／ｈで空気に添加され、空気の体積は、液体アンモニア気化後の気体アンモニアの体積の１０％であり、次いで、混合された気体はアンモニア混合チャンバに供給され；
アンモニア混合チャンバの容積は２７ｍ３であり；酸化チャンバの容積は２００ｍ３であり；
硫酸アンモニウムを回収するためにストリームが下流のユニットに供給されることはない。
【００４１】
元の煙道ガスの流れは６０００００Ｎｍ３／ｈであり、その温度は１４５℃であり、ＳＯ２濃度は１６００ｍｇ／Ｎｍ３であり、合計粒子状物質の濃度は２１．３ｍｇ／Ｎｍ３である。アンモニア混合チャンバの下部の出口における循環液体のｐＨは６．１であり、アンモニア混合チャンバ内の酸化率は９８％である。酸化チャンバの下部の出口における循環液体のｐＨは５．３であり、酸化チャンバ内の酸化率は９９．５％である。冷却及び凝縮セクションの出口における気体温度は５１．４℃である。
【００４２】
第２噴霧吸収セクションからの清浄な煙道ガス中で、ＳＯ２含有量は１７．３ｍｇ／Ｎｍ３であり、合計粒子状物質（エアロゾルを含む）の含有量は１．８ｍｇ／Ｎｍ３であり、同伴アンモニアの量は０．３５ｍｇ／Ｎｍ３である。
【００４３】
実施形態２
実施形態１の実験を繰り返したが、以下のことが異なっていた。すなわち、
酸化チャンバ及びアンモニア混合チャンバが、５．５ｍの直径を有する同じタンク内に提供され、アンモニア混合チャンバの断面積はタンクの断面積の１８％であり、アンモニア混合チャンバの上面は酸化チャンバの液体高さよりも１ｍ低く；
１３個のつり合い穴がアンモニア混合チャンバの側面の下部に開口され、２２個のつり合い穴が屋根部分に開口され、各穴のサイズは８０×８０ｍｍであり、つり合い穴は循環液体の出口及びアンモニア取込口から離れて設けられ；
半円筒形の形状を有するアンモニア混合チャンバの容積は２７ｍ３であり；酸化チャンバの容積は２２０ｍ３であり；
第１噴霧吸収セクションからの噴霧液体及び第２噴霧吸収セクションからの噴霧液体が組み合わされ、その際、組み合わされた還流液体の７０％が２５２２ｋｇ／ｈで２０％水性アンモニアと組み合わされ、次いでアンモニア混合チャンバに入る一方、残りの還流液体は酸化チャンバに入る。
【００４４】
アンモニア混合チャンバから取り出された循環液体のｐＨは６．３であり、アンモニア混合チャンバ内の酸化率は９８．６％である。酸化チャンバから取り出された循環液体のｐＨは５．４であり、酸化チャンバ内の酸化率は９９．７％である。
【００４５】
清浄な煙道ガス中で、ＳＯ２含有量は１６．３ｍｇ／Ｎｍ３であり、合計粒子状物質（エアロゾルを含む）の含有量は２．１ｍｇ／Ｎｍ３であり、同伴アンモニアの量は０．４２ｍｇ／Ｎｍ３である。
【００４６】
実施形態３
実施形態１の装置を用いることによって実験を実行したが、以下のことが異なっていた。すなわち、
酸化チャンバ及びアンモニア混合チャンバが、６ｍの直径を有する同じタンク内に提供され、アンモニア混合チャンバの断面積はタンクの断面積の２０％であり、アンモニア混合チャンバの上面は酸化チャンバの液体高さよりも１．５ｍ低く；
８個のつり合い穴がアンモニア混合チャンバの側面の下部に開口され、１３個のつり合い穴が屋根部分に開口され、各穴のサイズは１００×１００ｍｍであり、つり合い穴は循環液体の出口及びアンモニア取込口から離れて設けられ；
アンモニア混合チャンバの容積は２５ｍ３であり、アンモニア混合チャンバはタンクの中心に配置され、及び水平タンクであり；
酸化チャンバの容積は２２８ｍ３であり；第１噴霧吸収セクションからの噴霧液体及び第２噴霧吸収セクションからの噴霧液体は組み合わされず、それぞれアンモニア混合チャンバ及び酸化チャンバに供給され、その際、アンモニア混合チャンバに至る還流液体の流れは１７００ｍ３／ｈであり、酸化チャンバに至る還流液体の流れは６００ｍ３／ｈであり；
吸収剤として使用される２０％水性アンモニアが、アンモニア混合チャンバに入る還流液体に５４３２ｋｇ／ｈの流れで、及び酸化チャンバに入る還流液体に１３１６ｋｇ／ｈの流れで添加される。
【００４７】
元の煙道ガスの流れは３０００００Ｎｍ３／ｈであり、その温度は１４５℃であり、ＳＯ２濃度は８５００ｍｇ／Ｎｍ３であり、合計粒子状物質の濃度は２８．５ｍｇ／Ｎｍ３である。
【００４８】
アンモニア混合チャンバから取り出された循環液体のｐＨは６．５であり、アンモニア混合チャンバ内の酸化率は９６．８％である。酸化チャンバから取り出された循環液体のｐＨは５．３であり、酸化チャンバ内の酸化率は９９％である。
【００４９】
清浄な煙道ガス中で、ＳＯ２含有量は３１．４ｍｇ／Ｎｍ３であり、合計粒子状物質（エアロゾルを含む）の含有量は２．８ｍｇ／Ｎｍ３であり、同伴アンモニアの量は０．７ｍｇ／Ｎｍ３である。
【００５０】
比較実施形態
実施形態３の実験を繰り返したが、以下のことが異なっていた。すなわち、
異なるチャンバ中のアンモニア添加は採用しなかった、すなわち、アンモニア混合チャンバ及び酸化チャンバは１つに統合され；
第１噴霧吸収セクションからの噴霧液体及び第２噴霧吸収セクションからの噴霧液体は組み合わされ、次いで２３００ｍ３／ｈで酸化チャンバに入るが、その前に２０％水性アンモニアが６７７０ｋｇ／ｈで添加され；
酸化後、噴霧液体は吸収のために第１及び第２噴霧吸収セクションに戻り、このとき、酸化された循環液体のｐＨは５．９であり、酸化率は９８．３％である。
【００５１】
清浄な煙道ガス中で、ＳＯ２含有量は６７ｍｇ／Ｎｍ３であり、合計粒子状物質（エアロゾルを含む）の含有量は１２ｍｇ／Ｎｍ３であり、同伴アンモニアの量は２．７ｍｇ／Ｎｍ３であり、２０％水性アンモニアの消費量は２２ｋｇ／ｈだけ上昇する。これらの指数は実施形態３の指数よりも劣っている。
【００５２】
これらの実施形態及び比較実施形態で使用したいくつかの指数の検出方法及び主要計器を以下の表１に示す。
【００５３】
【表１】
2018023967.tif 000003
【００５４】
本出願の明細書中に記載した特許、特許出願及び試験方法は参照により本明細書に組み込まれる。
【００５５】
例示的な実施形態を参照して本発明を記載してきたが、当業者に認識されるように、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な変更形態及び修正形態がなされ得る。従って、本発明は、本発明の最良の実行方法として開示された特定の実施形態に限定されず、付随する請求項の範囲内にあるすべての実施形態を包含する。
【図１】
2018023967.tif 000004
【図２】
2018023967.tif 000005
【図３】
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【外国語明細書】
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