(57)【要約】【課題】実用的であると共に、Ｓ成分の除去効率の向上したガス浄化装置、及び方法、それを用いたガス化システム、ガス化発電システムを提供する。【解決手段】少なくともＳ成分を含有する高温ガス１１のガス温度を減温させるガス冷却装置１２と、前記減温された冷却ガス１３中に粉体状の硫化水素除去剤である脱Ｓ剤１４を供給する脱Ｓ剤供給装置１５と、前記減温された冷却ガス１３中の煤塵を集塵する濾過膜（図示せず）を備えてなると共に該濾過膜の表面に脱Ｓ剤の堆積層を形成してなる集塵装置１６とを具備してなる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも硫黄（Ｓ）成分を含有する高温ガスのガス温度を減温させるガス冷却装置と、
前記ガス冷却装置で減温されたガス中に粉体状の脱Ｓ剤を供給する脱Ｓ剤供給装置と、
前記ガス中の煤塵を集塵する濾過膜を備えてなると共に該濾過膜の表面に脱Ｓ剤の堆積層を形成してなる集塵装置とを具備してなることを特徴とするガス浄化装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記硫黄（Ｓ）成分が硫化物又は酸化硫黄であることを特徴とするガス浄化装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記ガスが還元性ガスであることを特徴とするガス浄化装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記還元性ガスがガス化物を熱分解して改質したガスであることを特徴とするガス浄化装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記ガス冷却装置におけるガス減温温度が１００〜４００℃であることを特徴とするガス浄化装置。
【請求項６】
請求項１において、
前記集塵装置の後流側に、ガス中のＳ成分量を計測する計測装置を設けてなり、該Ｓ成分量に応じて脱Ｓ剤を供給してなることを特徴とするガス浄化装置。
【請求項７】
請求項１において、
前記ガスに少なくとも酸性ガス成分を含み、前記ガス中に酸性ガス中和剤を供給する酸性ガス中和剤供給装置を具備することを特徴とするガス浄化装置。
【請求項８】
請求項７において、
酸性ガス中和剤と脱Ｓ剤とを同時に供給してなることを特徴とするガス浄化装置。
【請求項９】
少なくとも硫黄（Ｓ）成分と酸性ガス成分とを含有するガスのガス温度を減温させるガス冷却装置と、
前記ガス中の煤塵を集塵する濾過膜を備えてなると共に該濾過膜の表面に粉体状の酸性ガス中和剤の堆積層を形成してなる第１の集塵装置と、
前記第１の集塵装置を通過したガス中に粉体状の脱Ｓ剤を供給する脱Ｓ剤供給装置と、
前記ガス中の煤塵を集塵する濾過膜を備えてなると共に該濾過膜の表面に脱Ｓ剤の堆積層を形成してなる第２の集塵装置とを具備してなることを特徴とするガス浄化装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記第１の集塵装置と第２の集塵装置との間に熱交換器を介装し、第２の集塵装置へ送るガス温度を第１の集塵装置よりも高くしてなることを特徴とするガス浄化装置。
【請求項１１】
請求項９又は１０において、
前記集塵装置の後流側にガス中のＳ成分量を計測するＳ分計測装置を設けてなり、該Ｓ成分量に応じて脱Ｓ剤を供給してなることを特徴とするガス浄化装置。
【請求項１２】
請求項９又は１０において、
前記集塵装置の後流側にガス中の酸性ガス成分量を計測する酸性ガス分計測装置を設けてなり、該酸性ガス量に応じて酸性ガス中和剤を供給してなることを特徴とするガス浄化装置。
【請求項１３】
請求項９又は１０において、
前記集塵装置の後流側にガス中のＳ成分量を計測するＳ分計測装置を設けてなり、該Ｓ成分量に応じて脱Ｓ剤を供給してなると共に、
前記集塵装置の後流側にガス中の酸性ガス成分量を計測する酸性ガス分計測装置を設けてなり、該酸性ガス量に応じて酸性ガス中和剤を供給してなることを特徴とするガス浄化装置。
【請求項１４】
請求項９において、
前記第１の集塵装置と第２の集塵装置が一体化してなることを特徴とするガス浄化装置。
【請求項１５】
請求項１において、
前記脱Ｓ剤が、酸化亜鉛、酸化鉄、亜鉛・鉄化合物、酸化ニッケル、酸化銅、酸化コバルト、酸化モリブデン、活性炭の少なくとも一種又はこれらの混合物であることを特徴とするガス浄化装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか一つのガス浄化装置を備えてなることを特徴とするガス化システム。
【請求項１７】
請求項１乃至１５のいずれか一つのガス浄化装置を備えてなることを特徴とするガス化発電システム。
【請求項１８】
請求項１６において、
高温のガスを得るガス化炉が、バイオマスガス化炉、ゴミガス化炉、下水汚泥ガス化炉、石炭ガス化炉のいずれか一つであることを特徴とするガス化システム。
【請求項１９】
請求項１７において、
高温のガスを得るガス化炉が、バイオマスガス化炉、ゴミガス化炉、下水汚泥ガス化炉、石炭ガス化炉のいずれか一つであることを特徴とするガス化発電システム。
【請求項２０】
少なくとも硫黄（Ｓ）成分を含有する高温ガスを減温させ、前記減温されたガス中に粉体状の脱Ｓ剤を供給し、前記ガス中の煤塵を集塵する濾過膜を備えた集塵装置で濾過膜の表面に脱Ｓ剤の堆積層を形成し、硫黄（Ｓ）成分を捕集することを特徴とするガス浄化方法。
【請求項２１】
請求項２０において、
前記ガス中に含まれる酸性成分を酸性ガス中和剤で同時に捕集することを特徴とするガス浄化方法。
【請求項２２】
請求項２０において、
前記酸性ガスの捕集と、硫黄（Ｓ）成分の捕集とを別々の装置において行うことを特徴とするガス浄化方法。
【請求項２３】
請求項２０乃至２２のいずれか一つにおいて、
前記還元性ガスがガス化物を熱分解して改質したガスであることを特徴とするガス浄化方法。
【請求項２４】
請求項２０乃至２３のいずれか一つにおいて、
前記ガス減温温度が１００〜４００℃であることを特徴とするガス浄化方法。
【請求項２５】
請求項２０乃至２４のいずれか一つにおいて、
前記脱Ｓ剤の噴霧に浄化ガスを利用することを特徴とするガス浄化方法。
【請求項２６】
請求項２０乃至２５のいずれか一つにおいて、
前記未反応の脱Ｓ剤を再利用することを特徴とするガス浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばバイオマス等をガス化したガス中のＳ成分を除去するガス浄化装置及び方法、並びにそれを用いたガス化システム、ガス化発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
都市ごみ、下水汚泥、産業用廃棄物などの有機系廃棄物からエネルギー回収を図るために、廃棄物を熱分解によりガス化して燃料用ガス（ガス化ガス）を得るガス変換技術が、環境保全及び省資源の観点から注目されている。
【０００３】
このガス変換技術のシステムとしては、廃棄物に水蒸気を添加して４００〜８００℃でガス化し、さらに１３００〜１５００℃でクラッキングして、煤を含まないクリーンなＣＯ、Ｈ2 リッチガスを得るシステムが開発されている。このシステムにおいては、ガス化剤（蒸気、酸素）を高温で供給することにより、部分燃焼割合を少なくして発熱量の高いガスを得て、このガス（燃料用ガス）により発電装置による発電などが行われる（特許文献１）。
【０００４】
該ガス化ガス中には硫黄（Ｓ）成分が微量に含まれているので、脱硫する必要がある。従来においては、高温ガスで脱硫する場合、セラミックスフィルタを用いて、酸化鉄粉体を噴霧することが提案されている（特許文献２）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３８１６４号公報
【特許文献２】特開昭６４−１３４０２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のセラミックスフィルタを用いた装置では、高温高圧で脱硫することができるものの、セラミックフィルタの寿命が短く、連続的に処理する場合においては、実用的ではない、という課題がある。
また、４００℃以上で脱硫するので、ダイオキシン類（ＤＸＮ）等の捕集効率が悪いという問題があると共に、ダイオキシン類が再合成されることが懸念されるという問題がある。
【０００７】
また、従来の脱硫剤をペレット又は小片状とした充填式の脱硫装置においては、集塵装置の後流側に設置する必要があり、その設置場所に設備のスペースを要するという問題があり、設備のコンパクト化の観点から簡易で且つコンパクトなガス浄化装置の出現が望まれている。
【０００８】
特に、バイオマス等のガス化物を用いガス化し、該ガスを用いて、触媒によってメタノール等のガスを改質する場合においては、触媒被毒の原因となるＳ成分の浄化効率のよいガス浄化装置の出現が望まれている。
【０００９】
特に、バイオマス等のガス化物を用いガス化し、該ガスを用いて、ガスエンジン、ガスタービン、燃料電池等の各種発電装置で発電する場合においては、クリーンなガス成分であることが要求され、特に燃料電池等の触媒被毒の原因となるＳ成分の浄化効率のよいガス浄化装置の出現が望まれている。
【００１０】
本発明は、上記問題に鑑み、実用的であると共に、Ｓ成分の除去効率の向上したガス浄化装置及び方法、並びにそれを用いたガス化システム、ガス化発電システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、少なくとも硫黄（Ｓ）成分を含有する高温ガスのガス温度を減温させるガス冷却装置と、前記前記ガス冷却装置で減温されたガス中に粉体状の脱Ｓ剤を供給する脱Ｓ剤供給装置と、前記ガス中の煤塵を集塵する濾過膜を備えてなると共に該濾過膜の表面に脱Ｓ剤の堆積層を形成してなる集塵装置とを具備してなることを特徴とするガス浄化装置にある。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明において、前記硫黄（Ｓ）成分が硫化物又は酸化硫黄であることを特徴とするガス浄化装置にある。
【００１３】
第３の発明は、第１の発明において、前記ガスが還元性ガスであることを特徴とするガス浄化装置にある。
【００１４】
第４の発明は、第３の発明において、前記還元性ガスがガス化物を熱分解して改質したガスであることを特徴とするガス浄化装置にある。
【００１５】
第５の発明は、第１の発明において、前記ガス冷却装置におけるガス減温温度が１００〜４００℃であることを特徴とするガス浄化装置にある。
【００１６】
第６の発明は、第１の発明において、前記集塵装置の後流側に、ガス中のＳ成分量を計測する計測装置を設けてなり、該Ｓ成分量に応じて脱Ｓ剤を供給してなることを特徴とするガス浄化装置にある。
【００１７】
第７の発明は、第１の発明において、前記ガスに少なくとも酸性ガス成分を含み、前記ガス中に酸性ガス中和剤を供給する酸性ガス中和剤供給装置を具備することを特徴とするガス浄化装置にある。
【００１８】
第８の発明は、第７の発明において、酸性ガス中和剤と脱Ｓ剤とを同時に供給してなることを特徴とするガス浄化装置にある。
【００１９】
第９の発明は、少なくとも硫黄（Ｓ）成分と酸性ガス成分とを含有するガスのガス温度を減温させるガス冷却装置と、前記ガス中の煤塵を集塵する濾過膜を備えてなると共に該濾過膜の表面に粉体状の酸性ガス中和剤の堆積層を形成してなる第１の集塵装置と、前記第１の集塵装置を通過したガス中に粉体状の脱Ｓ剤を供給する脱Ｓ剤供給装置と、前記ガス中の煤塵を集塵する濾過膜を備えてなると共に該濾過膜の表面に脱Ｓ剤の堆積層を形成してなる集塵装置とを具備してなることを特徴とするガス浄化装置にある。
【００２０】
第１０の発明は、第９の発明において、前記第１の集塵装置と第２の集塵装置との間に熱交換器を介装し、第２の集塵装置へ送るガス温度を第１の集塵装置よりも高くしてなることを特徴とするガス浄化装置にある。
【００２１】
第１１の発明は、第９又は１０の発明において、前記集塵装置の後流側にガス中のＳ成分量を計測するＳ分計測装置を設けてなり、該Ｓ成分量に応じて脱Ｓ剤を供給してなることを特徴とするガス浄化装置にある。
【００２２】
第１２の発明は、第９又は１０の発明において、前記集塵装置の後流側にガス中の酸性ガス成分量を計測する酸性ガス分計測装置を設けてなり、該酸性ガス量に応じて酸性ガス中和剤を供給してなることを特徴とするガス浄化装置にある。
【００２３】
第１３の発明は、第９又は１０の発明において、前記集塵装置の後流側にガス中のＳ成分量を計測するＳ分計測装置を設けてなり、該Ｓ成分量に応じて脱Ｓ剤を供給してなると共に、前記集塵装置の後流側にガス中の酸性ガス成分量を計測する酸性ガス分計測装置を設けてなり、該酸性ガス量に応じて酸性ガス中和剤を供給してなることを特徴とするガス浄化装置にある。
【００２４】
第１４の発明は、第９の発明において、前記第１の集塵装置と第２の集塵装置が一体化してなることを特徴とするガス浄化装置にある。
【００２５】
第１５の発明は、第１の発明において、前記脱Ｓ剤が、酸化亜鉛、酸化鉄、亜鉛・鉄化合物、酸化ニッケル、酸化銅、酸化コバルト、酸化モリブデン、活性炭の少なくとも一種又はこれらの混合物であることを特徴とするガス浄化装置にある。
【００２６】
第１６の発明は、第１乃至１５のいずれか一つのガス浄化装置を備えてなることを特徴とするガス化システムにある。
【００２７】
第１７の発明は、第１乃至１５のいずれか一つのガス浄化装置を備えてなることを特徴とするガス化発電システム。
【００２８】
第１８の発明は、第１６の発明において、高温のガスを得るガス化炉が、バイオマスガス化炉、ゴミガス化炉、下水汚泥ガス化炉、石炭ガス化炉のいずれか一つであることを特徴とするガス化システムにある。
【００２９】
第１９の発明は、第１７の発明において、高温のガスを得るガス化炉が、バイオマスガス化炉、ゴミガス化炉、下水汚泥ガス化炉、石炭ガス化炉のいずれか一つであることを特徴とするガス化発電システムにある。
【００３０】
第２０の発明は、少なくとも硫黄（Ｓ）成分を含有する高温ガスを減温させ、前記減温されたガス中に粉体状の脱Ｓ剤を供給し、前記ガス中の煤塵を集塵する濾過膜を備えた集塵装置で濾過膜の表面に脱Ｓ剤の堆積層を形成し、硫黄（Ｓ）成分を捕集することを特徴とするガス浄化方法にある。
【００３１】
第２１の発明は、第２０の発明において、前記ガス中に含まれる酸性成分を酸性ガス中和剤で同時に捕集することを特徴とするガス浄化方法にある。
【００３２】
第２２の発明は、第２０の発明において、前記酸性ガスの捕集と、硫黄（Ｓ）成分の捕集とを別々の装置において行うことを特徴とするガス浄化方法にある。
【００３３】
第２３の発明は、第２０乃至２２のいずれか一つの発明において、前記還元性ガスがガス化物を熱分解して改質したガスであることを特徴とするガス浄化方法にある。
【００３４】
第２４の発明は、第２０乃至２３のいずれか一つの発明において、前記ガス減温温度が１００〜４００℃であることを特徴とするガス浄化方法にある。
【００３５】
第２５の発明は、第２０乃至２４のいずれか一つの発明において、前記脱Ｓ剤の噴霧に浄化ガスを利用することを特徴とするガス浄化方法にある。
【００３６】
第２６の発明は、第２０乃至２５のいずれか一つの発明において、前記未反応の脱Ｓ剤を再利用することを特徴とするガス浄化方法にある。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、高温ガスを減温し、脱Ｓ剤を噴霧して、濾過集塵を行う濾過膜に堆積層を形成し、ここでガス中のＳ成分を除去することができ、これにより、ダイオキシン類の再合成もなく、長期間に亙って、脱Ｓ処理することができる。
【００３８】
また、ガス中に含まれる酸性ガスも同様に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００４０】
本発明によるガス浄化装置について、詳細に説明する。
図１は、実施例１にかかるガス浄化装置の概略図である。図１に示すように、本実施例にかかるガス浄化装置１０は、少なくとも硫黄（Ｓ）成分を含有する高温ガス１１のガス温度を減温させるガス冷却装置１２と、前記前記ガス冷却装置で減温された冷却ガス１３中に粉体状の硫化水素除去剤である脱Ｓ剤１４を供給する脱Ｓ剤供給装置１５と、前記減温された冷却ガス１３中の煤塵を集塵する濾過膜（図示せず）を備えてなると共に該濾過膜の表面に脱Ｓ剤の堆積層を形成してなる集塵装置１６とを具備してなるものである。
その後、前記集塵装置１６で浄化された浄化ガス１７は誘引送風機１８等により発電設備である例えばガスエンジン（Ｇ／Ｅ）等１９に送られ、ここで、エネルギー変換して発電に供している。
【００４１】
前記装置によれば、高温ガス１１は、ガス冷却装置１２で減温され、その後冷却ガス供給管２０中において、脱Ｓ剤１４が噴霧され、その後、集塵装置１６の濾過膜において脱Ｓ剤の堆積層を形成し、ここで通過するガス中のＳ成分を吸着・捕集することとなる。
【００４２】
また、集塵装置１６で例えば逆洗浄操作によって定期的に払いおとされる堆積層であるダスト２１はその一部２１ａを分離装置２２により分離し、再度冷却ガス供給管２０に戻して、ダスト２１中の脱Ｓ剤１４を再利用するようにしてもよい。
【００４３】
本発明で前記Ｓ成分とは、Ｈ2Ｓ、ＣＯＳ等の硫化物又はＳ2Ｏ、ＳＯ、ＳＯ2、ＳＯ3、Ｓ2Ｏ3等の酸化硫黄であるが、ガス中に存在するＳ成分であればこれらに限定されるものではない。
【００４４】
本発明で脱Ｓ剤とは、例えば酸化亜鉛、酸化鉄、亜鉛・鉄化合物、ニッケル等の遷移金属の酸化物、銅、活性炭、ゼオライト等を挙げることができ、特に酸化亜鉛が好ましい。これは下記反応式及び後述する試験例にも示すように、硫化水素と反応した場合において、水分発生量が少ないからである。
【００４５】
前記脱Ｓ剤は粉体状であり、数１０μｍ〜数１００μｍ程度とすればよい。これにより、Ｓ成分との接触面積が増大し、反応効率が向上する。この結果、利用率の向上及び除去効率が向上する。
【００４６】
ＺｎＯ＋Ｈ2Ｓ→ＺｎＳ＋Ｈ2Ｏ・・・（１）
Ｆｅ2Ｏ3＋２Ｈ2Ｓ＋Ｈ2→２ＦｅＳ＋３Ｈ2Ｏ・・・（２）
このように、ＺｎＯの場合には水分の発生がＦｅ2Ｏ3よりも１／３も少なく、周囲に多少水分があっても影響を受けにくく、反応の進行が良好となる。
【００４７】
また前記ガスは特に限定されるものではなく、燃料排ガス中の脱硫も行うことができる。
さらに、本発明では、ガスとして還元性ガスの場合が好適であり、Ｓ成分がＨ2Ｓである場合に特に有効である。
また、本発明において、前記還元性ガスとしては、ガス化物を熱分解して改質したＯ2成分が少ないガスである。
前記ガス化物としては、例えばバイオマス、木屑、ごみ、下水汚泥、石炭等を挙げることができ、これらをガス化炉でガス化し、ガス化したガスを改質して、可燃ガスである一酸化炭素や水素にするようにしている。
【００４８】
ガス化ガスは高温（４００℃以上、６００〜１５００℃）であるので、高温ガス１１を減温する必要があり、ガス冷却装置１２において、例えば４００℃以下まで減温するようにしている。これは、濾過式の集塵機は例えばバグフィルタ等のような濾布を用いており、４００℃を超える場合には溶融等により、耐久性に問題があるからである。
また、減温の下限値は１００℃とするのが好ましい。これは酸露点により、水分が発生し、乾式濾過に不具合が生じるからである。また、ダイオキシン類の再合成を防止する点からは、ダイオキシン類の濃度にもよるが、３００℃以下、好ましくは２００℃以下とするのがよい。
【００４９】
このように、高温ガスを減温させた後に、ガス中のＳ成分を除去することができる。また、脱Ｓ剤１４をガス供給管２０内に噴霧するだけでよいので、脱Ｓ剤供給装置の設置スペースのみを確保すればよく、従来のような充填方式の脱硫設備に較べてガス浄化設備が大幅にコンパクトとなる。
また、湿式の脱硫設備に較べて、排水がないので、後処理が容易である。
【実施例２】
【００５０】
本発明によるガス浄化装置について、詳細に説明する。
図２は、実施例２にかかるガス浄化装置の概略図である。なお、図１に示す実施例１の装置の構成と同一部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図２に示すように、本実施例にかかるガス浄化装置１０は、実施例１の装置において、ガス供給管２０に酸性ガス中和剤３１を供給する酸性ガス中和剤供給装置３２を設けたものである。なお、脱酸性ガス中和剤３１と脱Ｓ剤１４との供給はどちらが前後であってもよい。
【００５１】
前記酸性ガス中和剤３１は、中和剤アルカリ（例えば水酸化カルシウム、重炭酸ナトリウム、ナトリウム系アルカリ剤）、セメント、活性炭等を挙げることができる。また、濾過膜を保護する珪藻土等の助剤も供給するようにしてもよい。
【００５２】
この酸性ガス中和剤３１を減温された冷却ガス１３中に噴霧することで、その後、集塵装置１６の濾過膜において酸性ガス中和剤の堆積層を形成し、ここで通過するガス中の酸性ガス分（ＨＣｌ、ＳＯｘ等）を吸着・捕集することとなる。
なお、本実施例では、脱Ｓ剤１４と別々に供給しているが、脱Ｓ剤に混ぜて冷却ガス供給管２０内に吹き込むようにしてもよい。
【実施例３】
【００５３】
本発明によるガス浄化装置について、詳細に説明する。
図３は、実施例３にかかるガス浄化装置の概略図である。なお、図１に示す実施例１の装置の構成と同一部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図３に示すように、本実施例にかかるガス浄化装置１０は、実施例１の装置において、集塵装置１６を２台用意し、酸性ガス中和剤３１の堆積層を形成する第１の集塵装置１６−１と、脱Ｓ剤の堆積層を形成する第２の集塵装置１６−２とを具備するものである。
【００５４】
これにより、冷却ガス１３中の酸性ガス成分を除去した後に、Ｓ成分のみを除去できることとなる。この結果、脱Ｓ剤１４として、例えば酸化亜鉛（ＺｎＯ）を用いた場合には、反応によって得られたＺｎＳ成分をダスト２１−２中から回収することができる。本実施例では、第１の集塵装置１６−１において、酸性ガス成分を中和するようにしているので、塩素が含有されることがなく、ＺｎＳ成分の純度が高いものとなる。よって、顔料又は染料、蛍光剤、加硫剤として二次利用することができる。
【００５５】
また、第１の集塵装置１６−１は第２の集塵装置１６−２に較べて集塵温度を低くする方が好ましい。これは、第１の集塵装置１６−１での酸性ガス中和剤３１による中和はダイオキシン類の再合成防止の観点から２００℃以下とすることが好ましく、第２の集塵装置１６−２における脱Ｓの場合には２００℃以上が好ましいからである。
【００５６】
よって、図４に示すように、第１の集塵装置１６−１と第２の集塵装置１６−２とを連結するガス供給管４１には、ガスガス熱交換器４２を設け、高温ガス１１の熱で第１の集塵装置１６−１からのガス４３の温度を上昇させるようにしている。また、ガスガス熱交換器４２と第１の集塵装置１６−１とを連結するガス供給管４４には温度調節器４５を介装し、第１の集塵装置１６−１に送るガス４６のガス温度を２００℃以下となるように調整している。なお、この場合においても酸露点の関係から１００℃以下までは温度を下げないようにしている。
【００５７】
また、他の方法としては、図５に示すように、第１の集塵装置１６−１の前流側にボイラチューブ４７を設け、供給する水で高温ガス１１の温度を下げると共に、得られた水蒸気４８によるスチームガスヒータ４９をガス供給管４４に介装することで、第１の集塵装置１６−１からのガス４３の温度を上昇させるようにしている。また、加熱した水蒸気４８はスチームタービン５０を駆動し、腹水器５１からの水をボイラチューブ４７に供給するようにしている。
これにより、第１の集塵装置１６−１に入るガスの温度を２００℃以下とすると共に、第２集塵装置１６−２に入るガスの温度を２００℃以上にすることができる。
【００５８】
また、第１及び第２の集塵装置は別置きとしてもよいが、一体化するようにしてもよい。
【００５９】
図６に示すように、第１の集塵装置１６−１と第２の集塵装置１６−２との壁面をつき合わせて、両者を一体化させて集塵装置１６としている。
これにより、設置スペースの軽減化を図ることができる。
【００６０】
また、２段式の集塵装置とすることで、第１の集塵装置１６−１で煤塵成分の大部分を捕集することとなるので、第２の集塵装置１６−２の脱Ｓ効率が向上し、装置をコンパクト化することができる。また、第１の集塵装置１６−１で共存物質であるＨＣｌを除去できるので、該物質の影響がなく、脱Ｓ性能が向上する。
また、別々に処理するので、リサイクル効率が向上する。
【実施例４】
【００６１】
図７は、実施例４にかかるガス浄化装置を備えたガス発電システムの概略図である。なお、本実施例では、図１に示す実施例１のガス浄化装置１０を用いているが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６２】
図７に示すように、本実施例にかかるガス発電システム１００は、実施例１のガス浄化装置１０をガス化炉６１の後流側に設けたものである。前記ガス化炉６１は例えばバイオマス等のガス化物６２をガス化させるものであり、得られた生成ガス６３をその後流側に設けた改質装置６４により改質し、ＣＯ、Ｈ2成分リッチとするようにしている。
【００６３】
本実施例では、脱Ｓ剤供給装置１５として、脱Ｓ剤供給タンク１５ａと、ファン１５ｂと例えば窒素ガス等の不活性ガスタンク１５ｃとから構成されており、フィーダ１５ｄにより、ガス供給管２０に脱Ｓ剤を供給するようにしている。
なお、不活性ガスを用いる代わりに、脱Ｓ剤の供給ガスとして、浄化ガス１７を用いるようにしてもよい。
【実施例５】
【００６４】
図８は、実施例５にかかるガス浄化装置を備えたガス発電システムの概略図である。なお、本実施例では、図７に示す実施例４のガス発電システム１００の構成と同一部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
【００６５】
図８に示すように、本実施例にかかるガス発電システム１００−２は、実施例４のガス発電システム１００−１において、集塵装置１６からの浄化ガス１７中のＳ成分（Ｈ2Ｓ，ＳＯｘ）の成分量を計測するモニタ装置７０を設けたものである。このモニタ装置７０の情報を演算装置７１で処理し、脱Ｓ剤の供給を制御するように、制御信号７２を送るようにしている。これにより、常に適切な範囲の脱Ｓ剤を供給することができ、効率的なガスの浄化が可能となる。また、集塵装置１６の集塵力及び脱Ｓ力の判断の指標とすることができる。
【００６６】
発電設備として、ガスエンジンに限定されるものではなく、ガスタービン、燃料電池等のガスを用いて発電することができる各種発電装置におけるガスの浄化に適用することができる。
【００６７】
なお、本実施例では、ガス化発電システムにおけるガス浄化装置を適用した例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばバイオマスからのガス化ガスを改質してメタノール等を得るシステムに適用することもできる。
【００６８】
［試験例１］
以下、本発明の効果を示す好適な試験例について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６９】
粉体状の脱Ｓ剤、活性炭を用い、濾過膜８１を有する試験管８２に模擬ガス８３を通過させた。
試験に供した脱Ｓ剤は、酸化亜鉛粉体、酸化鉄（顔料）、活性炭（木質系）である。
直径３１ｍｍの試験管８２内に濾過膜８１を設け、この濾過膜８２の表面に堆積層８４を堆積させた。その後、ＨＳ2（６５０ｐｐｍ）、ＣＯ2（２７．７％）、Ｈ2（３１．９％）、Ｎ2（残り）の模擬ガス８３を流した。なお、ガス流速は１ｍ／ｍｉｎ（１６０℃）、水分量は５７．２％、ガス流量はＱ＝４７６Ｎｃｍ3／ｍｉｎ（＝７５５ｃｍ3／ｍｉｎ、１６０℃）、試験管の直径は３１ｍｍ、堆積層８４の断面積（Ｓ）は７．５５ｃｍ2、透過速度（Ｖ）は１００ｃｍ／ｍｉｎ、堆積層８４の厚さは１０ｍｍであり、ＧＨＳＶは約３，８００ｈ-1である。
【００７０】
図１０に試験の結果を示す。酸化亜鉛、顔料酸化鉄、活性炭はともに硫化水を吸収した。しかし、酸化亜鉛以外のものは、３０分に満たないうちに、硫化水素が堆積層８４の後流側に抜けたのに対し、酸化亜鉛粉体は１２０分移行まで堆積層の後流側において硫化水素を検出しなかった。
【００７１】
［試験例２］
図１の装置において、表１の条件の試験ガスを用いて脱硫を行った。
硫化水素除去性能の評価は、反応前後の除去率を計算して行った。
即ち、単位時間に試験装置に流入する硫化水素のｍｏｌ量を［Ｈ2Ｓ−ｉｎ］（ｍｏｌ／Ｈ）、試験装置出口より排出される硫化水素のｍｏｌ量を［Ｈ2Ｓ−ｏｕｔ］（ｍｏｌ／Ｈ）とすると、除去率（η）＝（1−［Ｈ2Ｓ−ｏｕｔ］／［Ｈ2Ｓ−ｉｎ］）×１００(％)で計算される。
【００７２】
【表１】
2005239905.tif 000003
【００７３】
硫化水素S除去率と活性亜鉛華供給量(当量比で表示)との相関を図１１に示す。
図１１に示すように当量比α＝２.７（１回目）のとき硫化水素除去率ηが９３％、α＝５．２（２回目）のときη＝９８％であり、硫化水素の除去を確認した。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
以上のように、本発明にかかるガス浄化装置は、高温ガスを減温し、脱Ｓ剤を噴霧して、濾過集塵を行う濾過膜に堆積層を形成し、ここでガス中のＳ成分を除去することができ、これにより、ダイオキシン類の再合成もなく、長期間に亙って、脱Ｓ処理することができ、ガス化ガスの精製に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】実施例１にかかるガス浄化装置の概略図である。
【図２】実施例２にかかるガス浄化装置の概略図である。
【図３】実施例３にかかるガス浄化装置の概略図である。
【図４】実施例３にかかる他のガス浄化装置の概略図である。
【図５】実施例３にかかる他のガス浄化装置の概略図である。
【図６】一体型集塵装置の斜視図である。
【図７】実施例４にかかるガス発電システムの概略図である。
【図８】実施例５にかかるガス発電システムの概略図である。
【図９】試験例１にかかる試験装置の概略図である。
【図１０】試験例１の結果を示す図である。
【図１１】試験例２の結果を示す図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０  ガス浄化装置
１１  高温ガス
１２  ガス冷却装置
１３  冷却ガス
１４  脱Ｓ剤
１５  脱Ｓ剤供給装置
１６  集塵装置
１６−１  第１の集塵装置
１６−２  第２の集塵装置
１７  浄化ガス
１８  誘引送風機
１９  ガスエンジン（Ｇ／Ｅ）等
２０  冷却ガス供給管
２１  ダスト成分
２２  分離装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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