(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱硫・脱硝用粉体吸収剤により、排煙ガス中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）、及び、窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去するための乾式排煙浄化システムであって、
上流側に設置される噴流層反応器と、下流側に設置される移動層反応器とを具備し、
前記噴流層反応器は、反応器本体にガス流入部を備え、前記ガス流入部から前記反応器本体内に、排煙ガスと共に脱硫・脱硝用粉体吸収剤を流入させ、前記反応器本体内で前記排煙ガスの脱硫・脱硝を行なわせるように構成されると共に、前記反応器本体は多段に構成され、各段に前記脱硫・脱硝用粉体吸収剤を捕集するサイクロンを備え、前記サイクロンによって捕集した脱硫・脱硝用粉体吸収剤を前記反応器本体の上流側の前段に搬送して再利用するように構成され、
前記移動層反応器は、反応器本体内に粒子を充填した移動層を備え、前記噴流層反応器から前記排煙ガスと共に流出した前記脱硫・脱硝用粉体吸収剤を前記移動層の前記粒子間に貫入させて捕集させ、前記脱硫・脱硝用粉体吸収剤を捕集させた前記移動層によって、前記排煙ガスの脱硫・脱硝を行なわせると共に、前記排煙ガス中のばい塵を捕集させるように構成されていることを特徴とする乾式排煙浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、排煙ガス中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、及びばい塵を除去するための、乾式排煙浄化システムであり、従来から用いられている湿式排煙脱硫装置と集塵装置の組合せに比較してローコストなものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、排煙脱硫においては、大容量の排煙脱硫装置は、石灰石膏法が広く普及し、また中小容量の排煙脱硫装置は水酸化マグネシウム法（水マグ法）が採用されている。
以上の２方式は、何れも湿式法であり、用水を多量に使用し、また、排煙温度も再加熱はしているが、１００℃〜９０℃であり、通常ボイラーの排出温度１４０℃〜１３０℃より低下するため、排煙ガスの有効上昇高さが低くなる欠点を有している。
乾式排煙脱硫は、装置外への排水は全く無く、また排煙ガス温度の低下を生じないなどの長所を有するが、装置価格が湿式法に比較してコスト高であるため、日本では現在（２００２年）、その実用機としては火力発電所において、石炭灰・石灰脱硫法で一例、活性炭法で一例の２例あるのみである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の乾式排煙浄化システムは、従来の技術における湿式脱硫装置と集塵装置の組合せに対して、コスト的に十分対抗し得る乾式排煙浄化システムを提供するものである。従来からの乾式排煙浄化装置は、その吸収剤と排煙ガスとの固気反応において、吸収剤は粒状化して直交流移動層として固気接触するものとしている。排煙ガスの移動層を通過するときの圧力損失の上昇を抑制するため吸収剤の粒径分布は粒径５〜９ｍｍ程度として粉体の混在をさけるものとし、またガス流速も０．４〜０．６ｍ／秒の低速度としているため、固気反応装置の移動層が大型化する。そのため、吸収剤の製造コスト、及び固気反応装置（ＳＯｘ・ＮＯｘ吸収塔）コストが上昇要因となっていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決すべく、本発明は以下の構成を提供する。請求項１に係る発明は、脱硫・脱硝用粉体吸収剤により、排煙ガス中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）、及び、窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去するための乾式排煙浄化システムであって、
上流側に設置される噴流層反応器と、下流側に設置される移動層反応器とを具備し、
前記噴流層反応器は、反応器本体にガス流入部を備え、前記ガス流入部から前記反応器本体内に、排煙ガスと共に脱硫・脱硝用粉体吸収剤を流入させ、前記反応器本体内で前記排煙ガスの脱硫・脱硝を行なわせるように構成されると共に、前記反応器本体は多段に構成され、各段に前記脱硫・脱硝用粉体吸収剤を捕集するサイクロンを備え、前記サイクロンによって捕集した脱硫・脱硝用粉体吸収剤を前記反応器本体の上流側の前段に搬送して再利用するように構成され、
前記移動層反応器は、反応器本体内に粒子を充填した移動層を備え、前記噴流層反応器から前記排煙ガスと共に流出した前記脱硫・脱硝用粉体吸収剤を前記移動層の前記粒子間に貫入させて捕集させ、前記脱硫・脱硝用粉体吸収剤を捕集させた前記移動層によって、前記排煙ガスの脱硫・脱硝を行なわせると共に、前記排煙ガス中のばい塵を捕集させるように構成されていることを特徴とする乾式排煙浄化システムを提供するものである。
更に、本発明の構成について説明する。
（１）吸収剤は、粒体を製造するための歩留まり低下に全く関係することのない粉体とした。
（２）粉体とすることにより、噴流層の適用を容易にし、排煙ガスの流速は４ｍ／ｓｅｃ以上にすることができる。
（３）粉体吸収剤の集塵捕集を考慮し、粒体移動層によるものとし、その移動層は２重円環構造であり、また、排ガスの流入速度０．８ｍ／ｓｅｃ以上とすることにより、直交流移動層の小型化をはかることが可能となった。２重円環構造の直交流移動層は、「移動層粒状集塵装置、特許第３０２８４６６号・平成１２年２月４日」を援用する。
（４）従来、粉体吸収剤により、バグフィルターを用いてバグフィルター表面に粉体層を形成して、ＳＯｘ吸収部を形成する方法もあるが、バグフィルターを用いるとき、バグフィルターへの流入速度は通常１．６〜２ｃｍ／秒であるため、粉体のバグフィルターへの付着の確実性が得られないため、脱硫剤の利用率が低下する。
（５）粉体吸収剤は脱硫用としてＣａ利用率（Ｃａ／Ｓ）を７０〜６０％以下とするとき脱硫効率は９０％以上、脱硝効率は６０％以上を有する。（図１参照）
（６）本発明においては、粒体移動層を適用していることより、排煙ガスの流入速度は８０ｃｍ／秒以上にすることにより、粉体吸収剤は、確実に移動層粒子間に貫入し、脱硫・脱硝反応に寄与し得る。
【０００６】
【実施例】
本発明の乾式排煙浄化システムを、図−２により説明する。
図２、図３、図４の１〜８Ａの各部分は、粉体吸収剤製造装置であり、９〜１８の各部分は排煙ガス処理装置である。
粉体吸収剤製造の原料は、生石灰（ＣａＯ）サイロ１、石炭灰サイロ２より、生石灰計量機１Ａ、石炭灰計量機２Ａにて粉体計量し、粉体混合機４を経て、混練機５に供給され、また混練水は給水タンク３より給水計量機３Ａより供給された水により混練される。このときの給水量は生石灰（ＣａＯ）に水を加えて水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）にするときの理論水量（ＣａＯ＋Ｈ２Ｏ→Ｃａ（ＯＨ）２においてＣａＯ，１．０に対してＨ２Ｏ，０．３２）の１．５倍以上とする。
【０００７】
混練物は水和養生装置６において、湿度１００％、温度８０〜９８℃で水和養生により硬化する。その水和硬化物を粉砕乾燥機７により粉体状の吸収剤を製造し、吸収剤サイロ８に貯溜する。粉体吸収剤は、排煙ガス中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）濃度に応じ吸収剤供給機８Ａより供給され、排煙ガスと共にガス流入部９より噴流層反応器１０内に流入し、排煙ガスと脱硫・脱硝反応をする。噴流層反応器１０を排出した排煙ガスは２重円環状の移動層反応器１１に供給される。移動層反応器１１に充填している移動層粒子１１Ｃは粒子供給部１１Ｄより供給され、移動層反応器１１の下部にある粒子排出部１１Ｅより排出されるため、移動層粒子は上部より下部へ移動層を形成する。
【０００８】
一方排煙ガスは、移動層反応器１１の内筒部１１Ａより外筒部１１Ｂへ移動層内を直交流する。排煙ガスに随伴している粉体吸収剤は、移動層粒子間に貫入し、移動層内で捕集され、移動層内で排煙ガス中のＳＯｘ・ＮＯｘを吸収する。
ＳＯｘ・ＮＯｘを吸収した、使用済粉体吸収剤は、粒子排出部１１Ｅより移動層粒子１１Ｃとともに排出し、分級機１２により使用済粉体吸収剤と移動層粒子１１Ｃは分離され、移動層粒子１１Ｃは、粒子搬送部１４，及び粒子搬送用送風機１４Ａにより粒体移動層１１の上部にある粒子供給部１１Ｄに空気搬送され、循環使用される。
移動層反応器１１で浄化されて流出した排煙ガスは、誘引通風機１５を経て煙突１６より大気放出される。
【０００９】
噴流層反応器１０を、図５に示す多段構成として、第１段噴流層反応器１０Ａ，第２段噴流層反応器１０Ｂ，第３段噴流層反応器１０Ｃとするとき、各段毎のサイクロン１０Ｄにより粉体脱硫剤を捕集し、その粉体脱硫剤を上流側の前段に搬送して、脱硫剤の利用率向上をはかるものである。即ち、排煙ガスは、１０Ａ→１０Ｂ→１０Ｃの各噴流層反応器を流れ、粉体脱硫剤は１０Ｃ→１０Ｂ→１０Ａの各段の噴流層反応器を搬送され、固気反応は全体として対向流反応となる。石炭灰、及びカルシウムを原料とした吸収剤は、図１に示すように脱硫におけるＣａ利用率（Ｃａ／Ｓ）６０〜７０％以下において、ＳＯｘ・ＮＯｘの同時吸収性能を有することより、脱硫・脱硝剤として適用し得る。図１においては、固気反応が２０時間以上になると脱硝性が低下し、脱硫性能のみの特性となる。
【００１０】
【発明の効果】
従来、乾式脱硫は用水使用量が少なく、排水を生じない。また、排煙温度を低下させない等の長所を有しながら、湿式脱硫に比して、コスト高のため普及しなかった。本発明による乾式排煙浄化システムは、脱硫・脱硝・集塵の複合機能を有し、経済性で十分湿式脱硫に対抗し得るものであり、地球環境保全に貢献し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 固定層における吸収剤のＳＯｘ・ＮＯｘ吸収特性
【図２】 乾式排煙浄化装置構成図
【図３】 移動層反応器 Ｘ１−Ｘ１’断面図
【図４】 移動層反応器 Ｘ２−Ｘ２’断面図
【図５】 多段型噴流層構成図
【符号の説明】
１ 生石灰（ＣａＯ）サイロ
１Ａ 生石灰計量機
２ 石炭灰サイロ
２Ａ 石炭灰計量機
３ 給水タンク
３Ａ 給水計量機
４ 粉体混合機
５ 混練機
６ 水和養生装置
７ 粉砕乾燥機
８ 吸収剤サイロ
８Ａ 吸収剤供給器
９ ガス流入部
１０ 噴流層反応器
１０Ａ 第１段噴流層反応器
１０Ｂ 第２段噴流層反応器
１０Ｃ 第３段噴流層反応器
１０Ｄ サイクロン
１１ 移動層反応器
１１Ａ 移動層内筒部
１１Ｂ 移動層外筒部
１１Ｃ 移動層粒子
１１Ｄ 移動層粒子供給部
１１Ｅ 移動層粒子排出部
１２ 分級機
１３ 使用済脱硫剤サイロ
１４ 粒子搬送部
１４Ａ 粒子搬送用送風機
１５ 誘引通風機
１６ 煙突
【図１】
0003999995.tif 000002
【図２】
0003999995.tif 000003
【図３】
0003999995.tif 000004
【図４】
0003999995.tif 000005
【図５】
0003999995.tif 000006