(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
化石燃料の燃焼によって発生される煙道ガスからＳＯ2 及びＳＯ3 を除去する方法において、
煙道ガスを粒子収集手段に供給して煙道ガスから粒状物を集め、これによって部分的に浄化した煙道ガスを生成し、
粒子収集手段によって粒子を除去した後の部分的に浄化した煙道ガス中に、その部分的に浄化した煙道ガス中のＳＯ3 と反応し且つかかる煙道ガスからその実質上全部を除去して反応した乾燥収着剤及び未反応の乾燥収着剤を含有する実質上ＳＯ3 を含まない煙道ガスを生成させるのに十分な量の、約１．０ミクロンよりも大きい粒度範囲を有する乾燥収着剤を注入し、
実質上ＳＯ3 を含まない煙道ガス、反応した乾燥収着剤及び未反応の乾燥収着剤を湿式スクラッバー手段に送ってその実質上ＳＯ3 を含まない煙道ガス中の反応及び未反応の両方の乾燥収着剤を湿潤し且つ除去し、これによって未反応の乾燥収着剤をＳＯ2 除去用の湿潤反応剤として有効にし、そして
湿式スクラッバー手段においてＳＯ2 に湿潤反応剤を反応させてその湿式スクラッバー手段に運ばれた実質上ＳＯ3 を含まない煙道ガスからＳＯ2 を除去する、
ことからなる煙道ガスからのＳＯ2 及びＳＯ3 の除去法。
【請求項２】
反応した乾燥収着剤と、一旦湿式スクラッバー手段で湿潤してＳＯ2 除去用の湿潤反応剤として有効にされたときに、湿式スクラッバー手段に運ばれた実質上ＳＯ3 を含まない煙道ガス中のＳＯ2 と反応し且つかかる煙道ガスから実質上きれいな煙道ガスを生成させるのに十分なだけＳＯ2 を除去するのに十分である量の未反応の乾燥収着剤とを含有する実質上ＳＯ3 を含まない煙道ガスを生成させるのに十分な量の乾燥収着剤を煙道ガス中に注入する工程を含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
乾燥収着剤が、ナトリウム基材反応剤、カルシウム基材反応剤及びマグネシウム基材反応剤よりなる群から選択される物質である請求項１記載の方法。
【請求項４】
湿式スクラッバー手段に運ばれた実質上ＳＯ3 を含まない煙道ガス中のＳＯ2 と反応し且つ実質上きれいな煙道ガスを生成させるのに十分なだけかかる煙道ガスからＳＯ2 を除去するのに十分な量の未反応乾燥収着剤及び補給用反応剤が存在するような量で補給用反応剤を湿式スクラッバー手段に供給する工程を含む請求項１記載の方法。
【請求項５】
乾燥収着剤及び補給用反応剤が同じ化合物から作られる請求項４記載の方法。
【請求項６】
乾燥収着剤及び補給用反応剤が異なる化合物から作られる請求項４記載の方法。
【請求項７】
乾燥収着剤が約２．０ミクロンよりも大きい粒度範囲を有する請求項１記載の方法。
【請求項８】
化石燃料の燃焼によって発生される煙道ガスからＳＯ3 及びＳＯ2 を除去するための装置であって、
煙道ガスから粒状物を除去して部分的に浄化した煙道ガスを生成させるための粒子収集手段、
粒子収集手段から部分的に浄化した煙道ガスを引き出すための煙道手段、
部分的に浄化した煙道ガス中のＳＯ3 の実質上全部と反応し且つそれらを除去して反応した乾燥収着剤及び未反応の乾燥収着剤を含有する実質上ＳＯ3 を含まない煙道ガスを生成させるのに十分な量の乾燥収着剤を煙道手段内を運ばれる煙道ガス中に注入するための手段、及び
実質上ＳＯ3 を含まない煙道ガスからＳＯ2 のいくらかを除去するための湿式スクラッバー手段であって、その実質上ＳＯ3 を含まない煙道ガス中の反応及び未反応の両方の乾燥収着剤を湿潤させ、これによって未反応乾燥収着剤をＳＯ2 除去用の湿潤反応剤として有効にし、しかして湿潤反応剤は湿式スクラッバー手段においてＳＯ2 と反応して実質上ＳＯ3 を含まない煙道ガスからＳＯ2 のいくらかを除去するようにした湿式スクラッバー手段、
を含む煙道ガスからのＳＯ3 及びＳＯ2 の除去装置。
【請求項９】
反応した乾燥収着剤と、一旦湿式スクラッバー手段で湿潤してＳＯ2 除去用の反応剤として有効にされたときに、湿式スクラッバー手段に運ばれた実質上ＳＯ3 を含まない煙道ガス中のＳＯ2 と反応し且つそれからＳＯ2 を実質上きれいな煙道ガスを生成させるのに十分なだけ除去するのに十分である量の未反応の乾燥収着剤とを含有する実質上ＳＯ3 を含まない煙道ガスを生成させるのに十分な量の乾燥収着剤を煙道ガス中に注入するための手段を含む請求項８記載の装置。
【請求項１０】
乾燥収着剤が、ナトリウム基材反応剤、カルシウム基材反応剤及びマグネシウム基材反応剤よりなる群から選択される物質である請求項８記載の装置。
【請求項１１】
湿式スクラッバー手段に運ばれた実質上ＳＯ2 を含まない煙道ガス中のＳＯ2 と反応し且つかかる煙道ガスからＳＯ2 を実質上きれいな煙道ガスを生成させるのに十分なだけ除去するのに十分な量の乾燥収着剤及び補給用反応剤が存在するような量の補給用反応剤を湿式スクラッバー手段に供給する手段を含む請求項８記載の装置。
【請求項１２】
乾燥収着剤及び補給用反応剤が同じ化合物から作られる請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
乾燥収着剤及び補給用反応剤が異なる化合物から作られる請求項１１記載の装置。
【請求項１４】
乾燥収着剤が約１．０ミクロンよりも大きい粒度範囲を有する請求項８記載の装置。
【請求項１５】
乾燥収着剤が約２．０ミクロンよりも大きい粒度範囲を有する請求項８記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
本発明は、一般には、化石燃料の燃焼によって発生される煙道ガスからの粒状物及び他の汚染物の除去に関する。特に、本発明は、粒子収集装置の下流側で乾燥収着剤を注入し、反応した及び未反応の乾燥収着剤を湿式スクラッバーにおいて捕捉しそして二酸化硫黄（ＳＯ2 ）を湿式スクラッバーで除去することによって煙道ガスから三酸化硫黄（ＳＯ3 ）も同時に除去する新規で且つ有用な方法及び装置系に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】
汚染規制の分野では、米国連邦及び州排気法令に対応するために化石燃料の燃焼によって発生される煙道ガスから硫黄酸化物及び他の汚染物を除去するのに幾つかの方法が使用されている。１つの方法は、硫黄含量及び／又は他の汚染物が少ない化石燃料を決めて使用することを包含する。第二の方法は、燃焼に先立って、機械的及び／又は化学的方法によって燃料中の硫黄含量及び／又は他の汚染物を除去又は減少することを包含する。この第二の方法の大きな不利益は、硫黄酸化物及び／又は他の汚染物の所定の減少レベルを達成するのに必要とされる機械的及び／又は化学的方法のコスト面から見た有効性が制限されていることである。
【０００３】
どの点から見ても、煙道ガスから硫黄酸化物及び／又は他の汚染物を除去するための最も広く使用されている方法は、煙道ガスの後燃焼浄化を包含する。煙道ガスからＳＯ2 を除去するための幾つかの方法が開発されてきた。
【０００４】
煙道ガスからＳＯ2を除去するための第一の方法は、燃焼に先立って燃料に乾燥アルカリ物質を混合するか、又は吸収若しくは吸収それに続く酸化によって硫黄酸化物及び他の汚染物を除去するために熱い燃焼ガス中に粉砕アルカリ物質を直接注入することのどちらかを包含する。この第一方法の主な不利益としては、熱伝達面の汚れ（これらの伝熱面では煤煙が頻繁に吹き抜けることが必要である）、低ないし中程度の除去効率、低い反応剤利用効率、燃焼ガス中における含有粒状物量の増加（これは、もしも下流側での粒状物収集に対して静電集塵器を使用する場合には追加的な状態調整、即ち、吸湿又は三酸化硫黄注入を必要とする場合がある）等が挙げられる。
【０００５】
煙道ガスからＳＯ2 を除去するための第二の方法（これは、集合的には湿式化学的吸収法と称されそして湿式スクラッビングとしても知られている）は、熱い煙道ガスを上流式気液接触装置においてアルカリ水溶液又はスラリーで“洗浄”して硫黄酸化物及び他の汚染物を除去することを包含する。これらの湿式スクラッビング法に付随する主な不利益としては、大気（即ち、煙道ガスの飽和及びミストのキャリオーバーによって）及び生成されたスラッジの両方への液体の損失、吸収塔モジュールそれ自体の構成材料に関連する経済性、並びに下流側に配置されたすべての関連する補助装置（即ち、第一／第二脱水系及び廃水処理系）が挙げられる。
【０００６】
噴霧乾式化学的吸収法と集合的に称されそして乾式スクラッビングとしても知られている第三の方法は、機械式二液又は回転カップ型噴霧器によって微細に噴霧化されたアルカリ水溶液又はスラリーを熱い煙道ガス中に吹き付けて硫黄酸化物及び他の汚染物を除去することを包含する。これらの乾式スクラッビング法に付随する主な不利益としては、噴霧乾燥器ガス流入分配装置を横切るガス圧降下が中程度ないし高いこと、制御された操作を維持するのに必要とされる噴霧温度が制限されること（即ち、煙道ガス飽和温度への接近）等が挙げられる。
【０００７】
煙道ガスからＳＯ3 を除去するために幾つかの方法が開発されている。１つの方法は乾燥収着剤注入法として知られ、そして煙道ガスの断熱飽和温度よりも高い温度で煙道ガス中に収着剤（一般には、石灰、石灰石、促進剤添加石灰、重炭酸ナトリウム又は他のアルカリナトリウム塩若しくは他のアルカリ金属塩、シリカ、アルミニウム、鉄等）を注入することを包含する。収着剤の所要量は、収着剤の特性（即ち、組成、粒度、表面積等）、煙道ガスの温度及び注入法に大いに依存する。
【０００８】
また、ＳＯ3 の制御には、上記のような噴霧乾式化学的吸収法がＳＯ2 除去と組み合わせて使用される。
【０００９】
また、湿った煙道ガス流れからＳＯ3 を除去するのに湿式集塵器も使用されている。これらの系では、ＳＯ3 は水との反応によってＨ2 ＳＯ4 のエーロゾルを生成する。このエーロゾルは、電荷を加えるときに移動されるという点で固体粒子のように挙動する。次いで、エーロゾルは、煙道ガス流れからの除去のために湿潤プレート又は管上に衝突させることによって集められる。
【００１０】
また、ＳＯ3は凝縮によっても除去されることができる。１つの公知の方法は、ＳＯ2をＳＯ3に接触転化させるようなＷＳＡ−ＳＮＯＸ法である。このとき、ＳＯ3は凝縮によって除去され、しかして希硫酸が生成される。ＳＯ3除去のための他の公知の方法は、活性炭、及び充填、移動又は流動床法を包含する。また、ＳＯ3を除去するために熱い接触バッグハウスを使用する組み合わせ法も知られている。更に、ＭｇＯのような収着剤又は反応剤を燃料に添加することによってＳＯ3を除去することもできる。
【００１１】
図１には、燃焼プロセスによって発生される煙道ガスからＳＯ3 を除去するための１つの公知の装置系が概略的に示されている。石炭のような化石燃料２はボイラー４で燃焼され、そして生じた煙道ガス６はそれを冷却させるために熱交換器８を通される。乾式スクラッバー１０において煙道ガス６からＳＯ3 が除去されるが、これは、煙道ガス６に噴霧化した反応剤スラリー１２を蒸発方式で接触させることによって行われる。乾式スクラッバー１０において使用される反応剤スラリー１２は、反応剤調製系１４によって供給される。乾式スクラッビング後、部分的に浄化されたがしかし粒状物を含有する煙道ガス１６は、煙道ガス１６から粒子を除去するためにバッグハウス又は集塵器のような粒子収集器１８に送られる。煙道ガス１６から粒状物を除去した後、浄化された煙道ガス２０は煙突２２を経て系を出る。反応生成物２４並びに乾式スクラッバー１０において収集された粒状物及び他の物質２６は、次いで、廃棄物処理装置２８に送られ、これに対して反応生成物２４からのすべての使用可能な反応剤は反応剤調製系１４に戻される。図１に示されるような乾式スクラッバー系は、反応剤スラリーを噴霧化させるための所要動力量及び反応剤それ自体のコストの両方のために高い操作コストを有する。加えて、反応剤の使用効率は、湿式スクラッバー系のような他の系と比較して低い。
【００１２】
図２は、化石燃料の燃焼によって発生される煙道ガスからＳＯ3 を除去するための他の公知装置系を概略的に示す。この系では、系にある複数の箇所のうちの１つ以上において収着剤３０が乾式注入プロセスによって注入される。第一箇所３２では、収着剤３０が燃料２と一緒に直接注入される。第二箇所３４では収着剤がボイラー４に注入され、しかしてそれは燃料２の注入点よりも下硫側の箇所で煙道ガス６と混合する。第三箇所３６では収着剤３０がその入口のすぐ上流側で又はその前で熱交換器８に注入され、これに対して第四箇所３８では収着剤３０は煙道ガスが熱交換器８を出た後にそれに注入される。収着剤３０は収着剤受取兼調製ステーション４０によって供給され、これに対して収集された粒状物及び他の物質４２は廃棄物処理装置４４で集められる。これらの乾式注入法は、乾式スクラッバーと同様に、典型的には高いコストの反応剤を必要としそして低い反応剤利用効率を有することが知られており、しかして操作コスト及び廃棄物量の増加をもたらす。加えて、廃棄物中における未使用反応剤の存在は、製品としてのその使用を制限し、且つ廃棄物の特性を阻害し、これは埋立操作に大きな影響を及ぼす。最後に、反応生成物及び未使用収着剤が両方とも集塵器１８で捕捉されるので、未使用の収着剤はＳＯ2 除去で使用するのに容易には利用できない。
【００１３】
図１及び２に示される公知の装置系では、粒子収集器１８で煙道ガスから粒状物を除去する前に煙道ガスからＳＯ3が除去される。ある場合には、これらの硫黄酸化物除去法は、反応生成物が粒子収集器１８に送られるときに起こる粒状物量の増加のために粒子収集器1８の性能に有意な影響を及ぼす。もしも粒子収集器１８が静電集塵器である場合には、収集効率に影響を及ぼす粒状物の抵抗力を変化させる機会も多くなる。
【００１４】
汚染規制の分野では、湿式スクラッバーは煙道ガスからＳＯ3 を効率的には除去しないことが周知である。湿式スクラッバー系では、熱いガスが水又は水性流れと接触されるときに生じる煙道ガスの急速な冷却は、エーロゾルH2SO4 の形成をもたらす。これらの極めて細かいH2SO4 液滴は、煙道ガスから除去されずに湿式スクラッバーを通り続ける傾向がある。石炭炊きボイラープラントから熱い煙道ガスを受ける湿式スクラッバーパイロットプラントで行われた最近の試験では、湿式スクラッバーへの入口にある煙道ガスが９〜２５ｐｐｍの入口ＳＯ3 濃度である場合にはそのＳＯ3 の２５〜３５％しか除去されなかったことが示された。ＳＯ3 は典型的にはかかる燃焼プロセスで発生される煙道ガス中の硫黄酸化物の少部分を占めるに過ぎないけれども、かかるプラントで煙突から発散される煙道ガス中の少過剰量のＳＯ3 でさえも、プラントをして不透明度又はＳＯ3 放出量に対する規制要件を越えさせる可能性がある目に見える煙雲をもたらすことができる。
【００１５】
煙道ガスからＳＯ3 を除去するための他の公知の系は、追加的な装置を必要とし、設計や操作が極めて複雑であり、そしてＳＯ2 及びＳＯ3 を除去するための極めてコストのかかる方法をもたらす。かくして、化石燃料の燃焼によって発生される煙道ガスからＳＯ2 及びＳＯ3 の両方を除去するために、簡単で且つ経済的でしかもこれらの従来技術の方法の不利益を打破する方法及び装置がなお必要とされていることが明かである。
【００１６】
【発明の概要】
本発明は、粒子収集装置の下流側で煙道ガス中に乾燥収着剤を注入し、反応び未反応の乾燥収着剤を湿式スクラッバーで捕捉しそして二酸化硫黄（ＳＯ2 ）を湿式スクラッバーで除去することによって煙道ガスからＳＯ2 及びＳＯ3 を除去するための方法及び装置に関するものである。
【００１７】
より具体的に言えば、本発明の１つの面は、化石燃料の燃焼によって発生される煙道ガスからＳＯ2 及びＳＯ3 を除去して浄化した煙道ガスを生成するための方法に向けられている。この方法の工程は、煙道ガスを粒子収集手段に供給して煙道ガスから粒状物を集め、これによって部分的に浄化した煙道ガスを生成し、煙道ガスから粒状物を除去した後に粒子収集手段から部分的に浄化した煙道ガスを引き出し、粒子を除去した後の煙道ガス中に、部分的に浄化した煙道ガス中のＳＯ3 と反応し且つかかる煙道ガスからその実質上全部を除去して反応した乾燥収着剤及び未反応の乾燥収着剤を含有する実質上ＳＯ3 を含まない煙道ガスを生成させるのに十分な量の乾燥収着剤を注入し、実質上ＳＯ3 を含まない煙道ガス、反応した乾燥収着剤及び未反応の乾燥収着剤を湿式スクラッバー手段に送り、湿式スクラッバー手段に主反応剤を供給して煙道ガスからＳＯ2 を除去すると共にその実質上ＳＯ3 を含まない煙道ガス中の乾燥収着剤を湿潤させ、これによって実質上ＳＯ3 を含まない煙道ガスから反応した及び未反応の両方の乾燥収着剤を除去し且つ未反応の乾燥収着剤をＳＯ2 除去用の反応剤として有効にし、そして主反応剤及び未反応乾燥収着剤をＳＯ2 と反応させてその実質上ＳＯ3 を含まない煙道ガスからＳＯ2 を除去し、これによって浄化した煙道ガスを生成することを包含する。
【００１８】
本発明のもう１つの面は、上記の方法を実施するための装置系に向けらている。
【００１９】
乾燥収着剤は、カルシウム基材反応剤、ナトリウム基材反応剤又はマグネシウム基材反応剤を含めた任意の種類の反応剤であってよい。加えて、乾燥収着剤の粒度は、粒子が湿式スクラッバー手段で効率的に集められそして煙道ガスから除去されるためには寸法が１．０ミクロンよりも大きくそして好ましくは寸法が２．０ミクロンよりも大きい。
【００２０】
本発明を特徴づける様々の新規な特徴は、特に本明細書の特許請求の範囲に記載されている。本発明、その操作上の利益、及びその使用によって得られる特定の結果をよりよく理解するためには、本発明の好ましい具体例が例示されているところの添付図面及び以下の説明を参照されたい。
【００２１】
【発明の具体的な説明】
本発明は、乾式注入によるＳＯ3 除去は注入される収着剤の粒度又は表面積、その量、注入法、収着剤の種類、注入点近傍における煙道ガスの温度のようなパラメーターに依存するという事実に基づくものである。
【００２２】
図３に概略的に示されるように、本発明の１つの面は、バッグハウス又は静電集塵器のような粒子収集器１８の下流側に配置された湿式スクラッバー５０を使用して煙道ガスからＳＯ2 及びＳＯ3 を除去するための方法及び装置を提供するものである。図面において、公知の方法及び装置によって使用されると同じ若しくは類似の部材又は特徴を表わすのに同じ参照数字が使用されている。
【００２３】
ボイラー４からの煙道ガス６は熱交換器８を通されて冷却した煙道ガス５２を生成し、次いでこれは粒子収集器１８に送られて煙道ガス５２から粒状物が除去され、その後に煙道ガスはＳＯ2 及び／又はＳＯ3 を除去するために処理される。かくして、部分的に浄化された煙道ガス５４は、粒子収集器１８を出てから湿式スクラッバー５０に送られる。煙道ガス５２から除去された粒状物５６は、廃棄のために廃棄物処理装置５８に送られる。しかしながら、煙道ガス５４が湿式スクラッバー５０に送られる前に、カルシウム基材反応剤、ナトリウム基材反応剤又はマグネシウム基材反応剤のような乾燥収着剤６０が任意の公知手段によって煙道ガス５４中に注入される。乾燥収着剤６０は、石灰、石灰石、促進剤添加石灰、重炭酸ナトリウム又は他のアルカリナトリウム塩又は他のアルカリ金属塩、シリカ、アルミニウム、鉄、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム等、並びにアンモニウム基材化合物又はかかる化合物同志の又は不活性若しくは触媒作用剤との混合物のような他のアルカリ物質のどれかからなってよい。乾燥収着剤６０は、収着剤調製兼受取ステーション６２から供給される。乾燥収着剤６０は、煙道ガス５４中のＳＯ3 と反応して煙道ガス５４からＳＯ3 の大部分を除去し、これによって実質上ＳＯ3 を含まない煙道ガスが生成される。ＳＯ3 の大部分が吸収された後に乾燥収着剤６０の一部分が残留する又は反応されていない程になるのに十分な量の乾燥収着剤６０が湿式スクラッバー５０の上流側で煙道ガス５４中に注入され、これによって反応した乾燥収着剤及び未反応の収着剤を含有する実質上ＳＯ3 を含まない煙道ガスが生成される。
【００２４】
乾燥収着剤６０が煙道ガス５４中に注入された後、反応した乾燥収着剤及び乾燥収着剤６０の残留又は未反応部分は湿式スクラッバー５０に送られる。湿式スクラッバー５０では、乾燥収着剤６０は湿潤され、これによって未反応乾燥収着剤はＳＯ2 除去の反応剤として有効にされる。湿式スクラッバー５０は、反応及び未反応の乾燥収着剤６０を湿潤させてそれらを煙道ガスから除去し、かくして未反応乾燥収着剤６０が湿式スクラッバー５０内で煙道ガスからＳＯ2 を吸収するのに有効になることを確実にする。
【００２５】
必要ならば、随意の反応剤調製ステーション６６から補給用反応剤６４が湿式スクラッバー５０に供給される。未反応乾燥収着剤６０及び補給用反応剤６４が同じ化合物である場合には、又はＳＯ2 除去用のすべての反応剤が煙道ガス５４中に注入される未反応乾燥収着剤の過剰量とし供給される場合には、随意の反応剤調製ステーション６６は必要とされない。後者の場合には、煙道ガス５４中に注入される乾燥収着剤６０の量は、煙道ガス５４中のＳＯ3 を処理するのみならず、反応剤が一旦下流側の湿式スクラッバーで湿潤されて有効になるときに、煙道ガスから所望量のＳＯ2 が除去されるのに十分な反応剤を提供するのに十分なものである。かくして、この後者の場合には、湿式スクラッバー５０は、乾燥収着剤を湿潤させてそれを煙道ガスから除去するために液体（典型的には水）が煙道ガス中に吹き付けられるところの領域を提供する働きをする。かくして、湿式スクラッバー５０の底部で集められた水と乾燥収着剤との混合物は、煙道ガス中に再注入されるスラリーになる。
【００２６】
湿式スクラッバー５０でのＳＯ2 除去のための乾燥収着剤６０及び補給用反応剤６４が同じ化合物であることは必要でないことを理解すべきである。例えば、乾燥収着剤６０は水和石灰からなることができるが、これに対して湿式スクラッバー５０における補給用反応剤６４として石灰石（ＣａＣＯ3 ）が使用された。湿式スクラッバー５０内で煙道ガスからＳＯ2 を除去した後、実質上きれいな煙道ガス６８は系から煙突２２を経て出る。当業者には、煙突２２から出る実質上きれいな煙道ガス６８はその中にいくらかの量のＳＯ2 を有し、そしてその量は系の設計及び要求される保証に左右されることが理解されよう。湿式スクラッバー系で工業上要求される典型的なＳＯ2 除去効率は９０％〜９８％の範囲内である。また、乾燥収着剤６０及び補給用反応剤６４として他の化合物の組み合わせを使用することもできよう。
【００２７】
カルシウム基材反応剤（水和石灰Ｃａ（ＯＨ）2 のような）を使用して９０％のＳＯ3 除去を達成するためには、Ｃａ／ＳＯ3 モル供給比は、高温即ち約２，０００°Ｆにおける約２．０から中間温度即ち約７００°Ｆにおける１０．０そして低温即ち３１５°Ｆにおける約２０．０までの範囲にわたる。典型的には、化石燃料の燃焼では硫黄の約０．３〜１．５％がＳＯ3 に転化される。ＳＯ3 のいくらかは、フライアッシュと共に又は煙道ガストレインの表面上で除去される。それ故に、汚染規制装置に対するＳＯ3 の典型的な濃度は、高い条件での０〜２５ｐｐｍ又は苛酷な条件若しくは油炊き条件における５０〜１００ｐｐｍに成り得る。例えば、２０のＣａ／ＳＯ3 モル比においてさえも、ＳＯ3 の９０％を除去するのに必要とされる反応剤の量は、ＳＯ2 を除去するのに要求されるものよりも実質上少ない。この結果は、次の如く例示される。
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【００２８】
この例では、１００モルの硫黄は９９モルのＳＯ2 及び１モルのＳＯ3 に転化される。１モルＣａ／ＳＯ2 の転化率（湿式スクラッバーではこれにほぼ近い）を使用すると、９９モルのＣａが必要とされる。しかしながら、それは、たとえわずか１モルのＣＡが実際に反応されるとしても低温では１モルのＳＯ3 を除去するのに２０モルのＣａを必要とする。それ故に、図３を参照して、もしもＳＯ3 を除去するのに２０モルの収着剤が注入されるならば、湿式スクラッバー５０でＳＯ2 との反応に使用するのに１９モルの未反応収着剤がなお利用可能である。その上、ＳＯ3 の実質上全部を除去するのに１００モルの収着剤を注入することができる。このとき、９９モルの未反応収着剤が湿式スルラッバー５０によって補捉されそしてこれがＳＯ2 と反応させるのに利用可能である。
【００２９】
最近の試験では、湿式スクラッバーは、特に寸法が１〜２ミクロンよりも大きい粒状物に対して有効な粒子制御手段であることが確かめられた。収着剤注入試験で使用される方解石系水和石灰、リグノスルホン化石灰、Ｎ−型ドロマイト系水和石灰及び粉砕石灰石のような収着剤の粒度は、１０％以上が２．０ミクロン未満になるような粒度範囲を有する。湿式スクラッバーはこの寸法の粒子を効果的には除去しないので、本発明で使用される収着剤は、１〜２ミクロンよりも大きい寸法であるのが好ましい。これは、細かい画分のスクリーニング又は他の機械的分離によって得られる。ＳＯ3 除去はこの細かい画分に幾分左右されるので、注入される量は、粗目の収着剤の単位質量当たり生じる表面積の減少を補償するために増加される。
【００３０】
【発明の効果】
本発明に従った方法及び装置の利益としては、１つの系においてＳＯ2及びＳＯ3の両方を除去できること、反応剤の利用効率が従来の湿式スクラッバーによって達成されるものと同等に高いこと、本法によって必要とされる反応剤の一部分又は全部を注入してＳＯ3の除去を最大限にすると共に湿式スクラッバーでＳＯ2除去に対して利用可能にできること、収着剤の注入が粒子収集器の下流側で行われるので、粒子除去装置に対する有害な影響が全くないこと、発生される廃棄物の量が公知の系よりも多くならないこと、ナトリウム、マグネシウム及びカルシウム基材反応剤を含めて様々な種類の反応剤が使用可能であること、湿式スクラッバーに対する有害な影響が全くないので、ほとんどすべての湿式スクラッバー技術を使用することができること、ＨＣｌ及び他の酸性ガス並びにＳＯ2及びＳＯ3の除去が可能であること、他の系よりも少ない装置（これは、より低い操作コストをもたらす）でＳＯ3及び微粒子除去による煙突の煙雲及び不透明度が減少されること、カルシウム基材反応剤又は収着剤ではＳＯ3が反応して石膏（ＣａＳＯ4）が形成されること（これによって、ガス流れ中に注入される収着剤の粒度を増大させても湿式スクラッバーで容易に除去することができる）、この石膏は本法において種結晶として利用可能になること、ＳＯ2及びＳＯ3の両方の除去に対して同じ収着剤を使用する系では唯１つの収着剤調製／取扱系で済むので、石灰石を使用する場合には、いくつかの湿式スクラッバーで既に使用されているような乾式ミリングが使用可能であること、収着剤が粒状物の収集よりも下流側で注入されることによって価値ある反応剤の損失が最小限になること等、が挙げられる。
【００３１】
本発明の原理の応用を例示するために本発明の特定の具体例を詳細に説明したけれども、本発明はかかる原理から逸脱せずに他の方法で具体化し得ることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】煙道ガスからＳＯ3 を除去するための従来技術の１つの公知装置系を示す概略図である。
【図２】煙道ガスからＳＯ3 を除去するための従来技術の第二の公知装置系を示す概略図である。
【図３】本発明に従って煙道ガスからＳＯ3 を除去するための装置系を示す概略図である。
【符号の説明】
４：ボイラー
６：煙道ガス
８：熱交換器
１８：粒子収集装置器
２２：煙突
５０：湿式スクラッバー
５８：廃棄物処理装置
６２：収着剤調製ステーション
６６：補給用反応剤ステーション
【図１】
0003730682.tif 000003
【図２】
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【図３】
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