排烟脱硫装置和排烟脱硫系统以及排烟脱硫装置的运行方法制造方法及图纸

一种排烟脱硫装置，通过将平板状的平板活性碳纤维薄板和波板状的波板活性碳纤维薄板交替层叠，形成通路在上下方向延伸的状态，而构成催化剂层（６）的活性碳纤维层（２０），并通过将生成硫酸用的水利用毛细渗透供给催化剂层（６）的活性碳纤维层（２０），可用最少限度的水量把水分均匀地添加到活性碳纤维层（２０）除去硫氧化物（ＳＯ↓［Ｘ］），可减少除去硫氧化物（ＳＯ↓［Ｘ］）用水。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于除去从燃烧煤和重油等燃料的锅炉、燃气透平、发动机和焚烧炉等排出的废气中的硫氧化物(SOX)的排烟脱硫装置、排烟脱硫系统以及排烟脱硫装置运转方法。而且，本专利技术涉及用于除去废气中的硫氧化物(SOX)的脱硫方法。
技术介绍
在从具有使用煤和重油等燃料的锅炉的火力发电设备、化工产品制造工厂、金属处理工厂、烧结工厂、制纸工厂等、以及燃气透平、发动机、焚烧炉等排出的废气中含有二硫氧化物等硫氧化物(SOX)。作为除去废气中SOX的装置，使用的是排烟脱硫装置。在排烟脱硫装置中，使用活性碳纤维等多孔碳材料吸附废气中的SOX，利用多孔性碳材料的催化作用，通过废气中含有的氧，把硫成分氧化，并将该硫氧化物用水吸收成为硫酸，再从多孔性碳材料中除去。在以往的排烟脱硫装置中，例如，具有平板状的活性碳纤维和波板状的活性碳纤维交替层叠的催化剂槽，向催化剂槽的活性碳纤维滴下水的同时，使废气通过板间的通路，从而硫成分成为硫酸而被除去。因此，若要提高废气的净化性能(脱硫效率)，必须均匀地添加水分。还有，若要避免用于供水的附加设备的大型化，有必要用最少限度的水量均匀添加。作为使用排烟脱硫装置的硫氧化物的除去方法，有用石灰石或者消石灰浆作为吸收剂，把废气中的硫成分作为石膏回收的石灰—石膏法。另外还有众所周知的干式活性炭吸附法。在上述的以往的石灰—石膏法中，通过把石灰石或者消石灰浆在废气中喷雾，同时进行废气的增湿冷却以及SOX的吸收。因此，必须循环大量的浆液，为循环浆液就必须消耗动力以及大量的水。还有，生成的石膏，因为是浆液状态，所以，必须有分离水分以作为石膏回收的装置。因此，石灰—石膏法不可避免脱硫设备的大型化和复杂化。另一方面，干式法的情况下，为了把在活性炭上所吸附的硫成分通过加热使之脱离，所以需要大量的热。并且，这种方法的场合，生成的稀硫酸的废弃和吸附材料的损耗等都成为问题。所以，希望出现不需要硫氧化物的吸收剂和大型的脱硫设备，且在脱硫时能得到硫酸的脱硫装置。因此，提出了这样一种方法，作为除去废气中SOX的装置，在活性碳纤维等多孔性碳材料中吸附废气中的SOX，利用多孔性碳材料的催化作用，通过废气中含有的氧把硫成分氧化，再用水吸收制成硫酸，从多孔性碳材料中除去(参照特开平11-347350号公报)。在用这种活性碳纤维的以往的排烟处理装置中，将用于吸附废气中的SOX的活性碳纤维槽配置在吸收塔内，废气从下方进入，在活性碳纤维表面，二硫氧化物SO2氧化成三硫氧化物SO3，生成的SO3和供给的水反应，生成硫酸(H2SO4)。所以，从燃烧煤和重油等燃料的锅炉中排出的废气量增加，为了大量地处理该增加的废气，需要谋求脱硫效率的连续提高。因此，需要把吸收塔大型化，但也希望把活性碳纤维的脱硫反应的效率提高，并且把脱硫系统装置的结构紧凑化。为了有效地进行催化作用，要实现反应最优化的同时，也需要用水有效地除去将废气中的SO2氧化而得的SO3，同时，若要避免供给该水的附带设备的大型化，需要以必要最少限度的水量均匀地添加。该供给水使用工业用水等时，系统整体的费用高，所以需要高效的系统构成。因此，考虑到利用系统的排液等，可是催化活性降低又成为一个问题。另一方面，因为在催化作用中水的存在是不可缺少的，所以保持适度的水分是必要的。可是若催化剂不是十分湿润的状态，则存在催化作用不能很好地进行的问题。特别在脱硫装置启动时，这个问题更重要。在上述工厂停产时，锅炉停止后也有热空气流入，所以，进行增湿冷却水以及添加水的注入。可是因为含硫氧化物的废气不再流入，所以，生成的硫酸的浓度逐渐降低，若硫酸的浓度在一定浓度以下，即使生成石膏，也有分离回收石膏困难的问题。所以，在以往存在没有石膏制造能力的低浓度的硫酸有必要作为产业废弃物进行处理。还有，即使不制造石膏，制造稀硫酸的场合，如果是太低浓度，就有浓缩设备大型化、硫酸制造设备的费用增加的问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况提出的，其目的在于提供具有可均匀地添加水分到活性碳纤维层的催化剂槽的排烟脱硫装置。本专利技术是鉴于上述情况提出的，其目的在于提供可在活性碳纤维层均匀地添加水分，而除去硫氧化物(SOX)的脱硫方法。本专利技术是鉴于上述情况提出的，其目的在于提供可在活性碳纤维层以最少限度水量均匀地添加水分，而除去硫氧化物(SOX)的脱硫方法。本专利技术是鉴于上述情况提出的，其目的在于提供没有产业废弃物排出、且高效的排烟脱硫装置。本专利技术是鉴于上述情况提出的，其目的在于提供不需要硫氧化物吸收剂和大型的脱硫设备，并且脱硫时能得到高浓度硫酸的排烟脱硫装置，即提供能减少水分以及可进行均匀供给的排烟脱硫装置。本专利技术是鉴于上述情况提出的，其目的在于提供活性碳纤维脱硫反应效果好且脱硫系统是简单高效的紧凑的排烟脱硫装置。本专利技术是鉴于上述情况提出的，其目的在于提供脱硫系统整体为高效，同时能长期维持脱硫性能的排烟脱硫装置。本专利技术的排烟脱硫装置是由设置在含硫氧化物的废气通过的装置塔内、由活性碳纤维层形成的催化剂槽和设置在装置塔内的催化剂槽的上部、并向催化剂槽提供硫酸生成用水的供水机构构成的排烟脱硫装置，其特征在于通过将平板状的平板活性碳纤维薄板(sheet)和波板状的波板活性碳纤维薄板交替层叠、形成通路在上下方向延伸的状态，构成催化剂槽的活性碳纤维层，且供水机构包含经毛细渗透部件将水供给活性碳纤维层上部的渗透机构。因此，经渗透机构，水向平板活性碳纤维薄板和波板活性碳纤维薄板流入，向活性碳纤维层的整体均匀地供水，可得到水分均匀添加的活性碳纤维层的催化剂槽。并且，渗透机构的毛细渗透部件，其特征在于是布。因此，能够降低成本。还有，渗透机构的毛细渗透部件，其特征在于是绳材料。因此，能够降低成本。另外，本专利技术的排烟脱硫装置，由设置在含有硫氧化物的废气通过的装置塔内、且由活性碳纤维层构成的催化剂槽和设置在装置塔内的催化剂槽的上部、且向催化剂槽提供硫酸生成用水的供水机构构成，其特征在于通过将平板状的平板活性碳纤维薄板和波板状的波板活性碳纤维薄板交替层叠、形成通路在上下方向延伸的状态，而构成催化剂槽的活性碳纤维层。供水机构，是向活性碳纤维层的上部壁面将水直接喷雾成雾状的喷雾机构。因此，通过喷雾机构直接向平板活性碳纤维薄板和波板活性碳纤维薄板供水，使活性碳纤维层的整体得到均匀的供水，从而可得到水分均匀添加的活性碳纤维层催化剂槽。并且，其特征在于在上下配置多个活性碳纤维层以构成催化剂槽，并且在活性碳纤维层之间夹着毛细渗透部件。因此，即使为了小型化等而设置有2层活性碳纤维层，但也不受废气流速等的影响，通过毛细渗透部件向上下的活性碳纤维层的平板活性碳纤维薄板和波板活性碳纤维薄板供给水，使水能均匀地流向上下的活性碳纤维层的整体，能得到水分均匀添加的活性碳纤维层催化剂槽。本专利技术的脱硫方法，是把含有硫氧化物的废气通入由活性碳纤维层形成的催化剂槽，同时供给硫酸生成用水进行脱硫的脱硫方法，其特征在于利用毛细渗透向催化剂槽供水。因此，是可将水分均匀地供给活性碳纤维层而除去硫氧化物的脱硫方法。本专利技术的排烟脱硫装置，由设置在含有硫氧化物的废气通过的装置塔内、且由活性碳纤维层构成的催化剂槽和设置在上述装置塔内部、并向上述催化剂槽供给硫酸生成用的供水机构所构成，其特征在于在上述装置塔外部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种排烟脱硫装置，其特征在于由设置在含硫氧化物的废气所通过的装置塔内并以多层活性碳纤维层所形成的催化剂与设置在装置塔内的最上部催化剂的上部，并向催化剂供给硫酸生成用水的供水机构构成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小林敬古，安武昭典，栗崎隆，龙原洁，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]