气化设备的氨处理方法和装置制造方法及图纸

通过氨回收装置(13)从双塔式气化设备的气化炉(1)中生成的气化气体(6)中分离回收氨废气(17)(氨)，将氨废气(17)作为脱硝用还原剂注入旋风分离器(10)的入口，该旋风分离器(10)将在燃烧炉(2)中加热的床层物料(4)从燃烧排气(9)中分离并返回气化炉(1)，使氨废气(17)与高温的燃烧排气(9)接触，通过非催化分解法还原净化NOｘ，同时将氨废气(17)的过量部分分配供给上述燃烧炉(2)的一次空气(8)中进行燃烧处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及气化设备的氨处理方法和装置。
技术介绍
近年来，由于石油枯竭的问题，提出了将以下物质作为原料进行气化，获得以氢和烃等为主的气化气体并有效利用的方案石油精炼时的残渣——石油焦，或现在未有效利用的资源——油砂、浙青、褐煤等低质煤，或其他化石燃料、生物质、轮胎屑等。图1示意性显示了生成气化气体的气化设备的一个例子，图示的气化设备为具有气化炉1与燃烧炉2的双塔式气化设备，该设备向上述气化炉1的下部供给水蒸汽3而形成床层物料4 (硅砂、石灰石等)的流化床，进行投入该流化床的原料5 (煤、生物质、废塑料等)的气化，将在此生成的气化气体6供给下游未图示的气体精炼设备。另一方面，上述气化炉1内的床层物料4与气化炉1内生成的未反应炭7 —起，通过从气化炉1上设置的管道Ia中溢出而导入燃烧炉2，被导入该燃烧炉2下部的一次空气8吹起，通过上述炭7燃烧来加热床层物料4。进而，在上述燃烧炉2内与床层物料4 一起被吹起的燃烧排气9由燃烧炉2的上部导入旋风分离器10中，将床层物料4分离，在旋风分离器10中分离的床层物料4经由下降管11返回上述气化炉1，同时由上述旋风分离器10上部排出的燃烧排气9被送至下游未图示的排气处理设备进行处理。在上述燃烧炉2中燃烧炭7生成的燃烧排气9中含有数百ppm (数g/kg-燃料)左右的氮氧化物(NOx)，因而必需将燃烧排气9脱硝。为此，一直以来都是将从上述旋风分离器10上部排出的燃烧排气9在热回收后导入未图示的具有脱硝催化剂的催化脱硝装置中，用氨或尿素等作为还原剂，将燃烧排气9中的氮氧化物(NOx)还原净化为无害的氮(N2)和水蒸汽(H 20)。另一方面，在上述气化炉1中生成的气化气体6中含有高浓度的氨，因此，从上述气化炉1中排出的气化气体6经过焦油重整炉12等后被送至氨回收装置13，将气化气体6中的氨分离回收。S卩，已知作为原料5供给气化炉1的煤中含有数wt%以上的氮，在原料为生物质的情况下，甚至含有更多的氮。因此，在如图1所示的双塔式气化设备那样将水蒸汽3作为气化剂的气化炉1中，在如上所述将含有氮的原料5气化的情况下，气化气体6中也含有高浓度的氨。此处，上述氨回收装置13由氨吸收装置14和氨扩散装置16构成，该氨吸收装置14使上述气化气体6与水等吸收液接触来吸收除去氨，该氨扩散装置16通过向吸收了氨的吸收液中供给蒸气15对其进行加热，使氨作为氨废气17扩散。此处，上述氨废气17的氨浓度高，有氨臭的问题，因此将其导入未图示的处理装置中通过催化分解还原净化为无害的氮(N2)和水蒸汽(H 20)后排出到大气中。与本专利技术具有关联性的气化设备的现有技术文献有专利文献1、2等。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2005-041959号公报；专利文献2 日本特开2000-290668号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，如上所述，在由气化炉和燃烧炉构成的双塔式气化设备中，必需将来自氨扩散装置的氨废气导入大型处理装置中，通过催化分解还原净化为无害的氮(N2)和水蒸汽(H20)，有上述处理装置所需的设备成本增大的问题。另一方面，专利文献2中记载了将从洗涤液中回收的氨分配注入再生气体(废气)的燃烧炉的气体入口侧和气体出口侧，在燃烧炉的气体出口侧，将注入了上述氨的排气保持高温状态导入氨接触还原式脱硝装置进行脱硝处理。根据专利文献2，可以将从洗涤液中回收的氨有效用于脱硝。然而，专利文献2中，为了将在再生气体中混合了氨的气体导入氨接触还原式脱硝装置进行脱硝，必需设置大型的氨接触还原式脱硝装置，因此有设备庞大且昂贵的问题。另外，由于在再生塔中加热的再生气体为高温，而从洗涤液中回收的氨为低温，即使要混合这样温度不同的再生气体与氨，也有彼此呈层状而难以均勻混合的问题，因此，有无法用氨接触还原式脱硝装置有效提高脱硫性能的问题。本专利技术是鉴于上述实际情况而进行的，目的在于使用从气化炉的气化气体中回收的氨，以简单的构成有效地还原净化燃烧排气的N0X。解决课题的手段本专利技术是气化设备的氨处理方法，该气化设备具有通过导入气化剂形成床层物料的流化床而将原料气化的气化炉；一边将该气化炉内的床层物料与未反应的炭一起导入，用一次空气吹起，一边使上述炭燃烧来加热床层物料的燃烧炉；将在该燃烧炉中加热的床层物料从燃烧排气中分离并返回上述气化炉的旋风分离器；从上述气化炉中生成的气化气体中分离回收氨的氨回收装置，该氨处理方法是将在上述氨回收装置中回收的氨作为脱硝用还原剂注入到上述旋风分离器的入口，使氨与高温的燃烧排气接触，通过非催化分解法还原净化N0X，同时通过将氨的过量部分分配供给上述燃烧炉的一次空气来进行燃烧处理。此外，在上述气化设备的氨处理方法中，优选在旋风分离器的下游侧测量氨浓度，将氨的过量部分分配至燃烧炉的一次空气中，使氨浓度的测量值达到规定值。另外，本专利技术为气化设备的氨处理装置，该气化设备具有通过导入气化剂形成床层物料的流化床而将原料气化的气化炉；一边将该气化炉内的床层物料与未反应的炭一起导入，用一次空气吹起，一边使上述炭燃烧来加热床层物料的燃烧炉；将在该燃烧炉中加热的床层物料从燃烧排气中分离并返回上述气化炉的旋风分离器；从上述气化炉中生成的气化气体中分离回收氨的氨回收装置，该氨处理装置具有将在上述氨回收装置中回收的氨作为脱硝用还原剂注入上述旋风分离器的入口的第一管线；在该第一管线中途分支的、将氨注入上述燃烧炉的一次空气中的第二管线；配置在第一和第二管线的分支点的、调节氨的分配比的分配器。此外，在上述气化设备的氨处理装置中，优选具有在旋风分离器的下游侧测量氨浓度的测量器；和输入该测量器的检测信号，控制分配器的分配比以使氨浓度的测量值为规定值的控制器。专利技术的效果根据本专利技术的气化设备的氨处理方法和装置，可以将从气化气体中分离回收的氨活用为燃烧排气的脱硝用还原剂，因此即使不使用大型的氨处理装置也可以在气化设备内经济地处理氨，而且，在该氨处理的同时还可以大幅降低燃烧排气中的NO x，可以显著缩减NO x的还原净化所需成本。此外，即使产生氨的过量部分，也可以将该过量部分分配至燃烧炉的一次空气中进行燃烧处理，因此可以避免燃烧排气中残留大量的氨之虞。此外，由于在旋风分离器的入口将从上述气化炉的气化气体中回收的氨作为脱硝用还原剂注入到燃烧气体中，燃烧排气与氨因旋风分离器的高速旋转而均勻混合，因此能够实现可以通过简单构成的非催化分解法有效地还原净化燃烧排气中的NOx的优异效果。附图说明是示意性显示以往的双塔式气化设备的一个例子的框图。是显示适用于图1的双塔式气化设备的本专利技术的一个实施例的框图。符号说明1气化炉2燃烧炉3水蒸汽(气化剂)4床层物料5原料6气化气体7炭8 一次空气9燃烧排气10旋风分离器13氨回收装置17氨废气(氨)19第一管线20第二管线21分配器21a控制信号22测量器22a检测信号23控制器具体实施例方式以下与附图一起说明本专利技术的实施例。图2是显示本专利技术的一个实施例的框图，带有与图1相同符号的部分表示同一物体，基本的构成如图2的框图所说明，不过本专利技术的实施例的构成如图2所示，设有将在上述氨扩散装置16中从吸收液(水)扩散的氨废气17 (氨回收装置13回收的氨)作为脱硝用还原剂注入到上述旋风分离器10的入口的第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：松泽克明，大原宏明，滨田行贵，
申请(专利权)人：株式会社IHI，
类型：发明
国别省市：