[发明专利]循环流化床气化设备的气化处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及循环流化床气化设备的气化处理方法及装置。

背景技术

作为由煤等固态燃料制造以氢为主的气化气体的方法，提出了循环流化床气化设备。举例的一个循环流化床气化设备具有：用空气燃烧未反应原料炭来加热流化介质的燃烧炉；导入取自该燃烧炉的燃烧气体，捕集该燃烧气体中混在的流化介质以分离废气的旋风收集器；将旋风收集器捕集的流化介质经由下降管导入，同时导入煤、生物质等原料，进一步导入作为气化剂的水蒸汽，形成流化床，由此将上述原料气化生成气化气体的气化炉；将气化炉的流化介质和未气化的未反应原料炭供给上述燃烧炉的供给流路。

由上述燃烧炉导入旋风收集器、分离了流化介质的废气与氨或尿素等还原剂同时导入具备脱硝催化剂的催化脱硝装置，将废气中的氮氧化物(NOx)分解还原为无害的氮(N₂)和水蒸汽(H₂O)。除去上述废气中的氮氧化物(NOx)的方法有：通过上述催化脱硝装置在350℃～400℃的温度环境下供给作为还原剂的氨或尿素，在催化剂上将氮氧化物还原为氮的方式；向上述燃烧炉中700℃～1000℃左右的温度环境喷雾氨或尿素，通过无催化剂气相反应将氮氧化物还原为氮的方式。无论采用哪一种脱硝方法，都需要供给作为还原剂的氨或尿素。

另一方面，在上述气化炉中生成的气化气体导入气化气体线路中具备的焦油重整炉进行焦油的重整等，之后供给用于除去气化气体中的氨的脱氨装置。已知作为原料供给气化炉的煤中含有数个wt％以上的氮，在生物质的情况下甚至含有更多的氮，因此，将这种原料气化的气化气体中含有高浓度的氨，在下游的催化过程中引发催化剂中毒等问题，故通过上述脱氨装置分离除去该氨。

上述脱氨装置通过使上述气化气体在氨吸收塔中与例如由水构成的吸收液接触而吸收除去氨，再向吸收了上述氨的吸收液中供给氨解吸塔中的蒸气或空气等解吸用气体，由此将氨解吸而作为氨废气排出。而且，由于上述氨废气的氨浓度高，在下游的催化过程中引发催化剂中毒的问题，因此将其导入处理装置中进行处理。即，在处理装置中，用燃烧炉燃烧上述氨废气，为了进一步除去燃烧生成的氮氧化物，具备与上述催化脱硝装置同样的催化脱硝装置，分解还原为无害的氮(N₂)和水蒸汽(H₂O)。

关于炼铁业界对焦炉废气(COG)的氨处理，记载了将分离回收的氨燃烧处理或作为液体氨回收(非专利文献1)。

还有如下脱硝处理方法：将由洗涤液中回收的氨分配注入再生气体燃烧炉的气体入口侧和气体出口侧，再使上述氨在燃烧炉中与硫化合物一起燃烧而氧化分解，同时在燃烧炉的气体出口侧将注入了上述氨的废气保持高温状态，导入氨催化还原式脱硝装置进行脱硝处理(专利文献1)。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：《芳香族和焦油工业手册》第3版，社团法人日本芳香族工业会，66-67页

专利文献

专利文献1：日本特开2000-290668

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在循环流化床气化设备中，为了除去来自燃烧炉的废气中的氮氧化物，需要向催化脱硝装置供给氨或尿素等还原剂进行处理，而且，为了除去来自上述气化炉的气化气体中的氨，需要将来自脱氨装置的氨废气导入处理装置的燃烧炉中使其燃烧，并通过供给氨或尿素等还原剂将燃烧生成的氮氧化物在与上述同样的催化脱硝装置中还原，因此，存在需要大规模处理装置来处理氨废气的问题。

虽然可以想到将来自脱氨装置的氨废气供给燃烧炉使其燃烧，但由于在这种情况下废气中的氮氧化物浓度会大幅上升，因此存在对催化脱硝装置的还原剂供给量大幅增加，进而需要使催化脱硝装置大型化的问题。

本发明是鉴于上述情况而完成的，目的在于提供可以在循环流化床气化设备中经济地处理氮氧化物和氨的循环流化床气化设备的气化处理方法及装置。

解决课题的手段

本发明是循环流化床气化设备的气化处理方法，

其具备循环流化床气化设备，该设备具有：燃烧炭来加热流化介质的燃烧炉；导入取自该燃烧炉的燃烧气体，分离为流化介质和废气的旋风收集器；在导入旋风收集器捕集的流化介质的同时导入原料，再导入气化剂形成流化床，由此将上述原料气化生成气化气体的气化炉；将气化炉的流化介质和未气化的未反应原料炭供给上述燃烧炉的供给流路，

在导出来自上述燃烧炉的废气的废气线路中，具有具备脱硝催化剂来还原废气中的氮氧化物的催化脱硝装置，