含硫成分产品的制造设备
阅读：495发布：2020-07-24
专利汇可以提供含硫成分产品的制造设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供一种含硫成分产品的制造设备，其具备：燃烧机构，其使含有硫成分的 燃料 燃烧；干式 脱硫 装置，其从由燃烧机构排出的废气以硫单质的形式回收硫成分；制造装置，其将回收的硫作为原料，制造含有硫成分的产品；以及供给机构，其从干式脱硫装置向制造装置供给硫作为原料。，下面是含硫成分产品的制造设备专利的具体信息内容。
1.一种含硫成分产品的制造设备，其具备：
燃烧机构，其使含有硫成分的燃料燃烧；
干式脱硫装置，其从由所述燃烧机构排出的废气中以硫单质的形式回收硫成分；
制造装置，其以回收的所述硫为原料制造含有硫成分的产品；以及
供给机构，其从所述干式脱硫装置向所述制造装置供给所述硫作为原料。
2.如权利要求1所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述供给机构为设于所述干式脱硫装置和所述制造装置之间的输送管。
3.如权利要求1所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述供给机构为设于所述干式脱硫装置和所述制造装置之间的带式输送机。
4.如权利要求1所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述供给机构为设于所述干式脱硫装置和所述制造装置之间的输送管，所述输送管具有筒状的配管部件和设于上述配管部件的内部空间的带式输送机。
5.如权利要求1所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述供给机构为设于所述干式脱硫装置和所述制造装置之间的输送管，所述输送管具有筒状的配管部件、设于上述配管部件的内部空间的带式输送机、以及将输送管的内部以非活性气体进行置换的非活性气体供给装置。
6.如权利要求2～5中任一项所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述供给机构具有暂时贮存所述硫的贮存机构。
7.如权利要求6所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述贮存机构为内部能够暂时贮存硫的中继料仓。
8.如权利要求2～5中任一项所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述供给机构以固体状态供给所述硫。
9.如权利要求1所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述供给机构为设于所述干式脱硫装置和所述制造装置之间的管道。
10.如权利要求9所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述供给机构以液体状态供给所述硫。
11.如权利要求9或10所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述管道具有对部分或全部该管道进行加热的加热装置。
12.如权利要求9或10所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述管道具有二重管结构，且具有在外侧空间流通热媒的加热装置。
13.如权利要求1所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述供给机构为内部能够填充硫，且能够在所述干式脱硫装置和所述制造装置之间输送的填充容器。
14.如权利要求1所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述供给机构为具有硫的填充容器的运输车辆。
15.如权利要求1所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述含有硫成分的产品为火药、农药、碱性土壤改良肥料中的任意一种。
16.如权利要求1所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述燃烧机构具有燃烧炉。
17.如权利要求1所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述燃烧机构具有燃烧炉和锅炉。
18.如权利要求16或17所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述燃烧炉为喷流床炉、流化床炉、固定床炉中的任意一种。
19.如权利要求16或17所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述燃烧炉为流化床炉。
20.如权利要求1所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述含有硫成分的燃料为煤炭、重油、重油残渣、含有硫成分的废弃物中的任意一种或两种以上的组合。
21.如权利要求1所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述干式脱硫装置为使用活性炭的活性炭干式脱硫装置。
22.如权利要求21所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述活性炭干式脱硫装置具有脱硫塔、分离塔及还原炉。
23.一种含硫成分产品的制造设备，其具备：
第一设施，其具有使含有硫成分的燃料燃烧的燃烧机构、和从由所述燃烧机构排出的废气中以硫单质的形式回收硫成分的干式脱硫装置；
第二设施，其具有以回收的所述硫为原料制造含有硫成分的产品的制造装置；以及供给机构，其从所述第一设施向所述第二设施供给所述硫作为原料。
24.如权利要求23所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述第一设施为火力发电设施或可燃垃圾焚烧设施。
25.如权利要求23或24所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述第二设施为火药制造设施、农药制造设施、碱性土壤改良肥料制造设施中的任意一种。
26.如权利要求23所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述供给机构为以液体状态运送硫的管道，
所述管道具有用由所述第一设施产生的废热对部分或全部该管道进行加热的加热装置。
27.如权利要求23所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，具备运送装置，所述运送装置将在所述第二设施中由所述制造装置副产的废弃物作为所述燃料从该第二设施送回至所述第一设施。
28.如权利要求23所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述第一设施和所述第二设施位于同一场地内。
29.如权利要求23所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述第一设施和所述第二设施位于不同的场地。
30.如权利要求23所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，具备一个或两个以上的所述第一设施、和一个或两个以上的所述第二设施，
在所述第一设施和所述第二设施之间分别设有所述供给机构。
含硫成分产品的制造设备
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种含硫成分产品的制造设备。
背景技术
[0003] 在火力发电厂，使用煤炭、石油等包含硫成分的化石燃料。因此，如图5所示，为了除去废气中的硫成分，一般在使这些化石燃料F燃烧的燃烧炉105及锅炉106的后段设有脱硫装置等环保设备。目前，作为该脱硫装置，使用湿式石灰石石膏法进行脱硫的湿式脱硫装置108为主流(参照图5)。
[0004] 在此，湿式石灰石石膏法是指，燃烧包含硫成分的燃料，将硫成分从这时产生的废气中脱离后，作为以该硫成分为部分原料的副产品(例如，石膏等)而取出的方法。而且，在日本，用湿式脱硫装置的副产品即石膏，有效利用于水泥及石膏板等(参照专利文献1)。
[0005] 可是，由于上述湿式石灰石石膏法使用大量的水，因此有时不适合在干燥地带设置。因此，作为特别适合干燥地带的脱硫装置，专利文献2公开了用干式排烟脱硫法的干式脱硫装置。专利文献2所记载的干式脱硫装置为通过向多段流动层的最上段供给以钙(Ca)为主成分的流动介质并使其依次向下段移动，同时从最下段供给废气，使其与流动介质接触，从而使废气中的硫成分(SOx)以亚硫酸钙及石膏的形式从最下段排出。另外，专利文献2中公开了使用作为干式脱硫装置的副产品而得到的石膏等作为适合改良碱性土壤的土壤改良剂。
[0006] 可是，例如在中国、印度、巴西等新兴国，工作的是设备容量非常大的煤炭焚烧火力发电厂。但是，在这些新兴国，存在如下问题，作为干式脱硫装置的副产品而大量生成的副产品石膏大部分被倾倒在灰场，没有有效利用。因此，如图5所示，就火力发电厂等的设施而言，存在灰场等处置场所B的使用年数减少的问题。
[0007] 另一方面，如图5所示，例如土壤改良剂、农药、火药等含有硫成分的产品的制造工厂110为用硫作为原料的制造设施。但是，在上述那些新兴国，作为原料的硫很多时候来自矿物资源。因此，在上述含有硫成分的产品的制造设施中存在如下问题，由于资源消耗量的增加及矿山开采中的环保措施，开采成本增加。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1：日本专利第3842693号公报
[0011] 专利文献2：日本特开2007-191670号公报
[0012] 实用新型的内容
[0013] 实用新型要解决的问题
[0014] 本实用新型是鉴于上述情况而完成的，其课题在于提供一种含硫成分产品的制造设备，从燃烧含有硫成分的燃料时产生的废气中分离除去硫成分，且作为副产品回收，实现回收的副产品(即，硫)的有效利用，并且，作为含有硫成分的产品(含硫成分产品)的原料，采用非矿物资源来源的硫原料。
[0015] 为了解决上述课题，本实用新型采用以下方案。
[0016] ［1］一种含硫成分产品的制造设备，其特征在于，具备：燃烧机构，其使含有硫成分的燃料燃烧；干式脱硫装置，其从由所述燃烧机构排出的废气中以硫单质的形式回收硫成分；制造装置，其以回收的所述硫为原料，制造含有硫成分的产品；以及供给机构，其从所述干式脱硫装置向所述制造装置供给所述硫作为原料。
[0017] ［2］如［1］所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述供给机构为设于所述干式脱硫装置和所述制造装置之间的输送管。
[0018] ［3］如［1］所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述供给机构为设于所述干式脱硫装置和所述制造装置之间的带式输送机。
[0019] ［4］如［1］所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述供给机构为设于所述干式脱硫装置和所述制造装置之间的输送管，所述输送管具有筒状的配管部件和设于上述配管部件的内部空间的带式输送机。
[0020] ［5］如［1］所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述供给机构为设于所述干式脱硫装置和所述制造装置之间的输送管，所述输送管具有筒状的配管部件、设于上述配管部件的内部空间的带式输送机、以及将输送管的内部以非活性气体进行置换的非活性气体供给装置。
[0021] ［6］如［2］～［5］中任一项所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述供给机构具有暂时贮存所述硫的贮存机构。
[0022] ［7］如［6］所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述贮存机构为内部能够暂时贮存硫的中继料仓。
[0023] ［8］如［2］～［5］中任一项所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述供给机构以固体状态供给所述硫。
[0024] ［9］如［1］所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述供给机构为设于所述干式脱硫装置和所述制造装置之间的管道。
[0025] ［10］如［9］所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述供给机构以液体状态供给所述硫。
[0026] ［11］如［9］或［10］所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述管道具有对部分或全部该管道进行加热的加热装置。
[0027] ［12］如［9］或［10］所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述管道具有二重管结构，且具有在外侧空间流通热媒的加热装置。
[0028] ［13］如［1］所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述供给机构为内部能够填充硫，且能够在所述干式脱硫装置和所述制造装置之间进行输送的填充容器。
[0029] ［14］如［1］所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述供给机构为具有硫填充容器的运输车辆。
[0031] ［16］如［1］所述的含硫成分产品的制造设备,其特征在于，所述燃烧机构具有燃烧炉。
[0032] ［17］如［1］所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述燃烧机构具有燃烧炉和锅炉。
[0033] ［18］如［16］或［17］所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述燃烧炉为喷流床炉、流化床炉、固定床炉中的任意一种。
[0034] ［19］如［16］或［17］所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述燃烧炉为流化床炉。
[0035] ［20］如［1］所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述含有硫成分的燃料为煤炭、重油、重油残渣、含有硫成分的废弃物中的任意一种或两种以上的组合。
[0036] ［21］如［1］所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述干式脱硫装置为使用活性炭的活性炭干式脱硫装置。
[0037] ［22］如［21］所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述活性炭干式脱硫装置具有脱硫塔、分离塔及还原炉。
[0038] ［23］一种含硫成分产品的制造设备，其特征在于，具备：第一设施，其具有使含有硫成分的燃料燃烧的燃烧机构、和从由所述燃烧机构排出的废气中以硫单质的形式回收硫成分的干式脱硫装置；第二设施，其具有以回收的所述硫为原料制造含有硫成分的产品的制造装置；以及供给机构，其从所述第一设施向所述第二设施供给所述硫作为原料。
[0039] ［24］如［23］所述的含硫成分产品的制造设备,其特征在于，所述第一设施为火力发电设施或可燃垃圾焚烧设施。
[0040] ［25］如［23］或［24］所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述第二设施为火药制造设施、农药制造设施、碱性土壤改良肥料制造设施中的任意一种。
[0041] ［26］如［23］所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述供给机构为以液体状态运送硫的管道，所述管道具有利用由所述第一设施产生的废热对部分或全部该管道进行加热的加热装置。
[0042] ［27］如［23］所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，具备将在所述第二设施中由所述制造装置副产的废弃物从该第二设施送回至所述第一设施作为所述燃料。
[0043] ［28］如［23］所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述第一设施和所述第二设施位于同一场地内。
[0044] ［29］如［23］所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，所述第一设施和所述第二设施位于不同的场地。
[0045] ［30］如［23］所述的含硫成分产品的制造设备，其特征在于，具备一个或两个以上的所述第一设施、和一个或两个以上的所述第二设施，在所述第一设施和所述第二设施之间，分别设有所述供给机构。
[0046] 实用新型的效果
[0047] 本实用新型的含硫成分产品的制造设备为具备从废气中分离除去硫成分的干式脱硫装置、以硫为原料制造含有硫成分的产品的制造装置、以从干式脱硫装置回收的硫为原料供给至制造装置的供给机构的结构，因此，能够将在干式脱硫装置以副产品形式产生的硫作为含硫成分产品的制造装置的原料而使用。由此，能够将干式脱硫装置的副产品即硫固定于含硫成分产品以有效利用。因此，能够降低副产品的处理量，以确保处置场所的容量。
[0048] 同时，由于本实用新型的含硫成分产品的制造设备通过使用在干式脱硫装置以副产品形式产生的硫作为含硫产品的原料，而不必从矿山开采使用，因此，能够减少资源消耗的增加、因矿山开采导致的环保措施成本的增加。附图说明
[0049] 图1是表示应用本实用新型的一实施方式即含硫产品的制造设备的结构图；
[0050] 图2是表示本实用新型的一实施方式的干式脱硫装置的结构图；
[0051] 图3是表示本实用新型的一实施方式的火药制造装置的结构图；
[0052] 图4是表示本实用新型的变形例的碱性土壤改良肥料制造装置的结构图；
[0053] 图5是表示火力发电设施及含硫产品的制造设施的现有关系的结构图。
[0054] 符号说明
[0055] 1…制造设备(含硫产品的制造设备)
[0056] 2…火力发电设施(第一设施)
[0057] 3…火药制造设施(第二设施)
[0058] 4…原料运送路径(供给机构)
[0059] 5…燃烧炉(燃烧机构)
[0060] 6…锅炉(燃烧机构)
[0061] 7…集尘装置
[0062] 8…干式脱硫装置(活性炭干式脱硫装置)
[0063] 9…烟囱
[0064] 10…火药制造装置(制造装置)
[0065] 11…脱硫塔
[0066] 12…分离塔
[0067] 13…还原炉
[0068] A…设备的场地
[0069] F…燃料(含有硫成分的燃料)
[0070] P…黑火药(含有硫成分的产品)
[0071] L1…废气路径
具体实施方式
[0072] 以下，参照附图对应用本实用新型的一实施方式即含硫产品的制造设备进行详细说明。另外，为了易于理解特征，在以下说明中使用的附图，有时为方便起见而将特征部分放大进行表示，各结构要素的大小比率等并不限于与实际相同。另外，在以下说明中所例示的结构、材料、大小等为一个例子，本实用新型不一定限定于此，可以在不改变其要旨的范围内进行适当变更而实施。
[0073] 图1是表示应用本实用新型的一实施方式即含硫产品的制造设备(以下，简称为“制造设备”)1的构成例的系统图。其中，在图1中，为了使处理硫成分的结构要素的配置状况明确，而省略记载冷却水等各种配管及电气系统的各种配线等。
[0074] 首先，对本实施方式的制造设备1的结构进行说明。
[0075] 如图1所示，制造设备1大致设置有火力发电设施(第一设施)2、火药制造设施(第二设施)3、从火力发电设施2向火药制造设施3供给硫的原料运送路径(供给机构)4而构成。另外，在本实施方式中，将第一设施即火力发电设施2和第二设施即火药制造设施3设于同一场地A内的情况作为一个例子进行说明。
[0076] 火力发电设施(第一设施)2为专门进行火力发电的设施(火力发电厂)。另外，火力发电是使燃料燃烧，将这时产生的反应热能转换成电力的发电方法之一。另外，在本实用新型中，废弃物焚烧发电(简称废弃物发电)包含于火力发电。
[0077] 如图1所示，火力发电设施2大致具有使含有硫成分的燃料F燃烧的燃烧炉5、锅炉6、从燃烧炉5及锅炉6排出的废气的路径(废气路径)L1、集尘装置7、干式脱硫装置8、烟囱9而构成。
[0078] 燃料F只要为含有硫成分的燃料即可，不作特别限定，可以使用石油、煤炭、重油、重油残渣、含有硫成分的废弃物(轮胎、树皮等)等中的任意一种或两种以上的组合。具体而言，优选根据例如石油火力发电、煤炭火力发电、废弃物焚烧发电等发电方法，适当地选择燃料F的种类而利用。
[0079] 燃烧炉(也称燃烧室)5为使由燃料储存罐等燃料供给源(省略图示)供给的上述燃料F燃烧的设备。该燃烧炉5的形式不作特别限定，可以使用喷流床炉、流化床炉(沸腾型、循环型)、固定床炉中的任意一种。特别地，流化床炉通过将石灰石等脱硫剂与煤炭等燃料混合供给至炉内可以进行炉内脱硫，因而优选。作为本实施方式的燃烧炉5，通过采用沸腾型或循环型的流化床炉，可以在干式脱硫装置8之前降低二氧化硫的含量。
[0080] 锅炉6为带有热交换装置的热源机器，上述热交换装置将在上述燃烧炉5中使燃料F燃烧得到的燃烧气体的热传递给水，转换成水蒸气及热水(开水)。锅炉6只要能够用于发电用即可，不作特别限定。作为发电用的锅炉6优选传热部为水管的水管锅炉，根据发电输出功率及发电效率，可以采用直流锅炉、强制循环锅炉、自然循环锅炉等任意循环方法。在锅炉6生成的水蒸气被输送至汽轮机(省略图示)，水蒸气所带的能量经由涡轮(叶轮)和轴转换成旋转运动。
[0081] 另外，根据需要可以在锅炉6上设置各种装置及各种安全装置等。作为各种装置，具体而言，可以举出例如水处理装置、给水泵、水位检测器、给水预热器、气水分离器、过热器等。另外，作为各种安全装置，具体而言，可以举出例如水位检测器、压力检测器、安全阀、火焰检测器、消防设备(火灾报警器、气体泄漏报警器、灭火器)等。
[0082] 另外，根据本实施方式的制造设备1中的火力发电设施2，通过燃烧炉5和锅炉6构成燃烧部(燃烧机构)。
[0083] 废气路径L1为将在燃烧炉5燃烧燃料F生成的并且在锅炉6向水传热后的燃烧气体作为废气，从燃烧炉5及锅炉6运送至烟囱9的配管设备。为了降低环境负荷，在该废气路径L1设有集尘装置7及干式脱硫装置8等排烟处理装置。
[0084] 集尘装置7为对从燃烧炉5及锅炉6排出的废气进行处理的排烟处理装置的一部分。通过在废气路径L1设置集尘装置7，能够降低从烟囱9向大气中排出的废气中的煤灰的排出量。集尘装置7只要可以从废气中除去煤灰即可，不作特别限定。作为这种集尘装置7，可以举出例如利用静电力进行分离、捕集的电气式集尘装置。
[0085] 干式脱硫装置8为对从燃烧炉5及锅炉6排出的废气进行处理的排烟处理装置的一部分。即，通过在废气路径L1设置干式脱硫装置8，降低从烟囱9向大气中排出的废气中的硫氧化物(SOx)的排出量。以下，作为干式脱硫装置8，以使用活性炭的活性炭干式脱硫装置为例进行说明。
[0086] 如图2所示，干式脱硫装置8大致具备脱硫单元即脱硫塔11、分离单元即分离塔12、回收硫的单元即还原炉13、活性炭的回收路径L2、活性炭的供给路径L3、再生气体供给路径L4、废气排出路径L5而构成。
[0087] 在脱硫塔(也称吸附塔)11的塔内填充有活性炭。就脱硫塔11而言，分别在上方设有活性炭供给口11a，在下方设有活性炭排出口11b。另外，分别在活性炭供给口11a连接有活性炭的供给路径L3的一端，在活性炭排出口11b连接有活性炭的回收路径L2的一端。由此，脱硫塔11以该脱硫塔11内的活性炭沿竖直方向流通的方式构成。
[0088] 另外，就脱硫塔11而言，分别在一侧面侧设有废气入口11c，在另一侧面侧设有废气出口11d。因此，由废气路径L1供给的脱硫处理前的废气从废气入口11c导入脱硫塔11内。另外，脱硫处理后的废气从废气出口11d排出至废气路径L1。这样，脱硫塔11具有下述结构：使得作为脱硫处理对象的废气沿与上述活性炭的流通方向垂直的方向通过该脱硫塔11内。即，脱硫塔11为十字流接触式移动层。
[0089] 另外，在脱硫塔11的前段(上游侧)的废气路径L1设有氨(NH3)供给口，可以在脱硫塔11的前段向废气中注入氨。通过在脱硫塔(吸附塔)11的前段向废气中注入氨，能够降低脱硫塔11内的活性炭的损耗。
[0090] 根据具有以上结构的脱硫塔11，废气中的硫氧化物(SOx)与在脱硫塔11的前段注入的氨反应生成氨盐，被脱硫塔11内的活性炭吸附。而且，脱硫处理后的废气从脱硫塔11经过废气路径L1从烟囱9排出。另一方面，吸附了硫氧化物的氨盐的活性炭从脱硫塔11内经过活性炭排出口11b排出至活性炭的回收路径L2。
[0091] 另外，脱硫塔11的结构为一个例子，并不限定于上述结构。例如，脱硫塔11的内部可以分割为可填充活性炭的多个区域。所分割的各区域的形状、数量、排列等可以根据废气量及要求性能等适当地选择。另外，脱硫塔11的内部也可以通过设置通气孔及冲孔板等沿废气的流动方向分割。另外，脱硫塔11优选可以根据处理条件调整每个区域的活性炭降低速度。另外，就脱硫塔11的前段(上游侧)的废气流路L1而言，也可以为不设置氨供给口的形态。
[0092] 分离塔(也称再生塔)12为在其塔内流通吸附了硫氧化物的氨盐的活性炭时，使吸附物脱离以再生活性炭并且以富含二氧化硫(SO2)的气体作为再生气体进行回收的设备。分离塔12为从活性炭的流动方向的上游侧开始由预热器12a、加热器12b、冷却器12c构成的立式多管式热交换器。
[0093] 就分离塔12而言，分别在上方(入口)设有上部闭锁料斗14，在下方(出口)设有下部闭锁料斗15。这样，分离塔12具有下述结构：入口及出口通过闭锁料斗方式完全密封，防止再生气体向系外泄漏。
[0094] 上部闭锁料斗14与活性炭的回收路径L2的另一端连接。下部闭锁料斗15经由分级机16与活性炭的供给路径L3的另一端连接。分级机16上设有用于排出灰尘的排出口17。另外，在分离塔12的上部与再生气体供给路径L4的一端连接。
[0095] 通过具有以上结构的分离塔12，将吸附了硫氧化物的氨盐的活性炭从活性炭的回收路径L2经由上部闭锁料斗14导入塔内。导入塔内的活性炭在分离塔12内流通时，由预热器12a和加热器12b加热，吸附物脱离而再生。然后，由冷却器12c冷却，经由分离塔12的出口、下部闭锁料斗15及分级机16送至活性炭的供给路径L3。而且，再生的活性炭从活性炭的供给路径L3再次供给至脱硫塔11。
[0096] 另一方面，再生气体在分离塔12内沿与活性炭相反的方向(即，从分离塔12的下方向上方)流动，从分离塔12的上部由再生气体供给路径L4取出。
[0097] 另外，分离塔12的结构为一个例子，并不限于上述结构。例如，为了使活性炭均匀流通，减少再生不均，可以在分离塔12的下部设置整流板及辊式进料机等。
[0098] 还原炉13为使在分离塔12从活性炭脱离的再生气体(富含SO2的气体)与还原剂即焦炭在高温下接触进行还原，回收作为副产品的单质硫的设备。
[0100] 另外，还原炉13上设有由再生气体供给路径L4送来的再生气体的导入口(省略图示)，其结构使得再生气体在还原炉13内与还原碳的移动层相反的方向流动。另外，还原炉13上连接有废气排出路径L5和设有开闭阀18的原料运送路径4。
[0101] 通过具有以上结构的还原炉13，从再生气体供给路径L4导入炉内的再生气体被还原为单质硫和硫化合物。气体状的单质硫经冷却以固体状态的硫的形式回收，通过使开闭阀18为打开状态，送至原料运送路径4。
[0102] 另一方面，气体状的硫化合物从还原炉13排出至废气排出路径L5，经燃烧转换成SO2气体后送回到脱硫塔11。
[0103] 另外，还原炉13的结构为一个例子，并不限于上述结构。例如，为了水洗再生气体以除去杂质，可以在再生气体供给路径L4即还原炉13的前段设置清洗装置。另外，优选在还原炉13的后段设置克劳斯反应器(硫回收装置)。另外，为了冷却高温的硫蒸汽，可以设置冷凝器(冷却器)。
[0104] 通过具有以上结构的干式脱硫装置8，从使含有硫成分的燃料F燃烧时产生的废气中除去硫氧化物时，能够以硫单质的形式回收硫成分。另外，干式脱硫装置8的结构为一个例子，并不限于上述结构。例如，作为本实施方式的干式脱硫装置8，对活性炭干式脱硫装置的例子进行了说明，但例如可以使用二氧化硅等能够吸附硫化合物且在高温下脱离的物质代替活性炭。
[0105] 在本实施方式的制造设备1的火力发电设施2中，对由集尘装置7和干式脱硫装置8构成排烟处理装置(排烟处理机构)的例子进行了说明，但并不限于此。例如，为了降低废气中的氮氧化物(NOx)，可以为在废气路径L1设置排烟脱硝装置的结构。
[0106] 另外，由于废气中的氮氧化物(NOx)通过氨和活性炭的催化作用而还原为氮(N2)，因此，可以为在干式脱硫装置8内附加脱硝塔的结构。另外，在流入干式脱硫装置8的废气中的硫氧化物(SOx)的浓度较低的情况下，干式脱硫装置8也可以作为脱硝装置利用。
[0107] 烟囱9为根据高热产生上升气流的原理，将废气导向上方，在高空排出的设备。在发电设施中，烟囱9的高度主要采用60m～200m级，但并不限于此。
[0108] 火力发电设施2在图1中省略对其的记载，但当然具备发电所需要的一般设备。作为其它的主要设备，具体而言，可以举出，将在上述锅炉6生成的水蒸气所带的能量经由涡轮(叶轮)和轴转换为旋转运动的汽轮机、对由汽轮机所使用的蒸汽进行冷却还原成水的冷凝器、利用电磁感应的法则从汽轮机的旋转运动(机械能)得到电能的发电机、在对由发电机产生的电力进行输电时使电压升压以减少输电损耗的变压器等，但并不限于此。
[0109] 在具有以上结构的火力发电设施2中，燃烧燃料F以进行发电，另一方面，能够通过用干式脱硫装置8对废气进行脱硫处理，将除去了有害物质的废气放出至大气中，并且作为副产品回收硫单质。
[0110] 火药制造设施(第二设施)3为以从上述火力发电设施2回收的硫为原料制造火药作为含有硫成分的产品的设施。作为该火药制造设施3的一个例子，对火药制造装置(制造装置)10进行说明。
[0111] 火药制造装置10是以木炭、硫、硝酸钾(KNO3)及石墨为原料制造黑火药的装置。如图3所示，该火药制造装置10具备木炭供给源19、硫供给源20、硝酸钾供给源21、石墨供给源22、将木炭和硫磨碎搅拌的粉碎机23、将硝酸钾单独粉碎的粉碎机24、将石墨单独粉碎的粉碎机25、将所粉碎的各原料混合的混合机26、对由上述混合机26供给的混合物进行振动搅拌(摇动)的成型机27、将由上述成型机27送来的生成物分离成黑火药(产品)P和废弃物W的筛分机28而概略构成。而且，构成火药制造装置10的硫供给源20上连接有原料运送路径4，可以从火力发电设施2直接供给固体状态的硫单质。
[0112] 如图1所示，原料运送路径(供给机构)4为设于第一设施即火力发电设施2和第二设施即火药制造设施3之间(构成干式脱硫装置8的还原炉13和构成火药制造装置10的硫供给源20之间)的输送管(输送配管)。具体而言，该原料运送路径(输送管)4大致具备其内部具有可密闭的空间的筒状的配管部件、设于上述配管部件的内部空间且运送固体状态的硫的带式输送机而构成。另外，原料运送路径4优选具有用于以非活性气体对输送管的内部空间进行置换的非活性气体供给装置。
[0113] 通过由这种输送管构成的原料运送路径4能够将在干式脱硫装置8中以废气脱硫处理时的副产品的形式回收的固体状态的硫单质，作为黑火药的原料直接且安全地供给至火药制造装置10。
[0114] 另外，原料运送路径4的结构为一个例子，并不限于此。
[0115] 例如，为了将固体状态的单质硫安全地供给至后段的制造设施即火药制造装置10，优选设为下述结构：在构成原料运送路径4的输送管路径的途中设置中继料仓等暂时保管库(贮存机构)。
[0116] 下面，对本实施方式的制造设备1中的硫成分的流通进行说明。
[0117] 首先，如图1所示，在火力发电设施2中，含有硫成分的燃料F在燃烧炉5中燃烧，生成燃烧气体。在该燃烧气体中包含有硫氧化物(SOx)。燃烧气体在锅炉6将其热量传给水后，作为废气从燃烧炉5及锅炉6排出至废气路径L1。
[0118] 然后，废气由设于废气路径L1的集尘装置7除尘，注入氨(NH3)后，导入干式脱硫装置8的脱硫塔11的塔内(参照图2)。废气中的硫氧化物(SOx)在通过脱硫塔11内的活性炭层期间，通过以下所示的反应(1)及(2)，以硫酸(H2SO4)或硫酸氨盐(NH4HSO4)的形式吸附于活性炭上。
[0119] SO2+H2O+1/2O2→H2SO4…(1)
[0120] H2SO4+NH3→NH4HSO4…(2)
[0121] 脱硫处理后的废气从脱硫塔11经过废气路径L1，从烟囱9排出。另一方面，吸附了硫酸或硫酸氨盐的活性炭从脱硫塔11经过活性炭的回收路径L2导入分离塔12的塔内。
[0122] 在分离塔12中，硫酸或硫酸氨盐从活性炭上脱离，活性炭再生。该活性炭的再生反应推定为以下的反应(3)及(4)。另外，下式(4)中所示的氧(O)表示存在于活性炭表面的氧化物。
[0123] H2SO4+1/2C→SO2+1/2CO2+H2O…(3)
[0124] NH4HSO4+1/2(O)→SO2+1/2N2+5/2H2O…(4)
[0125] 在上述反应(3)中，活性炭的碳被消耗(化学损耗)，活性炭的吸附性能逐渐降低。另外，由于碳消失，所以也降低了活性炭的机械强度，也增加了由摩耗引起的损耗(机械损耗)。
[0126] 因此，如上所述，若向废气中注入氨，使硫氧化物(SOx)以氨盐的形式吸附于活性炭，则产生上述反应(4)所示的脱离反应，没有了活性炭的碳流失并且除去了活性炭表面的氧化物，因此增加了活性。另外，从经济性的观点出发，优选在上述废气中注入氨的量例如以摩尔比计为硫氧化物(SOx)的0.5倍以下。
[0127] 另外，即使在不向废气中注入氨的情况下，也可以使硫氧化物(SOx)吸附于活性炭表面且从废气中除去。
[0128] 再生处理后的活性炭经冷却后除去活性炭粉等杂质，经由活性炭的供给路径L3再次供给脱硫塔11。另一方面，从活性炭脱离的富含二氧化硫(SO2)的气体，通过向分离塔12内导入非活性气体，作为例如SO2浓度为约15%的再生气体从分离塔12取出。从分离塔
12取出的再生气体(富含SO2的气体)经过再生气体供给路径L4导入还原炉13的炉内。
12取出的再生气体(富含SO2的气体)经过再生气体供给路径L4导入还原炉13的炉内。
[0129] 在还原炉13中，使再生气体沿与炉内的还原碳的移动层相反的方向流动，通过微量的氧气(O2)使还原碳燃烧，例如在约900～950℃的温度范围内制作还原气氛。而且，通过以下所示的反应(5)～(8)，还原成单质硫和硫化合物。
[0130] SO2+C→CO2+S…(5)
[0131] H2O＋C→H2＋CO…(6)
[0132] CO+S→COS…(7)
[0133] H2+S→H2S…(8)
[0134] 通过上述反应(5)得到的气体状的单质硫通过例如设于后段的冷凝器等冷却，以固体状态的单质硫的形式回收。
[0135] 另一方面，在还原炉13的后段设有克劳斯反应器的情况下，通过上述反应(6)～(8)得到的气体状的硫化合物(COS)通过以下所示的反应(9)在克劳斯反应器水解生成硫化氢(H2S)。另外，如以下反应(10)所示，硫化氢在克劳斯反应器与未反应的二氧化硫(SO2)反应生成单质硫。
[0136] COS+H2O→H2S+CO2…(9)
[0137] H2S+SO2→3S+2H2O…(10)
[0138] 通过上述反应(10)得到的气体状的单质硫通过例如设于后段的冷凝器等冷却，以固体状态的单质硫的形式回收。
[0139] 另外，通过如上所述的干式脱硫装置8所进行的废气的脱硫处理方法称为干式脱硫法。
[0140] 从还原炉13或克劳斯反应器排出的气体包含未反应的硫化合物及未回收的单质硫。因此，从还原炉13排出至废气排出路径L5，通过燃烧转换成SO2气体后送回至脱硫塔11。另一方面，作为固体状态的单质硫回收的硫单质送至原料运送路径4。
[0141] 这样，在火力发电设施2中，对燃烧含有硫成分的燃料F时产生的废气通过干式脱硫装置8进行脱硫处理后排出至大气中。同时，作为通过干式脱硫装置8得到的废气脱硫处理的副产品，以固体状态回收硫单质。而且，所回收的硫单质通过原料运送路径4送至火药制造设施3的火药制造装置10，作为黑火药P的原料(参照图1)。
[0142] 如图3所示，在火药制造装置10中，作为原料的一部分，固体状态的硫被从原料运送路径4以按需方式（ジャストイン）供给至硫供给源20。具体而言，在火药制造装置10中，首先，分别从木炭供给源19供给木炭、从上述硫供给源20供给硫至粉碎机23。在该粉碎机23中，硫和木炭磨碎、搅拌，生成硫和木炭的混合物。另外，从硝酸钾供给源21供给的硝酸钾在粉碎机24中单独进行粉碎。同样地，从石墨供给源22供给的石墨，在粉碎机25中单独进行粉碎。
[0143] 然后，硫和木炭的混合物、粉碎的硝酸钾及粉碎的石墨分别供给至混合机26，进一步混合后送至成型机27。而且，通过成型机27混合所需的时间(振摇)。之后，生成物被从成型机27送至筛分机28，分离成黑火药P和废弃物W。这样，通过火药制造装置10制造黑火药P。另外，黑火药P的组成不作特别限定，例如以质量比计可以为硫10%、木炭15%、硝酸钾75%的组成。
[0144] 如以上说明，本实施方式的制造设备1的结构具备：从废气中脱离除去硫成分的干式脱硫装置8、制造以硫为原料的黑火药P的火药制造装置10、以回收的硫为原料从干式脱硫装置8供给至火药制造装置10的原料运送路径4。因此，能够将在干式脱硫装置8以副产品形式产生的硫作为黑火药P的原料使用。
[0145] 由此将干式脱硫装置8的副产品即硫固定于含硫成分产品即黑火药P，因此，能够不用对硫作废弃处置而有效利用。因此，促进副产品即硫的使用，因而能够降低处置场的使用率。
[0146] 同时，为了将在干式脱硫装置8以副产品形式产生的硫作为含硫产品即黑火药P的原料使用，本实施方式的制造设备1具有下述结构：从火力发电设施2经由原料运送路径4直接将硫供给至火药制造设施3的结构。由此，即使在火药制造设施3中也没有必要从矿山开采使用作为原料的硫，因此，能够减少资源消耗的增加、因矿山开采导致的环保措施成本的增加。
[0147] 特别地，在本实施方式的制造设备1中，作为构成火力发电设施2的燃烧炉5，在采用沸腾型或循环型的流化床炉的情况下，通过将石灰石等脱硫剂与煤炭混合供给至炉内，可以在炉内进行脱硫，因此，可以在干式脱硫装置8之前降低二氧化硫的含量。另外，干式脱硫装置8中硫的生产量可以通过设于前段的流化床炉中的炉内脱硫量控制，因此，即使在燃料F中的硫含量变动的情况下也能够将干式脱硫装置8中的硫的生产量保持不变。结果，对于黑火药P的制造装置10，可以以按需方式供给作为原料的硫，因此，得到如下效果，不必储存作为危险物的硫。
[0148] 另外，在作为火力发电设施2使用煤炭火力发电设施的情况下，燃料F即煤炭中的氯成分在取出干式脱硫装置8中的硫时可能会引起腐蚀问题。因此，通过在燃烧炉5使用上述的流化床炉，能够使煤炭中的氯在流化床炉内被流动介质中的石灰成分吸收，因此，能够降低流入干式脱硫装置8中的废气中的氯浓度。由此，可以减轻硫回收设备即干式脱硫装置8中的腐蚀问题。
[0149] 另外，本实用新型的技术范围并不限于上述实施方式，在不脱离本实用新型的宗旨的范围内可以进行各种变更。在上述实施方式的制造设备1中，以火力发电设施2作为第一设施为例进行了说明，但并不限于此。第一设施只要为在使含有硫成分的燃料燃烧时，产生含有硫氧化物的燃烧气体(废气)的设施即可，具体而言，例如可以为可燃垃圾焚烧设施。
[0150] 另外，在上述实施方式的制造设备1中，作为燃烧机构，以具备燃烧炉5和锅炉6的情况为例进行了说明，但并不限于此。例如，在将第一设施设为可燃垃圾焚烧设施的情况下，可以为同时具有燃烧炉及锅炉的可燃垃圾焚烧设施，也可以为不设置锅炉的可燃垃圾焚烧设施。
[0151] 另外，在上述实施方式的制造设备1中，作为第二设施，以火药制造设施3为例进行了说明，但并不限于此。第二设施只要为制造使用硫为部分原料且含有硫成分的产品(例如，农药及碱性土壤改良肥料等)的制造设施即可。
[0152] 具体而言，例如图4所示，可以为具备碱性土壤改良肥料制造装置(以下，简称“肥料制造装置”)210的肥料制造设施。如图4所示，该肥料制造装置210大致具备硫供给源211、氮系肥料供给源212、磷系肥料供给源213、水及造粒剂(例如，米糠、麦糠等粘结材料、粘合剂)供给源214、粉碎机215、混合机216、造粒机(平底锅式)217、干燥机(转鼓式)218、向干燥机218送入热风的锅炉219、对来自干燥机219的废气进行处理的除臭装置220、将由干燥机219干燥的生成物分离成碱性土壤改良肥料(产品)P’和废弃物W’的筛分机221而构成。而且，构成肥料制造装置210的硫供给源211上可以连接原料运送路径
4，其结构为可以直接从第一设施即火力发电设施2以固体状态的硫为原料进行供给。通过这种结构的肥料制造装置210能够以从第一设施即火力发电设施等副产的硫为原料制造碱性土壤改良肥料P’。
4，其结构为可以直接从第一设施即火力发电设施2以固体状态的硫为原料进行供给。通过这种结构的肥料制造装置210能够以从第一设施即火力发电设施等副产的硫为原料制造碱性土壤改良肥料P’。
[0153] 另外，虽未图示，在第二设施为农药制造设施的情况下，在农药制造装置中，通过用混合器混合从原料运送路径4供给的硫和氢氧化钙(Ca(OH)2)，得到例如石硫合剂(CaS5等)作为农药。
[0154] 另外，在上述实施方式的制造设备1中，以将来自第一设施即火力发电设施2的副产品即硫作为第二设施即火药制造设施3的原料再利用的情况为例进行了说明，但并不限于此。即，也可以为将在第二设施中制造含有硫成分的产品时副产的废弃物作为第一设施中的燃料再利用的结构。具体而言，例如，可以为如下结构：在上述制造设备1中设置将由构成火药制造装置10的筛分机28副产的废弃物W作为火力发电设施2的燃料F送回的运送装置(送回路径)。由此，能够将从火药制造设施3副产的废弃物W从筛分机28回收后作为燃料供给至火力发电设施2。即，通过再利用废弃物W可以实现从火药制造设施3侧到火力发电设施2侧的循环。
[0155] 另外，在上述实施方式的制造设备1中，以从第一设施即火力发电设施2向第二设施即火药制造设施3以固体状态供给作为原料的硫的情况为例进行了说明，但并不限于此。即，可以以液体状态供给作为原料的硫。
[0156] 另外，在上述实施方式的制造设备1中，作为原料运送路径(供给机构)4，以设于配管部件内的带式输送机的结构为例进行了说明，但并不限于此。具体而言，例如在以液体状态供给作为原料的硫单质的情况下，作为原料运送路径可以使用管式输送机(管道)。
[0157] 另外，在以液体状态供给硫单质的情况下，优选设置对管式输送机内的硫进行加热的机构，以免在原料运送路径中变为固体状态堵塞管式输送机内。作为这种机构，可以设置一个以上加热管道的加热装置。另外，也可以为如下结构，将管道设为二重管结构，在内侧空间流通液体状态的硫，并且在外侧空间流通作为热源的热媒。另外，上述二重管结构的管道可以具有利用第一设施即火力发电设施2的废热(例如，约150℃)作为上述热源对部分或全部管道进行加热的加热装置。
[0158] 另外，在上述实施方式的制造设备1中，作为从第一设施向第二设施供给硫的供给机构，以设置于火力发电设施2和火药制造设施3之间的原料运送路径(输送管)4为例进行了说明，但并不限于此。即，作为供给机构，只要能供给硫作为原料，也可以为不常设于第一设施和第二设施之间的形态。
[0159] 具体而言，作为原料运送路径4以外的供给机构，可以为例如内部可以填充硫并且可以输送的盒式填充容器(罐)及具备硫的填充容器的运输车辆(例如，油罐车等)。与原料运送路径4将作为原料的硫从第一设施连续供给第二设施相比，这些填充容器及运输车辆可以分批式地进行供给。而且，由于不必从第一设施到第二设施铺设原料运送路径4，能够降低建设成本。另外，无论是固体状态，还是液体状态，都能够比较容易地运送作为原料的硫单质。另外，由于可以移动，在第一及第二设施中，不会长时间占据保管场所。
[0160] 另外，在上述实施方式的制造设备1中，以第一设施即火力发电设施2和第二设施即火药制造设施3铺设于同一场地A内的情况为例进行了说明，但并不限于此。第一设施和第二设施只要通过原料运送路径(供给机构)4能够直接转移作为原料的硫即可，也可铺设于不同的场地。另外，在第一设施和第二设施铺设于不同的场地的情况下，从原料运送路径(供给机构)4的设置成本的观点出发，优选各自的场地接近，更优选邻近。
[0161] 另外，在上述实施方式的制造设备1中，以具备回收硫(换言之，生产硫)的第一设施和消耗硫的第二设施各一个的情况为例进行了说明，但并不限于此。第一设施和第二设施只要通过原料运送路径(供给机构)4能够直接转移作为原料的硫即可，也可以分别具备多个。具体而言，可以为如下结构：通过在一个第一设施和多个第二设施之间分别设置原料运送路径(供给机构)4，而将一个第一设施生产的硫供给至多个第二设施。同样地，也可以为如下结构，通过在多个第一设施和一个第二设施之间分别设置原料运送路径(供给机构)4，而从多个第一设施供应在第二设施使用的硫原料。
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