CN100475316C - 排气处理装置以及排气处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供可以廉价且充分地除去燃烧排气中含有的SO₃等污染物质的排气处理装置。该装置是除去燃烧排气中含有的SO₃等污染物质的排气处理装置，具有在燃烧排气流通的烟道中喷射从湿式脱硫装置的脱硫排水中得到的Na₂SO₄水溶液的溶解盐水溶液喷雾器35A、B、C。

Description

排气处理装置以及排气处理方法

技术领域

本发明涉及用于除去例如SO₃等燃烧排气中的污染物质的排气处理装置以及排气处理方法。

背景技术

在燃烧炉中对于燃烧化石燃料或垃圾等时产生的燃烧排气中含有三氧化硫(SO₃)、氟化氢(HF)、氯化氢(HCl)、氯化汞(HgCl)、硫化氢(H₂S)、氧硫化碳(COS)等污染物质。这些污染物质排放至大气中时，会对环境带来恶劣影响，因此根据法律或自主规章等要求处理到规定浓度或其以下。以往，提出了各种用于实现该处理的排气处理装置。

作为污染物质的一个例子，对SO₃进行说明。

SO₃主要是通过含有硫成分的燃料(重油或煤等)燃烧产生的SO₂的一部分在高温环境下氧化而产生。因此，SO₃的存在量相对于SO₂为百分之几左右。但是，由于SO₃成为空气加热器的堵塞、腐蚀或烟道腐蚀的原因，并且在从烟囱冷却排出时成为紫烟(blueish smoke)的原因，因此期望将排放浓度抑制在几ppm或几ppm以下。

作为除去SO₃的方法，已知将氨气吹入到燃烧排气中的氨注入法。

氨注入法产生作为与燃烧排气的生成物的硫酸铵或煤尘。硫酸铵一般通过干式电集尘器作为固体回收，但含在重油等燃料中的重金属类也与硫酸铵同时被回收，因此在排放到环境中之前有必要进行其他途径的处理，在这一点上，氨注入法在设备费用以及运行成本方面上有缺点。

另外，为生成硫酸铵，大量注入氨气，因此，氨会混入设置在下游侧的湿式脱硫装置的脱硫排水中。此时，为满足环境标准，有必要对脱硫排水进行处理。

另外，氨气需要持续供给，因此由于氨气的大量消耗妨碍运行成本的降低。

另一方面，为除去由氨注入产生的煤尘或燃烧排气中的灰份，有时要在烟道的下游侧设置电集尘装置或介电式气体清洁装置(专利文献1)。

[专利文献1]

专利第3564366号公报

发明内容

发明要解决的课题

电集尘装置或介电式气体清洁装置在除去煤尘的同时，也除去SO₃。但是，即使使用这些，以高浓度的SO₃作为除去对象时，在使用在经济上成立的处理容量的电集尘装置或介电式气体清洁装置中，充分捕集SO₃是困难的。

本发明是鉴于以上情况而进行的，其目的在于，提供可以廉价且充分地除去燃烧排气所含的SO₃等污染物质的排气处理装置以及排气处理方法。

解决课题的方法

为解决上述课题，本发明的排气处理装置以及排气处理方法采用以下方法。

即，本发明涉及的排气处理装置是除去燃烧排气中所含的三氧化硫、氟化氢、氯化氢、氯化汞、硫化氢、氧硫化碳等污染物质的排气处理装置，该装置具有在上述燃烧排气流通的烟道中喷射含有Na、K、Mg、Ca中任一个的氯化物、氢氧化物、硫酸盐或碳酸盐的溶解盐的水溶液的喷雾装置。

本发明者们深入研究的结果发现，如果是含有Na、K、Mg、Ca中任一个的硫酸盐或碳酸盐的溶解盐的水溶液，则可以有效地除去三氧化硫、氟化氢、氯化氢、氯化汞、硫化氢、氧硫化碳等污染物质。

含有Na、K、Mg、Ca中任一个的硫酸盐或碳酸盐的溶解盐的水溶液(例如作为某些处理工序的反应生成物)可以比较容易且廉价地获得。因此，不使用昂贵的药液就可以简单且廉价地实施排气处理。

作为溶解盐，可以举出，NaCl、NaOH、Na₂SO₄、Na₂CO₃、KCl、KOH、K₂SO₄、K₂CO₃、KHCO₃、MgCl₂、MgSO₄、CaCl₂。

作为燃烧排气中所含的硫的氧化物，除SO₃外，还可以举出SO₂，但本发明特别适于SO₃的处理，不是除去SO₂的发明。

另外，作为污染物质，可以举出代表性的三氧化硫，但也可以适用于除此之外的污染物质。例如，氟化氢(HF)、氯化氢(HCl)、氯化汞(HgCl)、硫化氢(H₂S)、氧硫化碳(COS)等。

作为喷雾装置，在可以使进行喷雾的液滴微细化这一点上看，优选双流体喷嘴。

作为除去污染物质的机理，大致考虑如下。

含溶解盐的水溶液，通过喷雾成为微细化了的液滴，该微细化了的液滴的溶解盐周围的水分，通过燃烧排气而蒸发。这样，使微细化了的液滴的水分蒸发，并形成干燥了的溶解盐粒子，从而可以获得微细化了的溶解盐粒子。而且，由于SO₃等污染物质与微细化了的干燥了的溶解盐粒子接触，污染物质吸附·固定化，并从气体中被除去。

即，通过喷雾含溶解盐的水溶液，可以形成体积小，而且，数量多的干燥溶解盐粒子，从而可以确保为吸附燃烧排气中所含的SO₃等污染物质所必须的表面积，从而达到促进污染物质的吸附·固定化目的。

再有，优选的是，上述排气处理装置具有湿式脱硫装置，上述水溶液为上述湿式脱硫装置的脱硫排水。

作为湿式脱硫装置，使用苛性钠法或氢氧化镁法时，脱硫排水中含有作为Na或Mg的硫酸盐的Na₂SO₄或MgSO₄。通过将这样的脱硫排水进行喷雾，可以不消耗新的药液而除去SO₃等污染物质。由此，极为廉价的排气处理成为可能。

再有，上述排气处理装置，将上述喷雾装置的出口温度设置为130℃或130℃以上，优选140℃或140℃以上。

由于有必要使水分在喷雾的水溶液的液滴飞散期间蒸发，因此优选设置为水的蒸发温度或该温度以上的环境。另外，优选设置为与溶解盐反应的SO₃等污染物质的露点温度或该温度以上。成为露点温度或该温度以下的温度时，例如SO₃气体成为SO₃雾，这将难以实现在干燥了的溶解盐的微细粒子上的吸附，使除去能力下降。因此，喷雾装置的出口温度设置为130℃或130℃以上，优选140℃或140℃以上。

而且，作为进行喷雾的水溶液的液滴，优选成为使水分在喷雾的水溶液的液滴飞散期间进行蒸发的直径，例如，优选10μm～100μm，更优选20μm～50μm左右的直径。

再有，本发明的排气处理装置具有通过从燃烧排气得到的热量加热供给燃烧炉的空气的空气加热器，上述喷雾装置设置在上述空气加热器的上游侧。

例如，燃烧排气中含有三氧化硫时，会由于因三氧化硫生成的硫酸而腐蚀空气加热器。本发明中，通过将喷雾装置设置在空气加热器的上游侧，在空气加热器的上游侧将三氧化硫等污染物质除去，防止空气加热器的腐蚀。

另外，由于空气加热器的上游侧是在通过空气加热器夺取燃烧气体的显热的前面，因此可以维持比较高的温度(例如，300～350℃)。因此，促进喷雾的液滴的水分的蒸发，提高污染物质的除去效率。

再有，本发明的排气处理装置具有通过从燃烧排气得到的热量加热供给给燃烧炉的空气的空气加热器、和设置在该空气加热器下游侧的电集尘装置，上述喷雾装置设置在上述空气加热器和上述电集尘装置之间。

例如，燃烧排气中含有三氧化硫时，通过由三氧化硫生成的硫酸腐蚀电集尘装置。本发明中，通过将喷雾装置设置在上述空气加热器和上述电集尘装置之间，在电集尘装置的上游侧将污染物质除去，防止电集尘装置的腐蚀。

另外，与在电集尘装置的上游侧注入氨除去三氧化硫的方法相比，在与燃烧排气中的污染物质之间生成的生成物的处理简单。也就是说，在氨注入法中，需要其他途径的工序来处理作为生成物生成的硫酸铵中所含的重金属类。在本发明中，不使用氨，而使用含有Na、K、Mg、Ca中任一个的溶解盐(例如，Na₂SO₄或MgSO₄)，因此不需要处理硫酸铵的工序。另外，由于不使用氨注入法，因此可以抑制煤尘的产生。

再有，按照本发明的排气处理装置，具有通过从燃烧排气得到的热量加热供给到燃烧炉的空气的空气加热器、和设置在该空气加热器下游侧的电集尘装置、和设置在该电集尘装置下游侧的湿式脱硫装置，上述喷雾装置设置在上述电集尘装置和上述湿式脱硫装置之间且该湿式脱硫装置附近。

由于使用溶解盐，在与燃烧排气中的污染物质之间生成的生成物易于溶解于湿式脱硫装置的脱硫排水中。另外，由于将喷雾装置设置在湿式脱硫装置附近，因此生成物流入湿式脱硫装置的脱硫排水的贮存部。流入脱硫排水的贮存部的生成物溶解于脱硫排水，并与脱硫排水一起被处理。因此，不需要另行设置生成物的处理工序，可以简化设备。

例如，在使用苛性钠法的湿式脱硫装置的情况，使用Na₂SO₄作为溶解盐时，燃烧排气中的SO₃通过吸附·固定化在微细化了的干燥的溶解盐粒子上并从气体中除去。另外，通过干燥的溶解盐粒子(Na₂SO₄)的一部分与SO₃进行下式反应，生成NaHSO₄·H₂O(固体)。这里，由于NaSO₄和NaHSO₄·H₂O都是溶解性的，因此在下游(后流)的脱硫装置内进行溶解。

Na₂SO₄+SO₃+3H₂O→2NaHSO₄·H₂O

这样，具有不需要氨注入法那样的固体物处理的优点。

另外，本发明的排气处理装置具有通过从燃烧排气得到的热量加热供给燃烧炉的空气的空气加热器、和设置在该空气加热器下游侧的电集尘装置、和设置在该电集尘装置下游侧的湿式脱硫装置，上述喷雾装置设置在上述空气加热器的上游侧、上述空气加热器和上述电集尘装置之间、上述电集尘装置和上述湿式脱硫装置之间且该湿式脱硫装置附近中的任意2处。

通过在2处设置喷雾装置，可以大幅度降低污染物质的浓度。

另外，如果将一个喷雾位置设置在空气加热器的上游侧，则空气加热器上游侧的燃烧排气温度由于可以通过其上游侧的燃烧炉维持高的温度，由此，可以防止下游侧的燃烧排气温度的降低，可以高度地维持比空气加热器更为下游侧的喷雾位置的污染物质的回收效率。

再有，本发明的排气处理装置具有湿式电集尘装置或介电式气体清洁装置。

通过湿式电集尘装置或介电式气体清洁装置，也可以除去燃烧排气中的污染物质，因此可以将伴随将溶解盐喷雾的喷雾装置的装置小型化。

由于介电式气体清洁装置在除去SO₃上特别优异，因此，适合以除去SO₃为目的的情况。

另外，本发明的排气处理方法是除去燃烧排气中所含的三氧化硫、氟化氢、氯化氢、氯化汞、硫化氢、氧硫化碳等污染物质的排气处理方法，该方法是，在上述燃烧排气流通的烟道中喷雾含有Na、K、Mg、Ca中任一个的氯化物、氢氧化物、硫酸盐或碳酸盐的溶解盐的水溶液。

含有Na、K、Mg、Ca中任一个的氯化物、氢氧化物、硫酸盐或碳酸盐的溶解盐的水溶液(例如作为某些处理工序的反应生成物)可以比较容易且廉价地获得。因此，可以简单且廉价地实施排气处理。

作为溶解盐，可以举出，NaCl、NaOH、Na₂SO₄、Na₂CO₃、KCl、KOH、K₂SO₄、K₂CO₃、KHCO₃、MgCl₂、MgSO₄、CaCl₂。

作为燃烧排气中所含的硫的氧化物，除SO₃外，还可以举出SO₂，但本发明特别适于SO₃的处理，不是除去SO₂的发明。

另外，作为污染物质，可以举出代表性的三氧化硫，但也可以适用于除此之外的污染物质。例如，氟化氢(HF)、氯化氢(HCl)、氯化汞(HgCl)、硫化氢(H₂S)、氧硫化碳(COS)等。

作为除去污染物质的机理，大致考虑如下。

含溶解盐的水溶液，通过喷雾成为微细化了的液滴，该微细化了的液滴的溶解盐周围的水分，通过燃烧排气而蒸发。这样，使微细化了的液滴的水分蒸发，并形成干燥了的溶解盐粒子，从而可以获得微细化了的溶解盐粒子。而且，由于SO₃等污染物质与微细化了的干燥了的溶解盐粒子接触，污染物质吸附·固定化，并从气体中被除去。

即，通过喷雾含溶解盐的水溶液，可以形成体积小，而且，数量多的干燥溶解盐粒子，从而可以确保为吸附燃烧排气中所含的SO₃等污染物质所必须的表面积，从而达到促进污染物质的吸附·固定化作用。

发明效果

按照本发明，可以实现以下效果。

由于使用含有Na、K、Mg、Ca中任一个的硫酸盐或碳酸盐的溶解盐的水溶液，可以除去SO₃等污染物质，因此不用注入昂贵的药剂，就可以进行排气处理。

另外，如果通过脱硫排水来供给上述水溶液，可以以简单的构成廉价地进行排气处理。

附图的简单说明

图1是示出本发明的第1实施方案涉及的排气处理装置的概要图。

图2是示出本发明的第2实施方案涉及的排气处理装置的概要图。

图3是示出图2的变化例的概要图。

图4是示出进行SO₃除去试验装置的概要图。

图5是示出进行SO₃除去试验结果的曲线图。

图6是示出进行SO₃除去试验结果的曲线图。

符号说明

1A、1B：排气处理装置

5：烟道

9：空气加热器

11：干式电集尘装置

13：湿式脱硫装置

15：介电式气体清洁装置

35A、B、C：溶解盐喷雾器(喷雾装置)

实施发明的最佳方案

下面，参照附图，对本发明涉及的实施方案进行说明。

[第1实施方案]

下面，用图1对本发明的第1实施方案进行说明。

本实施方案是适用使用苛性钠法的湿式脱硫装置的排气处理装置。

图1示出本实施方案涉及的排气处理装置。

排气处理装置1A具有：设置在锅炉(燃烧炉)3下游侧的烟道5的脱氮(脱硝)装置7、和空气加热器9、和干式电集尘装置11、和湿式脱硫装置13、和介电式气体清洁装置15、和烟囱17。

锅炉3是燃烧，例如，含硫分较多的重油的重油燃烧锅炉。

脱氮装置7是除去从锅炉3中排出的燃烧排气中含有的氮的氧化物(NOx)的装置。

空气加热器9是将燃烧排气和通过强制通风机10供给的燃烧用空气进行热交换的装置。由此，燃烧用空气被燃烧排气的显热加热供给锅炉3。

干式电集尘机11是通过静电力捕集燃烧排气中的煤尘的装置。

湿式脱硫装置13具有：将含有作为吸收剂的NaOH的溶液喷雾的吸收剂喷雾器20、和设置在吸收剂喷雾器20下方的填充层22、和设置在填充层22下方的贮存部24。

填充层22是例如设置了树脂制造的填充材料的构成。

吸收剂喷雾器20和贮存部24之间设置了吸收剂供给泵26，通过该吸收剂供给泵26抽取贮存部24内的吸收溶液。

NaOH溶液从NaOH溶液供给装置24a供给至贮存部24，而空气通过空气供给装置24b供给至贮存部24。

从喷雾器20喷出的吸收溶液，在填充层22中，燃烧排气中的SO₂被吸收在吸收溶液中。吸收于吸收溶液的SO₂变为NaHSO₃、通过与氧的反应生成Na₂SO₄。含有该Na₂SO₄的脱硫排水通过排出管28排出到外部。

SO₃并不在湿式脱硫装置13中与吸收溶液发生化学反应，但通过与吸收溶液的微粒的碰撞和凝集，虽然是微量的，但也可以除去。

贮存部24不仅溶解了Na₂SO₄，而且也溶解了NaHSO₃，但优选通过空气供给装置24b积极地氧化，将NaHSO₃转变为Na₂SO₄。

介电式气体清洁装置15是将喷出的水等电介体粒子进行电介质极化，通过作用于各电介质粒子之间的库仑力捕集预先带电的煤尘或SO₃。

另外，也可以使用湿式电集尘装置代替介电式气体清洁装置15。

在本发明中，为除去SO₃，使用湿式脱硫装置13的贮存部24内贮存的脱硫排水。

脱硫排水中主要含有将作为溶解盐的Na₂SO₄溶解于水中的Na₂SO₄水溶液，也含有部分的通过NaOH溶液供给装置24a供给的NaOH溶液。

脱硫排水由抽取泵32，通过抽取管30送至湿式脱硫装置13的上游侧，通过溶解盐喷雾器(喷雾装置)35A、B、C在烟道5内喷雾。脱硫排水优选通过由加压空气使液体微粒化的双流体喷嘴进行喷雾。喷雾的脱硫排水优选设置为10μm～100μm，更优选20μm～50μm，进一步优选25μm～35μm的直径。

通过脱硫排水中所含的Na₂SO₄水溶液，燃烧排气中的SO₃由于吸附·固定在微细化了的干燥了的溶解盐粒子上，则从气体中除去。另外，通过干燥了的溶解盐粒子(Na₂SO₄)的一部分与SO₃进行下式反应，生成NaHSO₄·H₂O(固体)。这里，由于NaSO₄和NaHSO₄·H₂O都是溶解性的，因此在下游(后流)的脱硫装置内进行溶解。

Na₂SO₄+SO₃+2H₂O→2NaHSO₄·H₂O

另外，通过脱硫排水中所含的NaOH水溶液，除去燃烧排气中的SO₂。

脱硫排水喷雾的位置可以从脱氮装置7和空气加热器9之间的位置A、空气加热器9和干式电集尘器11之间的位置B、干式电集尘器11和湿式脱硫装置13之间的位置C中的任意一个中选定。当然，也可以同时选定位置A和位置B、或位置A和位置C这样的2处。

位置A的温度约为300～350℃，位置B的温度约为160～200℃，位置C的温度约为160～200℃。

选择各位置A～C的优点如下。

将脱硫排水的喷雾位置选定为作为空气加热器9的上游的位置A时，SO₃在空气加热器9的上游被除去，因此，可以防止由燃烧排气中的三氧化硫产生的硫酸对空气加热器9的腐蚀。

另外，由于空气加热器9的上游侧是在通过空气加热器9夺取燃烧排气的显热的前面，因此可以维持比较高的温度(例如，300～350℃)。因此，促进喷雾的脱硫排水中的Na₂SO₄水溶液粒子的水分蒸发，提高SO₃的除去效率。

由于位置B设置在干式电集尘装置11的上游，因此通过脱硫排水的喷雾，可以防止由燃烧排气中的硫的氧化物生成的硫酸对干式电集尘装置11的腐蚀。

另外，相对于以往使用的氨注入法，捕集SO₃后的生成物的处理变得简单。即，将脱硫排水喷雾时，生成物成为水溶性的硫酸盐，相对于需要处理含有硫酸铵或重金属类的固体生成物的工序的氨注入法，处理变得极为简单。即，生成物的处理可以与湿式脱硫装置13通用化，可以将设备成本抑制在低水平。另外，在氨注入法中，作为产生作为生成物的处理复杂的硫酸铵灰，但如果是采用苛性钠法的脱硫排水喷雾，虽然产生作为生成物的煤尘，但是在处理简便这一点上也是有利的。

位置C由于设置在湿式脱硫装置13附近，因此，与SO₃的生成物和燃烧排气的气流一起流向下游侧，流入贮存部24。因此，由从位置C喷雾的脱硫排水产生的生成物被湿式脱硫装置13捕集，然后，与脱硫排水一起处理，可以将脱硫排水处理设备通用化。

另外，如果将脱硫排水喷雾的位置选定为位置A及位置B、或位置A及位置C，可以大幅度降低SO₃的浓度。例如，只在位置A的允许浓度或该浓度以下而不能除去SO₃时，可以在位置B或位置C补设脱硫排水喷雾装置。

如果将一个喷雾位置设置为作为空气加热器9上游侧的位置A，由于空气加热器9上游侧的温度可以通过其上游侧的锅炉3的能力控制维持在规定的温度，因此，可以尽可能地防止通过脱硫排水喷雾产生的燃烧排气的温度的降低。因此，在比空气加热器9更加下游侧的位置B或位置C的燃烧排气温度的降低少，可以维持为除去SO₃所必需的温度水平。

上述构成的排气处理装置1A按照如下方法使用。

在以下的说明中，以溶解盐喷雾器35的位置设置在位置A和位置B时作为一个例子进行说明。

在锅炉3中燃烧含有硫成分较多的重油时，含有SO₂的燃烧排气排出至下游的烟道5。SO₂的一部分(几％)在锅炉3或脱氮装置7的高温部被氧化，转化为SO₃。

在位置A，通过由溶解盐喷雾器35A微粒化的脱硫排水，SO₃被除去大部分。这里，通过喷雾含有作为溶解盐的Na₂SO₄水溶液的脱硫排水，SO₃被吸附·固定化在微细化的干燥了的溶解盐粒子上，从而从气体中除去。另外，通过干燥了的溶解盐粒子(Na₂SO₄)的一部分与SO₃下式反应，生成NaHSO₄·H₂O(固体)。

Na₂SO₄+SO₃+2H₂O→2NaHSO₄·H₂O

另外，位置A的燃烧排气温度设置为300～350℃。

除去大部分的SO₃的燃烧排气通过空气加热器9，由强制通风10将显热的一部分带给供给的燃烧用空气，并到达位置B。此时，燃烧排气的温度下降到160～200℃左右。

在位置B，再将由溶解盐喷雾器35B微粒化的脱硫排水进行喷雾，进一步除去SO₃。伴随这样地SO₃的除去而生成的固体生成物，与排气中的煤尘一起由干式电集尘装置11捕集，并排出到外部。

在位置A以及位置B除去大部分SO₃的燃烧排气，流入湿式脱硫装置13。

在湿式脱硫装置13中，通过由吸收剂喷雾器20喷雾的吸收溶液除去SO₂。在贮存部24中，NaOH和SO₂反应，生成Na₂SO₄。Na₂SO₄溶解度高，其一部分以Na₂SO₄水溶液的状态通过排出管28排出至外部。另一方面，其他的Na₂SO₄水溶液通过抽取泵32被抽出，通过抽取管30，输送至各溶解盐喷雾器35A、B中。

在湿式脱硫装置13中，除去了SO₂的燃烧排气导向介电式气体清洁装置15，在此除去剩余的煤尘以及SO₃等后，从烟囱17排放到外部。

按照本实施方案，可以实现以下的作用效果。

通过喷雾Na₂SO₄水溶液，作成微细化的液滴，再通过燃烧排气使该微细化的液滴的Na₂SO₄周围的水分蒸发。这样一来，则得到微细化的Na₂SO₄粒子，并使SO₃与该微细化的Na₂SO₄粒子接触，以使SO₃吸附·固定化，达到从气体中除去的目的。即，通过喷雾Na₂SO₄水溶液，则实现了形成体积小，而且，数量多的干燥Na₂SO₄粒子的目的。因此确保了为吸附燃烧排气中所含的SO₃所必须的表面积，从而可以促进SO₃的吸附·固定化。

由于通过作为溶解盐的Na₂SO₄水溶液除去SO₃，因此，仅通过脱硫排水供给Na₂SO₄水溶液即可，不需要注入新的药剂。因此，可以以极为简单的构成且廉价地除去SO₃。

由于Na₂SO₄和SO₃的反应生成物溶解度高，因此，可以以水溶液的状态处理。所以，与需要固体物处理的氨注入法相比，处理极为简单。

为除去SO₃，由于不必采用氨注入法，因此，不需要处理由氨注入法产生的生成物的设备，降低了成本。另外，由于不需要持续供给氨气，所以，可以将运行成本抑制在低水平。

由于采用如位置A及位置B这样的在两个阶段进行脱硫排水喷雾，因此，可以大幅度降低SO₃的浓度。

另外，通过与可以除去规定量的SO₃的介电式气体清洁装置1 5的组合，可以减少使用脱硫排水的SO₃的处理量，从而可以紧密地构成从抽取管30到溶解盐喷雾器35A、B、C的设备。

另外，在本实施方案中，为得到Na₂SO₄水溶液而使用脱硫排水，但另行制造Na₂SO₄水溶液，从位置A～C将其喷雾，也可以除去SO₃。

另外，在本实施方案中，以使用苛性钠法的湿式脱硫装置13作为例子进行说明的，但同样也可以适用于使用采用Mg(OH)₂的氢氧化镁法的湿式脱硫装置。此时，将脱硫排水中所含的MgSO₄作为用于除去SO₃的溶解盐利用。

另外，作为溶解盐，举出了Na₂SO₄或MgSO₄，但只要是Na、K、Mg、Ca中的任意一个的硫酸盐或碳酸盐的溶解盐，都可以除去SO₃等污染物质。

另外，作为除去的污染物质的一例，使用了SO₃，但还可以除去氟化氢(HF)、氯化氢(HCl)、氯化汞(HgCl)、硫化氢(H₂S)、氧硫化碳(COS)等。

[第2实施方案]

下面，使用图2对本发明的第2实施方案进行说明。

本实施方案是适用于采用石灰石膏法的湿式脱硫装置的排气处理装置。

另外，对与第1实施方案同样的构成要素赋予同一符号，并省略其说明。

图2示出本实施方案涉及的排气处理装置。

排气处理装置1B使用从石灰石供给装置24c供给的石灰石(CaCO₃)作为吸收剂除去硫的氧化物。由于石灰石膏法产生的生成物为难溶性的CaSO₄，因此难以进行如第1实施方案中的使用脱硫排水除去SO₃。

这里，在本实施方案中，在烟道5的中途设置了比湿式脱硫装置13规模小的采用苛性钠法的第2湿式脱硫装置38。第2湿式脱硫装置38在湿式脱硫装置13上游具有第2贮存部40，在该第2贮存部40中，NaOH溶液供给装置40a和空气供给装置40b相连接，NaOH溶液和空气供给到第2贮存部40中。供给第2贮存部40的NaOH溶液溶解于吸收液中，通过第2吸收剂供给泵42从第2吸收剂喷雾器44在烟道5内喷雾。含有在第2贮存部40内生成的Na₂SO₄水溶液的脱硫排水，由抽取泵48通过抽取管46输送至第2吸收剂喷雾器44的更加上游侧，通过溶解盐喷雾器(喷雾装置)35A、B、C在烟道5内喷雾。

在本实施方案中，在使用石灰石膏法的湿式脱硫装置13的上游侧设置了规模小的采用苛性钠法的第2湿式脱硫装置38，生成作为溶解盐的Na₂SO₄，将主要含有该Na₂SO₄水溶液的脱硫排水喷雾至上游侧的烟道5中。由此，不必设置制造Na₂SO₄的大规模设备，就可以供给用于除去SO₃的Na₂SO₄。

另外，第2湿式脱硫装置38只要是能获得用于除去SO₃所必需的量的Na₂SO₄的程度的规模即可。由于燃烧排气中的SO₃的存在量是SO₂的几％，因此第2湿式脱硫装置38为比湿式脱硫装置13大幅度缩小的规模即可。

另外，如图3所示，取代设置于烟道5中途的图2的第2湿式脱硫装置38，也可以在烟道5外设置小规模的采用苛性钠法的第3湿式脱硫装置50。此时，将分支管52连接在烟道5上，将燃烧排气的一部分导入第3湿式脱硫装置50。在第3湿式脱硫装置50中，与第2湿式脱硫装置38同样地进行脱硫，在第3贮存部54生成含有Na₂SO₄水溶液的脱硫排水。脱硫排水通过由抽出泵56，通过抽取管58输送到溶解盐喷雾器(喷雾装置)35A、B、C中。

另外，在本实施方案中，作为第2湿式脱硫装置38和第3湿式脱硫装置50，使用苛性钠法，但也可以使用氢氧化镁法。

另外，作为溶解盐，不仅是Na₂SO₄或MgSO₄，而且，只要是Na、K、Mg、Ca中的任意一个的硫酸盐或碳酸盐的溶解盐，则可以除去SO₃等污染物质。

另外，作为除去的污染物质的一例，使用了SO₃，但还可以除去氟化氢(HF)、氯化氢(HCl)、氯化汞(HgCl)、硫化氢(H₂S)、氧硫化碳(COS)等。

此外，也可以不使用第2湿式脱硫装置38和第3湿式脱硫装置50，直接对各位置A～C供给Na₂SO₄水溶液或MgSO₄水溶液。

[实施例]

使用图4～图6，对除去SO₃的试验进行说明。

图4中示出了试验装置的概要。

试验装置100具有LPG炉101、和设置在LPG炉101下游的冷却塔103、和设置在冷却塔103下游的湿式电集尘装置105。

LPG炉101是燃烧液化石油气(Liquefied petroleum Gas)的燃烧炉，该液化石油气的燃烧排气导入下游侧的冷却塔103。

冷却塔103具有约450mm见方的流道，在其下游侧具有贮存部109。该贮存部109贮存的水被泵111抽取，从两个水喷雾器113a、b中喷雾。从上游侧的水喷雾器113a以1.4m³/h供给水，相对于流通过流道的气体的体积流量比(L/G)为0.5。从下游侧的水喷雾器113b以2.8m³/h供给水，相对于流通过流道的气体的体积流量比(L/G)为1.0。

在冷却塔103的上游侧设置使用双流体喷嘴的溶解盐喷雾器115。从溶解盐喷雾器115中喷出直径约为20μm的液滴。

LPG炉101和冷却塔103之间设置SO₃供给装置107，由此，调整初始SO₃浓度。

在冷却塔103的入口、水喷雾器113a、b的上游侧、以及冷却塔103的出口设置温度传感器。另外，在冷却塔103的入口、冷却塔103的出口以及电集尘装置105的出口设置SO₃浓度传感器。

在本实施例中的试验在将冷却塔103的入口温度设置为185℃、冷却塔103的入口的SO₃浓度设置为170ppm的条件下进行。

图5示出使用上述试验装置100的试验结果。在图5中，横轴为溶解盐水溶液供给浓度[wt％]，纵轴为冷却塔103出口的SO₃浓度[ppm]。

在本实施例中，使用采用Na₂SO₄、MgSO₄及NaOH作为溶解盐的水溶液、和苛性钠法脱硫排水。

如图5所示，将由SO₃供给装置107调整的初期SO₃浓度设置为170ppm时，使用任何溶解盐水溶液都可以将SO₃除去到约60ppm或60ppm以下。因此，如果在下游侧设置SO₃除去率为90％左右的电集尘装置或介电式气体清洁装置，可以将SO₃浓度降低至几ppm，可以防止紫烟的产生。

图6示出了改变流量将5wt％的Na₂SO₄水溶液进行喷雾时的试验结果。该图中，横轴为Na₂SO₄水溶液喷雾量[L/hr]，左轴为冷却塔103出口的SO₃浓度[ppm]，右轴为喷雾出口温度[℃]。

与Na₂SO₄水溶液喷雾量的上升成比例，喷雾出口温度显示出降低。

Na₂SO₄水溶液喷雾流量为50[L/hr]时，即，喷雾出口温度约为130℃时，SO₃浓度略微超过60ppm，但将喷雾出口温度设置为140℃时，SO₃浓度大幅度减少到40ppm或40ppm以下。因此，喷雾温度设置为130℃或130℃以上，优选140℃或140℃以上，可以提高SO₃的除去率。

Claims (9)

1.一种排气处理装置，该装置是除去燃烧排气中所含的选自三氧化硫、氟化氢、氯化氢、氯化汞、硫化氢或氧硫化碳中的至少一种污染物质的排气处理装置，该装置具有：

在上述燃烧排气流通的烟道中喷雾含有Na、K、Mg、Ca中任一个的氯化物、氢氧化物、硫酸盐或碳酸盐的水溶液的喷雾装置；和

使用苛性钠法或氢氧化镁法的湿式脱硫装置，其中，

上述水溶液为上述湿式脱硫装置的脱硫排水，

通过上述喷雾装置喷雾的上述水溶液产生的生成物与上述湿式脱硫装置的上述脱硫排水一起被处理。

2.按照权利要求1所述的排气处理装置，其中，上述喷雾装置的出口温度为130℃或130℃以上。

3.按照权利要求1所述的排气处理装置，其中，上述喷雾装置的出口温度为140℃或140℃以上。

4.按照权利要求1所述的排气处理装置，该装置具有通过从燃烧排气得到的热量加热供给燃烧炉的空气的空气加热器，上述喷雾装置设置在上述空气加热器的上游侧。

5.按照权利要求1所述的排气处理装置，该装置具有通过从燃烧排气得到的热量加热供给燃烧炉的空气的空气加热器、和设置在该空气加热器下游侧的电集尘装置，上述喷雾装置设置在上述空气加热器和上述电集尘装置之间。

6.按照权利要求1所述的排气处理装置，该装置具有通过从燃烧排气得到的热量加热供给燃烧炉的空气的空气加热器、设置在该空气加热器下游侧的电集尘装置、和设置在该电集尘装置下游侧的湿式脱硫装置，上述喷雾装置设置在上述电集尘装置和上述湿式脱硫装置之间且该湿式脱硫装置附近。

7.按照权利要求1所述的排气处理装置，该装置具有通过从燃烧排气得到的热量加热供给燃烧炉的空气的空气加热器、设置在该空气加热器下游侧的电集尘装置、和设置在该电集尘装置下游侧的湿式脱硫装置，上述喷雾装置设置在上述空气加热器的上游侧、上述空气加热器和上述电集尘装置之间、上述电集尘装置和上述湿式脱硫装置之间且该湿式脱硫装置附近中的任意2处。

8.按照权利要求1所述的排气处理装置，该装置具有湿式电集尘装置或介电式气体清洁装置。

9.一种排气处理方法，该方法是用于除去燃烧排气中所含的选自三氧化硫、氟化氢、氯化氢、氯化汞、硫化氢或氧硫化碳中的至少一种污染物质的排气处理方法，该方法包括在上述燃烧排气流通的烟道中喷雾含有Na、K、Mg、Ca中任一个的氯化物、氢氧化物、硫酸盐或碳酸盐的水溶液，其中，

具有使用苛性钠法或氢氧化镁法的湿式脱硫装置，

上述水溶液为上述湿式脱硫装置的脱硫排水，

通过上述喷雾装置喷雾的上述水溶液产生的生成物与上述湿式脱硫装置的上述脱硫排水一起被处理。

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