CN104661728B - 废气处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种废气处理装置，该废气处理装置(1)具备：集尘装置(3)，其供废气(4)导入且排出处理气体(9)；气体流路(5)，其向集尘装置(3)导入废气；第一HCl检测部(6)，其检测废气的HCl浓度；第一SOX检测部(7)，其检测废气的SOX浓度；碱供给部(10)，其基于控制指令而向气体流路供给由控制指令确定的重量的、包含Ca系碱剂且/或Na系碱剂在内的碱剂；以及控制装置(8)，其确定碱剂的重量而送出控制指令，控制装置(8)基于根据由第一HCl检测部(6)检测出的HCl浓度以及由第一SOX检测部(7)检测出的SOX浓度计算出的HCl/SOX比来确定重量。

Description

废气处理装置
技术领域
本发明涉及一种废气处理装置。更详细而言，涉及一种为了净化从废弃物焚烧炉、气化炉、熔融炉等燃烧装置排出的包含HCl、SOX等有害物质的废气而使用的废气处理装置。
本申请基于在2012年09月24日向日本申请的日本特愿2012-209592号而要求优先权，并在此援引其内容。
背景技术
在从废弃物焚烧炉等燃烧设备排出的废气中，含有HCl(氯化氢、盐酸)、SOX(硫氧化物)等酸性气体、NOX、二恶英类、煤尘等有害物质。为了去除这些有害物质，在燃烧设备的出口侧设置废气处理装置。
当说明该废气处理装置中的通常工序时，首先将从燃烧装置排出的高温的废气在降温塔处通过水喷雾而降温到规定温度，之后通过消石灰、碳酸氢钠等的喷雾来去除HCl、SOX等酸性气体。接下来，穿过袋滤器等集尘装置而收集煤尘，之后利用再加热器对废气进行升温，之后使废气通过催化剂塔而利用氨共存催化剂进行脱硝以及分解去除二恶英。处理后的处理气体被引导通风机吸引而从烟筒排出。
在专利文献1中，记载有利用消石灰来处理HCl并且利用碳酸氢钠等Na系碱剂(碱金属化合物)来处理依靠消石灰无法处理的SOX的废气处理装置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-221150号公报
发明要解决的课题
然而，碳酸氢钠等Na系碱剂较为昂贵，因此期望通过进一步减少碳酸氢钠等Na系碱剂的使用量而以低成本进行废气的处理的废气处理装置。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够以更低廉的处理药剂成本来进行废气的有害物质的去除处理的废气处理装置。
解决方案
根据本发明的第一技术方案，废气处理装置的特征在于，具备：集尘装置，其供废气导入且排出处理气体；气体流路，其向所述集尘装置导入所述废气；第一HCl检测部，其检测所述废气的HCl浓度；第一SOX检测部，其检测所述废气的SOX浓度；碱供给部，其基于控制指令而向所述气体流路供给由所述控制指令确定的重量的、包含Ca系碱剂且/或Na系碱剂在内的碱剂；以及控制装置，其确定所述碱剂的重量而送出所述控制指令，所述控制装置基于根据由所述第一HCl检测部检测出的HCl浓度与由所述第一SOX检测部检测出的SOX浓度计算出的HCl/SOX比来确定所述重量。
根据上述结构，基于HCl/SOX比而使向废气供给的碱剂的重量达到最佳化，由此能够以最小限的处理剂来获得较高的废气处理性能，能够以更低廉的处理剂成本来应用废气处理装置。
另外，在上述废气处理装置中，优选的是，在HCl/SOX比为规定值以上的情况下，所述控制装置使所述Ca系碱剂的重量增加，在HCl/SOX比为规定值以下的情况下，所述控制装置使所述Na系碱剂的重量增加。
根据上述结构，由于仅在HCl/SOX比为规定值以下时使Na系碱剂的重量增加，因此能够进一步减少Na系碱剂的使用量。
另外，在上述废气处理装置中，优选的是，所述废气处理装置具备：H2O检测部，其检测所述废气的H2O浓度；以及加湿机构，其对所述废气进行加湿，在H2O浓度为规定值以下的情况下，所述控制装置使用所述加湿机构对所述废气进行加湿，使所述碱剂的重量不发生变化。
根据上述结构，在H2O浓度为规定值以下的情况下，由于仅进行加湿的处理，能够进行更低成本的处理。另外，通过加湿来提高废气的水分浓度，能够提高废气中的HCl等的反应性，提高脱盐率。
另外，在上述废气处理装置中，也可以构成为，所述废气处理装置具备对流入到所述集尘装置的废气的温度进行检测的温度检测部，在H2O浓度为规定值以下且所述废气的温度为规定温度以上的情况下，所述控制装置使所述Na系碱剂的重量增加。
根据上述结构，在H2O浓度低的情况下也不向废气供给水分地进行处理，因此能够在不使集尘装置的温度低于规定温度的前提下进行废气的处理。
另外，在上述废气处理装置中，优选的是，在所述废气的SOX浓度为规定值以下时，所述控制装置不使所述碱剂的重量发生变化。
根据上述结构，通过仅在废气的SOX浓度为规定值以上时，进行基于HCl/SOX比的控制，由此能够省略从集尘装置排出的处理气体的检测机构，因此能够以更低廉的处理剂成本来应用废气处理装置。
另外，在上述废气处理装置中，优选的是，所述废气处理装置具备检测所述处理气体的SOX浓度的第二SOX检测部，在所述处理气体的SOX浓度为规定值以下的情况下，所述控制装置不使所述碱剂的重量发生变化。
根据上述结构，通过仅在处理气体的SOX浓度为规定值以上时进行基于HCl/SOX比的控制，能够以更低廉的处理剂成本来应用废气处理装置。
另外，在上述废气处理装置中，优选的是，在所述废气的所述HCl浓度为规定值以上的情况下，所述控制装置使所述Ca系碱剂的重量增加，不使所述Na系碱剂的重量发生变化。
根据上述结构，由于在废气的HCl浓度高的情况下仅使Ca系碱剂增加，因此能够进一步减少Na系碱剂的使用量。
另外，在上述废气处理装置中，优选的是，所述废气处理装置具备检测所述处理气体的HCl浓度的第二HCl检测部，在所述处理气体的HCl浓度为规定值以上的情况下，所述控制装置使所述Ca系碱剂的重量增加，不使所述Na系碱剂的重量发生变化。
根据上述结构，由于仅在处理气体的HCl浓度高的情况下使Ca系碱剂增加，因此能够进一步减少Na系碱剂的使用量。
另外，在上述废气处理装置中，优选的是，所述集尘装置是袋滤器，具备对堆积在所述袋滤器的表面上的表面体积层的每单位面积的堆积重量进行测定的重量测定运算器，在所述堆积重量为规定值以上时，所述控制装置不使所述碱剂的重量发生变化。
根据上述结构，通过仅在袋滤器的表面堆积层薄的情况下进行基于HCl/SOX比的控制，由此能够以更低廉的处理剂成本来应用废气处理装置。
另外，在上述废气处理装置中，优选的是，所述集尘装置是袋滤器，具备对堆积在所述袋滤器的表面上的表面堆积层的每单位面积的堆积重量进行测定的重量测定运算器，在所述堆积重量为规定值以下且所述HCl/SOX比为规定值以上的情况下，所述控制装置使所述Ca系碱剂的重量增加，在所述堆积重量为规定值以上或所述HCl/SOX比为规定值以下的情况下，所述控制装置使所述Na系碱剂的重量增加。
根据上述结构，通过在袋滤器的表面堆积层的堆积重量为规定值以下的情况下使Ca系碱剂增加，能够稳定地生成氯化Ca系反应物量，能够抑制集尘装置中的废气处理性能降低。
另外，在上述废气处理装置中，优选的是，所述废气处理装置具备：第二SOX检测部，其检测所述处理气体的SOX浓度；以及第二HCl检测部，其检测所述处理气体的HCl浓度，在所述处理气体的HCl浓度为规定值以下且所述处理气体的SOX浓度为规定值以上时，所述控制装置使所述Na系碱剂增加。
根据上述结构，在处理气体的SOX浓度高的情况下，能够利用Na系碱剂来中和处理气体。
另外，在上述废气处理装置中，优选的是，所述废气处理装置具备：H2O检测部，其检测所述废气的H2O浓度；以及加湿机构，其对所述废气进行加湿，在所述处理气体的SOX浓度为规定值以上且所述H2O浓度为规定值以上的情况下，所述控制装置使所述Ca系碱剂的重量增加，在所述处理气体的SOX浓度为规定值以上且所述H2O浓度为规定值以下的情况下，所述控制装置使用所述加湿机构对所述废气进行加湿，在所述处理气体的SOX浓度为规定值以上且所述H2O浓度为规定值以上的情况下，所述控制装置使所述Ca系碱剂的重量增加。
根据上述结构，在H2O浓度为规定值以下的情况下，仅进行加湿的处理，因此能够进行更低成本的处理。另外，利用加湿，将废气中的HCl等设为水溶液状态而进行固液反应，由此能够提高脱盐率。
另外，在上述废气处理装置中，也可以是，所述集尘装置是袋滤器，具备检测所述废气的H2O浓度的H2O检测部，作为Ca系碱剂，所述碱供给部能够供给如下两种消石灰：其一是，表面系数为12～15m2/g、细孔容积为0.03～0.07cm3/g且与JIS特号相当的特号消石灰；其二是，表面系数为30m2/g以上、细孔容积为0.1～0.3cm3/g的高反应消石灰，所述控制装置基于所述H2O浓度以及所述HCl/SOX比而区别使用所述特号消石灰与所述高反应消石灰。
根据上述结构，通过将使用特号消石灰的情况变得高效的使用条件明确化，能够减少高成本的高反应消石灰的使用量。
另外，能够防止由过度的石灰供给引起的集尘装置处的差压上升。
另外，在上述废气处理装置中，优选的是，所述废气处理装置具备根据使用所述特号消石灰的情况下的脱硫率与使用所述高反应消石灰的情况下的脱硫率而制作的所述特号消石灰与所述高反应消石灰的区别使用分界线图，所述控制装置基于所述区别使用分界线图而区别使用所述特号消石灰与所述高反应消石灰。
另外，在上述废气处理装置中，优选的是，所述区别使用分界线图根据如下所述的性能曲线图而进行制作，该性能曲线图是针对多个所述H2O浓度的每个所述H2O浓度而制作出的，且包括所述HCl/SOX比与所述脱硫率。
另外，在上述废气处理装置中，优选的是，在所述第一HCl检测部以及所述第一SOX检测部中使用傅立叶变换红外量测量。
发明效果
根据本发明，通过将基于HCl/SOX比向废气供给的碱剂的重量最佳化，能够以最小限的处理剂来获得较高的废气处理性能，能够以更低廉的处理剂成本来实现废气处理装置的运用。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的废气处理装置的系统图。
图2是本发明的第二实施方式的废气处理装置的系统图。
图3是本发明的第三实施方式的废气处理装置的系统图。
图4是本发明的第四实施方式的废气处理装置的系统图。
图5是本发明的第五实施方式的废气处理装置的系统图。
图6是本发明的第六实施方式的废气处理装置的系统图。
图7是本发明的第七实施方式的废气处理装置的系统图。
图8是本发明的第八实施方式的废气处理装置的系统图。
图9是本发明的第九实施方式的废气处理装置的系统图。
图10是表示水分浓度为20vol％时的脱硫率的性能曲线图。
图11是表示水分浓度为18vol％时的脱硫率的性能曲线图。
图12是表示水分浓度为16vol％时的脱硫率的性能曲线图。
图13是Ca系碱剂的区别使用分界线图。
图14是气体温度为170℃下的Ca系碱剂的区别使用分界线图。
图15是气体温度为150℃下的Ca系碱剂的区别使用分界线图。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
如图1所示，本实施方式的废气处理装置1具备集尘装置3、将从燃烧设备2排出的废气4导入集尘装置3的气体流路5、检测向集尘装置3导入的废气4的HCl浓度的第一HCl检测部6、检测废气4的SOX浓度的第一SOX检测部7、控制装置8、向气体流路5供给碱剂的碱供给部10、以及将从集尘装置3排出的处理气体9向大气释放的烟筒13。
第一HCl检测部6与第二SOX检测部22是使用了FT-IR(傅立叶变换红外量测量)的测量器，但是也能够采用质量分析装置、气相色谱仪、真空紫外光/质量分析装置、吸光光度计等光学检测器、激光测定装置等。
燃烧设备2例如是燃烧炉、焚烧炉、热分解炉、熔融炉。
在集尘装置3的内部被分隔为多个室，在各室内设有袋滤器、或担载催化剂的袋滤器(催化剂袋滤器)。作为催化剂，能够使用包含氧化钛、五氧化钒、氧化钼、氧化钨等在内的钛-钒系催化剂。
碱供给部10由供给消石灰等Ca(钙)系碱剂的消石灰供给部11、以及设于消石灰供给部11的下游侧且供给碳酸氢钠等Na(钠)系碱剂的碳酸氢钠供给部12构成。即，相对于在气体流路5中流通的废气4，首先供给Ca系碱剂，接下来供给Na系碱剂。
消石灰供给部11构成为供给根据从控制装置8送出的控制指令来确定的重量的Ca系碱剂。同样，碳酸氢钠供给部12构成为供给根据从控制装置8送出的控制指令来确定的重量的Na系碱剂。
碱剂是用于中和氯化氢(HCl、盐酸)、硫氧化物(SOX)等酸性气体成分的中和剂。
Ca系碱剂通常为Ca(OH)2(消石灰)。以下，将Ca系碱剂说明为消石灰。
Na系碱剂通常为NaHCO3(碳酸氢钠、Sodium Bicarbonate)。以下，将Na系碱剂说明为碳酸氢钠。
控制装置8构成为输入由第一HCl检测部6检测出的废气4的HCl浓度、以及由第一SOX检测部7检测出的废气4的SOX浓度，并且基于检测值而确定从碱供给部10供给的碱剂的重量，将控制指令向碱供给部10送出。
接下来，对本实施方式的废气处理装置1的控制方法进行说明。
本实施方式的控制装置8计算由第一HCl检测部6检测出的HCl浓度(ppm)与由第一SOX检测部7检测出的SOX浓度(ppm)之比、即HCl/SOX比＝β，基于该β的值而控制碱剂的使用量。
具体来说，控制装置8在β大于规定的值(例如3～5)的情况下进行使消石灰的重量增加那样的控制。而且，控制装置8在β小于规定的值的情况下进行向气体流路5供给规定的重量的消石灰、并且使碳酸氢钠的重量增加那样的控制。
如上所述，β的值例如为3～5。该值是假定了废气4中的HCl浓度稍高(800ppm～1200ppm)、并且SOX浓度高(200ppm～300ppm)的情况的值，控制装置8在β的值小的情况、即废气4的SOX浓度高的情况下，进行为了降低SOX浓度而在消石灰之外向气体流路5供给碳酸氢钠的控制。
根据上述实施方式，通过基于作为HCl/SOX比的β而确定由Ca系碱剂与Na系碱剂构成的碱剂的重量，将向废气4供给的碱剂的重量最佳化，能够以更低廉的处理剂成本进行废气处理装置1的运用。
此外，由于仅在HCl/SOX比＝β为规定值以下时使碳酸氢钠等Na系碱剂的重量增加，因此能够进一步减少Na系碱剂的使用量。
(第二实施方式)
以下，基于附图对本发明的第二实施方式的废气处理装置1B进行说明。图2是表示本实施方式的废气处理装置1B的一例的系统图。需要说明的是，在本实施方式中，以与上述第一实施方式的不同之处为中心进行描述，对相同的部分省略其说明。
如图2所示，在本实施方式的废气处理装置1B中，在气体流路5的上游侧设有使废气温度降低且对废气4进行加湿的作为加湿机构的降温塔15。在降温塔15中，经由降温水管16从供水装置17供给降温水。另外，在第一HCl检测部6的下游侧设有检测H2O的浓度的H2O检测部18。另外，在碱供给部10的上游侧设有作为对废气4进行加湿的加湿机构的水蒸气供给部19。
接下来，对本实施方式的废气处理装置1B的控制方法进行说明。
本实施方式的控制装置8的特征在于，在HCl/SOX比之外，还考虑废气4中的H2O浓度而进行废气4的处理。即，控制装置8在由H2O检测部18检测的废气4的H2O浓度为恒定值以下(例如20％以下)时，进行对废气4加湿的控制。具体来说，控制装置8在H2O浓度为恒定值以下时针对水蒸气供给部19送出向气体流路5供给水蒸气那样的控制指令，或者向供水装置17送出增加降温塔15的水量那样的控制指令。
另一方面，在H2O浓度为恒定值以上时，进行与第一实施方式相同的控制。即，基于HCl/SOX比＝β的值而控制碱剂(消石灰、碳酸氢钠)的使用量进行废气4的处理。
根据上述实施方式，在HCl/SOX比之外，也参照H2O浓度而区别使用Ca系碱剂、水分/蒸汽、以及水分浓度的影响较小的Na系碱剂，进行调整，由此能够进行更理想的废气4的处理。
另外，在H2O浓度为规定值以下的情况下，由于仅进行加湿的处理，因此能够进行更低成本的处理。另外，通过加湿，提高废气4中的水分浓度，能够提高废气4中的HCl等的反应性并提高脱盐率。
需要说明的是，在上述实施方式中，也可以是控制装置8监视废气4的SOX浓度而在废气4的SOX浓度为规定值(例如100ppm)以下时不使碱剂的重量发生变化、即不进行基于HCl/SOX比的控制的结构。通过进行这样的控制，能够进行更低成本的废气处理。
(第三实施方式)
以下，基于附图对本发明的第三实施方式的废气处理装置1C进行说明。
图3是表示本实施方式的废气处理装置1C的一例的系统图。需要说明的是，在本实施方式中，以与上述第一实施方式的不同之处为中心进行说明，对于相同的部分省略其说明。
本实施方式的废气处理装置1C的装置结构在第一实施方式的装置结构之外设有与第二实施方式相同的H2O检测部18和水蒸气供给部19。另外，在集尘装置3的入口侧设有温度检测部21，将检测到的温度输入控制装置8。
接下来，对第三实施方式的废气处理装置1C的控制方法进行说明。
本实施方式的控制装置8根据向集尘装置3流入的废气4的温度来判断是对废气4进行加湿还是向废气4供给碳酸氢钠。
即，控制装置8监视由温度检测部21检测的温度，例如在H2O浓度为规定值以下(例如18vol％以下)且由温度检测部21检测出的废气温度为规定值以上(例如180℃以上)的情况下，进行使由碳酸氢钠供给部12供给的碳酸氢钠增加的控制。
另一方面，在H2O浓度为恒定值以上时，进行与第一实施方式相同的控制。即，基于HCl/SOX比＝β的值而控制碱剂(消石灰、碳酸氢钠)的使用量，进行废气4的处理。
根据上述实施方式，在H2O浓度低的情况下不向废气4供给水分地进行处理，因此能够在不使集尘装置3的温度低于规定温度的情况下进行废气4的处理。
需要说明的是，若无须考虑向集尘装置3导入的废气4的温度，则也可以构成为在H2O浓度为规定值以下(例如18vol％以下)的情况下进行利用水蒸气供给部19对废气4加湿的控制。
另外，在本实施方式的结构中，也可以组合第二实施方式的降温塔15，设为进一步对上游侧的废气4加湿的结构。
(第四实施方式)
以下，基于附图对本发明的第四实施方式的废气处理装置1D进行说明。
图4是表示本实施方式的废气处理装置1D的一例的系统图。
本实施方式的废气处理装置1D的装置结构在第二实施方式的装置结构之外，设有对从集尘装置3排出的处理气体9的SOX浓度进行检测的第二SOX检测部22。作为第二SOX检测部22，能够采用使用了傅立叶变换红外量测量的测量器。
接下来，对第四实施方式的废气处理装置1D的控制方法进行说明。
本实施方式的控制装置8根据从集尘装置3排出的处理气体9的SOX浓度来判断是否进行基于HCl/SOX比的控制。
即，控制装置8在由第二SOX检测部22检测的处理气体9的SOX浓度为规定值(例如15ppm～20ppm)以下的情况下，进行不使碱剂的供给量(重量)发生变化那样的控制。另一方面，在由第二SOX检测部22检测的处理气体9的SOX浓度为规定值以上的情况下，进行与第一实施方式～第三实施方式相同的控制。即，基于HCl/SOX比＝β的值而控制碱剂(消石灰、碳酸氢钠)的使用量或根据H2O浓度而对废气4加湿，从而进行废气4的处理。
根据上述实施方式，由于进行仅在处理气体9的SOX浓度为规定值以上的情况下使消石灰、碳酸氢钠的重量增加的控制，因此能够以更低成本进行废气4的处理。
需要说明的是，在本实施方式的结构中，添加第三实施方式的设置在集尘装置3的上游侧的温度检测部21的结构，也能够设为管理集尘装置3的温度的结构。
(第五实施方式)
以下，基于附图对本发明的第五实施方式的废气处理装置1E进行说明。
如图5所示，本实施方式的废气处理装置1E的装置结构在第四实施方式的装置结构之外设有检测从集尘装置3排出的处理气体9的HCl浓度的第二HCl检测部23。作为第二HCl检测部23，能够采用使用了傅立叶变换红外量测量的测量器。
本实施方式的控制装置8将从集尘装置3排出的处理气体9的HCl浓度设为是否进行基于HCl/SOX比的控制的判断材料。
即，控制装置8在由第二HCl检测部23检测的处理气体9的HCl浓度为规定值(例如为5ppm～10ppm)以下的情况下，进行不使碱剂的供给量(重量)发生变化那样的控制。
另一方面，在由第二HCl检测部23检测的处理气体9的HCl浓度为规定值以上的情况下，进行与第四实施方式相同的控制。即，基于处理气体9的SOX浓度、HCl/SOX比＝β的值、废气4的H2O浓度等进行废气4的处理。
根据上述实施方式，由于仅在处理气体9的HCl浓度为规定值以上的情况下进行使消石灰、碳酸氢钠的重量增加的控制，因此能够以更低成本进行废气4的处理。
(第六实施方式)
以下，基于附图对本发明的第六实施方式的废气处理装置1F进行说明。
如图6所示，本实施方式的废气处理装置1F的装置结构在第五实施方式的装置结构之外，设有用于测定堆积在集尘装置3即袋滤器的表面上的表面体积层的每单位面积的堆积重量的重量测定运算器24。重量测定运算器24根据集尘装置3的故障压力损失、过滤速度等而间接测定堆积重量。
本实施方式的控制装置8根据集尘装置3即袋滤器的表面堆积层的状态来判断是否进行基于HCl/SOX比的控制。
即，控制装置8在例如刚逆洗之后、或者从逆洗开始经过恒定期间内，在堆积重量为规定值(例如100g/m2)以上的情况下，进行不使碱剂的供给量(重量)发生变化那样的控制。
另一方面，在堆积重量为规定值以下的情况下，进行与第一实施方式～第五实施方式相同的控制。即，基于处理气体9的SOX浓度、处理气体9的HCl浓度、HCl/SOX比＝β的值、废气4的H2O浓度等进行废气4的处理。
根据上述实施方式，由于仅在堆积在袋滤器的表面的表面堆积层变薄的情况下基于HCl/SOX比＝β的值、废气4的H2O浓度等进行废气4的处理，因此能够以更低成本进行废气4的处理。
(第七实施方式)
以下，基于附图对本发明的第七实施方式的废气处理装置1G进行说明。
如图7所示，本实施方式的废气处理装置1G的装置结构在第一实施方式的废气处理装置1的装置结构之外，设有与第六实施方式相同的第二SOX检测部22、第二HCl检测部23、重量测定运算器24，进而在气体流路5的上游侧设有盘状的旋转式喷雾器25。在旋转式喷雾器25上设有向旋转式喷雾器25供给消石灰浆的浆供给部26。
控制装置8在例如刚逆洗之后、或者从逆洗开始经过恒定期间内，在表面堆积层的每单位面积的堆积重量为规定值(例如100g/m2)以上的情况下，进行使由碳酸氢钠供给部12供给的碳酸氢钠增加的控制。
在堆积重量为规定值以下的情况下，在HCl/SOX比＝β的值为规定值(例如3～5)以上的情况下，进行使向旋转式喷雾器25供给的消石灰浆增加的控制。
此外，即便在消石灰浆投入后，处理气体9的HCl浓度为规定值(例如500ppm)以下，在处理气体9的SOX浓度为规定值(例如100ppm)以上的情况下，也进行使碳酸氢钠增加的控制。
另一方面，在堆积重量为规定值以上的情况、或者β的值为规定值以下的情况下，不进行碱剂的重量的控制。
根据上述实施方式，即便在刚逆洗之后的表面堆积层较薄的情况下，通过使集尘装置3的上游侧的旋转式喷雾器25处的消石灰浆的重量增加，能够稳定地生成氯化Ca系反应物量，能够抑制集尘装置3处的废气处理性能降低。
另外，在处理气体9的SOX浓度高的情况下，能够利用碳酸氢钠来中和处理气体9。
需要说明的是，在本实施方式中，设为作为消石灰浆的供给源而设置旋转式喷雾器25的结构，但是在消石灰浆的喷雾时，也可以导入降温塔15进行喷雾，由此，同时也能够获得废气4的降温效果。
(第八实施方式)
以下，基于附图对本发明的第八实施方式的废气处理装置1H进行说明。
如图8所示，本实施方式的废气处理装置1H的装置结构在第七实施方式的废气处理装置1G的装置结构之外，设置与第二实施方式相同的H2O检测部18、水蒸气供给部19，在旋转式喷雾器25上除浆供给部26之外还设有水供给部27。
控制装置8与第七实施方式同样地，在袋滤器的表面堆积层的堆积重量为规定值(例如100g/m2)以上的情况下，不进行碱剂的供给量(重量)的控制。
在堆积重量为规定值以下的情况下，且HCl/SOX比＝β的值为规定值(例如3～5)以上的情况下，进行使向旋转式喷雾器25供给的消石灰浆增加的控制。
此外，在消石灰浆投入后，处理气体9的HCl浓度为规定值(例如500ppm)以下且处理气体9的SOX浓度为规定值(例如100ppm)以上的情况下，基于H2O浓度而进行碱剂以及加湿的控制。具体来说，在H2O浓度为规定值(例如18vol％)以上的情况下，进行使消石灰增加的控制，在H2O浓度为规定值以下的情况下，向旋转式喷雾器25投入水或者向废气4供给水蒸气，从而对废气4进行加湿。
另一方面，在堆积重量为规定值以上的情况、或者β的值为规定值以下的情况下，不进行碱剂的重量的控制。
根据上述实施方式，在H2O浓度为规定值以下的情况下，由于仅进行加湿的处理，因此能够进行更低成本的处理。另外，通过加湿，将废气4中的HCl等变为水溶液状态而使其固液反应，由此能够提高脱盐率。
(第九实施方式)
以下，基于附图对本发明的第九实施方式的废气处理装置1J进行说明。
如图9所示，本实施方式的废气处理装置1J的装置结构在第一实施方式的废气处理装置1A的装置结构之外，设置与第二实施方式相同的H2O检测部18，另外消石灰供给部11由特号消石灰供给部11a与高反应消石灰供给部11b构成。
特号消石灰供给部11a构成为根据来自控制装置8的指令而将JIS特号相当的工业用消石灰(以下称为特号消石灰)向气体流路5供给。高反应消石灰供给部11b构成为将酸性气体成分用的专用药剂、即高反应消石灰向气体流路5供给。
高反应消石灰是表面系数、细孔容积为特号消石灰的表面系数、细孔容积的大约3倍的酸性气体去除剂。但是，高反应消石灰与特号消石灰相比，在成本方面是不利的。
具体来说，特号消石灰的表面系数为12～15m2/g，细孔容积为0.07cm3/g，平均粒径为5.0～7.0μm。
高反应消石灰的表面系数为30m2/g以上，细孔容积为0.2cm3/g，平均粒径为8.0～12.0μm。
本实施方式的控制装置8基于HCl/SOX比＝β、H2O浓度而控制碱剂的使用量。具体来说，控制装置8在第一实施方式的控制之外，使用基于脱硫性能而制作的Ca系碱剂区别使用分界线图(以下称为区别使用分界线图)而进行区别使用消石灰的控制。
在此，对分界线图的制作方法进行说明。
首先，在使用特号消石灰与高反应消石灰各自的情况下，使用kSOx(反应速度常量)、L(表面堆积层厚度)、LV(过滤速度)，通过以下的数式(1)来计算脱硫率ηSOx。
[数1]
kSOx是反应速度常量，根据消石灰物性、以下说明的α以及β、温度等来确定。消石灰物性是指，细孔容积、表面系数等，这些值越大而kSOx越增大。L/LV表示反应时间。
kSOx能够使用以下的数式(2)来计算。
kSOx＝F(α)·G(β)·H(CH2O)…(2)
α是废气处理装置入口HCl浓度、SOX浓度相对于消石灰供给量之比，是成为表示相对于HCl浓度、SOX浓度而作为反应物质的消石灰具有多少的指标的值，能够使用CCa(OH)2(消石灰供给量)、CHCl(入口HCl浓度)、CSOx(入口SOX浓度)，通过以下的数式(3)来计算。
α＝CCa(OH)2/(0.5·CHCl+CSOx)···(3)
例如，通过以下的反应，HCl以及SOX与消石灰发生反应。
Ca(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2O
Ca(OH)2+SO2→CaSO3+2H2O
如上所述，β是HCl浓度与SOX浓度之比，能够通过以下的数式(4)来计算。
β＝CHCl/CSOx···(4)
CH2O是水分浓度。
L是堆积在袋滤器的表面的表面堆积层(灰尘层)的厚度，能够使用Cd(灰尘浓度)、uN(流速)、t(反应时间·灰尘体积时间)、ρ(表面堆积层体积密度)，通过以下的数式(5)来计算。n是常量。
[数2]
即，脱硫率ηSOx能够通过向数式(1)中代入数式(2)、LV值、数式(5)而计算。在此，kSOx能够通过向数式(2)中代入数式(3)、数式(4)、CH2O而求得。
接下来，使用上述的数式而计算各废气处理条件(温度、α、β、水分浓度)中的脱硫率ηSOx。例如，针对特号消石灰与高反应消石灰而按照水分浓度来制作性能曲线图。
图10是表示水分浓度为20vol％时的、相对于HCl/SOX比β的脱硫率ηSOx的性能曲线图。图11是表示水分浓度为18vol％时的、相对于HCl/SOX比β的脱硫率ηSOx的性能曲线图。图12是表示水分浓度为16vol％时的、相对于HCl/SOX比β的脱硫率ηSOx的性能曲线图。
利用这些图，求得特号消石灰与高反应消石灰的性能曲线的交点。实际上，以水分浓度每隔1％左右的方式制作多个性能曲线图，利用各个性能曲线图来求得交点。即，若β的值小于该交点，若非高反应消石灰则无法维持脱硫率ηSOx。另外，若该交点大于β的值，则使用特号消石灰的情况变得高效，不需要使用需要高成本的高反应消石灰。
然后，将交点的X坐标轴的β值与水分浓度之间的关系设为图13所示那样的图，将其设为区别使用分界线图。根据该区别使用分界线图，若描绘了测定出的β以及水分浓度的点比由多个交点获得的区别使用分界线靠上方，则使用特号消石灰的情况下，提高脱硫率ηSOx。即，能够使用低成本且高效的Ca系碱剂。
由图12以及图13可知，水分浓度越低，特号消石灰的脱硫率ηSOx变得越低，需要高反应消石灰的β的范围扩大。
接下来，对本实施方式的废气处理装置1J的控制方法进行说明。
本实施方式的控制装置8与第一实施方式的废气处理装置1相同地，基于HCl/SOX比＝β的值来确定碱剂的使用量。
在此，关于消石灰，基于图13所示那样的区别使用分界线图而选定使用最佳(低成本且高效率)的Ca系碱剂的种类。即，将H2O浓度(水分浓度)与HCl/SOX比＝β的值描绘为区别使用分界线图，区别使用特号消石灰与高反应消石灰。
根据上述实施方式，通过将使用特号消石灰的情况变得高效的使用条件明确化，能够减少高成本的高反应消石灰的使用量。
换言之，脱硫率ηSOx强烈受到水分浓度与HCl/SOX比之间的相关关系的影响，因此通过水分浓度值与HCl/SOX比而变更Ca碱剂的种类或调整量，进行最佳控制，由此能够以最小限的量且低成本而获得较高的废气处理性能。
另外，能够防止由过度的石灰供给带来的集尘装置3处的差压上升。
需要说明的是，第一HCl检测部6、第一SOX检测部7、H2O检测部18设置在集尘装置3的上游，这些部件的设置场所只要是从集尘装置3到燃烧设备2的出口之间即可，可以是任意位置。另外，在能够预测燃烧设备2的出口处的HCl浓度、SOX浓度、H2O浓度的情况下不需要测量，也可以基于预测值而制作区别使用分界线图。
(第九实施方式的变形例)
接下来，对第九实施方式的变形例进行说明。在该变形例中，以使用温度为单位，制作Ca系碱剂区别使用分界线图，基于该区别使用分界线图而选定使用消石灰。
例如，过滤速度LV＝0.8m/min、气体温度T＝170℃、α＝3的区别使用分界线图如图14所示那样。过滤速度LV＝0.8m/min、气体温度T＝150℃、α＝3的区别使用分界线图(即，相对于图14使温度发生变化的情况)如图15所示那样。
根据图14以及图15，气体温度越是低温且水分浓度越高，低成本且高效率的特号消石灰的使用条件范围变得越大。
需要说明的是，本发明的技术范围并不限于上述的实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内，添加各种变更。例如，在以上说明的各实施方式中，设为将碱剂向第一SOX检测部7以及第一HCl检测部6的下游侧供给的结构，但也可以设为向这些检测部的上游侧供给的结构。
工业实用性
上述的废气处理装置能够广泛适用于如下废气处理装置：其具备供废气导入且排出处理气体的集尘装置，在向集尘装置导入废气的气体流路中供给包含Ca系碱剂、Na系碱剂在内的碱剂。
附图标记说明如下：
1、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H、1J 废气处理装置
2 燃烧设备
3 集尘装置
4 废气
5 气体流路
6 第一HCl检测部
7 第一SOX检测部
8 控制装置
9 处理气体
10 碱供给部
11 消石灰供给部
11a 特号消石灰供给部
11b 高反应消石灰供给部
12 碳酸氢钠供给部
15 降温塔
16 降温水管
17 供水装置
18 H2O检测部
19 水蒸气供给部
21 温度检测部
22 第二SOX检测部
23 第二HCl检测部
24 重量测定运算器
25 旋转式喷雾器
26 浆供给部
27 水供给部

Claims (16)

1.一种废气处理装置，其特征在于，
所述废气处理装置具备：
集尘装置，其供废气导入且排出处理气体；
气体流路，其向所述集尘装置导入所述废气；
第一HCl检测部，其检测所述废气的HCl浓度；
第一SOX检测部，其检测所述废气的SOX浓度；
碱供给部，其基于控制指令而向所述气体流路供给由所述控制指令确定的重量的、包含Ca系碱剂及Na系碱剂在内的碱剂；以及
控制装置，其确定所述碱剂的重量而送出所述控制指令，
所述控制装置基于根据由所述第一HCl检测部检测出的HCl浓度与由所述第一SOX检测部检测出的SOX浓度计算出的HCl/SOX比来确定所述重量。
2.根据权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于，
在HCl/SOX比为规定值以上的情况下，所述控制装置使所述Ca系碱剂的重量增加，在HCl/SOX比为规定值以下的情况下，所述控制装置使所述Na系碱剂的重量增加。
3.根据权利要求1或2所述的废气处理装置，其特征在于，
所述废气处理装置具备：
H2O检测部，其检测所述废气的H2O浓度；以及
加湿机构，其对所述废气进行加湿，
在H2O浓度为规定值以下的情况下，所述控制装置使用所述加湿机构对所述废气进行加湿，使所述碱剂的重量不发生变化。
4.根据权利要求3所述的废气处理装置，其特征在于，
所述废气处理装置具备对流入到所述集尘装置的废气的温度进行检测的温度检测部，
在H2O浓度为规定值以下且所述废气的温度为规定温度以上的情况下，所述控制装置使所述Na系碱剂的重量增加。
5.根据权利要求1或2所述的废气处理装置，其特征在于，
在所述废气的SOX浓度为规定值以下时，所述控制装置不使所述碱剂的重量发生变化。
6.根据权利要求1或2所述的废气处理装置，其特征在于，
所述废气处理装置具备检测所述处理气体的SOX浓度的第二SOX检测部，
在所述处理气体的SOX浓度为规定值以下的情况下，所述控制装置不使所述碱剂的重量发生变化。
7.根据权利要求1或2所述的废气处理装置，其特征在于，
在所述废气的所述HCl浓度为规定值以上的情况下，所述控制装置使所述Ca系碱剂的重量增加，不使所述Na系碱剂的重量发生变化。
8.根据权利要求1或2所述的废气处理装置，其特征在于，
所述废气处理装置具备检测所述处理气体的HCl浓度的第二HCl检测部，
在所述处理气体的HCl浓度为规定值以上的情况下，所述控制装置使所述Ca系碱剂的重量增加，不使所述Na系碱剂的重量发生变化。
9.根据权利要求1或2所述的废气处理装置，其特征在于，
所述集尘装置是袋滤器，具备对堆积在所述袋滤器的表面上的表面体积层的每单位面积的堆积重量进行测定的重量测定运算器，
在所述堆积重量为规定值以上时，所述控制装置不使所述碱剂的重量发生变化。
10.根据权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于，
所述集尘装置是袋滤器，具备对堆积在所述袋滤器的表面上的表面堆积层的每单位面积的堆积重量进行测定的重量测定运算器，
在所述袋滤器刚逆洗之后或从逆洗起经过了恒定期间，在所述堆积重量为规定值以上或所述HCl/SOX比为规定值以下的情况下，所述控制装置使Na系碱剂的重量增加，
在所述堆积重量为规定值以下且所述HCl/SOX比为规定值以上的情况下，所述控制装置使所述Ca系碱剂的重量增加。
11.根据权利要求10所述的废气处理装置，其特征在于，
所述废气处理装置具备：
第二SOX检测部，其检测所述处理气体的SOX浓度；以及
第二HCl检测部，其检测所述处理气体的HCl浓度，
在所述处理气体的HCl浓度为规定值以下且所述处理气体的SOX浓度为规定值以上时，所述控制装置使所述Na系碱剂增加。
12.根据权利要求11所述的废气处理装置，其特征在于，
所述废气处理装置具备：
H2O检测部，其检测所述废气的H2O浓度；以及
加湿机构，其对所述废气进行加湿，
在所述处理气体的SOX浓度为规定值以上且所述H2O浓度为规定值以上的情况下，所述控制装置使所述Ca系碱剂的重量增加，
在所述处理气体的SOX浓度为规定值以上且所述H2O浓度为规定值以下的情况下，所述控制装置使用所述加湿机构对所述废气进行加湿。
13.根据权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于，
所述集尘装置是袋滤器，具备检测所述废气的H2O浓度的H2O检测部，
作为Ca系碱剂，所述碱供给部能够供给如下两种消石灰：其一是，表面系数为12～15m2/g、细孔容积为0.03～0.07cm3/g且与JIS特号相当的特号消石灰；其二是，表面系数为30m2/g以上、细孔容积为0.1～0.3cm3/g的高反应消石灰，
所述控制装置基于所述H2O浓度以及所述HCl/SOX比而区别使用所述特号消石灰与所述高反应消石灰。
14.根据权利要求13所述的废气处理装置，其特征在于，
所述废气处理装置具备根据使用所述特号消石灰的情况下的脱硫率与使用所述高反应消石灰的情况下的脱硫率而制作的所述特号消石灰与所述高反应消石灰的区别使用分界线图，
所述控制装置基于所述区别使用分界线图而区别使用所述特号消石灰与所述高反应消石灰。
15.根据权利要求14所述的废气处理装置，其特征在于，
所述区别使用分界线图根据如下所述的性能曲线图而进行制作，该性能曲线图是针对多个所述H2O浓度的每个所述H2O浓度而制作出的，且包括所述HCl/SOX比与所述脱硫率。
16.根据权利要求1至2、10至15中任一项所述的废气处理装置，其特征在于，
在所述第一HCl检测部以及所述第一SOX检测部中使用傅立叶变换红外量测量。
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