CN1481925A - 含硼酸成分的气体的处理方法 - Google Patents
含硼酸成分的气体的处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1481925A CN1481925A CNA02142621XA CN02142621A CN1481925A CN 1481925 A CN1481925 A CN 1481925A CN A02142621X A CNA02142621X A CN A02142621XA CN 02142621 A CN02142621 A CN 02142621A CN 1481925 A CN1481925 A CN 1481925A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- boric acid
- gas
- alkali metal
- acid component
- metal carbonate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 title claims abstract description 69
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 68
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims description 68
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 37
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 55
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 54
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 claims description 54
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 37
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 30
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 23
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 17
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 9
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims description 7
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims description 7
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 6
- ZADPBFCGQRWHPN-UHFFFAOYSA-N boronic acid Chemical compound OBO ZADPBFCGQRWHPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 4
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 4
- -1 alkali metal hydrogencarbonate Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 3
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 claims 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 abstract description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 4
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 abstract 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 34
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 22
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 21
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 16
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 14
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 13
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 8
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 8
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 8
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 6
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 6
- 206010022000 influenza Diseases 0.000 description 5
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 4
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 4
- 229940072033 potash Drugs 0.000 description 4
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 description 4
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 4
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 3
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 3
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000010148 water-pollination Effects 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N boron trifluoride Chemical compound FB(F)F WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 2
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 2
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 2
- WUUHFRRPHJEEKV-UHFFFAOYSA-N tripotassium borate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]B([O-])[O-] WUUHFRRPHJEEKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 1
- 229910015900 BF3 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxomagnesium;hydrate Chemical compound O.[Mg]=O.[Mg]=O.[Mg]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N disulfur monoxide Inorganic materials O=S=S TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 235000012041 food component Nutrition 0.000 description 1
- 239000005417 food ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 238000007499 fusion processing Methods 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000003900 soil pollution Methods 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical compound S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N trichloroborane Chemical compound ClB(Cl)Cl FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
本发明提供了利用现有的袋滤器或电除尘器，从含有硼酸成分的气体中安全、有效地除去所含硼酸成分的气体处理方法。所述处理方法是在含有标准状态下换算成B2O3的浓度在15mg/m3以上的硼酸成分的气体中，加入固体碱金属碳酸盐类，藉此从气体中除去硼酸成分的气体处理方法。
Description
技术领域
本发明涉及从含有硼酸成分的气体中有效除去硼酸成分的方法。
背景技术
以往，在制造硅硼酸玻璃、釉子或珐琅铁器等时，使用硼砂或硼酸作为原料，因此，在工业熔炉排气或加热炉排气中含有硼酸成分，这成了大气污染的一个原因。此外，在煤电站等，原料煤中含有硼酸成分，因此，燃烧后的排气中含有硼酸成分，这也成了大气污染的一个原因。众所周知，排放入周围环境中的硼酸成分又成了水质或土壤污染的一个原因。
例如，在使用硼砂的高温熔融过程中，其排气中混入了硼酸，该硼酸根据其温度和水蒸气分压，具有用H3BO3、HBO2、B2O3等分子式表示的分子结构。
以往，还没有有效的方法可除去这些硼酸成分，虽然采用过使用氢氧化钠等碱性物质的湿式洗涤法；把氢氧化钾粉末散布在烟道中，然后用袋滤器或电除尘器把氢氧化钾粉末连同酸性成分一起除去的方法；以及把含有产生了硼酸微粒的气体经过滤器精密过滤的方法等。但是，仍不能使经除去处理后的硼酸成分浓度充分降低，因此不是十分有效的除去方法。
例如，在使用湿式洗涤法等时，如果为提高硼酸成分的去除效率而增加碱溶液循环量，则引起排气温度下降，当排气温度低于酸的露点时，气体中的SO3气体或硫酸气体(以下称为SO3成分)成为硫酸雾，存在引起腐蚀的危险。此外，如果提高循环液的碱浓度，则使反应生成物中的碳酸钠、硫酸钠、硼酸钠的浓度上升，造成结晶析出，堵塞循环管线。另一方面，在对被处理气体中注入氢氧化钾微粉的方法中，由于氢氧化钾和硼酸成分的反应性差，所以必须大量使用氢氧化钾微粉，还必须使用大型化设备，并必须进行回收的反应物和未反应固体废物的处理，从而引起成本增加的问题。此外，在对气体精密过滤的方法中，为了充分除去硼酸成分，有必要在气化后使硼酸成分冷却析出，由于温度要达到硫酸和盐酸的露点以下，因此必须设置特殊的价格非常昂贵的袋滤器。
发明内容
本发明提供了除去气体中所含硼酸成分的气体处理方法。此方法中，使含有标准状态下换算成B2O3的浓度在15mg/m3以上的硼酸成分的气体与选自碱金属碳酸盐和碱金属碳酸氢盐的1种以上的固体碱金属碳酸盐类接触，除去前述气体中的硼酸成分。
本发明能从气体中有效除去硼酸成分，这用以往的处理方法是很难做到的。此外，以往的处理方法中所用的粉体分散装置、袋滤器等干式排气处理设备同样适用于本发明。
本发明还提供了对脱硝装置的运行作进一步改进的方法，以及对以往被废弃的排气中的硼成分加以有效利用的方法。
附图说明
图1是对由玻璃熔炉中排出的含硼酸成分的气体的处理方法的流程图。
符号的说明：
1：含硼酸成分的玻璃熔炉、2：稳定器、3：袋滤器、4：排气扇、5：排气脱硝装置、6：烟囱、7：碱性水、8：例1中为碳酸氢钠粉末，例2中为氢氧化钾粉末、9：捕集的尘埃、10：第1烟道、11：第2烟道、12：第3烟道、13：第4烟道、14：第5烟道。
具体实施方式
本发明所述的含有硼酸成分的气体(以下称被处理气体)包括从含有硼酸成分的玻璃或其他无机材料的加热工序或熔融工序中排出的气体等。具体包括硼硅酸耐热玻璃、玻璃幕墙绝热材料、玻璃纤维、液晶显示用玻璃、玻料釉子、硼铁合金、瓷器等的制造时产生的排气或其他工序中产生的气体等含有硼酸成分的气体。本说明书所述的硼酸成分指H3BO3或其脱水物，主要以H3BO3、HBO2、B2O3表示。硼酸成分的浓度以换算成B2O3计。本发明的方法具有把酸性气体全部除去的效果，当含有硼酸成分的被处理气体中还包含了三氟化硼(BF3)或三氯化硼(BCl3)等酸性气体时可将它们同时除去。可除去的其他酸性气体包括HCl、SO2、SO3、H2SO4、HF、HBr、HI等。
本发明的被处理气体所含硼酸成分量在标准状态下换算成B2O3在15mg/m3以上。但是，即使被处理气体中所含硼酸成分量换算成B2O3在15mg/m3以下，本发明仍然有效。
在本发明中，将固体碱金属碳酸盐类散布在被处理气体中并均匀分散，与呈气体状态的硼酸成分接触，中和后除去。在被处理气体中还包含除硼酸以外的其他酸(如硫酸)时，被处理气体处在其露点以上温度为宜。作为其他例子，也可把固体碱金属碳酸盐类制成粒状、球状或块状，再用该成形物形成填充层后使用。处理大量高温排气时，采用把固体碱金属碳酸盐类的粉末散布在排气烟道中的方法为宜。
在本发明中，固体碱金属碳酸盐类只要能经中和反应后除去硼酸成分即可，对其无特别限定。在使用固体碱金属碳酸盐类时，从单位质量的气体处理量大这点考虑，以使用无水盐为宜，当然，含水盐也是同样可使用的。
作为碱金属碳酸氢盐，由于其可大量且廉价购得，无吸湿性，造粒容易，保存方便，也容易进一步粉碎后获得微细粒径，所以，烧结后可形成多孔质(1m2/g以上)的碳酸钠，其中特别好的是碳酸氢钠。在进行气体精制等的过程中，如果不宜使用钠，则可使用碳酸氢钾。
此外，作为碱金属碳酸盐类，可使用碳酸钠、碳酸钾等，从可大量且廉价购得考虑，宜使用碳酸钠。在不宜使用钠的场合则使用碳酸钾为佳。作为碳酸钠，特别适于使用称为轻灰的多孔质碳酸钠，因为其比表面积大，而且容易微粉化。
使用多孔质碳酸钠时，优选其比表面积为1m2/g以上的轻灰。在多孔质以外，平均粒径小则比表面积增加，即使是称为重灰的非多孔质碳酸钠，也能经微粉化后使其比表面积达到1m2/g以上，从而使其反应性提高。从容易粉碎和多孔质考虑，轻灰具有比表面积更大、性能更好的优点。另一方面，重灰具有一般容易购得、容积小、运费低等优点。所述比表面积是通过BET法获得的值。
这些固体碱金属碳酸盐类可单独使用也可混合使用，没有任何差异。此外，如下所述，为了提高固体碱金属碳酸盐类及其粉体的流动性，又为了防止结块而添加的防结块剂可使用天然产品或合成产品。在使用碳酸钠或碳酸钾作为固体碱金属碳酸盐类时，由于其吸湿性强，需处于长期包装状态下进行保管，因此采用经防湿处理后的包装材料进行包装为宜。具体的包装材料以采用按JIS-Z0208规定的40℃时的透湿性在5g/m2·日以下的材料为宜。所述透湿度是指把包装材料作为界面，界面一侧是相对湿度90％的空气，界面另一侧是保持干燥状态的氯化钙，然后把经过24小时后通过界面的水蒸气质量换算成每单位面积包装材料的数值。特别理想的是40℃时的透湿度在1g/m2·日以下。
所用固体碱金属碳酸盐类的体积平均粒径最好为1～100μm。这样，固体碱金属碳酸盐类粒子的比表面积较大，与硼酸成分的反应性较高，可有效除去硼酸成分。此外，由于单位质量的粒子个数较多，所以被处理气体中的个数密度提高，能够缩短硼酸成分向烟道内的粒子扩散的距离，可提高反应性。从硼酸成分的除去效果看，对平均粒径的下限无特别规定，但如果平均粒径不足1μm，则粉碎操作会提高工业制造的成本。如果平均粒径超过0.1mm，则散布在烟道内时，不能够充分反应而直接沉入烟道底部，所以也不理想。因此，平均粒径较好是在50μm以下，更好是在30μm以下，特别好的是在20μm以下。
在本发明中，平均粒径是指用激光衍射散射式粒度分布测定装置进行测定，把全体积作为100％，求取累积曲线，当其累积体积到达50％时的粒径就称为平均粒径(μm)。
固体碱金属碳酸盐类向被处理气体的散布量是对应于换算成B2O3为1摩尔的气体中的硼酸成分，以0.5～50倍摩尔(例如，碳酸氢钠用NaHCO3换算表示的摩尔数，碳酸钠用Na2CO3换算表示的摩尔数)为宜。如果散布量不足0.5倍摩尔，则与硼酸成分反应时当量不够，使硼酸成分的降低量不充分，效果不理想；如果添加量超过50倍摩尔，则成本过高，也不理想。此外，许多情况下排气中含有硫的氧化物、氯化氢、氟化氢等酸性气体，本发明的固体碱金属碳酸盐类与这些酸性气体有很高的反应率，因而通过反应被消耗掉了。所以，为除去其他各种酸性气体，与氢氧化钙粉末的散布或氢氧化钠的湿式喷淋组合使用为宜，这样就可使上述固体碱金属碳酸盐类的散布量减少。
固体碱金属碳酸盐类向被处理气体中散布的方法包括通过空气输送注入烟道等的方法，使用喷射泵通过压缩气体边吸引边注入粉体的方法，以及后述的在使用前即刻粉碎，即从粉碎机的排出口直接注入的方法等。
为除去散布在被处理气体中的固体碱金属碳酸盐类，可使用电除尘器、袋滤器、文丘里洗气器、填充塔等设备。
利用本发明的方法，使标准状态下换算成B2O3的被处理气体中的硼酸成分的浓度可降到处理前的60质量％以下，更好的是降到处理前的50质量％以下。
大粒子的固体碱金属碳酸盐类需粉碎后再使用的情况下，对其平均粒径的调整方法包括在向烟道等散布前即刻粉碎的方法(以下称为现场粉碎法)，预先把大粒子微粉碎并保存在贮槽中供以后使用的方法(以下称为预粉碎法)。
对于现场粉碎法，平时把大粒子保存在贮槽中，在使用前即刻定量供给粉碎机进行粉碎，然后直接散布于烟道等内。所用的粉碎机包括针孔式研磨机、粉磨机等冲击式粉碎机或射流磨碎机等气流式粉碎机等。为达到平均粒径20μm以下的高效粉碎，宜使用具有分级装置的粉碎机。此外，为提高与硼酸成分的反应性，使固体碱金属碳酸盐类粒子经粉碎、分级后，其筛下累积粒度分布达到90％粒子的粒径在60μm以下，然后再注入气体中为宜。如果90％粒子的粒径在30μm以下则更佳。所述的分级机可使用风力式分级机。所述的粉碎机可使用ホソカワミクロン株式会社制造的干式冲击式微粉碎机(商品名：ACM粉磨机)等内部设置干式风力分级装置的机器。
对于预粉碎法，预先把大粒子粉碎成所需的平均粒径并保存在贮槽中，在使用时再将其散布于烟道等内。所用的粉碎机，除了以上所述外，也可使用球磨机、振动研磨机、介质搅拌研磨机等介质式粉碎机。此外，还可采用经湿式粉碎机微粉碎后再干燥的方法。
一般情况下，现场粉碎法适用于可设置专用粉碎设备的使用量大的场合；预粉碎法适用于集中后在其他场所进行粉碎后，对使用量小或达到10μm左右微粉碎的除硼酸成分的场合。
被粉碎的原料的平均粒径以50～500μm为宜，如果平均粒径不满50μm，则向粉碎机稳定供给有困难，所以不理想；如果平均粒径超过500μm，要粉碎到20μm以下，则粉碎机设备庞大，所以也不理想。
在预粉碎法中，粉碎物在保存期间发生凝集，这样在使用时就很难将粉碎物定量地供给烟道等。因此，可将被粉碎物质与防结块剂一起粉碎，或粉碎后加入防结块剂。
所述的防结块剂介于固体碱金属碳酸盐类粒子之间，防止固体碱金属碳酸盐类粒子相互间的接触，从而防止了固体碱金属碳酸盐类粒子的结块。由于防结块剂的添加可阻止固体碱金属碳酸盐类在粉碎时或固体碱金属碳酸盐类微粉在散布时的凝集，因此也适用于现场粉碎法。
防结块剂的平均粒径以0.005～5μm为宜。如果防结块剂的平均粒径在0.005μm以下，则防止结块的效果不佳，而且无法作为价廉的工业制品从市场购得，因此不理想。如果平均粒径超过5μm，则原料为微粒子时，即使添加相同质量比例的防结块剂，由于防结块剂的个数少，其防止结块的效果就差，因此也不理想。防结块剂的平均粒径以0.005～2μm为更佳，而以0.005～0.1μm为最佳。
所述防结块剂可使用众所周知的以阻止粉体结块或提高滚动性为目的的添加物，包括碳酸镁、二氧化硅、氧化铝、铝硅酸盐、沸石、滑石粉、硬脂酸盐等，也可混合使用上述几种物质。其中优选二氧化硅，而在二氧化硅中特别优选平均粒径小、阻止结块的效果和提高流动性效果俱佳，且容易购得的湿二氧化硅。
在使用湿二氧化硅时，宜使用根据固体碱金属碳酸盐类在装置中的散布位置而在水中分散性良好的亲水性湿二氧化硅。其理由是，如果使用疏水性的湿二氧化硅，虽对固体碱金属碳酸盐类的流动性改善的效果良好，但是，以在湿式排烟脱硫装置的上流散布固体碱金属碳酸盐类及其防结块剂的情况为例，在排烟脱硫装置的吸收塔内凝集了疏水性湿二氧化硅，并在气液界面形成膜，这样有可能由于搅拌和混合使空气进入膜内，并出现泡无法消失的发泡现象。此外，在把反应后的固体碱金属碳酸盐类溶解于水后废弃的情况也同样是以亲水性的湿二氧化硅为宜。
湿二氧化硅如不作疏水性处理就有亲水性，适于用作防结块剂。亲水性的湿二氧化硅不浮在水面上而是分散在水中，因此，不发生由于上述的发泡引起的故障。另一方面，在散布固体碱金属碳酸盐类及其防结块剂的地方与排烟脱硫装置之间设置电除尘器的方法中，由于不发生前述发泡等故障，作为防结块剂，无论是疏水性的还是亲水性的都可使用。
也可使用沸石作为防结块剂。沸石作为防结块剂的效果比湿二氧化硅差，但由于沸石能与被处理气体中的酸性成分发生中和反应，因此可以使用。特别优选的是称为4A型沸石的合成沸石，其平均粒径小，约为1～5μm，并含有钠，因此也具有与酸性成分的中和作用。而且，所述沸石经干燥后的粉末也可作干燥剂使用，它可抑制粉碎后的固体碱金属碳酸盐类微粉因吸水引起的结块或凝集。因此，如果组合使用沸石和湿二氧化硅，则效果更佳，这特别适用于选用碳酸钠作为固体碱金属碳酸盐类的场合，既能防止碳酸钠吸湿而生成一水合盐，又能防止结块。
本发明的防结块剂的用量为固体碱金属碳酸盐类的0.1～5重量％。如果添加量不足0.1重量％，则对固体碱金属碳酸盐类的流动性改善效果差，因此不理想。另一方面，如果添加量超过5重量％，则固体碱金属碳酸盐类的流动性改善效果并不随其添加量的增加而提高，这样成本就上升，因此也不理想。特别优选的添加量为0.3～2重量％。
作为固体碱金属碳酸盐类的结块防止和流动性改善的方法，可在平均粒径在20μm以下的固体碱金属碳酸盐类微粉中加入平均粒超过20μm、特别是粒径在50μm以上的固体碱金属碳酸盐类粗粒。这样在用预粉碎法把固体碱金属碳酸盐类微粉保存在贮槽中一定时间后再用于气体处理的情况下，可改善后述的来自贮槽的微粉的排出性。在较大的粗粒子的重量和体积作用下，使得由微粒子形成的松散结块散开。
也可把防结块剂和上述粗粒一起加入平均粒径20μm以下的固体碱金属碳酸盐类微粉中后再进行气体处理。粗粒的混合量一般为平均粒径20μm以下的固体碱金属碳酸盐类与该粗粒的合计量的10～30重量％。例如，固体碱金属碳酸盐类用碳酸氢钠或碳酸钠的情况下，可相应分别使用粗粒状的碳酸氢钠或碳酸钠。
按照上述的用量比例混入粗粒，可防止出现粉体只在贮槽的中央部分排出，而在槽壁附近的粉体仍残留下来的“凹孔”现象，此效果可以通过利用物理方法混入大粒子而获得。从硼酸成分的除去效果考虑，使用固体碱金属碳酸盐类同类的粗粒时，该粗粒本身也具有一定程度的除去硼酸成分的功能。
本发明的气体处理方法是在除去硼酸成分后，优选使用排烟脱硫装置。通过排烟脱硫装置的使用，可有效除去气体中SO2、SO3及硫酸成分。
本发明是干式法，把固体碱金属碳酸盐类粉末散布在被处理气体中，因此，所用装置和湿式不同，其装置和运行管理方便，操作稳定。此外，与使用氢氧化钙、碳酸钙或氢氧化镁等情况不同，中和后的残渣和未反应物是水溶性的。因此，如果溶解于水用公知的排水处理方法除去硼酸，就可减少固体废物。
本发明中，被处理气体经固体碱金属碳酸盐类处理后，可再用排烟脱硫装置或排烟脱硝装置进行处理。
在本发明中，用排烟脱硝装置处理被处理气体时，特别是采用碳酸氢钠、碳酸氢钾、轻灰或碳酸钾的情况下，可使以V2O5等为活性成分的脱硝催化剂层的入口处的SOx浓度降至10ppm以下，更好的是降至5ppm以下。这样就可延长催化剂的使用寿命。因脱硝而组合使用的NH3和SO3的反应可防止生成NH4HSO4。
在本发明中，用固体碱金属碳酸盐类处理以硼酸成分为原料的来自玻璃熔融工序的排气，经处理后产生的硼酸钾金属盐用袋滤器捕集，捕集的硼酸钾金属盐可作为原料的一部分再循环使用于熔融工序。在用袋滤器等捕集的固体碱金属碳酸盐类的反应物中也包含了与除硼酸之外的酸性气体形成的反应生成物的情况下，要考虑其组成，并调整其他原料的配比，作为玻璃的配料成分被用于熔融工序中。
为了确认加入碳酸氢钠后对除去气体中硼酸成分的效果，进行在实际上含有硼酸的玻璃熔炉的排气中散布碳酸氢钠粉末的试验。
以下按照图1对本发明的实施例进行说明。
熔炉1中产生的约500℃排气通过第1烟道10送入稳定器2。在稳定器2中加入碱性水7除去SO2等，并使气体温度降至约200℃。接着，对进入稳定器2和袋滤器3之间的第2烟道11的排气中注入碳酸氢钠粉末8，中和除去硼酸成分，再送往袋滤器3，然后尘埃与在稳定器2中未被除去的残余SO2和硼酸成分反应，除去生成的粉尘等。用袋滤器3捕集到的尘埃9被排出系统外。另一方面，通过袋滤器的排气经第3烟道12后利用排气扇4作用被送入第4烟道13，再通过第5烟道14被送入烟囱6，最后从烟囱6排出。
含有硼酸成分的玻璃熔炉是换热式的平炉，其重油消耗量为450L/h、排气流量8000m3/h，来自炉内的排气中的硼酸成分换算成B2O3为600mg/m3。L表示容量的单位“升”，气体的体积是指标准状态下的体积。
如图1所示，对排气的取样是在袋滤器出口的第3烟道12处，用圆筒滤纸和水吸收并固定含有排气的硼酸成分，通过ICP发光分析法(电感耦合等离子原子分光分析)分析硼酸成分，再换算成B2O3。
在本实施例中，使用日机装株式会社制造的マイクロトラックFRA 9220测定平均粒径。此外，ICP发光分析装置使用的是セイコ一电子株式会社制造的SPS4000。
[例1(实施例)]
把平均粒径102μm的碳酸氢钠(旭硝子株式会社制造)用粉碎机(ホソカワミクロン公司制造的干式粉碎机，商品名：ACM粉磨机)粉碎成平均粒径为9μm、且累积筛下粒度分布的90％粒子的粒径为19μm的碳酸氢钠粉末。在微粉碎时，把平均粒径0.01μm的亲水性湿二氧化硅(日本アエロジル株式会社制造，商品名：AEROSIL-R90G)按1.0重量％(以碳酸氢钠粉末为基准)添加、混合在碳酸氢钠粉末中。
注入碳酸氢钠粉末时的结果示于表1。碳酸氢钠的散布量用对应于1摩尔的B2O3的倍数来表示。
此外，在不散布作为固体碱金属碳酸盐类的碳酸氢钠微粉的情况下，来自烟囱的排气组成是含有10体积％的O2、15体积ppm的SO2。
表1
| 编号 | 碳酸氢钠散布量[倍mol] | 换算成B2O3浓度(mg/m3) | B2O3残留率(质量％) | |
| 空白 | 注入中 | |||
| 1-1 | 15 | 82 | 39 | 48 |
| 1-2 | 25 | 75 | 14 | 18 |
在排气扇4出口的第4烟道13处，用连续自动分析仪记录SO2的浓度变化，记录所示SO2浓度从15体积ppm降至3体积ppm，显示SO2的除去效果。这样，就能够实现脱硝装置的以V2O5等为活性成分的脱硝催化剂层的使用寿命的延长。此外，碳酸氢钠粉末的注入对袋滤器3等现有设备并无影响。
[例2]
试验中除使用平均粒径4μm、90％的粒径为33μm的氢氧化钙来代替例1中的碳酸氢钠之外，其他条件都与例1相同，其结果示于表2。
在不散布氢氧化钙的场合下，试验时来自烟囱的排气组成是含有10体积％的O2、15体积ppm的SO2。
表2
| 编号 | 氢氧化钙散布量[倍mol] | 换算成B2O3浓度(mg/m3) | B2O3残留率(质量％) | |
| 空白 | 注入中 | |||
| 2-1 | 20 | 71 | 58 | 82 |
| 2-2 | 25 | 75 | 46 | 61 |
与例1相同，记录SO2的浓度变化，SO2浓度从15体积ppm变为12体积ppm，可知没有明显降低。此外，氢氧化钙的散布对袋滤器等现有设备并无影响。
Claims (10)
1.含硼酸成分的气体的处理方法，其特征在于，使含有标准状态下换算成B2O3的浓度在15mg/m3以上的硼酸成分的气体与选自碱金属碳酸盐和碱金属碳酸氢盐的1种以上的固体碱金属碳酸盐类接触，除去前述气体中的硼酸成分。
2.如权利要求1所述的气体处理方法，其特征还在于，通过前述含有硼酸成分的气体与前述固体碱金属碳酸盐类接触，使气体中的标准状态下换算成B2O3的硼酸成分的浓度降至处理前的60质量％以下。
3.如权利要求1或2所述的气体处理方法，其特征还在于，前述固体碱金属碳酸盐类的体积平均粒径为1～100μm。
4.如权利要求1～3中任一项所述的气体处理方法，其特征还在于，前述固体碱金属碳酸盐类是碳酸钠。
5.如权利要求4所述的气体处理方法，其特征还在于，前述碳酸钠是比表面积在1m2/g以上的轻灰。
6.如权利要求1～3中任一项所述的气体处理方法，其特征还在于，前述固体碱金属碳酸盐类是碳酸氢钠。
7.如权利要求1～6中任一项所述的气体处理方法，其特征还在于，前述含有硼酸成分的气体是从玻璃的加热工序或熔融工序排出的气体。
8.如权利要求1～7中任一项所述的气体处理方法，其特征还在于，前述含有硼酸成分的气体经前述固体碱金属碳酸盐类处理后，再用排烟脱硫装置进行处理。
9.如权利要求1～8中任一项所述的气体处理方法，其特征还在于，前述含有硼酸成分的气体经前述固体碱金属碳酸盐类处理后，再用排烟脱硝装置进行处理。
10.如权利要求1～9中任一项所述的气体处理方法，其特征还在于，前述含有硼酸成分的气体经前述固体碱金属碳酸盐类处理后，经处理产生的硼酸碱金属盐作为含硼酸成分的原料再循环进入玻璃的熔融工序。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB02142621XA CN1321721C (zh) | 2002-09-09 | 2002-09-09 | 含硼酸成分的气体的处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB02142621XA CN1321721C (zh) | 2002-09-09 | 2002-09-09 | 含硼酸成分的气体的处理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1481925A true CN1481925A (zh) | 2004-03-17 |
| CN1321721C CN1321721C (zh) | 2007-06-20 |
Family
ID=34148078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB02142621XA Expired - Fee Related CN1321721C (zh) | 2002-09-09 | 2002-09-09 | 含硼酸成分的气体的处理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1321721C (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102093592A (zh) * | 2010-12-31 | 2011-06-15 | 常州市英特玛柯橡塑科技有限公司 | 助发泡剂及其制备方法 |
| CN101888980B (zh) * | 2007-12-05 | 2013-06-05 | 旭硝子株式会社 | 含硼玻璃制品的制造方法及含硼玻璃制品制造时产生的废气的净化方法 |
| CN104797537A (zh) * | 2012-11-15 | 2015-07-22 | 旭硝子株式会社 | 无碱玻璃的制造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4631178A (en) * | 1983-04-18 | 1986-12-23 | Owens-Corning Fiberglas Corporation | Method of removing boric oxide from flue gases |
| AU5078390A (en) * | 1989-03-28 | 1990-10-18 | Avir Finanziaria S.P.A. | Process for the purification of waste gases emitted from a melting furnace |
-
2002
- 2002-09-09 CN CNB02142621XA patent/CN1321721C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101888980B (zh) * | 2007-12-05 | 2013-06-05 | 旭硝子株式会社 | 含硼玻璃制品的制造方法及含硼玻璃制品制造时产生的废气的净化方法 |
| CN102093592A (zh) * | 2010-12-31 | 2011-06-15 | 常州市英特玛柯橡塑科技有限公司 | 助发泡剂及其制备方法 |
| CN102093592B (zh) * | 2010-12-31 | 2012-11-21 | 常州市英特玛柯橡塑科技有限公司 | 助发泡剂及其制备方法 |
| CN104797537A (zh) * | 2012-11-15 | 2015-07-22 | 旭硝子株式会社 | 无碱玻璃的制造方法 |
| CN104797537B (zh) * | 2012-11-15 | 2017-03-08 | 旭硝子株式会社 | 无碱玻璃的制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1321721C (zh) | 2007-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3948075B2 (ja) | 酸性成分除去剤および酸性成分除去方法 | |
| CN115073023B (zh) | 一种高效脱硫用熟石灰的制备方法 | |
| JP2011177711A (ja) | ガスの処理方法 | |
| CN103540382A (zh) | 一种减排细微颗粒物与重金属的燃煤添加剂及其制备方法 | |
| CN103537184A (zh) | 以钢铁酸洗废渣配制复合脱除剂进行脱硫脱硝的方法 | |
| CN1086959C (zh) | 一种烟气脱硫剂和烟气脱硫方法 | |
| CN1321721C (zh) | 含硼酸成分的气体的处理方法 | |
| CN200998629Y (zh) | 除尘器的预处理装置 | |
| JP6137643B2 (ja) | 乾式排煙移動層浄化装置 | |
| EP1398067A1 (en) | Method for treating a gas containing a boric acid component | |
| JP2004082103A (ja) | Ｓｏ２を含有するガスの処理方法 | |
| CN215625311U (zh) | 一种粉煤灰生产用空气输送斜槽 | |
| CN201791470U (zh) | 一种中小型燃煤锅炉干法悬浮床式烟气脱硫系统 | |
| CN100528300C (zh) | 废气处理剂、废气处理方法以及废气处理装置 | |
| CN114870619A (zh) | 一种电解铝烟气干法硫、硝、氟、碳协同脱除及余热回收方法与一体化系统 | |
| US20190022621A1 (en) | Sorbent Composition for an Electrostatic Precipitator | |
| JP5158139B2 (ja) | ガスの処理方法 | |
| CN213668657U (zh) | 烟气脱硫脱硝装置及胶凝材料生产装置 | |
| JP2000063116A (ja) | 新規水酸化カルシウム、その製造方法及びそれを有効成分とする酸性ガス処理剤 | |
| CN114011840A (zh) | 垃圾焚烧飞灰资源化利用系统 | |
| CN209865758U (zh) | 低钙硫比高效cfb烟气超净系统 | |
| CN103537185A (zh) | 一种以钢铁厂酸洗废渣为主料的脱硫脱硝剂及脱除方法 | |
| CN103272439A (zh) | 填料流动置换式除尘装置 | |
| CN101961593A (zh) | 溶解式气体干燥材料及其制备方法 | |
| CN211725302U (zh) | 一种烟气干法脱硫装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Tokyo, Japan Patentee after: ASAHI GLASS Co.,Ltd. Address before: Tokyo, Japan Patentee before: ASAHI GLASS Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20070620 Termination date: 20210909 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |