JP2000131306A - スラリ中の炭酸塩濃度の測定法及び装置 - Google Patents
スラリ中の炭酸塩濃度の測定法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スラリ中の石灰石粒子の沈降・分離を防止
し、スラリ温度を一定に維持し、または溶存ＣＯ２濃度
が飽和溶解度以上になる場合も考慮して脱硫装置の吸収
液などで代表されるスラリ中の炭酸塩濃度を測定するこ
と。 【解決手段】 炭酸塩を含むスラリＡをオーバフロー管
２０及び攪拌装置１９を有するタンク１８に先端が管２
０より低い位置にあるスラリ供給管から供給し、タンク
１８中のスラリＡを十分攪拌することによりスラリ中の
石灰石粒子の沈降・分離を防止し、またスラリ温度の変
動幅が３℃以内になるよう溶存ＣＯ２濃度測定槽１５で
溶存ＣＯ２濃度を測定する。このとき、酸Ｃを添加する
前に溶存ＣＯ２濃度が飽和溶解度以下になるように所定
流量に水ＤをスラリＡに混合して、水Ｄで希釈前のスラ
リＡ中の炭酸塩濃度を算出することにより、測定時のｐ
Ｈを維持しやすくかつ希釈前のスラリＡ中のＣａＣＯ３
濃度を正確に求めることが可能になる。
し、スラリ温度を一定に維持し、または溶存ＣＯ２濃度
が飽和溶解度以上になる場合も考慮して脱硫装置の吸収
液などで代表されるスラリ中の炭酸塩濃度を測定するこ
と。 【解決手段】 炭酸塩を含むスラリＡをオーバフロー管
２０及び攪拌装置１９を有するタンク１８に先端が管２
０より低い位置にあるスラリ供給管から供給し、タンク
１８中のスラリＡを十分攪拌することによりスラリ中の
石灰石粒子の沈降・分離を防止し、またスラリ温度の変
動幅が３℃以内になるよう溶存ＣＯ２濃度測定槽１５で
溶存ＣＯ２濃度を測定する。このとき、酸Ｃを添加する
前に溶存ＣＯ２濃度が飽和溶解度以下になるように所定
流量に水ＤをスラリＡに混合して、水Ｄで希釈前のスラ
リＡ中の炭酸塩濃度を算出することにより、測定時のｐ
Ｈを維持しやすくかつ希釈前のスラリＡ中のＣａＣＯ３
濃度を正確に求めることが可能になる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭酸塩を含むスラ
リ中の炭酸塩濃度を測定する方法、特に炭酸塩を含むス
ラリ中の炭酸塩濃度の自動連続測定方法と装置に関する
ものである。
リ中の炭酸塩濃度を測定する方法、特に炭酸塩を含むス
ラリ中の炭酸塩濃度の自動連続測定方法と装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】ＣａＣＯ３などの炭酸塩を含むスラリ中
の炭酸塩濃度を測定する方法としては、ＪＩＳＲ９１０
１に定められている方法が良く知られているが、この方
法は手分析であり、測定にも数十分の時間を必要とす
る。連続測定に関する発明もいくつか特許出願されてい
る（例えば特公平３−５２８２６号公報、特開平２−１
９５２５３号公報）。
の炭酸塩濃度を測定する方法としては、ＪＩＳＲ９１０
１に定められている方法が良く知られているが、この方
法は手分析であり、測定にも数十分の時間を必要とす
る。連続測定に関する発明もいくつか特許出願されてい
る（例えば特公平３−５２８２６号公報、特開平２−１
９５２５３号公報）。
【０００３】特公平３−５２８２６号公報及び特開平２
−１９５２５３号公報に示されている方法では、炭酸塩
を含むスラリに酸を添加して加熱し、気相中にＣＯ２を
放出させてガス中のＣＯ２濃度を測定することにより炭
酸塩濃度を算出する方法である。しかし、これらの方法
は自動連続分析であるが、気相中にＣＯ２を完全に放出
させるのに時間がかかり、結果として測定時間が長くな
る。
−１９５２５３号公報に示されている方法では、炭酸塩
を含むスラリに酸を添加して加熱し、気相中にＣＯ２を
放出させてガス中のＣＯ２濃度を測定することにより炭
酸塩濃度を算出する方法である。しかし、これらの方法
は自動連続分析であるが、気相中にＣＯ２を完全に放出
させるのに時間がかかり、結果として測定時間が長くな
る。
【０００４】ＣａＣＯ３を含むスラリを使用する分野と
して、燃焼排煙中の硫黄酸化物を除去する排煙脱硫処理
分野がある。火力発電所等においてボイラにおける化石
燃料の燃焼に伴って発生する排煙中の硫黄酸化物、中で
も特に二酸化硫黄（ＳＯ２）をＣａＣＯ３を含む吸収液
スラリで吸収除去する排煙脱硫装置ではボイラ負荷や使
用化石燃料の性状の変化に応じてＣａＣＯ３の供給量を
調整し、吸収液スラリ中の溶存ＣＯ２濃度を最適な値
（例えば、排ガス量や排ガス中のＳＯ２濃度が増加する
と吸収液スラリ中のＣａＣＯ３濃度も高める）に制御す
ることにより、経済的でかつ高い脱硫性能を維持する必
要がある。しかし、従来の技術では吸収液スラリ中のＣ
ａＣＯ３の測定に長い時間を要し、急なボイラ負荷や使
用燃料の性状の変化に対応したＣａＣＯ３供給量の調整
が不可能であった。
して、燃焼排煙中の硫黄酸化物を除去する排煙脱硫処理
分野がある。火力発電所等においてボイラにおける化石
燃料の燃焼に伴って発生する排煙中の硫黄酸化物、中で
も特に二酸化硫黄（ＳＯ２）をＣａＣＯ３を含む吸収液
スラリで吸収除去する排煙脱硫装置ではボイラ負荷や使
用化石燃料の性状の変化に応じてＣａＣＯ３の供給量を
調整し、吸収液スラリ中の溶存ＣＯ２濃度を最適な値
（例えば、排ガス量や排ガス中のＳＯ２濃度が増加する
と吸収液スラリ中のＣａＣＯ３濃度も高める）に制御す
ることにより、経済的でかつ高い脱硫性能を維持する必
要がある。しかし、従来の技術では吸収液スラリ中のＣ
ａＣＯ３の測定に長い時間を要し、急なボイラ負荷や使
用燃料の性状の変化に対応したＣａＣＯ３供給量の調整
が不可能であった。
【０００５】このような背景から、本発明者らは短時間
にスラリ中のＣａＣＯ３濃度を連続測定する方法を提案
した（特願平７−１９３８９１号）。さらに、スラリ中
に亜硫酸が存在する場合でも、あらかじめ酸化剤を添加
して亜硫酸を酸化した後、塩酸や硫酸などの酸を添加す
ることにより、ＪＩＳＲ９１０１に定められている方法
とほぼ同じ測定結果が得られることが分かった（特開平
９−１０１２９６号公報（特願平７−１９３８９１号の
国内優先権主張出願））。
にスラリ中のＣａＣＯ３濃度を連続測定する方法を提案
した（特願平７−１９３８９１号）。さらに、スラリ中
に亜硫酸が存在する場合でも、あらかじめ酸化剤を添加
して亜硫酸を酸化した後、塩酸や硫酸などの酸を添加す
ることにより、ＪＩＳＲ９１０１に定められている方法
とほぼ同じ測定結果が得られることが分かった（特開平
９−１０１２９６号公報（特願平７−１９３８９１号の
国内優先権主張出願））。
【０００６】図６に本発明者らが提案した前記発明に関
するフローを示す。脱硫装置の吸収液循環ライン１のス
ラリＡはポンプ２によりライン３を経由した酸化槽４に
送られる。酸化槽４では、スラリＡ中の溶存酸素濃度が
溶存酸素計５により測定され、溶存酸素濃度が所定の値
以下の場合は過酸化水素水添加ライン６からポンプ７に
より過酸化水素水Ｂが添加される。この際の過酸化水素
水Ｂの添加量は、演算機８により制御される。
するフローを示す。脱硫装置の吸収液循環ライン１のス
ラリＡはポンプ２によりライン３を経由した酸化槽４に
送られる。酸化槽４では、スラリＡ中の溶存酸素濃度が
溶存酸素計５により測定され、溶存酸素濃度が所定の値
以下の場合は過酸化水素水添加ライン６からポンプ７に
より過酸化水素水Ｂが添加される。この際の過酸化水素
水Ｂの添加量は、演算機８により制御される。
【０００７】さらに、ｐＨ測定槽９に送られる途中のラ
イン１０中でスラリＡに酸添加ライン１１を通して酸添
加ポンプ１２により塩酸Ｃが添加される。この際の塩酸
Ｃの添加量はｐＨ測定槽９内のｐＨ計１３の指示値に応
じて演算機８により制御される。塩酸Ｃを添加されたス
ラリＡはライン１４から溶存ＣＯ２測定槽１５内に送ら
れ、そこで溶存ＣＯ２計１６により溶存ＣＯ２濃度が測
定される。演算機８により溶存ＣＯ２濃度測定値からス
ラリＡ中のＣａＣＯ３濃度が算出される。測定が終了し
たスラリＡはライン１７から排出される。
イン１０中でスラリＡに酸添加ライン１１を通して酸添
加ポンプ１２により塩酸Ｃが添加される。この際の塩酸
Ｃの添加量はｐＨ測定槽９内のｐＨ計１３の指示値に応
じて演算機８により制御される。塩酸Ｃを添加されたス
ラリＡはライン１４から溶存ＣＯ２測定槽１５内に送ら
れ、そこで溶存ＣＯ２計１６により溶存ＣＯ２濃度が測
定される。演算機８により溶存ＣＯ２濃度測定値からス
ラリＡ中のＣａＣＯ３濃度が算出される。測定が終了し
たスラリＡはライン１７から排出される。
【０００８】スラリＡに酸を添加するとスラリＡ中のＣ
ａＣＯ３と等モルのＣＯ２が発生し、溶解度以下であれ
ばＣＯ２は水に溶解する。このため、スラリＡ中の溶存
ＣＯ ２濃度を測定すれば、酸を添加する前には同モルの
ＣａＣＯ３が存在していたことになり、容易にＣａＣＯ
３濃度を求めることができる。この方法により排煙脱硫
装置で用いる脱硫スラリ中のＣａＣＯ３濃度を測定した
結果、ほとんどの場合でＪＩＳＲ９１０１に定められて
いる方法と測定誤差の範囲内で同じ値が得られた。
ａＣＯ３と等モルのＣＯ２が発生し、溶解度以下であれ
ばＣＯ２は水に溶解する。このため、スラリＡ中の溶存
ＣＯ ２濃度を測定すれば、酸を添加する前には同モルの
ＣａＣＯ３が存在していたことになり、容易にＣａＣＯ
３濃度を求めることができる。この方法により排煙脱硫
装置で用いる脱硫スラリ中のＣａＣＯ３濃度を測定した
結果、ほとんどの場合でＪＩＳＲ９１０１に定められて
いる方法と測定誤差の範囲内で同じ値が得られた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のスラリＡ中の炭酸塩濃度の測定法及び装置では、下
記のような問題のために誤差を生じる場合があることが
判明した。 （ａ）排煙脱硫装置などからＣａＣＯ３濃度連続測定装
置へＣａＣＯ３（通常は石灰石）を含むスラリＡを送る
場合、スラリＡ中の石灰石粒子（通常、平均粒径は数〜
数十μｍ）が沈降・分離するため、脱硫装置の吸収液を
代表するサンプルを測定セルに送ることができず、誤差
の原因となる。
来のスラリＡ中の炭酸塩濃度の測定法及び装置では、下
記のような問題のために誤差を生じる場合があることが
判明した。 （ａ）排煙脱硫装置などからＣａＣＯ３濃度連続測定装
置へＣａＣＯ３（通常は石灰石）を含むスラリＡを送る
場合、スラリＡ中の石灰石粒子（通常、平均粒径は数〜
数十μｍ）が沈降・分離するため、脱硫装置の吸収液を
代表するサンプルを測定セルに送ることができず、誤差
の原因となる。
【００１０】（ｂ）排煙脱硫装置内の吸収液の温度はボ
イラ負荷などで変動し、さらに排煙脱硫装置からＣａＣ
Ｏ３濃度連続測定装置へ吸収液を送る場合には外気温度
によって測定時のスラリＡの温度が変化する。このた
め、測定誤差が生じる。さらに、スラリＡの温度が高
く、かつスラリＡ中のＣａＣＯ３濃度が高い場合は酸を
添加した後の溶存ＣＯ２濃度が飽和溶解度以上になり、
測定誤差となる。
イラ負荷などで変動し、さらに排煙脱硫装置からＣａＣ
Ｏ３濃度連続測定装置へ吸収液を送る場合には外気温度
によって測定時のスラリＡの温度が変化する。このた
め、測定誤差が生じる。さらに、スラリＡの温度が高
く、かつスラリＡ中のＣａＣＯ３濃度が高い場合は酸を
添加した後の溶存ＣＯ２濃度が飽和溶解度以上になり、
測定誤差となる。
【００１１】（ｃ）測定セルに供給されるサンプル流量
が変化すると、ｐＨを所定の範囲に維持するために必要
な酸添加量が変化し、酸添加ポンプ流量を制御すること
が困難になる。脱硫装置の吸収液などのような固体粒子
を含んだサンプルの流量を測定・制御することは、流量
が多い場合（例えば、毎分数Ｌ以上）は可能であるが、
流量が少ない（例えば、毎分数百ｍＬ以下）場合は困難
であった。また、スラリ中のＣａＣＯ３濃度が高く、酸
を添加した後の溶存ＣＯ２濃度が飽和溶解度以上になる
場合は、水などによりあらかじめスラリＡを希釈する必
要があるが、そのためにはスラリＡの流量を正確に把握
し、溶存ＣＯ２濃度測定値及び水による希釈倍率から希
釈前のスラリＡ中のＣａＣＯ３濃度を計算する必要があ
る。
が変化すると、ｐＨを所定の範囲に維持するために必要
な酸添加量が変化し、酸添加ポンプ流量を制御すること
が困難になる。脱硫装置の吸収液などのような固体粒子
を含んだサンプルの流量を測定・制御することは、流量
が多い場合（例えば、毎分数Ｌ以上）は可能であるが、
流量が少ない（例えば、毎分数百ｍＬ以下）場合は困難
であった。また、スラリ中のＣａＣＯ３濃度が高く、酸
を添加した後の溶存ＣＯ２濃度が飽和溶解度以上になる
場合は、水などによりあらかじめスラリＡを希釈する必
要があるが、そのためにはスラリＡの流量を正確に把握
し、溶存ＣＯ２濃度測定値及び水による希釈倍率から希
釈前のスラリＡ中のＣａＣＯ３濃度を計算する必要があ
る。
【００１２】このように従来技術では、上記理由により
溶存ＣＯ２濃度の測定誤差が大きい場合があるという問
題があった。そこで本発明はスラリ中のＣａＣＯ３濃度
を正確に求めることを可能とするスラリ中の炭酸塩濃度
の測定法及び装置の提供を課題としている。
溶存ＣＯ２濃度の測定誤差が大きい場合があるという問
題があった。そこで本発明はスラリ中のＣａＣＯ３濃度
を正確に求めることを可能とするスラリ中の炭酸塩濃度
の測定法及び装置の提供を課題としている。
【００１３】また、本発明は、脱硫装置の吸収液などで
代表されるスラリ中の石灰石粒子の沈降・分離を防止し
て、スラリの測定サンプルを測定セルに送ることを可能
とするスラリ中の炭酸塩濃度の測定法及び装置の提供を
課題としている。
代表されるスラリ中の石灰石粒子の沈降・分離を防止し
て、スラリの測定サンプルを測定セルに送ることを可能
とするスラリ中の炭酸塩濃度の測定法及び装置の提供を
課題としている。
【００１４】また、本発明は、例えば、ボイラ負荷や外
気温度が変化してもスラリ中の炭酸塩濃度の測定時のス
ラリの温度を一定に維持し、炭酸塩測定誤差を防止する
こと及び前記炭酸塩測定時のスラリ温度を下げて溶存Ｃ
Ｏ２濃度が飽和溶解度以下になることを可能とするスラ
リ中の炭酸塩濃度の測定法及び装置の提供を課題として
いる。
気温度が変化してもスラリ中の炭酸塩濃度の測定時のス
ラリの温度を一定に維持し、炭酸塩測定誤差を防止する
こと及び前記炭酸塩測定時のスラリ温度を下げて溶存Ｃ
Ｏ２濃度が飽和溶解度以下になることを可能とするスラ
リ中の炭酸塩濃度の測定法及び装置の提供を課題として
いる。
【００１５】また、本発明は、例えば、それぞれ脱硫装
置の吸収液を一定流量で測定セルに供給することにより
炭酸塩測定時のｐＨを維持しやすくすること及び酸を添
加した後の溶存ＣＯ２濃度が飽和溶解度以上になる場合
は、水などによりあらかじめスラリを正確に希釈し、溶
存ＣＯ２濃度測定値及び水による希釈倍率から希釈前の
スラリ中のＣａＣＯ３濃度を正確に求めることを可能と
するスラリ中の炭酸塩濃度の測定法及び装置の提供を課
題としている。
置の吸収液を一定流量で測定セルに供給することにより
炭酸塩測定時のｐＨを維持しやすくすること及び酸を添
加した後の溶存ＣＯ２濃度が飽和溶解度以上になる場合
は、水などによりあらかじめスラリを正確に希釈し、溶
存ＣＯ２濃度測定値及び水による希釈倍率から希釈前の
スラリ中のＣａＣＯ３濃度を正確に求めることを可能と
するスラリ中の炭酸塩濃度の測定法及び装置の提供を課
題としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的を達成
するために、請求項１及び５記載の発明は、炭酸塩を含
むスラリをオーバフロー管及び攪拌装置を有するタンク
に先端がオーバフロー管より低い位置にあるスラリ供給
管から供給し、タンク中のスラリを十分攪拌することに
よりスラリ中の石灰石粒子の沈降・分離を防止し、その
一部をポンプにより測定セルに送ることにより、例えば
脱硫装置などの吸収液で代表されるスラリサンプルを測
定できるようにするものである。
するために、請求項１及び５記載の発明は、炭酸塩を含
むスラリをオーバフロー管及び攪拌装置を有するタンク
に先端がオーバフロー管より低い位置にあるスラリ供給
管から供給し、タンク中のスラリを十分攪拌することに
よりスラリ中の石灰石粒子の沈降・分離を防止し、その
一部をポンプにより測定セルに送ることにより、例えば
脱硫装置などの吸収液で代表されるスラリサンプルを測
定できるようにするものである。
【００１７】また、請求項２及び６記載の発明は、溶存
ＣＯ２濃度が飽和溶解度以下になる温度で、かつ温度の
変動幅が３℃以内（好ましくは０．５℃以内）になるよ
うに溶存ＣＯ２濃度を測定する時のスラリの温度を調整
することにより、例えばボイラ負荷や外気温度が変化し
ても溶存ＣＯ２濃度測定時のスラリの温度を一定に維持
し、測定誤差を防止するできるようにするものである。
溶存ＣＯ２濃度測定時のスラリ温度を維持するには、測
定セルを恒温槽に入れるなどの方法が有効である。
ＣＯ２濃度が飽和溶解度以下になる温度で、かつ温度の
変動幅が３℃以内（好ましくは０．５℃以内）になるよ
うに溶存ＣＯ２濃度を測定する時のスラリの温度を調整
することにより、例えばボイラ負荷や外気温度が変化し
ても溶存ＣＯ２濃度測定時のスラリの温度を一定に維持
し、測定誤差を防止するできるようにするものである。
溶存ＣＯ２濃度測定時のスラリ温度を維持するには、測
定セルを恒温槽に入れるなどの方法が有効である。
【００１８】また、請求項３及び７記載の発明は、溶存
ＣＯ２濃度が飽和溶解度以下になるように酸を添加する
前に所定流量に水をスラリに混合し、該スラリを導入す
る測定セル出口にレベル計を設置して該測定セル内の前
記レベル計にスラリ量が達する時間を計測することによ
り該スラリの流量を算出し、スラリ流量の算出値及び設
定値に応じて測定セルに送るスラリの流量を可変式ポン
プにより調整し、スラリ流量及び希釈水の流量から水に
よる希釈倍率を求め、希釈前のスラリ中の炭酸塩濃度を
算出することにより、測定時のｐＨを維持しやすくかつ
希釈前のスラリ中のＣａＣＯ３濃度を正確に求めるもの
である。
ＣＯ２濃度が飽和溶解度以下になるように酸を添加する
前に所定流量に水をスラリに混合し、該スラリを導入す
る測定セル出口にレベル計を設置して該測定セル内の前
記レベル計にスラリ量が達する時間を計測することによ
り該スラリの流量を算出し、スラリ流量の算出値及び設
定値に応じて測定セルに送るスラリの流量を可変式ポン
プにより調整し、スラリ流量及び希釈水の流量から水に
よる希釈倍率を求め、希釈前のスラリ中の炭酸塩濃度を
算出することにより、測定時のｐＨを維持しやすくかつ
希釈前のスラリ中のＣａＣＯ３濃度を正確に求めるもの
である。
【００１９】請求項４及び８記載の発明は、それぞれ上
記のすべてを可能とするようにしたものである。なお、
スラリ中の溶存ＣＯ２濃度を測定する方法としては、
（ａ）気体透過膜によってスラリと隔離された熱伝導度
検出素子を利用した方法、（ｂ）気体透過膜によってス
ラリと隔離された蛍光色素溶液中にスラリ中のＣＯ２が
溶け込むことにより蛍光強度が変化する現象を利用した
方法および（ｃ）気体透過膜によってスラリと隔離され
た溶液中にスラリ中のＣＯ２が溶け込むことにより溶液
のｐＨが変化する現象を利用した方法など既知のあらゆ
る方法を用いることができる。
記のすべてを可能とするようにしたものである。なお、
スラリ中の溶存ＣＯ２濃度を測定する方法としては、
（ａ）気体透過膜によってスラリと隔離された熱伝導度
検出素子を利用した方法、（ｂ）気体透過膜によってス
ラリと隔離された蛍光色素溶液中にスラリ中のＣＯ２が
溶け込むことにより蛍光強度が変化する現象を利用した
方法および（ｃ）気体透過膜によってスラリと隔離され
た溶液中にスラリ中のＣＯ２が溶け込むことにより溶液
のｐＨが変化する現象を利用した方法など既知のあらゆ
る方法を用いることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明は、下記の実施の形態によ
って、さらに詳細に説明されるが、下記の例で制限され
るものではない。本発明による一実施の形態のスラリ中
の炭酸塩濃度の測定装置を図１に示す。図６に示す従来
技術の例と同様、酸化槽４、溶存酸素計５、演算機８、
ｐＨ計１３、溶存ＣＯ２計１６などにより構成される
が、本例ではさらにサンプタンク１８、恒温槽２１、流
量測定用セル２４、レベル検出器２５などを備えてい
る。
って、さらに詳細に説明されるが、下記の例で制限され
るものではない。本発明による一実施の形態のスラリ中
の炭酸塩濃度の測定装置を図１に示す。図６に示す従来
技術の例と同様、酸化槽４、溶存酸素計５、演算機８、
ｐＨ計１３、溶存ＣＯ２計１６などにより構成される
が、本例ではさらにサンプタンク１８、恒温槽２１、流
量測定用セル２４、レベル検出器２５などを備えてい
る。
【００２１】スラリＡは脱硫装置の吸収液循環ライン１
からサンプタンク１８に送られ、サンプタンク１８内で
攪拌機１９により攪拌されつつ、オーバフロー管２０か
らスラリＡは排出される。サンプタンク１８内のスラリ
Ａは、ポンプ２によりライン３’から恒温槽２１に送ら
れ、恒温槽２１内で所定の温度になる。さらに、ライン
３を通して酸化槽４に送られる。
からサンプタンク１８に送られ、サンプタンク１８内で
攪拌機１９により攪拌されつつ、オーバフロー管２０か
らスラリＡは排出される。サンプタンク１８内のスラリ
Ａは、ポンプ２によりライン３’から恒温槽２１に送ら
れ、恒温槽２１内で所定の温度になる。さらに、ライン
３を通して酸化槽４に送られる。
【００２２】酸化槽４では、スラリＡ中の溶存酸素濃度
が溶存酸素計５により測定され、溶存酸素濃度が所定の
値以下の場合は過酸化水素水添加ライン６からポンプ７
により過酸化水素水Ｂが添加される。この際の過酸化水
素水Ｂの添加量は、演算機８により制御される。
が溶存酸素計５により測定され、溶存酸素濃度が所定の
値以下の場合は過酸化水素水添加ライン６からポンプ７
により過酸化水素水Ｂが添加される。この際の過酸化水
素水Ｂの添加量は、演算機８により制御される。
【００２３】さらに、ｐＨ測定槽９に送られる途中のラ
イン１０中でスラリＡに酸添加ライン１１を通して酸添
加ポンプ１２により塩酸Ｃが添加される。この際の添加
量はｐＨ測定槽９内のｐＨ計１３の指示値に応じて演算
機８により制御される。酸を添加されたスラリＡはライ
ン１４から溶存ＣＯ２測定槽１５内に送られ、そこで溶
存ＣＯ２計１６により溶存ＣＯ２濃度が測定される。
イン１０中でスラリＡに酸添加ライン１１を通して酸添
加ポンプ１２により塩酸Ｃが添加される。この際の添加
量はｐＨ測定槽９内のｐＨ計１３の指示値に応じて演算
機８により制御される。酸を添加されたスラリＡはライ
ン１４から溶存ＣＯ２測定槽１５内に送られ、そこで溶
存ＣＯ２計１６により溶存ＣＯ２濃度が測定される。
【００２４】溶存ＣＯ２測定槽１５は２重ジャケット構
造になっており、外側に恒温槽２１から所定の温度に維
持された水がライン２２及び２３を通して循環され、溶
存ＣＯ２測定槽１５内のスラリ温度は一定に維持され
る。溶存ＣＯ２測定槽１５内のスラリ温度は溶存ＣＯ２
濃度が飽和溶解度以下になるように低くする必要がある
が（温度が低い方が溶存ＣＯ２の飽和濃度が高い）、必
要以上にスラリＡを冷却することは恒温槽２１の電力消
費量から好ましくないことは言うまでもない。
造になっており、外側に恒温槽２１から所定の温度に維
持された水がライン２２及び２３を通して循環され、溶
存ＣＯ２測定槽１５内のスラリ温度は一定に維持され
る。溶存ＣＯ２測定槽１５内のスラリ温度は溶存ＣＯ２
濃度が飽和溶解度以下になるように低くする必要がある
が（温度が低い方が溶存ＣＯ２の飽和濃度が高い）、必
要以上にスラリＡを冷却することは恒温槽２１の電力消
費量から好ましくないことは言うまでもない。
【００２５】演算機８により溶存ＣＯ２濃度測定値から
スラリＡ中のＣａＣＯ３濃度が算出される。測定が終了
したスラリＡはライン１７から流量測定用セル２４に送
られ、レベル検出器２５に達するまでの時間が計測さ
れ、演算機８により流量が算出され、ポンプ２の流量が
フィードバック制御される。レベル検出器２５に液面が
達するまでの時間が計測されたスラリＡは、電磁弁２６
を開けることによりライン２７から外部へ排出される。
スラリＡ中のＣａＣＯ３濃度が算出される。測定が終了
したスラリＡはライン１７から流量測定用セル２４に送
られ、レベル検出器２５に達するまでの時間が計測さ
れ、演算機８により流量が算出され、ポンプ２の流量が
フィードバック制御される。レベル検出器２５に液面が
達するまでの時間が計測されたスラリＡは、電磁弁２６
を開けることによりライン２７から外部へ排出される。
【００２６】図２には、サンプタンク１８の構造を示
す。攪拌機１９の水平方向に回転する羽根２８は垂直方
向に複数ヶ所ある方がサンプタンク１８内の石灰石粒子
のバラツキが少なく、また、ポンプ２への吹き出し口２
９もサンプタンク１８の液の垂直方向の真ん中当たりが
好ましい。スラリ供給管３０の先端がサンプタンク１８
の上部空間部にあると、サンプタンク１８に入ったスラ
リＡ中の石灰石粒子が攪拌機１９により分級され、オー
バフロー管２０から排出されて、正しい測定値を得られ
ない場合がある。このため、スラリ供給管３０の先端は
スラリＡ中（好ましくは底部近く）に入っている（すな
わち、オーバフロー管２０より低い位置にある）必要が
ある。
す。攪拌機１９の水平方向に回転する羽根２８は垂直方
向に複数ヶ所ある方がサンプタンク１８内の石灰石粒子
のバラツキが少なく、また、ポンプ２への吹き出し口２
９もサンプタンク１８の液の垂直方向の真ん中当たりが
好ましい。スラリ供給管３０の先端がサンプタンク１８
の上部空間部にあると、サンプタンク１８に入ったスラ
リＡ中の石灰石粒子が攪拌機１９により分級され、オー
バフロー管２０から排出されて、正しい測定値を得られ
ない場合がある。このため、スラリ供給管３０の先端は
スラリＡ中（好ましくは底部近く）に入っている（すな
わち、オーバフロー管２０より低い位置にある）必要が
ある。
【００２７】スラリＡの温度を調整する方法としては、
例えば恒温槽２１内にスパイラル管を設置し、その中に
スラリＡを通すことが考えられるが、他の方法でも構わ
ない。また、ここでは溶存ＣＯ２測定槽１５のみ２重ジ
ャケット構造になっているが、酸化槽４及び／またはｐ
Ｈ測定槽９も同様の構造にすることも可能であるし、酸
化槽４、ｐＨ測定槽９及び溶存ＣＯ２測定槽１５全体を
恒温槽に入れることも可能である。溶存ＣＯ２測定槽１
５内のスラリ温度の変動幅は３℃以内（好ましくは０．
５℃以内）にする必要がある。
例えば恒温槽２１内にスパイラル管を設置し、その中に
スラリＡを通すことが考えられるが、他の方法でも構わ
ない。また、ここでは溶存ＣＯ２測定槽１５のみ２重ジ
ャケット構造になっているが、酸化槽４及び／またはｐ
Ｈ測定槽９も同様の構造にすることも可能であるし、酸
化槽４、ｐＨ測定槽９及び溶存ＣＯ２測定槽１５全体を
恒温槽に入れることも可能である。溶存ＣＯ２測定槽１
５内のスラリ温度の変動幅は３℃以内（好ましくは０．
５℃以内）にする必要がある。
【００２８】図３には、図１に示すスラリＡ中の炭酸塩
濃度の測定装置に加えてスラリＡを水Ｄで希釈した後、
液中の炭酸塩濃度を測定する構造を示す。水に対するＣ
Ｏ２の飽和溶解度から、２５℃では約３０ｍｍｏｌ／Ｌ
の炭酸塩が測定可能であるが、飽和溶解度以上の炭酸塩
を含んだスラリＡを測定するには、図３に示したよう
に、ポンプ３１により所定の流量の水ＤをスラリＡと混
合し、溶存ＣＯ２濃度を測定して、水の流量及びレベル
検出器２５により求められたスラリの流量から、水で希
釈する前の液中の炭酸塩濃度を算出する。
濃度の測定装置に加えてスラリＡを水Ｄで希釈した後、
液中の炭酸塩濃度を測定する構造を示す。水に対するＣ
Ｏ２の飽和溶解度から、２５℃では約３０ｍｍｏｌ／Ｌ
の炭酸塩が測定可能であるが、飽和溶解度以上の炭酸塩
を含んだスラリＡを測定するには、図３に示したよう
に、ポンプ３１により所定の流量の水ＤをスラリＡと混
合し、溶存ＣＯ２濃度を測定して、水の流量及びレベル
検出器２５により求められたスラリの流量から、水で希
釈する前の液中の炭酸塩濃度を算出する。
【００２９】図４には、図１に示したスラリＡ中の炭酸
塩濃度の測定装置に水Ｄによる洗浄機能を付加した装置
を示す。連続して測定している場合は大きな問題にはな
らないが、装置を停止させた場合やタイマで間欠的に運
転する場合、停止中にスラリＡ中の粒子がラインや測定
セル２４内で沈降し、装置を再起動した際にトラブルの
原因となる可能性がある。そのようなトラブルを防止す
るため、測定終了後、電磁弁３２を切り替えてライン３
３から水Ｄを装置内部に供給して装置内部をパージする
方法が有効である。
塩濃度の測定装置に水Ｄによる洗浄機能を付加した装置
を示す。連続して測定している場合は大きな問題にはな
らないが、装置を停止させた場合やタイマで間欠的に運
転する場合、停止中にスラリＡ中の粒子がラインや測定
セル２４内で沈降し、装置を再起動した際にトラブルの
原因となる可能性がある。そのようなトラブルを防止す
るため、測定終了後、電磁弁３２を切り替えてライン３
３から水Ｄを装置内部に供給して装置内部をパージする
方法が有効である。
【００３０】図１に示した装置と図６に示した従来技術
に基づく測定装置で、同一スラリＡ中のＣａＣＯ３濃度
を測定した。ただし、吸収液循環ライン１中のスラリ温
度は変化した。その結果を図５に示す。縦軸はＪＩＳＲ
９１０１に定められている方法で測定した値との比で表
している。従来技術は本発明の方法と比較して温度によ
る測定値のバラツキが大きいことが分かる。
に基づく測定装置で、同一スラリＡ中のＣａＣＯ３濃度
を測定した。ただし、吸収液循環ライン１中のスラリ温
度は変化した。その結果を図５に示す。縦軸はＪＩＳＲ
９１０１に定められている方法で測定した値との比で表
している。従来技術は本発明の方法と比較して温度によ
る測定値のバラツキが大きいことが分かる。
【００３１】上記した各図面に示す例ではｐＨ測定槽９
に送られる途中のライン１０中でスラリＡに酸添加ライ
ン１１を通して酸添加ポンプ１２により添加される酸と
して塩酸Ｃを用いているが、塩酸Ｃ以外でもＣａＣＯ３
と反応する硫酸など他の酸を用いることが出来ることは
言うまでもない。
に送られる途中のライン１０中でスラリＡに酸添加ライ
ン１１を通して酸添加ポンプ１２により添加される酸と
して塩酸Ｃを用いているが、塩酸Ｃ以外でもＣａＣＯ３
と反応する硫酸など他の酸を用いることが出来ることは
言うまでもない。
【００３２】また、酸化槽４では過酸化水素水Ｂを添加
しているが、通常の脱硫装置では亜硫酸がほとんど存在
しない、又は存在してもＣａＣＯ３濃度測定結果への影
響が小さいので、酸化槽４、溶存酸化計５、過酸化水素
水添加ライン６、ポンプ７は省略することも可能であ
る。
しているが、通常の脱硫装置では亜硫酸がほとんど存在
しない、又は存在してもＣａＣＯ３濃度測定結果への影
響が小さいので、酸化槽４、溶存酸化計５、過酸化水素
水添加ライン６、ポンプ７は省略することも可能であ
る。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、スラリ温度や濃度が急
に変動しても短時間にスラリ中のＣａＣＯ３濃度を正確
に測定することができる。また、ｐＨの制御が容易にな
る。
に変動しても短時間にスラリ中のＣａＣＯ３濃度を正確
に測定することができる。また、ｐＨの制御が容易にな
る。
【図１】 本発明の実施の形態のＣａＣＯ３濃度測定装
置のフローである。
置のフローである。
【図２】 本発明の実施の形態のＣａＣＯ３濃度測定装
置のサンプタンクの概略図である。
置のサンプタンクの概略図である。
【図３】 本発明の実施の形態のＣａＣＯ３濃度測定装
置のフローである。
置のフローである。
【図４】 本発明の実施の形態のＣａＣＯ３濃度測定装
置のフローである。
置のフローである。
【図５】 図１に示す本発明の実施の形態と従来技術の
方法による実験データを示す図である。
方法による実験データを示す図である。
【図６】 従来技術のスラリ中の溶存酸素の測定装置の
フローである。
フローである。
１ 吸収液循環ライン ２、７、３１
ポンプ ３、３’、１０、１４、１７、２２、２３、２７、３３
ライン ４ 酸化槽 ５ 溶存酸素計 ６ 過酸化水素水添加ライン ８ 演算機 ９ ｐＨ測定槽 １１ 酸添加ラ
イン １２ 酸添加ポンプ １３ ｐＨ計 １５ 溶存ＣＯ２測定槽 １６ 溶存Ｃ
Ｏ２計 １８ サンプタンク １９ 攪拌機 ２０ オーバフロー管 ２１ 恒温槽 ２４ 流量測定用セル ２５ レベル検
出器 ２６、３２ 電磁弁 ２８ 撹拌機の
羽根 ２９ ポンプへの吹き出し口 ３０ スラリ供
給管 Ａ スラリ Ｂ 過酸化水素
水 Ｃ 塩酸 Ｄ 水
ポンプ ３、３’、１０、１４、１７、２２、２３、２７、３３
ライン ４ 酸化槽 ５ 溶存酸素計 ６ 過酸化水素水添加ライン ８ 演算機 ９ ｐＨ測定槽 １１ 酸添加ラ
イン １２ 酸添加ポンプ １３ ｐＨ計 １５ 溶存ＣＯ２測定槽 １６ 溶存Ｃ
Ｏ２計 １８ サンプタンク １９ 攪拌機 ２０ オーバフロー管 ２１ 恒温槽 ２４ 流量測定用セル ２５ レベル検
出器 ２６、３２ 電磁弁 ２８ 撹拌機の
羽根 ２９ ポンプへの吹き出し口 ３０ スラリ供
給管 Ａ スラリ Ｂ 過酸化水素
水 Ｃ 塩酸 Ｄ 水
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高本 成仁 広島県呉市宝町３番36号 バブコック日立 株式会社呉研究所内 (72)発明者 野沢 滋 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日立 株式会社呉工場内 Ｆターム(参考） 2G042 AA01 BA02 BB05 CA10 DA02 DA03 FA01 FA04 FB02 GA01 HA05
Claims (8)
- 【請求項１】 炭酸塩を含むスラリに酸を添加した後、
スラリ中の溶存ＣＯ ２濃度を測定することにより該スラ
リ中に存在していた炭酸塩濃度を測定する方法におい
て、 炭酸塩を含むスラリをオーバフロー管及び攪拌装置を有
するタンクに先端がオーバフロー管より低い位置にある
スラリ供給管から供給し、該タンクよりスラリの一部を
ポンプにより測定セルに送ることを特徴とするスラリ中
の炭酸塩濃度の測定法。 - 【請求項２】 炭酸塩を含むスラリに酸を添加した後、
スラリ中の溶存ＣＯ ２濃度を測定することにより該スラ
リ中に存在していた炭酸塩濃度を測定する方法におい
て、 溶存ＣＯ２濃度が飽和溶解度以下になる温度で、かつ温
度の変動幅が３℃以内になるように溶存ＣＯ２濃度を測
定する時のスラリの温度を調整することを特徴とするス
ラリ中の炭酸塩濃度の測定法。 - 【請求項３】 炭酸塩を含むスラリに酸を添加した後、
スラリ中の溶存ＣＯ ２濃度を測定することにより該スラ
リ中に存在していた炭酸塩濃度を測定する方法におい
て、 溶存ＣＯ２濃度が飽和溶解度以下になるように酸を添加
する前に所定流量の水をスラリに混合し、該スラリを導
入する測定セル出口にレベル計を設置して該測定セル内
の前記レベル計にスラリ量が達する時間を計測すること
により該スラリの流量を算出し、前記スラリ流量の算出
値及び設定値に応じて測定セルに送るスラリの流量を可
変式ポンプにより調整し、スラリ流量及び希釈水の流量
から水による希釈倍率を求め、希釈前のスラリ中の炭酸
塩濃度を算出することを特徴とするスラリ中の炭酸塩濃
度の測定法。 - 【請求項４】 炭酸塩を含むスラリに酸を添加した後、
スラリ中の溶存ＣＯ ２濃度を測定することにより該スラ
リ中に存在していた炭酸塩濃度を測定する方法におい
て、 炭酸塩を含むスラリをオーバフロー管及び攪拌装置を有
するタンクに先端がオーバフロー管より低い位置にある
スラリ供給管から供給し、該タンクよりスラリをポンプ
により測定セルに送る途中で水によりスラリを希釈可能
とし、溶存ＣＯ ２濃度が飽和溶解度以下になる温度で、
かつ温度の変動の幅が３℃以内になるように溶存ＣＯ２
濃度を測定する時のスラリの温度を調整し、該スラリの
ｐＨを測定しつつ酸を添加して該スラリのｐＨを所定の
範囲に調整した後、スラリ中の溶存ＣＯ２濃度を測定す
ることにより該スラリ中に存在していた炭酸塩濃度を算
出し、さらに前記炭酸塩濃度算出時のスラリ中の溶存Ｃ
Ｏ２濃度が飽和溶解度を超える場合には、前記スラリを
導入する測定セル出口にレベル計を設置し、該測定セル
内の液面のレベルに達する時間を計測することにより該
スラリの流量を算出し、スラリ流量及び希釈水の流量か
ら水による希釈倍率を求め、希釈前のスラリ中の炭酸塩
濃度を算出することを特徴とするスラリ中の炭酸塩濃度
の測定法。 - 【請求項５】 炭酸塩を含むスラリに酸を添加した後、
スラリ中の溶存ＣＯ ２濃度を測定することにより該スラ
リ中に存在していた炭酸塩濃度を測定する装置におい
て、炭酸塩を含むスラリを一時的に溜めるオーバフロー
管及び攪拌装置を有するタンクと先端がオーバフロー管
より低い位置にある該スラリを該タンクに供給する供給
管と該スラリの一部を測定セルに送るポンプを備えたこ
とを特徴とするスラリ中の炭酸塩濃度の測定装置。 - 【請求項６】 炭酸塩を含むスラリに酸を添加した後、
スラリ中の溶存ＣＯ ２濃度を測定することにより該スラ
リ中に存在していた炭酸塩濃度を測定する装置におい
て、溶存ＣＯ２濃度が飽和溶解度以下になる温度で、か
つ温度の変動の幅が３℃以内になるように溶存ＣＯ２濃
度を測定する時のスラリの温度を調整する手段を備えた
ことを特徴とするスラリ中の炭酸塩濃度の測定装置。 - 【請求項７】 炭酸塩を含むスラリに塩酸や硫酸など
の酸を添加した後、スラリ中の溶存ＣＯ２濃度を測定す
ることにより該スラリ中に存在していた炭酸塩濃度を測
定する装置において、溶存ＣＯ２濃度が飽和溶解度以下
になるように酸を添加する前に所定流量の水をスラリに
添加する手段を有し、該スラリを導入し、出口にスラリ
の液面のレベルを計測するレベル計を有する測定セル
と、該測定セル内の液面レベルにスラリ流量が達する時
間を計測する手段と、計測した時間から該スラリの流量
を算出する演算機と、前記スラリ流量の算出値及び設定
値に応じて測定セルに送るスラリの流量を変化させるポ
ンプと、スラリ流量及び希釈水の流量から水による希釈
倍率を求めて希釈前のスラリ中の炭酸塩濃度を算出する
演算機を備えたことを特徴とするスラリ中の炭酸塩濃度
の測定装置。 - 【請求項８】 炭酸塩を含むスラリを一時的に溜めるオ
ーバフロー管及び攪拌装置を有するタンク、先端がオー
バフロー管より低い位置にあるスラリ供給管、溶存ＣＯ
２濃度が飽和溶解度以下になる温度で、かつ温度の変動
幅が３℃以内になるように溶存ＣＯ２濃度を測定する時
の該スラリの温度を調整する手段、所定流量の水をスラ
リに添加する手段、該スラリのｐＨを測定しつつ酸を添
加して該スラリのｐＨを所定の範囲に調整する手段、ス
ラリ中の溶存ＣＯ２濃度を測定して該スラリ中に存在し
ていた炭酸塩濃度を算出する手段、該スラリを導入し、
出口にスラリの液面レベルを計測するレベル計を有する
測定セルと、該測定セル内の液面レベルにスラリ流量が
達する時間を計測してその時間から該スラリの流量を算
出する演算機、前記スラリ流量の算出値と設定値に応じ
て測定セルに送るスラリの流量を変化させるポンプと、
スラリ流量及び希釈水の流量から水による希釈倍率を求
めて希釈前のスラリ中の炭酸塩濃度を算出する演算機を
備えたことを特徴とするスラリ中の炭酸塩濃度の測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30255398A JP3641775B2 (ja) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | スラリ中の炭酸塩濃度の測定法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30255398A JP3641775B2 (ja) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | スラリ中の炭酸塩濃度の測定法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000131306A true JP2000131306A (ja) | 2000-05-12 |
| JP3641775B2 JP3641775B2 (ja) | 2005-04-27 |
Family
ID=17910369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30255398A Expired - Fee Related JP3641775B2 (ja) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | スラリ中の炭酸塩濃度の測定法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3641775B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100389259B1 (ko) * | 2000-12-28 | 2003-06-27 | 주식회사 로얄정공 | 슬러지제어용 농도검지장치 |
| CN114720623A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-07-08 | 安徽大学 | 一种so2在三元弱碱溶液中溶解量的预测方法 |
| CN115684301A (zh) * | 2022-09-29 | 2023-02-03 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 浆液pH值调节检测装置和浆液处理装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108169067A (zh) * | 2017-06-06 | 2018-06-15 | 重庆建工建材物流有限公司 | 混凝土废浆浓度检测装置 |
-
1998
- 1998-10-23 JP JP30255398A patent/JP3641775B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100389259B1 (ko) * | 2000-12-28 | 2003-06-27 | 주식회사 로얄정공 | 슬러지제어용 농도검지장치 |
| CN114720623A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-07-08 | 安徽大学 | 一种so2在三元弱碱溶液中溶解量的预测方法 |
| CN115684301A (zh) * | 2022-09-29 | 2023-02-03 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 浆液pH值调节检测装置和浆液处理装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3641775B2 (ja) | 2005-04-27 |
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