JP2000262850A - Flue-gas desulfurization method and system therefor - Google Patents
Flue-gas desulfurization method and system thereforInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、排ガスから硫黄酸
化物およびダストを除去するための排煙脱硫方法および
排煙脱硫システムに係り、より詳しくは、硫黄酸化物の
含有量が多い排ガスの処理に用いて好適な排煙脱硫方法
および排煙脱硫システムに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flue gas desulfurization method and a flue gas desulfurization system for removing sulfur oxides and dust from exhaust gas, and more particularly to treatment of exhaust gas containing a large amount of sulfur oxide. The present invention relates to a flue gas desulfurization method and a flue gas desulfurization system suitable for use in the invention.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、火力発電所用ボイラーや大型
焼却炉等から排出される多量の排ガスから、亜硫酸ガス
（ＳＯ2 ）や三硫化硫黄（ＳＯ3 ）等の硫黄酸化物やＳ
ｉＯ2、Ａｌ2 Ｏ3 等からなるダストを除去して無害化
するための各種の排煙脱硫システムが開発されている。
図６は、従来のこの種の排煙脱硫システムの概略構成を
示すもので、このシステムにおいては、ボイラー１の空
気予熱器１ａから延出した排ガスのダクト２に沿って、
順次電気集塵機３、冷却塔４、反応槽５が配設され、こ
の反応槽５によって無害化された排ガスが、煙突６から
大気に放出されるようになっている。2. Description of the Related Art Conventionally, sulfur oxides such as sulfur dioxide (SO 2 ) and sulfur trisulfide (SO 3 ) and sulfur oxides (SO 3 ) have been developed from a large amount of exhaust gas discharged from a boiler for a thermal power plant or a large incinerator.
Various flue gas desulfurization systems have been developed for removing and detoxifying dusts made of iO 2 , Al 2 O 3 and the like.
FIG. 6 shows a schematic configuration of a conventional flue gas desulfurization system of this type. In this system, a flue gas duct 2 extending from an air preheater 1a of a boiler 1 is provided.
An electric precipitator 3, a cooling tower 4, and a reaction tank 5 are sequentially arranged, and the exhaust gas detoxified by the reaction tank 5 is discharged from a chimney 6 to the atmosphere.
【０００３】ここで、反応槽５には、石灰石（ＣａＣＯ
3 ）を溶解または懸濁した一定量の吸収液７が蓄えられ
ており、この吸収液７をポンプ８によって抜出し、ノズ
ル９ａから排ガスに向けて噴射させて気液接触させる循
環ライン９が設けられている。また、吸収塔４には、冷
却水ポンプ１０によって底部の液層部４ａの冷却水をノ
ズル１１ａから排ガスに向けて噴射させる冷却水循環ラ
イン１１が配設されている。さらに、吸収液７より石膏
スラリーをポンプ８によって抜きだし、その一部を石膏
分離機１３で固液分離して、得られた母液の一部を、冷
却塔４から抜出される冷却液とともに中和槽１４に供給
し、固液分離機１５においてダストおよび石膏分を分離
した後に、再び吸収塔４における冷却水として補給する
冷却水供給ライン１６が配設されている。Here, limestone (CaCO 2) is placed in a reaction tank 5.
3 ) A fixed amount of absorbing solution 7 in which the solution 7 is dissolved or suspended is stored, and the absorbing solution 7 is withdrawn by a pump 8, and is provided with a circulation line 9 for jetting toward a flue gas from a nozzle 9 a to make gas-liquid contact. ing. In addition, the absorption tower 4 is provided with a cooling water circulation line 11 for injecting the cooling water of the liquid layer portion 4a at the bottom from the nozzle 11a toward the exhaust gas by the cooling water pump 10. Further, gypsum slurry is extracted from the absorption liquid 7 by the pump 8, a part of the gypsum slurry is separated into solid and liquid by the gypsum separator 13, and a part of the obtained mother liquor is mixed with the cooling liquid extracted from the cooling tower 4. A cooling water supply line 16 is provided, which supplies the cooling water to the sump tank 14, separates the dust and the gypsum in the solid-liquid separator 15, and then supplies the water and the cooling water again in the absorption tower 4.
【０００４】上記構成からなる排煙脱硫システムにおい
ては、ボイラ１から排出された排ガスを、電気集塵機３
に導入することにより、当該排ガス中のダストを除去
し、次いで冷却塔４内において冷却水循環ライン１１を
介してノズル１１ａから噴出される冷却水によって増湿
冷却した後に、後段の反応槽５に導入し、この反応槽５
内において、循環ライン９を介してノズル９ａから噴射
される吸収液７と気液接触させることにより、排ガス中
の亜硫酸ガス等を吸収除去したうえで、煙突６から大気
に放出する。In the flue gas desulfurization system having the above configuration, the exhaust gas discharged from the boiler 1 is supplied to an electric dust collector 3.
To remove the dust in the exhaust gas, and then, in the cooling tower 4, perform humidified cooling with cooling water ejected from the nozzle 11 a through the cooling water circulation line 11, and then introduce the cooling water into the subsequent reaction tank 5. Then, this reaction tank 5
Inside, gas-liquid contact is made with the absorbing liquid 7 ejected from the nozzle 9a through the circulation line 9 to absorb and remove sulfurous acid gas and the like in the exhaust gas, and then discharge the gas from the chimney 6 to the atmosphere.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
排煙脱硫システムにおいては、ボイラ燃料として石炭を
使用する場合には、円滑に稼動するものの、当該石炭よ
りも硫黄分が高い重油やオリマルジョン等を使用した場
合は、排ガス中の硫黄酸化物の濃度が２０００ｐｐｍ以
上、ダスト含有量が１００ｍｇ／Ｎｍ3 以上といったよ
うに、極めて高くなるために、当該電気集塵機３や下流
側のダクト２および図示されないファン等の機器類に硫
酸腐蝕が生じる虞がある。Incidentally, in the above-mentioned conventional flue gas desulfurization system, when coal is used as a boiler fuel, it operates smoothly but has a higher sulfur content than the coal, such as heavy oil and orimulsion. Is used, the concentration of sulfur oxides in the exhaust gas becomes extremely high, such as 2000 ppm or more, and the dust content becomes extremely high, such as 100 mg / Nm 3 or more. Sulfuric acid corrosion may occur in equipment such as fans.
【０００６】そこで、従来は、図６に点線で示すよう
に、ダクト２の電気集塵機３上流側に設けた導入管１２
から排ガス中にアンモニアを投入し、当該排ガス中に含
まれるＳＯ3 を硫安（（ＮＨ4 ）2 ＳＯ4 ）として固定
してスート化することにより、電気集塵機３における捕
集効率を向上させる方法が採用されている。Therefore, conventionally, as shown by a dotted line in FIG. 6, an introduction pipe 12 provided upstream of the dust collector 3 of the duct 2 is provided.
A method for improving the collection efficiency of the electrostatic precipitator 3 by introducing ammonia into the exhaust gas from the furnace and fixing SO 3 contained in the exhaust gas as ammonium sulfate ((NH 4 ) 2 SO 4 ) to form soot. Has been adopted.
【０００７】ところが、このようにして上記排ガスをス
ート分離方式によって処理する場合、電気集塵機３を経
た排ガス中には、捕捉されなかった硫安やこの反応に供
し得なかったアンモニアが含まれている。この結果、冷
却塔４の冷却水中において、除去されたＳＯ2 が亜硫酸
根（ＳＯ3 -2）として存在することになり、ｐＨが３程
度と高くなる。一方、冷却水中には、反応槽５において
加えられたカルシウム分が存在するために、上記冷却水
における石膏飽和度が１を超えて、石膏が析出する条件
になる場合がある。However, when the exhaust gas is treated by the soot separation method in this way, the exhaust gas that has passed through the electrostatic precipitator 3 contains non-trapped ammonium sulfate and ammonia that cannot be subjected to this reaction. As a result, in the cooling water of the cooling tower 4, the removed SO 2 exists as a sulfite (SO 3 -2 ), and the pH increases to about 3. On the other hand, since the calcium content added in the reaction tank 5 exists in the cooling water, the gypsum saturation degree in the cooling water may exceed 1 and the gypsum may be deposited.
【０００８】このため、析出した石膏によって、冷却水
ポンプ１０、冷却水供給ライン１１およびそのノズル１
１ａ等の閉塞を招いたり、あるいは冷却塔４の内壁にス
ケーリングを発生したりするため、システムの安定的な
連続運転に支障を来すという問題点があった。これを解
決するために、別途冷却塔４に塩酸等の薬品を投入し
て、冷却水のｐＨを下げることにより、石膏飽和度を低
下させて、上述した石膏の析出を抑制する方法も採られ
ている。Therefore, the cooling water pump 10, the cooling water supply line 11 and the nozzle 1
1a or the like, or scaling occurs on the inner wall of the cooling tower 4, which hinders stable continuous operation of the system. In order to solve this, a method of separately adding a chemical such as hydrochloric acid to the cooling tower 4 and lowering the pH of the cooling water, thereby reducing the gypsum saturation and suppressing the precipitation of the above-mentioned gypsum has been adopted. ing.
【０００９】しかしながら、上記従来の排ガスの処理方
法にあっては、各種薬品を注入するためのタンク、ポン
プ、制御装置等といった設備が必要となり、システムの
イニシャルコストが嵩むうえ、薬品自体が高価であるた
めに、全体として運転コストの高騰化を招き、経済性に
劣るという問題点があった。加えて、これら硫安や塩素
成分等が反応槽５の吸収液７中に混入するために、得ら
れた石膏の品質も悪化するという問題点があった。However, in the above-mentioned conventional exhaust gas treatment method, equipment such as a tank, a pump, and a control device for injecting various chemicals is required, so that the initial cost of the system is increased and the chemicals themselves are expensive. For this reason, there has been a problem that the operating cost is increased as a whole, and the economic efficiency is poor. In addition, there is a problem that the quality of the obtained gypsum deteriorates because the ammonium sulfate, the chlorine component, and the like are mixed into the absorbing solution 7 of the reaction tank 5.
【００１０】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、硫黄分の多い燃料を使用した場合においても、経済
的に冷却塔における石膏の析出を抑制することができ、
延いては反応槽から得られる石膏の品質も維持すること
ができる排煙脱硫方法およびこれに用いられる排煙脱硫
システムを提供することを目的とするものである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and even when a fuel containing a large amount of sulfur is used, it is possible to economically suppress the precipitation of gypsum in a cooling tower,
It is another object of the present invention to provide a flue gas desulfurization method capable of maintaining the quality of gypsum obtained from a reaction tank and a flue gas desulfurization system used for the method.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
に係る排煙脱硫方法は、硫黄酸化物を含む排ガスを、冷
却塔において増湿冷却した後に、反応槽においてカルシ
ウム成分を含むアルカリ性吸収液と気液接触させて排ガ
ス中の硫黄酸化物を吸収除去し、大気中に放出する排煙
脱硫方法において、上記吸収塔からの抜出し液と、反応
槽内で生成した石膏スラリーを固液分離した母液の一部
との混合液を中和処理することによって得られたスラリ
ーの液体分を、上記冷却塔に冷却水として供給し、再利
用するとともに、当該冷却塔内に形成される液層部に、
酸素含有気体を供給することを特徴とするものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a flue gas desulfurization method according to the present invention, wherein an exhaust gas containing a sulfur oxide is humidified and cooled in a cooling tower, and then an alkaline gas containing a calcium component is contained in a reaction tank. In a flue gas desulfurization method in which sulfur oxides in exhaust gas are absorbed and removed by gas-liquid contact with an absorbing solution and released into the atmosphere, the liquid extracted from the absorption tower and the gypsum slurry generated in the reaction tank are solid-liquid. A liquid component of the slurry obtained by neutralizing the mixed solution with a part of the separated mother liquor is supplied to the cooling tower as cooling water, and is reused and a liquid formed in the cooling tower is provided. In the layer part,
It is characterized by supplying an oxygen-containing gas.
【００１２】この際に、請求項２に記載の発明は、上記
酸素含有気体を、上記液層部における石膏飽和度が１．
０以下となるように供給することを特徴とするものであ
る。また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２
に記載の発明において、液層部から抜出した冷却水に、
カルシウム成分を含むアルカリ性溶液を加えて、石膏を
分離することを特徴とするものである。In this case, the invention according to claim 2 is characterized in that the oxygen-containing gas is mixed with the gypsum saturation degree in the liquid layer portion of 1.
It is characterized in that it is supplied so as to be 0 or less. In addition, the invention described in claim 3 is based on claim 1 or 2
In the invention described in the above, the cooling water extracted from the liquid layer portion,
The gypsum is separated by adding an alkaline solution containing a calcium component.
【００１３】次いで、請求項４に記載の本発明に係る排
煙脱硫システムは、排ガスのダクトに沿って、冷却水に
よって排ガスを増湿冷却する冷却塔と、この冷却塔を経
た排ガスとカルシウム成分を含むアルカリ性吸収液とを
気液接触させて当該排ガス中の硫黄酸化物を吸収除去す
る反応槽とを備えた排煙脱硫システムにおいて、上記反
応槽から当該反応槽内で生成した石膏スラリーを抜出し
て固液分離する固液分離手段と、この固液分離手段にお
いて分離された母液の一部を冷却塔の冷却水として供給
する冷却水供給ラインと、上記冷却塔の底部に形成され
た液層部内に酸素含有気体を供給する酸素供給ラインと
を設けたことを特徴とするものである。Next, a flue gas desulfurization system according to the present invention according to a fourth aspect of the present invention provides a flue gas desulfurization system, comprising: a cooling tower for humidifying and cooling exhaust gas with cooling water along an exhaust gas duct; A flue gas desulfurization system comprising a reaction tank for absorbing and removing sulfur oxides in the exhaust gas by gas-liquid contact with an alkaline absorbing liquid containing the gypsum, extracting gypsum slurry produced in the reaction tank from the reaction tank Solid-liquid separating means for performing solid-liquid separation, a cooling water supply line for supplying a part of the mother liquor separated by the solid-liquid separating means as cooling water for the cooling tower, and a liquid layer formed at the bottom of the cooling tower. An oxygen supply line for supplying an oxygen-containing gas is provided in the unit.
【００１４】ここで、請求項５に記載の発明は、さらに
上記液層部から抜出した冷却水を貯留するとともに、カ
ルシウム成分を含むアルカリ性溶液が供給される中和槽
と、この中和槽から排出された石膏スラリーを固液分離
する固液分離手段と、この固液分離手段で分離された液
体を上記冷却塔に戻す冷却水戻りラインとを備えている
ことを特徴とするものである。また、請求項６に記載の
発明は、請求項４または５に記載の反応槽が、上記吸収
液を貯留する貯留部と、この貯留部内に上記排ガスを噴
出させる多数本のスパージャーパイプとを有するジェッ
トバブリング方式の反応槽であることを特徴とするもの
である。Here, the invention according to claim 5 further comprises a neutralizing tank for storing the cooling water extracted from the liquid layer portion and supplying an alkaline solution containing a calcium component, and It is characterized by comprising solid-liquid separation means for separating the discharged gypsum slurry into solid and liquid, and a cooling water return line for returning the liquid separated by the solid-liquid separation means to the cooling tower. According to a sixth aspect of the present invention, in the reaction tank according to the fourth or fifth aspect, a storage section for storing the absorbent and a number of sparger pipes for ejecting the exhaust gas into the storage section. And a jet bubbling type reaction tank.
【００１５】請求項１〜３のいずれかに記載の排煙脱硫
方法およびこれに用いられる請求項４〜６のいずれかに
記載の排煙脱硫システムにあっては、冷却塔内の冷却水
が貯えられた液層部内に酸素含有気体を供給しているの
で、当該冷却水中に含まれているＳＯ3 -2が酸化されて
ＳＯ4 -2になり、この結果硫酸濃度が高くなってｐＨが
低くなる。これにより、上記冷却水として、反応槽から
抜出されたカルシウム成分を含む吸収液の一部を使用し
た場合においても、石膏飽和度が低減化し、よって石膏
の析出を抑制することが可能になる。ここで、上記酸素
含有気体としては、空気をそのまま使用することができ
るために、従来の方法と比較して、極めて経済性に優れ
る。In the flue gas desulfurization method according to any one of claims 1 to 3 and the flue gas desulfurization system according to any one of claims 4 to 6, the cooling water in the cooling tower is used. Since the oxygen-containing gas is supplied into the stored liquid layer, SO 3 -2 contained in the cooling water is oxidized to SO 4 -2 , and as a result, the sulfuric acid concentration increases and the pH increases. Lower. Thereby, even when a part of the absorbing solution containing the calcium component extracted from the reaction tank is used as the cooling water, the gypsum saturation is reduced, and thus the precipitation of gypsum can be suppressed. . Here, as the oxygen-containing gas, air can be used as it is, so that it is extremely economical as compared with the conventional method.
【００１６】この際に、上記酸素含有気体の供給量とし
ては、請求項２に記載の発明のように、上記液層部にお
ける石膏飽和度が１．０以下となる量を供給すれば、上
述した石膏の析出を確実に防止することができて好適で
ある。At this time, as the supply amount of the oxygen-containing gas, if the amount at which the gypsum saturation in the liquid layer portion becomes 1.0 or less is supplied as in the invention according to the second aspect, It is preferable because the precipitation of the gypsum can be reliably prevented.
【００１７】以上の結果、オリマルジョン等の硫黄分の
高い燃料を用いたボイラ等から排出される排ガスを処理
するに際しても、安価かつ簡易な設備によって、冷却塔
における石膏の析出を抑制することができるとともに、
反応槽において得られる石膏の高品質を維持することが
可能になる。この際、上記反応槽としては、排ガスとア
ルカリ性吸収液とを気液接触させる湿式のものであれ
ば、スプレー塔式等の各種の反応槽が適用可能である
が、特に請求項６に記載の発明のように、上記反応槽と
して、吸収液中に排ガスを噴出させて気液混合のジエッ
トバブリング層を形成することにより、上記吸収液中に
排ガス中の硫黄酸化物を吸収するジェットバブリング方
式の反応槽を用いた場合には、ジェットバブリング層に
おいても、残存したダストが効率的に捕集されるため
に、上述した石膏の品質をより一層向上させることがで
きて好適である。As a result, even when treating exhaust gas discharged from a boiler or the like using a fuel having a high sulfur content such as orimulsion, the precipitation of gypsum in a cooling tower can be suppressed by an inexpensive and simple facility. With
It is possible to maintain the high quality of the gypsum obtained in the reaction tank. At this time, as the reaction tank, various reaction tanks such as a spray tower type can be applied as long as the reaction tank is a wet type in which an exhaust gas and an alkaline absorbing liquid are brought into gas-liquid contact, and particularly, the reaction tank according to claim 6 As in the present invention, a jet bubbling method of absorbing sulfur oxides in exhaust gas in the absorbent by forming a jet-bubbling layer of gas-liquid mixture by ejecting exhaust gas into the absorbent as the reaction tank. When a reaction tank is used, the remaining dust is efficiently collected even in the jet bubbling layer, so that the quality of the above-mentioned gypsum can be further improved, which is preferable.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】図１〜図５は、本発明に係る排煙
脱硫システムの一実施形態における要部を示すもので、
前後の構成については、図６に示したものと同一である
ために、当該部分を省略してその説明を簡略化する。図
１に示すように、この排煙脱硫システムにおいては、電
気集塵機の下流側に、排ガスのダクト２０に沿って順次
排ガスを増湿冷却する冷却塔２１および反応槽２２が配
設されている。この冷却塔２１は、上部に排ガスの入口
側のダクト２０が接続され、下部に出口側のダクト２０
が接続されるとともに、底部に冷却水の液層部２３が形
成されたもので、さらにこの液層部２３内の冷却水をポ
ンプ２４によって抜出して、内部に配設された複数のノ
ズル２５ａから噴出させる冷却水循環ライン２５が設け
られている。さらに、この冷却塔２１には、液層部２３
内に空気（酸素含有気体）を供給する酸素供給ライン２
６が配管されている。1 to 5 show a main part of an embodiment of a flue gas desulfurization system according to the present invention.
Since the configuration before and after is the same as that shown in FIG. 6, the description is simplified by omitting the relevant part. As shown in FIG. 1, in this flue gas desulfurization system, a cooling tower 21 and a reaction tank 22 for sequentially humidifying and cooling the exhaust gas are disposed downstream of the electric dust collector along an exhaust gas duct 20. The cooling tower 21 has an upper portion connected to an exhaust gas inlet side duct 20 and a lower portion connected to an outlet side duct 20.
Is connected and a cooling water liquid layer portion 23 is formed at the bottom portion. Further, the cooling water in the liquid layer portion 23 is drawn out by a pump 24, and is discharged from a plurality of nozzles 25a disposed inside. A cooling water circulation line 25 for jetting is provided. The cooling tower 21 further includes a liquid layer 23
Oxygen supply line 2 for supplying air (oxygen-containing gas)
6 is plumbed.
【００１９】この酸素供給ライン２６は、先端部２６ａ
が冷却塔２１の中央部に位置するように、当該冷却塔２
１の底部に沿って水平に配管されている。そして、上記
先端部２６ａには、図２〜図４に示すように、周方向に
等間隔をおいた複数箇所（図では８個所）に、空気噴出
孔２６ｂが穿設されており、また先端面にも、複数（図
では、５つ）の空気噴出孔２６ｃが穿設されている。そ
して、この冷却塔２１の出口側のダクト２０が、上記反
応槽２２に導入されている。The oxygen supply line 26 has a tip 26a.
Is located at the center of the cooling tower 21 so that the cooling tower 2
1 is piped horizontally along the bottom. As shown in FIG. 2 to FIG. 4, the distal end portion 26 a is provided with air ejection holes 26 b at a plurality of locations (eight locations in the figure) at equal intervals in the circumferential direction. The surface is also provided with a plurality (five in the figure) of air ejection holes 26c. The duct 20 on the outlet side of the cooling tower 21 is introduced into the reaction tank 22.
【００２０】この反応槽２２には、内部空間を気密に画
成する上下部デッキ２７、２８が設けられており、下部
デッキ２８の下方空間に、石灰石（ＣａＣＯ3 ）を溶解
または懸濁した吸収液を貯留する貯留槽３０が、上部デ
ッキ２７と下部デッキ２８間の空間に入口プレナム３１
が、上部デッキ２７の上側空間に出口プレナム３２がそ
れぞれ形成されている。そして、入口プレナム３１に
は、冷却塔２１の出口側から導かれて反応槽２２内に排
ガスを導入するダクト２０が接続され、他方出口プレナ
ム３２には、反応槽２２において脱硫された処理ガスを
外部に導出する出口側のダクト２０が接続されている。The reaction tank 22 is provided with upper and lower decks 27 and 28 which define an internal space in an airtight manner. In a space below the lower deck 28, limestone (CaCO 3 ) is dissolved or suspended. A storage tank 30 for storing liquid is provided with an inlet plenum 31 in a space between the upper deck 27 and the lower deck 28.
However, an outlet plenum 32 is formed in the upper space of the upper deck 27, respectively. The inlet plenum 31 is connected to a duct 20 that is guided from the outlet side of the cooling tower 21 and introduces exhaust gas into the reaction tank 22, while the outlet plenum 32 receives the processing gas desulfurized in the reaction tank 22. An outlet duct 20 leading to the outside is connected.
【００２１】ここで、下部デッキ２８には、多数の開口
が穿設されており、各開口には、下部デッキ２８の下面
に垂下されたスパージャーパイプ３３の上端が接続され
ている。このスパージャーパイプ３３は、下端が貯留槽
３０の吸収液中に挿入されており、下端外周に水平方向
に向けて排ガス噴出孔が穿設されている。この排ガス噴
出孔は、吸収液の液面下の所定深さに開口しており、吸
収液の液面下において排ガスを水平方向に噴出するよう
になっている。Here, a number of openings are formed in the lower deck 28, and each opening is connected to an upper end of a sparger pipe 33 hanging down from the lower surface of the lower deck 28. The lower end of the sparger pipe 33 is inserted into the absorbent in the storage tank 30, and an exhaust gas ejection hole is formed in the outer periphery of the lower end in a horizontal direction. The exhaust gas ejection hole is opened at a predetermined depth below the liquid level of the absorbing liquid, so that the exhaust gas is jetted horizontally below the liquid level of the absorbing liquid.
【００２２】また、下部デッキ２８と上部デッキ２７間
には、貯留槽３０の吸収液上の上部空間を出口プレナム
３２側に連通させるガスライザー３４が、入口プレナム
３１を貫通する形で設けられている。さらに、貯留槽３
０の底部には、酸化用空気を噴出させる酸化用空気の供
給管３５と、吸収液を撹拌するための撹拌機３６とが設
けられている。さらに、反応槽２２には、補充用の吸収
液を反応槽２２内に補給するための供給管３７が接続さ
れ、他方貯留槽３０の底部には、吸収液中に生成した石
膏スラリーをポンプ３８によって抜出す抜出し管３９
と、石膏を分離する石膏分離器（固液分離手段）４０
と、分離された母液を上記供給管３７から反応槽２２内
に戻す母液管４１が配管されている。A gas riser 34 is provided between the lower deck 28 and the upper deck 27 to communicate the upper space above the absorbent in the storage tank 30 to the outlet plenum 32 so as to penetrate the inlet plenum 31. I have. Furthermore, storage tank 3
At the bottom of 0, a supply pipe 35 for oxidizing air for ejecting oxidizing air and a stirrer 36 for stirring the absorbing liquid are provided. Further, a supply pipe 37 for replenishing the reaction tank 22 with a replenishing absorbing liquid is connected to the reaction tank 22, and a gypsum slurry generated in the absorbing liquid is supplied to a pump 38 at the bottom of the storage tank 30. Withdrawal tube 39
Gypsum separator (solid-liquid separation means) 40 for separating gypsum
And a mother liquor pipe 41 for returning the separated mother liquor from the supply pipe 37 into the reaction tank 22.
【００２３】また、この反応槽２２と上記冷却塔２１と
の間には、冷却塔２１の液層部２３から抜出した冷却水
を貯留するとともに、石灰石（ＣａＣＯ3 ）の水溶液が
供給される中和槽４２と、この中和槽４２から排出され
た石膏スラリーを固液分離するフィルタプレス（固液分
離手段）４３と、このフィルタプレス４３で分離された
液体分をポンプ４４によって再び冷却塔２１の液層部２
３に戻す冷却水戻りライン４５とが配設されている。そ
して、中和槽４２には、反応槽２２から抜出された石膏
スラリーが石膏分離機４０によって分離され、得られた
母液の一部が冷却水供給ライン４７から供給されるよう
になっている。なお、図中符号４８は、フィルタプレス
４３において分離された固形分を含むスラリーを図示さ
れない排水処理設備に送る移送ラインである。In addition, between the reaction tank 22 and the cooling tower 21, cooling water extracted from the liquid layer 23 of the cooling tower 21 is stored, and an aqueous solution of limestone (CaCO 3 ) is supplied. The sump tank 42, a filter press (solid-liquid separation means) 43 for solid-liquid separation of the gypsum slurry discharged from the neutralization tank 42, and the liquid separated by the filter press 43 are again cooled by the pump 44 to the cooling tower 21. Liquid layer part 2
A cooling water return line 45 for returning to the position 3 is provided. The gypsum slurry extracted from the reaction tank 22 is separated into the neutralization tank 42 by the gypsum separator 40, and a part of the obtained mother liquor is supplied from the cooling water supply line 47. . Reference numeral 48 in the figure denotes a transfer line that sends the slurry containing the solid content separated in the filter press 43 to a wastewater treatment facility (not shown).
【００２４】次に、以上の構成からなる排煙脱硫システ
ムを用いた本発明に係る排煙脱硫方法の一実施形態につ
いて説明する。先ず、火力発電所用のボイラー等から排
気された多量の硫黄酸化物およびダストを含む排ガス
は、先ず電気集塵機によってダストが捕集された後に、
ダクト２０から冷却塔２１に導入され、冷却水循環ライ
ン２５から循環供給されてノズル２５ａから噴出される
冷却水によって増湿冷却され、水蒸気飽和排ガスにな
る。これとともに、排ガス中に同伴したダストおよび硫
黄酸化物が、冷却水によって排ガス中から除去される。Next, an embodiment of the flue gas desulfurization method according to the present invention using the flue gas desulfurization system having the above configuration will be described. First, exhaust gas containing a large amount of sulfur oxides and dust exhausted from a boiler or the like for a thermal power plant, after the dust is first collected by an electric dust collector,
The cooling water is introduced from the duct 20 into the cooling tower 21, circulated and supplied from the cooling water circulation line 25, and is humidified and cooled by the cooling water ejected from the nozzle 25 a, and becomes steam-saturated exhaust gas. At the same time, dust and sulfur oxides entrained in the exhaust gas are removed from the exhaust gas by the cooling water.
【００２５】これと並行して、循環する冷却水の液層部
２３に、酸素供給ライン２６に空気を送り、その先端部
２６ａの空気噴出孔２６ｂ、２６ｃから冷却水中に噴出
させる。これにより、液層部２３中に含まれているＳＯ
3 -2が酸化されてＳＯ4 -2になり、硫酸濃度が高くなっ
てｐＨが低くなる結果、石膏飽和度が低減化し、石膏の
析出が抑制される。この際に、液層部２３に導入する空
気量は、液層部２３における石膏飽和度が１．０以下と
なるように供給することにより、上記石膏の析出が確実
に防止される。In parallel with this, air is sent to the oxygen supply line 26 to the liquid layer 23 of the circulating cooling water, and is jetted into the cooling water from the air jet holes 26b and 26c at the tip 26a. Thereby, the SO contained in the liquid layer portion 23 is
3 -2 is oxidized to SO 4 -2 , and the sulfuric acid concentration is increased to lower the pH. As a result, the gypsum saturation is reduced, and the precipitation of gypsum is suppressed. At this time, the amount of air introduced into the liquid layer portion 23 is supplied such that the gypsum saturation in the liquid layer portion 23 is 1.0 or less, whereby precipitation of the gypsum is reliably prevented.
【００２６】すなわち、図５は、硫黄酸化物の濃度が２
０００ｐｐｍ以上、ダスト含有量が１００ｍｇ／Ｎｍ3
以上である排ガスの処理量Ｑ（Ｎｍ3 ／ｈ）と、空気の
供給量Ｌ（Ｎｍ3 ／ｈ）との比Ｑ／Ｌに対する、液層部
２３の石膏飽和度の変化を示すもので、当該排ガスの場
合には、酸素供給ライン２６から上記Ｑ／Ｌが０．４×
１０-3以上となる量の空気を液層部２３に導入すること
により、上記石膏飽和度を１．０以下にすることができ
る。That is, FIG. 5 shows that the sulfur oxide concentration is 2
000 ppm or more, dust content 100 mg / Nm 3
It shows the change in the gypsum saturation of the liquid layer portion 23 with respect to the ratio Q / L of the exhaust gas treatment amount Q (Nm 3 / h) and the air supply amount L (Nm 3 / h), In the case of the exhaust gas, the Q / L from the oxygen supply line 26 is 0.4 ×
By introducing an amount of air of 10 −3 or more into the liquid layer portion 23, the gypsum saturation can be reduced to 1.0 or less.
【００２７】また、上記冷却水を液層部２３から抜出し
て、反応槽２２の石膏スラリーから分離された母液の一
部とともに中和槽４２に送り、この中和槽４２において
石灰石の水溶液を加えてｐＨを高め、析出した石膏をフ
ィルタプレス４３において分離する。そして、分離され
た液体分を冷却水戻りライン４５から再び液層部２３に
戻す。これにより、冷却水中の硫酸濃度および石膏濃度
が所定の範囲内に保持される。Further, the cooling water is withdrawn from the liquid layer portion 23 and sent to a neutralization tank 42 together with a part of the mother liquor separated from the gypsum slurry in the reaction tank 22. In the neutralization tank 42, an aqueous solution of limestone is added. The gypsum thus precipitated is separated in the filter press 43. Then, the separated liquid is returned from the cooling water return line 45 to the liquid layer portion 23 again. Thereby, the sulfuric acid concentration and the gypsum concentration in the cooling water are maintained within predetermined ranges.
【００２８】次いで、この冷却塔２１を経た排ガスは、
ダクト２０から反応槽２２に送られられ、入口プレナム
３１を経て各スパージャーパイプ３３の下端の噴出孔か
ら噴出し、貯留槽３０の吸収液と激しく混合して、液相
連続のジェットバブリング層Ｊを形成する。この際、撹
拌機３６を回転させて吸収液を撹拌するとともに、供給
管３５から供給された酸化用空気を先端部のノズルから
吸収液中に連続的に供給する。これにより、ジェットバ
ブリング層Ｊにおいて高効率な気液接触が行われ、排ガ
ス中に含まれる亜硫酸ガス等が酸化されるとともに、吸
収液中の石灰石によって中和される反応が行われて、上
記亜硫酸ガスが極めて高い効率で吸収・除去される。ま
た、これと並行して、排ガスに同伴した残留ダストが、
上記ジェットバブリング層Ｊにおいて直接吸収液と接触
し、吸収液中に効率的に捕集される。Next, the exhaust gas having passed through the cooling tower 21 is:
It is sent from the duct 20 to the reaction tank 22, and is ejected from the ejection hole at the lower end of each sparger pipe 33 through the inlet plenum 31, mixed vigorously with the absorption liquid in the storage tank 30, and forms a liquid-phase continuous jet bubbling layer J. To form At this time, the agitator 36 is rotated to agitate the absorbing solution, and the oxidizing air supplied from the supply pipe 35 is continuously supplied into the absorbing solution from the nozzle at the tip end. As a result, highly efficient gas-liquid contact is performed in the jet bubbling layer J, and a reaction is performed in which sulfurous acid gas and the like contained in the exhaust gas are oxidized and neutralized by limestone in the absorbing solution, and Gases are absorbed and removed with extremely high efficiency. At the same time, residual dust accompanying the exhaust gas
The jet bubbling layer J directly contacts the absorbing liquid and is efficiently collected in the absorbing liquid.
【００２９】このようにして、脱硫されるとともにダス
トが捕集された無害化された排ガスは、ガスライザー３
４から出口プレナム３２を経て反応槽２２から排出され
る。他方、亜硫酸ガス（ＳＯ2 ）を酸化・中和すること
によって貯留槽３０の吸収液中に生成した石膏（ＣａＳ
Ｏ4 ・２Ｈ2 Ｏ）は、結晶成長して粗大粒子化すること
により吸収液石膏スラリーとなり、ポンプ３８によって
抜き出されて、石膏分離機４０において母液と石膏とに
分離される。In this way, the detoxified exhaust gas desulfurized and collecting dust is supplied to the gas riser 3.
4 through the outlet plenum 32 and is discharged from the reaction tank 22. On the other hand, gypsum (CaS) generated in the absorbing solution of the storage tank 30 by oxidizing and neutralizing sulfurous acid gas (SO 2 )
O 4 · 2H 2 O) grows into crystals and becomes coarse particles to form an absorbent gypsum slurry, which is extracted by a pump 38 and separated into a mother liquor and a gypsum in a gypsum separator 40.
【００３０】以上のように、上記排煙脱硫方法および排
煙脱硫システムによれば、冷却塔２１内の冷却水が貯え
られた液層部２３内に空気を供給することにより、石膏
飽和度を低減させて、石膏の析出を確実に抑制すること
ができるため、オリマルジョン等の硫黄分の高い燃料を
用いたボイラ等から排出される排ガスを処理するに際し
ても、安価かつ簡易な設備によって、冷却塔２１におけ
る石膏の析出を抑制することができるとともに、反応槽
２２において得られる石膏の高品質を維持することがで
きる。As described above, according to the above-described flue gas desulfurization method and flue gas desulfurization system, air is supplied into the liquid layer portion 23 of the cooling tower 21 in which the cooling water is stored, so that the gypsum saturation degree is reduced. It is possible to reduce the amount of gypsum by reducing the amount of gypsum. Precipitation of gypsum in 21 can be suppressed, and high quality of gypsum obtained in reaction tank 22 can be maintained.
【００３１】特に、上記反応槽２２として、ジェットバ
ブリング方式の反応槽を用いているので、ジェットバブ
リング層Ｊにおいても、残存したダストを効率的に捕集
することができ、よって上述した石膏の品質をより一層
向上させることができる。In particular, since a jet bubbling type reaction tank is used as the reaction tank 22, the remaining dust can be efficiently collected even in the jet bubbling layer J. Can be further improved.
【００３２】なお、上記実施の形態においては、反応槽
２２として最も好適な例としてジェットバブリング方式
のものを用いた場合についてのみ説明したが、これに限
定されるものではなく、スプレー塔式等の他の反応槽に
ついても適用することが可能である。In the above embodiment, the case where the jet bubbling type is used as the most suitable example as the reaction tank 22 has been described. However, the present invention is not limited to this. It is possible to apply to other reaction vessels.
【００３３】[0033]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜３のい
ずれか−に記載の排煙脱硫方法およびこれに用いられる
請求項４〜６のいずれかに記載の排煙脱硫システムによ
れば、従来のように高価な薬品や設備等を必要とするこ
と無く、冷却塔内の冷却水が貯えられた液層部内に空気
等の酸素含有気体を供給することにより、石膏飽和度を
低減させて、石膏の析出を確実に抑制することができる
ため、オリマルジョン等の硫黄分の高い燃料を用いたボ
イラ等から排出される排ガスを処理するに際しても、安
価かつ簡易な設備によって、冷却塔における石膏の析出
を抑制することができるとともに、さらには反応槽にお
いて得られる石膏の高品質を維持することができる。As described above, according to the flue gas desulfurization method according to any one of claims 1 to 3 and the flue gas desulfurization system according to any one of claims 4 to 6 used in the method. By reducing the gypsum saturation by supplying oxygen-containing gas such as air into the liquid layer where the cooling water in the cooling tower is stored, without requiring expensive chemicals and equipment as in the past. Therefore, since the precipitation of gypsum can be reliably suppressed, even when treating exhaust gas discharged from a boiler or the like using a fuel having a high sulfur content such as orimulsion, gypsum in a cooling tower is inexpensive and simple equipment. Precipitation can be suppressed, and further, high quality of the gypsum obtained in the reaction tank can be maintained.
【図１】本発明の排煙脱硫システムの一実施形態の要部
を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a main part of one embodiment of a flue gas desulfurization system of the present invention.
【図２】図１の酸素供給ラインの先端部を示す縦断面図
である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a tip end of the oxygen supply line of FIG.
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線視断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG. 2;
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線視図である。FIG. 4 is a view taken along the line IV-IV of FIG. 2;
【図５】空気投入量と石膏飽和度の影響を示すグラフで
ある。FIG. 5 is a graph showing the influence of the air input amount and the gypsum saturation.
【図６】従来の排煙脱硫システムを示す概略構成図であ
る。FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a conventional flue gas desulfurization system.
２０ 排ガスのダクト ２１ 冷却塔 ２２ 反応槽 ２３ 液層部 ２６ 酸素供給ライン ３０ 貯留槽 ３３ スパージャーパイプ ４０ 石膏分離機（固液分離手段） ４２ 中和槽 ４３ フィルタプレス（固液分離手段） ４５ 冷却水戻りライン ４７ 冷却水供給ライン Ｊ ジェットバブリング層 Reference Signs List 20 exhaust gas duct 21 cooling tower 22 reaction tank 23 liquid layer part 26 oxygen supply line 30 storage tank 33 sparger pipe 40 gypsum separator (solid-liquid separation means) 42 neutralization tank 43 filter press (solid-liquid separation means) 45 cooling Water return line 47 Cooling water supply line J Jet bubbling layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安西 卓生 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番 １号 千代田化工建設株式会社内 (72)発明者 上村 正隆 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番 １号 千代田化工建設株式会社内 Ｆターム(参考） 4D002 AA02 AC01 AC04 BA02 BA13 BA14 CA01 CA06 DA05 DA16 EA02 EA12 EA13 FA03 GB02 GB03 GB09 HA04 HA10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takuo Anzai 2-1-1, Tsurumichuo, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Chiyoda Chemical Works (72) Inventor Masataka Uemura Tsurumi-chuo, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture 1-chome No. 1 F-term in Chiyoda Kako Construction Co., Ltd. (Reference) 4D002 AA02 AC01 AC04 BA02 BA13 BA14 CA01 CA06 DA05 DA16 EA02 EA12 EA13 FA03 GB02 GB03 GB09 HA04 HA10
Claims (6)
いて増湿冷却した後に、反応槽においてカルシウム成分
を含むアルカリ性吸収液と気液接触させて上記排ガス中
の硫黄酸化物を吸収除去し、大気中に放出する排煙脱硫
方法において、上記吸収塔からの抜出し液と、上記反応
槽内で生成した石膏スラリーを固液分離した母液の一部
との混合液を中和処理することによって得られたスラリ
ーの液体分を、上記冷却塔に冷却水として供給し、再利
用するとともに、当該冷却塔内に形成される液層部に、
酸素含有気体を供給することを特徴とする排煙脱硫方
法。An exhaust gas containing sulfur oxides is humidified and cooled in a cooling tower, and then brought into gas-liquid contact with an alkaline absorbing solution containing a calcium component in a reaction tank to absorb and remove sulfur oxides in the exhaust gas. In the flue gas desulfurization method for discharging into the atmosphere, a mixture obtained by neutralizing a mixed solution of a liquid extracted from the absorption tower and a part of a mother liquor obtained by solid-liquid separation of a gypsum slurry generated in the reaction tank is obtained. The liquid component of the obtained slurry is supplied as cooling water to the cooling tower, and is reused, and in a liquid layer portion formed in the cooling tower,
A flue gas desulfurization method comprising supplying an oxygen-containing gas.
る石膏飽和度が１．０以下となるように供給することを
特徴とする請求項１に記載の排煙脱硫方法。2. The flue gas desulfurization method according to claim 1, wherein the oxygen-containing gas is supplied such that the gypsum saturation in the liquid layer portion is 1.0 or less.
シウム成分を含むアルカリ性溶液を加えて、石膏を分離
することを特徴とする請求項１または２に記載の排煙脱
硫方法。3. The flue gas desulfurization method according to claim 1, wherein an alkali solution containing a calcium component is added to the cooling water extracted from the liquid layer to separate gypsum.
て排ガスを増湿冷却する冷却塔と、この冷却塔を経た排
ガスとカルシウム成分を含むアルカリ性吸収液とを気液
接触させて当該排ガス中の硫黄酸化物を吸収除去する反
応槽とを備えた排煙脱硫システムにおいて、 上記反応槽から当該反応槽内で生成した石膏スラリーを
抜出して固液分離する固液分離手段と、この固液分離手
段において分離された母液の一部を上記冷却塔の冷却水
として供給する冷却水供給ラインと、上記冷却塔の底部
に形成された液層部内に酸素含有気体を供給する酸素供
給ラインとを設けたことを特徴とする排煙脱硫システ
ム。4. A cooling tower for humidifying and cooling the exhaust gas with cooling water along a duct of the exhaust gas, and the exhaust gas passing through the cooling tower and an alkaline absorbing liquid containing a calcium component are brought into gas-liquid contact with each other to form a gas-liquid mixture. A flue gas desulfurization system comprising a reaction tank for absorbing and removing sulfur oxides; a solid-liquid separation means for extracting gypsum slurry produced in the reaction tank from the reaction tank and performing solid-liquid separation; A cooling water supply line for supplying a part of the mother liquor separated in the above as cooling water for the cooling tower, and an oxygen supply line for supplying an oxygen-containing gas into a liquid layer formed at the bottom of the cooling tower. A flue gas desulfurization system characterized by the above.
るとともに、カルシウム成分を含むアルカリ性溶液が供
給される中和槽と、この中和槽から排出された石膏スラ
リーを固液分離する固液分離手段と、この固液分離手段
で分離された液体を上記冷却塔に戻す冷却水戻りライン
とを備えていることを特徴とする請求項４に記載の排煙
脱硫システム。5. A neutralization tank for storing the cooling water extracted from the liquid layer part and supplying an alkaline solution containing a calcium component, and a solid-liquid separation apparatus for solid-liquid separation of the gypsum slurry discharged from the neutralization tank. The flue gas desulfurization system according to claim 4, further comprising a liquid separating unit, and a cooling water return line for returning the liquid separated by the solid-liquid separating unit to the cooling tower.
留部と、この貯留部内に上記排ガスを噴出させる多数本
のスパージャーパイプとを有するジェットバブリング方
式の反応槽であることを特徴とする請求項４または５に
記載の排煙脱硫システム。6. A jet bubbling type reaction tank having a storage section for storing the absorbing liquid and a number of sparger pipes for jetting the exhaust gas into the storage section. The flue gas desulfurization system according to claim 4 or 5, wherein
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11077491A JP2000262850A (en) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | Flue-gas desulfurization method and system therefor |
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|---|---|---|---|
| JP11077491A JP2000262850A (en) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | Flue-gas desulfurization method and system therefor |
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|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000262850A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009095696A (en) * | 2007-10-15 | 2009-05-07 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | Bypass operation method of oxidation tower in flue gas desulfurizer |
| CN102688685A (en) * | 2012-06-19 | 2012-09-26 | 上海汉卓能源科技有限公司 | Flue gas desulfurization system and method |
| CN102716657A (en) * | 2012-06-13 | 2012-10-10 | 河南豫光锌业有限公司 | Zinc oxide desulfurization method applicable to zinc smelting system |
| CN103480245A (en) * | 2013-10-09 | 2014-01-01 | 中国恩菲工程技术有限公司 | Equipment for preparing liquid sulfur dioxide by utilizing sulfur dioxide flue gas |
| CN104515139A (en) * | 2015-01-14 | 2015-04-15 | 华能桐乡燃机热电有限责任公司 | High-capacity ground cooling device |
-
1999
- 1999-03-23 JP JP11077491A patent/JP2000262850A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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