JP2001017826A - 二室型湿式排煙脱硫装置及び方法 - Google Patents
二室型湿式排煙脱硫装置及び方法Info
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- JP2001017826A JP2001017826A JP11193164A JP19316499A JP2001017826A JP 2001017826 A JP2001017826 A JP 2001017826A JP 11193164 A JP11193164 A JP 11193164A JP 19316499 A JP19316499 A JP 19316499A JP 2001017826 A JP2001017826 A JP 2001017826A
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Abstract
吸い込んでポンプがキャビテーションを発生することの
ないようにし、安定な脱硫性能を得る装置及び方法を提
供すること。 【解決手段】 吸収塔内に吸収液を貯留する循環タンク
6の上側に排ガスの入口ダクト2と出口ダクト3を設
け、仕切板4により排ガスが上向きに流れる排ガス導入
側の上昇流領域19と、下向きに排ガスが流れる排ガス
排出側の下降流領域20に分割し、各領域で吸収液を噴
射して排ガスを接触させ、排ガス中のSOxを処理す
る。そのとき、出口ダクト3側の下方の循環タンク6
の液より、入口ダクト2側の下方の循環タンク6内の液
に、より多くの酸化用空気Cを吹き込む方法、上昇流
領域19のスプレノズル16Aからの噴射吸収液量を下
降流領域20のスプレノズル16Bからの噴射吸収液量
より多くなるように設定し、入口ダクト2側の循環タン
ク6内より、出口ダクト3側の循環タンク6内から、よ
り多くの吸収液を抜き出す方法、前記とを組み合
わせた方法である。
Description
置から排出される排ガス中の二酸化硫黄(SO2)を除
去する湿式排煙脱硫装置と方法に係わり、特に、吸収塔
内部への仕切板の設置によって、排ガスが上向きに流れ
る上昇流領域と下向きに流れる下降流領域の二つの気液
接触部に分けられた二室型の脱硫装置において、SO2
を吸収して生成する亜硫酸を酸化するための空気量を低
減し、かつ安定な脱硫性能を得ることができる湿式排煙
脱硫装置及び方法に関するものである。
に伴って発生する排煙中の硫黄酸化物、中でも特にSO
2は、大気汚染・酸性雨等の環境問題における主原因の
一つであり、近年地球的規模で排煙脱硫装置の普及が望
まれている。
る湿式法が主流を占めており、中でも最も実績が多く信
頼性の高いスプレ方式が世界的にも多く採用されてい
る。このスプレ式脱硫装置は脱硫性能が高く、基本技術
はほぼ確立されている。
あるため、未だ発展途上国などでの普及率は低い。した
がって、世界的に脱硫装置の普及率を高めるためには、
脱硫装置の設備費および運転費の大幅な低減が必要であ
る。
化を図った二室型の湿式排煙脱硫装置の公知例の1つを
図6に示す。この湿式排煙脱硫装置は、主に吸収塔本体
1、入口ダクト2、出口ダクト3、仕切板4、吸収液循
環ポンプ5、循環タンク6、攪拌機7、空気吹込み管
8、ミストエリミネータ10、石灰石スラリ槽11、ス
プレノズル16等から構成される。スプレノズル16は
ガス流れに対して直交する断面内に複数個設置されてお
り、更にガス流れ方向に複数段設置されている。また、
攪拌機7及び空気吹込み管8は吸収液が滞留する循環タ
ンク6に設置され、ミストエリミネータ10は出口ダク
ト3内に設置される。
スは、図示していない脱硫ファンにより吸収塔本体1に
入口ダクト2からほぼ水平方向に導入され、出口ダクト
3から排出される。スプレ方式による吸収塔の多くは、
排ガスと吸収液を向流接触させるために、吸収塔下部か
ら導入した排ガスを塔頂部から排出させるが、図6に示
す湿式排煙脱硫装置は吸収塔本体1内に仕切板4を設置
し、出口ダクト3を入口ダクト2とほぼ同じ高さに設け
ているため、入口ダクト2から導入された排ガスは仕切
板4に遮られ、上昇流領域19を上昇し、塔頂部で反転
した後、下降流領域20を下降する。
20では、吸収液循環ポンプ5A及び5Bから送られる
石灰石などの脱硫剤を含んだ吸収液が、それぞれの領域
19、20に設けられたスプレノズル16A及び16B
から噴射され、吸収液と排ガスの気液接触が行われる。
このとき吸収液は排ガス中のSO2を選択的に吸収し、
亜硫酸カルシウムを生成する。亜硫酸カルシウムを生成
した吸収液は循環タンク6に落下し、循環タンク6内で
酸化用攪拌機7A及び7Bによって攪拌されながら空気
吹込み管8A及び8Bから供給される空気中の酸素によ
り亜硫酸カルシウムが酸化され、硫酸カルシウム(石
膏)Dを生成する。
1からポンプ12により石灰石供給管13を通じて循環
タンク6内の吸収液に添加される。石灰石Eの供給量は
吸収液循環ライン9に設置されたpH計14の指示値な
どに基づいてバルブ15により調整される。石灰石E及
び石膏Dが共存する循環タンク6内の吸収液の一部は、
吸収液循環ポンプ5A及び5Bによって再びスプレノズ
ル16A及び16Bに送られ、一部は吸収液抜き出し管
17より脱水機18に送られ、石膏Dが回収される。ま
た、スプレノズル16A及び16Bからの噴射によって
微粒化された吸収液の中で、液滴径の小さいものは排ガ
スに同伴されるが、出口ダクト3に設けられたミストエ
リミネータ10によって捕集される。
ト3が入口ダクト2とほぼ同じ高さの低い位置に設けら
れているため、図示していないミストエリミネータ10
および出口ダクト3の支持鉄骨が低く、簡易なものにな
り、また、図示していない熱交換器(再加熱側)に接続
するためのダクトの長さも短くて済む。
示す湿式排煙脱硫装置の循環タンク6の上部は仕切板4
で仕切られているため、生成した亜硫酸カルシウムを酸
化するために吹き込まれた空気を循環タンク6内で均一
に分散させることが困難となる。その結果、亜硫酸の酸
化に用いられる空気の割合が低くなるので、より多くの
空気を吹き込む必要があることが判明した。しかし、比
較的多くの空気を吹き込むと酸化用攪拌機7や図示して
いない酸化用空気用ブロワーの動力も、より多く必要と
なり、経済的でないばかりでなく、吹き込んだ空気の気
泡を吸収液循環ポンプ5が吸い込んでポンプ5がキャビ
テーションを発生して吸収液の循環量や脱硫性能が不安
定になり、最悪の場合はポンプ5が破損する場合もあ
る。
ト側の循環タンクでの酸化用空気の利用率を向上させ、
より少ない空気で亜硫酸を酸化させる装置及び方法を提
供することである。
気泡を吸収液循環ポンプが吸い込んでポンプがキャビテ
ーションを発生することのないようにし、安定な脱硫性
能を得る装置及び方法を提供することである。
に、本発明は次のような構成を採用する。 (1)吸収液を貯留する循環タンクの上側に、ボイラな
どの燃焼装置から排出される排ガスを入口ダクトからほ
ぼ水平方向に導入し、出口ダクトからほぼ水平方向に排
出する排ガス流路を有し、かつ導入される排ガスが上向
きに流れる上昇流領域と、天井側の開口部で反転した後
に下向きに排ガスが流れる下降流領域の二室に分割した
排ガス流の領域を形成し、それぞれの領域で吸収液を噴
射して排ガスを接触させ、排ガス中の硫黄酸化物を処理
する吸収塔を備えた二室型湿式排煙脱硫方法において、
出口ダクト側の下方に位置する循環タンクの液より、入
口ダクト側の下方に位置する循環タンク内の液に、より
多くの酸化用空気を吹き込む二室型湿式排煙脱硫方法。
に、ボイラなどの燃焼装置から排出される排ガスを入口
ダクトからほぼ水平方向に導入し、出口ダクトからほぼ
水平方向に排出する排ガス流路を有し、かつ導入される
排ガスが上向きに流れる上昇流領域と、天井側の開口部
で反転した後に下向きに排ガスが流れる下降流領域の二
室に分割した排ガス流の領域を形成し、それぞれの領域
で吸収液を噴射して排ガスを接触させ、排ガス中の硫黄
酸化物を処理する吸収塔を備えた二室型湿式排煙脱硫方
法において、上昇流領域のスプレノズルからの噴射吸収
液量を下降流領域のスプレノズルからの噴射吸収液量よ
り多くなるように設定し、入口ダクト側の下方に位置す
る循環タンク内より、出口ダクト側の下方に位置する循
環タンク内から、より多くの吸収液を抜き出す湿式排煙
脱硫方法。
湿式排煙脱硫方法。 (4)前記(1)〜(3)の湿式排煙脱硫方法を実施す
るための湿式排煙脱硫装置。
た装置により、亜硫酸をより多く含む吸収液が落下する
入口ダクト側の循環タンクにより多くの酸化用空気を吹
き込むことで、酸化用空気がより有効に利用されるた
め、空気の必要量を低減できる。
対応した装置により、出口ダクト側の循環タンクからよ
り多くの吸収液を抜き出してスプレノズルに供給するこ
とで、吹き込んだ空気の気泡を吸収液循環ポンプが吸い
込んでポンプがキャビテーションを発生するのを防止
し、安定な脱硫性能を得ることができるようになる。
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。本発明による実施の形態を図1に示
す。図6に示した従来技術に基づく脱硫装置と同様に図
1に示す脱硫装置は、主に吸収塔本体1、入口ダクト
2、出口ダクト3、仕切板4、吸収液循環ポンプ5、循
環タンク6、攪拌機7、空気吹込み管8、ミストエリミ
ネータ10、石灰石スラリ槽11、スプレノズル16等
から構成されるが、本実施の形態ではさらに空気量測定
装置21及び空気量調整装置22を備えている。
スは、図示していない脱硫ファンにより入口ダクト2か
ら吸収塔本体1に、ほぼ水平方向に導入され、出口ダク
ト3から排出される。スプレ方式による吸収塔の多く
は、排ガスと吸収液を向流接触させるために、吸収塔下
部から導入した排ガスを塔頂部から排出させるが、図1
に示す吸収塔本体1内には仕切板4を設置し、出口ダク
ト3を入口ダクト2とほぼ同じ高さに設けているため、
入口ダクト2から導入された排ガスは、仕切板4に遮ら
れ、上昇流領域19を上昇し、塔頂部で反転した後、下
降流領域20を下降する。
20では、吸収液循環ポンプ5A及び5Bから送られる
石灰石Eなどの脱硫剤を含んだ吸収液が、それぞれの領
域19及び20に設けられたスプレノズル16A及び1
6Bから噴射され、吸収液と排ガスの気液接触が行われ
る。このとき吸収液は排ガス中のSO2を選択的に吸収
し、亜硫酸カルシウムを生成する。亜硫酸カルシウムを
生成した吸収液は循環タンク6に落下し、循環タンク6
内で酸化用攪拌機7A及び7Bによって攪拌されながら
空気吹込み管8A及び8Bから供給される空気Cに含ま
れる酸素により亜硫酸カルシウムが酸化されて硫酸カル
シウム(石膏)Dを生成する。
1からポンプ12により石灰石供給管13を通じて循環
タンク6内の吸収液に添加される。石灰石Eの供給量は
吸収液循環ライン9に設置されたpH計14の指示値な
どに基づいてバルブ15により調整される。石灰石E及
び石膏Dが共存する循環タンク6内の吸収液の一部は、
吸収液循環ポンプ5A及び5Bによって再びスプレノズ
ル16A及び16Bに送られ、一部は吸収液抜き出し管
17より脱水機18に送られ、石膏Dが回収される。ま
たスプレノズル16A及び16Bからの噴射によって微
粒化された吸収液の中で、液滴径の小さいものは排ガス
に同伴されるが、出口ダクト3に設けられたミストエリ
ミネータ10によって捕集される。
空気量は、それぞれ空気量測定装置21A及び21Bに
より測定され、それぞれ空気量調整装置22A及び22
Bにより所定の空気流量に調整される。
が1000ppmで、出口排ガス中のSO2濃度が50
ppmになるようにスプレノズル16A及び16Bから
噴射される吸収液流量及びそのpHを調整して図1に示
す脱硫装置を運転した。その時の空気吹込み管8A及び
8Bから供給される空気量の比率と吸収液循環ポンプ5
A及び5Bによって再びスプレノズル16A及び16B
に送られる吸収液中の亜硫酸を完全に酸化するために必
要な空気量の関係を図2に示す。図2に示すように、空
気吹込み管8A及び8Bから供給される空気量の比率が
約80:20で亜硫酸を完全に酸化するために必要な空
気量が最小になる。
矢視図)には、出口ダクト3側の循環タンク6からのみ
吸収液を抜き出してスプレノズル16A及び16Bに供
給することにより、吹き込んだ空気の気泡を吸収液循環
ポンプ5Bが吸い込んでポンプ5Bがキャビテーション
を発生するのを防止し、安定な脱硫性能を得ることがで
きるようにした装置のフローを示す。
ガス中のSO2濃度が高いので、噴霧する吸収液量も前
者の方が後者より多くなるように設定するのが一般的で
あり、その場合は入口ダクト2側の循環タンク6には吸
収液が多く落下するため、吹き込まれた酸化用空気Cの
気泡が落下液のエネルギーで循環タンク6内に滞留し、
気泡を吸収液循環ポンプ5A(図1)が吸い込んでキャ
ビテーションを発生しやすい。
ク6には出口ダクト3側の循環タンク6より吸収液が多
く落下するように設定すれば、出口ダクト3側の循環タ
ンク6では落下する吸収液が少ないので、吹き込まれた
酸化用空気Cの気泡が上昇しやすく、空気Cの気泡を吸
収液循環ポンプ5Bが吸い込んでポンプ5Bがキャビテ
ーションを発生することが少ない。出口ダクト3側の循
環タンク6から、より多くの吸収液を抜き出してスプレ
ノズル16A、16Bに供給することにより、吹き込ん
だ空気Cの気泡を吸収液循環ポンプ5Bが吸い込んでポ
ンプ5Bがキャビテーションを発生するのを防止するこ
とが可能となる。
での酸化用空気量Cと吸収液循環ポンプ5Bが吸い込ん
だ気泡の含有率(吸収液中の気泡の体積割合)の関係を
図5に示す。
あり、曲線Bが図3に示した実施の形態の結果である。
同一酸化用空気量でも図3に示した実施の形態の方が吸
収液中の気泡の含有量が低く、キャビテーションの発生
を防止することが可能である。
9でガスと吸収液を向流で接触させ、下降流領域20で
はガスと吸収液を並流で接触させる構造になっている
が、本発明法はスプレの方向や排ガスと吸収液の接触方
向に関係なく有効である。また、仕切板4の下端が循環
タンク6の液中にどれだけ入っているかは、液レベルが
変動した際に入口ダクト2から吸収塔本体1にほぼ水平
方向に導入された排ガスAが吸収液と接触しないで出口
ダクト3から排出されることを防止する観点や入口ダク
ト2側の循環タンク6に落下した高濃度の亜硫酸を含む
吸収液により多くの酸化用空気Cを供給する観点から決
められ、通常は仕切板4の下端が循環タンク6の液中に
1m程度以上入っていることが必要である。
みに酸化用空気Cを吹き込むことや出口ダクト3側の循
環タンク6からのみ吸収液を抜き出してスプレノズル1
6に供給することも当然のことながら可能である。
する亜硫酸を酸化するための空気量を低減し、かつ安定
な脱硫性能を得ることができる。
ローシートである。
である。
ローシートである。
ある。
データを示す図である。
シートである。
Claims (9)
- 【請求項1】 吸収液を貯留する循環タンクの上側に、
ボイラなどの燃焼装置から排出される排ガスを入口ダク
トからほぼ水平方向に導入し、出口ダクトからほぼ水平
方向に排出する排ガス流路を有し、その排ガス流路を入
口ダクト側と出口ダクト側の二室に分割するための天井
側に開口部を有した仕切板を設けることで、入口ダクト
から導入される排ガスが上向きに流れる上昇流領域と、
天井側の開口部で反転した後に出口ダクトに向けて下向
きに排ガスが流れる下降流領域を形成し、それぞれの領
域に設置したスプレノズルから噴射される吸収液と排ガ
スを接触させて、排ガス中の硫黄酸化物を処理する吸収
塔を備えた二室型湿式排煙脱硫装置において、 出口ダクト側の下方に位置する循環タンクの液より、入
口ダクト側の下方に位置する循環タンク内の液に、より
多くの酸化用空気を吹き込む酸化用空気吹き込み装置を
設けたことを特徴とする二室型湿式排煙脱硫装置。 - 【請求項2】 排ガス流路を入口ダクト側と出口ダクト
側の二室に分割するための該仕切板の下端が循環タンク
の液中に入っていることを特徴とする請求項1記載の二
室型湿式排煙脱硫装置。 - 【請求項3】 吸収液を貯留する循環タンクの上側に、
ボイラなどの燃焼装置から排出される排ガスを入口ダク
トからほぼ水平方向に導入し、出口ダクトからほぼ水平
方向に排出する排ガス流路を有し、その排ガス流路を入
口ダクト側と出口ダクト側の二室に分割するための天井
側に開口部を有した仕切板を設けることで、入口ダクト
から導入される排ガスが上向きに流れる上昇流領域と、
天井側の開口部で反転した後に出口ダクトに向けて下向
きに排ガスが流れる下降流領域を形成し、それぞれの領
域に設置したスプレノズルから噴射される吸収液と排ガ
スを接触させて、排ガス中の硫黄酸化物を処理する吸収
塔を備えた二室型湿式排煙脱硫装置において、 上昇流領域のスプレノズルの噴射吸収液量が下降流領域
のスプレノズルの噴射吸収液量より多くなるようなスプ
レノズルを設け、 入口ダクト側の下方に位置する循環タンク内より、出口
ダクト側の下方に位置する循環タンク内から、より多く
の吸収液を抜き出し、スプレノズルに供給する吸収液循
環配管を設けたことを特徴とする二室型湿式排煙脱硫装
置。 - 【請求項4】 排ガス流路を入口ダクト側と出口ダクト
側の二室に分割するための該仕切板の下端が循環タンク
の液中に入っていることを特徴とする請求項3記載の二
室型湿式排煙脱硫装置。 - 【請求項5】 吸収液を貯留する循環タンクの上側に、
ボイラなどの燃焼装置から排出される排ガスを入口ダク
トからほぼ水平方向に導入し、出口ダクトからほぼ水平
方向に排出する排ガス流路を有し、その排ガス流路を入
口ダクト側と出口ダクト側の二室に分割するための天井
側に開口部を有した仕切板を設けることで、入口ダクト
から導入される排ガスが上向きに流れる上昇流領域と、
天井側の開口部で反転した後に出口ダクトに向けて下向
きに排ガスが流れる下降流領域を形成し、それぞれの領
域に設置したスプレノズルから噴射される吸収液と排ガ
スを接触させて、排ガス中の硫黄酸化物を処理する吸収
塔を備えた二室型湿式排煙脱硫装置において、 出口ダクト側の下方に位置する循環タンクの液より、入
口ダクト側の下方に位置する循環タンク内の液に、より
多くの酸化用空気を吹き込む酸化用空気吹き込み装置を
設け、 入口ダクト側の下方に位置する循環タンク内より、出口
ダクト側の下方に位置する循環タンク内から、より多く
の吸収液を抜き出し、スプレノズルに供給する吸収液循
環配管を設けたことを特徴とする二室型湿式排煙脱硫装
置。 - 【請求項6】 排ガス流路を入口ダクト側と出口ダクト
側の二室に分割するための該仕切板の下端が循環タンク
の液中に入っていることを特徴とする請求項5記載の二
室型湿式排煙脱硫装置。 - 【請求項7】 吸収液を貯留する循環タンクの上側に、
ボイラなどの燃焼装置から排出される排ガスを入口ダク
トからほぼ水平方向に導入し、出口ダクトからほぼ水平
方向に排出する排ガス流路を有し、かつ導入される排ガ
スが上向きに流れる上昇流領域と、天井側の開口部で反
転した後に下向きに排ガスが流れる下降流領域の二室に
分割した排ガス流の領域を形成し、それぞれの領域で吸
収液を噴射して排ガスを接触させ、排ガス中の硫黄酸化
物を処理する吸収塔を備えた二室型湿式排煙脱硫方法に
おいて、 出口ダクト側の下方に位置する循環タンクの液より、入
口ダクト側の下方に位置する循環タンク内の液に、より
多くの酸化用空気を吹き込むことを特徴とする二室型湿
式排煙脱硫方法。 - 【請求項8】 吸収液を貯留する循環タンクの上側に、
ボイラなどの燃焼装置から排出される排ガスを入口ダク
トからほぼ水平方向に導入し、出口ダクトからほぼ水平
方向に排出する排ガス流路を有し、かつ導入される排ガ
スが上向きに流れる上昇流領域と、天井側の開口部で反
転した後に下向きに排ガスが流れる下降流領域の二室に
分割した排ガス流の領域を形成し、それぞれの領域で吸
収液を噴射して排ガスを接触させ、排ガス中の硫黄酸化
物を処理する吸収塔を備えた二室型湿式排煙脱硫方法に
おいて、 上昇流領域のスプレノズルからの噴射吸収液量を下降流
領域のスプレノズルからの噴射吸収液量より多くなるよ
うに設定し、 入口ダクト側の下方に位置する循環タンク内より、出口
ダクト側の下方に位置する循環タンク内から、より多く
の吸収液を抜き出すことを特徴とする湿式排煙脱硫方
法。 - 【請求項9】 吸収液を貯留する循環タンクの上側に、
ボイラなどの燃焼装置から排出される排ガスを入口ダク
トからほぼ水平方向に導入し、出口ダクトからほぼ水平
方向に排出する排ガス流路を有し、かつ導入される排ガ
スが上向きに流れる上昇流領域と、天井側の開口部で反
転した後に下向きに排ガスが流れる下降流領域の二室に
分割した排ガス流の領域を形成し、それぞれの領域で吸
収液を噴射して排ガスを接触させ、排ガス中の硫黄酸化
物を処理する吸収塔を備えた二室型湿式排煙脱硫方法に
おいて、出口ダクト側の下方に位置する循環タンクの液
より、入口ダクト側の下方に位置する循環タンク内の液
に、より多くの酸化用空気を吹き込み、 上昇流領域のスプレノズルからの噴射吸収液量を下降流
領域のスプレノズルからの噴射吸収液量より多くなるよ
うに設定し、 入口ダクト側の下方に位置する循環タンク内より、出口
ダクト側の下方に位置する循環タンク内から、より多く
の吸収液を抜き出すことを特徴とする湿式排煙脱硫方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19316499A JP3883745B2 (ja) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | 二室型湿式排煙脱硫装置及び方法 |
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JP3883745B2 JP3883745B2 (ja) | 2007-02-21 |
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JP19316499A Expired - Lifetime JP3883745B2 (ja) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | 二室型湿式排煙脱硫装置及び方法 |
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Cited By (4)
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1999
- 1999-07-07 JP JP19316499A patent/JP3883745B2/ja not_active Expired - Lifetime
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