JP2002035546A

JP2002035546A - ガスの処理方法

Info

Publication number: JP2002035546A
Application number: JP2000273779A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Sakurai; 茂桜井; Yoichi Mori; 要一森; Hachiro Hirano; 八朗平野; Hiroaki Noda; 寛章野田; Makoto Yoshida; 吉田　　誠
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1999-09-09
Filing date: 2000-09-08
Publication date: 2002-02-05
Also published as: JP5158139B2; JP2010201428A

Abstract

(57)【要約】【課題】ＳＯ₃成分を含むガス、例えばボイラ等で硫黄
を含有する燃料の燃焼により発生するガス中の、白煙又
は紫煙の原因となるＳＯ₃、Ｈ₂ＳＯ₄及びこれらに由来
する硫酸ミストを効率良くかつ簡便安全に中和処理して
除去する。【解決手段】ＳＯ₃成分を含む６０℃以上のガス中に、
平均粒子直径２０μｍ以下の炭酸水素ナトリウム粉末を
０．１〜５質量％の固結防止剤とともに添加し、ＳＯ₃
成分を中和するガスの処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラ等で硫黄分
を含有する燃料の燃焼により発生するガス等に含まれる
ＳＯ₃成分を、効率良くかつ安全に中和する、ガスの処
理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】硫黄分を含む燃料を使用するとほぼ必ず
ＳＯ₃が排ガス中に含有され、装置の腐食、大気汚染の
原因となる。ＳＯ₃は、排ガスに含まれる水蒸気と反応
して硫酸ミストとなり、大気中に排出されると白煙又は
紫煙の原因となる。したがって、従来よりＳＯ₃やガス
状のＨ₂ＳＯ₄やこれらに基づく硫酸ミストを除去するた
めにカルシウムやマグネシウムの酸化物、水酸化物等を
有機溶媒に分散したスラリをあらかじめ燃料中に添加
し、ＳＯ₃の生成を防止したり燃焼後のガスに添加して
ＳＯ₃等を中和する方法等が使用されてきた。しかし、
これらの方法ではボイラの熱交換部に添加物が堆積しや
すく、多量に堆積するとボイラの運転に支障が起こるた
め、添加物の多量の使用が困難であった。

【０００３】また、煙道の途中でＳＯ₃を積極的に中和
するため、水酸化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸
化マグネシウム等の粉体や該粉体を水に分散させたスラ
リを、排ガスが空気予熱器を通過した後の煙道に注入す
る方法も使用されている。しかし、この方法において粉
体自体を注入する場合は、スクリューフィーダ等によっ
て注入するため定量性が悪く、安定的な効果が得にく
い。さらにこれらの粉体は凝集しやすいために、ガス中
に均一に分散しにくく中和剤としての効果が低い。ま
た、スラリの状態で注入する場合は、スラリを注入する
ための移送ラインにスラリに含まれる粉体が堆積して詰
りやすく、安定的に使用するのが困難である。

【０００４】また、例えば酸化マグネシウムを使用する
場合、酸化マグネシウムは反応効率が低いため酸化マグ
ネシウム粉体の過剰の添加が必要とされる。この場合、
煙道には未反応の酸化マグネシウムが残存するが、酸化
マグネシウムは水への溶解性が低いため酸化マグネシウ
ムの後処理に問題が生じることがある。さらに、微粉で
流動性が不良であるために注入量を定量化することが困
難である等の問題があった。

【０００５】一方、アンモニアを煙道に注入する方法も
あるが、高圧ガス等の取り扱い上の規制や使用温度に問
題があり、さらに別途の大規模な設備が必要である。ま
た、アンモニアによるＳＯ₃の除去の場合、充分な注入
量を維持しないと酸性硫酸アンモニウムが生成する。酸
性硫酸アンモニウムが装置に付着するとトラブルの原因
となるので、アンモニアを過剰に注入せねばならず、過
剰分のアンモニアは大気中に放出されるため環境保全上
問題である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ボイラ等の操作におい
て、稼働率の低下を防止し、安定な運転を行うには、硫
黄酸化物、特にＳＯ₃を中和除去することにより、排ガ
スの冷却による硫酸ミストの生成を防止し、排ガスを排
出するまでの各工程や煙道側壁等における酸による腐食
や煙道の閉塞等を防止する必要がある。

【０００７】また、ＳＯ₃が冷却され水蒸気と反応した
りＨ₂ＳＯ₄が冷却されたりすると硫酸ミストが生成し、
煙突から排出されると白煙又は紫煙となってたなびき、
さらに、煙道等で堆積した煤塵は負荷変動により、硫酸
を多く含有したアシッドスマットとして排出され、酸性
降下煤塵になり環境悪化をまねくが、ＳＯ₃等を中和除
去することによりこれらを抑制することは、環境対策上
非常に重要である。

【０００８】したがって、ＳＯ₃を含むガス、例えば化
石燃料の燃焼排気ガス等の、ボイラ等で硫黄分を含有す
る燃料を使用することにより発生するガスや、ＳＯ₃を
不純物として含み、その除去が必要であるガスにおい
て、ＳＯ₃及び硫酸ミストをより効率良く安全に中和処
理し、除去する方法が求められている。製鋼、製鉄、非
鉄金属精練、ガラス溶融、硫酸製造、界面活性剤製造等
における廃液や廃油や廃ガスや固形廃棄物の燃焼等の排
気ガスの処理においてもＳＯ₃及び硫酸ミストを除去す
ることが必要であり、効率よく安全な中和処理方法が求
められている。そこで本発明は、上記のようなガス中か
らＳＯ₃、Ｈ₂ＳＯ₄及び硫酸ミストを、効率良くかつ安
全に中和処理する方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ＳＯ₃成分を
含む６０℃以上のガス中に、平均粒子直径２０μｍ以下
の炭酸水素ナトリウム粉末と炭酸水素ナトリウム粉末の
固結防止剤との混合物であって前記固結防止剤が前記炭
酸水素ナトリウム粉末に対して０．１〜５質量％含まれ
る混合物を添加することにより、ガス中のＳＯ₃成分を
中和することを特徴とするＳＯ₃成分を含むガスの処理
方法を提供する。

【００１０】また、本発明は、ＳＯ₃成分を含む６０℃
以上のガス中に、平均粒子直径２０μｍ以下の炭酸水素
ナトリウム粉末と、該粉末に対して２０〜５０質量％の
平均粒子直径２０μｍ超の炭酸水素ナトリウム粗粒又は
前記粉末に対して１３〜５０質量％の平均粒子直径２０
μｍ超の炭酸ナトリウム粗粒との混合物を添加すること
により、ガス中のＳＯ₃成分を中和することを特徴とす
るＳＯ₃成分を含むガスの処理方法を提供する。

【００１１】なお、ガス中に含まれるＳＯ₃及びＨ₂ＳＯ
₄は、水蒸気の存在により硫酸ミストとなってガス中に
存在するが、本明細書では、ＳＯ₃とＨ₂ＳＯ₄と硫酸ミ
ストとを合わせてＳＯ₃成分と総称するものとする。

【００１２】本発明において、炭酸水素ナトリウム粉末
は６０℃以上のガス中に例えば噴霧されて分散するよう
に添加されると、分解して炭酸ナトリウム、二酸化炭素
及び水となり、このとき、二酸化炭素と水が抜けた部分
が空孔となって空隙率が高く比表面積の大きい多孔質構
造を有する炭酸ナトリウムの粒子となると考えられる。
粒子が多孔質構造であるとＳＯ₃等の吸着力が高くな
り、ＳＯ₃成分を迅速な中和により除去できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明における炭酸水素ナトリウ
ム粉末は、平均粒子直径２０μｍ以下、好ましくは１５
μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以下である。平均
粒子直径２０μｍ以下の炭酸水素ナトリウム粉末は、粒
子自体の比表面積が大きく、かつ熱分解時に形成される
細孔の直径が大きい。そのため、ＳＯ₃成分のみかけ上
の拡散速度が速くなり、その結果反応性が高くなると思
われる。炭酸水素ナトリウム粉末の平均粒子直径は小さ
いほどＳＯ₃成分の拡散速度が速いので好ましいが、粉
末の粉砕についての取り扱いやすさ及び実用性を考慮す
ると、１μｍ以上であることが好ましい。

【００１４】処理すべきガス中に添加される炭酸水素ナ
トリウム粉末は、粉体物性として安息角が６５°以下、
特に６０°以下であることが好ましい。安息角がこの範
囲の炭酸水素ナトリウム粉末は流動性が良好で、例えば
煙道へ噴霧する場合でも良好な噴霧状態を維持でき、さ
らに貯槽からの排出や空気輸送なども容易であるため、
取り扱いやすくかつ効率良くＳＯ₃と反応する。そのた
め炭酸水素ナトリウム粉末の噴霧使用量を少なくでき
る。なお、ここでいう炭酸水素ナトリウム粉末の安息角
とは、後述のように炭酸水素ナトリウム粉末に固結防止
剤や粗粒を加えた粉体全体（混合物）の安息角を示す。

【００１５】ここで安息角は、ホソカワミクロン社製の
パウダテスタＰＴ−Ｄ型を使用して測定できる。すなわ
ち、安息角は、粉体試料を直径８０ｍｍ、目開き７１０
μｍの篩を振動させながら通過させた後、水平面に１６
０ｍｍの高さの漏斗から直径８０ｍｍのテーブルに静か
に落下させた時に、粉体によって形成された円錐体の母
線と水平面のなす角を測定することで規定する数値であ
る。

【００１６】炭酸水素ナトリウム粉末は、ガス中に含ま
れるＳＯ₃成分に対して１〜１６倍モル、特に１〜１０
倍モル、さらには４〜１０倍モル添加することが好まし
い。１倍モル未満であると充分にはＳＯ₃成分を除去で
きず、白煙又は紫煙の除去効果が不充分となるおそれが
ある。しかし本発明における炭酸水素ナトリウムは水酸
化マグネシウム等に比べ反応効率が高いので、ガスと反
応させられる時間が長い場合は４倍モルでＳＯ₃成分を
ほとんど除去でき、反応させられる時間が短い場合でも
１０倍モルあればほぼ完全にＳＯ₃成分を除去でき、１
６倍モル存在すれば煤塵中に吸着されている以外のＳＯ
₃成分まで除去できるのでそれ以上の添加は不必要であ
る。

【００１７】ここで発明者らの実際の発電所ボイラによ
る試験での煙突からの排気の肉眼での観察では、ＳＯ₃
成分をＳＯ₃に換算して２体積ｐｐｍ以下とすれば、白
煙又は紫煙の防止効果が有意義に確認できた。よってこ
の水準が維持できる量の炭酸水素ナトリウム粉末を添加
すれば良好な結果を得ることができる。

【００１８】本発明の方法では、５００体積ｐｐｍさら
には１０００体積ｐｐｍを超える高濃度のＳＯ₂を含む
ガス中に２０体積ｐｐｍ程度の少量のＳＯ₃が含有され
ているガスから、ＳＯ₃成分を選択的に除去できる。従
来ＳＯ_Xの除去方法としてＳＯ₂を除去する技術は多数開
示されているが、ＳＯ₃成分を簡便にかつ選択的に除去
できる技術は開示されていない。

【００１９】本発明ではＳＯ₃成分を除去するための中
和剤として弱アルカリ性の炭酸水素ナトリウムを使用し
ているため、高圧ガス取り扱い及び劇毒物の規制がある
アンモニアや、劇物である水酸化ナトリウムに比較し
て、作業者が安全に取り扱うことができる。また、エゼ
クタ等の簡易な噴霧装置のみで実施できるため、実施に
あたって高価な設備投資が不要である。本発明の方法で
は中和によりＳＯ₃成分を除去するので、同じく中和に
より除去を行う、従来技術のアンモニアを注入する方法
と容易に代替でき、従来の方法との併用もできる。

【００２０】本発明では、ガス中のＳＯ₃成分を除去す
るために、炭酸水素ナトリウム粉末とともに炭酸水素ナ
トリウム粉末の固結防止剤をガス中に添加する。炭酸水
素ナトリウム粉末は、微量の水分の存在により粒子が凝
集し、固結して流動性が悪化しやすい。ところが、本発
明では固結防止剤の存在により炭酸水素ナトリウム粉末
の凝集を抑制できるので、炭酸水素ナトリウム粉末の流
動性が改善され、炭酸水素ナトリウム粉末をガス中に良
好に分散させられる。その結果、高い反応効率を維持で
きる。

【００２１】上記固結防止剤の平均粒子直径は、０．０
０５〜５．０μｍ、特に０．００５〜２．０μｍ、さら
には０．００５〜０．１μｍであることが好ましい。こ
の範囲の平均粒子直径の微粒子を固結防止剤として加え
ると、固結防止剤粒子が炭酸水素ナトリウム粒子の表面
に付着し、炭酸水素ナトリウムの粒子どうしが凝集する
のを防止できる。固結防止剤の平均粒子直径は０．００
５μｍ未満としても固結防止効果は高まらず、かつ安価
な工業製品として入手できない。また、固結防止剤は、
炭酸水素ナトリウム粒子間に介在し炭酸水素ナトリウム
粒子どうしの接触を防止することにより炭酸水素ナトリ
ウム粒子の固結を防止しているので、平均粒子直径５．
０μｍ超の大粒子であると、微粒子の場合と同じ質量割
合を添加しても、固結防止剤の個数が少ないため固結防
止効果が減少する。

【００２２】固結防止剤としては、炭酸マグネシウム、
シリカ、アルミナ、アルミノシリケート、人工又は天然
のゼオライト、ステアリン酸塩等、粉体の固結防止や流
動性の向上を目的に添加される物質として一般に公知の
ものが使用でき、複数の物質を混合して使用することも
できる。なかでもシリカが好ましく、シリカのなかでも
平均粒子径の細かさと、固結防止効果と、入手の容易性
よりヒュームドシリカが特に好ましい。

【００２３】ヒュームドシリカを使用する場合、装置に
対する炭酸水素ナトリウム粉末の注入位置によっては水
への分散性が良好な親水性のヒュームドシリカが好まし
い。疎水性のシリカでも炭酸水素ナトリウム粉末の流動
性改善の効果は良好であるが、例えばボイラでは排煙脱
硫装置の上流で炭酸水素ナトリウム粉末及びその固結防
止剤を添加した場合、排煙脱硫装置の吸収塔で疎水性シ
リカが凝集して気液界面に膜が形成され、撹拌や混合に
よってその膜内に空気が取り込まれると泡が消失せず発
泡するおそれがある。

【００２４】シリカは、疎水化処理されていなければ親
水性を有しており、固結防止剤として好適に使用でき
る。親水性のヒュームドシリカは水に浮上せず水中に分
散するので、上記のような発泡による支障が発生しな
い。一方、炭酸水素ナトリウム粉末及びその固結防止剤
を添加する箇所と排煙脱硫装置との間に電気集塵器が設
置されているプロセスにおいては、前述の発泡等の支障
が発生しないので、固結防止剤は疎水性、親水性を問わ
ず使用できる。

【００２５】また、固結防止剤としてはゼオライトも好
ましく使用できる。ゼオライトは固結防止剤としての効
果はヒュームドシリカより劣るものの酸性成分と反応し
中和する効果を有するために好適に使用できる。特に４
Ａ型ゼオライトと称される合成ゼオライトは平均粒子直
径が１〜５μｍ程度と小さく、ナトリウムを含むので酸
性成分の中和作用も強く好ましい。さらにこのゼオライ
トは乾燥剤としても使用できるために炭酸水素ナトリウ
ム粉末の固結をより抑制でき、シリカと併用するとより
効果的である。

【００２６】本発明では、固結防止剤は炭酸水素ナトリ
ウム粉末に対して０．１〜５．０質量％、好ましくは
０．３〜２．０質量％添加される。０．１質量％未満で
あると、炭酸水素ナトリウム粉末の流動性改善の効果が
低い。また、５．０質量％を超える場合は逆に固結防止
剤が多すぎて炭酸水素ナトリウム粉末の流動性が充分に
改善されず、さらにコストも高くなる。

【００２７】また、本発明では、固結防止剤のかわりに
平均粒子直径２０μｍ超、好ましくは５０μｍ以上の炭
酸水素ナトリウム粗粒又は炭酸ナトリウム粗粒を平均粒
子直径２０μｍ以下の炭酸水素ナトリウム粉末に加えた
粉末によるガスの処理方法を提供している。上記粗粒の
平均粒子直径の上限は、工業的に使用するための入手の
容易さから４００μｍ以下が好ましい。この方法は、特
に炭酸水素ナトリウム粉末を貯槽に一定期間貯留してお
いてからガスの処理に使用する場合において、粉末の排
出性が改善される。固結防止剤と上記粗粒の両方を平均
粒子直径２０μｍ以下の炭酸水素ナトリウム粉末に加え
てガスを処理することもできる。

【００２８】上記粗粒の混合量は、粗粒が炭酸水素ナト
リウムの場合は平均粒子直径２０μｍ以下の炭酸水素ナ
トリウム粉末の２０〜５０質量％、炭酸ナトリウムの場
合は１３〜５０質量％を混合することが有効である。ま
た、炭酸水素ナトリウムの粗粒と炭酸ナトリウムの粗粒
は混合して用いてもよい。

【００２９】上記の量の割合で粗粒を混合することによ
り、ラットホールと称される、貯槽内における粉体の中
央部分だけ排出されて、壁近傍部分に粉体が残留する現
象を防止できる。この効果は、物理的には大粒子を混合
することで得られるが、ＳＯ ₃成分の除去効果を考慮
し、炭酸水素ナトリウム又は炭酸ナトリウムの粗粒を使
用して粗粒自体にもある程度ＳＯ₃成分の除去に寄与さ
せている。炭酸ナトリウムの粗粒を使用する場合、ＳＯ
₃成分の除去効果から、軽灰と称される多孔質の炭酸ナ
トリウムの使用が好ましい。

【００３０】ここで炭酸ナトリウムを使用するときは、
吸湿性が強いために、長期間包装した形態で保管するた
めには、防湿処理された包装材料にて包装することが重
要である。

【００３１】本発明では、ガス中に炭酸水素ナトリウム
粉末を固結防止剤及び／又は粗粒とともに添加している
ので、スラリと違い沈殿することがなく取り扱いやす
い。また、流動性が優れているので装置に詰りが生じる
ことがなく、乾式で扱っているため装置と運転の管理が
容易であり安定な運転ができる。さらに、炭酸水素ナト
リウム粉末は良好な流動性を付与されているので、定量
的に炭酸水素ナトリウム粉末を注入でき、安定かつ正確
に中和によりＳＯ₃成分を除去できる。

【００３２】次に、ボイラで燃料が燃焼されて生成した
排ガスを処理する方法を例にとって、図１を参照しなが
ら本発明の方法を具体的に説明する。図１は、ボイラで
燃焼された排ガスを処理する方法を示す図である。

【００３３】ボイラ１で燃焼された高温の排ガスは、第
１の煙道６を通って空気予熱器２に送られる。ここでは
燃料原単位を向上させるためボイラ１に送られる燃焼用
空気と熱交換され、燃焼用空気の温度を上昇させる。次
いで排ガスは第２の煙道７を通って電気集塵機３に送ら
れ、排ガス中に含まれる粉塵を静電気により除去する。
ここで電気集塵機３のかわりにバグフィルタを用いても
よく、また電気集塵機３は排ガスに含まれる成分によっ
ては省略してもよい。電気集塵機３を通った排ガスは、
第３の煙道８を通って脱硫装置４に送られ、ＳＯ₂等が
水酸化マグネシウムスラリ等により除去される。次いで
排ガスは第４の煙道９を通って煙突５に送られ、煙突５
から排出される。

【００３４】ＳＯ₃成分を含有する排ガスが例えばＳＯ₃
換算で２０体積ｐｐｍ程度であっても、煙突５から白煙
又は紫煙が長くたなびく現象が現れる。この主な原因
は、排ガス中に含まれるＳＯ₃が煙道及び脱硫装置４内
で、雰囲気中に含まれる水蒸気と反応して硫酸ミストを
形成するためと考えられる。したがって、排ガス中に炭
酸水素ナトリウム粉末を添加することで、ＳＯ₃成分を
除去すれば、白煙又は紫煙等の着色煙の発生は防止でき
る。

【００３５】上記工程において、本発明では炭酸水素ナ
トリウム粉末が第１の煙道６から第４の煙道９までの間
の少なくとも１つの煙道で添加されるが、添加される煙
道は目的に応じて適宜選択される。本発明では、ＳＯ₃
成分を除去することを目的としているため、炭酸水素ナ
トリウム粉末を脱硫装置４の上流の煙道に添加すること
が好ましく、特に第３の煙道８が好ましい。第３の煙道
８内はガス中に含まれるＳＯ₃又はＨ₂ＳＯ₄による露点
以上の温度に確実に維持されており、通常は炭酸水素ナ
トリウムが分解するのに充分なガス温度が維持されてい
るので第４の煙道９よりＳＯ₃成分の除去効率が高くな
る。

【００３６】

【実施例】［例１（実施例）］炭酸水素ナトリウム粉末
の添加によるガス中のＳＯ₃成分の除去効果を確認する
ため、ボイラで燃料が燃焼されて生成した排ガスを用い
て試験を行った。ここで設備の構成は、図１から電気集
塵機３と第２の煙道７を除いたものであり、炭酸水素ナ
トリウム粉末は第３の煙道８に注入した。具体的には下
記の工程で排ガスを処理し、空気予熱器２と脱硫装置４
との間の第３の煙道８において、表１に示す各量の平均
粒子直径９μｍの炭酸水素ナトリウム粉末に平均粒子直
径０．０１μｍの親水性のヒュームドシリカを炭酸水素
ナトリウム粉末に対して１．０質量％添加した混合物
を、空気で撹拌しながら添加した。そして、煙突から排
出される硫酸ミストに起因する白煙（紫煙も含む）のた
なびきを目視で観察して評価した。表１には比較のため
炭酸水素ナトリウム粉末を添加しなかった場合も記載し
ている。

【００３７】なお、表１中の炭酸水素ナトリウム粉末の
添加量は、脱硫装置に送られる前（水蒸気に接触して硫
酸ミストが生成する前）の排ガス中に含まれるＳＯ₃に
対する当量比で示した。また、空気予熱器と脱硫装置と
の間の煙道中のガスの温度は１５８℃であった。工程：ボイラで燃焼された高温の排ガスを、煙道を通し
て空気予熱器に送って燃焼用空気と熱交換した後、排ガ
スを次の煙道を通して脱硫装置に送り、水酸化マグネシ
ウムスラリによりＳＯ₂等を除去し、次いで次の煙道を
通して煙突に送り、煙突から排出する。

【００３８】なお、実施時のボイラ仕様と排ガス組成は
以下のとおりであった。＜ボイラ仕様＞型式：強制貫流式ベンソンボイラ、蒸発量：８３ｔ／ｈ
ｒ、蒸気温度：５２０℃、蒸気圧力：１４０ｋｇ／ｃｍ
²。＜排ガス組成＞Ｏ₂：４．５体積％、ＳＯ₂：１４００体積ｐｐｍ、ＳＯ
₃：２０体積ｐｐｍ。

【００３９】

【表１】

【００４０】［例２（比較例）］平均粒子直径９μｍの
炭酸水素ナトリウム粉末のかわりに、平均粒子直径２６
μｍの炭酸水素ナトリウム粉末を使用した以外は例１と
同様にして試験を実施した。結果を表２に示す。

【００４１】

【表２】

【００４２】［例３（実施例）］実際の発電所のボイラ
で燃焼されて生成した排ガスを用いて例１と同様の試験
を行った。試験の条件は、ボイラの蒸気圧力が１３７×
１０⁵Ｐａであり、排ガス組成がＳＯ₃成分の換算濃度が
１７体積ｐｐｍである以外は例１と同様の条件であり、
炭酸水素ナトリウム粉末としては例１と同じもの（ヒュ
ームドシリカも同じ）を用いた。

【００４３】例１と同様に煙突５から排出される硫酸ミ
ストに起因する紫煙のたなびきを目視観察し、さらに第
４の煙道９中のＳＯ₃成分の定量を行って評価した。表
には比較のため炭酸水素ナトリウム粉末を添加しなかっ
た場合も記載している。炭酸水素ナトリウム粉末の注入
点から脱硫装置４で除去されるまでの煙道での滞留時間
は１１秒とした。

【００４４】なお、表中の炭酸水素ナトリウム粉末の添
加量は、脱硫装置４に送られる前（水蒸気に接触して硫
酸ミストが生成する前）の排ガス中に含まれるＳＯ₃成
分に対するモル比で示した。また、空気予熱器２と脱硫
装置４との間の第３の煙道８中のガス温度は１５８℃で
あった。

【００４５】工程：ボイラで燃焼された高温の排ガス
を、第１の煙道６を通して空気予熱器２に送って燃焼用
空気と熱交換した後、排ガスを第３の煙道８を通して脱
硫装置４に送り、水酸化マグネシウムスラリによりＳＯ
₂等を除去し、次いで第４の煙道９を通して煙突５に送
り、煙突５から排出する。

【００４６】

【表３】

【００４７】また、第３の煙道８の炭酸水素ナトリウム
粉末注入点以降で連続自動分析計にてＳＯ₂の挙動を記
録していたが、常時１４００体積ｐｐｍ前後を示し、変
化はみられなかった。このことは高濃度ＳＯ₂ガス中に
ＳＯ₃ガスが少量含有されているガスからＳＯ₃成分を選
択的に除去する方法として本発明が有効であることを示
している。

【００４８】[例４（比較例）]平均粒子直径９μｍの炭
酸水素ナトリウム粉末のかわりに、平均粒子直径２５μ
ｍの炭酸水素ナトリウム粉末を使用した以外は例３と同
様にして試験を実施した。結果を表４に示す。

【００４９】

【表４】

【００５０】[例５（比較例）]炭酸水素ナトリウムの注
入形態の相異による効果の違いを比較するため、炭酸水
素ナトリウム１０質量％水溶液を作製し、第４の煙道９
にて噴霧させてそのときの状況を目視で観察した結果を
表５に示す。

【００５１】

【表５】

【００５２】[例６]炭酸水素ナトリウム粉末の、固結防
止剤の添加による流動性及び分散性の向上効果を確認す
るために以下の試験を行った。すなわち、平均粒子直径
９μｍの炭酸水素ナトリウム粉末に何も添加しなかった
もの、当該炭酸水素ナトリウム粉末に対し固結防止剤と
して親水性のヒュームドシリカを１質量％添加したも
の、ゼオライト１質量％を添加したものそれぞれについ
て物性を評価した。

【００５３】上記物性としては、流動性の指標としては
安息角、分散性の指標としては分散度を測定して評価し
た。一般に安息角は６５°を超えると流動性が悪化して
貯槽からの排出が困難となるなど取り扱い性が低下し、
分散度は１０％を下回ると気流中に噴霧したときの粒子
の飛散状態が悪化すると判断できる。

【００５４】ここで安息角と分散度はホソカワミクロン
社製のパウダテスタＰＴ−Ｄ型を使用し測定した。安息
角は、上述した方法で測定した。分散度は、粉体試料１
０ｇを、凹面が上になるように設置した直径１０ｃｍの
時計皿の上に、６１ｃｍの高さから一気に落下させ、落
下させた粉体試料の全質量に対する時計皿の外に飛散し
た粉体試料の質量の百分率として規定した数値である。

【００５５】

【表６】

【００５６】

【発明の効果】本発明によれば、ガス中のＳＯ₃及びそ
れに由来する硫酸ミストを安価に効率良くかつ簡便、安
全に除去できる。したがって、ボイラ等から排出される
排気ガスの白煙及び紫煙等の着色煙を抑制できる。ま
た、排気ガス以外の、ＳＯ₃成分を不純物として含むガ
スにおいても、ＳＯ₃成分の除去を簡便かつ安全、確実
に行うことは工業生産上有意義である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ボイラで燃焼された排ガスを処理する方法を示
す図。

【符号の説明】

１：ボイラ２：空気予熱器３：電気集塵機４：脱硫装置５：煙突６：第１の煙道７：第２の煙道８：第３の煙道９：第４の煙道

フロントページの続き (72)発明者野田寛章千葉県市原市五井海岸10番地旭硝子株式会社内 (72)発明者吉田誠東京都千代田区有楽町一丁目12番１号旭硝子株式会社内Ｆターム(参考） 3K070 DA03 DA24 DA83 4D002 AA02 AC01 BA03 CA01 CA11 DA02 DA16 EA01 GA01 GB06 GB08 GB12 HA02 HA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＳＯ₃成分を含む６０℃以上のガス中に、
平均粒子直径２０μｍ以下の炭酸水素ナトリウム粉末と
炭酸水素ナトリウム粉末の固結防止剤との混合物であっ
て前記固結防止剤が前記炭酸水素ナトリウム粉末に対し
て０．１〜５質量％含まれる混合物を添加することによ
り、ガス中のＳＯ₃成分を中和することを特徴とするＳ
Ｏ₃成分を含むガスの処理方法。
【請求項２】前記固結防止剤は、平均粒子直径が０．０
０５〜５μｍである請求項１に記載のガスの処理方法。
【請求項３】前記固結防止剤がシリカ及び／又はゼオラ
イトからなる請求項１又は２に記載のガスの処理方法。
【請求項４】ＳＯ₃成分を含む６０℃以上のガス中に、
平均粒子直径２０μｍ以下の炭酸水素ナトリウム粉末
と、該粉末に対して２０〜５０質量％の平均粒子直径２
０μｍ超の炭酸水素ナトリウム粗粒又は前記粉末に対し
て１３〜５０質量％の平均粒子直径２０μｍ超の炭酸ナ
トリウム粗粒との混合物を添加することにより、ガス中
のＳＯ₃成分を中和することを特徴とするＳＯ₃成分を含
むガスの処理方法。
【請求項５】前記炭酸水素ナトリウム粉末は、ＳＯ₃成
分に対し、前記ガス中に１〜１６倍モル添加される請求
項１〜４のいずれかに記載のガスの処理方法。
【請求項６】前記炭酸水素ナトリウム粉末は、安息角が
６５°以下である請求項１〜５のいずれかに記載のガス
の処理方法。
【請求項７】ＳＯ₃成分を含むガスが、硫黄を含有する
燃料の燃焼により生成されるものでＳＯ₂を５００体積
ｐｐｍ以上含有するガスであり、ガス中のＳＯ₃成分濃
度を、ＳＯ₃換算で２体積ｐｐｍ以下に下げる、請求項
１〜６のいずれかに記載のガスの処理方法。