JP2002233731A - 排ガス処理方法および処理設備 - Google Patents
排ガス処理方法および処理設備Info
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- JP2002233731A JP2002233731A JP2001032011A JP2001032011A JP2002233731A JP 2002233731 A JP2002233731 A JP 2002233731A JP 2001032011 A JP2001032011 A JP 2001032011A JP 2001032011 A JP2001032011 A JP 2001032011A JP 2002233731 A JP2002233731 A JP 2002233731A
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- hcl
- cleaning
- absorption refrigerator
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 廃棄物焼却設備などから発生する蒸気を吸収
冷凍機の駆動源として有効に利用し、中和用アルカリ剤
の使用量を大幅に低減すると共に、塩の排出を削減する
ことができ、かつ純度の高い酸を回収してリサイクルを
可能にし、しかも処理コストの低い排ガス処理方法およ
び処理設備を提供する。 【解決手段】 酸性成分を含む排ガスを、HCl濃度
0.04〜4 重量%若しくはHClを含むpH0〜2の
洗浄液6で洗浄することにより、燃焼排ガス中のHCl
ガスを選択的に吸収させ、このHClガス吸収後の洗浄
液をアンモニア吸収冷凍機23により凍結させて固液分
離し、凍結されないHClが濃縮された洗浄液を酸とし
て回収すると共に、凍結した固形分を融解してHClガ
スの洗浄液として再利用する排ガス処理方法とこれに使
用する処理設備。
冷凍機の駆動源として有効に利用し、中和用アルカリ剤
の使用量を大幅に低減すると共に、塩の排出を削減する
ことができ、かつ純度の高い酸を回収してリサイクルを
可能にし、しかも処理コストの低い排ガス処理方法およ
び処理設備を提供する。 【解決手段】 酸性成分を含む排ガスを、HCl濃度
0.04〜4 重量%若しくはHClを含むpH0〜2の
洗浄液6で洗浄することにより、燃焼排ガス中のHCl
ガスを選択的に吸収させ、このHClガス吸収後の洗浄
液をアンモニア吸収冷凍機23により凍結させて固液分
離し、凍結されないHClが濃縮された洗浄液を酸とし
て回収すると共に、凍結した固形分を融解してHClガ
スの洗浄液として再利用する排ガス処理方法とこれに使
用する処理設備。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は排ガス処理方法およ
び処理設備に関し、詳しくは、ごみ焼却設備を備えた燃
焼設備などから排出される排ガス中の酸性ガス成分の脱
酸処理を湿式法で行う排ガス処理方法および処理設備に
関する。
び処理設備に関し、詳しくは、ごみ焼却設備を備えた燃
焼設備などから排出される排ガス中の酸性ガス成分の脱
酸処理を湿式法で行う排ガス処理方法および処理設備に
関する。
【0002】
【従来の技術】廃棄物焼却設備(一般廃棄物あるいは産
業廃棄物焼却プラント等)において、廃棄物ごみの焼却
により発生する排ガス中にはHClガス、SO2 ガス等
の酸性ガス成分が含まれており、これら酸性ガス成分を
除去し清浄化した後、大気中に放出される。酸性ガス成
分を脱酸して除去する方法は、大別して乾式法、湿式法
に分けられる。この内、湿式法は除去安定性に優れると
共に除去効率が高いため、これまで数多く採用されてい
る。
業廃棄物焼却プラント等)において、廃棄物ごみの焼却
により発生する排ガス中にはHClガス、SO2 ガス等
の酸性ガス成分が含まれており、これら酸性ガス成分を
除去し清浄化した後、大気中に放出される。酸性ガス成
分を脱酸して除去する方法は、大別して乾式法、湿式法
に分けられる。この内、湿式法は除去安定性に優れると
共に除去効率が高いため、これまで数多く採用されてい
る。
【0003】従来の湿式法は、酸性ガス成分を、反応剤
として苛性ソーダなどのアルカリ剤を用いたpH6〜7
の水溶液中に、HCl、SO2 等を吸収させ、塩化ナト
リウムや硫酸ナトリウムにして無害化することが一般的
に行われている。このような従来技術による方法を、図
3に示すシステム構成図により説明する。
として苛性ソーダなどのアルカリ剤を用いたpH6〜7
の水溶液中に、HCl、SO2 等を吸収させ、塩化ナト
リウムや硫酸ナトリウムにして無害化することが一般的
に行われている。このような従来技術による方法を、図
3に示すシステム構成図により説明する。
【0004】酸性ガスを吸収する設備として、第1洗浄
塔51と第2洗浄塔52とを備える。ごみ焼却設備(図
示略)から発生する酸性ガス成分を含む排ガスは、煙道
53を通して第1洗浄塔51の頂部に導入される。第1
洗浄塔51の下部に溜められた洗浄液54が循環ポンプ
55により、第1洗浄塔51の上部に配されるスプレー
ノズル56から噴霧される。これによって、第1洗浄塔
51内に導入された排ガス中の酸性ガス成分(HCl、
SOx 等)は洗浄液54により吸収される。この酸性ガ
ス成分の吸収に伴って洗浄液54のpHは小さく(酸性
が強く)なるため、循環する洗浄液54中に苛性ソーダ
ヘッドタンク57から苛性ソーダが補給され、洗浄液5
4のpHは6〜7に保持される。なお、第1洗浄塔51
内の過剰の洗浄液54は排出ポンプ58により系外に排
出される。
塔51と第2洗浄塔52とを備える。ごみ焼却設備(図
示略)から発生する酸性ガス成分を含む排ガスは、煙道
53を通して第1洗浄塔51の頂部に導入される。第1
洗浄塔51の下部に溜められた洗浄液54が循環ポンプ
55により、第1洗浄塔51の上部に配されるスプレー
ノズル56から噴霧される。これによって、第1洗浄塔
51内に導入された排ガス中の酸性ガス成分(HCl、
SOx 等)は洗浄液54により吸収される。この酸性ガ
ス成分の吸収に伴って洗浄液54のpHは小さく(酸性
が強く)なるため、循環する洗浄液54中に苛性ソーダ
ヘッドタンク57から苛性ソーダが補給され、洗浄液5
4のpHは6〜7に保持される。なお、第1洗浄塔51
内の過剰の洗浄液54は排出ポンプ58により系外に排
出される。
【0005】第1洗浄塔51を出た排ガスは、煙道59
により第2洗浄塔52に導入される。第2洗浄塔52に
導入される排ガス中には、第1洗浄塔51で吸収されな
かった酸性ガス成分が含まれており、第2洗浄塔52の
下部に溜められた洗浄液60が循環ポンプ61によっ
て、第2洗浄塔52の上部から投入されることにより、
排ガスと気液接触させて排ガス中の酸性ガス成分が洗浄
液60に吸収される。この酸性ガス成分の吸収に伴って
洗浄液60のpHは低下するため、第1洗浄塔51と同
様、循環する洗浄液60中に苛性ソーダヘッドタンク5
7から苛性ソーダが補給され、洗浄液60のpHが6〜
7に保持される。そして、第2洗浄塔52を出た排ガス
は煙道63から、ガス再加熱器(図示略)等を経て煙突
から放出される。なお、第1洗浄塔51および第2洗浄
塔52は上記したスプレー塔以外に、ラシヒリング等の
充填物を充填した方式など他の各種洗浄方式のものも採
用される。
により第2洗浄塔52に導入される。第2洗浄塔52に
導入される排ガス中には、第1洗浄塔51で吸収されな
かった酸性ガス成分が含まれており、第2洗浄塔52の
下部に溜められた洗浄液60が循環ポンプ61によっ
て、第2洗浄塔52の上部から投入されることにより、
排ガスと気液接触させて排ガス中の酸性ガス成分が洗浄
液60に吸収される。この酸性ガス成分の吸収に伴って
洗浄液60のpHは低下するため、第1洗浄塔51と同
様、循環する洗浄液60中に苛性ソーダヘッドタンク5
7から苛性ソーダが補給され、洗浄液60のpHが6〜
7に保持される。そして、第2洗浄塔52を出た排ガス
は煙道63から、ガス再加熱器(図示略)等を経て煙突
から放出される。なお、第1洗浄塔51および第2洗浄
塔52は上記したスプレー塔以外に、ラシヒリング等の
充填物を充填した方式など他の各種洗浄方式のものも採
用される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の処理方法は下記のような問題点がある。
来の処理方法は下記のような問題点がある。
【0007】(1)酸性ガス成分を中和させるため、か
なりの量の苛性ソーダが必要になる。
なりの量の苛性ソーダが必要になる。
【0008】(2)苛性ソーダによる中和によって生成
される塩は、従来の排水処理設備では除去できず、その
処理水を河川などに放流した場合には、塩害が発生する
恐れがある。
される塩は、従来の排水処理設備では除去できず、その
処理水を河川などに放流した場合には、塩害が発生する
恐れがある。
【0009】(3)生成された塩を蒸発乾固させて固形
物としたものをリサイクルする方法も考えられるが、固
形物中に不純物が含まれていて純度が高くないため、適
切な用途がない。
物としたものをリサイクルする方法も考えられるが、固
形物中に不純物が含まれていて純度が高くないため、適
切な用途がない。
【0010】(4)生成された塩を酸とアルカリに分解
して再利用する、バイポーラ膜を用いた電気透析法は、
バイポーラ膜を使うためにコストがかかり、又、分解し
た酸、アルカリの純度、濃度にも問題があり、利用され
ていない。
して再利用する、バイポーラ膜を用いた電気透析法は、
バイポーラ膜を使うためにコストがかかり、又、分解し
た酸、アルカリの純度、濃度にも問題があり、利用され
ていない。
【0011】(5)逆浸透膜による脱塩技術を利用する
ことも考えられるが、この方法はランニングコストがか
かるだけでなく、濃縮塩を処分しなければならないとい
う問題が残る。
ことも考えられるが、この方法はランニングコストがか
かるだけでなく、濃縮塩を処分しなければならないとい
う問題が残る。
【0012】そこで本発明の目的は、上記従来技術の有
する問題点に鑑みて、廃棄物焼却設備などから発生する
蒸気を吸収冷凍機の駆動源として有効に利用し、苛性ソ
ーダ等の中和用アルカリ剤の使用量を大幅に低減すると
共に、塩の排出を削減することができ、かつ純度の高い
酸を回収してリサイクルを可能にし、しかも処理コスト
の低い排ガス処理方法および処理設備を提供することに
ある。
する問題点に鑑みて、廃棄物焼却設備などから発生する
蒸気を吸収冷凍機の駆動源として有効に利用し、苛性ソ
ーダ等の中和用アルカリ剤の使用量を大幅に低減すると
共に、塩の排出を削減することができ、かつ純度の高い
酸を回収してリサイクルを可能にし、しかも処理コスト
の低い排ガス処理方法および処理設備を提供することに
ある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的は各請求項記載
の発明により達成される。すなわち、本発明に係る排ガ
ス処理方法の特徴構成は、酸性成分を含む排ガスを、H
Cl濃度0.04〜4重量%若しくはHClを含むpH
0〜2の洗浄液で洗浄することにより、燃焼排ガス中の
HClガスを選択的に吸収させ、このHClガス吸収後
の洗浄液を吸収冷凍機により凍結させて固液分離し、凍
結されないHClが濃縮された洗浄液を酸として回収す
ると共に、凍結した固形分を融解して前記HClガスの
洗浄液として再利用することにある。
の発明により達成される。すなわち、本発明に係る排ガ
ス処理方法の特徴構成は、酸性成分を含む排ガスを、H
Cl濃度0.04〜4重量%若しくはHClを含むpH
0〜2の洗浄液で洗浄することにより、燃焼排ガス中の
HClガスを選択的に吸収させ、このHClガス吸収後
の洗浄液を吸収冷凍機により凍結させて固液分離し、凍
結されないHClが濃縮された洗浄液を酸として回収す
ると共に、凍結した固形分を融解して前記HClガスの
洗浄液として再利用することにある。
【0014】この方法は、例えば、以下のようにして排
ガスを処理することができる。 すなわち、(1)第1段階として、廃棄物を焼却する等
して発生した排ガスに付随する熱源を、蒸気として回収
し、この蒸気により吸収冷凍機(例えば、アンモニア吸
収冷凍機)を駆動させて、冷熱源を得る。
ガスを処理することができる。 すなわち、(1)第1段階として、廃棄物を焼却する等
して発生した排ガスに付随する熱源を、蒸気として回収
し、この蒸気により吸収冷凍機(例えば、アンモニア吸
収冷凍機)を駆動させて、冷熱源を得る。
【0015】(2)第2段階として、排ガスから蒸気を
回収した後の排ガスをHCl濃度0.04〜4 重量%若
しくはHClを含むpH0〜2の洗浄液に吸収させるこ
とにより、排ガス中の主としてHClガスを選択的に捕
捉して除去する。
回収した後の排ガスをHCl濃度0.04〜4 重量%若
しくはHClを含むpH0〜2の洗浄液に吸収させるこ
とにより、排ガス中の主としてHClガスを選択的に捕
捉して除去する。
【0016】(3)第3段階として、選択的にHClガ
スを吸収した洗浄液を、吸収冷凍機の冷熱源を用いて徐
冷しつつ凍結させる。この場合、凍結されないHClの
濃縮溶液を回収すると共に、凍結した固形分である氷
を、その融解時に発生する冷熱源を吸収冷凍機を構成す
る吸収器の冷却に利用することにより、吸収冷凍機の冷
却効率を高めると共に、融解液を前記洗浄液に再利用す
る。
スを吸収した洗浄液を、吸収冷凍機の冷熱源を用いて徐
冷しつつ凍結させる。この場合、凍結されないHClの
濃縮溶液を回収すると共に、凍結した固形分である氷
を、その融解時に発生する冷熱源を吸収冷凍機を構成す
る吸収器の冷却に利用することにより、吸収冷凍機の冷
却効率を高めると共に、融解液を前記洗浄液に再利用す
る。
【0017】その結果、排ガス中の主たる酸性成分であ
るHClガスは、上記洗浄液により選択的かつ効果的に
吸収され、排ガス中の脱酸が行われると共に、HClガ
ス吸収後の洗浄液を吸収冷凍機により凍結させて固液分
離し、凍結した固形分を融解して洗浄液として再利用す
るようにしているので、苛性ソーダ等の中和用アルカリ
剤の使用量を大幅に低減することができ、塩の排出を顕
著に削減することができる。しかも、純度の高い酸を回
収してリサイクルを可能にするので、酸性成分を含む排
ガスの処理コストを著しく低減可能となった。
るHClガスは、上記洗浄液により選択的かつ効果的に
吸収され、排ガス中の脱酸が行われると共に、HClガ
ス吸収後の洗浄液を吸収冷凍機により凍結させて固液分
離し、凍結した固形分を融解して洗浄液として再利用す
るようにしているので、苛性ソーダ等の中和用アルカリ
剤の使用量を大幅に低減することができ、塩の排出を顕
著に削減することができる。しかも、純度の高い酸を回
収してリサイクルを可能にするので、酸性成分を含む排
ガスの処理コストを著しく低減可能となった。
【0018】この場合、洗浄液のHCl濃度が0.04
重量%未満若しくはHClを含む洗浄液のpH2を越え
ると、SO2 ガスの吸収率が増え、HClを選択的に吸
収する能力が低下するので好ましくなく、又、HCl濃
度が4重量%を越え若しくはHClを含む洗浄液のpH
0未満であると、酸性度が強くなり過ぎて、設備全体を
材料コストの高い高耐食性材料を使用する必要があり、
設備コストの高騰をもたらして好ましくなく、かつHC
lガスの吸収率が低下するため好ましくない。
重量%未満若しくはHClを含む洗浄液のpH2を越え
ると、SO2 ガスの吸収率が増え、HClを選択的に吸
収する能力が低下するので好ましくなく、又、HCl濃
度が4重量%を越え若しくはHClを含む洗浄液のpH
0未満であると、酸性度が強くなり過ぎて、設備全体を
材料コストの高い高耐食性材料を使用する必要があり、
設備コストの高騰をもたらして好ましくなく、かつHC
lガスの吸収率が低下するため好ましくない。
【0019】なお、通常用いられる電気集塵機あるいは
バグフィルタなどにより集塵された排ガス中に含まれる
ダスト分は少量であるため、洗浄液中に溶解してくる金
属イオンは僅かであり、金属の酸洗など通常の用途に対
して使用する場合は、本発明により回収するHClをそ
のまま使用できる。
バグフィルタなどにより集塵された排ガス中に含まれる
ダスト分は少量であるため、洗浄液中に溶解してくる金
属イオンは僅かであり、金属の酸洗など通常の用途に対
して使用する場合は、本発明により回収するHClをそ
のまま使用できる。
【0020】前記排ガスが廃棄物を焼却して発生する排
ガスであると共に、前記吸収冷凍機が、前記廃棄物を焼
却した際に発生する燃焼熱を回収して得られる蒸気を駆
動源とするアンモニア吸収冷凍機であることが好まし
い。
ガスであると共に、前記吸収冷凍機が、前記廃棄物を焼
却した際に発生する燃焼熱を回収して得られる蒸気を駆
動源とするアンモニア吸収冷凍機であることが好まし
い。
【0021】この構成によれば、アンモニア吸収冷凍機
を使用するので省電力効果を発揮できるのみならず、廃
棄物を焼却した際に発生する燃焼熱を回収して得られる
蒸気を駆動源とするので、エネルギーコストを顕著に低
減できて都合がよい。
を使用するので省電力効果を発揮できるのみならず、廃
棄物を焼却した際に発生する燃焼熱を回収して得られる
蒸気を駆動源とするので、エネルギーコストを顕著に低
減できて都合がよい。
【0022】酸性成分を含む前記排ガスを、前記洗浄液
で洗浄した後、更に、pH6〜7に調整した別の洗浄液
で洗浄することが好ましい。
で洗浄した後、更に、pH6〜7に調整した別の洗浄液
で洗浄することが好ましい。
【0023】この構成によれば、排ガス中の酸性成分で
あるHCl以外のSOx 等についても確実に吸収捕捉で
きて都合がよい。
あるHCl以外のSOx 等についても確実に吸収捕捉で
きて都合がよい。
【0024】前記凍結した固形分を融解する際に発生す
る冷熱源を、前記吸収冷凍機を構成する吸収器の冷却に
利用することが好ましい。
る冷熱源を、前記吸収冷凍機を構成する吸収器の冷却に
利用することが好ましい。
【0025】この構成によれば、吸収器の冷却効率を高
め、成績係数(COP)を高めて、一層省エネルギー
化、省電力化を達成できて都合がよい。
め、成績係数(COP)を高めて、一層省エネルギー
化、省電力化を達成できて都合がよい。
【0026】更に、本発明に係る排ガス処理装置の特徴
構成は、HCl濃度0.04〜4重量%若しくはHCl
を含むpH0〜2の洗浄液を貯留すると共に排ガスをこ
の洗浄液で洗浄することにより前記排ガス中のHClガ
スを選択的に吸収させる第1洗浄装置と、このHClガ
ス吸収後の洗浄液を凍結させて固液分離可能にする吸収
冷凍機と、凍結した固形分を前記吸収冷凍機を構成する
吸収器の温ブラインにより融解させる凍結濃縮装置とを
備えることにある。
構成は、HCl濃度0.04〜4重量%若しくはHCl
を含むpH0〜2の洗浄液を貯留すると共に排ガスをこ
の洗浄液で洗浄することにより前記排ガス中のHClガ
スを選択的に吸収させる第1洗浄装置と、このHClガ
ス吸収後の洗浄液を凍結させて固液分離可能にする吸収
冷凍機と、凍結した固形分を前記吸収冷凍機を構成する
吸収器の温ブラインにより融解させる凍結濃縮装置とを
備えることにある。
【0027】この構成によれば、廃棄物焼却設備などか
ら発生する蒸気を吸収冷凍機の駆動源として有効に利用
し、苛性ソーダ等の中和用アルカリ剤の使用量を大幅に
低減すると共に、塩の排出を削減することができ、かつ
純度の高い酸を回収してリサイクルを可能にし、しかも
処理コストの低い排ガス処理設備を提供することができ
る。
ら発生する蒸気を吸収冷凍機の駆動源として有効に利用
し、苛性ソーダ等の中和用アルカリ剤の使用量を大幅に
低減すると共に、塩の排出を削減することができ、かつ
純度の高い酸を回収してリサイクルを可能にし、しかも
処理コストの低い排ガス処理設備を提供することができ
る。
【0028】前記排ガスが廃棄物を焼却して発生する排
ガスであると共に、前記吸収冷凍機が、前記廃棄物を焼
却した際に発生する燃焼熱を回収して得られる蒸気を駆
動源とするアンモニア吸収冷凍機であることが好まし
い。
ガスであると共に、前記吸収冷凍機が、前記廃棄物を焼
却した際に発生する燃焼熱を回収して得られる蒸気を駆
動源とするアンモニア吸収冷凍機であることが好まし
い。
【0029】この構成によれば、省電力およびエネルギ
ーコスト共に顕著に低減できて都合がよい。
ーコスト共に顕著に低減できて都合がよい。
【0030】酸性成分を含む前記排ガスを前記第1洗浄
装置で洗浄した後、更に、pH6〜7に調整した別の洗
浄液で洗浄する第2洗浄装置を備えることが好ましい。
装置で洗浄した後、更に、pH6〜7に調整した別の洗
浄液で洗浄する第2洗浄装置を備えることが好ましい。
【0031】この構成によれば、排ガス中の酸性成分で
あるHCl以外の他の酸性成分についても吸収除去でき
て都合がよい。
あるHCl以外の他の酸性成分についても吸収除去でき
て都合がよい。
【0032】前記凍結した固形分を融解する際に発生す
る冷熱源を、前記吸収冷凍機を構成する吸収器の冷却に
利用可能に構成されていることが好ましい。
る冷熱源を、前記吸収冷凍機を構成する吸収器の冷却に
利用可能に構成されていることが好ましい。
【0033】この構成によれば、一層省エネルギー化、
省電力化を達成できる排ガス処理設備にできて都合がよ
い。
省電力化を達成できる排ガス処理設備にできて都合がよ
い。
【0034】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、ごみ焼却
を例にとり、図面を参照して詳細に説明する。図1は、
本実施形態に係る排ガス処理設備の全体構成を示すフロ
ーシートである。
を例にとり、図面を参照して詳細に説明する。図1は、
本実施形態に係る排ガス処理設備の全体構成を示すフロ
ーシートである。
【0035】この排ガス処理設備において、ごみ焼却炉
1で焼却されて生成された燃焼排ガスは、廃熱ボイラ・
空気予熱器などで構成される熱回収装置2により蒸気と
して熱回収が図られる。熱回収装置2から排出されたH
Clガス、SO2 ガス等の酸性ガスを含む燃焼排ガス
は、減温装置・集塵装置3を経て煙道4から第1洗浄装
置である第1洗浄塔5に導入される。燃焼排ガスは、H
Cl濃度0.04〜4重量%若しくはpHが0〜2の洗
浄液6により洗浄され、HClガスが選択的に吸収され
る。
1で焼却されて生成された燃焼排ガスは、廃熱ボイラ・
空気予熱器などで構成される熱回収装置2により蒸気と
して熱回収が図られる。熱回収装置2から排出されたH
Clガス、SO2 ガス等の酸性ガスを含む燃焼排ガス
は、減温装置・集塵装置3を経て煙道4から第1洗浄装
置である第1洗浄塔5に導入される。燃焼排ガスは、H
Cl濃度0.04〜4重量%若しくはpHが0〜2の洗
浄液6により洗浄され、HClガスが選択的に吸収され
る。
【0036】第1洗浄塔5を出た燃焼排ガスは第2洗浄
装置である第2洗浄塔7に送られ、pH6〜7に調整さ
れた洗浄液8により、第1洗浄塔5で吸収されなかった
HClガスおよびSO2 ガスが吸収される。酸性ガスの
吸収により、洗浄液の酸性度が強くなるが、そのpHを
6〜7に維持するために苛性ソーダ等のアルカリ剤がヘ
ッドタンク9から洗浄液8に補給される。第2洗浄塔7
より排出された燃焼排ガスは清浄化されたものとなり、
誘引送風機10を経て煙突11から大気へ放出される。
装置である第2洗浄塔7に送られ、pH6〜7に調整さ
れた洗浄液8により、第1洗浄塔5で吸収されなかった
HClガスおよびSO2 ガスが吸収される。酸性ガスの
吸収により、洗浄液の酸性度が強くなるが、そのpHを
6〜7に維持するために苛性ソーダ等のアルカリ剤がヘ
ッドタンク9から洗浄液8に補給される。第2洗浄塔7
より排出された燃焼排ガスは清浄化されたものとなり、
誘引送風機10を経て煙突11から大気へ放出される。
【0037】第1洗浄塔5の下部に溜められた洗浄液6
は、ポンプ21により凍結濃縮装置を構成する凍結濃縮
槽22(図1では1台のみ示すが、通常複数台並置され
る)に送られる。凍結濃縮槽22に送られた洗浄液は、
次に説明するアンモニア吸収冷凍機23により凍結され
る。
は、ポンプ21により凍結濃縮装置を構成する凍結濃縮
槽22(図1では1台のみ示すが、通常複数台並置され
る)に送られる。凍結濃縮槽22に送られた洗浄液は、
次に説明するアンモニア吸収冷凍機23により凍結され
る。
【0038】アンモニア吸収冷凍機23は、冷媒である
アンモニアを液化する凝縮器24と、アンモニアを蒸発
させる蒸発器25と、蒸発器25で蒸発したアンモニア
蒸気を吸収剤である水に吸収させる吸収器26と、この
吸収器26から冷媒を十分に含んだアンモニア水溶液
が、溶液ポンプ(図示略)で加圧して送り込まれる発生
器27と、アンモニア濃度を高めてこれを凝縮器24に
送る精留器28とから構成されている。発生器27に
は、熱回収装置2で熱回収された蒸気が導管29からア
ンモニア吸収冷凍機23のシステム駆動源として供給さ
れる。
アンモニアを液化する凝縮器24と、アンモニアを蒸発
させる蒸発器25と、蒸発器25で蒸発したアンモニア
蒸気を吸収剤である水に吸収させる吸収器26と、この
吸収器26から冷媒を十分に含んだアンモニア水溶液
が、溶液ポンプ(図示略)で加圧して送り込まれる発生
器27と、アンモニア濃度を高めてこれを凝縮器24に
送る精留器28とから構成されている。発生器27に
は、熱回収装置2で熱回収された蒸気が導管29からア
ンモニア吸収冷凍機23のシステム駆動源として供給さ
れる。
【0039】精留器28は、図示はしないが特殊な多孔
板トレーを複数個設けた縦形構造をしており、下部の回
収部と上部の濃縮部とに分かれている。そして、発生器
から送られてくるアンモニア蒸気は回収部に送られ、回
収部からアンモニア蒸気は上昇して濃縮部で濃縮され、
アンモニア水は濃度が薄められて下方の回収部に降下す
る。
板トレーを複数個設けた縦形構造をしており、下部の回
収部と上部の濃縮部とに分かれている。そして、発生器
から送られてくるアンモニア蒸気は回収部に送られ、回
収部からアンモニア蒸気は上昇して濃縮部で濃縮され、
アンモニア水は濃度が薄められて下方の回収部に降下す
る。
【0040】精留器28で分離精製された高圧で高濃度
のアンモニア蒸気は凝縮器24に送られ、ここで冷却塔
30から冷却水ポンプ31により送られる冷却水と熱交
換されて凝縮液化される。この冷却塔30は、アンモニ
ア吸収冷凍機23で使用する冷媒としてのアンモニアを
冷却する冷却水を冷却するために設けられたものであ
る。
のアンモニア蒸気は凝縮器24に送られ、ここで冷却塔
30から冷却水ポンプ31により送られる冷却水と熱交
換されて凝縮液化される。この冷却塔30は、アンモニ
ア吸収冷凍機23で使用する冷媒としてのアンモニアを
冷却する冷却水を冷却するために設けられたものであ
る。
【0041】蒸発器25と吸収器26には、それぞれブ
ライン回路が接続されている。このブライン回路は、低
温の冷ブラインタンク32と冷ブラインを流通させる冷
ブラインポンプ33とからなる冷ブライン回路34と、
高温の温ブラインタンク35、温ブラインを流通させる
温ブラインポンプ36とからなる温ブライン回路37と
を備える。更に、温ブライン回路37と冷ブライン回路
34とを切替える一対の冷温切替えバルブ38、38’
が設けられている。そして、蒸発器25には冷ブライン
回路34が接続されていると共に、吸収器26には温ブ
ライン回路37が接続されている。
ライン回路が接続されている。このブライン回路は、低
温の冷ブラインタンク32と冷ブラインを流通させる冷
ブラインポンプ33とからなる冷ブライン回路34と、
高温の温ブラインタンク35、温ブラインを流通させる
温ブラインポンプ36とからなる温ブライン回路37と
を備える。更に、温ブライン回路37と冷ブライン回路
34とを切替える一対の冷温切替えバルブ38、38’
が設けられている。そして、蒸発器25には冷ブライン
回路34が接続されていると共に、吸収器26には温ブ
ライン回路37が接続されている。
【0042】次に、凍結濃縮槽22に供給された洗浄液
が凍結される工程を説明する。前述したように、供給さ
れた洗浄液はポンプ21により凍結濃縮糟22に供給さ
れる。続いて、アンモニア吸収冷凍機23の蒸発器25
で冷却された冷ブラインが冷ブライン回路34内を流れ
て凍結濃縮槽22に送り込まれると、洗浄液は間接冷却
されて冷却面から徐々に冷却され凍結してゆく。最終的
には、凍結した固形分である氷と、所定の凍結設定温度
に対応するHCl濃度の不凍結溶液が生成される。不凍
結溶液中のHClは濃度が高く、回収して有効利用する
ことができる。
が凍結される工程を説明する。前述したように、供給さ
れた洗浄液はポンプ21により凍結濃縮糟22に供給さ
れる。続いて、アンモニア吸収冷凍機23の蒸発器25
で冷却された冷ブラインが冷ブライン回路34内を流れ
て凍結濃縮槽22に送り込まれると、洗浄液は間接冷却
されて冷却面から徐々に冷却され凍結してゆく。最終的
には、凍結した固形分である氷と、所定の凍結設定温度
に対応するHCl濃度の不凍結溶液が生成される。不凍
結溶液中のHClは濃度が高く、回収して有効利用する
ことができる。
【0043】凍結される氷の中にHClが巻込まれない
ようにするためには、過冷却度を強くしないように冷却
することが肝要であり、そのためには、例えば凍結濃縮
糟22を揺動させたり、外的振動を加えたり、冷却速度
を遅くすることなどが効果的である。図2に、凍結温度
と、HCl水溶液のHCl濃度との関係を示すように、
温度の低下に伴い、水溶液中のHCl濃度は高くなる。
ようにするためには、過冷却度を強くしないように冷却
することが肝要であり、そのためには、例えば凍結濃縮
糟22を揺動させたり、外的振動を加えたり、冷却速度
を遅くすることなどが効果的である。図2に、凍結温度
と、HCl水溶液のHCl濃度との関係を示すように、
温度の低下に伴い、水溶液中のHCl濃度は高くなる。
【0044】凍結濃縮糟22を出る冷ブラインは、やや
温度が上昇して、冷ブラインタンク32を経由し、冷ブ
ラインポンプ33で蒸発器25に送られ、再び冷却され
る。所定の状態にまで凍結された後、先ずHClが濃縮
された不凍結溶液が目的のHCl溶液として、凍結濃縮
糟22内から導管39を通り抜き出される。
温度が上昇して、冷ブラインタンク32を経由し、冷ブ
ラインポンプ33で蒸発器25に送られ、再び冷却され
る。所定の状態にまで凍結された後、先ずHClが濃縮
された不凍結溶液が目的のHCl溶液として、凍結濃縮
糟22内から導管39を通り抜き出される。
【0045】次いで、冷温切替えバルブ38、38’を
切替えて、冷ブライン回路34が閉鎖され、温ブライン
回路37が開口されて、吸収冷凍機23の吸収器26で
加熱された温ブラインが温ブライン回路37内を流れて
凍結濃縮糟22に送り込まれると、凍結した氷は融解し
て水になる。この水は、導管40から第1洗浄塔5に戻
され再使用される。凍結濃縮糟22を出た温ブラインは
冷却された状態になっており、温ブラインタンク35を
経由し、温ブラインポンプ36により吸収器26に送ら
れ、従来方式の冷却塔による単独の冷却方式よりも吸収
液をより低温に冷却して、冷凍機の性能(成績係数;C
OP)を高めることができるようになっている。
切替えて、冷ブライン回路34が閉鎖され、温ブライン
回路37が開口されて、吸収冷凍機23の吸収器26で
加熱された温ブラインが温ブライン回路37内を流れて
凍結濃縮糟22に送り込まれると、凍結した氷は融解し
て水になる。この水は、導管40から第1洗浄塔5に戻
され再使用される。凍結濃縮糟22を出た温ブラインは
冷却された状態になっており、温ブラインタンク35を
経由し、温ブラインポンプ36により吸収器26に送ら
れ、従来方式の冷却塔による単独の冷却方式よりも吸収
液をより低温に冷却して、冷凍機の性能(成績係数;C
OP)を高めることができるようになっている。
【0046】本実施形態の場合、吸収器26には温ブラ
インによる冷却と、冷却塔30からの冷却水による冷却
の2系列を作用させることにより、吸収冷凍機23の性
能を高めることができる。つまり、通常のアンモニア吸
収冷凍機でのヒートバランス上から、吸収器26での受
熱量は凍結濃縮糟22内での冷却熱量の約1.7倍程度
のため、吸収器26の冷却熱交換サイクルを2系列と
し、吸収器26からの放熱量の約40%以上を比較的温
度の高い冷却塔30からの冷却水により冷却して、残り
60%を凍結濃縮糟22の融解時に低温になったブライ
ンで吸収液を冷却して、アンモニア吸収冷凍機23の性
能を高めるようにしている。
インによる冷却と、冷却塔30からの冷却水による冷却
の2系列を作用させることにより、吸収冷凍機23の性
能を高めることができる。つまり、通常のアンモニア吸
収冷凍機でのヒートバランス上から、吸収器26での受
熱量は凍結濃縮糟22内での冷却熱量の約1.7倍程度
のため、吸収器26の冷却熱交換サイクルを2系列と
し、吸収器26からの放熱量の約40%以上を比較的温
度の高い冷却塔30からの冷却水により冷却して、残り
60%を凍結濃縮糟22の融解時に低温になったブライ
ンで吸収液を冷却して、アンモニア吸収冷凍機23の性
能を高めるようにしている。
【0047】具体的には、燃焼排ガスの一例として都市
ごみを焼却した場合、通常焼却炉を出た燃焼ガスはボイ
ラ等で減温、続いて集塵されたあと洗浄塔に入るが、洗
浄塔入口での燃焼排ガス温度は150〜200℃程度
で、洗浄することにより洗浄液温度は、約60℃で平衡
になる。洗浄液中のHCl濃度が4重量%とした場合で
も、その溶液に平衡なHClの蒸気分圧は0.04mm
Hgであり、洗浄液は十分に燃焼排ガス中のHClを吸
収する駆動力を持っている。なお、第1洗浄塔ではSO
2 ガスはほとんど吸収されないので、第2洗浄塔では通
常苛性ソーダを補給しつつ洗浄液のpHを6〜7にし
て、第1洗浄塔で吸収されなかったHClガスとSO2
ガスを吸収して排ガスを浄化し大気放出することができ
る。
ごみを焼却した場合、通常焼却炉を出た燃焼ガスはボイ
ラ等で減温、続いて集塵されたあと洗浄塔に入るが、洗
浄塔入口での燃焼排ガス温度は150〜200℃程度
で、洗浄することにより洗浄液温度は、約60℃で平衡
になる。洗浄液中のHCl濃度が4重量%とした場合で
も、その溶液に平衡なHClの蒸気分圧は0.04mm
Hgであり、洗浄液は十分に燃焼排ガス中のHClを吸
収する駆動力を持っている。なお、第1洗浄塔ではSO
2 ガスはほとんど吸収されないので、第2洗浄塔では通
常苛性ソーダを補給しつつ洗浄液のpHを6〜7にし
て、第1洗浄塔で吸収されなかったHClガスとSO2
ガスを吸収して排ガスを浄化し大気放出することができ
る。
【0048】以上に説明したように、本実施形態の排ガ
ス処理設備を用いた排ガス処理方法によれば、以下の効
果が得られる。
ス処理設備を用いた排ガス処理方法によれば、以下の効
果が得られる。
【0049】(1)廃棄物の焼却処理により発生する排
ガス中のHClガスを凍結濃縮処理することにより、高
濃度の塩酸として回収することが可能である。例えば、
−30℃で凍結することにより、HCl濃度が約12%
の塩酸を回収できる。
ガス中のHClガスを凍結濃縮処理することにより、高
濃度の塩酸として回収することが可能である。例えば、
−30℃で凍結することにより、HCl濃度が約12%
の塩酸を回収できる。
【0050】(2)廃棄物の焼却処理により発生する廃
熱である蒸気を、アンモニア吸収冷凍機の駆動源として
有効に利用できるので、アンモニア吸収冷凍機のエネル
ギーコストを効果的に低減できる。
熱である蒸気を、アンモニア吸収冷凍機の駆動源として
有効に利用できるので、アンモニア吸収冷凍機のエネル
ギーコストを効果的に低減できる。
【0051】(3)HCl濃縮法として蒸留法が知られ
ているが、この方法は100℃以上の高温で処理するた
め、蒸留塔など高温部には耐熱耐腐食材料として高価な
耐熱耐食合金が必要になるが、本方法は低温処理するも
のであるため安価なプラスチック材料を使用でき、設備
コストを大幅に低減できる。
ているが、この方法は100℃以上の高温で処理するた
め、蒸留塔など高温部には耐熱耐腐食材料として高価な
耐熱耐食合金が必要になるが、本方法は低温処理するも
のであるため安価なプラスチック材料を使用でき、設備
コストを大幅に低減できる。
【0052】〔別実施の形態〕 (1)本発明は、上記実施形態で示した排ガス処理設備
のみならず、各種化学プラント等のような、HClガス
その他の酸性ガスを排出するあらゆる用途に適用でき
る。
のみならず、各種化学プラント等のような、HClガス
その他の酸性ガスを排出するあらゆる用途に適用でき
る。
【0053】(2)上記実施形態では、吸収冷凍機とし
てアンモニア吸収冷凍機を用いた例を示したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、他の熱媒体を用いた
吸収冷凍機にも使用できる。
てアンモニア吸収冷凍機を用いた例を示したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、他の熱媒体を用いた
吸収冷凍機にも使用できる。
【図1】本発明に係る排ガス処理設備の構成を示すフロ
ーシート
ーシート
【図2】凍結温度とHCl水溶液中のHCl濃度との関
係を示すグラフ
係を示すグラフ
【図3】従来の排ガス処理設備のシステム構成図
5 第1洗浄装置 6 洗浄液 7 第2洗浄装置 8 別の洗浄液 23 吸収冷凍機 26 吸収器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F23J 15/02 (72)発明者 平尾 知彦 兵庫県尼崎市金楽寺町2丁目2番33号 株 式会社タクマ内 (72)発明者 吉井 隆裕 兵庫県尼崎市金楽寺町2丁目2番33号 株 式会社タクマ内 Fターム(参考) 3K070 DA36 DA38 4D002 AA02 AA19 AB01 AC04 BA02 BA13 CA01 CA07 DA02 DA12 DA35 EA02 EA07 FA01 GA01 GB08 GB09 HA02 HA08
Claims (8)
- 【請求項1】 酸性成分を含む排ガスを、HCl濃度
0.04〜4 重量%若しくはHClを含むpH0〜2の
洗浄液で洗浄することにより、燃焼排ガス中のHClガ
スを選択的に吸収させ、このHClガス吸収後の洗浄液
を吸収冷凍機により凍結させて固液分離し、凍結されな
いHClが濃縮された洗浄液を酸として回収すると共
に、凍結した固形分を融解して前記HClガスの洗浄液
として再利用する排ガス処理方法。 - 【請求項2】 前記排ガスが廃棄物を焼却して発生する
排ガスであると共に、前記吸収冷凍機が、前記廃棄物を
焼却した際に発生する燃焼熱を回収して得られる蒸気を
駆動源とするアンモニア吸収冷凍機である請求項1の排
ガス処理方法。 - 【請求項3】 酸性成分を含む前記排ガスを、前記洗浄
液で洗浄した後、更に、pH6〜7に調整した別の洗浄
液で洗浄する請求項1又は2の排ガス処理方法。 - 【請求項4】 前記凍結した固形分を融解する際に発生
する冷熱源を、前記吸収冷凍機を構成する吸収器の冷却
に利用する請求項1〜3のいずれか1の排ガス処理方
法。 - 【請求項5】 HCl濃度0.04〜4重量%若しくは
HClを含むpH0〜2の洗浄液を貯留すると共に排ガ
スをこの洗浄液で洗浄することにより前記排ガス中のH
Clガスを選択的に吸収させる第1洗浄装置と、このH
Clガス吸収後の洗浄液を凍結させて固液分離可能にす
る吸収冷凍機と、凍結した固形分を前記吸収冷凍機を構
成する吸収器の温ブラインにより融解させる凍結濃縮装
置とを備える排ガス処理設備。 - 【請求項6】 前記排ガスが廃棄物を焼却して発生する
排ガスであると共に、前記吸収冷凍機が、前記廃棄物を
焼却した際に発生する燃焼熱を回収して得られる蒸気を
駆動源とするアンモニア吸収冷凍機である請求項5の排
ガス処理設備。 - 【請求項7】 酸性成分を含む前記排ガスを前記第1洗
浄装置で洗浄した後、更に、pH6〜7に調整した別の
洗浄液で洗浄する第2洗浄装置を備える請求項5又は6
の排ガス処理設備。 - 【請求項8】 前記凍結した固形分を融解する際に発生
する冷熱源を、前記吸収冷凍機を構成する吸収器の冷却
に利用可能に構成されている請求項5〜7のいずれか1
の排ガス処理設備。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001032011A JP2002233731A (ja) | 2001-02-08 | 2001-02-08 | 排ガス処理方法および処理設備 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001032011A JP2002233731A (ja) | 2001-02-08 | 2001-02-08 | 排ガス処理方法および処理設備 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002233731A true JP2002233731A (ja) | 2002-08-20 |
Family
ID=18896011
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001032011A Pending JP2002233731A (ja) | 2001-02-08 | 2001-02-08 | 排ガス処理方法および処理設備 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002233731A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009270754A (ja) * | 2008-05-07 | 2009-11-19 | Tsukishima Kankyo Engineering Ltd | 廃液の燃焼方法及びその燃焼装置 |
WO2010103692A1 (ja) * | 2009-03-11 | 2010-09-16 | 月島環境エンジニアリング株式会社 | 廃棄物の燃焼発電方法及びその燃焼設備 |
US8470076B2 (en) | 2003-08-23 | 2013-06-25 | Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh | Method and device for reducing polyhalogenated compounds in incineration plants |
CN105465790A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-04-06 | 苏州新区环保服务中心有限公司 | 工业废弃物的环保排放处理系统 |
CN105509068A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-04-20 | 苏州新区环保服务中心有限公司 | 工业废弃液的环保排放处理系统 |
CN106914097A (zh) * | 2017-03-17 | 2017-07-04 | 烟台国邦化工机械科技有限公司 | 一种回收含有SO2、HCl尾气的装置和方法 |
CN109718640A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-05-07 | 新冶高科技集团有限公司 | 一种盐酸再生烟气排放系统及排放方法 |
-
2001
- 2001-02-08 JP JP2001032011A patent/JP2002233731A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8470076B2 (en) | 2003-08-23 | 2013-06-25 | Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh | Method and device for reducing polyhalogenated compounds in incineration plants |
JP2009270754A (ja) * | 2008-05-07 | 2009-11-19 | Tsukishima Kankyo Engineering Ltd | 廃液の燃焼方法及びその燃焼装置 |
JP4542171B2 (ja) * | 2008-05-07 | 2010-09-08 | 月島環境エンジニアリング株式会社 | 廃液の燃焼方法及びその燃焼装置 |
WO2010103692A1 (ja) * | 2009-03-11 | 2010-09-16 | 月島環境エンジニアリング株式会社 | 廃棄物の燃焼発電方法及びその燃焼設備 |
US8893498B2 (en) | 2009-03-11 | 2014-11-25 | Tsukishima Kankyo Engineering Ltd. | Method of power generation by waste combustion and waste combustion system |
CN105465790A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-04-06 | 苏州新区环保服务中心有限公司 | 工业废弃物的环保排放处理系统 |
CN105509068A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-04-20 | 苏州新区环保服务中心有限公司 | 工业废弃液的环保排放处理系统 |
CN106914097A (zh) * | 2017-03-17 | 2017-07-04 | 烟台国邦化工机械科技有限公司 | 一种回收含有SO2、HCl尾气的装置和方法 |
CN106914097B (zh) * | 2017-03-17 | 2023-09-05 | 烟台国邦化工机械科技有限公司 | 一种回收含有SO2、HCl尾气的装置和方法 |
CN109718640A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-05-07 | 新冶高科技集团有限公司 | 一种盐酸再生烟气排放系统及排放方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070117 |