JP2003053134A - Desulfurization and decarbonation method - Google Patents
Desulfurization and decarbonation methodInfo
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- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/32—Direct CO2 mitigation
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、硫黄酸化物及び二
酸化炭素を含むガスを塩基性カルシウム化合物及び塩基
性アミン化合物を含む吸収液により処理する脱硫脱炭酸
方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a desulfurization decarboxylation method of treating a gas containing sulfur oxide and carbon dioxide with an absorbent containing a basic calcium compound and a basic amine compound.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、火力発電設備やボイラ設備では、
多量の石炭、重油あるいは超重質油を燃料に用いてお
り、大気の汚染防止及び地球環境の清浄化の見地から、
二酸化硫黄を主として、硫黄酸化物や、窒素酸化物、二
酸化炭素等の放出を量及び濃度の面で更に抑制する必要
が高まっている。この中で、硫黄酸化物に関しては、酸
性雨を引き起こし、人体、動植物等に被害を与えるおそ
れがある。このため、従来から、乾式や湿式による硫黄
酸化物の処理方法が提案されており、既に実施されてい
る。例えば、排煙脱硫装置では、石灰石を吸収剤に用い
て石膏を副生する湿式石灰石膏法が主流となっている。
一方、二酸化炭素については、フロンガスやメタンガス
とともに地球温暖化防止の見地から、例えば、ＰＳＡ
（圧力スウィング）法や、膜分離法、塩基性化合物を用
いた反応吸収法等の適用による排出の抑制が検討されて
いる。2. Description of the Related Art In recent years, in thermal power generation equipment and boiler equipment,
It uses a large amount of coal, heavy oil or super heavy oil as fuel, and from the viewpoint of preventing air pollution and cleaning the global environment,
There is a growing need to further suppress the release of sulfur oxides, nitrogen oxides, carbon dioxide, etc., mainly from sulfur dioxide, in terms of amount and concentration. Among these, sulfur oxides cause acid rain and may damage human bodies, plants and animals. Therefore, conventionally, a method for treating sulfur oxides by a dry method or a wet method has been proposed and has already been implemented. For example, in a flue gas desulfurization apparatus, a wet lime gypsum method in which limestone is used as an absorbent to produce gypsum as a by-product has been mainstream.
On the other hand, regarding carbon dioxide, from the standpoint of preventing global warming together with CFCs and methane gas, for example, PSA
The suppression of emission by applying a (pressure swing) method, a membrane separation method, a reaction absorption method using a basic compound, or the like is being studied.
【０００３】このため、従来の技術として、特開平５−
２４５３３９号公報に脱硫と脱炭酸を二段で行う方法が
提案されている。この方法は、脱硫工程で処理されずに
脱炭酸工程に流入し、工程の系内に蓄積した未処理の硫
黄酸化物を、リクレーミング操作の実施によりスラッジ
として系外に排出し、このスラッジを燃焼装置で燃焼す
るものである。しかしながら、この方法では、スラッジ
を燃焼させて廃棄するので、このために運転コストが増
大する等の問題点がある。Therefore, as a conventional technique, Japanese Unexamined Patent Publication No.
Japanese Patent No. 245339 proposes a method of performing desulfurization and decarboxylation in two steps. In this method, untreated sulfur oxides that have not been treated in the desulfurization process but have flowed into the decarbonation process and accumulated in the process system are discharged as sludge by the reclaiming operation, and this sludge is burned. It burns in the device. However, in this method, since the sludge is burned and discarded, there is a problem that the operating cost is increased.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の問題
点に鑑み、脱硫と脱炭酸を二段で処理するプロセスにお
いて、脱炭酸工程のリクレーミング操作により排出され
るスラッジを有効に再利用でき、かつ脱硫性能の向上が
可能な脱硫脱炭酸方法を提供することを目的とする。In view of the above problems, the present invention makes it possible to effectively reuse the sludge discharged by the reclaiming operation in the decarbonation step in the process of treating desulfurization and decarbonation in two stages. It is also an object of the present invention to provide a desulfurization / decarbonation method capable of improving desulfurization performance.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明に係る脱硫脱炭酸
方法は、硫黄酸化物及び二酸化炭素を含むガスの脱硫脱
炭酸方法において、塩基性カルシウム化合物を含む吸収
液により該ガスを処理する脱硫工程と、脱硫工程の後流
に設けられ塩基性アミン化合物を含む吸収液により該ガ
スを処理する脱炭酸工程とを含んでなり、該脱炭酸工程
中のリクレーミング操作で排出されるスラッジを該脱硫
工程の該吸収液に添加することを特徴とする。このよう
に、スラッジを有効に再利用することができ、かつ、塩
基性カルシウム化合物を含む吸収液に硫酸ナトリウムを
添加すると、塩基性カルシウム化合物の溶解が促進され
るため、硫黄酸化物の吸収性能を向上させることができ
る。The desulfurization / decarbonation method according to the present invention is a desulfurization / decarbonation method for a gas containing sulfur oxide and carbon dioxide, wherein the gas is treated with an absorbent containing a basic calcium compound. And a decarboxylation step of treating the gas with an absorbing liquid containing a basic amine compound, which is provided in the downstream of the desulfurization step, wherein the sludge discharged in the reclaiming operation during the decarbonation step is desulfurized. It is characterized in that it is added to the absorption liquid in the step. In this way, sludge can be reused effectively, and when sodium sulfate is added to the absorbent containing the basic calcium compound, the dissolution of the basic calcium compound is promoted. Can be improved.
【０００６】前記硫黄酸化物及び二酸化炭素を含むガス
としては、燃料用のガスや、燃料の燃焼排ガス、その他
様々なガスに適用することができる。対象となるガス
は、水分や、窒素酸化物、酸素その他の成分を含んでい
ても良い。ガスの圧力は高圧であっても常圧であっても
良く、また、温度は低温であっても高温であっても良
く、特に制限はない。好ましくは、常圧の燃焼排ガスで
ある。The gas containing sulfur oxide and carbon dioxide can be applied to a gas for fuel, a combustion exhaust gas of fuel, and various other gases. The target gas may contain water, nitrogen oxides, oxygen and other components. The pressure of the gas may be high pressure or normal pressure, and the temperature may be low temperature or high temperature, and there is no particular limitation. The combustion exhaust gas at normal pressure is preferable.
【０００７】前記塩基性カルシウム化合物としては、炭
酸カルシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム又は
それらの混合物を用いることができ、通常は懸濁液とし
て使用する。As the basic calcium compound, calcium carbonate, calcium hydroxide, calcium oxide or a mixture thereof can be used, and it is usually used as a suspension.
【０００８】前記アミン化合物としては、モノエタノー
ルアミン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール
のようなアルコール性水酸基含有１級アミン類、ジエタ
ノールアミン、２−メチルアミノエタノール、２−エチ
ルアミノエタノールのようなアルコール性水酸基含有２
級アミン類、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタ
ノールアミン、２−ジメチルアミノエタノール、２−ジ
エチルアミノエタノールのようなアルコール性水酸基含
有３級アミン類、エチレンジアミン、トリエチレンジア
ミン、ジエチレントリアミンのようなポリエチレンポリ
アミン類、ピペラジン類、ピペリジン類、ピロリジン類
のような環状アミン類、キシリレンジアミンのようなポ
リアミン類、メチルアミノカルボン酸のようなアミノ酸
類等又はこれらの混合物を用いることができる。これら
のアミン類は通常１０〜７０重量％の水溶液として使用
する。また、吸収液には、二酸化炭素吸収促進剤又は腐
食防止剤を加えることができ、また、その他の媒体とし
て、メタノール、ポリエチレングリコール、スルフォラ
ン等を加えることができる。Examples of the amine compound include monoethanolamine, primary amines having an alcoholic hydroxyl group such as 2-amino-2-methyl-1-propanol, diethanolamine, 2-methylaminoethanol and 2-ethylaminoethanol. Alcoholic hydroxyl group containing 2
Tertiary amines, alcoholic hydroxyl group-containing tertiary amines such as triethanolamine, N-methyldiethanolamine, 2-dimethylaminoethanol and 2-diethylaminoethanol, polyethylene polyamines such as ethylenediamine, triethylenediamine and diethylenetriamine, piperazines , Cyclic amines such as piperidines and pyrrolidines, polyamines such as xylylenediamine, amino acids such as methylaminocarboxylic acid, etc., or a mixture thereof. These amines are usually used as an aqueous solution of 10 to 70% by weight. Further, a carbon dioxide absorption promoter or a corrosion inhibitor can be added to the absorbing liquid, and methanol, polyethylene glycol, sulfolane or the like can be added as another medium.
【０００９】前記脱炭酸工程中のリクレーミング操作と
しては、塩基性ナトリウム化合物を用いて行うことがで
きる。塩基性ナトリウム化合物としては、水酸化ナトリ
ウム、炭酸ナトリウム又はこれらの混合物を用いること
ができる。The reclaiming operation in the decarboxylation step can be carried out using a basic sodium compound. As the basic sodium compound, sodium hydroxide, sodium carbonate or a mixture thereof can be used.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明に係る
脱硫脱炭酸方法の概略を示す図である。図２は本発明に
適用できる脱硫工程の一実施の形態を示す図である。図
３は本発明に適用できる脱炭酸工程の一実施の形態を示
す図である。なお、図２及び図３には主要な設備のみを
示している。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing an outline of a desulfurization / decarbonation method according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of a desulfurization step applicable to the present invention. FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of a decarboxylation step applicable to the present invention. 2 and 3 show only the main equipment.
【００１１】図１に示すように、硫黄酸化物及び二酸化
炭素を含む燃焼排ガス１は、脱硫工程２０に導入され、
塩基性カルシウム化合物を含む吸収剤２と接触し、硫黄
酸化物の大部分が除去される。塩基性カルシウム化合物
を含む吸収剤２に吸収された硫黄酸化物は石膏３として
分離回収される。脱硫工程２０において大部分の硫黄酸
化物を除去された脱硫処理後ガス４は、脱炭酸工程４０
に導入され、塩基性アミン化合物を含む吸収液５と接触
し、二酸化炭素と、残存する硫黄酸化物が除去され、脱
炭酸処理後ガス７として放出あるいは次の工程（図示省
略）に送られる。一方、燃焼排ガスとの接触後の吸収液
５は、リクレーマ（図示省略、図３を参照）にて塩基性
ナトリウム化合物が添加され、硫化酸化物を含むスラッ
ジ６が分離、除去される。そして、このスラッジ６を脱
硫工程２０に移送して、塩基性カルシウム化合物を含む
吸収剤２に添加して、再利用する。これにより、塩基性
カルシウム化合物の溶解が促進されるため、脱硫工程２
０の吸収性能を向上させることができる。As shown in FIG. 1, the combustion exhaust gas 1 containing sulfur oxides and carbon dioxide is introduced into a desulfurization step 20,
Contact with the absorbent 2 comprising a basic calcium compound, most of the sulfur oxides are removed. Sulfur oxides absorbed into the absorbent 2 comprising a basic calcium compound is separated and recovered as gypsum 3. The desulfurization-treated gas 4 from which most of the sulfur oxides have been removed in the desulfurization step 20 is
And is contacted with the absorbing liquid 5 containing the basic amine compound, carbon dioxide and remaining sulfur oxides are removed, and the carbon dioxide gas 7 is released as a post-decarboxylation gas 7 or sent to the next step (not shown). On the other hand, a basic sodium compound is added to the absorbent 5 after contact with the combustion exhaust gas by a reclaimer (not shown, see FIG. 3), and sludge 6 containing sulfide oxide is separated and removed. Then, the sludge 6 and transferred to the desulfurization step 20, is added to the absorbent 2 comprising a basic calcium compound, reused. This accelerates the dissolution of the basic calcium compound, so that the desulfurization step 2
The absorption performance of 0 can be improved.
【００１２】脱硫工程２０を詳細に説明すると、図２に
示すように、第１吸収塔２１は、吸収液３５を貯留する
液溜２２と、吸収液３５を循環させるポンプ２３及び循
環ライン２４と、吸収液３５を噴霧するスプレーパイプ
２５とを備えている。また、液溜２２には、吸収剤２を
供給する供給ライン３２と、脱炭酸工程から硫酸ナトリ
ウムを含むスラッジ６を供給する供給ライン２７とが設
けられている。スラッジ６を供給する供給ライン２７と
しては、特に制限はなく、どのような手段でも良い。例
えば、スラッジをポンプで昇圧して送る方法や、水と混
合して流動化させて移送する方法、又は水と混合して流
動化させて酸素を含む気体の通気により亜硫酸塩を硫酸
塩に酸化して送る方法などを用いることができる。The desulfurization step 20 will be described in detail. As shown in FIG. 2, the first absorption tower 21 includes a liquid reservoir 22 for storing the absorbing liquid 35, a pump 23 for circulating the absorbing liquid 35, and a circulation line 24. , And a spray pipe 25 for spraying the absorbing liquid 35. Further, the liquid reservoir 22 is provided with a supply line 32 for supplying the absorbent 2 and a supply line 27 for supplying the sludge 6 containing sodium sulfate from the decarbonation step. The supply line 27 for supplying the sludge 6 is not particularly limited, and any means may be used. For example, a method of pumping sludge by pressure, a method of fluidizing by mixing with water, a method of transporting by mixing with water, or a method of mixing with water for fluidization and aeration of a gas containing oxygen to oxidize sulfite to sulfate. Then, a method of sending it can be used.
【００１３】同様に、第２吸収塔２８も、上記と同じ構
成を備えている。ただし、第２吸収塔２８の出口には、
飛散ミストが脱硫処理後ガス４とともに次工程へ流れな
いように、デミスタ３４を設けている。また、第１吸収
塔２１と第２吸収塔２８の液溜２２は分割板３１により
２つに分割されており、この分割板３１の上部は、燃焼
排ガス１が通過できるように空間を設けている。Similarly, the second absorption tower 28 also has the same structure as described above. However, at the outlet of the second absorption tower 28,
A demister 34 is provided so that the scattered mist does not flow to the next step together with the gas 4 after the desulfurization treatment. Further, the liquid reservoirs 22 of the first absorption tower 21 and the second absorption tower 28 are divided into two by a dividing plate 31, and a space is provided above the dividing plate 31 so that the combustion exhaust gas 1 can pass therethrough. There is.
【００１４】このような構成によれば、第１吸収塔２１
の液溜２２には、供給ライン３２から供給される塩基性
カルシウム吸収剤２と、供給ライン２７を介して脱炭酸
工程から供給される硫酸ナトリウムを含むスラッジ６と
が、吸収液３５として貯留している。そして、第１吸収
塔２１に導入された燃焼排ガス１は、ポンプ２３及び循
環ライン２４を介してスプレーパイプ２５により噴霧さ
れる吸収液３５と接触しながら、第１吸収塔２１を通過
する。これにより、燃焼排ガス１は、吸収液２中の炭酸
カルシウムによって脱硫されるとともに、硫酸ナトリウ
ムによって脱硫が促進される。脱硫された排ガス１は分
割板３１の上部空間を通過して、第２吸収塔２８に導入
される。そして、上記と同様にして再び脱硫された後、
脱硫処理後ガス４として脱炭酸工程４０に導入される。According to this structure, the first absorption tower 21
The basic calcium absorbent 2 supplied from the supply line 32 and the sludge 6 containing sodium sulfate supplied from the decarboxylation step via the supply line 27 are stored in the liquid reservoir 22 of the liquid storage device 35 as the absorption liquid 35. ing. Then, the combustion exhaust gas 1 introduced into the first absorption tower 21 passes through the first absorption tower 21 while being in contact with the absorbing liquid 35 sprayed by the spray pipe 25 via the pump 23 and the circulation line 24. As a result, the combustion exhaust gas 1 is desulfurized by the calcium carbonate in the absorption liquid 2 and the desulfurization is promoted by sodium sulfate. The desulfurized exhaust gas 1 passes through the upper space of the dividing plate 31 and is introduced into the second absorption tower 28. Then, after being desulfurized again in the same manner as above,
After the desulfurization treatment, the gas 4 is introduced into the decarbonation step 40.
【００１５】上記のように、脱硫工程２０は、吸収塔２
１，２８を２つ備えることにより脱硫能力を高めること
ができるが、吸収塔は２つに限定されず、１つでも３つ
以上でも良い。また、第２吸収塔２８では、第１吸収塔
２１に比べて、吸収するＳＯ Xの絶対量が少ないので、
連続して脱硫するにしたがって、吸収液３５中の炭酸カ
ルシウムの濃度及び硫酸ナトリウムの濃度は第１吸収塔
２１のそれより高くなる。よって、吸収剤２の供給ライ
ン２７とスラッジ６の供給ライン３２にコントロールバ
ルブ３３をそれぞれ設けることにより、吸収剤２及びス
ラッジ６の各吸収塔への供給量を調節し、２つの吸収塔
の炭酸カルシウム及び硫酸ナトリウムの濃度を調整、維
持するようにすることができる。また、第１吸収塔２１
から第２吸収塔２８への排ガスの通路である分割板３１
の上部空間にデミスタ３４を設けて、排ガスに帯同する
飛散ミストが第１吸収塔２１から第２吸収塔２８に流入
するのを防ぐようにすることができる。As described above, the desulfurization step 20 includes the absorption tower 2
Increasing desulfurization capacity by providing two 1 and 28
However, the number of absorption towers is not limited to two, and even one is three
The above is also acceptable. In the second absorption tower 28, the first absorption tower
Absorbs SO compared to 21 XSince the absolute amount of
As the desulfurization is continuously performed, the carbon dioxide in the absorption liquid 35 is reduced.
Lucium concentration and sodium sulfate concentration are the first absorption tower
It will be higher than that of 21. Therefore, the supply line of the absorbent 2
Control line to supply line 32 for sludge 27 and sludge 6.
By providing the lube 33 respectively, the absorbent 2 and the spray
Adjusting the amount of supply of Ludge 6 to each absorption tower, two absorption towers
Adjust the concentration of calcium carbonate and sodium sulfate of
You can have it. In addition, the first absorption tower 21
Plate 31 which is the passage of the exhaust gas from the second absorption tower 28 to
A demister 34 is installed in the upper space of the
The scattered mist flows from the first absorption tower 21 into the second absorption tower 28.
Can be prevented.
【００１６】脱炭酸工程を詳細に説明すると、図３に示
すように、炭酸吸収塔４１は、二酸素炭素吸収部４２と
その上段に水洗部４４を備えている。二酸素炭素吸収部
４２の上部には塩基性アミン化合物を含む再生吸収液５
を供給するラインと、水洗部４４の上部には洗浄液１０
を供給するラインを設けている。また、これらのライン
の上部には、それぞれデミスタ４３，４５を設けてい
る。さらに、吸収塔４１の底部には、排ガスと接触後の
負荷吸収液９を再生塔４６に移送するラインを設け、ま
た、頂上部には、脱炭酸処理後ガス７を放出又は次の工
程（図示省略）に導入するラインを設けている。The decarbonation step will be described in detail. As shown in FIG. 3, the carbon dioxide absorption tower 41 is provided with a dioxygen carbon absorption section 42 and a water washing section 44 above it. The regenerated absorption liquid 5 containing a basic amine compound is provided above the dioxygen carbon absorption part 42.
The cleaning liquid 10 on the line for supplying
Is provided with a line for supplying. Further, demisters 43 and 45 are provided above these lines, respectively. Further, at the bottom of the absorption tower 41, a line for transferring the load absorbent 9 after contact with the exhaust gas to the regeneration tower 46 is provided, and at the top, the gas 7 after decarboxylation treatment is released or the next step ( (Not shown) is provided with a line to be introduced.
【００１７】再生塔４６は、加熱部４７とその上段に水
洗部４８とを備えている。加熱部４７の上部には、吸収
塔４１から接触後の吸収液９を導入するラインを設けて
いる。また、再生塔４６の底部には、加熱後の負荷吸収
液９をリボイラー５１に供給するラインを設けている。
リボイラー５１には、再生後蒸気１２を再生塔４６の加
熱部４７の下部に供給するラインを設けるとともに、再
生吸収液５を吸収塔４１の二酸化炭素吸収部４２の上部
とリクレーマ５２とにそれぞれ供給するラインを設けて
いる。リボイラー５１と吸収塔４１の間には熱交換器５
５を設けている。また、リクレーマ５２には、リクレー
ミング操作後の再生吸収液５を再生塔４６の加熱部４７
の下部に供給するラインを設けるとともに、リクレーミ
ング操作後のスラッジ６を脱硫工程２０の液溜２２に供
給するラインを設けている。The regeneration tower 46 is provided with a heating section 47 and a water washing section 48 above it. Above the heating part 47, a line for introducing the absorbed liquid 9 after contact from the absorption tower 41 is provided. Further, a line for supplying the heated load absorbing liquid 9 to the reboiler 51 is provided at the bottom of the regeneration tower 46.
The reboiler 51 is provided with a line for supplying the regenerated steam 12 to the lower part of the heating section 47 of the regeneration tower 46, and supplies the regenerated absorption liquid 5 to the upper part of the carbon dioxide absorption section 42 of the absorption tower 41 and the reclaimer 52, respectively. There is a line to do this. A heat exchanger 5 is provided between the reboiler 51 and the absorption tower 41.
5 is provided. Further, the reclaimer 52 is provided with the regenerated absorption liquid 5 after the reclaiming operation, in the heating section 47 of the regeneration tower 46.
And a line for supplying the sludge 6 after the reclaiming operation to the liquid reservoir 22 in the desulfurization step 20.
【００１８】一方、再生塔４６の頂上部には、加熱によ
り発生する二酸化炭素１３を二酸化炭素分離器５４に供
給するラインを設けている。再生塔４６と二酸化炭素分
離器５４の間にはコンデンサ５３を設けている。二酸化
炭素分離器５４には、高純度二酸化炭素１４を放出又は
次工程（図示省略）に供給するラインを設けるととも
に、水を再生塔還流水１１として再生塔４６の水洗部４
８の上部に供給ラインと、洗浄水１０として吸収塔４１
の水洗部４４に供給するラインとを設けている。二酸化
炭素分離器５４と吸収塔４１の間には熱交換器５５を設
けている。On the other hand, a line for supplying the carbon dioxide 13 generated by heating to the carbon dioxide separator 54 is provided at the top of the regeneration tower 46. A condenser 53 is provided between the regeneration tower 46 and the carbon dioxide separator 54. The carbon dioxide separator 54 is provided with a line for releasing the high-purity carbon dioxide 14 or for supplying it to the next step (not shown), and uses water as the regeneration tower reflux water 11 for the washing section 4 of the regeneration tower 46.
8, a supply line and an absorption tower 41 as the washing water 10.
And a line for supplying the water to the washing section 44. A heat exchanger 55 is provided between the carbon dioxide separator 54 and the absorption tower 41.
【００１９】このような構成によれば、脱硫処理後排ガ
ス４が炭酸吸収塔４１に導入されると、二酸化炭素吸収
部４２で塩基性アミン化合物を含む再生吸収液５と接触
し、ガス中の二酸化炭素と、残存する硫黄酸化物が再生
吸収液５に吸収され除去される。排ガスと接触した後の
負荷吸収液９は、熱交換器５５で加温された後、再生塔
４６に導入され、加熱部４７でリボイラー５１から供給
されるスチーム１２により加熱され、二酸化炭素を放散
する。この際、負荷吸収液９中の硫黄酸化物は放散され
ず、硫酸塩あるいは亜硫酸塩として負荷吸収液９中に依
然として残存する。この負荷吸収液９中に残存する硫黄
酸化物を取り除くため、再生塔４６を通った吸収液９は
リボイラー５１を経てリクレーマ５２に送られる。リク
レーマ５２では、吸収液９に塩基性ナトリウム化合物８
を添加した後、スチーム等を用いたヒーターで加熱（図
示省略）することによりアミン化合物を留出し、これを
再生吸収液５として再生塔４６に戻す。一方、アミン化
合物と分離された硫黄酸化物は、硫酸ナトリウム又は硫
酸ナトリウムと亜硫酸ナトリウムの混合物のスラッジ６
として、脱硫工程２０に再利用のため移送される。そし
て、このスラッジ６は、脱硫工程２０の吸収液２に添加
され、塩基性カルシウム化合物の溶解を促進することに
より、脱硫工程２０の硫黄酸化物の吸収性能を向上させ
ることができる。According to this structure, when the exhaust gas 4 after desulfurization treatment is introduced into the carbon dioxide absorption tower 41, it comes into contact with the regenerated absorption liquid 5 containing the basic amine compound in the carbon dioxide absorption section 42, and the The carbon dioxide and the remaining sulfur oxide are absorbed and removed by the regenerated absorption liquid 5. The load absorption liquid 9 after contact with the exhaust gas is heated by the heat exchanger 55, then introduced into the regeneration tower 46, and heated by the steam 12 supplied from the reboiler 51 in the heating unit 47 to diffuse carbon dioxide. To do. At this time, the sulfur oxides in the load absorbing solution 9 are not emitted, but remain in the load absorbing solution 9 as sulfates or sulfites. In order to remove the sulfur oxides remaining in the loaded absorption liquid 9, the absorption liquid 9 that has passed through the regeneration tower 46 is sent to the reclaimer 52 via the reboiler 51. In the reclaimer 52, the basic sodium compound 8 is added to the absorption liquid 9.
Is added, the amine compound is distilled off by heating (not shown) with a heater using steam or the like, and this is returned to the regeneration tower 46 as the regeneration absorption liquid 5. On the other hand, the sulfur oxide separated from the amine compound is sludge 6 of sodium sulfate or a mixture of sodium sulfate and sodium sulfite.
Then, it is transferred to the desulfurization step 20 for reuse. The sludge 6 is added to the absorbing liquid 2 in the desulfurization step 20 to promote the dissolution of the basic calcium compound, so that the sulfur oxide absorption performance in the desulfurization step 20 can be improved.
【００２０】一方、吸収塔４１において、二酸化炭素が
吸収された脱硫処理後ガス４は、水洗部１４で洗浄水１
０により洗浄された後、脱炭酸処理後ガス７として、吸
収塔４１から排出される。また、再生塔４６において、
加熱により放散した二酸化炭素を含むガス１３は、水洗
部４８にて再生塔還流水１１により洗浄された後、コン
デンサ５３を介して冷却されてから二酸化炭素分離器５
４に導入される。二酸化炭素分離器５４では、高純度二
酸化炭素１４と水とに分離され、水は洗浄水１０として
吸収塔４１に供給されるとともに、還流水１１として再
生塔４６に供給される。さらに、リボイラー５１では、
留出したアミン化合物と二酸化炭素を除去した吸収液と
を含む再生吸収液５を加熱した後、吸収塔４１に供給す
る。そして、再生吸収液５は、再び、脱硫処理後ガス４
中の二酸化炭素を吸収するために使用される。On the other hand, in the absorption tower 41, the desulfurized gas 4 in which carbon dioxide has been absorbed is washed with the washing water 1 in the washing section 14.
After being washed with 0, it is discharged from the absorption tower 41 as the decarbonated gas 7. In the regeneration tower 46,
The carbon dioxide-containing gas 13 that has been diffused by heating is washed with the regeneration tower reflux water 11 in the water washing section 48 and then cooled through the condenser 53 before the carbon dioxide separator 5
Introduced in 4. In the carbon dioxide separator 54, it is separated into high-purity carbon dioxide 14 and water, and the water is supplied to the absorption tower 41 as the wash water 10 and is supplied to the regeneration tower 46 as the reflux water 11. Furthermore, in the reboiler 51,
The regenerated absorption liquid 5 containing the distilled amine compound and the absorption liquid from which carbon dioxide has been removed is heated and then supplied to the absorption tower 41. Then, the regenerated absorption liquid 5 is again fed to the gas 4 after desulfurization treatment.
Used to absorb carbon dioxide inside.
【００２１】[0021]
【実施例】以下、実施例と比較例により、本発明を具体
的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。実施例１
硫黄酸化物、二酸化炭素、及び酸素を含むガスをアルコ
ール性水酸基含有第二級アミンの水溶液に通気し、硫黄
酸化物及び二酸化炭素を吸収させた。この時の液中の硫
黄酸化物濃度は０．２５ｍｏｌ／Ｌであった。次に、こ
の液中の硫黄酸化物を除去するために炭酸ナトリウムを
添加してリクレーミング操作を実施した。添加した炭酸
ナトリウムの量は、モル比で炭酸ナトリウム／硫黄酸化
物が２．４になるように調整した。また、蒸留は約１５
０℃以下の温度条件で行った。このリクレーミング操作
により、硫酸ナトリウムを含有するスラッジとアミンと
を分離した。さらに、この得られた硫酸ナトリウムを炭
酸カルシウムの懸濁液に予め添加し、ｐＨが一定となる
ように硫酸で中和することにより、炭酸カルシウムの溶
解速度を測定した。この時の測定条件は、温度が５０
℃、硫酸ナトリウム濃度が０．１ｍｏｌ／Ｌとなるよう
に調整した。この結果を表１に示す。EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited thereto. Example 1 A gas containing sulfur oxide, carbon dioxide, and oxygen was passed through an aqueous solution of an alcoholic hydroxyl group-containing secondary amine to absorb the sulfur oxide and carbon dioxide. At this time, the concentration of sulfur oxide in the liquid was 0.25 mol / L. Next, a reclaiming operation was performed by adding sodium carbonate in order to remove the sulfur oxides in this liquid. The amount of sodium carbonate added was adjusted so that the molar ratio of sodium carbonate / sulfur oxide was 2.4. Distillation is about 15
It was carried out under the temperature condition of 0 ° C. or less. By this reclaiming operation, the sludge containing sodium sulfate and the amine were separated. Further, the obtained sodium sulfate was added to a suspension of calcium carbonate in advance and neutralized with sulfuric acid so that the pH became constant, whereby the dissolution rate of calcium carbonate was measured. The measurement condition at this time is that the temperature is 50
The temperature and the sodium sulfate concentration were adjusted to 0.1 mol / L. The results are shown in Table 1.
【００２２】比較例１
比較例として、炭酸カルシウムの懸濁液に硫酸ナトリウ
ムを添加せずに、その他の条件は実施例１と同様にし
て、炭酸カルシウムの溶解速度の測定を実施した。この
結果を表１に示す。 Comparative Example 1 As a comparative example, the dissolution rate of calcium carbonate was measured in the same manner as in Example 1 except that sodium sulfate was not added to the calcium carbonate suspension. The results are shown in Table 1.
【００２３】[0023]
【表１】 [Table 1]
【００２４】表１に示すように、実施例１は、炭酸カル
シウムの懸濁液に硫酸ナトリウムを添加しなかった比較
例１の場合に比べて、炭酸カルシウムの溶解速度が１．
４倍に向上した。したがって、脱硫工程において、炭酸
カルシウムの懸濁液に硫酸ナトリウムを添加することに
より、脱硫性能の向上が図れることがわかった。As shown in Table 1, in Example 1, the dissolution rate of calcium carbonate was 1. As compared with Comparative Example 1 in which sodium sulfate was not added to the calcium carbonate suspension.
It has improved four times. Therefore, it was found that the desulfurization performance can be improved by adding sodium sulfate to the calcium carbonate suspension in the desulfurization step.
【００２５】[0025]
【発明の効果】上記したように、本発明によれば、脱硫
と脱炭酸を二段で処理するプロセスにおいて、脱炭酸工
程のリクレーミング操作により排出されるスラッジを有
効に再利用でき、かつ脱硫性能の向上が可能な脱硫脱炭
酸方法を提供することができる。As described above, according to the present invention, in the process of treating desulfurization and decarboxylation in two stages, the sludge discharged by the reclaiming operation in the decarboxylation step can be effectively reused and the desulfurization performance can be improved. It is possible to provide a desulfurization / decarbonation method capable of improving
【図1】本発明に係る脱硫脱炭酸方法の概略を示す図で
ある。FIG. 1 is a diagram showing an outline of a desulfurization / decarbonation method according to the present invention.
【図２】本発明に適用できる脱硫工程の一実施の形態を
示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of a desulfurization step applicable to the present invention.
【図３】本発明に適用できる脱炭酸工程の一実施の形態
を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of a decarboxylation step applicable to the present invention.
１ 燃焼排ガス ２ 塩基性カルシウム化合物含有吸収剤 ３ 石膏 ４ 脱硫処理後ガス ５ 塩基性アミン化合物含有吸収液（再生吸収液） ６ スラッジ ７ 脱炭酸処理後ガス ８ 塩基性ナトリウム化合物 ９ 負荷吸収液 １０ 洗浄液 １１ 再生還流水 １２ 再生後蒸気 １３ 二酸化炭素含有ガス １４ 高純度二酸化炭素 ２０ 脱硫工程 ２１ 第１吸収塔 ２２ 液溜 ２３ ポンプ ２４ 循環ライン ２５ スプレーパイプ ２６ 充填層 ２７ 供給ライン ２８ 第２吸収塔 ３１ 分割板 ３２ 供給ライン ３３ コントロールバルブ ３４ デミスタ ３５ 吸収液 ４０ 脱炭酸工程 ４１ 吸収塔 ４２ 二酸化炭素吸収部 ４３ 二酸化炭素吸収部デミスタ ４４ 水洗部 ４５ 水洗部デミスタ ４６ 再生塔 ５１ リボイラー ５２ リクレーマ ５３ コンデンサ ５４ 二酸化炭素分離器 ５５ 熱交換器1 flue gas dibasic calcium compound-containing absorbent 3 gypsum 4 desulfurized gas after 5 basic amine compounds containing absorbing solution (regenerated absorbent solution) 6 sludge 7 decarbonated gas after 8 basic sodium compound 9 load absorption liquid 10 cleaning liquid 11 Recycled Reflux Water 12 Steam after Regeneration 13 Carbon Dioxide-Containing Gas 14 High-Purity Carbon Dioxide 20 Desulfurization Step 21 First Absorption Tower 22 Liquid Reservoir 23 Pump 24 Circulation Line 25 Spray Pipe 26 Packed Bed 27 Supply Line 28 Second Absorption Tower 31 Split Plate 32 Supply line 33 Control valve 34 Demister 35 Absorption liquid 40 Decarbonation process 41 Absorption tower 42 Carbon dioxide absorption part 43 Carbon dioxide absorption part demister 44 Water washing part 45 Water washing part demister 46 Regeneration tower 51 Reboiler 52 Reclaimer 53 Condenser 54 Carbon dioxide separation Vessel 55 heat exchanger
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野条 貴司 大阪府大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 田中 裕士 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 平田 琢也 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 Ｆターム(参考） 3K070 DA03 DA06 DA16 DA23 DA24 DA38 DA46 4D002 AA02 AA09 BA02 BA14 BA16 CA01 CA07 CA13 CA20 DA02 DA05 DA11 DA12 DA16 DA31 EA02 EA08 EA11 EA13 EA20 FA01 FA03 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Takashi Nojo 3-3-22 Nakanoshima, Kita-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Kansai Electric Power Co., Inc. (72) Inventor Hiroshi Tanaka 4-6-22 Kannon Shinmachi, Nishi-ku, Hiroshima City, Hiroshima Prefecture Mitsubishi Heavy Industries Ltd. Hiroshima Research Center (72) Inventor Takuya Hirata 4-6-22 Kannon Shinmachi, Nishi-ku, Hiroshima City, Hiroshima Prefecture Mitsubishi Heavy Industries Ltd. Hiroshima Research Center F-term (reference) 3K070 DA03 DA06 DA16 DA23 DA24 DA38 DA46 4D002 AA02 AA09 BA02 BA14 BA16 CA01 CA07 CA13 CA20 DA02 DA05 DA11 DA12 DA16 DA31 EA02 EA08 EA11 EA13 EA20 FA01 FA03
Claims (2)
脱硫脱炭酸方法において、塩基性カルシウム化合物を含
む吸収液により該ガスを処理する脱硫工程と、脱硫工程
の後流に設けられ塩基性アミン化合物を含む吸収液によ
り該ガスを処理する脱炭酸工程とを含んでなり、該脱炭
酸工程中のリクレーミング操作で排出されるスラッジを
該脱硫工程の該吸収液に添加することを特徴とする脱硫
脱炭酸方法。1. A desulfurization and decarboxylation method for a gas containing sulfur oxides and carbon dioxide, wherein a desulfurization step of treating the gas with an absorbing solution containing a basic calcium compound and a basic amine provided downstream of the desulfurization step. A desulfurization step of treating the gas with an absorption liquid containing a compound, wherein sludge discharged in a reclaiming operation during the decarbonation step is added to the absorption liquid of the desulfurization step. Decarbonation method.
を塩基性ナトリウム化合物を用いて行うことを特徴とす
る請求項１記載の脱硫脱炭酸方法。2. The desulfurization and decarboxylation method according to claim 1, wherein the reclaiming operation in the decarboxylation step is performed using a basic sodium compound.
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