JP2006512190A - H2O2との反応により、オフガス(Off−gases)からSO2を除去する方法 - Google Patents

H2O2との反応により、オフガス(Off−gases)からSO2を除去する方法 Download PDF

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Abstract

30−150℃の温度を有し、かつ0.001−1 体積%のSOを含むオフガス(Off-gases)中のSOを除去する方法であって、オフガスから生成する硫酸を除去するエアロゾルフィルターの上流で、Hの水溶液をオフガス中に噴霧することによって、SOをHSOに酸化させることを特徴とする上記方法。

Description

本発明は、Hとの反応により、オフガス(Off-gases)からSOを除去する方法に関する。
1989年8月にLurgi/Suedchemie AGから出版された刊行物2164eに記載されているとおり、オフガスをHを含む希硫酸の還流溶液と吸着塔(absorption tower)で接触させ、それによってSOを溶液中に溶解させ、そしてHSOに酸化することによって、オフガスからSOを除去することができることは30年以上もの間知られている。通常、還流溶液は、30から60%までのHSOおよび0.1から0.5%までのHを含む。通常、この吸着は50ないし80℃の還流溶液の温度で実施される。Hは、Hの濃厚水溶液として還流中の酸に添加されるか、または、還流中の酸の副流の電気分解によって生成する。生成した酸は還流中の酸より取り除かれる。
公知の方法は、スタックガス(stack gas)中に約5 mol ppm未満のHSOを要求する酸霧(acid mist)放出規制を満たすために、通常、吸着塔の下流に低速度エアロゾルフィルターを設置して硫酸エアロゾルを除去することを必要としている。オフガス中に存在する酸霧微粒子(エアロゾル)は、吸着塔では効率的に除去されない。酸霧微粒子はまた、吸着液から気化したSOとHとの反応によって、吸着塔自体においても形成される。
公知方法の不利な点は、吸着塔と低速度エアロゾルフィルターの両方が必要なことである。
本発明の方法においては、オフガス中のSOは、Hの水溶液または希硫酸溶液を、低速度エアロゾルフィルターまたは湿式電気集塵器(WESP)上流のオフガス中に噴霧することにより、吸着塔を使用しないで、Hと反応させることによって、除去される。
本発明の好ましい実施態様を図1に示す。ライン(line)1中の0.1−30%のH溶液を、通常100から1000ppmの間のSOを含み、そして通常50−120℃の領域の温度を有するライン2のオフガスの流れ中に、噴霧ノズル(spray nozzles)3によって噴霧する。ノズルはダクト(duct)4に位置しているので、噴霧は、ガスがいくつかの低速度キャンドル(candle)フィルター6を通して同時に通過するミストフィルター(mist filter)5上流のガスの流れに、均等に導入される。ガス中の液滴の均等な散布はこの方法にとって望ましいことであり、そして最も均等な液滴の散布は、極小の液滴を生成する空気噴霧ノズルを用いることにより達成される。プロセス中で形成されるHSOは、フィルターエレメント(filter elements)またはキャンドルに蓄積し、そこからライン7を通して排出される。ガスがフィルターキャンドルに入る前にほとんどまたはすべての量の液滴が気化し、それによってほとんどのHは、ガス相の中で気化し、かつ反応して、硫酸エアロゾルを形成する。しかし、ガスがフィルターエレメントに入る前に、液滴が完全に気化する必要はない。SOとHとの反応は、SO除去の効率を減少させることなく、ミストフィルターエレメント中で完了し熱平衡に達する。
このように、SO水溶液の導入は2つの目的に利用できる。
第一に、以下の反応
+ SO= HSO
による所望のSOのHSOへの転化を達成するのに必要な量のHを、オフガスに添加する。
ほとんどの転化は、酸霧形成下、ガス相でのSOと気化したHとの間、またはSOと液滴に溶解したHとの間の反応により起こる。この反応は、残留SOが吸収され、そして繊維素材を湿らせている希硫酸に含まれる残留Hと反応するエアロゾルフィルター中で完了する。
第二に、溶液中に含まれる水は、液滴の気化によりライン2でオフガスを冷却し、それによりオフガスは所望のフィルターエレメントまたはキャンドルの温度、通常50℃から70℃の間まで冷却される。生成する酸中のHSOの濃度は、ガス相における実際の温度およびHO分圧でHSOの平衡濃度になる。
SO除去は、通常約95%のHの利用で、98%まで達成することができる。
100℃における1000Nm/hのオフガス流は、200ppmのSO+10%HOを含み、100℃の温度を有する。96%のSO除去が所望される。エアロゾルフィルターは最高70℃において操作されるものとして設計されている。生成される酸において、できるだけ高い酸強度および低含量の残留Hを達成するために、67−70℃での操作が選択される。
工程は以下に従う:2.0 質量%Hを含む15.7kg/hの水をオフガス中に導入すると、オフガスが熱平衡で65−70℃に冷却される。ミストフィルターは75 mmの厚さで、2.5mの流量範囲を有する。繊維の直径は約8μmである。これらの条件下で行った実験により、約500ppmのHとともに、約96%のSOが除去されて1.7kg/hの50%HSOが生成することが示される。処理後のガスは、2ppmより少ないHSOを含み、そしてHの含量は検出限界以下である。
本発明の好ましい実施態様を示す。

Claims (3)

  1. 30−150℃の温度を有し、かつ0.001−1 体積%のSOを含むオフガス(Off-gases)中のSOを除去する方法であって、オフガスから生成する硫酸を除去するエアロゾルフィルターの上流で、Hの水溶液をオフガス中に噴霧することによって、SOをHSOに酸化させることを特徴とする上記方法。
  2. フィルターの上流でオフガス中に噴霧される溶液に含まれる水を気化させることによって、オフガスを冷却させる、請求項1記載の方法。
  3. エアロゾルフィルターの代わりに、湿式電気分離器(wet electrostatic separator)を使用する、請求項1記載の方法。
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