JP2010201428A

JP2010201428A - ガスの処理方法

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Publication number: JP2010201428A
Application number: JP2010141874A
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: 2010-06-22
Publication date: 2010-09-16
Anticipated expiration: 2020-09-08
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Abstract

【課題】ＳＯ_３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ＳＯ_３、Ｈ_２ＳＯ_４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】ボイラ１で燃料が燃焼されて生成し、煙道を通って空気予熱器２、脱硫装置４、次いで煙突５に送られるガスを処理する方法であって、脱硫装置４よりも上流の煙道にて、ＳＯ_２を５００体積ｐｐｍ以上含有し、さらにＳＯ_３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、安息角が６０°以下であり、かつ分散度が１０％以上である混合物を添加することにより、ガス中のＳＯ_３成分を中和するガスの処理方法。
【選択図】図１

Description

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ＳＯ_３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。

硫黄分を含む燃料を使用するとほぼ必ずＳＯ_３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。ＳＯ_３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ＳＯ_３やガス状のＨ_２ＳＯ_４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、ＳＯ_３の生成を防止したり燃焼後のガスに添加してＳＯ_３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。

また、煙道の途中でＳＯ_３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。

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。

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ＳＯ_３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。

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ＳＯ_３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。

また、ＳＯ_３が冷却され水蒸気と反応したりＨ_２ＳＯ_４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、ＳＯ_３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。

したがって、ＳＯ_３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、ＳＯ_３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、ＳＯ_３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ＳＯ_３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ＳＯ_３、Ｈ_２ＳＯ_４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。

本発明は、ボイラで燃料が燃焼されて生成し、煙道を通って空気予熱器、脱硫装置、次いで煙突に送られるガスを処理する方法であって、脱硫装置よりも上流の煙道にて、ＳＯ_２を５００体積ｐｐｍ以上含有し、さらにＳＯ_３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、安息角が６０°以下であり、かつ分散度が１０％以上である混合物を添加することにより、ガス中のＳＯ_３成分を中和することを特徴とするＳＯ_３成分を含むガスの処理方法を提供する。

また、本発明は、ボイラで燃料が燃焼されて生成し、煙道を通って空気予熱器、脱硫装置、次いで煙突に送られるガスを処理する方法であって、脱硫装置よりも上流の煙道にて、ＳＯ_２を５００体積ｐｐｍ以上含有し、さらにＳＯ_３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２０μｍ超の炭酸ナトリウム粗粒とを混合してなる混合物を添加することにより、ガス中のＳＯ_３成分を中和することを特徴とするＳＯ_３成分を含むガスの処理方法を提供する。

なお、ガス中に含まれるＳＯ_３及びＨ_２ＳＯ_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、ＳＯ_３とＨ_２ＳＯ_４と硫酸ミストとを合わせてＳＯ_３成分と総称するものとする。

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ＳＯ_３等の吸着力が高くなり、ＳＯ_３成分を迅速な中和により除去できる。

本発明によれば、ガス中のＳＯ_３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、ＳＯ_３成分を不純物として含むガスにおいても、ＳＯ_３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。

ボイラで燃焼された排ガスを処理する方法を示す図。

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１５μｍ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、ＳＯ_３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ＳＯ_３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。

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ＳＯ_３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。

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７１０μｍの篩を振動させながら通過させた後、水平面に１６０ｍｍ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。

炭酸水素ナトリウム粉末は、ガス中に含まれるＳＯ_３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ＳＯ_３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ＳＯ_３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ＳＯ_３成分を除去でき、１６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。

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、ＳＯ_３成分をＳＯ_３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。

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ＳＯ_２を含むガス中に２０体積ｐｐｍ程度の少量のＳＯ_３が含有されているガスから、ＳＯ_３成分を選択的に除去できる。従来ＳＯ_Ｘの除去方法としてＳＯ_２を除去する技術は多数開示されているが、ＳＯ_３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。

本発明ではＳＯ_３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ＳＯ_３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。

本発明では、ガス中のＳＯ_３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。

上記固結防止剤の平均粒子直径は、０．００５〜５．０μｍ、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０．００５μｍ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。

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。

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。

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。

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４Ａ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。

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。

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。

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。

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ＳＯ_３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。

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。

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ＳＯ_３成分を除去できる。

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。

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、ＳＯ_２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。

ＳＯ_３成分を含有する排ガスが例えばＳＯ_３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ＳＯ_３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、ＳＯ_３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。

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、ＳＯ_３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ＳＯ_３又はＨ_２ＳＯ_４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ＳＯ_３成分の除去効率が高くなる。

［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ＳＯ_３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。

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ＳＯ_３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ＳＯ_２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。

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／ｈｒ、蒸気温度：５２０℃、蒸気圧力：１４０ｋｇ／ｃｍ^２。
＜排ガス組成＞Ｏ_２：４．５体積％、ＳＯ_２：１４００体積ｐｐｍ、ＳＯ_３：２０体積ｐｐｍ。

［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２６μｍ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。

［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１３７×１０^５Ｐａであり、排ガス組成がＳＯ_３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。

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ＳＯ_３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。

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ＳＯ_３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。

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。

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ＳＯ_２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ＳＯ_２ガス中にＳＯ_３ガスが少量含有されているガスからＳＯ_３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。

［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２５μｍ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。

［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。

［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。

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。

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１０ｇ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。

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

Claims

ボイラで燃料が燃焼されて生成し、煙道を通って空気予熱器、脱硫装置、次いで煙突に送られるガスを処理する方法であって、脱硫装置よりも上流の煙道にて、ＳＯ_２を５００体積ｐｐｍ以上含有し、さらにＳＯ_３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、安息角が６０°以下であり、かつ分散度が１０％以上である混合物を添加することにより、ガス中のＳＯ_３成分を中和することを特徴とするＳＯ_３成分を含むガスの処理方法。
前記固結防止剤は、平均粒子直径が０．００５〜５μｍである請求項１に記載のガスの処理方法。
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。
ボイラで燃料が燃焼されて生成し、煙道を通って空気予熱器、脱硫装置、次いで煙突に送られるガスを処理する方法であって、脱硫装置よりも上流の煙道にて、ＳＯ_２を５００体積ｐｐｍ以上含有し、さらにＳＯ_３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２０μｍ超の炭酸ナトリウム粗粒とを混合してなる混合物を添加することにより、ガス中のＳＯ_３成分を中和することを特徴とするＳＯ_３成分を含むガスの処理方法。
前記炭酸水素ナトリウム粉末は、ＳＯ_３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。
ＳＯ_３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ＳＯ_２を５００体積ｐｐｍ以上含有するガスであり、ガス中のＳＯ_３成分濃度を、ＳＯ_３換算で２体積ｐｐｍ以下に下げる、請求項１〜５のいずれかに記載のガスの処理方法。