JP2013027864A - 排ガスの処理方法及び処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 排ガスの処理装置は、アノード槽及びカソード槽を有し、海水を電解して海水アノード液と海水カソード液とを生成する電解槽と、排ガスを海水と接触させて排ガスに含まれる硫黄酸化物を海水に吸収させる第1処理塔と、第1処理塔から排出される排ガスを、電解槽で生成した海水アノード液と接触させて排ガスに含まれる窒素酸化物を海水アノード液に吸収させる第2処理塔と、第2処理塔において吸収された窒素酸化物から海水アノード液において生成する硝酸成分を窒素に還元する変換手段とを有する。硝酸成分を窒素に還元する変換手段として、カソード槽を利用する。
【選択図】 図1
Description
Cl2 + H2O → H+ + Cl− + ClO−
2H2O → O2 + 4H+ + 4e−
NOCl + H2O → NO2 − + 2H+ + Cl−
NO2 − + ClO− → Cl− + NO3 −
2NH3 + H2O → NH4 + + OH−
2NH4 + + 3HClO → N2↑ + 3H+ + 3Cl− + 3H2O
2H2O + 2e− → H2↑ + 2OH−
2HCO3 − + Ca2+ → CaCO3 + H2O + CO2
7,8,8a,8b:電解槽、 9:直流電源、 11,13:電極、
15:隔膜、 17:アノード槽、 19:カソード槽、
21,33,59,69,79,85:ポンプ、
23,27,35,39,43,43’,49,53,53’,80,87:流路、
25,37:噴霧器、 29:導入口、 31:配管、
41:排出口、 45,47:調整弁、 51:調整槽、
55,65,66:pH測定器、 57,67:容器、
61:測定部、 63:濃度計、 71:流体噴出装置、
73,75,81:ノズル、 77,83:貯水容器、
G,G’:排ガス、 W,W1,W2:海水、
Wa:海水アノード液、 Wc:海水カソード液。
Claims (23)
- 海水を電解する電解工程と、
排ガスを海水と接触させて前記排ガスに含まれる硫黄酸化物を海水に吸収させる第1処理工程と、
前記第1処理工程後の排ガスを、前記電解工程で生成する海水アノード液と接触させて前記排ガスに含まれる窒素酸化物を海水アノード液に吸収させる第2処理工程と、
前記第2処理工程において吸収された窒素酸化物から海水アノード液に生成する硝酸成分を窒素に還元する変換工程と
を有する排ガスの処理方法。 - 前記変換工程は、前記海水アノード液に生成する硝酸成分を、電解槽のカソード槽を用いて電解処理する工程と、前記電解槽のカソード槽に次亜塩素酸成分を供給する工程とを有する請求項1記載の排ガスの処理方法。
- 前記変換工程において、硝酸成分を電気化学的に還元する電解還元反応と、前記還元による生成物と次亜塩素酸との反応による窒素の生成とを進行させる工程とを有する請求項2に記載の排ガスの処理方法。
- 前記変換工程において、次亜塩素酸成分は、海水の電解によって生成する次亜塩素酸を含んだ海水アノード液を用いて供給される請求項2又は3に記載の排ガスの処理方法。
- 前記海水アノード液は、前記電解工程において生成する海水アノード液である請求項4に記載の排ガスの処理方法。
- 前記変換工程において、前記海水アノード液に生成する硝酸成分を電解処理するカソード槽として、前記電解工程を行う電解槽のカソード槽を用いる請求項2〜5の何れかに記載の排ガスの処理方法。
- 更に、前記第2処理工程後の海水アノード液を、前記電解工程を行う電解槽のアノード槽に供給して海水アノード液を循環させる循環工程を有する請求項1〜6の何れかに記載の排ガスの処理方法。
- 更に、前記カソード槽における液のpHを5〜9の範囲に調整するpH調整工程を有する請求項2〜7の何れかに記載の排ガスの処理方法。
- 前記電解工程で生成する海水アノード液は、塩素及び次亜塩素酸成分を含有する酸性液であり、前記pH調整工程において、海水アノード液を用いてpHを調整する請求項8に記載の排ガスの処理方法。
- 更に、前記電解工程を行う電解槽のカソード槽における電極周囲の海水のpHを9以下に調整するpH調整工程を有する請求項1〜7の何れかに記載の排ガスの処理方法。
- 前記pH調製工程において、pH調整液として、海水の電解によって生成する海水アノード液、前記第1処理工程において硫黄酸化物を吸収した海水、及び、前記第2処理工程において窒素酸化物を吸収した海水アノード液からなる群より選択される少なくとも1つを用いて、前記カソード槽における電極周囲に前記pH調整液を供給する請求項10に記載の排ガスの処理方法。
- 前記pH調製工程において、前記カソード槽における電極に向けて、又は、電極に沿って、前記pH調整液を噴出させて当該電極周囲の海水のpHを8以下に調整する請求項11に記載の排ガスの処理方法。
- アノード槽及びカソード槽を有し、海水を電解して海水アノード液と海水カソード液とを生成する電解槽と、
排ガスを海水と接触させて前記排ガスに含まれる硫黄酸化物を海水に吸収させる第1処理塔と、
前記第1処理塔から排出される排ガスを、前記電解槽で生成した海水アノード液と接触させて前記排ガスに含まれる窒素酸化物を海水アノード液に吸収させる第2処理塔と、
前記第2処理塔において吸収された窒素酸化物から海水アノード液において生成する硝酸成分を窒素に還元するための変換手段と
を有する排ガスの処理装置。 - 前記変換手段は、前記海水アノード液に生成する硝酸成分、及び、次亜塩素酸成分を、前記電解槽のカソード槽に供給する供給手段を有し、前記カソード槽において硝酸成分は窒素に還元される請求項13記載の排ガスの処理装置。
- 前記供給手段は、前記電解槽のアノード槽からカソード槽に海水アノード液を供給する第1の流路を有し、これにより、前記海水アノード液に含まれる次亜塩素酸成分が前記カソード槽に供給される請求項14に記載の排ガスの処理装置。
- 前記供給手段は、第2処理塔から排出される海水アノード液を前記電解槽のアノード槽へ供給する第2の流路を有し、これにより、硝酸成分及び次亜塩素酸成分を含む海水アノード液が第1の流路によって前記カソード槽に供給される請求項15に記載の排ガスの処理装置。
- 更に、前記電解槽のカソード槽におけるpHを5〜9に調整するためのpH調整手段を有する請求項13〜16の何れかに記載の排ガスの処理装置。
- 前記pH調整手段は、前記カソード槽においてpHを測定するpH測定器と、前記pH測定器の測定値に基づいて、前記第1の流路による前記カソード槽への海水アノード液の供給を制御する調整弁とを有する請求項17に記載の排ガスの処理装置。
- 更に、前記第1処理塔で使用した海水と、前記カソード槽で硝酸成分を窒素に変換した海水カソード液とを混合する調整槽を有する請求項14〜18の何れかに記載の排ガスの処理装置。
- 更に、排ガスの変化を調べるための測定システムと、前記電解槽に電気分解を行う電気エネルギーを供給する電源とを有し、前記測定システムの測定に基づいて、前記電源による通電量、前記第1処理塔へ供給される海水の流量、及び、前記第2処理塔へ供給される海水アノード液の流量が調整される請求項13〜19の何れかに記載の排ガスの処理装置。
- 前記電解槽のアノード槽及びカソード槽は、海水を電解する対の電極の各々が配設され、更に、前記カソード槽の電極周囲の海水のpHを9以下に調整するpH調整手段を有する請求項13〜16の何れかに記載の排ガスの処理装置。
- 前記pH調製手段は、前記カソード槽の電極周囲にpH調整液を供給する供給手段を有し、前記pH調整液は、海水の電解によって生成する海水アノード液、前記第1処理塔において硫黄酸化物を吸収した海水、及び、前記第2処理塔において窒素酸化物を吸収した海水アノード液からなる群より選択される少なくとも1つを含む請求項21に記載の排ガスの処理装置。
- 前記供給手段は、前記カソード槽の電極に向けて、又は、電極に沿って、前記pH調整液を噴出させるノズルを有し、前記pH調整手段は、当該電極周囲の海水のpHを8以下に調整する請求項22に記載の排ガスの処理装置。
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