JP2014171986A - Method for recovering mercury in exhaust gas - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排ガス中の水銀回収方法に関し、特に、活性コークスを用いた乾式脱硫脱硝装置を利用して燃焼排ガス中の水銀を回収する方法に関する。 The present invention relates to a method for recovering mercury in exhaust gas, and more particularly, to a method for recovering mercury in combustion exhaust gas using a dry desulfurization denitration apparatus using activated coke.
発電用ボイラ、高炉又は焼成炉等からの排ガス等を処理する装置として、吸着塔内に導入された活性コークスに排ガスを接触させ、SOx(硫黄酸化物)やNOx(窒素酸化物)等といったガス中の有害物質を活性コークスに吸着させて除去する乾式脱硫脱硝装置が知られている。この装置では、排ガス中のSOxは、硫酸として活性コークス(炭素質触媒)に吸着されて除去される。また、前処理として排ガス中にアンモニアを注入した場合には、SOxはアンモニウム塩として吸着されるとともに、NOxは窒素に還元されて無害化される。さらに、排ガス中に水銀のような重金属を含有する場合にも、活性コークスに吸着される(例えば、特許文献1参照)。 As a device for treating exhaust gas from power generation boilers, blast furnaces, firing furnaces, etc., gas such as SOx (sulfur oxide) or NOx (nitrogen oxide) is brought into contact with activated coke introduced into the adsorption tower. There is known a dry desulfurization denitration apparatus that adsorbs and removes harmful substances in activated coke. In this apparatus, SOx in the exhaust gas is adsorbed and removed by activated coke (carbonaceous catalyst) as sulfuric acid. Further, when ammonia is injected into the exhaust gas as pretreatment, SOx is adsorbed as an ammonium salt and NOx is reduced to nitrogen and rendered harmless. Further, when the exhaust gas contains a heavy metal such as mercury, it is adsorbed by the activated coke (see, for example, Patent Document 1).
上述のように、乾式脱硫脱硝装置において排ガス中の水銀を活性コークスに吸着させて回収することができるが、水銀が環境に与える影響を極力小さくするため、また、水銀をより低コストで回収するため、さらに効率よく水銀を回収する方法の開発が求められていた。 As described above, mercury in exhaust gas can be adsorbed and collected by activated coke in a dry desulfurization denitration system, but mercury is collected at a lower cost in order to minimize the impact of mercury on the environment. Therefore, development of a method for recovering mercury more efficiently has been demanded.
そこで、本発明は、活性コークスを用いた乾式脱硫脱硝装置を利用して燃焼排ガス中の水銀を回収するにあたって、さらに効率よく水銀を回収する方法を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for recovering mercury more efficiently when recovering mercury in combustion exhaust gas using a dry desulfurization denitration apparatus using activated coke.
上記目的を達成するため、本発明は、排ガス中の水銀回収方法であって、活性コークスを用いた燃焼排ガスの乾式脱硫脱硝装置に付設されている活性コークス再生塔から排出されたガスに含まれるダストを回収し、該回収したダストに含まれる水銀を回収することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is a method for recovering mercury in exhaust gas, which is included in the gas discharged from the activated coke regeneration tower attached to the dry desulfurization denitration apparatus for combustion exhaust gas using activated coke. Dust is collected, and mercury contained in the collected dust is collected.
そして、本発明によれば、従来廃棄するか、原料や燃料の一部として再利用されていた、活性コークス再生塔から排出されたガスに含まれるダストを回収し、該ダストから水銀(金属水銀)を回収するため、従来より水銀を効率よく低コストで回収することができる。 According to the present invention, the dust contained in the gas discharged from the activated coke regeneration tower, which has been conventionally discarded or reused as part of the raw material or fuel, is recovered, and mercury (metal mercury) is recovered from the dust. ) Can be recovered more efficiently and at a lower cost.
前記排ガスに水を噴霧することにより、前記ダストを回収することができ、簡単な装置で容易に水銀を含むダストを回収することができる。 By spraying water on the exhaust gas, the dust can be recovered, and the dust containing mercury can be easily recovered with a simple apparatus.
前記ダストを、前記排ガスに噴霧した水を噴霧して得られた廃液に含まれるイオン性水銀を吸着した吸着物と共に回収することができる。 The dust can be collected together with an adsorbate adsorbing ionic mercury contained in a waste liquid obtained by spraying water sprayed on the exhaust gas.
前記乾式脱硫脱硝装置は、発電用ボイラ、高炉又はエコセメントを焼成するセメントキルンの排ガスを処理することができ、これらの装置から低コストで水銀を回収することができる。 The dry desulfurization denitration apparatus can treat the exhaust gas of a power kiln, blast furnace, or cement kiln that fires eco-cement, and can recover mercury from these apparatuses at low cost.
以上のように、本発明によれば、活性コークスを用いた乾式脱硫脱硝装置を利用して燃焼排ガス中の水銀を回収するにあたって、さらに効率よく水銀を回収する方法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a method for recovering mercury more efficiently when recovering mercury in combustion exhaust gas using a dry desulfurization denitration apparatus using activated coke.
次に、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の説明においては、本発明に係る方法を、エコセメントを焼成するセメントキルンに付設された乾式脱硫脱硝装置に適用した場合を例にとって説明する。 Next, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the case where the method according to the present invention is applied to a dry desulfurization denitration apparatus attached to a cement kiln for firing ecocement will be described as an example.
図1は、エコセメントキルン排ガスの処理装置を示し、この排ガス処理装置1は、ロータリキルン2からのキルン排ガスを冷却する冷却塔3と、冷却塔3からの排ガスG1を固気分離するサイクロン4と、サイクロン4からの排ガスG2に含まれる微粉を回収する第1バグフィルタ5と、第1バグフィルタ5からの排ガスG3に消石灰粉等の酸性ガス処理剤GTを添加した後にダストを回収する第2バグフィルタ6と、第2バグフィルタ6の排ガスG4を脱硫・脱硝する脱硫塔8及び脱硝塔9と、脱硫塔8から排出された活性コークスACを加熱再生する再生塔11と、再生塔11の排ガスG7を洗浄する排ガス洗浄工程12と、洗浄後の排ガスから水銀を回収する水銀回収工程13と、高濃度の塩化物を含有するダストD1〜D3をゼロエミッション思想に基づいて処理するHMX処理工程14と、最終排水処理工程15とで構成される。
FIG. 1 shows an eco-cement kiln exhaust gas treatment apparatus. This exhaust
サイクロン4は、排ガスG1に含まれる粗粉ダストを回収するために備えられ、回収されたダストD1は、HMX処理工程14に送られる。
The cyclone 4 is provided for recovering the coarse dust contained in the exhaust gas G1, and the recovered dust D1 is sent to the
第1バグフィルタ5は、サイクロン4からの排ガスG2に含まれる微粉ダストを回収するために備えられ、回収されたダストD2は、HMX処理工程14に送られる。
The first bag filter 5 is provided to collect fine dust contained in the exhaust gas G2 from the cyclone 4, and the collected dust D2 is sent to the
第2バグフィルタ6は、排ガスG3に脱硫剤としての消石灰粉等の酸性ガス処理剤GTを添加した後、この排ガスG3に含まれるダストD3を回収するために備えられ、回収されたダストD3は、HMX処理工程14に送られる。
The second bag filter 6 is provided to collect the dust D3 contained in the exhaust gas G3 after adding an acid gas treatment agent GT such as slaked lime powder as a desulfurizing agent to the exhaust gas G3. , And sent to the HMX
脱硫塔8は、活性コークスACに排ガスG4を接触させ、排ガスG4に含まれるSOxを活性コークスACに吸着させて除去するために設けられる。排ガス中のSOxは、硫酸として活性コークスACに吸着されて除去される。 The desulfurization tower 8 is provided to bring the exhaust gas G4 into contact with the activated coke AC and to remove SOx contained in the exhaust gas G4 by adsorbing the activated coke AC. SOx in the exhaust gas is adsorbed and removed by activated coke AC as sulfuric acid.
脱硝塔9は、脱硫塔8からの排ガスG5にアンモニアガス(NH3)を注入した後、活性コークスACに排ガスG5を接触させ、NH3によってNOxを窒素に還元して無害化すると共に、排ガスG5に残留するNOxを活性コークスACに吸着させて除去するために設けられる。 The denitration tower 9 injects ammonia gas (NH 3 ) into the exhaust gas G5 from the desulfurization tower 8 and then contacts the exhaust gas G5 with the activated coke AC to reduce NOx to nitrogen by NH 3 to render it harmless. The NOx remaining in G5 is provided for adsorbing and removing the activated coke AC.
再生塔11は、活性度が低下した活性コークスACを再生するために備えられ、硫酸、アンモニウム塩等の吸着物質を熱風によって加熱して脱離させて活性度を元に戻す。加熱再生の際には、活性コークスACからの脱離物をパージするため窒素ガスが供給される。 The regeneration tower 11 is provided to regenerate the activated coke AC having a lowered activity, and the adsorbed material such as sulfuric acid and ammonium salt is heated and desorbed by hot air to restore the activity. During heat regeneration, nitrogen gas is supplied to purge the desorbed material from the activated coke AC.
排ガス洗浄工程12は、再生塔11からの排ガスG7を洗浄するために備えられ、図2に示すように、排ガスG7を循環水CWを用いて冷却するガス冷却塔21と、ガス冷却塔21の排ガスG8を循環水CWで洗浄する第1洗浄塔22と、第1洗浄塔22の排ガスG9をさらに循環水CWで洗浄する第2洗浄塔23等で構成される。
The exhaust
ガス冷却塔21は、再生塔11での加熱により温度上昇した排ガスG6に循環水CWを噴霧して冷却するために備えられる。
The
第1洗浄塔22は、ガス冷却塔21の排ガスG7に循環水CWを噴霧して排ガスG7に含まれる活性コークスACのダストを回収するために備えられ、固液分離能力に優れたミュースクラバー等が設置される。
The first cleaning tower 22 is provided to collect the dust of the activated coke AC contained in the exhaust gas G7 by spraying the circulating water CW on the exhaust gas G7 of the
第2洗浄塔23は、第1洗浄塔22の排ガスG9に循環水CW及び水酸化ナトリウム溶液を噴霧して排ガスG9に含まれる硫酸又は亜硫酸を中和するために備えられる。
The
図3に示すように、水銀回収工程13は、排ガス洗浄工程12からの廃液W1に含まれる水銀を回収するために備えられ、廃液W1のpHを調整するpH調整槽31と、pH調整後の廃液W3中の水銀を含む重金属を沈降させる沈降槽32と、沈降槽32からの廃液W3に水銀キレート剤CHを添加して撹拌する反応槽33と、沈降槽32の沈降物及び反応槽33での反応生成物からなるスラリーS1を貯留する汚泥槽34と、汚泥槽34からのスラリーS2を固液分離する繊維ろ過器35と、繊維ろ過器35で分離されたろ液を貯留する処理水槽36と、繊維ろ過器35で分離された濃縮汚泥(水銀汚泥)を貯留する濃縮槽37等で構成される。
As shown in FIG. 3, the
図1に戻り、HMX処理工程14は、高濃度の塩化物を含有するダストD1〜D3から、塩化物及びアルカリを除去し、鉛や亜鉛等を非鉄金属精錬原料として回収すると共に、カルシウムを主成分とした回収後の残渣も同時にセメント原料として再利用することができるように処理してゼロエミッションを図る工程である。
Returning to FIG. 1, the
次に、上記構成を有する排ガス処理装置1の動作について、図1〜図3を参照しながら説明する。
Next, operation | movement of the waste
ロータリキルン2の燃焼排ガスは、まず、冷却塔で冷却し、サイクロン4によって排ガスG1に含まれる粗粉(ダストD1)を回収し、第1バグフィルタ5によってサイクロン4からの排ガスG2に含まれる微粉(ダストD2)を回収する。
The combustion exhaust gas of the
次に、第1バグフィルタ5からの排ガスG3に脱硫剤として消石灰粉等の酸性ガス処理剤GTを添加して排ガスG3中のSOx濃度を低下させ、第2バグフィルタ6によって排ガスG3に含まれるダストD3を回収する。 Next, an acid gas treatment agent GT such as slaked lime powder is added as a desulfurizing agent to the exhaust gas G3 from the first bag filter 5 to reduce the SOx concentration in the exhaust gas G3, and the second bag filter 6 contains the exhaust gas G3. Dust D3 is collected.
上記回収されたダストD1〜D3は、HMX処理工程14において、塩化物及びアルカリを除去した後、鉛や亜鉛等を非鉄金属精錬原料として回収し、カルシウムを主成分とした回収後の残渣をセメント原料として再利用する。
In the
一方、脱硫塔8において、活性コークスACに第2バグフィルタ6からの排ガスG4を接触させ、排ガスG4に含まれるSOxを活性コークスACに硫酸として吸着させて除去する。さらに、脱硫塔8からの排ガスG5にアンモニアガス(NH3)を注入し、NH3によってNOxを窒素に還元して無害化すると共に、活性コークスACに排ガスG5を接触させ、排ガスG5に残留するNOxを活性コークスACに吸着させて除去する。この際、排ガスG4に含まれる水銀も活性コークスACに吸着される。清浄化された排ガスG6は、煙突から大気へ放出される。 On the other hand, in the desulfurization tower 8, the exhaust gas G4 from the second bag filter 6 is brought into contact with the active coke AC, and SOx contained in the exhaust gas G4 is adsorbed and removed as sulfuric acid by the active coke AC. Further, ammonia gas (NH 3 ) is injected into the exhaust gas G5 from the desulfurization tower 8, and NOx is reduced to nitrogen by NH 3 to render it harmless, and the exhaust gas G5 is brought into contact with the activated coke AC and remains in the exhaust gas G5. NOx is adsorbed and removed by the activated coke AC. At this time, mercury contained in the exhaust gas G4 is also adsorbed to the activated coke AC. The cleaned exhaust gas G6 is discharged from the chimney to the atmosphere.
次に、再生塔11に熱風を導入し、脱硫塔8から排出された活性コークスACを加熱再生する。これによって、活性コークスACから硫酸、水銀、アンモニウム塩等が脱離する。また、活性コークスACは、脱硫塔8と再生塔11との間を循環移動するが、その際摩耗して活性コークスACの一部がダスト状となり、排ガスG6と共に再生塔11から排出される。 Next, hot air is introduced into the regeneration tower 11, and the activated coke AC discharged from the desulfurization tower 8 is heated and regenerated. As a result, sulfuric acid, mercury, ammonium salt and the like are desorbed from the activated coke AC. Further, the activated coke AC circulates and moves between the desulfurization tower 8 and the regeneration tower 11. At this time, the activated coke AC is worn and part of the activated coke AC becomes dust, and is discharged from the regeneration tower 11 together with the exhaust gas G6.
次いで、再生塔11から硫酸、水銀、アンモニウム塩等を含む排ガスG7を排ガス洗浄工程12に導入し、図2のガス冷却塔21で排ガスG7を冷却した後、第1洗浄塔22で排ガスG8に水を噴霧して排ガスG7に含まれている水銀と活性コークスACのダストが廃液W1へ移行して、廃液W1内で水銀が活性コークスACのダストへ吸着する。これによって、廃液W1に水銀を吸着した活性コークスACのダストが回収される。一方、第1洗浄塔22の排ガスG9には、第2洗浄塔23において、循環水CW及び水酸化ナトリウム溶液を噴霧し、排ガスG9に含まれる硫酸又は亜硫酸を中和した後、排ガスG10としてロータリキルン2の排ガス処理系に戻す。
Next, exhaust gas G7 containing sulfuric acid, mercury, ammonium salt, etc. is introduced into the exhaust
次に、第1洗浄塔22から排出された廃液W1に、図3に示すように、pH調整槽31においてアルカリ(NaOH等)を添加し、廃液W1に含まれる、SO2が水に溶けて生じた亜硫酸又は硫酸による後段の装置の腐食を防止し、沈降槽32において、活性コークスACのダストを沈降させる。
Next, as shown in FIG. 3, alkali (NaOH or the like) is added to the waste liquid W1 discharged from the first cleaning tower 22 in the
反応槽33において、沈降槽32からの廃液W3に水銀キレート剤CHを添加して撹拌し、沈降槽32の沈降物及び反応槽33での反応生成物からなるスラリーS1を汚泥槽34に貯留し、汚泥槽34からのスラリーS2を繊維ろ過器35で固液分離する。繊維ろ過器35で分離されたろ液を処理水槽36に貯留し、分離された濃縮汚泥(水銀汚泥)を濃縮槽37に貯留する。処理水槽36に貯留したろ液は、繊維ろ過器35において再利用する。また、繊維ろ過器35での水銀キレートを含む逆洗水RWは、濃縮槽37に貯留し、水銀汚泥W4として系外で処理する。
In the
以上のように、本実施の形態では、活性コークスACを用いた脱硫塔8に付設されている再生塔11から排出された排ガスG7に含まれるダストを回収し、回収したダストに含まれる水銀(金属水銀)を回収することができる。 As described above, in the present embodiment, dust contained in the exhaust gas G7 discharged from the regeneration tower 11 attached to the desulfurization tower 8 using the activated coke AC is recovered, and mercury ( Metallic mercury) can be recovered.
尚、上記実施の形態においては、エコセメントキルンの排ガス中の水銀を回収する場合を例示したが、本発明は、上記脱硫塔8及び脱硝塔9を標準装備している発電用ボイラ、高炉等にも適用することができ、従来廃棄するか、原料や燃料の一部として再利用されていた、活性コークス再生塔から排出されたガスに含まれるダストを回収し、該ダストから水銀(金属水銀)を回収することで、従来より水銀を効率よく低コストで回収することができる。 In the above embodiment, the case of recovering mercury in the exhaust gas of the ecocement kiln has been exemplified. However, the present invention includes a power generation boiler, a blast furnace, etc. equipped with the desulfurization tower 8 and the denitration tower 9 as standard equipment. The dust contained in the gas discharged from the activated coke regeneration tower, which has been disposed of in the past or reused as part of the raw material and fuel, is recovered, and mercury (metal mercury) is collected from the dust. ) Can be recovered more efficiently and at lower cost than before.
1 排ガス処理装置
2 ロータリキルン
3 冷却塔
4 サイクロン
5 第1バグフィルタ
6 第2バグフィルタ
8 脱硫塔
9 脱硝塔
10 煙突
11 再生塔
12 排ガス洗浄工程
13 水銀回収工程
14 HMX処理工程
15 最終排水処理工程
21 ガス冷却塔
22 第1洗浄塔
23 第2洗浄塔
31 pH調整槽
32 沈降槽
33 反応槽
34 汚泥槽
35 繊維ろ過器
36 処理水槽
37 濃縮槽
AC 活性コークス
CH 水銀キレート剤
CW 循環水
D1〜D3 ダスト
G1〜G9 排ガス
GT 酸性ガス処理剤
S1〜S4 スラリー
RW 逆洗水
W1〜W4 廃液
1 exhaust
Claims (4)
該回収したダストに含まれる水銀を回収することを特徴とする排ガス中の水銀回収方法。 Dust contained in the gas discharged from the activated coke regeneration tower attached to the dry desulfurization and denitrification equipment for combustion exhaust gas using activated coke is recovered,
A method for recovering mercury in exhaust gas, wherein the mercury contained in the recovered dust is recovered.
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