JP2015085235A - Exhaust gas treatment system and exhaust gas treatment method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust gas treatment system and an exhaust gas treatment method capable of ensuring excellent durability, reducing treatment cost, ensuring high desulfurization and denitration efficiency, and recovering carbon dioxide at high purity.SOLUTION: An exhaust gas treatment system includes: a desulfurization unit removing sulfur oxide; a denitration unit removing nitrogen oxide; and a carbon dioxide recovery unit recovering carbon dioxide, the desulfurization unit including a desulfurization device removing the sulfur oxide from exhaust gas using an absorbent containing a calcium compound; and a washing device washing the exhaust gas discharged from the desulfurization device using wash water so as to remove calcium-based particles contained in the exhaust gas. In the denitration unit, the exhaust gas is pressurized to accelerate an oxidation reaction, and nitrogen dioxide is removed from the exhaust gas using an aqueous absorbent.

Description

本発明は、燃焼ガス等の二酸化炭素を含む排ガスから硫黄酸化物、窒素酸化物等を除去し、二酸化炭素を分離回収するための排ガスの処理システム及び処理方法に関する。   The present invention relates to an exhaust gas treatment system and a treatment method for removing sulfur oxides, nitrogen oxides and the like from exhaust gas containing carbon dioxide such as combustion gas, and separating and recovering carbon dioxide.

火力発電所や製鉄所、ボイラーなどの設備では、石炭、重油、超重質油などの燃料を多量に使用しており、燃料の燃焼によって排出される硫黄酸化物、窒素酸化物及び二酸化炭素は、大気汚染防止や地球環境保全の見地から放出に関する量的及び濃度的制限が必要とされている。近年、二酸化炭素は地球温暖化の主原因として問題視され、世界的にも排出を抑制する動きが活発化している。このため、燃焼排ガスやプロセス排ガスの二酸化炭素を大気中に放出せずに回収・貯蔵を可能とするために、様々な研究が精力的に進められている。燃焼排ガスには、二酸化炭素及び水分に加えて、微量成分として、窒素酸化物、硫黄酸化物、水銀、塩化水素、煤塵(粒子状物質)等が含まれるので、排ガスから回収される二酸化炭素に含まれる不純物量を低下させて純度を高めることは、環境保全上重要である。   Facilities such as thermal power plants, steelworks, and boilers use large amounts of fuel such as coal, heavy oil, and super heavy oil. Sulfur oxides, nitrogen oxides, and carbon dioxide emitted by the combustion of fuel are There is a need for quantitative and concentration restrictions on emissions from the perspective of air pollution prevention and global environmental protection. In recent years, carbon dioxide has been seen as a major cause of global warming, and movements to suppress emissions have become active worldwide. For this reason, various researches are energetically advanced to enable recovery and storage of carbon dioxide from combustion exhaust gas and process exhaust gas without releasing them into the atmosphere. Combustion exhaust gas contains nitrogen oxides, sulfur oxides, mercury, hydrogen chloride, dust (particulate matter), etc. as trace components in addition to carbon dioxide and moisture. It is important for environmental conservation to increase the purity by reducing the amount of impurities contained.

燃焼排ガスに含まれる窒素酸化物のうち、二酸化窒素は、アルカリ剤を用いた湿式の吸収処理により除去可能であるが、一酸化窒素は水に難溶性であるため、一般的に実施される脱硝技術は、乾式のアンモニア接触還元法によるものであることが多く、アンモニア等の水素源を供給して触媒反応により窒素酸化物を還元する。これに基づいて脱硫脱硝装置を構成すると、脱硫部分においては、排ガス中の硫黄酸化物はアンモニウム塩の状態で処理される。   Of the nitrogen oxides contained in combustion exhaust gas, nitrogen dioxide can be removed by a wet absorption process using an alkaline agent, but nitric oxide is hardly soluble in water, so denitration is generally performed. The technology is often based on a dry ammonia catalytic reduction method, and a nitrogen source is reduced by a catalytic reaction by supplying a hydrogen source such as ammonia. If a desulfurization denitration apparatus is configured based on this, in the desulfurization part, the sulfur oxide in the exhaust gas is treated in the form of ammonium salt.

一方、脱硫方法については、アルカリ性の脱硫剤を用いて硫黄酸化物を除去する乾式又は湿式の処理技術が種々研究されている。例えば下記特許文献1には、脱硫剤を含有するスラリーと排ガスとを気液接触させる湿式の排ガス処理方法が記載され、排ガスの脱硫によって二酸化炭素が回収される。このような脱硫方法において使用可能なアルカリ剤には、水酸化ナトリウム(又は炭酸ナトリウム)、石灰石(又は消石灰、ドロマイト)、水酸化マグネシウム等があり、水酸化ナトリウムは硫黄酸化物の除去効率が非常に高いが、高価であり、処理費用が高くなる。このため、火力発電所等の大型プラントでは、安価な石灰石(炭酸カルシウム)又は消石灰(水酸化カルシウム)を用いる石灰石・石膏法が適用されるのが一般的である。   On the other hand, as for the desulfurization method, various dry or wet treatment techniques for removing sulfur oxides using an alkaline desulfurization agent have been studied. For example, Patent Document 1 below describes a wet exhaust gas treatment method in which a slurry containing a desulfurization agent and exhaust gas are in gas-liquid contact, and carbon dioxide is recovered by desulfurization of the exhaust gas. Examples of alkali agents that can be used in such a desulfurization method include sodium hydroxide (or sodium carbonate), limestone (or slaked lime, dolomite), magnesium hydroxide, and the like. Sodium hydroxide has a very high removal efficiency of sulfur oxides. However, it is expensive and processing cost is high. For this reason, in large plants such as thermal power plants, a limestone / gypsum method using inexpensive limestone (calcium carbonate) or slaked lime (calcium hydroxide) is generally applied.

又、上述のような水素源や脱硫剤を用いない排ガスの処理方法として、排ガスを加圧した後に冷却して排ガス中の水分を凝縮する方法が提案されている(下記特許文献2参照)。この方法においては、加圧後の排ガスに含まれる硫黄酸化物及び窒素酸化物は凝縮水に溶解し、凝縮水を排ガスから分離することによって排ガスは脱硝及び脱硫される。   In addition, as a method for treating exhaust gas without using a hydrogen source or a desulfurizing agent as described above, a method of condensing moisture in the exhaust gas by pressurizing the exhaust gas and cooling it has been proposed (see Patent Document 2 below). In this method, sulfur oxides and nitrogen oxides contained in the pressurized exhaust gas are dissolved in the condensed water, and the exhaust gas is denitrated and desulfurized by separating the condensed water from the exhaust gas.

特開2012−106163号公報JP 2012-106163 A 国際公開パンフレットWO2012−107953International publication pamphlet WO2012-107953

石灰石・石膏法による脱硫方法では、吸収剤を水に分散させたスラリーを吸収液として排ガス中の硫黄酸化物を捕捉することにより亜硫酸イオンが生成し、これを酸化することによって石膏(硫酸カルシウム)が水から析出するので、硫黄酸化物は石膏として回収される。石灰石の水に対する溶解度は高くないので、吸収液は、固体粒子が分散するスラリー状で取り扱われるため、燃焼系から導入される高温の排ガスと接触すると、吸収液から水分が奪われ、微細な固形粒子が飛散して排ガスに同伴し易い。特に、吸収液を散布する噴霧装置によって脱硫装置が構成される場合には、吸収液の液滴が乾燥して固形粒子になり易くなる。このような飛散粒子は、後続の機械装置において摩耗や故障等の障害を起こし易いが、飛散粒子を排ガスから分離するためにフィルターバッグ等の濾過材を用いると、排ガスの通気抵抗が非常に大きくなって、送気を付勢するためのエネルギー及び動力装置が必要となる。他方、脱硫処理前の排ガスを予め冷却することによって乾燥を抑制すると、粒子の飛散は減少するが、冷却に相当量の水が必要となるので、排ガス処理システムの設置条件が限定される可能性がある。   In the desulfurization method using the limestone / gypsum method, sulfite ions are generated by capturing sulfur oxides in exhaust gas using a slurry in which an absorbent is dispersed in water as an absorbing solution, and this is oxidized to form gypsum (calcium sulfate). Precipitates from the water, so the sulfur oxides are recovered as gypsum. Since the solubility of limestone in water is not high, the absorption liquid is handled in the form of a slurry in which solid particles are dispersed. Therefore, when it comes into contact with high-temperature exhaust gas introduced from the combustion system, moisture is deprived from the absorption liquid, resulting in fine solids. Particles are scattered and easily accompany the exhaust gas. In particular, when the desulfurization device is configured by a spraying device for spraying the absorbing liquid, the liquid droplets of the absorbing liquid are easily dried to become solid particles. Such scattered particles are liable to cause troubles such as wear and failure in subsequent mechanical devices, but if a filter medium such as a filter bag is used to separate the scattered particles from the exhaust gas, the exhaust resistance of the exhaust gas is very large. Thus, energy and a power unit for energizing the air supply are required. On the other hand, if drying is suppressed by precooling the exhaust gas before the desulfurization treatment, the scattering of particles is reduced, but a considerable amount of water is required for cooling, so the installation conditions of the exhaust gas treatment system may be limited. There is.

一方、排ガスの加圧及び冷却によって凝縮水と共に硫黄酸化物及び窒素酸化物を除去する上記特許文献2の技術は、脱硫剤等の化学薬剤を必要としないが、硫黄酸化物から生じる酸(硫酸、亜硫酸)によってコンプレッサ等の機器が損傷し易い。従って、この技術を単独で利用して脱硫及び脱硝を行うと、装置の負担が大きく、高度の除去効率での脱硫及び脱硝を達成するのは難しい。   On the other hand, the technique of Patent Document 2 that removes sulfur oxides and nitrogen oxides together with condensed water by pressurization and cooling of exhaust gas does not require a chemical agent such as a desulfurization agent. , Sulfurous acid) easily damages equipment such as compressors. Therefore, if desulfurization and denitration are performed using this technology alone, the burden on the apparatus is large, and it is difficult to achieve desulfurization and denitration with high removal efficiency.

本発明の課題は、上述の問題を解決し、排ガスを処理する際の機器の損傷及び障害を防止し、処理に必要なエネルギーを可能な限り削減しつつ効率的に排ガスの脱硫及び脱硝を実施して二酸化炭素を高純度で回収することが可能な排ガスの処理システム及び処理方法を提供することである。   The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, prevent damage and failure of equipment when processing exhaust gas, and efficiently perform exhaust gas desulfurization and denitration while reducing energy required for processing as much as possible. Thus, an exhaust gas processing system and a processing method capable of recovering carbon dioxide with high purity are provided.

又、本発明の課題は、設置条件や設置環境が制限されず、操業費用の低減が可能で維持管理が行い易い排ガスの処理システム及び処理方法を提供することである。   Another object of the present invention is to provide an exhaust gas treatment system and a treatment method in which the installation conditions and the installation environment are not limited, the operation cost can be reduced, and the maintenance management is easy.

上記課題を解決するために、本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、簡易な構成によって石灰石・石膏法における飛散粒子の問題を解消でき、加圧及び冷却による構成と組み合わせることによって、エネルギーを効率的に使用しつつ効果的な排ガスの処理が可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted extensive research and as a result, can solve the problem of scattered particles in the limestone / gypsum method with a simple configuration, and can be combined with a configuration by pressurization and cooling to save energy. The present invention has been completed by finding that it is possible to effectively treat exhaust gas while efficiently using.

本発明の一態様によれば、排ガスの処理システムは、排ガスから硫黄酸化物を除去する脱硫部と、前記脱硫部より後段に配置されて排ガスから窒素酸化物を除去する脱硝部と、前記脱硫部及び前記脱硝部より後段に配置されて排ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収部とを有する排ガスの処理システムであって、前記脱硫部は、カルシウム化合物を含有する吸収液を用いて前記排ガスから硫黄酸化物を除去する脱硫装置と、前記脱硫装置から排出される排ガスを洗浄水を用いて洗浄して前記排ガスに含まれるカルシウム含有粒子を除去する洗浄装置とを有することを要旨とする。   According to an aspect of the present invention, an exhaust gas treatment system includes a desulfurization unit that removes sulfur oxide from exhaust gas, a denitration unit that is disposed downstream of the desulfurization unit and removes nitrogen oxide from exhaust gas, and the desulfurization unit And a carbon dioxide recovery system disposed downstream of the denitration unit and recovering carbon dioxide from the exhaust gas, wherein the desulfurization unit uses the absorption liquid containing a calcium compound to form the exhaust gas. The present invention includes a desulfurization apparatus that removes sulfur oxides from the waste water, and a cleaning apparatus that removes calcium-containing particles contained in the exhaust gas by cleaning exhaust gas discharged from the desulfurization apparatus using cleaning water.

又、本発明の一態様によれば、排ガスの処理方法は、排ガスから硫黄酸化物を除去する脱硫処理と、排ガスから窒素酸化物を除去する脱硝処理と、排ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収処理とを有する排ガスの処理方法であって、前記脱硫処理は、カルシウム化合物を含有する吸収液を用いて排ガスから硫黄酸化物を除去する脱硫工程と、前記脱硫工程を経た排ガスを洗浄水を用いて洗浄して前記排ガスに含まれるカルシウム含有粒子を除去する洗浄工程とを有することを要旨とする。   Further, according to one aspect of the present invention, the exhaust gas treatment method includes desulfurization treatment for removing sulfur oxide from exhaust gas, denitration treatment for removing nitrogen oxide from exhaust gas, and carbon dioxide for recovering carbon dioxide from the exhaust gas. An exhaust gas treatment method having a recovery process, wherein the desulfurization treatment includes a desulfurization step of removing sulfur oxides from the exhaust gas using an absorption liquid containing a calcium compound, and cleaning water from the exhaust gas after the desulfurization step. And a washing step of removing calcium-containing particles contained in the exhaust gas by washing with the use.

上記処理システムにおいて、前記脱硫装置は、前記排ガスに前記吸収液を散布する散布手段を有し、前記吸収液の散布によって前記排ガスを前記吸収液と接触させる前記気液接触相が形成されるようにするとよい。又、前記脱硫装置は、前記気液接触相を通過した排ガスが前記脱硫装置から排出される前に通過するように配置されるミスト除去部材とを有し、前記ミスト除去部材は、前記排ガスの通過方向に対して傾斜させて間隙を設けて並列される複数の斜板によって構成するとよい。前記脱硝部は、酸化反応を進行させて一酸化窒素から二酸化窒素を生成する反応装置と、水性の吸収液を用いて排ガスから二酸化窒素を除去する脱硝装置とを有するように構成できる。前記反応装置は、前記脱硫部から排出される排ガスを圧縮するための少なくとも1つの圧縮器を有し、前記脱硝部は、更に、前記少なくとも1つの圧縮器によって圧縮される排ガスを冷却する少なくとも1つの冷却器を有するように構成すると良い。一形態として、前記反応装置は、排ガスを圧縮するための複数の圧縮器を有し、前記脱硝部は、更に複数の冷却器を有し、前記複数の圧縮器及び前記複数の冷却器は、圧縮及び冷却が交互に繰り返されるように交互に配置することができる。或いは、他の形態として、前記脱硫部は、更に、前記脱硫装置の前段に配置されて酸化反応を進行させて二酸化硫黄から三酸化硫黄を生成する第1反応部を有し、前記脱硝部は、前記脱硫部より後段に配置されて酸化反応を進行させて一酸化窒素から二酸化窒素を生成する第2反応部と、水性の吸収液を用いて排ガスから二酸化窒素を除去する脱硝装置とを有するように構成可能である。前記脱硫部は、更に、前記脱硫装置において前記排ガスの硫黄酸化物と前記吸収液のカルシウム化合物とから生じる石膏を前記吸収液から分離除去するための石膏分離機を有し、前記脱硫装置は、更に、前記石膏分離機によって石膏が除去された吸収液を用いて前記ミスト除去部材を洗浄するための洗浄ノズルを有するように構成すると、ミスト除去部材の効用が好適に維持される。前記洗浄装置は、前記脱硫装置より後段に配置され、前記洗浄水は、アルカリ剤としてナトリウム化合物を含有すると好ましい。更に、排ガスから水分を除去する乾燥部と、排ガスから水銀を除去する水銀除去部とを有するように構成することによって、高純度の二酸化炭素が効率的に回収可能である。   In the treatment system, the desulfurization apparatus includes a spraying unit that sprays the absorption liquid onto the exhaust gas, and the gas-liquid contact phase that causes the exhaust gas to contact the absorption liquid is formed by spraying the absorption liquid. It is good to. In addition, the desulfurization device has a mist removal member disposed so that the exhaust gas that has passed through the gas-liquid contact phase passes before being discharged from the desulfurization device, and the mist removal member It is good to comprise by the several swash plate which inclines with respect to the passage direction and provides a gap | interval. The denitration unit can be configured to include a reaction device that causes an oxidation reaction to generate nitrogen dioxide from nitric oxide, and a denitration device that removes nitrogen dioxide from exhaust gas using an aqueous absorbent. The reactor has at least one compressor for compressing exhaust gas discharged from the desulfurization unit, and the denitration unit further cools at least one exhaust gas compressed by the at least one compressor. It may be configured to have two coolers. As one form, the reaction apparatus includes a plurality of compressors for compressing exhaust gas, the denitration unit further includes a plurality of coolers, and the plurality of compressors and the plurality of coolers include: They can be arranged alternately so that compression and cooling are repeated alternately. Alternatively, as another form, the desulfurization unit further includes a first reaction unit that is arranged in a preceding stage of the desulfurization apparatus to cause an oxidation reaction to generate sulfur trioxide from sulfur dioxide, and the denitration unit includes A second reaction unit disposed downstream from the desulfurization unit to cause an oxidation reaction to generate nitrogen dioxide from nitric oxide, and a denitration device to remove nitrogen dioxide from the exhaust gas using an aqueous absorbent. It can be configured as follows. The desulfurization unit further includes a gypsum separator for separating and removing gypsum generated from the sulfur oxide of the exhaust gas and the calcium compound of the absorption liquid in the desulfurization apparatus, and the desulfurization apparatus includes: Furthermore, if it comprises so that it may have the washing | cleaning nozzle for wash | cleaning the said mist removal member using the absorption liquid from which the gypsum was removed by the said gypsum separator, the effect of a mist removal member is maintained suitably. It is preferable that the cleaning device is disposed downstream of the desulfurization device, and the cleaning water contains a sodium compound as an alkaline agent. Furthermore, high purity carbon dioxide can be efficiently recovered by having a drying section for removing moisture from the exhaust gas and a mercury removal section for removing mercury from the exhaust gas.

本発明によれば、排ガスを予め冷却する必要が無く、石灰石・石膏法による排ガス処理における粒子飛散の問題を簡易な手法で解消できるので、システムの設置条件等がむやみに制限されず、処理コストを増大させずに排ガスの脱硫及び脱硝を効率良く行うことができ、二酸化炭素の回収純度も高めることが可能である。従って、排ガスの処理システム操業費用の削減に貢献し、回収される二酸化炭素の用途開発が可能であり、二酸化炭素を含む排ガスの処理システムの設置及び処理方法の普及に寄与し、環境問題の改善に有用である。特に、排ガスの大部分が水分及び二酸化炭素である酸素燃焼装置について、高純度二酸化炭素の回収に基づく用途開発によって、排ガス処理の普及を推進することができる。特殊な装備や高価な装置を必要とせず、一般的な設備を利用して簡易に実施できるので、経済的に有利である。   According to the present invention, it is not necessary to cool the exhaust gas in advance, and the problem of particle scattering in the exhaust gas treatment by the limestone / gypsum method can be solved by a simple method, so the installation conditions of the system are not restricted unnecessarily, and the processing cost It is possible to efficiently perform desulfurization and denitration of exhaust gas without increasing the amount of carbon dioxide, and it is possible to increase the recovery purity of carbon dioxide. Therefore, it contributes to the reduction of the operating cost of the exhaust gas treatment system, it is possible to develop the use of recovered carbon dioxide, contribute to the installation of the treatment system of exhaust gas containing carbon dioxide and the spread of the treatment method, and to improve environmental problems Useful for. In particular, for oxyfuel combustion apparatuses in which most of the exhaust gas is moisture and carbon dioxide, the spread of exhaust gas treatment can be promoted by developing applications based on the recovery of high-purity carbon dioxide. It is economically advantageous because it can be carried out easily using general equipment without requiring special equipment or expensive equipment.

本発明に係る排ガスの処理システムの一実施形態を示す概略構成図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The schematic block diagram which shows one Embodiment of the waste gas processing system which concerns on this invention. 本発明に係る排ガスの処理システムの他の実施形態を示す概略構成図。The schematic block diagram which shows other embodiment of the processing system of the waste gas which concerns on this invention.

燃焼ガス等の排ガスの主成分は、水及び二酸化炭素であり、更に、不純物として、硫黄酸化物、窒素酸化物、塩化水素、酸素、水銀、煤塵(粒子状物質)等が少量含まれる。硫黄酸化物は、概して燃料由来であり、窒素酸化物は主として空気中の窒素に由来する。排ガス中に残存する酸素の量は、燃焼条件によって変化し、酸素を用いて燃焼効率を高めた酸素燃焼の排ガスでは、酸素量が5%程度となり、残部は水分が20%程度、二酸化炭素が75%程度となるが、更に上述の不純物を含む点は同様である。硫黄酸化物(SOx)には、二酸化硫黄、三酸化硫黄等があり、主として二酸化硫黄として排ガス中に存在するが、何れも水に溶解して亜硫酸又は硫酸となる。窒素酸化物(NOx)には、一酸化窒素、二酸化窒素を含む幾つかの種類が含まれ、主として一酸化窒素又は二酸化窒素として存在する。二酸化窒素は水に溶解するが、一酸化窒素は水には不溶であるので、水を用いて脱硝を行うには、窒素酸化物の酸化が必要である。この点に関し、排ガスに圧力を加えると、排ガス中に残存する酸素によって一酸化窒素が二酸化窒素に変換される酸化反応が進行するので、水を用いた除去処理が可能になる。但し、硫黄酸化物については、酸化反応によって生じる三酸化硫黄と水蒸気とから硫酸が生じるので、これが金属を腐食してコンプレッサ等の損傷を生じ易いが、予め脱硫処理を施した排ガスの場合は、圧力を加えても硫酸による腐食を回避できる。従って、石灰石−石膏法による脱硫処理と、加圧による酸化反応と、湿式の脱硝処理とを排ガスに順次施すことによって、脱硫及び脱硝を安価且つ安全に行うことができ、不純物の除去性能も高くなる。但し、石灰石−石膏法による脱硫処理には、高温の排ガスに接触した際に生じる飛散粒子が後続の機器に障害を引き起こす問題があるので、脱硫後の排ガスをそのまま加圧する構成は好ましくない。本発明では、この問題を解決するために、飛散粒子を水洗によって除去する洗浄装置を介在させて排ガスの処理システムを構成する。これによって、後続のコンプレッサ等の加圧設備において飛散粒子による障害が生じるのを防止する。洗浄装置は簡易な構造であり、排ガスの通気抵抗を増加させずに飛散粒子を捕集することができるので、動力の消費を抑制可能である。   The main components of the exhaust gas such as combustion gas are water and carbon dioxide, and further contain small amounts of sulfur oxide, nitrogen oxide, hydrogen chloride, oxygen, mercury, dust (particulate matter) and the like as impurities. Sulfur oxides are generally derived from fuel, and nitrogen oxides are mainly derived from nitrogen in the air. The amount of oxygen remaining in the exhaust gas varies depending on the combustion conditions. In the oxygen combustion exhaust gas in which the combustion efficiency is increased using oxygen, the oxygen amount is about 5%, the remainder is about 20% moisture, and carbon dioxide is Although it becomes about 75%, the point which contains the above-mentioned impurity is the same. Sulfur oxides (SOx) include sulfur dioxide, sulfur trioxide, etc., which are mainly present in the exhaust gas as sulfur dioxide, but all of them are dissolved in water to become sulfurous acid or sulfuric acid. Nitrogen oxide (NOx) includes several types including nitrogen monoxide and nitrogen dioxide, and exists mainly as nitrogen monoxide or nitrogen dioxide. Nitrogen dioxide dissolves in water, but nitric oxide is insoluble in water. Therefore, in order to perform denitration using water, it is necessary to oxidize nitrogen oxides. In this regard, when pressure is applied to the exhaust gas, an oxidation reaction in which nitrogen monoxide is converted into nitrogen dioxide by oxygen remaining in the exhaust gas proceeds, so that removal treatment using water becomes possible. However, as for sulfur oxides, sulfuric acid is generated from sulfur trioxide and water vapor generated by the oxidation reaction, so this is likely to corrode metals and damage compressors, etc., but in the case of exhaust gas that has been subjected to desulfurization treatment in advance, Corrosion due to sulfuric acid can be avoided even when pressure is applied. Therefore, desulfurization and denitration can be performed cheaply and safely by sequentially performing desulfurization treatment by the limestone-gypsum method, oxidation reaction by pressurization, and wet denitration treatment on the exhaust gas, and the removal performance of impurities is also high. Become. However, in the desulfurization treatment by the limestone-gypsum method, there is a problem that the scattered particles generated when contacting the high-temperature exhaust gas cause a failure in the subsequent equipment. Therefore, the configuration in which the exhaust gas after desulfurization is pressurized as it is is not preferable. In the present invention, in order to solve this problem, an exhaust gas treatment system is configured by interposing a washing device for removing scattered particles by water washing. As a result, it is possible to prevent a failure due to scattered particles from occurring in a pressurizing facility such as a subsequent compressor. Since the cleaning device has a simple structure and can collect scattered particles without increasing the ventilation resistance of the exhaust gas, it is possible to suppress power consumption.

つまり、本発明に係る排ガスの処理システムは、排ガスから硫黄酸化物を除去する脱硫部と、排ガスから窒素酸化物を除去する脱硝部と、排ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収部とを有する排ガスの処理システムであって、脱硫部は、石灰石・石膏法による脱硫装置を有し、カルシウム化合物を含有する吸収液を用いて排ガスから硫黄酸化物を除去し、更に、脱硫装置から飛散するカルシウム含有粒子を捕集するために、脱硫装置から排出される排ガスを洗浄水を用いて洗浄する洗浄装置を備え、排ガスに含まれるカルシウム含有粒子を除去するように構成する。脱硝部は脱硫部より後段に配置されるが、脱硫装置からの飛散粒子は脱硝部に影響を与えず、二酸化窒素回収部は、脱硫部及び脱硝部より後段に配置されて脱硫及び脱硝後の排ガスから二酸化炭素を高純度で回収することができる。湿式の脱硝方法が効率的に利用できるので、従来の排ガス処理において還元法を適用した脱硝処理のようにアンモニア等の水素源を必要としない。
以下に、本発明の排ガスの処理システムの実施形態を図面を参照して説明する。
That is, the exhaust gas treatment system according to the present invention includes a desulfurization unit that removes sulfur oxide from the exhaust gas, a denitration unit that removes nitrogen oxide from the exhaust gas, and a carbon dioxide recovery unit that recovers carbon dioxide from the exhaust gas. An exhaust gas treatment system, in which the desulfurization section has a desulfurization device based on a limestone / gypsum method, removes sulfur oxide from the exhaust gas using an absorption liquid containing a calcium compound, and further disperses calcium from the desulfurization device In order to collect the contained particles, a cleaning device for cleaning the exhaust gas discharged from the desulfurization device using cleaning water is provided, and the calcium-containing particles contained in the exhaust gas are removed. The denitration part is placed downstream from the desulfurization part, but the scattered particles from the desulfurization unit do not affect the denitration part, and the nitrogen dioxide recovery part is placed downstream from the desulfurization part and the denitration part. Carbon dioxide can be recovered from exhaust gas with high purity. Since a wet denitration method can be used efficiently, a hydrogen source such as ammonia is not required unlike a denitration treatment in which a reduction method is applied in conventional exhaust gas treatment.
Embodiments of an exhaust gas treatment system of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明に係る排ガスの処理システムの第1の実施形態を記載する。処理システム1は、排ガスGから硫黄酸化物を除去する脱硫部2と、脱硫部2より後段に配置されて排ガスGから窒素酸化物を除去する脱硝部3と、脱硫部2及び脱硝部3より後段に配置されて排ガスGから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収部4とを有する。更に、処理システム1は、脱硝部3と二酸化炭素回収部4との間に、排ガスから水分を除去する乾燥部5と、排ガスから水銀を除去する水銀除去部6とを有する。   FIG. 1 describes a first embodiment of an exhaust gas treatment system according to the present invention. The treatment system 1 includes a desulfurization unit 2 that removes sulfur oxide from the exhaust gas G, a denitration unit 3 that is disposed downstream of the desulfurization unit 2 and removes nitrogen oxide from the exhaust gas G, and a desulfurization unit 2 and a denitration unit 3. And a carbon dioxide recovery unit 4 that is disposed in the rear stage and recovers carbon dioxide from the exhaust gas G. Further, the processing system 1 includes a drying unit 5 that removes moisture from the exhaust gas and a mercury removal unit 6 that removes mercury from the exhaust gas between the denitration unit 3 and the carbon dioxide recovery unit 4.

脱硫部2は、吸収液A1を用いて排ガスGから硫黄酸化物を除去する脱硫装置10と、脱硫装置10から排出される排ガスを洗浄水Wを用いて洗浄する洗浄装置20とによって構成される。脱硫装置10は、石灰石・石膏法による脱硫処理を行う装置であり、硫黄酸化物を吸収するためのアルカリ性の吸収剤として石灰石等のカルシウム化合物を含有する水性の分散液を、吸収液A1として使用する。脱硫装置10内には、排ガスGに吸収液A1を散布する散布手段を有する。具体的には、脱硫装置10内の上部に、吸収液A1を散布するためのスプレーノズル11が設けられ、装置外部において底部と上部とを接続する循環路12が設けられる。スプレーノズル11から散布されて脱硫装置10の底部に貯留される吸収液A1は、循環路12上のポンプ13の駆動によってスプレーノズル11に還流され、吸収液A1は繰り返し散布される。スプレーノズル11より下方のガス導入部14から排ガスGが導入され、吸収液A1の散布によって、排ガスGを吸収液A1と接触させる気液接触相がスプレーノズル11とガス導入部14との間に形成される。脱硫装置10へ導入される排ガスGの窒素酸化物濃度及び二酸化硫黄濃度を測定するために、分析器S1が設けられる。排ガスGと吸収液A1との接触によって、排ガスGに含まれる硫黄酸化物は吸収液A1に吸収されてカルシウム塩を形成する。この際、二酸化硫黄は、吸収液A1中で亜硫酸イオンとして溶解するのに対し、三酸化硫黄は、吸収液A1に吸収されるとカルシウムと石膏(硫酸カルシウム)を形成して析出分散する。又、排ガスGに含まれる塩化水素等の酸性ハロゲン化物も吸収液A1に吸収され、更に、煤塵を洗浄除去する効果もある。循環路12には水冷式の冷却器15が設けられ、脱硫装置10の吸収液A1は、循環路12を流通する間に冷却器15によって冷却されることにより、液温上昇が防止される。   The desulfurization unit 2 includes a desulfurization device 10 that removes sulfur oxides from the exhaust gas G using the absorption liquid A1, and a cleaning device 20 that cleans the exhaust gas discharged from the desulfurization device 10 using the cleaning water W. . The desulfurization apparatus 10 is an apparatus that performs a desulfurization process using a limestone / gypsum method, and uses an aqueous dispersion containing a calcium compound such as limestone as an alkaline absorbent for absorbing sulfur oxides as the absorbent A1. To do. In the desulfurization apparatus 10, there is a spraying means for spraying the absorbing liquid A1 to the exhaust gas G. Specifically, a spray nozzle 11 for spraying the absorbing liquid A1 is provided at the upper part in the desulfurization apparatus 10, and a circulation path 12 for connecting the bottom part and the upper part is provided outside the apparatus. The absorbing liquid A1 sprayed from the spray nozzle 11 and stored in the bottom of the desulfurization apparatus 10 is returned to the spray nozzle 11 by driving the pump 13 on the circulation path 12, and the absorbing liquid A1 is repeatedly sprayed. An exhaust gas G is introduced from the gas introduction part 14 below the spray nozzle 11, and a gas-liquid contact phase for bringing the exhaust gas G into contact with the absorption liquid A <b> 1 by spraying the absorption liquid A <b> 1 is between the spray nozzle 11 and the gas introduction part 14. It is formed. In order to measure the nitrogen oxide concentration and the sulfur dioxide concentration of the exhaust gas G introduced into the desulfurization apparatus 10, an analyzer S1 is provided. Due to the contact between the exhaust gas G and the absorption liquid A1, sulfur oxides contained in the exhaust gas G are absorbed by the absorption liquid A1 to form calcium salts. At this time, sulfur dioxide dissolves as sulfite ions in the absorption liquid A1, whereas sulfur trioxide forms calcium and gypsum (calcium sulfate) when it is absorbed in the absorption liquid A1, and is dispersed. In addition, acidic halides such as hydrogen chloride contained in the exhaust gas G are also absorbed by the absorbing liquid A1, and further, there is an effect of cleaning and removing dust. A water-cooled cooler 15 is provided in the circulation path 12, and the absorption liquid A <b> 1 of the desulfurization apparatus 10 is cooled by the cooler 15 while flowing through the circulation path 12, thereby preventing an increase in liquid temperature.

排ガスGは散布される吸収液A1によって冷却されるが、導入される排ガスGの温度が高い場合、散布される吸収液は、温度上昇により水分が気化し、吸収液に含まれる成分が細かい固体粒子(ミスト)となって飛散して排ガスGに同伴される。飛散粒子の成分は、石灰石、石膏、亜硫酸カルシウム等のカルシウム含有固体である。このような固体粒子が排ガスGに同伴されて外部に排出されるのをある程度抑制するために、スプレーノズル11の上方にミスト除去部材16が配置され、気液接触相を通過して上昇する排ガスGは、脱硫装置10から排出される前にミスト除去部材16を通過する。ミスト除去部材16は、間隙を設けて並列される複数の斜板によって水平な層状に構成される。複数の斜板は、排ガスGの通過方向(鉛直方向)に対して傾斜するので、排ガスGに含まれる固体粒子は斜板に衝突し易い。ミスト除去部材16の高さ(鉛直方向)が150〜250mm程度、斜板の間隙(通気幅)が50〜100mm程度となるように構成すると、排ガスの通気抵抗の上昇を抑制しつつ粒子を効果的に除去するのに好ましく、斜板の傾斜角度(鉛直方向に対する)が20〜45度程度であると、粒子を効率的に除去する上で好ましい。衝突した固体粒子が斜板上に堆積すると閉塞し得るので、これを洗浄するための洗浄ノズル17,17’がミスト除去部材16の上方に設けられる。   The exhaust gas G is cooled by the sprayed absorption liquid A1, but when the temperature of the exhaust gas G to be introduced is high, the sprayed absorption liquid vaporizes moisture due to the temperature rise, and the components contained in the absorption liquid are fine solids. It is scattered as particles (mist) and is accompanied by the exhaust gas G. The components of the scattered particles are calcium-containing solids such as limestone, gypsum, and calcium sulfite. In order to suppress to some extent such solid particles accompanying the exhaust gas G and discharged outside, a mist removing member 16 is disposed above the spray nozzle 11 and rises through the gas-liquid contact phase. G passes through the mist removing member 16 before being discharged from the desulfurization apparatus 10. The mist removing member 16 is configured in a horizontal layer by a plurality of swash plates arranged in parallel with a gap. Since the plurality of swash plates are inclined with respect to the passage direction (vertical direction) of the exhaust gas G, the solid particles contained in the exhaust gas G easily collide with the swash plate. When the height (vertical direction) of the mist removing member 16 is about 150 to 250 mm and the gap (aeration width) of the swash plate is about 50 to 100 mm, the particles are effective while suppressing an increase in the ventilation resistance of the exhaust gas. It is preferable to remove the particles efficiently, and when the inclination angle of the swash plate (with respect to the vertical direction) is about 20 to 45 degrees, it is preferable for efficiently removing the particles. Since the impinging solid particles may be blocked when deposited on the swash plate, cleaning nozzles 17 and 17 ′ for cleaning the solid particles are provided above the mist removing member 16.

脱硫装置10より後段に洗浄装置20が配置され、脱硫装置10から排出される排ガスGは、配管18を通じて洗浄装置20に供給される。配管18には、排ガスGの二酸化硫黄濃度を測定する分析器S2が設けられる。洗浄装置20は、脱硫装置10のミスト除去部材16によって除去しきれない飛散粒子を排ガスGから十分に除去するために設けられ、脱硫装置10から排出される排ガスGを洗浄水Wを用いて洗浄する洗浄装置として構成され、排ガスGに含まれるカルシウム含有粒子が除去される。又、排ガスGに含まれる塩化水素や煤塵も洗浄水に取り込まれ、排ガスGは、洗浄によって冷却される。   A cleaning device 20 is disposed downstream of the desulfurization device 10, and the exhaust gas G discharged from the desulfurization device 10 is supplied to the cleaning device 20 through the pipe 18. The pipe 18 is provided with an analyzer S2 for measuring the sulfur dioxide concentration of the exhaust gas G. The cleaning device 20 is provided to sufficiently remove the scattered particles that cannot be removed by the mist removing member 16 of the desulfurization device 10 from the exhaust gas G, and the exhaust gas G discharged from the desulfurization device 10 is cleaned using the cleaning water W. The calcium-containing particles contained in the exhaust gas G are removed. Further, hydrogen chloride and dust contained in the exhaust gas G are also taken into the cleaning water, and the exhaust gas G is cooled by cleaning.

洗浄装置20は、以下のように構成される。洗浄装置20内の上部に、洗浄水Wを散布するためのスプレーノズル21が設けられ、装置外部において底部と上部とを接続する循環路22が設けられる。洗浄水Wとしては、水が好適に用いられるが、水溶性の高いアルカリ剤の水溶液を洗浄水Wとして用いると、飛散粒子(カルシウム化合物)の捕捉能が向上し、脱硫・脱硝効果も発揮する。循環路22上にポンプ23が設けられ、この駆動によって、洗浄水Wはスプレーノズル21から散布されて洗浄装置20の底部に貯留され、循環路22を通じてスプレーノズル21に還流されて洗浄水Wの散布が繰り返される。スプレーノズル21の下方には、排ガスGと洗浄水Wとの接触を促進するために、充填材24が装填される。スプレーノズル21から洗浄水Wを散布して洗浄装置20の底部から排ガスGを導入することによって、充填材24の間隙において排ガスGと吸収液A2とが接触して、排ガスGに含まれる飛散粒子は洗浄水Wに捕捉洗浄される。又、排ガスGに含まれる塩化水素等の酸性ハロゲン化物や残留硫黄酸化物、二酸化窒素も洗浄水Wに吸収される。循環路22上には水冷式の冷却器25が設けられ、循環路22を流通する洗浄水Wを冷却することにより、洗浄装置20内の洗浄水Wの温度上昇が防止され、適正温度に維持される。スプレーノズル21の上方にはミスト除去部材26が配置され、洗浄水Wの微細液滴等が排ガスGに同伴されて外部に排出されるのを抑制する。ミスト除去部材56は、脱硫装置10のミスト除去部材16と同様に、間隙を設けて並列される複数の斜板によって水平な層状に構成してもよいが、他の形態であってもよく、例えば、網状部材や多孔薄板等を用いて構成してもよい。ミスト除去部材26を通過した排ガスGは、洗浄装置20から配管27を通じて排出される。洗浄処理の進行に従って、洗浄水Wにはカルシウム化合物が含まれ、アルカリ剤は、吸収される酸性物質を中和することで消費される。従って、補充用の洗浄水又は高濃度のアルカリ剤水溶液を収容するタンク28が付設され、必要に応じて、使用済みの洗浄水は循環路22を介してドレインから排出され、新たな洗浄水又はアルカリ剤が、タンク28から循環路22を介して洗浄装置20へ補充される。   The cleaning device 20 is configured as follows. A spray nozzle 21 for spraying the cleaning water W is provided in the upper part of the cleaning device 20, and a circulation path 22 that connects the bottom and the upper part is provided outside the device. Water is preferably used as the washing water W. However, when an aqueous solution of a highly water-soluble alkaline agent is used as the washing water W, the ability to capture scattered particles (calcium compounds) is improved, and a desulfurization / denitration effect is also exhibited. . A pump 23 is provided on the circulation path 22, and by this driving, the cleaning water W is sprayed from the spray nozzle 21 and stored at the bottom of the cleaning device 20, and is returned to the spray nozzle 21 through the circulation path 22 to be supplied to the cleaning water W. Spraying is repeated. Below the spray nozzle 21, a filler 24 is loaded to promote contact between the exhaust gas G and the cleaning water W. By spraying the cleaning water W from the spray nozzle 21 and introducing the exhaust gas G from the bottom of the cleaning device 20, the exhaust gas G and the absorbing liquid A 2 come into contact with each other in the gap between the fillers 24, and the scattered particles contained in the exhaust gas G Is captured and washed in the washing water W. Further, acidic halides such as hydrogen chloride, residual sulfur oxides, and nitrogen dioxide contained in the exhaust gas G are also absorbed by the cleaning water W. A water-cooled cooler 25 is provided on the circulation path 22, and by cooling the washing water W flowing through the circulation path 22, the temperature of the washing water W in the washing apparatus 20 is prevented from rising and maintained at an appropriate temperature. Is done. A mist removing member 26 is disposed above the spray nozzle 21 to prevent fine droplets or the like of the cleaning water W from being accompanied by the exhaust gas G and discharged to the outside. Like the mist removing member 16 of the desulfurization apparatus 10, the mist removing member 56 may be configured as a horizontal layer by a plurality of swash plates arranged in parallel with a gap, but may be in other forms, For example, you may comprise using a net-like member, a porous thin plate, etc. The exhaust gas G that has passed through the mist removing member 26 is discharged from the cleaning device 20 through the pipe 27. As the cleaning process proceeds, the cleaning water W contains a calcium compound, and the alkaline agent is consumed by neutralizing the absorbed acidic substance. Accordingly, a tank 28 for storing replenishing cleaning water or a high-concentration alkaline agent aqueous solution is attached, and if necessary, the used cleaning water is discharged from the drain via the circulation path 22 to obtain new cleaning water or The alkaline agent is replenished from the tank 28 to the cleaning device 20 via the circulation path 22.

洗浄装置20で用いる洗浄水Wとして、pH5〜9程度に調整した略中性又は塩基性水性溶液が好適に使用される。洗浄水Wとしてアルカリ剤を含有する水溶液を用いると、脱硫装置10の脱硫機能を補足することができ、より高精度での脱硫及び酸性物質の除去が可能になる。アルカリ剤としては、例えば、水酸化ナトリウム等のようなアルカリ金属水酸化物が好ましい。尚、洗浄水WのpHを測定する分析器S3が洗浄装置20の底部に設置される。   As the washing water W used in the washing apparatus 20, a substantially neutral or basic aqueous solution adjusted to about pH 5 to 9 is preferably used. When an aqueous solution containing an alkaline agent is used as the washing water W, the desulfurization function of the desulfurization apparatus 10 can be supplemented, and desulfurization and removal of acidic substances can be performed with higher accuracy. As the alkali agent, for example, an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide is preferable. An analyzer S3 for measuring the pH of the cleaning water W is installed at the bottom of the cleaning device 20.

脱硫装置10において、排ガスGから吸収される二酸化硫黄は、吸収液A1中で亜硫酸イオンとして溶解している。これを処理するために酸化槽30が設けられ、循環路12を流れる吸収液A1の一部が、分岐路31を通じて酸化槽30に供給され、その供給を制御する開閉弁32が分岐路31に設けられる。酸化槽30には、空気等の酸素を含むガスを導入する導入部33が設けられ、これにより、吸収液A1中の亜硫酸が硫酸に酸化される。酸化槽30の吸収液は、ポンプ35の駆動により、還流路36を通じて脱硫装置10に供給される。酸素が消費された空気は、酸化槽30から外部へ放出される。酸化槽30での酸化によって生成した硫酸カルシウムは吸収液A1から析出する。従って、脱硫装置10において排ガスGから吸収される硫黄酸化物と、吸収剤から溶出するカルシウムイオンとによって形成される亜硫酸塩、硫酸塩等は、最終的に石膏(硫酸カルシウム)として吸収液A1から析出して、石膏分離機38における固液分離を経て回収される。石膏から分離した液体は脱硫装置10に適宜戻すことができ、或いは、洗浄水として洗浄ノズル17又は17’に供給してもよい。図1の実施形態においては、石膏分離機38と洗浄ノズル17,17’とを接続する流路が設けられ、脱硫装置10において排ガスGの硫黄酸化物と吸収液A1のカルシウム化合物とから生じる石膏を含んだ吸収液A1は、石膏分離機38に供給されて吸収液A1から石膏が分離除去され、石膏分離機38によって石膏が除去された吸収液は、洗浄ノズル17,17’に供給されて、ミスト除去部材16を洗浄するための洗浄水として使用される。洗浄ノズル17,17’への洗浄水の供給は、開閉弁によって切り替え可能に構成され、脱硫処理中はミスト除去部材16の下方の洗浄ノズル17’から上方へ向けて洗浄水を噴霧し、停止状態では上方の洗浄ノズル17からミスト除去部材16へ噴霧することによって、洗浄水の液滴が排ガスGと共に排出されるのが防止され、洗浄効率の点で都合がよい。尚、排ガスGの供給及び脱硫処理を停止した状態では、脱硫装置10の底部に貯留する吸収液A1の上澄みを洗浄ノズル17に供給して、洗浄水として用いてミスト除去部材16を洗浄することも可能である。この場合は、例えば、循環路12を分岐させて洗浄ノズル17と接続するように構成することができる。
酸化槽30には、吸収液を攪拌する攪拌器34が設けられ、吸収液を均一に攪拌混合することによって、吸収液中で酸化反応が均一に進行する。脱硫処理の進行に従って吸収液中の吸収剤は消費されるので、吸収剤を高含有量で分散させたスラリーを収容するタンク37が付設され、タンク37から脱硫装置10へ吸収剤が適宜補充される。脱硫装置10に供給される吸収剤は、脱硫装置10の底部に設けられる攪拌器19によって吸収液A1に均一に混合される。吸収液A1のpHを測定する分析器S4が脱硫装置10の底部に設置される。
In the desulfurization apparatus 10, sulfur dioxide absorbed from the exhaust gas G is dissolved as sulfite ions in the absorbing liquid A1. In order to treat this, an oxidation tank 30 is provided, a part of the absorbing liquid A1 flowing through the circulation path 12 is supplied to the oxidation tank 30 through the branch path 31, and an on-off valve 32 for controlling the supply is provided in the branch path 31 Provided. The oxidation tank 30 is provided with an introduction portion 33 for introducing a gas containing oxygen such as air, whereby the sulfurous acid in the absorbing liquid A1 is oxidized to sulfuric acid. The absorbent in the oxidation tank 30 is supplied to the desulfurization apparatus 10 through the reflux path 36 by driving the pump 35. The air in which oxygen is consumed is released from the oxidation tank 30 to the outside. Calcium sulfate generated by oxidation in the oxidation tank 30 is precipitated from the absorbing liquid A1. Therefore, sulfites, sulfates, and the like formed by the sulfur oxides absorbed from the exhaust gas G and the calcium ions eluted from the absorbent in the desulfurization apparatus 10 are finally obtained from the absorbing liquid A1 as gypsum (calcium sulfate). It precipitates and is collected through solid-liquid separation in the gypsum separator 38. The liquid separated from the gypsum can be returned to the desulfurization apparatus 10 as appropriate, or may be supplied as cleaning water to the cleaning nozzle 17 or 17 ′. In the embodiment of FIG. 1, a flow path connecting the gypsum separator 38 and the washing nozzles 17, 17 ′ is provided, and the gypsum generated from the sulfur oxide of the exhaust gas G and the calcium compound of the absorption liquid A 1 in the desulfurization apparatus 10. The absorption liquid A1 containing is supplied to the gypsum separator 38, and the gypsum is separated and removed from the absorption liquid A1, and the absorption liquid from which the gypsum is removed by the gypsum separator 38 is supplied to the cleaning nozzles 17 and 17 '. It is used as cleaning water for cleaning the mist removing member 16. The supply of the cleaning water to the cleaning nozzles 17 and 17 ′ is configured to be switchable by an on-off valve, and during the desulfurization process, the cleaning water is sprayed upward from the cleaning nozzle 17 ′ below the mist removing member 16 and stopped. In the state, spraying from the upper cleaning nozzle 17 to the mist removing member 16 prevents the cleaning water droplets from being discharged together with the exhaust gas G, which is advantageous in terms of cleaning efficiency. In the state where the supply of the exhaust gas G and the desulfurization treatment are stopped, the supernatant of the absorbing liquid A1 stored in the bottom of the desulfurization apparatus 10 is supplied to the cleaning nozzle 17 and used as cleaning water to clean the mist removing member 16. Is also possible. In this case, for example, the circulation path 12 can be branched and connected to the cleaning nozzle 17.
The oxidation tank 30 is provided with a stirrer 34 for stirring the absorption liquid, and the oxidation reaction proceeds uniformly in the absorption liquid by uniformly stirring and mixing the absorption liquid. Since the absorbent in the absorbent is consumed as the desulfurization process proceeds, a tank 37 for storing slurry in which the absorbent is dispersed in a high content is attached, and the absorbent is appropriately replenished from the tank 37 to the desulfurizer 10. The The absorbent supplied to the desulfurization apparatus 10 is uniformly mixed with the absorbent A1 by the stirrer 19 provided at the bottom of the desulfurization apparatus 10. An analyzer S4 for measuring the pH of the absorbing liquid A1 is installed at the bottom of the desulfurization apparatus 10.

尚、酸素が供給された吸収液から析出する石膏を酸化槽30において分離回収するように変形することも可能である。この場合、酸化槽30の攪拌を中断して吸収液の上澄み液を脱硫装置10へ還流させ、石膏を回収する。吸収液の上澄み液は、脱硫装置10のミスト除去部材16を洗浄する洗浄水として使用するのに適しているので、還流路36を分岐させて、ミスト除去部材16の上下に設置される洗浄ノズル17,17’に接続し、酸化槽30の上澄み液の一部を、脱硫処理中は洗浄ノズル17’へ、停止状態では洗浄ノズル17へ供給するように構成するとよい。或いは、酸化槽30の吸収液を石膏分離機38へ適宜送出して石膏を回収しても良い。   The gypsum precipitated from the absorbing solution supplied with oxygen can be modified so as to be separated and recovered in the oxidation tank 30. In this case, the stirring of the oxidation tank 30 is interrupted, and the supernatant liquid of the absorption liquid is refluxed to the desulfurization apparatus 10 to collect gypsum. Since the supernatant liquid of the absorbing liquid is suitable for use as washing water for washing the mist removing member 16 of the desulfurization apparatus 10, the washing nozzle is installed above and below the mist removing member 16 by branching the reflux path 36. 17 and 17 ', and it is good to comprise so that a part of supernatant liquid of the oxidation tank 30 may be supplied to washing nozzle 17' during a desulfurization process, and to washing nozzle 17 in a stop state. Alternatively, the absorbent in the oxidation tank 30 may be appropriately sent to the gypsum separator 38 to collect the gypsum.

脱硫部2の後段には、排ガスGから窒素酸化物を除去する脱硝部3が配置される。脱硝部3は、酸化反応を進行させて一酸化窒素から二酸化窒素を生成する反応装置40と、水性の吸収液を用いて排ガスから二酸化窒素を除去する脱硝装置50とを有し、排ガスに含まれる窒素酸化物のうち、水に溶けない一酸化窒素を二酸化窒素に変換することによって、脱硝装置50による脱硝効率を高める。反応装置40としては、排ガスを加圧可能な手段を利用する。具体的には、脱硫部2から排出される排ガスGを圧縮するための少なくとも1つの圧縮器を用い、図1の処理システム1では、反応装置40は、第1圧縮器41及び第2圧縮器42によって構成される。脱硫部2から排出される排ガスGは、第1圧縮器41及び第2圧縮器42によって段階的に加圧され、圧縮器での加圧によって排ガスGに含まれる酸素と窒素酸化物とが作用し、これによって一酸化窒素が二酸化窒素に酸化する反応が進行する。従って、加圧された排ガスG中の一酸化窒素濃度が減少し、二酸化窒素濃度が高まる。又、排ガスGに硫黄酸化物が残留する場合、硫黄酸化物の酸化も進行し、二酸化窒素は三酸化窒素に酸化される。圧縮された排ガスGの温度は高温になるが、本発明の脱硝部3は、更に、圧縮される排ガスを冷却する少なくとも1つの冷却器を有し、適正な温度に排ガスGを冷却する。具体的には、第1圧縮器41及び第2圧縮器42の各々の後段に、第1冷却器43及び第2冷却器44が配置され、圧縮と冷却とが交互に繰り返される。第1冷却器43及び第2冷却器44の冷却方式は、水冷式又は他の冷媒を用いた冷却方式の何れでも良く、冷却によって生じる凝縮液を気液分離して排出するドレイン機能を有する構成であれば如何なるものでも良い。例えば、一般的な冷却器又は熱交換器と気液分離器とを接続して、第1冷却器43及び第2冷却器44として用いても良い。圧縮された排ガスGを第1冷却器43及び第2冷却器44によって冷却すると、排ガスGに含まれる水蒸気が凝縮して水分が分離し、排ガスGに含まれる水溶性成分は水分に溶解する。つまり、排ガス中の二酸化窒素は凝縮水に移行し、硫黄酸化物等が残留する場合にもこれらは凝縮水に溶解して、排ガスGの窒素酸化物及び他の水溶性不純物の濃度は低下する。従って、第1冷却器43及び第2冷却器44の冷却によって生じる凝縮水を排ガスGから分離除去することで、窒素酸化物及び他の不純物の濃度が減少した排ガスGが回収される。このように、複数の圧縮器及び前記複数の冷却器を交互に配置して、排ガスの圧縮及び冷却を交互に繰り返すことによって、酸化反応の進行及び酸化生成物の溶解/除去が繰り返され、排ガスGの窒素酸化物、硫黄酸化物及び他の水溶性不純物の濃度が段階的に減少する。排ガスGの窒素酸化物濃度を測定するための分析器S5が反応装置40の後段に設置される。   A denitration unit 3 that removes nitrogen oxides from the exhaust gas G is disposed downstream of the desulfurization unit 2. The denitration unit 3 includes a reaction device 40 that causes an oxidation reaction to generate nitrogen dioxide from nitric oxide, and a denitration device 50 that removes nitrogen dioxide from the exhaust gas using an aqueous absorbent, and is included in the exhaust gas. By converting nitric oxide, which is not soluble in water, into nitrogen dioxide, the denitration efficiency by the denitration device 50 is increased. As the reactor 40, a means capable of pressurizing exhaust gas is used. Specifically, at least one compressor for compressing the exhaust gas G discharged from the desulfurization unit 2 is used, and in the processing system 1 of FIG. 1, the reaction device 40 includes a first compressor 41 and a second compressor. 42. The exhaust gas G discharged from the desulfurization section 2 is pressurized in stages by the first compressor 41 and the second compressor 42, and oxygen and nitrogen oxides contained in the exhaust gas G act by pressurization in the compressor. As a result, a reaction in which nitric oxide is oxidized to nitrogen dioxide proceeds. Accordingly, the concentration of nitrogen monoxide in the pressurized exhaust gas G decreases and the concentration of nitrogen dioxide increases. Further, when sulfur oxides remain in the exhaust gas G, the oxidation of the sulfur oxides proceeds, and nitrogen dioxide is oxidized to nitrogen trioxide. Although the temperature of the compressed exhaust gas G becomes high, the denitration unit 3 of the present invention further has at least one cooler for cooling the compressed exhaust gas, and cools the exhaust gas G to an appropriate temperature. Specifically, the 1st cooler 43 and the 2nd cooler 44 are arranged in the latter part of each of the 1st compressor 41 and the 2nd compressor 42, and compression and cooling are repeated alternately. The cooling method of the first cooler 43 and the second cooler 44 may be either a water cooling method or a cooling method using other refrigerants, and has a drain function for separating and discharging the condensate generated by cooling by gas-liquid separation. Anything can be used. For example, a general cooler or heat exchanger and a gas-liquid separator may be connected and used as the first cooler 43 and the second cooler 44. When the compressed exhaust gas G is cooled by the first cooler 43 and the second cooler 44, the water vapor contained in the exhaust gas G is condensed and the water is separated, and the water-soluble component contained in the exhaust gas G is dissolved in the water. That is, nitrogen dioxide in the exhaust gas moves to condensed water, and even when sulfur oxides or the like remain, they are dissolved in the condensed water, and the concentrations of nitrogen oxides and other water-soluble impurities in the exhaust gas G are lowered. . Therefore, by separating and removing the condensed water generated by the cooling of the first cooler 43 and the second cooler 44 from the exhaust gas G, the exhaust gas G in which the concentrations of nitrogen oxides and other impurities are reduced is recovered. Thus, by alternately arranging a plurality of compressors and the plurality of coolers and alternately repeating the compression and cooling of the exhaust gas, the progress of the oxidation reaction and the dissolution / removal of the oxidation product are repeated, and the exhaust gas is exhausted. The concentration of nitrogen oxides, sulfur oxides and other water-soluble impurities of G is gradually reduced. An analyzer S5 for measuring the nitrogen oxide concentration of the exhaust gas G is installed at the rear stage of the reactor 40.

図1の処理システム1では、更に、排ガスGの温度を脱硝装置50での処理温度に適した温度に調整することを目的として、第1及び第2冷却器43,44と同様にドレイン機能を有する第3冷却器45が脱硝装置50の前段に設けられ、排ガスGは適正温度まで十分に冷却される。第3冷却器45における冷却温度は、第1及び第2冷却器43,44より低いので、より低温に冷却可能な冷却方式のものを用いると良く、冷媒を用いたヒートポンプ等を利用してもよい。   In the processing system 1 of FIG. 1, a drain function is provided in the same manner as the first and second coolers 43 and 44 for the purpose of adjusting the temperature of the exhaust gas G to a temperature suitable for the processing temperature in the denitration device 50. The 3rd cooler 45 which has is provided in the front | former stage of the denitration apparatus 50, and waste gas G is fully cooled to appropriate temperature. Since the cooling temperature in the third cooler 45 is lower than that of the first and second coolers 43 and 44, it is preferable to use a cooling system that can cool to a lower temperature, even if a heat pump using a refrigerant is used. Good.

本発明の処理システム1における脱硝装置50は、湿式処理を行う装置であり、吸収液A2として、pH5〜9程度の略中性又は塩基性水性溶液を使用する。吸収液A2は、窒素酸化物(二酸化窒素)を吸収する強アルカリ性の吸収剤として、水酸化ナトリウム等のようなアルカリ金属化合物を含有する。脱硝装置50は、排ガスGに吸収液A2を液滴状に散布する散布手段を有する。具体的には、脱硝装置50内の上部に、吸収液A2を散布するためのスプレーノズル51が設けられ、装置外部において底部と上部とを接続する循環路52が設けられる。スプレーノズル51から散布されて脱硝装置50の底部に貯留される吸収液A2は、循環路52上のポンプ53の駆動によってスプレーノズル51に還流され、吸収液A2は繰り返し散布される。スプレーノズル51の下方には充填材54が装填されて、排ガスGを吸収液A2と接触させる気液接触相が形成される。スプレーノズル51から吸収液A2を散布して脱硝装置50の底部から排ガスGを導入することによって、充填材54の間隙において排ガスGと吸収液A2とが接触して、排ガスGに含まれる二酸化窒素は吸収液A2に吸収されて硝酸塩として溶解する。又、排ガスGに含まれる塩化水素等の酸性ハロゲン化物や残留硫黄酸化物も吸収液A2に吸収される。循環路52上には水冷式の冷却器55が設けられ、循環路52を流通する吸収液A2を冷却することにより、脱硝装置50内の吸収液A2の温度上昇が防止され、適正温度に維持される。   The denitration apparatus 50 in the processing system 1 of the present invention is an apparatus that performs a wet process, and uses a substantially neutral or basic aqueous solution having a pH of about 5 to 9 as the absorbing liquid A2. The absorbent A2 contains an alkali metal compound such as sodium hydroxide as a strong alkaline absorbent that absorbs nitrogen oxides (nitrogen dioxide). The denitration device 50 has spraying means for spraying the absorbing liquid A2 into the exhaust gas G in the form of droplets. Specifically, a spray nozzle 51 for spraying the absorbing liquid A2 is provided at the upper part in the denitration apparatus 50, and a circulation path 52 for connecting the bottom part and the upper part is provided outside the apparatus. The absorbing liquid A2 sprayed from the spray nozzle 51 and stored in the bottom of the denitration apparatus 50 is returned to the spray nozzle 51 by driving the pump 53 on the circulation path 52, and the absorbing liquid A2 is repeatedly sprayed. A filler 54 is loaded below the spray nozzle 51 to form a gas-liquid contact phase for contacting the exhaust gas G with the absorbing liquid A2. By spraying the absorbing liquid A2 from the spray nozzle 51 and introducing the exhaust gas G from the bottom of the denitration device 50, the exhaust gas G and the absorbing liquid A2 come into contact with each other in the gap between the fillers 54, and the nitrogen dioxide contained in the exhaust gas G Is absorbed in the absorbent A2 and dissolved as nitrate. Further, acidic halides such as hydrogen chloride and residual sulfur oxides contained in the exhaust gas G are also absorbed by the absorbing liquid A2. A water-cooled cooler 55 is provided on the circulation path 52, and by cooling the absorption liquid A2 flowing through the circulation path 52, the temperature rise of the absorption liquid A2 in the denitration device 50 is prevented and maintained at an appropriate temperature. Is done.

吸収液A2に起因する微小液滴等が排ガスGに同伴されて外部に排出されるのを抑制するために、スプレーノズル51の上方にはミスト除去部材56が配置され、充填材54を通過して上昇する排ガスGは、ミスト除去部材56を通過した後に脱硝装置50から配管57を通じて排出される。ミスト除去部材56は、脱硫装置10のミスト除去部材16と同様に、間隙を設けて並列される複数の斜板によって水平な層状に構成してもよいが、他の形態であってもよく、例えば、網状部材や多孔薄板等を用いて構成してもよい。脱硝処理の進行に従って吸収液A2中の吸収剤は消費されるので、吸収剤を高濃度で含有する水溶液を収容するタンク58が付設され、タンク58内の吸収剤は、循環路52を介して脱硝装置50へ適宜補充される。脱硝装置40内の吸収液A2のpHは、底部の分析器S6によって監視される。
尚、前述の第1〜第3冷却器43〜45に関して、ドレイン機能のない冷却器も使用可能であるが、その場合、圧縮された排ガスGと共に凝縮水が脱硝装置50に導入されるので、凝縮水に溶解する酸性成分によって吸収液A2の吸収剤が消費される。
A mist removing member 56 is disposed above the spray nozzle 51 and passes through the filler 54 in order to prevent fine droplets or the like caused by the absorbing liquid A2 from being accompanied by the exhaust gas G and discharged to the outside. The rising exhaust gas G passes through the mist removing member 56 and is then discharged from the denitration device 50 through the pipe 57. Like the mist removing member 16 of the desulfurization apparatus 10, the mist removing member 56 may be configured as a horizontal layer by a plurality of swash plates arranged in parallel with a gap, but may be in other forms, For example, you may comprise using a net-like member, a porous thin plate, etc. Since the absorbent in the absorbent A2 is consumed as the denitration process proceeds, a tank 58 for storing an aqueous solution containing the absorbent at a high concentration is attached, and the absorbent in the tank 58 passes through the circulation path 52. The denitration device 50 is appropriately replenished. The pH of the absorbing liquid A2 in the denitration apparatus 40 is monitored by the analyzer S6 at the bottom.
In addition, regarding the first to third coolers 43 to 45 described above, a cooler without a drain function can also be used, but in that case, condensed water is introduced into the denitration device 50 together with the compressed exhaust gas G. The absorbent of the absorbing liquid A2 is consumed by the acidic component dissolved in the condensed water.

本発明の処理システム1は、脱硝部3の後段に、排ガスから水分を除去する乾燥部5と、排ガスから水銀を除去する水銀除去部6とを有し、配管57を通じて脱硝装置50から排出される脱硝後の排ガスGは、二酸化炭素回収部4に供給される前に、水分及び水銀が除去される。排ガスの窒素酸化物濃度を測定する分析器S7が配管57に設けられる。   The treatment system 1 of the present invention includes a drying unit 5 that removes moisture from the exhaust gas and a mercury removal unit 6 that removes mercury from the exhaust gas at the subsequent stage of the denitration unit 3, and is discharged from the denitration device 50 through a pipe 57. Before the denitration exhaust gas G is supplied to the carbon dioxide recovery unit 4, moisture and mercury are removed. An analyzer S7 for measuring the nitrogen oxide concentration of the exhaust gas is provided in the pipe 57.

乾燥部5は、湿分を吸着する乾燥剤Dを用いて構成され、排ガスGの乾燥と乾燥剤Dの再生とを交互に繰り返せるように、1対のカラム61a,61bに乾燥剤Dを装填して使用する。具体的には、配管57の末端は分岐してカラム61a,61bの各々に接続され、カラム61a,61bへの排ガスGの供給を制御する三方切替弁62aが設けられる。カラム61a,61bにおいて乾燥した排ガスGは、配管63及び三方切替弁62bを通じて水銀除去部6に供給される。更に、二酸化炭素回収部4から排出されるガスG’を還流させる配管65の末端が分岐してカラム61a,61bの各々に接続され、カラム61a,61bへのガス供給を制御する三方切替弁64aが設けられる。カラム61a,61bに供給されるガスG’を排出するために、配管66及び三方切替弁64bが設けられる。三方切替弁62a,62b,64a,64bの接続切り換えを制御することによって、排ガスGをカラム61a,61bの一方にのみ供給し、他方にガスG’を供給することが可能である。つまり、三方切替弁62a,62bをカラム61aに連通させて三方切替弁64a,64bをカラム61bに連通させると、配管57からカラム61aに排ガスGが供給され、二酸化炭素回収部4から還流するガスG’が配管65からカラム61bに供給され、三方切替弁を上述とは逆に連通させると、ガス供給は反対になる。乾燥剤Dは、一般的に乾燥剤として使用されるものから適宜選択して使用することができ、例えば、モレキュラーシーブ、シリカゲル等が挙げられる。   The drying unit 5 is configured using a desiccant D that adsorbs moisture, and loads the pair of columns 61a and 61b with the desiccant D so that drying of the exhaust gas G and regeneration of the desiccant D can be alternately repeated. And use it. Specifically, the end of the pipe 57 is branched and connected to each of the columns 61a and 61b, and a three-way switching valve 62a for controlling the supply of the exhaust gas G to the columns 61a and 61b is provided. The exhaust gas G dried in the columns 61a and 61b is supplied to the mercury removing unit 6 through the pipe 63 and the three-way switching valve 62b. Further, a three-way switching valve 64a for controlling the gas supply to the columns 61a and 61b is connected to each of the columns 61a and 61b by branching the end of the pipe 65 for refluxing the gas G ′ discharged from the carbon dioxide recovery unit 4. Is provided. In order to discharge the gas G 'supplied to the columns 61a and 61b, a pipe 66 and a three-way switching valve 64b are provided. By controlling the connection switching of the three-way switching valves 62a, 62b, 64a, 64b, it is possible to supply the exhaust gas G to only one of the columns 61a, 61b and supply the gas G 'to the other. That is, when the three-way switching valves 62 a and 62 b are communicated with the column 61 a and the three-way switching valves 64 a and 64 b are communicated with the column 61 b, the exhaust gas G is supplied from the pipe 57 to the column 61 a and is recirculated from the carbon dioxide recovery unit 4. When G ′ is supplied from the pipe 65 to the column 61b and the three-way switching valve is communicated in the opposite direction, the gas supply is reversed. The desiccant D can be appropriately selected from those generally used as a desiccant, and examples thereof include molecular sieves and silica gel.

水銀除去部6は、水銀を吸着可能な素材を吸着剤としてカラムに充填することによって構成することができ、吸着剤としては、例えば、活性炭等が挙げられる。カラム61a,61bから排出される乾燥した排ガスGは、配管63を通じて水銀除去部6に供給され、吸着剤中を通過することによって、排ガスGから水銀が吸着除去される。   The mercury removing unit 6 can be configured by filling a column with a material capable of adsorbing mercury as an adsorbent, and examples of the adsorbent include activated carbon. The dried exhaust gas G discharged from the columns 61a and 61b is supplied to the mercury removing unit 6 through the pipe 63 and passes through the adsorbent, whereby mercury is adsorbed and removed from the exhaust gas G.

脱硫部2、脱硝部3、乾燥部5及び水銀除去部6を経て硫黄酸化物、窒素酸化物、水及び水銀が除去された排ガスGは、高い濃度で二酸化炭素を含み、不純物として含まれる成分は、実質的に酸素、窒素及びアルゴンとなる。この排ガスGは、ガスを冷却するための熱交換器と、低温蒸留塔とを備えた二酸化炭素回収部4に供給される。二酸化炭素は、三重点〜臨界点の温度範囲において沸騰線以上の圧力で圧縮すると液化できるが、二酸化炭素回収部4に供給される排ガスGは、脱硝部3において、二酸化炭素の液化が可能な圧力に加圧されているので、二酸化炭素回収部4の熱交換器において沸騰線温度以下に冷却されると、排ガスG中の二酸化炭素が液化する。液化二酸化炭素は、酸素等の不純物を含むので、低温蒸留塔において−30℃程度の蒸留温度で蒸留し、酸素等の不純物はガスとして液化二酸化炭素から放出される。従って、二酸化炭素回収部4から配管65を通じて排出されるガスG’は、二酸化炭素回収部4へ供給される排ガスGより酸素等の不純物の割合が高い二酸化炭素ガスである。このガスG’は、カラム61a,61bへ還流されて、乾燥剤Dを乾燥するための再生用ガスとして使用される。精製された液化二酸化炭素Cは、二酸化炭素回収部4から回収される。   The exhaust gas G from which sulfur oxides, nitrogen oxides, water and mercury have been removed through the desulfurization unit 2, the denitration unit 3, the drying unit 5 and the mercury removal unit 6 contains carbon dioxide at a high concentration and is contained as an impurity. Substantially becomes oxygen, nitrogen and argon. The exhaust gas G is supplied to a carbon dioxide recovery unit 4 including a heat exchanger for cooling the gas and a low-temperature distillation tower. Carbon dioxide can be liquefied when compressed at a pressure above the boiling line in the temperature range from the triple point to the critical point, but the exhaust gas G supplied to the carbon dioxide recovery unit 4 can be liquefied in the denitration unit 3. Since the pressure is increased, the carbon dioxide in the exhaust gas G is liquefied when it is cooled below the boiling line temperature in the heat exchanger of the carbon dioxide recovery unit 4. Since liquefied carbon dioxide contains impurities such as oxygen, it is distilled at a distillation temperature of about −30 ° C. in a low-temperature distillation tower, and impurities such as oxygen are released from the liquefied carbon dioxide as a gas. Therefore, the gas G ′ discharged from the carbon dioxide recovery unit 4 through the pipe 65 is carbon dioxide gas having a higher ratio of impurities such as oxygen than the exhaust gas G supplied to the carbon dioxide recovery unit 4. This gas G ′ is refluxed to the columns 61 a and 61 b and used as a regeneration gas for drying the desiccant D. The purified liquefied carbon dioxide C is recovered from the carbon dioxide recovery unit 4.

配管65から排出されるガスG’は、乾燥剤Dを再生するために、加熱装置67により100℃程度以上に加熱される。二酸化炭素回収部4は、熱交換器に冷却用の冷媒を供給するために、ヒートポンプ(冷凍サイクル)装置を使用し、このヒートポンプ装置において放出される排熱は加熱用熱源として利用できるので、この排熱を加熱装置67で利用して配管65から排出されるガスG’を加熱するように構成可能である。加熱された再生用のガスG’は、配管65を通じて乾燥部5のカラム61a,61bへ還流され、前述したように、三方切替弁62a,62b,64a,64bの制御によって、排ガスGが供給されない方のカラムに供給されて乾燥剤Dを加熱し、乾燥剤Dから水分が放出される。これにより、水蒸気を含んだガスG’がカラム61a,61bから排出される。尚、再生によって乾燥剤Dが加熱されるので、再生された乾燥剤Dを乾燥に使用する前に冷却することが望ましい。このためには、乾燥剤Dの再生が完了した時点で、排熱によるガスG’の加熱を止めて、加熱されないガスG’を供給して乾燥剤Dを冷却した後に、排ガスGの乾燥に使用するカラムを代えるように三方切替弁を切り換えると良い。   The gas G ′ discharged from the pipe 65 is heated to about 100 ° C. or higher by the heating device 67 in order to regenerate the desiccant D. The carbon dioxide recovery unit 4 uses a heat pump (refrigeration cycle) device to supply a cooling refrigerant to the heat exchanger, and the exhaust heat released in the heat pump device can be used as a heat source for heating. The exhaust gas can be used in the heating device 67 to heat the gas G ′ discharged from the pipe 65. The heated regeneration gas G ′ is refluxed to the columns 61a and 61b of the drying unit 5 through the pipe 65, and as described above, the exhaust gas G is not supplied by the control of the three-way switching valves 62a, 62b, 64a, and 64b. The desiccant D is heated by being supplied to the other column, and moisture is released from the desiccant D. Thereby, the gas G ′ containing water vapor is discharged from the columns 61 a and 61 b. In addition, since the desiccant D is heated by regeneration, it is desirable to cool the regenerated desiccant D before using it for drying. For this purpose, when the regeneration of the desiccant D is completed, the heating of the gas G ′ by exhaust heat is stopped, the unheated gas G ′ is supplied to cool the desiccant D, and then the exhaust gas G is dried. It is better to switch the three-way switching valve so as to change the column to be used.

上述の処理システム1の構成において、洗浄装置20は、燃焼系から導入する排ガスの流通抵抗を増大させずに、石灰石・石膏法による脱硫装置10から飛散する固体粒子を捕捉でき、後続の第1圧縮器41における摩耗、損傷等を好適に防止することができるので、システムの耐久性向上のために好適である。又、第1圧縮器41及び第2圧縮器42は、酸化反応を進行させることによって、湿式の脱硝処理の利用を可能にし、アンモニアや触媒等を使用する還元性の脱硝処理を利用する必要が無くなる。又、酸化反応を進行させる反応装置40として機能するだけでなく、二酸化炭素を液化するために必要な圧力を加える手段としても作用する。つまり、二酸化炭素を液化するのに必要な圧力を脱硝処理の構成に利用している。石灰石・石膏法による脱硫処理、及び、湿式の脱硝処理は、処理費用等の面で有利な選択肢であるので、圧縮器を利用した反応を組み込むことによってこれらの処理の組み合わせを実現した本発明の処理システムは、経済的に好ましい。   In the configuration of the processing system 1 described above, the cleaning device 20 can capture solid particles scattered from the desulfurization device 10 by the limestone / gypsum method without increasing the flow resistance of the exhaust gas introduced from the combustion system. Since the compressor 41 can be suitably prevented from being worn, damaged, etc., it is suitable for improving the durability of the system. In addition, the first compressor 41 and the second compressor 42 need to utilize a wet denitration process by advancing an oxidation reaction and utilize a reducing denitration process using ammonia, a catalyst, or the like. Disappear. Moreover, it not only functions as a reactor 40 that advances the oxidation reaction, but also acts as a means for applying a pressure necessary for liquefying carbon dioxide. That is, the pressure required to liquefy carbon dioxide is used for the denitration process. Since the desulfurization treatment by the limestone / gypsum method and the wet denitration treatment are advantageous options in terms of treatment costs, the combination of these treatments is realized by incorporating a reaction using a compressor. A treatment system is economically preferred.

処理システム1において実施される排ガスの処理方法の一実施形態について以下に記載する。
本発明の処理方法は、排ガスGから硫黄酸化物を除去する脱硫処理と、排ガスGから窒素酸化物を除去する脱硝処理と、排ガスGから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収処理とを有し、更に、脱硝処理と二酸化炭素回収処理との間に、乾燥処理及び水銀除去処理を行うことによって、二酸化炭素の液化において使用する熱交換器のアルミニウム製部品の水銀による損傷が防止され、高純度の液化二酸化炭素を効率良く回収できる。脱硫処理は、吸収液を用いて排ガスから硫黄酸化物を除去する脱硫工程と、前記脱硫工程を経た排ガスに含まれるカルシウム含有粒子を除去する洗浄工程とを有し、脱硫工程は、脱硫装置10において行われ、洗浄工程は、洗浄装置20において行われる。
One embodiment of the exhaust gas treatment method implemented in the treatment system 1 will be described below.
The treatment method of the present invention includes a desulfurization process for removing sulfur oxide from the exhaust gas G, a denitration process for removing nitrogen oxide from the exhaust gas G, and a carbon dioxide recovery process for recovering carbon dioxide from the exhaust gas G. Furthermore, by performing a drying process and a mercury removal process between the denitration process and the carbon dioxide recovery process, the aluminum parts of the heat exchanger used in the liquefaction of carbon dioxide are prevented from being damaged by mercury. Liquefied carbon dioxide can be efficiently recovered. The desulfurization treatment includes a desulfurization process that removes sulfur oxide from the exhaust gas using an absorbing solution, and a cleaning process that removes calcium-containing particles contained in the exhaust gas that has undergone the desulfurization process. The cleaning process is performed in the cleaning device 20.

吸収液A1として、吸収剤を含有する水性の分散液を用意して脱硫装置10に収容する。吸収剤として、石灰石(炭酸カルシウム)、生石灰(酸化カルシウム)、消石灰(水酸化カルシウム)等のカルシウム化合物が使用可能であり、費用等の点から石灰石が好適に使用される。カルシウム化合物は、水溶性が高くないので、好ましくは粉末状に粉砕して水に混合し、微細粒子が分散する分散液状に調製して吸収液A1として使用する。ポンプ13の駆動によって吸収液A1をスプレーノズル11から散布し、排ガスGをガス導入部14から導入して気液接触させることによって脱硫工程が進行する。気液接触効率の観点から、30〜120A程度の口径のスプレーノズル11を用いると、吸収液A1が好適な大きさの液滴として散布される。スプレーノズル11から散布される吸収液A1は、循環路12の冷却器15によって冷却され、液温上昇が防止される。排ガスG中の硫黄酸化物が十分に吸収液Aに吸収される滞留時間が得られるように、排ガスGの硫黄酸化物濃度に応じて排ガスGの導入速度を適宜調節する。排ガスGに含まれる硫黄酸化物は、吸収液A1に吸収されてカルシウム塩を形成する。二酸化硫黄は吸収液A1中のカルシウムと亜硫酸カルシウムとして溶解し、三酸化硫黄は硫酸カルシウム(石膏)を形成して析出するので、吸収液A1中の分散物には、石灰石及び石膏が含まれる。排ガスGに含まれる塩化水素等の酸性ハロゲン化物も吸収液A1に吸収されて溶解し、煤塵も捕捉される。   As the absorbing liquid A1, an aqueous dispersion containing an absorbent is prepared and accommodated in the desulfurization apparatus 10. As the absorbent, calcium compounds such as limestone (calcium carbonate), quick lime (calcium oxide), slaked lime (calcium hydroxide) can be used, and limestone is preferably used from the viewpoint of cost. Since the calcium compound is not highly water-soluble, it is preferably pulverized into a powder and mixed with water to prepare a dispersion liquid in which fine particles are dispersed and used as the absorbent A1. The desulfurization process proceeds by spraying the absorbing liquid A1 from the spray nozzle 11 by driving the pump 13 and introducing the exhaust gas G from the gas introduction part 14 to bring it into gas-liquid contact. From the viewpoint of gas-liquid contact efficiency, when the spray nozzle 11 having a diameter of about 30 to 120A is used, the absorbing liquid A1 is sprayed as droplets of a suitable size. The absorbing liquid A1 sprayed from the spray nozzle 11 is cooled by the cooler 15 in the circulation path 12, and an increase in the liquid temperature is prevented. The introduction rate of the exhaust gas G is appropriately adjusted according to the sulfur oxide concentration of the exhaust gas G so that the residence time during which the sulfur oxide in the exhaust gas G is sufficiently absorbed by the absorbent A can be obtained. Sulfur oxide contained in the exhaust gas G is absorbed by the absorption liquid A1 to form a calcium salt. Sulfur dioxide dissolves as calcium and calcium sulfite in the absorption liquid A1, and sulfur trioxide forms and precipitates calcium sulfate (gypsum). Therefore, the dispersion in the absorption liquid A1 includes limestone and gypsum. Acid halides such as hydrogen chloride contained in the exhaust gas G are also absorbed and dissolved in the absorbing liquid A1, and dust is also captured.

燃焼系から供給される排ガスGの温度は、概して100〜200℃程度となり、排ガスGが導入されると、脱硫装置10での気液接触後の温度は50〜100℃程度になる。このため、吸収液A1の液滴の水分が気化して、吸収液に含まれる固体成分が粒子(ミスト)となって飛散して排ガスGに同伴されるが、ミスト除去部材16を通過する間に、固体粒子は斜板に衝突し易いので、ある程度の除去は可能であり、更に、後続の洗浄装置20によって十分に除去することができる。従って、図1の処理システムにおいては、排ガスGの導入温度は、200℃程度まで許容される。   The temperature of the exhaust gas G supplied from the combustion system is generally about 100 to 200 ° C. When the exhaust gas G is introduced, the temperature after gas-liquid contact in the desulfurization apparatus 10 is about 50 to 100 ° C. For this reason, the moisture of the droplets of the absorbing liquid A1 is vaporized, and the solid component contained in the absorbing liquid is scattered as particles (mist) and is accompanied by the exhaust gas G, but while passing through the mist removing member 16 In addition, since the solid particles easily collide with the swash plate, the solid particles can be removed to some extent, and can be sufficiently removed by the subsequent cleaning device 20. Therefore, in the treatment system of FIG. 1, the introduction temperature of the exhaust gas G is allowed to about 200 ° C.

脱硫装置10で排ガスGから硫黄酸化物を吸収した吸収液A1において、二酸化硫黄から生じる亜硫酸カルシウムは溶解している。吸収液A1の一部は、循環路12から分岐路31を通じて酸化槽30に供給され、ここで空気等の酸素を含むガスが供給される。これにより、吸収液A1中の亜硫酸が硫酸に酸化されて、石膏(硫酸カルシウム)として吸収液A1から析出するので、排ガスG中の硫黄酸化物は、最終的に石膏として吸収液A1から析出する。酸化槽30に供給するガスは、空気等のような酸素を供給可能なものであれば良く、亜硫酸を十分に酸化可能な量を供給する。酸化槽30内での酸化を経た吸収液A1は、ポンプ35の駆動によって脱硫装置10底部に還流する。攪拌器34の攪拌速度は、吸収液中で酸化反応が均一に進行するように調整される。脱硫処理の進行に従って吸収剤は消費されるので、吸収剤を高含有量で分散させた水性スラリーをタンク37から脱硫装置10へ適宜供給して吸収剤を補充し、攪拌器19によって均一に混合する。タンク37から供給する水性スラリーの濃度は、脱硫装置10から回収される石膏の含水量を考慮して調整するとよい。吸収液A1から析出した石膏は、石膏分離機38において分離回収する。石膏を除去した吸収液は、洗浄水として洗浄ノズル17’へ供給され、ミスト除去部材16の洗浄に使用されるが、必要に応じて脱硫装置10で再使用してもよい。尚、ミスト除去部材16の洗浄については、排ガスGの供給及び脱硫処理を停止した状態で行うことも可能であり、その場合、石膏分離機38から洗浄水を洗浄ノズル17へ供給する。或いは、脱硫装置10の底部に貯留する吸収液A1の上澄みを洗浄水として用いることも可能である。   In the absorbing liquid A1 in which the sulfur oxide is absorbed from the exhaust gas G by the desulfurization apparatus 10, calcium sulfite generated from sulfur dioxide is dissolved. A part of the absorbing liquid A1 is supplied from the circulation path 12 to the oxidation tank 30 through the branch path 31, and here, a gas containing oxygen such as air is supplied. Thereby, the sulfurous acid in the absorption liquid A1 is oxidized into sulfuric acid and precipitates from the absorption liquid A1 as gypsum (calcium sulfate), so that the sulfur oxide in the exhaust gas G finally precipitates from the absorption liquid A1 as gypsum. . The gas supplied to the oxidation tank 30 may be any gas that can supply oxygen such as air, and supplies an amount capable of sufficiently oxidizing sulfurous acid. The absorbing liquid A1 that has undergone oxidation in the oxidation tank 30 is returned to the bottom of the desulfurization apparatus 10 by driving the pump 35. The stirring speed of the stirrer 34 is adjusted so that the oxidation reaction proceeds uniformly in the absorbing solution. Since the absorbent is consumed as the desulfurization process proceeds, an aqueous slurry in which the absorbent is dispersed in a high content is appropriately supplied from the tank 37 to the desulfurization apparatus 10 to replenish the absorbent, and the agitator 19 mixes uniformly. To do. The concentration of the aqueous slurry supplied from the tank 37 may be adjusted in consideration of the water content of gypsum recovered from the desulfurization apparatus 10. The gypsum deposited from the absorbing liquid A1 is separated and collected by the gypsum separator 38. The absorbent from which the gypsum has been removed is supplied as cleaning water to the cleaning nozzle 17 ′ and used for cleaning the mist removing member 16, but may be reused in the desulfurization apparatus 10 as necessary. The mist removing member 16 can be washed while the supply of the exhaust gas G and the desulfurization process are stopped. In this case, washing water is supplied from the gypsum separator 38 to the washing nozzle 17. Alternatively, it is possible to use the supernatant of the absorbent A1 stored at the bottom of the desulfurization apparatus 10 as washing water.

尚、石膏の沈降分離を酸化槽30において行うように変形する場合、酸化槽30における攪拌を必要に応じて停止することによって、石膏の沈降分離を好適化できる。開閉弁32及びポンプ35を制御して、石膏の沈降分離工程、上澄み液の還流工程、石膏の排出工程、吸収液A1の取り込み工程を順次行うように断続処理してもよい。硫黄酸化物由来成分及びカルシウムの濃度が減少した上澄み液は、ミスト除去部材16の洗浄水としての使用に適しており、脱硫処理中は洗浄ノズル17’へ、停止状態では洗浄ノズル17へ供給するように変形することができる。ミスト除去部材の洗浄によって、石灰石及び石膏の粒子が水を吸収して落下し、脱硫装置10底部に滴下する。その間に、排ガスGから硫黄酸化物を吸収可能であるので、吸収液A1の散布と並行して洗浄を行って良い。   In addition, when changing so that sedimentation separation of gypsum is performed in the oxidation tank 30, the sedimentation separation of gypsum can be optimized by stopping the stirring in the oxidation tank 30 as necessary. The on-off valve 32 and the pump 35 may be controlled so that the gypsum sedimentation process, the supernatant liquid reflux process, the gypsum discharge process, and the absorption liquid A1 uptake process may be performed sequentially. The supernatant liquid in which the concentration of the sulfur oxide-derived component and calcium is reduced is suitable for use as washing water for the mist removing member 16, and is supplied to the washing nozzle 17 ′ during the desulfurization process and to the washing nozzle 17 in the stopped state. Can be deformed. By cleaning the mist removing member, the limestone and gypsum particles absorb water and fall, and drop onto the bottom of the desulfurization apparatus 10. In the meantime, since sulfur oxides can be absorbed from the exhaust gas G, cleaning may be performed in parallel with the spraying of the absorbing liquid A1.

脱硫工程を経て脱硫装置10から排出される排ガスGは、配管18を通じて洗浄装置20に供給されて、排ガスGを洗浄水Wを用いて洗浄する洗浄工程が実施される。これにより、ミスト除去部材16によって除去しきれない飛散粒子は排ガスGから十分に除去される。この際、排ガスGに含まれる煤塵や塩化水素も洗浄除去される。排ガスGの温度は、40〜80℃程度に冷却される。   The exhaust gas G discharged from the desulfurization apparatus 10 through the desulfurization process is supplied to the cleaning apparatus 20 through the pipe 18, and the cleaning process of cleaning the exhaust gas G using the cleaning water W is performed. Thereby, scattered particles that cannot be removed by the mist removing member 16 are sufficiently removed from the exhaust gas G. At this time, dust and hydrogen chloride contained in the exhaust gas G are also washed away. The temperature of the exhaust gas G is cooled to about 40 to 80 ° C.

洗浄工程では、ポンプ23の駆動によって洗浄水Wがスプレーノズル21から散布され、洗浄装置20の底部から排ガスGを導入することによって、充填材24の間隙において排ガスGと洗浄水Wとが接触して、排ガスGに含まれる飛散粒子は洗浄水Wに捕捉洗浄される。洗浄水Wとしては、水が好適に用いられるが、水溶性の高いアルカリ剤の水溶液を洗浄水Wとして用いると、飛散粒子(カルシウム化合物)の捕捉能が向上し、脱硫・脱硝効果も発揮する。アルカリ剤としては、例えば、ナトリウム化合物、カリウム化合物等のようなアルカリ金属化合物が、好ましくは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物が挙げられる。洗浄水Wは、pH7〜9程度の塩基性に調整すると好ましい。洗浄水Wの微細液滴が排ガスGに同伴するのを防止する上で、洗浄水Wの温度が40〜80℃程度に維持されると好ましい。洗浄処理の進行に従って、洗浄水Wにはカルシウム化合物が含まれ、酸性物質の吸収によってpHが低下する。洗浄水Wが酸性を示す場合には、タンク28から補充用の洗浄水を供給し、洗浄水Wの汚染又は酸性化が進んだ場合は、洗浄水をドレインから排出し、タンク28内の洗浄水Wを補充する。   In the cleaning process, the cleaning water W is sprayed from the spray nozzle 21 by driving the pump 23 and the exhaust gas G is introduced from the bottom of the cleaning device 20, so that the exhaust gas G and the cleaning water W come into contact with each other in the gap of the filler 24. Thus, the scattered particles contained in the exhaust gas G are captured and washed by the washing water W. Water is preferably used as the washing water W. However, when an aqueous solution of a highly water-soluble alkaline agent is used as the washing water W, the ability to capture scattered particles (calcium compounds) is improved, and a desulfurization / denitration effect is also exhibited. . Examples of the alkali agent include alkali metal compounds such as sodium compounds and potassium compounds, and preferably alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide. The washing water W is preferably adjusted to a basicity of about pH 7-9. In order to prevent the fine droplets of the cleaning water W from being accompanied by the exhaust gas G, it is preferable that the temperature of the cleaning water W is maintained at about 40 to 80 ° C. As the cleaning process proceeds, the cleaning water W contains a calcium compound, and the pH decreases due to the absorption of the acidic substance. When the washing water W shows acidity, replenishment washing water is supplied from the tank 28, and when the washing water W is contaminated or acidified, the washing water is discharged from the drain and the inside of the tank 28 is washed. Refill with water W.

洗浄工程を経て洗浄装置20から排出される排ガスGは、脱硝処理として、反応工程、冷却工程及び脱硝工程が実施される。先ず、反応工程では、脱硝部3の第1圧縮器41に供給されて1.0〜2.0MPa程度に圧縮され、圧縮熱によって温度が100〜200℃程度に上昇する。圧力増加によって、排ガスG中で酸化反応が進行して一酸化窒素から二酸化窒素が生成し、酸素含有量は減少する。脱硫部2において排ガスの硫黄酸化物はほぼ除去されているが、残留する硫黄酸化物においても酸化反応が進行し、二酸化硫黄から三酸化硫黄が生成する。又、水銀もHg2+に酸化されて水に溶解し易くなる。冷却工程では、第1圧縮器41で圧縮された排ガスGは第1冷却器43に供給されて40℃程度の温度に冷却され、排ガスGに含まれる水蒸気が凝縮する。水冷式の冷却では、概して40℃程度に冷却される。これにより、排ガスGに含まれる二酸化窒素、硫黄酸化物及び水銀が凝縮水に溶解するので、排ガスGに含まれるこれらの量は減少する。凝縮水は、排ガスGから分離してドレインによって排出される。排ガスGは、更に、第2圧縮器42に供給されて反応工程が繰り返される。この際、二酸化炭素の液化が可能な圧力で圧縮される。具体的には、2.0〜4.0MPa程度に圧縮され、温度は100〜200℃程度に再度上昇する。圧力増加によって、酸化反応が再度進行して残留する一酸化窒素から二酸化窒素が生成し、酸素含有量は更に減少する。残留する硫黄酸化物においても酸化反応が進行し、二酸化硫黄から三酸化硫黄が生成する。水銀の酸化も同様に進行する。第2圧縮器42で圧縮された排ガスGは、再度、冷却工程として、第2冷却器44において40℃程度の温度に冷却され、排ガスGに含まれる水蒸気が凝縮する。水冷式の冷却では概して40℃程度に冷却される。排ガスGに含まれる二酸化窒素、硫黄酸化物及び水銀が凝縮水に溶解し、排ガスGに含まれるこれらの量は更に減少する。凝縮水は、排ガスGから分離してドレインによって排出される。第2冷却器44によって冷却された排ガスGは、更に、第3冷却器45によって冷却して、脱硝装置50での処理温度に適した0〜10℃程度の温度に調整する。凝縮水は、同様にドレインによって排出される。この結果、冷却器において生じる凝縮水が溶解する分の不純物(二酸化窒素、硫黄酸化物、Hg2+)が、排ガスGから除去される。 The exhaust gas G discharged from the cleaning apparatus 20 through the cleaning process is subjected to a reaction process, a cooling process, and a denitration process as a denitration process. First, in a reaction process, it supplies to the 1st compressor 41 of the denitration part 3, is compressed to about 1.0-2.0 MPa, and temperature rises to about 100-200 degreeC with compression heat. As the pressure increases, the oxidation reaction proceeds in the exhaust gas G, nitrogen dioxide is generated from nitric oxide, and the oxygen content decreases. In the desulfurization section 2, the sulfur oxides in the exhaust gas are almost removed, but the oxidation reaction also proceeds in the remaining sulfur oxides, and sulfur trioxide is generated from the sulfur dioxide. Mercury is also oxidized to Hg 2+ and easily dissolved in water. In the cooling step, the exhaust gas G compressed by the first compressor 41 is supplied to the first cooler 43 and cooled to a temperature of about 40 ° C., and water vapor contained in the exhaust gas G is condensed. In the water-cooling type cooling, the cooling is generally performed at about 40 ° C. Thereby, since nitrogen dioxide, sulfur oxide, and mercury contained in the exhaust gas G are dissolved in the condensed water, the amount of these contained in the exhaust gas G is reduced. The condensed water is separated from the exhaust gas G and discharged by the drain. The exhaust gas G is further supplied to the second compressor 42 and the reaction process is repeated. At this time, the carbon dioxide is compressed at a pressure capable of liquefying carbon dioxide. Specifically, it is compressed to about 2.0 to 4.0 MPa, and the temperature rises again to about 100 to 200 ° C. As the pressure increases, the oxidation reaction proceeds again to produce nitrogen dioxide from the remaining nitric oxide, further reducing the oxygen content. The oxidation reaction also proceeds in the remaining sulfur oxide, and sulfur trioxide is generated from sulfur dioxide. Mercury oxidation proceeds as well. The exhaust gas G compressed by the second compressor 42 is cooled again to a temperature of about 40 ° C. in the second cooler 44 as a cooling process, and water vapor contained in the exhaust gas G is condensed. In the water-cooling type cooling, the cooling is generally about 40 ° C. Nitrogen dioxide, sulfur oxides and mercury contained in the exhaust gas G are dissolved in the condensed water, and these amounts contained in the exhaust gas G are further reduced. The condensed water is separated from the exhaust gas G and discharged by the drain. The exhaust gas G cooled by the second cooler 44 is further cooled by the third cooler 45 and adjusted to a temperature of about 0 to 10 ° C. suitable for the treatment temperature in the denitration device 50. Condensed water is likewise discharged by the drain. As a result, impurities (nitrogen dioxide, sulfur oxide, Hg 2+ ) for dissolving the condensed water generated in the cooler are removed from the exhaust gas G.

第3冷却器45を経た排ガスGは、脱硝装置50へ供給され、脱硝工程が実施される。つまり、排ガスGが充填材54間を上昇する間に、ポンプ53の駆動によってスプレーノズル51から散布される吸収液A2と気液接触し、排ガスGに含まれる二酸化窒素は吸収液A2に吸収されて硝酸塩として溶解する。排ガスGに含まれる塩化水素等の酸性ハロゲン化物や残留硫黄酸化物も吸収液A2に吸収される。吸収液A2として、窒素酸化物を吸収するための吸収剤を含有する略中性又は塩基性の水性液が使用され、pHを5〜9程度に調整して吸収液A2として用いる。吸収剤は、アルカリ金属化合物、好ましくは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のような強塩基性であるアルカリ金属水酸化物が用いられ、吸収剤を水に溶解した水溶液を調製して用いると好ましい。冷却器55は、散布される吸収液A2の温度上昇を防止する。脱硝処理の進行に従って消費される吸収剤を補うために、タンク58から吸収剤を適宜供給する。   The exhaust gas G that has passed through the third cooler 45 is supplied to the denitration device 50, and a denitration process is performed. That is, while the exhaust gas G rises between the fillers 54, it comes into gas-liquid contact with the absorbing liquid A2 sprayed from the spray nozzle 51 by driving the pump 53, and the nitrogen dioxide contained in the exhaust gas G is absorbed by the absorbing liquid A2. It dissolves as nitrate. Acid halides such as hydrogen chloride and residual sulfur oxides contained in the exhaust gas G are also absorbed by the absorbent A2. As the absorbing liquid A2, a substantially neutral or basic aqueous liquid containing an absorbent for absorbing nitrogen oxide is used, and the pH is adjusted to about 5 to 9 and used as the absorbing liquid A2. As the absorbent, an alkali metal compound, preferably, a strongly basic alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide or potassium hydroxide is used, and an aqueous solution in which the absorbent is dissolved in water is prepared and used. preferable. The cooler 55 prevents the temperature of the sprayed absorbing liquid A2 from rising. In order to supplement the absorbent consumed as the denitration process proceeds, the absorbent is appropriately supplied from the tank 58.

脱硝装置50から排出される排ガスGは、乾燥部5において乾燥処理が施される。つまり、排ガスGは、カラム61a,61bの一方に供給されて乾燥剤Dによって水分が除去され、この間に、他方のカラムにおいては二酸化炭素回収部4から供給される再生用ガスによって乾燥剤Dの再生が行われる。カラムに収容される乾燥剤Dの吸湿能に基づいて排ガスGの処理能力を予め設定することができるので、排ガスGの供給量が処理可能な最大量に達する前に、三方切替弁62a,62bを切り換えて排ガスGを供給するカラムを変更し、同時に三方切替弁64a,64bを切り換えて乾燥剤Dの再生を行うカラムも変更する。この切換を、一定の処理時間毎に行うようにしてもよい。乾燥剤Dは、一般的に乾燥剤として使用されるものから適宜選択して使用することができ、例えば、モレキュラーシーブ、シリカゲル、アルミナ、ゼオライト等の物理的又は化学的に湿分を吸収又は吸着可能なものが挙げられる。乾燥処理における温度は、100℃程度以上が好ましく、このような温度で排ガスGをカラム61a,61bに供給する。二酸化炭素回収部4から供給される再生用のガスG’は、酸素、窒素、アルゴンの濃度が高い、乾燥した二酸化炭素であり、再生に適した温度、好ましくは100℃程度以上に加熱されて供給され、乾燥剤Dから水分を放出させて再生する。   The exhaust gas G discharged from the denitration device 50 is subjected to a drying process in the drying unit 5. That is, the exhaust gas G is supplied to one of the columns 61a and 61b and moisture is removed by the desiccant D. During this time, the regeneration gas supplied from the carbon dioxide recovery unit 4 in the other column is used to remove the desiccant D. Playback is performed. Since the treatment capacity of the exhaust gas G can be set in advance based on the hygroscopic capacity of the desiccant D accommodated in the column, the three-way switching valves 62a and 62b are required before the supply amount of the exhaust gas G reaches the maximum processable amount. The column for supplying the exhaust gas G is changed and at the same time the column for regenerating the desiccant D is changed by switching the three-way switching valves 64a and 64b. This switching may be performed every certain processing time. The desiccant D can be appropriately selected from those generally used as a desiccant. For example, it absorbs or adsorbs moisture physically or chemically such as molecular sieve, silica gel, alumina, zeolite, etc. Possible ones. The temperature in the drying process is preferably about 100 ° C. or higher, and the exhaust gas G is supplied to the columns 61a and 61b at such a temperature. The regeneration gas G ′ supplied from the carbon dioxide recovery unit 4 is dry carbon dioxide having a high concentration of oxygen, nitrogen, and argon, and is heated to a temperature suitable for regeneration, preferably about 100 ° C. or more. Supplied and regenerated by releasing moisture from the desiccant D.

カラム61a,61bから排出される乾燥した排ガスGは、水銀除去部6に供給され、吸着剤によって水銀が吸着除去される。水銀除去部6の吸着剤としては、例えば、活性炭、ヨウ化カリウムを担持した活性炭、イオン交換樹脂等が挙げられる。水銀除去部6から排出される排ガスGは、硫黄酸化物、窒素酸化物、水及び水銀が除去されているので、非常に高い濃度で二酸化炭素を含み、不純物として含まれる成分は、実質的に酸素、窒素及びアルゴンとなる。   The dried exhaust gas G discharged from the columns 61a and 61b is supplied to the mercury removing unit 6, and mercury is adsorbed and removed by the adsorbent. Examples of the adsorbent for the mercury removing unit 6 include activated carbon, activated carbon supporting potassium iodide, ion exchange resin, and the like. Since the exhaust gas G discharged from the mercury removing unit 6 has sulfur oxides, nitrogen oxides, water, and mercury removed, it contains carbon dioxide at a very high concentration, and the components contained as impurities are substantially Oxygen, nitrogen and argon.

脱硝部3、乾燥部5及び水銀除去部6における排ガスGの温度は、実質的に脱硝装置50における温度に依存し、排ガスGの圧力は、第2圧縮器42における圧縮度に依存する。第2圧縮器42における圧縮においては、前述したように、二酸化炭素の液化が可能な圧力、つまり、2.0〜4.0MPa程度に加圧圧縮され、この圧力が維持された排ガスGが二酸化炭素回収部4に供給される。従って、この排ガスGが、二酸化炭素回収部4の熱交換器において、沸騰線温度以下、好ましくは−20〜−50℃程度に冷却されると、排ガスG中の二酸化炭素が液化する。液化された二酸化炭素は、低温蒸留塔において−20〜−50℃程度の温度で蒸留され、酸素、窒素、アルゴン等の不純物が液化二酸化炭素から除去される。これらの不純物の割合が増加した二酸化炭素ガスが低温蒸留塔から放出されるので、このガスG’を100℃以上、好ましくは100〜200℃程度に加熱した後に、配管65からカラム61a,61bの乾燥剤Dに還流して再生用ガスとして使用する。再生用ガスの加熱には、二酸化炭素回収部4の熱交換器に冷媒を供給するヒートポンプ(冷凍サイクル)装置の排熱が利用可能である。加熱により乾燥剤Dを再生することによって水蒸気を含んだガスG’がカラム61a,61bから排出される。精製された液化二酸化炭素Cは、二酸化炭素回収部4から回収される。乾燥部5において、再生のために加熱された乾燥剤Dは、乾燥に使用する前に冷却することが望ましい。このためには、乾燥剤Dの再生が完了した時点で再生用ガスの加熱を止めて、加熱されないガスG’を供給して乾燥剤Dを冷却し、この後で三方切替弁を切り換えて、乾燥を行うカラムと再生を行うカラムとを切り替えると良い。   The temperature of the exhaust gas G in the denitration unit 3, the drying unit 5, and the mercury removal unit 6 substantially depends on the temperature in the denitration device 50, and the pressure of the exhaust gas G depends on the degree of compression in the second compressor 42. In the compression in the second compressor 42, as described above, the pressure at which carbon dioxide can be liquefied, that is, the pressure G is compressed to about 2.0 to 4.0 MPa, and the exhaust gas G maintained at this pressure is oxidized. It is supplied to the carbon recovery unit 4. Accordingly, when the exhaust gas G is cooled to the boiling line temperature or lower, preferably about −20 to −50 ° C. in the heat exchanger of the carbon dioxide recovery unit 4, the carbon dioxide in the exhaust gas G is liquefied. The liquefied carbon dioxide is distilled at a temperature of about −20 to −50 ° C. in a low-temperature distillation tower, and impurities such as oxygen, nitrogen, and argon are removed from the liquefied carbon dioxide. Since the carbon dioxide gas in which the ratio of these impurities is increased is released from the low-temperature distillation tower, the gas G ′ is heated to 100 ° C. or more, preferably about 100 to 200 ° C., and then the pipe 65 is connected to the columns 61a and 61b. It is refluxed to the desiccant D and used as a regeneration gas. For heating the regeneration gas, exhaust heat from a heat pump (refrigeration cycle) device that supplies refrigerant to the heat exchanger of the carbon dioxide recovery unit 4 can be used. By regenerating the desiccant D by heating, the gas G 'containing water vapor is discharged from the columns 61a and 61b. The purified liquefied carbon dioxide C is recovered from the carbon dioxide recovery unit 4. In the drying unit 5, the desiccant D heated for regeneration is desirably cooled before being used for drying. For this purpose, when regeneration of the desiccant D is completed, heating of the regeneration gas is stopped, the gas G ′ that is not heated is supplied to cool the desiccant D, and then the three-way switching valve is switched, It is preferable to switch between a column for drying and a column for regeneration.

処理システム1において、第1冷却器43は省略することが可能であるが、図1のように圧縮する度に冷却を行って凝縮水を除去することによって、後段の圧縮器における排ガスの水蒸気量が低下して負荷が減少する。又、処理システム1の反応装置40は、2つの圧縮器によって構成しているが、単一又は3つ以上の圧縮器で構成しても良く、反応装置40を構成する圧縮器の数を増やすことによって、二酸化炭素の液化に要する圧力まで昇圧するための圧縮量が各圧縮器に分散して、各圧縮器にかかる負荷が減少する。反応装置40を経た排ガスGの圧力が、二酸化炭素の液化が可能な圧力まで上昇しない場合には、二酸化炭素回収部4又はその前段において排ガスGを加圧するように構成を変更する必要があり、例えば、二酸化炭素回収部4の前段に圧縮器及び冷却器を付設する。   In the processing system 1, the first cooler 43 can be omitted, but the amount of water vapor in the exhaust gas in the subsequent stage compressor is removed by cooling each time it is compressed as shown in FIG. 1 to remove condensed water. Decreases and the load decreases. Moreover, although the reaction apparatus 40 of the processing system 1 is constituted by two compressors, it may be constituted by a single or three or more compressors, and the number of compressors constituting the reaction apparatus 40 is increased. As a result, the amount of compression for increasing the pressure required to liquefy carbon dioxide is dispersed in each compressor, and the load on each compressor is reduced. When the pressure of the exhaust gas G that has passed through the reactor 40 does not increase to a pressure at which carbon dioxide can be liquefied, it is necessary to change the configuration so as to pressurize the exhaust gas G in the carbon dioxide recovery unit 4 or in the preceding stage. For example, a compressor and a cooler are attached upstream of the carbon dioxide recovery unit 4.

図1に示す排ガスの処理システム1は、高温の排ガスGの導入に対応するように構成した実施形態であるが、排ガスGの温度が100℃に満たない低温である場合には、その対応能力に基づいて処理効率を向上させるような変更が可能である。そのような実施形態を図2に示す。   The exhaust gas treatment system 1 shown in FIG. 1 is an embodiment configured to cope with the introduction of high-temperature exhaust gas G. However, when the temperature of the exhaust gas G is a low temperature less than 100 ° C., the corresponding capability Based on the above, it is possible to make a change that improves the processing efficiency. Such an embodiment is shown in FIG.

図2に示す排ガスの処理システム1’は、図1の処理システム1と同様の構成要素を用いて各部を構成するが、第1圧縮器41の配置を変更して第1冷却器43を省略している点において異なる。つまり、処理システム1’においては、図1の反応装置40を第1反応部及び第2反応部に分割し、第1反応部を構成する第1圧縮器41’を、脱硫部2’における脱硫装置10の前段に配置し、第2反応装置は、脱硫部2’より後段の脱硝部3’において第2圧縮器42’のみによって構成される。従って、脱硫部2’及び脱硝部3’の何れにおいても、処理する前の排ガスGにおいて加圧により酸化反応が進行する。   The exhaust gas processing system 1 ′ shown in FIG. 2 is configured by using the same components as the processing system 1 of FIG. 1, but the arrangement of the first compressor 41 is changed and the first cooler 43 is omitted. Is different. That is, in the processing system 1 ′, the reactor 40 in FIG. 1 is divided into a first reaction unit and a second reaction unit, and the first compressor 41 ′ constituting the first reaction unit is desulfurized in the desulfurization unit 2 ′. Arranged in the front stage of the apparatus 10, the second reactor is constituted only by the second compressor 42 'in the denitration part 3' subsequent to the desulfurization part 2 '. Therefore, in both the desulfurization part 2 'and the denitration part 3', the oxidation reaction proceeds by pressurization in the exhaust gas G before treatment.

詳細には、100〜200℃程度の排ガスGが処理システム1’に供給されると、最初に、第1圧縮器41’において1.0〜2.0MPa程度に圧縮され、圧縮熱によって温度が100〜200℃程度の範囲内で上昇する。圧力増加によって、排ガスG中で酸化反応が進行して、二酸化硫黄から三酸化硫黄が生成する。又、一酸化窒素から二酸化窒素が生成し、水銀もHg2+に酸化されて水に溶解し易くなり、酸素含有量は減少する。圧縮された排ガスGの温度は、図1の処理システム1に供給される排ガスGの初期温度条件に適合するので、脱硫装置10及び洗浄装置20によって好適に脱硫処理を実施でき、脱硫装置10で吸収液A1と気液接触した後の排ガスGの温度は、図1の場合と同様に40〜80℃程度になる。つまり、脱硫装置10の吸収液散布は、図1における第1冷却器43の役割も果たしている。吸収液A1から飛散する粒子は、ミスト除去部材16を通過する間にある程度除去され、残りは脱硫装置10から排出される排ガスGに同伴されて、洗浄装置20によって十分に除去される。 Specifically, when the exhaust gas G of about 100 to 200 ° C. is supplied to the treatment system 1 ′, it is first compressed to about 1.0 to 2.0 MPa in the first compressor 41 ′, and the temperature is increased by the compression heat. It rises within a range of about 100 to 200 ° C. As the pressure increases, the oxidation reaction proceeds in the exhaust gas G, and sulfur trioxide is generated from sulfur dioxide. Further, nitrogen dioxide is generated from nitric oxide, mercury is also oxidized to Hg 2+ and is easily dissolved in water, and the oxygen content is reduced. Since the temperature of the compressed exhaust gas G conforms to the initial temperature condition of the exhaust gas G supplied to the treatment system 1 in FIG. 1, the desulfurization apparatus 10 and the cleaning apparatus 20 can suitably perform the desulfurization process. The temperature of the exhaust gas G after coming into gas-liquid contact with the absorbing liquid A1 is about 40 to 80 ° C. as in the case of FIG. That is, the absorption liquid spraying of the desulfurization apparatus 10 also plays the role of the first cooler 43 in FIG. Particles scattered from the absorbing liquid A1 are removed to some extent while passing through the mist removing member 16, and the rest are accompanied by the exhaust gas G discharged from the desulfurization apparatus 10 and are sufficiently removed by the cleaning apparatus 20.

脱硫装置10の吸収液A1によって吸収される成分は、図1の実施形態と比べて、二酸化硫黄が減少して三酸化硫黄が増加するので、初期の石膏の析出量が増加して、酸化槽30において二酸化硫黄の酸化に必要な酸素量が減少する。又、二酸化窒素及びHg2+が吸収液A1に吸収される量も増加する。従って、脱硫部2’の洗浄装置20から排出される排ガスGにおける一酸化窒素及び水銀の含有量は、図1の場合より減少する。 Compared with the embodiment of FIG. 1, the component absorbed by the absorbent A <b> 1 of the desulfurization apparatus 10 has a decrease in sulfur dioxide and an increase in sulfur trioxide. At 30, the amount of oxygen required for the oxidation of sulfur dioxide is reduced. Further, the amount of nitrogen dioxide and Hg 2+ absorbed by the absorbing liquid A1 also increases. Therefore, the contents of nitrogen monoxide and mercury in the exhaust gas G discharged from the cleaning device 20 of the desulfurization section 2 ′ are reduced as compared with the case of FIG.

洗浄装置20から排出される排ガスGは、第2圧縮器42’に供給されて、図1の第2圧縮器42と同様に、二酸化炭素の液化が可能な圧力に圧縮され、温度は上昇する。圧力増加によって酸化反応が再度進行して、残留する一酸化窒素から二酸化窒素が生成し、酸素含有量は更に減少する。残留する硫黄酸化物においても酸化反応が進行し、二酸化硫黄から三酸化硫黄が生成する。水銀の酸化も同様に進行する。第2圧縮器42で圧縮された排ガスGは、第2冷却器44において冷却され、排ガスGに含まれる水蒸気が凝縮する。排ガスGに含まれる二酸化窒素、硫黄酸化物及び水銀が凝縮水に溶解し、排ガスGに含まれるこれらの量は更に減少する。凝縮水は、排ガスGから分離してドレインによって排出される。   The exhaust gas G discharged from the cleaning device 20 is supplied to the second compressor 42 ', and is compressed to a pressure at which carbon dioxide can be liquefied, similarly to the second compressor 42 of FIG. 1, and the temperature rises. . As the pressure increases, the oxidation reaction proceeds again, nitrogen dioxide is generated from the remaining nitric oxide, and the oxygen content is further reduced. The oxidation reaction also proceeds in the remaining sulfur oxide, and sulfur trioxide is generated from sulfur dioxide. Mercury oxidation proceeds as well. The exhaust gas G compressed by the second compressor 42 is cooled in the second cooler 44, and water vapor contained in the exhaust gas G is condensed. Nitrogen dioxide, sulfur oxides and mercury contained in the exhaust gas G are dissolved in the condensed water, and these amounts contained in the exhaust gas G are further reduced. The condensed water is separated from the exhaust gas G and discharged by the drain.

第2冷却器44によって冷却された排ガスGは、この後、第3冷却器45による冷却、脱硝装置50による脱硝処理、乾燥部5による乾燥処理、水銀除去部6による水銀の吸着除去が実施されるが、これらは、図1の処理システム1と同様であるので、その説明は省略する。   After that, the exhaust gas G cooled by the second cooler 44 is cooled by the third cooler 45, denitrated by the denitration device 50, dried by the drying unit 5, and adsorbed and removed by mercury by the mercury removing unit 6. However, these are the same as the processing system 1 of FIG.

図2の処理システム1’のように脱硫装置10の前段に圧縮器を配置すると、加圧に伴う酸化反応によって排ガスG中の酸素が消費される量が増加する。従って、二酸化炭素回収部4に供給される排ガスGの酸素含有量は、図1の処理システム1の場合より減少する。又、酸化によって水に可溶化した成分(二酸化窒素、Hg2+)が水性液と接触する機会が増えるので、これらの除去効率の向上及び水銀吸着剤の使用寿命の点において有利である。尚、図2の処理システム1’において、脱硝部3’の第2反応装置を複数の圧縮器を用いて構成可能であり、これは、図1の処理システム1の脱硫装置10の前段に圧縮器を追加する形態に等しい。圧縮器の数を増加する場合には、最終の圧縮器から排出される排ガスGの圧力が、二酸化炭素の液化が可能な圧力になるように各圧縮器の圧縮率を設定すればよい。 When the compressor is arranged in the front stage of the desulfurization apparatus 10 as in the processing system 1 ′ of FIG. 2, the amount of oxygen in the exhaust gas G consumed by the oxidation reaction accompanying pressurization increases. Therefore, the oxygen content of the exhaust gas G supplied to the carbon dioxide recovery unit 4 is smaller than in the case of the processing system 1 of FIG. In addition, since the components solubilized in water by oxidation (nitrogen dioxide, Hg 2+ ) increase in contact with the aqueous liquid, they are advantageous in terms of improving the removal efficiency and the service life of the mercury adsorbent. In the processing system 1 ′ of FIG. 2, the second reactor of the denitration unit 3 ′ can be configured using a plurality of compressors, which are compressed before the desulfurization device 10 of the processing system 1 of FIG. Equivalent to the form of adding a vessel. When increasing the number of compressors, the compression rate of each compressor may be set so that the pressure of the exhaust gas G discharged from the final compressor becomes a pressure at which carbon dioxide can be liquefied.

本発明は、火力発電所や製鉄所、ボイラーなどの設備から排出される排ガスの処理において高純度の二酸化炭素を回収可能であり、排ガスの処理を液化二酸化炭素の提供に利用することが可能である。二酸化炭素含有ガスの処理等に利用して、その二酸化炭素放出量や環境に与える影響などの軽減に有用である。装置の耐久性を確保しつつ処理コストの削減が可能であり、システム管理を支障なく行える排ガスの処理システムを提供でき、環境保護に貢献可能である。   The present invention can recover high-purity carbon dioxide in the treatment of exhaust gas discharged from facilities such as thermal power plants, steelworks, and boilers, and can use the treatment of exhaust gas to provide liquefied carbon dioxide. is there. It is useful for reducing the amount of carbon dioxide released and its impact on the environment when used for the treatment of carbon dioxide-containing gas. The processing cost can be reduced while ensuring the durability of the apparatus, and an exhaust gas processing system that can perform system management without any trouble can be provided, thereby contributing to environmental protection.

1,1’ 処理システム、 2,2’ 脱硫部、 3,3’ 脱硝部、
4 二酸化炭素回収部、 5 乾燥部、 6 水銀除去部、
10 脱硫装置、 11,21,51 スプレーノズル、
12,22,52 循環路、 13,23,35,53 ポンプ、
14 ガス導入部、 15,25,55 冷却器、
16,26,56 ミスト除去部材、 17,17’ 洗浄ノズル、
18,27,57,63,65,66 配管、 19,34 攪拌器、
20 洗浄装置、 24,54 充填材、
28,37,58 タンク、
30 酸化槽、 31 分岐路、 32 開閉弁、
33 導入部、 36 還流路、 38 石膏分離機、
40 反応装置、 41,41’ 第1圧縮器、 42,42’ 第2圧縮器、
43 第1冷却器、 44 第2冷却器、 45 第3冷却器、
50 脱硝装置、 61a,61b カラム、
62a,62b,64a,64b 三方切替弁、
67 加熱装置、
S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7 分析器、
A1,A2 吸収液、 C 液化二酸化炭素、 D 乾燥剤、
G 排ガス、 G’ ガス、 W 洗浄水。
1,1 'treatment system, 2,2' desulfurization section, 3,3 'denitration section,
4 carbon dioxide recovery section, 5 drying section, 6 mercury removal section,
10 Desulfurization equipment, 11, 21, 51 spray nozzle,
12, 22, 52 circuit, 13, 23, 35, 53 pump,
14 gas introduction part, 15, 25, 55 cooler,
16, 26, 56 Mist removing member, 17, 17 'cleaning nozzle,
18, 27, 57, 63, 65, 66 piping, 19, 34 stirrer,
20 cleaning device, 24,54 filler,
28, 37, 58 tanks,
30 oxidation tank, 31 branch path, 32 on-off valve,
33 introduction part, 36 reflux path, 38 gypsum separator,
40 reactor, 41, 41 ′ first compressor, 42, 42 ′ second compressor,
43 1st cooler, 44 2nd cooler, 45 3rd cooler,
50 Denitration equipment, 61a, 61b column,
62a, 62b, 64a, 64b three-way switching valve,
67 heating device,
S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7 analyzer,
A1, A2 absorption liquid, C liquefied carbon dioxide, D desiccant,
G exhaust gas, G 'gas, W wash water.

Claims (11)

排ガスから硫黄酸化物を除去する脱硫部と、前記脱硫部より後段に配置されて排ガスから窒素酸化物を除去する脱硝部と、前記脱硫部及び前記脱硝部より後段に配置されて排ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収部とを有する排ガスの処理システムであって、前記脱硫部は、
カルシウム化合物を含有する吸収液を用いて前記排ガスから硫黄酸化物を除去する脱硫装置と、
前記脱硫装置から排出される排ガスを洗浄水を用いて洗浄して前記排ガスに含まれるカルシウム含有粒子を除去する洗浄装置と
を有する排ガスの処理システム。
A desulfurization section for removing sulfur oxide from the exhaust gas; a denitration section for removing nitrogen oxide from the exhaust gas disposed downstream from the desulfurization section; and a carbon dioxide from the exhaust gas disposed after the desulfurization section and the denitration section. An exhaust gas processing system having a carbon dioxide recovery unit for recovering
A desulfurization apparatus that removes sulfur oxides from the exhaust gas using an absorbent containing a calcium compound;
An exhaust gas treatment system comprising: a cleaning device that cleans exhaust gas discharged from the desulfurization device using cleaning water and removes calcium-containing particles contained in the exhaust gas.
前記脱硫装置は、前記排ガスに前記吸収液を散布する散布手段を有し、前記吸収液の散布によって前記排ガスを前記吸収液と接触させる気液接触相が形成される請求項1に記載の排ガスの処理システム。   2. The exhaust gas according to claim 1, wherein the desulfurization apparatus includes a spraying unit that sprays the absorption liquid onto the exhaust gas, and a gas-liquid contact phase that contacts the exhaust gas with the absorption liquid is formed by spraying the absorption liquid. Processing system. 前記脱硝部は、酸化反応を進行させて一酸化窒素から二酸化窒素を生成する反応装置と、水性の吸収液を用いて排ガスから二酸化窒素を除去する脱硝装置とを有する請求項1又は2に記載の排ガスの処理システム。   The denitration unit includes a reaction device that generates an oxidation reaction to generate nitrogen dioxide from nitric oxide, and a denitration device that removes nitrogen dioxide from exhaust gas using an aqueous absorbent. Exhaust gas treatment system. 前記反応装置は、前記脱硫部から排出される排ガスを圧縮するための少なくとも1つの圧縮器を有し、前記脱硝部は、更に、前記少なくとも1つの圧縮器によって圧縮される排ガスを冷却する少なくとも1つの冷却器を有する請求項3に記載の排ガスの処理システム。   The reactor has at least one compressor for compressing exhaust gas discharged from the desulfurization unit, and the denitration unit further cools at least one exhaust gas compressed by the at least one compressor. The exhaust gas treatment system according to claim 3, comprising two coolers. 前記反応装置は、排ガスを圧縮するための複数の圧縮器を有し、前記脱硝部は、更に複数の冷却器を有し、前記複数の圧縮器及び前記複数の冷却器は、圧縮及び冷却が交互に繰り返されるように交互に配置される請求項3又は4に記載の排ガスの処理システム。   The reactor includes a plurality of compressors for compressing exhaust gas, the denitration unit further includes a plurality of coolers, and the plurality of compressors and the plurality of coolers are capable of compressing and cooling. The exhaust gas treatment system according to claim 3 or 4, which is alternately arranged so as to be repeated alternately. 前記脱硫装置は、前記気液接触相を通過した排ガスが前記脱硫装置から排出される前に通過するように配置されるミスト除去部材を有し、前記ミスト除去部材は、前記排ガスの通過方向に対して傾斜させて間隙を設けて並列される複数の斜板によって構成される請求項2に記載の排ガスの処理システム。   The desulfurization device has a mist removal member that is disposed so that the exhaust gas that has passed through the gas-liquid contact phase passes before being discharged from the desulfurization device, and the mist removal member is arranged in a direction in which the exhaust gas passes. The exhaust gas treatment system according to claim 2, wherein the exhaust gas treatment system is configured by a plurality of swash plates that are arranged in parallel with a gap therebetween. 前記脱硫部は、更に、前記脱硫装置において前記排ガスの硫黄酸化物と前記吸収液のカルシウム化合物とから生じる石膏を前記吸収液から分離除去するための石膏分離機を有し、前記脱硫装置は、更に、前記石膏分離機によって石膏が除去された吸収液を用いて前記ミスト除去部材を洗浄するための洗浄ノズルを有する請求項6に記載の排ガスの処理システム。   The desulfurization unit further includes a gypsum separator for separating and removing gypsum generated from the sulfur oxide of the exhaust gas and the calcium compound of the absorption liquid in the desulfurization apparatus, and the desulfurization apparatus includes: The exhaust gas treatment system according to claim 6, further comprising a cleaning nozzle for cleaning the mist removing member using an absorbent from which gypsum has been removed by the gypsum separator. 前記洗浄装置は、前記脱硫装置より後段に配置され、前記洗浄水は、アルカリ剤としてナトリウム化合物を含有する請求項1〜7の何れか1項に記載の排ガスの処理システム。   The exhaust gas treatment system according to any one of claims 1 to 7, wherein the cleaning device is disposed downstream of the desulfurization device, and the cleaning water contains a sodium compound as an alkaline agent. 前記脱硫部は、更に、前記脱硫装置の前段に配置されて酸化反応を進行させて二酸化硫黄から三酸化硫黄を生成する第1反応部を有し、
前記脱硝部は、前記脱硫部より後段に配置されて酸化反応を進行させて一酸化窒素から二酸化窒素を生成する第2反応部と、水性の吸収液を用いて排ガスから二酸化窒素を除去する脱硝装置とを有する請求項1〜4,6〜7の何れか1項に記載の排ガスの処理システム。
The desulfurization unit further includes a first reaction unit that is arranged in a preceding stage of the desulfurization apparatus to cause an oxidation reaction to generate sulfur trioxide from sulfur dioxide,
The denitration unit is disposed downstream of the desulfurization unit and proceeds with an oxidation reaction to generate nitrogen dioxide from nitrogen monoxide, and a denitration unit that removes nitrogen dioxide from exhaust gas using an aqueous absorbent. The exhaust gas treatment system according to any one of claims 1 to 4 and 6 to 7, comprising an apparatus.
更に、排ガスから水分を除去する乾燥部と、排ガスから水銀を除去する水銀除去部とを有する請求項1〜9の何れか1項に記載の排ガスの処理システム。   The exhaust gas treatment system according to any one of claims 1 to 9, further comprising a drying unit that removes moisture from the exhaust gas and a mercury removal unit that removes mercury from the exhaust gas. 排ガスから硫黄酸化物を除去する脱硫処理と、排ガスから窒素酸化物を除去する脱硝処理と、排ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収処理とを有する排ガスの処理方法であって、前記脱硫処理は、
カルシウム化合物を含有する吸収液を用いて排ガスから硫黄酸化物を除去する脱硫工程と、
前記脱硫工程を経た排ガスを洗浄水を用いて洗浄して前記排ガスに含まれるカルシウム含有粒子を除去する洗浄工程と
を有する排ガスの処理方法。
An exhaust gas treatment method comprising: a desulfurization process for removing sulfur oxides from exhaust gas; a denitration process for removing nitrogen oxides from exhaust gas; and a carbon dioxide recovery process for recovering carbon dioxide from exhaust gas, wherein the desulfurization process comprises: ,
A desulfurization step of removing sulfur oxides from the exhaust gas using an absorbent containing a calcium compound;
And a cleaning step of removing the calcium-containing particles contained in the exhaust gas by cleaning the exhaust gas that has passed through the desulfurization step with cleaning water.
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