JP2895136B2 - 排ガスの処理方法 - Google Patents
排ガスの処理方法Info
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Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は排ガスの処理方法に関し、特に硫黄酸化物や
ハロゲンガスそれに煤塵などの有害成分を含む排ガスの
湿式処理方法に有利に適用することができる同方法に関
する。
ハロゲンガスそれに煤塵などの有害成分を含む排ガスの
湿式処理方法に有利に適用することができる同方法に関
する。
大気汚染防止の観点から、硫黄酸化物の除去装置とし
て湿式石灰−石膏法が広く実用化され、重油焚きボイ
ラ、石炭焚きボイラ、焼結プラント、金属精錬プラント
などの排ガス処理に利用されている。
て湿式石灰−石膏法が広く実用化され、重油焚きボイ
ラ、石炭焚きボイラ、焼結プラント、金属精錬プラント
などの排ガス処理に利用されている。
各種排ガスの中でも石炭焚きボイラ排ガスは硫黄酸化
物の他に煤塵、NOX、ハロゲンガスが多く含まれるの
で、その処理には最も高度な技術を要するものであり、
該排ガスの処理技術をもってすれば、他の排ガス処理は
容易になし得る場合が殆どである。
物の他に煤塵、NOX、ハロゲンガスが多く含まれるの
で、その処理には最も高度な技術を要するものであり、
該排ガスの処理技術をもってすれば、他の排ガス処理は
容易になし得る場合が殆どである。
そこで、以下特に石炭焚きボイラ排ガス処理に従来の
湿式排ガス処理を適用した場合について説明する。
湿式排ガス処理を適用した場合について説明する。
第２図において、石炭焚きボイラ（図示なし）の排ガ
スは前段に設置された乾式集塵装置（図示なし）にてフ
ライアッシュの大部分が排ガスより除去され、湿式排ガ
ス処理装置の構成機器の１つである吸収塔１に導入され
る。
スは前段に設置された乾式集塵装置（図示なし）にてフ
ライアッシュの大部分が排ガスより除去され、湿式排ガ
ス処理装置の構成機器の１つである吸収塔１に導入され
る。
吸収塔１内ではオーバーフロータイプのスプレーヘッ
ダー２より吸収塔循環スラリーを均一に分散させ、スプ
レーヘッダー２の下部に充填されたグリッド部３を完全
な濡れ壁状態としている。吸収液と排ガスが接触する上
記スプレーヘッダー２及びグリッド部３においては吸収
液中の水分が蒸発して排ガスを断熱冷却温度迄下げると
共に、SO2及びフッ素、塩素などのハロゲン等を吸収除
去する。
ダー２より吸収塔循環スラリーを均一に分散させ、スプ
レーヘッダー２の下部に充填されたグリッド部３を完全
な濡れ壁状態としている。吸収液と排ガスが接触する上
記スプレーヘッダー２及びグリッド部３においては吸収
液中の水分が蒸発して排ガスを断熱冷却温度迄下げると
共に、SO2及びフッ素、塩素などのハロゲン等を吸収除
去する。
グリッド部３を出たガスは煙道４を通り気液分離器５
に入り、該気液分離器５の内部に充填された折れ板の間
を通過する際に慣性衝突によりガス中の液滴が除去され
る。除去された液滴は排液ライン６により吸収塔１底部
の液循環タンク７に戻される。液循環タンク７には石灰
石スラリーをライン８より供給し、塔内でSO2を吸収し
て亜硫酸イオンを生成し、さらに亜硫酸イオンは排ガス
中の酸素及び空気ライン９より液循環タンク７に通気さ
れる空気により酸化して石膏とする。吸収塔１で生成し
た石膏スラリーは石膏スラリーライン10により脱水機11
に供給され、脱水された副生石膏12として取り出され系
外で利用される。一方脱水機11のろ液はろ液ライン13を
通して吸収液調製用に原料タンク14に送られ、ここで石
灰石供給ライン15により供給される石灰石と混合され
る。またろ液の一部は系内不純物濃度調整のため排水ラ
イン16より排水される。
に入り、該気液分離器５の内部に充填された折れ板の間
を通過する際に慣性衝突によりガス中の液滴が除去され
る。除去された液滴は排液ライン６により吸収塔１底部
の液循環タンク７に戻される。液循環タンク７には石灰
石スラリーをライン８より供給し、塔内でSO2を吸収し
て亜硫酸イオンを生成し、さらに亜硫酸イオンは排ガス
中の酸素及び空気ライン９より液循環タンク７に通気さ
れる空気により酸化して石膏とする。吸収塔１で生成し
た石膏スラリーは石膏スラリーライン10により脱水機11
に供給され、脱水された副生石膏12として取り出され系
外で利用される。一方脱水機11のろ液はろ液ライン13を
通して吸収液調製用に原料タンク14に送られ、ここで石
灰石供給ライン15により供給される石灰石と混合され
る。またろ液の一部は系内不純物濃度調整のため排水ラ
イン16より排水される。
第２図に示す従来法の不都合点は、高SO2吸収率を得
るためには長いグリッド充填部すなわち高い吸収塔を必
要とすることである。この問題はグリッド充填吸収塔に
限らずスプレー塔等他の型式の吸収塔全般に共通な課題
でもある。吸収塔高さが高くなれば設置工事費用がかさ
むだけでなくポテンシャル頭の増加のため循環液ポンプ
の駆動電力の増大をきたし処理原単位の増加をまねくこ
とになる。
るためには長いグリッド充填部すなわち高い吸収塔を必
要とすることである。この問題はグリッド充填吸収塔に
限らずスプレー塔等他の型式の吸収塔全般に共通な課題
でもある。吸収塔高さが高くなれば設置工事費用がかさ
むだけでなくポテンシャル頭の増加のため循環液ポンプ
の駆動電力の増大をきたし処理原単位の増加をまねくこ
とになる。
高吸収率を得るためには、一般に吸収液循環量を増大
させる方法、ガス空塔速度を低下させる方法等がある
が、前者はポンプ駆動電力の増大、後者は吸収塔の大型
化をまねく難点があった。
させる方法、ガス空塔速度を低下させる方法等がある
が、前者はポンプ駆動電力の増大、後者は吸収塔の大型
化をまねく難点があった。
前述の石炭焚き、特に高Ｓ含有石炭焚きボイラーの排
ガスを処理する場合には、入口SO2が高濃度となり、か
つ排ガス中のHFガスやフライアッシュに起因して生成さ
れるアルミニウムフッ素錯体（以下、ALFxと略記する）
により吸収剤である石灰石の溶出阻害が起こることが指
摘れており（例えば特開昭55-167023号公報）ますます
高脱硫率を得ることが困難になる。
ガスを処理する場合には、入口SO2が高濃度となり、か
つ排ガス中のHFガスやフライアッシュに起因して生成さ
れるアルミニウムフッ素錯体（以下、ALFxと略記する）
により吸収剤である石灰石の溶出阻害が起こることが指
摘れており（例えば特開昭55-167023号公報）ますます
高脱硫率を得ることが困難になる。
本発明は上記技術水準に鑑み、合目的な排ガス処理
法、特に高脱硫率を得る排ガスの処理方法を提供しよう
とするものである。
法、特に高脱硫率を得る排ガスの処理方法を提供しよう
とするものである。
〔課題を解決するための手段〕 本発明は排ガスをグリッドを充填した湿式排ガス処置
装置に導き、石灰石含有スラリーと接触させて浄化する
排ガスの処理方法において、該グリッド充填部と該湿式
排ガス処理装置を構成する機器の一つである気液分離器
間を結ぶ煙道内に石灰石含有スラリーの一部を噴霧する
と共に、該気液分離器内に充填された折れ板面に石灰石
含有スラリーのろ液の一部を灌水することを特徴とする
排ガスの処理方法である。
装置に導き、石灰石含有スラリーと接触させて浄化する
排ガスの処理方法において、該グリッド充填部と該湿式
排ガス処理装置を構成する機器の一つである気液分離器
間を結ぶ煙道内に石灰石含有スラリーの一部を噴霧する
と共に、該気液分離器内に充填された折れ板面に石灰石
含有スラリーのろ液の一部を灌水することを特徴とする
排ガスの処理方法である。
本発明方法の作用を明らかにするため、以下、第１図
の一実施態様図によって説明する。第１図において、符
号１〜16は第２図と全く同様であり、第１図では新たに
スラリースプレー用ライン17、スラリースプレー用ノズ
ル18ろ液灌水用ポンプ19、ろ液灌水用ライン20を付加し
た点のみが第２図と異なるだけである。
の一実施態様図によって説明する。第１図において、符
号１〜16は第２図と全く同様であり、第１図では新たに
スラリースプレー用ライン17、スラリースプレー用ノズ
ル18ろ液灌水用ポンプ19、ろ液灌水用ライン20を付加し
た点のみが第２図と異なるだけである。
石灰石含有スラリーと排ガスが接触するスプレーヘッ
ダー２及びグリッド部３においてはSO2及びフッ素、塩
素などのハロゲンガス、並びに排ガス中に同伴されるフ
ライアッシュ粒子が吸収除去される。石灰石含有スラリ
ーはSO2を吸収すると液中でHSO3 -，H2SO3等の化学種と
して存在するが、これら化学種は以下の平衡関係にあ
る。
ダー２及びグリッド部３においてはSO2及びフッ素、塩
素などのハロゲンガス、並びに排ガス中に同伴されるフ
ライアッシュ粒子が吸収除去される。石灰石含有スラリ
ーはSO2を吸収すると液中でHSO3 -，H2SO3等の化学種と
して存在するが、これら化学種は以下の平衡関係にあ
る。
H2SO3H+＋HSO3 - （１） ところで石灰石含有スラリーは排ガスと接触後SO2の
吸収にともないpHが低下するため、（１）式の平衡関係
は左辺に偏よる。すなわちH2SO3が増加する。液中にH2S
O3が増えるとこれに比例してSO2平衡分圧を有すること
となる。SO2吸収はガス側のSO2分圧と上記SO2平衡分圧
の差を推進力としているため吸収液のpHが下がると推進
力が低下し吸収速度が減少する。特にAlFxによる石灰石
の溶出阻害がある場合にはpHの低下が著しいためこの傾
向が強まる。
吸収にともないpHが低下するため、（１）式の平衡関係
は左辺に偏よる。すなわちH2SO3が増加する。液中にH2S
O3が増えるとこれに比例してSO2平衡分圧を有すること
となる。SO2吸収はガス側のSO2分圧と上記SO2平衡分圧
の差を推進力としているため吸収液のpHが下がると推進
力が低下し吸収速度が減少する。特にAlFxによる石灰石
の溶出阻害がある場合にはpHの低下が著しいためこの傾
向が強まる。
本発明の方法では次に述べる作用によりこの不都合が
解消される。すなわち、スラリースプレー用ライン17に
より分岐された石灰石含有スラリーがスラリースプレー
用ノズル18より煙道４内にスプレーされるとスプレーに
より生成される液滴と排ガスが接触する間に排ガス中に
残溜するSO2ガスを吸収除去することが可能となる。循
環タンク７内のpHは吸収塔１内を流下するpHよりも高い
ため、このスラリーに平衡なSO2分圧も小さい。従っ
て、このスラリーが煙道４内にスプレーされると高効率
でSO2の吸収が可能になる。入口SO2ガスの大部分（例え
ば90％）は吸収塔１内で除去され、残留するSO2（例え
ば10％）のみが後段のスプレーによる吸収除去の対象で
あるため、スラリースプレー用ライン17よりスラリース
プレー用ノズル18に供給されるスラリー量はスプレーヘ
ッダー２より吸収塔３に供給される量に比較して少なく
て済む。すなわち循環に要するポンプ駆動電力の増加は
僅かですむ。
解消される。すなわち、スラリースプレー用ライン17に
より分岐された石灰石含有スラリーがスラリースプレー
用ノズル18より煙道４内にスプレーされるとスプレーに
より生成される液滴と排ガスが接触する間に排ガス中に
残溜するSO2ガスを吸収除去することが可能となる。循
環タンク７内のpHは吸収塔１内を流下するpHよりも高い
ため、このスラリーに平衡なSO2分圧も小さい。従っ
て、このスラリーが煙道４内にスプレーされると高効率
でSO2の吸収が可能になる。入口SO2ガスの大部分（例え
ば90％）は吸収塔１内で除去され、残留するSO2（例え
ば10％）のみが後段のスプレーによる吸収除去の対象で
あるため、スラリースプレー用ライン17よりスラリース
プレー用ノズル18に供給されるスラリー量はスプレーヘ
ッダー２より吸収塔３に供給される量に比較して少なく
て済む。すなわち循環に要するポンプ駆動電力の増加は
僅かですむ。
さらにスプレーされた液滴の一部はガスに同伴される
が、後段に設置され気液分離器５により捕集されるた
め、処理後のガス中に同伴されると言う不都合も解消さ
れる。気液分離器５内に充填された折れ板上を捕集され
た液滴が液膜状スラリーとして流下する間に、さらにSO
2ガスの吸収が起こるため吸収率の向上には好都合であ
る。
が、後段に設置され気液分離器５により捕集されるた
め、処理後のガス中に同伴されると言う不都合も解消さ
れる。気液分離器５内に充填された折れ板上を捕集され
た液滴が液膜状スラリーとして流下する間に、さらにSO
2ガスの吸収が起こるため吸収率の向上には好都合であ
る。
折れ板上のスラリーはそのままでは懸濁固体が固着
し、ガス通路を閉塞する恐れがあるため、ろ液灌水用ラ
イン20より間欠的にろ液の一部を灌水して洗浄し固着を
防止する。ろ液は固液分離機11よりろ液灌水用ポンプ19
により抜き出して送水する。
し、ガス通路を閉塞する恐れがあるため、ろ液灌水用ラ
イン20より間欠的にろ液の一部を灌水して洗浄し固着を
防止する。ろ液は固液分離機11よりろ液灌水用ポンプ19
により抜き出して送水する。
なお上述ろ液の替わりに工業用水を使うことも、もち
ろん可能である。
ろん可能である。
石炭焚き排ガス200m3N/Hを処理する第１図の態様のパ
イロットプラントにより本発明方法を実施した。吸収塔
１に入る排ガスの性状を第１表に示す。
イロットプラントにより本発明方法を実施した。吸収塔
１に入る排ガスの性状を第１表に示す。
吸収塔１に循環する流量は５m3/H、スラリースプレー
用ノズル18よりスプレーされる吸収液スラリーは0.3m3/
Hとし、かつ、ろ液灌水用ライン20より0.2m3/Hのろ液を
１回/Hの割合で間欠的に供給したところ、気液分離器５
出口排ガス性状は第２表のとおりとなった。
用ノズル18よりスプレーされる吸収液スラリーは0.3m3/
Hとし、かつ、ろ液灌水用ライン20より0.2m3/Hのろ液を
１回/Hの割合で間欠的に供給したところ、気液分離器５
出口排ガス性状は第２表のとおりとなった。
また約170時間の連続運転後、気液分離器５内を解放
点検し折れ板面を目視観察したところ、表面にスケール
の付着は認められなかった。
点検し折れ板面を目視観察したところ、表面にスケール
の付着は認められなかった。
（比較例） 実施例と吸収塔１入口排ガス性状は同一条件下で、ス
ラリースプレー用ノズル18よりのスラリー供給及びろ液
灌水用ライン20よりのろ液の供給を停止したところ気液
分離器５出口の排ガス性状は第３表のとおりとなた。
ラリースプレー用ノズル18よりのスラリー供給及びろ液
灌水用ライン20よりのろ液の供給を停止したところ気液
分離器５出口の排ガス性状は第３表のとおりとなた。
また実施例と同様に約170時間の連続運転後、気液分
離器５内を解放点検したところ折れ板面の一部にスケー
ルの付着しているのが観察された。
離器５内を解放点検したところ折れ板面の一部にスケー
ルの付着しているのが観察された。
以上の実施例と比較例から、本発明の方法によれば吸
収塔高を変えることなく高脱硫率を達成することが可能
となる。
収塔高を変えることなく高脱硫率を達成することが可能
となる。
また吸収塔と気液分離器間にノズルを付設するだけで
上記効果を得られるため実現は極めて容易である。
上記効果を得られるため実現は極めて容易である。
さらに該ノズルより噴出するスラリー所要量は僅かで
あることから循環ポンプ駆動力の増大は最小に抑えるこ
とができる。
あることから循環ポンプ駆動力の増大は最小に抑えるこ
とができる。
第１図は本発明を石炭焚き排ガスの処理に適用した実施
例を説明するフロー図、第２図は従来の石炭焚き排ガス
の処理の一態様を示すフロー図である。
例を説明するフロー図、第２図は従来の石炭焚き排ガス
の処理の一態様を示すフロー図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鬼塚 雅和 広島県広島市西区観音新町４丁目６番22 号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−144733（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−61070（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−113775（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B01D 53/50,53/77
Claims (1)
- 【請求項１】排ガスをグリッドを充填した湿式排ガス処
置装置に導き、石灰石含有スラリーと接触させて浄化す
る排ガスの処理方法において、該グリッド充填部と該湿
式排ガス処理装置を構成する機器の一つである気液分離
器間を結ぶ煙道内に石灰石含有スラリーの一部を噴霧す
ると共に、該気液分離器内に充填された折れ板面に石灰
石含有スラリーのろ液の一部を灌水することを特徴とす
る排ガスの処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016200A JP2895136B2 (ja) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | 排ガスの処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016200A JP2895136B2 (ja) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | 排ガスの処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03221119A JPH03221119A (ja) | 1991-09-30 |
| JP2895136B2 true JP2895136B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=11909869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016200A Expired - Fee Related JP2895136B2 (ja) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | 排ガスの処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2895136B2 (ja) |
-
1990
- 1990-01-29 JP JP2016200A patent/JP2895136B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03221119A (ja) | 1991-09-30 |
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