JP2993891B2 - 廃ガスから二酸化硫黄を分離除去する方法 - Google Patents
廃ガスから二酸化硫黄を分離除去する方法Info
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- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
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- B01D53/507—Sulfur oxides by treating the gases with other liquids
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃ガスを吸収塔内
において海水で圧縮し、硫黄化合物を含有させた海水を
吸収塔の塔底から排出し、後反応槽中において新たな海
水と混合させて、廃ガスから二酸化硫黄を分離、除去す
る方法に関する。
において海水で圧縮し、硫黄化合物を含有させた海水を
吸収塔の塔底から排出し、後反応槽中において新たな海
水と混合させて、廃ガスから二酸化硫黄を分離、除去す
る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】廃ガス流から二酸化硫黄を分離、除去す
るために、海水を吸収液体として使用する廃ガス浄化方
法は、例えば西独特許２３２２９５８号公報から公知で
ある。この方法は当初から実用化され、現に数個所の海
岸で実施されている（Ｖｅｒｆａｈｒｅｎｓｔｅｃｈｎ
ｉｋ、２５（１９９１）、９号、１２−１４頁）。この
公知方法は、海水中に含有されている重炭酸塩を、吸収
されたＳＯ2 から無害な硫酸塩への転化のために使用す
る。
るために、海水を吸収液体として使用する廃ガス浄化方
法は、例えば西独特許２３２２９５８号公報から公知で
ある。この方法は当初から実用化され、現に数個所の海
岸で実施されている（Ｖｅｒｆａｈｒｅｎｓｔｅｃｈｎ
ｉｋ、２５（１９９１）、９号、１２−１４頁）。この
公知方法は、海水中に含有されている重炭酸塩を、吸収
されたＳＯ2 から無害な硫酸塩への転化のために使用す
る。
【０００３】吸収処理圏における洗浄液の必要性は、気
相と液相の間の物質移動により決定される。公知技術に
おいては、できるだけ少量の洗浄液で処理される。洗浄
液使用量を少くするために、しばしば良好な物質移動を
もたらし得る充填塔が使用される。洗浄液としての海水
で処理される場合、所定量の洗浄液では、重炭酸塩量も
おのずから制約される。すなわち、吸収されたＳＯ2 量
の一部分のみが反応するに止まり、大部分のＳＯ2 が溶
解された未反応ＳＯ2 として、吸収塔の塔底から洗浄液
と共に排出される。洗浄液は、さらに廃ガス中の大きい
ＣＯ2 分圧のため、ＣＯ2 で飽和せしめられる。実際的
な経験から、吸収塔塔底液のｐＨ値はｐＨ２から３であ
ることが判明している。後反応槽において、吸収塔から
排出された洗浄液に新たな海水が添加されるが、その量
は分離、除去された二酸化硫黄の中和のための重炭酸塩
の量が充分であるようにして決定される。後反応槽内で
は、一方において硫酸塩形成のため、他方においてＣＯ
2 駆出のため、充分な曝気が行われねばならない。大量
の空気と、これに対応して充分なコンプレッサ能力が必
要である。また、後反応槽内においてもたらされる約
５．５より大きいｐＨ値範囲では、ｐＨ値に依存する酸
化反応速度は、これに対応して低下する。従って、完全
な硫酸塩形成のための充分な滞留時間を保証するため
に、大きい後反応槽で処理する必要がある。実際的経験
から、曝気処理に附される後反応槽は、１０から１５分
の滞留時間に対処しなければならないことが判明してい
る。さらに他の問題は、後反応槽周囲にもたらされる悪
臭である。これは、吸収塔塔底から排出され、後反応槽
中に流入する液体から放散される未反応ＳＯ2 に基因す
る。未反応ＳＯ2 は強力な曝気によってもほとんど酸化
されない。
相と液相の間の物質移動により決定される。公知技術に
おいては、できるだけ少量の洗浄液で処理される。洗浄
液使用量を少くするために、しばしば良好な物質移動を
もたらし得る充填塔が使用される。洗浄液としての海水
で処理される場合、所定量の洗浄液では、重炭酸塩量も
おのずから制約される。すなわち、吸収されたＳＯ2 量
の一部分のみが反応するに止まり、大部分のＳＯ2 が溶
解された未反応ＳＯ2 として、吸収塔の塔底から洗浄液
と共に排出される。洗浄液は、さらに廃ガス中の大きい
ＣＯ2 分圧のため、ＣＯ2 で飽和せしめられる。実際的
な経験から、吸収塔塔底液のｐＨ値はｐＨ２から３であ
ることが判明している。後反応槽において、吸収塔から
排出された洗浄液に新たな海水が添加されるが、その量
は分離、除去された二酸化硫黄の中和のための重炭酸塩
の量が充分であるようにして決定される。後反応槽内で
は、一方において硫酸塩形成のため、他方においてＣＯ
2 駆出のため、充分な曝気が行われねばならない。大量
の空気と、これに対応して充分なコンプレッサ能力が必
要である。また、後反応槽内においてもたらされる約
５．５より大きいｐＨ値範囲では、ｐＨ値に依存する酸
化反応速度は、これに対応して低下する。従って、完全
な硫酸塩形成のための充分な滞留時間を保証するため
に、大きい後反応槽で処理する必要がある。実際的経験
から、曝気処理に附される後反応槽は、１０から１５分
の滞留時間に対処しなければならないことが判明してい
る。さらに他の問題は、後反応槽周囲にもたらされる悪
臭である。これは、吸収塔塔底から排出され、後反応槽
中に流入する液体から放散される未反応ＳＯ2 に基因す
る。未反応ＳＯ2 は強力な曝気によってもほとんど酸化
されない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明により解
決されるべき課題は、冒頭の技術分野の項に示された公
知方法において、比較的小さい後反応槽で処理されるこ
とができ、また放散ＳＯ2 による悪臭をもたらすことが
なく、しかも酸化空気量を低減し得る方法を提供するこ
とである。
決されるべき課題は、冒頭の技術分野の項に示された公
知方法において、比較的小さい後反応槽で処理されるこ
とができ、また放散ＳＯ2 による悪臭をもたらすことが
なく、しかも酸化空気量を低減し得る方法を提供するこ
とである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】しかるに上記の課題は、
廃ガスを吸収塔内において海水で圧縮し、吸収塔の塔底
液を曝気処理に附することにより、塔底液に含まれる重
亜硫酸塩を重硫酸塩に転化させ、吸収塔の塔底から液体
を排出し、硫酸塩形成および中和のため、後反応槽中に
おいて、これを新たな海水と混合し、吸収塔の塔底から
排出された液体のｐＨ値を測定して、ｐＨ４．０からｐ
Ｈ５の範囲に確定される目標値からの偏差値を確認し、
この測定偏差値によって、塔底洗浄液に直接給送される
べき添加海水流を、または吸収塔の塔底から吸収圏に返
還給送されるべき液体流を制御することを特徴とする、
廃ガスから二酸化硫黄を分離、除去する方法により解決
されることが本発明者らにより見出された。
廃ガスを吸収塔内において海水で圧縮し、吸収塔の塔底
液を曝気処理に附することにより、塔底液に含まれる重
亜硫酸塩を重硫酸塩に転化させ、吸収塔の塔底から液体
を排出し、硫酸塩形成および中和のため、後反応槽中に
おいて、これを新たな海水と混合し、吸収塔の塔底から
排出された液体のｐＨ値を測定して、ｐＨ４．０からｐ
Ｈ５の範囲に確定される目標値からの偏差値を確認し、
この測定偏差値によって、塔底洗浄液に直接給送される
べき添加海水流を、または吸収塔の塔底から吸収圏に返
還給送されるべき液体流を制御することを特徴とする、
廃ガスから二酸化硫黄を分離、除去する方法により解決
されることが本発明者らにより見出された。
【０００６】上記の塔底液のｐＨ目標値は、ｐＨ４．１
５から４．５の範囲で確定されることが好ましい。さら
に、後反応槽において、新たな海水の添加によりｐＨ値
は少くもと６．０に調整されるのが好ましい。
５から４．５の範囲で確定されることが好ましい。さら
に、後反応槽において、新たな海水の添加によりｐＨ値
は少くもと６．０に調整されるのが好ましい。
【０００７】本発明方法において、吸収塔塔底における
脱硫生成物の酸化が行われるが、同時に吸収塔に給送さ
れる海水量が決定される。これは吸収された二酸化硫黄
を重亜硫酸塩に転化するに必要な化学量論的量の重炭酸
塩から算出される。
脱硫生成物の酸化が行われるが、同時に吸収塔に給送さ
れる海水量が決定される。これは吸収された二酸化硫黄
を重亜硫酸塩に転化するに必要な化学量論的量の重炭酸
塩から算出される。
【０００８】塔の吸収圏に給送される洗浄液の量は、化
学反応式を顧慮することなく、あらかじめ定められてい
る洗浄効果度、すなわち廃ガスの排出時のＳＯ2 濃度と
導入時のＳＯ2 濃度の割合を決定すれば足りる。例えば
邪魔板のような組込み部材を持たない吸収圏を有し、か
つ大きい面積比流量をもたらすように設計された吸収塔
で処理するのが好ましい。吸収圏で必要な洗浄液の量が
過少であり、従って海水に含有される重炭酸塩の量が、
吸収された二酸化硫黄の化学的結合に充分でない場合に
は、塔底洗浄液に直接給送される添加海水流量の本発明
による制御が必要である。他方において、ガス洗浄に必
要な液体の量が過多であり、従って海水により過剰量の
重炭酸塩が供給される場合には、本発明により吸収塔の
塔底からその吸収圏に液体流が返還給送され、塔底液の
ｐＨ値が予め設定されている目標値に対応するように量
的制御が行われる。この洗浄液の返還給送により、吸収
塔において自由に使用される重炭酸塩の量と、塔の吸収
圏における液圧的負荷とは、相互に無関係に調整され得
る。このような装置操業態様において、塔底洗浄液に直
接給送されるべき海水流は、不必要となることが理解さ
れる。
学反応式を顧慮することなく、あらかじめ定められてい
る洗浄効果度、すなわち廃ガスの排出時のＳＯ2 濃度と
導入時のＳＯ2 濃度の割合を決定すれば足りる。例えば
邪魔板のような組込み部材を持たない吸収圏を有し、か
つ大きい面積比流量をもたらすように設計された吸収塔
で処理するのが好ましい。吸収圏で必要な洗浄液の量が
過少であり、従って海水に含有される重炭酸塩の量が、
吸収された二酸化硫黄の化学的結合に充分でない場合に
は、塔底洗浄液に直接給送される添加海水流量の本発明
による制御が必要である。他方において、ガス洗浄に必
要な液体の量が過多であり、従って海水により過剰量の
重炭酸塩が供給される場合には、本発明により吸収塔の
塔底からその吸収圏に液体流が返還給送され、塔底液の
ｐＨ値が予め設定されている目標値に対応するように量
的制御が行われる。この洗浄液の返還給送により、吸収
塔において自由に使用される重炭酸塩の量と、塔の吸収
圏における液圧的負荷とは、相互に無関係に調整され得
る。このような装置操業態様において、塔底洗浄液に直
接給送されるべき海水流は、不必要となることが理解さ
れる。
【０００９】本発明方法において、吸収塔の塔底液のｐ
Ｈ制御が行われるために、塔底から排出される液体中に
は未反応ＳＯ2 は全く含まれず、従って後反応槽中にお
いて放散され、悪臭問題を惹起することは全くない。吸
収圏で分離、除去された二酸化硫黄は、塔底で重亜硫酸
塩に、曝気処理によりさらに重硫酸塩に転化される。本
発明による４．０から５、ことに４．１５から４．５の
範囲のｐＨ値調整は、吸収塔からの比較的僅少の液体部
分流に対して、液体流中における最大限の重亜硫酸塩濃
度を保証し、重炭酸塩への迅速な転化の前提条件を充足
する。強酸性環境の故に、高い酸化反応速度が達成さ
れ、従って吸収塔の塔底における液体の滞留時間は短く
ても充分である。廃ガスと海水の組成によって、必要滞
留時間１分から２．５分の範囲で変化する。本発明によ
り調整される最も都合のよい条件（僅少の液体部分流、
高い酸化反応速度）のために、吸収塔塔底における洗浄
液の酸化は、低額の装置稼働コストで実現され得る。さ
らに、液体量が僅少であるために、これに対応して僅少
の酸化空気量で処理され得る。
Ｈ制御が行われるために、塔底から排出される液体中に
は未反応ＳＯ2 は全く含まれず、従って後反応槽中にお
いて放散され、悪臭問題を惹起することは全くない。吸
収圏で分離、除去された二酸化硫黄は、塔底で重亜硫酸
塩に、曝気処理によりさらに重硫酸塩に転化される。本
発明による４．０から５、ことに４．１５から４．５の
範囲のｐＨ値調整は、吸収塔からの比較的僅少の液体部
分流に対して、液体流中における最大限の重亜硫酸塩濃
度を保証し、重炭酸塩への迅速な転化の前提条件を充足
する。強酸性環境の故に、高い酸化反応速度が達成さ
れ、従って吸収塔の塔底における液体の滞留時間は短く
ても充分である。廃ガスと海水の組成によって、必要滞
留時間１分から２．５分の範囲で変化する。本発明によ
り調整される最も都合のよい条件（僅少の液体部分流、
高い酸化反応速度）のために、吸収塔塔底における洗浄
液の酸化は、低額の装置稼働コストで実現され得る。さ
らに、液体量が僅少であるために、これに対応して僅少
の酸化空気量で処理され得る。
【００１０】酸化空気により、塔底の洗浄液から二酸化
炭素が効率的に釈放されるＣＯ2 で、ほぼ飽和された溶
液からＣＯ2 の駆出が行われる。塔底から部分的に中和
された、中間生成物、重硫酸塩含有液が排出され、これ
は後反応槽中において、中和および硫酸塩形成のため
に、新たな海水と混合される。この後反応槽における曝
気は、もはや原則的に不必要である。これは、まず酸化
による重亜硫酸塩から重硫酸塩への転化が洗浄塔塔底に
おいてすでに完全に行われていること、ことに塔底にお
ける曝気により大量のＣＯ2 洗浄液から駆出されている
からである。従って、技術分野の項において述べた、本
発明の出発点を成す公知技術に比べて、極めて小型の後
反応槽により処理され得る。酸化空気の使用量およびこ
れを圧縮するためのコンプレッサ駆動エネルギー量も同
様に低減される。
炭素が効率的に釈放されるＣＯ2 で、ほぼ飽和された溶
液からＣＯ2 の駆出が行われる。塔底から部分的に中和
された、中間生成物、重硫酸塩含有液が排出され、これ
は後反応槽中において、中和および硫酸塩形成のため
に、新たな海水と混合される。この後反応槽における曝
気は、もはや原則的に不必要である。これは、まず酸化
による重亜硫酸塩から重硫酸塩への転化が洗浄塔塔底に
おいてすでに完全に行われていること、ことに塔底にお
ける曝気により大量のＣＯ2 洗浄液から駆出されている
からである。従って、技術分野の項において述べた、本
発明の出発点を成す公知技術に比べて、極めて小型の後
反応槽により処理され得る。酸化空気の使用量およびこ
れを圧縮するためのコンプレッサ駆動エネルギー量も同
様に低減される。
【００１１】塔底洗浄液を曝気処理するために使用され
る空気流は、塔底に給送される前にジェット噴射水によ
り冷却されるのが好ましい。
る空気流は、塔底に給送される前にジェット噴射水によ
り冷却されるのが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下において、実施態様を例示す
る添附図面を参照して本発明をさらに具体的に説明す
る。
る添附図面を参照して本発明をさらに具体的に説明す
る。
【００１３】図１に示される本発明方法実施装置は、廃
ガス導管２が接続されている吸収塔１、海水ポンプ装置
３、後反応槽４、吸収塔１および後反応槽４に接続され
ている海水給送導管５、吸収塔１の塔底６に接続され、
かつ空気圧縮装置８を具備する曝気用装置７および塔底
６に設けられた圧搾空気噴出管装置９を有する。吸収塔
１は、本実施態様においては、対向流洗浄装置として構
成されており、海水は吸収塔の吸収圏１０おける単数も
しくは複数のノズル列から給送される。塔の吸収圏１０
には、特に組込み装置は設けられない。塔底６からの液
体は導管１１を経て、後反応槽４に給送される。処理さ
れた排液１２は、後反応槽４から海に排出される。
ガス導管２が接続されている吸収塔１、海水ポンプ装置
３、後反応槽４、吸収塔１および後反応槽４に接続され
ている海水給送導管５、吸収塔１の塔底６に接続され、
かつ空気圧縮装置８を具備する曝気用装置７および塔底
６に設けられた圧搾空気噴出管装置９を有する。吸収塔
１は、本実施態様においては、対向流洗浄装置として構
成されており、海水は吸収塔の吸収圏１０おける単数も
しくは複数のノズル列から給送される。塔の吸収圏１０
には、特に組込み装置は設けられない。塔底６からの液
体は導管１１を経て、後反応槽４に給送される。処理さ
れた排液１２は、後反応槽４から海に排出される。
【００１４】通常、ＨＣＯ3 −として示される海水のア
ルカリ度は、廃ガスから吸収されるＳＯ2 の形成、中和
のために利用される。１９８／ｋｇの塩素量ないし塩分
を含有する標準的海水は、０．１４ｇ／ｋｇのＨＣＯ3
分を含有する。海水はその出所に応じて、０．３２ｇ／
ｋｇ（アラブ海）までの重炭酸塩を含有する。この数値
は平均値であって、この数値は例えば入江、河口などの
場所によって著しく相違する（ウルマン、２４巻、２１
３／２１４頁）。
ルカリ度は、廃ガスから吸収されるＳＯ2 の形成、中和
のために利用される。１９８／ｋｇの塩素量ないし塩分
を含有する標準的海水は、０．１４ｇ／ｋｇのＨＣＯ3
分を含有する。海水はその出所に応じて、０．３２ｇ／
ｋｇ（アラブ海）までの重炭酸塩を含有する。この数値
は平均値であって、この数値は例えば入江、河口などの
場所によって著しく相違する（ウルマン、２４巻、２１
３／２１４頁）。
【００１５】廃ガスは、吸収塔１内において、海水によ
る衝撃を受け、廃ガス中に気体状で含有されていた二酸
化硫黄は、洗浄液として使用される海水中に物理的に吸
収される。
る衝撃を受け、廃ガス中に気体状で含有されていた二酸
化硫黄は、洗浄液として使用される海水中に物理的に吸
収される。
【００１６】
【化１】 吸収塔に給送される海水量は、これに含有される重炭酸
塩が化学量論的に、吸収されている二酸化硫黄を重亜硫
酸塩に充分に転化させるに足る量である。吸収塔１の塔
底液６は曝気処理に附され、これにより重亜硫酸塩は重
硫酸塩に転化される。塔底６において部分的反応と酸化
が行われるが、これは以下の反応式により表される。
塩が化学量論的に、吸収されている二酸化硫黄を重亜硫
酸塩に充分に転化させるに足る量である。吸収塔１の塔
底液６は曝気処理に附され、これにより重亜硫酸塩は重
硫酸塩に転化される。塔底６において部分的反応と酸化
が行われるが、これは以下の反応式により表される。
【００１７】
【化２】 重硫酸塩含有液体は、吸収塔１の塔底６から排出され、
硫酸塩形成およびｐＨ値調整のために後反応槽４に給送
され、ここで新たな海水と烈しく混合される。後反応槽
４における硫酸塩形成は、以下の反応式により表され
る。
硫酸塩形成およびｐＨ値調整のために後反応槽４に給送
され、ここで新たな海水と烈しく混合される。後反応槽
４における硫酸塩形成は、以下の反応式により表され
る。
【００１８】
【化３】 本発明方法実施装置内で行われる化学反応は、模式的に
図２に示される。横座標には、装置に給送されるべき海
水量が、廃ガス量に対してＬ／Ｇ（リットル／ｍ3 ）で
表される。縦座標には、出発材料および反応生成物のモ
ル量が、それぞれ廃ガス中のＳＯ2 分（モル％）のモル
量に対して表される。洗浄効果度はηで表される。
図２に示される。横座標には、装置に給送されるべき海
水量が、廃ガス量に対してＬ／Ｇ（リットル／ｍ3 ）で
表される。縦座標には、出発材料および反応生成物のモ
ル量が、それぞれ廃ガス中のＳＯ2 分（モル％）のモル
量に対して表される。洗浄効果度はηで表される。
【００１９】カーブＯＡＢＣ**Ｄ**として、分離された
ＳＯ2 量（ＳＯ2AbS／ＳＯ2Ein）（Ａｂｓは「分離され
た」、Ｅｉｎは、「給送、使用された」を意味する）が
表され、カーブＯＢＣＤとして、給送されるべき重炭酸
塩量、カーブＯＢＣＤ2 として、転化された重炭酸塩総
量（ｒｅａｇは「反応、転化された」を意味する）、カ
ーブＯＢとして、吸収塔中において転化された重炭酸塩
量がそれぞれ表され、カーブＯＭＡ**Ｂ**として、溶液
（ＳＯ2gel／ＳＯ2Ein）中の遊離ＳＯ2 量（これは分離
されたＳＯ2 と、転化された重炭酸塩との差に対応す
る）が表され、カーブＣ1 Ｄ1 として、後反応槽中にお
いて反応しない過剰量の重炭酸塩量（ＨＣＯ3Rest -／
ＳＯ2Ein、Ｒｅｓｔは「残存した」を意味する）が表さ
れ、カーブＯＢＣ1 として、吸収塔の塔底、後反応槽中
における重炭酸塩の増量ないし減量（ＨＳＯ4 -／ＳＯ
2Ein）が表され、カーブＢ**Ｃ**として、後反応槽中に
おける硫酸塩の増量（ＳＯ4 --／ＳＯ2Ein）が表さ
れ、カーブＯＡ*、Ａ*Ｂ*、Ｂ*Ｃ*として、液中に溶解
されたＣＯ2 量（ＣＯ2gel／ＳＯ2Ein）が表される。
ＳＯ2 量（ＳＯ2AbS／ＳＯ2Ein）（Ａｂｓは「分離され
た」、Ｅｉｎは、「給送、使用された」を意味する）が
表され、カーブＯＢＣＤとして、給送されるべき重炭酸
塩量、カーブＯＢＣＤ2 として、転化された重炭酸塩総
量（ｒｅａｇは「反応、転化された」を意味する）、カ
ーブＯＢとして、吸収塔中において転化された重炭酸塩
量がそれぞれ表され、カーブＯＭＡ**Ｂ**として、溶液
（ＳＯ2gel／ＳＯ2Ein）中の遊離ＳＯ2 量（これは分離
されたＳＯ2 と、転化された重炭酸塩との差に対応す
る）が表され、カーブＣ1 Ｄ1 として、後反応槽中にお
いて反応しない過剰量の重炭酸塩量（ＨＣＯ3Rest -／
ＳＯ2Ein、Ｒｅｓｔは「残存した」を意味する）が表さ
れ、カーブＯＢＣ1 として、吸収塔の塔底、後反応槽中
における重炭酸塩の増量ないし減量（ＨＳＯ4 -／ＳＯ
2Ein）が表され、カーブＢ**Ｃ**として、後反応槽中に
おける硫酸塩の増量（ＳＯ4 --／ＳＯ2Ein）が表さ
れ、カーブＯＡ*、Ａ*Ｂ*、Ｂ*Ｃ*として、液中に溶解
されたＣＯ2 量（ＣＯ2gel／ＳＯ2Ein）が表される。
【００２０】吸収塔１の吸収圏１０において、海水のＣ
Ｏ2 飽和（カーブＯＡ*）が行われ、塔底６において、
酸化空気によるＣＯ2 の駆出（カーブＡ*Ｂ*）が行われ
る。後反応槽４中における反応により、廃水中に溶解さ
れた二酸化炭素の濃縮が行われる（カーブＢ*Ｃ*）。後
反応槽４から排出される廃水１２のｐＨ値については、
主として遊離ＣＯ2 濃度（Ｄ*点）および過剰量重炭酸
塩濃度（Ｄ1 点）が決定的に影響する。これに対して、
海水総使用量を増大させることが、最も有効である。さ
らに、後反応槽４におけるＣＯ2 の駆出も、ある程度有
効である。
Ｏ2 飽和（カーブＯＡ*）が行われ、塔底６において、
酸化空気によるＣＯ2 の駆出（カーブＡ*Ｂ*）が行われ
る。後反応槽４中における反応により、廃水中に溶解さ
れた二酸化炭素の濃縮が行われる（カーブＢ*Ｃ*）。後
反応槽４から排出される廃水１２のｐＨ値については、
主として遊離ＣＯ2 濃度（Ｄ*点）および過剰量重炭酸
塩濃度（Ｄ1 点）が決定的に影響する。これに対して、
海水総使用量を増大させることが、最も有効である。さ
らに、後反応槽４におけるＣＯ2 の駆出も、ある程度有
効である。
【００２１】図２は、また海水の部分流ないし側流を吸
収塔１に供与する装置操作態様を示している。第１部分
流は、塔の吸収圏１０の単一もしくは複数のノズル段
に、洗浄液として給送される。洗浄液の重炭酸塩量は、
吸収されたＳＯ2 を完全に化学反応させるには不充分で
ある場合、添加海水量は、重炭酸塩必要量を補充するた
め、導管１３を経て、直接的に塔底６に供給される。
収塔１に供与する装置操作態様を示している。第１部分
流は、塔の吸収圏１０の単一もしくは複数のノズル段
に、洗浄液として給送される。洗浄液の重炭酸塩量は、
吸収されたＳＯ2 を完全に化学反応させるには不充分で
ある場合、添加海水量は、重炭酸塩必要量を補充するた
め、導管１３を経て、直接的に塔底６に供給される。
【００２２】また、塔の吸収圏におけるガス洗浄に必要
な洗浄液量が極めて大量であって、洗浄液として海水を
使用する場合、化学量論的量を超える量の重炭酸塩が、
導管５により吸収塔１に給送される場合もあり得る。こ
のような事態は、ことに廃ガス流中のＳＯ2 濃度が低
く、重炭酸塩を高濃度で含有する海水が使用される場合
に生起する。このような場合には、化学量論的量を超え
る重炭酸塩量を低減させるため、洗浄液としての海水
を、塔底６から吸収圏１０に返還給送する。この洗浄液
の返還給送により、吸収塔１において使用されるべき重
炭酸塩の量と塔の吸収圏１０の液圧とは、相互に無関係
に調整可能になされる。硫酸塩形成反応は、図３から認
められるように、吸収塔の塔底６においてすでに若干行
われている。塔底６から吸収圏１０への逆流により、重
炭酸塩の量は調整され得る。
な洗浄液量が極めて大量であって、洗浄液として海水を
使用する場合、化学量論的量を超える量の重炭酸塩が、
導管５により吸収塔１に給送される場合もあり得る。こ
のような事態は、ことに廃ガス流中のＳＯ2 濃度が低
く、重炭酸塩を高濃度で含有する海水が使用される場合
に生起する。このような場合には、化学量論的量を超え
る重炭酸塩量を低減させるため、洗浄液としての海水
を、塔底６から吸収圏１０に返還給送する。この洗浄液
の返還給送により、吸収塔１において使用されるべき重
炭酸塩の量と塔の吸収圏１０の液圧とは、相互に無関係
に調整可能になされる。硫酸塩形成反応は、図３から認
められるように、吸収塔の塔底６においてすでに若干行
われている。塔底６から吸収圏１０への逆流により、重
炭酸塩の量は調整され得る。
【００２３】海水補給導管１３を流れる海水流も、導管
１４により塔底６から吸収圏１０に逆送される液体流も
共に制御され得る。量制御は、塔底６から排出される液
ｐＨ値に関連して行われる。この目的のために、図１に
示される装置は、ｐＨ実際値を計測する装置１６と、補
給されるべき海水量および塔底から吸収圏への逆流量を
調整する流量制御装置１７とを具備している。塔底６か
ら吸収圏１０に返還給送される液のｐＨ値を測定し、こ
れが４．１５から４．５のｐＨ値範囲内において予め設
定された目標値を逸脱する偏差を確認する。この偏差値
に対応して、塔底６に補給される海水流１３または塔底
から吸収圏への返還給送液流１４が、量的に制御され
る。ｐＨ値に依存する流量制御により、塔底液６のｐＨ
値は、４．１５から４．５の狭いｐＨ値範囲内に維持さ
れる。
１４により塔底６から吸収圏１０に逆送される液体流も
共に制御され得る。量制御は、塔底６から排出される液
ｐＨ値に関連して行われる。この目的のために、図１に
示される装置は、ｐＨ実際値を計測する装置１６と、補
給されるべき海水量および塔底から吸収圏への逆流量を
調整する流量制御装置１７とを具備している。塔底６か
ら吸収圏１０に返還給送される液のｐＨ値を測定し、こ
れが４．１５から４．５のｐＨ値範囲内において予め設
定された目標値を逸脱する偏差を確認する。この偏差値
に対応して、塔底６に補給される海水流１３または塔底
から吸収圏への返還給送液流１４が、量的に制御され
る。ｐＨ値に依存する流量制御により、塔底液６のｐＨ
値は、４．１５から４．５の狭いｐＨ値範囲内に維持さ
れる。
【００２４】本発明による制御を、図４に示される、海
水中に溶解されている未反応ＳＯ2、重亜硫酸塩イオ
ン、亜硫酸イオンの平衡分配状態を示す図４により、さ
らに明らかにする。すなわち、図４から、使用された海
水において、ｐＨ４．１５において重亜硫酸塩の最大限
濃度が予想され得る。さらにｐＨ値が低くなれば、溶液
中にはさらに余分の溶解された未反応ＳＯ2 が存在し得
るが、これによりｐＨ値が高くなると、亜硫酸塩イオン
の存在量は次第に少くなる。海水を正確に給送し、制御
する本発明方法により、洗浄液中に分離排出されたＳＯ
2 は完全に反応転化し、遊離、未反応ＳＯ2 は溶液中に
存在しない。本発明によるｐＨ値制御、ことに４．１５
から４．５の間の狭いｐＨ値範囲における調整は、さら
に吸収塔１から後反応槽４に給送される洗浄液を、重亜
硫酸塩形成に理想的な条件に置く。従って本発明方法に
より、結果的に後反応槽に給送される液は最早悪臭をも
たらさない。気相ＳＯ2 の放散はあり得ないからであ
る。また本発明方法により、結果的に、塔底６において
行われるべき酸化が、ここでもたらされる重亜硫酸塩の
極めて高い濃度のために著しく促進されることになる。
この高い酸化反応速度のために、被処理液体の塔底にお
ける滞留時間は極めて短くて済む。廃ガスと使用される
海水の組成により、この滞留時間は１から２．５分の間
で相違する。
水中に溶解されている未反応ＳＯ2、重亜硫酸塩イオ
ン、亜硫酸イオンの平衡分配状態を示す図４により、さ
らに明らかにする。すなわち、図４から、使用された海
水において、ｐＨ４．１５において重亜硫酸塩の最大限
濃度が予想され得る。さらにｐＨ値が低くなれば、溶液
中にはさらに余分の溶解された未反応ＳＯ2 が存在し得
るが、これによりｐＨ値が高くなると、亜硫酸塩イオン
の存在量は次第に少くなる。海水を正確に給送し、制御
する本発明方法により、洗浄液中に分離排出されたＳＯ
2 は完全に反応転化し、遊離、未反応ＳＯ2 は溶液中に
存在しない。本発明によるｐＨ値制御、ことに４．１５
から４．５の間の狭いｐＨ値範囲における調整は、さら
に吸収塔１から後反応槽４に給送される洗浄液を、重亜
硫酸塩形成に理想的な条件に置く。従って本発明方法に
より、結果的に後反応槽に給送される液は最早悪臭をも
たらさない。気相ＳＯ2 の放散はあり得ないからであ
る。また本発明方法により、結果的に、塔底６において
行われるべき酸化が、ここでもたらされる重亜硫酸塩の
極めて高い濃度のために著しく促進されることになる。
この高い酸化反応速度のために、被処理液体の塔底にお
ける滞留時間は極めて短くて済む。廃ガスと使用される
海水の組成により、この滞留時間は１から２．５分の間
で相違する。
【００２５】後反応槽４内において新たな海水を添加す
ることにより、ｐＨ値は６．０から７の間に調整され
る。装置に供与される海水全量の約１／３が吸収塔ない
し８洗浄塔１に、約２／３が後反応槽４に振り向けられ
る。酸化反応は塔底において行われるので、後反応槽中
で行われる酸化は極めて少量の空気量で行われ得る。曝
気に使用される空気流は、水ジェット噴射により冷却さ
れるのが好ましい。このため、曝気処理装置７には冷却
水用の混合室１８が設けられる。もちろん冷却水として
海水を使用し得る。
ることにより、ｐＨ値は６．０から７の間に調整され
る。装置に供与される海水全量の約１／３が吸収塔ない
し８洗浄塔１に、約２／３が後反応槽４に振り向けられ
る。酸化反応は塔底において行われるので、後反応槽中
で行われる酸化は極めて少量の空気量で行われ得る。曝
気に使用される空気流は、水ジェット噴射により冷却さ
れるのが好ましい。このため、曝気処理装置７には冷却
水用の混合室１８が設けられる。もちろん冷却水として
海水を使用し得る。
【図１】廃ガスから二酸化硫黄を分離、除去するための
装置を示す配置図である。
装置を示す配置図である。
【図２】廃ガス量に対応する海水量と、装置内で生起す
る化学反応との関係を示すグラフである。
る化学反応との関係を示すグラフである。
【図３】廃ガス量に対応する海水量と、装置内で生起す
る化学反応との関係を示すグラフである。
る化学反応との関係を示すグラフである。
【図４】ｐＨ値に対応する、海水中に溶解せしめられた
二酸化硫黄、重亜硫酸塩イオン、亜硫酸塩イオンの平衡
関係を示すグラフである。
二酸化硫黄、重亜硫酸塩イオン、亜硫酸塩イオンの平衡
関係を示すグラフである。
１ ・・・・・ 吸収塔 ２ ・・・・・ 廃ガス導管 ３ ・・・・・ 海水汲み上げポンプ ４ ・・・・・ 後反応槽 ５ ・・・・・ 海水給送導管 ６ ・・・・・ （吸収塔１の）塔底（液） ７ ・・・・・ 曝気処理装置 ８ ・・・・・ コンプレッサ ９ ・・・・・ 空気噴出ノズル列 １０ ・・・・・ （吸収塔１の）吸収圏 １１ ・・・・・ （洗浄液を塔底から後反応槽に給送
するための）導管 １２ ・・・・・ 本発明方法による処理を終わった廃
水 １３ ・・・・・ （重炭酸塩必要量を補給するため
の）導管 １４ ・・・・・ 返還給送管 １５ ・・・・・ ｐＨ調整装置 １６ ・・・・・ ｐＨ計測装置 １７ ・・・・・ 流量調整装置 １８ ・・・・・ （曝気処理用空気のための冷却水
の）混合装置
するための）導管 １２ ・・・・・ 本発明方法による処理を終わった廃
水 １３ ・・・・・ （重炭酸塩必要量を補給するため
の）導管 １４ ・・・・・ 返還給送管 １５ ・・・・・ ｐＨ調整装置 １６ ・・・・・ ｐＨ計測装置 １７ ・・・・・ 流量調整装置 １８ ・・・・・ （曝気処理用空気のための冷却水
の）混合装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヒルデマル、ベーム ドイツ、45968、グラートベック、エル レングルント、28 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B01D 53/50 B01D 53/77
Claims (5)
- 【請求項１】 廃ガスを吸収塔内において海水で圧縮
し、 吸収塔の塔底液を曝気処理に附することにより、塔底液
に含まれる重亜硫酸塩を重硫酸塩に転化させ、 吸収塔の塔底から液体を排出し、硫酸塩形成および中和
のため、後反応槽中において、これを新たな海水と混合
し、 吸収塔の塔底から排出された液体のｐＨ値を測定して、
ｐＨ４．０からｐＨ５の範囲に確定される目標値からの
偏差値を確認し、 この測定偏差値によって、塔底洗浄液に直接給送される
べき添加海水流を、または吸収塔の塔底から吸収圏に返
還給送されるべき液体流を制御することを特徴とする、
廃ガスから二酸化硫黄を分離、除去する方法。 - 【請求項２】 塔底液のｐＨ目標値を、ｐＨ４．１５か
らｐＨ４．５の範囲に確定することを特徴とする、請求
項（１）の方法。 - 【請求項３】 新たな海水を後反応槽中に添加すること
により、ｐＨ値を少くともｐＨ６に調節することを特徴
とする、請求項（１）または（２）の方法。 - 【請求項４】 組込まれた部材を持たない吸収圏を有す
る吸収塔で処理されることを特徴とする、請求項（１）
から（３）のいずれかの方法。 - 【請求項５】 塔底液の曝気処理に使用される空気流を
水のジェット噴射により冷却することを特徴とする、請
求項（１）から（４）のいずれかの方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1995135475 DE19535475C1 (de) | 1995-09-23 | 1995-09-23 | Verfahren zum Abtrennen von Schwefeldioxid aus Abgas |
| DE19535475.3 | 1995-09-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09173769A JPH09173769A (ja) | 1997-07-08 |
| JP2993891B2 true JP2993891B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=7773022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8251954A Expired - Fee Related JP2993891B2 (ja) | 1995-09-23 | 1996-09-24 | 廃ガスから二酸化硫黄を分離除去する方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2993891B2 (ja) |
| DE (1) | DE19535475C1 (ja) |
| TW (1) | TW364859B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014119513A1 (ja) | 2013-01-29 | 2014-08-07 | 富士電機株式会社 | スクラバの海水量制御装置、スクラバの海水量制御方法、アルカリ量制御装置及びアルカリ量制御方法 |
| KR20170015276A (ko) | 2014-07-18 | 2017-02-08 | 후지 덴키 가부시키가이샤 | 스크러버의 해수량 제어장치, 스크러버의 해수량 제어방법 및 알칼리량 제어장치 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19815207C1 (de) * | 1998-04-04 | 1999-06-24 | Steinmueller Gmbh L & C | Verfahren zum Abtrennen von Schwefeldioxid aus Abgas mittels Meerwasser und Rauchgasentschwefelungsanlage zur Durchführung des Verfahrens |
| JP4590657B2 (ja) * | 1999-06-14 | 2010-12-01 | 株式会社Ｉｈｉ | 海水法排煙脱硫装置 |
| DE10352638B4 (de) * | 2003-11-11 | 2007-10-11 | Lentjes Gmbh | Verfahren und Anlage zur Gasreinigung |
| JP4460975B2 (ja) * | 2004-08-20 | 2010-05-12 | 三菱重工業株式会社 | 海水処理方法および海水処理装置 |
| EP1707874A1 (de) * | 2005-03-18 | 2006-10-04 | Lurgi Lentjes AG | Rauchgasreinigungsvorrichtung |
| TWI392655B (zh) * | 2008-10-29 | 2013-04-11 | Kubota Kasui Corp | Desulfurization seawater treatment method |
| JP5351745B2 (ja) * | 2009-12-21 | 2013-11-27 | 三菱重工業株式会社 | 海水処理方法および海水処理放流路 |
| EP2644252B1 (en) * | 2012-03-29 | 2014-12-17 | Doosan Lentjes GmbH | A flue gas purification device |
| EP2738364A1 (en) * | 2012-11-29 | 2014-06-04 | Alfa Laval Corporate AB | Exhaust gas scrubber, system for treatment of scrubber water and use of an exhaust gas scrubber |
| JP6462359B2 (ja) * | 2013-12-27 | 2019-01-30 | クボタ化水株式会社 | 亜硫酸ガス含有排ガスの脱硫方法および脱硫装置 |
| JP6285773B2 (ja) * | 2014-03-28 | 2018-02-28 | 富士電機株式会社 | 排ガス処理装置の排水処理方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5222951B1 (ja) * | 1971-02-24 | 1977-06-21 |
-
1995
- 1995-09-23 DE DE1995135475 patent/DE19535475C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-09-21 TW TW085111572A patent/TW364859B/zh not_active IP Right Cessation
- 1996-09-24 JP JP8251954A patent/JP2993891B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014119513A1 (ja) | 2013-01-29 | 2014-08-07 | 富士電機株式会社 | スクラバの海水量制御装置、スクラバの海水量制御方法、アルカリ量制御装置及びアルカリ量制御方法 |
| US10150078B2 (en) | 2013-01-29 | 2018-12-11 | Fuji Electric Co., Ltd. | Amount of seawater control device for scrubber, amount of seawater control method for scrubber, and amount of alkali control device and amount of alkali control method |
| KR20170015276A (ko) | 2014-07-18 | 2017-02-08 | 후지 덴키 가부시키가이샤 | 스크러버의 해수량 제어장치, 스크러버의 해수량 제어방법 및 알칼리량 제어장치 |
| US10099175B2 (en) | 2014-07-18 | 2018-10-16 | Fuji Electric Co., Ltd. | Amount-of-seawater control device for scrubber, amount-of-seawater control method for scrubber, and amount-of-alkali control device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09173769A (ja) | 1997-07-08 |
| TW364859B (en) | 1999-07-21 |
| DE19535475C1 (de) | 1997-04-10 |
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