JP3411597B2 - 湿式排煙脱硫プラントの制御装置 - Google Patents
湿式排煙脱硫プラントの制御装置Info
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Description
(SO2 )を除去する湿式排煙脱硫プラントの制御装置
に関する。
吸収剤とする湿式石灰石こう法排煙脱硫プラントの概略
構成を図2に示す系統図を参照して説明する。図2にお
いて、吸収塔1には処理ガス導入ダクト2を介して亜硫
酸ガスを含有する処理ガス3が上方から導入される。こ
の吸収塔1下方に設けられたタンク4内には吸収液5が
収容され、この吸収液5は循環ポンプ6及び循環配管7
により吸収塔1内を循環されている。前記処理ガス3は
循環塔1内で吸収液5と接触し、処理ガス3中に含まれ
る亜硫酸ガスが除去される。すなわち、処理ガス3中の
SO2 と下記の(1)式で示す反応によりH2 SO3 を
生成して流下する。このH2 SO3 の一部は処理ガス3
中の酸素(O2 )により酸化され、下記の(2)式で示
すようにH 2 SO4 を生成する。 SO2 +H2 O → H2 SO3 ・・・・・(1) H2 SO3 + 1/2O2 → H2 SO4 ・・・・・(2) そして、吸収塔1を通過し、亜硫酸ガスが除去された処
理ガスは排気ダクト8を介して処理済ガスとして大気中
に放出される。
接触を続けると、前記吸収液5中には上記(1)式及び
(2)式で示した吸収反応及び酸化反応により生成した
H2SO4 が多量に含まれるかめ、何らかの措置をとら
なければSO2 を吸収することが困難となる。そこで、
タンク4内の吸収液5に流量調節弁10を介装した吸収
剤供給配管11を介して吸収剤、例えば炭酸カルシウム
(CaCO3 )を供給し、下記(3)式に示すように吸
収液5を中和して亜硫酸ガスを容易に吸収し得るように
再生している。 H2 SO4 +CaCO3 →CaSO4 +H2 O+CO2 ・・・(3) 上記(3)式により生成したCaSO4 を含む吸収液5
の一部は移送配管12を介して図示しない別の工程へ移
送される。
5のSO2 吸収能力が脱硫プラントの性能に多大な影響
を及ぼす。この吸収液5のSO2 吸収能力の指標となる
のは吸収液5のpHである。すなわち、吸収液5中のC
aCO3 濃度が高く、pHが高いほどSO2 吸収反応が
促進される。単純には吸収液のpHを高く維持するため
に多量の吸収剤を供給することが考えられるが、これは
コストの面から好ましいことではない。
程度のpHで脱硫プラントの運転を行なうことが要望さ
れており、図2で図示の従来の脱硫プラントにおいて
は、吸収液5のpH制御装置は以下のように行われてい
る。すなわち、前記循環配管7にはpH検出器13が取
付けられており、このpH検出器13からの出力信号S
13はpH調節器14に入力される。このpH調節器14
では、予め設定されたpH設定値とpH検出器13から
の出力信号とを比較し、PIまたはPID(P:比例、
I:積分、D:微分)のフィードバック制御を行う。こ
のpH調節器14の出力信号で、吸収剤供給配管11に
設置された流量調整弁10の開度を調整する。このよう
にして、吸収液5のpHが所定値となるように制御して
いる。なお、配管20から空気がタンク4内に供給され
ている。吸収塔1内で前記(1)式の反応で生成される
H2 SO3 は大部分排ガス中のO2 で酸化されるが、残
りのH2 SO3 はタンク内に供給された空気によって酸
化される。
のpHが所定値になるように制御し、所定の脱硫性能、
つまり吸収塔出口のSO2 濃度を所定値以下に維持する
ように運転している。一方、吸収液5の一部は移送配管
12を介して系外に取出され、前記(3)式の反応で生
成された石こう(CaSO4 )は建築資材用石こうボー
ドなどに広く使用されている。ところが、吸収液中には
固形物として石こう以外に吸収剤である炭酸カルシウム
(CaCO3 )が一部含まれており良質の石こうボード
を生産するにはこの炭酸カルシウム濃度が所定値以下に
する必要がある。
定値に制御しているが、炭酸カルシウム濃度は制御して
いないため、常に炭酸カルシウム濃度が所定値以下にな
るという保障はなかった。
る装置が提案されているが、これを図3によって説明す
る。図3において、図2と同一部分には同一符号を付し
てある。図3において循環する吸収液5の炭酸カルシウ
ム濃度を炭酸カルシウム濃度検出器16によって検出
し、この検出値を制御量として調節計15と流量調節弁
10とによって炭酸カルシウム濃度を所定値に制御して
いる。なお、炭酸カルシウム濃度検出器16の原理は特
公平3−52826号公報に示すような方法がある。し
かし、この炭酸カルシウム濃度検出器16は高価である
という問題点があった。
価な炭酸カルシウム濃度検出器を使用せず、しかも、炭
酸カルシウム濃度を制御することができる湿式排煙脱硫
プラントの制御装置を提供しようとするものである。
し、吸収剤を含有し吸収塔内を循環する吸収液と接触さ
せて脱硫する脱硫プラントにおいて、吸収塔入口SO2
濃度計と、吸収塔出口SO2 濃度計と、吸収塔処理ガス
流量計と、吸収塔内での落下液のpHを検出するpH計
と、吸収塔循環液流量計と、前記入口SO 2 濃度から前
記出口SO2 濃度を減算する減算器と、前記減算器の出
力と前記ガス流量とを乗算する第1の乗算器と、前記落
下液pHから水素イオン濃度を求める水素イオン濃度演
算器と、前記第1の乗算器の出力値を前記水素イオン濃
度演算器の出力値で除算する除算器と、前記除算器の出
力値と前記循環液流量とを乗算する第2の乗算器と、前
記第2の乗算器の出力値に定数をかける増巾器と、前記
増巾器の出力値を制御量として吸収剤供給配管に設置し
た流量調節弁の弁開度を調節する調節計を具備すること
を特徴とする湿式排煙脱硫プラントの制御装置。
収塔内に導入し、吸収剤を含有し吸収塔内を循環する吸
収液と接触させて脱硫する脱硫プラントにおいて、吸収
塔入口SO2 濃度計と、吸収塔出口SO2 濃度計と、吸
収塔処理ガス流量計と、吸収塔内での落下液のpHを検
出するpH計と、前記入口SO2 濃度から前記出口SO
2 濃度を減算する減算器と、前記減算器の出力と前記ガ
ス流量とを乗算する乗算器と、前記落下液pHから水素
イオン濃度を求める水素イオン濃度演算器と、前記乗算
器の出力値を前記水素イオン濃度演算器の出力値で除算
する除算器と、前記除算器の出力値に定数をかける増巾
器と、前記増巾器の出力値を制御量として吸収剤供給配
管に設置した流量調節弁の弁開度を調節する調節計を具
備することを特徴とする湿式排煙脱硫プラントの制御装
置。である。
は下記(4)式、(5)式 CaCO3 +2H+ → Ca2++H2 O+CO2 ・・・(4) H2 SO4 +Ca2+ → CaSO4 +2H+ ・・・(5) の2つの化学反応式に分割される。(4)式はCaCO
3 の溶解反応であり、(5)式はH2 SO4 の中和反応
である。
どタンク内で起こっていると考えられ、その溶解反応量
は(A)式で定義される。 x=kn〔CaCO3 〕・〔H+ 〕・T ・・・・(A) ただし、 x:CaCO3 溶解反応量 kn:CaCO3 溶解反応定数 〔CaCO3 〕:タンク内炭酸カルシウム濃度 T:タンクの吸収液の滞留時間 〔H+ 〕:水素イオン濃度
(4)式から明らかなように、SO2とCaCO3 は当
モルで反応するため、(B)式が成立する。 S=x ・・・・(B) ただし S:SO2 吸収量
れる。 S=G・(SO2 in−SO2 out) ・・・・(C) ただし、 G:処理ガス流量 SO2 in:入口SO2 濃度 SO2 out:出口SO2 濃度
で、 T=V/L ・・・・(E) ただし、V:E;I内の吸収液体積 L:循環液流量 これを(D)式に代入し、〔CaCO3 〕を求める式に
変形する。 〔CaCO3 〕 =G・(SO2 in−SO2 out)/(kn・〔H+ 〕・V/L) =(1/kn・V)G・(SO2 in−SO2 out)・L/〔H+ 〕 ・・・・(F)
Hで、吸収塔落下液pHとは強い因果関係がある。すな
わち、処理ガス中のSO2 (酸)は吸収塔を落下する間
に吸収されることにより、水素イオンが増え、(G)式
より落下液pHは下がる。例えば図4のようであり、高
負荷になるほどSO2 の吸収量が多くなるため吸収塔落
下液pHは高負荷時の方が低負荷時より低くなり一般に
タンク内吸収液pHと吸収塔落下液pH′とは次の関係
式で表わされる。 pH′=f(pH,W) ・・・・(I) ただし、W=ボイラ負荷 (H),(I)式より、タンク内の炭酸カルシウム濃度
が計算できることになり、この計算値を制御量として制
御する。
明する。なお、図2に示す従来の装置と同一の機器等に
は同一の符号を付して説明を省略する。本発明に係る制
御装置において新たに設けられた機器は入口ダクト2に
設置された入口SO2 濃度計18、ガス流量計19、循
環配管7に設置された循環液流量計20、出口ダクト8
に設置された出口SO2 濃度計21、吸収塔1内の吸収
液の落下液のpHを測定するpH検出器29、それに、
前記入口SO2 濃度計18の検出値(SO2in)から前
記出口SO2 濃度計21の検出値(SO2 out)を減算す
る減算器22、前記減算器22の出力値(SO2 in−S
O2 out)と前記ガス流量計19の検出値(G)とを乗算
する第1の乗算器23、吸収塔落下液のpH検出器29
の検出値(pH′)を入力して循環液pHを演算する演
算器30、前記演算器30の出力値(pH)を入力して
水素イオン濃度を演算する演算器24、前記第1の乗算
器23の出力値〔G×(SO2 in−SO2 out)〕を前記
演算器24の出力値(10-pH )で除算する除算器2
5、前記除算器25の出力値〔G×(SO2 in−SO2
out)/10-pH 〕と前記循環液流量計29(L)とを乗
算する第2の乗算器26、前記第2の乗算器の出力値
〔G×(SO2 in−SO2 out)×L/10-pH〕に定数
(K)をかける増巾器27、前記増巾器27の出力値を
制御量とし、吸収剤供給配管11に配置した流量調節弁
10の弁開度を操作量とする調節計28である。
は下記式 y=K×G×(SO2 in−SO2 out)×L/10-pH で計算することができるようになり、この出力値(y)
は(H)式よりタンク内の炭酸カルシウム濃度と等価で
ある。したがって、タンク内の炭酸カルシウム濃度を所
定値に制御することが可能となる。
算する一実施例を示したに過ぎず、演算の順序を変える
も勿論よい。また、循環スラリ流量が一定の場合などは
循環スラリ流量計20と第2の乗算器26を省略して、
増巾器の定数KをL/Kn・Vとすることでよい。本発
明の主旨である(H)式に従って炭酸カルシウム濃度を
演算する装置であればよい。
ウム濃度検出器を使用せず、しかも炭酸カルシウム濃度
を所定の値に制御できるので、生成される石こう品質を
良質に保持することが可能となる。
明図。
図。
態様の説明図。
示す図表。
Claims (2)
- 【請求項1】 亜硫酸ガスを含有する処理ガスを吸収塔
内に導入し、吸収剤を含有し吸収塔内を循環する吸収液
と接触させて脱硫する脱硫プラントにおいて、吸収塔入
口SO2 濃度計と、吸収塔出口SO2 濃度計と、吸収塔
処理ガス流量計と、吸収塔内での落下液のpHを検出す
るpH計と、吸収塔循環液流量計と、前記入口SO2 濃
度から前記出口SO2 濃度を減算する減算器と、前記減
算器の出力と前記ガス流量とを乗算する第1の乗算器
と、前記落下液pHから水素イオン濃度を求める水素イ
オン濃度演算器と、前記第1の乗算器の出力値を前記水
素イオン濃度演算器の出力値で除算する除算器と、前記
除算器の出力値と前記循環液流量とを乗算する第2の乗
算器と、前記第2の乗算器の出力値に定数をかける増巾
器と、前記増巾器の出力値を制御量として吸収剤供給配
管に設置した流量調節弁の弁開度を調節する調節計を具
備することを特徴とする湿式排煙脱硫プラントの制御装
置。 - 【請求項2】 亜硫酸ガスを含有する処理ガスを吸収塔
内に導入し、吸収剤を含有し吸収塔内を循環する吸収液
と接触させて脱硫する脱硫プラントにおいて、吸収塔入
口SO2 濃度計と、吸収塔出口SO2 濃度計と、吸収塔
処理ガス流量計と、吸収塔内での落下液のpHを検出す
るpH計と、前記入口SO2 濃度から前記出口SO2 濃
度を減算する減算器と、前記減算器の出力と前記ガス流
量とを乗算する乗算器と、前記落下液pHから水素イオ
ン濃度を求める水素イオン濃度演算器と、前記乗算器の
出力値を前記水素イオン濃度演算器の出力値で除算する
除算器と、前記除算器の出力値に定数をかける増巾器
と、前記増巾器の出力値を制御量として吸収剤供給配管
に設置した流量調節弁の弁開度を調節する調節計を具備
することを特徴とする湿式排煙脱硫プラントの制御装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29009792A JP3411597B2 (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | 湿式排煙脱硫プラントの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29009792A JP3411597B2 (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | 湿式排煙脱硫プラントの制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06134252A JPH06134252A (ja) | 1994-05-17 |
JP3411597B2 true JP3411597B2 (ja) | 2003-06-03 |
Family
ID=17751759
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29009792A Expired - Lifetime JP3411597B2 (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | 湿式排煙脱硫プラントの制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3411597B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007093423A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Toshiba Corp | ハロゲン化水素ガスの検知装置およびハロゲン化水素ガスの吸収装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117504560A (zh) * | 2023-10-17 | 2024-02-06 | 特莱泽(北京)科技有限公司 | 一种处理工业废气的药水喷淋设备 |
-
1992
- 1992-10-28 JP JP29009792A patent/JP3411597B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007093423A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Toshiba Corp | ハロゲン化水素ガスの検知装置およびハロゲン化水素ガスの吸収装置 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06134252A (ja) | 1994-05-17 |
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