JP3411755B2 - 排煙脱硫装置 - Google Patents
排煙脱硫装置Info
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Description
を用いて排ガス中の亜硫酸ガス(以下SO2 と称す)を
除去する石灰石膏法排煙脱硫装置に関する。
SO2 を除去する石灰石膏法排煙脱硫装置を組込んだ従
来の排ガス処理設備の系統図を図8に示す。ボイラ21
から出たSO2 、三酸化硫黄(以下SO3 と称す)、ば
いじん等を含んだ排ガスは空気予熱器22で熱回収さ
れ、ばいじん除去のため電気集じん器23に導かれる。
SO3 が含まれるためこれを中和する目的でSO3 のモ
ル量の2倍以上のアンモニア(以下NH3 と称す)24
が注入される。2倍以上とする理由は次式で示される硫
酸アンモニウムを生成させるためである。
ないと融点の低い重硫酸アンモニウム(NH4 HS
O4 )が生成し、付着等の不具合が生じる。生成した硫
酸アンモニウムは前記電気集じん器23でばいじんとと
もに除去される。硫酸アンモニウムの生成量は明らかに
SO3 の量によってきまるが、一般に石炭焚きのボイラ
の排ガスよりも重油等の石油系燃料焚き排ガスに多い。
去された排ガスは脱硫装置25に導かれ、吸収剤である
石灰石26を含むスラリーと脱硫装置25の吸収塔で気
液接触して、排ガスからSO2 が取り除かれる。取り除
かれたSO2 は排ガスあるいは脱硫装置25に吹き込ま
れる酸素により、吸収液の中で酸化され、最終的には石
膏を生成する。
ろ液と石膏28に分離され、石膏が回収される。ろ液は
一部排水29として系外へ排出されるが、多くは石灰石
スラリー調整用として、循環使用される。
とめられる。
ば、加熱器30で加熱され、煙突31より大気へ放出さ
れる。
術では排ガス中で生成した硫酸アンモニウムは大部分電
気集じん器23で除去され、ばいじんと混合された形で
回収される。石油系燃料の排ガスの場合、ばいじんは未
燃焼のカーボンが主体であるため、カーボンと硫酸アン
モニウムを主成分とする混合物となる。
とは現実的には難しく、仮に硫酸アンモニウムのみを回
収しようとすれば混合物を液体に再溶解させ、分離する
などの新たな装置が必要となり、経済的な方法とは言え
ない。
硫する場合に生成する硫酸アンモニウムを経済的に回収
可能に構成した排煙脱硫装置を提供することを課題とし
ている。
アンモニウムから脱硫用に再利用可能な気体状のNH3
を回収可能な排煙脱硫装置を提供することを課題として
いる。
SO2 吸収能力を高め、また、純度の高い石膏を生成可
能な排煙脱硫装置を提供することもその課題としてい
る。
注入された排ガスを湿式脱硫用吸収塔で脱硫処理する湿
式石灰石膏法排煙脱硫装置における前記課題を解決する
ため、脱硫装置の湿式脱硫用吸収塔前流に気液接触型の
硫酸アンモニウム回収塔を設けたもので、これによって
従来型のように電気集じん器を設けずに、排ガス中のば
いじんおよび硫酸アンモニウムを回収できるようにした
ものである。
において、気液接触型の硫酸アンモニウム回収塔のばい
じん除去率がばいじんの性状によって満足できない場合
には、硫酸アンモニウム回収塔の上部に簡易電気集じん
器を設置し、簡易電気集じん器で捕捉されたばいじんを
硫酸アンモニウム回収塔循環液に回収し、ばいじん除去
率を高めるのが効果的である。
従来型の電気集じん器が設置されている場合にも電気集
じん器前流に注入された過剰のNH3 (一般的には、硫
酸アンモニウムの生成を十分行わせるため反応当量以上
のNH3 が注入される)をこの硫酸アンモニウム回収塔
で回収することもできる。
然硫酸アンモニウムが大量に溶解しているため、この液
を抜き出し、水酸化カルシウムあるいは水酸化ナトリウ
ム等のアルカリを添加し、加熱および/または減圧する
ことによって、気体状のNH 3 を回収することも可能で
ある。この回収したNH3 は排ガス中に注入するNH 3
として利用可能であり、NH3 の有効利用も図れる。
アンモニウム回収塔の循環液には大量の硫酸アンモニウ
ムが溶解していることは前述の通りである。詳細は実施
形態において後述するが、本発明者らの研究によって、
前記脱硫装置吸収塔の吸収液の吸収能力が硫酸アンモニ
ウムからもたらされるアンモニウム塩の添加によって、
飛躍的に向上することが見出された。本発明者らはこの
現象に着目し、硫酸アンモニウム回収塔の抜き出し液を
湿式脱硫用吸収塔に送液し、湿式脱硫用吸収塔の性能向
上を実現した。
には硫酸アンモニウムとともにばいじんが含まれる。一
方、前記脱硫装置吸収塔の吸収液からは直接石膏が回収
される。したがって、硫酸アンモニウム回収塔で除去さ
れるばいじん量が多い場合、直接、硫酸アンモニウム回
収塔抜き出し液を湿式脱硫用吸収塔に送液すると、吸収
液に大量のばいじんが混入し、所望の石膏の純度が得ら
れないことがある。
抜き出し液から固液分離操作によりばいじんを除去し、
湿式脱硫用吸収塔へ送液するように構成すると石膏純度
を向上させるのに有効である。硫酸アンモニウムは溶解
しているのでこの操作による損失は少ない。
に含まれる硫酸アンモニウムは前記したように脱硫装置
の吸収塔において、吸収液の性能向上効果を発現する
が、一部は排水として、系外へ排出する必要がある。
あるが、前述したと同様に、この液に水酸化カルシウム
あるいは水酸化ナトリウム等のアルカリを添加し、加熱
および/または減圧することによって、気体状のNH3
を回収することも可能である。この回収したNH3 は排
ガス中に注入するNH3 として利用可能であり、NH 3
の有効利用も図れる。
について図1〜図6に示した実施の形態に基づいて具体
的に説明する。
形態による排煙脱硫装置の系統図を示す。本第1実施形
態は重油焚き排ガスの処理に係わるものである。ボイラ
1からの燃焼排ガスは空気予熱器2を経て、硫酸アンモ
ニウム回収塔3に導かれる。空気予熱器2と硫酸アンモ
ニウム回収塔3の間には、NH3 タンク4から供給され
るNH3 が注入されている。
酸アンモニウムが大部分除去された排ガスは、石灰石膏
法に基づいた脱硫装置の吸収塔5に導かれ、ここで大部
分のSO2 が除去される。ばいじん、硫酸アンモニウ
ム、SO2 が取り除かれた排ガスは煙突6を介して、大
気へ放出される。表1及び表2に本装置のテスト条件を
示す。
硫酸アンモニウム回収塔3出口において、ばいじん濃度
はばいじん成分と硫酸アンモニウム成分あわせて210
mg/m3Nとなり、ばいじん成分、硫酸アンモニウム成分
ともに、80%程度が硫酸アンモニウム回収塔3で除去
できた。
き出し液からは75g/hの硫酸アンモニウムが回収で
きた。また、この抜き出し液のなかにはガス状のNH3
も一部回収され、NH3 の回収率としてはさらに向上し
た。
脱硫装置の系統図を図2に示す。本第2実施形態は第1
実施形態による装置における硫酸アンモニウム回収塔3
のばいじん除去率を高めることを目的にしたものであ
り、硫酸アンモニウム回収塔3の上部に簡易電気集じん
器7を設置し、簡易電気集じん器7で捕捉されたばいじ
んを硫酸アンモニウム回収塔3の循環液に回収するよう
に構成したものである。
であり、37kVの電圧を与え、3mAの電流を通じる
ようにした。なお、簡易電気集じん器7の電極上に捕捉
されたばいじんは定期的なハンマリングにより、硫酸ア
ンモニウム回収塔3へ落下させた。
口においてばいじん濃度はばいじん成分と硫酸アンモニ
ウム成分あわせて110mg/m3Nとなり、ばいじん成
分、硫酸アンモニウム成分ともに、90%程度が硫酸ア
ンモニウム回収塔3で除去でき、硫酸アンモニウム回収
塔3のばいじん除去率が改善された。
脱硫装置の系統図を図3に示す。本第3実施形態は第1
実施形態における硫酸アンモニウム回収塔3の抜き出し
液から気体のNH3 の回収を行った試験である。硫酸ア
ンモニウム回収塔3の循環液の一部を抜き出し、pH調
整槽14へ導く。
してpHを11に調整後、加熱器8へ送液する。加熱器
8で放散したNH3 は蒸留器9へ送られ、NH3 が濃縮
される。
溶液が回収できた。この回収されたアンモニア水は返送
ライン10を介して、NH3 タンク4へ送られ、NH3
注入用としてリサイクルできた。
脱硫装置の系統図を図4に示す。本第4実施形態は第1
実施形態における硫酸アンモニウム回収塔3の抜き出し
液を脱硫装置の吸収塔5へ送液を行った試験である。
き出し、送液ライン11を介して、吸収塔5へ送液し
た。この結果、吸収塔循環液中のアンモニウム塩の濃度
が上昇し、図7に示すように、吸収塔5でSO2 除去率
を飛躍的に向上させることができた。
脱硫装置の系統図を図5に示す。本第5実施形態は第1
実施形態における硫酸アンモニウム回収塔3の抜き出し
液を固液分離処理し、抜き出し液中のばいじん成分を除
去し、脱硫装置の吸収塔へ送液を行った試験である。
の一部を抜き出し、送液ライン11を介して、固液分離
器12に導く。固液分離器12では固形分のばいじん成
分が除去されるが、硫酸アンモニウムは可溶成分である
ため、固液分離器12を通過し吸収塔5へ送られる。
上効果を維持した上で、ばいじん成分が除去できたた
め、吸収塔5で回収される石膏の純度が向上した。固液
分離器12を設置しない場合の第4実施形態の場合と比
較し、石膏純度は以下の通りであった。第4実施形態に
おける石膏純度:94%、第5実施形態における石膏純
度:97%。
脱硫装置の系統図を図6に示す。本第6実施形態は第4
実施形態あるいは第5実施形態における吸収塔抜き出し
液を固液分離後アルカリを添加して、気体のNH3 を回
収した試験である。
して、脱硫装置の吸収塔5を循環する液を一部抜き出
し、固液分離器12へ送液し、吸収液中の石膏を主体と
する固形分を除去する。固液分離処理した液をpH調整
槽14に送り、水酸化カルシウムを添加してpHを11
に調整後、加熱器15へ送液する。
へ送られ、NH3 が濃縮される。本実施形態では20重
量%のアンモニア水溶液が回収できた。この回収された
アンモニア水はNH3 返送ライン17を介して、NH3
タンク4へ送られる。
液はろ液返送ライン18を介して石灰石調整槽19へ送
られ、SO2 吸収剤である石灰石を添加し、再び吸収塔
5へリサイクルする。この結果、吸収塔5でのSO2 除
去率の向上効果を維持した上で、NH3 のリサイクルも
可能となった。
に、本発明による排煙脱硫装置では、脱硫装置の吸収塔
前流に気液接触型の硫酸アンモニウム回収塔を設け、要
すれば硫酸アンモニウム回収塔の上部に簡易電気集じん
器を備え、簡易電気集じん器で捕捉されたばいじんを硫
酸アンモニウム回収塔循環液に回収し、ばいじん除去率
を高める手段を用い、従来型の電気集じん器を設けず
に、排ガス中の硫酸アンモニウムを回収できる。
記した構成に加え、硫酸アンモニウム回収塔の液を抜き
出し、それに水酸化カルシウムあるいは水酸化ナトリウ
ム等のアルカリを添加し、加熱および/または減圧する
ことによって、気体状のNH 3 を回収することも可能と
なった。この回収したNH3 は排ガス中に注入するNH
3 として利用可能であり、NH3 の有効利用も図れた。
モニウムの添加によって、飛躍的に向上することが見出
されたため、本発明による排煙脱硫装置では、硫酸アン
モニウム回収塔の抜き出し液を湿式脱硫用吸収塔に送液
し、湿式脱硫用吸収塔の性能向上を実現できた。
は、抜き出し液から固液分離操作によりばいじんを除去
するように構成して石膏純度を向上させることも可能と
なった。
に含まれる硫酸アンモニウムは湿式脱硫用吸収塔の吸収
液に溶解しているが、この液に水酸化カルシウムあるい
は水酸化ナトリウム等のアルカリを添加するように構成
した本発明の装置においては、アルカリ添加後の液を加
熱および/または減圧することによって、気体状のNH
3 を回収することも可能となった。
す系統図。
す系統図。
す系統図。
す系統図。
す系統図。
す系統図。
図。
Claims (6)
- 【請求項1】 アンモニアを注入された排ガスを湿式脱
硫用吸収塔で脱硫処理する湿式石灰石膏法排煙脱硫装置
において、前記湿式脱硫用吸収塔前流に気液接触型の硫
酸アンモニウム回収塔を備えたことを特徴とする排煙脱
硫装置。 - 【請求項2】 前記硫酸アンモニウム回収塔の上部に簡
易電気集じん器を備え、同簡易電気集じん器で捕捉され
たばいじんを前記硫酸アンモニウム回収塔循環液に回収
するよう構成したことを特徴とする請求項1記載の排煙
脱硫装置。 - 【請求項3】 前記硫酸アンモニウム回収塔の抜き出し
液にアルカリを添加し、気体のアンモニアを回収する装
置を備えたことを特徴とする請求項1または請求項2記
載の排煙脱硫装置。 - 【請求項4】 前記硫酸アンモニウム回収塔の抜き出し
液を前記湿式脱硫用吸収塔に送液するよう構成したこと
を特徴とする請求項1または請求項2記載の排煙脱硫装
置。 - 【請求項5】 前記硫酸アンモニウム回収塔の抜き出し
液を固液分離処理し、前記湿式脱硫用吸収塔に送液する
よう構成したことを特徴とする請求項1または請求項2
記載の排煙脱硫装置。 - 【請求項6】 前記湿式脱硫用吸収塔の抜き出し液を固
液分離処理し、アルカリを添加し、気体のアンモニアを
回収する装置を備えたことを特徴とする請求項4または
請求項5記載の排煙脱硫装置。
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---|---|---|---|
JP17346796A JP3411755B2 (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 排煙脱硫装置 |
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---|---|---|---|
JP17346796A JP3411755B2 (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 排煙脱硫装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH1015344A JPH1015344A (ja) | 1998-01-20 |
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ID=15961028
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17346796A Expired - Lifetime JP3411755B2 (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 排煙脱硫装置 |
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-
1996
- 1996-07-03 JP JP17346796A patent/JP3411755B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH1015344A (ja) | 1998-01-20 |
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