JP3429012B2 - 湿式排煙脱硫方法および装置 - Google Patents
湿式排煙脱硫方法および装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、湿式排煙脱硫方法と装
置に係わり、特に吸収液中に含まれる固体粒子の粒径を
調整することにより高い脱硫性能を維持したまま、シッ
クナーを省略できる湿式脱硫方法と装置に関するもので
ある。
置に係わり、特に吸収液中に含まれる固体粒子の粒径を
調整することにより高い脱硫性能を維持したまま、シッ
クナーを省略できる湿式脱硫方法と装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】火力発電所等において、化石燃料の燃焼
に伴って発生する排煙中の硫黄酸化物、中でも特に二酸
化硫黄（ＳＯ2）は、大気汚染、酸性雨などの地球的環
境問題の主原因の一つである。このため、排煙中からＳ
Ｏ2を除去する排煙脱硫法の研究および脱硫装置の開発
は極めて重要な課題となっている。
に伴って発生する排煙中の硫黄酸化物、中でも特に二酸
化硫黄（ＳＯ2）は、大気汚染、酸性雨などの地球的環
境問題の主原因の一つである。このため、排煙中からＳ
Ｏ2を除去する排煙脱硫法の研究および脱硫装置の開発
は極めて重要な課題となっている。
【０００３】上記脱硫法としては、さまざまなプロセス
が提案されているが、湿式法が主流を占めている。この
湿式法には、吸収剤にソーダ化合物を用いるソーダ法、
カルシウム化合物を用いるカルシウム法およびマグネシ
ウム化合物を用いるマグネシウム法などがある。このう
ち、ソーダ法は吸収剤とＳＯ2との反応性に優れている
反面、使用するソーダ類が非常に高価である。このた
め、発電用の大型ボイラ等の排煙脱硫装置には、比較的
安価な炭酸カルシウムなどのカルシウム化合物を用いる
方法が最も多く採用されている。
が提案されているが、湿式法が主流を占めている。この
湿式法には、吸収剤にソーダ化合物を用いるソーダ法、
カルシウム化合物を用いるカルシウム法およびマグネシ
ウム化合物を用いるマグネシウム法などがある。このう
ち、ソーダ法は吸収剤とＳＯ2との反応性に優れている
反面、使用するソーダ類が非常に高価である。このた
め、発電用の大型ボイラ等の排煙脱硫装置には、比較的
安価な炭酸カルシウムなどのカルシウム化合物を用いる
方法が最も多く採用されている。
【０００４】このカルシウム化合物を吸収液として用い
る脱硫システムは、気液接触方法の違いによりスプレー
方式、濡れ壁方式およびバブリング方式の３種類に大別
される。各方式ともそれぞれ特徴を有しているが、実績
が多く信頼性の高いスプレー方式が世界的にも多く採用
されている。このスプレー方式の脱硫システムとして
は、従来から排ガスの冷却・除塵を行う冷却塔、吸収液
を噴霧して排ガス中のＳＯ2と反応させる吸収塔、吸収
塔で生成した亜硫酸カルシウムを酸化する酸化塔の３塔
で構成されていた。しかし、近年になって吸収塔に冷却
・酸化の機能を持たせた１塔型脱硫塔（タンク内酸化
法）の開発が進み、最近では１塔型脱硫システムがスプ
レー方式の主流になりつつある。
る脱硫システムは、気液接触方法の違いによりスプレー
方式、濡れ壁方式およびバブリング方式の３種類に大別
される。各方式ともそれぞれ特徴を有しているが、実績
が多く信頼性の高いスプレー方式が世界的にも多く採用
されている。このスプレー方式の脱硫システムとして
は、従来から排ガスの冷却・除塵を行う冷却塔、吸収液
を噴霧して排ガス中のＳＯ2と反応させる吸収塔、吸収
塔で生成した亜硫酸カルシウムを酸化する酸化塔の３塔
で構成されていた。しかし、近年になって吸収塔に冷却
・酸化の機能を持たせた１塔型脱硫塔（タンク内酸化
法）の開発が進み、最近では１塔型脱硫システムがスプ
レー方式の主流になりつつある。
【０００５】図１０に従来技術のスプレー方式による１
塔型脱硫装置の一例を示す。１塔型の脱硫塔は、主に塔
本体１、入口ダクト２、出口ダクト３、スプレーノズル
４、吸収液ポンプ５、酸化タンク６、撹拌機７、空気吹
き込み装置８、ミストエリミネータ９、吸収液抜き出し
管１０、石膏抜き出し管１１、石灰石供給管１２、シッ
クナー１３、脱水機１４等から構成される。スプレーノ
ズル４は水平方向に複数個、さらに高さ方向に複数段設
置されている。また、撹拌機７および空気吹き込み装置
８は脱硫塔下部の吸収液が滞留する酸化タンク６に設置
され、ミストエリミネータ９は吸収塔内最上部あるいは
出口ダクト３内に設置される。ボイラ（図示せず）から
排出される排ガスは、入口ダクト２より脱硫塔本体１に
導入され、出口ダクト３より排出される。この間、脱硫
塔には吸収液抜き出し管１０を通じてポンプ５から送ら
れる吸収液が複数のスプレーノズル４から噴霧され、吸
収液と排ガスの気液接触が行われる。このとき吸収液は
排ガス中のＳＯ2を選択的に吸収し、亜硫酸カルシウム
を生成する。亜硫酸カルシウムを生成した吸収液は酸化
タンク６に溜まり、撹拌機７によって撹拌されながら、
空気吹き込み装置８から供給される空気により吸収液中
の亜硫酸カルシウムが酸化され石膏を生成する。石灰石
などの脱硫剤は石灰石供給管１２より酸化タンク６内の
吸収液に添加される。炭酸カルシウムおよび石膏が共存
するタンク内の吸収液の一部は、吸収液ポンプ５によっ
て吸収液抜き出し管１０から再びスプレーノズル４に送
られ、一部は石膏抜き出し管１１よりシックナー１３を
経て脱水機１４に送られ、脱水された水の一部は管路１
５より脱硫装置へ戻される。また、スプレーノズル４か
ら噴霧され微粒化された吸収液の内、液滴径の小さいも
のは排ガスに同伴されるが、脱硫塔上部に設けられたミ
ストエリミネータ９によって回収される。
塔型脱硫装置の一例を示す。１塔型の脱硫塔は、主に塔
本体１、入口ダクト２、出口ダクト３、スプレーノズル
４、吸収液ポンプ５、酸化タンク６、撹拌機７、空気吹
き込み装置８、ミストエリミネータ９、吸収液抜き出し
管１０、石膏抜き出し管１１、石灰石供給管１２、シッ
クナー１３、脱水機１４等から構成される。スプレーノ
ズル４は水平方向に複数個、さらに高さ方向に複数段設
置されている。また、撹拌機７および空気吹き込み装置
８は脱硫塔下部の吸収液が滞留する酸化タンク６に設置
され、ミストエリミネータ９は吸収塔内最上部あるいは
出口ダクト３内に設置される。ボイラ（図示せず）から
排出される排ガスは、入口ダクト２より脱硫塔本体１に
導入され、出口ダクト３より排出される。この間、脱硫
塔には吸収液抜き出し管１０を通じてポンプ５から送ら
れる吸収液が複数のスプレーノズル４から噴霧され、吸
収液と排ガスの気液接触が行われる。このとき吸収液は
排ガス中のＳＯ2を選択的に吸収し、亜硫酸カルシウム
を生成する。亜硫酸カルシウムを生成した吸収液は酸化
タンク６に溜まり、撹拌機７によって撹拌されながら、
空気吹き込み装置８から供給される空気により吸収液中
の亜硫酸カルシウムが酸化され石膏を生成する。石灰石
などの脱硫剤は石灰石供給管１２より酸化タンク６内の
吸収液に添加される。炭酸カルシウムおよび石膏が共存
するタンク内の吸収液の一部は、吸収液ポンプ５によっ
て吸収液抜き出し管１０から再びスプレーノズル４に送
られ、一部は石膏抜き出し管１１よりシックナー１３を
経て脱水機１４に送られ、脱水された水の一部は管路１
５より脱硫装置へ戻される。また、スプレーノズル４か
ら噴霧され微粒化された吸収液の内、液滴径の小さいも
のは排ガスに同伴されるが、脱硫塔上部に設けられたミ
ストエリミネータ９によって回収される。
【０００６】ＳＯ2の吸収率は吸収液中のアルカリ（例
えば石灰石）濃度に影響され、当然のことながら吸収液
中の石灰石濃度が高いほどＳＯ2の吸収率（脱硫率）も
高くなる。しかし、抜き出された吸収液の一部は脱水さ
れた後、石膏として利用されるため、石膏の品質を低下
させないためには、抜き出された吸収液中の石膏に対す
る石灰石の割合はあまり上げることはできない（抜き出
した後、硫酸などで余剰の石灰石を石膏にすることは可
能であるが、経済的でない）。そこで、吸収液中の石膏
の濃度も高くする（吸収液中の固形分はほとんど石膏な
ので固体濃度を高くすることになる）ことにより、抜き
出される石膏の品質を低下させることなく石灰石濃度も
高くし、脱硫性能を向上させる方法が考えられる。
えば石灰石）濃度に影響され、当然のことながら吸収液
中の石灰石濃度が高いほどＳＯ2の吸収率（脱硫率）も
高くなる。しかし、抜き出された吸収液の一部は脱水さ
れた後、石膏として利用されるため、石膏の品質を低下
させないためには、抜き出された吸収液中の石膏に対す
る石灰石の割合はあまり上げることはできない（抜き出
した後、硫酸などで余剰の石灰石を石膏にすることは可
能であるが、経済的でない）。そこで、吸収液中の石膏
の濃度も高くする（吸収液中の固形分はほとんど石膏な
ので固体濃度を高くすることになる）ことにより、抜き
出される石膏の品質を低下させることなく石灰石濃度も
高くし、脱硫性能を向上させる方法が考えられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術におい
て、吸収液の固体濃度を高くすることは、脱硫性能を向
上させるのみならず、吸収液を脱水する際に用いる脱水
機の負荷を低減する点からも有効な方法である。しか
し、吸収液の固体濃度および石灰石濃度を高くしても必
ずしも脱硫性能は十分に高くはならない。本発明者らの
検討の結果、吸収液の固体濃度を高くすることにより、
吸収液スラリの粘度が高くなり、このため吸収液の脱硫
反応性が低下して、高い脱硫性能が得られないことが判
明した。そこで、本発明の目的は、吸収液の固体濃度を
高くしても、高い脱硫性能を経済的に達成する排煙脱硫
装置および方法を提供することにある。
て、吸収液の固体濃度を高くすることは、脱硫性能を向
上させるのみならず、吸収液を脱水する際に用いる脱水
機の負荷を低減する点からも有効な方法である。しか
し、吸収液の固体濃度および石灰石濃度を高くしても必
ずしも脱硫性能は十分に高くはならない。本発明者らの
検討の結果、吸収液の固体濃度を高くすることにより、
吸収液スラリの粘度が高くなり、このため吸収液の脱硫
反応性が低下して、高い脱硫性能が得られないことが判
明した。そこで、本発明の目的は、吸収液の固体濃度を
高くしても、高い脱硫性能を経済的に達成する排煙脱硫
装置および方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は次の
構成によって達成される。すなわち、ボイラなどの燃焼
装置から排出される排ガスと脱硫塔に接続された吸収液
タンクから循環供給した吸収液を脱硫塔内で接触させる
ことにより、排ガス中の硫黄酸化物を処理する湿式脱硫
方法において、吸収液中の固体粒子の含有率を１３ｗｔ
％以上とし、吸収液中に含まれる固体粒子の平均粒子径
を２０μｍ以上とすることを特徴とする湿式排煙脱硫方
法である。また、吸収液中に含まれる固体粒子を分級
し、大粒子を多く含む吸収液を脱硫塔に循環供給しても
良い。さらに、吸収液タンク内の吸収液平均滞留時間、
吸収液のｐＨまたは酸化用空気量のうち、１つ以上をコ
ントロールすることにより、吸収液中の固体粒子の平均
粒子径を調整することができる。
構成によって達成される。すなわち、ボイラなどの燃焼
装置から排出される排ガスと脱硫塔に接続された吸収液
タンクから循環供給した吸収液を脱硫塔内で接触させる
ことにより、排ガス中の硫黄酸化物を処理する湿式脱硫
方法において、吸収液中の固体粒子の含有率を１３ｗｔ
％以上とし、吸収液中に含まれる固体粒子の平均粒子径
を２０μｍ以上とすることを特徴とする湿式排煙脱硫方
法である。また、吸収液中に含まれる固体粒子を分級
し、大粒子を多く含む吸収液を脱硫塔に循環供給しても
良い。さらに、吸収液タンク内の吸収液平均滞留時間、
吸収液のｐＨまたは酸化用空気量のうち、１つ以上をコ
ントロールすることにより、吸収液中の固体粒子の平均
粒子径を調整することができる。
【０００９】本発明の上記目的は次の構成によっても達
成される。すなわち、ボイラなどの燃焼装置から排出さ
れる排ガスを吸収液と接触させる脱硫塔と吸収液循環系
により脱硫塔に吸収液を循環供給するための脱硫塔に接
続された吸収液中の固体粒子の含有率を１３ｗｔ％以上
である吸収液タンクとを備えた排ガス中の硫黄酸化物を
処理する湿式脱硫装置であって、吸収液循環系に供給す
る吸収液中に含まれる固体粒子を分級し、吸収液中に含
まれる固体粒子の平均粒子径が２０μｍ以上となるよう
に大粒子を多く含む吸収液を脱硫塔に循環供給する分級
手段を備えた湿式排煙脱硫装置である。
成される。すなわち、ボイラなどの燃焼装置から排出さ
れる排ガスを吸収液と接触させる脱硫塔と吸収液循環系
により脱硫塔に吸収液を循環供給するための脱硫塔に接
続された吸収液中の固体粒子の含有率を１３ｗｔ％以上
である吸収液タンクとを備えた排ガス中の硫黄酸化物を
処理する湿式脱硫装置であって、吸収液循環系に供給す
る吸収液中に含まれる固体粒子を分級し、吸収液中に含
まれる固体粒子の平均粒子径が２０μｍ以上となるよう
に大粒子を多く含む吸収液を脱硫塔に循環供給する分級
手段を備えた湿式排煙脱硫装置である。
【００１０】
【作用】石灰石などのアルカリ性のスラリがＳＯ2を吸
収すると、液滴の表面のｐＨが低くなってＳＯ2の吸収
性能がある程度低下する。しかし、液滴中には石灰石な
どのアルカリが存在し、かつ液滴内部には排ガスとの相
対速度による循環が生じるため一度低下したｐＨが回復
し、ＳＯ2の吸収性能も再び高くなる。ところが、固体
濃度の高い吸収液は固体濃度の低い吸収液に比較して、
ＳＯ2吸収による脱硫性能の低下が大きい。この原因は
次のような理由によるものと推定される。すなわち、吸
収液中に石膏などの固体粒子を多く含む場合、固体粒子
の粒子径が小さいと吸収液の粘度が高くなり、排ガスと
の相対速度による液滴内部の循環が生じにくくなるた
め、一度低下したｐＨが回復せず、ＳＯ2の吸収性能も
高くならない。このため、固体濃度の高い吸収液は固体
濃度の低い吸収液に比較してＳＯ2吸収による脱硫性能
の低下が大きい。これに対して、固体粒子の平均径が大
きくなると同じ固体濃度でも吸収液の粘度が低くなるた
め、液滴内部の循環が生じやすくなりＳＯ2の吸収性能
も高くなる。
収すると、液滴の表面のｐＨが低くなってＳＯ2の吸収
性能がある程度低下する。しかし、液滴中には石灰石な
どのアルカリが存在し、かつ液滴内部には排ガスとの相
対速度による循環が生じるため一度低下したｐＨが回復
し、ＳＯ2の吸収性能も再び高くなる。ところが、固体
濃度の高い吸収液は固体濃度の低い吸収液に比較して、
ＳＯ2吸収による脱硫性能の低下が大きい。この原因は
次のような理由によるものと推定される。すなわち、吸
収液中に石膏などの固体粒子を多く含む場合、固体粒子
の粒子径が小さいと吸収液の粘度が高くなり、排ガスと
の相対速度による液滴内部の循環が生じにくくなるた
め、一度低下したｐＨが回復せず、ＳＯ2の吸収性能も
高くならない。このため、固体濃度の高い吸収液は固体
濃度の低い吸収液に比較してＳＯ2吸収による脱硫性能
の低下が大きい。これに対して、固体粒子の平均径が大
きくなると同じ固体濃度でも吸収液の粘度が低くなるた
め、液滴内部の循環が生じやすくなりＳＯ2の吸収性能
も高くなる。
【００１１】
【実施例】本発明は、下記の実施例によって、さらに詳
細に説明されるが、下記の例で制限されるものではな
い。 実施例１ 本実施例の排煙脱硫装置を図１に示す。図１０に示した
従来技術の脱硫塔と同様に塔本体１、入口ダクト２、出
口ダクト３、スプレーノズル４、吸収液ポンプ５、酸化
タンク６、撹拌機７、空気吹き込み装置８、ミストエリ
ミネータ９などから構成されるが、本実施例では、炭酸
カルシウムおよび石膏が共存する酸化タンク６内の吸収
液の一部は、石膏抜き出し管１１より分級装置１６に送
られる。ここで微粒石膏を多く含むスラリは脱水機１４
に送られ、それ以外の吸収液は酸化タンク６に戻され
る。
細に説明されるが、下記の例で制限されるものではな
い。 実施例１ 本実施例の排煙脱硫装置を図１に示す。図１０に示した
従来技術の脱硫塔と同様に塔本体１、入口ダクト２、出
口ダクト３、スプレーノズル４、吸収液ポンプ５、酸化
タンク６、撹拌機７、空気吹き込み装置８、ミストエリ
ミネータ９などから構成されるが、本実施例では、炭酸
カルシウムおよび石膏が共存する酸化タンク６内の吸収
液の一部は、石膏抜き出し管１１より分級装置１６に送
られる。ここで微粒石膏を多く含むスラリは脱水機１４
に送られ、それ以外の吸収液は酸化タンク６に戻され
る。
【００１２】ボイラ（図示せず）から排出される排ガス
は、入口ダクト２より脱硫塔本体１に導入され、出口ダ
クト３より排出される。この間、脱硫塔にはポンプ５か
ら送られる吸収液が複数のスプレーノズル４から噴霧さ
れ、吸収液と排ガスの気液接触が行われる。このとき吸
収液は排ガス中のＳＯ2を選択的に吸収し、亜硫酸カル
シウムを生成する。亜硫酸カルシウムを生成した吸収液
は酸化タンク６に溜まり、撹拌機７によって撹拌されな
がら、空気吹き込み装置８から供給される空気により吸
収液中の亜硫酸カルシウムが酸化され石膏を生成する。
石灰石および石膏が共存するタンク内の吸収液の一部
は、吸収液ポンプ５によって吸収液抜き出し管１０から
再びスプレーノズル４に送られ、一部は石膏抜き出し管
１１より分級装置１６に送られる。
は、入口ダクト２より脱硫塔本体１に導入され、出口ダ
クト３より排出される。この間、脱硫塔にはポンプ５か
ら送られる吸収液が複数のスプレーノズル４から噴霧さ
れ、吸収液と排ガスの気液接触が行われる。このとき吸
収液は排ガス中のＳＯ2を選択的に吸収し、亜硫酸カル
シウムを生成する。亜硫酸カルシウムを生成した吸収液
は酸化タンク６に溜まり、撹拌機７によって撹拌されな
がら、空気吹き込み装置８から供給される空気により吸
収液中の亜硫酸カルシウムが酸化され石膏を生成する。
石灰石および石膏が共存するタンク内の吸収液の一部
は、吸収液ポンプ５によって吸収液抜き出し管１０から
再びスプレーノズル４に送られ、一部は石膏抜き出し管
１１より分級装置１６に送られる。
【００１３】本実施例に基づく装置を用いて脱硫試験を
行った。ただし、脱硫塔入口での排ガス中の亜硫酸ガス
濃度は８００ｐｐｍであり、石灰石供給管１２から供給
される石灰石は合計で排ガス中の亜硫酸ガスの等量の
０．９７倍である。また、石膏抜き出し管１１より抜き
出す吸収液量および石灰石供給管１２より供給する石灰
石スラリ中の水分量を調整することにより酸化タンク６
内部の吸収液の固体濃度（吸収液スラリ単位重量当たり
の石膏、石灰石および亜硫酸カルシウムなどの固体粒子
の占める割合、以下同様）を１０〜４０重量％の範囲で
変化させ、分級装置１６の運転条件を調整することによ
り酸化タンク６中の固体粒子の平均径を変化させた。
行った。ただし、脱硫塔入口での排ガス中の亜硫酸ガス
濃度は８００ｐｐｍであり、石灰石供給管１２から供給
される石灰石は合計で排ガス中の亜硫酸ガスの等量の
０．９７倍である。また、石膏抜き出し管１１より抜き
出す吸収液量および石灰石供給管１２より供給する石灰
石スラリ中の水分量を調整することにより酸化タンク６
内部の吸収液の固体濃度（吸収液スラリ単位重量当たり
の石膏、石灰石および亜硫酸カルシウムなどの固体粒子
の占める割合、以下同様）を１０〜４０重量％の範囲で
変化させ、分級装置１６の運転条件を調整することによ
り酸化タンク６中の固体粒子の平均径を変化させた。
【００１４】図２に、固体濃度を変化させた時の固体粒
子の平均径と脱硫率の関係を示す。ただし、吸収液中の
石灰石と石膏の比率はモル比で１％で一定とした。固体
濃度が１０％の場合は、固体粒子の平均径が変化しても
脱硫率はほとんど変わらないが、固体濃度が２０％以上
になると固体粒子の平均径が小さくなると脱硫率が低下
する。これは、固体濃度が１０％の場合は固体粒子の平
均径が小さくなっても吸収液の粘度はあまり増加しない
が、固体濃度が２０％以上では吸収液の粘度の増加が大
きいためと考えられる。また、固体粒子の平均径が２０
μｍ以上では固体濃度が高くなるほど脱硫率は増加する
が、固体粒子の平均径が２０μｍ以下では固体濃度が高
くなると脱硫率は逆に低下する。すなわち、固体濃度を
より高くして、かつより高い脱硫性能を得るためには固
体粒子の平均径を２０μｍ以上に維持する必要がある。
子の平均径と脱硫率の関係を示す。ただし、吸収液中の
石灰石と石膏の比率はモル比で１％で一定とした。固体
濃度が１０％の場合は、固体粒子の平均径が変化しても
脱硫率はほとんど変わらないが、固体濃度が２０％以上
になると固体粒子の平均径が小さくなると脱硫率が低下
する。これは、固体濃度が１０％の場合は固体粒子の平
均径が小さくなっても吸収液の粘度はあまり増加しない
が、固体濃度が２０％以上では吸収液の粘度の増加が大
きいためと考えられる。また、固体粒子の平均径が２０
μｍ以上では固体濃度が高くなるほど脱硫率は増加する
が、固体粒子の平均径が２０μｍ以下では固体濃度が高
くなると脱硫率は逆に低下する。すなわち、固体濃度を
より高くして、かつより高い脱硫性能を得るためには固
体粒子の平均径を２０μｍ以上に維持する必要がある。
【００１５】図３に、平均径を変化させたときの固体濃
度と脱硫率の関係を示す。固体濃度が１３％以下では脱
硫率に及ぼす平均径の影響はほとんど無いが、固体濃度
を１３％以上および平均径を２０μｍ以上にすることに
より脱硫性能は向上する。
度と脱硫率の関係を示す。固体濃度が１３％以下では脱
硫率に及ぼす平均径の影響はほとんど無いが、固体濃度
を１３％以上および平均径を２０μｍ以上にすることに
より脱硫性能は向上する。
【００１６】比較例１
図１０に示した従来技術に基づく装置を用いて、実施例
１と同じ条件で脱硫試験を行った。ただし、酸化タンク
６内の固体濃度は３０％に、吸収液中の石灰石と石膏の
比率はモル比で１％に維持した。定常状態になった後に
酸化タンク内の固体粒子の平均粒径を測定したところ１
３μｍであり、脱硫率は８７％となった。
１と同じ条件で脱硫試験を行った。ただし、酸化タンク
６内の固体濃度は３０％に、吸収液中の石灰石と石膏の
比率はモル比で１％に維持した。定常状態になった後に
酸化タンク内の固体粒子の平均粒径を測定したところ１
３μｍであり、脱硫率は８７％となった。
【００１７】実施例２
実施例１と同じ条件で脱硫試験を行った。ただし、脱硫
塔入口での排ガス中の亜硫酸ガス濃度は３０００ｐｐｍ
であった。図４に、固体濃度を変化させた時の固体粒子
の平均径と脱硫率の関係を示す。実施例１と同様、固体
濃度をより高くして、かつより高い脱硫性能を得るため
には石膏の平均径を２０μｍ以上に維持する必要があ
る。また。図５に、平均径を変化させたときの固体濃度
と脱硫率の関係を示す。実施例１と同様に、固体濃度が
１３％以下では脱硫率に及ぼす平均径の影響はほとんど
無いが、固体濃度を１３％以上および平均径を２０μｍ
以上にすることにより脱硫性能は向上する。さらに、脱
硫塔入口での排ガス中の亜硫酸ガス濃度を１００〜５０
００ｐｐｍまで変化させたが、同様の結果が得られた。
塔入口での排ガス中の亜硫酸ガス濃度は３０００ｐｐｍ
であった。図４に、固体濃度を変化させた時の固体粒子
の平均径と脱硫率の関係を示す。実施例１と同様、固体
濃度をより高くして、かつより高い脱硫性能を得るため
には石膏の平均径を２０μｍ以上に維持する必要があ
る。また。図５に、平均径を変化させたときの固体濃度
と脱硫率の関係を示す。実施例１と同様に、固体濃度が
１３％以下では脱硫率に及ぼす平均径の影響はほとんど
無いが、固体濃度を１３％以上および平均径を２０μｍ
以上にすることにより脱硫性能は向上する。さらに、脱
硫塔入口での排ガス中の亜硫酸ガス濃度を１００〜５０
００ｐｐｍまで変化させたが、同様の結果が得られた。
【００１８】実施例３
実施例１と同じ装置を用いて脱硫試験を行った。ただ
し、石膏抜き出し管１１より抜き出す液量を一定に維持
したまま酸化タンク６内の深さを変えることによりタン
ク内の固体粒子の滞留時間を調整した。図６に滞留時間
と固体粒子の平均径の関係を示す。滞留時間を調整する
ことにより固体粒子の粒径や脱硫性能をコントロールで
きる。ただし、固体粒子の粒径は他の条件にも影響され
るので、ここで示した滞留時間が全ての条件に当てはま
るわけではないことは言うまでもない。
し、石膏抜き出し管１１より抜き出す液量を一定に維持
したまま酸化タンク６内の深さを変えることによりタン
ク内の固体粒子の滞留時間を調整した。図６に滞留時間
と固体粒子の平均径の関係を示す。滞留時間を調整する
ことにより固体粒子の粒径や脱硫性能をコントロールで
きる。ただし、固体粒子の粒径は他の条件にも影響され
るので、ここで示した滞留時間が全ての条件に当てはま
るわけではないことは言うまでもない。
【００１９】実施例４
実施例１では、排ガス中の亜硫酸ガスと接触する吸収液
中に含まれる固体粒子の粒径を調整する方法として、酸
化タンク６内から抜き出すスラリを分級し、大きな粒子
のみ酸化タンク６に戻した。これと同じ効果は図７、図
８に示す方法でも得られる。図７に示す方法では循環ラ
イン１７の途中に分級装置１６を設置し、小さな粒径の
固体粒子はシックナー１３または脱水機１４に送られ、
大粒子を多く含む吸収液を吸収塔内に噴霧する。図８に
示す方法では、循環ライン１７の途中に分級装置１６を
設置し、小さな粒径の固体粒子を酸化タンク６に戻し、
大粒子を多く含む吸収液を噴霧する。
中に含まれる固体粒子の粒径を調整する方法として、酸
化タンク６内から抜き出すスラリを分級し、大きな粒子
のみ酸化タンク６に戻した。これと同じ効果は図７、図
８に示す方法でも得られる。図７に示す方法では循環ラ
イン１７の途中に分級装置１６を設置し、小さな粒径の
固体粒子はシックナー１３または脱水機１４に送られ、
大粒子を多く含む吸収液を吸収塔内に噴霧する。図８に
示す方法では、循環ライン１７の途中に分級装置１６を
設置し、小さな粒径の固体粒子を酸化タンク６に戻し、
大粒子を多く含む吸収液を噴霧する。
【００２０】実施例５
吸収液中の固体粒子の粒径は吸収液のｐＨや酸化用空気
量を調整することでもコントロールできる。図９に本実
施例に適当な装置のフローを示す。ｐＨ調整装置１８か
ら酸またはアルカリを供給して酸化タンク６内のｐＨを
調整する。また、酸化用空気量調整装置１９を用いて酸
化用の空気量を調整する。これらの手段は図１、図７、
図８に示す装置のいずれにも適用できることは言うまで
もない。
量を調整することでもコントロールできる。図９に本実
施例に適当な装置のフローを示す。ｐＨ調整装置１８か
ら酸またはアルカリを供給して酸化タンク６内のｐＨを
調整する。また、酸化用空気量調整装置１９を用いて酸
化用の空気量を調整する。これらの手段は図１、図７、
図８に示す装置のいずれにも適用できることは言うまで
もない。
【００２１】本発明の上記実施例では、固体粒子の平均
径をコントロールする手段として分級装置１６の使用や
酸化タンク６内の粒子の滞留時間を調整する方法、酸化
タンク６内の液のｐＨや酸化用空気量を調整する方法を
示したが、本発明はこれらの手段のいずれか１つ以上を
用いることにより、固体粒子の平均径を２０μｍ以上に
維持することを提案するものである。また、固体粒子の
平均径を測定する方法は、フルイや一般的な粒径分布測
定装置、例えば液中の粒子にレーザ光を照射した時の回
折像から求める方法や液中の粒子の沈降速度から求める
方法などが有効である。
径をコントロールする手段として分級装置１６の使用や
酸化タンク６内の粒子の滞留時間を調整する方法、酸化
タンク６内の液のｐＨや酸化用空気量を調整する方法を
示したが、本発明はこれらの手段のいずれか１つ以上を
用いることにより、固体粒子の平均径を２０μｍ以上に
維持することを提案するものである。また、固体粒子の
平均径を測定する方法は、フルイや一般的な粒径分布測
定装置、例えば液中の粒子にレーザ光を照射した時の回
折像から求める方法や液中の粒子の沈降速度から求める
方法などが有効である。
【００２２】また、本発明の上記実施例で用いる分級装
置１６は固体粒子を分級できるものであれば、どのよう
なものでも使用可能であり、湿式サイクロン等が考えら
れる。また、本発明法が、スプレー方式の脱硫装置だけ
でなく濡れ壁方式等の他の方式の脱硫装置にも適用可能
であることは言うまでもない。
置１６は固体粒子を分級できるものであれば、どのよう
なものでも使用可能であり、湿式サイクロン等が考えら
れる。また、本発明法が、スプレー方式の脱硫装置だけ
でなく濡れ壁方式等の他の方式の脱硫装置にも適用可能
であることは言うまでもない。
【００２３】
【発明の効果】本発明法によれば、シックナーを省略
し、脱水機の負荷を少なくしたままでより高い脱硫性能
が得られる。
し、脱水機の負荷を少なくしたままでより高い脱硫性能
が得られる。
【図１】 本発明による実施例１の１塔型湿式排煙脱硫
装置を示す図である。
装置を示す図である。
【図２】 実施例１の脱硫性能に関する実験データを示
す図である。
す図である。
【図３】 実施例１の脱硫性能に関する実験データを示
す図である。
す図である。
【図４】 実施例２の脱硫性能に関する実験データを示
す図である。
す図である。
【図５】 実施例２の脱硫性能に関する実験データを示
す図である。
す図である。
【図６】 実施例３の脱硫性能に関する実験データを示
す図である。
す図である。
【図７】 実施例４の１塔型湿式排煙脱硫装置を示す図
である。
である。
【図８】 実施例４の１塔型湿式排煙脱硫装置を示す図
である。
である。
【図９】 実施例５の１塔型湿式排煙脱硫装置を示す図
である。
である。
【図１０】 従来の技術における湿式排煙脱硫塔を示す
図である。
図である。
１…塔本体、２…入口ダクト、３…出口ダクト、４…ス
プレーノズル、５…吸収液ポンプ、６…酸化タンク、７
…撹拌機、８…空気吹き込み装置、９…ミストエリミネ
ータ、１０…吸収液抜き出し管、１１…石膏抜き出し
管、１２…石灰石供給管、１３…シックナー、１４…脱
水機、１５…管路、１６…分級装置、１７…循環ライ
ン、１８…ｐＨ調整装置、１９…酸化用空気量調整装置
プレーノズル、５…吸収液ポンプ、６…酸化タンク、７
…撹拌機、８…空気吹き込み装置、９…ミストエリミネ
ータ、１０…吸収液抜き出し管、１１…石膏抜き出し
管、１２…石灰石供給管、１３…シックナー、１４…脱
水機、１５…管路、１６…分級装置、１７…循環ライ
ン、１８…ｐＨ調整装置、１９…酸化用空気量調整装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 加来 宏行
広島県呉市宝町３番36号 バブコック日
立株式会社 呉研究所内
(72)発明者 野澤 滋
広島県呉市宝町６番９号 バブコック日
立株式会社 呉工場内
(56)参考文献 特開 昭53−60376（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−197021（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−146631（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B01D 53/34 - 53/85
Claims (4)
- 【請求項１】 ボイラなどの燃焼装置から排出される排
ガスと脱硫塔に接続された吸収液タンクから循環供給し
た吸収液を脱硫塔内で接触させることにより、排ガス中
の硫黄酸化物を処理する湿式脱硫方法において、吸収液
中の固体粒子の含有率を１３ｗｔ％以上とし、吸収液中
に含まれる固体粒子の平均粒子径を２０μｍ以上とする
ことを特徴とする湿式排煙脱硫方法。 - 【請求項２】 吸収液中に含まれる固体粒子を分級し、
大粒子を多く含む吸収液を脱硫塔に循環供給することを
特徴とする請求項１記載の湿式排煙脱硫方法。 - 【請求項３】 吸収液タンク内の吸収液平均滞留時間、
吸収液のｐＨまたは酸化用空気量のうち、１つ以上をコ
ントロールすることにより、吸収液中の固体粒子の平均
粒子径を調整することを特徴とする請求項１又は２記載
の湿式排煙脱硫方法。 - 【請求項４】 ボイラなどの燃焼装置から排出される排
ガスを吸収液と接触させる脱硫塔と吸収液循環系により
脱硫塔に吸収液を循環供給するための脱硫塔に接続され
た吸収液中の固体粒子の含有率を１３ｗｔ％以上である
吸収液タンクとを備えた排ガス中の硫黄酸化物を処理す
る湿式脱硫装置であって、 吸収液循環系に供給する吸収液中に含まれる固体粒子を
分級し、吸収液中に含まれる固体粒子の平均粒子径が２
０μｍ以上となるように大粒子を多く含む吸収液を脱硫
塔に循環供給する分級手段を備えたことを特徴とする湿
式排煙脱硫装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26344592A JP3429012B2 (ja) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | 湿式排煙脱硫方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26344592A JP3429012B2 (ja) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | 湿式排煙脱硫方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06114228A JPH06114228A (ja) | 1994-04-26 |
| JP3429012B2 true JP3429012B2 (ja) | 2003-07-22 |
Family
ID=17389612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26344592A Expired - Fee Related JP3429012B2 (ja) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | 湿式排煙脱硫方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3429012B2 (ja) |
-
1992
- 1992-10-01 JP JP26344592A patent/JP3429012B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06114228A (ja) | 1994-04-26 |
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