JP3498402B2 - Desulfurization equipment - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は吸収液として海水を用い
る脱硫装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】燃焼機器からの排ガス等の被処理ガス中
に含まれる硫黄酸化物を除去する装置として湿式の脱硫
装置がある。脱硫装置は、吸収液と被処理ガスとを気液
接触させてガス中の硫黄酸化物を吸収除去させ、被処理
ガスの脱硫処理を行うものである。
【０００３】吸収液としては炭酸カルシウム等の吸収剤
を溶解させたスラリ状のものなど幾つかあるが、安価な
海水を用いることが提案されている。すなわち、脱硫装
置は海の近くに建設されることが多く、多量にある海水
を利用することができれば安価に脱硫を行えることにな
り、例えば、図５に示すように、吸収塔４０内の上方か
ら吸収液である海水を噴霧落下させ、この噴霧海水と被
処理ガスとを接触させて被処理ガスの脱硫処理を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の脱硫
装置では、被処理ガスを脱硫処理した海水（吸収液）を
海に戻すことが提案されるが、このまま海水に戻すと硫
黄酸化物を吸収して酸性化されているため、海水の酸性
化及びＣＯＤの増加が促進され、水質汚染が著しく進
む。このように大気汚染から水質汚染へと環境汚染の部
分を移しただけであるので、脱硫処理後の海水を処理す
る必要がありこれを安価に行いたい。
【０００５】そこで、本発明は、このような事情を考慮
してなされたものであり、その目的は、脱硫処理後の海
水の処理を安価に行える脱硫装置を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の脱硫装置は、海
水と被処理ガスとを接触させてガス中の硫黄酸化物を海
水に吸収除去させる吸収塔と、その吸収塔からの脱硫処
理後の海水を炭酸カルシウムが入っている処理容器内に
導き、この海水中に空気を吹き込んで炭酸カルシウムを
流動化させ海水の酸化と中和を行う海水処理部とを備え
たものである。
【０００７】
【作用】吸収塔では被処理ガスと海水とが接触してガス
中の硫黄酸化物が海水に吸収除去され、被処理ガスの脱
硫処理が行われる。脱硫処理後の海水は海水処理部の処
理容器内に導かれ、この海水中に吹き込まれた空気によ
り酸化されＣＯＤの低減が図られると共に、炭酸カルシ
ウムによって中和される。この際、炭酸カルシウムは空
気によって流動化しているため、炭酸カルシウムの海水
との接触効率が良いので、中和のための炭酸カルシウム
は例えば直径10mm程度と粒子が大きくても十分に中和を
行えることになり、安価なものを使用することが可能と
なる。従って、脱硫処理後の海水の酸化と中和を安価で
行える。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳述する。
【０００９】図１において、１は燃焼機器例えばボイラ
からの排ガス等の被処理ガスを脱硫処理する脱硫装置２
の吸収塔を示し、この吸収塔１の側部には被処理ガスの
ガスライン３が接続される導入口４が設けられていると
共に、頂部には脱硫処理後のガスが流入する処理ガスラ
イン５が接続される排出口６が設けられている。
【００１０】吸収塔１内の導入口４の上方には、気液接
触が十分に行われるように充填物例えばラシヒリングが
充填された充填層７が設けられていると共に、この充填
層の上方には塔１内に吸収液を噴霧するスプレーノズル
８が設けられている。スプレーノズル８には、海水ポン
プ９（流量可変・不可変どちらのタイプでもよい）を有
する海水ライン１０が接続されており、海水ポンプ９に
より海水が海水ライン１０を介してスプレーノズル８に
吸収液として移送され、そこから吸収塔１内に噴霧され
そして被処理ガスと接触して被処理ガスが脱硫処理され
るようになっている。
【００１１】吸収塔１の下部には脱硫処理後の海水を排
出する海水排出ライン１１が接続され、この海水排出ラ
イン１１は処理容器（ピット）１２に接続されて海水処
理部１３が構成される。処理容器１２は、例えば円筒形
に形成され、内部が溢流板１４によって処理部１５と処
理液流入部１６との２槽に区画形成されている。処理部
１５は、処理液流入部１６より容積が大きく形成され、
底部には空気ポンプ１７（空気量可変・不可変どちらの
タイプでもよい）を有する空気ライン１８が接続されて
いると共に、内部下方には図１及び図２に示すように空
気分散手段を構成する空気分散板１９が設けられてい
る。空気分散板１９は多数の空気孔２０が全面に設けら
れ、この空気分散板１９の下方に供給された空気が多数
の空気孔２０を通ることにより処理部１５内にほぼ均一
に分散されるようになっている。空気の吹込量はガス中
のＳＯ2 のおおよそ２〜３倍の酸素を含む量にする。空
気分散手段は、空気を処理部１５内に分散させるもの
で、空気分散板１９に限らず、例えば図３に示すよう
に、空気噴出口（図示せず）を軸方向等に多数有するパ
イプ２１を所定間隔を隔てて平行に処理部１５内に複数
配設して空気を分散させるようにしてもよい。
【００１２】また、処理部１５内の空気分散板１９上に
は図１に示すように海水の中和を行うための炭酸カルシ
ウム２２が供給され、この炭酸カルシウム２２は空気ラ
イン１８からの空気によって流動化されるようになって
いる。
【００１３】処理部１５内の空気分散板１９より下方
に、前記排出ライン１１の排出口が配置され、この排出
口からの海水が空気ライン１８からの空気により酸化さ
れると共に、炭酸カルシウムにより中和されるようにな
っており、この酸化及び中和された海水が処理液流入部
１６にオーバーフロする。処理液流入部１６には、ポン
プ２３を有する排出ライン２４が接続されている。
【００１４】さて、海水を海水ポンプ９により海水ライ
ン１０を介してスプレーノズル８から吸収塔１内に噴霧
させると共に、排ガス（被処理ガス）を導入口４から吸
収塔１内に導入させる。これにより、噴霧された海水と
被処理ガスとが主に充填層７で気液接触してガス中の硫
黄酸化物（ＳＯ2 ）が海水に吸収除去（Ｈ2 Ｏ＋ＳＯ2
→Ｈ2 ＳＯ3 ）されて、被処理ガスが脱硫処理される。
この際、液ガス比（Ｌ／Ｇ）が20〜25リットル／ｍ3 以上に
なるように海水の噴霧量を調節する。このようにＬ／Ｇ
を20〜25リットル／ｍ3 以上にすることにより、吸収剤がな
くても十分に海水でガス中の硫黄酸化物を90％以上除去
することができる。尚、除去効率が低い場合は液ガス比
を少なくすることはいうまでもない。
【００１５】脱硫処理後の海水は吸収塔１内の底部に流
下し、そして海水排出ライン１１を介して処理容器１２
の処理部１５内の下部に導かれる。その海水中に空気ラ
イン１８から空気が吹き込まれて海水が酸化される。こ
の際、空気は空気分散手段例えば空気分散板１９により
ほぼ均一に分散されるので、十分に海水が酸化されてＣ
ＯＤの低減が図れる。尚、この時の反応はＣａＣＯ3 ＋
Ｈ2 ＳＯ3 ＋１／２・Ｏ2 ＋２Ｈ2 Ｏ→ＣａＳＯ4 ・２
Ｈ2 Ｏ（石膏）＋ＣＯ2 である。
【００１６】また、ＳＯ2 を吸収して酸性となった海水
は炭酸カルシウム２２と接触して中和される。この際、
炭酸カルシウム２２は空気によって流動化しているた
め、炭酸カルシウム２２と海水との接触効率が良くな
り、中和のための炭酸カルシウム２２は例えば直径10mm
程度と粒子が大きくても十分に中和を行える。このた
め、湿式脱硫装置に吸収剤として使用されているもの
（数十μｍ）より安価な炭酸カルシウムを使用すること
ができる。
【００１７】酸化及び中和された海水は処理部１５から
処理液流入部１６へオーバーフロし、そしてポンプ２３
により排出ライン２４を介して例えば海に戻される。
【００１８】このように、海水を用いて被処理ガスの脱
硫処理を行い、この脱硫処理後の海水を海水処理部１３
で酸化及び中和してから海に戻すので、吸収液として海
水を用いても環境汚染することがなく、しかも脱硫処理
後の海水の酸化と中和を安価に行える。
【００１９】また、脱硫処理後の海水の酸化と中和を行
う際、処理容器１２を並列に複数配設して弁の切り替え
により、海水の流入経路を切り換える。すなわち、処理
容器１２を並列に複数配設し任意の１つで海水の処理を
行い、他は海水の処理を行った際生成する石膏を除去
し、そこに新たな炭カルを供給して次の海水の処理を行
うための準備をする。これにより、海水の処理を連続的
に行える。
【００２０】尚、処理容器を並列に複数配設する代りに
処理容器内に処理部を複数設けるようにしてもよい。具
体的には、図４に示すように、処理容器３０を例えば矩
形状に形成し、この内部を溢流板３１で処理部３２と処
理液流入部３３とに区画形成すると共に、さらにその処
理部３２を仕切板３４でそれぞれ処理された海水が処理
液流入部３３にオーバーフローするように２つに仕切
る。この他の処理容器３０の空気分散手段等の他の構成
は前述の処理容器１２と同じに構成する。２つの処理部
３２ａ，３２ｂに，脱硫処理後の海水が流入するように
海水排出ライン１１を分岐させた分岐ライン３５を接続
すると共に、処理液流入部３３には、処理液流入部３３
内の海水のｐＨを測定するｐＨ計３６を設ける。さら
に、そのｐＨ計３６からの検出値に応じて分岐ライン３
５に介設されている各開閉弁３７を調節する制御器３８
を設ける。すなわち、炭酸カルシウムによる中和が行わ
れなくなると、海水のｐＨが下がるので、どちらか一方
の処理部３２ａ，３２ｂに海水が流入するようにして、
その処理部３２ａ，３２ｂからの海水のｐＨが下がった
ら他方の処理部３２ａ，３２ｂに海水が流入するように
流入経路を切り換える海水流路切換機能を有する制御器
３８を設ける。
【００２１】これにより、海水を連続的に中和及び酸化
することができる。
【００２２】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、吸収液と
して海水を用いた場合の海水の処理を低コストで行える
という優れた効果を奏する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a desulfurization apparatus using seawater as an absorbent. 2. Description of the Related Art As a device for removing sulfur oxides contained in a gas to be treated such as exhaust gas from combustion equipment, there is a wet desulfurization device. The desulfurization device performs desulfurization of the gas to be treated by bringing the absorbing liquid and the gas to be treated into gas-liquid contact to absorb and remove sulfur oxides in the gas. [0003] There are several absorbing liquids such as a slurry in which an absorbent such as calcium carbonate is dissolved, and it has been proposed to use inexpensive seawater. That is, a desulfurization device is often constructed near the sea, and if a large amount of seawater can be used, desulfurization can be performed at low cost. For example, as shown in FIG. , The seawater, which is the absorbing liquid, is sprayed and dropped, and the sprayed seawater is brought into contact with the gas to be treated to perform a desulfurization treatment of the gas to be treated. [0004] In the above desulfurization apparatus, it has been proposed to return seawater (absorbed liquid) obtained by desulfurizing a gas to be treated to the sea. Since the material is absorbed and acidified, acidification of seawater and an increase in COD are promoted, and water pollution is remarkably progressed. Since only the part of environmental pollution has been shifted from air pollution to water pollution in this way, it is necessary to treat seawater after desulfurization, and it is desired to carry out this at low cost. Accordingly, the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a desulfurization apparatus capable of inexpensively treating seawater after desulfurization. [0006] The desulfurization apparatus of the present invention comprises an absorption tower for bringing seawater and a gas to be treated into contact with each other to absorb and remove sulfur oxides in the gas into seawater; It is provided with a seawater treatment unit that guides seawater after desulfurization treatment into a treatment vessel containing calcium carbonate, blows air into the seawater to fluidize calcium carbonate, and oxidizes and neutralizes the seawater. . In the absorption tower, the gas to be treated comes into contact with seawater so that sulfur oxides in the gas are absorbed and removed by the seawater, and the gas to be treated is desulfurized. The seawater after the desulfurization treatment is guided into the treatment vessel of the seawater treatment section, and is oxidized by the air blown into the seawater to reduce COD and is neutralized by calcium carbonate. At this time, since calcium carbonate is fluidized by air, the contact efficiency of calcium carbonate with seawater is good, so that calcium carbonate for neutralization can be sufficiently neutralized even if the particles are large, for example, about 10 mm in diameter. In other words, inexpensive ones can be used. Therefore, the oxidation and neutralization of seawater after the desulfurization treatment can be performed at low cost. An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a desulfurization apparatus 2 for desulfurizing a gas to be treated, such as exhaust gas from a combustion equipment, for example, a boiler.
A gas inlet 3 to which a gas line 3 for a gas to be treated is connected, and a processing gas line into which a gas after desulfurization flows is provided at the top. An outlet 6 is provided to which 5 is connected. Above the inlet 4 in the absorption tower 1, there is provided a packing layer 7 filled with a packing material such as Raschig rings so that the gas-liquid contact can be sufficiently performed, and above the packing layer. In the column 1, a spray nozzle 8 for spraying the absorbing liquid is provided. The spray nozzle 8 is connected to a seawater line 10 having a seawater pump 9 (which may be of either a variable flow rate or an invariable type). The seawater pump 9 causes the seawater to flow through the seawater line 10 to the spray nozzle 8. The gas to be treated is sprayed into the absorption tower 1 from there, and is contacted with the gas to be treated so that the gas to be treated is desulfurized. A seawater discharge line 11 for discharging seawater after desulfurization treatment is connected to a lower portion of the absorption tower 1, and the seawater discharge line 11 is connected to a processing vessel (pit) 12 to constitute a seawater treatment section 13. . The processing container 12 is formed, for example, in a cylindrical shape, and the inside thereof is divided by an overflow plate 14 into two tanks, a processing section 15 and a processing liquid inflow section 16. The processing section 15 has a larger volume than the processing liquid inflow section 16,
The bottom is connected to an air line 18 having an air pump 17 (either variable or non-variable air amount), and an air dispersing means is formed below the inside as shown in FIGS. An air distribution plate 19 is provided. A large number of air holes 20 are provided on the entire surface of the air distribution plate 19, and the air supplied below the air distribution plate 19 passes through the large number of air holes 20 so as to be substantially uniformly dispersed in the processing unit 15. It has become. Blowing amount of air is the amount containing approximately 2-3 times the oxygen SO 2 in the gas. The air dispersing means is for dispersing the air in the processing unit 15 and is not limited to the air dispersing plate 19, for example, as shown in FIG. 3, a pipe 21 having many air outlets (not shown) in the axial direction or the like. May be arranged in parallel in the processing unit 15 at predetermined intervals to disperse the air. Further, as shown in FIG. 1, calcium carbonate 22 for neutralizing seawater is supplied onto the air dispersion plate 19 in the processing section 15, and the calcium carbonate 22 is supplied by air from the air line 18. It is being mobilized. A discharge port of the discharge line 11 is disposed below the air distribution plate 19 in the processing section 15, and seawater from this discharge port is oxidized by air from the air line 18 and is separated by calcium carbonate. The oxidized and neutralized seawater overflows to the treatment liquid inlet 16. A discharge line 24 having a pump 23 is connected to the processing liquid inlet 16. Now, seawater is sprayed into the absorption tower 1 from the spray nozzle 8 through the seawater line 10 by the seawater pump 9 by the seawater pump 9, and exhaust gas (gas to be treated) is introduced into the absorption tower 1 from the inlet 4. Thus, the sulfur oxides of gas-liquid contact in the gas at the atomized sea water and the gas to be treated and is mainly packed layer 7 (SO 2) is absorbed and removed in the sea water (H 2 O + SO 2
→ H 2 SO 3 ), and the gas to be treated is desulfurized.
At this time, the spray amount of seawater is adjusted so that the liquid / gas ratio (L / G) becomes 20 to 25 l / m 3 or more. Thus, L / G
By setting the water content to 20 to 25 liters / m 3 or more, 90% or more of sulfur oxides in the gas can be sufficiently removed with seawater without an absorbent. When the removal efficiency is low, it goes without saying that the liquid-gas ratio is reduced. The seawater after the desulfurization treatment flows down to the bottom in the absorption tower 1, and passes through the seawater discharge line 11 to the treatment vessel 12.
To the lower part in the processing unit 15. Air is blown into the seawater from the air line 18 to oxidize the seawater. At this time, since the air is substantially uniformly dispersed by the air dispersing means, for example, the air dispersing plate 19, the seawater is sufficiently oxidized and C
OD can be reduced. The reaction at this time was CaCO 3 +
H 2 SO 3 +1/2 · O 2 + 2H 2 O → CaSO 4 · 2
H 2 O (gypsum) + CO 2 . Further, the seawater that has become acidic due to the absorption of SO 2 is neutralized by contact with calcium carbonate 22. On this occasion,
Since calcium carbonate 22 is fluidized by air, the contact efficiency between calcium carbonate 22 and seawater is improved, and calcium carbonate 22 for neutralization has a diameter of, for example, 10 mm.
Neutralization can be performed satisfactorily even if the particle size is large. For this reason, it is possible to use calcium carbonate which is less expensive than that used as an absorbent (several tens of μm) in a wet desulfurization apparatus. The oxidized and neutralized seawater overflows from the treatment section 15 to the treatment liquid inflow section 16,
Is returned to, for example, the sea via the discharge line 24. As described above, the gas to be treated is desulfurized by using the seawater, and the seawater after the desulfurization treatment is supplied to the seawater treatment section 13.
After returning to the sea after oxidation and neutralization, even if seawater is used as the absorbing solution, there is no environmental pollution, and the oxidation and neutralization of seawater after desulfurization can be performed at low cost. When oxidizing and neutralizing seawater after the desulfurization treatment, a plurality of treatment vessels 12 are arranged in parallel and the inflow path of the seawater is switched by switching valves. In other words, a plurality of treatment vessels 12 are arranged in parallel, and seawater is treated by an arbitrary one, and plaster generated when the other seawater is treated is removed. Prepare for the treatment of seawater. Thereby, the treatment of seawater can be performed continuously. Instead of arranging a plurality of processing vessels in parallel, a plurality of processing units may be provided in the processing vessel. Specifically, as shown in FIG. 4, the processing vessel 30 is formed in, for example, a rectangular shape, and the inside of the processing vessel 30 is divided into a processing section 32 and a processing liquid inflow section 33 by an overflow plate 31, and the processing is further performed. The section 32 is divided into two so that the seawater treated by the respective partition plates 34 overflows to the treatment liquid inflow section 33. Other configurations such as the air dispersion means of the other processing container 30 are the same as those of the processing container 12 described above. A branch line 35 obtained by branching the seawater discharge line 11 is connected to the two processing units 32a and 32b so that the seawater after desulfurization flows into the two processing units 32a and 32b, and the processing liquid inflow unit 33 is connected to the processing liquid inflow unit 33.
A pH meter 36 for measuring the pH of the seawater inside is provided. Further, depending on the detection value from the pH meter 36, the branch line 3
5. Controller 38 for adjusting each open / close valve 37 provided in 5
Is provided. That is, when the neutralization by calcium carbonate is not performed, the pH of the seawater decreases, so that the seawater flows into one of the processing units 32a and 32b,
When the pH of the seawater from the processing units 32a and 32b drops, a controller 38 having a seawater flow path switching function of switching an inflow path so that seawater flows into the other processing units 32a and 32b is provided. Thus, the seawater can be continuously neutralized and oxidized. In summary, according to the present invention, there is an excellent effect that seawater can be treated at low cost when seawater is used as the absorbing liquid.
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図３】本発明の空気分散手段の他の例を示す図であ
る。
【図４】本発明の処理容器の他の例を示す構成図であ
る。
【図５】先に提案されている脱硫装置の一例を示す構成
図である。
【符号の説明】
１ 吸収塔
１２ 処理容器
１３ 海水処理部
２２ 炭酸カルシウムBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA in FIG. FIG. 3 is a view showing another example of the air dispersion means of the present invention. FIG. 4 is a configuration diagram showing another example of the processing container of the present invention. FIG. 5 is a configuration diagram showing an example of a desulfurization device proposed earlier. [Description of Signs] 1 Absorption tower 12 Treatment vessel 13 Seawater treatment section 22 Calcium carbonate
Claims (1)
の硫黄酸化物を海水に吸収除去させる吸収塔と、その吸
収塔からの脱硫処理後の海水を炭酸カルシウムが入って
いる処理容器内に導き、この海水中に空気を吹き込んで
炭酸カルシウムを流動化させ海水の酸化と中和を行う海
水処理部とを備えたことを特徴とする脱硫装置。(57) [Claims 1] An absorption tower for bringing seawater into contact with a gas to be treated to absorb and remove sulfur oxides in the gas into seawater, and seawater after desulfurization treatment from the absorption tower And a seawater treatment unit for introducing air into the treatment vessel containing calcium carbonate, blowing air into the seawater to fluidize the calcium carbonate, and oxidizing and neutralizing the seawater.
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