JP3507545B2 - 硫黄酸化物の吸収及び硫酸アンモニウムの生成の同時処理方法 - Google Patents
硫黄酸化物の吸収及び硫酸アンモニウムの生成の同時処理方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
- C01C1/24—Sulfates of ammonium
- C01C1/245—Preparation from compounds containing nitrogen and sulfur
- C01C1/246—Preparation from compounds containing nitrogen and sulfur from sulfur-containing ammonium compounds
- C01C1/247—Preparation from compounds containing nitrogen and sulfur from sulfur-containing ammonium compounds by oxidation with free oxygen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/50—Sulfur oxides
- B01D53/501—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、硫黄酸化物を含むガス
から硫黄酸化物を除去するための改良処理方法に係し、
特に、二酸化硫黄を含むガスからの二酸化硫黄の吸収及
び硫酸アンモニウムの生成のための同時処理方法の改良
に係る。
から硫黄酸化物を除去するための改良処理方法に係し、
特に、二酸化硫黄を含むガスからの二酸化硫黄の吸収及
び硫酸アンモニウムの生成のための同時処理方法の改良
に係る。
【０００２】
【従来の技術】化石燃料火力ボイラー、乾式製錬炉、硫
酸プラント、パルプ製紙工場の運転等のような二酸化硫
黄源から放出される二酸化硫黄を制御することは、二酸
化硫黄と関連する重大な環境上及び健康上の損害を軽減
するよう、多くの国々において法で必要とされている。
二酸化硫黄の制御に関し、最も広く実行される方法は、
水性スラリーの形で排ガス（排煙）と接触する石灰石又
は石灰に基づいている。ほとんどの例では副産物は埋め
立て用に捨てられるか、壁板及びセメント製造に使用す
るセッコウに変換されるかのいずれかである。少数の例
では、ナトリウム化合物、マグネシウム化合物及びアン
モニアのような他のアルカリ試薬が、純粋な二酸化硫
黄、硫酸及び硫黄のような役立つ副産物の回収に用いら
れている。
酸プラント、パルプ製紙工場の運転等のような二酸化硫
黄源から放出される二酸化硫黄を制御することは、二酸
化硫黄と関連する重大な環境上及び健康上の損害を軽減
するよう、多くの国々において法で必要とされている。
二酸化硫黄の制御に関し、最も広く実行される方法は、
水性スラリーの形で排ガス（排煙）と接触する石灰石又
は石灰に基づいている。ほとんどの例では副産物は埋め
立て用に捨てられるか、壁板及びセメント製造に使用す
るセッコウに変換されるかのいずれかである。少数の例
では、ナトリウム化合物、マグネシウム化合物及びアン
モニアのような他のアルカリ試薬が、純粋な二酸化硫
黄、硫酸及び硫黄のような役立つ副産物の回収に用いら
れている。
【０００３】アンモニア及びアンモニア性スクラビング
（洗浄）溶液は、排ガス脱流用として良く知られてい
る。ここで参照の為に本明細書に組み込まれる米国特許
第４６９０８０７号において、少なくとも１つの硫黄酸
化物を含むガスは、アンモニア水で処理され、硫酸アン
モニウムが吸収塔及び液リザーバー（貯留槽）を含む単
一容器で生成される。硫酸アンモニウムの水溶液との接
触により硫黄酸化物含有ガスから硫黄酸化物ガスが除去
される。二酸化硫黄のような硫黄酸化物ガスが硫酸アン
モニウム水溶液に吸収されるにつれ、該水溶液は酸性に
なる。この酸性水溶液は、米国特許第４６９０８０７号
においては、過剰なアンモニア損失を妨ぐのに十分な所
望のｐＨレベルを維持するため、アンモニアを硫酸アン
モニア水溶液へ注入することで中和される。空気のよう
な酸化媒体が、硫黄酸化物ガスを吸収し且つ中和された
硫酸アンモニウム水溶液に吹き込まれ、硫酸アンモニウ
ムの生成を行う。硫酸アンモニウム生成物は、硫酸アン
モニウム結晶の懸濁物として、飽和溶液として及び／又
は未飽和溶液として除去されうる。米国特許第４６９０
８０７号において、回収硫酸アンモニウムは、取り扱い
及び保管の簡素化のため、さらに再結晶化及び／又は脱
水化及び乾燥されうる。
（洗浄）溶液は、排ガス脱流用として良く知られてい
る。ここで参照の為に本明細書に組み込まれる米国特許
第４６９０８０７号において、少なくとも１つの硫黄酸
化物を含むガスは、アンモニア水で処理され、硫酸アン
モニウムが吸収塔及び液リザーバー（貯留槽）を含む単
一容器で生成される。硫酸アンモニウムの水溶液との接
触により硫黄酸化物含有ガスから硫黄酸化物ガスが除去
される。二酸化硫黄のような硫黄酸化物ガスが硫酸アン
モニウム水溶液に吸収されるにつれ、該水溶液は酸性に
なる。この酸性水溶液は、米国特許第４６９０８０７号
においては、過剰なアンモニア損失を妨ぐのに十分な所
望のｐＨレベルを維持するため、アンモニアを硫酸アン
モニア水溶液へ注入することで中和される。空気のよう
な酸化媒体が、硫黄酸化物ガスを吸収し且つ中和された
硫酸アンモニウム水溶液に吹き込まれ、硫酸アンモニウ
ムの生成を行う。硫酸アンモニウム生成物は、硫酸アン
モニウム結晶の懸濁物として、飽和溶液として及び／又
は未飽和溶液として除去されうる。米国特許第４６９０
８０７号において、回収硫酸アンモニウムは、取り扱い
及び保管の簡素化のため、さらに再結晶化及び／又は脱
水化及び乾燥されうる。
【０００４】酸化速度(rate)に依存する処理において、
酸化速度が高ければ高いほど、処理はより経済的になる
ことは一般的に知られている。二酸化硫黄の硫酸アンモ
ニウム水溶液への吸収及びアンモニアとの反応で生成さ
れた硫酸アンモニウム／重亜硫酸塩の酸化速度は、該水
溶液内の硫酸アンモニウムの濃度に依存し、濃度が増す
と酸化速度は減少するということが分かっている。米国
特許第４６９０８０７号の装置及び方法における排ガス
からの二酸化硫黄の除去及び硫酸アンモニウムの生成の
同時処理が有効であるが、ガスのスクラビングの効率を
改良するのが常に望ましく、有利である。従って、硫黄
酸化物をガスから除去すると同時に、硫酸アンモニウム
を生成するための方法及び装置において、硫黄酸化物ガ
スを吸収するのに用いられる硫酸アンモニウムの濃度を
減少することで酸化速度を増加することが有利になる。
酸化速度が高ければ高いほど、処理はより経済的になる
ことは一般的に知られている。二酸化硫黄の硫酸アンモ
ニウム水溶液への吸収及びアンモニアとの反応で生成さ
れた硫酸アンモニウム／重亜硫酸塩の酸化速度は、該水
溶液内の硫酸アンモニウムの濃度に依存し、濃度が増す
と酸化速度は減少するということが分かっている。米国
特許第４６９０８０７号の装置及び方法における排ガス
からの二酸化硫黄の除去及び硫酸アンモニウムの生成の
同時処理が有効であるが、ガスのスクラビングの効率を
改良するのが常に望ましく、有利である。従って、硫黄
酸化物をガスから除去すると同時に、硫酸アンモニウム
を生成するための方法及び装置において、硫黄酸化物ガ
スを吸収するのに用いられる硫酸アンモニウムの濃度を
減少することで酸化速度を増加することが有利になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】硫黄酸化物を含む高温
ガスを処理するに際し、硫黄酸化物の吸収速度及び酸化
速度を改善することが望まれている。
ガスを処理するに際し、硫黄酸化物の吸収速度及び酸化
速度を改善することが望まれている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】これら及び他の利点を達
成するよう、本発明の目的によって、硫黄酸化物を含む
ガスからの硫黄酸化物の除去に関する改良方法及び装置
が提供され、実施例として示され、説明される。
成するよう、本発明の目的によって、硫黄酸化物を含む
ガスからの硫黄酸化物の除去に関する改良方法及び装置
が提供され、実施例として示され、説明される。
【０００７】排ガスからの硫黄酸化物の除去の効率は、
希硫酸アンモニウム水溶液における二酸化硫黄の吸収及
び硫酸アンモニウムの酸化により改良された。その後、
この希硫酸アンモニウム水溶液は、硫酸アンモニウム結
晶の懸濁物を含む飽和硫酸アンモニア水溶液を生成する
ため、プリスクラバー容器（前洗浄容器）で蒸発され
る。
希硫酸アンモニウム水溶液における二酸化硫黄の吸収及
び硫酸アンモニウムの酸化により改良された。その後、
この希硫酸アンモニウム水溶液は、硫酸アンモニウム結
晶の懸濁物を含む飽和硫酸アンモニア水溶液を生成する
ため、プリスクラバー容器（前洗浄容器）で蒸発され
る。
【０００８】二酸化硫黄を含み、ＨＣｌ及びＨＦを含む
ことがある高温排ガスは、高温排ガスと飽和硫酸アンモ
ニウム水溶液との密接な接触を行うプリスクラバー容器
内で、飽和硫黄アンモニウム水溶液と接触される。プリ
スクラバー容器には、二酸化硫黄吸収器容器からの希硫
酸アンモニウム水溶液が供給される。高温排ガスは、プ
リスクラバー容器で冷却され、水蒸気で飽和される。Ｈ
Ｃｌ及びＨＦがある場合、それらはプリスクラバーでも
除去される。プリスクラバー液のｐＨは低く（例えば、
約０．５から３．０のｐＨ）であり、従って二酸化硫黄
はプリスクラバーではほとんど除去されない。
ことがある高温排ガスは、高温排ガスと飽和硫酸アンモ
ニウム水溶液との密接な接触を行うプリスクラバー容器
内で、飽和硫黄アンモニウム水溶液と接触される。プリ
スクラバー容器には、二酸化硫黄吸収器容器からの希硫
酸アンモニウム水溶液が供給される。高温排ガスは、プ
リスクラバー容器で冷却され、水蒸気で飽和される。Ｈ
Ｃｌ及びＨＦがある場合、それらはプリスクラバーでも
除去される。プリスクラバー液のｐＨは低く（例えば、
約０．５から３．０のｐＨ）であり、従って二酸化硫黄
はプリスクラバーではほとんど除去されない。
【０００９】巻き込まれた液滴をデミスター（demiste
r）で除去した後、冷却されたガスは二酸化硫黄吸収容
器に入れられ、そこで二酸化硫黄が希硫酸アンモニア水
溶液で当該ガスから除去される。吸収された二酸化硫黄
は当該水溶液内のアンモニウムと反応して、亜硫酸アン
モニウムを生成し、さらに、酸素を含むガス、望ましく
は空気を吹き込むことで亜硫酸アンモニウムが酸化され
て硫酸アンモニウムを生成する。アンモニアは酸化用空
気と共に水溶液に入れられるか、アンモニア及び空気が
別々に注入されうる。二酸化硫黄吸収用容器は、二酸化
硫黄を有するガスと希硫酸アンモニウム水溶液との間に
密接な接触を生じる。
r）で除去した後、冷却されたガスは二酸化硫黄吸収容
器に入れられ、そこで二酸化硫黄が希硫酸アンモニア水
溶液で当該ガスから除去される。吸収された二酸化硫黄
は当該水溶液内のアンモニウムと反応して、亜硫酸アン
モニウムを生成し、さらに、酸素を含むガス、望ましく
は空気を吹き込むことで亜硫酸アンモニウムが酸化され
て硫酸アンモニウムを生成する。アンモニアは酸化用空
気と共に水溶液に入れられるか、アンモニア及び空気が
別々に注入されうる。二酸化硫黄吸収用容器は、二酸化
硫黄を有するガスと希硫酸アンモニウム水溶液との間に
密接な接触を生じる。
【００１０】本発明のある面では、硫酸アンモニウム結
晶は、懸濁された硫酸アンモニウム結晶を有する飽和硫
酸アンモニウム水溶液がプリスクラバーリザーバーから
除去された後、当該水溶液から分離され、硫酸アンモニ
ウム結晶が除去された飽和硫酸アンモニウム水溶液は、
必要により、プリスクラバー及び／又はプリスクラバー
リザーバーに再循環される。
晶は、懸濁された硫酸アンモニウム結晶を有する飽和硫
酸アンモニウム水溶液がプリスクラバーリザーバーから
除去された後、当該水溶液から分離され、硫酸アンモニ
ウム結晶が除去された飽和硫酸アンモニウム水溶液は、
必要により、プリスクラバー及び／又はプリスクラバー
リザーバーに再循環される。
【００１１】本発明の他の面において、飽和硫酸アンモ
ニウム水溶液が、必要により、プリスクラバーから流出
除去され、ガスから捕捉されるか、ガスに含まれる他の
化合物からの反応生成物として存在するいずれかの不純
物、塩化物及び／又はフッ化物の除去の為に処理され
る。
ニウム水溶液が、必要により、プリスクラバーから流出
除去され、ガスから捕捉されるか、ガスに含まれる他の
化合物からの反応生成物として存在するいずれかの不純
物、塩化物及び／又はフッ化物の除去の為に処理され
る。
【００１２】本発明の他の面において、吸収器リザーバ
ーからの補充用希硫酸アンモニウム水溶液がプリスクラ
バーの飽和硫酸アンモニウム水溶液に加えられ、必要に
より、吸収器リザーバーから取り出される希硫酸アンモ
ニウム水溶液が、飽和硫酸アンモニウム水溶液に加えら
れる前に、プリスクラバーと吸収器との間のデミスター
を洗浄するよう用いられる。
ーからの補充用希硫酸アンモニウム水溶液がプリスクラ
バーの飽和硫酸アンモニウム水溶液に加えられ、必要に
より、吸収器リザーバーから取り出される希硫酸アンモ
ニウム水溶液が、飽和硫酸アンモニウム水溶液に加えら
れる前に、プリスクラバーと吸収器との間のデミスター
を洗浄するよう用いられる。
【００１３】本発明の他の面では、補充水が吸収器の希
硫酸アンモニウム水溶液に加えられる。
硫酸アンモニウム水溶液に加えられる。
【００１４】本明細書において、硫黄酸化物は一般的に
都合上、二酸化硫黄として示される。硫黄酸化物ガス
は、硫酸アンモニウムと反応するガスを含む他の化合
物、例えば、塩化水素、フッ化水素等及びそれらの混合
物も含みうる。
都合上、二酸化硫黄として示される。硫黄酸化物ガス
は、硫酸アンモニウムと反応するガスを含む他の化合
物、例えば、塩化水素、フッ化水素等及びそれらの混合
物も含みうる。
【００１５】硫酸アンモニウム生成物は肥料として直接
に使われるか、他の肥料と混合されもする。
に使われるか、他の肥料と混合されもする。
【００１６】これまでの一般的説明及び下記の詳細説明
は例示的で、説明的であり、本発明の請求項のさらなる
説明を行うことを目的とすることが分かるであろう。
は例示的で、説明的であり、本発明の請求項のさらなる
説明を行うことを目的とすることが分かるであろう。
【００１７】本明細書に組み込まれ、その一部を構成
し、本発明を示し、説明と共に用いられる図面は本発明
の利点及び原則を説明するのに役立つ。
し、本発明を示し、説明と共に用いられる図面は本発明
の利点及び原則を説明するのに役立つ。
【００１８】本発明において、少なくとも１つの硫黄酸
化物を含むガスは、硫黄酸化物の除去の為に硫黄酸化物
吸収器（吸収容器）で処理される。すなわち、噴霧、
（水滴の形の）霧及び他の形の希硫酸アンモニウム水溶
液と前記ガスを接触して、硫黄酸化物を吸収した硫酸ア
ンモニウム水溶液とスクラビング（洗浄）されたガスと
を生成する。硫黄酸化物を吸収した希硫酸アンモニウム
水溶液は、一般的に、ここでは吸収リザーバーとして示
される、リザーバー（貯留槽）に集められる。アンモニ
アは、硫黄酸化物ガスを吸収した希硫酸アンモニウム水
溶液に導入される。アンモニアは、吸収器のいろいろな
個所において、望ましくは吸収リザーバーにおいて、及
び／又は希硫酸アンモニウム水溶液を吸収器リザーバー
から吸収容器の希硫酸アンモニウム水溶液スクラビング
領域に循環又は再循環する装置において、希硫酸アンモ
ニウム水溶液に入れることができる。アンモニアは、二
酸化硫黄を吸収した希硫酸アンモニウム水溶液の酸性度
を減少する。アンモニアで処理され、減少された酸性度
を有する希硫酸アンモニア水溶液は、ここでは中和され
た希硫酸アンモニウム水溶液として呼称される。
化物を含むガスは、硫黄酸化物の除去の為に硫黄酸化物
吸収器（吸収容器）で処理される。すなわち、噴霧、
（水滴の形の）霧及び他の形の希硫酸アンモニウム水溶
液と前記ガスを接触して、硫黄酸化物を吸収した硫酸ア
ンモニウム水溶液とスクラビング（洗浄）されたガスと
を生成する。硫黄酸化物を吸収した希硫酸アンモニウム
水溶液は、一般的に、ここでは吸収リザーバーとして示
される、リザーバー（貯留槽）に集められる。アンモニ
アは、硫黄酸化物ガスを吸収した希硫酸アンモニウム水
溶液に導入される。アンモニアは、吸収器のいろいろな
個所において、望ましくは吸収リザーバーにおいて、及
び／又は希硫酸アンモニウム水溶液を吸収器リザーバー
から吸収容器の希硫酸アンモニウム水溶液スクラビング
領域に循環又は再循環する装置において、希硫酸アンモ
ニウム水溶液に入れることができる。アンモニアは、二
酸化硫黄を吸収した希硫酸アンモニウム水溶液の酸性度
を減少する。アンモニアで処理され、減少された酸性度
を有する希硫酸アンモニア水溶液は、ここでは中和され
た希硫酸アンモニウム水溶液として呼称される。
【００１９】酸化ガス、一般的に、空気のような酸素含
有ガスは、吸収リザーバーで、二酸化硫黄を吸収した希
アンモニウム水溶液に導入され、それにより、硫酸アン
モニウムが、リザーバー内で、前記吸収された硫黄酸化
物ガスとアンモニア及び酸素含有ガス内の酸素との反応
で生成される。
有ガスは、吸収リザーバーで、二酸化硫黄を吸収した希
アンモニウム水溶液に導入され、それにより、硫酸アン
モニウムが、リザーバー内で、前記吸収された硫黄酸化
物ガスとアンモニア及び酸素含有ガス内の酸素との反応
で生成される。
【００２０】硫黄酸化物を含むガスが硫黄酸化物吸収器
内で接触される希硫酸アンモニウム水溶液は、吸収器リ
ザーバーから除去（再循環）され、ポンプのような適切
な手段により、パイプのような適切な導管を通って循環
される希硫酸アンモニウム水溶液から形成される。スク
ラビングされたガスは硫黄酸化物吸収器から取り出さ
れ、硫黄酸化物吸収器からの希硫酸アンモニウム水溶液
は、吸収器リザーバーに集められ、それから取り出され
て、補充用硫酸アンモニウム水溶液としてプリスクラバ
ーに供給される。希硫酸アンモニウム水溶液はプリスク
ラバーで水の蒸発により飽和状態にされる。
内で接触される希硫酸アンモニウム水溶液は、吸収器リ
ザーバーから除去（再循環）され、ポンプのような適切
な手段により、パイプのような適切な導管を通って循環
される希硫酸アンモニウム水溶液から形成される。スク
ラビングされたガスは硫黄酸化物吸収器から取り出さ
れ、硫黄酸化物吸収器からの希硫酸アンモニウム水溶液
は、吸収器リザーバーに集められ、それから取り出され
て、補充用硫酸アンモニウム水溶液としてプリスクラバ
ーに供給される。希硫酸アンモニウム水溶液はプリスク
ラバーで水の蒸発により飽和状態にされる。
【００２１】硫黄酸化物の除去のためにガスを硫黄酸化
物吸収器に入れる前に、ガスは、ガス流を断熱的に冷却
するプリスクラバー容器でプリスクラビング（前洗浄）
され、飽和硫酸アンモニウム水溶液内の水の蒸発によ
り、懸濁された硫酸アンモニウム結晶を有する濃縮又は
飽和硫酸アンモニウム水溶液の生成を最終的に行なう。
硫黄酸化物を含む高温ガスは、プリスクラバー容器内
で、噴霧、（水滴の形の）霧又は他の適切な形の飽和硫
酸アンモニウム水溶液と接触される。そして硫黄酸化物
及び水蒸気を含み、冷却され、プリスクラビングされた
ガスは、プリスクラバー容器から取り出され、プリスク
ラバーデミスターを通して流され、結晶を含む飽和硫酸
アンモニウム水溶液の巻き込み滴を除去してから、硫黄
酸化物と水蒸気を含むプリスクラビング後のガスが硫黄
酸化物吸収器に通される。従って、プリスクラビングさ
れたガス流の水蒸気が除去される為、プリスクラバーで
は飽和硫酸アンモニウム水溶液が濃縮され、硫酸アンモ
ニウムを結晶化し、そしてプリスクラバー内で、懸濁さ
れた硫酸アンモニウム結晶を有する飽和硫酸アンモニウ
ム水溶液が生成される。
物吸収器に入れる前に、ガスは、ガス流を断熱的に冷却
するプリスクラバー容器でプリスクラビング（前洗浄）
され、飽和硫酸アンモニウム水溶液内の水の蒸発によ
り、懸濁された硫酸アンモニウム結晶を有する濃縮又は
飽和硫酸アンモニウム水溶液の生成を最終的に行なう。
硫黄酸化物を含む高温ガスは、プリスクラバー容器内
で、噴霧、（水滴の形の）霧又は他の適切な形の飽和硫
酸アンモニウム水溶液と接触される。そして硫黄酸化物
及び水蒸気を含み、冷却され、プリスクラビングされた
ガスは、プリスクラバー容器から取り出され、プリスク
ラバーデミスターを通して流され、結晶を含む飽和硫酸
アンモニウム水溶液の巻き込み滴を除去してから、硫黄
酸化物と水蒸気を含むプリスクラビング後のガスが硫黄
酸化物吸収器に通される。従って、プリスクラビングさ
れたガス流の水蒸気が除去される為、プリスクラバーで
は飽和硫酸アンモニウム水溶液が濃縮され、硫酸アンモ
ニウムを結晶化し、そしてプリスクラバー内で、懸濁さ
れた硫酸アンモニウム結晶を有する飽和硫酸アンモニウ
ム水溶液が生成される。
【００２２】懸濁された硫酸アンモニウム結晶を有する
飽和硫酸アンモニウム水溶液は、一般的にここでプリス
クラバーリザーバーとして示される貯留槽に集められ
る。
飽和硫酸アンモニウム水溶液は、一般的にここでプリス
クラバーリザーバーとして示される貯留槽に集められ
る。
【００２３】硫黄酸化物を含む高温排ガスがプリスクラ
バー容器内で接触される飽和硫酸アンモニウム水溶液
は、プリスクラバーリザーバーから除去（再循環）さ
れ、ポンプのような適切な手段により、パイプのような
適切な導管を通って循環された、硫酸アンモニウム結晶
懸濁の飽和硫酸アンモニウム水溶液から形成される。水
蒸気が高温ガスとの接触で除去された飽和硫酸アンモニ
ウム水溶液は、プリスクラバーリザーバーに集められ、
そこから、懸濁された硫酸アンモニウム結晶を有する飽
和硫酸アンモニウム水溶液として取り出され、硫酸アン
モニウム結晶が生成物として回収されうる。
バー容器内で接触される飽和硫酸アンモニウム水溶液
は、プリスクラバーリザーバーから除去（再循環）さ
れ、ポンプのような適切な手段により、パイプのような
適切な導管を通って循環された、硫酸アンモニウム結晶
懸濁の飽和硫酸アンモニウム水溶液から形成される。水
蒸気が高温ガスとの接触で除去された飽和硫酸アンモニ
ウム水溶液は、プリスクラバーリザーバーに集められ、
そこから、懸濁された硫酸アンモニウム結晶を有する飽
和硫酸アンモニウム水溶液として取り出され、硫酸アン
モニウム結晶が生成物として回収されうる。
【００２４】飽和硫酸アンモニウム水溶液は１つ又は複
数の撹拌器のようないくつかの適切な撹拌手段により取
出し領域で撹拌されうる。飽和硫酸アンモニウム水溶液
を取出し領域で撹拌することで、硫酸アンモニウム結晶
のスラリーが飽和硫酸アンモニウム水溶液内に維持さ
れ、プリスクラバーリザーバーの底における硫酸アンモ
ニウムの堆積は防止できる。懸濁された硫酸アンモニウ
ム結晶を有する飽和硫酸アンモニウム水溶液は、プリス
クラバーリザーバーの底に又はその近くに位置するポン
プ又は重力除去手段のようなかかる適切な方法により取
出し領域から除去されうる。飽和硫酸アンモニウム水溶
液に含まれる結晶は、例えばろ過により容易に除去され
うる。さらに取り扱いや、保管を容易にする為、生成物
は分級、再結晶化、及び／又は脱水化及び乾燥化がされ
うる。
数の撹拌器のようないくつかの適切な撹拌手段により取
出し領域で撹拌されうる。飽和硫酸アンモニウム水溶液
を取出し領域で撹拌することで、硫酸アンモニウム結晶
のスラリーが飽和硫酸アンモニウム水溶液内に維持さ
れ、プリスクラバーリザーバーの底における硫酸アンモ
ニウムの堆積は防止できる。懸濁された硫酸アンモニウ
ム結晶を有する飽和硫酸アンモニウム水溶液は、プリス
クラバーリザーバーの底に又はその近くに位置するポン
プ又は重力除去手段のようなかかる適切な方法により取
出し領域から除去されうる。飽和硫酸アンモニウム水溶
液に含まれる結晶は、例えばろ過により容易に除去され
うる。さらに取り扱いや、保管を容易にする為、生成物
は分級、再結晶化、及び／又は脱水化及び乾燥化がされ
うる。
【００２５】本発明の一面において、懸濁された硫酸ア
ンモニウム結晶を有する飽和硫酸アンモニウム水溶液は
プリスクラバーから分級機に流され、硫酸アンモニウム
の粗結晶は分級機で水溶液から分離され、この粗結晶よ
り小さい粒径を有する硫酸アンモニウム結晶を含む水溶
液はプリスクラバー容器又はプリスクラバーリザーバー
に再循環される。
ンモニウム結晶を有する飽和硫酸アンモニウム水溶液は
プリスクラバーから分級機に流され、硫酸アンモニウム
の粗結晶は分級機で水溶液から分離され、この粗結晶よ
り小さい粒径を有する硫酸アンモニウム結晶を含む水溶
液はプリスクラバー容器又はプリスクラバーリザーバー
に再循環される。
【００２６】分級機、例えば、ハイドロクローン（hydr
oclone）で分離される粒径には特定の制限はないが、当
業者は、懸濁された硫酸アンモニウム結晶を有する飽和
硫酸アンモニウム水溶液から分離される硫酸アンモニウ
ム結晶の所望の寸法を容易に選択することができる。水
溶液から分離される硫酸アンモニウム結晶の特定の寸法
を制限するつもりはないが、粗結晶は、例えば約３００
ミクロンより大きい寸法を有するものとして一般的に定
義されうる。当然、ここで用いられるように、粗結晶よ
り小さい粒径を有する硫酸アンモニウムの結晶を含む、
即ち、例えば約３００ミクロンより小さい結晶を含む水
溶液は、プリスクラバー容器又はプリスクラバーリザー
バーに再循環されうる。
oclone）で分離される粒径には特定の制限はないが、当
業者は、懸濁された硫酸アンモニウム結晶を有する飽和
硫酸アンモニウム水溶液から分離される硫酸アンモニウ
ム結晶の所望の寸法を容易に選択することができる。水
溶液から分離される硫酸アンモニウム結晶の特定の寸法
を制限するつもりはないが、粗結晶は、例えば約３００
ミクロンより大きい寸法を有するものとして一般的に定
義されうる。当然、ここで用いられるように、粗結晶よ
り小さい粒径を有する硫酸アンモニウムの結晶を含む、
即ち、例えば約３００ミクロンより小さい結晶を含む水
溶液は、プリスクラバー容器又はプリスクラバーリザー
バーに再循環されうる。
【００２７】本発明の処理方法は連続的方式で容易に実
行される。望ましくはダスト及び他の微粒子が除去され
た排ガス又はいくつかの他の源からの他の硫黄酸化物含
有ガスは、プリスクラバーに入れられ、飽和硫酸アンモ
ニウム水溶液の流れと並流に向けられる。冷却され、プ
リスクラビングされたガスはプリスクラバーデミスター
を通ってプリスクラバー容器を出て、希硫酸アンモニウ
ム水溶液の流れと向流関係で硫黄酸化物吸収容器に連続
的方法で入れられる。スクラビングされたガスは、吸収
容器から連続的に流れ、望ましくはスクラビングされた
ガスから希硫酸アンモニウム水溶液を除去するように該
ガスがデミスターを通って流された後、適切な手段によ
り、例えば煙突を通って除去される。一般的に、ガスは
１つ又はそれ以上のファン例えば、誘導ガスファンを使
用して当該装置を連続的に通過される。
行される。望ましくはダスト及び他の微粒子が除去され
た排ガス又はいくつかの他の源からの他の硫黄酸化物含
有ガスは、プリスクラバーに入れられ、飽和硫酸アンモ
ニウム水溶液の流れと並流に向けられる。冷却され、プ
リスクラビングされたガスはプリスクラバーデミスター
を通ってプリスクラバー容器を出て、希硫酸アンモニウ
ム水溶液の流れと向流関係で硫黄酸化物吸収容器に連続
的方法で入れられる。スクラビングされたガスは、吸収
容器から連続的に流れ、望ましくはスクラビングされた
ガスから希硫酸アンモニウム水溶液を除去するように該
ガスがデミスターを通って流された後、適切な手段によ
り、例えば煙突を通って除去される。一般的に、ガスは
１つ又はそれ以上のファン例えば、誘導ガスファンを使
用して当該装置を連続的に通過される。
【００２８】ガスがプリスクラバー及び吸収器を通って
連続的に流れる間、そこで各水溶液は、各容器でガスと
水溶液との間に密接な接触を行なうよう、噴霧、霧又は
適切な他の形で連続的に再循環され、希硫酸アンモニウ
ム水溶液は吸収器から連続的に取り出され、プリスクラ
バーに供給される。その間に、硫酸アンモニウム結晶を
有する飽和硫酸アンモニウム水溶液はプリスクラバーか
ら連続的に取り出される。
連続的に流れる間、そこで各水溶液は、各容器でガスと
水溶液との間に密接な接触を行なうよう、噴霧、霧又は
適切な他の形で連続的に再循環され、希硫酸アンモニウ
ム水溶液は吸収器から連続的に取り出され、プリスクラ
バーに供給される。その間に、硫酸アンモニウム結晶を
有する飽和硫酸アンモニウム水溶液はプリスクラバーか
ら連続的に取り出される。
【００２９】プリスクラバー容器及びリザーバー及び硫
黄酸化物吸収容器及びリザーバーにて、液レベル（高
さ）は適切な手段により維持される。本発明の一面にお
いて、プリスクラバー容器及び／又はリザーバーでの液
レベルは、水の蒸発及び硫酸アンモニウム結晶を含む生
成物液の取出しにより下がる傾向にある。この傾向を防
止し、プリスクラバー容器の一定の液レベルを維持する
よう、適切な量の希硫酸アンモニウム水溶液が吸収器リ
ザーバーから取り出され、プリスクラバーリザーバーに
加えられる。この取出しが吸収器リザーバーの液レベル
を下げる傾向にあるので、適切な量の補充水が、一定の
液レベルを維持するよう吸収器容器又は吸収器リザーバ
ーに加えられる。ＳＯ2 吸収容器で維持されうる硫酸ア
ンモニウムの正確な濃度は、吸収され且つ硫酸アンモニ
ウムに酸化されるＳＯ2 の量と、吸収器容器に加えられ
る水の量の関数である。吸収器容器に加えられる水の量
が、蒸発による損失を補充するのに取り出されてプリス
クラバー容器に加えられる水溶液の量に等しいので、許
容しうる水量のための制御因子は蒸発速度である。蒸発
速度はプリスクラバー容器に入る高温ガスの温度の関数
である。図３は、吸収器容器の水溶液内に維持されうる
硫酸アンモニウムの濃度に対するＳＯ2 濃度とガス温度
の影響を示す。
黄酸化物吸収容器及びリザーバーにて、液レベル（高
さ）は適切な手段により維持される。本発明の一面にお
いて、プリスクラバー容器及び／又はリザーバーでの液
レベルは、水の蒸発及び硫酸アンモニウム結晶を含む生
成物液の取出しにより下がる傾向にある。この傾向を防
止し、プリスクラバー容器の一定の液レベルを維持する
よう、適切な量の希硫酸アンモニウム水溶液が吸収器リ
ザーバーから取り出され、プリスクラバーリザーバーに
加えられる。この取出しが吸収器リザーバーの液レベル
を下げる傾向にあるので、適切な量の補充水が、一定の
液レベルを維持するよう吸収器容器又は吸収器リザーバ
ーに加えられる。ＳＯ2 吸収容器で維持されうる硫酸ア
ンモニウムの正確な濃度は、吸収され且つ硫酸アンモニ
ウムに酸化されるＳＯ2 の量と、吸収器容器に加えられ
る水の量の関数である。吸収器容器に加えられる水の量
が、蒸発による損失を補充するのに取り出されてプリス
クラバー容器に加えられる水溶液の量に等しいので、許
容しうる水量のための制御因子は蒸発速度である。蒸発
速度はプリスクラバー容器に入る高温ガスの温度の関数
である。図３は、吸収器容器の水溶液内に維持されうる
硫酸アンモニウムの濃度に対するＳＯ2 濃度とガス温度
の影響を示す。
【００３０】望ましくは、補充水は、吸収器デミスター
のブレードの付着物を洗浄し、吸収器容器に落とすよう
に、吸収器容器の吸収器デミスターを介して吸収器容器
に加えられる。同様に、吸収器容器から取り出される希
硫酸アンモニウム水溶液は、補充液としてプリスクラバ
ー容器に加えられる前に、初めに、プリスクラバーデミ
スターを洗浄するよう用いられる。
のブレードの付着物を洗浄し、吸収器容器に落とすよう
に、吸収器容器の吸収器デミスターを介して吸収器容器
に加えられる。同様に、吸収器容器から取り出される希
硫酸アンモニウム水溶液は、補充液としてプリスクラバ
ー容器に加えられる前に、初めに、プリスクラバーデミ
スターを洗浄するよう用いられる。
【００３１】本発明の方法において、吸収器容器と吸収
器リザーバーの両方の硫酸アンモニウム水溶液は、当該
液に吸収される二酸化硫黄の酸化効率を改良するよう、
希硫酸アンモニウム水溶液として維持されることは不可
欠である。これは、希硫酸アンモニウム水溶液を吸収器
から除去し、吸収器に補充水を加え、それにより、例え
ば図１のグラフから分かるように、二酸化硫黄の最大酸
化又は最大近くの酸化になるように吸収器内水溶液の硫
酸アンモニウムの濃度を低く維持することで達成され
る。図１に示すように、亜硫酸塩アンモニウム／重亜硫
酸塩の硫酸アンモニウム水溶液をテストすると、酸化速
度が水溶液中の硫酸アンモニウムの濃度に依存する。図
１に示すように、硫酸アンモニウムの濃度が飽和、例え
ば、水溶液の硫酸アンモニウムが約４０重量％に近づく
につれ、酸化速度（ｍＭ／リットル／分）は実質的に減
少される。本発明は、プリスクラバーユニット内の希硫
酸アンモニウム水溶液の濃度で、吸収器ユニット内の希
硫酸アンモニウム水溶液の二酸化硫黄吸収及び素速い酸
化を行う処理方法を提供する。
器リザーバーの両方の硫酸アンモニウム水溶液は、当該
液に吸収される二酸化硫黄の酸化効率を改良するよう、
希硫酸アンモニウム水溶液として維持されることは不可
欠である。これは、希硫酸アンモニウム水溶液を吸収器
から除去し、吸収器に補充水を加え、それにより、例え
ば図１のグラフから分かるように、二酸化硫黄の最大酸
化又は最大近くの酸化になるように吸収器内水溶液の硫
酸アンモニウムの濃度を低く維持することで達成され
る。図１に示すように、亜硫酸塩アンモニウム／重亜硫
酸塩の硫酸アンモニウム水溶液をテストすると、酸化速
度が水溶液中の硫酸アンモニウムの濃度に依存する。図
１に示すように、硫酸アンモニウムの濃度が飽和、例え
ば、水溶液の硫酸アンモニウムが約４０重量％に近づく
につれ、酸化速度（ｍＭ／リットル／分）は実質的に減
少される。本発明は、プリスクラバーユニット内の希硫
酸アンモニウム水溶液の濃度で、吸収器ユニット内の希
硫酸アンモニウム水溶液の二酸化硫黄吸収及び素速い酸
化を行う処理方法を提供する。
【００３２】本発明の処理方法において、一般的に、飽
和硫酸アンモニウム水溶液は水溶液中約４５重量％から
約５０重量％の硫酸アンモニウムを含み、希硫酸アンモ
ニウム水溶液は飽和に必要とされる硫酸アンモニウムの
量より少ない硫酸アンモニウムを一般的に含んでいる。
しかし、本発明の望ましい実施例では、希硫酸アンモニ
ウム水溶液は約３５重量％以下の硫酸アンモニウムを含
む。希硫酸アンモニウム水溶液の濃度に下限はないが、
一般に約５重量％より少ない硫酸アンモニウム濃度を有
する希硫酸アンモニウム水溶液を用いるのは、ほとんど
又はまったく利点がない。本発明の最も望ましい実施例
では、希硫酸アンモニウム水溶液は約１０重量％から３
５重量％の濃度の硫酸アンモニウムに維持される。ま
た、約１５重量％以上の硫酸アンモニウムの濃度がさら
に好しい。プリスクラバーリザーバーでは、飽和硫酸ア
ンモニウム水溶液が硫酸アンモニウム結晶の成長を可能
にする過飽和になる傾向があり、上述のように、これら
の結晶は、必要により飽和硫酸アンモニウム水溶液から
連続的に、あるいは断続的に除去される。従って、プリ
スクラバーリザーバーは、硫酸アンモニウム結晶を成長
させ及び硫酸アンモニウム水溶液を非過飽和にするため
の容器として機能する。
和硫酸アンモニウム水溶液は水溶液中約４５重量％から
約５０重量％の硫酸アンモニウムを含み、希硫酸アンモ
ニウム水溶液は飽和に必要とされる硫酸アンモニウムの
量より少ない硫酸アンモニウムを一般的に含んでいる。
しかし、本発明の望ましい実施例では、希硫酸アンモニ
ウム水溶液は約３５重量％以下の硫酸アンモニウムを含
む。希硫酸アンモニウム水溶液の濃度に下限はないが、
一般に約５重量％より少ない硫酸アンモニウム濃度を有
する希硫酸アンモニウム水溶液を用いるのは、ほとんど
又はまったく利点がない。本発明の最も望ましい実施例
では、希硫酸アンモニウム水溶液は約１０重量％から３
５重量％の濃度の硫酸アンモニウムに維持される。ま
た、約１５重量％以上の硫酸アンモニウムの濃度がさら
に好しい。プリスクラバーリザーバーでは、飽和硫酸ア
ンモニウム水溶液が硫酸アンモニウム結晶の成長を可能
にする過飽和になる傾向があり、上述のように、これら
の結晶は、必要により飽和硫酸アンモニウム水溶液から
連続的に、あるいは断続的に除去される。従って、プリ
スクラバーリザーバーは、硫酸アンモニウム結晶を成長
させ及び硫酸アンモニウム水溶液を非過飽和にするため
の容器として機能する。
【００３３】上述のように、高温排ガスは、塩化水素及
び／又はフッ化水素ガスを含むことがある。これらのガ
スが硫黄酸化物含有の高温排ガス内に存在する場合、こ
れらのガスは、プリスクラバー容器で除去され、アンモ
ニウム塩を生成する。これらのアンモニウム塩は、硫酸
アンモニウム生成物と共に除去されるか、プリスクラバ
ーから硫酸アンモニウム水溶液を流出させることで別個
に除去される。
び／又はフッ化水素ガスを含むことがある。これらのガ
スが硫黄酸化物含有の高温排ガス内に存在する場合、こ
れらのガスは、プリスクラバー容器で除去され、アンモ
ニウム塩を生成する。これらのアンモニウム塩は、硫酸
アンモニウム生成物と共に除去されるか、プリスクラバ
ーから硫酸アンモニウム水溶液を流出させることで別個
に除去される。
【００３４】一般に、硫黄酸化物含有高温ガスからの硫
黄酸化物除去と硫酸アンモニウムの生成を同時に行う本
発明の装置は、関連する適切なプリスクラバーリザーバ
ーを有するプリスクラバーユニット又は塔、及び関連す
る適切な吸収リザーバーを有する硫黄酸化物吸収ユニッ
ト又は塔を含む。プリスクラバーリザーバーは硫酸アン
モニウム生成物除去領域を有する。ダストコレクター
（収塵機）又は他の微粒子除去手段は一般的にプリスク
ラバー容器の上流に位置する。ガスをダストコレクター
からプリスクラバー容器へ、そしてプリスクラバー容器
から硫黄酸化物吸収容器又は塔へ流すための手段が設け
られる。後者は、スクラビング（洗浄）されたガスの除
去の為の手段を有する。希硫酸アンモニウム水溶液を吸
収器リザーバーからプリスクラバーリザーバーへ流し、
補充水を吸収器ユニットに加える手段が設けられる。
黄酸化物除去と硫酸アンモニウムの生成を同時に行う本
発明の装置は、関連する適切なプリスクラバーリザーバ
ーを有するプリスクラバーユニット又は塔、及び関連す
る適切な吸収リザーバーを有する硫黄酸化物吸収ユニッ
ト又は塔を含む。プリスクラバーリザーバーは硫酸アン
モニウム生成物除去領域を有する。ダストコレクター
（収塵機）又は他の微粒子除去手段は一般的にプリスク
ラバー容器の上流に位置する。ガスをダストコレクター
からプリスクラバー容器へ、そしてプリスクラバー容器
から硫黄酸化物吸収容器又は塔へ流すための手段が設け
られる。後者は、スクラビング（洗浄）されたガスの除
去の為の手段を有する。希硫酸アンモニウム水溶液を吸
収器リザーバーからプリスクラバーリザーバーへ流し、
補充水を吸収器ユニットに加える手段が設けられる。
【００３５】プリスクラバーユニットは、飽和硫酸アン
モニウム水溶液で高温硫黄酸化物ガスのスクラビングを
可能にするどんな適切な設計でもよく、プリスクラバー
容器、プリスクラバーリザーバー、プリスクラバーデミ
スター、懸濁された硫酸アンモニウム結晶を有する飽和
硫酸アンモニウム水溶液をプリスクラバーリザーバーか
ら流出又は取出す手段、希硫酸アンモニウム水溶液を導
入させる手段、ガスをプリスクラバー内の飽和硫酸アン
モニウム水溶液と接触させる手段、プリスクラバー内の
ガスに接触するようプリスクラバーリザーバーから飽和
硫酸アンモニウム水溶液を再循環する手段、硫黄酸化物
を含む高温ガスをプリスクラバーの飽和硫酸アンモニウ
ム水溶液の流れと並流方向に流す手段、プリスクラバー
リザーバーの飽和硫酸アンモニウム水溶液を撹拌する手
段を含む。プリスクラバー容器及びプリスクラバーリザ
ーバーは、プリスクラバー容器の底にプリスクラバーリ
ザーバーを有する単一ユニットでもよく、又はプリスク
ラバーリザーバーは、プリスクラバー容器と別な容器又
はタンクで、プリスクラバー容器から飽和硫酸アンモニ
ウム水溶液をプリスクラバーリザーバーへの流入させう
る適切な手段、望ましくは重力流入手段でそれに接続さ
れてもよい。
モニウム水溶液で高温硫黄酸化物ガスのスクラビングを
可能にするどんな適切な設計でもよく、プリスクラバー
容器、プリスクラバーリザーバー、プリスクラバーデミ
スター、懸濁された硫酸アンモニウム結晶を有する飽和
硫酸アンモニウム水溶液をプリスクラバーリザーバーか
ら流出又は取出す手段、希硫酸アンモニウム水溶液を導
入させる手段、ガスをプリスクラバー内の飽和硫酸アン
モニウム水溶液と接触させる手段、プリスクラバー内の
ガスに接触するようプリスクラバーリザーバーから飽和
硫酸アンモニウム水溶液を再循環する手段、硫黄酸化物
を含む高温ガスをプリスクラバーの飽和硫酸アンモニウ
ム水溶液の流れと並流方向に流す手段、プリスクラバー
リザーバーの飽和硫酸アンモニウム水溶液を撹拌する手
段を含む。プリスクラバー容器及びプリスクラバーリザ
ーバーは、プリスクラバー容器の底にプリスクラバーリ
ザーバーを有する単一ユニットでもよく、又はプリスク
ラバーリザーバーは、プリスクラバー容器と別な容器又
はタンクで、プリスクラバー容器から飽和硫酸アンモニ
ウム水溶液をプリスクラバーリザーバーへの流入させう
る適切な手段、望ましくは重力流入手段でそれに接続さ
れてもよい。
【００３６】吸収器ユニットは、例えば噴霧又は霧の形
で希硫酸アンモニウム水溶液内に硫黄酸化物ガスを密接
に接触させて、吸収を可能にするどんな適切な設計でも
よく、吸収器ユニットは、希硫酸アンモニウム水溶液を
吸収器容器から吸収器リザーバーへ流入させうるよう吸
収器リザーバーに連通する吸収器容器、ガスを吸収器容
器内の希硫酸アンモニウム水溶液と接触させる手段、吸
収器リザーバーから希硫酸アンモニウム水溶液を吸収器
内のガスに接触するよう再循環させる手段、希硫酸アン
モニウム水溶液の流れの方向に向流方向に吸収器容器に
入るガスを流す手段、希硫酸アンモニウム水溶液を吸収
器リザーバーから除去する手段、希硫酸アンモニウム水
溶液をスクラビングされたガスから除去する吸収器デミ
スター、アンモニア及び／又はアンモニア水溶液及び空
気を吸収器リザーバーに射出する手段、スクラビングさ
れたガスを吸収器容器から除去する手段、補充水を吸収
器ユニットに加える手段を含む。吸収器容器及び吸収器
リザーバーは、単一ユニットでもよいが、又は希硫酸ア
ンモニウム水溶液が望ましくは重力によって吸収器容器
から吸収器リザーバーへ流れることを可能にするよう互
いに連通する別なユニットでもよい。
で希硫酸アンモニウム水溶液内に硫黄酸化物ガスを密接
に接触させて、吸収を可能にするどんな適切な設計でも
よく、吸収器ユニットは、希硫酸アンモニウム水溶液を
吸収器容器から吸収器リザーバーへ流入させうるよう吸
収器リザーバーに連通する吸収器容器、ガスを吸収器容
器内の希硫酸アンモニウム水溶液と接触させる手段、吸
収器リザーバーから希硫酸アンモニウム水溶液を吸収器
内のガスに接触するよう再循環させる手段、希硫酸アン
モニウム水溶液の流れの方向に向流方向に吸収器容器に
入るガスを流す手段、希硫酸アンモニウム水溶液を吸収
器リザーバーから除去する手段、希硫酸アンモニウム水
溶液をスクラビングされたガスから除去する吸収器デミ
スター、アンモニア及び／又はアンモニア水溶液及び空
気を吸収器リザーバーに射出する手段、スクラビングさ
れたガスを吸収器容器から除去する手段、補充水を吸収
器ユニットに加える手段を含む。吸収器容器及び吸収器
リザーバーは、単一ユニットでもよいが、又は希硫酸ア
ンモニウム水溶液が望ましくは重力によって吸収器容器
から吸収器リザーバーへ流れることを可能にするよう互
いに連通する別なユニットでもよい。
【００３７】
【作用】本発明によって、硫黄酸化物を含む高温ガス
は、プリスクラバー容器内で懸濁硫酸アンモニウム結晶
を含む飽和硫酸アンモニウム水溶液と接触され、ガス流
を断熱的に冷却することで水を蒸発し、それにより硫酸
アンモニウム結晶をさらに生成し、プリスクラビング
（前洗浄）されたガスは硫黄酸化物及び水蒸気を含む。
硫黄酸化物を含むガス流内のＨＣｌ及び／又はＨＦはプ
リスクラバー容器で除去される。硫黄酸化物を含むガス
が通った飽和硫酸アンモニウム水溶液はプリスクラバー
リザーバー（前洗浄容器貯留槽）に集められる。硫黄酸
化物を含む高温ガスが通されるプリスクラバー容器内の
飽和硫酸アンモニウム水溶液はプリスクラバーリザーバ
ーから再循環される飽和硫酸アンモニウム水溶液であ
り、硫酸アンモニウム結晶が懸濁している飽和硫酸アン
モニウム水溶液は、硫酸アンモニウム生成物の回収の為
にプリスクラバーリザーバーから除去される。
は、プリスクラバー容器内で懸濁硫酸アンモニウム結晶
を含む飽和硫酸アンモニウム水溶液と接触され、ガス流
を断熱的に冷却することで水を蒸発し、それにより硫酸
アンモニウム結晶をさらに生成し、プリスクラビング
（前洗浄）されたガスは硫黄酸化物及び水蒸気を含む。
硫黄酸化物を含むガス流内のＨＣｌ及び／又はＨＦはプ
リスクラバー容器で除去される。硫黄酸化物を含むガス
が通った飽和硫酸アンモニウム水溶液はプリスクラバー
リザーバー（前洗浄容器貯留槽）に集められる。硫黄酸
化物を含む高温ガスが通されるプリスクラバー容器内の
飽和硫酸アンモニウム水溶液はプリスクラバーリザーバ
ーから再循環される飽和硫酸アンモニウム水溶液であ
り、硫酸アンモニウム結晶が懸濁している飽和硫酸アン
モニウム水溶液は、硫酸アンモニウム生成物の回収の為
にプリスクラバーリザーバーから除去される。
【００３８】硫黄酸化物及び水蒸気を含むプリスクラビ
ング後のガスは、巻き込まれている飽和硫酸アンモニウ
ム水溶液及びそこに懸濁している硫酸アンモニウム結晶
を除去するようデミスターを通して流される。硫黄酸化
物及び水蒸気を含むプリスクラビング後のガスは、デミ
スターから流され、硫黄酸化物吸収器内の希硫酸アンモ
ニウム水溶液と接触され、硫黄酸化物を吸収した希硫酸
アンモニウム水溶液及びスクラビング（洗浄）されたガ
スを生成する。硫黄酸化物ガスを吸収した希硫酸アンモ
ニウム水溶液は吸収器リザーバーに集められる。アンモ
ニアが硫黄酸化物ガスを吸収した希硫酸アンモニウム水
溶液に入れられ、酸素を含むガスが、吸収器リザーバー
内で、硫黄酸化物を吸収した希硫酸アンモニウム水溶液
に導入さられ、それにより、硫酸アンモニウムが、吸収
器リザーバーに入っている希硫酸アンモニウム水溶液内
で、吸収された硫黄酸化物ガスとアンモニア及び、酸素
含有ガス内の酸素との反応により、生成される。硫黄酸
化物を含むプリスクラビング後のガスが硫黄酸化物吸収
器内で接触する希硫酸アンモニウム水溶液は、吸収器リ
ザーバーから再循環される希硫酸アンモニウム水溶液か
ら形成され、スクラビングされたガスは硫黄酸化物吸収
器から取出される。
ング後のガスは、巻き込まれている飽和硫酸アンモニウ
ム水溶液及びそこに懸濁している硫酸アンモニウム結晶
を除去するようデミスターを通して流される。硫黄酸化
物及び水蒸気を含むプリスクラビング後のガスは、デミ
スターから流され、硫黄酸化物吸収器内の希硫酸アンモ
ニウム水溶液と接触され、硫黄酸化物を吸収した希硫酸
アンモニウム水溶液及びスクラビング（洗浄）されたガ
スを生成する。硫黄酸化物ガスを吸収した希硫酸アンモ
ニウム水溶液は吸収器リザーバーに集められる。アンモ
ニアが硫黄酸化物ガスを吸収した希硫酸アンモニウム水
溶液に入れられ、酸素を含むガスが、吸収器リザーバー
内で、硫黄酸化物を吸収した希硫酸アンモニウム水溶液
に導入さられ、それにより、硫酸アンモニウムが、吸収
器リザーバーに入っている希硫酸アンモニウム水溶液内
で、吸収された硫黄酸化物ガスとアンモニア及び、酸素
含有ガス内の酸素との反応により、生成される。硫黄酸
化物を含むプリスクラビング後のガスが硫黄酸化物吸収
器内で接触する希硫酸アンモニウム水溶液は、吸収器リ
ザーバーから再循環される希硫酸アンモニウム水溶液か
ら形成され、スクラビングされたガスは硫黄酸化物吸収
器から取出される。
【００３９】
【実施例】図２を参照するに、二酸化硫黄ガスを含む高
温ガス流は、供給源から燃料３及び空気４が供給される
ボイラー２で発生される。高温二酸化硫黄ガスはボイラ
ー２から適切な排ガスダクト５を通ってダスト収塵機４
に流れ、ここで、粒子物質は、当業者に公知の方法、例
えばサイクロン分離器及び／又はバグハウスで除去さ
れ、灰分は回収ユニット６で適切なホッパーを通して除
去される。ダスト粒子が除去された高温の二酸化硫黄含
有ガスはガスダクト７を通って、誘導式ガスファン８に
流れ、このガスは装置を通過するよう推進される。高温
の二酸化硫黄含有ガスは、ファン８からガスダスト９を
通って、そして、ガスダクト３２を通ってプリスクラバ
ー１０に流れる。
温ガス流は、供給源から燃料３及び空気４が供給される
ボイラー２で発生される。高温二酸化硫黄ガスはボイラ
ー２から適切な排ガスダクト５を通ってダスト収塵機４
に流れ、ここで、粒子物質は、当業者に公知の方法、例
えばサイクロン分離器及び／又はバグハウスで除去さ
れ、灰分は回収ユニット６で適切なホッパーを通して除
去される。ダスト粒子が除去された高温の二酸化硫黄含
有ガスはガスダクト７を通って、誘導式ガスファン８に
流れ、このガスは装置を通過するよう推進される。高温
の二酸化硫黄含有ガスは、ファン８からガスダスト９を
通って、そして、ガスダクト３２を通ってプリスクラバ
ー１０に流れる。
【００４０】プリスクラバー１０は、ここでプリスクラ
バー容器１２として定義される上部１２と、ここでプリ
スクラバーリザーバー１４として定義される下部１４を
有する。プリスクラバー１４は飽和硫酸アンモニウム水
溶液３４を含む。該飽和硫酸アンモニウム水溶液３４
は、ポンプ２２によりプリスクラバーリザーバー１４か
ら適切な導管２４を通って除去され、プリスクラバー容
器１２内に位置する噴霧手段１６により噴霧又は霧とし
て再循環される。導管２６は、固形物の集積及び容器の
壁への付着を防ぐためプリスクラバー容器１２の内壁を
プリスクラバー壁洗浄液流で連続的に洗浄する分配器
（図示せず）へ再循環された飽和硫酸アンモニウム水溶
液を分配する。噴霧手段１６は、プリスクラバー１０に
ガスダクト３２で入り、プリスクラバー１０をガスダク
ト３６で出る高温二酸化硫黄ガスの流れと並流である方
向に、プリスクラバー容器１２に飽和硫酸アンモニウム
水溶液３４を噴出する。
バー容器１２として定義される上部１２と、ここでプリ
スクラバーリザーバー１４として定義される下部１４を
有する。プリスクラバー１４は飽和硫酸アンモニウム水
溶液３４を含む。該飽和硫酸アンモニウム水溶液３４
は、ポンプ２２によりプリスクラバーリザーバー１４か
ら適切な導管２４を通って除去され、プリスクラバー容
器１２内に位置する噴霧手段１６により噴霧又は霧とし
て再循環される。導管２６は、固形物の集積及び容器の
壁への付着を防ぐためプリスクラバー容器１２の内壁を
プリスクラバー壁洗浄液流で連続的に洗浄する分配器
（図示せず）へ再循環された飽和硫酸アンモニウム水溶
液を分配する。噴霧手段１６は、プリスクラバー１０に
ガスダクト３２で入り、プリスクラバー１０をガスダク
ト３６で出る高温二酸化硫黄ガスの流れと並流である方
向に、プリスクラバー容器１２に飽和硫酸アンモニウム
水溶液３４を噴出する。
【００４１】一般的に、約２００°Ｆ（９３℃）から４
００°Ｆ（２０４℃）の温度の高温二酸化硫黄含有ガス
はプリスクラバー容器１２で断熱的に冷却される。その
冷却は一定温度であり、蒸発の潜熱は高温二酸化硫黄含
有ガスから熱を吸収し、温度を一定に保つ。飽和硫酸ア
ンモニウム水溶液からの水分は高温二酸化硫黄含有ガス
内で水蒸気になり、高温二酸化硫黄含有ガスは、他の成
分と共に二酸化硫黄及び水蒸気を含む冷却プリスクラビ
ング済みガスとしてプリスクラバー１０を出る。飽和硫
酸アンモニウム水溶液から水が蒸発すると、硫酸アンモ
ニウム水溶液が濃縮され、当該水溶液内に硫酸アンモニ
ウム結晶を生成する。硫酸アンモニウム結晶が懸濁され
た飽和硫酸アンモニウム水溶液はプリスクラバーリザー
バー１４に集まり、上述のようにポンプ２２により導管
２４を通ってプリスクラバー１０の上部１２の噴霧手段
１６に再循環される。プリスクラビングされた二酸化硫
黄含有ガスがプリスクラバー１０を出る際の温度は約１
００°Ｆから１５０°Ｆである。ガスダクト３６内のプ
リスクラビングされた排ガスは、プリスクラバーデミス
ター２０を通って流れ、そこで硫酸アンモニウム結晶が
懸濁された飽和硫酸アンモニウム水溶液の巻き込み滴が
プリスクラビング済みガスから除去され、水溶液及び懸
濁された結晶が適切な導管３８を通ってプリスクラバー
リザーバー１４に再循環される。
００°Ｆ（２０４℃）の温度の高温二酸化硫黄含有ガス
はプリスクラバー容器１２で断熱的に冷却される。その
冷却は一定温度であり、蒸発の潜熱は高温二酸化硫黄含
有ガスから熱を吸収し、温度を一定に保つ。飽和硫酸ア
ンモニウム水溶液からの水分は高温二酸化硫黄含有ガス
内で水蒸気になり、高温二酸化硫黄含有ガスは、他の成
分と共に二酸化硫黄及び水蒸気を含む冷却プリスクラビ
ング済みガスとしてプリスクラバー１０を出る。飽和硫
酸アンモニウム水溶液から水が蒸発すると、硫酸アンモ
ニウム水溶液が濃縮され、当該水溶液内に硫酸アンモニ
ウム結晶を生成する。硫酸アンモニウム結晶が懸濁され
た飽和硫酸アンモニウム水溶液はプリスクラバーリザー
バー１４に集まり、上述のようにポンプ２２により導管
２４を通ってプリスクラバー１０の上部１２の噴霧手段
１６に再循環される。プリスクラビングされた二酸化硫
黄含有ガスがプリスクラバー１０を出る際の温度は約１
００°Ｆから１５０°Ｆである。ガスダクト３６内のプ
リスクラビングされた排ガスは、プリスクラバーデミス
ター２０を通って流れ、そこで硫酸アンモニウム結晶が
懸濁された飽和硫酸アンモニウム水溶液の巻き込み滴が
プリスクラビング済みガスから除去され、水溶液及び懸
濁された結晶が適切な導管３８を通ってプリスクラバー
リザーバー１４に再循環される。
【００４２】プリスクラバーデミスター２０から流れる
プリスクラビング済みガスは、二酸化硫黄が吸収により
ガスから除去される吸収器４０に、ガスダクト７５を通
って流れる。
プリスクラビング済みガスは、二酸化硫黄が吸収により
ガスから除去される吸収器４０に、ガスダクト７５を通
って流れる。
【００４３】吸収器４０は、吸収器容器４２としてここ
で識別される上部と、吸収器リザーバー４４としてここ
で識別される下部４４を有する。吸収器リザーバー４４
は希硫酸アンモニウム水溶液４８を含む。排ガスは吸収
器容器４２の下部だが、希硫酸アンモニウム水溶液４８
の液レベルの上のガスダクト７５を通って吸収器４０に
入る。
で識別される上部と、吸収器リザーバー４４としてここ
で識別される下部４４を有する。吸収器リザーバー４４
は希硫酸アンモニウム水溶液４８を含む。排ガスは吸収
器容器４２の下部だが、希硫酸アンモニウム水溶液４８
の液レベルの上のガスダクト７５を通って吸収器４０に
入る。
【００４４】希硫酸アンモニウム水溶液４８はポンプ５
４により吸収器リザーバー４４から導管７２を通って再
循環され、導管５２、５０を通って吸収器噴霧手段７４
に流れる。吸収器噴霧手段７４で、希硫酸アンモニウム
水溶液は、吸収器４０にガスダクト７５から入り、吸収
器４０をガスダクト７７からスクラビングされたガスと
して出るプリスクラビング済みガスの流れに対し向流で
ある方向に吸収器容器４２の中を流れる霧又は噴霧を生
成する。
４により吸収器リザーバー４４から導管７２を通って再
循環され、導管５２、５０を通って吸収器噴霧手段７４
に流れる。吸収器噴霧手段７４で、希硫酸アンモニウム
水溶液は、吸収器４０にガスダクト７５から入り、吸収
器４０をガスダクト７７からスクラビングされたガスと
して出るプリスクラビング済みガスの流れに対し向流で
ある方向に吸収器容器４２の中を流れる霧又は噴霧を生
成する。
【００４５】希硫酸アンモニウム水溶液は二酸化硫黄を
吸収し、二酸化硫黄を吸収した希硫黄アンモニウム水溶
液は、望ましくは重力で、吸収器リザーバー４４に流
れ、該リザーバー４４に蓄積し、吸収器リザーバー４４
から吸収器噴霧手段７４に再循環される。
吸収し、二酸化硫黄を吸収した希硫黄アンモニウム水溶
液は、望ましくは重力で、吸収器リザーバー４４に流
れ、該リザーバー４４に蓄積し、吸収器リザーバー４４
から吸収器噴霧手段７４に再循環される。
【００４６】吸収器４０において、供給源６０からのア
ンモニアガスは適切なポンプ６２により導管６３及び５
８を通って吸収器リザーバー４４に流れる。同時に供給
源８０からの酸素源、例えば空気は導管８２を通って吸
収器リザーバー４４に流れる。希硫酸アンモニウム水溶
液４８内に吸収された二酸化硫黄とアンモニア及び空気
との反応で硫酸アンモニウムが生成される。
ンモニアガスは適切なポンプ６２により導管６３及び５
８を通って吸収器リザーバー４４に流れる。同時に供給
源８０からの酸素源、例えば空気は導管８２を通って吸
収器リザーバー４４に流れる。希硫酸アンモニウム水溶
液４８内に吸収された二酸化硫黄とアンモニア及び空気
との反応で硫酸アンモニウムが生成される。
【００４７】希硫酸アンモニウム水溶液４８は、吸収器
リザーバー４４から導管６８を通って、ポンプ６４によ
り導管４６を通ってプリスクラバーデミスター２０に除
去され、続いて導管３８を通ってプリスクラバーリザー
バー１４に流れる。プリスクラバ−リザ−バ−１４で
は、蒸発による損失、プリスクラバー１０からの生成物
の取出しにより必要とされる補充液を供給する。希硫酸
アンモニウム水溶液が吸収器リザーバー４４から除去さ
れるので、補充水は各噴霧手段９２及び７６により吸収
器容器４２に噴霧されるように、導管８８及び８９を通
って供給源７８から吸収器４０に加えられる。これらの
導管を通って吸収器容器４２に入る水は、望ましくは霧
除去器９５、即ち吸収器デミスター９５と共に用いられ
る。スクラビングされたガスは、ガスダクト７７から吸
収器４０を出て、任意設置ガス再加熱器９０を通って、
次に、ガスダクト８６を通って、スクラビング済みガス
が大気に放出される煙突８４に流れるようにできる。
リザーバー４４から導管６８を通って、ポンプ６４によ
り導管４６を通ってプリスクラバーデミスター２０に除
去され、続いて導管３８を通ってプリスクラバーリザー
バー１４に流れる。プリスクラバ−リザ−バ−１４で
は、蒸発による損失、プリスクラバー１０からの生成物
の取出しにより必要とされる補充液を供給する。希硫酸
アンモニウム水溶液が吸収器リザーバー４４から除去さ
れるので、補充水は各噴霧手段９２及び７６により吸収
器容器４２に噴霧されるように、導管８８及び８９を通
って供給源７８から吸収器４０に加えられる。これらの
導管を通って吸収器容器４２に入る水は、望ましくは霧
除去器９５、即ち吸収器デミスター９５と共に用いられ
る。スクラビングされたガスは、ガスダクト７７から吸
収器４０を出て、任意設置ガス再加熱器９０を通って、
次に、ガスダクト８６を通って、スクラビング済みガス
が大気に放出される煙突８４に流れるようにできる。
【００４８】各リザーバーにおいて水溶液の撹拌を維持
するようプリスクラバーリザーバー１４は１つ又はそれ
以上の撹拌器１８を設け、吸収器リザーバー４４は１つ
又はそれ以上の撹拌器７０を設ける。
するようプリスクラバーリザーバー１４は１つ又はそれ
以上の撹拌器１８を設け、吸収器リザーバー４４は１つ
又はそれ以上の撹拌器７０を設ける。
【００４９】図示されていないが、プリスクラバーリザ
ーバー１４はプリスクラバー容器１２と別なタンク又は
ユニットでもよく、吸収器リザーバー４４は、液の容器
から各リザーバーへの流れに対する適切な手段が設けら
れる限りは吸収器容器４２と別なユニット又はタンクで
あってもよい。
ーバー１４はプリスクラバー容器１２と別なタンク又は
ユニットでもよく、吸収器リザーバー４４は、液の容器
から各リザーバーへの流れに対する適切な手段が設けら
れる限りは吸収器容器４２と別なユニット又はタンクで
あってもよい。
【００５０】懸濁された硫酸アンモニウム結晶を有する
飽和硫酸アンモニウム水溶液は、プリスクラバー１４か
ら導管２８を通って除去される時、硫酸アンモニウム結
晶を飽和硫酸アンモニウム水溶液から分離する種々の手
段に掛けられうる。図２に示すように、ポンプ３０を使
って、硫酸アンモニウム結晶を含む水溶液を導管１３８
から生成物回収ユニット１００へ流入させる。硫酸アン
モニウム結晶を含む水溶液は、最初の脱水装置、例えば
ハイドロクローン１２０内に流れる。ハイドロクローン
１２０及び下流部１２２は大部分の硫酸アンモニウム結
晶を含み、約２％の水分を含む硫酸アンモニウム結晶の
ケーキを生成するよう遠心機１２３でさらに脱水され
る。次に、このケーキは、乾燥硫酸アンモニウム生成物
を生成するよう、乾燥器１２４が後に続く圧粉機／造粒
機（図示せず）に供給されるか、乾燥器１２４へ直接に
供給される。乾燥された硫酸アンモニウム生成物１２６
が蓄積される間、微粒子及び結晶を含む飽和硫酸アンモ
ニウム水溶液は導管１３６を通って再循環タンク１２８
に流れる。遠心機ユニット１２３から除去された水溶液
はポンプ１４２の動作により導管１４０を通って再循環
タンク１２８内に流れる。必要により、装置からいくら
の不純物を浄化するようわずかな放出流１４３が取出さ
れうる。必要により、再循環タンク１２８内の撹拌機１
３２により撹拌状況に維持される飽和硫酸アンモニウム
水溶液は、ポンプ１３０によりそこから除去され、導管
１３４及び１５を通ってプリスクラバーリザーバー１４
に流れ、懸濁された硫酸アンモニウム結晶を有する飽和
硫酸アンモニウム水溶液３４に加えられる。
飽和硫酸アンモニウム水溶液は、プリスクラバー１４か
ら導管２８を通って除去される時、硫酸アンモニウム結
晶を飽和硫酸アンモニウム水溶液から分離する種々の手
段に掛けられうる。図２に示すように、ポンプ３０を使
って、硫酸アンモニウム結晶を含む水溶液を導管１３８
から生成物回収ユニット１００へ流入させる。硫酸アン
モニウム結晶を含む水溶液は、最初の脱水装置、例えば
ハイドロクローン１２０内に流れる。ハイドロクローン
１２０及び下流部１２２は大部分の硫酸アンモニウム結
晶を含み、約２％の水分を含む硫酸アンモニウム結晶の
ケーキを生成するよう遠心機１２３でさらに脱水され
る。次に、このケーキは、乾燥硫酸アンモニウム生成物
を生成するよう、乾燥器１２４が後に続く圧粉機／造粒
機（図示せず）に供給されるか、乾燥器１２４へ直接に
供給される。乾燥された硫酸アンモニウム生成物１２６
が蓄積される間、微粒子及び結晶を含む飽和硫酸アンモ
ニウム水溶液は導管１３６を通って再循環タンク１２８
に流れる。遠心機ユニット１２３から除去された水溶液
はポンプ１４２の動作により導管１４０を通って再循環
タンク１２８内に流れる。必要により、装置からいくら
の不純物を浄化するようわずかな放出流１４３が取出さ
れうる。必要により、再循環タンク１２８内の撹拌機１
３２により撹拌状況に維持される飽和硫酸アンモニウム
水溶液は、ポンプ１３０によりそこから除去され、導管
１３４及び１５を通ってプリスクラバーリザーバー１４
に流れ、懸濁された硫酸アンモニウム結晶を有する飽和
硫酸アンモニウム水溶液３４に加えられる。
【００５１】空気は、適切な空気射出装置、例えば当業
者に公知の如き、米国特許第４６９０８０７号に記述の
如き多孔管のネットワークに配置された空気散布機（図
示せず）により吸収器リザーバー４４の希硫酸アンモニ
ウム水溶液に吹き吸まれる。
者に公知の如き、米国特許第４６９０８０７号に記述の
如き多孔管のネットワークに配置された空気散布機（図
示せず）により吸収器リザーバー４４の希硫酸アンモニ
ウム水溶液に吹き吸まれる。
【００５２】前に詳述のように、希硫酸アンモニウム水
溶液に吸収された二酸化硫黄の酸性度を減少するよう、
吸収器リザーバー４４内でｐＨが維持される。吸収器内
の希硫酸アンモニウム水溶液のｐＨは一般的に約５から
６に維持され、より望ましくは約５．２から５．８に維
持される。望ましくはガス状のアンモニアとして射出さ
れるアンモニアは、当業者に公知の適切な装置、例えば
米国特許第４６９０８０７号に記述のように多孔管のネ
ットワークに配置された散布機（図示せず）により吸収
器リザーバー４４に吹き込まれる。
溶液に吸収された二酸化硫黄の酸性度を減少するよう、
吸収器リザーバー４４内でｐＨが維持される。吸収器内
の希硫酸アンモニウム水溶液のｐＨは一般的に約５から
６に維持され、より望ましくは約５．２から５．８に維
持される。望ましくはガス状のアンモニアとして射出さ
れるアンモニアは、当業者に公知の適切な装置、例えば
米国特許第４６９０８０７号に記述のように多孔管のネ
ットワークに配置された散布機（図示せず）により吸収
器リザーバー４４に吹き込まれる。
【００５３】下記の特定の例は本発明の処理を説明す
る。これらは、例示的目的のためだけであり、本発明を
制限するものではない。
る。これらは、例示的目的のためだけであり、本発明を
制限するものではない。
【００５４】［例１］本例は本発明の処理方法を示さな
いが、単に如何にデータが前に詳述された図１のグラフ
のために得られるかを示す。
いが、単に如何にデータが前に詳述された図１のグラフ
のために得られるかを示す。
【００５５】この実験は、従来技術の処理の酸化速度が
可変であって、ある事例では、一般的に期待される酸化
速度より低いことの原因を明らかにする研究としてベン
チスケールで実行された。
可変であって、ある事例では、一般的に期待される酸化
速度より低いことの原因を明らかにする研究としてベン
チスケールで実行された。
【００５６】第１鉄触媒として２０ｐｐｍの鉄を有する
が、触媒はなく、種々の硫酸アンモニウム濃度を有する
水溶液がいくつかのビーカーで置かれた。種々の濃度の
亜硫酸ナトリウムが、（１０，０００ｐｐｍ亜硫酸から
始まる）硫酸アンモニウム水溶液に加えられ、ｐＨが硫
酸でｐＨ５に調整された。温度は１３０°Ｆ（５４℃）
に維持された。空気はビーカー内で泡だてられて、亜硫
酸ナトリウムがなくなる速度が各サンプルに対して設定
された。これらの実験で得られたデータは図１に示さ
れ、先にすでに説明された。
が、触媒はなく、種々の硫酸アンモニウム濃度を有する
水溶液がいくつかのビーカーで置かれた。種々の濃度の
亜硫酸ナトリウムが、（１０，０００ｐｐｍ亜硫酸から
始まる）硫酸アンモニウム水溶液に加えられ、ｐＨが硫
酸でｐＨ５に調整された。温度は１３０°Ｆ（５４℃）
に維持された。空気はビーカー内で泡だてられて、亜硫
酸ナトリウムがなくなる速度が各サンプルに対して設定
された。これらの実験で得られたデータは図１に示さ
れ、先にすでに説明された。
【００５７】［例２〜７］下記に説明される例は、図２
に示されるようにパイロットプラント規模の吸収器で実
行された。排ガスの供給はボイラーダクトの穴からなさ
れ、二酸化硫黄レベルは、適切に計量され、排ガスダク
ト部品に接続される二酸化硫黄タンクの使用で増加され
た。
に示されるようにパイロットプラント規模の吸収器で実
行された。排ガスの供給はボイラーダクトの穴からなさ
れ、二酸化硫黄レベルは、適切に計量され、排ガスダク
ト部品に接続される二酸化硫黄タンクの使用で増加され
た。
【００５８】図２の装置の硫酸アンモニウム水溶液を用
いることで、二酸化硫黄除去の効果は、ＰＰＭレベルで
下記の表で示される種々の二酸化硫黄濃度で比較され
た。事例Ｉにおいて、６つの作動噴霧装置(bank)７４が
吸収器容器４２内で用いられ、事例ＩＩにおいて、４つ
の作動噴霧装置(bank)７４が吸収器容器４２内で用いら
れた。吸収器４０内で用いられる希硫酸アンモニウム水
溶液４８のｐＨは以下の表で、事例ＩＩで示される。硫
酸アンモニウム水溶液４８内にある硫酸アンモニウムの
量は以下の表１でも示される。
いることで、二酸化硫黄除去の効果は、ＰＰＭレベルで
下記の表で示される種々の二酸化硫黄濃度で比較され
た。事例Ｉにおいて、６つの作動噴霧装置(bank)７４が
吸収器容器４２内で用いられ、事例ＩＩにおいて、４つ
の作動噴霧装置(bank)７４が吸収器容器４２内で用いら
れた。吸収器４０内で用いられる希硫酸アンモニウム水
溶液４８のｐＨは以下の表で、事例ＩＩで示される。硫
酸アンモニウム水溶液４８内にある硫酸アンモニウムの
量は以下の表１でも示される。
【００５９】
【表１】
アンモニアを用いるＳＯ2 除去効率
事例Ｉ：６つの作動噴霧装置(bank)
ＳＯ2 濃度 亜硫酸塩＝０ＰＰＭ
例 ＰＰＭ ％効率
２ ２０００ ９７−９８．５
３ ３７００ ９６−９７
４ ６１００ ９３−９４．５
事例ＩＩ：４つの作動噴霧装置(bank)
ＳＯ2 濃度 ｐＨ＝５．５ ｐＨ＝５．８
ＰＰＭ 亜硫酸塩＝500-9000ppm 亜硫酸塩＝11600ppm
例 ％効率 ％効率
５ ２０００ ９９．８ ―
６ ３７００ ９５ ―
７ ６１００ ９５．８ ９９．８
【００６０】表１のデータから、吸収器でアンモニアを
用いる本発明の処理方法が使用される時、二酸化硫黄除
去効率が非常に高いことが分かる。上記の表で分かるよ
うに、二酸化硫黄除去効率は二酸化硫黄濃度と共に変化
する。さらに、液内の（亜硫酸アンモニウムの形の）亜
硫酸は除去効率を大きく増加する。ｐＨ５．２〜ｐＨ
５．８の範囲に０〜３ＰＰＭの低アンモニアスリップが
あった。作動中不透明度の増加はなかった。処理方法か
ら（結晶として）分離される硫酸アンモニウム生成物
は、１．２％より少ない水分含有量を有し、９９．５％
より大きい純度を有し、粒子結晶の９０％は３００ミク
ロンより大きい粒径を有した。
用いる本発明の処理方法が使用される時、二酸化硫黄除
去効率が非常に高いことが分かる。上記の表で分かるよ
うに、二酸化硫黄除去効率は二酸化硫黄濃度と共に変化
する。さらに、液内の（亜硫酸アンモニウムの形の）亜
硫酸は除去効率を大きく増加する。ｐＨ５．２〜ｐＨ
５．８の範囲に０〜３ＰＰＭの低アンモニアスリップが
あった。作動中不透明度の増加はなかった。処理方法か
ら（結晶として）分離される硫酸アンモニウム生成物
は、１．２％より少ない水分含有量を有し、９９．５％
より大きい純度を有し、粒子結晶の９０％は３００ミク
ロンより大きい粒径を有した。
【００６１】本発明は、その特許請求の範囲又は精神か
ら逸脱することなく種々の変形例及び変更は当業者には
なされうることは明らかである。従って、変形及び変更
が付随の特許請求及び均等の範囲内になるならば、本発
明は本発明の変形例及び変更も含むことを意図する。
ら逸脱することなく種々の変形例及び変更は当業者には
なされうることは明らかである。従って、変形及び変更
が付随の特許請求及び均等の範囲内になるならば、本発
明は本発明の変形例及び変更も含むことを意図する。
【００６２】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、硫黄酸化物を含む高温ガスの処理において吸収速度
及び酸化速度を増大して、硫酸アンモニウム結晶のケー
キ生成の効率を上昇できる。
で、硫黄酸化物を含む高温ガスの処理において吸収速度
及び酸化速度を増大して、硫酸アンモニウム結晶のケー
キ生成の効率を上昇できる。
【図１】亜硫酸アンモニウムの酸化速度対水溶液内硫酸
アンモニウム濃度の関係を表わすグラフである。
アンモニウム濃度の関係を表わすグラフである。
【図２】二酸化硫黄源、二酸化硫黄プリスクラバー、硫
酸アンモニウム結晶分離器、二酸化硫黄吸収ユニット及
びスクラビングされたガスの廃棄の概略図である。
酸アンモニウム結晶分離器、二酸化硫黄吸収ユニット及
びスクラビングされたガスの廃棄の概略図である。
【図３】二酸化硫黄吸収器における導入ガスの二酸化硫
黄濃度対硫酸アンモニウム濃度の関係を、２つの異なる
導入ガス温度で、表わすグラフである。
黄濃度対硫酸アンモニウム濃度の関係を、２つの異なる
導入ガス温度で、表わすグラフである。
２ ボイラー
３ 燃料
４ 供給源
５ 排ガスダクト
６ 回収ユニット
７ ガスタスト
８ 誘導ガスファン
９ ガスダクト
１０ プリスクラバー
１２ 上部、プリスクラバー容器
１４ 下部、プリスクラバーリザーバー
１６ 噴霧手段
２０ プリスクラバーデミスター
２２ ポンプ
２４、２６ 導管
３２ ガスダクト
３４ 飽和水性硫酸アンモニウム溶液
３６ ガスダクト
３８ 導管
４０ 吸収器
４２ 吸収器容器
４４ 吸収器リザーバー
４６ 導管
４８ 希硫酸アンモニウム水溶液
５０、５２ 導管
５４ ポンプ
５８ 導管
６０ 供給源
６２ ポンプ
６３ 導管
６４ ポンプ
７０ 撹拌器
７２ 導管
７４ 吸収器噴霧手段
７５ ガスダスト
７６ 噴霧手段
７７ ガスダクト
８０ 供給源
８２ 導管
８４ 煙突
８６ ガスダクト
８８、８９ 導管
９０ 再加熱器
９２ 噴霧手段
９５ 霧除去器
１００ 回収ユニット
１２０ ハイドロクローン
１２２ 下流部
１２３ 遠心機
１２４ 乾燥器
１２６ 乾燥硫酸アンモニウム生成物
１２８ 再循環タンク
１３０ ポンプ
１３２ 撹拌器
１３６、１３８、１４０ 導管
１４２ ポンプ
１４３ 流出
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 エリ ガル
アメリカ合衆国、17543、ペンシルバニ
ア州、リティッツ、ランドルフ ドライ
ブ512番地
(72)発明者 グレゴリー エヌ． ブラウン
アメリカ合衆国、17078、ペンシルバニ
ア州、パルミラ、グラッブ ストリート
1007番地
(72)発明者 ミカエル エル． メンゲル
アメリカ合衆国、17026、ペンシルバニ
ア州、フレディリックスバーグ、ボック
ス 390、アールディー２
(56)参考文献 特開 昭62−70226（ＪＰ，Ａ)
特表 昭59−501579（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C01B 17/60
C01C 1/24
Claims (14)
- 【請求項１】 （ａ）硫黄酸化物を含む高温ガスをプリ
スクラバー容器内の飽和硫酸アンモニウム水溶液と接触
させ、該ガスを断熱的に冷却することで水を蒸発し、硫
酸アンモニウム結晶を懸濁させた飽和硫酸アンモニウム
水溶液を生成し、硫黄酸化物及び水蒸気を含むプリスク
ラビング済みガスを生成する； （ｂ）硫酸アンモニウム結晶を懸濁させた飽和硫酸アン
モニウム水溶液をプリスクラバーリザーバーに集め、そ
して、プリスクラバーリザーバーからプリスクラバー容
器に再循環し、硫黄酸化物を含む高温ガスに接触させ
る； （ｃ）硫酸アンモニウム結晶を懸濁した飽和硫酸アンモ
ニウム水溶液をプリスクラバーリザーバーから除去す
る； （ｄ）硫黄酸化物及び水蒸気を含むプリスクラビング済
みガスをデミスターに通して、硫酸アンモニウム結晶を
含む飽和硫酸アンモニウム水溶液の巻き込み滴を除去す
る； （ｅ）デミスターから出て硫黄酸化物及び水蒸気を含む
プリスクラビング済みガスを硫黄酸化物吸収器内の希硫
酸アンモニウム水溶液と接触させ、硫黄酸化物を吸収し
た希硫酸アンモニウム水溶液及びスクラビング済みガス
を生成する； （ｆ）硫黄酸化物ガスを吸収した希硫酸アンモニウム水
溶液を吸収器リザーバーに集める； （ｇ）硫黄酸化物ガスを吸収した希硫酸アンモニウム水
溶液にアンモニアを導入する； （ｈ）吸収器リザーバー内において、硫黄酸化物を吸収
した希硫酸アンモニウム水溶液に酸素含有ガスを導入
し、それにより、吸収された硫黄酸化物ガスとアンモニ
ア及び酸素含有ガス内の酸素との反応により、吸収器リ
ザーバーの希硫酸アンモニウム水溶液内で急速酸化によ
り硫酸アンモニウム生成物が生成される； （ｉ）吸収器リザーバーから再循環される希硫酸アンモ
ニウム水溶液を、硫黄酸化物吸収器内の硫黄酸化物含有
プリスクラビング済みガスと接触させる； （ｊ）スクラビングされたガスを取出す；の各工程から
なり、硫黄酸化物を含む高温ガスにおける硫黄酸化物の
吸収速度及び酸化速度を改善する方法。 - 【請求項２】 吸収器リザーバーから取り出された希硫
酸アンモニウム水溶液から補充用硫酸アンモニウム水溶
液をプリスクラバー容器に加える工程をさらに有する請
求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 吸収器リザーバーから取り出された希硫
酸アンモニウム水溶液は、プリスクラバー容器に加えら
れる以前に、吸収器リザーバーからデミスターヘ供給さ
れることを特徴とする請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 補充用水を吸収器に加える工程をさらに
有する請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 硫酸アンモニウム結晶が懸濁した飽和硫
酸アンモニウム液から硫酸アンモニウムの結晶を除去す
る工程をさらに有する請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】 飽和硫酸アンモニウム水溶液がプリスク
ラバー容器またはプリスクラバーリザーバーに再循環さ
れる請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 プリスクラバーから、硫酸アンモニウム
結晶が懸濁した飽和硫酸アンモニウム水溶液を分級機に
流し、硫酸アンモニウムの粗結晶を該水溶液から分離
し、該粗結晶より小さい粒径を有する硫酸アンモニウム
の結晶を含む該水溶液をプリスクラバー容器又はプリス
クラバーリザーバーに再循環する工程をさらに有する請
求項１に記載の方法。 - 【請求項８】 硫黄酸化物は二酸化硫黄であることを特
徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項９】 酸素含有ガスは空気であることを特徴と
する請求項１に記載の方法。 - 【請求項１０】 希硫酸アンモニウム水溶液に導入され
るアンモニアの量は、硫黄酸化物を吸収した硫酸アンモ
ニウム水溶液の酸性度を減少するのに十分な量であり、
これにより、中和された希硫酸アンモニウム水溶液を形
成することを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項１１】 希硫酸アンモニウム水溶液に導入され
るアンモニアの量は、希硫酸アンモニウム水溶液からの
アンモニアの損失を妨ぐのに十分であることを特徴とす
る請求項１に記載の方法。 - 【請求項１２】 希硫酸アンモニウム水溶液の巻き込み
滴を除去するよう、スクラビング後のガスをデミスター
を通して流すことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項１３】 プリスクラバーに入れられる高温ガス
は、ＨＣｌ、ＨＦ又はその混合物を含み、これらがプリ
スクラバーで除去されることを特徴とする請求項１に記
載の方法。 - 【請求項１４】 希硫酸アンモニウム水溶液内の硫酸ア
ンモニウムの濃度は、該水溶液の全体重量を基準とし
て、５重量％から３５重量％の濃度に維持されることを
特徴とする請求項１に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/035,284 US5362458A (en) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | Process for the simultaneous absorption of sulfur oxides and production of ammonium sulfate |
| US08/035284 | 1993-03-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06271303A JPH06271303A (ja) | 1994-09-27 |
| JP3507545B2 true JP3507545B2 (ja) | 2004-03-15 |
Family
ID=21881718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05977894A Expired - Fee Related JP3507545B2 (ja) | 1993-03-22 | 1994-03-07 | 硫黄酸化物の吸収及び硫酸アンモニウムの生成の同時処理方法 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5362458A (ja) |
| EP (1) | EP0620187B1 (ja) |
| JP (1) | JP3507545B2 (ja) |
| CN (1) | CN1041895C (ja) |
| CA (1) | CA2116949C (ja) |
| DE (1) | DE69406704T2 (ja) |
| ES (1) | ES2108937T3 (ja) |
| GR (1) | GR3025613T3 (ja) |
| TW (1) | TW295573B (ja) |
Families Citing this family (44)
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|---|---|---|---|---|
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| US5624649A (en) * | 1995-04-26 | 1997-04-29 | General Electric Co. | Process for reduction of sulfur dioxide emission from combustion gases combined with production of potassium sulfate |
| US6652817B1 (en) * | 1995-06-14 | 2003-11-25 | Hitachi, Ltd. | Apparatus for processing organohalogen compounds |
| US6991771B2 (en) * | 1996-10-09 | 2006-01-31 | Powerspan Corp. | NOx, Hg, and SO2 removal using ammonia |
| US6033637A (en) * | 1996-12-25 | 2000-03-07 | Kashima-Kita, Electric Power Corporation | Method for treating combustion ashes |
| US5846286A (en) * | 1997-03-07 | 1998-12-08 | Dravo Lime Company | Method for removing NOx from a gas stream while producing an alkaline earth nitrate fertilizer composition |
| DE19731062C2 (de) * | 1997-07-19 | 2001-07-12 | Lurgi Lentjes Bischoff Gmbh | Verfahren zur Entfernung von sauren Gasen aus Rauchgasen, insbesondere aus Kraftwerksabgasen und Abgasen von Müllverbrennungsanlagen |
| US6187278B1 (en) | 1998-09-08 | 2001-02-13 | Marsulex Environmental Technologies, Llc | Process for controlling ammonia slip in the reduction of sulfur dioxide emission |
| US6221325B1 (en) | 1998-09-08 | 2001-04-24 | Marsulex Environmental Technologies, Llc | Process for controlling ammonia slip in the reduction of sulfur dioxide emission |
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| EP1206960A4 (en) * | 1999-08-12 | 2006-06-07 | Ebara Corp | METHOD AND DEVICE FOR TREATING EXHAUST GASES |
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| US6638342B2 (en) | 2001-11-28 | 2003-10-28 | Marsulex Environmental Technologies | Process and facility for removing metal contaminants from fertilizer streams |
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| US8095240B2 (en) * | 2004-11-18 | 2012-01-10 | Applied Materials, Inc. | Methods for starting and operating a thermal abatement system |
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| US20070154374A1 (en) * | 2006-01-05 | 2007-07-05 | Envirosolv Energy Llc | Method for removing sulfur dioxide and other acid gases, mercury, and nitrogen oxides from a gas stream with the optional production of ammonia based fertilizers |
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