JP3513390B2 - 排煙脱硫装置 - Google Patents
排煙脱硫装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種燃料を燃焼さ
せるボイラ、ガスタービン、エンジン、燃焼炉等から排
出される排ガス中の硫黄酸化物（ＳＯX ）、特にＳＯ2
を除去するための排煙脱硫装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、排ガス中の硫黄酸化物の除去方法
として、石灰石または消石灰スラリーを吸収剤として用
いて、排ガス中の硫黄分を石膏として回収する石灰−石
膏法が採用されている。他の方法としては、乾式法の活
性炭による吸着法が知られている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】従来の石灰−石膏法で
は、石灰石または消石灰スラリーを排ガス中にスプレー
することにより、排ガスの増湿冷却及びＳＯX の吸収を
同時に行っている。このため、多量のスラリーを循環す
る必要があり、スラリーを循環するための動力及び多量
の水が必要となる。また、生成した石膏は、スラリー状
態であるため、水を分離し、石膏として回収するための
装置が必要になる。このように、石灰−石膏法では、脱
硫設備の大型化や複雑化が避けられない。 【０００４】一方、乾式法の場合、活性炭に吸着した硫
黄分を水洗によって脱離させるため、大量の水を必要と
する。しかも、この方法の場合、生成した希硫酸の廃棄
や、吸着材の乾燥処理等が必要になる。本発明の目的
は、硫黄酸化物の吸収剤や大型の脱硫設備を必要とせ
ず、しかも脱硫率及び生成する硫酸の濃度が一定である
排煙脱硫装置を提供することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明の排煙脱硫装置
は、ＳＯ2 を含有する排ガスの導入口及び排出口を有す
る吸収塔と、該吸収塔内に設けられた脱硫反応用活性炭
素繊維層と、該吸収塔の導入口と該脱硫反応用活性炭素
繊維層との間に設けられた排ガスの温度及び水分量の検
出器と、該温度及び水分量の検出値に基づいて、該脱硫
反応用活性炭素繊維層との接触前の排ガスに水を供給す
るための第一の水供給器と、該吸収塔の導入口と該脱硫
反応用活性炭素繊維層との間に設けられた排ガス中のＳ
Ｏ2 の含有量の検出器と、該ＳＯ2 の含有量の検出値に
基づいて、該脱硫反応用活性炭素繊維層に水を供給する
ための第二の水供給器とを備えたことを特徴とする（請
求項１）。 【０００６】 【発明の実施の形態】本発明の排煙脱硫装置は、排ガス
の導入口及び排出口を有する吸収塔を含む。吸収塔の内
部には、排ガスが通過して脱硫される脱硫反応用活性炭
素繊維層が設けられる。本発明の排煙脱硫装置に導入さ
れる排ガスは、二酸化硫黄（ＳＯ2 ）を含むガスであ
る。ＳＯ2 濃度は、任意であるが、特に２００〜５００
ｐｐｍ程度であると、より効率的に脱硫することができ
る。 【０００７】また、脱硫の際、ＳＯ2 をＳＯ3 に酸化す
るのに酸素（Ｏ2 ）が用いられるため、排ガス中に酸素
を含むか、または、別途、酸素を排ガス中に供給する必
要がある。排ガス中の酸素の含有量は、３〜２１容量％
程度とするのが好ましい。ＳＯ2 およびＯ2 以外のガス
成分としては、通常、窒素、二酸化炭素、一酸化炭素等
の成分を含み得る。ガスの流量は、通常、脱硫反応用活
性炭素繊維の単位重量当たり、０．２〜１リットル／分
程度である。 【０００８】吸収塔内に設けられる脱硫反応用活性炭素
繊維層は、排ガスの流通方向に任意の厚みを有する、脱
硫反応用活性炭素繊維からなる層である。脱硫反応用活
性炭素繊維は、排ガス中のＳＯ2 がＳＯ3 に酸化する際
の触媒として働く。脱硫反応用活性炭素繊維の製造方法
を以下、説明する。原料となる活性炭素繊維の種類とし
ては、特に制限はなく、ピッチ系、ポリアクリロニトリ
ル系、フェノール系、セルロース系等の活性炭素繊維を
用いることができる。これらの中でも、特に活性炭素繊
維の表面の疎水性のより高いものが望ましく、具体的に
はピッチ系活性炭素繊維等を挙げることができる。 【０００９】活性炭素繊維は、窒素ガス等の非酸化雰囲
気下で、通常６００〜１，２００℃程度の温度で熱処理
される。処理時間は、処理温度等に応じて適宜定めれば
よい。この熱処理により、本発明で用いる脱硫反応用炭
素繊維を得ることができる。脱硫反応用活性炭素繊維
は、熱処理により親水性である酸素官能基の一部または
全部がＣＯ、ＣＯ2 等として除去されているので、処理
前に比べて疎水性の大きな表面となっている。このた
め、ＳＯ2 の酸化活性点へのＳＯ2 の吸着が容易に起こ
り、しかも生成する硫酸の排出も速やかに進行する結
果、触媒の機能が阻害されることなく、脱硫反応が促進
される。 【００１０】脱硫反応用活性炭素繊維の製造例の具体例
は、例えば、次の通りである。具体例１ ピッチ系活性炭素繊維（「ＯＧ−２０Ａ」、アドール
（株）製）を用い、これを窒素雰囲気中で９００〜１，
２００℃の温度範囲内で１時間焼成する。具体例２ ポリアクリロニトリル系活性炭素繊維（「ＦＥ−３０
０」、東邦レーヨン（株）製）を用い、これを窒素雰囲
気中で８００〜１，２００℃の温度範囲内で１時間焼成
する。 【００１１】脱硫反応用活性炭素繊維の性状は、通常、
太さが７〜２０μｍ、比表面積が５００〜２，５００ｍ
2 ／ｇ、外表面積が０．２〜２．０ｍ2 ／ｇ、細孔直径
が４５オングストローム以下である。ピッチ系、ポリア
クリロニトリル系、フェノール系、セルロース系の各脱
硫反応用活性炭素繊維の組成式等を表１に示す。なお、
表１中の数値は、通常の値を示すにすぎず、これらの数
値範囲外のものも存在し得る。 【００１２】 【表１】【００１３】本発明の排煙脱硫装置は、吸収塔の導入口
と脱硫反応用活性炭素繊維層との間に設けられた排ガス
の温度及び水分量の検出器と、該温度及び水分量の検出
値に基づいて、脱硫反応用活性炭素繊維層との接触前の
排ガスに水を供給する第一の水供給器を備える。第一の
水供給器は、排ガス中の水分の飽和用であり、排ガスの
温度及び水分量を計測または推算することによって、必
要量の水分を制御して注入する。 【００１４】更に、本発明の排煙脱硫装置は、吸収塔の
導入口と脱硫反応用活性炭素繊維層との間に設けられた
排ガス中のＳＯ2 の含有量の検出器と、該ＳＯ2 の含有
量の検出値に基づいて、脱硫反応用活性炭素繊維層との
接触前の排ガスに水を供給する第二の水供給器を備え
る。第二の水供給器は、ＳＯ2 との反応用の水を供給す
るためのものである。水の供給量は、排ガス中のＳＯ2
の量に比例するように、またはＳＯ2 の除去量に比例す
るように制御すればよい。 【００１５】第二の水供給器は、脱硫反応用活性炭素繊
維層を濡らすのに必要な水を供給するためにも用いられ
る。水の初期の供給量、すなわち、脱硫反応用活性炭素
繊維層内を水で満たすための水量は、該活性炭素繊維層
に対して体積比で２倍以上である。 【００１６】第一の水供給器と第二の水供給器は、一つ
の水供給器で兼用してもよい。この場合、水の供給量
は、排ガスの温度及び水分量の検出値に基づく供給量
と、排ガス中のＳＯ2 の含有量の検出値に基づく供給量
との合計量である。この場合、本発明の装置が簡易にな
るという利点がある。ただし、ＳＯ2 の除去率及び生成
する硫酸の濃度の変動を小さくするためには、第一の水
供給器と第二の水供給器を分けた方がよい。 【００１７】本発明の排煙脱硫装置は、上述のように、
排ガスの温度、水分量、ＳＯ2 量を検出して、水の供給
量を制御するため、ＳＯ2 の除去率及び生成する硫酸の
濃度を一定にすることができる。すなわち、仮に、一定
量の水を常時、排ガスに供給した場合、排ガス中の水分
を飽和させるための水の量は、排ガスの温度及び水分量
の変動によって大きく変化するため、ＳＯ2 との反応用
及び脱硫反応用活性炭素繊維を濡らすための水の量が、
水の全供給量の１０〜３０％程度の間で大きく変化し、
ＳＯ2 の除去率及び生成する硫酸の濃度が不安定になっ
てしまう。本発明の装置によれば、このような不都合が
生じない。 【００１８】以下、本発明の装置を用いた実施の形態の
例を、図１（並行流）及び図２（向流）を参照しつつ説
明する。並行流の例 図１は、吸収塔内の排ガスの移動方向と、水の散布方向
とが同じである並行流の例である。図１において、ボイ
ラから排出されたＳＯ2 を含有する排ガスは、吸収塔１
の上部の導入口２から吸収塔内に導入される。吸収塔１
への導入時の排ガスの温度は、９０℃程度である。吸収
塔１内に導入された排ガスは、排ガスの温度及び水分量
の検出器３による検出値に基づく量の水を供給する第一
の水供給器４から散布される水と接触して、７０℃以下
に冷却されると共に、相対湿度が増加し、飽和状態（相
対湿度＝１００％）となる。 【００１９】増湿冷却された排ガスは、吸収塔１内の中
央部に充填されている脱硫反応用活性炭素繊維層５内を
下方に向かって通過する。なお、脱硫反応用活性炭素繊
維層５は、予め、脱硫反応用活性炭素繊維層５の上方ま
たは近傍に設けられる第二の水の供給器６によって水を
供給し、活性炭素繊維の表面に水が付着した状態として
おく。第二の水供給器６からは、排ガス中のＳＯ2 量の
検出器７による検出値に基づく量の水が、脱硫反応用活
性炭素繊維層５に供給される。 【００２０】排ガスが脱硫反応用活性炭素繊維層５内を
下方に向かって通過する際、排ガス中のＳＯ2 が、活性
炭素繊維の表面でＳＯ3 に酸化される。生成したＳＯ3
は、活性炭素繊維に付着している水と反応して、硫酸
（Ｈ2 ＳＯ4 ）となる。生成した硫酸８は、脱硫反応用
活性炭素繊維層５から落下して、吸収塔１の底部から排
出され、ポンプ９を経て、硫酸貯留槽（図示省略）に貯
留され、工業用に用いられる。第二の水供給器から供給
される水として、系外からの水を用いるか、または、吸
収塔から排出される硫酸を循環ライン１０によって循環
させたものを用いることができる。 【００２１】向流の例 図２は、吸収塔内の排ガスの移動方向と、水の散布方向
とが反対である向流の例である。図２において、ボイラ
から排出された硫黄酸化物を含有する排ガスは、吸収塔
１１の下部の導入口１２から吸収塔内に導入される。吸
収塔１１内に導入された排ガスは、排ガスの温度及び水
分量の検出器１３による検出値に基づく量の水を供給す
る第一の水供給器１４から散布される水と接触して、７
０℃以下に冷却されると共に、相対湿度が増加し、飽和
状態（相対湿度＝１００％）となる。 【００２２】増湿冷却された排ガスは、吸収塔１１内の
中央部に充填されている脱硫反応用活性炭素繊維層１５
内を上方に向かって通過する。なお、脱硫反応用活性炭
素繊維層１５は、予め、脱硫反応用活性炭素繊維層１５
の上方または近傍に設けられる第二の水の供給器１６に
よって水を供給し、活性炭素繊維の表面に水が付着した
状態としておく。第二の水供給器１６からは、排ガス中
のＳＯ2 量の検出器１７による検出値に基づく量の水
が、脱硫反応用活性炭素繊維層１５に供給される。 【００２３】排ガスが脱硫反応用活性炭素繊維層１５内
を上方に向かって通過する際、排ガス中のＳＯ2 が、活
性炭素繊維の表面でＳＯ3 に酸化される。生成したＳＯ
3 は、活性炭素繊維に付着している水と反応して、硫酸
（Ｈ2 ＳＯ4 ）となる。生成した硫酸１８は、脱硫反応
用活性炭素繊維層１５から落下して、吸収塔１１の底部
から排出され、ポンプ１９を経て、硫酸貯留槽（図示省
略）に貯留され、工業用に用いられる。 【００２４】図２に示すように、吸収塔１１の底部から
排出される硫酸１８を、循環ライン２０によって第一の
水供給器付近（脱硫反応用活性炭素繊維層１５の前流
側）に導き、硫酸散布器２１によって吸収塔内に散布
し、部分的に蒸発させてもよい。この場合、工業上の価
値の高い高濃度の硫酸を得ることができる。 【００２５】図３は、本発明の装置を含む脱硫システム
の一例である。図３において、ボイラ３１から排出され
たＳＯ2 を含有する排ガスは、ガス−ガスヒータ（ＧＧ
Ｈ）３２によって冷却された後、集塵器（ＥＳＰ）３３
内で除塵され、ファン３４を経由して、吸収塔３５内に
導入される。導入された排ガスは、吸収塔３５内で脱硫
された後、吸収塔３５から排出され、ガス−ガスヒータ
３２で加熱された後、煙突３６から排出される。 【００２６】 【発明の効果】本発明の排煙脱硫装置によれば、排ガス
中の水分の飽和用の水と、排ガス中のＳＯ2 との反応用
及び脱硫反応用活性炭素繊維を濡らすための水とを、各
々、それらの必要量のみを供給することができるので、
脱硫率を一定に保つことができる。また、脱硫反応用活
性炭素繊維層で生成する硫酸の濃度が一定となり、ま
た、必要に応じて該濃度を高くすることもでき、得られ
る硫酸の商品価値が高まる。
せるボイラ、ガスタービン、エンジン、燃焼炉等から排
出される排ガス中の硫黄酸化物（ＳＯX ）、特にＳＯ2
を除去するための排煙脱硫装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、排ガス中の硫黄酸化物の除去方法
として、石灰石または消石灰スラリーを吸収剤として用
いて、排ガス中の硫黄分を石膏として回収する石灰−石
膏法が採用されている。他の方法としては、乾式法の活
性炭による吸着法が知られている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】従来の石灰−石膏法で
は、石灰石または消石灰スラリーを排ガス中にスプレー
することにより、排ガスの増湿冷却及びＳＯX の吸収を
同時に行っている。このため、多量のスラリーを循環す
る必要があり、スラリーを循環するための動力及び多量
の水が必要となる。また、生成した石膏は、スラリー状
態であるため、水を分離し、石膏として回収するための
装置が必要になる。このように、石灰−石膏法では、脱
硫設備の大型化や複雑化が避けられない。 【０００４】一方、乾式法の場合、活性炭に吸着した硫
黄分を水洗によって脱離させるため、大量の水を必要と
する。しかも、この方法の場合、生成した希硫酸の廃棄
や、吸着材の乾燥処理等が必要になる。本発明の目的
は、硫黄酸化物の吸収剤や大型の脱硫設備を必要とせ
ず、しかも脱硫率及び生成する硫酸の濃度が一定である
排煙脱硫装置を提供することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明の排煙脱硫装置
は、ＳＯ2 を含有する排ガスの導入口及び排出口を有す
る吸収塔と、該吸収塔内に設けられた脱硫反応用活性炭
素繊維層と、該吸収塔の導入口と該脱硫反応用活性炭素
繊維層との間に設けられた排ガスの温度及び水分量の検
出器と、該温度及び水分量の検出値に基づいて、該脱硫
反応用活性炭素繊維層との接触前の排ガスに水を供給す
るための第一の水供給器と、該吸収塔の導入口と該脱硫
反応用活性炭素繊維層との間に設けられた排ガス中のＳ
Ｏ2 の含有量の検出器と、該ＳＯ2 の含有量の検出値に
基づいて、該脱硫反応用活性炭素繊維層に水を供給する
ための第二の水供給器とを備えたことを特徴とする（請
求項１）。 【０００６】 【発明の実施の形態】本発明の排煙脱硫装置は、排ガス
の導入口及び排出口を有する吸収塔を含む。吸収塔の内
部には、排ガスが通過して脱硫される脱硫反応用活性炭
素繊維層が設けられる。本発明の排煙脱硫装置に導入さ
れる排ガスは、二酸化硫黄（ＳＯ2 ）を含むガスであ
る。ＳＯ2 濃度は、任意であるが、特に２００〜５００
ｐｐｍ程度であると、より効率的に脱硫することができ
る。 【０００７】また、脱硫の際、ＳＯ2 をＳＯ3 に酸化す
るのに酸素（Ｏ2 ）が用いられるため、排ガス中に酸素
を含むか、または、別途、酸素を排ガス中に供給する必
要がある。排ガス中の酸素の含有量は、３〜２１容量％
程度とするのが好ましい。ＳＯ2 およびＯ2 以外のガス
成分としては、通常、窒素、二酸化炭素、一酸化炭素等
の成分を含み得る。ガスの流量は、通常、脱硫反応用活
性炭素繊維の単位重量当たり、０．２〜１リットル／分
程度である。 【０００８】吸収塔内に設けられる脱硫反応用活性炭素
繊維層は、排ガスの流通方向に任意の厚みを有する、脱
硫反応用活性炭素繊維からなる層である。脱硫反応用活
性炭素繊維は、排ガス中のＳＯ2 がＳＯ3 に酸化する際
の触媒として働く。脱硫反応用活性炭素繊維の製造方法
を以下、説明する。原料となる活性炭素繊維の種類とし
ては、特に制限はなく、ピッチ系、ポリアクリロニトリ
ル系、フェノール系、セルロース系等の活性炭素繊維を
用いることができる。これらの中でも、特に活性炭素繊
維の表面の疎水性のより高いものが望ましく、具体的に
はピッチ系活性炭素繊維等を挙げることができる。 【０００９】活性炭素繊維は、窒素ガス等の非酸化雰囲
気下で、通常６００〜１，２００℃程度の温度で熱処理
される。処理時間は、処理温度等に応じて適宜定めれば
よい。この熱処理により、本発明で用いる脱硫反応用炭
素繊維を得ることができる。脱硫反応用活性炭素繊維
は、熱処理により親水性である酸素官能基の一部または
全部がＣＯ、ＣＯ2 等として除去されているので、処理
前に比べて疎水性の大きな表面となっている。このた
め、ＳＯ2 の酸化活性点へのＳＯ2 の吸着が容易に起こ
り、しかも生成する硫酸の排出も速やかに進行する結
果、触媒の機能が阻害されることなく、脱硫反応が促進
される。 【００１０】脱硫反応用活性炭素繊維の製造例の具体例
は、例えば、次の通りである。具体例１ ピッチ系活性炭素繊維（「ＯＧ−２０Ａ」、アドール
（株）製）を用い、これを窒素雰囲気中で９００〜１，
２００℃の温度範囲内で１時間焼成する。具体例２ ポリアクリロニトリル系活性炭素繊維（「ＦＥ−３０
０」、東邦レーヨン（株）製）を用い、これを窒素雰囲
気中で８００〜１，２００℃の温度範囲内で１時間焼成
する。 【００１１】脱硫反応用活性炭素繊維の性状は、通常、
太さが７〜２０μｍ、比表面積が５００〜２，５００ｍ
2 ／ｇ、外表面積が０．２〜２．０ｍ2 ／ｇ、細孔直径
が４５オングストローム以下である。ピッチ系、ポリア
クリロニトリル系、フェノール系、セルロース系の各脱
硫反応用活性炭素繊維の組成式等を表１に示す。なお、
表１中の数値は、通常の値を示すにすぎず、これらの数
値範囲外のものも存在し得る。 【００１２】 【表１】【００１３】本発明の排煙脱硫装置は、吸収塔の導入口
と脱硫反応用活性炭素繊維層との間に設けられた排ガス
の温度及び水分量の検出器と、該温度及び水分量の検出
値に基づいて、脱硫反応用活性炭素繊維層との接触前の
排ガスに水を供給する第一の水供給器を備える。第一の
水供給器は、排ガス中の水分の飽和用であり、排ガスの
温度及び水分量を計測または推算することによって、必
要量の水分を制御して注入する。 【００１４】更に、本発明の排煙脱硫装置は、吸収塔の
導入口と脱硫反応用活性炭素繊維層との間に設けられた
排ガス中のＳＯ2 の含有量の検出器と、該ＳＯ2 の含有
量の検出値に基づいて、脱硫反応用活性炭素繊維層との
接触前の排ガスに水を供給する第二の水供給器を備え
る。第二の水供給器は、ＳＯ2 との反応用の水を供給す
るためのものである。水の供給量は、排ガス中のＳＯ2
の量に比例するように、またはＳＯ2 の除去量に比例す
るように制御すればよい。 【００１５】第二の水供給器は、脱硫反応用活性炭素繊
維層を濡らすのに必要な水を供給するためにも用いられ
る。水の初期の供給量、すなわち、脱硫反応用活性炭素
繊維層内を水で満たすための水量は、該活性炭素繊維層
に対して体積比で２倍以上である。 【００１６】第一の水供給器と第二の水供給器は、一つ
の水供給器で兼用してもよい。この場合、水の供給量
は、排ガスの温度及び水分量の検出値に基づく供給量
と、排ガス中のＳＯ2 の含有量の検出値に基づく供給量
との合計量である。この場合、本発明の装置が簡易にな
るという利点がある。ただし、ＳＯ2 の除去率及び生成
する硫酸の濃度の変動を小さくするためには、第一の水
供給器と第二の水供給器を分けた方がよい。 【００１７】本発明の排煙脱硫装置は、上述のように、
排ガスの温度、水分量、ＳＯ2 量を検出して、水の供給
量を制御するため、ＳＯ2 の除去率及び生成する硫酸の
濃度を一定にすることができる。すなわち、仮に、一定
量の水を常時、排ガスに供給した場合、排ガス中の水分
を飽和させるための水の量は、排ガスの温度及び水分量
の変動によって大きく変化するため、ＳＯ2 との反応用
及び脱硫反応用活性炭素繊維を濡らすための水の量が、
水の全供給量の１０〜３０％程度の間で大きく変化し、
ＳＯ2 の除去率及び生成する硫酸の濃度が不安定になっ
てしまう。本発明の装置によれば、このような不都合が
生じない。 【００１８】以下、本発明の装置を用いた実施の形態の
例を、図１（並行流）及び図２（向流）を参照しつつ説
明する。並行流の例 図１は、吸収塔内の排ガスの移動方向と、水の散布方向
とが同じである並行流の例である。図１において、ボイ
ラから排出されたＳＯ2 を含有する排ガスは、吸収塔１
の上部の導入口２から吸収塔内に導入される。吸収塔１
への導入時の排ガスの温度は、９０℃程度である。吸収
塔１内に導入された排ガスは、排ガスの温度及び水分量
の検出器３による検出値に基づく量の水を供給する第一
の水供給器４から散布される水と接触して、７０℃以下
に冷却されると共に、相対湿度が増加し、飽和状態（相
対湿度＝１００％）となる。 【００１９】増湿冷却された排ガスは、吸収塔１内の中
央部に充填されている脱硫反応用活性炭素繊維層５内を
下方に向かって通過する。なお、脱硫反応用活性炭素繊
維層５は、予め、脱硫反応用活性炭素繊維層５の上方ま
たは近傍に設けられる第二の水の供給器６によって水を
供給し、活性炭素繊維の表面に水が付着した状態として
おく。第二の水供給器６からは、排ガス中のＳＯ2 量の
検出器７による検出値に基づく量の水が、脱硫反応用活
性炭素繊維層５に供給される。 【００２０】排ガスが脱硫反応用活性炭素繊維層５内を
下方に向かって通過する際、排ガス中のＳＯ2 が、活性
炭素繊維の表面でＳＯ3 に酸化される。生成したＳＯ3
は、活性炭素繊維に付着している水と反応して、硫酸
（Ｈ2 ＳＯ4 ）となる。生成した硫酸８は、脱硫反応用
活性炭素繊維層５から落下して、吸収塔１の底部から排
出され、ポンプ９を経て、硫酸貯留槽（図示省略）に貯
留され、工業用に用いられる。第二の水供給器から供給
される水として、系外からの水を用いるか、または、吸
収塔から排出される硫酸を循環ライン１０によって循環
させたものを用いることができる。 【００２１】向流の例 図２は、吸収塔内の排ガスの移動方向と、水の散布方向
とが反対である向流の例である。図２において、ボイラ
から排出された硫黄酸化物を含有する排ガスは、吸収塔
１１の下部の導入口１２から吸収塔内に導入される。吸
収塔１１内に導入された排ガスは、排ガスの温度及び水
分量の検出器１３による検出値に基づく量の水を供給す
る第一の水供給器１４から散布される水と接触して、７
０℃以下に冷却されると共に、相対湿度が増加し、飽和
状態（相対湿度＝１００％）となる。 【００２２】増湿冷却された排ガスは、吸収塔１１内の
中央部に充填されている脱硫反応用活性炭素繊維層１５
内を上方に向かって通過する。なお、脱硫反応用活性炭
素繊維層１５は、予め、脱硫反応用活性炭素繊維層１５
の上方または近傍に設けられる第二の水の供給器１６に
よって水を供給し、活性炭素繊維の表面に水が付着した
状態としておく。第二の水供給器１６からは、排ガス中
のＳＯ2 量の検出器１７による検出値に基づく量の水
が、脱硫反応用活性炭素繊維層１５に供給される。 【００２３】排ガスが脱硫反応用活性炭素繊維層１５内
を上方に向かって通過する際、排ガス中のＳＯ2 が、活
性炭素繊維の表面でＳＯ3 に酸化される。生成したＳＯ
3 は、活性炭素繊維に付着している水と反応して、硫酸
（Ｈ2 ＳＯ4 ）となる。生成した硫酸１８は、脱硫反応
用活性炭素繊維層１５から落下して、吸収塔１１の底部
から排出され、ポンプ１９を経て、硫酸貯留槽（図示省
略）に貯留され、工業用に用いられる。 【００２４】図２に示すように、吸収塔１１の底部から
排出される硫酸１８を、循環ライン２０によって第一の
水供給器付近（脱硫反応用活性炭素繊維層１５の前流
側）に導き、硫酸散布器２１によって吸収塔内に散布
し、部分的に蒸発させてもよい。この場合、工業上の価
値の高い高濃度の硫酸を得ることができる。 【００２５】図３は、本発明の装置を含む脱硫システム
の一例である。図３において、ボイラ３１から排出され
たＳＯ2 を含有する排ガスは、ガス−ガスヒータ（ＧＧ
Ｈ）３２によって冷却された後、集塵器（ＥＳＰ）３３
内で除塵され、ファン３４を経由して、吸収塔３５内に
導入される。導入された排ガスは、吸収塔３５内で脱硫
された後、吸収塔３５から排出され、ガス−ガスヒータ
３２で加熱された後、煙突３６から排出される。 【００２６】 【発明の効果】本発明の排煙脱硫装置によれば、排ガス
中の水分の飽和用の水と、排ガス中のＳＯ2 との反応用
及び脱硫反応用活性炭素繊維を濡らすための水とを、各
々、それらの必要量のみを供給することができるので、
脱硫率を一定に保つことができる。また、脱硫反応用活
性炭素繊維層で生成する硫酸の濃度が一定となり、ま
た、必要に応じて該濃度を高くすることもでき、得られ
る硫酸の商品価値が高まる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排煙脱硫装置（並行流）の一例の縦断
面を示す概略図である。 【図２】本発明の排煙脱硫装置（向流）の一例の縦断面
を示す概略図である。 【図３】本発明の排煙脱硫装置を含む排煙脱硫システム
の一例を示す概略図である。 【符号の説明】 １，１１ 吸収塔 ２，１２ 導入口 ３，１３ 温度及び水分量の検出器 ４，１４ 第一の水供給器 ５，１５ 脱硫反応用活性炭素繊維層 ６，１６ 第二の水供給器 ７，１７ ＳＯ2 量の検出器 ８，１８ 硫酸 ９，１９ ポンプ １０，２０ 循環ライン ２１ 硫酸散布器 ３１ ボイラ ３３ ガス−ガスヒータ（ＧＧＨ） ３３ 集塵器 ３４ ファン ３５ 吸収塔 ３６ 煙突
面を示す概略図である。 【図２】本発明の排煙脱硫装置（向流）の一例の縦断面
を示す概略図である。 【図３】本発明の排煙脱硫装置を含む排煙脱硫システム
の一例を示す概略図である。 【符号の説明】 １，１１ 吸収塔 ２，１２ 導入口 ３，１３ 温度及び水分量の検出器 ４，１４ 第一の水供給器 ５，１５ 脱硫反応用活性炭素繊維層 ６，１６ 第二の水供給器 ７，１７ ＳＯ2 量の検出器 ８，１８ 硫酸 ９，１９ ポンプ １０，２０ 循環ライン ２１ 硫酸散布器 ３１ ボイラ ３３ ガス−ガスヒータ（ＧＧＨ） ３３ 集塵器 ３４ ファン ３５ 吸収塔 ３６ 煙突
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フロントページの続き
(72)発明者 柳本 陽太郎
長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重
工業株式会社長崎造船所内
(72)発明者 小林 敬古
東京都千代田区丸の内二丁目５番１号
三菱重工業株式会社内
(56)参考文献 特開 昭61−86929（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−241441（ＪＰ，Ａ)
特開 昭48−71384（ＪＰ，Ａ)
国際公開97／01388（ＷＯ，Ａ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B01D 53/34 - 53/90
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ＳＯ2 を含有する排ガスの導入口及び排
出口を有する吸収塔と、該吸収塔内に設けられた脱硫反
応用活性炭素繊維層と、該吸収塔の導入口と該脱硫反応
用活性炭素繊維層との間に設けられた排ガスの温度及び
水分量の検出器と、該温度及び水分量の検出値に基づい
て、該脱硫反応用活性炭素繊維層との接触前の排ガスに
水を供給するための第一の水供給器と、該吸収塔の導入
口と該脱硫反応用活性炭素繊維層との間に設けられた排
ガス中のＳＯ2 の含有量の検出器と、該ＳＯ2 の含有量
の検出値に基づいて、該脱硫反応用活性炭素繊維層に水
を供給するための第二の水供給器とを備えたことを特徴
とする排煙脱硫装置。
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|---|---|---|---|
| JP15747998A JP3513390B2 (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | 排煙脱硫装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15747998A JP3513390B2 (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | 排煙脱硫装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11347351A JPH11347351A (ja) | 1999-12-21 |
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Family
ID=15650585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15747998A Expired - Fee Related JP3513390B2 (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | 排煙脱硫装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3513390B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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-
1998
- 1998-06-05 JP JP15747998A patent/JP3513390B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11347351A (ja) | 1999-12-21 |
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