JP3776448B2

JP3776448B2 - 大気汚染の減少方法

Info

Publication number: JP3776448B2
Application number: JP51289994A
Authority: JP
Inventors: アハロンイール，メイル
Original assignee: ハミットエネルギーアクスイェセルスカブ
Priority date: 1992-11-29
Filing date: 1993-11-23
Publication date: 2006-05-17
Anticipated expiration: 2021-05-17
Also published as: CA2150363A1; GR3024131T3; DE69311132D1; EP0670750A1; ATE153557T1; CA2150363C; FI113525B; CZ135595A3; AU5531894A; DK0670750T3; NO303674B1; NO952093L; NO952093D0; PL175655B1; DE69311132T2; JPH08503884A; CZ290653B6; IL103918A; FI952572A0; PL309221A1

Description

【０００１】
〔技術分野〕
本発明は、CO₂、SO₂、及びそれらの混合物から成る群から選ばれる汚染物により引き起こされる大気汚染を減少する方法に関する。
【０００２】
より特に、本発明は、工業的ガス、例えば、ガスタービンの燃焼ガス中に含まれるCO₂により引き起こされる大気汚染を、商業的に入手可能なカルシウム塩を使用してCO₂をCaCO₃に変換することを通じて、減少させる方法に、並びに、工業的ガス中に含まれるSO₂により引き起こされる大気汚染を、商業的に入手可能なカルシウム含有塩を使用してSO₂を亜硫酸カルシウムに変換することを通じて、減少させる方法に、関する。
【０００３】
〔背景技術〕
二酸化炭素は、温室ガスの中の1つであり、すなわち、それは、それに起因する温室効果のために、環境に対する大きな驚異であると考えられるガスの中の1つである。
"Costs of Curbing CO₂ Emissions Analyzed", C & En, page 4 (May 18, 1992)中に報告されるように、(2025〜2050年の間に生じると予想される)CO₂放出の倍増からの米国経済への年間の損失は、約600億ドル、又は国内総生産の1%になるであろう。
【０００４】
2000年までに1990年レベルにおいて二酸化炭素を安定化することを目的とする20億ドルが米国議会において認められた。この認められたエネルギー予算の修正は、温室放出を安定化するであろう。
【０００５】
1992会計年度において、Department of Energy's Office of Industrial Technologiesは、廃CO₂を利用する革新的概念についての最初のR & D研究のために全体として$550,000の幾つかの賞金を提案した。
【０００６】
従来技術において、上記のものを含むガスから二酸化炭素を分離するための多くの示唆された方法が在る。
【０００７】
従って、以下の従来技術の方法が提案されている:
a)モノ-及びジ-エタノールアミン法;
b)熱カーボネート法;
c)スルフィノール法;
d)セレクソール(Selexol)法;及び
e)修飾Selexol-アンモニア法。
【０００８】
上記方法のすべてが、吸収、脱着、及び濃縮を特徴とする。これらのほとんどは、CO₂について局所的な必要性の在る情況に関連して開発されており、そしてそれ故、それらは、それが必要とされる場所にCO₂を運ぶこととは異なり、局所的に製造されたCO₂を利用するように設計されている。このような情況の例は、CO₂が重炭酸ナトリウムの製造のために必要であるものである。しかしながら、これらの方法は、CO₂により引き起こされる大気汚染を減少させるための解決策を提供することを企図されておらず、そしてそれらは、CO₂の廃棄を可能にするCO₂のための吸い込み装置(sink)を提供することを企図していない。
【０００９】
これらの方法のすべては、リサイクル可能な吸収剤、例えば、モノ-及びジ-エタノールアミン、炭酸カリウム、ジメチルエーテル又はプロピレン・グリコールの使用を含む。それらは、さらに、様々な段階の間に生じるキャリーオーバー損失、並びに化学的分解及び酸化のために、試薬の調製を必要とする。これらの方法のすべては、限定された吸収能力に苦んでいる。なぜなら、それらは、吸収その後の脱着に基づき、そしてそれ故、他に望ましいであろう強力な吸収剤が、それからの脱着を行うための許容できないエネルギー要求をもたらすからである。
【００１０】
さらに、これらの方法のすべてが、そのすべてがガス処理を含む幾つかの段階を含むので、これらの様々な段階を行うために必要な容量は設備費を高価にする。
【００１１】
吸収及び脱着を含む併合方法が少なくともその脱着段階のためにエネルギー消費を必要とすることも認識されるべきである。
【００１２】
従って、これらの様々な方法の存在にもかかわらず、より実際的且つ経済的な方法が未だ要求される。なぜなら、例えば、北海油田における海洋掘削リグ内で使用されるガスタービンの燃焼ガスからの汚染性CO₂ガスの除去のための解決策の欠如のために、毎年6千万ドルの範囲内の支出があることが知られているからである。
【００１３】
しかしながら、この莫大な財政的な動機にもかかわらず、従来技術は未だ、このような情況に適用可能な無害のCO₂吸い込み装置を提供するための解決策を提供していない。
【００１４】
同様に、石油又は石炭における硫黄及び窒素が、炎管ガス中の二酸化炭素(CO₂)に加えて二酸化硫黄(SO₂)及び様々な窒素酸化物(NO_X)をもたらす。これらの酸化物は、有害であり、そして大気の有害性に対する主要な原因物質である。
【００１５】
様々な疫学的研究の分析は、明らかに、二酸化硫黄濃度により測定されるような大気汚染と、特に汚染を最も受け易い要素の中にあって変動する重度をもつ健康的効果との間の関連を、示している。さらに、二酸化硫黄は、植物に広範なダメージを生じさせ、そして多くのタイプの材料を腐食させる酸性雨を導く。
【００１６】
SO₂の放出における減少は、多くの工業国における有害な大気の品質のために、だんだんより重要になってきた。酸性雨についての増大する関心、放出基準の締めつけ、及びエネルギー要求を満足させるためのより多くの石炭の使用のための推進は、すべて、より効率的且つより経済的な方法の緊急の必要性を指摘している。研究開発が、米国、英国、ドイツ連邦、日本国、及びロシア連邦を含む多くの国において強化されており、例えば、(a)D. Bienstock, J.H. Field, S. Katell, and K. D. Plants, "Evaluation of Dry processes for Removing Sulfer Dioxide from Power Plant Flue Gases", JAPCA, Vol. 15, p. 459 (1965);及び(b) J. H. Field, L.W. Brunn, W. P. Haynes and H. E. Benson, "Cost Estimates of Liqid-Scrubbing Processes for Removal of sulfur Dioxide from Flue Gases", JAPCA, Vol. 7, p. 109 (1957)に報告されている。
【００１７】
1960年代及び1970年代におけるSO₂の米国での放出は、年間約2千万トンであり、その約85%が(0.5-5%の硫黄濃度におけるレンジ内にある)石炭の燃焼から生じ、そしてその残りが燃料油(0-5%硫黄)から生じたと様々な情報源により推定されている。石炭の使用は、液体及びガス燃料の埋蔵が次第に減少することにより加速されることが予想され、そして強い手段が採られない場合には、2000年までに3千万トンの米国におけるSO₂の放出を導くであろう。
【００１８】
二酸化硫黄のための現在の環境的な駆動源は、修正Clean Air Act(空気浄化法)であって、新規の及び現存の両方の設備についての、動力プラント及び他の主要な源からのSO₂放出を減少させるためのスケジュールを創出するものである。1978年、New Source Performance Standards (NSPS)は、固体燃料が燃やされるとき動力プラントについての放出を1.2 lb/百万BTUに制限した。このような制限は、3% S石炭について70%のSO₂制御を要求する。
【００１９】
1990年の空気浄化法の下、Environmental Protection Agency(環境保護局)は、1995年の始めに、二酸化硫黄を放出するための限定された数の権利を石炭燃焼施設に指定するであろう。この法律は、このような施設が1980年の18.9百万トンから2000年までの8.9百万トンまでガスの全放出を削減することを強制する。
【００２０】
それ故、多くの工業国における破壊された大気の品質;設定された新たな基準に適合することができないために徴収される重税;酸性雨についての増大する関心;放出基準の締めつけ、及びエネルギー要求を満足させるより多くの石炭の使用についての推進、それらのすべてがより効率的且つより経済的な方法のための緊急の必要性に向けられているもの、のために、SO₂、NO_X及びCO₂の放出における減少がだんだんより重要になってきてたことが理解されよう。
【００２１】
上記の視点において、石炭消費の結果として大気へのSO₂放出の減少のための4つの主要な道程が提案されている:
a)石炭消費の減少;
b)天然の低硫黄石炭の使用;
c)無機硫化硫黄と他の石炭構成成分との間の物理特性における差異を使用する物理的石炭クリーニング;及び
d)燃焼ガスから二酸化硫黄を除去するための炎管ガス処理。
【００２２】
上記のオプション(a)が実際には実行できず、そしてオプション(b)及び(c)が限定された利用可能性を有するので、主要な研究努力がオプション(d)に向けられてきた。
【００２３】
しかしながら、上記文献のレビューは、燃焼ガスからの二酸化硫黄の除去のために提案された多くの方法が反応体として石灰及び石灰石を使用することを含むことを示している。
【００２４】
SO₂により引き起こされる大気汚染を減少させるための石灰又は石灰石の使用に伴う主要な問題は、石灰が多量のSO₂のための吸い込み装置を提供することができるけれども、それがCO₂を含む方法においてCaCO₃から製造され、
CaCO₃--- --->CaO+CO₂
そしてそれ故、その調製が、それ自体、CO₂により引き起こされる大気汚染のための原因である、ということである。さらに、石灰の調製はエネルギーを消費し、その方法がそれ自体汚染に加わる。
【００２５】
〔発明の開示〕
SO₂放出を取扱う他のアプローチは、可逆的吸収その後の脱着、そして次の硫酸又は硫黄への変換を含む。しかしながら、この変換は、試薬及び触媒の使用を必要とし、そしてそれ故、その費用のために好まれない。
【００２６】
企図する分野の水準により、本発明に従って、CO₂、SO₂及びその混合物から成る群から選ばれる汚染物質により引き起こされる大気汚染の減少方法であって、その汚染物質が大気中に放出される工業的ガス中に含まれ、商業的に入手可能なカルシウム含有反応体を使用してCO₂を炭酸カルシウムに変換すること及びSO₂を亜硫酸カルシウムに変換することを通じての方法;その方法が、その汚染物質含有ガスを、大気へのその排出に先立って、アルカリ塩基及び水性液体と反応させ、それにより、その汚染物質がその塩基と反応し、そしてその液体に移動し、そして得られる大気に排出されるガスが減少された汚染物質含有量を有し;そして、それぞれ、CO₂が充填された液体を、燐灰石、カルシウム含有のその誘導生成物、硝酸カルシウム、塩化カルシウム又は石膏を含んで成るカルシウム含有反応体と反応させて、炭酸カルシウムを形成し、但し、そのカルシウム塩含有反応体は炭酸カルシウム又は水酸化カルシウムからは誘導されず;そして
【００２７】
SO₂が充填された液体を、水溶性のカルシウム塩含有反応体であってその塩が硝酸カルシウム及び塩化カルシウムから選ばれている反応体と反応させて、亜硫酸カルシウムを形成し;
【００２８】
そのカルシウム塩反応体からのアニオン及びそのアルカリ塩基からのカチオンを含む商業的に利用可能な塩を同時形成させる、ことを含んで成るような方法を今般提供する。
【００２９】
従って、大気中に放出される工業的ガス中に含まれるCO₂により引き起こされる大気汚染を、慣用に入手可能なカルシウム塩を使用してCO₂をCaCO₃に変換することを通じて、減少させる方法であって、その方法が、そのCO₂-含有ガスを、大気へのその排出に先立って、アルカリ塩基及び水性液体と反応させ、それにより、CO₂がその塩基と反応し、そしてその液体に移動し、そして得られた大気に排出されるガスが減少されたCO₂含有量を有し、そしてそのCO₂が充填された液体をカルシウム含有反応体と反応させて、その反応体が燐灰石、カルシウム含有のその誘導生成物、硝酸カルシウム、塩化カルシウム及び石膏を含んで成り、それにより、そのカルシウム塩からのアニオン及びそのアルカリ塩基からのカチオンを含む商業的に利用可能な塩を同時形成させると共に、不溶性の炭酸カルシウムを形成させることを含んで成る方法を、提供する。
【００３０】
上記のアルカリは、NaOH、KOH、アンモニア又はその源から選ばれることができ、そして好ましくは、そのアルカリは、アンモニア又はその源である。
これまでに示したように、上記文献は、主に、除去されるべきガスがスクラバー内での吸収を通して炎管ガスから分離されるような方法について記載している。第二の操作において、ガスが脱着され、そして濃縮され(第三段階)、そしてその吸着剤が再生される。
【００３１】
従来技術に反して、本発明に従えば、CO₂含有ガスはアルカリ塩基及び水性液体と接触され、そして次にそのCO₂充填液体が先に定義したようなカルシウム含有反応体と接触される。従って、本発明は、吸収、脱着及び濃縮を含む従来技術の方法とは対照的に、CO₂の吸収に基く。この事実は、実際的及び商業的な結果をもち、ここでは、本法を行うために必要な装置はより簡単であり、より小さな空間を占有し、そしてそれ故、海洋掘削リグ上での使用によりよく適用可能である。
【００３２】
本発明に係る方法は、商業的にも魅力的であり、ここで、リサイクルされなければならない吸収剤の使用の代わりに、本発明は、吸収剤としての試薬を使用し、そして関係するすべての成分をより商業的に望ましい成分に格上げし、一方、環境に優しく且つ商業的に有用である製品中にそのCO₂を固定することを可能にすることを含む。
【００３３】
工業的な廃ガス中に作られるCO₂の量が膨大であるので、それを取り扱う工程のいずれも、入手可能な試薬及び製造された副生成物の量により制限される。理解されるであろうが、本発明に係る方法においては、得られる副生成物は、カリウム、アンモニア、窒素及びリンの塩であり、これらは、それ自体又は他の成分と組み合わされて肥料として使用され、そしてそのために、それ故に、膨大な商業的需要が存在する。本発明に係る副生成物は、硝酸アンモニウム、リン酸アンモニウム又は硫酸アンモニウムあるいは硝酸カリウム、リン酸カリウム又は硫酸カリウムを含む。従って、例えば、1991年には、7.3百万トンの硝酸アンモニウム溶液、2.2百万トンの硫酸アンモニウム、及び0.5百万トンの硝酸カリウムが製造された。
【００３４】
さらに、カルシウムの源が燐灰石である情況においては、CO₂は、実際に、他のより貴重なアニオン、例えば、ホスフェート又はニトレートを遊離する酸源として役立ち;カルシウムの源が異なるカルシウム塩である情況においては、環境により優しい製品塩が製造され、例えば、CaCO₃はCaCO₄よりも好ましい。さらに、炭酸カルシウムは、製紙産業における増量剤として、そして酸性土壌中での使用のための肥料への添加物として、使用されることができる。
【００３５】
さらに、理解されるであろうが、本発明に係る方法は脱着には基づかないので、最大吸収を行う非常に強力な吸収剤、例えば、KOH及びアンモニアを使用することができる。
【００３６】
好ましい態様においては、反応体は、硝酸と燐灰石との反応から得られるCa(NO₃)₂を含んで成ることができ、又はその反応体は、リン酸と燐灰石との反応から得られる酸性を帯びたリン酸カルシウム、又は硫酸と燐灰石との反応から得られるリン石膏を含んで成ることができるであろう。
【００３７】
従って、例えば、アンモニア又はその源を使用して、以下の反応を構想する:
2NH₄OH+CO₂=(NH₄)₂CO₃+H₂O
a) (NH₄)₂CO₃+CaSO₄=(NH₄)₂SO₄+CaCO₃;又は
b) (NH₄)₂CO₃+CaHPO₄=(NH₄)₂HPO₄+CaCO₃
3(NH₄)₂CO₃+Ca₃(PO₄)₂=2(NH₄)₃PO₄+3CaCO₃;又は
c) (NH₄)₂CO₃+Ca(NO₃)₂=2NH₄NO₃+CaCO₃。
【００３８】
理解されるであろうが、炭酸カルシウムは、その水性液液から析出するので、その溶液を次にさらに処理してそれから先の反応により形成された第二生成物を回収し、その後その母液をさらに本法における使用のためにリサイクルすることができる。
【００３９】
さらに、タービン付近に、常に利用可能な廃熱が在るので、その生成物を、その熱を作り出すための高価なエネルギー・インプットを供給する必要性を伴わずに、熱蒸発させることにより濃縮することができる。
【００４０】
そしてさらに、その吸収体も試薬であるので、実際に、それとの反応は、発熱であり、本法の全熱エネルギー・バランスは、正であり、そして吸収のエネルギーは、その吸収体含有水性液体中のCO₂の濃縮を可能にすることができる。
【００４１】
本発明に従って、慣用に入手可能な水溶性のカルシウム含有塩を使用する亜硫酸カルシウムへのSO₂の変換を通じて大気に放出される工業的ガス中に含まれるSO₂により引き起こされる大気汚染を減少させる方法であって、その方法が、大気へのその排出に先立って、そのSO₂含有ガスを、アルカリ塩基及び水性液体と反応させ、それにより、SO₂をその液体に移動し、そして大気に換気される得られたガスが減少されたSO₂含有量を有し;そしてそのSO₂充填液体を水溶性のカルシウム塩含有反応体と反応させて、その塩が硝酸カルシウム及び塩化カルシウムから選ばれており、それにより、そのカルシウム含有塩からのアニオン及びそのアルカリ塩基からのカチオンを含む商業的に利用可能な塩を同時形成させることにより、不溶性の亜硫酸カルシウムを形成させることを含んで成る方法をも、提供する。
【００４２】
上記のアルカリは、NaOH、KOH、アンモニア又はその源から選ばれることができ、そして好ましくは、そのアルカリは、アンモニア又はその源である。
好ましくは、アルカリ塩基との上記反応は、8よりも高い塩基性pHにおいて行われる。
【００４３】
酸性SO₂を塩基性石膏と反応させて塩を形成する従来技術の方法に反して、本発明は、最初にSO₂をアルカリ水性液体と反応させ、そしてその後得られた生成物をカルシウム含有塩と反応させ、そしてそれ故、アンモニアとSO ₂ は反応して亜硫酸アンモニウムが生成し、この亜硫酸アンモニウムは、強酸、例えば、硝酸のCa塩から硝酸アニオンを放出させて、商業的に利用可能な硝酸のアンモニウム塩を形成する。
【００４４】
これまでに示したように、上記文献は、主に、除去されるべきガスがスクラバー内での吸収を通して炎管ガスから分離されるような方法について記載している。第二の操作において、ガスが脱着され、そして濃縮され(第三段階)、そしてその吸着剤が再生され、そしてその二酸化硫黄が硫酸に酸化され又は硫黄に還元される。
【００４５】
米国特許第3,775,532号;第4,331,640号;第4,377,557号;及び第4,367,205号中、廃ガス流から二酸化硫黄を除去するための方法について記載されている。
しかしながら、上記の特許のすべては、吸収性塩としてアルカリ塩を使用し、そして本発明において提案されるような強いアルカリ塩基を使用しない。
【００４６】
米国特許第3,870,781号は、炎管ガスを処理するための強い塩基を使用するが;その中に記載された方法は、そのときHSO₃ ^-を酸化してH⁺及びSO₄ ^-イオンを形成し、その後CaOと反応させることを含む。従って、この方法は、その塩基がリサイクルされる方法ではあるが;製造するのに費用がかかる石膏をその方法において使用する。
【００４７】
これに反して、本発明に係る方法は、安価な源からカルシウムを提供し、そして格上げされた最終製品をもたらし、本法を上記の従来技術の方法よりもかなり商業的に魅力的なものにしている。
【００４８】
米国特許第4,168,150号中、アンモニアの存在下での酸化イオウの除去及びカルシウム含有燐灰石の反応をとりわけ含む肥料の製造方法について記載している。しかしながら、例えば、上記特許のカラム12、36-40行に見られるように、SO₂との反応は、酸性条件下で行われ、そしてアンモニアは、一次吸収体として示唆されていない。一方において、pHは、燐灰石と効率的に反応するために十分に低くなければならない。他方において、そのpHは、溶液中のSO₂を吸収するために十分に高いものでなければならない。これらの２つの要求がバランスされなければならない。上記特許の第15カラム中に説明されるように燐灰石との反応のために必要とされる低いpHは、SO₂の吸収を遅らせる。
【００４９】
それ故、上記特許も、本発明の2つの段階であって、吸収が最初に強い塩基中で行われ、その後の、その汚染物質とその強い塩基との反応生成物とそのカルシウム塩含有反応体との間の2重分解反応を好む条件下でのカルシウム塩との反応を、教示又は示唆していない。
【００５０】
本発明に従って、SO₂含有ガスは、アルカリ塩基及び水性液体と接触し、そして次にそのSO₂充填液体が先に定義したようにカルシウム含有反応体と接触する。従って、本発明は、吸収、脱着及び濃縮を含む従来技術の方法とは異なりSO₂の吸収に基く。この事実は、本法を行うのに必要な装置がより簡単であり、そしてより小さな空間を占有するという実際的の且つ商業的な結果をもたらす。
【００５１】
この反応体は、硝酸と燐灰石との反応から得られるCa(NO₃)₂を含んで成ることができ、又はその反応体は、塩化カルシウムを含んで成ることができるであろう。
【００５２】
従って、アンモニア又はその源を使用して、以下の反応を構想する:
2NH₄OH+SO₂=(NH₄)₂SO₃+H₂O
a) (NH₄)₂SO₃+Ca(NO₃)₂=2NH₄NO₃+CaSO₃
b) (NH₄)₂SO₃+CaCl₂=2NH₄Cl+CaSO₃
【００５３】
理解されるであろうが、この亜硫酸カルシウムはその水性液液から析出するので、その溶液を次にさらに処理して先の反応により形成された第二生成物をそれから回収し、その後その母液を本発明におけるさらなる使用のためにリサイクルすることができる。
【００５４】
さらに、そして先に述べたように、タービン付近においては、常に利用可能な廃熱が在るので、その生成物を、その熱を作り出すための費用のかかるエネルギー・インプットを供給する必要性を伴わずに熱蒸発により濃縮することができる。
【００５５】
さらに、その吸収体も試薬であり、そして実際に、それとの反応が発熱であるので、本法の全熱バランスは、正であり、そして事実吸収のエネルギーは、その吸収体含有水性液体中でのSO₂の濃縮を可能にすることができる。
【００５６】
本発明の態様がより十分に理解され且つ認識されるように、以下の実施例中に特定の好ましい態様と結び付けて本発明をさらに記載するけれども、本発明をこれらの特定の態様に限定することは意図されていない。反対に、添付クレームにより定められるように本発明の範囲内に含まれることができるかぎり、すべての変更、修正及び等価物をカバーすることが意図されている。従って、好ましい態様を含む以下の実施例は、本発明の実施を説明するのに役立ち、示された特定のものは、単に、実施例の方法によるものであり、そして本発明の好ましい態様の説明的な討議の目的のためのものであり、そして最も有用であると信じられているもの、及び本発明の配合手順並びに原理及び概念的態様の容易に理解される記載を提供のために、提示される。
【００５７】
〔実施例〕
実施例1
95%窒素及び5%CO₂のガス混合物を、KOHを含む濃水性溶液を充填したカラムを通してバブリングする。このカラムの出口においてガスのCO₂含量を1/2以上程減少させ、そして得られたKHCO₃を含む溶液を次にCa₃(PO₄)₂と反応させて、不溶性のCaCO₃を形成する。リン酸カリウムを含む残りの水性溶液をエバポレーター・クリスタライザーに移して、等量のリン酸カリウムを回収する。
【００５８】
実施例2
95%窒素及び5%CO₂のガス混合物を、アンモニアを含む濃水性溶液を充填したカラムを通してバブリングする。このカラムの出口においてガスのCO₂含量を1/2以上程減少させ、そして得られた(NH₄)₂CO₃を含む溶液をCaSO₄と反応させて、不溶性のCaCO₃及び(NH₄)₂SO₄を形成する。硫酸アンモニウムを含む残りの水性溶液をエバポレーター・クリスタライザーに移して、等量の硫酸アンモニウムを回収する。
【００５９】
実施例3
95%窒素及び5%CO₂のガス混合物を、Ca(NO₃)₂及びアンモニアを含む濃水性溶液を充填したカラムを通してバブリングする。このカラムの出口においてガスのCO₂含量を1/2以上程減少させ、そして不溶性のCaCO₃沈殿物をその溶液中でその場で形成させ、そして濾過によりそれから分離する。硝酸アンモニウムを含む残りの溶液をエバポレーター・クリスタライザーに移して、等量の硝酸アンモニウムを回収する。
【００６０】
実施例4
95%窒素、10%CO₂及び2%SO₂のガス混合物を、KOHを含む濃水性溶液を充填したカラムを通してバブリングする。このカラムの出口においてガスのSO₂含量を1/2以上程減少させ、そして得られたKHSO₃を含む溶液を次にCa(NO₃)₂と反応させて、不溶性のCaSO₃を形成する。硝酸カリウムを含む残りの水性溶液をエバポレーター・クリスタライザーに移して、等量の硝酸カリウムを回収する。
【００６１】
実施例5
88%窒素、10%CO₂及び2%SO₂のガス混合物を、アンモニアを含む濃水性溶液を充填したカラムを通してバブリングする。このカラムの出口においてガスのSO₂含量を1/2以上程減少させ、そして得られた(NH₄)₂SO₃を含む溶液を次にCaCl₂と反応させて、不溶性のCaSO₃及び2NH₄Clを形成する。塩化アンモニウムを含む残りの水性溶液をエバポレーター・クリスタライザーに移して、等量の塩化アンモニウムを回収する。
【００６２】
実施例6
88%窒素、10%CO₂及び2%SO₂のガス混合物を、Ca(NO₃)₂及びアンモニアを含む濃水性溶液を充填したカラムを通してバブリングする。このカラムの出口においてガスのSO₂含量を1/2以上程減少させ、そして不溶性のCaSO₃沈殿物を、その溶液中でその場で形成させ、そして濾過によりそれから分離する。硝酸アンモニウムを含む残りの溶液をエバポレーター・クリスタライザーに移して、等量の硝酸アンモニウムを回収する。
【００６３】
本発明がこれまでの説明的実施例の細目に限定されず、そして本発明がその本質的な特性から外れずに他の特定の形態において具現化されることができるということは、当業者に明らかであろうし、そしてそれゆえ、本態様及び実施例がすべての態様において、説明的なものであり且つ限定的なものではなく、これまでの記載よりむしろ添付クレームを参照することができ、そしてそのクレームの意味及び均等の範囲内で行われるすべての変更がそれ故に本発明中に包含されると意図されることが、望まれる。

Claims

大気に放出される工業的ガス中に含まれCO₂、SO₂及びその混合物からなる群から選ばれる汚染物質により引き起こされる大気汚染を、慣用に入手可能なカルシウム塩含有反応体を使用してCO₂を炭酸カルシウムに変換すること及びSO₂を亜硫酸カルシウムに変換することを通じて減少する方法であって:
大気へのその汚染物質含有ガスの排出に先立って、その汚染物質含有ガスを、アルカリ塩基及び水性液体と、8よりも高い塩基性pHにおいて、反応させ、それにより、その汚染物質がその塩基と反応し、そしてその液体に移り、そして得られる大気に排出されるガスが減少された汚染物質含有量をもち;そして、それぞれ、CO₂が充填された液体を、燐灰石、カルシウム含有のその誘導生成物、硝酸カルシウム、塩化カルシウム又は石膏を含んで成るカルシウム塩含有反応体と反応させて、炭酸カルシウムを形成し、但し、そのカルシウム塩含有反応体は炭酸カルシウム又は水酸化カルシウムからは誘導されず;そして
SO₂が充填された液体を、水溶性のカルシウム塩含有反応体であってその塩が硝酸カルシウム及び塩化カルシウムから選ばれている反応体と反応させて、亜硫酸カルシウムを形成し;
同時に、そのカルシウム塩反応体からのアニオン及びそのアルカリ塩基からのカチオンを含む商業的に利用可能な塩を同時形成させる、ことを含む、前記方法。
前記アルカリが、NaOH、KOH、アンモニア又はその源から選ばれる、CO₂により引き起こされる大気汚染を減少するための、請求項1に記載の方法。
前記アルカリが、アンモニア又はその源から選ばれている、CO₂により引き起こされる大気汚染を減少するための、請求項2に記載の方法。
前記反応体が、硝酸と燐灰石との反応から得られるCa(NO₃)₂を含んで成る、CO₂により引き起こされる大気汚染を減少するための、請求項1に記載の方法。
前記反応体が、リン酸と燐灰石との反応から得られる酸性を帯びたホスフェートを含んで成る、CO₂により引き起こされる大気汚染を減少するための、請求項1に記載の方法。
アンモニア又はその源及び商業的に入手可能なカルシウム塩含有反応体であって燐灰石、カルシウム含有のその誘導生成物、硝酸カルシウム、塩化カルシウム及び石膏を含んで成るものを、燃焼力ガス・タービン付近に供給することを含み、ここで、その燃焼により生じた炎管ガスが炭酸カルシウムの形成のためのCO₂源として利用される、CO₂により引き起こされる大気汚染を減少するための、請求項1に記載の方法。
放出に先立って、工業的ガスを、アルカリ及び水溶性カルシウム塩を含む水性液体と反応させ、それにより、CO₂がその水性液体に移り、炭酸カルシウムが沈殿し、そして大気に放出されたガスがより低いCO₂含有量をもつ、ことを含む、CO₂により引き起こされる大気汚染を減少するための、請求項1に記載の方法。
前記アルカリが、NaOH、KOH、アンモニア又はその源から選ばれている、SO₂により引き起こされる大気汚染を減少するための、請求項1に記載の方法。
前記アルカリが、アンモニア又はその源から選ばれる、SO₂により引き起こされる大気汚染を減少するための、請求項1に記載の方法。
前記反応体が、硝酸と燐灰石との反応から得られるCa(NO₃)₂を含んで成る、SO₂により引き起こされる大気汚染を減少するための、請求項1に記載の方法。
放出に先立って、工業的ガスを、アルカリ及び水溶性カルシウム塩を含む水性液体と反応させ、
それにより、SO₂がその水性液体に移り、亜硫酸カルシウムが沈殿し、そして大気に放出されガスがより低いSO₂含有量をもつ、ことを含む、SO₂により引き起こされる大気汚染を減少するための、請求項1に記載の方法。