JP3836048B2 - Wet flue gas desulfurization method and apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、重質油や石炭の燃焼排ガス等に含まれる硫黄酸化物を除去する湿式排煙脱硫方法及びその装置に関する。さらに詳しくは、湿式排煙脱硫装置から排出される廃水中の化学的酸素要求量(COD)を低減させる方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
火力発電所等で重油や石炭等を燃焼して発生する排ガス中の硫黄酸化物を除去する排煙脱硫装置としては、吸収塔において排ガスと吸収剤スラリ(石灰石などのカルシウム化合物よりなるもの)とを接触させて、排ガス中の亜硫酸ガスを吸収剤スラリに吸収し、接触後の該スラリを酸化して固液分離することにより石膏を副生する湿式排煙脱硫装置が広く普及している。
【0003】
この場合の排ガス中の主なる硫黄酸化物である亜硫酸ガスは次の反応式で吸収液に吸収され、排ガス中の酸素や外部から供給される酸素と反応し、石膏を生成する。
【0004】
SO2+H2O→H++HSO3 - …(1)
H++HSO3 -+1/2O2→2H++SO4 2- …(2)
2H++CaCO3+SO4 2-→CaSO4+CO2↑+H2O …(3)
ところで、通常は排ガス中の酸素濃度が低く、亜硫酸カルシウムから石膏への酸化が充分に行われないため、系外から酸素を含む気体を吸収液中に通気し石膏の生成を促進させるが、酸素を含む気体の通気量が少ない場合、未酸化の亜硫酸カルシウム濃度が増加するため、吸収剤である炭酸カルシウムの溶解阻害、脱硫性能の低下等の不具合を生ずる。
【0005】
一方、亜硫酸カルシウムから石膏への転化率を高めに維持しようとすれば、負荷変動等を考慮して前記酸素を含む気体を過剰に供給せざるを得ず、ランニングコストの増大およびS2O6やS2O8の等の過酸化物が生成要因となり排水CODの増大につながる。従って、酸素を含む気体の通気流量を適正範囲に調整することが必要である。
【0006】
亜硫酸カルシウムの酸化に係る酸素を含む気体の通気流量を調整する制御方法に関しては酸化還元電位(以下、ORPと称す)によるものが知られている。すなわち、従来のORPによる通気流量制御方法はORPと亜硫酸濃度の相関関係を求めた結果から予めORP設定値を決定し、吸収液のORPを連続的に検出した信号とORP設定値との偏差記号により通気流量を制御するものであった。
【0007】
しかしながら、排ガス中には過剰空気燃焼等からもたらされる酸素が含まれており、上記の制御方法では、酸素を含む気体の通気流量をほぼ0にしてもORP値が設定値範囲以下にならない場合が生じるという問題点があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の上記問題点を解決するものであって、酸素を含む気体の通気流量をほぼ0にしてもORP値が設定値範囲以下にならない場合であっても、吸収液のORP値を設定値以下にすることの出来る湿式排煙脱硫方法及びその装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、硫黄酸化物を含む排ガスとカルシウム化合物を含有する吸収液とを気液接触させて排ガス中の硫黄酸化物を吸収除去し、生成した亜硫酸カルシウムを含む吸収液に酸素を含む気体を供給して石膏を生成する湿式排煙脱硫方法において、前記吸収液の酸化還元電位を測定し、該酸化還元電位に応じて酸素を含む気体の供給量を調整し、該酸化還元電位が酸素を含む気体の供給量による調整範囲を超えて高くなった場合に、該吸収液に酸化抑制剤を供給して該酸化還元電位を調整することを特徴とする。
【0011】
さらには、前記酸化抑制剤は、シリコン系、油脂系、脂肪酸系、鉱油系、アルコール系、アミド系、リン酸エステル系、金属せっけん系の消泡剤、アルコールおよびグリセリンから選ばれる何れか一つであること又は何れか二つ以上の混合物であることを特徴とする。
【0012】
また、本発明は、硫黄酸化物を含む排ガスとカルシウム化合物を含有する吸収液とを気液接触させて排ガス中の硫黄酸化物を吸収除去させる吸収塔と、生成した亜硫酸カルシウムを含む吸収液に酸素を含む気体を供給する酸素含有気体供給設備を具備する湿式排煙脱硫装置において、さらに酸化抑制剤を前記吸収塔内に供給する酸化抑制剤供給設備と、前記吸収液の酸素還元電位を検出する酸素還元電位計を具備し、前記吸収液の酸化還元電位を測定し、該酸化還元電位に応じて酸素を含む気体の供給量を調整し、該酸化還元電位が酸素を含む気体の供給量による調整範囲を超えて高くなった場合に、該吸収液に酸化抑制剤を供給して該酸化還元電位を調整するように構成されてなることを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【0014】
図1は本発明に係る湿式排煙脱硫装置の一実施の形態の例についてその概略構成を示す系統図である。
【0015】
亜硫酸ガスを含む燃焼排ガスAは、排ガスダクト2を通って吸収塔1に導入される。吸収塔1の底部の吸収液4はポンプ13により吸収液循環ライン12を通ってスプレヘッダー10へ送られ、スプレヘッダー10に具備されたスプレノズルよりスプレーされる。そして、スプレーされた吸収液は吸収塔1内に導入された前記排ガスAと気液接触し、排ガスA中から亜硫酸ガスを吸収除去しつつ重力により落下し吸収塔1の底部へ戻る。亜硫酸ガスを除去された排ガスBは排ガスダクト3を通って系外へ導かれ、例えばさらに必要な処理をしたあと煙突から大気に放出される。
【0016】
一方、本実施の形態の例では酸素を含んだ気体として空気を使用し、図示しないブロワーによりライン6を通ってバブリングヘッダー5より噴出させ、亜硫酸ガスを吸収した吸収液4と反応し、石膏が生成する。生成した石膏を含む吸収液4は吸収液循環ライン12から石膏回収ライン23へと一部が抜き出され、ベルトフィルター式濾過装置等によって固液分離され石膏が回収される。分離された液の一部は補給水として吸収塔にもどされ、石灰スラリが石灰スラリ供給ライン15より吸収塔1内に供給され吸収液4と混合されることにより吸収液の亜硫酸ガス吸収性能が維持される。また、残りの液は排水として系外に排出される。
【0017】
酸化抑制剤溶液は酸化抑制剤溶液タンク16からバルブ19が具備された酸化抑制剤溶液供給ライン17から吸収塔1の底部の吸収液4に供給されるようになっている。
【0018】
吸収液循環ライン12には酸化還元電位計(0RP計)20が具備され循環吸収液の酸化還元電位(0RP)を計測し、その計測信号は第1制御器21及び第2制御器22にそれぞれ送信される。
【0019】
第1制御器21は前記0RP計20からの入力信号と酸化還元設定値(OPR設定値)とを比較演算し、出力信号によりバルブ8の弁開度を制御してバブリングヘッダー5より噴出する空気量を調整できるようになっている。
【0020】
第2制御器22は前記0RP計20からの入力信号と酸化還元設定値(OPR設定値)とを比較演算し、出力信号によりバルブ19の弁開度を制御して吸収塔への酸化抑制剤の供給量を調整できるようになっている。
【0021】
次に、上記循環吸収液のORPを指標とした空気の通気流量の制御と酸化抑制剤の添加タイミングを、図2を参照して説明する。
【0022】
(第1ステージ)
実効的な亜硫酸ガス量の高い排ガスを前記導入管2から前記吸収塔1に導入し、循環ポンプ13を作動して前記吸収塔1底部の吸収液4を、吸収液循環ライン12を通して前記吸収塔1のスプレヘッダー10から噴射し、前記排ガスと気液接触させてその排ガス中の亜硫酸ガスを亜硫酸イオンとして吸収し脱硫を行う。このとき、前記吸収液循環ライン12内を流通する吸収液のORP値をORP計20で検出し、その検出信号を第1制御器21に出力する。この第1制御器21では、前記ORP計20から入力されるORPの検出信号とORP設定値とを比較する。この比較結果において、ORP設定値を超える検出信号が入力されたときには前記第1制御器21から前記第1PID調節計7に前記第1バルブ8の開度を下げる信号を出力する。これにより、図示しない空気供給ブロアの作動により空気導入用流路6およびバブリングヘッダー5から吸収塔1底部の吸収液に通気される空気流量が低減され、これに伴ってORP値が低下してORP設定値に合致する。一方、この比較結果において、ORP設定値未満の検出信号が入力されたときには前記第1制御器21から前記第1PID調節計7に前記第1バルブ8の開度を上げる信号を出力する。これにより、図示しない空気供給ブロアの作動により空気導入用流路6およびバブリングヘッダー5から吸収塔1底部の吸収液に通気される空気流量が増大され、これに伴ってORP値が増大してORP設定値に合致する。
【0023】
このような第1ステージにおいてORPを連続的に検出しつつ、そのORP値に基づいて例えば第1制御器21および第1PID調節計7により第1バルブ8の開度を調節して吸収液4中への空気の通気流量を制御することにより、図2に示すように吸収液のORP値をORP設定値に収めることが可能なり、吸収液4中の亜硫酸イオンを適切な濃度に制御できるとともに、S2O6,S2O8のような過酸化物の生成を防止してCODの発生を低減することができる。
【0024】
(第2ステージ)
実効的な亜硫酸ガス量の低い排ガス(例えば流量が第1ステージの排ガス流量の半分の排ガス)を前記導入管2から前記吸収塔1に導入し、循環ポンプ13を作動して前記吸収塔1底部の吸収液4を吸収液循環ライン12を通して前記吸収塔1のスプレヘッダー10から噴射し、前記排ガスと気液接触させてその排ガス中の亜硫酸ガスを亜硫酸イオンとして吸収し脱硫を行う。このとき、前記吸収液循環ライン12内を流通する吸収液のORP値をORP計20で検出すると、前記吸収塔1の吸収液で吸収される亜硫酸イオン濃度に対してバブリングヘッダー5から通気される空気流量が過剰になるため、図2のステージ2に示すようにそのORP検出量はORP設定値を超える値になる。このような検出信号を前記第1制御器21に出力すると、この第1制御器21から前記第1PID調節計7に前記第1バルブ8の開度を下げる信号を出力する。これにより、図示しない空気供給ブロアの作動により空気導入用流路6およびバブリングヘッダー5から吸収塔1底部の吸収液に通気される空気流量が低減される。
【0025】
しかしながら、前記第1バルブ8の絞り操作により吸収液に通気される空気流量を低減して、通気される空気流量を最小に制御しても、排気ガスの実効的な亜硫酸ガス量が少ないためにORP計20で検出されるORP値がORP設定値を超える場合がある。このとき(図2のP1点)、前記ORP計20から出力されるORPの検出信号と空気導入用流路6に介装された流量検出計9から出力された空気流量の検出信号とが入力された第2制御器22において、前記ORP計20からORP設定値を超えるORP検出信号が入力され、かつ前記流量検出計9から空気流量の最小値以下の空気流量検出信号が入力されるため、この第2制御器22から第2PID調節計18に流路17に介装された第2バルブ19を一定時間開動作させる信号を出力する。この第2バルブ19の一定時間の開動作により酸化抑制剤溶液収容タンク16内の酸化抑制剤溶液が流路17を通して前記吸収塔1の吸収液4に一定量供給される。これによって、図2に示すように吸収液4のORP値が下がってORP設定値に合致される。
【0026】
前記酸化抑制剤溶液の添加により吸収液4のORP値がORP設定値未満になる図2のP2点において、前記第1制御器21から前記第1PID調節計7に前記第1バルブ8の開度を上げる信号が出力される。これにより、図示しない空気供給ブロアの作動により空気導入用流路6およびバブリングヘッダー5から吸収塔1底部の吸収液に通気される空気流量が増大され、これに伴ってORP値が増大してORP設定値に合致する。
【0027】
このような第2ステージにおいて、ORPを連続的に検出しつつ、その検出値に基づいて例えば第1制御器21および第1PID調節計7により第1バルブ8の開度を制御して吸収液4に通気する空気流量を最小値にしても、図2に示すように吸収液のORP値がORP設定値を超えるときには、ORPの検出値および通気する空気流量の検出値に基づいて例えば第2制御器22および第2PID調節計18により第2バルブ19を一定時間開いて酸化抑制剤を吸収液に一定量添加することによって、吸収液のORP値をORP設定値に収めることが可能なるため、S2O6,S2O8のような過酸化物の生成を防止してCODの発生を低減することができる。
【0028】
以上、本発明の実施形態によれば排ガス中の亜硫酸ガス量が実効的に低下し、通気する空気流量を最小に制御しても吸収液のORPの検出値がORP設定値を超えた時に、前記吸収液中に酸化抑制剤を投入して吸収液のORPの検出値をORP設定値以下に低減させることによって、S2O6,S2O8のような過酸化物の生成を抑制ないし防ぐことができる。その結果、排煙脱硫処理の系内の吸収液の一部を排出するときに、CODの原因となる前記過酸化物量を低減した排水を排出することができるため、廃水処理の負荷を軽減することができる。
【0029】
なお、前述した実施形態では炭酸カルシウムを含む吸収液を用いたが、炭酸カルシウム以外のアルカリ系化合物を含む水溶液を用いてもよい。
【0030】
【実施例】
以下、本発明の好ましい実施例を前述した図1を参照して説明する。
【0031】
(実施例1)
(1)適正な亜硫酸ガス量を有する排ガスの脱硫
まず、亜硫酸ガス(SO2)を350ppm含む排ガスを図1の矢印Aに示すように導入管2を通して吸収塔1の底部付近に500,000Nm3/hの流量で導入した。導入された排ガスは、前記吸収塔1内を上昇した。循環ポンプ13を作動して前記吸収塔1底部の石灰が15重量%の濃度で溶解された吸収液4を、吸収液循環ライン12を通して前記吸収塔1のスプレヘッダー10から噴射し、排ガスと気液接触させてその排ガス中の亜硫酸ガスを亜硫酸イオンとして吸収し脱硫を行った。脱硫後の排ガスは、デミスタ11を通過し、ここで排ガス中のミストおよび煤塵を捕集し、処理された排ガスを図1の矢印Bに示すように吸収塔1頂部の排出管3を通して系外に排気した。
【0032】
前述した脱硫工程において、前記吸収液循環ライン12内を流通する吸収液のORP値をORP計20で検出し、その検出信号を第1制御器21に出力した。この第1制御器21では、前記ORP計20から入力されるORPの検出信号とORP設定値とが比較される。この比較結果において、ORP設定値(例えば100mV)を超える検出信号が入力されたときには前記第1制御器21から前記第1PID調節計7に前記第1バルブ8の開度を下げる信号を出力した。これにより、図示しない空気供給ブロアの作動により空気導入用流路6およびバブリングヘッダー5から吸収塔1底部の吸収液に通気される空気流量が低減され、これに伴ってORP値が低下してORP設定値に合致した。一方、この比較結果において、ORP設定値未満の検出信号が入力されたときには前記第1制御器21から前記第1PID調節計7に前記第1バルブ8の開度を上げる信号を出力した。これにより、図示しない空気供給ブロアの作動により空気導入用流路6およびバブリングヘッダー5から吸収塔1底部の吸収液に通気される空気流量が増大され、これに伴ってORP値が増大してORP設定値に合致した。
【0033】
このように前記第1制御器21および第1PID調節計7により第1バルブ8の開度を調節して吸収液4中への空気の通気流量を制御することにより、吸収液のORP値をORP設定値に合致させることが可能となり、吸収液4中の亜硫酸イオンを適切な濃度に制御された。
【0034】
(2)亜硫酸ガス量が実効的に低い排ガスの脱硫
前記濃度の亜硫酸ガス(SO2)を含む排ガスを図1の矢印Aに示すように導入管2を通して吸収塔1の底部付近に前記流量の半分の流量(250,000Nm3/h)で導入し、同様な脱硫、排ガス中のミストおよび煤塵を捕集し、処理された排ガスを図1の矢印Bに示すように吸収塔1頂部の排出管3を通して系外に排気した。
【0035】
前記脱硫において、前記循環流路12内を流通する吸収液をORP計20でORPを測定すると、そのORP値がORP設定値である100mVから200mVに増加した。このため、このORP検出信号を第1制御器21に出力し、この第1制御器21から第1PID調節計7に第1バルブ8の開度を下げる信号を出力した。これにより、図示しない空気供給ブロアの作動により空気導入用流路6およびバブリングヘッダー5から吸収塔1底部の吸収液に通気される空気流量が低減された。
【0036】
しかしながら、前記第1バルブ8の絞り操作により吸収液に通気される空気流量を低減し、通気する空気流量を最小に制御しても排気ガスの実効的な亜硫酸ガス量が少ないためにORP計20で検出されるORP値がORP設定値を超えた。このとき、第2制御器22において前記ORP計20からORP設定値を超えるORP検出信号が入力され、かつ空気導入用流路6に介装された前記流量検出計9から空気流量の最小値以下の空気流量検出信号が入力されたため、この第2制御器22から第2PID調節計18に流路17に介装された第2バルブ19を一定時間開動作させる信号を出力した。第2バルブ19の一時間の開動作により、酸化抑制剤溶液収容タンク16内の酸化抑制剤溶液(例えばシリコン樹脂系食品添加用消泡剤の100重量%濃度の溶液)を流路17を通して前記吸収塔1の吸収液4に供給した。このとき、前記消泡剤の前記吸収液に供給する量は通気した空気量210m3あたり400mL(0.5ppm)とした。これによって、吸収液4のORP値がORP設定値(100mV)未満に低減された。
【0037】
前記酸化抑制剤溶液の添加により吸収液4のORP値がORP設定値未満になると、前記第1制御器21から前記第1PID調節計7に前記第1バルブ8の開度を上げる信号が出力された。これにより、図示しない空気供給ブロアの作動により空気導入用流路6およびバブリングヘッダー5から吸収塔1底部の吸収液に通気される空気流量が増大され、これに伴ってORP値が増大してORP設定値に合致した。
【0038】
(比較例1)
(1)適正な亜硫酸ガス量を有する排ガスの脱硫
実施例1と同様な手法により適正な亜硫酸ガス濃度を有する排ガスの脱硫を行った。
【0039】
(2)亜硫酸ガス量が実効的に低い排ガスの脱硫
実施例1と同様な濃度の亜硫酸ガス(SO2)を含む排ガスを図1の矢印Aに示すように導入管2を通して吸収塔1の底部付近に250,000Nm3/hの流量で導入し、実施例1と同様な脱硫、排ガス中のミストおよび煤塵を捕集し、処理された排ガスを図1の矢印Bに示すように吸収塔1頂部の排出管3を通して系外に排気した。この脱硫において、実施例1と同様に第1制御器21により第1PID調節計7に第1バルブ8の開度を下げ、図示しない空気供給ブロアの作動により空気導入用流路6およびバブリングヘッダー5から吸収塔1底部の吸収液に通気される空気流量を低減させる操作のみを行い、酸化抑制剤溶液収容タンク16内の酸化抑制剤溶液を流路17を通して吸収塔1の吸収液4に供給する操作を行わなかった。
【0040】
実施例1および比較例1の(1),(2)の脱硫において、吸収塔頂部の排出管3を通して系外に排気された処理ガス中の亜硫酸ガス濃度と、吸収液循環ライン12から流路23を通して排出された排水中のCOD濃度とを測定した。その結果を下記表1に示す。
【0041】
【表1】
【0042】
前記表1から明らかなように実施例1では、(2)の亜硫酸ガス量が実効的に低い排ガスの脱硫処理において、排水中のCOD量を(1)の適正な亜硫酸ガス量を有する排ガスの脱硫時とほぼ同程度に低減することができることがわかる。
【0043】
これに対し、比較例1では(2)の亜硫酸ガス量が実効的に低い排ガスの脱硫処理において、排水中のCOD量が(1)の適正な亜硫酸ガス量を有する排ガスの脱硫時に比べて増大することがわかる。これは、前記(2)の脱硫工程で吸収液に通気する空気流量を最小に制御しても、その吸収液のORP値がORP設定値を超えて吸収液に生成された亜硫酸イオンが過度に酸化されてS2O6,S2O8のような過酸化物を生成するためである。
【0044】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば排ガス中の亜硫酸ガス量が実効的に低下して、通気する酸素含有ガス流量を最小にしてもORP値を設定値以下に制御できなくなった場合でも、CODの発生原因であるS2O6,S2O8のような過酸化物の生成を防ぐことができ、ひいてはCODの原因となる前記過酸化物量を低減して廃水処理の負荷を軽減できる等顕著な効果を奏する湿式排煙脱硫方法及び湿式排煙脱硫装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の排煙脱硫方法を実施するための排煙脱硫装置を示す概略図。
【図2】本発明の実施形態における実効的な亜硫酸ガス量の異なる排ガスの排煙脱硫処理時でのORP値の変化、制御される空気の通気流量および酸化抑制剤の添加時期を示すグラフ。
【符号の説明】
1…吸収塔、
2…導入管、
3…排出管、
4…吸収液、
5…バブリングヘッダー、
7,18…PID調節計、
8,19…バルブ、
12…吸収液循環ライン、
16…酸化抑制剤溶液収容タンク、
20…ORP計、
21.22…制御器。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wet flue gas desulfurization method and apparatus for removing sulfur oxides contained in heavy oil or coal combustion exhaust gas. More specifically, the present invention relates to a method and apparatus for reducing chemical oxygen demand (COD) in wastewater discharged from a wet flue gas desulfurization apparatus.
[0002]
[Prior art]
As a flue gas desulfurization device that removes sulfur oxides in exhaust gas generated by burning heavy oil, coal, etc. in a thermal power plant etc., exhaust gas and absorbent slurry (made of calcium compounds such as limestone) in an absorption tower A wet flue gas desulfurization apparatus that produces gypsum as a by-product by absorbing sulfur dioxide gas in exhaust gas into an absorbent slurry, oxidizing the slurry after contact, and solid-liquid separation is widely used.
[0003]
In this case, sulfurous acid gas, which is the main sulfur oxide in the exhaust gas, is absorbed by the absorption liquid according to the following reaction formula, and reacts with oxygen in the exhaust gas and oxygen supplied from the outside to generate gypsum.
[0004]
SO 2 + H 2 O → H + + HSO 3 − (1)
H + + HSO 3 − + 1 / 2O 2 → 2H + + SO 4 2− (2)
2H + + CaCO 3 + SO 4 2− → CaSO 4 + CO 2 ↑ + H 2 O (3)
By the way, normally, the oxygen concentration in the exhaust gas is low, and oxidation from calcium sulfite to gypsum is not performed sufficiently, so a gas containing oxygen is vented into the absorption liquid from outside the system to promote the formation of gypsum. When the amount of aeration gas containing gas is small, the concentration of unoxidized calcium sulfite increases, resulting in problems such as inhibition of dissolution of calcium carbonate as an absorbent and a decrease in desulfurization performance.
[0005]
On the other hand, if the conversion rate from calcium sulfite to gypsum is to be maintained at a high level, the oxygen-containing gas must be supplied excessively in consideration of load fluctuations and the like, and the running cost increases and S2O6 and S2O8 increase. Peroxides and the like become generation factors and lead to an increase in wastewater COD. Therefore, it is necessary to adjust the ventilation flow rate of the gas containing oxygen to an appropriate range.
[0006]
As a control method for adjusting the aeration flow rate of a gas containing oxygen related to the oxidation of calcium sulfite, a method using an oxidation-reduction potential (hereinafter referred to as ORP) is known. That is, in the conventional aeration flow rate control method using ORP, the ORP set value is determined in advance from the result of obtaining the correlation between the ORP and the sulfurous acid concentration, and the deviation symbol between the signal obtained by continuously detecting the ORP of the absorbent and the ORP set value Was used to control the air flow rate.
[0007]
However, the exhaust gas contains oxygen resulting from excess air combustion or the like, and with the above control method, the ORP value may not fall below the set value range even if the ventilation flow rate of the gas containing oxygen is substantially zero. There was a problem that occurred.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and even if the flow rate of a gas containing oxygen is substantially zero, even if the ORP value does not fall below the set value range, the ORP value of the absorbing liquid An object of the present invention is to provide a wet flue gas desulfurization method and apparatus capable of reducing the value to a set value or less.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention makes gas-liquid contact between an exhaust gas containing sulfur oxides and an absorption liquid containing calcium compounds to absorb and remove sulfur oxides in the exhaust gas, and a gas containing oxygen is generated in the generated absorption liquid containing calcium sulfite. In the wet flue gas desulfurization method of supplying gypsum, the redox potential of the absorption liquid is measured, the supply amount of a gas containing oxygen is adjusted according to the redox potential, and the redox potential reduces oxygen. When it becomes higher than the adjustment range depending on the supply amount of the gas to be included, an oxidation inhibitor is supplied to the absorption liquid to adjust the oxidation -reduction potential.
[0011]
Further, the oxidation inhibitor is any one selected from silicon-based, fat-based, fatty acid-based, mineral oil-based, alcohol-based, amide-based, phosphate ester-based, metal soap-based antifoaming agent, alcohol and glycerin. Or a mixture of any two or more.
[0012]
Further, the present invention provides an absorption tower that makes gas-liquid contact between an exhaust gas containing sulfur oxide and an absorption liquid containing a calcium compound to absorb and remove sulfur oxide in the exhaust gas, and an absorption liquid containing the generated calcium sulfite. In a wet flue gas desulfurization apparatus equipped with an oxygen-containing gas supply facility for supplying a gas containing oxygen, an oxidation inhibitor supply facility for further supplying an oxidation inhibitor into the absorption tower, and detecting an oxygen reduction potential of the absorption liquid An oxygen reduction potentiometer that measures the oxidation-reduction potential of the absorption liquid, adjusts the supply amount of a gas containing oxygen according to the oxidation-reduction potential, and the supply amount of the gas that contains oxygen as the oxidation-reduction potential if it becomes higher than the adjustment range of the features a configured such Rukoto as to supply the oxidation inhibitor to the absorbing liquid to adjust the oxidation-reduction potential.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
[0014]
FIG. 1 is a system diagram showing a schematic configuration of an example of an embodiment of a wet flue gas desulfurization apparatus according to the present invention.
[0015]
The combustion exhaust gas A containing sulfurous acid gas is introduced into the
[0016]
On the other hand, in the example of the present embodiment, air is used as a gas containing oxygen, and is blown from the
[0017]
The oxidation inhibitor solution is supplied from the oxidation
[0018]
The absorption
[0019]
The
[0020]
The
[0021]
Next, the control of the air flow rate and the addition timing of the oxidation inhibitor using the ORP of the circulating absorbent as an index will be described with reference to FIG.
[0022]
(First stage)
An exhaust gas having an effective amount of sulfurous acid gas is introduced into the
[0023]
While continuously detecting ORP in such a first stage, the opening degree of the first valve 8 is adjusted by the
[0024]
(Second stage)
An exhaust gas having an effective low amount of sulfurous acid gas (for example, an exhaust gas whose flow rate is half of the exhaust gas flow rate of the first stage) is introduced into the
[0025]
However, the effective amount of sulfurous acid gas in the exhaust gas is small even if the air flow rate that is vented to the absorbing liquid is reduced by the throttle operation of the first valve 8 and the air flow rate that is vented is controlled to the minimum. The ORP value detected by the
[0026]
The opening of the first valve 8 from the
[0027]
In such a second stage, while the ORP is continuously detected, the opening of the first valve 8 is controlled by the
[0028]
As described above, according to the embodiment of the present invention, when the amount of sulfurous acid gas in the exhaust gas is effectively reduced and the detected value of the ORP of the absorbing liquid exceeds the ORP set value even if the air flow rate to be ventilated is controlled to the minimum, By introducing an oxidation inhibitor into the absorption liquid to reduce the ORP detection value of the absorption liquid below the ORP set value, the generation of peroxides such as S 2 O 6 and S 2 O 8 is suppressed. Can be prevented. As a result, when part of the absorption liquid in the flue gas desulfurization treatment system is discharged, the wastewater with reduced amount of the peroxide that causes COD can be discharged, thereby reducing the load of wastewater treatment. be able to.
[0029]
In the above-described embodiment, the absorption liquid containing calcium carbonate is used, but an aqueous solution containing an alkaline compound other than calcium carbonate may be used.
[0030]
【Example】
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0031]
Example 1
(1) Desulfurization of exhaust gas having an appropriate amount of sulfurous acid gas First, 500,000 Nm 3 of exhaust gas containing 350 ppm of sulfurous acid gas (SO 2 ) is introduced near the bottom of the
[0032]
In the desulfurization step described above, the ORP value of the absorbent flowing through the
[0033]
Thus, by adjusting the opening degree of the first valve 8 by the
[0034]
(2) Desulfurization of exhaust gas with low effective sulfurous acid amount Exhaust gas containing sulfurous acid gas (SO 2 ) of the above concentration is introduced near the bottom of the
[0035]
In the desulfurization, when the ORP of the absorbent flowing through the
[0036]
However, since the effective flow rate of the sulfurous acid gas in the exhaust gas is small even if the flow rate of the air that is vented to the absorbing liquid is reduced by the throttle operation of the first valve 8 and the air flow rate that is vented is controlled to the minimum, the
[0037]
When the ORP value of the absorbent 4 becomes less than the ORP set value due to the addition of the oxidation inhibitor solution, a signal for increasing the opening of the first valve 8 is output from the
[0038]
(Comparative Example 1)
(1) Desulfurization of exhaust gas having an appropriate amount of sulfurous acid gas Exhaust gas having an appropriate concentration of sulfurous acid gas was desulfurized by the same method as in Example 1.
[0039]
(2) Desulfurization of exhaust gas in which the amount of sulfurous acid gas is effectively low Exhaust gas containing sulfurous acid gas (SO 2 ) having the same concentration as in Example 1 is passed through the
[0040]
In the desulfurization of (1) and (2) of Example 1 and Comparative Example 1, the concentration of sulfurous acid gas in the processing gas exhausted out of the system through the
[0041]
[Table 1]
[0042]
As apparent from Table 1, in Example 1, in the desulfurization treatment of the exhaust gas in which the amount of sulfurous acid gas (2) is effectively low, the COD amount in the wastewater is reduced to the amount of the exhaust gas having the appropriate amount of sulfurous acid gas in (1). It can be seen that it can be reduced to almost the same level as during desulfurization.
[0043]
On the other hand, in the comparative example 1, in the desulfurization treatment of the exhaust gas in which the amount of sulfurous acid gas in (2) is effectively low, the COD amount in the waste water is increased compared to that in the exhaust gas having the appropriate amount of sulfurous acid gas in (1). I understand that This is because even if the flow rate of air flowing through the absorbent in the desulfurization step (2) is controlled to a minimum, the ORP value of the absorbent exceeds the ORP set value, and the sulfite ions generated in the absorbent are excessive. This is because it is oxidized to produce peroxides such as S 2 O 6 and S 2 O 8 .
[0044]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, even when the amount of sulfurous acid gas in the exhaust gas is effectively reduced and the ORP value cannot be controlled below the set value even if the flow rate of the oxygen-containing gas to be passed is minimized. , It is possible to prevent the generation of peroxides such as S 2 O 6 and S 2 O 8 that are the cause of COD, and to reduce the amount of peroxide that causes COD, thereby reducing the wastewater treatment load. it is possible to provide a wet flue gas desulfurization process and the wet flue gas desulfurization system exhibits equal remarkable effect of.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a flue gas desulfurization apparatus for carrying out the flue gas desulfurization method of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing a change in ORP value, controlled air ventilation flow rate, and addition timing of an oxidation inhibitor during flue gas desulfurization treatment of exhaust gases having different effective amounts of sulfurous acid gas in the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Absorption tower,
2 ... introduction pipe,
3 ... discharge pipe,
4 ... Absorbing liquid,
5 ... Bubbling header,
7, 18 ... PID controller,
8,19 ... Valve,
12 ... Absorption liquid circulation line,
16 ... oxidation inhibitor solution storage tank,
20 ... ORP meter,
21.22 ... Controller.
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