JP4275217B2 - 特に排気ガス脱硫装置の吸収装置からの洗浄懸濁液のＣａＣＯ３ 量を測定する方法 - Google Patents

特に排気ガス脱硫装置の吸収装置からの洗浄懸濁液のＣａＣＯ３ 量を測定する方法 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、特に排気ガス脱硫装置の吸収装置からの洗浄懸濁液のＣaＣＯ3 量を測定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
吸収剤として石灰石を使用する排気ガス脱硫装置では、吸収装置の水溜めから排出する懸濁液のＣaＣＯ3 量を測定する。この測定値に応じて、石灰石の配量、つまり新鮮な石灰石の添加を測定する。実際には、サンプルを取り出し、実験室で水分析を行う。これは経費がかかり、個々の測定の間の間隔は経費のかかる分析のため長い。
【０００３】
短い時間間隔で測定値を与える自動化可能な測定方法が努力されている。ドイツ特許第 38 09 379号明細書により、装置から分岐する測定流に酸を添加する連続法が知られている。酸を添加してＣＯ2 を駆逐する。ＣＯ2 の部分値を測定し、ＣaＣＯ3 の濃度の目安とする。この周知の方法の精度と感度は改良の必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の課題は、自動化が可能で、企業の実際にとって常時十分正確な洗浄懸濁液中のＣaＣＯ3 濃度の測定を可能にする、特に排気ガスの脱硫装置に適した測定方法を提示することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、この発明により、特に排気ガス脱硫装置の吸収装置から洗浄懸濁液のＣaＣＯ3 量を測定する方法にあって、
予め指定した一定の測定流をバイパス中で連続的にｐＨ測定装置に導入し、懸濁液のｐＨ値を測定し、
ｐＨ測定装置の前の注入個所で時間間隔をおいて測定流に酸を注入し、酸の注入により生じるｐＨ値の変化を測定し、
注入個所とｐＨ測定装置の間の流路に対する懸濁液の滞留時間を考慮して設定された参照測定からのデータと比較したｐＨ値の差から、懸濁液のＣaＣＯ3 量を求めることによって解決されている。
【０００６】
この発明による他の有利な構成は、特許請求の範囲の従属請求項に記載されている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
酸の添加により洗浄懸濁液のｐＨ値は低下する。この発明は、ｐＨの低下が懸濁液の中にあるＣaＣＯ3 量の関数であると言う認識に基づいている。一定時間内でのｐＨ値の低下は洗浄懸濁液のＣaＣＯ3 濃度が高いほど大きくなる。酸を添加する時にｐＨ値が低下する勾配に対するＣaＣＯ3 量の依存性は、顕著であり、この発明によればＣaＣＯ3 濃度の測定に利用される。測定流が注入個所からｐＨ測定装置までの距離を進む滞留時間は、ｐＨ値が低下する時間間隔を決める。滞留時間が長ければ、それに応じてｐＨの差が大きくなる。測定時に利用できる滞留時間は、注入個所とｐＨ測定装置の間の流路の距離の長さと導管内の流速により適当な方法で定まる。滞留時間を 30 〜 90 秒の間に設定すれば、良好の結果が得られる。
【０００８】
参照測定は較正懸濁液を用いて連続運転で確定できる。この発明の有利な構成によれば、参照測定のため、一定に調整されたＣaＣＯ3 濃度の較正懸濁液は攪拌容器の中で酸を注入され、時点ｔ＝０で注入と共に決まるｐＨ値の低下を時間に応じて測定する。測定値から関数、
Ｆ (ＣaＣＯ3,ΔｐＨ, ｔ1 ）
が定まる。この関数は較正懸濁液のＣaＣＯ3 濃度を一定の時点ｔ1 でｐＨ値の低下ΔｐＨに対応させる。この時点ｔ1 は測定流が注入個所からｐＨ測定装置までの距離を進む滞留時間に相当するように選択される。参照測定は実験室の簡単な装置で行われる。
【０００９】
測定流の注入には、主に鉱物酸、特に希塩酸溶液が使用される。注入はこの発明の枠内で酸の配量を意味する。その場合、測定信号を通常のｐＨ測定装置で評価できるように、酸の濃度と配量流をバイパスに入れる懸濁液の測定流に合わせる。注入個所からｐＨ測定装置までの距離を測定流が進む滞留時間よりも長い測定時間間隔にわたり酸を連続的に一定体積流で測定流に添加すると有利である。注入個所とｐＨ測定装置の間の流路内に、滞留時間を長くする流路スペース、好ましくは蛇管あるいは平行に流れる円管から成る円管の束の形をした流路スペースを入れる。流路スペースとしては、貫流する攪拌容器等も使用できる。
【００１０】
測定精度と測定の信頼性を改良するため、この発明の他の構成では、流れ方向に間隔を設けて連続的に配置された複数のｐＨ測定装置に測定流を通し、注入個所で酸を配量した後、その都度、測定個所でｐＨ値の低下を測定し、測定個所毎に異なる滞留時間を計算に入れて注入個所から測定装置までの流路に対して設定されている参照測定からのデータと比較して、ＣaＣＯ3 濃度を求め、次いでこの値から平均値を算出する。
【００１１】
【実施例】
以下、ただ一つの実施例を示す図面に基づきこの発明をより詳しく説明する。
【００１２】
図１に示すように、排気ガスの脱硫装置の吸収装置１から予め指定された一定の測定流を配量ポンプ２によりバイパス導管３を経由して連続的にｐＨ測定装置４に導き、懸濁液のｐＨ値（以下では出口ｐＨ値と称する）を測定する。バイパス導管３を経由して連続的に導入される測定流にｐＨ測定装置４の前の注入個所５のところで酸、好ましくはＨＣl 水溶液を時間毎に注入する。この注入は、測定流が注入個所５からｐＨ測定装置４までの距離を進む滞留時間より長い測定期間Ｔにわたり酸を連続的に一定の体積流Ｖで測定流に入れることである。酸の添加により測定流のｐＨ値は低下する。ｐＨ測定装置４のところでは、図２に示すｐＨ値の変化が測定される。出口ｐＨ値６と酸を注入した後にｐＨ測定装置４で測定したｐＨ値７の管の差ΔｐＨは洗浄懸濁液のＣaＣＯ3 量の目安となる。注入個所５とｐＨ測定装置４の間の流路に対する滞留時間を計算に入れて設定された参照測定からのデータと比較して、懸濁液のＣaＣＯ3 量を求める。
【００１３】
参照測定には、一定に調節されたＣaＣＯ3 濃度の校正懸濁液を酸、例えばＨＣl 溶液と共に注入する。注入と共に時点ｔ＝０で生じるｐＨ値の低下を時間に応じて測定する。これ等の測定値から関数、
Ｆ(ＣaＣＯ3,ΔｐＨ,ｔ1)
を形成する。この関数は校正懸濁液のＣaＣＯ3 濃度を一定の時点ｔ1 でｐＨ値の低下ΔｐＨに対応させる。図３にはこの依存性が示してある。ＣaＣＯ3 濃度とｐＨ値の差ΔｐＨの間のほぼ直線状の依存性が生じることが分かる。測定流が注入個所５からｐＨ測定装置４までの距離を進む滞留時間に時点ｔ1 が一致するようにこの時点ｔ1 を決める。
【００１４】
図３の実施例では、100 cm3 のＨＣl 溶液（濃度、0.1 mol/l)に 70 cm3 の懸濁液を混ぜる。その場合、懸濁液のＣaＣＯ3 濃度は 3〜 12 g/l の間で変化する。常時攪拌して、出口ｐＨ値６に対するｐＨ値の低下を測定し、一分後に生じる差ΔｐＨ（ｔ1 ＝１分）をＣaＣＯ3 濃度に応じてき記入されている。図３から一分以内のｐＨ値の低下は、懸濁液のＣaＣＯ3 濃度が大きくなれば、それに応じて大きくなることが分かる。
【００１５】
この測定方法を使用する場合、測定流が注入個所５からｐＨ測定装置４までの距離を進む滞留時間は、関数Ｆ(ＣaＣＯ3,ΔｐＨ,ｔ1)の設定の基礎となる時
間間隔（ｔ＝ 0, ｔ1 ）と正確に同じであることを保証する必要がある。この滞留時間は注入個所５とｐＨ測定装置４までの間の距離での測定流の流速と、流路の長さによって設定できる。注入個所５とｐＨ測定装置４の間の流路には、滞留時間を長くする、例えば蛇管７等の形の流れスペースが接続している。注入個所とｐＨ測定装置の間の滞留時間が 30 〜 90 秒の間にあれば適当である。
【００１６】
この発明の枠内では、測定流を流れ方向に順次間隔を保って配置された多数のｐＨ測定装置を通して案内してもいる。注入個所で酸を配量した後、ｐＨ値の低下を全ての測定個所で測定し、参照測定からのデータと比較してＣaＣＯ3 濃度に対する値を求める。注入個所から測定装置までの流路の滞留時間はｐＨ測定装置毎に異なる。その時の参照測定の設定でこのことを計算に入れる必要がある。次いで、濃度測定値から平均値を形成してＣaＣＯ3 濃度を算出する。
【００１７】
【発明の効果】
以上、説明したように、この発明の排気ガスの脱硫装置に適した測定方法により、自動化が可能で、企業の実際にとって常時十分正確な洗浄懸濁液中のＣaＣＯ3 濃度を測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 排気ガス脱硫装置内にある洗浄懸濁液のＣaＣＯ3 量を測定する測定装置の模式図、
【図２】 測定流に酸注入を注入した後、測定装置のｐＨ測定装置のところで測定したｐＨ値の変化のグラフ、
【図３】 懸濁液のＣaＣＯ3 濃度と酸を注入した後のｐＨ値の測定された低下の間の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 吸収装置
２ 配量ポンプ
３ バイパス導管
４ ｐＨ測定装置
５ 注入個所
６ 出口ｐＨ値
７ ｐＨ測定装置のところで測定したｐＨ値
８ 蛇管

Claims (6)

  1. 排気ガス脱硫装置の吸収装置から洗浄懸濁液のＣaＣＯ3量を測定する方法において、
    予め指定した一定の測定流をバイパス中で連続的にｐＨ測定装置に導入し、懸濁液のｐＨ値を測定し、
    ｐＨ測定装置の前の注入個所で時間間隔をおいて測定流に酸を注入し、酸の注入により生じるｐＨ値の変化を測定し、
    注入個所とｐＨ測定装置の間の流路に対する懸濁液の滞留時間を考慮して設定された参照測定からのデータと比較したｐＨ値の差から、懸濁液のＣaＣＯ3 量を求めることを特徴とする方法。
  2. 参照測定のために、攪拌容器の中で一定に設定された CaCO 3 濃度の校正懸濁液に酸を注入し、時点ｔ＝ 0で注入と共に生じるｐＨ値の低下を時間に関連して測定し、測定値から関数
    Ｆ( CaCO3 , ΔｐＨ, ｔ1 ）
    を求め、この関数は校正懸濁液のＣaＣＯ3 濃度を所定の時点ｔ1 でのｐＨ値の低下ΔｐＨに対応させ、時点ｔ1 は測定流が注入個所からｐＨ測定装置までの距離を進む滞留時間に相当することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 測定流の注入には、希ＨＣ l 溶液のような鉱物酸を使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 鉱物酸は測定流が注入個所からｐＨ測定装置までの距離を進む滞留時間より長い測定期間にわたり連続的に一定体積流で測定流に添加されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の方法。
  5. 蛇管あるいは平行に流れる円管から成る円管の束の形をしたスペースのような、注入個所とｐＨ測定装置の間の流路内に滞留時間を長くする流れスペースが接続されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の方法。
  6. 測定流は流れ方向に間隔を設けて順次配置された多数のｐＨ測定装置を通して導入され、注入個所で酸を配量した後、その都度、測定個所でｐＨ値の低下を測定し、注入個所から測定装置までの流路に対して測定個所毎に異なる滞留時間を考慮して設定されている参照測定からのデータと比較して、CaCO3 濃度の値を求め、それ等の値から平均値を算出することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の方法。
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