JP5371172B2 - 排ガス処理装置及び方法 - Google Patents
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図1は、実施例1に係る排ガス処理装置を示す概略図である。
図1に示すように、本実施例に係る排ガス処理装置10Aは、排ガス11中に含有される硫黄酸化物及び水銀を処理する排ガス処理装置において、硫黄酸化物(SO2)を石灰石、消石灰等の石灰吸収液(以下「石灰吸収液」という)12で石膏13として除去する脱硫装置20と、前記脱硫装置20から循環される石灰吸収液12を一部抜き出し、該石灰吸収液12から石膏13を分離しつつ脱水する脱水装置21と、前記石膏13中の水銀を溶解する水銀洗浄液22を脱水装置21内に供給する水銀洗浄液供給装置23とを具備するものである。
前記石灰吸収液12は脱硫塔20aの下部側に設置される吸収液槽15に送られる。
前記吸収液槽15には排ガス11と吸収液12との接触に伴い蒸発する水分及び吸収液中石膏濃度を所定に維持するに要する水分が補給水17として供給される。また、SO2吸収に必要な所定量となるように石灰吸収液12が吸収液槽15内に補給されている。なお、前記石灰吸収液量は通常吸収液12の水素イオン濃度により制御されるが、本発明では同制御部を省略している。
前記水銀洗浄液22は、石膏ケーキ中の液体及び石膏表面に付着したHgを溶解除去するものであり、例えば温水又は塩酸のような酸性溶液を用いている。但し希薄な酸を用いた場合は石膏ケーキのpHが低下するので、石膏ケーキの用途によってはさらに水洗を必要とする場合もある。
図2は、実施例2に係る排ガス処理装置を示す概略図である。なお、実施例1の排ガス処理装置の構成部材と同一の部材には同一符号を付してその説明は省略する。
図2に示すように、本実施例に係る排ガス処理装置10Bは、排ガス11中に含有される硫黄酸化物及び水銀を処理する排ガス処理装置において、硫黄酸化物を石灰吸収液で除去する脱硫装置20と、前記石灰吸収液12に可溶性硫化塩溶液(AS)31を供給し、吸収液12中の水銀を固定化する可溶性硫化塩溶液供給装置32と、石灰吸収液12中の石膏を含む固体分33と液体分34とを分離する固液分離装置35と、前記石膏13を含む固体分33に残留している水銀を溶解する水銀洗浄液22を供給する水銀洗浄液供給装置23と、前記水銀洗浄液22により前記石膏13を含む固体分33を洗浄する洗浄装置36とを具備するものである。
そして、可溶性硫化物添加後の石灰吸収液12について、固液分離装置35で固体分33と液体分34とに分離しており、石膏13を含む固体分33については水銀洗浄液22により洗浄装置36における洗浄の際に水銀洗浄液22によりさらに残留した水銀を除去するようにしている。
図3は、実施例3に係る排ガス処理装置を示す概略図である。なお、実施例1及び2の排ガス処理装置の構成部材と同一の部材には同一符号を付してその説明は省略する。
図3に示すように、本実施例に係る排ガス処理装置10Cは、排ガス11中に含有される硫黄酸化物及び水銀を処理する排ガス処理装置において、硫黄酸化物を石灰吸収液で除去する脱硫装置20と、前記石灰吸収液12に可溶性硫化塩溶液(AS)31を供給し、石灰吸収液12中の水銀を固定化する可溶性硫化塩溶液供給装置32と、石灰吸収液12中の微粒分41と粗粒分42とを分離する分離装置43と、前記粗粒分42中の水銀を溶解する水銀洗浄液22を供給する水銀洗浄液供給装置23と、前記水銀洗浄液22により前記石膏13を含む粗粒分42を洗浄する洗浄装置36とを具備するものである。
そして、この微細(例えば数μm)な硫化水銀(HgS)と粒径が大きな粗粒(40μm以上)の石膏13とを例えば液体サイクロン等の分離装置43で分離している。
前記分離装置43は石膏13とHgSとの粒径の相違を利用した例えば液体サイクロンのような分離器を用いることができる。
前記洗浄装置36は例えばベルトフィルタ等の石膏を洗浄しつつその洗浄水を除去できるようなものを用いるようにすればよい。
図5は、実施例4に係る排ガス処理装置を示す概略図である。なお、実施例1乃至3の排ガス処理装置の構成部材と同一の部材には同一符号を付してその説明は省略する。
図5に示すように、本実施例に係る排ガス処理装置10Dは、排ガス11中に含有される硫黄酸化物及び水銀を処理する排ガス処理装置において、硫黄酸化物を石灰吸収液12で除去する脱硫装置20と、前記石灰吸収液12に可溶性硫化塩溶液(AS)31を供給し、吸収液12中の水銀を固定化する可溶性硫化塩溶液供給装置32と、石灰吸収液中の石膏13を含む固体分33と液体分34とを分離する固液分離装置35と、前記液体分34中の水銀を酸57により溶解して可溶性水銀とし、該可溶性水銀を吸着する水銀吸着装置54とを具備するものである。本実施例では、石膏を使用する必要性がない場合や、石膏に水銀が多少残留することが許容される場合に適用するものである。
次に、具体的試験例1を用いて本発明を更に詳細に説明する。
なお、試験例1の排ガス処理装置は、図3、4と同じとしたので、図3,4に基づき具体的運転条件、使用機器仕様などを記載する。
本試験例では、可溶性硫化物塩を添加した際に生成する硫化水銀が主に固体石膏に付着することに着目し、回収する石膏中の水銀濃度を低下することを目的としたものである。
前記脱硫装置20は、塔頂より石灰吸収液12をスプレーノズルにより噴霧し、塔内には排ガス11と吸収液12の接触を促進させるためのグリッドを充填した。噴霧する吸収液量は処理する排ガス量に対して20kg液/m3Nと設定した。前記吸収剤は炭酸カルシウムの微粉末を用い、吸収液pHが一定となるように供給した。
吸収液槽15には排ガス12と吸収液13の接触に伴う水分の蒸発に相当する水分量、生成する石膏による石膏濃度上昇を防止するに相当する水分量を合計した補吸水17を供給した。
前記吸収液槽15からの吸収液保有量が一定となるよう、ライン16にて石灰吸収液12の一部を抜き出し、分離装置43に供給する。抜出した石灰吸収液12には可溶性硫化塩(ここでは硫化ナトリウム(Na2S:3重量%溶液))をガス流量、ガス中塩化水銀(HgCl2)濃度、補給水量から算出され液中水銀濃度に対して等当量以上に添加した。
液中HgCl2は溶解度の非常に小さい硫化水銀(HgS)として液中に析出、固定される。この際、生成する硫化水銀は微細で、かつ石膏に付着し易い特性を有する。
(空間時間:1/h)=(処理液量:m3/h)÷(吸着材容量:m3)
前記水銀吸着装置54からの抜き出し液中水銀濃度は、同値が排水基準の0.005(mg/L)以下となるよう設定した。
続いて図5の排ガス処理装置を用いた試験例2を説明する。
図5は回収石膏の用途がなく、そのまま廃棄される場合のものであり、主に石膏分離後の液中の水銀の分離を行い、下流排水処理工程での水銀処理を不要とするものである。
吸収液槽15からの石灰吸収液12の抜き取り液に可溶性硫化塩を添加するまでは前述した試験例1と同様である。
液体分34中の水銀は酸57を添加することにより溶解度の高いHg2+となっている。
前記水銀吸着装置54の運用は試験例1と同じとした。なお、添加する酸57はその使用量を低減する目的から水銀吸着装置54の出口液の一部を循環して使用した。水銀吸着装置54の出口液は排水処理など系外へ搬出されるが、接液配管の材質を考慮して中和剤としてアルカリを添加した。
11 排ガス
12 石灰吸収液
13 石膏
20 脱硫装置
21 脱水装置
22 水銀洗浄液
23 水銀洗浄液供給装置
Claims (10)
- 排ガス中に含有される硫黄酸化物及び水銀を処理する排ガス処理装置において、
硫黄酸化物を石灰吸収液で除去する脱硫装置と、
前記脱硫装置内で前記石灰吸収液を循環する吸収液循環ラインと、
前記吸収液循環ラインから抜き出した一部の前記石灰吸収液に可溶性硫化塩溶液を供給し、吸収液中の水銀を硫化水銀として固定化する可溶性硫化塩溶液供給装置と、
石灰吸収液中の石膏を含む固体分と液体分とを分離する固液分離装置と、
前記石膏を含む固体分中の残留水銀を溶解する水銀洗浄液を供給する水銀洗浄液供給装置と、
前記水銀洗浄液により前記石膏を含む固体分を洗浄する洗浄装置とを具備することを特徴とする排ガス処理装置。 - 排ガス中に含有される硫黄酸化物及び水銀を処理する排ガス処理装置において、
硫黄酸化物を石灰吸収液で除去する脱硫装置と、
前記脱硫装置内で前記石灰吸収液を循環する吸収液循環ラインと、
前記吸収液循環ラインから抜き出した一部の前記石灰吸収液に可溶性硫化塩溶液を供給し、吸収液中の水銀を硫化水銀として固定化する可溶性硫化塩溶液供給装置と、
石灰吸収液中の硫化水銀を主体とする微粒分と、石膏を主体とする粗粒分とを分離する分離装置と、
前記粗粒分中の残留水銀を溶解する水銀洗浄液を供給する水銀洗浄液供給装置と、
前記水銀洗浄液により前記石膏を含む粗粒分を洗浄する洗浄装置とを具備することを特徴とする排ガス処理装置。 - 請求項2において、
前記分離装置で分離された微粒分中の硫化水銀を除去する硫化水銀分離装置を具備することを特徴とする排ガス処理装置。 - 請求項2又は3において、
前記洗浄装置からの廃液中の可溶水銀を除去する廃液処理装置を具備することを特徴とする排ガス処理装置。 - 排ガス中に含有される硫黄酸化物及び水銀を処理する排ガス処理装置において、
硫黄酸化物を石灰吸収液で除去する脱硫装置と、
前記脱硫装置内で前記石灰吸収液を循環する吸収液循環ラインと、
前記吸収液循環ラインから抜き出した一部の前記石灰吸収液に可溶性硫化塩溶液を供給し、吸収液中の水銀を硫化水銀として固定化する可溶性硫化塩溶液供給装置と、
石灰吸収液中の石膏を含む固体分と液体分とを分離する固液分離装置と、
前記液体分中の硫化水銀を酸により溶解して可溶性水銀とし、該可溶性水銀を吸着する水銀吸着装置とを具備することを特徴とする排ガス処理装置。 - 排ガス中に含有される硫黄酸化物及び水銀を処理する排ガス処理方法において、
前記硫黄酸化物を石灰吸収液で石膏として除去した後、前記石灰吸収液に可溶性硫化塩溶液を供給して吸収液中の水銀を硫化水銀を固定化し、その後液体分を分離した後、前記石膏を含む固体分中の水銀を溶解除去することを特徴とする排ガス処理方法。 - 排ガス中に含有される硫黄酸化物及び水銀を処理する排ガス処理方法において、
前記硫黄酸化物を石灰吸収液で石膏として除去した後、前記石灰吸収液に可溶性硫化塩溶液を供給して吸収液中の水銀を硫化水銀として固定化し、
その後、石膏を主体とする粗粒分と硫化水銀を主体とする微粒分とを分離した後、前記石膏を含む粗粒分中の残留水銀を溶解除去することを特徴とする排ガス処理方法。 - 請求項7において、
前記分離された微粒分中の硫化水銀を分離除去することを特徴とする排ガス処理方法。 - 請求項7又は8において、
前記石膏を含む粗粒分中の水銀を吸着除去することを特徴とする排ガス処理方法。 - 排ガス中に含有される硫黄酸化物及び水銀を処理する排ガス処理方法において、
前記硫黄酸化物を石灰吸収液で石膏として除去した後、前記石灰吸収液に可溶性硫化塩溶液を供給して吸収液中の水銀を硫化水銀として固定化し、
その後石灰吸収液中の石膏を含む固体分と液体分とを分離した後、前記液体分中の硫化水銀を酸により溶解して可溶性水銀とし、可溶性水銀を吸着除去することを特徴とする排ガス処理方法。
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