JP6177755B2

JP6177755B2 - 石膏脱水装置

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Publication number: JP6177755B2
Application number: JP2014249109A
Authority: JP
Inventors: 敏生田代
Original assignee: JXTG Nippon Oil and Energy Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 2014-12-09
Filing date: 2014-12-09
Publication date: 2017-08-09
Anticipated expiration: 2034-12-09
Also published as: JP2016107230A

Description

本発明は、石膏脱水装置に関する。

発電所等においては、重油等を燃焼した際に、窒化酸化物や硫黄酸化物等の有害物を含有する排ガスが発生する。そのため、発電所等では、排ガスに含まれる窒化酸化物を脱硝設備で除去し、硫黄酸化物を排煙脱硫設備で除去している。排煙脱硫設備での硫黄酸化物の除去方法の一つとして、石灰石膏法が知られている。石灰石膏法では、石灰石スラリーに硫黄酸化物を吸収させることにより、排ガスから硫黄酸化物を除去している。このとき、石灰石スラリーと硫黄酸化物とが反応して、石膏スラリーが生成される。この石膏スラリーを脱水することにより、石膏が得られる。石膏スラリーの脱水装置としては、例えば、ろ布等を介して水を真空吸引するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−１３２６２６号公報

ところで、上記脱硝設備では、排ガスにアンモニアを添加し、脱硝触媒によりアンモニアと窒化酸化物とを反応させて水と窒素に分解するアンモニア接触還元法により、排ガスから窒化酸化物を除去する場合がある。この場合、脱硝処理後に排煙脱硫設備において生成された石膏に、アンモニアの臭気が残ってしまうという問題があった。

そこで、本発明は、石膏のアンモニア臭気を低減することができる石膏脱水装置を提供することを課題とする。

本発明に係る石膏脱水装置は、アンモニアを含む石膏スラリーを脱水して石膏を得る石膏脱水装置であって、石膏スラリーが載置されると共に通水性を有するベルトを備え、石膏スラリーを搬送する搬送手段と、ベルトにおける石膏スラリーが載置される側とは反対側からベルトを介して石膏スラリーの水分を吸引する吸引手段と、を有する脱水部と、ベルトの上方に配置され、石膏スラリーに洗浄水を散布する洗浄部と、を備え、洗浄部は、石膏スラリーの搬送方向に交差する方向に沿って延在する供給管に設けられ、洗浄水を上方に向かって噴射する複数の供給部と、複数の供給部の上方に配置され、複数の供給部から噴射された洗浄水を受け止める受け止め部と、受け止め部に設けられ、受け止め部で受け止められた洗浄水を分散させる分散部と、を有する。

この石膏脱水装置は、石膏スラリーに洗浄水を散布する洗浄部を備えている。アンモニアは、水に溶けやすいといった性質を有している。そのため、石膏脱水装置は、石膏スラリーに洗浄水を散布することにより、石膏スラリー（石膏）からアンモニアを除去することができる。特に、洗浄部は、石膏スラリーの搬送方向に交差する方向に沿って延在する供給管に設けられた供給部から上方に向かって噴射される洗浄水を、受け止め部で受け止め、その受け止められた洗浄水を、分散部で分散させて石膏スラリーに供給する。これにより、石膏スラリーに対して洗浄水が均一に散布されるため、ベルト上に載置された石膏スラリーに洗浄水がまんべんなく行きわたり、石膏スラリーからアンモニアを確実に除去することができる。したがって、石膏脱水装置では、石膏のアンモニア臭気を低減することができる。なお、洗浄水は、例えば水道水である。

一実施形態においては、受け止め部は、洗浄水を受け止めると共に上に凸状の受け止め面を有し、分散部は、受け止め面の下端部に設けられ、凹凸状を成していてもよい。この場合、洗浄水は、受け止め面により受け止められた後、受け止め面を伝って下端部に案内され、凹凸状の分散部の形状によって分散される。したがって、石膏スラリーに対して洗浄水を均一に散布することが可能となる。

一実施形態においては、受け止め部は、洗浄水を受け止める受け止め面を有し、分散部は、受け止め面に設けられた突起であってもよい。この場合、洗浄水が受け止め面により受け止められた後、受け止め面に設けられた突起の形状によって分散される。したがって、石膏スラリーに対して洗浄水を均一に散布することが可能となる。また、突起は受け止め部の平面又は曲面上の任意の場所に設けることができるので、設計の自由度が増す。

一実施形態においては、複数の供給部は、供給管において、当該供給管の延在方向に沿って３０ｍｍ〜９０ｍｍ間隔で設けられていてもよい。これにより、洗浄水の供給をより均一化し、アンモニア臭気を一層低減させることができる。

本発明によれば、石膏のアンモニア臭気を低減することができる石膏脱水装置を提供することが可能となる。

本実施形態に係る石膏脱水装置が設けられる排煙脱硫設備の構成を示す図である。図１に示される石膏脱水装置の構成を示す断面図である。図１に示される石膏脱水装置の構成を示す斜視図である。図２に示される洗浄部の構成を示す図である。従来技術に係る石膏脱水装置の洗浄部の構成を示す図である。変形例に係る石膏脱水装置の洗浄部における散布部及び分散部の構成を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、本実施形態に係る石膏脱水装置が設けられる排煙脱硫設備の構成を示す図である。排煙脱硫設備は、発電所等で発生した排ガスに含まれる硫黄酸化物（ＳＯ_２）を石灰石膏法により除去する設備である。石灰石膏法では、石灰石スラリー（ＣａＣＯ_３・２Ｈ_２Ｏ）に硫黄酸化物を吸収させることにより、排ガスから硫黄酸化物を除去している。このとき、石灰石スラリーと硫黄酸化物とが反応して、石膏スラリー（ＣａＳＯ_４・２Ｈ_２Ｏ）が生成される。この石膏スラリーを脱水することにより、石膏（ＣａＳＯ_４）が得られる。

また、排ガスには、窒化酸化物（ＮＯ_ｘ）が含まれている。この窒化酸化物は、脱硝設備（不図示）で除去される。脱硝設備では、排ガスにアンモニアを添加し、脱硝触媒によりアンモニアと窒化酸化物とを反応させて水と窒素とに分解するアンモニア接触還元法が用いられる。このため、脱硝処理後に排煙脱硫設備において得られた石膏スラリーには、アンモニアが含まれる。

排煙脱硫設備１００について説明する。図１に示されるように、排煙脱硫設備１００は、吸収塔１と、吸収塔循環ポンプ２と、吸収塔抜出ポンプ３と、石膏脱水装置４と、コンベア５と、ろ過液ピット６と、ろ過液ポンプ７と、を具備している。吸収塔１は、外部から硫黄酸化物を含む排ガス、石灰石スラリー、酸化用の空気、及び補給水を導入して、排ガスから硫黄酸化物を除去し、処理ガス及び石膏スラリーＳを得た後、得られた処理ガス及び石膏スラリーＳを外部へ排出する。吸収塔１は、導入された石灰石スラリーを排ガス中の硫黄酸化物を吸収する吸収スラリーＡとして、吸収塔１の下部に設けられた液室に貯留する。

吸収塔循環ポンプ２は、液室に貯留された吸収スラリーＡを吸収塔１の噴霧部に送る。噴霧部は、吸収スラリーＡをスプレー状に噴き出し、吸収塔１内に降らせて排ガスに接触させ、吸収スラリーＡに排ガス中の硫黄酸化物を吸収させる。液室は、硫黄酸化物を吸収した吸収スラリーＡを貯留し、吸収スラリーＡを攪拌機で撹拌しながら排ガス中の酸素及び空気中の酸素により酸化させ、石膏スラリーＳを生成する。攪拌機による撹拌により、吸収スラリーＡの酸化が促進される。

吸収塔抜出ポンプ３は、液室から石膏スラリーＳの一部を抜き出し、抜き出した石膏スラリーＳを石膏脱水装置４に供給する。石膏脱水装置４は、アンモニアを含む石膏スラリーＳを脱水して石膏Ｃ及びろ過液Ｐを得る（詳しくは、後述）。コンベア５は、石膏脱水装置４で得られた石膏Ｃを石膏倉庫へと送る。ろ過液ピット６は、石膏脱水装置４で生じたろ過液Ｐを貯留する。ろ過液ポンプ７は、ろ過液ピット６に貯留されたろ過液Ｐを原料調整工程に送ってもよいし、吸収塔１に補給水として送ってもよいし、又は噴霧用排水タンク（不図示）に送ってもよい。

以上のように構成された排煙脱硫設備１００では、石灰石スラリーは、石灰石（ＣａＣＯ_３）を水に懸濁させることにより作られた後、吸収塔１に導入され、吸収スラリーＡとして下部の液室に貯留される。排ガスは、入口ダクトから吸収塔１内に導入される。液室に貯留された吸収スラリーＡは、吸収塔循環ポンプ２により吸収塔１の上部の噴霧部に送られる。噴霧部に送られた吸収スラリーＡは、噴霧部により吸収塔１内でスプレー状に噴き出される。

スプレー状の吸収スラリーＡは、吸収塔１内に導入された排ガスに接触して、排ガス中の硫黄酸化物を吸収しながら降下し、液室に回収される。吸収スラリーＡは、液室において、更に排ガス中の酸素及び空気中の酸素により酸化され、石膏スラリーＳを生成する。このとき、液室の吸収スラリーＡは、撹拌機による撹拌により、酸化が促進される。排ガスは、吸収スラリーＡにより硫黄酸化物が吸収除去され、処理ガスとしてフィルターを経て外部へ排出される。これらの反応は、以下の反応式（１）で示される。

ＣａＣＯ_３＋ＳＯ_２＋１／２Ｏ_２＋２Ｈ_２Ｏ＝ＣａＳＯ_４・２Ｈ_２Ｏ＋ＣＯ_２・・・（１）

生成された石膏Ｃ等は、石灰石と共存した状態で液室に貯留される。通常、吸収塔１内では、吸収スラリーＡは、石膏Ｃを多く含んだ状態で循環させて用いられる。これにより、石灰石を有効利用し、後段で得られる石膏Ｃの濃度を一定以上に保つことができる。蒸発して処理ガスとともに吸収塔１の外部に排出される水分は、吸収塔１に導入される補給水により補われる。

液室に貯留された石膏スラリーＳは、吸収塔抜出ポンプ３により、吸収塔１から抜き出されて、石膏脱水装置４に供給される。石膏スラリーＳは、石膏脱水装置４により脱水され、石膏Ｃと、ろ過液Ｐと、に分離される。石膏Ｃは、コンベア５によって石膏倉庫へと送られる。ろ過液Ｐは、ろ過液ピット６に貯留される。ろ過液Ｐは、必要に応じて、ろ過液ポンプ７により原料調整工程（不図示）に送られてもよいし、吸収塔１に補給水として送られてもよいし、又は噴霧用排水タンクに送られてもよい。

次に、石膏脱水装置４について詳細に説明する。図２は、図１に示される石膏脱水装置の構成を示す断面図である。図３は、図１に示される石膏脱水装置の構成を示す斜視図である。図２及び図３に示されるように、石膏脱水装置４は、脱水部１１と、洗浄部１２と、を備えている。脱水部１１は、石膏スラリーＳを搬送するベルトフィルタ（搬送手段）１３と、石膏スラリーＳの水分を吸引する真空ポンプ（吸引手段）１４と、を有している。

ベルトフィルタ１３は、水平ベルト式のろ過機である。ベルトフィルタ１３は、回転自在に支持された２個のドラム１５，１６と、ドラム１５，１６に水平に巻き回されて周回するベルト１７と、ドラム１５，１６の上方側を走行するベルト１７に沿ってベルト１７の両側に設けられるサイドレール１８と、ドラム１５，１６の上方側を走行するベルト１７の下面側１７ｂに設けられる真空パン１９と、を備えている。

ドラム１５，１６は、互いに同じ方向に回転し、外周面に接して設けられるベルト１７を走行させる。ベルト１７は、ドラム１５，１６の上方側を走行する部分の上面側１７ａに石膏スラリーＳが載置される。ベルト１７は、通水性を有しており、例えばメッシュ状である。ベルト１７は、搬送方向Ｄに沿って、石膏スラリーＳをドラム１５側からドラム１６側へと搬送する。サイドレール１８は、石膏スラリーＳをせき止め、石膏スラリーＳがベルト１７の上面側１７ａから両側に流れ落ちるのを防ぐ。真空パン１９は、ベルト１７でろ過されたろ過液Ｐ、すなわち、石膏スラリーＳの水分を受け止める。真空パン１９は、真空ポンプ１４に接続されている。真空ポンプ１４は、ベルト１７及び真空パン１９を介して、石膏スラリーＳの水分を吸引する。

洗浄部１２は、ベルト１７の上方に配置され、石膏スラリーＳに洗浄水Ｗを散布する。洗浄水Ｗは、例えば、水道水である。洗浄部１２は、バルブ２０により洗浄水Ｗの散布量を調整する。洗浄部１２は、ベルト１７の始端側１７ｓに配置されていることが好ましい。具体的には、洗浄部１２は、ベルト１７の始端側１７ｓから洗浄部１２までの距離Ｌｓと終端側１７ｇから洗浄部１２までの距離Ｌｇとの比が、例えば、１：９の位置に設けられている。ベルト１７の始端側１７ｓとは、ドラム１５の頂部上に位置する部分であり、ベルト１７の終端側１７ｇとは、ドラム１６の頂部上に位置する部分である。

図４は、図２に示される洗浄部の構成を示す図である。図４（ａ）は、側面図であり、図４（ｂ）は、斜視図であり、図４（ｃ）は、図４（ａ）の（ｃ）−（ｃ）線に沿っての断面図である。

図４に示されるように、洗浄部１２は、石膏スラリーＳの搬送方向Ｄ（図２参照）に交差（直交）する方向に沿って延在する供給管２１と、供給管２１の上方に供給管２１に沿って配置される散布部（受け止め部）２２と、を有している。

供給管２１は、バルブ２０を介して洗浄水源に接続されており、内部に洗浄水Ｗを流通させる管である。供給管２１は、例えば、内径が約２２ｍｍ、全長が２４００ｍｍである。供給管２１には、複数の供給部２３が所定間隔で設けられている。複数の供給部２３のそれぞれは、供給管２１の内部と外部とを連通する開口（貫通穴）である。複数の供給部２３は、散布部２２に対向する位置に設けられている。複数の供給部２３は、直径が例えば２．５ｍｍであり、供給管２１の延在方向に沿って例えば３０ｍｍ〜９０ｍｍ間隔で設けられている。供給部２３の直径を２．５ｍｍ以上とすると、異物が詰まり難いため好ましい。供給管２１は、複数の供給部２３から洗浄水Ｗを上方に向かって噴射させる。

散布部２２は、供給管２１に設けられている複数の供給部２３から噴射された洗浄水Ｗを受け止め、受け止めた洗浄水Ｗを分散させて石膏スラリーＳに散布する。散布部２２は、細長い直方体状の箱型部材であり、一側面部が開放されている。散布部２２は、細長い長方形状を呈する上部２４と、上部２４の短手方向の縁部から上部２４の面方向に直交する方向に延在し、互いに対向する一対の側部２５，２５と、上部２４の長手方向の縁部から上部２４の面方向に直交する方向に延在し、互いに対向する一対の側部２６，２６と、を有している。

上部２４の内面２４ａは、供給管２１の供給部２３と対向する。上部２４の内面２４ａ及び側部２５の内面２５ａは、洗浄水Ｗを受け止める受け止め面を構成しており、上に凸状を成している。側部２６の内面２６ａは、洗浄水Ｗをせき止め、洗浄水Ｗがベルト１７の両側に流れ落ちるのを防いでいる。

２つの側部２５（内面２５ａ）の下端部２５ｅのそれぞれには、連続してジグザグに屈曲する鋸歯状（凹凸状）を成している分散部２７が設けられている。鋸歯の一つ一つは、下向きの三角形である。分散部２７は、上部２４の内面２４ａ及び側部２５の内面２５ａにより受け止めた洗浄水Ｗを分散させる。

具体的には、散布部２２は、洗浄水Ｗを上部２４の内面２４ａで受け止めた後、上部２４及び側部２５の内面２４ａ及び内面２５ａを伝って洗浄水Ｗを側部２５の下端部２５ｅに案内する。散布部２２は、下端部２５ｅに案内された洗浄水Ｗを、分散部２７の鋸歯状の形状によって分散し、分散部２７の先端部から石膏スラリーＳへと供給する。供給管２１における複数の供給部２３が設けられる部分の長さ及び散布部２２の長さは、ベルト１７の幅方向の長さに対応している。

本実施形態の石膏脱水装置４では、上述のように、石膏スラリーＳは、ベルトフィルタ１３におけるベルト１７の上面側１７ａに供給される。このときの石膏スラリーＳの温度は、例えば、６０℃である。石膏スラリーＳは、ベルト１７の始端側１７ｓに供給され、上面側１７ａに載置された状態で終端側１７ｇへと搬送される。ベルト１７が通水性を有し、真空ポンプ１４がベルト１７の下面側１７ｂからベルト１７及び真空パン１９を介して石膏スラリーＳの水分を吸引するので、石膏スラリーＳは搬送後に石膏Ｃとろ過液Ｐとに分離される。

以上説明したように、石膏脱水装置４は、石膏スラリーＳに洗浄水Ｗを散布する洗浄部１２を備えている。アンモニアは、水に溶けやすいといった性質を有している。そのため、石膏脱水装置４は、石膏スラリーＳに洗浄水Ｗを散布することにより、石膏スラリーＳ（石膏Ｃ）からアンモニアを除去することができる。

特に、洗浄部１２は、石膏スラリーＳの搬送方向Ｄに交差する方向に沿って延在する供給管２１に設けられた複数の供給部２３から上方に向かって噴射される洗浄水Ｗを、散布部２２の上部２４及び側部２５の内面２４ａ及び内面２５ａで構成される受け止め面で受け止め、その受け止められた洗浄水Ｗを、散布部２２の側部２５の下端部２５ｅに設けられた分散部２７によって分散させて石膏スラリーＳに供給する。これにより、石膏スラリーＳに対して洗浄水Ｗが均一に散布されるため、ベルト１７上に載置された石膏スラリーＳに洗浄水Ｗがまんべんなく行きわたり、石膏スラリーＳからアンモニアを確実に除去することができる。したがって、石膏脱水装置４では、石膏Ｃのアンモニア臭気を低減することができる。

分散部２７は、鋸歯状（凹凸状）を成し、鋸歯の一つ一つは下向きの三角形である。このため、洗浄水Ｗは、散布部２２の上部２４の内面２４ａに受け止められた後、上部２４及び側部２５の内面２４ａ及び内面２５ａを伝って洗浄水Ｗを下端部２５ｅに案内される。下端部２５ｅに案内された洗浄水Ｗは、表面張力で分散部２７の鋸歯状の形状によって分散して、下向き三角形の頂点である先端部から石膏スラリーＳへと供給される。したがって、石膏スラリーＳに対して洗浄水Ｗを均一に散布することが可能となる。

石膏脱水装置４では、含水量の規定を満足すると共に、アンモニア臭気を低減した石膏Ｃを得ることができる。含水量の規格は、例えば、１０ｗｔ％以下である。アンモニア臭気は、アンモニア含有量が、例えば、２５ｖｐｐｍ以下であれば、人が気にならない程度であり、アンモニア臭気が低減されたということができる。

複数の供給部２３は、供給管２１において、供給管２１の延在方向に沿って例えば３０ｍｍ〜９０ｍｍ間隔で設けられているので、洗浄水Ｗの供給をより均一化し、アンモニア臭気を一層低減させることができる。

洗浄部１２は、ベルト１７の始端側１７ｓに配置されていることが好ましく、例えば、ベルト１７の始端側１７ｓからの距離Ｌｓと終端側１７ｇからの距離Ｌｇとの比が１：９の位置に設けられている。これにより、脱水部１１による石膏スラリーＳの脱水時間を確保できるため、得られる石膏Ｃの含水量の規定を満足しつつ、アンモニア臭気をより低減させることができる。

図５は、従来技術に係る石膏脱水装置の洗浄部の構成を示す図である。図５（ａ）は、側面図であり、図５（ｂ）は、斜視図であり、図５（ｃ）は、図５（ａ）の（ｃ）−（ｃ）線に沿っての断面図である。従来技術の石膏脱水装置は、実施形態の石膏脱水装置４と洗浄部の構成が異なるのみで、その他の点は同一である。

図５に示されるように、洗浄部３０は、石膏スラリーＳの搬送方向Ｄ（図２参照）に交差する方向に沿って延在する供給管３１のみで構成されている。供給管３１には、複数の供給部３３が所定間隔で設けられている。複数の供給部３３のそれぞれは、供給管３１の内部と外部とを連通する開口（貫通穴）である。複数の供給部３３は、ベルト１７の上面側１７ａ（図２参照）に対向する位置に設けられている。複数の供給部３３は、直径が例えば２．５ｍｍであり、供給管３１の延在方向に沿って例えば３０ｍｍ〜９０ｍｍ間隔で設けられている。供給管３１は、内部に洗浄水Ｗを流通させ、複数の供給部３３から洗浄水Ｗを下方に向かって噴射させる。

従来技術に係る石膏脱水装置では、散布部及び分散部を有していないので、石膏スラリーＳに対して洗浄水Ｗが均一に散布され難い。このため、ベルト１７上に載置された石膏スラリーＳに洗浄水Ｗがまんべんなく行きわたり難く、石膏スラリーＳにアンモニアが残存し易くなる。このため、従来技術に係る石膏脱水装置では、石膏Ｃのアンモニア臭気を低減させ難い。

また、従来技術に係る石膏脱水装置では、複数の供給部３３がベルト１７の上面側１７ａに対向するように供給管３１に設けられている。このため、複数の供給部３３から噴射された洗浄水Ｗが石膏スラリーＳで跳ね返った際に、石膏スラリーＳ中の固形物が開口である供給部３３に詰まってしまう恐れがある。供給部３３が詰まると、その部分から洗浄水Ｗが供給されなくなる。このため、洗浄水Ｗが均一に散布されず、石膏スラリーＳ（石膏Ｃ）のアンモニア濃度を十分に低減することができない場合がある。

これに対して、実施形態に係る石膏脱水装置４では、複数の供給部２３がベルト１７の上面側１７ａとは逆側に向いている。したがって、供給部２３に異物が詰まりにくく、石膏スラリーＳ（石膏Ｃ）のアンモニア濃度を低減する上で有利である。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施形態では、散布部２２が直方体状の箱型部材である形態を一例に説明したが、散布部２２の形状はこれに限定されない。散布部２２は、洗浄水Ｗを受け止めると共に上に凸状の受け止め面を有していればよい。散布部２２は、例えば、断面が円形の一部又は多角形の一部であるよう箱型部材であってもよく、断面が逆Ｕ字状の箱型部材であってもよいし、断面が逆Ｖ字状の箱型部材であってもよい。また、洗浄水Ｗがベルト１７の上面側１７ａの両側に流れ落ちなければ、散布部２２は、石膏スラリーＳの搬送方向Ｄに平行な方向に配置される側部（例えば、側部２６）を備えなくてもよい。また、散布部２２は、石膏スラリーＳの搬送方向Ｄに平行な方向に配置される側部（例えば、側部２６）の下端部にも、側部２５と同様に分散部を設けてもよい。

分散部２７は、２つの側部２５の下端部２５ｅに設けられる鋸歯状を成す部分であり、鋸歯の一つ一つは、下向きの三角形であるが、分散部２７は、２つの側部２５の下端部２５ｅに設けられる凹凸状を成す部分であればよく、例えば、櫛歯状、又は連続して湾曲する波状を成す部分であってもよい。また、分散部２７は、２つの側部２５の下端部２５ｅのいずれか一方にのみ設けてもよい。また、分散部２７は、２つの側部２５の下端部２５ｅにおいて、例えば、配置や形状を変える等して、それぞれ異なる形態で設けてもよい。

図６は、変形例に係る石膏脱水装置の洗浄部における散布部及び分散部の構成を示す図である。図６（ａ）は、側面図であり、図６（ｂ）は、下面図である。図６に示されるように、散布部（受け止め部）３５は、長方形を成す平板状の部材であり、供給管２１と対向する側に受け止め面３６を有している。受け止め面３６には、全面に分散部３７である円錐状の突起が複数設けられている。これによれば、洗浄水Ｗを受け止め面３６で受け止めると共に、分散部３７により洗浄水Ｗを石膏スラリーＳに対して均一に散布することができる。なお、受け止め面３６は、平面に限られず曲面であってもよいし、上に凸状であってもよい。また、分散部３７は、受け止め面３６に対して、部分的に設けられてもよい。また、分散部３７は、円錐状の突起に限られず、多角錐状、円柱状、多角柱状、半球状、又は棒状等であってもよい。突起は散布部３５の受け止め面３６の任意の場所に設けることができるので、設計の自由度が増す。

洗浄水Ｗは、例えば、水道水であるとしたが、ｐＨ及び温度が調整されてもよい。

ここで、本実施形態によれば、石膏のアンモニア臭気を低減することができることを、実施例と比較例とによって、具体的に示す。

（実施例）
上述した実施形態に係る石膏脱水装置４に対応する石膏脱水装置を用意した。実施例に係る石膏脱水装置では、洗浄部の供給管として、外径２７．２ｍｍ、内径２１．６ｍｍ、全長２４００ｍｍの配管を用い、複数の供給部を直径２．５ｍｍで、供給管の延在方向に沿って９０ｍｍ間隔で設けた。実施例に係る石膏脱水装置において、洗浄水の水量を１．６ｔ／ｈに設定して、アンモニア濃度が７０〜９０ｖｐｐｍである石膏スラリーを脱水し、石膏を得た。

（比較例１）
上述した従来技術に係る石膏脱水装置であって、散布部及び分散部を有さない石膏脱水装置を用意した。比較例１に係る石膏脱水装置では、洗浄部の供給管として、実施例と同様の配管を用い、実施例と同様に複数の供給部を設けた。比較例に係る石膏脱水装置において、洗浄水の水量を１．７ｔ／ｈに設定して、アンモニア濃度が実施例と同じである石膏スラリーを脱水し、石膏を得た。

（比較例２）
上述した従来技術に係る石膏脱水装置であって、散布部及び分散部を有さない石膏脱水装置を用意した。比較例２に係る石膏脱水装置では、洗浄部の供給管として、実施例と同様の配管を用い、複数の供給部を直径１．５ｍｍで、供給管の延在方向に沿って３０ｍｍ間隔で設けた。比較例２に係る石膏脱水装置において、洗浄水の水量を変化させて、アンモニア濃度が実施例と同じである石膏スラリーを脱水し、石膏を得た。

（含水量及びアンモニア濃度の測定結果）
実施例及び比較例１，２に係る石膏脱水装置により、それぞれ得られた石膏の含水量及びアンモニア濃度を測定した。測定結果を各目標値（規格値）と共に表１に示す。

表１に示されるように、実施例では、含水量が規格値を満足すると共に、石膏のアンモニア濃度が０〜１ｖｐｐｍにまで低減され、石膏のアンモニア臭気を低減することができた。これに対して、比較例１では、含水量が規格値を満足するものの、石膏のアンモニア濃度が５〜２０ｖｐｐｍと高い値に留まった。これは、実施例では、分散部により、洗浄水が石膏スラリーに対して均一に散布され、アンモニアが十分に除去できたのに対し、比較例１では、洗浄水が石膏スラリーに対して均一に散布されず、アンモニアが十分に除去できなかったためと考えられる。

また、実施例では、石膏のアンモニア濃度が比較的安定したのに対し、比較例１では、石膏のアンモニア濃度が安定せず、ばらつきが大きかった。これは、実施例では、洗浄水の供給管において、複数の供給部が石膏スラリーに対向しないように設けられており、石膏スラリー中の固形物が洗浄水の噴射によって跳ね返った場合も、供給部が詰まり難いのに対し、比較例１では、複数の供給部が石膏スラリーに対向するように設けられており、供給部が詰まり易いためと考えられる。

また、比較例２では、含水量が規格値を満足するものの、石膏のアンモニア濃度にばらつきがあり、比較例２−２の場合のように、目標値を超える場合もあった。比較例２におけるこのようなアンモニア濃度のばらつきは、水量との相関がみられない。したがって、複数の供給部の直径がアンモニア濃度のばらつきに影響したと考えられる。即ち、実施例及び比較例１では、複数の供給部の直径が２．５ｍｍであるのに対し、比較例２では、複数の供給部の直径が１．５ｍｍであり、供給部がより詰まり易く、アンモニア濃度のばらつきが生じたと考えられる。

以上のように、実施例に係る石膏脱水装置は、石膏のアンモニア臭気を低減することが確認できた。また、実施例に係る石膏脱水装置は、比較例１、２に係る石膏脱水装置よりも石膏のアンモニア臭気を安定して低減する上で有利であることが確認できた。更に、供給部の直径を適切な範囲に設定することで、石膏のアンモニア臭気を安定して低減する上でより有利であることが確認できた。

４…石膏脱水装置、１１…脱水部、１２…洗浄部、１３…ベルトフィルタ（搬送手段）、１４…真空ポンプ（吸引手段）、１７…ベルト、１７ｓ…ベルトの始端、１７ｇ…ベルトの終端、２１…供給管、２２…散布部（受け止め部）、２３…供給部、２４ａ…内面（受け止め面）、２５ａ…内面（受け止め面）、２５ｅ…下端部、２７…分散部、３５…散布部（受け止め部）、３６…受け止め面、３７…分散部、Ｃ…石膏、Ｄ…搬送方向、Ｌｓ…ベルトの始端側から洗浄部までの距離、Ｌｇ…ベルトの終端側から洗浄部までの距離、Ｓ…石膏スラリー、Ｗ…洗浄水。

Claims

アンモニアを含む石膏スラリーを脱水して石膏を得る石膏脱水装置であって、
前記石膏スラリーが載置されると共に通水性を有するベルトを備え、前記石膏スラリーを搬送する搬送手段と、前記ベルトにおける前記石膏スラリーが載置される側とは反対側から前記ベルトを介して前記石膏スラリーの水分を吸引する吸引手段と、を有する脱水部と、
前記ベルトの上方に配置され、前記石膏スラリーに洗浄水を散布する洗浄部と、を備え、
前記洗浄部は、
前記石膏スラリーの搬送方向に交差する方向に沿って延在する供給管に設けられ、前記洗浄水を上方に向かって噴射する複数の供給部と、
前記複数の供給部の上方に配置され、前記複数の供給部から噴射された前記洗浄水を受け止める受け止め部と、
前記受け止め部に設けられ、前記受け止め部で受け止められた前記洗浄水を分散させる分散部と、を有する、石膏脱水装置。
前記受け止め部は、前記洗浄水を受け止めると共に上に凸状の受け止め面を有し、
前記分散部は、前記受け止め面の下端部に設けられ、凹凸状を成している、請求項１記載の石膏脱水装置。
前記受け止め部は、前記洗浄水を受け止める受け止め面を有し、
前記分散部は、前記受け止め面に設けられた突起である、請求項１記載の石膏脱水装置。
前記複数の供給部は、前記供給管において、当該供給管の延在方向に沿って３０ｍｍ〜９０ｍｍ間隔で設けられている、請求項１〜３のいずれか一項記載の石膏脱水装置。