JP7196575B2 - Method for detoxifying exhaust gas containing sulfur dioxide - Google Patents

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Description

本発明は、硫酸製造設備から排出される二酸化硫黄を含む排ガスの除害化方法に関し、特に該排ガスを除害塔で処理すると共に該除害塔から排出される排液を有効利用することが可能な排ガスの除害化方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for detoxifying exhaust gas containing sulfur dioxide discharged from a sulfuric acid production facility, and in particular, it is possible to treat the exhaust gas in a detoxification tower and to effectively utilize the waste liquid discharged from the detoxification tower. It relates to possible exhaust gas abatement methods.

原料の硫化精鉱に対して乾式処理を施すことにより粗銅を得る方法として、自熔炉等の熔錬炉と転炉とを用いる乾式製錬法が知られている。この製錬法では、先ず熔錬炉において硫化精鉱を熔錬することで、銅を含むマットを熔錬炉スラグから分離する。その際、原料に含まれる硫黄分の一部から生成した二酸化硫黄(SO)を含む熔錬炉排ガスが、熔錬炉から系外に排出される。 As a method for obtaining blister copper by subjecting sulfide concentrate as a raw material to dry processing, a pyrometallurgical method using a smelting furnace such as a flash furnace and a converter is known. In this smelting process, the sulfide concentrate is first smelted in a smelting furnace to separate matte containing copper from the smelting furnace slag. At that time, smelting furnace exhaust gas containing sulfur dioxide (SO 2 ) generated from part of the sulfur contained in the raw material is discharged from the smelting furnace to the outside of the system.

次に転炉において、上記熔錬炉にて得たマットを吹練することで、そのマットに含まれる不純物成分を転炉スラグとして除去し、純度約98質量%の粗銅を生成する。その際、マット中に含まれる硫黄分から生成したSOを主成分として含む転炉排ガスが、転炉から系外に排出される。このように、硫化精鉱中の硫黄分のほとんどは、SOの形態で熔錬炉排ガス又は転炉排ガスのいずれかに分配されて系外に排出される。 Next, in a converter, the matte obtained in the smelting furnace is blown to remove impurities contained in the matte as converter slag to produce blister copper with a purity of about 98% by mass. At that time, the converter exhaust gas containing SO 2 generated from the sulfur contained in the matte as a main component is discharged from the converter to the outside of the system. Thus, most of the sulfur content in the sulfide concentrate is distributed to either the smelting furnace exhaust gas or the converter exhaust gas in the form of SO 2 and discharged out of the system.

SOは有害な大気汚染物質であるため、上記の乾式精錬設備から排出されるSOを含む排ガスは大気に放出することができない。そのため、上記乾式製錬設備に付属する硫酸製造設備に上記排ガスを供給し、そこで該排ガス中のSOを硫酸として回収することが行われている。例えば特許文献1には、熔錬炉と転炉とからなる乾式製錬設備から排出される排ガスを処理して、該排ガス中に含まれるSOから硫酸を製造する技術が開示されており、この技術は、乾式製錬設備から排出される排ガスに含まれるダスト等の不純物を除去して清浄にする「ガス精製工程」と、該ガス精製工程で処理された排ガス中のSOを三酸化硫黄に転化して硫酸を生成する「硫酸製造工程」とから主に構成されている。この硫酸製造工程から排出されるいわゆるテールガスには回収しきれなかった微量の硫黄酸化物が含まれているため、該テールガスを大気中に放出する前にアルカリ溶液と接触させて湿式で無害化(除害化とも称する)する「テールガス処理工程」が通常は硫酸製造工程の後工程に設けられている。 Since SO2 is a harmful air pollutant, the flue gas containing SO2 emitted from the above - mentioned pyrometallurgical equipment cannot be released into the atmosphere. Therefore, the exhaust gas is supplied to a sulfuric acid manufacturing facility attached to the pyrometallurgical facility, and the SO 2 in the exhaust gas is recovered there as sulfuric acid. For example, Patent Document 1 discloses a technique for treating exhaust gas discharged from a pyrometallurgical facility consisting of a smelting furnace and a converter to produce sulfuric acid from SO 2 contained in the exhaust gas. This technology consists of a "gas refining process" in which impurities such as dust contained in the exhaust gas discharged from the pyrometallurgical equipment are removed and purified, and SO2 in the exhaust gas treated in the gas refining process is converted to trioxide. It is mainly composed of the "sulfuric acid production process" that converts to sulfur to produce sulfuric acid. Since the so-called tail gas discharged from this sulfuric acid manufacturing process contains a small amount of sulfur oxides that could not be completely recovered, the tail gas is brought into contact with an alkaline solution before it is released into the atmosphere, and is detoxified by a wet process ( A "tail gas treatment process" (also called detoxification) is usually provided after the sulfuric acid manufacturing process.

SOを含むテールガスの上記除害化処理には、上記の湿式プロセスのほか、活性炭や石灰石等にSOを吸着させる乾式プロセスがあるが、吸収効率に優れた湿式プロセスが主に採用されている。例えば特許文献2には、ボイラーや加熱炉などから排出される燃焼排ガスを湿式で処理する排煙脱硫プロセスが開示されている。この排煙脱硫プロセスは、排ガス中のSOガスの吸収剤としてアルカリ性の薬液を使用するものであり、特にコストが安いことから吸収剤にMg(OH)を採用した水酸化マグネシウム法(Mg(OH)法)による脱硫処理技術が開示されている。 In addition to the above - mentioned wet process, the above - mentioned detoxification treatment of tail gas containing SO2 includes a dry process in which SO2 is adsorbed by activated carbon, limestone, etc., but the wet process, which has excellent absorption efficiency, is mainly adopted. there is For example, Patent Document 2 discloses a flue gas desulfurization process in which flue gas discharged from a boiler, a heating furnace, or the like is treated in a wet process. This flue gas desulfurization process uses an alkaline chemical solution as an absorbent for SO2 gas in the flue gas. (OH) 2 method) is disclosed.

特開2018-027870号公報JP 2018-027870 A 特開2007-181756号公報JP 2007-181756 A

硫酸製造工程の後工程のテールガス処理工程に水酸化マグネシウム法を採用する場合は、硫酸製造工程から排出されるテールガスと、水酸化マグネシウムスラリーの循環液とを向流接触させて該テールガス中に残存するSOガスを中和により無害化する除害塔を用いて処理するのが好ましい。この除害塔では系内を循環する吸収剤としての水酸化マグネシウムスラリーの循環液のpHが所定の値を維持するようにフレッシュなMg(OH)を添加すると共に、除害塔の底部に一時的の保持される循環液の液面レベルが一定となるように循環液を一部抜き出している。そのため、この抜き出した一部の循環液に未反応の処理剤が残存していると、この処理剤はSOガスの中和に使用されずにロスになるので薬剤コストのコスト高の要因となる。従って薬剤コストを削減する観点からは除害塔から抜き出した一部の循環液には未反応の吸収剤ができるだけ残存しないのが望ましい。 When the magnesium hydroxide method is adopted for the tail gas treatment step subsequent to the sulfuric acid production step, the tail gas discharged from the sulfuric acid production step and the circulating liquid of the magnesium hydroxide slurry are brought into contact with each other in a countercurrent flow, and residual in the tail gas remains in the tail gas. It is preferable to use a detoxification tower that renders the SO 2 gas harmless by neutralization. In this detoxification tower, fresh Mg(OH) 2 is added so that the pH of the circulating liquid of magnesium hydroxide slurry as an absorbent circulating in the system is maintained at a predetermined value, and at the bottom of the detoxification tower A part of the circulating fluid is extracted so that the liquid surface level of the temporarily held circulating fluid is kept constant. Therefore, if unreacted processing agent remains in a part of the extracted circulating fluid, this processing agent is not used for neutralization of SO 2 gas and is lost, which increases the cost of the chemical. Become. Therefore, from the viewpoint of reducing chemical costs, it is desirable that as little unreacted absorbent as possible remains in a portion of the circulating liquid extracted from the detoxification tower.

しかしながら、テールガス処理工程では、できるだけSOを回収してSOガスを大気中に放出しないようにするため、除害塔を循環させる上記循環液のpHをSOガスの中和に必要な理論値よりも高めに設定するのが好ましく、そのため、除害塔に導入されるテールガスに含まれるSOの吸収に必要な量論量よりも過剰に吸収剤を添加することになる。その結果、除害塔から排出される排液中には未反応の吸収剤であるMg(OH)が多量に含まれることになる。 However, in the tail gas treatment process, in order to recover SO2 as much as possible and not release SO2 gas into the atmosphere, the pH of the circulating liquid circulating through the detoxification tower should be adjusted to the theoretical value required for neutralization of SO2 gas. It is preferable to set it higher than the value, so that the absorbent is added in excess of the stoichiometric amount required to absorb the SO 2 contained in the tail gas introduced into the abatement tower. As a result, the waste liquid discharged from the detoxification tower contains a large amount of unreacted absorbent Mg(OH) 2 .

このように、テールガス処理工程で採用される除害塔は、処理後の排ガス中のSO濃度をできるだけ低くするのが好ましいため、除害塔内を循環する吸収剤のpHを下げることは難しく、除害塔で使用する吸収剤の量を削減するのは困難であった。本発明は上記のテールガス処理工程が抱える問題点に鑑みてなされたものであり、テールガスに含まれるSOの回収率を下げることなく吸収剤のロスを削減する方法を提供することを目的としている。 In this way, the abatement tower employed in the tail gas treatment process preferably reduces the concentration of SO2 in the exhaust gas after treatment as much as possible, so it is difficult to lower the pH of the absorbent circulating in the abatement tower. , it was difficult to reduce the amount of absorbent used in the abatement tower. The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the tail gas treatment process, and an object of the present invention is to provide a method for reducing the loss of absorbent without lowering the recovery rate of SO 2 contained in the tail gas. .

上記目的を達成するため、本発明のテールガスの除害化方法は、硫酸製造工程から排出されるSOを含んだテールガスの除害化方法であって、前記テールガスを除害塔に導入して該テールガスに含まれるSO の中和に必要な化学量論量よりも過剰にMg(OH) を含むMg(OH)スラリーからなる吸収液と気液接触させて無害化すると共に、該除害塔から一部抜き出した未反応のMg(OH) を含む吸収液を沈降槽に送液して沈降分離を行い、該沈降槽から抜き出したMg(OH) と硫酸マグネシウムとの混合物を含むアンダーフロー側の濃縮スラリーを他の酸性ガス中和設備において湿式による無害化の吸収剤として利用することを特徴とする。 To achieve the above object, the tail gas detoxifying method of the present invention is a method for detoxifying tail gas containing SO 2 discharged from a sulfuric acid production process , wherein the tail gas is placed in a detoxification tower. It is brought into gas-liquid contact with an absorption liquid consisting of a Mg(OH) 2 slurry containing Mg ( OH) 2 in excess of the stoichiometric amount required to neutralize the SO2 contained in the tail gas, thereby detoxifying it. At the same time, the absorbent containing unreacted Mg(OH) 2 partially extracted from the detoxification tower is sent to a sedimentation tank for sedimentation separation, and the Mg(OH) 2 and magnesium sulfate extracted from the sedimentation tank The concentrated slurry on the underflow side containing a mixture of and is used as an absorbent for wet detoxification in other acid gas neutralization equipment.

本発明によれば、除害塔におけるSOの回収率を下げることなく吸収剤のロスを低減することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to reduce the loss of the absorbent without lowering the recovery rate of SO 2 in the detoxification tower.

本発明の実施形態に係る排ガスの除害化方法を含んだ硫酸製造プロセスのブロックフロー図である。1 is a block flow diagram of a sulfuric acid manufacturing process including a method for detoxifying exhaust gas according to an embodiment of the present invention; FIG. 図1の除害化方法を好適に行うことが可能な除害設備の一具体例の模式的フロー図である。FIG. 2 is a schematic flow diagram of one specific example of abatement equipment capable of suitably performing the harm-abatement method of FIG. 1;

先ず、図1を参照しながら、本発明の実施形態に係る排ガスの除害化方法を含む硫酸製造プロセスについて説明する。この図1に示す硫酸製造プロセスは、銅製錬プロセスから排出されたSOを含む排ガスを処理して硫酸を製造するプロセスであり、該SOを含む排ガスに混在するダストなどの不純物を除去するガス精製工程S1と、該ガス精製工程S1で精製された排ガスに含まれるSOから硫酸を生成する硫酸製造工程S2と、該硫酸製造工程S2から排出されるテールガスに残存する硫黄分を除去するテールガス処理工程S3とから構成される。 First, referring to FIG. 1, a sulfuric acid manufacturing process including a method for detoxifying exhaust gas according to an embodiment of the present invention will be described. The sulfuric acid production process shown in FIG. 1 is a process for producing sulfuric acid by treating exhaust gas containing SO 2 discharged from a copper smelting process, and impurities such as dust mixed in the exhaust gas containing SO 2 are removed. A gas purification step S1, a sulfuric acid production step S2 in which sulfuric acid is produced from SO 2 contained in the exhaust gas purified in the gas purification step S1, and a sulfur content remaining in the tail gas discharged from the sulfuric acid production step S2 is removed. and a tail gas processing step S3.

各工程について具体的に説明すると、先ずガス精製工程S1では、銅製錬プロセスから排出された排ガスは、廃熱回収ボイラーを経由することで熱回収が行われた後、増湿塔11及び洗浄塔12に導入され、ここで多量の水と接触させることで冷却が行われると共に、該排ガス中のダストが水に捕捉される。上記洗浄塔12で捕捉しきれなかったミスト状のダストを含む排ガスは次にミストコットレル(湿式電気集塵機)13に導入され、該ダストが除去される。このミストコットレル13は、線状の放電極とこれを取り囲む筒状の集電極とから構成され、これらの間に直流の高電圧を印加することにより上記ミスト状のダストを荷電して該集電極に集めることで排ガスから除去するものである。上記ダストが除去された排ガスはミストコットレル13を出た後、乾燥塔14に導入され、ここで濃硫酸と接触することにより水分が除去され、精製排ガスとして払い出される。 Specifically, each step will be described in detail. First, in the gas refining step S1, the exhaust gas discharged from the copper smelting process is subjected to heat recovery by passing through a waste heat recovery boiler, followed by the humidification tower 11 and the washing tower. 12, where the exhaust gas is cooled by contact with a large amount of water, and the dust in the exhaust gas is captured by the water. The exhaust gas containing mist-like dust that has not been completely captured by the scrubbing tower 12 is then introduced into a mist cottrell (wet type electrostatic precipitator) 13 to remove the dust. The mist cottrell 13 is composed of a linear discharge electrode and a cylindrical collecting electrode surrounding it. By applying a high DC voltage between them, the mist-like dust is charged and the collecting electrode It is removed from the flue gas by collecting The dust-free flue gas exits the Mist Cottrell 13 and is then introduced into a drying tower 14 where it contacts with concentrated sulfuric acid to remove moisture and is discharged as purified flue gas.

次の硫酸製造工程S2では、上記ガス精製工程S1で精製された精製排ガスは、ブロワー21で昇圧されてから第1転化器22に導入され、ここで精製排ガス中のSOが三酸化硫黄に転化される。該第1転化器22で転化処理されたガスは次に温度調整(冷却)が行われてから第1吸収塔23に導入され、ここで三酸化硫黄の98%濃硫酸への吸収が行われた後、上記乾燥塔14で発生した95%硫酸や水により希釈されて98%濃硫酸が生成される。 In the next sulfuric acid production step S2, the purified exhaust gas purified in the gas purification step S1 is pressurized by the blower 21 and then introduced into the first converter 22, where SO 2 in the purified exhaust gas is converted to sulfur trioxide. be converted. The gas converted in the first converter 22 is then temperature-controlled (cooled) and then introduced into the first absorption tower 23, where sulfur trioxide is absorbed into 98% concentrated sulfuric acid. After that, it is diluted with 95% sulfuric acid and water generated in the drying tower 14 to produce 98% concentrated sulfuric acid.

上記の第1転化器22及び第1吸収塔23で処理した後の処理済みガスをテールガスとして次工程のテールガス処理工程S3で処理してもよいが、硫黄分の回収率を高めるため、図1に示す硫酸製造プロセスは、第1吸収塔23の後段に第2転化器24及び第2吸収塔25が設けられており、前段の第1転化器22及び第1吸収塔23と同様の処理が行われて、98%濃硫酸が生成される。なお、第1吸収塔23をバイパスする調整弁26を備えたバイパスライン27を設けることで、銅製練プロセスの立ち上げ時や処理量の一時的な減少時などに柔軟に対応することが可能になる。この第2吸収塔25から排出されるテールガスには、微量の三酸化硫黄と未転化のSOとが含まれているため、テールガス処理工程S3で処理される。 The treated gas after being treated in the first converter 22 and the first absorption tower 23 may be treated as tail gas in the next tail gas treatment step S3. In the sulfuric acid production process shown in , the second converter 24 and the second absorption tower 25 are provided in the rear stage of the first absorption tower 23, and the same treatment as the first converter 22 and the first absorption tower 23 in the front stage is performed. performed to produce 98% concentrated sulfuric acid. By providing a bypass line 27 equipped with a regulating valve 26 that bypasses the first absorption tower 23, it is possible to flexibly respond to the start-up of the copper refining process or temporary reduction in throughput. Become. Since the tail gas discharged from the second absorption tower 25 contains a small amount of sulfur trioxide and unconverted SO 2 , it is treated in the tail gas treatment step S3.

テールガス処理工程S3では、上記テールガスは除害塔31に導入され、ここで該テールガスに含まれる微量の三酸化硫黄と未転化のSOとがアルカリで吸収固定されることによって無害化された後、ミストコットレル32を経て大気中に放出される。一方、中和剤のコストを低減するため、除害塔31から一部抜き出された吸収液は沈降分離装置33に導入され、ここで沈降分離することで得られるMg(OH)を含むアンダーフロー側の濃縮スラリーが酸性ガス中和設備に移送され、アルカリ吸収剤として有効利用される。 In the tail gas treatment step S3, the tail gas is introduced into the detoxification tower 31, where trace amounts of sulfur trioxide and unconverted SO 2 contained in the tail gas are detoxified by being absorbed and fixed with alkali. , Mist Cottrell 32 into the atmosphere. On the other hand, in order to reduce the cost of the neutralizing agent, the absorbent partially extracted from the detoxification tower 31 is introduced into the sedimentation separation device 33, where it contains Mg(OH) 2 obtained by sedimentation separation. The concentrated slurry on the underflow side is transferred to the acid gas neutralization facility and effectively used as an alkali absorbent.

図2のフロー図を参照しながらより具体的に説明すると、該テールガスに含まれるSOをアルカリ液の吸収により除去する除害塔は、例えば図2に示すような好適には縦型円筒形状の容器本体1からなり、その高さ方向の中央部に充填材の充填部2が設けられており、また底部には吸収液が一時的に貯留する貯留部3が設けられている。この貯留部3から抜き出された吸収液は、ポンプ4で昇圧された後、循環ライン5を経てその先端部に設けられたスプレーノズル5aから該充填部2の上部に向って散布される。 More specifically, with reference to the flow diagram of FIG. 2, the abatement tower for removing SO 2 contained in the tail gas by absorption of an alkaline liquid preferably has a vertical cylindrical shape as shown in FIG. A container body 1 is provided with a filling portion 2 of a filler in the central portion in the height direction, and a storage portion 3 for temporarily storing the absorbent is provided in the bottom portion. The absorbent extracted from the reservoir 3 is pressurized by a pump 4 and then passed through a circulation line 5 and sprayed toward the upper portion of the filling section 2 from a spray nozzle 5a provided at the tip thereof.

かかる構成により、容器本体1の側部から導入されたテールガスは、容器本体1の塔頂出口に向って充填部2内を上昇している間に、該充填部2内を流下する吸収液と向流気液接触し、該テールガスに含まれるSOなどの硫黄化合物が吸収液に吸収される。なお、この容器本体1の上部には、充填部2の上部を出たガスに同伴する飛沫状の吸収液を取り除くため、デミスター6が設けられている。また、後述する吸収液の酸化のため、空気などの酸化剤を含むガスを吸収液に吹き込むためのスパージャーなどのノズル7が貯留部3に設けられている。 With such a configuration, the tail gas introduced from the side of the container body 1 rises in the packed section 2 toward the top outlet of the container body 1, and mixes with the absorbent flowing down in the packed section 2. Countercurrent gas-liquid contact occurs, and sulfur compounds such as SO 2 contained in the tail gas are absorbed by the absorbent. A demister 6 is provided on the upper portion of the container body 1 in order to remove droplets of absorbent accompanying the gas that has exited from the upper portion of the filling portion 2 . Further, a nozzle 7 such as a sparger for blowing gas containing an oxidant such as air into the absorbing liquid is provided in the reservoir 3 for the purpose of oxidizing the absorbing liquid, which will be described later.

除害塔31の塔頂出口から出たガスにはデミスター6で除去されなかった微細なミストが含まれているため、前述したガス精製工程S1のミストコットレルと同様のミストコットレル(MC)32に導入され、ここで該微細なミストが除去された後、大気放出される。一方除害塔31を循環する吸収液は、除害塔31底部の貯留部3に設けたレベル計で測定した液位が一定になるようにポンプ4の吐出側から一部が循環系の系外に抜き出された後、後述する沈降槽に送液される。 Since the gas discharged from the tower top outlet of the abatement tower 31 contains fine mist that has not been removed by the demister 6, the Mist Cottrell (MC) 32 similar to the Mist Cottrell in the gas purification step S1 described above contains After the fine mist is removed here, it is discharged to the atmosphere. On the other hand, the absorption liquid circulating in the harm removal tower 31 is partly circulated from the discharge side of the pump 4 so that the liquid level measured by the level gauge provided in the reservoir 3 at the bottom of the harm removal tower 31 is constant. After being extracted to the outside, the liquid is sent to a sedimentation tank, which will be described later.

本発明の実施形態の除害化方法では、上記除害塔31の内部を循環させる吸収剤にMg(OH)のスラリーを使用するMg(OH)法によって、テールガス中のSOの除去を行っている。すなわち、このMg(OH)法では、下記の式1及び式2の吸収反応によりSOがMg(OH)スラリーに吸収される。
[式1]
Mg(OH)+SO→MgSO+H
[式2]
MgSO+SO+HO→Mg(HSO)
In the detoxification method of the embodiment of the present invention, SO2 in the tail gas is removed by the Mg ( OH) 2 method using Mg(OH) 2 slurry as the absorbent circulating inside the detoxification tower 31. It is carried out. That is, in this Mg(OH) 2 method, SO 2 is absorbed into the Mg(OH) 2 slurry by the absorption reactions of formulas 1 and 2 below.
[Formula 1]
Mg(OH) 2 +SO2→ MgSO3 + H2O
[Formula 2]
MgSO3 +SO2 + H2O →Mg( HSO3 ) 2

上記の式1及び式2に示すMg(OH)とSOとの吸収反応が進行すると、吸収液が当初有していたSOを吸収して脱硫する能力が徐々に低下してゆく。そこで、この脱硫能力を維持するため、図2に示すように除害塔31にはフレッシュなMg(OH)スラリーが添加されるようになっている。このMg(OH)スラリーの添加量は、除害塔31へのテールガスの供給量やこれに含まれるSO濃度、循環する吸収液のpHや比重などに基づいて調整されるのが好ましく、更に、除害塔31から排出される除害化処理後のガス中の硫黄濃度が所定の値以下になるよう調整されるのが好ましい。 As the absorption reaction between Mg(OH) 2 and SO 2 shown in the above formulas 1 and 2 progresses, the ability of the absorption liquid to absorb SO 2 and desulfurize it, which it originally had, gradually decreases. Therefore, in order to maintain this desulfurization capability, fresh Mg(OH) 2 slurry is added to the detoxification tower 31 as shown in FIG. The amount of Mg(OH) 2 slurry to be added is preferably adjusted based on the amount of tail gas supplied to the detoxification tower 31, the concentration of SO 2 contained therein, the pH and specific gravity of the circulating absorbent, etc. Furthermore, it is preferable that the concentration of sulfur in the gas discharged from the detoxification tower 31 after detoxification treatment is adjusted to a predetermined value or less.

例えば図2には、循環する吸収液のpH値が設定値になるように除害塔31に供給するMg(OH)スラリーの供給ラインのバルブ開度を制御し、この設定値を除害塔31の塔頂から排出されるガス中の硫黄分の濃度に基づいて調整するカスケード式の制御系で制御する例が示されている。この場合、本発明の実施形態の除害化方法においては、除害塔31に導入されるテールガスに含まれるSOの中和に必要な化学量論量よりも過剰にMg(OH)を添加し、ポンプ4の吐出側から循環系の系外に抜き出される吸収液のスラリーには、該添加したMg(OH)のうちの2~10%、好ましくは3~5%が含まれるようにする。 For example, in FIG. 2, the valve opening degree of the supply line of Mg(OH) 2 slurry supplied to the detoxification tower 31 is controlled so that the pH value of the circulating absorbent reaches the set value, and this set value is used for detoxification. An example of control by a cascade control system that adjusts based on the concentration of sulfur in the gas discharged from the top of the tower 31 is shown. In this case, in the detoxification method of the embodiment of the present invention, Mg(OH) 2 is added in excess of the stoichiometric amount necessary for neutralizing SO 2 contained in the tail gas introduced into the detoxification tower 31. The slurry of the absorbent that is added and drawn out of the circulation system from the discharge side of the pump 4 contains 2 to 10%, preferably 3 to 5%, of the added Mg(OH) 2 . make it

このように化学量論量よりも過剰にMg(OH)を添加するように調整するには、ポンプ4の吐出側から循環系の系外に抜き出される吸収液をサンプリングしてMg(OH)の含有量を分析してもよいが、図2に示すようにポンプ4の吐出側の循環ライン5のpH値を測定してこのpH値が8.0~9.0程度、好ましくは8.4~8.6程度になるように制御するのが好ましい。上記の制御系により、SOを吸収した吸収液はpH調整されることで下記式3の反応が生じると共に、前述した酸化剤の吹き込みにより下記式4の反応が生じる。
[式3]
Mg(HSO)+Mg(OH)→2MgSO+2H
[式4]
MgSO+1/2O→MgSO
In order to adjust the amount of Mg(OH) 2 to be added in excess of the stoichiometric amount in this way, the absorption liquid discharged from the discharge side of the pump 4 to the outside of the circulation system is sampled and Mg(OH) 2 is added. ) 2 content may be analyzed, but as shown in FIG. It is preferable to control it to be about 8.4 to 8.6. By the control system described above, the pH of the absorption liquid that has absorbed SO 2 is adjusted, causing the reaction of formula 3 below, and the blowing of the oxidizing agent described above causes the reaction of formula 4 below.
[Formula 3]
Mg( HSO3 ) 2 +Mg(OH) 2- > 2MgSO3 + 2H2O
[Formula 4]
MgSO3 + ½O2MgSO4

前述したように、除害塔31のポンプ4の吐出側から系外に抜き出されるスラリー状の吸収液は、シックナー等の沈降分離装置33に送液され、ここで重力沈降分離が行われる。沈降分離装置33は、例えば中心部に向って徐々に深くなるように形成された底面を有する略円筒状の沈降槽8と、該底面に沿って回転するレーキ9とから構成され、固形分が除去された清澄液は該沈降槽8の上端部をオーバーフローして排出されると共に、該固形分としてのMg(OH)及び硫酸マグネシウムは凝集物となって沈降槽8の底部に沈降し、該レーキ9によってかき集められて沈降槽8の底部からアンダーフローとして濃縮スラリーの形態で抜き出される。なお、上記の沈降分離装置33には、レーキを具備しないものを用いてもよい。 As described above, the slurry-like absorbent discharged from the discharge side of the pump 4 of the detoxification tower 31 is sent to the sedimentation device 33 such as a thickener, where it undergoes gravity sedimentation separation. The sedimentation separation device 33 is composed of, for example, a substantially cylindrical sedimentation tank 8 having a bottom surface that gradually becomes deeper toward the center, and a rake 9 that rotates along the bottom surface. The removed clarified liquid overflows the upper end of the sedimentation tank 8 and is discharged, and the Mg(OH) 2 and magnesium sulfate as the solid content become aggregates and settle at the bottom of the sedimentation tank 8, It is raked up by the rake 9 and withdrawn from the bottom of the sedimentation tank 8 as underflow in the form of a concentrated slurry. Note that the sedimentation separation device 33 may be one without a rake.

このように沈降槽8の底部からは、Mg(OH)と硫酸マグネシウムとの混合物が濃縮スラリーの形態で回収されるので、他の酸性ガス中和設備において吸収剤として使用することができる。他の酸性ガス中和設備としては、例えば製錬建屋の漏れガス中に含まれるSOを無害化させる環境集煙設備を挙げることができ、この設備ではSOガスの無害化においてアルカリ性の吸収剤が好適に用いられるため、この吸収剤の少なくとも一部に上記混合物のMg(OH)分を用いて該漏れガスを上記除害塔と同様に処理することができる。 A mixture of Mg(OH) 2 and magnesium sulfate is thus recovered from the bottom of the settling tank 8 in the form of a concentrated slurry, which can be used as an absorbent in other acid gas neutralization installations. Other acid gas neutralization facilities include, for example, an environmental smoke collection facility that detoxifies the SO2 contained in the leaked gas from the smelting building. At least part of this absorbent is Mg(OH) 2 of the above mixture, and the leaking gas can be treated in the same manner as in the above harm removal tower.

以上説明したように、本発明の実施形態の排ガスの除害化方法は、除害塔の吸収液の循環系内に残存する未使用のMg(OH)を、同様にSO等の酸性ガスの中和にMg(OH)等のアルカリ剤を使用している酸性ガス中和設備で有効利用することができるので、工場全体としてみたときの中和剤コストを効果的に削減することができる。次に、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。 As described above, in the exhaust gas detoxification method of the embodiment of the present invention, unused Mg(OH) 2 remaining in the circulation system of the absorption liquid of the detoxification tower is similarly treated with an acidic solution such as SO 2 . To effectively reduce the cost of the neutralizing agent for the entire plant because it can be effectively used in an acid gas neutralizing facility using an alkaline agent such as Mg(OH) 2 for gas neutralization. can be done. EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

<実施例1>
図1に示すような硫酸製造プロセスの硫酸製造工程S2から排出されるテールガスを図2に示すような除害設備で処理し、沈降分離装置33の沈降槽8の底部からアンダーフローとして回収した濃縮スラリーを、他の酸性ガス中和設備として製錬建屋に設けられている環境集煙ガスの無害化用の除害塔の吸収剤として利用した。その結果、上記他の酸性ガス中和設備では従来のMg(OH)の消費量を削減することができた。この削減量は、除害塔31に添加したMg(OH)の4.25%に相当した。上記の濃縮スラリー中の固形分の濃度は約2.5質量%であり、そのほとんどがMg(OH)であり、その他には少量の硫酸マグネシウムが確認された。また、除害塔31を循環する吸収液のpHは8.4であった。
<Example 1>
The tail gas discharged from the sulfuric acid production step S2 of the sulfuric acid production process as shown in FIG. 1 is treated with the detoxification equipment shown in FIG. The slurry was used as an absorbent in a detoxification tower for detoxification of environmental flue gases installed in the smelting building as another acid gas neutralization facility. As a result, it was possible to reduce the conventional Mg(OH) 2 consumption in the other acid gas neutralization equipment. This reduction amount corresponds to 4.25% of the Mg(OH) 2 added to the abatement tower 31 . The concentration of solids in the above concentrated slurry was about 2.5% by mass, most of which was Mg(OH) 2 , and a small amount of magnesium sulfate was also found. Further, the pH of the absorbent circulating through the harm removing tower 31 was 8.4.

<比較例>
比較のため、除害塔31のポンプ4の吐出側から抜き出したスラリー状の吸収液を沈降分離装置33に導入せずにそのまま全て上記の他の酸性ガス中和設備へ送液した以外は上記実施例と同様にした、その結果、該他の酸性ガス中和設備の液バランスに悪影響が出た。具体的には、該他の酸性ガス中和設備の排液量が多くなり、この廃液を更に他の排水処理工程へ送液するポンプ能力以上の排液が出たため、一時的に該酸性ガス中和設備の運転を停止する必要が生じた。
<Comparative example>
For comparison, the slurry-like absorbent extracted from the discharge side of the pump 4 of the detoxification tower 31 was not introduced into the sedimentation separation device 33, but was sent as it was to the other acidic gas neutralization equipment. As a result, the liquid balance of the other acid gas neutralization equipment was adversely affected. Specifically, the amount of wastewater from the other acid gas neutralization equipment increased, and more wastewater was generated than the pump capacity to send this wastewater to another wastewater treatment process. It became necessary to stop the operation of the neutralization equipment.

1 容器本体
2 充填部
3 貯留部
4 ポンプ
5 循環ライン
5a スプレーノズル
6 デミスター
7 スパージャーノズル
8 沈降槽
9 レーキ
11 増湿塔
12 洗浄塔
13 ミストコットレル
14 乾燥塔
21 ブロワー
22 第1転化器
23 第1吸収塔
24 第2転化器
25 第2吸収塔
26 調整弁
31 除害塔
32 ミストコットレル
33 沈降分離装置
S1 ガス精製工程
S2 硫酸製造工程
S3 テールガス処理工程
1 Container Body 2 Filling Part 3 Storage Part 4 Pump 5 Circulation Line 5a Spray Nozzle 6 Demister 7 Sparger Nozzle 8 Sedimentation Tank 9 Rake 11 Humidification Tower 12 Washing Tower 13 Mist Cottrell 14 Drying Tower 21 Blower 22 First Converter 23 Second 1 absorption tower 24 second converter 25 second absorption tower 26 regulating valve 31 harm removal tower 32 Mist Cottrell 33 sedimentation separation device S1 gas purification process S2 sulfuric acid production process S3 tail gas treatment process

Claims (2)

硫酸製造工程から排出されるSOを含んだテールガスの除害化方法であって、前記テールガスを除害塔に導入して該テールガスに含まれるSO の中和に必要な化学量論量よりも過剰にMg(OH) を含むMg(OH)スラリーからなる吸収液と気液接触させて無害化すると共に、該除害塔から一部抜き出した未反応のMg(OH) を含む吸収液を沈降槽に送液して沈降分離を行い、該沈降槽から抜き出したMg(OH) と硫酸マグネシウムとの混合物を含むアンダーフロー側の濃縮スラリーを他の酸性ガス中和設備において湿式による無害化の吸収剤として利用することを特徴とするSOを含んだテールガスの除害化方法。 A method for detoxification of tail gas containing SO 2 discharged from a sulfuric acid production process , wherein the tail gas is introduced into a detoxification tower and the stoichiometry required for neutralization of SO 2 contained in the tail gas The unreacted Mg(OH) 2 is detoxified by gas-liquid contact with an absorption liquid consisting of a Mg(OH) 2 slurry containing Mg(OH) 2 in excess of the amount, and a part of the unreacted Mg(OH) 2 is extracted from the detoxification tower. is sent to a sedimentation tank for sedimentation separation, and the concentrated slurry on the underflow side containing a mixture of Mg(OH) 2 and magnesium sulfate extracted from the sedimentation tank is neutralized with another acid gas A method for detoxification of tail gas containing SO 2 , characterized in that it is used as an absorbent for wet detoxification in a facility. 前記Mg(OH) スラリーのpH値が8.0~9.0あることを特徴とする、請求項1に記載のSOを含んだテールガスの除害化方法。 The method of claim 1, wherein the Mg(OH) 2 slurry has a pH value of 8.0-9.0 .
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