JP7370281B2 - ろ布の目詰まり抑制方法および排煙脱硫システム - Google Patents

ろ布の目詰まり抑制方法および排煙脱硫システム Download PDF

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Description

本開示は、燃焼装置から排出される排ガスと吸収液とを接触させるように構成された排煙脱硫装置で副生される石膏スラリーから水分を分離するろ布の目詰まり抑制方法、および排煙脱硫装置を備える排煙脱硫システムに関する。
例えばボイラなどの燃焼装置から排出される排ガスには、硫黄酸化物（ＳＯｘ）などの大気汚染物質が含まれるので、大気放出前に、排煙脱硫装置において排ガス中から硫黄酸化物が除去される。
排煙脱硫装置としては、石灰石膏法を用いた湿式の排煙脱硫装置が広く知られている（例えば、特許文献１）。湿式の排煙脱硫装置では、排ガスと石灰石スラリー（吸収液）とを接触させて、排ガス中の硫黄酸化物（例えば、亜硫酸ガス）を吸収液に吸収させることで、排ガス中から硫黄酸化物を除去している。吸収液に吸収された硫黄酸化物は、吸収液中のカルシウムと反応して亜硫酸カルシウムとなり、該亜硫酸カルシウムが吸収液中に供給される空気により酸化し、石膏となる。湿式の排煙脱硫装置では、石膏スラリー（石膏を含む吸収液）が副生される。
特許文献２には、湿式の排煙脱硫装置から抜き出した石膏スラリーを石膏分離機において固液分離して石膏を回収することが開示されている。より詳細には、特許文献２には、ドラム間に張設したベルト上にろ布が走行自在に支持され、ろ布の表面上に供給される石膏スラリーをベルトの下方から吸引してろ液と石膏とに分離するベルト式の石膏分離機、および石膏を排出後のろ布の両面（表面および裏面）に洗浄水を噴出可能な洗浄スプレーが開示されている。洗浄スプレーから噴出される洗浄水によりろ布を洗浄することで、ろ布の両面に付帯した微小石膏粒子などの付着物が洗い落とされる。
特開２００３－３４０２３８号公報 特開平１０－１２８０５４号公報
ろ布に対して上記洗浄スプレーによる洗浄を連続して行っていても、ろ布に目詰まりが生じることがある。ろ布に目詰まりが生じると、ろ布上の石膏スラリーが十分に脱水されず、該石膏スラリーを脱水して得られる石膏中に残存する水分量が多くなるため、石膏の品質低下を招く虞がある。また、従来はろ布に目詰まりが生じた際に、新しいろ布への交換が行われていたため、ろ布の交換作業に労力や費用がかかるという問題があった。
なお、特許文献１には、湿式の排煙脱硫装置における吸収液の酸化還元電位を測定し、吸収液の酸化還元電位の測定値に応じて酸素を含む気体の供給量を調整すること、および上記測定値が上記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、吸収液に酸化抑制剤を供給して吸収液の酸化還元電位を調整することが開示されている。この特許文献１は、湿式の排煙脱硫装置から排出される排水のＣＯＤ（化学的酸素要求量）の低減を課題とするものであり、石膏分離機のろ布に生じる上述した問題に関する記載はない。
上述した事情に鑑みて、本開示の少なくとも一実施形態の目的は、ろ布の目詰まりを抑制でき、石膏スラリーを脱水して得られる石膏の品質低下を抑制できるろ布の目詰まり抑制方法、および排煙脱硫システムを提供することにある。
本開示にかかるろ布の目詰まり抑制方法は、
燃焼装置から排出される排ガスと吸収液とを接触させるように構成された排煙脱硫装置で副生される石膏スラリーから水分を分離するろ布の目詰まり抑制方法であって、
前記排ガスに接触させた前記吸収液の酸化還元電位を取得する酸化還元電位取得ステップと、
前記酸化還元電位取得ステップで取得される前記酸化還元電位の値が、閾値を超えないように前記吸収液の酸化還元電位を低下させる薬剤を前記吸収液に添加する薬剤添加ステップと、を備える。
本開示にかかる排煙脱硫システムは、
燃焼装置から排出される排ガスを脱硫するように構成された排煙脱硫システムであって、
内部に導入される前記排ガスに吸収液を気液接触させるように構成された吸収塔であって、前記排ガスに接触させた前記吸収液が貯留される液だまり部を内部に含む吸収塔と、
前記液だまり部における化学反応により生成された副産物を含む前記吸収液をろ布により固液分離するように構成された固液分離装置と、
前記排ガスに接触させた前記吸収液の酸化還元電位を取得するように構成された酸化還元電位取得装置と、
前記吸収液の酸化還元電位を低下させる薬剤を前記液だまり部に送るように構成された薬剤供給ラインと、
前記薬剤供給ラインを通り、前記液だまり部に送られる前記薬剤の量を調整可能に構成された薬剤供給量調整装置と、を備え、
前記薬剤供給量調整装置は、前記酸化還元電位取得装置が取得する前記酸化還元電位の値が閾値を超えないように、前記液だまり部に送られる前記薬剤の量を調整するように構成された。
本開示の少なくとも一実施形態によれば、ろ布の目詰まりを抑制でき、石膏スラリーを脱水して得られる石膏の品質低下を抑制できるろ布の目詰まり抑制方法、および排煙脱硫システムが提供される。
本開示の一実施形態にかかるろ布の目詰まり抑制方法のフロー図である。 本開示の一実施形態にかかる排煙脱硫システムの構成を概略的に示す概略構成図である。 本開示の一実施形態における固液分離装置の構成を概略的に示す概略構成図である。 目詰まりが生じたろ布の表面の定性分析結果を示す図である。 本開示の一実施形態における薬剤供給量調整装置の機能を示すブロック図である。 本開示の一実施形態における薬剤の供給量の制御の一例について説明するための説明図である。 本開示の一実施形態における薬剤の供給量の制御の一例について説明するための説明図である。
以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
なお、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略することがある。
図１は、本開示の一実施形態にかかるろ布の目詰まり抑制方法のフロー図である。図２は、本開示の一実施形態にかかる排煙脱硫システムの構成を概略的に示す概略構成図である。以下、本開示の幾つかの実施形態にかかるろ布の目詰まり抑制方法について、図２に示されるような、排煙脱硫システムに適用する場合を例に挙げて説明する。
（排煙脱硫システム）
排煙脱硫システム１０は、図２に示されるように、例えばエンジンやボイラなどの燃焼装置１１から排出される排ガスを脱硫するための湿式の排煙脱硫装置２０と、排煙脱硫装置２０から排出される石膏スラリーをろ布３１により固液分離するように構成された固液分離装置３０と、を備える。
排煙脱硫装置２０は、燃焼装置１１から排出される排ガスと吸収液とを接触させて、排ガス中の硫黄酸化物（例えば、亜硫酸ガス）を吸収液に吸収させることで、排ガス中から硫黄酸化物を除去するように構成されている。石灰石膏法を用いた排煙脱硫装置２０では、例えば石灰石を溶解（分散）させた石灰石スラリーなどのアルカリ成分を含むスラリーを吸収液とし、石膏スラリー（石膏を含む吸収液）が副生される。なお、スラリーは、厳密には液体ではないが、本明細書では便宜的に液体として扱うものとする。
排煙脱硫装置２０は、その内部に導入される排ガスを脱硫するように構成された吸収塔２０Ａを含む。吸収塔２０Ａは、燃焼装置１１から排出された排ガスが導入される内部空間２１を内部に画定するように構成された吸収塔本体２２と、内部空間２１に排ガスを導入するための排ガス導入口２３と、内部空間２１から排ガスを排出するための排ガス排出口２４と、を含む。吸収塔２０Ａは、燃焼装置１１から排ガス導入口２３に排ガスを送るための排ガス導入ライン１２と、排ガス排出口２４から煙突１３に排ガスを送るための排ガス排出ライン１４と、を含む。
内部空間２１は、排ガスと吸収液を気液接触させるための気液接触部２１Ａと、気液接触部２１Ａよりも下方に位置するとともに、気液接触部２１Ａにおいて排ガス中の硫黄酸化物（例えば、亜硫酸ガス）を吸収した吸収液が貯留される液だまり部２１Ｂと、を含む。排ガス導入口２３は、気液接触部２１Ａよりも下方、且つ液だまり部２１Ｂよりも上方における内部空間２１に連通している。排ガス排出口２４は、気液接触部２１Ａよりも上方における内部空間２１に連通している。
燃焼装置１１から排出された排ガスは、排ガス導入ライン１２および排ガス導入口２３を介して内部空間２１に導入される。内部空間２１に導かれた排ガスは、内部空間２１を上昇しながら流れて気液接触部２１Ａを通過する際に吸収液により洗浄され、排ガス中の硫黄酸化物などが除去される。気液接触部２１Ａにおいて排ガス中の硫黄酸化物などが除去された後の排ガスは、浄化済みの排ガスである浄化ガスとして、排ガス排出口２４および排ガス排出ライン１４を介して、排ガス排出口２４よりも浄化ガス（排ガス）の流れ方向の下流側に設けられた煙突１３から大気中に放出される。
図２に示されるように、浄化ガス（排ガス）から水分を除去するように構成されるミストエリミネータ２５を、気液接触部２１Ａよりも浄化ガス（排ガス）の流れ方向の下流側に設けてもよい。
図示される実施形態では、吸収塔２０Ａは、気液接触部２１Ａに配置される噴霧装置２６を含む。噴霧装置２６は、気液接触部２１Ａを通過する排ガスに対して吸収液（石灰石スラリー）を噴霧するように構成されている。噴霧装置２６から噴霧された吸収液は、排ガスに接触して排ガス中に含まれる硫黄酸化物（例えば、亜硫酸ガス）を吸収除去する。
噴霧装置２６は、排ガスの流れ方向に交差する方向である水平方向に沿って延在する噴霧管２６１と、噴霧管２６１に設けられた複数の噴霧ノズル２６２と、を含む。噴霧ノズル２６２は、図２に示されるように、排ガスの流れ方向における下流側に向かって、すなわち、鉛直方向における上方に向かって、吸収液を噴霧する噴霧口２６３を有する。なお、他の幾つかの実施形態では、噴霧ノズル２６２は、鉛直方向における下方に向かって、吸収液を噴霧する噴霧口を有していてもよい。
液だまり部２１Ｂには、内部空間２１に導かれた排ガスに対して噴霧ノズル２６２の噴霧口２６３から噴霧され、排ガス中に含まれる硫黄酸化物を吸収除去した吸収液が落下して貯留される。液だまり部２１Ｂに貯留される吸収液には、排ガスから吸収した硫黄酸化物により生じた亜硫酸塩や、亜硫酸塩が酸化することで生成される石膏（硫酸カルシウム）が含まれることがある。
吸収塔本体２２には、液だまり部２１Ｂに貯留される吸収液を外部に抜き出すための吸収液抜出口２２１、２２２、および液だまり部２１Ｂに貯留される吸収液に酸化用気体（例えば、空気）を供給するノズルを、吸収塔本体２２の外部から液だまり部２１Ｂ内に挿入するノズル挿通口２２３が開口している。吸収液抜出口２２１、２２２およびノズル挿通口２２３の夫々は、液だまり部２１Ｂに連通している。また、吸収塔本体２２には、石灰石スラリーを導入するための石灰石スラリー供給口２２４が開口している。石灰石スラリー供給口２２４は、液だまり部２１Ｂよりも上方における内部空間２１に連通している。
吸収塔２０Ａは、液だまり部２１Ｂに貯留される吸収液に酸化用気体（例えば、空気）を供給するように構成された気体供給装置２７を含む。図示される実施形態では、気体供給装置２７は、ノズル挿通口２２３に挿通された筒状のノズル２７１と、ノズル２７１に酸化用気体を圧送するポンプ２７２と、ノズル２７１に送られる酸化用気体を調整するように構成された調整バルブ２７３と、を含む。大気中の空気（酸化用気体）は、ポンプ２７２により筒状のノズル２７１の一端側からノズル２７１内に供給され、ノズル２７１の他端側に形成された吹き出し口２７４から液だまり部２１Ｂに貯留される吸収液に散気される。これにより、液だまり部２１Ｂに貯留される吸収液中の亜硫酸塩を酸化させ、石膏を生じさせることができる。
吸収塔２０Ａは、吸収塔２０Ａの液だまり部２１Ｂに石灰石スラリーを供給するように構成された石灰石スラリー供給ライン１５と、液だまり部２１Ｂから抜き出された吸収液を噴霧装置２６に送るように構成された吸収液循環ライン１６と、液だまり部２１Ｂから抜き出された吸収液を固液分離装置３０に送るように構成された吸収液抜き出しライン１７と、を含む。吸収塔２０Ａは、吸収液の循環系統である噴霧装置２６、液だまり部２１Ｂおよび吸収液循環ライン１６に吸収液を循環させている。液だまり部２１Ｂに貯留される吸収液は、吸収塔２０Ａに流入する排ガス中の硫黄酸化物を吸収し中和しつつ循環する吸収液のｐＨを所定値に調整する相当分の脱硫原料としての石灰石が調整供給されながら吸収液の循環系統で循環され、吸収塔２０Ａにおける排ガスの洗浄に繰り返し使用されるため、徐々に液だまり部２１Ｂに石膏が蓄積される。
石膏スラリー（石膏を含む吸収液）を吸収液抜き出しライン１７を介して、固液分離装置３０に送ることで、吸収液の上述した循環系統から石膏スラリーを抜き出し、液だまり部２１Ｂの石膏スラリー濃度を例えば２０～３０ｗｔ％と一定になるように抜き出し量を調整している。また、吸収液による排ガス中の硫黄酸化物の吸収除去（ｐＨが高い方が効率が良好）と、吸収液中の亜硫酸塩の酸化（ｐＨが低い方が効率が良好）とを両立させるべく、前記した吸収液のｐＨが５～６の範囲となるように、適宜、石灰石スラリー供給ライン１５を介した吸収液中への石灰石スラリーの供給が行われる。
図示される実施形態では、石灰石スラリー供給ライン１５は、吸収塔２０Ａの外部に配置されるとともに、石灰石スラリーを貯留するように構成された石灰石スラリータンク１５１と、石灰石スラリータンク１５１に一端側が接続され、他端側が石灰石スラリー供給口２２４に接続された石灰石スラリー供給配管１５２と、石灰石スラリー供給配管１５２に設けられるバルブ１５３と、を含む。バルブ１５３は、石灰石スラリー供給配管１５２を開閉するための可動機構を有し、石灰石スラリー供給配管１５２を通り、液だまり部２１Ｂに供給される石灰石スラリーの量を調整可能に構成されている。バルブ１５３を開くことで、石灰石スラリーが石灰石スラリータンク１５１から液だまり部２１Ｂに送られる。
図示される実施形態では、吸収液循環ライン１６は、吸収液抜出口２２１に一端側が接続され、他端側が噴霧管２６１に接続される吸収液循環配管１６１と、吸収液循環配管１６１に設けられるとともに、吸収液循環配管１６１の一端側から他端側に吸収液を送るように構成された循環ポンプ１６２と、を含む。吸収液抜き出しライン１７は、吸収液抜出口２２２に一端側が接続され、他端側が固液分離装置３０に接続される吸収液抜き出し配管１７１と、吸収液抜き出し配管１７１に設けられるとともに、吸収液抜き出し配管１７１の一端側から他端側に吸収液を送るように構成された抜出ポンプ１７２と、を含む。
図３は、本開示の一実施形態における固液分離装置の構成を概略的に示す概略構成図である。固液分離装置３０は、図３に示されるように、吸収液抜き出し配管１７１を介して、液だまり部２１Ｂから送られる石膏スラリー（石膏を含む吸収液）を脱水し、石膏とろ液に分離するように構成されている。
固液分離装置３０は、図３に示されるように、石膏スラリーをろ布３１上に載せた状態で搬送する搬送ベルト３２を有する搬送装置３３と、石膏スラリーを搬送ベルト３２のろ布３１上に供給可能な石膏スラリー供給部３４１を有する石膏スラリー供給装置３４と、ケーキ洗浄液を供給可能なケーキ洗浄液供給部３５１を有するケーキ洗浄装置３５と、石膏ケーキ中に含まれる付着水の粘性を低下させる事で副生石膏の含水率を低下させるための蒸気を供給可能な蒸気供給部３６１を有する蒸気供給装置３６と、を備える。
石膏スラリー供給部３４１、ケーキ洗浄液供給部３５１および蒸気供給部３６１の夫々は、搬送ベルト３２に対して上方に配置されている。ケーキ洗浄液供給部３５１は、石膏スラリー供給部３４１よりも搬送ベルト３２の搬送方向に沿う方向の下流側（図３中右側）に位置し、蒸気供給部３６１は、ケーキ洗浄液供給部３５１よりも搬送ベルト３２の搬送方向に沿う方向の下流側に位置している。
図示される実施形態では、搬送装置３３は、回転自在に支持される二つのドラム３７（３７Ａ、３７Ｂ）と、上記二つのうちの何れか一方のドラム３７（例えば、３７Ａ）に接続され、該ドラム３７（３７Ａ）を回転駆動させるように構成されたモータ３８と、複数のガイドローラ３９と、をさらに有する。搬送ベルト３２は、無端帯状のゴム製の部材（弾性体）からなり、水平方向に沿って互いに離れて配置される二つのドラム３７に走行自在に掛け回されている。搬送ベルト３２は、二つのドラム３７に張設されているため、モータ３８により上記一方のドラム３７（３７Ａ）が回転駆動されることにより、他方のドラム３７（３７Ｂ）が回転するとともに、搬送ベルト３２が搬送ベルト３２の搬送方向に沿って周回移動する。
ろ布３１は、例えばポリエステルやポリプロピレンなどの樹脂を材料とし、通気性のあるシート状に形成されている。ろ布３１は、繊維状に形成された樹脂を編み込むことにより形成される織布や、繊維状に形成された樹脂を絡み合わせることにより形成される不織布を含む。なお、ろ布３１は、使用される固液分離装置に応じて形状を変更してもよく、例えば、筒状や帯状に成形されてもよい。
固液分離装置３０のろ布３１は、無端帯状に設けた（成形した）ものである。ろ布３１は、複数のガイドローラ３９に走行自在に掛け回されるとともに、その長さ方向の一部が搬送ベルト３２の上面３２１上に重ねられている。ろ布の搬送ベルト３２の上面３２１上に重ねられた部分（以下、被支持部３１１とする）は、搬送ベルト３２により搬送ベルト３２とともに上記搬送方向に沿って走行自在に支持されている。このため、ドラム３７（３７Ａ）が回転駆動して搬送ベルト３２が周回移動すると、ろ布３１の被支持部３１１が、搬送ベルト３２の被支持部３１１を下側から支持する支持部３２２と一緒に上記搬送方向に沿って走行する。
石膏スラリー供給装置３４は、吸収液抜き出しライン１７を介して吸収塔２０Ａから送られた石膏を含む吸収液（石膏スラリー）を、その石膏スラリー供給部３４１から搬送ベルト３２のろ布３１上に供給するように構成されている。図示される実施形態は、石膏スラリー供給装置３４は、上記石膏スラリー供給部３４１（例えば、噴射ノズル）と、吸収液抜き出し配管１７１の他端側にその一端側が接続され、その他端側が石膏スラリー供給部３４１に接続される石膏スラリー供給配管３４２と、を有する。この場合には、石膏スラリーは、上述した循環ポンプ１６２により圧送されて、石膏スラリー供給配管３４２を通過して、石膏スラリー供給部３４１から流下することで、搬送ベルト３２のろ布３１上に供給される。「ろ布３１上」とは、厳密には、ろ布３１の被支持部３１１の上面（外面）３１２上を意味している。
石膏スラリーは、搬送ベルト３２のろ布３１上に載せられ、搬送ベルト３２によりろ布３１とともに搬送される際に脱水処理される。搬送装置３３における石膏スラリーが脱水される領域を脱水部４０とする。脱水部４０では、ろ布３１の被支持部３１１が搬送ベルト３２の支持部３２２に支持されている。上述した石膏スラリー供給部３４１、ケーキ洗浄液供給部３５１および蒸気供給部３６１の夫々は、脱水部４０の領域内に配置されている。
ろ布３１には、石膏スラリーから水分を分離するための細孔の目開きが形成されている。搬送ベルト３２には、水分を通過させるための複数の孔が形成されている。搬送ベルト３２のろ布３１上に載せられた石膏スラリーは、上記脱水部４０において、ろ布３１や搬送ベルト３２に形成された複数の孔を水分（ろ液）が通過することで、脱水される。
図示される実施形態では、搬送装置３３は、ろ布３１上に載せられた石膏スラリーを下方から吸引してろ液を脱水するように構成された脱水装置４１をさらに有する。脱水装置４１は、搬送ベルト３２の支持部３２２の下方に設けられて、内部の圧力が負圧（大気圧よりも低い圧力）に保持される脱水室４１１と、真空ポンプ４１２と、脱水室４１１に一端部が接続され、他端部が真空ポンプ４１２に接続される減圧配管４１３と、減圧配管４１３に設けられる真空タンク４１４と、を含む。真空ポンプ４１２を駆動することで、脱水室４１１が減圧されて負圧となり、ろ布３１上に載せられた石膏スラリーは、下方から吸引され、強制的に脱水する。
真空ポンプ４１２により吸引されて脱水室４１１から真空タンク４１４に送られたろ液は、真空タンク４１４の下端部に一端側が接続されて他端側が下方に向かって延在する液体排出配管４１５内を通り、液体を貯留するように構成された貯留槽４２に流下する。
ろ布３１上に載せられて搬送される石膏スラリーは、搬送ベルト３２に搬送されるにつれて脱水が進んでケーキとなる。図示される実施形態では、ケーキ洗浄装置３５は、上記ケーキ洗浄液供給部３５１（例えば、噴射ノズル）と、ケーキ洗浄液供給部３５１に一端部が接続され、他端部が不図示の洗浄液タンクに接続されるケーキ洗浄液供給配管３５２と、ケーキ洗浄液供給配管３５２に設けられるポンプ３５３と、を有する。ポンプ３５３を駆動することで、洗浄液が洗浄液タンクからケーキ洗浄液供給部３５１に送られ、ケーキ洗浄液供給部３５１から下方に位置するろ布上の石膏スラリー（ケーキ）に向かって供給される。石膏スラリー（ケーキ）は、洗浄液により洗浄されることで、不純物が除去される。ケーキ洗浄液としては、例えば、工業用水などが挙げられる。
図示される実施形態では、蒸気供給装置３６の蒸気供給部３６１（例えば、噴射ノズル）に、不図示のボイラに繋がる蒸気配管から乾燥用蒸気が供給され、蒸気供給部３６１から、下方に位置するろ布上の石膏スラリー（ケーキ）に向かって供給される。ろ布３１上の石膏スラリーは、乾燥用蒸気により、石膏スラリー（ケーキ）に含まれる水分が加熱除去される。
図示される実施形態では、ろ布３１上の石膏スラリーを脱水部４０において脱水して得られる石膏は、搬送ベルト３２の搬送方向における脱水部４０（例えば、蒸気供給部３６１）よりも下流側において、ろ布３１上から取り除かれる。搬送装置３３における石膏がろ布３１上から取り除かれる領域を石膏排出部４３とする。
（ろ布の目詰まりの原因）
図４は、目詰まりが生じたろ布の表面の定性分析結果を示す図である。図４の定性分析結果は、分析対象部位に電子線照射を行い、これにより発生する分析対象の特性Ｘ線のエネルギーと発生回数を測定するＥＤＸ測定により得られたＥＤＸスペクトルであり、対象物質（マンガン）のピークを示したものである。図４中横軸は、Ｘ線エネルギーを示しており、図４中縦軸は、Ｘ線カウント数を示している。Ｘ線カウント数が大きい程、含有元素の含有率が高いことを示している。
本発明者らは、鋭意検討の結果、ろ布３１の表面に付着するマンガン過酸化物を主成分とする膜がろ布３１の目詰まりの原因となっていること、および上記膜の主成分であるマンガン過酸化物は、排ガスに接触させた吸収液が過酸化状態になった際に吸収液中に含まれるマンガン成分が析出したものであることを見出した。
排ガスに接触させた吸収液（例えば、液だまり部２１Ｂの貯留された吸収液）が過酸化状態になると、吸収液の酸化還元電位の値が高くなるとともに、吸収液中に含まれるマンガン成分がマンガン過酸化物として析出する。
（ろ布の目詰まり抑制方法）
幾つかの実施形態にかかるろ布の目詰まり抑制方法１は、例えば図２に示されるような、燃焼装置１１から排出される排ガスと吸収液とを接触させるように構成された排煙脱硫装置２０で副生される石膏スラリーから水分を分離するろ布３１の目詰まりを抑制するための方法である。ろ布の目詰まり抑制方法１は、図１に示されるように、排ガスに接触させた吸収液の酸化還元電位を取得する酸化還元電位取得ステップＳ１と、少なくとも酸化還元電位取得ステップＳ１で取得される酸化還元電位の値Ｖ１に基づいて、上記吸収液に吸収液の酸化還元電位を低下させる薬剤を添加する薬剤添加ステップＳ２と、を備える。酸化還元電位取得ステップＳ１での酸化還元電位の取得は、継続的に行われる。なお、酸化還元電位は、時々刻々と取得してもよいし、例えば、所定期間毎などのように断続的に取得してもよい。薬剤は、吸収液中の還元性物質濃度を増加させるものであればよく、例えば還元剤などが挙げられる。還元剤としては、例えば、亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、亜ジオチン酸ナトリウム、硫化ナトリウム、硫化水素ナトリウムなどが挙げられる。このような硫黄のオキソ酸を含有する還元剤は、吸収塔における脱硫や酸化反応に悪影響を与えない。なお、還元剤は、例に挙げた亜硫酸ナトリウムやチオ硫酸ナトリウムのような硫黄分（硫黄元素）を含有するものに限定されない。或る実施形態では、薬剤は、吸収液中の還元性物質濃度を増加させるとともに、吸収液の発泡を抑制可能な消泡剤からなる。消泡剤としては、例えば、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などが挙げられる。この場合には、ろ布の目詰まりを抑制できるだけでなく、吸収液の発泡も抑制可能である。
排煙脱硫システム１０は、図２に示されるように、排ガスに接触させた吸収液の酸化還元電位を取得するように構成された酸化還元電位取得装置５０と、液だまり部２１Ｂに薬剤を送るように構成された薬剤供給ライン６０と、薬剤供給ライン６０を通り、液だまり部２１Ｂに送られる薬剤の量を調整可能に構成された薬剤供給量調整装置７０と、を備える。「薬剤の量の調整」には、薬剤の供給を停止することが含まれる。酸化還元電位取得ステップＳ１は、酸化還元電位取得装置５０により行われ、薬剤添加ステップＳ２は、薬剤供給量調整装置７０により行われる。
図示される実施形態では、酸化還元電位取得装置５０は、上述した吸収液循環ライン１６を流れる吸収液の酸化還元電位を測定可能な位置に配置された酸化還元電位計（ＯＲＰ計）を含む。吸収塔本体２２には、薬剤を導入するための薬剤供給口２２５が開口している。薬剤供給口２２５は、液だまり部２１Ｂよりも上方における内部空間２１に連通している。薬剤供給ライン６０は、薬剤を貯留するように構成された薬剤貯留装置６１（例えば、薬剤貯留タンク）と、薬剤貯留装置６１に一端側が接続され、他端側が薬剤供給口２２５に接続された薬剤供給配管６２と、を含む。薬剤貯留装置６１は、吸収塔２０Ａの外部に配置されている。なお、他の幾つかの実施形態では、薬剤供給配管６２の他端側は、吸収液循環配管１６１に接続されてもよい。また、酸化還元電位取得装置５０（例えば、酸化還元電位計）は、吸収液循環ライン１６を流れる吸収液の酸化還元電位を測定可能な位置の他に、液だまり部２１Ｂに貯留されている吸収液の酸化還元電位を測定可能な位置や、吸収液抜き出しライン１７を流れる吸収液の酸化還元電位を測定可能な位置に配置してもよい。
図示される実施形態では、薬剤供給量調整装置７０は、図２に示されるように、薬剤貯留装置６１から液だまり部２１Ｂに送られる薬剤の量を調整するための調整機構を有する薬剤供給量調整部７１と、薬剤供給量調整部７１に対して調整機構の動作を指示するように構成された制御装置７２と、を含む。図２に示される実施形態では、薬剤供給量調整部７１は、薬剤供給配管６２に設けられるバルブ７１Ａからなる。バルブ７１Ａは、薬剤供給配管６２を開閉するための可動機構を有し、該可動機構によって、薬剤供給配管６２を通り、液だまり部２１Ｂに供給される薬剤の量を調整可能に構成されている。
図５は、本開示の一実施形態における薬剤供給量調整装置の機能を示すブロック図である。図示される実施形態では、制御装置７２は、図５に示されるように、データベース部７３と、薬剤供給量指示部７４と、を含む。データベース部７３は、酸化還元電位取得装置５０により取得された吸収液の酸化還元電位の値を時系列情報とともに記憶可能に構成されている。薬剤供給量指示部７４は、少なくとも吸収液の酸化還元電位の値に基づいて、液だまり部２１Ｂに供給される薬剤の量を決定し、決定された量の薬剤が液だまり部に２１Ｂに供給されるように、バルブ７１Ａに対してその開度を指示するように構成されている。バルブ７１Ａは、薬剤供給量指示部７４から送られる信号により電気的に制御され、該信号に応じて、指示された開度になるように構成されている。
制御装置７２は、液だまり部２１Ｂへの薬剤の供給量を制御するための電子制御ユニットであり、図示しないＣＰＵ（プロセッサ）や、ＲＯＭやＲＡＭといったメモリ、外部記憶装置などの記憶装置、Ｉ／Ｏインターフェース、通信インターフェースなどからなるマイクロコンピュータとして構成されていてもよい。そして、例えば上記メモリの主記憶装置にロードされたプログラムの命令に従ってＣＰＵが動作（例えばデータの演算など）することで、前述する各部を実現してもよい。
図６は、本開示の一実施形態における薬剤の供給量の制御について説明するための説明図である。
幾つかの実施形態では、図６に示されるように、上述したろ布の目詰まり抑制方法１の薬剤添加ステップＳ２において、酸化還元電位取得ステップＳ１で取得される吸収液の酸化還元電位の値Ｖ１が、閾値ＵＴ１を超えないように吸収液に薬剤を添加することが行われる（第１の薬剤添加ステップＳ２Ａ）。
図示される実施形態では、図６に示されるように、吸収液の酸化還元電位の適正範囲Ｒ１を予め閾値ＵＴ１と、閾値ＵＴ１よりも低い値である下限閾値ＬＴ１と、により規定している。適正範囲Ｒ１（閾値ＵＴ１、下限閾値ＬＴ１）は、薬剤添加ステップＳ２よりも前に予め設定され、データベース部７３に記憶されている。薬剤供給量指示部７４は、酸化還元電位取得装置５０が取得した酸化還元電位の値Ｖ１と、データベース部７３に記憶された適正範囲Ｒ１（閾値ＵＴ１や下限閾値ＬＴ１）とを比較し（図１の比較ステップＳ２１）、酸化還元電位の値Ｖ１が閾値ＵＴ１を上回ることや下限閾値ＬＴ１を下回ることがないように、バルブ７１Ａの開度を調整して、液だまり部２１Ｂへの薬剤の供給量を調整する。
或る実施形態では、データベース部７３は、酸化還元電位の値Ｖ１とバルブ７１Ａの開度とを関連付ける関連付け情報を予め記憶している。関連付け情報では、値Ｖ１が高い場合には、値Ｖ１が低い場合に比べて、バルブ７１Ａの開度が大きくなるように設定されている。例えば、関連付け情報では、値Ｖ１が高くなるにつれて、バルブ７１Ａの開度が連続的に又は段階的に大きくなるように設定されている。薬剤供給量指示部７４は、データベース部７３に記憶された関連付け情報を参照し、酸化還元電位取得装置５０が取得した酸化還元電位の値Ｖ１に対応するバルブ７１Ａの開度を決定し、決定した開度をバルブ７１Ａに対して指示する。
図６に示される実施形態では、閾値ＵＴ１よりも低い値であり、且つ下限閾値ＬＴ１よりも高い値である中間閾値ＩＴ１が、薬剤添加ステップＳ２よりも前に予め設定され、データベース部７３に記憶されている。薬剤供給量指示部７４は、酸化還元電位の値Ｖ１が閾値ＵＴ１と中間閾値ＩＴ１との間に位置する場合に、値Ｖ１が中間閾値ＩＴ１と下限閾値ＬＴ１との間に位置する場合に比べて、バルブ７１Ａに対して指示するバルブ７１Ａの開度を大きくするように構成されている。この場合には、酸化還元電位の値Ｖ１が閾値ＵＴ１と中間閾値ＩＴ１との間に位置する場合に、中間閾値ＩＴ１と下限閾値ＬＴ１との間に位置する場合に比べて、液だまり部２１Ｂへの薬剤の供給量を増加させることで、酸化還元電位の値Ｖ１が閾値ＵＴ１を上回ることを効果的に抑制できる。
上記の方法によれば、薬剤添加ステップＳ２Ａにおいて、吸収液に薬剤を添加し、酸化還元電位取得ステップＳ１で取得される吸収液の酸化還元電位の値Ｖ１を閾値ＵＴ１以下に収めることで、吸収液が過酸化状態となりマンガン過酸化物を析出することを抑制できる。この場合には、膜の主成分であるマンガン過酸化物の析出を抑制することで、ろ布３１の表面を覆う膜の生成を抑制できるため、ろ布３１の目詰まりを抑制できる。ろ布３１の目詰まりを抑制することで、石膏スラリーを脱水して得られる石膏の含水率の増加を抑制できるため、石膏の品質低下を抑制できる。
幾つかの実施形態では、排煙脱硫システム１０は、図２に示されるように、上述した気液接触部２１Ａと液だまり部２１Ｂとを含む吸収塔２０Ａと、上述したろ布３１を含む固液分離装置３０と、上述した酸化還元電位取得装置５０と、上述した薬剤供給ライン６０と、上述した薬剤供給量調整装置７０と、を備える。薬剤供給量調整装置７０は、酸化還元電位取得装置５０が取得する吸収液の酸化還元電位の値Ｖ１が閾値ＵＴ１を超えないように、液だまり部２１Ｂに送られる薬剤の量を調整するように構成されたものである。
上記の構成によれば、薬剤供給量調整装置７０は、吸収液の酸化還元電位の値Ｖ１が閾値ＵＴ１を超えないように、薬剤供給ライン６０を通り、液だまり部２１Ｂに送られる薬剤の量を調整する。これにより、液だまり部２１Ｂに貯留する吸収液が過酸化状態となりマンガン過酸化物を析出することを抑制できる。ろ布３１よりも吸収液の流れ方向における上流側に位置する液だまり部２１Ｂにおいて、ろ布３１を覆う膜の主成分であるマンガン過酸化物の析出を抑制することで、ろ布３１の表面を覆う膜の生成を抑制できるため、ろ布３１の目詰まりを抑制できる。ろ布３１の目詰まりを抑制することで、石膏スラリーを脱水して得られる石膏の含水率の増加を抑制できるため、石膏の品質低下を抑制できる。
（実施例）
某石炭焚き火力発電所では、排煙脱硫装置の液だまり部において吸収液が発泡し、吸収液の酸化還元電位が５００ｍＶ以上に上昇した環境下において、排煙脱硫装置の下流側に配置された石膏脱水機（固液分離装置）のろ布が更新後短期間（１．５か月）で目詰まりが生じた。同じ排煙脱硫装置にて吸収液の酸化還元電位が過度に上昇しないように、酸化還元電位を低下させる薬剤を投入した結果、長期間に亘り石膏脱水機のろ布の目詰まりを防止できている。
図７は、本開示の一実施形態における薬剤の供給量の制御について説明するための説明図である。
幾つかの実施形態では、図７に示されるように、上述したろ布の目詰まり抑制方法１の薬剤添加ステップＳ２において、酸化還元電位取得ステップＳ１で取得される吸収液の酸化還元電位の値Ｖ１が、閾値ＵＴ１を超えた後に吸収液への薬剤の添加を開始、又は薬剤の添加量を増量し、酸化還元電位取得ステップＳ１で取得される酸化還元電位の値Ｖ１が、所定期間に亘り閾値ＵＴ１よりも低い設定範囲Ｒ２内となるように、吸収液への薬剤の添加量を調整することが行われる（第２の薬剤添加ステップＳ２Ｂ）。
図示される実施形態では、図７に示されるように、吸収液の酸化還元電位の設定範囲Ｒ２を予め上限閾値ＵＴ２と、上限閾値ＵＴ２よりも低い値である下限閾値ＬＴ２と、により規定している。下限閾値ＬＴ２は、下限閾値ＬＴ１と同じ値、又は下限閾値ＬＴ１よりも高い値に設定されている。設定範囲Ｒ２（上限閾値ＵＴ２、下限閾値ＬＴ２）は、薬剤添加ステップＳ２よりも前に予め設定され、データベース部７３に記憶されている。薬剤供給量指示部７４は、酸化還元電位取得装置５０が取得した酸化還元電位の値Ｖ１と、データベース部７３に記憶された閾値ＵＴ１とを比較し（図１の比較ステップＳ２１）、酸化還元電位の値Ｖ１が閾値ＵＴ１を超えたと判定すると（点Ｐ１、Ｓ２１にて「ＹＥＳ」）、バルブ７１Ａの開度を大きくする。判定前に吸収液への薬剤の供給が行われていない場合には、バルブ７１Ａの開度を大きくすることで、液だまり部２１Ｂへの薬剤の供給が開始される。また、判定前に吸収液への薬剤の供給が行われている場合には、バルブ７１Ａの開度を大きくすることで、液だまり部２１Ｂへの薬剤の供給量が増加する。
薬剤供給量指示部７４は、図７に示されるように、酸化還元電位の値Ｖ１が閾値ＵＴ１を超えたと判定した後に、判定後に取得する酸化還元電位の値Ｖ１が所定期間に亘り上限閾値ＵＴ２を上回ることや下限閾値ＬＴ２を下回ることがないように、バルブ７１Ａの開度を調整して、液だまり部２１Ｂへの薬剤の供給量を調整する。図７に示される実施形態では、酸化還元電位の値Ｖ１が上限閾値ＵＴ２を下回った際に、吸収液への薬剤の供給量を減少させている。
マンガン過酸化物の還元半反応式は、以下のようになる。
Ｍｎ３Ｏ４（ｓ）＋８Ｈ＋＋２ｅ－→３Ｍｎ２＋（ｌ）＋４Ｈ２Ｏ ・・・（Ｍ１）
Ｍｎ２Ｏ３（ｓ）＋６Ｈ＋＋２ｅ－→２Ｍｎ２＋（ｌ）＋３Ｈ２Ｏ ・・・（Ｍ２）
ＭｎＯ２（ｓ）＋４Ｈ＋＋２ｅ－→Ｍｎ２＋（ｌ）＋２Ｈ２Ｏ ・・・（Ｍ３）
上記還元半反応式Ｍ１～Ｍ３に示されるように、固体のマンガン過酸化物は、電子ｅ－を得て還元されることで溶解し、液状となる。
吸収液の酸化還元電位の値Ｖ１が閾値ＵＴ１を超えるような過酸化状態になると、吸収液中に含まれるマンガン成分がマンガン過酸化物として析出する虞がある。マンガン過酸化物を含有する吸収液が下流側に位置するろ布３１に送られると、ろ布３１が目詰まりする虞がある。仮に酸化還元電位の値Ｖ１が閾値ＵＴ１を上回った際に吸収液中にマンガン過酸化物が析出したとしても、その後に吸収液の酸化還元電位の値Ｖ１を所定期間に亘り設定範囲Ｒ２内に維持して吸収液中の還元性物質濃度を高めることで、析出したマンガン過酸化物を溶解させることができる。
上記の方法によれば、薬剤添加ステップＳ２Ｂにおいて吸収液に薬剤を添加し、酸化還元電位取得ステップＳ１で取得される吸収液の酸化還元電位の値Ｖ１を、所定期間に亘り閾値ＵＴ１よりも低い設定範囲Ｒ２内に収めることで、吸収液から析出したマンガン過酸化物を溶解させることができる。上記の方法によれば、膜の主成分であるマンガン過酸化物を溶解することで、ろ布３１の表面を覆う膜の生成を抑制できるため、ろ布の目詰まりを抑制できる。ろ布の目詰まりを抑制することで、石膏スラリーを脱水して得られる石膏の含水率の増加を抑制できるため、石膏の品質低下を抑制できる。
幾つかの実施形態では、排煙脱硫システム１０は、図２に示されるように、上述した気液接触部２１Ａと液だまり部２１Ｂとを含む吸収塔２０Ａと、上述したろ布３１を含む固液分離装置３０と、上述した酸化還元電位取得装置５０と、上述した薬剤供給ライン６０と、上述した薬剤供給量調整装置７０と、を備える。薬剤供給量調整装置７０は、酸化還元電位取得装置５０が取得した吸収液の酸化還元電位の値Ｖ１が閾値ＵＴ１を超えた場合に、酸化還元電位取得装置５０が取得する吸収液の酸化還元電位の値Ｖ１が所定期間に亘り閾値ＵＴ１よりも低い設定範囲Ｒ２内となるように、液だまり部２１Ｂに送られる薬剤の量を調整するように構成されたものである。
上記の構成によれば、薬剤供給量調整装置７０は、吸収液の酸化還元電位の値Ｖ１が、所定期間に亘り閾値ＵＴ１よりも低い設定範囲Ｒ２内に収まるように、薬剤供給ライン６０を通り、液だまり部２１Ｂに送られる薬剤の量を調整する。これにより、液だまり部２１Ｂに貯留する吸収液から析出したマンガン過酸化物を溶解できる。ろ布３１よりも吸収液の流れ方向における上流側に位置する液だまり部２１Ｂにおいて、ろ布３１を覆う膜の主成分であるマンガン過酸化物を溶解することで、ろ布３１の表面を覆う膜の生成を抑制できるため、ろ布３１の目詰まりを抑制できる。ろ布３１の目詰まりを抑制することで、石膏スラリーを脱水して得られる石膏の含水率の増加を抑制できるため、石膏の品質低下を抑制できる。
幾つかの実施形態では、図６、図７に示されるような、上述した閾値ＵＴ１は、１００ｍＶ以上６００ｍＶ以下の範囲内にある。閾値ＵＴ１は、好ましくは１５０ｍＶ以上５５０ｍＶ以下の範囲内にあり、さらに好ましくは２００ｍＶ以上５００ｍＶ以下の範囲内にある。
仮に閾値ＵＴ１を６００ｍＶを超える値にすると、吸収液が過酸化状態となりマンガン過酸化物を析出する可能性が高まり、ろ布の目詰まりが生じる可能性が高まる。また、仮に閾値ＵＴ１を１００ｍＶに満たない値にすると、閾値ＵＴ１を１００ｍＶ以上にした場合に比べて、吸収液の酸化性能が低下するため、吸収液中の亜硫酸塩の酸化が不十分となり、吸収液による排ガスの脱硫性能が低下する虞がある。上記の方法によれば、上述した第１の薬剤添加ステップＳ２Ａにおいて、閾値ＵＴ１を１００ｍＶ以上６００ｍＶ以下の範囲内とすることで、マンガン過酸化物の析出を効果的に抑制できる。また、上述した第２の薬剤添加ステップＳ２Ｂにおいて、閾値ＵＴ１を１００ｍＶ以上６００ｍＶ以下の範囲内とすることで、吸収液が過酸化状態となった際に速やかに薬剤の添加を開始できるため、マンガン過酸化物の析出を抑制でき、且つ析出したマンガン過酸化物を効果的に溶解できる。
幾つかの実施形態では、図７に示されるような、上述した設定範囲Ｒ２は、５０ｍＶ以上２５０ｍＶ以下の範囲内にある。設定範囲Ｒ２は、好ましくは７５ｍＶ以上２５０ｍＶ以下の範囲内にあり、さらに好ましくは１００ｍＶ以上２００ｍＶ以下の範囲内にある。
上記の方法によれば、吸収液に薬剤を添加し、吸収液の酸化還元電位の値Ｖ１を所定期間に亘り５０ｍＶ以上２５０ｍＶ以下の範囲内に収めることで（第２の薬剤添加ステップＳ２Ｂ）、吸収液の酸化性能の低下を抑制しつつ、過酸化状態において析出したマンガン過酸化物を効果的に溶解させることができる。仮に、吸収液の酸化還元電位の値Ｖ１が２５０ｍＶを超える場合には、マンガン過酸化物が溶解されずに残り、このマンガン過酸化物がろ布３１を覆う膜を形成してろ布３１の目詰まりを生じさせる可能性が高まる。また、吸収液の酸化還元電位の値Ｖ１が５０ｍＶに満たない場合には、値Ｖ１が５０ｍＶ以上の場合に比べて吸収液の酸化性能が低下するため、吸収液による排ガスの脱硫性能が低下する虞がある。
幾つかの実施形態では、上述したろ布の目詰まり抑制方法１の薬剤添加ステップＳ２は、上述した第１の薬剤添加ステップＳ２Ａ、および上述した第２の薬剤添加ステップＳ２Ｂの両方を含んでもよい。また、上述した排煙脱硫システム１０の薬剤供給量調整装置７０は、上述した第１の薬剤添加ステップＳ２Ａ、および上述した第２の薬剤添加ステップＳ２Ｂの両方を実行可能に構成されていてもよい。
幾つかの実施形態では、図１に示されるように、上述したろ布の目詰まり抑制方法１は、酸化還元電位取得ステップＳ１で取得される酸化還元電位の値Ｖ１が閾値ＵＴ１を超えた後に、マンガン過酸化物を還元させる還元性を有する還元剤をろ布３１に接触させるろ布洗浄ステップＳ３をさらに備える。還元剤ＲＡは、マンガン過酸化物に電子ｅ－を与えて還元させる還元性を有するものであればよい。ろ布洗浄ステップＳ３では、マンガン過酸化物と還元剤ＲＡとが接触することで、これらの間で酸化還元反応が起こる。具体的には、マンガン過酸化物は、還元剤ＲＡが酸化反応により失う電子ｅ－を得ることで、還元（溶解）するため、膜がろ布３１から除去される。
図示される実施形態では、図３に示されるように、排煙脱硫システム１０は、搬送ベルト３２の搬送方向における石膏排出部４３よりも下流側において、ろ布３１に対して、マンガン過酸化物を還元させる還元性を有する還元剤ＲＡを供給可能な還元剤供給部８１を有する還元剤による洗浄装置８０と、上記搬送方向における還元剤供給部８１よりも下流側において、ろ布３１に対してろ布洗浄水を供給可能なろ布洗浄水供給部９１を有するろ布洗浄水による洗浄装置９０と、をさらに備える。
図３に示される実施形態では、還元剤による洗浄装置８０は、二つのドラム３７よりも下方に配置された還元剤供給部８１（例えば、噴射ノズル）と、還元剤ＲＡを貯留するように構成された還元剤貯留槽８２と、還元剤供給部８１に一端側が接続され、他端側が還元剤貯留槽８２に接続される還元剤供給配管８３と、還元剤供給配管８３に設けられる還元剤供給ポンプ８４と、を有する。還元剤供給ポンプ８４を駆動することで、還元剤ＲＡが還元剤貯留槽８２から還元剤供給部８１に送られ、還元剤供給部８１からろ布３１に向かって供給される（ろ布洗浄ステップＳ３）。還元剤供給部８１からの還元剤ＲＡの供給は、搬送ベルト３２が一周又は複数周（例えば、二周や三周）するまでの間、連続して行われる。ろ布３１は、還元剤ＲＡにより洗浄されることで、ろ布３１に付着した不純物（例えば、マンガン過酸化物）が除去される。還元剤ＲＡは、ろ布３１の外面又は内面の少なくとも一方に向かって供給される。なお、他の幾つかの実施形態では、還元剤による洗浄装置８０は、石膏スラリー（吸収液）を供給する石膏スラリー供給部３４１やケーキ洗浄液供給部３５１からろ布３１に還元剤ＲＡを供給するように構成されていてもよい。
図３に示される実施形態では、ろ布洗浄水による洗浄装置９０は、二つのドラム３７よりも下方に配置されたろ布洗浄水供給部９１（例えば、噴射ノズル）と、ろ布洗浄水供給部９１に一端部が接続され、他端部が不図示のろ布洗浄水タンクに接続されるろ布洗浄水供給配管９２と、ろ布洗浄水供給配管９２に設けられるろ布洗浄水供給ポンプ９３と、を有する。ろ布洗浄水供給ポンプ９３を駆動することで、ろ布洗浄水がろ布洗浄水タンクからろ布洗浄水供給部９１に送られ、ろ布洗浄水供給部９１からろ布３１に向かって供給される。ろ布３１は、ろ布洗浄水により洗浄されることで、ろ布３１に付着した還元剤ＲＡや不純物が除去される。上記ろ布洗浄水としては、例えば、工業用水などが挙げられる。ろ布洗浄水は、ろ布３１の外面又は内面の少なくとも一方に向かって供給される。また、搬送ベルト３２の移動中は、ろ布洗浄水供給部９１からのろ布洗浄水の供給が連続的に行われる。
排煙脱硫システム１０は、図３に示されるように、還元剤供給部８１およびろ布洗浄水供給部９１の下側に設けられるろ布洗浄液受け部９４（例えば、トレイ）と、ろ布洗浄液受け部９４に一端側が接続されて他端側が下方に向かって延在するろ布洗浄液排出配管９５と、をさらに備える。還元剤供給部８１から供給された還元剤ＲＡや、ろ布洗浄水供給部９１から供給されたろ布洗浄水は、ろ布洗浄液受け部９４上に落下する。ろ布洗浄液受け部９４上に落下したろ布洗浄液（還元剤ＲＡや洗浄水）は、ろ布洗浄液排出配管９５内を通り、上述した貯留槽４２に流下する。
上述したように、吸収液の酸化還元電位の値Ｖ１が閾値ＵＴ１を超えるような過酸化状態になると、吸収液中に含まれるマンガン成分がマンガン過酸化物として析出する虞がある。マンガン過酸化物を含有する吸収液がろ布３１に送られると、ろ布３１が目詰まりする虞がある。上記の方法によれば、酸化還元電位取得ステップＳ１で取得される酸化還元電位の値Ｖ１が閾値ＵＴ１を超えた後に、還元剤ＲＡをろ布３１に接触させることが行われる（ろ布洗浄ステップＳ３）。これにより、仮にマンガン過酸化物を含有する吸収液がろ布３１上に送られて、ろ布３１の表面を覆う膜が形成されたとしても、還元剤ＲＡによりマンガン過酸化物を溶解することで、上記膜を除去できるため、ろ布３１の目詰まりを解消できる。また、上記還元剤ＲＡをろ布３１に接触させることで、ろ布３１の表面に膜が付着することを抑制できるため、ろ布３１の目詰まりを予防できる。ろ布３１の目詰まりの解消や予防を行うことで、石膏スラリーを脱水して得られる石膏の含水率の増加を抑制できるため、石膏の品質低下を抑制できる。
本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
例えば、本開示にかかるろ布の目詰まり抑制方法１は、ベルトフィルタ式の固液分離装置３０に用いられるろ布３１だけでなく、ベルトフィルタ式の固液分離装置３０以外の固液分離装置に用いられるろ布（例えば、遠心分離式の固液分離装置、フィルタープレス式の固液分離装置、ベルトプレス式の固液分離装置などに用いられるろ布）にも適用可能である。また、排煙脱硫システム１０は、ベルトフィルタ式の固液分離装置３０以外の固液分離装置を備えていてもよい。
上述した幾つかの実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握されるものである。
１）本開示の少なくとも一実施形態にかかるろ布の目詰まり抑制方法（１）は、
燃焼装置（１１）から排出される排ガスと吸収液とを接触させるように構成された排煙脱硫装置（２０）で副生される石膏スラリーから水分を分離するろ布（３１）の目詰まり抑制方法（１）であって、
前記排ガスに接触させた前記吸収液の酸化還元電位を取得する酸化還元電位取得ステップ（Ｓ１）と、
前記酸化還元電位取得ステップ（Ｓ１）で取得される前記酸化還元電位の値（Ｖ１）が、閾値（ＵＴ１）を超えないように前記吸収液の酸化還元電位を低下させる薬剤を前記吸収液に添加する薬剤添加ステップ（Ｓ２Ａ）と、を備える。
本発明者らは、鋭意検討の結果、ろ布（３１）の表面を覆う膜がマンガン過酸化物を主成分とする膜であり、その膜がろ布の目詰まりの原因となっていること、および膜の主成分であるマンガン過酸化物は、排ガスに接触させた吸収液が過酸化状態になった際に吸収液中に含まれるマンガン成分が析出したものであることを見出した。上記１）の方法によれば、吸収液に薬剤を添加し、酸化還元電位取得ステップ（Ｓ１）で取得される吸収液の酸化還元電位の値を閾値以下に収めることで（薬剤添加ステップＳ２Ａ）、吸収液が過酸化状態となりマンガン過酸化物を析出することを抑制できる。上記の方法によれば、膜の主成分であるマンガン過酸化物の析出を抑制することで、ろ布の表面を覆う膜の生成を抑制できるため、ろ布の目詰まりを抑制できる。ろ布の目詰まりを抑制することで、石膏スラリーを脱水して得られる石膏の含水率の増加を抑制できるため、石膏の品質低下を抑制できる。
２）本開示の少なくとも一実施形態にかかるろ布の目詰まり抑制方法（１）は、
燃焼装置（１１）から排出される排ガスと吸収液とを接触させるように構成された排煙脱硫装置（２０）で副生される石膏スラリーから水分を分離するろ布（３１）の目詰まり抑制方法（１）であって、
前記排ガスに接触させた前記吸収液の酸化還元電位を取得する酸化還元電位取得ステップ（Ｓ１）と、
前記酸化還元電位取得ステップ（Ｓ１）で取得される前記酸化還元電位の値（Ｖ１）が、閾値（ＵＴ１）を超えた後に前記吸収液への前記吸収液の酸化還元電位を低下させる薬剤の添加を開始、又は前記薬剤の添加量を増量し、前記酸化還元電位取得ステップ（Ｓ１）で取得される前記酸化還元電位の値（Ｖ１）が、所定期間に亘り前記閾値（ＵＴ１）よりも低い設定範囲（Ｒ２）内となるように、前記吸収液への前記薬剤の添加量を調整する薬剤添加ステップ（Ｓ２Ｂ）と、を備える。
吸収液の酸化還元電位の値が閾値（ＵＴ１）を超えるような過酸化状態になると、吸収液中に含まれるマンガン成分がマンガン過酸化物として析出する虞がある。マンガン過酸化物を含有する吸収液がろ布（３１）に送られると、ろ布（３１）が目詰まりする虞がある。上記２）の方法によれば、薬剤添加ステップ（Ｓ２Ｂ）において吸収液に薬剤を添加し、酸化還元電位取得ステップ（Ｓ１）で取得される吸収液の酸化還元電位の値を、所定期間に亘り閾値よりも低い設定範囲内に収めることで、吸収液から析出したマンガン過酸化物を溶解させることができる。上記の方法によれば、膜の主成分であるマンガン過酸化物を溶解することで、ろ布（３１）の表面を覆う膜の生成を抑制できるため、ろ布の目詰まりを抑制できる。ろ布の目詰まりを抑制することで、石膏スラリーを脱水して得られる石膏の含水率の増加を抑制できるため、石膏の品質低下を抑制できる。
３）幾つかの実施形態では、上記２）に記載のろ布の目詰まり抑制方法（１）は、
前記酸化還元電位取得ステップ（Ｓ１）で取得される前記酸化還元電位の値（Ｖ１）が前記閾値（ＵＴ１）を超えた後に、マンガン過酸化物を還元させる還元性を有する還元剤（ＲＡ）を前記ろ布に接触させるろ布洗浄ステップ（Ｓ３）をさらに備える。
上述したように、吸収液がその酸化還元電位の値が閾値を超えるような過酸化状態になると、吸収液中に含まれるマンガン成分がマンガン過酸化物として析出する虞がある。マンガン過酸化物を含有する吸収液がろ布に送られると、ろ布が目詰まりする虞がある。上記３）の方法によれば、酸化還元電位取得ステップ（Ｓ１）で取得される酸化還元電位の値が閾値を超えた後に、還元剤をろ布に接触させることが行われる（ろ布洗浄ステップＳ３）。これにより、仮にマンガン過酸化物を含有する吸収液がろ布上に送られて、ろ布の表面を覆う膜が形成されたとしても、還元剤によりマンガン過酸化物を溶解することで、上記膜を除去できるため、ろ布の目詰まりを解消できる。また、上記還元剤をろ布に接触させることで、ろ布の表面に膜が付着することを抑制できるため、ろ布の目詰まりを予防できる。ろ布の目詰まりの解消や予防を行うことで、石膏スラリーを脱水して得られる石膏の含水率の増加を抑制できるため、石膏の品質低下を抑制できる。
４）幾つかの実施形態では、上記２）又は３）に記載のろ布の目詰まり抑制方法（１）であって、
前記設定範囲（Ｒ２）は、５０ｍＶ以上２５０ｍＶ以下の範囲内にある。
上記４）の方法によれば、吸収液に薬剤を添加し、吸収液の酸化還元電位の値（Ｖ１）を所定期間に亘り５０ｍＶ以上２５０ｍＶ以下の範囲内に収めることで（薬剤添加ステップＳ２Ｂ）、吸収液の酸化性能の低下を抑制しつつ、過酸化状態において析出したマンガン過酸化物を効果的に溶解させることができる。仮に、吸収液の酸化還元電位の値が２５０ｍＶを超える場合には、マンガン過酸化物が溶解されずに残り、このマンガン過酸化物がろ布（３１）を覆う膜を形成してろ布（３１）の目詰まりを生じさせる可能性が高まる。また、吸収液の酸化還元電位の値（Ｖ１）が５０ｍＶに満たない場合には、酸化還元電位の値（Ｖ１）が５０ｍＶ以上の場合に比べて吸収液の酸化性能が低下するため、吸収液による排ガスの脱硫性能が低下する虞がある。
５）幾つかの実施形態では、上記１）～４）の何れかに記載のろ布の目詰まり抑制方法（１）であって、
前記閾値（ＵＴ１）は、１００ｍＶ以上６００ｍＶ以下の範囲内にある。
上記５）の方法によれば、上記１）に記載の薬剤添加ステップ（Ｓ２Ａ）において、閾値を１００ｍＶ以上６００ｍＶ以下の範囲内とすることで、マンガン過酸化物の析出を効果的に抑制できる。また、上記２）に記載の薬剤添加ステップ（Ｓ２Ｂ）において、閾値を１００ｍＶ以上６００ｍＶ以下の範囲内とすることで、吸収液が過酸化状態となった際に速やかに薬剤の添加を開始できるため、マンガン過酸化物の析出を抑制でき、且つ析出したマンガン過酸化物を効果的に溶解できる。
６）本開示の少なくとも一実施形態にかかる排煙脱硫システム（１０）は、
燃焼装置（１１）から排出される排ガスを脱硫するように構成された排煙脱硫システム（１０）であって、
内部に導入される前記排ガスに吸収液を気液接触させるように構成された吸収塔（２０Ａ）であって、前記排ガスに接触させた前記吸収液が貯留される液だまり部（２１Ｂ）を内部に含む吸収塔（２０Ａ）と、
前記液だまり部（２１Ｂ）における化学反応により生成された副産物を含む前記吸収液をろ布（３１）により固液分離するように構成された固液分離装置（３０）と、
前記排ガスに接触させた前記吸収液の酸化還元電位を取得するように構成された酸化還元電位取得装置（５０）と、
前記吸収液の酸化還元電位を低下させる薬剤を前記液だまり部（２１Ｂ）に送るように構成された薬剤供給ライン（６０）と、
前記薬剤供給ライン（６０）を通り、前記液だまり部（２１Ｂ）に送られる前記薬剤の量を調整可能に構成された薬剤供給量調整装置（７０）と、を備え、
前記薬剤供給量調整装置（７０）は、前記酸化還元電位取得装置（５０）が取得する前記酸化還元電位の値（Ｖ１）が閾値（ＵＴ１）を超えないように、前記液だまり部（２１Ｂ）に送られる前記薬剤の量を調整するように構成された。
上記６）の構成によれば、薬剤供給量調整装置は、吸収液の酸化還元電位の値が閾値を超えないように、薬剤供給ラインを通り、液だまり部に送られる薬剤の量を調整する。これにより、液だまり部に貯留する吸収液が過酸化状態となりマンガン過酸化物を析出することを抑制できる。ろ布よりも吸収液の流れ方向における上流側に位置する液だまり部において、ろ布を覆う膜の主成分であるマンガン過酸化物の析出を抑制することで、ろ布の表面を覆う膜の生成を抑制できるため、ろ布の目詰まりを抑制できる。ろ布の目詰まりを抑制することで、石膏スラリーを脱水して得られる石膏の含水率の増加を抑制できるため、石膏の品質低下を抑制できる。
７）本開示の少なくとも一実施形態にかかる排煙脱硫システム（１０）は、
燃焼装置（１１）から排出される排ガスを脱硫するように構成された排煙脱硫システム（１０）であって、
内部に導入される前記排ガスに吸収液を気液接触させるように構成された吸収塔（２０Ａ）であって、前記排ガスに接触させた前記吸収液が貯留される液だまり部（２１Ｂ）を内部に含む吸収塔（２０Ａ）と、
前記液だまり部における化学反応により生成された副産物を含む前記吸収液をろ布（３１）により固液分離するように構成された固液分離装置（３０）と、
前記排ガスに接触させた前記吸収液の酸化還元電位を取得するように構成された酸化還元電位取得装置（５０）と、
前記吸収液の酸化還元電位を低下させる薬剤を前記液だまり部（２１Ｂ）に送るように構成された薬剤供給ライン（６０）と、
前記薬剤供給ライン（６０）を通り、前記液だまり部（２１Ｂ）に送られる前記薬剤の量を調整可能に構成された薬剤供給量調整装置（７０）と、を備え、
前記薬剤供給量調整装置（７０）は、前記酸化還元電位取得装置（５０）が取得した前記酸化還元電位の値（Ｖ１）が閾値（ＵＴ１）を超えた場合に、前記酸化還元電位取得装置（５０）が取得する前記酸化還元電位の値（Ｖ１）が所定期間に亘り前記閾値（ＵＴ１）よりも低い設定範囲（Ｒ２）内となるように、前記液だまり部（２１Ｂ）に送られる前記薬剤の量を調整するように構成された。
吸収液の酸化還元電位の値（Ｖ１）が閾値（ＵＴ１）を超えるような過酸化状態になると、吸収液中に含まれるマンガン成分がマンガン過酸化物として析出する虞がある。マンガン過酸化物を含有する吸収液が下流側に位置するろ布（３１）に送られると、ろ布（３１）が目詰まりする虞がある。上記７）の構成によれば、薬剤供給量調整装置（７０）は、吸収液の酸化還元電位の値（Ｖ１）が、所定期間に亘り閾値（ＵＴ１）よりも低い設定範囲（Ｒ２）内に収まるように、薬剤供給ライン（６０）を通り、液だまり部（２１Ｂ）に送られる薬剤の量を調整する。これにより、液だまり部に貯留する吸収液から析出したマンガン過酸化物を溶解できる。ろ布よりも吸収液の流れ方向における上流側に位置する液だまり部において、ろ布を覆う膜の主成分であるマンガン過酸化物を溶解することで、ろ布の表面を覆う膜の生成を抑制できるため、ろ布の目詰まりを抑制できる。ろ布の目詰まりを抑制することで、石膏スラリーを脱水して得られる石膏の含水率の増加を抑制できるため、石膏の品質低下を抑制できる。
１ ろ布の目詰まり抑制方法
１０ 排煙脱硫システム
１１ 燃焼装置
１２ 排ガス導入ライン
１３ 煙突
１４ 排ガス排出ライン
１５ 石灰石スラリー供給ライン
１５１ 石灰石スラリータンク
１５２ 石灰石スラリー供給配管
１５３ バルブ
１６ 吸収液循環ライン
１６１ 吸収液循環配管
１６２ 循環ポンプ
１７ 吸収液抜き出しライン
１７１ 吸収液抜き出し配管
１７２ 抜出ポンプ
２０ 排煙脱硫装置
２０Ａ 吸収塔
２１ 内部空間
２１Ａ 気液接触部
２１Ｂ 液だまり部
２２ 吸収塔本体
２２１，２２２ 吸収液抜出口
２２３ ノズル挿通口
２２４ 石灰石スラリー供給口
２２５ 薬剤供給口
２３ 排ガス導入口
２４ 排ガス排出口
２５ ミストエリミネータ
２６ 噴霧装置
２６１ 噴霧管
２６２ 噴霧ノズル
２６３ 噴霧口
２７ 気体供給装置
２７１ ノズル
２７２ ポンプ
２７３ 調整バルブ
２７４ 吹き出し口
３０ 固液分離装置
３１ ろ布
３１１ 被支持部
３１２ 上面
３２ 搬送ベルト
３２１ 上面
３２２ 支持部
３３ 搬送装置
３４ 石膏スラリー供給装置
３４１ 石膏スラリー供給部
３４２ 石膏スラリー供給配管
３５ ケーキ洗浄装置
３５１ ケーキ洗浄液供給部
３５２ ケーキ洗浄液供給配管
３５３ ポンプ
３６ 蒸気供給装置
３６１ 蒸気供給部
３７ ドラム
３８ モータ
３９ ガイドローラ
４０ 脱水部
４１ 脱水装置
４１１ 脱水室
４１２ 真空ポンプ
４１３ 減圧配管
４１４ 真空タンク
４２ 貯留槽
４３ 石膏排出部
５０ 酸化還元電位取得装置
６０ 薬剤供給ライン
６１ 薬剤貯留装置
６２ 薬剤供給配管
７０ 薬剤供給量調整装置
７１ 薬剤供給量調整部
７１Ａ バルブ
７２ 制御装置
７３ データベース部
７４ 薬剤供給量指示部
８０ 還元剤による洗浄装置
８１ 還元剤供給部
８２ 還元剤貯留槽
８３ 還元剤供給配管
８４ 還元剤供給ポンプ
９０ ろ布洗浄水による洗浄装置
９１ ろ布洗浄水供給部
９２ ろ布洗浄水供給配管
９３ 洗浄水供給ポンプ
９４ ろ布洗浄液受け部
９５ ろ布洗浄液排出配管
ＩＴ１ 中間閾値
ＬＴ１，ＬＴ２ 下限閾値
Ｐ１ 点
Ｒ１ 適正範囲
Ｒ２ 設定範囲
ＲＡ 還元剤
Ｓ１ 酸化還元電位取得ステップ
Ｓ２，Ｓ２Ａ，Ｓ２Ｂ 薬剤添加ステップ
Ｓ３ 洗浄ステップ
ＵＴ１ 閾値
ＵＴ２ 上限閾値
Ｖ１ 吸収液の酸化還元電位の値

Claims (7)

  1. 燃焼装置から排出される排ガスと吸収液とを接触させるように構成された排煙脱硫装置で副生される石膏スラリーから水分を分離するろ布の目詰まり抑制方法であって、
    前記排ガスに接触させた前記吸収液の酸化還元電位を取得する酸化還元電位取得ステップと、
    前記酸化還元電位取得ステップで取得される前記酸化還元電位の値が、閾値を超えないように前記吸収液の酸化還元電位を低下させる薬剤を前記吸収液に添加する薬剤添加ステップと、を備える
    ろ布の目詰まり抑制方法。
  2. 燃焼装置から排出される排ガスと吸収液とを接触させるように構成された排煙脱硫装置で副生される石膏スラリーから水分を分離するろ布の目詰まり抑制方法であって、
    前記排ガスに接触させた前記吸収液の酸化還元電位を取得する酸化還元電位取得ステップと、
    前記酸化還元電位取得ステップで取得される前記酸化還元電位の値が、閾値を超えた後に前記吸収液への前記吸収液の酸化還元電位を低下させる薬剤の添加を開始、又は前記薬剤の添加量を増量し、前記酸化還元電位取得ステップで取得される前記酸化還元電位の値が、所定期間に亘り前記閾値よりも低い上限閾値と前記上限閾値よりも低い下限閾値とにより規定された設定範囲内となるように、前記吸収液への前記薬剤の添加量を調整する薬剤添加ステップと、を備える
    ろ布の目詰まり抑制方法。
  3. 燃焼装置から排出される排ガスと吸収液とを接触させるように構成された排煙脱硫装置で副生される石膏スラリーから水分を分離するろ布の目詰まり抑制方法であって、
    前記排ガスに接触させた前記吸収液の酸化還元電位を取得する酸化還元電位取得ステップと、
    前記酸化還元電位取得ステップで取得される前記酸化還元電位の値が、閾値を超えた後に前記吸収液への前記吸収液の酸化還元電位を低下させる薬剤の添加を開始、又は前記薬剤の添加量を増量し、前記酸化還元電位取得ステップで取得される前記酸化還元電位の値が、所定期間に亘り前記閾値よりも低い設定範囲内となるように、前記吸収液への前記薬剤の添加量を調整する薬剤添加ステップと、
    前記酸化還元電位取得ステップで取得される前記酸化還元電位の値が前記閾値を超えた後に、マンガン過酸化物を還元させる還元性を有する還元剤を前記ろ布に接触させるろ布洗浄ステップと、を備える
    ろ布の目詰まり抑制方法。
  4. 前記設定範囲は、５０ｍＶ以上２５０ｍＶ以下の範囲内にある
    請求項２又は３に記載のろ布の目詰まり抑制方法。
  5. 前記閾値は、１００ｍＶ以上６００ｍＶ以下の範囲内にある
    請求項１乃至４の何れか１項に記載のろ布の目詰まり抑制方法。
  6. 燃焼装置から排出される排ガスを脱硫するように構成された排煙脱硫システムであって、
    内部に導入される前記排ガスに吸収液を気液接触させるように構成された吸収塔であって、前記排ガスに接触させた前記吸収液が貯留される液だまり部を内部に含む吸収塔と、
    前記液だまり部における化学反応により生成された副産物を含む前記吸収液をろ布により固液分離するように構成された固液分離装置と、
    前記排ガスに接触させた前記吸収液の酸化還元電位を取得するように構成された酸化還元電位取得装置と、
    前記吸収液の酸化還元電位を低下させる薬剤を前記液だまり部に送るように構成された薬剤供給ラインと、
    前記薬剤供給ラインを通り、前記液だまり部に送られる前記薬剤の量を調整可能に構成された薬剤供給量調整装置と、を備え、
    前記薬剤供給量調整装置は、前記酸化還元電位取得装置が取得する前記酸化還元電位の値が閾値を超えないように、前記液だまり部に送られる前記薬剤の量を調整するように構成された
    排煙脱硫システム。
  7. 燃焼装置から排出される排ガスを脱硫するように構成された排煙脱硫システムであって、
    内部に導入される前記排ガスに吸収液を気液接触させるように構成された吸収塔であって、前記排ガスに接触させた前記吸収液が貯留される液だまり部を内部に含む吸収塔と、
    前記液だまり部における化学反応により生成された副産物を含む前記吸収液をろ布により固液分離するように構成された固液分離装置と、
    前記排ガスに接触させた前記吸収液の酸化還元電位を取得するように構成された酸化還元電位取得装置と、
    前記吸収液の酸化還元電位を低下させる薬剤を前記液だまり部に送るように構成された薬剤供給ラインと、
    前記薬剤供給ラインを通り、前記液だまり部に送られる前記薬剤の量を調整可能に構成された薬剤供給量調整装置と、を備え、
    前記薬剤供給量調整装置は、前記酸化還元電位取得装置が取得した前記酸化還元電位の値が閾値を超えた場合に、前記酸化還元電位取得装置が取得する前記酸化還元電位の値が所定期間に亘り前記閾値よりも低い上限閾値と前記上限閾値よりも低い下限閾値とにより規定された設定範囲内となるように、前記液だまり部に送られる前記薬剤の量を調整するように構成された
    排煙脱硫システム。
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