JPH01119328A - So↓2含有排ガスからso↓2を除去する方法 - Google Patents
So↓2含有排ガスからso↓2を除去する方法Info
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- JPH01119328A JPH01119328A JP62275656A JP27565687A JPH01119328A JP H01119328 A JPH01119328 A JP H01119328A JP 62275656 A JP62275656 A JP 62275656A JP 27565687 A JP27565687 A JP 27565687A JP H01119328 A JPH01119328 A JP H01119328A
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Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はSO鵞金含有排ガスらSo、を除去する方法に
関し、特に燃焼排ガス、硫酸工場やその他のプロセスオ
フガスからso、 y除去する方法に関する。
関し、特に燃焼排ガス、硫酸工場やその他のプロセスオ
フガスからso、 y除去する方法に関する。
石炭、石油等化石燃料に含まれる8分は燃焼過程で酸素
と反応してSO鵞となり燃焼排ガスの中に含まれて系外
に放出され、光化学スモッグ、酸性雨の原因となり広く
環境を汚染する。このため、環境への併カスの放出にろ
たっては規制値を設けてSO8の排ガスからの除去を義
務付けている。
と反応してSO鵞となり燃焼排ガスの中に含まれて系外
に放出され、光化学スモッグ、酸性雨の原因となり広く
環境を汚染する。このため、環境への併カスの放出にろ
たっては規制値を設けてSO8の排ガスからの除去を義
務付けている。
SO,の除去技術、すなわち脱硫法として最も広く普及
しているのはSO3のアルカリ水溶液に可溶な性質を利
用して、 Ca(OH)1水溶液にSO2を吸収して除
去させてCa804の形で回収する石灰・石膏法である
。
しているのはSO3のアルカリ水溶液に可溶な性質を利
用して、 Ca(OH)1水溶液にSO2を吸収して除
去させてCa804の形で回収する石灰・石膏法である
。
この方法の火力発電設備への一適用例について説明する
。エアヒータで150′cまで熱を回収された排ガスは
気液接触塔に導かれて、上昇する併カスと下降するCa
(OH)雪溶液とが接触しCa5Osの形でSo!は吸
収される。80.の吸収が進行するとpHが下降しpH
5以下では急速にSo雪溶解度が低下して吸収能が低下
するため、連続的にCa、(OH)* t−メークアッ
プする。又Ca803は高pH側で溶解度が低く連続的
に析出するため、循環液はスラリーとなり、これ?g!
、気酸化してCa804とした後ろ過分離して取シ出す
ようにして操作される。
。エアヒータで150′cまで熱を回収された排ガスは
気液接触塔に導かれて、上昇する併カスと下降するCa
(OH)雪溶液とが接触しCa5Osの形でSo!は吸
収される。80.の吸収が進行するとpHが下降しpH
5以下では急速にSo雪溶解度が低下して吸収能が低下
するため、連続的にCa、(OH)* t−メークアッ
プする。又Ca803は高pH側で溶解度が低く連続的
に析出するため、循環液はスラリーとなり、これ?g!
、気酸化してCa804とした後ろ過分離して取シ出す
ようにして操作される。
従来の湿式石灰・石膏法には本質的に下記のような問題
点がめる・ ■ プラントの熱効率の低下 前述の如〈従来の石灰・石膏法の脱硫装置はエアヒータ
の後流の排ガス温度が約150℃の位置に約70℃の温
度条件を保つように設置されている。約150℃から約
70℃までのa度降下は脱硫装置の気−液接触塔での水
溶液の蒸発によるもので熱回収はなされない。すなわち
、このようにするの拡排ガス中のSO,、O,濃度に依
存して若干変わるが、熱交換器によって約150℃の排
ガスから熱回収によって排ガス温度を約70℃に低下さ
せようとすると、下記第1式及び第2式によってams
oaが生成され、 802 + 7201−803 ・・・・(第1
式)80、 4 )1.0−+ H意804 ・・
・・(第2式)とのH2SO,が熱交換器を腐食させる
ため、高価な耐酸性熱交換器を採用している一部のプラ
ントを除いて熱交換器で熱回収することなく、比較的高
温の併ガスtそのま\脱硫装置に導くようにしているの
でるる〇 この丸め、脱硫後の排ガスは70℃程度しかな(、煙突
からの上昇エネルギーが不足するため、再度100℃以
上に昇温する必要がるり、プラントの熱効率が悪い。
点がめる・ ■ プラントの熱効率の低下 前述の如〈従来の石灰・石膏法の脱硫装置はエアヒータ
の後流の排ガス温度が約150℃の位置に約70℃の温
度条件を保つように設置されている。約150℃から約
70℃までのa度降下は脱硫装置の気−液接触塔での水
溶液の蒸発によるもので熱回収はなされない。すなわち
、このようにするの拡排ガス中のSO,、O,濃度に依
存して若干変わるが、熱交換器によって約150℃の排
ガスから熱回収によって排ガス温度を約70℃に低下さ
せようとすると、下記第1式及び第2式によってams
oaが生成され、 802 + 7201−803 ・・・・(第1
式)80、 4 )1.0−+ H意804 ・・
・・(第2式)とのH2SO,が熱交換器を腐食させる
ため、高価な耐酸性熱交換器を採用している一部のプラ
ントを除いて熱交換器で熱回収することなく、比較的高
温の併ガスtそのま\脱硫装置に導くようにしているの
でるる〇 この丸め、脱硫後の排ガスは70℃程度しかな(、煙突
からの上昇エネルギーが不足するため、再度100℃以
上に昇温する必要がるり、プラントの熱効率が悪い。
■ スケールアップ因子
脱硫装置は火力発電プラントではボイラ、タービンと並
ぶ主要構成機器となっておシ、脱硫装置の設備費は燃焼
排ガス量のα5〜α7乗に比例するといわれている。そ
のため脱硫装置を小型化することが要望されている。
ぶ主要構成機器となっておシ、脱硫装置の設備費は燃焼
排ガス量のα5〜α7乗に比例するといわれている。そ
のため脱硫装置を小型化することが要望されている。
以上の問題点を解決するため、
I)硫酸無点よりも高i側でSO雪を除去して、硫rI
N、腐食の問題な(100℃以下の排ガス中の水分のI
lk縮温度までの熱交換による熱回収を可能とするO 1)排ガス會全歓脱硫装置に通すのではなく、−度排ガ
ス中の803を除去濃縮して排ガス量を低減し、これを
石灰・石膏法等の湿式法で固体又は液体の形で回収し、
脱硫装置上小型化する。
N、腐食の問題な(100℃以下の排ガス中の水分のI
lk縮温度までの熱交換による熱回収を可能とするO 1)排ガス會全歓脱硫装置に通すのではなく、−度排ガ
ス中の803を除去濃縮して排ガス量を低減し、これを
石灰・石膏法等の湿式法で固体又は液体の形で回収し、
脱硫装置上小型化する。
等が実現できる方法の出現が強く要望されているO
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は上記要望に応じてなされたものでおって、本発
明は大気圧近傍にある80雪含有排ガスを、150〜5
00℃の温度域での一定温度条件下で尚ケイ素含有無機
多孔体よりなる吸着剤と接触させて、該吸着剤に5Os
t−吸着させ、次いで80雪を吸着した吸着剤を(LO
5〜α3ataの脱着圧力条件において該吸着剤管再生
すると共に濃縮された80冨含有ガスを採取することを
特徴とするSO3含有排ガスから803を除去する方法
で6る。
明は大気圧近傍にある80雪含有排ガスを、150〜5
00℃の温度域での一定温度条件下で尚ケイ素含有無機
多孔体よりなる吸着剤と接触させて、該吸着剤に5Os
t−吸着させ、次いで80雪を吸着した吸着剤を(LO
5〜α3ataの脱着圧力条件において該吸着剤管再生
すると共に濃縮された80冨含有ガスを採取することを
特徴とするSO3含有排ガスから803を除去する方法
で6る。
80mは吸着ガス成分の観点からfl HIO、NH3
等と同程度の強吸着成分でめる・このため、 SO。
等と同程度の強吸着成分でめる・このため、 SO。
の吸着tは高濃度(分圧)1mで飽和し、低濃度(分圧
)側ではほぼ分圧に比例して変化するので、脱着操作は
真空減圧領域で行なう方が能率がよい。又、このような
強吸着成分では低温では高濃K(分圧)側で飽和するが
、高温では次第に濃度に比例して吸着量の増大する直線
形となるので圧力スイング法にとって都合のよい挙動t
−取る。
)側ではほぼ分圧に比例して変化するので、脱着操作は
真空減圧領域で行なう方が能率がよい。又、このような
強吸着成分では低温では高濃K(分圧)側で飽和するが
、高温では次第に濃度に比例して吸着量の増大する直線
形となるので圧力スイング法にとって都合のよい挙動t
−取る。
又排ガスからのSO!吸着は、吸着剤には水蒸気が共吸
着するため、吸着剤の細孔で硫酸が生成し、吸着剤の結
晶が破壊される恐れがめる。
着するため、吸着剤の細孔で硫酸が生成し、吸着剤の結
晶が破壊される恐れがめる。
そのため、吸着剤としては耐硫酸性を有する高シリカ/
アルミナ比を有するゼオライト(ZSM−5,Yfiゼ
オライト)、天然モルデナイト、シリカゲル等が使用可
能である。又使用にめたりてはH,Oの吸着の増大しな
い高温側が好ましい。特にシリカゲルでは100℃以下
の吸脱着操作で破砕を起す0又Y型ゼオライト、天然モ
ルデナイトでは′500℃以上で熱的劣化が激しいO 以上のように吸着剤の使用にあたってはプラント側から
要求される諸条件、特に排ガス中SO,濃度、eR素譲
度により脱硫装置の最適設置場所が決められるため、こ
れに対応した吸着剤の選定が必要でろる〇 以下、本発明の一実施態様のフローを示す第1図によっ
て、排ガス量100.000 Nm”/h 。
アルミナ比を有するゼオライト(ZSM−5,Yfiゼ
オライト)、天然モルデナイト、シリカゲル等が使用可
能である。又使用にめたりてはH,Oの吸着の増大しな
い高温側が好ましい。特にシリカゲルでは100℃以下
の吸脱着操作で破砕を起す0又Y型ゼオライト、天然モ
ルデナイトでは′500℃以上で熱的劣化が激しいO 以上のように吸着剤の使用にあたってはプラント側から
要求される諸条件、特に排ガス中SO,濃度、eR素譲
度により脱硫装置の最適設置場所が決められるため、こ
れに対応した吸着剤の選定が必要でろる〇 以下、本発明の一実施態様のフローを示す第1図によっ
て、排ガス量100.000 Nm”/h 。
SO,濃度500ppm、発電量35,0OOkWのボ
イラタービン発電設備から発生する燃焼排ガ。
イラタービン発電設備から発生する燃焼排ガ。
スからの80.の除去方法について説明する。
ボイラ1t−出た?#TJ温の排ガスは圧力t05at
m程度の大気圧近傍の低圧でガス量約+ 00. OO
ONm”/hが流路2′Ii−通じて吸着塔5A、5B
1わυのパルプ51に至る。この時、これら吸着塔5A
、5Bまわりのパルプ31〜38のうち、パルプ51,
55.56及び38が開状態にろっで、パルプ51を経
て吸着塔5Aに入った併ガスから吸着塔5A入口温度と
ほぼ同一の温度で吸着剤であるシリカゲル6Aにより
803に除去され、吸着塔5人の出口からは入口援度の
約17100、すなわち5 ppm程度の803濃度に
浄化された排ガスとしてパルプ55から吸着塔5A外に
流過する。
m程度の大気圧近傍の低圧でガス量約+ 00. OO
ONm”/hが流路2′Ii−通じて吸着塔5A、5B
1わυのパルプ51に至る。この時、これら吸着塔5A
、5Bまわりのパルプ31〜38のうち、パルプ51,
55.56及び38が開状態にろっで、パルプ51を経
て吸着塔5Aに入った併ガスから吸着塔5A入口温度と
ほぼ同一の温度で吸着剤であるシリカゲル6Aにより
803に除去され、吸着塔5人の出口からは入口援度の
約17100、すなわち5 ppm程度の803濃度に
浄化された排ガスとしてパルプ55から吸着塔5A外に
流過する。
この時、glL層塔5Bには803で吸着飽和したam
剤のシリカゲル6Bが充填されており、再生の初期には
吸着塔5A、5Bまわシのパルプ56は閉じられており
、パルプ58%X空ポンプ7で吸着塔5Bは真空に専か
れる。真空ポンプ7の入口に設置された熱交換器8は脱
着ガスの!度ヲ下げて真空ポンプ7の効″4を上げると
共に、脱硫後の排ガスを熱交換器17で昇温して煙突1
4からの上昇エネルギーを与えるものでるる。
剤のシリカゲル6Bが充填されており、再生の初期には
吸着塔5A、5Bまわシのパルプ56は閉じられており
、パルプ58%X空ポンプ7で吸着塔5Bは真空に専か
れる。真空ポンプ7の入口に設置された熱交換器8は脱
着ガスの!度ヲ下げて真空ポンプ7の効″4を上げると
共に、脱硫後の排ガスを熱交換器17で昇温して煙突1
4からの上昇エネルギーを与えるものでるる。
吸着塔5Bの圧力が所定の真空正方に達すると吸着剤の
シリカゲル6Bの再生率を更に上昇させるため、減圧弁
4、パルプ56を通じて清#な排ガス熱交換いて吸着塔
5Bの80.の分圧全署しく下げてso、 2除去する
操作上行う。この操作t−5〜30分続けた後、吸着塔
5A、5Bまわりのパルプ55.57及び54t−問い
て吸着塔5Aで再生を、吸着塔5BでSO鵞の吸着除去
を行ない、以後2塔5A、5Bt−切り換えて連続的に
80. t−除去する。
シリカゲル6Bの再生率を更に上昇させるため、減圧弁
4、パルプ56を通じて清#な排ガス熱交換いて吸着塔
5Bの80.の分圧全署しく下げてso、 2除去する
操作上行う。この操作t−5〜30分続けた後、吸着塔
5A、5Bまわりのパルプ55.57及び54t−問い
て吸着塔5Aで再生を、吸着塔5BでSO鵞の吸着除去
を行ない、以後2塔5A、5Bt−切り換えて連続的に
80. t−除去する。
パルプ53又はバルブ37會通じて流路した高温の清浄
な併ガスは、清浄排ガス流路9を通じてエアヒータ10
に至り、ボイラ1用の空気11と熱交換して降温し吸引
ファン12%流路13、煙突14から系外に放出される
@この時、エアヒータ10での空気−排ガス熱交換では
80、が除去されているため、酸露点腐食の問題にわず
られされることな(,100℃以下の低温までの熱交換
が可能となる〇 一方真空ボンプ7で10〜1oo倍にso黛が濃縮され
た排ガスは湿式脱硫装置(この場合は石灰・石膏法系)
15の脱硫済排ガス16と熱交換器17で熱交換されて
降温し、湿式脱硫装置15に入りSOXは石膏18とし
て回収され、脱硫済併ガス16は熱交換器17及び8で
昇温され煙突14から放出されるのは前述した通りでめ
る。なおエアヒータ10の空気11の上流に設置されて
いるファン19は空気に約1.1atm程度の正圧會与
える押し出しファンである。
な併ガスは、清浄排ガス流路9を通じてエアヒータ10
に至り、ボイラ1用の空気11と熱交換して降温し吸引
ファン12%流路13、煙突14から系外に放出される
@この時、エアヒータ10での空気−排ガス熱交換では
80、が除去されているため、酸露点腐食の問題にわず
られされることな(,100℃以下の低温までの熱交換
が可能となる〇 一方真空ボンプ7で10〜1oo倍にso黛が濃縮され
た排ガスは湿式脱硫装置(この場合は石灰・石膏法系)
15の脱硫済排ガス16と熱交換器17で熱交換されて
降温し、湿式脱硫装置15に入りSOXは石膏18とし
て回収され、脱硫済併ガス16は熱交換器17及び8で
昇温され煙突14から放出されるのは前述した通りでめ
る。なおエアヒータ10の空気11の上流に設置されて
いるファン19は空気に約1.1atm程度の正圧會与
える押し出しファンである。
第2図は吸着塔温度を350℃に設定した時の、吸着塔
入口SO3#度500 ppmの排ガスに対し、吸着塔
出口SO寞濃度5 ppmの排ガスに保つために必要な
吸着剤(この場合、シリカゲルを使用;以下、吸着剤は
全てシリカゲルである)童と再生圧力の関係を示す図表
である。第2図から、再生圧力が低圧(高真空圧)程、
吸着剤の使装置が少なくてすむことが判る。
入口SO3#度500 ppmの排ガスに対し、吸着塔
出口SO寞濃度5 ppmの排ガスに保つために必要な
吸着剤(この場合、シリカゲルを使用;以下、吸着剤は
全てシリカゲルである)童と再生圧力の関係を示す図表
である。第2図から、再生圧力が低圧(高真空圧)程、
吸着剤の使装置が少なくてすむことが判る。
第3図は第1図と同一条件(入口So、 温度500p
pm、出ロ803濃度5 ppm )での脱着ガス量と
再生圧力の関係を示す図表でろり、第4図はその時の消
費電力と再生圧力の関係を示す図表でるる。第5図から
判るように、再生圧力が低い程説着ガス量は減少し%i
%濃度に濃縮し得るため、後方に設置される湿式脱硫装
置の容量が小さくてすむ。そのため(L 5 ata以
上の圧力は脱着ガス量が増大し経済を失うので好ましく
ない。又、逆にl O5ata以下の高真空下では第4
図から判るように消費電力が急速に増大し、向じ(経済
的に好ましくない。
pm、出ロ803濃度5 ppm )での脱着ガス量と
再生圧力の関係を示す図表でろり、第4図はその時の消
費電力と再生圧力の関係を示す図表でるる。第5図から
判るように、再生圧力が低い程説着ガス量は減少し%i
%濃度に濃縮し得るため、後方に設置される湿式脱硫装
置の容量が小さくてすむ。そのため(L 5 ata以
上の圧力は脱着ガス量が増大し経済を失うので好ましく
ない。又、逆にl O5ata以下の高真空下では第4
図から判るように消費電力が急速に増大し、向じ(経済
的に好ましくない。
第5図は入ロ803濃度500ppm、出口SO。
濃度5 ppmに保ちつつ再生圧力i−(L 1 at
mにして吸着塔温度を変更した時の吸着塔温度と吸着剤
使用量の関係を示す図表でるる@この第5図より、吸着
塔温度が130℃以下で脱着工程での障害により吸着剤
の使用量が増大し、又500℃以上では吸着量の減少に
よシ吸着剤の使用量が増大することが判る。
mにして吸着塔温度を変更した時の吸着塔温度と吸着剤
使用量の関係を示す図表でるる@この第5図より、吸着
塔温度が130℃以下で脱着工程での障害により吸着剤
の使用量が増大し、又500℃以上では吸着量の減少に
よシ吸着剤の使用量が増大することが判る。
以上の結果に基づき、従来法によって
100、000 Nm”/hの排ガスを直接湿式脱硫装
置で脱硫するケースと、本発明の一実施例である1 0
0.000 Nm”/h O排ガxta度350C1再
生圧力α1 atmの圧力スイング方式(P8A)で1
0.0 OONet”/h b 80* 111度57
01−に濃縮してから湿式脱硫装置で脱硫するケースに
ついて表にて設備費、変動費を概略比較した◎脅 従来
法の湿式脱硫装置の設備費t−1とする。
置で脱硫するケースと、本発明の一実施例である1 0
0.000 Nm”/h O排ガxta度350C1再
生圧力α1 atmの圧力スイング方式(P8A)で1
0.0 OONet”/h b 80* 111度57
01−に濃縮してから湿式脱硫装置で脱硫するケースに
ついて表にて設備費、変動費を概略比較した◎脅 従来
法の湿式脱硫装置の設備費t−1とする。
脅骨 従来法の発電電力t−1とする。
第1図は本発明の一笑施態様を示す概略図、第2図は吸
着剤必要量と再生圧力との関係を示す図表、第3図は脱
着ガス皺と再生圧力との関係を示す図表、第4図は消費
電力と再生圧力との関係を示す図表、第5図は吸着剤使
用量と吸着塔温度との関係を示す図表である。
着剤必要量と再生圧力との関係を示す図表、第3図は脱
着ガス皺と再生圧力との関係を示す図表、第4図は消費
電力と再生圧力との関係を示す図表、第5図は吸着剤使
用量と吸着塔温度との関係を示す図表である。
Claims (1)
- 大気圧近傍にあるSO_2含有排ガスを、130〜50
0℃の温度域での一定温度条件下で高ケイ素含有無機多
孔体よりなる吸着剤と接触させて、該吸着剤にSO_2
を吸着させ、次いでSO_2を吸着した吸着剤を0.0
5〜0.3ataの脱着圧力条件において該吸着剤を再
生すると共に濃縮されたSO_2含有ガスを採取するこ
とを特徴とするSO_2含有排ガスからSO_2を除去
する方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62275656A JPH07106297B2 (ja) | 1987-11-02 | 1987-11-02 | So▲下2▼含有排ガスからso▲下2▼を除去する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62275656A JPH07106297B2 (ja) | 1987-11-02 | 1987-11-02 | So▲下2▼含有排ガスからso▲下2▼を除去する方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01119328A true JPH01119328A (ja) | 1989-05-11 |
JPH07106297B2 JPH07106297B2 (ja) | 1995-11-15 |
Family
ID=17558505
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62275656A Expired - Fee Related JPH07106297B2 (ja) | 1987-11-02 | 1987-11-02 | So▲下2▼含有排ガスからso▲下2▼を除去する方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07106297B2 (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4930274A (ja) * | 1972-07-11 | 1974-03-18 | ||
JPS505269A (ja) * | 1973-05-21 | 1975-01-20 |
-
1987
- 1987-11-02 JP JP62275656A patent/JPH07106297B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4930274A (ja) * | 1972-07-11 | 1974-03-18 | ||
JPS505269A (ja) * | 1973-05-21 | 1975-01-20 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07106297B2 (ja) | 1995-11-15 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |