JPH01203026A - 湿式排煙脱硫装置とその吸収液および冷却除塵液 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、大気汚染公害防止装置に係り、特に用水量の
低減を容易にした石灰−石膏法湿式排煙脱硫装置とその
装置に使用される脱硫吸収液及び冷却除塵液に関する。

〔従来の技術〕

大気汚染公害防止の点から、発電ボイラ等の硫黄分を比
較的多く含む燃料を燃焼させる大型装置においては、排
ガス中の硫黄酸化物（ＳＯ□又はＳ　Ｏ３、以下ＳＯ８
と記述する）を低減するための排煙脱硫装置が多く設置
されている。第５図は排煙脱硫装置のうち最も多く設置
されている石灰−石膏法湿式排煙脱硫装置のシステムフ
ローを示す。第５図において、１は吸収塔、２はデミス
タ、３はＳ　Ｏ１１吸収部、４は冷却除塵部、５は石灰
石スラリ供給系、６は吸収塔タンク、８は補給水供給系
、１０は石膏反応槽、１３は排水処理設備であり、ボイ
ラ１５からのボイラ排ガス１６中のＳＯ８は、Ｓ　Ｏｘ
吸収部３において噴霧される石灰石スラリを含む吸収液
により吸収され、ＳＯｘを吸収した吸収液の一部は石膏
反応槽１０から石膏回収系９により回収される。

このような脱硫装置は、脱硫率が９５％以上と高いこと
が特長であり、副生石膏を再利用できる利点もあり、大
気汚染防止上極めて有効であるため、数多くのプラント
が稼動している。

しかしながら、現状のプラントシステムの問題点は、吸
収液や冷却除塵液等に用いる用水量がブローする排水量
にある。発電量が１００万ｋＷｈのボイラに設置しであ
る脱硫装置では、ブローする排水量、すなわち補給する
用水量は、４０　ｔｏｎ／ｈ　　（＝９６０ｔｏｎ　７
日　＝２８，８００ｔｏｎ／月）にも昇り、多量の清浄
淡水が供給できない地域や、大型の排水処理設備が設置
できない地域には建設できないという問題点があった。

特に中近東や西欧、国内では、都市近郊などのように清
浄淡水を多量に準備できない地域では、排水量を極力低
減させた低排水型脱硫装置が切望されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

排水量を従来技術の１／１０〜１／１００に低減できれ
は、その分排水処理設備が小型化でき、処理用薬品や用
水量が１／１０〜１／１００になるが、吸収液等に含ま
れるＣ２−などの不純物濃度は、１０〜１００倍に濃縮
され、現用構造材料Ｍｏの５ＵＳ３１６Ｌが使用されて
いる。）に腐食が生じることになり使用することができ
ない。

石炭焚ボイラ排煙脱硫装置の従来型のプラントの場合、
Ｃｊ２−およびＦ−の代表的な最大濃度は、それぞれ５
００ｐｐｍおよび２０　ｐ　ｐｍであることから、低排
水型の排煙脱硫プラントの場合、それぞれ５０．ＯＯＯ
ｐｐｍ（５％）および２，０００ｐｐｍ（０，２％）近
くまで濃縮されることになる。

一方、補給水として清浄淡水の代わりに海水を利用でき
れば、多量の淡水が不要になり、淡水の少ない地域でも
設置することができるようになる。

しかし、腐食を考慮して採用されていない。

このような高Ｃｌ−および高Ｆ−を含む脱硫吸収液環境
では、耐食性を有する材料は、テフロン等のフッ素樹脂
やエポキシ樹脂等の有機構成材料、セラミックスおよび
ハステロイ等の高Ｎｉ高Ｃｒ高Ｍｏ１Ｊやチタンである
。しかし、有機材料は強度上構造材料としては使用する
ことが困難であり、高応力部に使用することができない
こと及び信頬性がステンレス鋼に比べて低くメンテナン
スに多大の労力を要するという問題があった。また、セ
ラミックス、高Ｎｉ高Ｃｒ高Ｍｏ鋼やチタンは５ＵＳ３
１６Ｌ等のステンレス鋼に比較して極めて高価であり、
経済上の問題がある。

本発明の目的は、上記した課題を解決し、腐食の問題を
引き起こすことのない低排水型又は海水利用型の湿式排
煙脱硫装置とその装置に使用される吸収液及び冷却除塵
液を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記した目的を達成するために、本発明の第１は、石灰
−石膏性排煙脱硫装置における冷却除塵部および装置吸
収部の一方又は双方にシクロヘキシルアミン、ピリジン
およびベンゾチアゾールを添加するためのインヒビタ薬
タンクを設け、本発明の第２は上記したインヒビタから
なる脱硫吸収液であり、本発明の第３は上記したインヒ
ビタからなる冷却除塵液としたものである。

〔作用〕

低排水型又は海水利用型の湿式排煙脱硫の吸収液又は冷
却除塵液にシクロヘキシルアミン、ピリジン又はベンゾ
チアゾールの少なくとも１種を添加すると、構造材料で
ある５ＵＳ３１６Ｌ鋼の腐食を防止できる。

低排水型の湿式排煙脱硫環境において、腐食を加速する
のは吸収液又は冷却除塵液中における低ｐＨ領域及び吸
収液又は冷却除塵液中のｃｐ−の濃縮であるが、その支
配因子はＦ−である。

例えば、ＣＩ！、−が５０，０００ｐｐｍに濃縮し、Ｐ
Ｈが１に低下してもＦ−がない場合、５ＵＳ３１６Ｌで
も耐食性を示す。しかしながら、Ｆ−が数十ｐｐｍ以上
となると、激しい腐食を生じるようになる。

第３図は排煙脱硫装置の加速条件を想定し、Ｃｆｆ１−
５０．ＯＯＯｐｐｍ及びＦ−２，０００ｐｐｍを含む硫
酸酸性液（ｐＨ１）中で５ＵＳ３１６Ｌの腐食速度に及
ぼす各種アミン系インヒビタ（腐食抑制剤）の影響を示
す。ここで腐食速度（ｇ／ｍ”　ｈ）は、ｍｍ７年に相
当する。

一般に単なる硫酸環境下でのインヒビタとしては、十数
種類知られている。しかし、第３図からｃｐ−やＦ−を
含む脱硫環境下で、許容限界としての０．１ｇ／ｍ”ｈ
の腐食速度以下に抑制できるインヒビタとして、シクロ
ヘキシルアミン、ピリジン及びベンゾチアゾールが極め
て有効であることを見出した９ 第４図は、インヒビタとしてのシクロヘキシルアミンを
使用したときの吸収液に対するインヒビタの添加量と腐
食速度との関係を示している。第４図の条件は、ＣＩ！
、−５０，ＯＯＯｐｐｍ及びＦ−２，０００ｐｐｍを含
む硫酸酸性液（ｐＨ■）中で５ＵＳ３１６Ｌの腐食速度
を示している。

第４図から明らかなようにインヒビタとしてシクロヘキ
シルアミンを吸収液中に０．１％以上添加すると、許容
限界以下の腐食速度に保持できることがわかる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の湿式排煙脱硫装置の一実施例を示す系
統図である。

第１図に示す湿式排煙脱硫装置１は、−塔式の排煙脱硫
装置を示し、吸収塔１は塔上部にデミスタ２、その下方
に多数のノズルが設置されたＳ０８吸収部３を有し、塔
下部に吸収塔タンク６を備えている。吸収塔１にはその
塔内に石灰石スラリを供給する石灰石スラリ供給系５が
設けられ、吸収塔タンク６内の吸収液は循環ポンプ７ａ
を介してＳＯｘ吸収部３に導入されるようになっている
。

また、循環ポンプ７ａからの循環液の一部は循環ポンプ
７ｂを介し、補給水供給系８からの補給水と混合され、
石膏反応槽１０から石膏回収系９にて回収されるように
なっている。

吸収塔タンク９には撹拌インペラ１１が設置されると共
にこの撹拌インペラ１１付近に酸化用空気を導入するた
めの空気供給系■２が設置され、これによって吸収塔タ
ンク６内に酸化空気用混入部１９が構成されている。

吸収塔タンク６の吸収液は排水処理設備１３に導入され
、この排水処理設備１３には排水処理薬液タンク１４か
ら薬液が供給される。

吸収塔ｌにはボイラ１５からの排ガス１６が吸収塔入口
部１８から導入されると共輪インヒビタ供給タンク１７
からのインヒビタは前記吸収塔入口部１８と吸収塔タン
ク６内にそれぞ供給される系統を備えている。

上記した構成からなる湿式排煙脱硫装置におけるインヒ
ビタ供給タンク１７には、シクロヘキシルアミン、ピリ
ジンおよびベンゾチアゾールのいずれか１種以上が貯蔵
されている。

湿式脱硫処理時において、ボイラＩ５から吸収塔１に導
入される排ガス中のＳＯｘを石灰石スラリと反応させて
石膏として回収する工程において、吸収液中のＣｌ−お
よびＦ−の濃度が次第に高くなる。しかしながら、吸収
塔入口１８および吸収塔タンク６に導入されるシクロへ
キシルアミン、ピリジンおよびベンゾチアゾールのいず
れか１種以上のインヒビタにより吸収液中に含有される
インヒビタ量を０．１％以上となるように制御すると、
第４図に示されるように腐食速度を許容限界以下に抑制
できる。

したがって、高Ｃｌ＝および高Ｆ−を含む脱硫吸収液の
場合にも腐食速度を低減できる結果、排水ブローダウン
量を低減でき、かつ補給水として海水を使用できると共
に５ＵＳ３１６Ｌ等のステンレス鋼を構造材料として使
用できる。

第２図は本発明の湿式排煙脱硫装置の他の実施例を示す
系統図である。

第２図に示す装置は、回収される生成石膏の純度を向上
させるためにダスト分離タイプとしての２塔弐の湿式排
煙脱硫装置である。

第２図において、冷却除塵部としての冷却除塵塔４が吸
収塔１に付設して設置され、冷却除塵塔４の塔底部の液
は冷却除塵塔タンク１９に貯蔵された後、循環ポンプ７
ｄを介して冷却除塵塔４に循環可能となっている。また
、冷却除塵塔タンク１９にインヒビタ供給タンク１７か
らのインヒビタを供給されるようになっている。

なお、第２図において、第１図と同一または相当の構成
部分は同一符号にて示し、構成上の説明は省略する。

通常のダスト分離型の２塔式の排煙脱硫装置の場合、冷
却除塵塔４のスプレー水の水質は、一般に石膏を含まな
いために低ｐＨで、かつ硫酸濃度の高い環境となり、こ
の領域の腐食性は第１図の１塔式の排煙脱硫装置よりも
一段と高くなる。

第２図に示す実施例において、腐食性の高い環境下にあ
る冷却除塵塔４にインヒビタ供給タンク１７からインヒ
ビタを注入し、冷却除塵液中のインヒビタ濃度を０．１
％以上となるように制御することにより第４図から明ら
かなように腐食速度が低減する。

第１図の排煙脱硫装置における吸収液中のインヒビタ濃
度および第２図の排煙脱硫装置における冷却除塵液中の
インヒビタ濃度は、腐食速度を許容限界以下に抑制する
ためには、０．１％以上とする必要があるが、第４図か
ら明らかなようにインヒビタ濃度を高濃度に調整しても
特に弊害がないが、腐食速度低減効果に著しい差異がな
く、経済性の点を考慮すると、０．１％〜１％が好適で
ある。

吸収液又は冷却除塵液に添加されるインヒビタ量の制御
は、吸収液又は冷却除塵液中のインヒビタ濃度を測定し
、その測定値と設定値の偏差に基づいて添加されるイン
ヒビタ量を調整すればよい。

また、排水液中のインヒビタを分離回収して再利用する
ことによりインヒビタを有効利用することができる。

なお、インヒビタ添加による腐食抑制効果は、排水量、
したがって補給水量が少なければ少ない程、インヒビタ
添加量が少なくなるので、低排水化する程高くなる。

〔効果〕

以上のように本発明によれば、吸収液または冷却除塵液
中におけるＣｆ−およびＦ−の濃度が高くなった場合に
も、所定のインヒビタを添加することにより腐食速度を
低減できる。特に低排水型排煙脱硫特有のＦ−イオンの
存在が支配的な５ＵＳ３１６Ｌ等のステンレス鋼の腐食
を防止でき、これらのステンレス鋼を構造材料として用
いることができる。また、吸収液または冷却除塵液中に
おけるｃｐ−およびＦ−の濃度が高くなる事態でも排煙
脱硫が可能となったので低排水型および海水利用型の湿
式排煙脱硫装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の湿式排煙脱硫装置の一実施例を示す系
統図、第２図は本発明の湿式排煙脱硫装置の他の実施例
を示す系統図、第３図は５ＵＳ３１６Ｌに対する各種イ
ンヒビタ添加による腐食速度の変化を示すグラフ、第４
図はインヒビタ濃度と５ＵＳ３１６Ｌの腐食速度の関係
を示すグラフ、第５図は従来の湿式排煙脱硫装置を示す
系統図である。 １・・・・・・吸収塔、２・・・・・・デミスフ、３・
・・・・・ＳＯ８吸収部、４・・・・・・冷却除塵部（
冷却除塵塔）、５・・・・・・石灰石スラリ供給系、６
・・・・・・吸収塔タンク、８・・・・・・補給水供給
系、９・・・・・・石膏回収系、１０・・・・・・石膏
反応槽、１２・・・・・・空気供給系、１３・・・・・
・排水処理設備、１４・・・・・・排水処理薬注タンク
、１５・・・・・・ボイラ、１６・・・・・・ボイラ排
ガス、１７・・・・・・インヒビタ供給タンク、１８・
・・・・・吸収塔入口部、２０・・・・・・冷却除塵塔
タンク。 代理人　弁理士　西　元　勝　− 第１図 ｉへ 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）排ガスを冷却する共に排ガス中の塵埃等を除去る
   冷却除塵部と、排ガス中のＳＯ＿ｘを石灰石スラリと接
   触させてＳＯ＿ｘを吸収除去するＳＯ＿ｘ吸収部と、石
   膏反応部と、石膏回収部とを備えた石灰−石膏法湿式排
   煙脱硫装置において、前記冷却除塵部および前記ＳＯ＿
   ｘ吸収部の一方または双方に添加されるインヒビタを有
   する薬注タンクを有し、該インヒビタがシクロヘキシル
   アミン、ピリジンおよびベンゾチアゾールの少なくとも
   １種であることを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
2. （２）シクロヘキシルアミン、ピリジンおよびベンゾチ
   アゾールの少なくとも１種であることを特徴とする特許
   請求の範囲第（１）項記載の湿式排煙脱硫装置に使用さ
   れる吸収液。
3. （３）シクロヘキシルアミン、ピリジンおよびベンゾチ
   アゾールの少なくとも１種であることを特徴とする特許
   請求の範囲第（１）項記載の湿式排煙脱硫装置に使用さ
   れる冷却除塵液。