JPH02119921A - So↓2含有排ガスからso↓2を徐去する方法 - Google Patents
So↓2含有排ガスからso↓2を徐去する方法Info
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- JPH02119921A JPH02119921A JP63269384A JP26938488A JPH02119921A JP H02119921 A JPH02119921 A JP H02119921A JP 63269384 A JP63269384 A JP 63269384A JP 26938488 A JP26938488 A JP 26938488A JP H02119921 A JPH02119921 A JP H02119921A
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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SO2含有排ガスから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SO2を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SO2を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SO2とな夛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、環境への排ガスの放出にあ
たっては規制値を設けてSO2の排ガスからの除去を義
務付けている。
と反応してSO2とな夛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、環境への排ガスの放出にあ
たっては規制値を設けてSO2の排ガスからの除去を義
務付けている。
SO2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SO2のアルカリ水浴液に可溶な性質を利
用して、 ca(on)2水溶液にSO□を吸収して除
去させてCa SO aの形で回収する石灰・石膏法で
ある。
しているのはSO2のアルカリ水浴液に可溶な性質を利
用して、 ca(on)2水溶液にSO□を吸収して除
去させてCa SO a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tsoctで熱を回収された排ガスは気
液接触塔に導かれて、上昇する排ガスと下降するCAL
(OFF)2溶液とが接触しC&SO の形でSO2
は吸収される。SO2の吸収が進行すると−が下降しp
t+5以下では急速にSO2溶解度が低下して吸収能が
低下する九め、連続的にca(oH)2をメークアップ
する。又caSO3は高−側でWI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シ、これを空気酸
化してCaSO4とした後、p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tsoctで熱を回収された排ガスは気
液接触塔に導かれて、上昇する排ガスと下降するCAL
(OFF)2溶液とが接触しC&SO の形でSO2
は吸収される。SO2の吸収が進行すると−が下降しp
t+5以下では急速にSO2溶解度が低下して吸収能が
低下する九め、連続的にca(oH)2をメークアップ
する。又caSO3は高−側でWI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シ、これを空気酸
化してCaSO4とした後、p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
点がある。
点がある。
■ 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150Cの位置に約70Cの温
度条件を保つように設置されている。約150Cから約
70Cまでの温度降下は脱硫装置の気−液接触塔での水
浴液の蒸発によるもので熱回収はなされない。すなわち
、このようにするのは排ガス中のSO□、0□濃度に依
存して若干変わるが、熱交換器によって約1500の排
ガスから熱回収によって排ガス温度を約70tll’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
H2SO4が生成され、 SO□+3Ao□→so、 ・・・・・・(第1式
)SO+HO→H2SO4・・・・・・(第2式)この
H2SO4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、比較的高温の排ガスをそのま
〜脱硫装置に導くようにしているのである。
の後流の排ガス温度が約150Cの位置に約70Cの温
度条件を保つように設置されている。約150Cから約
70Cまでの温度降下は脱硫装置の気−液接触塔での水
浴液の蒸発によるもので熱回収はなされない。すなわち
、このようにするのは排ガス中のSO□、0□濃度に依
存して若干変わるが、熱交換器によって約1500の排
ガスから熱回収によって排ガス温度を約70tll’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
H2SO4が生成され、 SO□+3Ao□→so、 ・・・・・・(第1式
)SO+HO→H2SO4・・・・・・(第2式)この
H2SO4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、比較的高温の排ガスをそのま
〜脱硫装置に導くようにしているのである。
このため、脱硫後の排ガスは700程度しかなく、煙突
からの上昇エネルギーが不足する友め、再度100C以
上に昇温する会費があ夕、プラントの熱効率が悪い。
からの上昇エネルギーが不足する友め、再度100C以
上に昇温する会費があ夕、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り、脱硫装置の設備費は燃焼
排ガス童の0.5〜0.7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り、脱硫装置の設備費は燃焼
排ガス童の0.5〜0.7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次め、
り硫#R露点よシも高温側でSO2を除去して、硫酸腐
食の問題な(100C以下の排ガス中の水分の凝縮温度
までの熱交換による熱回収を可能とする。
食の問題な(100C以下の排ガス中の水分の凝縮温度
までの熱交換による熱回収を可能とする。
リ 排ガスを全量脱硫装置に通すのではなく、−度排ガ
ス中のSO2t−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
、脱硫装置を小型化する。
ス中のSO2t−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
、脱硫装置を小型化する。
等が実現できる方法の出現が強く要望されている。
本発明は上記要望に応じてなされたものであって、本発
明は大気圧近傍にあるSO2含有排ガスを、150〜6
00Cの温度域での一足温度条件下でr−アルミナより
なる吸着剤と接触させて、該吸着剤にSO2を吸着させ
、次いでSO2を吸着した吸着剤を0.05〜0.5
ata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SO2含有ガスを採取することを特徴とす
るSO2含有排ガスからSO2を除去する方法である。
明は大気圧近傍にあるSO2含有排ガスを、150〜6
00Cの温度域での一足温度条件下でr−アルミナより
なる吸着剤と接触させて、該吸着剤にSO2を吸着させ
、次いでSO2を吸着した吸着剤を0.05〜0.5
ata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SO2含有ガスを採取することを特徴とす
るSO2含有排ガスからSO2を除去する方法である。
SO2は吸着ガス成分の観点からはH2O、NH。
等と同程度の強吸着成分である。このため、SO2の吸
着量は高濃度(分圧)Olllで飽和し、低濃度(分圧
)@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度(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を
取る。
着量は高濃度(分圧)Olllで飽和し、低濃度(分圧
)@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度(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を
取る。
又排ガスからのSO2吸着は、吸着剤には水蒸気が共吸
着する次め、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ある。
着する次め、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ある。
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(28M−5、Y型ゼオ
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。又使用にあたってはH2O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1000以下の
吸脱着操作で破砕を起す。又Y型ゼオライト、天然モル
デナイトでは3000以上で熱的劣化が激しい。
アルミナ比を有するゼオライト(28M−5、Y型ゼオ
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。又使用にあたってはH2O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1000以下の
吸脱着操作で破砕を起す。又Y型ゼオライト、天然モル
デナイトでは3000以上で熱的劣化が激しい。
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SO2@度、酸素濃度
によシ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ある。
要求される諸条件、特に排ガス中SO2@度、酸素濃度
によシ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ある。
以下、本発明の一実施態様の70−を示す第1図によっ
て、排ガス量100,000 Nm’/h。
て、排ガス量100,000 Nm’/h。
SO2濃度sooppm、発電−3s s、o o o
kWのボイラタービン発電設備から発生する燃焼排ガ
スからのSO2の除去方法について説明する。
kWのボイラタービン発電設備から発生する燃焼排ガ
スからのSO2の除去方法について説明する。
ボイラi1に出た高温の排ガスは圧力1.05atm程
度の大気圧近傍の低圧でガス量的100.000 Nm
/hが流路2を通じて吸着塔5A、5Bまわシのバ
ルブ51に至る。この時、これら吸着塔5A、5Bまわ
シのバルブ31S38のうち、バルブ31,33,3d
及び58が開状態にあって、バルブ31を経て吸着塔5
人に入った排ガスから吸着塔5A入口温度とほぼ同一の
温度で吸着剤であるγ−アルミナ6人によりSO2〆除
去され、吸着塔5Aの出口からは入口濃度の約1/10
0、すなわち5 pp+a程度のSO2計度に浄化され
た排ガスとしてバルブ33から吸着塔5A外に流過する
。
度の大気圧近傍の低圧でガス量的100.000 Nm
/hが流路2を通じて吸着塔5A、5Bまわシのバ
ルブ51に至る。この時、これら吸着塔5A、5Bまわ
シのバルブ31S38のうち、バルブ31,33,3d
及び58が開状態にあって、バルブ31を経て吸着塔5
人に入った排ガスから吸着塔5A入口温度とほぼ同一の
温度で吸着剤であるγ−アルミナ6人によりSO2〆除
去され、吸着塔5Aの出口からは入口濃度の約1/10
0、すなわち5 pp+a程度のSO2計度に浄化され
た排ガスとしてバルブ33から吸着塔5A外に流過する
。
この時、吸着塔5BにはSO2で吸着飽和した吸着剤の
γ−アルミナ6Bが充填されており、再生の初期には吸
着塔5A、5Bまわシのバルブ36は閉じられておシ、
バルブ38、真空ポンプ7で吸着塔5Bは真空に導かれ
る。真空ポンプ2の入口に設置された熱交換器8は脱着
ガスの温度を下げて真空ポンプ7の効率を上げると共に
、脱硫後の排ガスを熱交換器17で昇温して煙突14か
らの上昇エネルギーを与えるものである。
γ−アルミナ6Bが充填されており、再生の初期には吸
着塔5A、5Bまわシのバルブ36は閉じられておシ、
バルブ38、真空ポンプ7で吸着塔5Bは真空に導かれ
る。真空ポンプ2の入口に設置された熱交換器8は脱着
ガスの温度を下げて真空ポンプ7の効率を上げると共に
、脱硫後の排ガスを熱交換器17で昇温して煙突14か
らの上昇エネルギーを与えるものである。
吸着塔5Bの圧力が所定の真空圧力に達すると吸着剤の
γ−アルミナ6Bの再生率を更に上昇させるため、減圧
弁4、バルブ56を通じて清浄な排ガスを導いて吸着塔
5BのSO□の分圧を著しく下げてSO□を除去する操
作を行う。この操作全5〜30分続けた後、吸着塔5A
、5Bit)りのバルブ35.37及び34を開いて吸
着塔5Aで再生を、吸着塔5BでSO2の吸着除去を行
ない、以後2塔5A 、5Bを切り換えて連続的にSO
2を除去する。
γ−アルミナ6Bの再生率を更に上昇させるため、減圧
弁4、バルブ56を通じて清浄な排ガスを導いて吸着塔
5BのSO□の分圧を著しく下げてSO□を除去する操
作を行う。この操作全5〜30分続けた後、吸着塔5A
、5Bit)りのバルブ35.37及び34を開いて吸
着塔5Aで再生を、吸着塔5BでSO2の吸着除去を行
ない、以後2塔5A 、5Bを切り換えて連続的にSO
2を除去する。
バルブ35又はバルブ37を通じて流出した高温の清浄
な排ガスは、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
SO2が除去されているため、酸露点腐食の問題にわず
られされることなく、100C以下の低温までの熱交換
が可能となる。
な排ガスは、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
SO2が除去されているため、酸露点腐食の問題にわず
られされることなく、100C以下の低温までの熱交換
が可能となる。
一方真空ボンプ7で10へ100倍にSO2が濃縮され
几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SO2は石膏18とし
て回収され、脱硫済排ガス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夛であ
る。なおエアヒータ10の空気11の上流に設置されて
いる77ン19は空気に約1.1atm程度の正圧を与
える押し出しファンである。
几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SO2は石膏18とし
て回収され、脱硫済排ガス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夛であ
る。なおエアヒータ10の空気11の上流に設置されて
いる77ン19は空気に約1.1atm程度の正圧を与
える押し出しファンである。
第2図は吸着塔温度’1i350Cに設定した時の、吸
着塔人口SO2計度5 Q Q ppmの排ガスに対し
、吸着塔出口SO2濃度5 ppmの排ガスに保つ丸め
に必要な吸着剤(この場合、r−アルミナを使用;以下
、吸着剤は全てγ−アルミナである)量と再生圧力の関
係を示す図表である。
着塔人口SO2計度5 Q Q ppmの排ガスに対し
、吸着塔出口SO2濃度5 ppmの排ガスに保つ丸め
に必要な吸着剤(この場合、r−アルミナを使用;以下
、吸着剤は全てγ−アルミナである)量と再生圧力の関
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
使用量が少なくてすむことが判る。
使用量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SO2濃度5oopp
m、出ロSO2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あり、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ある。第3図から
判るように、再生圧力が低い程脱着ガス量は減少し、高
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(1,3ata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0.05 ata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、同じく経済的
に好ましくない。
m、出ロSO2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あり、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ある。第3図から
判るように、再生圧力が低い程脱着ガス量は減少し、高
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(1,3ata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0.05 ata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、同じく経済的
に好ましくない。
第5図社人口5o2a度s o o ppm、出口So
2濃度s ppmに保ちつつ再生圧力t−0,1atm
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ある。この第5図よシ、吸着塔
温度が130C以下で脱着工程での障害によシ吸着剤の
使用量が増大し、又500C以上では吸着量の減少によ
り吸着剤の使用量が増大することが判る。
2濃度s ppmに保ちつつ再生圧力t−0,1atm
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ある。この第5図よシ、吸着塔
温度が130C以下で脱着工程での障害によシ吸着剤の
使用量が増大し、又500C以上では吸着量の減少によ
り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、従来方法によって100.000
N11’/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100.OOONm
/hの排ガスを温度350C1再生圧力0.1 a
tmの圧力スイング方式(PEA)で10*OOOHa
/ h %SO2濃度5 vo1%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
動費を概略比較し九。
N11’/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100.OOONm
/hの排ガスを温度350C1再生圧力0.1 a
tmの圧力スイング方式(PEA)で10*OOOHa
/ h %SO2濃度5 vo1%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
動費を概略比較し九。
表
*従来法の湿式脱硫装置の設備費を1とする。
木本 従来法の発電電力を1とする。
第1図は本発明の一実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5図は脱
着ガス量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。 第2図
着剤必要量と再生圧力との関係を示す図表、第5図は脱
着ガス量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。 第2図
Claims (1)
- 大気圧近傍にあるSO_2含有排ガスを、130〜6
00℃の温度域での一定温度条件下でγ−アルミナより
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0.05〜0.
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 |
---|---|---|---|
JP63269384A JP2592115B2 (ja) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | So▲下2▼含有排ガスからso▲下2▼を徐去する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63269384A JP2592115B2 (ja) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | So▲下2▼含有排ガスからso▲下2▼を徐去する方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02119921A true JPH02119921A (ja) | 1990-05-08 |
JP2592115B2 JP2592115B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=17471657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63269384A Expired - Fee Related JP2592115B2 (ja) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | So▲下2▼含有排ガスからso▲下2▼を徐去する方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2592115B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5330956A (en) * | 1991-09-20 | 1994-07-19 | Hitachi, Ltd. | Poisoning-resistant catalyst, process for production thereof, and process for using said catalyst |
EP0773360A1 (en) | 1995-11-02 | 1997-05-14 | TAG Co. LTD. | An exhaust gas purification system for a combustion apparatus |
US5885539A (en) * | 1994-11-23 | 1999-03-23 | Abb Flakt Ab | Method for separating substances from a gaseous medium by dry adsorption |
JP2007222833A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-06 | Hitachi Ltd | 硫黄分吸収材料およびそれを用いた排ガス浄化装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB201116801D0 (en) * | 2011-09-29 | 2011-11-09 | Johnson Matthey Plc | Purification process |
-
1988
- 1988-10-27 JP JP63269384A patent/JP2592115B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5330956A (en) * | 1991-09-20 | 1994-07-19 | Hitachi, Ltd. | Poisoning-resistant catalyst, process for production thereof, and process for using said catalyst |
US5885539A (en) * | 1994-11-23 | 1999-03-23 | Abb Flakt Ab | Method for separating substances from a gaseous medium by dry adsorption |
EP0773360A1 (en) | 1995-11-02 | 1997-05-14 | TAG Co. LTD. | An exhaust gas purification system for a combustion apparatus |
JP2007222833A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-06 | Hitachi Ltd | 硫黄分吸収材料およびそれを用いた排ガス浄化装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2592115B2 (ja) | 1997-03-19 |
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