JPH0222023Y2 - - Google Patents
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- JPH0222023Y2 JPH0222023Y2 JP4278885U JP4278885U JPH0222023Y2 JP H0222023 Y2 JPH0222023 Y2 JP H0222023Y2 JP 4278885 U JP4278885 U JP 4278885U JP 4278885 U JP4278885 U JP 4278885U JP H0222023 Y2 JPH0222023 Y2 JP H0222023Y2
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Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は、燃焼排ガス処理装置に係り、より詳
細には、ボイラ等の大型燃焼装置の排ガスから成
分、特に水分、CO2，SO2を効率的に回収し、有
効に利用し得る燃焼排ガス成分回収装置に関する
ものである。
細には、ボイラ等の大型燃焼装置の排ガスから成
分、特に水分、CO2，SO2を効率的に回収し、有
効に利用し得る燃焼排ガス成分回収装置に関する
ものである。
石油、石炭及び液化天然ガスなどを燃料とする
火力発電用ボイラにおいては、大気汚染の公害防
止のため、排ガス中の有害成分、例えばSOx，
NOx、煤塵などを厳しく管理されている。その
ため、現在運転中の火力発電用ボイラでは排煙脱
硫装置や脱硝装置を取付けたり、或いは低Ｓ燃料
の使用、低SOx燃料の使用等の対策が施されてい
る。
火力発電用ボイラにおいては、大気汚染の公害防
止のため、排ガス中の有害成分、例えばSOx，
NOx、煤塵などを厳しく管理されている。その
ため、現在運転中の火力発電用ボイラでは排煙脱
硫装置や脱硝装置を取付けたり、或いは低Ｓ燃料
の使用、低SOx燃料の使用等の対策が施されてい
る。
第２図は湿式脱硫装置を設置した重油焚ボイラ
の装置概要を示しているが、同図において、空気
吸入フアン９からウインドボツクス２を介してボ
イラ本体１に供給された空気により燃料が燃焼さ
れ、排ガスが生じ、このボイラ排ガスは、脱硝装
置３でNOxが除去された後、空気予熱器（Ａ／
Ｈ）４、ガス／ガス熱交換器５、湿式脱硫装置６
及びアフターバーナ７を経由し、煙突８から排出
される。なお、１０は排ガスダクトである。これ
らのうち、湿式脱硫装置６は、雰囲気温度を60〜
80℃にする必要があることから、事前に冷却され
ている。このような低温の排ガスは、そのまま放
出できないので、ガス／ガス熱交換器５及びアフ
ターバーナ７で加熱している。このように、現状
の火力発電プラントでは多大な経費を投じて大気
汚染の防止を図つている。
の装置概要を示しているが、同図において、空気
吸入フアン９からウインドボツクス２を介してボ
イラ本体１に供給された空気により燃料が燃焼さ
れ、排ガスが生じ、このボイラ排ガスは、脱硝装
置３でNOxが除去された後、空気予熱器（Ａ／
Ｈ）４、ガス／ガス熱交換器５、湿式脱硫装置６
及びアフターバーナ７を経由し、煙突８から排出
される。なお、１０は排ガスダクトである。これ
らのうち、湿式脱硫装置６は、雰囲気温度を60〜
80℃にする必要があることから、事前に冷却され
ている。このような低温の排ガスは、そのまま放
出できないので、ガス／ガス熱交換器５及びアフ
ターバーナ７で加熱している。このように、現状
の火力発電プラントでは多大な経費を投じて大気
汚染の防止を図つている。
一方、アジア南西部やアフリカ等の雨水の少な
い地域では、飲料水や工業用水の一部は海水を淡
水化して使用している。海水淡水化の方法として
は、海水を50〜120℃に加熱し、減圧下で蒸発さ
せた水分を凝縮させる多段フラシユ法や、イオン
交換膜法などの様々な方法があり、用途に応じて
使い分けられているが、いずれの方法でも装置及
び運転に多大な経費がかかり、淡水の価格は河川
水を処理した場合に比べて10倍以上となり、上記
のような雨水の少ない地域では、淡水は貴重な資
源になつている。
い地域では、飲料水や工業用水の一部は海水を淡
水化して使用している。海水淡水化の方法として
は、海水を50〜120℃に加熱し、減圧下で蒸発さ
せた水分を凝縮させる多段フラシユ法や、イオン
交換膜法などの様々な方法があり、用途に応じて
使い分けられているが、いずれの方法でも装置及
び運転に多大な経費がかかり、淡水の価格は河川
水を処理した場合に比べて10倍以上となり、上記
のような雨水の少ない地域では、淡水は貴重な資
源になつている。
本考案の目的は、上記現状に鑑み、ボイラ等の
大型燃焼装置における排ガス中の公害成分を排出
することなしに水、SO2，CO2等を効率的に回収
し得る装置を提供することにする。
大型燃焼装置における排ガス中の公害成分を排出
することなしに水、SO2，CO2等を効率的に回収
し得る装置を提供することにする。
本考案は、ボイラ排ガス中に多量の水分がある
ことに着目した結果なされたものであつて、まず
排ガスを50℃以下に冷却して水分を凝縮した後、
この凝縮水にCO2，SO2を吸収させ、その吸収液
に更にアンモニアを添加してCO2，SO2を固定し
た後、80〜100℃に加熱してCO2分を分離回収し、
一方SO2分は酸化後硫酸アンモニウムとして回収
し、更に水分は水蒸気を凝縮して回収するように
構成した燃焼排ガス成分回収装置を骨子とするも
のである。
ことに着目した結果なされたものであつて、まず
排ガスを50℃以下に冷却して水分を凝縮した後、
この凝縮水にCO2，SO2を吸収させ、その吸収液
に更にアンモニアを添加してCO2，SO2を固定し
た後、80〜100℃に加熱してCO2分を分離回収し、
一方SO2分は酸化後硫酸アンモニウムとして回収
し、更に水分は水蒸気を凝縮して回収するように
構成した燃焼排ガス成分回収装置を骨子とするも
のである。
以下、本考案を図示の実施例に基づいて詳細に
説明する。
説明する。
第１図は本考案の一実施例に係るボイラ排ガス
成分回収装置の系統図である。
成分回収装置の系統図である。
ボイラ排ガスの主成分は、CO2，H2O，N2及
び予剰O2であり、石炭焚及び石油焚では500〜
2000ppmのSO2を含んでいる。排ガス中の水分は
燃料によつて異なるが、一般的に石油、石炭焚で
は約10％、液化天然ガス焚では約20％にもなる。
本考案の主目的は、この多量の水分を効果的に回
収して有効利用しようということにある。
び予剰O2であり、石炭焚及び石油焚では500〜
2000ppmのSO2を含んでいる。排ガス中の水分は
燃料によつて異なるが、一般的に石油、石炭焚で
は約10％、液化天然ガス焚では約20％にもなる。
本考案の主目的は、この多量の水分を効果的に回
収して有効利用しようということにある。
次に、第１図に示す系統図に従い、本実施例の
装置の構成及び作用を系統順に説明する。
装置の構成及び作用を系統順に説明する。
１ 空気予熱器（第２図中、４）より出た排ガス
を排ガスダクト１０の海水等を用いた冷却器１
１により50℃以下に冷却し、排ガス中の水蒸気
を凝縮させる。通常のボイラ排ガスは、SO2や
SO3がない場合、80〜50℃で凝縮し、SO3を含
む場合には、濃度によつて異なるが150〜80℃
で凝縮するが、30℃以下に低下させれば水分の
99％は凝縮する。
を排ガスダクト１０の海水等を用いた冷却器１
１により50℃以下に冷却し、排ガス中の水蒸気
を凝縮させる。通常のボイラ排ガスは、SO2や
SO3がない場合、80〜50℃で凝縮し、SO3を含
む場合には、濃度によつて異なるが150〜80℃
で凝縮するが、30℃以下に低下させれば水分の
99％は凝縮する。
２ この凝縮水を循環ポンプ１３で循環させ、吸
収塔１２により凝縮水中にCO2及びSO2ガスを
完全に吸収させる。CO2やSO2は溶解度以上に
は溶解しないので、凝縮水を用いた吸収液を適
時ブローする必要がある。凝縮水で排ガス中の
溶解成分（CO2，SO2）を完全に吸収した場
合、残るのはN2と余剰のO2のみであり、これ
らは無害であるのでそのまま煙突８から放出で
きる。
収塔１２により凝縮水中にCO2及びSO2ガスを
完全に吸収させる。CO2やSO2は溶解度以上に
は溶解しないので、凝縮水を用いた吸収液を適
時ブローする必要がある。凝縮水で排ガス中の
溶解成分（CO2，SO2）を完全に吸収した場
合、残るのはN2と余剰のO2のみであり、これ
らは無害であるのでそのまま煙突８から放出で
きる。
なお、排ガス中に飛散してくる灰や未燃カー
ボンなどの固形分も吸収塔１２で回収される。
ボンなどの固形分も吸収塔１２で回収される。
３ 排ガス中のCO2，SO2や固形分を含む凝縮液
を固形分分離器１４に通し、灰や未燃カーボン
などの固形分を分離回収し、吸収液を得る。
を固形分分離器１４に通し、灰や未燃カーボン
などの固形分を分離回収し、吸収液を得る。
４ 次に、アンモニアタンク１７及びアンモニア
添加装置１６により吸収液にアンモニアを添加
する。この場合のアンモニアはNH3からなる
アンモニアガスでもよく、またこれを水に溶か
したNH4OHでもよい。
添加装置１６により吸収液にアンモニアを添加
する。この場合のアンモニアはNH3からなる
アンモニアガスでもよく、またこれを水に溶か
したNH4OHでもよい。
吸収液にアンモニアを添加することにより、
凝縮水中に吸収溶解しているCO2（水中では
H2CO3）、SO2（水中ではH2SO3）及びSO2の一
部酸化で生じたSO3（水中ではH2SO4）は、次
の反応式によりアンモニウム塩として固定され
る。
凝縮水中に吸収溶解しているCO2（水中では
H2CO3）、SO2（水中ではH2SO3）及びSO2の一
部酸化で生じたSO3（水中ではH2SO4）は、次
の反応式によりアンモニウム塩として固定され
る。
H2CO3＋2NH3→（NH4）2OC3
H2SO3＋2NH3→（NH4）2SO3
H2SO4＋2NH3→（NH4）2SO4
これらのアンモニウム塩はいずれも水に溶け
やすく、溶解度が高いため、凝縮水中で安定で
ある。
やすく、溶解度が高いため、凝縮水中で安定で
ある。
５ そこで、加熱器１８を用いて、アンモニウム
塩を含む吸収液を80〜100℃に加熱する。この
加熱により、（NH4）2CO3は分解してNH3と
CO2となつて気化する。80〜100℃の高温ある
ため、水分も相当量蒸発する。
塩を含む吸収液を80〜100℃に加熱する。この
加熱により、（NH4）2CO3は分解してNH3と
CO2となつて気化する。80〜100℃の高温ある
ため、水分も相当量蒸発する。
６ 加熱により炭酸塩（NH4）2CO3の抜けた液を
乾燥器１９により蒸発、乾燥させると、亜硫酸
アンモニウム（NH4）2SO3及び硫酸アンモニウ
ム（NH4）2SO4が析出し、回収することができ
る。こうしたアンモニウム塩は、通称硫安と呼
ばれているもので、肥料として使用可能であ
る。なお、乾燥器１９で蒸発した水分をコンデ
ンサ２０で凝縮させると純水が回収できる。
乾燥器１９により蒸発、乾燥させると、亜硫酸
アンモニウム（NH4）2SO3及び硫酸アンモニウ
ム（NH4）2SO4が析出し、回収することができ
る。こうしたアンモニウム塩は、通称硫安と呼
ばれているもので、肥料として使用可能であ
る。なお、乾燥器１９で蒸発した水分をコンデ
ンサ２０で凝縮させると純水が回収できる。
７ 一方、加熱器１８で気化したNH3，CO2，
H2OをCO2吸収塔２２に送り、Ca（OH）2によ
つてCO2を吸収する。ここでの反応は次式のと
うりである。
H2OをCO2吸収塔２２に送り、Ca（OH）2によ
つてCO2を吸収する。ここでの反応は次式のと
うりである。
Ca（OH）2＋CO2→CaCO3＋H2O
CaCO3は水に殆ど溶解しないため、吸収液
中に沈殿する。
中に沈殿する。
８ 気化しているアンモニア（NH3）及び水蒸
気（H2O）は、アンモニア分離装置２４によ
りアンモニアと水に分離され、各々回収され
る。
気（H2O）は、アンモニア分離装置２４によ
りアンモニアと水に分離され、各々回収され
る。
９ 前記工程８で回収したアンモニアは、４のア
ンモニア添加に利用することができる。４でア
ンモニア水として添加する場合には、８でのア
ンモニアと水の分離工程は必要としない。
ンモニア添加に利用することができる。４でア
ンモニア水として添加する場合には、８でのア
ンモニアと水の分離工程は必要としない。
10 前記７で得られたCaCO3沈殿水を固液分離
器２５にかけ、固形のCaCO3を回収する。水
分は２工程でのガス吸収液として用いてもよ
く、淡水として回収してもよい。
器２５にかけ、固形のCaCO3を回収する。水
分は２工程でのガス吸収液として用いてもよ
く、淡水として回収してもよい。
11 前記10で回収したCaCO3は、898℃以上に加
熱するとCaOとCO2に分解するので、これらを
別個に回収するならば、CaOは水に溶かして
Ca（OH）2とし、７でのCO2吸収に再利用でき
るし、またCO2は炭酸ガス工業やC1化学工業の
原料として転用することができることになる。
熱するとCaOとCO2に分解するので、これらを
別個に回収するならば、CaOは水に溶かして
Ca（OH）2とし、７でのCO2吸収に再利用でき
るし、またCO2は炭酸ガス工業やC1化学工業の
原料として転用することができることになる。
以上の如く、本装置では、燃焼排ガス中の水
分、CO2及びSO2を個別に回収でき、また操作上
必要なNH3及びCa（OH）2も回収再利用できると
いう特徴がある。
分、CO2及びSO2を個別に回収でき、また操作上
必要なNH3及びCa（OH）2も回収再利用できると
いう特徴がある。
例えば、発電容量が1000MWの火力発電ボイラ
について回収量を試算するならば、石油、石炭焚
の場合、水が260Kg／ｈ、CO2が630Kg／ｈ、SO2
が12Kg／ｈの割合で回収でき、液化天然ガスの場
合、水が280Kg／ｈ、CO2が390Kg／ｈの割合で回
収することができる。このような量は、資源活用
の点では非常に貴重なものであり、これまで放出
していたのは多大な損失と云える。
について回収量を試算するならば、石油、石炭焚
の場合、水が260Kg／ｈ、CO2が630Kg／ｈ、SO2
が12Kg／ｈの割合で回収でき、液化天然ガスの場
合、水が280Kg／ｈ、CO2が390Kg／ｈの割合で回
収することができる。このような量は、資源活用
の点では非常に貴重なものであり、これまで放出
していたのは多大な損失と云える。
以上説明したように、本考案によれば、ボイラ
排ガス等の燃焼排ガス中の水分、CO2，SO2を効
果的に回収できるので、それらを有効に利用する
ことができる。また大気汚染公害となる粉塵や
SO2の排出も併せて防止できる。
排ガス等の燃焼排ガス中の水分、CO2，SO2を効
果的に回収できるので、それらを有効に利用する
ことができる。また大気汚染公害となる粉塵や
SO2の排出も併せて防止できる。
第１図は本考案の実施例に係るボイラ排ガス成
分回収装置の系統図、第２図は従来の重油焚ボイ
ラの系統図である。 １……ボイラ本体、３……脱硝装置、８……煙
突、１０……排ガスダクト、１１……冷却器、１
２……吸収塔、１３……循環ポンプ、１４……固
形分分離器、１５……固形分回収装置、１６……
アンモニア添加装置、１７……アンモニアタン
ク、１８……加熱器、１９……乾燥器、２０……
コンデンサー、２１，２７……純水回収装置、２
２……CO2吸収塔、２３……Ca（OH）2液タンク、
２４……アンモニア分離装置、２５……固液分離
器、２６……CaCO3回収装置、２８……アンモ
ニア回収装置。
分回収装置の系統図、第２図は従来の重油焚ボイ
ラの系統図である。 １……ボイラ本体、３……脱硝装置、８……煙
突、１０……排ガスダクト、１１……冷却器、１
２……吸収塔、１３……循環ポンプ、１４……固
形分分離器、１５……固形分回収装置、１６……
アンモニア添加装置、１７……アンモニアタン
ク、１８……加熱器、１９……乾燥器、２０……
コンデンサー、２１，２７……純水回収装置、２
２……CO2吸収塔、２３……Ca（OH）2液タンク、
２４……アンモニア分離装置、２５……固液分離
器、２６……CaCO3回収装置、２８……アンモ
ニア回収装置。
Claims (1)
- ボイラ等の大型燃焼装置の排ガスから水分、
SO2，CO2等を回収する装置において、海水等に
より排ガスを50℃以下に冷却して凝縮水を得る冷
却装置と、該凝縮水にCO2及びSO2を吸収させて
凝縮液を得る吸収塔と、該凝縮液から固形分を分
離回収する固形分分離回収装置と、固形分分離後
の凝縮液にアンモニアを吸収させるアンモニア添
加装置と、該吸収液を80〜100℃に加熱可能な
（NH4）2CO3分解装置と、分解後の気化成分にCa
（OH）2を添加するCO2吸収装置と、アンモニア分
離回収装置と、前記CO2吸収装置に接続した
CaCO3分離装置と、純水回収装置とからなるこ
とを特徴とする燃焼排ガス成分回収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4278885U JPH0222023Y2 (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4278885U JPH0222023Y2 (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61159027U JPS61159027U (ja) | 1986-10-02 |
| JPH0222023Y2 true JPH0222023Y2 (ja) | 1990-06-13 |
Family
ID=30553860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4278885U Expired JPH0222023Y2 (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0222023Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130035859A (ko) * | 2011-09-30 | 2013-04-09 | 한국전력공사 | 고효율 산성가스 흡수 시스템 및 방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5009746B2 (ja) * | 2006-11-01 | 2012-08-22 | 沖縄電力株式会社 | 燃焼排ガス中の二酸化炭素の化学固定法 |
-
1985
- 1985-03-25 JP JP4278885U patent/JPH0222023Y2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130035859A (ko) * | 2011-09-30 | 2013-04-09 | 한국전력공사 | 고효율 산성가스 흡수 시스템 및 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61159027U (ja) | 1986-10-02 |
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