JPH02293018A - 高塩化物含有量を有する廃ガスの精製方法 - 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、最初の工程で、ＨＣＩＬ及びＨＦのような廃
ガスの強酸性成分を、最初に２　０　ｇ／Ｉｔ以下のＨ
Ｃｆｉを含む水で洗浄することによって除去し、そして
、次の工程で、ＳＯ２及びＮＯｘのような廃ガスのより
弱い酸性成分を除去する、汚染物の多工程吸収による、
高塩化物含有１を有する煙道ガス、特に焼却プラントか
らの煙道ガスの特製方法に関する。

［従来の技術］ ？道ガスの錆製に於いて、ＳＯ２及びＮＯｘのみならず
ＨＣｆｆｉ及びＨＦは大きな役割を演じ、若し煙道ガス
が廃棄物焼却プラントから出るならば特にそのようにな
る。焼却されるごみの組成に依存して、煙道ガスのＨＣ
ｆｉ含量は１０ｇ／ｍ３よりも多い量にもなり得る。一
般に、このように高いＨＣｕ含有量は、煙道ガス精製プ
ラントで特別の処理をすることが必要である。今日、こ
の処理は主としてＳＯ■除去の工程の前のＨＣｌ除去の
工程により行なわれる。そこでは、沈着によるＨＣｊ２
除去が、しばしば萌以ってアルカリ性化学品が添加され
る煙道ガスをクエンチングする操作と同時にしばしば行
なわれる。更に、このクエンチング工程に於いて、煙道
ガス中に残っている残留ダストの大部分が沈着する。

存在する塩酸のために大部分なお酸性である、上記沈着
操作で得られる溶液又は懸濁液には、般に煙道ガス中に
含まれる重金属の最大部分か含まれている。上記塩酸を
含む溶液又は懸濁液は、主として排水処理に付される。

アルカリ又はアルカリ土類炭酸塩又は水酸化物を添加す
ると、重金属の沈殿を伴ないながら中和が起こる。懸濁
液を濾過した後、濾液は斤通排水溝に送られるか又はご
み捨て場に送られる残留物と共に蒸発される。

若し、排水が排水溝に入ると、それは大部分より多い量
の可溶性塩と幾らかの重金属の残留含有量を含む。

若し該残留物から食塩又は塩化カルシウムのような利用
できる塩を回収することが意図されるならば、有効で費
用のかかる排水再処理操作を、蒸発の前に一般に行なわ
なくてはならず、状況に応じて、蒸発の間に沈殿した結
晶塊を、装置的にもエネルギー的にも大きな没入量を含
む一回又は二回以上の再結晶工程に付さねばならず、そ
れにもかかわらず、一般に未だ実際に要求されるような
得るべき塩の純度は保証されない。

［発明が解決すべきｉ！！］ 本発明の目的は、上記方法を更に改良し、高い塩化物含
有量を有する煙道ガス、特に、焼却プラントからの煙道
ガスの精製のために、これをもつと容易にもっと安全に
し、そうして、できるだけ多贋の再使用可能な生成物を
回収し、排水路又はごみ捨て場に負担をかける少量の廃
棄物しか作らないようにすることである。更に特に、本
発明の目的は、再使用可能な物質が確実に安価にそれか
ら回収されるような方法で、廃ガスからのＨＣｕ及びＨ
Ｆのような強酸性成分の除去を行なうことである。この
方法は、最初の工程でＨＣｕ及びＨＦのような廃ガスの
強酸性成分を、最初に２０ｇ／ｌ以下のＨＣｆｉを含む
水で洗浄することによって除去し、そして、次の工程で
、ＳＯ２及びＮｏ×のような廃ガスのより弱い酸性成分
を除去する方法に基づいている。

［課題を解決する手段］ 上記の目的は、前以って最初の工程で塩酸をＨＣｆｉ５
０ｇ／Ｒ．を越えるレベル、好ましくはＨ　Ｃ　１　８
　０　ｇ／．Ｑを越えるレベルに濃縮し、そして、その
結果得られる希釈塩酸を精留することにより更に濃縮さ
れた塩酸と底留分とに分離することによる、驚くべき容
易な方法で達成できる。

驚くべきことに、この方法で、更に、不純物、特に重金
属が殆どない、約２２重量％の共沸塩酸を得ることが特
に可能であることが見出された。

濃縮工程により得られる酸の中に、多量の重金属及び水
に可溶性の他の塩及び塩酸がなお存在し、にもかかわら
ず、精留の際これらの物質が底留分中に残留するとの理
由から、この結果は特に驚くべきことであった。ごみ焼
却プラントからのガス中には蒸気揮発性である金属塩化
物も存在することが知られていたので、このことは予見
できないことであった。更に、驚くべきことに、例えば
硫酸カルシウムのような精留底に蓄積された固体及び塩
は、どのような蓄積物も作らず、それでどのような機能
障害も起さないことが見出された。塩化物塩を含む排水
の従来の蒸発器に於いては、このような蓄積物はしばし
ば機能不全を起こし、長期の故障が生じる。

若し以前に、第一工程でＨＣｌ及びＨＦのような強酸性
煙道ガス成分が、水単独でアルカリ性試薬を添加するこ
となしに洗浄により分離除去されたならば、｝ｌｃＪ２
の濃度は最大値としてＨＣｊ２２　０　ｇ／ｌにしてい
た。そうしなければ大量のＨＣＩＬは排ガス中に残って
いたであろうからである。

しかしながら、非常に希釈された塩酸は、経済的埋山の
ために決して更に濃縮された塩酸を９えるように処理す
ることはできなかった。かくして、本発明により、２　
０　ｇ／Ｉｌ以下のＨＣＩＬを含むこの希釈された塩酸
は、ＨＣｊ２５０ｇ／ＩＬ以上に濃縮する工程に付され
る。

濃縮工程はＨ（１！８０〜１３０ｇ／Ｒの範囲内のレベ
ルにまで進むことが好ましい。煙道ガスのＨＣ２合川に
依存して、濃縮工程でより高いレベルを得ることが可能
である。例えば、第一工程に於けるこの濃縮操作を、Ｈ
ＣＩＩ洗浄を向流で連続的にすることによって行なうこ
とができ、その際に濃塩酸が既に得られる。

向流で不連続形式で行なわれる濃縮操作が更に有利であ
ることが証明された。この操作形式に於いて、精製され
る煙道ガスは、少なくとも二個の洗浄段階を通過させる
。この洗浄段階に於いて、煙道ガスは先ずその濃度が増
加され、更に希釈さわた塩酸のバッチと接触され、その
後、これはＨ　Ｃ　ｆｆｉ　２　０　ｇ／Ｉｔ以下のレ
ベルに濃縮するようにされる新鮮な水バッチでの洗浄に
付される。煙道ガスの残留ＨＣｕ含量のこの臨界的限度
が達せられるとすぐ、上記バッチを新鮮な水で置き換え
る。少なくとも｝ＩＣ１５０ｇ／ＩＬに濃縮された塩酸
を取り出し、最大Ｈ　Ｃ　１　２　０　ｇ／Ｊ２を含む
更に希釈されたＨＣｊ２洗浄溶液で置き換える。

なかんずく、この操作の形式は、必要とされる装置に関
してより容易な条件下で行なわれるべきマある。バッチ
を変更することは、洗浄溶液中の塩化物含量をモニター
することによって容易に制御できる。方法を柔軟にする
ために、洗浄溶液の種々の留分を入れるための中間貯液
槽を設けることが通している。

この方法の更に好ましい態様は、濃縮操作を、煙道ガス
が限定された冷却温度にまで冷却され、そして残留する
ダストが除去されるクエンチャ中で行なうことから成る
。このようなクエンチャの底で、ＨＣＩＩ含里は少なく
ともＨＣＩＬ５０ｇ／ｊ！にまで容易に増加される。こ
のクエンチャ底生成物は、若しそれから固体を除去した
後に所望するか又は必要であるならば、精留プラントに
直接装入することができる。

水蒸気を精留ユニットの頂部から取り出し、この水蒸気
を任意の個所で廃ガス生成プラントに循環できる。その
底から、蓄積物を生成する傾向がなく、モして精留圧力
に対応する｝ｌＣＩｔ含量を有する留分を取り出す。更
に、精留圧力に対応するＨＣＱと水との共沸混合物を、
精留塔から取り出す。若し精留を常圧下で行なうならば
、ＨＣｆｉ約２２重量％の共沸塩酸が得られる。若し、
より高い濃度を有する塩酸を作ることを望むならば、精
留圧力を低下させなくてはならない。若しより高い圧力
を使用したならば、凝縮したときＨＣｕ２２重量％未満
を含むＨＣＪＺと水との共沸混合物が作られる。

本発明による常圧での精留に於いて、最初にＨ（１２約
２２重量％の共沸塩酸が得られ、これには微量の水銀の
ような重金属のみが含まれ、｝ＩＦによって汚染されて
はいない。ＨＦが存在するとき明らかに濃縮及びＲ後に
精留段階の間に既に常に存在するカルシウム及び珪素化
合物との反応を受け、そうして精留のクエンチャ底及び
／又は底から固体と一緒に工程から排出される。

伺わにしても、本発明により最初に夫々の精留圧力に対
応した共沸塩酸が得られ、これには有害な不純物がなく
、それで種々の目的のために使用できる。所望するなら
ば、これは勿論十分に純粋なアルカリ又はアルカリ土類
炭酸塩及び／又は水酸化物を中和するためにも使用する
ことができ、それから少なくともこれまでのような高含
量の重金属を含んでいない商業的に使用することができ
る清浄な塩を回収することができる。

精留の底留分もまた、本発明による幾つかの方法で使用
できる。それで、例えば、それはかなりの量のＨＣＩＬ
をなお含むのでよりいっそう、任意に固体から分離した
後で、底留分の一部を濃縮段階に循環することが可能で
ある。精留のこの底留分の一部をダスト沈着の前に煙道
ガス流の中に噴出することも可能である。そこで、固体
成分をダストと一緒に沈着させ、一方ＨＣｕガスと水と
を工程中に循環させる。更に、精留の底留分の一部をフ
ライアッシュ処理段階に通し、それによって工程からそ
れを除くことも可能である。一般にフライアッシュには
上記底生成物中に含まれる塩酸を中和し、それで、工程
から排出されるＨＣＩＩ．の比率を無害なものにするに
十分な量でアルカリ性成分が含まれている。

ごみ焼却プラントからより広い範囲までの煙道ガス用の
最近のＭ製ユニットには、追加の凝縮フィルタ又は湿１
−Ｅフィルタが取り付けら打ている。該フィルタからの
廃水は、最初の段階でＨＣｆ及びＨＦのための吸収剤と
して使用することができ、それでもはや望ましくなく問
題点を生じさせる廃棄物質はここでは形成されない。

そうして、廃水中の強酸性成分、即ちＨＦ及びＨＣ１を
水で吸収した後に、任意に凝縮フィルタ又は湿潤−Ｅフ
ィルタでの精製の後で、従来のＳＯ２及びＮＯｘの除去
を行なう。更に特に、脱硫のために、石灰石を使用する
本出願人のニサイクル方法が有用であることが証明され
た。また、次のＮＯｘの除去も全ての従来の及びこれま
で公知の操作の方法によって実現できる。

本発明による方法の水及びエネルギーバランスは、濃塩
酸を生成するための塩酸の濃縮及び次の精留が、水消費
又はエネルギー消費に於けるどのような注目すべき増加
をも起こさないことを示している。濃縮及び精留段階で
生成された水蒸気は、何れにしても脱硫プラントのため
に生成されるべきガスを通当な状態にするために必要で
ある。更に濃縮された共沸塩酸の水含有物のみが工程か
ら排出される。更に、前記と同じ方法でダスト分離器、
クエンチャ底から取り出された固体が作られ、排水が凝
縮フィルタ又は湿ｆｉ−Ｅフィルタから取り出される。

本発明により、これらの留分もまた、而記と同じ方法又
は４Ｎかに修正した方法で、処理することができ、他の
用途に供することができる。本発明による工程から、清
浄で容易に使用できる濃塩酸を更に回収することができ
、そうしてこれまで行なったような塩化物の除去をしな
くてもよいようになる。

にもかかわらず、或る意図される用途のために２２％よ
り高い濃度の塩酸の共沸混合物か必要である。本発明に
より、このようなもっと高濃度の塩酸も、煙道ガスをク
エンチング操作の後で、液相に関して多段で不連続であ
る吸収に付すことによって作ることができる。この吸収
では、クエンチング工程の後の第−工程で、塩酸を所望
の最終濃度にまで濃縮し、一方煙道ガスの精細清浄化を
最終吸収段でのみ行なう。

この一連の工程に於いて、ダストを含む煙道ガスを三工
程の濡れ洗浄に付す。第一工程のための段階は、自流ス
プレー吸収器として設計されている。先ず、煙道ガスを
幾つかのスプレーレベルでクエンチングし、ダスト及び
重金属化合物から分離する。洗浄剤を再循環する。蒸発
した液体を間欠的に又は連続的にクエンチャ底に通す。

クエンチャ底から液体を時間制御して排出することによ
って、洗浄剤中の塩濃度を所定の値に制限する。

上記第一工程に於いて、ＨＣｆｉ含量を煙道ガスのＭＣ
Ｉ含量と平衡であるように調節する。今、スタックトレ
ー（ｓｔａｃｋ　ｔｒａｙ）を経由して、煙道ガスを、
各段が充填物入り向流洗浄器として設計されていること
が好ましい吸収器の第二段に通し、そして任意にそれか
ら別の段に通す。各段に於いて水を循環する。この方法
に於いて、クエンチャの後の第一段は濃縮段として作用
し、一方、次の段、特に最後の段で精細清浄化が行なわ
れる。若し、最後の吸収器の出口で精製されたガスの所
望の値が到達されるならば、他の場合には精製ガスの値
は増加しないので、精細特製段はどのようなそれ以上の
ＨＣＩＬも吸収できない。濃縮された酸が最後の段から
、それが更に濃縮され得る前の工程の受器に除去される
ことは、この時点よりも後ではない。最後の蹟製段又は
精細精製には、液体を交換した後、新鮮な水又は全方法
から得られる廃水が装入される。

−Ｌ記のような設計に於いて、最後から二番目の段の濃
度は、純粋なガス中の要求されるＭＣＩレベルにより大
きく依存している。若し純粋なガス中の要求されるＨ（
１２レベルが高いことが望ましいならば、純粋ガスレベ
ルに関する平衡濃度が液相で達成されるまで、濃縮を比
較的長時間行なう。それに応じた時間の間、濃縮は前の
工程で行なうことができ、そこでは最後から二番目の段
の人口でのＨＣｕ分圧と平衡である最大濃度値が達せら
れる。

しかしながら、多くの場合に純粋ガスのために要求され
るレベルは非常に低い（〈５〜１　０ｍｇ／ｍ３）ので
、平衡濃度は三個の段のみを通しては得られない。それ
で、一方ではより高く濃縮された塩酸を得るために、他
方では低い純度ガスレベルを得るために、四個の吸収段
を一緒に運転することが一般的に必要である。

本発明による方法の適当な変形では、煙道ガスの蹟細精
製のためのクエンチングのために必要な量の水が使用さ
れる。この終りに、上記量の水を最後の段に添加し、そ
こで残留する塩酸が水に吸収される。次いで、得られた
非常に希釈された塩酸を直接クエンチング段に通す。こ
の配置で、液体を交換しなくてはならなくなるまで長い
時間通過させることができるようになり、そうして中間
の段でより高い濃度を得ることができる。

本発明による方法の更に好ましい態様は、クエンチング
工程での液体供給を、最後の吸収器の出口で純粋ガスレ
ベルに達する前に特定時間切り変えることから成る。熱
い煙道ガスはクエンチャ液体の一部を蒸発させ、そうし
てそこに含有される塩酸をかなりの範囲で気体状態にす
る。そうして、この段の出口で、Ｈ（１！分圧が増加し
、それによって次の濃縮工程での１１濃度も増加する。

クエンチング工程でのＨＣＪ！蒸発の間、精細精製段の
洗浄サイクルにはそのために必要な量の水が供給され、
そうしてそのボンブ受器はそのために適当な大きさを持
つことだけが必要である。クエンチャに於けるＨＣ２蒸
発は、精細精製の後精製されたガス中で所望のレベルに
達するまで続けることができる。次いで、液体の変更に
際し、液体の貯蔵した部分をクエンチャ底に添加する。

更に特に、若し煙道ガスを非常に高度に既に冷却した後
クエンチング段に入れるならば、クエンチングに必要な
水の量は減少する。そうして、Ｈ　Ｃ　４２蒸発の上記
の操作を使用すること及び一つ以上の工程によって全体
の方法を広げることは意味かあるであろう。それで、そ
れにもかかわらず同じ低ＨＣＩｔ純度のガスレベルで、
濃縮工程に於いて要求される高｝ｌｃｆｉｌ度に到達す
ることが可能である。そうして、幾つかの工程を通して
より高く濃縮された塩酸を得ることと、そして同時に、
比較的よく冷却された煙道ガスからでも精製されたガス
中のＨＣＪＩレベルを低く保つことが十分可能である。

本発明による方法は、特製されたガス中のＨＣＩＬレベ
ルを測定することによって制御できる。精製されたガス
中の要求されるＭＣＩ１レベルが達成されるとすぐ、そ
れぞれ上記のような次の工程から首の工程への液体の変
更が行なわれる。

本発明による方法を、苛酷にした操作条件下で行なった
下記の実施例により示す。

［実施例］ ごみ焼却プラントで、ダスト分ｌｌｉ後ＨＣ．Ｉ２約１
．５ｇ／ｍ３を含む煙道ガスを、工業水が供給されるク
エンチャに装入する。残留する微細なダストを上記クエ
ンチャ内で捕集する。更に、クエンチャ底で、水の蒸発
のために、ＨＣＩＬＩＩ度はＨＣｌで約６０〜７　０　
ｇ／ｊ２に増加する。遠心分離の方法でそれから固体を
分離した後、クエンチャ底内容物を精留プラントに導入
する。精留プラントから頭部で水蒸気を取り出し、底か
らピルドアップのない懸濁液を取り出す。精留塔の底か
ら大体三分の一高さで、ＨＣｌと水との共沸混合物を取
り出す。凝縮の後、これはＨＣｆ１２２重１％の含有量
を有する無色の塩酸を形成する。水銀及び他の重金属の
含量は検出限界以下であるか、又は従来の商業的に人手
できる共沸塩酸の範囲内である。焼成プラントの煙道ガ
ス流をクエンチャから第二洗浄段に通し、第二洗浄段で
は塩酸の含量がＨＣｌ２０ｇ／ｆｆｉを越えないように
行なう。

それによって、この段から出る排出ガス流が許容される
ＨＣＩＬ含量のみから成ることが保証される。この洗浄
段からの希釈された塩酸をクエンチャに導入する。

上記塩化物洗浄段の下流に、湿ｆｌ−Ｅフィルターが配
置されている。そこから、排出ガス流を石灰石及び脱硫
剤の入ったニサイクル吸収洗浄器に入れる。湿潤−Ｅフ
ィルターからの廃水を、塩化物洗浄の洗浄水に通す。

特許出願人　カー・エア・ツエー・ウンヴエルトテクニ
ク・ゲー・エム・ベー・ ノ１　一

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １。最初の工程で、ＨＣｌ及びＨＦのような廃ガスの強
   酸性成分を、最初に２０ｇ／ｌ以下のＨＣｌを含む水で
   洗浄することによって除去し、そして、次の工程で、Ｓ
   Ｏ＿２及びＮＯ＿ｘのような廃ガスのより弱い酸性成分
   を除去する、汚染物の多工程吸収手段による、高塩化物
   含有量を有する煙道ガス、特にごみ焼却プラントからの
   煙道ガスの精製方法であって、前以って最初の工程で塩
   酸をＨＣｌ５０ｇ／ｌを越えるレベル、好ましくはＨＣ
   ｌ８０ｇ／ｌを越えるレベルに濃縮し、そして、その結
   果得られる希釈塩酸を精留することによって更に濃縮さ
   れた塩酸と底留分とに分離することを特徴とする、高塩
   化物含有量を有する廃ガスの精製方法。 ２。塩酸を濃縮する操作を向流で不連続形式で行なうこ
   とを特徴とする、請求項１記載の方法。 ３。該濃縮操作を、煙道ガスが限定された冷却温度にま
   で冷却され、そして残留するダストが除去されるクエン
   チャ中で行なうことを特徴とする請求項１又は２記載の
   方法。 ４。該濃縮操作をクエンチャと吸収段との間で行なうこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載の方法。 ５。該精留を常圧で行ない、そしてＨＣｌ約２２重量％
   の共沸塩酸を回収することを特徴とする請求項１〜４の
   何れか一項記載の方法。 ６。精留の底留分の一部を、任意にそれから固体を除去
   した後、濃縮段に通過させることを特徴とする請求項１
   〜５の何れか一項記載の方法。 ７。精留の底留分の一部をダスト沈着の前に煙道ガス流
   中に噴出させることを特徴とする請求項１〜５の何れか
   一項記載の方法。 ８。精留の底留分の一部をフライアッシュ処理工程に通
   過させることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項記
   載の方法。 ９。後の凝縮フィルタ又は湿潤−Ｅフィルタからの排出
   水を、第一工程の吸収剤として使用することを特徴とす
   る請求項１〜８の何れか一項記載の方法。 １０。クエンチング操作の後、煙道ガスを液相に関して
   多段不連続吸収に付し、そこでクエンチング工程に続く
   第一工程で塩酸を所望の最終濃度に濃縮し、他方煙道ガ
   スの精細清浄化を最終工程においてのみ行なうことを特
   徴とする請求項１〜３の何れか一項記載の方法。