JPH0256127B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、湿式排煙脱硫装置のスラリー濃度の
管理方法に関し、更に固形物を懸濁するスラリー
を用いて排煙中のSO₂を吸収し、副生物として固
体のイオウ化合物を回収する湿式排煙脱硫装置の
スラリー濃度の管理方法に関するものである。

現在、排煙脱硫の主流をなしているものに
CaCO₃やCa（OH）₂を吸収剤として排煙脱硫を行
ない、亜硫カルシウムや硫酸カルシウム（石膏）
として回収するいわゆる湿式石灰法の排煙脱硫装
置があり、例えば、特開昭57―63117号などの他、
多くの刊行物に詳述されている通りである。

ここで、第１図によつて現在、工業的に広く採
用されている湿式石灰法による排煙脱硫装置を説
明する。

SO₂を含んだ排煙１は吸収塔本体２に導かれ
る。吸収塔本体２の下部にはCa化合物を懸濁し
スラリーを受けるタンク３が設けてあり、撹拌機
４にてスラリーを撹拌して固形物の沈殿を防止す
る。Ca化合物を懸濁したスラリーは吸収塔循環
ポンプ５によつて塔頂に送られ、塔内に散布さ
れ、排煙と接触しながら流下し、再びタンク３に
戻る。スラリーと接触してSO₂を除去された排煙
はミストエリミネーター６を通つて、浄化ガス７
として排出される。一方、タンク３へはSO₂吸収
量に見合つてCaCO₃やCa（CH）₂のスラリーをラ
イン８より供給すると共に、吸収剤がSO₂を吸収
して生成した亜硫酸カルシウムを含むスラリーを
ライン９から酸化塔１０へ導く。酸化塔１０では
底部に備けた気泡発生器１１から空気１２を吹き
込み、ライン１３から硫酸を供給して、亜硫酸カ
ルシウムを酸化して石膏にすると共に、未反応の
CaCO₃やCa（CH）₂を石膏に転化する。酸化塔１
０から出た石膏スラリーはライン１４を通つてシ
ツクナー１５に導かれ、濃縮石膏スラリーはライ
ン１６、タンク１７、ポンプ１８、遠心分離器１
９へ送られ、石膏２０を得ると共に過液はタン
ク２１へ導かれ、ポンプ２２及びライン２３を経
由してシツクナー１５へ導かれる。一方、シツク
ナー１５の上澄液はライン２４からタンク２５へ
導かれ、ポンプ２６から、排煙脱硫装置内の例え
ば吸収剤の調整用に使用されたり、排水されたり
する。

本発明は、現在の排煙脱硫装置に含まれる構成
を簡単化して経済的にすぐれたものとするべく、
鋭意研究を重ねて来た結果、CaCO₃やCa（OH）₂
の結晶とSO₂との反応速度、SO₂を吸収して生成
する亜硫酸カルシウムの酸化反応速度、石膏の沈
降速度の各データに基づき、各々、別々の工程を
設けていた従来の一操作一工程の基本的考え方を
脱却し、吸収塔及び、吸収塔タンクにSO₂吸収、
酸化、石膏沈殿濃縮、上澄液回収の各操作を集約
した工程の集約簡単化を成し得たものである。

本発明による湿式排煙脱硫装置を第２図によつ
て説明する。SO₂を含んだ排煙１０１は吸収塔本
体１０２に導かれる。第２図では排煙と吸収スラ
リーがいわゆる並流で接触する場合を図示した
が、第１図に示したような向流の気液接触方式で
もよい。しかし、本発明式に於いては並流の方が
後述するように石膏への酸化反応効率を高くする
ことができる利点がある。

吸収塔本体１０２の下部にはCa化合物を懸濁
したスラリーを受けるタンク１０３が設けてあ
り、撹拌機１０４にてスラリーを撹拌して固形物
の沈殿を防止する。Ca化合物を懸濁したスラリ
ーは吸収塔循環ポンプ１０５によつて塔頂に送ら
れ、塔内に散布され、排煙と接触しながら流下
し、再びタンク１０３に戻る。スラリーと接触し
てSO₂を除去された排煙はミストエリミネーター
１０６を通つて、浄化ガス１０７とし排出され
る。

一方、タンク１０３へはSO₂吸収量に見合つて
CaCO₃やCa（OH）₂の粉体を粉体輪送ライン１０
８より供給する。吸収剤であるCaCO₃やCa
（OH）₂は水と懸濁したスラリーとしてタンク１
０３へ供給することもできる。吸収剤がSO₂を吸
収して生成する亜硫酸カルシウムは、並流方式の
気液接触ゾーンでスラリーが酸性状態に保たれる
為、排煙中に含まれる酸素によつて、酸化され、
石膏結晶に転化してしまう。

しかし、排煙中の酸素が少ない場合は、空気ノ
ズル１０９から酸素ガスを含む気体を供給する
と、吸収されたSO₂を石膏として固定化すること
ができる。

このようにタンク１０３ではCa化合物として
の石膏結晶が懸濁したスラリーが溜まるのでスラ
リー排出口１１０とポンプ１１９を介して石膏結
晶をむスラリーを分離器１１１へ導き石膏ケーキ
１１２を得ると共に過液はライン１１３からタ
ンク１０３へ戻す。

タンク１０３の内部にはスラリー液面上から液
面下に亘つて、撹拌されているスラリーと隔離さ
れた液室１１５が形成されるように仕切壁１１４
を設け、仕切壁１１４の下端は開放させて、撹拌
機１０４によつて撹拌されたスラリーが仕切壁１
１４によつて仕切られた液室１１５の下部を互に
流通し得るようにしてある。更に第２図には撹拌
されたスラリーの流動によつて、液室１１５内の
上澄液が乱されないように邪魔板１１６を設けて
ある。液室１１５の上澄液は上澄液排出口１１７
とポンプ１１８を介して排出される。又、ライン
１１３より戻される過液は液室１１５の下部に
上方から下方に向つて流入するようにし、石膏結
晶が上昇して来るのを防止する。更に、スラリー
排出口１１０は液室１１５の下部に位置するタン
ク１０３の端部に設けた傾斜板１２０によつて石
膏結晶が沈殿濃縮される位置に設けてある。

こうすることによつてポンプ１１９によつて取
り出す石膏結晶のスラリー濃度が高くなり、無駄
な液体運搬のエネルギーが節減できる。

湿式排煙脱硫装置ではミストエリミネーター１
０６で捕集されたミスト中のCa化合物結晶が付
着推積して、ガス流路を狭隘化しないよう洗浄ノ
ズル１２１から洗浄水が流入したり、更にはポン
プのシール水が流入する等、水が沢山使用され
る。そしてこれらの水は、タンク１０３に溜まつ
ているスラリー濃度の外乱となる。スラリー濃度
の変化は湿式排煙脱硫装置の運転管理が不安定に
なり種晶濃度変動に伴なうスケールトラブルを誘
発する。従来これらの問題は、解決されないまま
であり、特にCa化合物を懸濁したスラリーを用
いた湿式排煙脱硫装置のスケール防止は重要な課
題であるが、本発明者らの研究によれば、スケー
ルトラブルの主因は水の流入によるスラリー濃度
変動にあることが分つた。

本発明は従来よりも装置構成の簡単化を図つて
研究を重ねる途中に上述のスラリー濃度変動を防
止することが重要な課題であることを認識するに
至つた。

本発明によれば、湿式排煙脱流装置のタンクか
らCa化合物結晶を懸濁するスラリーを排出する
ことと、同タンクからCa化合物結晶濃度の低い
上澄液を排出することの２つの操作を同時に任意
にしかも応答遅れがなく随意に行なうことによ
り、湿式排煙脱流装置のCa化合物スラリー濃度
を安定にコントロールすることが可能となる。し
かも、従来の湿式排煙脱硫装置に比較して構成が
簡単化された上に上述の効果が得られる極めてす
ぐれた特徴がある。

実施例 使用した装置を第２図に示した。

石膏結晶を含むスラリーを溜めるタンク１０３
は1000mm×2000mmの断面を有し、液深さは2000mm
とした。吸収塔循環ポンプ１０５で50m³／ｈのス
ラリーを吸収塔１０２の塔頂からスプレーし、塔
内にはグリツドを充填して気液並流方式で排煙
3000Nm³／ｈを処理し、入口SO₂1200ppmから出
口SO₂60ppmとなるまで脱硫した。

タンク１０３へはCaCO₃粉末を吸収剤として
ライン１０８からSO₂吸収量に見合つて供給し
た。タンク１０３の内部には内径が400mmで長さ
が2500mmの下端が開放された円筒状の仕切壁１１
４を取り付けた。仕切壁１１４で囲まれた液室１
１５から上澄液を取り出すライン１１７からの上
澄液は若干の固形物をむものであつたが、その流
量と、スラリー排出口１１０からの流量とをマイ
コン制御することにより、タンク１０３に溜まる
Ca化合物のスラリー濃度を１〜35重量％の領域
に於ける所望の濃度に管理運転できた。

本実験で分離器１１１から排出された固形物の
組成はCaSO₄・2H₂O97wt％、CaCO₃0.5wt％、
その他2.5wt％であり、殆んどが石膏であり、亜
硫酸カルシウムは検出されなかつた。この間、タ
ンク１０３に設置した空気ノズル１０９からは空
気を送風していない。従つて、並流方式の気液接
触をグリツド充填塔で行なわせると、湿式石灰法
の排煙脱硫では塔頂で吸収されたSO₂がグリツド
充填部を流下しながら排ガス中の酸素によつて全
部酸化されてしまうので、タンク１０３に於いて
もはや空気酸化は不要であつた。

尚、本実験中にミストエリミネーターの洗浄ノ
ズル１２１から水を注入し、更にポンプシール水
を注入していたが前述の通り、本発明方法によつ
てスラリー濃度は所望値にコントロールすること
ができた。

本発明によれば、従来の湿式排煙脱硫装置に設
けられていた酸化塔、シツクナー及び過液タン
クや上澄液タンク、更にはそれら設備に付帯する
ポンプ、弁、計装器具などが不要となり、大幅な
工程の簡単化が可能になることを実証した。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来から工業的に採用されている湿式
石灰法による排煙脱硫装置を示し、第２図は本発
明の湿式排煙脱硫装置の構成図を示す。 第２図において、１０１……排煙、１０２……
吸収塔本体、１０３……タンク、１０４……撹拌
機、１０５……吸収塔循環ポンプ、１０６……ミ
ストエリミネーター、１０７……浄化ガス、１０
８……粉体輸送ライン、１０９……空気ノズル、
１１０……スラリー排出口、１１１……分離器、
１１２……石膏ケーキ、１１３……過液ライ
ン、１１４……仕切壁、１１５……液室、１１６
……邪魔板、１１７……上澄液排出口、１１８…
…ポンプ、１１９……ポンプ、１２０……傾斜
板、１２１……洗浄ノズルである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ SO₂を含む排煙をCa化合物を懸濁するスラリ
   ーと接触させてSO₂を吸収する吸収塔に於いて、
   該吸収塔内下部のスラリータンクに、該タンクと
   連通する液室を設け、該液室においてスラリーを
   Ca化合物濃度の異なる少なくとも２つのスラリ
   ーに分離してCa化合物濃度の高いスラリー層と
   Ca化合物濃度の低いスラリー層を形成させ、各
   スラリー層からスラリーを抜き出し、その抜き出
   し流量を調整し、かつスラリータンク内にスラリ
   ーを撹拌する手段を設けることによつて排煙と接
   触するスラリー中のCa化合物濃度を管理するこ
   とを特徴とする吸収塔のスラリー濃度管理方法。 ２ 上記液室を、スラリータンク内に設けた仕切
   壁によつて形成したことを特徴とする特許請求の
   範囲１に記載された吸収塔のスラリー濃度管理方
   法。 ３ 上記Ca化合物濃度の異なるスラリー層の形
   成を、上記液室底部からスラリーを抜き出し、抜
   き出しスラリー中の石こうを除去したのち、液
   を上記液室上部に戻すことによつて行うことを特
   徴とする特許請求の範囲１又は２に記載された吸
   収塔のスラリー濃度管理方法。