JPH03213117A - 煙道ガスの精製法 - 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】 本発明は煙道ガス及び工業設備、燃焼炉、エンジン等か
ら由来する他の熱い、酸化性廃ガスを精製する方法に関
する。

暖炉、エンジン、工場等から由来する煙道ガスは一般に
固体物質（フライガス）、ガス状化合物及び蒸気を含む
。この煙道ガスには多くの重金属化合物、酸性ガス、例
えば、ＨＢｒ、ＨＣ１゜ＨＦ１ＳＯ、ＮＯ、及びガス、
例えば、Ｎ２、ｘ ０　、ＣＯ及びＣ０２がしばしば見られる。

このように負荷された煙道ガスは数ある中で“酸性雨″
　（例えば、二酸化イオウとアンモニアによる）、“温
室効果”　（ＣＯ２）、土壌汚染（例えば、ジオキサン
による）、及び地下水汚染に関連して環境へ直接排出す
ると環境に重荷になる。フライアッシュは更にミスト形
成（スモッグ）に関連して極めて有害であり、これによ
って大気全体が健康に有害でありそしてしばしば非常に
毒性でさえある物質で負荷される。この理由でこの煙道
ガスが大気へ放出される前に精製されることが望ましく
かつしばしば強制的に規制される。

実際にはダストはサイクロン、フィルター、織物フィル
ター及び静電フィルターによって除去される。濾過は温
度を約３００℃又はそれ以下に下げた後に行なわれる。

±１２００℃から３００℃へガスの緩徐冷却はジオキサ
ン及びベンゾフランの形成を引起こす。

ガス状成分は石灰を含む液体での洗浄によって洗い出さ
れる。また暖炉にはこの方法で、例えば、Ｓ０２と結合
するために石灰がしばしば注入される。時にはアルカリ
が反応剤として使用される。

このガス洗浄液は直接に又は処理後に排出される。

生じ得るスラリは投棄される。

このような煙道ガスの精製方式は完全な精製が得られな
いこと、しかもなお多くの有害物質、金属化合物、ガス
等が大気及び環境へ放出されることの欠点を有する。更
に、特に、廃棄物の燃焼に対して煙道ガスを徐々に冷却
する間に放出されるジオキサンの重大な問題がある。更
に、ガス洗浄液自体が環境に新たに負担となる。

ここで本発明の目的はダストと酸性ガスを含んだ煙道ガ
スを精製する方法を供することであり、これによって殆
ど完全な精製が行なわれそして環境に関する問題が最小
に減ぜられた。

この目的のために本発明は精製されるべき熱いガスが少
なくとも一つの噴霧室又は区域に通過され、そして熱い
ガス流の中に噴霧されそしてガスを１００℃以下に冷却
するガス洗浄液と内部で接触され、この際にガス洗浄液
として高いＣ，Ｚ。

Ｖ、値（科学酵素消費値）を有する残留液が使用され、
これは複合ビルダー、重金属の化合物、イオウと窒素の
化合物を含みそして写真、光化学及びめっき工業から数
ある中で定着浴等から由来するものであることを特徴と
する、導入部で記載したような、煙道ガスを精製する方
法を供した。

残留液として下記のものが考えられる：り　一部除金属
写真浴（定着−現像剤−停止浴）により得られる残留液
、 ｂ）　めっき浴の０ＮＯ−処理後に得られる残留液、 Ｃ）　複合ビルダー、例えば、ホウフッ化酸、ＥＤＴＡ
　（エチレンジニトロテトラアセテート）、シリコフル
オリド等を含む残留液。

同−出願人及び同一ランクの関連したオランダ国特許出
願第８９０２４８９号には、工業設備、燃焼炉等から由
来する熱い酸化性ガス流の中に処理されるべき残留液を
噴霧しそして更にそこから重金属、イオウ化合物等の除
去のために回収された凝縮物を処理することによるこの
残留液を処理する方法が示唆される。

現在、反対にガス洗浄液としてこの残留液を用いたこの
処理によりこの熱い酸化性ガスから重金属、イオウ化合
物及び他の不純物を除去できることを見出した。洗浄液
として使用される残留液と強い混合によって、このガス
流のパワーは蒸気、フライガスの形成のために使用され
、供給されたガスの一部は洗浄液の中に取込まれ、そし
て多くの反応が起こり、これによって不溶性成分が形成
され、これは噴霧室又はガス洗浄反応器の下方部分に沈
降する。これによって、前記のオランダ国特許出願に記
載したように、酸化還元工程が起こる。この結果として
、煙道ガスの精製が起こり、これにより除去されるべき
物質は一部沈殿し、部洗浄液に溶解しそして一部有害性
の少ないガスに変換される。噴霧室又はガス洗浄反応器
に残る飽和蒸気は液体の小滴を含んでいるが、これはそ
こから分離される。

本発明による主要な利点は熱い煙道ガスがガス洗浄液の
噴霧により高温から±６０−７０℃に急速に冷却され、
これにより、例えば、ジオキサン及びベンゾフランの形
成が阻止されることにある。

別の利点は使用されるガス洗浄液又は残留液はこのよう
な方法で酸化性煙道ガスと強い接触により化学的に変換
されて環境に有害な不純物は前記のオランダ国特許出願
に記載したような方式で除去できることにある。かくし
て、２重の目的が得られ、即ち、一方では極めて汚染さ
れた煙道ガスが精製され、他方では例えば、定着浴の残
留液が環境に有害でない物質に更に分解できるような形
に同時に変換できる。

本発明による方法ではこのガス洗浄液の噴霧は好ましく
は精製されるべきガスが６０−７０℃に冷却されるよう
な方法で行なわれる。

効果的には、洗浄液で飽和されたガスが噴霧室から液体
・蒸気分離器へ送られそして分離された洗浄液は再循環
されそして再び熱いガス流の中に噴霧される。

これによってガス洗浄液の再循環流は有効に精製段階に
送られ、ここで種々の成分が分解されそして除去される
。

特許出願第８９０２４８９号に既に記載されたように、
ガス洗浄液の再循環流はこれにより電気分解及び鉄によ
るセメンテーションを受けて、そこで重金属が沈殿し、
そして再循環流のｐｎは好ましくは水酸化カルシウムの
添加により、重金属の水酸化物の沈殿のために５以上に
上げられる。

銀の沈殿のためにはハロゲン化物が更にガス洗浄液に加
えられる。一般に煙道ガス自体が適当なハロゲン化物を
含有する。

煙道ガスの中に噴霧されるガス洗浄液にカルシウムと硝
酸塩のイオンを添加することによって、有害なガス、例
えば、二酸化イオウ及びアンモニアを除去するため有効
な手段が供される。重金属、＋＋　　　　　＋÷＋ 例えば、Ｃｕ　　、Ｆｅ　　　、Ａｇ＋等のイオンの存
在下で、洗浄液に溶解されるＳＯ２はＳ　Ｏｉ。

イオンに変換でき、これは続いて下記の反応機構により
カルシウムで沈殿する： ＋＋＋十＋＋ ＳＯ２＋酸化剤＋（Ｋａｔ、Ｃｕ　　Ｆｅ　　　Ａｇ　
　ｅｎｚ、）−＋　　Ｓｏ３＋１１ ＳＯ３＋Ｈ２０→　２Ｈ＋５Ｏ４ Ｓｏ　”＋Ｃａ＋＋−＋　Ｃａ５Ｏ↓ ４ 硫酸カルシウムとは別に硫酸鉛が反応 ＋＋ ＳＯ４＋Ｐｂ　　−ＰｂＳＯ４により同様に沈殿する。

かくして熟い煙道ガスから由来する鉛イオンが有効な方
式で除去できる。アンモニウムイオンに変換される残留
液中のアンモニアは下記の式により残留液の硝酸イオン
と反応する； これによって発生する酸素は残留液の複合化合物の酸化
により更に分解に寄与する。

ガス洗浄液として使用される残留液中には、通常にはＥ
ＤＴＡ−錯体があり、これはガス流からの酸化性物質に
より徐々に酸化され、そして＋÷＋　　　　　　＋＋　
　　　　　＋　　　　　　、＋＋Ｆｅ　　　、Ｃｕ　　
、Ｈｇ　　、Ｎｌ　及びＡ　ｇ＋イオンは更に触媒酸化
のために重要である。

特にＥＤＴＡ錯体に関連して過剰の遊離Ｆｅ＋＋＋イオ
ンが存在することが望ましい。こねは最も安定なＥＤＴ
Ａ錯体を形成し、そしてこねによって適切な金属が他の
金属−ＥＤＴＡ錯体力・ら放出できる。ＥＤＴＡの分解
が下記の反応機種により起こる： ＥＤＴＡとの金！Ｉ錯体＝Ｍｅｌ■２　・ＥＤＴＡＭ　
ｅ　Ｈ２°Ｅ　Ｄ　Ｔ　Ａ　−”　Ｍ　ｅ　　−Ｈ２Ｅ
　Ｄ　Ｔ　ＡＨ２−ＥＤＴＡ十酸化剤＋触媒→Ｎ　２　
ｔ　＋　ｘ　ＣＯ２↑＋ｙＨ２０ 本発明による方法は好ましくは多くのガス洗浄段階で行
なわれる。これによって精製されるべき熱い煙道ガスは
第１洗浄段階で予備精製されそして１００℃以下に冷却
され、続いて重ねた洗浄段階のカスケードに通過させ、
これにより各洗浄段階はそれ自体ガス洗浄液再循環を有
して煙道ガスの温度は徐々に５０−６０℃に下げられる
。結局はすべての段階を通過したガスは何ら障害なく大
気へ放出できる。

本発明は図面に関連して、本発明による方法に適したガ
ス洗浄反応器システムによって更に明らかになろう。

第１図には本発明の方法によるガス洗浄による煙道ガス
を精製するための反応器システムの略示側面図が示され
る。このシステムは中心洗浄カラム２を有し、これにシ
ステムの第１洗浄段階を形成する洗浄反応器１が液体−
蒸気分離器３によって接続される。この液体−蒸気分離
器３の下に洗浄液ドレイン４があり、これはガス洗浄液
の再循環及び精製システムに接続される。

この中心洗浄カラム２は例で洗浄段階５．６及び７で示
される多くの重ねた洗浄段階からなる。

これらの洗浄段階の各々は底部にガス洗浄液のための噴
霧器を有し、例ではベンチ夏すジェット管８が示される
。各洗浄段階は液滴回収器９によりその上方端部で次の
ものから分離される。

全システムの第２洗浄段階を構成する中心洗浄カラム２
の下方洗浄段階５の下に洗浄液のためのタンクがあり、
そして残りの段階６及び７は各々分離した洗浄液タンク
１１を有する。これらの洗浄液タンクの各々のものは再
循環システムに結合され、そこではポンプ１２が再循環
を引受ける。

この下方洗浄段階ではドレイニング液は再びタンク１０
に直接に回収され、その上に配置される洗浄段階ではベ
ンチュリトレー１３が引受けてドレイニング液が関連の
タンク１１へ側方ドレインによって戻される。

この装置は下記のように作動する： 煙道ガスは詳細に図示しない第１洗浄反応器１に通過さ
れ、そして前記のように、例えば、定着浴の残留定着液
からなるガス洗浄液と反応器中で接触される。ガス洗浄
液と煙道ガス間で起こる酸化還元工程の結果として煙道
ガスの予備精製が起こり、一方液体蒸気分離器からドレ
インする液体４は再循環されそして精製される。この方
式で煙道ガスの予備精製並びに本例で洗浄液として使用
される残留定着液の精製と分解が同時に得られる。

蒸気を含んだ予備精製煙道ガスは中心洗浄カラム２の下
方（第２）洗浄段階５に続いて入り、そこでベンチュリ
ジェット管８によって上方へ噴霧される洗浄液と接触さ
れる。これによって更に精製が化学反応により起こり、
そして下方段階５の液滴回収器９が過剰の液体がタンク
１０の中に滴下して戻ることを許す。この煙道ガスはベ
ンチュリジェット管８から上方へ向けられたジェットに
より共に運ばれて上昇し、そして次の洗浄段階６の中に
入り、ここで同様なガス処理がベンチュリジェット管８
及びタンク１１とポンプ１２の循環システムによって起
こる。

この洗浄段階６とこれに続く洗浄段階７には更にベンチ
ュリトレー１３があり、これは液滴回収器９からくる液
体がこの段階の洗浄液のための循環システムに入ること
を引起こし、かくして一定の循環を確保する。

このガスは再び次の段階へ上方へ共に運ばれ、ここで同
様な処理が起こる。最後の洗浄段階７の上方端部には水
シヤワーが液滴回収器９の上に配置され、これはその間
に既に冷却されているガスの更に一層の冷却を引起こす
。

全システム中の第２、第３及び第４段階、各々５．６及
び７の液体は別々に処理され、第１洗浄反応器１の蒸発
液の補助として処理後に作用する。

実際的な具体例では第１洗浄反応器のガス通過入力は６
，０００から１０．００ＯＮｍ”／時の量に達すること
ができる。

一つ以上の第１洗浄反応器１を中心洗浄カラムに接続す
ることが可能である。第２図には四つの第１洗浄反応器
１が中心洗浄カラム２に接続され、各々のものがそこか
ら液体蒸気分離器３により分離されるシス゛テムを略示
上面図で示す。このシステムの利点は、例えば、炉から
の煙道ガスの場合には、作動の停止を必要とする欠陥が
ガス洗浄反応器１の一つに起こるとしても、炉の工程を
続行できる。中心カラムの洗浄段階の一つが停止したと
しても、他の段階は通常の方式で作用し続けることがで
きる。

本発明を特定の型式の洗浄反応器システムによって前記
に明らかにした。本発明はこの特定のシステムに拘束さ
れず、そして他のシステムも本発明を適用するために可
能であることは明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は多くの洗浄段階が重ねられた中心洗浄カラムに
接続された第１洗浄段階を有する、本発明による方法の
適用のための装置を略示する。 第２図は接続された多くの第１洗浄段階を有する中心洗
浄カラム上面図て略示する。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）精製されるべき熱いガスが少なくとも一つの噴霧
   室又は区域に通過されそしてその中でこの熱いガス流の
   中に噴霧されかつこのガスを１００℃以下に冷却するガ
   ス洗浄液と接触され、その際に複合ビルダー、重金属の
   化合物、イオウと窒素の化合物を含み、そして写真、光
   化学及びめっき工業から数ある中で定着浴等から由来す
   る、高いＣ、Ｚ、Ｖ、値を有する残留液がガス洗浄液と
   して使用されることを特徴とする、煙道ガス及び工業設
   備、燃焼炉、エンジン等から由来する他の熱い、酸化性
   廃ガスを精製する方法。
2. （２）精製されるべきガスがガス洗浄液により６０−７
   ０℃に冷却されることを特徴とする、請求項（１）によ
   る方法。
3. （３）洗浄液で飽和された噴霧室からのガスが液体−蒸
   気分離器に通過されそしてこの分離された洗浄液が再循
   環され、再び熱いガス流の中に噴霧されることを特徴と
   する、請求項（１）又は（２）による方法。
4. （４）再循環流のガス洗浄液が精製段階に通過され、こ
   こで種々の成分が除去されることを特徴とする、請求項
   （２）又は（３）による方法。
5. （５）再循環流のガス洗浄液が電気分解及び鉄によるセ
   メンテーションを受けることを特徴とするする、請求項
   （４）による方法。
6. （６）再循環流のｐＨが重金属の水酸化物の沈殿のため
   ５以上に上げられることを特徴とする、請求項（５）に
   よる方法。
7. （７）再循環流のｐＨが水酸化カルシウムの添加により
   上げられることを特徴とする、請求項（６）による方法
   。
8. （８）ハロゲン化物がガス洗浄液に加えられることを特
   徴とする、前記の請求項の何れかによる方法。
9. （９）ガス洗浄液がカルシウムと硝酸塩のイオンの添加
   と共に煙道ガスに噴霧されることを特徴とする、前記の
   請求項の一つによる方法。
10. （１０）過剰のＦｅ＾＋＾＋＾＋イオンがガス洗浄液中
    に供されることを特徴とする、前記の請求項の一つによ
    る方法。
11. （１１）精製されるべき熱い煙道ガスが第１洗浄段階で
    予備精製されそして１００℃以下に冷却され、そして続
    いて重ねた洗浄段階のカスケードに通過され、これによ
    り各段階はそれ自体のガス洗浄液循環を有しかつ煙道ガ
    スの温度は５０−６０℃に徐々に下がることを特徴とす
    る、前記の請求項の一つによる方法。