JPH0380915A - 湿式排煙脱硫方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、湿式排煙脱硫装置に係り、特に排ガス中のＨ
Ｃ／！ガス等を、高ハロゲンイオン濃度下で高効率で除
去するのに好適な湿式排煙脱硫装置に関するものである
。

［従来の技術］ 例えば火力発電所等に設置される湿式排煙脱硫装置は、
炭酸カルシウム（ＣａＣ○３Ｌ水酸化カルシウム［Ｃａ
（○Ｈ）２〕または酸化カルシウム（ＣａＯ）などを吸
収液としたスラリからなる吸収液スラリを用い、ボイラ
等の排ガス中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）を吸収し、得られ
た亜硫酸カルシウムを酸化して、硫酸カルシウム、すな
わち石膏として回収する方法が最も一般的である。

この石灰石または石灰を用いる従来のダスト分離システ
ムの石灰石−石膏法排煙脱硫装置の概略系統図を第４図
に示す６図示していないボイラ等からの排ガス１は導管
より除じん塔２に導入され、除じん塔２において、排ガ
ス１中のダスト、および塩化水素、フッ化水素などの酸
性ガスは除じん塔循環タンク１５がらポンプ３により供
給される循環液で除去される。ダスト等の不純物を除去
された排ガス８は除じん塔２がら吸収塔９に導がれる。

吸収塔９内で、排ガス中の硫黄酸化物は図示していない
石灰石スラリタンクがら導管１３を介して供給される石
灰石スラリにより吸収・除去される。硫黄酸化物が吸収
除去されたスラリは導管１４により石膏回収系（図示せ
ず）に送られる。

上記のように、ダスト、硫黄酸化物等が除去された処理
ガス１２は系外へ排出される。このように、脱硫処理の
前に除じん塔２を設ける理由は、排ガスｌ中のダストあ
るいはハロゲン化水素を予め除去することで、吸収塔９
内で高純度の石膏等の副生品を生成させるためである。

除じん塔２内では排ガスｌの冷却により水分が蒸発する
。また、不純物のダスト、ハロゲン化水素等が除じん塔
循環液中で過度に濃縮されないで、一定濃度以下になる
ように導管６より除じん塔循環液は適宜、系外へ排出さ
れる。この系外排出循環液量に見合う量の水が補給水と
して導管５より補給される。導管６より排出される除じ
ん塔循環液は、ダスト、ハロゲン化水素を規準値以上含
んでいるため、アルカリ剤を添加するための機器などを
有する図示していない排水処理設備に送られ、ダスト、
ハロゲン化水素濃度が規準値以下となるよう処理された
後、海などへ放流される。

［発明が解決しようとする課題］ 導管６より排出される除じん塔循環液が送られる上記排
水処理設備の容量は、除じん塔２からの排水量で決定さ
れるため、排水処理設備のスペースが大きくならないよ
うにするためには上記排水量を低減する必要がある。

従来、除じん塔２での液中の塩素濃度は１１００００ｐ
ｐ以下になるよう排水量が決定されており、この塩素濃
度を維持するためには、１０１００Ｏ級の脱硫装置から
の排水量は約４５　ｔ／ｈとなり膨大なものとなる。そ
こで、上記排煙脱硫装置の除じん塔２からの排水量を低
減すると、除じん塔循環液中のハロゲンイオン濃度が増
加し、その結果、気相のハロゲン化水素平衡分圧が増加
してしまう。

第５図に液中のＨＣＩ濃度と気相平衡Ｈｃ１濃度の関係
を、液中の温度をパラメータにして示しである０本デー
タは、ＪＯＨＮ　　Ｈ，ＰＥＲＲＹ著″ＣＨＥＭＩＣＡ
Ｌ　　ＥＮＧＩＮＥＥＲ’ＳＨＡ　Ｎ　Ｄ　Ｂ　ＯＯＫ
　”第３．６１頁の表より作成したものである。第５図
より明らがなように、除じん塔２での循環液中のＣＩイ
オン濃度が１０，０００ｐｐｍ程度であれば、ＨＣｌの
気相平衡ＨＣｅ濃度は１〜２ｐｐｍ程度であるが、液中
のＨＣｅ濃度が４０，０００ｐｐｍ程度まで濃縮される
と、ＨＣｅの平衡濃度は９〜２２ｐｐｍ程度まで増加す
る。

一般に、石炭焚ボイラ排ガス中に含まれるＨＣｌなどの
ハロゲン化水素濃度は１０〜３０ｐｐｍ程度であり、液
中のＨｃ１濃度を４０，０００ｐｐｍまで濃縮すると除
じん塔２内での脱ハロゲン化水素率は、はとんどゼロに
なる。そのため、高濃度のハロゲン化水素等の酸性物質
を含む排ガスが吸収塔９（ＩＩに流入し、そこで石灰石
スラリにより中和除去される。この結果、硫黄酸化物吸
収用に石灰石スラリが利用できなくなり脱硫率が低下す
る。そのうえ、吸収塔系装置のステンレス系の材料の腐
食を引き起こすことになる。

そこで、従来は除じん塔循環液のｐＨを０．５〜１．５
に維持し、気相のハロゲン化水素平衡分圧を高くしない
ようにしていた。

また、排ガスの湿式排煙脱硫法には、除じん塔２にも石
灰石スラリ等を供給する通常、灰混合方式と呼ばれてい
る方法もある。しがし、この方法だと、除じん塔２でハ
ロゲン化水素等の酸性物質、ダストと同時に硫黄酸化物
も吸収除去されるため、硫黄酸化物吸収石灰石スラリが
らは純度の低い石膏が回収されることになり、また吸収
塔系装置および石膏回収系装置の耐ハロゲン腐食鋼の採
用が必要不可欠となる。

そこで本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解
消し、除じん塔がらの排水量を低減させ、さらに、除じ
ん塔循環液中のハロゲンイオン濃度を増加させても、除
じん塔でのハロゲン化水素の除去率が低下しないで、か
つ、吸収塔ではダスト、ハロゲン化水素が混入しない高
純度の石膏を回収することができる湿式排煙脱硫装置を
提供することにある。

し課題を解決すべき手段］ 本発明は上記目的を達成するために、次の構成を採用す
る。

すなわち、除じん塔内において、排ガス中のダストおよ
び酸性ガスを循環液により除去する除じん処理工程と除
じんされた排ガス中の硫黄酸化物をアルカリ性吸収液を
用いて吸収除去する吸収処理工程と、を含む湿式排煙脱
硫方法において、除じん処理工程での循環液のｐＨを１
ないし３に保つ湿式排煙脱硫方法、 または、排ガス中のダストおよび酸性ガスを除じん塔循
環タンクからの循環液により除去する除じん塔と、除じ
んされた排ガス中の硫黄酸化物をアルカリ性吸収液を用
いて吸収除去する吸収塔と、を備えた湿式排煙脱硫装置
において、除じん塔循環液のｐＨを測定するｐＨ測定手
段および該ｐＨ測定手段の出力信号に応じて除じん塔循
環タンクにアルカリ剤を添加し、除じん塔傭環液のｐＨ
を１ないし３に保つｐ　Ｈ調整手段を設ける湿式排煙脱
硫装置、 である。

［作用］ 除じん塔へアルカリ剤を供給し、適切にｐＨを選択する
ことにより、除じん塔循環液中のハロゲンイオン濃度が
増加しても、気相のハロゲン化水素平衡濃度が増加しな
い。このため、除じん塔内でのハロゲン化水素除去率が
低下することがなく、かつ、除じん塔内で硫黄酸化物の
除去が起こらない。

除じん塔循環液のｐＨを３以上とした場合は、除じん塔
内で排ガス中のハロゲン化水素のみならず、硫黄酸化物
も除去されてしまい、吸収塔内での石灰石スラリによる
石膏等の副生品の生成量が低下する。また、一方、除じ
ん塔循環液のｐＨが１以下であると、除じん塔循環液中
のハロゲンイオン濃度が増加した場合に気相のハロゲン
化水素分圧が高くなり、ハロゲン化水素の吸収ができな
くなる。したがって、除じん塔循環液のｐＨを１〜３に
調整することで、排ガス中のハロゲン化水素のみを吸収
し、硫黄酸化物を吸収しない処理ができる。

［実施例コ 本発明の実施例を図面とともに説明する。

第１図に示す本発明の除じん式湿式排煙脱硫装置の一実
施例は、第４図で説明した従来例の除じん式湿式排煙脱
硫装置に、アルカリ液供給コントロールバルブ７を介し
て、除じん塔循環タンク１５にアルカリ液供給路を設け
、さらに除じん塔循環タンク１５内の循環液のｐＨ測定
用のｐＨメータ４が付設されたものである。

まず最初に、第１図を用いて装置全体の構成について説
明する。第１図に示すようにこの湿式排煙脱硫装置は除
じん塔２と、排ガス１流れ方向の後′ａ測に設けられた
吸収塔９から主に構成される。

排ガス１は、除じん塔２に導入され、そこで排ガス１中
のダスト、Ｈ（Ｊ等が除去されると共に冷却される。除
じん塔２を出た排ガス８は次に吸収塔９に送られ、そこ
で石灰石スラリ等のアルカリ剤により排ガス中の硫黄酸
化物が吸収除去される。

硫黄酸化物が除去された処理ガス１２は、必要によって
は、図示しない装置により再加熱された後、大気に放出
される。排ガス中の硫黄酸化物を吸収したスラリは導管
１４により副生品である石膏回収系（図示せず）へ送ら
れる。除じん塔２には、図示していないがアルカリ剤の
供給手段が設けられている。このアルカリ剤供給手段が
らは、除じん塔２の循環液のｐＨが一定の範囲になるよ
うアルカリ剤が除じん塔循環タンク１５に供給される。

アルカリ剤の供給量は、除じん塔２の循環液のｐＨ測定
器４の出力信号に応じてコントロールバルブ７を開閉制
御をすることにより行う、そして除じん塔２の循環液の
一部は排水処理設０！（図示せず）より排出される。こ
の排水量は、バランス（計算）上、除じん塔２の循環液
中のハロゲンイオンが所定濃度、例えば、４０．ＯＯＯ
ｐｐｍとなるように決定される。

前記実施例に係る湿式排煙脱硫装置のパイロットプラン
トテストを行った際の結果を示せば次の通りである。

条件 排ガス量　　　　　　　：３．ＯＯＯＮｍ’／ｈ硫黄酸
化物濃度　　　　；１．・５００ｐｐｍＨＣβ濃度　　
　　　　・　　　５０ｐｐｍ吸収塔添加アルカリ剤　：
石灰石 除じん塔添加アルカリ剤：石灰石又は無し除じん塔循環
液ｐＨ：１〜３ ＨＣ１除去率、硫黄酸化物除去率と除じん塔循環液中の
Ｃｅ濃度の関係を第２図に示す、この結果より明らかな
ように、除じん塔循環液中のＣｅ濃度が高くなっても、
液ｐＨを１〜３に制御すれば、ＨＣｆ除去率は９５％以
上、硫黄酸化物除去率は０％となった。また、回収した
副生石膏純度は９８．８％と非常に高純度であった。

一方、除じん塔循環液のｐＨを制御しない場合、すなわ
ち、除じん塔循環液にアルカリ剤を添加しない場合のテ
スト結果を第３図に示す。循環液中のＨＣ１濃度が高く
なるとＨＣＩ除去率が気相中の平衡ＨＣ１濃度だけ低下
することが明らかとなった。

アルカリ剤としては石灰石’（ＣａＣＯ３）のほかに苛
性ソーダ、苛性カリ、水酸化カルシウム、水酸化マグネ
シウム等も使用可能であり、同様な効果を得ることがで
きる。

使用する薬品の選択は、排煙脱硫装置が設置される場所
での入手難易性および、コストの観点より決定されるべ
きである。なお、アルカリ剤としてカルシウム系化合物
（ＣａＣＯ，、Ｃａ　（ＯＨ）２など）を添加し、ｐＨ
を３以上とした場合には、除じん塔２ではＣａ５Ｏ，、
Ｃａ　Ｓ　Ｏ４等が生成する。このＣａＳ□＋、Ｃａ５
Ｏ，は水に対する溶解度が低いので、排水処理工程に送
る排水中のＳＳが増加し、排水汚泥も増す。

また、上記実施例では除じん塔２からの排水量が排水処
理設備の容量とバランスするような値で設定するとして
いるが、当然、除じん塔循環液中のハロゲンイオン濃度
を計測して、所定濃度となるよう制御すること、および
排ガス中のハロゲン化水素濃度を計測して排水量から現
在の除じん塔循環液中のハロゲンイオン濃度を計算して
所定濃度となるよう排水量を制御することが可能である
。

［発明の効果］ 本発明によれば、除じん塔循環液のｐＨをアルカリ剤、
たとえば石灰石スラリの添加により１〜３に制御するこ
とにより、吸しん塔循環液中のハロゲンイオン濃度が高
くなっても除じん塔内でのハロゲン化水素除去率は低下
することなく、また除じん塔での硫黄酸化物除去率をほ
ぼゼロとすることができる。

このことにより、吸収塔へのハロゲン化水素ガスの流入
を防止することができ、吸収塔の材質として、通常のス
テンレス材、例えば、５ＵＳ３１６Ｌ等を使用すること
ができる。また、排ガス中の硫黄酸化物の除去は、吸収
塔のみで行われるため、副生品である石膏中には、ダス
ト、ＨＣ１等の混入がないので、高純度の石膏が回収さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明なる湿式排煙脱硫装置の一実施例を示
す全体系統図、第２図は本発明を実施した試験結果を示
す図、第３図は本発明と従来技術の試験結果を比較して
示す図、第４図は従来技術の全体系統図、第５図は液中
Ｃｅ濃度と気相中平衡ＨＣＩ濃度の関係を示す図である
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）除じん塔内において、排ガス中のダストおよび酸
   性ガスを循環液により除去する除じん処理工程と除じん
   された排ガス中の硫黄酸化物をアルカリ性吸収液を用い
   て吸収除去する吸収処理工程と、を含む湿式排煙脱硫方
   法において、除じん処理工程での循環液のｐＨを１ない
   し３に保つことを特徴とする湿式排煙脱硫方法。
2. （２）排ガス中のダストおよび酸性ガスを除じん塔循環
   タンクからの循環液により除去する除じん塔と、除じん
   された排ガス中の硫黄酸化物をアルカリ性吸収液を用い
   て吸収除去する吸収塔と、を備えた湿式排煙脱硫装置に
   おいて、除じん塔循環液のｐＨを測定するｐＨ測定手段
   および該ｐＨ測定手段の出力信号に応じて除じん塔循環
   タンクにアルカリ剤を添加し、除じん塔循環液のｐＨを
   １ないし３に保つｐＨ調整手段を設けることを特徴とす
   る湿式排煙脱硫装置。