JPH0448916A - 湿式排煙脱硫装置 - 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〕 本発明は処理ガス中の亜硫酸ガス（５ｏ２）を除去する
湿式排煙脱硫装置に関する。

〔従来の技術〕

脱硫プラント、例えば炭酸カルシウムを吸収剤とする湿
式石灰石膏法廃煙脱硫プラントの概略構成を第３図に示
す系統図を参照して説明する。

第３図において、吸収塔２には処理ガス導入ダクト１を
介して亜硫酸ガスを含有する被処理ガス八が上方から導
入される。この吸収塔２下方に設けられたタンク３内に
は循環液２２が収容され、この循環液２２は循環ポンプ
５及び循環配管６によりノズル７を介して吸収塔２内を
循環されている。前記被処理ガスＡは吸収塔２内で循環
液２２と接触し、被処理ガスＡ中に含まれる亜硫酸ガス
が除去される。すなわち、被処理ガスＡ中の８０２は次
式（１）で示す反応により１（、ＳＯ，を生成して流下
する。このＨ２ＳＯ，の一部は被処理ガスＡ中の酸Ｚ　
（０２）により酸化され、次式（２）で示すように）１
．ＳＯ，となる。

Ｓｏ２＋　Ｈ２Ｏ→）Ｉ２Ｓ０３　　　　　　・・・（
１）Ｈ２Ｓ口ｓ　　＋　　１／２　０□　→　Ｈ２ＳＯ
，・　・　・　（２）そして、吸収塔２を通過し、亜硫
酸ガスが除去された処理ガスＢは排気ダクト４を介して
処理済ガスとして大気中に放出される。

以上のように吸収塔２内で被処理ガスＡとの接触をつづ
けると、前記循環液２２中には上記式（１）及び（２）
で示した吸収反応及び酸化反応により生成したＨ２ＳＯ
３及びＨ，ＳＯ，が多量に含まれるため、何らかの措置
をとらなければＳＯ２を吸収することが困難となる。そ
こで、タンク３内の循環液２２に吸収供給配管２０を介
して吸収剤、例えば炭酸カルシウム（Ｃａ（：Ｏ−）を
供給し、次式（３）に示すように循環液２２を中和して
亜硫酸ガスを容易に吸収し得るように再生している。な
お、第３図中、８はモータ、９は攪拌機である。

Ｈ２Ｓ０ａ＋ＣａＣＯ３→ＣａＳＯ４＋Ｈ２０＋Ｃ（）
＋↑　・−・（３）上記式（３）により生成したＣａ５
Ｏ，を含む循環液２２の一部は移送配管２１を介して図
示しない別の工程へ移送される。

以上の説明から示唆されるように、循環液２２のＳＯ３
吸収能力が脱硫プラントの性能に多大な影蕾を及ぼす。

この循環液２２のＳＯ３吸収能力の指標となるのは、循
環液２２のｐＨである。

すなわち、循環液２２中のＣａＣ０，濃度が高く、ｐｉ
が高いほどＳ０２吸収反応が促進される。

単純には循環液のｐＨを高く維持するために多量の吸収
剤を供給することが考えられるが、これはコストの面か
ら好ましいことではない。

こうしたことから、所望の性能を維持できる程度のｐＨ
で脱硫プラントの運転を行なうことが要望されている。

これは吸収塔１内での脱硫率、ひいては大気中に放出す
る処理済ガス中の亜硫酸ガス濃度を所定値に安定に維持
し、かつ、いかなる負荷（吸収塔入口の８０２量）の変
化にも応答性よく追従し得ることにつながる。

ところで、上述したように循環液のｐｌを低下させるの
は循環液中の）Ｈ２ＳＯ，濃度あるいはＩｌ、ＳＯ。

濃度の増大であり、一方循環液のｐＨを上昇させるのは
循環液中のＣａＣＯ３濃度である。したがって、循環液
のｐＨは吸収したＳＯ３量とＣａＣ０−Ｉ１１度とのバ
ランスにより決定される。吸収したＳＯ□量（△Ｓ）と
循環液ｐＨ（Ｐ、）とＣａＣ０＝　Ｉ１１度（［ＣａＣ
０−］　）の関係式は一般に化学反応速度論から次式（
４）となる。

ΔＳ−に・〔ＣａＣ０＝］・〔Ｈ″″）−Ｔ・・・（４
）ただし、［Ｈａ　　：水素イオン濃度、〔Ｈ“〕＝　
１０−ＰＨ Ｋ　：　ＣａＣ０，溶解速度定数 Ｔ：タンク内の循環液滞留時間、 Ｔ＝Ｖ／Ｌ ■＝タンク内の循環液量 Ｌ：循環流量 式（４）に、〔ｌｆ’）−１０−”　　Ｔ＝Ｖ／Ｌを代
入すると次式（５）となる。

△Ｓ−Ｋ・［ＣａＣ０＝］　　’　１０−Ｐ′″’　Ｖ
／Ｌ　・・・（５）ＣａＣＯ＝　１１度を求める式に変
形すると次式（６）となる。

［ＣａＣ０＝］　＝　　１／Ｋ　・△Ｓ−１Ｏ−１・ｖ
／Ｌ・・・（６）式（６）において、吸収液内の（：ａ
ＣＯ−’ａ度は脱硫負荷、すなわち吸収したＳ０２量に
比例し、ｐｔ＋の１０のべき乗に比例し、循環流量に比
例し、タンク内循環液量（Ｖ）に反比例することがわか
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

第３図に示す従来の装置において、脱硫負荷が変動して
、高負荷になった場合を想定する。

式（６）において、循環流量（Ｌ）、タンク内循環液量
（Ｖ）は従来装置では一定であり、ｐＨの低下は脱硫性
能を悪くするため、上昇させるか、一定としなければな
らないので、結果的に［’ａＣＯｓ濃度を高くする必要
がある。

負荷上昇を考えた場合、増加する脱硫Ｓ口、当量分だけ
でなく、循環液中の残留ＣａＣＯ５量を増加させるため
に吸収剤を余分に供給する必要があるため、吸収剤の供
給が間に合わず、従来の装置ではｐＨの低下をまねき脱
硫性能が悪化し、規制値を逸脱する恐れがあった。

本発明は上記問題点を解消するためになされたものであ
り、高速負荷変化に対しても速やかに循環液のｐＨを低
下させることなく追従でき、脱硫性能の悪化を防止でき
る湿式排煙脱硫装置を提供することを目的とするもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は亜硫酸ガスを含有する被処理ガスを吸収塔内に
導入し、吸収液を含有し吸収塔内を循環する循環液と接
触させて脱硫する脱硫装置において、前記吸収塔内に落
下する循環液の一部又は全量を一時的に貯留する一個又
は複数のトレイと、前記吸収塔の最下部に位置し、複数
の部屋に分割され、前記複数の部屋を連結する連通管又
は開口部をもつ循環液タンクと、循環ポンプに循環液を
供給する配管が結合された前記分割された部屋を除く部
屋に前記各々のトレイと連結する一本又は複数の配管と
、前記配管の途中に設置する弁とを具備してなることを
特徴とする湿式排煙脱硫装置である。

〔作用〕

（６）式より、脱硫負荷が変化した場合、その変化量に
応じてタンク内循環液量（Ｖ）を変化させることができ
れば、ＣａＣＯ５濃度は負荷変化があっても常に一定と
することができる。このため負荷上昇があっても増加す
る脱硫ＳＯ□の当量分だけ吸収剤を供給すればよくなり
、従来のような余分の吸収剤が不必要となり、負荷追従
が容易となる。

本発明では負荷に応じてタンク内循環液量（Ｖ）を速や
かに変化できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図を参照して説明する。

なお、第３図に示す従来の装置と同一の機器等には同一
の番号を付して説明を省略する。本発明に係る湿式排煙
脱硫装置において新たに設けられた機器は、吸収塔２内
に落下する循環液の一部又は全量を一時的に貯蔵するト
レイ１１と、タンク３を２室（（イ）室、（ロ）室）に
分割する分割板ｌＯ１分割した２室（（イ）室、（ロ）
室）をつなぐ開口部１８、循環ポンプ５に循環液を供給
する配管が結合されて分割された室（（イ）室とする）
でない、もう一方の室（（ロ）室とする）とトレイ１１
を連結する配管１３、配管１３の途中に設置された弁１
４である。

先ず、弁１４を全開にした場合を想定する。

弁１４が閉じているため、配管１３中を循環液と流れな
くなる。そのため、トレイ１１にたまった液はオーバー
フローして分割されたタンク（イ）室に流入する。

一方のタンク（ロ）室は循環液の流入がなくなるため、
分割板１０の開口部１８を通じて（ロ）室から（イ）室
に流入する循環液はゼロとみなすことができる。したが
って、（ロ）室にたまった循環液は循環しなくなり、（
イ）室から隔離されたとみなすことができ、式（６）の
タンク内循環液量（Ｖ）は（イ）室の液量に相当するこ
とになる。

次に、弁１４を全開にした場合を考える。弁１４が開い
ているため、配管１３中を循環液が流れ、トレイ１１に
たまった液は全量（ロ）室に流れ込むことになる。トレ
イ１１の大きさを大きくすることで、循環液の全量を（
ロ）室に流入させることもできる。このため、循環液の
全量又は一部は先ず（ロ）室に入り、開口部１８を通じ
て（イ）室に流入することになる。式（６）のタンク内
循環液量（Ｖ）は（イ）室と（ロ）室の合計の液量とみ
なすことができる。

以上のことから本発明では弁１４の開閉によって、タン
ク内循環液量（Ｖ）を速やかに変化することができるこ
とがわかる。

なお、第１図中の分割板１０の気相中の開口部１２は（
イ）　　（ロ）室の液レベルを均一に保つ役目をする。

本発明の別の例である第２図は第１図の（ロ）室に相当
する室を仕切板１６’、１６’により複数に分割した場
合のタンク部の構造図である。

第２図では第１図の（ロ）室に相当する室を３室に分け
ており、トレイ１１と（０）室を結合する配管１３、弁
１４は各３個ずつ設置している（配管１３．１３’、１
３’、弁１４．１４’１４′）。この場合、３個の弁１
４．１４’１４′の全開又は全閉となっている数によっ
てタンク内吸収液量（Ｖ）を４段階に変えることができ
る。

このように第１図の（ロ）室に相当する室の分割を多く
すれば、タンク内循環量（Ｖ）を弁１４．１４’、１４
’の開閉によってほぼ連続的にかえることが可能となる
。なお第２図中、１２．１２’、１２’は分割板１０及
び仕切板１Ｂ’　　　１６’の気相中の開口部、１７．
１７’はトレイ１１のトレイ仕切板である。

〔発明の効果〕

本発明によるとトレイの弁の開閉によって、タンク内循
環液量を速やかに変化することができるので、脱硫負荷
が変化した場合、（６）式からその変化量に応じてタン
ク内循環液量を変化すれば、ＣａＣ０＝濃度は負荷変化
にかかわらず一定とすることができる。

このため負荷上昇があっても、脱硫Ｓ０２量の当量分だ
け吸収剤を供給すればよくなり、従来のような余分の吸
収剤は入れる必要はなくなり、それだけ負荷に対する追
従性がよくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明湿式排煙脱硫装置の第１実施
例及び第２実施例を示す概略図、第３図は従来の湿式排
煙脱硫装置の一態様の概略図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 亜硫酸ガスを含有する被処理ガスを吸収塔内に導入し、
   吸収液を含有し吸収塔内を循環する循環液と接触させて
   脱硫する脱硫装置において、前記吸収塔内に落下する循
   環液の一部又は全量を一時的に貯留する一個又は複数の
   トレイと、前記吸収塔の最下部に位置し、複数の部屋に
   分割され、前記複数の部屋を連結する連通管又は開口部
   をもつ循環液タンクと、循環ポンプに循環液を供給する
   配管が結合された前記分割された部屋を除く部屋に前記
   各々のトレイと連結する一本又は複数の配管と、前記配
   管の途中に設置する弁とを具備してなることを特徴とす
   る湿式排煙脱硫装置。