JPH0463114A - 排ガスの脱硫方法 - 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〕 この発明は、重油、石炭の燃焼排ガスなどの硫黄酸化物
を含有する各種排ガスの脱硫方法に関するものである。

〔従来の技術〕

この種の排ガスの脱硫方法のひとつとして、脱硫剤に水
酸化マグネシウムや軽焼酸化マグネシウムなどのマグネ
シウム系化合物を用い、脱硫塔内において上記の脱硫剤
を含む処理液と硫黄酸化物を含む排ガスとを連続的に気
液接触させて上記硫黄酸化物を処理液中に吸収させ、つ
いでこの処理液を酸化塔に導いて空気酸化により硫酸マ
グネシウムの水溶液とする方法が知られている。

上記の硫酸マグネシウムの水溶液は、これを海や河川な
どにそのまま放流したのではマグネシウム源や硫酸根の
浪費につながり、また放流自体が環境衛生上望ましくな
い場合もある。このため、酸化塔で生成した硫酸マグネ
シウムの水溶液を複分解槽に導き、これに水酸化カルシ
ウムや生石灰などを加えて反応させることにより、三水
せつこう　（Ｃａ　Ｓ　Ｏｓ　　・２Ｈ２０）と水酸化
マグネシウムを生成し、三水せつこうは硫酸根として回
収し、水酸化マグネシウムは胛硫剤として再利用するこ
とが考えられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、上記の三水せつこうと水酸化マグネシウムは
、どちらも水不溶性の固体粒子からなるため、両者の分
離が必ずしも容易ではない。水酸化マグネシウムに三水
せつこうが混入した状態で脱硫塔内に供給すると、三水
せつこうが脱硫塔内に残渣として沈積するため、循環用
のポンプや配管のスケール付着や閉塞を生しやすく、脱
硫装置の円滑な運転を継続できなくなる。

こノ発明は、上述の問題を解消して、三水せつこうの分
離回収およびマグネシウム系脱硫剤の利用率の向上を図
り、かつ脱硫塔の循環系内における残渣の沈積を防止し
、もって低い処理コストで安定した効率のよい排ガス脱
硫を行える方法を従供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

この発明者は、上記の目的を達成するために鋭意検討し
た結果、複分解槽で生成した三水せっこうと水酸化マグ
ネシウムとの水スラリーに、脱硫塔より硫黄酸化物を吸
収した処理液の一部を供給して反応させ、固体の水酸化
マグネシウムを水溶性の亜硫酸マグネシウムに変換する
と、この亜硫酸マグネシウムを含む液と固体の三水せつ
こうとの分離が容易となり、三水せつこうが分離された
上記液はこれを脱硫用の処理液として脱硫塔内へ循環供
給することにより、脱硫塔の循環系内では残渣を生じる
ことなく効率のよい脱硫反応を行えることを見い出した
。

また、この発明者は、三水せつこうと水酸化マグネシウ
ムとの水スラリーをまず湿式分級器に導き、ここで水酸
化マグネシウムを主とした微粒子スラリーと三水せつこ
うおよび水酸化マグネシウムを含む粗粒子スラリーとに
分離したのち、後者の粗粒子スラリーを上述した脱硫塔
より導かれる処理液の一部との反応に供し、前者の微粒
子スラリーは上記反応後に分離される亜硫酸マグネシウ
ムを含む液とともに脱硫用の処理液として脱硫塔内に供
給すれば、三水せつこうの分離回収とマグネシウム系脱
硫剤の利用率の向上にさらに一層望ましい結果が得られ
ることを知った。

この発明は、以上の知見をもとに完成されたものであり
、その要旨とするところは、脱硫塔内で硫黄酸化物を含
む排ガスをマグネシウム系脱硫剤を含む処理液と連続的
に気液接触させて上記硫黄酸化物を処理液中に吸収させ
、ついでこの処理液を酸化塔に導いて空気酸化により硫
酸マグネシウムの水溶液とする排ガスの脱硫方法におい
て、（ａｌ　　上記の硫酸マグネシウムの水溶液を複分
解槽に導き、これに塩基性カルシウム化合物を加えて反
応させることにより、三水せつこう（ＣａＳ０４　・２
Ｈ２０）と水酸化マグネシウムとの固体粒子を生成し、 （ｂ）　　これら固体粒子を含む水スラリーをさらに溶
解槽に導き、ここに脱硫塔より硫黄酸化物を吸収した処
理液の一部を供給して、固体粒子のうちの水酸化マグネ
シウムを上記処理液と反応させて水溶性の亜硫酸マグネ
シウムに変換し、（Ｃ）　　この亜硫酸マグネシウムを
含む液と三水せつこうとを沈鋒分離機で分離し、三水せ
っこうは系外に取り出し、亜硫酸マグネシウムを含む液
は前記の処理液として脱硫塔内に供給することを特徴と
する排ガスの脱硫方法にある。

また、この発明の上記排ガスの脱硫方法においては、（
ａ）工程で生成した三水せつこうと水酸化マグネシウム
とを含む水スラリーを湿式分級ｎ６こ導き、ここで水酸
化マグネシウムを主とした微粒子スラリーと、三水せつ
こうおよび水酸化マグネシウムを含む粗粒子スラリーと
に分離し、後者の粗粒子スラリーはこれを（′ｂ）およ
び（Ｃ）工程に供する一方、前者の微粒子スラリーは（
Ｃ）工程で分離される亜硫酸マグネシウムを含む液とと
もに前記の処理液として脱硫塔内に供給することを特に
好適な態様としている。

〔作　用〕

この発明においては、複分解槽で生成した三水せつこう
と水酸化マグネシウムとを含む水スラリーが三水せつこ
うと水溶性の亜硫酸マグネシウムを含む液に変換される
ため、両者の分離が容易で、三水せつこうの分離回収と
マグネシウム系脱硫剤の再利用がうまく行われる。

また、複分解槽で生成した三水せつこうと水酸化マグネ
シウムとを含む水スラリーをまず湿式分級器に導いて、
ここで水酸化マグネシウムを主とした微粒子スラリーと
三水せつこうおよび水酸化マグネシウムを含む粗粒子ス
ラリーとに分離したうえで、上記変換に供すると、上記
三水せつこうの分離回収およびマグネシウム系脱硫剤の
再利用がより効率的に行われる。

〔実施例〕

以下に、この発明の排ガスの脱硫方法を図面を参考にし
て説明する。

第１図はこの発明の排ガスの脱硫方法に用いる装置の構
成例を示したものである。図において、１は脱硫塔であ
り、マグネシウム系脱硫剤を含む処理液を上方からシャ
ワー状に流下させ、この処理液と下方より導入される硫
黄酸化物を含有する排ガスＧ、とを気液接触させること
により、脱硫反応によって硫黄酸化物が亜硫酸マグネシ
ウムなどとして処理液中に吸収・固定されるとともに、
硫黄酸化物が除去された排ガスＧ２が上方より塔外へ排
出されるようになっている。

脱硫塔１の下部槽ａに流下した処理液、つまり硫黄酸化
物を吸収した脱硫液は、通常Ｍ　ｇ　Ｓ　Ｏ３、Ｍ　ｇ
　Ｓ　Ｏａ　、Ｍ　ｇ　（ＨＳ　０３）２などが混在し
た組成となっており、新たに供給される処理液とともに
ポンプＰ１と配管Ｌ１を介して上部へ送られ、この繰り
返しによって脱硫塔１内を連続的に循環するようになっ
ている。この処理液のｐＨは、通常約６程度に調整され
ているのがよい。

２は酸化塔であり、脱硫塔１の下部槽ａに流下した処理
液をポンプＰ２により導き、ここで塔下部から塔上部に
向けて流入出する空気（Ａｉｒ）により上記処理液を酸
化して、硫酸マグネシウム（Ｍ　ｇ　Ｓ　Ｏａ　）の水
溶液とするもので、この際の硫酸マグネシウムの濃度は
、通常３〜１０重量％程度である。また、酸化塔内の液
のｐＨは、副生ずる硫酸により約２〜２．５程度となる
。

３は複分解槽であって、上記の硫酸マグネシウムの水溶
液を導き、これに原料タンク４から１０〜３０重量％程
度の水酸化カルシウムの水スラリーを加えて、撹拌機５
により撹拌混合しながら硫酸マグネシウムと水酸化カル
シウムとの反応を行わせ、三水せつこうと水酸化マグネ
シウムとの固体粒子を生成する。

反応温度は、８０℃以下、好ましくは５０〜６０℃以下
であるのがよい。このように温度制御すると、生成する
三水せつこうば、一般に平均粒子径（長径）が７０μｍ
以上通常２００μｍまでの粗大粒子に成長し、−力水酸
化マグネシウムは１μｍ以下、通常０．３〜２０μｍ程
度の微小粒子となってこれが粒子間で凝集してみかけ上
１０〜２０μｍ程度の大きさとなる。

水酸化カルシウムの水スラリーの供給量は、液のｐＨが
約１０〜１２程度となるように調整するのがよい。なお
、この水酸化カルシウムに代えて、生石灰（Ｃａ　Ｏ）
や炭酸カルシウムなどの他の塩基性カルシウム化合物を
用いてもよい。

このようにして得られる二種の固体粒子を含む水スラリ
ーは、ついでポンプＰ３により溶解槽６に導かれ、ここ
で脱硫塔ｌよりポンプＰ４および配管Ｌ２を介して供給
される硫黄酸化物を吸収した処理液の一部と撹拌機７に
より均一に撹拌混合され、上記の水酸化マグネシウムと
上記処理液中の主としてＭ　ｇ　（ＨＳ　０３）Ｚとの
反応により、水溶性の亜硫酸マグネシウムが生成する。

このときの液のｐＨは約７〜８程度である。

この亜硫酸マグネシウムを含む液はこれに分散された上
記反応に関与しない二水せつこうとともに沈降分離機８
に導入され、ここで二水せつこうと亜硫酸マグネシウム
を含む液とに分離され、下部の二水せつこうは系外に取
り出され、上部の亜硫酸マグネシウムを含む液は配管し
３を介して前記の処理液として脱硫塔ｌ内に供給される
。

また、第２図はこの発明の排ガスの脱硫方法に用いる装
置の他の構成例を示したものである。この例では、複分
解槽３で生成した二水せつこうと水酸化マグネシウムと
の固体粒子を含む水スラリを、溶解槽６に導入させる前
に湿式分級器９に導いて、水酸化マグネシウムを主とし
た微粒子スラリーと、二水せつこうおよび水酸化マグネ
シウムを含む粗粒子スラリーとに分離するようにしたも
ので、その他の構成については前記第１図の場合と同じ
である。

上記の湿式分級器９で分離された水酸化マグネシウムを
主とした微粒子スラリーは、配管Ｌ４および配管Ｌ３を
介して前記の処理液としてそのまま脱硫塔１内に供給さ
れる。一方、二水せつこうおよび水酸化マグネシウムを
含む粗粒子スラリーは、これを溶解槽６に導いて前記同
様の反応を行わせ、その反応液を沈降分離機８に導入し
て、二水せつこうと亜硫酸マグネシウムを含む液とに分
離し、二水せつこうは系外に取り出し、亜硫酸マグネシ
ウムを含む液は配管し４より導かれる上記の微粒子スラ
リーとともに前記の処理液として脱硫塔内に供給する。

この発明の上記脱硫方法においては、沈降分離機８によ
り二水せつこうを確実に分離回収でき、かつ二水せつこ
うが取り除かれた亜硫酸マグネシウムの含有液はこれ単
独であるいは湿式分級器９からの高純度の水酸化マグネ
シウムとともに脱硫塔１内に供給されるため、マグネシ
ウム系脱硫剤の利用率が高く、しかも循環系はポンプＰ
１や配管Ｌ１の残渣によるスケーリングや閉塞を生じる
ことなく安定した運転状態を維持できる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明の排ガスの脱硫方法によれば、
二水せつこうの分離回収とマグネシウム系脱硫剤の利用
率の向上を図れるため、処理コストを大幅に低減可能で
、しかも脱硫塔においては循環系のスケール付着や閉鎖
の要因となる残渣の沈積を完全に防止でき、もって低コ
ストで安定した効率のよい排ガス脱硫を行える。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の排ガスの脱硫方法に用いる装置の構
成例を示す模式図、第２図は他の構成例を示す模式図で
ある。 ｌ・・・脱硫塔、Ｇ、、Ｇ、・・・排ガス、２・・・酸
化塔、３・・・複分解槽、４・・・水酸化カルシウムの
原料タンク、６・・・溶解槽、８・・・沈降分離機、９
・・・湿式分級器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）脱硫塔内で硫黄酸化物を含む排ガスをマグネシウ
   ム系脱硫剤を含む処理液と連続的に気液接触させて上記
   硫黄酸化物を処理液中に吸収させ、ついでこの処理液を
   酸化塔に導いて空気酸化により硫酸マグネシウムの水溶
   液とする排ガスの脱硫方法において、 （ａ）上記の硫酸マグネシウムの水溶液を複分解槽に導
   き、これに塩基性カルシウム化合物を加えて反応させる
   ことにより、二水せつこう（ＣａＳＯ＿４・２Ｈ＿２Ｏ
   ）と水酸化マグネシウムとの固体粒子を生成し、 （ｂ）これら固体粒子を含む水スラリーをさらに溶解槽
   に導き、ここに脱硫塔より硫黄酸化物を吸収した処理液
   の一部を供給して、固体粒子のうちの水酸化マグネシウ
   ムを上記処理液と反応させて水溶性の亜硫酸マグネシウ
   ムに変換し、 （ｃ）この亜硫酸マグネシウムを含む液と二水せつこう
   とを沈降分離機で分離し、二水せつこうは系外に取り出
   し、亜硫酸マグネシウムを含む液は前記の処理液として
   脱硫塔内に供給することを特徴とする排ガスの脱硫方法
   。
2. （２）（ａ）工程で生成した二水せつこうと水酸化マグ
   ネシウムとを含む水スラリーを湿式分級器に導き、ここ
   で水酸化マグネシウムを主とした微粒子スラリーと、二
   水せつこうおよび水酸化マグネシウムを含む粗粒子スラ
   リーとに分離し、後者の粗粒子スラリーはこれを（ｂ）
   および（ｃ）工程に供する一方、前者の微粒子スラリー
   は（ｃ）工程で分離される亜硫酸マグネシウムを含む液
   とともに前記の処理液として脱硫塔内に供給する請求項
   （１）に記載の排ガスの脱硫方法。