JPH0513388Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は湿式排煙脱硫装置に係わり、特に吸収
剤内に混在する空気による吸収塔循環ポンプへの
悪影響を避けるのに好適な湿式排煙脱硫装置に関
する。

〔従来の技術〕

現在実用化されている大容量の湿式排煙脱硫装
置は、カルシウム系の吸収剤を使用し、副生品の
石膏を回収するものが主流である。すなわち、硫
黄酸化物の吸収媒体として石灰石、生石炭、消石
炭を使用する石灰石（石炭）−石膏法湿式排煙脱
硫装置である。

第５図に従来実用化されている石灰石−石膏法
湿式排煙脱硫装置の例を示す。この装置において
ボイラ等より発生する燃焼排ガス１は吸収塔２０
内の冷却部２に導かれ、吸収塔循環ポンプ７によ
り循環噴霧される吸収剤（石灰石スラリ）１１で
冷却された後、吸収部３に流入する。排ガス１
は、ここで再び吸収塔循環ポンプ７により循環噴
霧される吸収剤（石灰石スラリ）と接触して硫黄
酸化物を吸収され、次いで吸収部３の上方に設け
られているデミスタ４でミストを除去されたのち
吸収塔２０の外へ排出される。一方、吸収剤であ
る石灰石スラリは、石灰石スラリ供給管５により
吸収塔循環タンク６に供給され、そのスラリは吸
収塔循環タンク６と吸収塔循環ポンプ７を接続す
る吸込み配管７Ａを経て前記循環ポンプ７によ
り、吸収塔２０内の冷却部２に設けられたスプレ
ノズル２Ａおよび吸収部３に設けられたスプレノ
ズル３Ａから塔内へ噴霧されて排ガスと接触し、
排ガスを冷却したのち、排ガス中の硫黄酸化物を
吸収して吸収塔循環タンクへ戻る。タンクへ戻つ
た吸収剤は、吸収塔循環ポンプにより繰り返し循
環されて、冷却、脱硫を行う。石灰石スラリすな
わち吸収剤は、排ガス中の硫黄酸化物を吸収する
ことにより亜硫酸カルシウムCaSO₃や石膏CaSO₄
を生成して未反応の石灰石の量を減じ、更に吸収
塔循環タンク６内に設置された酸化用空気供給管
８から供給される空気中の酸素により、亜硫酸カ
ルシウムCaSO₃が酸化されて石膏CaSO₄となる。
この酸化反応を促進するために、酸化用攪拌機９
ａが設けられ、酸化用空気供給管８から供給され
る空気が吸収剤中によく分散混合するよう攪拌を
行う。

脱硫反応が進むにつれて吸収剤中の石膏が増加
し、石膏を含む吸収剤の一部は配管１０により図
示されていないシツクサ、遠心分離機を有する固
液分離系へ送られ、固液分離が行われる。タンク
６内の吸収剤中の石膏がタンク底部に沈積するの
を防ぐため、スラリ用攪拌機９ｂがタンク底部に
近接して設けられている。

第６図は、第５図のＡ−Ａ線に沿う平面図であ
り、攪拌機の配置の模様を示している。酸化用空
気供給管８の空気噴出用開口部は、酸化用攪拌機
９ａのごく近くに設けられ、空気が攪拌機９ａに
より吸収剤内に分散、混合されやすいように配慮
されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが、上記酸化用攪拌機９ａが、供給され
た空気を細かくして吸収剤内に分散させるので、
吸収塔循環タンク内の吸収剤が吸収塔循環ポンプ
に吸込まれる際、吸収剤内に分散混在する空気が
ポンプのキヤビテーシヨン様の現象を生じて運転
が不安定となりポンプが損傷する恐れがある。こ
の恐れを避けるため、空気供給管および酸化用攪
拌機をポンプ吸込み管より、３ｍ程度高い位置に
設ける必要があり、更にこの結果、固形物の沈積
防止のためスラリ用攪拌機９ｂを低い位置に別に
設けている。酸化用攪拌機による酸化性能維持の
ためには、酸化用攪拌機と液面間の空気接触酸化
距離を確保する必要があるので、液面位置も酸化
用攪拌機の位置に関連して決まり、結果として塔
高が約３ｍ高くなるという問題がある。また２種
類の攪拌機を必要とすることから設備費はもとよ
り、消費電力の増加等により運転経費も余分に必
要になるという問題がある。

実開昭62−75827号公報には、湿式石灰法排煙
脱硫装置の吸収塔循環スラリーを保有する吸収塔
タンクにおいて、該吸収塔タンクから該スラリー
を抜き出す配管を設け、該配管にポンプを接続
し、該ポンプの吸引側の該配管から分岐して清澄
液採取器を設け、該清澄液採取器から清澄液へ系
外へ抜き出す配管を設け、更に清澄液採取器の前
流側に該配管から分岐して泡切器を設け、該泡切
器により、スラリー中の気体を抜き出すようにし
たものが開示されている。

また、実開昭62−170128号公報には、亜硫酸ガ
スを含む排ガスをカルシウム化合物を含む吸収液
と気液接触させ排煙脱硫する吸収塔と該吸収塔の
下方に該吸収塔から落下する吸収液を貯留させる
ためのタンク及び該タンク内吸収液を前記吸収塔
に送る循環ポンプを備えた排煙脱硫装置におい
て、前記吸収液貯留タンクと前記循環ポンプの間
に気体吹き込み装置を有しかつ前記吸収液貯留タ
ンクより容積の小さい触媒活性回復タンクを設
け、さらに該タンクと前記循環ポンプの間に大気
開放部を有しかつ前記吸収液貯留タンク容積の小
さい泡切りタンクを設け、循環ポンプに吸引され
る前の吸収液から気体を抜き出すようにしたもの
が開示されている。

しかし、上記いずれの装置においても、前記ス
ラリーもしくは吸収液から抜き出された気体は大
気中に放出されるようになつており、該気体中に
含まれる有害物質について配慮されていない。

本考案の課題は、塔高を高くすることなく、か
つ２種類の攪拌機を設けることなく、安定な運転
を行いうる湿式排煙脱硫装置を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の課題は、燃焼排ガスに噴霧されて硫黄酸
化物を吸収するスラリ状吸収剤を収容する吸収塔
循環タンクと、該タンクに接続され前記吸収剤に
空気を供給する供給管と、前記タンク内の前記吸
収剤内に設けられ前記吸収剤に供給された空気と
前記吸収剤を攪拌して混合する攪拌機と、前記タ
ンクに接続されタンク内の吸収剤を抜き出し、燃
焼排ガスに噴霧する吸収塔循環ポンプと、を有す
る湿式排煙脱硫装置において、前記吸収塔循環ポ
ンプと同ポンプの吸込口との間に分岐流路を設
け、該分岐流路の他端を、前記吸収塔循環タンク
の吸収剤液面より高い位置に接続し該タンク内に
開口させることにより達成される。

〔作用〕

吸収剤中に分散された空気は、周囲の吸収剤よ
りも、比重が小さいので、吸収塔循環タンクの吸
込口から吸収塔循環ポンプ入口まで流れる間に、
その経路の上部に移動し、集まる。この経路に分
岐流路が設けられているので、前記空気はこの分
岐流路を経て上方へ取り出される。これにより吸
収剤循環ポンプに吸込まれる吸収剤は、空気の混
入量が減少し、キヤビテーシヨン様の現象をおこ
さない。

また、脱硫反応は下記の式で進行するが、
CaSO₃が100％酸化されず、スラリー液中に若干
のCaSO₃が残存する。

SO₂＋H₂Ｏ→H₂SO₃ H₂SO₃＋CaCO₃＋（１／２）O₂＋H₂Ｏ→ CaCO₄・2H₂Ｏ＋CO₂（主反応） H₂SO₃＋CaCO₃→ CaCO₃・（１／２）H₂Ｏ＋（１／２） H₂Ｏ＋CO₂（若干本反応あり） 排煙脱硫装置の運転条件変化によりスラリー液
中にPHが低下した場合、CaSO₃からSO₂ガスが分
離し、分岐流路で空気の泡に同伴して抜き出され
る。空気の泡とともに抜き出された上記SO₂ガス
は吸収塔循環タンクの開口から空気とともに吸収
塔内に戻され、噴霧される吸収剤に吸収される。

分岐流路の吸収塔循環タンクへの接続位置は、
該タンク内の吸収剤液面よりも上になつているの
で、分岐流路がスラリーで満たされてしまつて分
離された気体のタンク内への放出が妨げられるこ
とがない。

〔実施例〕

第１図は、本考案の実施例を示す排煙脱硫装置
の系統図である。先に説明した従来技術の例を示
す第５図と対応する部分には同一の参照符号を付
し、説明は省き、相違点につき説明する。

酸化用攪拌機９ａは、塔高を極力低くするため
に吸収塔循環タンク６の底部に近接して設けら
れ、酸化用空気供給管８は、攪拌機９ａの攪拌翼
の近傍に空気噴出用開口を有している。スラリ用
攪拌機は設けられていない。吸収塔循環タンクの
酸化用攪拌機９ａと塔底部のほぼ同じ高さに、吸
収塔循環ポンプ７の吸込み管７Ａが接続され、こ
の吸込み管７Ａに、上方に凸な形状を有する区画
（空気溜）１０１が設けられている。この空気溜
１０１に上方に分岐する分岐流路として気体流路
（空気抜管）１０２の一端が接続され、他端が吸
収塔循環タンク６の液面上に開口している。第２
図および第３図は、空気溜１０１の実施例を示す
図であり、第４図は空気溜を吸収塔循環タンク６
の中に設けた例を示している。

いずれも、吸収剤流路が空気溜から下に下つて
ポンプに流入する構造としている。又、空気溜か
ら流出する吸収剤流路の上端の高さを、空気溜へ
流入する吸収剤流路の下端の高さよりも低くして
いる。

酸化用空気供給管８から空気を供給された吸収
剤１１は酸化用攪拌機９ａで攪拌され、包含して
いる亜硫酸カルシウムCaSO₃の石膏CaSO₄への空
気中の酸素による酸化が促進される。攪拌機９ａ
は吸収塔循環タンク６の底部に近接して設けられ
ているので、吸収剤中の固形分の沈積防止の役割
も果しており、別にスラリ用攪拌機を設ける必要
はない。攪拌され、細かく分散された空気を含む
吸収剤は、吸込み管７ａが、攪拌機区ａの近くに
接続されているので、この空気を同伴して吸込み
管７Ａを経て吸収塔循環ポンプ７へ吸込まれる
が、その途中に、上方に凸な形状を有する区画
（空気溜）１０１が設けられているため、比重差
により吸込み管７Ａの上方に集まつて来た空気が
この区画に集まり、次いで気体流路１０２を経て
吸収塔循環タンク内の吸収剤の液面の上方に導か
れる。又、この空気溜からポンプへ向う吸収剤の
流路は、下向きとなつているので、比重が吸収剤
に比べて小さく上方に向いやすい空気との分離が
なされやすい。

更に、空気溜から流出する吸収剤流路の上端の
高さを、空気溜に流入する流路の下端より低くし
ているので、吸収剤内の空気粒子の上方への分離
が容易になつている。

このようにして吸収剤中に分散された空気が空
気溜で抜き出され、吸収剤がポンプに吸込まれる
段階では、吸収剤中に残存する空気量が減るので
ポンプのキヤビテーシヨン様の現象が生ずること
がなく、安定したポンプの運転を行うことができ
る。

酸化用攪拌機を吸収塔循環タンクの底部に近接
して設置したので、吸収剤の液面も低くすること
が可能となり、塔高を低くすることができる。従
つて、吸収剤を吸収部のスプレーノズル３Ａへ循
環させる吸収塔循環ポンプの吐出水頭も、塔高の
低下に伴い、低くすることができる。

本実施例では、分離した空気が吸収塔循環タン
ク内の液面上に放出されるので、空気に同伴して
抜き出される二酸化硫黄などの有害ガスが大気の
放出されることがなく、その処理のために新たな
装置を設ける必要もない。

〔考案の効果〕

本考案によれば、吸収塔循環タンクの吸込口か
ら吸収塔循環ポンプに至る吸収剤の抜き出し経路
に分岐流路を設けて、その分岐流路の他端を吸収
塔循環タンクに接続し、該タンクの吸収剤液面よ
りも高い位置で開口させ、吸収剤中に分散、混在
する空気を分離抽出して前記吸収塔循環タンクの
気相部に還流させるので、循環ポンプがキヤビテ
ーシヨンに似た現象を起こさず、従つて吸収塔循
環ポンプの安全運転が可能となり、スラリー用攪
拌機の省略と塔高の削減と、循環ポンプの必要吐
出水頭の減少とによる設備費、運転量の低減の効
果があるとともに、空気に同伴して抜き出される
有害ガスの大気放出が避けられる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す系統図、第２
図、第３図および第４図は本考案の実施例の部分
を示す図、第５図は従来技術の例を示す系統図で
あり、第６図は第５図のＡ−Ａ線に沿う平面断面
図である。 ６……吸収塔循環タンク、７……吸収塔循環ポ
ンプ、８……供給管（酸化用空気供給管）、９ａ
……攪拌機（酸化用攪拌機）、１１……吸収剤、
１０１……上方に凸な形状を有する区画（空気
溜）、１０２……分岐流路（空気抜き管）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 燃焼排ガスに噴霧されて硫黄酸化物を吸収す
   るスラリ状吸収剤を収容する吸収塔循環タンク
   と、該タンクに接続され前記吸収剤に空気を供
   給する供給管と、前記タンク内の前記吸収剤内
   に設けられ前記吸収剤に供給された空気と前記
   吸収剤を攪拌して混合する攪拌機と、前記タン
   クに接続されタンク内の吸収剤を抜き出し、燃
   焼排ガスに噴霧する吸収塔循環ポンプと、を有
   する湿式排煙脱硫装置において、前記吸収塔循
   環ポンプと同ポンプの吸込口との間に分岐流路
   を設け、該分岐流路の他端が、前記吸収塔循環
   タンクの吸収剤液面より高い位置に接続され該
   タンク内に開口していることを特徴とする湿式
   排煙脱硫装置。 ２ 吸込口が吸収塔循環タンク内に設けられてい
   ることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第
   １項に記載の湿式排煙脱硫装置。