JPH057045B2 - - Google Patents

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
や河川などの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、二水せつこ
う（CaSO₄・2H₂Ｏ）と水酸化マグネシウムを生
成し、二水せつこうは硫酸根として回収し、水酸
化マグネシウムは脱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、上記の二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
化マグネシウムに二水せつこうが混入した状態で
脱硫塔内に供給すると、二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じやすく、脱硫装置
の円滑な運転を継続できなくなる。

この発明は、上述の問題を解消して、二水せつ
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、もつて低い処理コストで
安定した効率のよい排ガス脱硫が行える方法を提
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二水せつこ
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二水せつこうと
の分離が容易となり、二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、二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、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にさらに一層望
ましい結果が得られることを知つた。

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、 (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
（CaSO₄・2H₂Ｏ）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
ーが二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、二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た
うえで、上記変換に供すると、上記二水せつこう
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ヤワー状に流下させ、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G₁とを気液接触させることにより、脱硫
反応によつ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つている。

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MgSO₃、
MgSO₄、Mg（HSO₃）₂などが混在した組成となつ
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
返しによつて脱硫塔１内を連続的に循環するよう
になつている。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
（MgSO₄）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、副生する硫酸
により約２〜2.5程度となる。

３は複分解槽であつて、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、攪拌機５により攪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、二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、
生成する二水せつこうは、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、一方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つてこれが粒子
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（CaO）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１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
た処理液の一部と攪拌機７により均一に攪拌混合
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Mg（HSO₃）₂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Ｌ３を介して前
記の処理液として脱硫塔１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
ーを、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Ｌ４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Ｐ１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、もつ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。 １……脱硫塔、G₁，G₂……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 (1)

1. 【特許請求の範囲】 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
   （CaSO₄・2H₂Ｏ）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 (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。