JPH06199561A - 湿式石灰石こう脱硫装置より副生するスラリからの固体成型物の製造法 - Google Patents

湿式石灰石こう脱硫装置より副生するスラリからの固体成型物の製造法

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JPH06199561A
JPH06199561A JP3304796A JP30479691A JPH06199561A JP H06199561 A JPH06199561 A JP H06199561A JP 3304796 A JP3304796 A JP 3304796A JP 30479691 A JP30479691 A JP 30479691A JP H06199561 A JPH06199561 A JP H06199561A
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直彦 鵜川
Hiroshi Fujita
浩 藤田
Toru Takashina
徹 高品
Masakazu Onizuka
雅和 鬼塚
Goji Oishi
剛司 大石
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 湿式石灰石こう脱硫装置から副生スラリと石
炭焚きフライアッシュを原料として建築材料として有効
な固体成形物を製造する方法に関する。 【構成】 湿式石灰石こう脱硫装置の吸収塔より抜き出
された石膏を含むスラリを濃縮する工程、該濃縮スラリ
と石炭焚きフライアッシュ及び生石灰又は消石灰を混練
する工程、該混練物を型枠に入れて成型後、脱硫処理後
の排ガスの一部を通じた反応室で養生する工程を備えた
湿式石灰石こう脱硫装置より副生するスラリからの固体
成型物の製造法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は燃焼排ガス中の二酸化硫
黄ガス(以下、SO2 と称す)を石灰石を吸収剤として
吸収除去する装置より副生するスラリと、石炭焚きフラ
イアッシュを原料として建築資材として有効利用し得る
固体成型物を製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】湿式石灰石こう脱硫装置は石灰石を懸濁
したスラリにより、排ガス中のSO2を中和反応をとも
ないながら吸収するためにSO2 吸収速度を速めること
ができ、従って非常にコンパクトで運転費用も安価な勝
れた方法として広く実用化している。しかしながら湿式
石灰石こう脱硫装置の宿命とも言える課題として吸収済
みスラリ及び排水の処理がある。
【0003】従来、前者に対しては、一般に遠心分離機
等により固液分離して、スラリ中の主成分である石こう
を固体として取り出し、壁用の石こうボードとしたり、
セメントへの添加剤として利用したりしている。一方後
者に対する対策としては排水処理設備の設置を行ってい
た。すなわち、一般に排水中には重金属やCOD成分等
の物質が含まれているため、環境保全の観点からこれら
を除去するために排水処理設備が不可欠であった。吸収
剤スラリ中に蓄積する不純物によりSO2 吸収能が低下
するのを防止するプロセス上の目的から排水は必要であ
り、これに伴う上記排水処理が必要であった。
【0004】図2に前述の従来のスラリ処理及び排水処
理方法の態様例を示すフロー図を示す。同図に基づき従
来のスラリ及び排水の処理方法について説明する。SO
2 を含有した排ガスはライン201より吸収塔202に
導入され、循環スラリと接触する。吸収塔底タンク20
3にはライン204より空気が供給されスラリ中の亜硫
酸カルシウムを石こうに酸化する。
【0005】石こう粒子と石灰石粒子を懸濁したスラリ
は吸収塔底タンク203から吸収塔循環ポンプ205に
よってスプレパイプ206からスプレすることにより排
ガス中のSO2 を吸収する。処理後の排ガスはライン2
07により系外に排出される。吸収原料である石灰石粒
子は原料調製タンク208にライン209を通して供給
され、ここでライン210より供給されたろ液と混合し
てスラリとなされたのち、ライン211にて吸収塔底タ
ンク203に供給される。吸収塔循環スラリはライン2
12より一部を抜き出して固液分離装置213に供給さ
れ、ここで石こう214が副生品として回収される。
【0006】固液分離装置213からのろ液の一部はラ
イン215により排出されて水処理装置の一部を構成す
る第1シックナ216に送られる、第1シックナ216
にはフライアッシュ等のSS成分を除去すると共に、金
属成分を水酸化物として沈殿除去するために、pH調整
剤としてCa(OH)2 スラリがライン217より添加
される。SS分や重金属水酸化物は第1シックナ216
のアンダーフローライン218より系外にスラッジ21
9として排出される。第1シックナ216のオーバーフ
ロー液はライン220より第2シックナ221に送液さ
れ、ここでNa 2 CO3 溶液がライン222より添加さ
れ、後段の処理工程において硬質スチームの障害を起こ
す危険のあるカルシウムを沈殿除去する。沈殿物は第2
シックナ221のアンダーフローライン223よりスラ
ッジ224として系外に排出される。
【0007】次に、第2シックナ221のオーバーフロ
ー液はライン225より加熱分解処理槽226に供給さ
れ、ここでライン227より加えられた硫酸と混合され
て加熱され、吸収液中のジチオン酸を主体としたCOD
成分が分離され、しかるのちに、ライン228よりカセ
イソーダが加えられpHを調整されたのちに系外に放流
される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法において
は、吸収済みスラリより固体を分離し、得られた石こう
を石こうボードやセメントへの添加剤として利用してい
る。しかしながら地域情勢によっては需給のバランスか
ら、回収した石こうが全て有効利用されているとは限ら
ず一部は埋立て投棄せざるを得ない場合もあった。一方
排水処理工程で発生するスラッジも、投棄せざるを得
ず、有効利用の用途が望まれていた。
【0009】また、図2に示したとおり、排水処理設備
は相当複雑を工程を必要とするため運転管理に人手を要
すると共に、その装置を設置する敷地を多く必要とする
のが難点であった。
【0010】さらに、石炭焚きの場合、排ガス中より多
量のフライアッシュが集塵器によって回収されるが、こ
れらの一部はセメント原料等に利用されるものの大部分
は埋立て投棄され、地域によっては埋立地不足が深刻化
している場合もあるのが現状である。
【0011】本発明は上記技術水準に鑑み、排水処理が
不要となり、設備費、運転費の低減化が可能であり、か
つ吸収済みスラリとフライアッシュの有効利用ができる
湿式石灰石こう法脱硫方法を提供しようとするものであ
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は湿式石灰石こう
脱硫装置の吸収済みスラリから固体成型物を製造する方
法において、吸収塔より抜き出した石こうを含むスラリ
を濃縮する工程、該固体濃縮スラリと石炭焚きフライア
ッシュ及び生石灰又は消石灰を混練する工程及び該混練
物を型枠に入れて成型後、脱硫処理後の排ガスの一部を
通じた反応室内で養成する工程を具備することを特徴と
する湿式石灰石こう脱硫装置より副生するスラリからの
固体成型物の製造法である。
【0013】
【作用】本発明の作用を図1によって説明する。SO2
を含有した排ガスはライン101より吸収塔102に導
入され循環スラリと接触する。吸収塔底タンク103に
はライン104より空気が供給されスラリ中の亜硫酸カ
ルシウムを石膏に酸化する。
【0014】石膏粒子と石灰石粒子を主として懸濁した
スラリは吸収塔底タンク103から吸収塔循環ポンプ1
05によってスプレーパイプ106からスプレすること
により排ガス中のSO2 を吸収する。処理後の排ガスは
ライン107より系外に排出される。
【0015】吸収原料である石灰石粒子はライン109
を通して原料調製タンク108に供給され、ここでライ
ン110より供給されたサイクロン113のオーバーフ
ロと混合してスラリとなされたのち、ライン111にて
吸収塔底タンク103に供給される。
【0016】吸収塔循環スラリはライン112より一部
を抜き出してスラリ中の固体を濃縮する工程に送られ
る。具体的には図1の如く液体サイクロン113に供給
される。固体分離後のオーバーフロはライン110を通
じて原料調製タンク108に供給される。
【0017】アンダーフロには固体が濃縮されるが、こ
の際、通常固体の濃度は30〜60wt%となるよう液
体サイクロン113への供給量と液体サイクロン113
からライン114を経て取出されるアンダーフロ流量比
を調節する。固体濃度が薄すぎると後段の成型、養生工
程で、成型物の型くずれや強度の低下、さらに養生時間
の長時間化等の不都合をまねくし、一方濃縮割合が大き
すぎるとスラリが流動性を失ない連続抜き出しが困難と
なる。
【0018】ライン114から取出された濃縮スラリは
次に混練工程に送られる。まず混合機115に送られた
スラリにライン116より石炭焚きフライアッシュとラ
イン117より生石灰の粉がそれぞれ送られ混練され
る。生石灰の代替として消石灰を使用することも可能で
ある。
【0019】スラリとフライアッシュと生石灰の混合割
合は各々乾基準重量割合で25〜40:40〜65:6
〜20の範囲とすることが適当である。生石灰の混合割
合が少なすぎると得られる固体成型物の強度が不充分と
なりまた上記範囲以上に添加しても強度は変化せず、生
石灰の過剰消費の原因となる。また、フライアッシュ及
びスラリの重量割合も固体成型物の強度がもっとも安定
して得られる範囲が上述の混合割合範囲である。
【0020】なお消石灰を使用する際は生石灰のモル当
量分、すなわち重量で言えば生石灰の重量割合を約1.
3倍した重量割合を添加するのが適当である。
【0021】次にライン118を通して成型機119に
送られ型枠に入れた混練物は加圧成型され次の養生工程
に送られる。
【0022】養生工程では成型体の急激な乾燥に伴う割
れを防止するため水分飽和雰囲気と加熱源が必要不可欠
であり、そのために脱硫処理後の排ガスが導入される。
排ガスは吸収塔の吸収スラリと接触する際水分飽和まで
断熱冷却され通常45〜65℃の飽和水分ガスとなる。
この水分飽和ガスの一部をライン120より抜き出し養
生室121に送る。養生室121内に充填された成型物
は水分飽和雰囲気下で排ガスによって加熱され固型化反
応が進行する。養生時間を経て建築資材として充分な強
度をもつにいたった成型物122は一定時間後養生室1
21より取り出される。養生室121を通った処理後排
ガスはライン123を通じて排ガスライン107に戻さ
れる。
【0023】
【実施例】
(実施例1)流量200m3 N/hの排ガスを図1に示
す態様で処理し、固体成型物を製造した実施例を以下に
示す。
【0024】この実施例では図1の混練機115として
は二軸スクリュ式混練機を用いた。また、脱硫処理後の
排ガスの温度は55℃であった。液体サイクロン113
で濃縮後のスラリ濃度を40wt%に調節後、下記の重
量比でフライアッシュと生石灰を加え混練した。 濃縮後スラリ:フライアッシュ:生石灰=30:60:
10
【0025】上記成型物を3日間養生室121に放置後
圧縮強度を測定したところ平均値として132kgf/
cm2 の結果を得た。なお、成型物の型状は4cm×4
cm×16cmとし、上記圧縮強度はこれを4cm×4
cm×4cmの立方体に切り出して測定したものであ
る。この固体成型物はレンガ等の建築資材に相当する強
度をもつもので、建築資材として使用可能であると判断
された。
【0026】(実施例2)図1に示す態様で実施例1と
同様に流量200m3 N/hの排ガスを処理し固体成型
物を処理した。但し、この実施例では図1において、ラ
イン104により吸収等底タンク103への空気を供給
するのを停止した状態で濃縮したスラリを使用した。濃
縮後のスラリ濃度、濃縮後スラリとフライアッシュ及び
生石灰の混合割合及び養生条件等の操作条件は実施例1
と全く同一とした。
【0027】成型物の平均圧縮強度を実施例1と同様に
測定したところ、平均値として128kgf/cm2
あり建築資材としての使用に耐え得ることが判明した。
【0028】(比較例1)実施例1及び2と同じ組成の
成型物を処理後の排ガスを通気しないで養生室121に
実施例と同じく3日間放置後圧縮強度を測定したとこ
ろ、平均値として32kgf/cm2 の結果を得た。ま
た一部のサンプルには亀裂が生じていたことから成型性
にも問題があり、建築資材としての使用は不適当である
と判断された。
【0029】(比較例2)実施例1、2と同じ濃縮後の
スラリに下記の混合比でフライアッシュのみを加えて成
型後、実施例1及び2と同じ方法で成型物を排ガスを通
気した養生室121に放置した。 濃縮後スラリ:フライアッシュ=30:60
【0030】実施例1及び2と全く同じ方法で養生後圧
縮強度を測定したところ、10kgf/cm2 以下であ
り、いずれも建築資材としての使用は不適当であった。
【0031】実施例と比較例を比べると本発明の構成工
程、すなわち、生石灰又は消石灰を含む混合物とする工
程と処理後の排ガスを通気した養生室で養生する工程が
固体成型物の強度発現に不可欠であることが判る。
【0032】
【発明の効果】本発明による固体成型物の製造方法を適
用することにより湿式石灰石こう脱硫法の宿命とも言う
べき排水処理が不要となり、設備費用、運転維持費の低
減化が可能となると共に従来用途の限られていた吸収済
みスラリとフライアッシュの有効活用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施態様の説明図
【図2】従来の湿式石灰石こう法脱硫法の一態様の説明
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年8月7日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0020
【補正方法】変更
【補正内容】
【0020】なお消石灰を使用する際は生石灰のモル当
量分、すなわち重量で言えば生石灰の重量割合を約1.
3倍した重量割合を添加するのが適当である。また、生
石灰、消石灰の代替としてセメントを使用することも可
能である。こ場合消石灰の当重量割合を添加するのが適
当である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鬼塚 雅和 広島県広島市西区観音新町四丁目6番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 大石 剛司 東京都千代田区丸の内二丁目5番1号 三 菱重工業株式会社本社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 湿式石灰石こう脱硫装置の吸収済みスラ
    リから固体成型物を製造する方法において、吸収塔より
    抜き出した石こうを含むスラリを濃縮する工程、該固体
    濃縮スラリと石炭焚きフライアッシュ及び生石灰又は消
    石灰を混練する工程及び該混練物を型枠に入れて成型
    後、脱硫処理後の排ガスの一部を通じた反応室内で養成
    する工程を具備することを特徴とする湿式石灰石こう脱
    硫装置より副生するスラリからの固体成型物の製造法。
JP3304796A 1991-11-20 1991-11-20 湿式石灰石こう脱硫装置より副生するスラリからの固体成型物の製造法 Expired - Fee Related JP2877268B2 (ja)

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