JPH0810643A - 排煙脱硫方法 - Google Patents

排煙脱硫方法

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JPH0810643A
JPH0810643A JP14614094A JP14614094A JPH0810643A JP H0810643 A JPH0810643 A JP H0810643A JP 14614094 A JP14614094 A JP 14614094A JP 14614094 A JP14614094 A JP 14614094A JP H0810643 A JPH0810643 A JP H0810643A
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JP
Japan
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electrode plate
dust
desulfurization
film
sox
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Pending
Application number
JP14614094A
Other languages
English (en)
Inventor
Taiichirou Suda
泰一朗 須田
Masayuki Misawa
政之 三澤
Shunji Umeda
俊次 梅田
Osamu Mori
修 森
Hiroyuki Katayama
博幸 片山
Katsuhisa Kojima
勝久 小嶋
Kiju Tsuchiya
喜重 土屋
Shoichi Onishi
召一 大西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kansai Electric Power Co Inc
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kansai Electric Power Co Inc
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】硫黄酸化物を含む排ガスの脱硫方法の提供。 【構成】硫黄酸化物を含む燃焼排ガスを湿式電気集塵装
置に導き、コロナ放電場の主として集塵極板側にアルカ
リ吸収液の液膜を形成させて排ガス中の硫黄酸化物を除
去し、該湿式電気集塵装置の集塵極板の全表面にわたっ
て均一にアルカリ吸収液膜を流下させ、該集塵極板のコ
ロナ放電密度を0.5mA/m2 以上に設定して排煙を
脱硫する方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は石炭焚きボイラ排ガス等
の硫黄酸化物を含む排ガスの脱硫方法に関する。
【0002】
【従来の技術】湿式石灰法や湿式ソーダ法、湿式水酸化
マグネシウム法などの排煙脱硫装置は既に多数が実用に
供されている。例えば事業用火力発電所の大型排煙脱硫
装置として主流を占める湿式石灰石膏法は硫黄酸化物を
含む排ガスをグリッドを充填した吸収部に導き、CaC
3 と反応によって生成したCaSO4 ・2H2 Oを含
むスラリ状吸収液と気液接触しCaSO4 ・2H2 Oを
生成させて脱硫している。
【0003】この吸収部での脱硫性能はL/G〔アルカ
リ吸収液量(リットル)/処理ガス量(m3 N/h
r)〕=10〜20、pH=5〜7の条件下で脱硫率が
90〜96%が得られる。硫黄酸化物を吸収した吸収液
は吸収部の下部に設けられたタンクに流下し、アーム回
転式スパージャー等により空気を微細な気泡として吹き
込み、吸収液中の亜硫酸イオン(HSO3 - )の酸化を
促進して脱硫性能の向上を計ると共に、CaCO3 によ
る中和反応によりCaSO4 ・2H2 Oを生成させてい
る。このスラリを含む吸収液は硫黄酸化物の吸収剤とし
て循環使用されるが、その一部を抜き出し、遠心分離機
にて固液分離され、CaSO4 ・2H2 Oは副生石膏と
して回収している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】地球環境保護がクロー
ズアップされている現在、とりわけ酸性雨問題は深刻で
あり、世界的に排煙脱硫装置の普及が進められており、
経済的で高性能な排煙脱硫技術の改良開発がなされてい
る。例えば、上述したように、石炭焚きボイラ排ガスの
ごとき数千ppmの高濃度硫黄酸化物を含む排ガスに対
し、例えば従来の湿式石灰石膏法による脱硫装置でL/
G〔アルカリ吸収液量(リットル)/処理ガス量(m3
N/hr)〕=10〜20、pH=5〜7の条件下で脱
硫装置を運用することにより脱硫率が90〜96%が得
られている。このような高性能な脱硫装置においても、
入口排ガス中の硫黄酸化物濃度が高いと数十ppmの硫
黄酸化物が大気中に排出されることとなり、地球環境保
護がさけばれている今日においては、さらに硫黄酸化物
濃度を下げる努力が必要であり、1ppm以下のレベル
までに硫黄酸化物濃度を下げ得ればより理想的である。
その手段としては、従来法の脱硫装置を2系列並べた2
塔式脱硫装置にすることにより解決されるが、費用が多
大で経済的でない。従ってより経済的で高性能な脱硫方
式が望まれている。
【0005】一方酸性雨で特に問題となるSO3 ミスト
は超微細粒子であるため、従来の脱硫装置では除去性能
が悪い。従って、硫黄酸化物濃度を1ppm以下のレベ
ルにまで脱硫しようとする場合は、SO2 の吸収率を向
上させるばかりでなく、SO 3 の除去をも考慮すること
が必要となってくる。本発明は上記従来技術に鑑み、将
来的に酸性雨対策として必要となるSO2 とSO3 の両
方の硫黄酸化物を、より経済的に脱硫できる方法を提供
しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は硫黄酸化物を含
む燃焼排ガスを湿式電気集塵装置に導き、コロナ放電場
の主として集塵極板側にアルカリ吸収液の液膜を形成さ
せて該排ガス中の硫黄酸化物を除去する方法であって、
該湿式電気集塵装置の集塵極板の全表面にわたって均一
にアルカリ吸収液膜を流下させ、集塵極板のコロナ放電
密度を0.5mA/m2 以上に設定して処理することを
特徴とする排煙脱硫方法である。
【0007】本発明は燃焼源から発生する硫黄酸化物
(以下、SOxと略記する)を含有する燃焼排ガスを湿
式電気集塵装置(以下、湿式EPと略記する)において
水酸化ナトリウム(NaOH)等のアルカリ吸収液を噴
霧又は集塵極板上部より垂らして主に集塵極板面の全表
面に濡れ壁を作り、コロナ放電の作用により脱硫を行う
ものである。
【0008】すなわち、石炭焚きボイラ排ガスのごとき
高濃度のSOxを含む排ガスそのもの又は従来の任意の
脱硫装置による脱硫工程で大部分のSOxを除去した後
のSOx分の少ない排ガスを湿式EP内に導き、NaO
H等のアルカリ吸収液の濡れ壁(主に集塵極板上の)に
より本来の集塵作用力に加え脱硫作用を生じさせるもの
である。またこの際、集塵極板上にコロナ放電に基づく
イオン風(イオンの流れ)が生じ、SOxのガス境膜
(ガスが液と接触する境界)が小さくなり、その相乗効
果で脱硫性能を向上させるものである。また排ガス中の
SO3 ミストおよび微細煤塵は従来の湿式石灰石膏法脱
硫装置ではほとんど捕集されないが、湿式EP内では効
率よく捕集することができ、湿式EPでダスト・ミスト
・SOxを同時に除去することを可能にする方法であ
る。
【0009】
【作用】SOxを含んだ排ガスが湿式EPに入ると、排
ガス中のダストならびにSO3ミストは本来の電気集塵
の作用により集塵極板上に捕集される。一方、SOxガ
スは放電極と集塵極板から構成されるコロナ放電場にお
いて、主にコロナ放電によって生じるイオン風(イオン
の流れ、コロナ風とも云う。)の作用力により(1)液
膜表面近傍の境膜抵抗(ガスと液膜面の境界近傍の接触
抵抗)の減少、(2)気流中のSOx乱流拡散の向上、
(3)液膜表面積増大化(液膜の波打ち現象)、(4)
液膜内の流動化促進が生じ集塵極板に形成されたアルカ
リ吸収液膜に効率よく吸収される。
【0010】集塵極板面にアルカリ吸収液膜を形成させ
る方法としては湿式EPの電極の上流位置より噴霧する
方法、電極上部より噴霧する方法等が考えられるが、噴
霧された液滴はコロナ放電場に入るとただちに集塵極板
上に捕集され液膜となる。この液膜はガス流れならびに
重力の作用を受け集塵極板の下方向へ流れ集塵極板全面
に濡れ壁が形成される。また濡れ壁を形成させる方法に
ついてはオーバフロー方式、多孔管方式等でもよい。
【0011】集塵極板のコロナ放電密度ic は後記実施
例で解析するように、ic ≧0.5mA/m2 に維持さ
れる。ic の上限はコロナ放電が破壊される放電密度に
よって制限を受ける。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1〜図2を用い
て説明する。図1において、(a)は本発明の脱硫方法
全体の一例の説明図、(b)はイオン風の説明図、
(c)はアルカリ吸収液の挙動の説明図である。図1に
おいて、石炭焚きボイラ排ガスのようなSOxを含む排
ガス1は既存の脱硫装置(例えば石灰石膏法脱硫装置)
2を出たあと、湿式EP3に導かれる。湿式EP3では
NaOH水溶液等のアルカリ溶液3′をノズル4等によ
り、放電極5と集塵極板6で構成されるコロナ放電9の
場に噴霧させる。噴霧されたアルカリ溶液の液滴3′は
瞬時に集塵極板6上に捕集され、図1(c)に示すよう
に液膜7が形成される。この液膜7に放電極5のとげ8
の先端からコロナ放電9によって生じるイオン風10が
図1(b)に示すように作用し、とげ8に対向する液膜
7の境膜抵抗を小さくする。また液膜が図1(b)のよ
うに波打つため、濡れ壁面積を大きくする効果もある。
さらに、イオン風10により排ガス中のSOxが乱流に
より拡散される効果、ならびに液膜7内の流動化作用が
促進される効果も期待できる。このようにイオン風10
を濡れ壁に作用させることにより、単に濡れ壁のみの脱
硫性能を大幅に上廻る脱硫率を得ることができる。
【0013】石炭燃焼排ガスについて試験を行い、次の
結果を得た。 石炭燃焼量:50kg/hの燃焼炉から発生する排ガス
500m3 N/h(1300℃)をガス冷却器により1
30℃まで降温させ乾式EPに導く。乾式EPを出た排
ガスは冷却塔、吸収塔を経由し湿式EPに導かれる。
【0014】湿式EPにおける集塵極板のコロナ放電密
度ic (mA/m2 )を変化した時の脱硫性能は図2に
示すように、ic を大きくする程脱硫率が向上する。一
般にイオン風はic の1/2乗に比例すると云われてお
り、イオン風の作用力により脱硫性能が向上するが、試
験結果から判断するとic ≧0.5mA/m2 の領域に
おいて脱硫率の顕著な効果が認められる。ic の上限は
コロナ放電が維持できる値に制限される。
【0015】上記実施例においては、具体的な排ガスに
ついての脱硫の解析は示していないが、湿式EPの作用
により、微細なSO3 ミストの除去と共に、付加される
コロナ放電によって生ずるイオン風による排ガスのアル
カリ吸収液膜への接触が改善され、脱硫率が向上するこ
とが理解されるであろう。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、湿式EPの本来の機
能、すなわち、ダスト、SO3 ミストの除塵に加え、集
塵極板に形成されたアルカリ吸収液膜にコロナ放電によ
って生じるイオン風を作用させて脱硫も積極的に行う方
法が提供される。また、本発明方法を従来の湿式排煙脱
硫装置の後段に適用することにより、高性能化を目指し
た超高性能脱硫システムが実現でき、例えば処理済み排
ガス中のSOx濃度を1ppm以下にまですることを可
能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の説明図(a)及びイオン風
の説明図(b)及びアルカリ吸収液の挙動の説明図
(c)
【図2】本発明の湿式電気集塵装置の集塵極板のコロナ
放電密度と脱硫率の関係を示す図表
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅田 俊次 大阪府大阪市北区中之島3丁目3番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 森 修 大阪府大阪市北区中之島3丁目3番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 片山 博幸 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 小嶋 勝久 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 土屋 喜重 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番1 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 大西 召一 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番1 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 硫黄酸化物を含む燃焼排ガスを湿式電気
    集塵装置に導き、コロナ放電場の主として集塵極板側に
    アルカリ吸収液の液膜を形成させて該排ガス中の硫黄酸
    化物を除去する方法であって、該湿式電気集塵装置の集
    塵極板の全表面にわたって均一にアルカリ吸収液膜を流
    下させ、集塵極板のコロナ放電密度を0.5mA/m2
    以上に設定して処理することを特徴とする排煙脱硫方
    法。
JP14614094A 1994-06-28 1994-06-28 排煙脱硫方法 Pending JPH0810643A (ja)

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Effective date: 20020618