JPH08507251A - 煙道ガスの浄化方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 塩化水素および二酸化硫黄を含有する煙道ガス流を浄化するための方法および装置を開示する。煙道ガスを湿式浄化装置（５）で処理した後、石灰（９）を注入し、フィルター（１３）を通して濾過する。この方法および装置の特徴は、煙道ガス流の一部が導管（１５）を通って湿式浄化装置（５）を迂回し、煙道ガスの残りの部分にフィルター（１３）の前で合流することである。これによって、迂回流中の塩化水素が注入された石灰と反応して塩化カルシウムを形成し、この塩化カルシウムが石灰注入時の二酸化硫黄分離を促進する。

Description

【発明の詳細な説明】 煙道ガスの浄化方法および装置 本発明は、塩化水素および二酸化硫黄を含有する煙道ガスを浄化する方法およ び装置に関する。 近年、煙道ガスを浄化する必要性が益々高まっているが、今日の煙道ガスの浄 化には、フライアッシュの様な粉塵を、例えば静電沈降装置を使用して分離する ことのみならず、例えば廃棄物焼却で発生する煙道ガスに含まれる、二酸化硫黄 や塩化水素の様な気体状不純物の分離も含まれる。二酸化硫黄は、例えば煙道ガ スをアルカリ水溶液と接触させて二酸化硫黄を吸収するスクラバー中で、湿式浄 化することにより分離することができる。塩化水素も、スクラバー中で塩化水素 を吸収する水溶液と煙道ガスを接触させる湿式浄化により除去することができる 。塩化水素および二酸化硫黄の分離は、組合わせ湿式浄化装置中で行なうことが 多いが、その場合、塩化水素が第一段階で吸収され、二酸化硫黄が第二段階で吸 収される。その様な組合わせ湿式浄化装置から出て来る煙道ガスは、固体粒子、 塩化水素および二酸化硫黄を実質的に含まず、大気中に放出できる程十分に清浄 である、とこれまでは見なされていた。とりわけ酸化窒素（ＮＯｘ）の除去に関 して環境基準が高くなったので、その様な煙道ガスはさらに浄化する必要があり 、すべての残留重金属および二酸化硫黄を最大限に除去すべきである。例えば、 煙道ガスから触媒作用により酸化窒素を除去する場合、流入する煙道ガス１Nm³ あたりの最大含有量が二酸化硫黄５mgおよび三酸化硫黄０．１mgである場合、著 しく有利である。 通常の湿式浄化の後にその様な煙道ガスの特別な浄化を達成するために、湿式 浄化の後、煙道ガスに石灰を、好ましくは活性炭と組み合わせて注入し、すべて の残留不純物と反応させ、その結果生じた生成物をフィルター上に集める。煙道 ガス流中に注入される石灰は、通常は粉体であるが、石灰の水性スラリーでもよ い。その様な石灰スラリーは、煙道ガス流中に注入される際に細かく分割され、 高温の煙道ガス流と接触した時にスラリー中の水分が蒸発する。生じた石灰粒子 が煙道ガス流中の不純物、好ましくは二酸化硫黄、と反応し、次いでフィルター 上に集められる。織物材料製のフィルターバッグがフィルター室中に配置されて いるバッグフィルターを使用することができる。好ましくは活性炭と組み合わせ て注入された石灰はフィルターバッグ上に堆積し、浄化された煙道ガスがバッグ フィルターから出て来る。フィルターバッグ上の石灰を含む堆積物は、さらに煙 道ガス中の他の不純物、例えば二酸化硫黄、と反応することができ、その後、最 終的にフィルターバッグから除去され、フィルター室の底部に集められ、廃棄物 として排出される。 上記先行技術の例は、Warner Bulletin、１９９３年２月１日、“改良廃棄物 焼却プラント−検出可能限界未満”に記載されている。 さらに、例えばHans T．Karlsson，Jonas Klingspor，Marita LinneおよびIng emar Bjerle、“ＳＯ₂の活性化湿式−乾式スクラッビング”、Journal of the A ir Pollution Control Association、第３３巻、No．１、１９８３年、２３〜２ ８頁から、上記の様なフィルター中の石灰による二酸化硫黄の分離は、塩化カル シウム（ＣａＣｌ₂）の存在により著しく促進されることが知られている。塩化 カルシウムの不存在下では、煙道ガスを大量の石灰と接触させる必要がある、す なわち大量の石灰を注入する必要があり、コスト増加になる。無論、石灰の消費 が増加するということは、バッグフィルターが廃棄物として排出すべき使用済み 石灰を大量にもたらすことになり、これは不利である。この欠点を改善するため には、フィルター内の石灰による二酸化硫黄分離が、塩化カルシウムの存在下で 行なわれるのが望ましい。 本発明の目的は、上記の欠点を改良し、湿式浄化後の石灰を使用する煙道ガス からの二酸化硫黄の除去を、塩化カルシウムの存在下で行なえる様にすることで ある。塩化水素含有煙道ガスの部分流が、塩化水素を分離する湿式浄化工程を迂 回し、湿式浄化後の、ただし石灰濾過前の煙道ガスと合流することにより、上記 の欠点が改良され、本発明の目的が達成される。 本発明の他の特徴は請求項に記載する。 ここで、ＵＫ２，０７８，７０２は石灰注入を含む噴霧乾燥吸収ならびにその 後に続くフィルター室中の濾過による煙道ガス浄化方法を開示しており、煙道ガ スの一部が噴霧乾燥吸収工程を迂回し、噴霧乾燥吸収工程で処理された煙道ガス の一部と共に、フィルター室の特別な区域を通って導かれる。噴霧乾燥吸収工程 で処理された煙道ガスの残りは、フィルター室の残りの部分を通り、２つのガス 流がフィルター室の後で合流する。その様な迂回の目的は煙道ガスを再加熱する ことにある。 より良い理解のため、本発明の装置の好ましい一実施態様を概略的に示す添付 の図面を参照しながら、本発明を説明する。 特に塩化水素および二酸化硫黄を含む煙道ガスが、例えば廃棄物焼却用の炉１ で発生する。フライアッシュの様な粒子状物質を分離するために、煙道ガスは導 管２を通して粉塵分離装置３、例えば静電沈降装置、に送られる。次いで、煙道 ガスは導管４を通して湿式浄化装置５に送られ、塩化水素ならびに好ましくは二 酸化硫黄を分離する。こうして浄化されたガスは、出口導管６を通って浄化装置 ５から出る。浄化装置を出る時、煙道ガスは一般的に比較的低い温度、例えば５ ０〜８０℃、を有するので、後に続く装置の腐食を防止するために、好ましくは 加熱手段７、例えば熱交換器、を備え、排出される煙道ガスを８０〜１２０℃に 昇温させる。湿式浄化し、好ましくは加熱も行なった後、煙道ガスは導管８を通 して石灰注入用の区域９に送られる。ここで使用する用語“石灰”は、石灰石 （ＣａＣＯ₃）ならびに生石灰（ＣａＯ）および消石灰（Ｃａ（ＯＨ）₂）も意味 する。石灰は供給部１０から導管１１を通して区域９に供給される。好ましくは 、石灰は、供給部１２から来る活性炭と組み合わされる。先に述べた様に、石灰 は煙道ガス中に粉体の形態で、または所望により水性スラリーとして注入される 。その場合、煙道ガスの温度に対するスラリーの含水量の関係は、石灰スラリー が注入時に細かく分割され、スラリーの水が蒸発し、残された粒子が煙道ガス流 と共に流れ、バッグフィルター１３中のフィルターバッグ上に集められる様にす る。石灰粒子および他の固体はバッグフィルター１３で濾別され、煙道ガスは導 管１４を通って排出される。 石灰注入時の二酸化硫黄の除去効率を高めるために、二酸化硫黄と石灰の反応 は、前に説明した様に、塩化カルシウムの存在下で行なう。このために、煙道ガ スの一部を、湿式浄化装置５の入口導管４から導管１５を通し、湿式浄化装置を 通り越し、湿式浄化装置の出口導管８に、即ちフィルター１３の前の、図に示す 好ましい実施態様では、石灰注入区域９の前の地点に送る。煙道ガスの一部が湿 式浄化装置５を迂回するので、この部分には、湿式浄化装置で行なわれる塩化水 素の分離が行なわれない。その結果、迂回する煙道ガス中に存在する塩化水素は 注入された石灰と反応して塩化カルシウムを形成し、この塩化カルシウムが二酸 化硫黄の分離効率を高くする。 目的とする効果を得るためには、煙道ガスの少量、好ましくはその約１〜８体 積％、最も好ましくは約２〜５体積％を迂回させるだけで十分である。湿式浄化 装置５を通る煙道ガスに対する迂回煙道ガスの適切な比率を得るために、迂回導 管１５に調節手段１６を配置するのが好ましい。調節手段１６は、入口導管４の 煙道ガス流および／または入口導管４中のガスの塩化水素含有量に応じて、迂回 導管１５中の流れを調節する。 上記の、図に示す実施態様では、迂回した煙道ガス流１５は、湿式浄化装置５ を通過した煙道ガス流に、石灰注入区域９の前で合流する。しかし、迂回した煙 道ガス流１５は、湿式浄化装置５を通過した煙道ガス流に、フィルター１３の前 であれば、石灰注入区域９の後で合流することもできる。 ここで、本発明を幾つかの実施例により説明する。この実施例で使用する装置 は上記の型の装置である。実施例１ 家庭廃棄物の焼却により、１Nm³あたり９００±３００mgのＨＣｌおよび２５ ０±１５０mgのＳＯ₂を含む煙道ガスが発生した。次いで、煙道ガスの９５体積 ％を、ＨＣｌを分離するが、ＳＯ₂は基本的に分離しない湿式スクラバーに通し た。湿式スクラバーの後、煙道ガスは１Nm³あたり５mg未満のＨＣｌおよび２５ ０mg未満のＳＯ₂を含んでいた。総煙道ガス流の残りの５体積％は湿式スクラバ ーを迂回し、湿式スクラバーから出て来る煙道ガスに、石灰注入区域の前で合流 した。石灰注入区域に送られる煙道ガスは１Nm³あたり約５０mgのＨＣｌおよび 約２５０mgのＳＯ₂を含んでいた。石灰は、化学量論的に必要な量の５倍の量で 注入した。石灰注入後、煙道ガスをバッグフィルターに導き、この後、煙道ガス は１Nm³あたり２．５mg未満のＨＣｌおよび２５mg未満のＳＯ₂を含んでいた。つ まり、ＨＣｌ分離効率は９５％、ＳＯ₂分離効率は９０％である。バッグフィル ターにより集められた粉塵の塩素含有量は、約２〜３％と推定された。実施例２ 実施例１と同じ煙道ガスを、ＨＣｌだけでなくＳＯ₂も除去する湿式スクラバ ーに通した。湿式スクラバーの後、煙道ガスは１Nm³あたり５mg未満のＨＣｌお よび５０mg未満のＳＯ₂を含んでいた。総煙道ガス流の約２体積％が湿式スクラ バーを迂回し、湿式スクラバーから出て来る煙道ガスに、石灰注入区域の前で合 流した。石灰注入区域に送られる煙道ガスは１Nm³あたり約２０mgのＨＣｌおよ び約５０mgのＳＯ₂を含んでいた。石灰は、化学量論的に必要な量の１０倍の量 で注入した。石灰注入後、煙道ガスをバッグフィルターに導き、注入した石灰お よび存在する他の固体不純物を濾別した。バッグフィルターから出て来る煙道ガ スをＨＣｌおよびＳＯ₂について分析し、１Nm³あたり１mg未満のＨＣｌおよび５ mg未満のＳＯ₂を含んでいることが分かった。つまり、ＨＣｌ分離効率は９５％ を超え、ＳＯ₂分離効率は９０％を超えていた。バッグフィルターにより集めら れた粉塵の塩素含有量は、約２％であった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｂ０１Ｄ 53/77 9538−4Ｄ Ｂ０１Ｄ 53/34 ＺＡＢ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ， ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＵＡ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 塩化水素および二酸化硫黄含有煙道ガス流を、湿式浄化装置（５）で処 理し、その後、石灰（９）を注入し、フィルター（１３）を通して濾過すること を含んで成る煙道ガスの浄化方法であって、煙道ガス流の一部が、湿式浄化装置 （５）を迂回し、煙道ガス流の、湿式浄化装置（５）を通過した部分に、フィル ター（１３）の前で合流することを特徴とする方法。 ２． 煙道ガス流の約１〜８体積％が湿式浄化装置（５）を迂回する、請求項 １に記載の方法。 ３． 煙道ガス流の約２〜５体積％が湿式浄化装置（５）を迂回する、請求項 ２に記載の方法。 ４． 湿式浄化装置（５）から出て来る煙道ガス流が、迂回した煙道ガス流に 合流する前に、約８０〜１２０℃の温度に加熱される、請求項１〜３のいずれか １項に記載の方法。 ５． 石灰が粉体の形態で煙道ガス流に注入される、請求項１〜４のいずれか １項に記載の方法。 ６． 注入される石灰が消石灰（Ｃａ（ＯＨ）₂）、生石灰（ＣａＯ）または 炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃）である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方 法。 ７． 煙道ガス流を湿式浄化装置（５）に供給する入口導管（４）、湿式浄化 装置（５）から煙道ガス流を排出する出口導管（６）、湿式浄化装置（５）の後 で煙道ガス流に石灰を注入する区域（９）、および石灰を濾別するフィルター（ １３）を含んで成る、塩化水素および二酸化硫黄含有煙道ガス流の浄化装置であ って、そこを通って煙道ガス流の一部が湿式浄化装置（５）を迂回する、湿式浄 化装置（５）の入口導管（４）からフィルター（１３）の前の湿式浄化装置 （５）の出口導管（８）に伸びる導管（１５）を備えていることを特徴とする装 置。 ８． 迂回導管（１５）が、ガス流量を調節する手段（１６）を備えている、 請求項７に記載の装置。 ９． 流量調節手段（１６）が、入口導管（４）中の煙道ガス流および／また は入口導管（４）中のガスの塩化水素含有量に応じて流量調節を行なう、請求項 ７または８に記載の装置。 １０． 湿式浄化装置（５）の出口導管（６）が加熱手段（７）を備えている 、請求項７〜９のいずれか１項に記載の装置。