JPH091160A

JPH091160A - 酸化性物質の除去方法及び湿式排煙脱硫装置

Info

Publication number: JPH091160A
Application number: JP7170339A
Authority: JP
Inventors: Kazushige Kawamura; 和茂川村; Akito Ishige; 明人石毛
Original assignee: Chiyoda Corp; Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Current assignee: Chiyoda Corp; Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Priority date: 1995-06-13
Filing date: 1995-06-13
Publication date: 1997-01-07

Abstract

(57)【要約】【目的】酸化性物質の新規な除去方法を提供すること
であり、またその方法を適用した湿式排煙脱硫方法及び
その実施装置を提供する。【構成】本発明に係る酸化性物質の除去方法は、Ｆ
ｅ、Ｍｎ、Ｎｉ及びＣｕの金属並びにそれらの金属の低
価数の化合物からなる群から選ばれた少なくとも１種類
の金属又は１種類の金属化合物と、酸化性物質を含む液
体とを接触させ、金属又は金属化合物と酸化性物質との
酸化還元反応により液体中の酸化性物質を除去する。ま
た、本発明方法は、酸化性物質を含む液体に、Ｆｅ、Ｍ
ｎ、Ｎｉ及びＣｕの低価数の金属化合物のうちの少なく
ともいずれか１種類の金属化合物を含む溶液又はスラリ
ーを注入し、または前記液体に前記いずれか１種類の金
属化合物を溶解して、金属イオンと酸化性物質との酸化
還元反応により酸化性物質を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、酸化性物質の除去方法
に関し、特に湿式排煙脱硫装置において排ガス中に含ま
れる硫黄酸化物を除去する際に、硫黄酸化物から転化し
て発生する硫黄過酸化物等の酸化性物質を排煙脱硫排水
から除去する方法及びそれを利用した湿式排煙脱硫方
法、更にはその実施装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】酸化性物質の問題は、湿式排煙脱硫装置
から排出される排煙脱硫排水に関連して最近注目され出
した問題である。そこで、先ず、湿式排煙脱硫方法及び
その装置について説明する。湿式排煙脱硫法は、排ガス
と吸収液とを気液接触させ、排ガスから亜硫酸ガス等の
硫黄酸化物を除去する方法であって、環境保護のために
各地の排ガス発生装置において多用されている。使用さ
れる吸収液は、硫黄酸化物を固定化する吸収剤を水に溶
解及び／又は懸濁させた液で、一般にはカルシウム化合
物系の吸収剤、例えば石灰石を水に溶解及び／又は懸濁
させたスラリ状水溶液を使用する。その他に吸収剤とし
てＭｇ（ＯＨ）₂などのマグネシウム化合物系、ＮａＯ
Ｈなどのナトリウム化合物系を使用する湿式排煙脱硫法
がある。本発明は、これらの湿式排煙脱硫法に共通した
技術的課題を解決する手段を提供する。

【０００３】湿式排煙脱硫装置のなかでも、排ガス中の
硫黄酸化物を除去する排煙脱硫槽としてジェットバブリ
ング反応槽を使用した湿式排煙処理装置は、硫黄酸化物
の除去率が高くかつ経済的にも優れた装置として広く採
用されている。ジェットバブリング反応槽は、亜硫酸ガ
ス等の硫黄酸化物を固定する吸収液を槽内下部に収容
し、亜硫酸ガスを含む排ガスを吸収液中に分散導入して
ジェットバブリング層（又はフロス層）を形成しつつ吸
収剤と反応させて主として亜硫酸ガスを硫酸塩として固
定する液連続型の気液接触式の反応槽である。また、従
来では、ジェットバブリング反応槽の排ガス上流に除塵
塔を設け、ジェットバブリング反応槽に導入する前に除
塵塔で排ガスと冷却液とを接触させて予め排ガスの冷却
及び除塵を行う２塔式が採用されていたが、近年のジェ
ットバブリング反応槽の性能の向上の結果、除塵塔を省
略した、一塔式のいわゆるスート混合型排煙脱硫装置が
多用されている（特公平３−７０５３２号公報参照）。

【０００４】従来のジェットバブリング反応槽の構成図７を参照して、ジェットバブリング反応槽を備えた従
来の湿式排煙脱硫装置１０の構成を説明する。湿式排煙
脱硫装置１０は、吸収剤として例えば石灰石を使用して
排ガス中の硫黄酸化物を除去する装置であって、ジェッ
トバブリング反応槽１１（以下、反応槽１１と言う）は
その主要部である。反応槽１１は、上から順に槽を横断
するように設けられた、排ガス出口室１２と、排ガス入
口室１４と、石灰石を含む吸収液を収容する下部空間と
に区画されている。排ガス出口室１２と排ガス入口室１
４とは、槽を横断して水平に伸びる第１隔板１６によっ
て仕切られ、排ガス入口室１４と下部空間とは、第１隔
板１６と同様に槽を横断する方向に伸びる第２隔板１８
によって仕切られている。第２隔板１８は、吸収液層２
０の液面より上方に位置し、その間に排ガス流出用の空
間部２２を形成している。

【０００５】排ガス出口室１２は出口ダクト２４に接続
し、その下の排ガス入口室１４は入口ダクト２６に接続
している。また、吸収液と気液接触した処理排ガスを空
間部２２から排ガス出口室１２に流出させるガスライザ
として、複数本のパイプ状の連通管２８（図７では、簡
単に１本のみ図示。但し、１本でも良い）が排ガス入口
室１４を貫通して、空間部２２と排ガス出口室１２とを
連通させている。

【０００６】排ガス分散管３０は、上端部で排ガス入口
室１４に連通し、下端部で吸収液２０に浸漬するように
排ガス入口室１４の第２隔板１８から下方に下降してい
る。その下端部には開口部、例えば多数の小さな開口が
設けてあり、排ガスはそれら開口から吸収液層２０中に
分散して、ジェットバブリング層（フロス層）Ａを形成
する。ジェットバブリング層Ａは、排ガスの気泡と石灰
石を含む吸収液とからなる液連続相の気液接触層であ
る。反応槽１１の下部は、吸収液層２０を収容するよう
になっており、槽下部には吸収液を攪拌するための攪拌
機３２と、亜硫酸ガスの石膏固定化に必要な酸素を供給
するための酸素含有ガス、例えば空気を噴出する空気ノ
ズルを備えた空気供給管３４とが設けられている。

【０００７】主として排ガスの冷却・除塵を行うため
に、入口ダクト２６と排ガス入口室１４とにそれぞれ冷
却液ノズル３６、３８が設けられていて、そこに、冷却
液として吸収液が、吸収液ポンプ４０により反応槽１１
の下部より送給されている。更に、入口ダクト２６に
は、排ガスを予備冷却するために工業用水を排ガス中に
噴霧する工業用水ノズル４２が、冷却液ノズル３６の上
流に設けてある。反応槽１１の下部及び反応槽１１の外
部に、石膏を含む吸収液を反応槽底部から抜き出すため
の排出管４４、排出ポンプ４６、吸収液から石膏を分離
する固液分離装置４８、石膏を分離した母液の一部に石
灰石粉末を添加した後、吸収剤スラリとして反応槽１１
に供給する吸収剤供給管５０、及び母液の残りを排水処
理装置に送る排水管５２が設けてある。

【０００８】従来のジェットバブリング反応槽の運転以下に、反応槽１１の運転を説明する。図７において、
反応槽１１の下部には、石灰石粉末を水に溶解及び／又
は懸濁させたスラリが、亜硫酸ガスと反応して酸化後に
石膏に固定化する吸収液として収容されている。尚、吸
収液は、生成した石膏を含んでいる。排ガスは、入口ダ
クト２６において工業用水ノズル４２から噴霧された工
業用水及び冷却液ノズル３６から噴霧された吸収液と接
触し、次いで排ガス入口室１４に入り、そこで冷却液ノ
ズル３８から噴霧された吸収液と接触する。冷却液ノズ
ル３８による吸収液の噴霧は、間欠的な噴霧でも良く、
また排ガス流れの一部を対象に部分的に行うこともでき
る。排ガスと吸収液とが気液接触することにより、主と
して排ガスの冷却が行われるのと同時に除塵と排ガスの
硫黄酸化物の除去も行われる。排ガスの冷却及び加湿に
より、ジェットバブリング層での気液接触において生じ
る乾燥現象が抑制されてスケーリングの発生が軽減さ
れ、また安価な装置材、たとえば塩化ビニルなどの樹脂
を使用することができるようになる。

【０００９】排ガスは、排ガス入口室１４を経由して排
ガス分散管３０の開口より吸収液の液面下に導入され、
ジェット状に噴出してバブリングしながら吸収液と気液
接触しつつ上昇する。これにより、所謂ジェットバブリ
ング層Ａが吸収液の液面上に生成される。ジェットバブ
リング層では、主として、酸素含有ガスによる同時酸化
吸収による化学的及び／又は物理的吸収による排ガス中
の硫黄酸化物の除去を目的としているが、合わせて排ガ
スの除塵も行う。亜硫酸ガスは、水、酸素、石灰石と反
応して石膏となって除去され、生じた石膏は粒子となっ
て吸収液中に浮遊する。

【００１０】亜硫酸ガスを除去された排ガスは、連通管
２８及び排ガス出口室１２を経て出口ダクト２４により
系外に排出される。一方、晶析した石膏を濃厚に含有す
る吸収液下層は、排出管４４及び排出ポンプ４６により
反応槽１１から排出され、固液分離装置４８にて石膏が
分離される。固液分離装置４８で固液分離して得た母液
の一部には、石灰石粉末が添加された後、吸収剤スラリ
として吸収剤供給管５０から反応槽１１に供給される。
母液の残りは、排煙脱硫排水として排水管５２により排
水処理装置（図示せず）へ送られる。尚、母液の一部は
装置内の洗浄等に使用されている（図示せず）。尚、上
述の反応槽１１の運転において、反応槽１１に収容され
ている吸収液層２０の下層では、ｐＨが３．０以上、通
常４．５〜６．５になっている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近、湿式
排煙脱硫装置から排出された排煙脱硫排水を処理する排
水処理設備において、その性能の劣化、低下が予想以上
に進行することが問題になっており、その原因が湿式排
煙脱硫装置から排出された排煙脱硫排水の水質にあるこ
とが判った。その問題とは、例えば排煙脱硫排水の脱窒
素工程で利用されている脱窒素菌の成長が阻害され、そ
のために排水処理装置から放流される処理水の窒素量が
増大していることであり、また被処理排水中のＣＯＤを
吸着させる吸着剤、更にはフッ素、ホウ素を除去する吸
着剤、イオン交換剤として使用されている有機物吸着樹
脂の劣化が予想外に速いことである。

【００１２】従来のスプレー式吸収塔上述の例では、ジェットバブリング反応槽を備えた従来
の湿式排煙脱硫装置を例にして説明したが、図８に示し
たようなスプレー式吸収塔１１２を備えた湿式排煙脱硫
装置１１０の排煙脱硫排水についても、同様の問題があ
った。

【００１３】スプレー式吸収塔１１２は、竪型の塔で形
成され、塔の下部には石灰石を吸収剤とする吸収液を収
容し、入口ダクト２６に接続された塔上部には工業用水
ノズル１１４と吸収液ノズル１１６とを備え、排ガス中
に工業用水及び吸収液を噴霧し、排ガスと気液接触させ
て、主として排ガスの冷却・除塵を行い、合わせて亜硫
酸ガスの除去も行う。さらに、吸収液ノズル１１８を備
えて、排ガス中に吸収液を噴霧し、排ガスと気液接触さ
せて主として排ガス中の亜硫酸ガスを除去する。吸収液
ノズル１１６、１１８には吸収液が塔下部から吸収液ポ
ンプ１２０によって供給される。吸収塔１１２の下部に
は、吸収液が吸収剤供給管５０により供給され、排出管
４４により排出される。排出管４４から吸収液を排出
し、吸収液から石膏を固液分離する系統のフローは、図
７に示した装置１０と同じである。

【００１４】排ガスは、入口ダクト２６から吸収塔１１
２上部に流入する。排ガスは、工業用水ノズル１１４か
ら噴霧された工業用水及び吸収液ノズル１１６、１１８
から噴霧された吸収液によって冷却されつつ除塵及び亜
硫酸ガスの除去も行われる。浄化された排ガスは、出口
ダクト２４から流出する。また、酸素含有ガスによる同
時酸化吸収を行うために、吸収液内に空気等の酸素含有
ガスが空気ノズル１２２を介して供給されている。

【００１５】本発明者らは、前述した排水処理装置の性
能低下について研究した結果、湿式排煙脱硫装置から流
出する排煙脱硫排水に含まれている酸化性物質の濃度が
高いことに主としてその原因があることを突き止めた。
ここで、酸化性物質とは、排煙脱硫排水に含まれている
酸化能を有する物質を意味し、その中には硫黄過酸化
物、例えばＳ₂０₈ ^2-も含まれている。酸化性物質は、
ＪＩＳＫ０１０２工業排水試験方法のジエチル−Ｐ
−フェニレンジアミン比色法において発色時間を長くし
たこと以外それに準じて操作し、安定した発色状態にな
った時の比色による塩素換算値で定量できる成分であ
る。以下、この方法をＤＰＤ法と言う。また、例えばイ
オンクロマトグラフィを使用することにより、酸化性物
質のうち硫黄過酸化物のみを定量することもできる。と
ころで、従来かかる酸化性物質を除去する方法は、種々
研究されているが、一層、簡易で経済的に除去できる実
用的な方法が求められている。

【００１６】以上の状況に照らして、本発明の目的は、
酸化性物質の新規な除去方法を提供することであり、ま
たその方法を適用した湿式排煙脱硫方法及びその実施装
置を提供することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、硫黄過酸
化物、例えばＳ₂０₈ ^2-をＳＯ₄ ^2-に還元し、合わせて
その他の酸化性物質を還元して、排煙脱硫排水中の酸化
性物質濃度を低下させることにより、排水処理装置の性
能低下を防止できることを実験により実証した。尚、本
明細書では、排煙脱硫排水とは、湿式又は乾式、スート
混合式又はスート分離式にかかわらず、排煙脱硫装置よ
り排出されて排水処理装置（排水処理装置は、湿式排煙
脱硫装置の一部として設けられている装置でも良く、ま
た湿式排煙脱硫装置とは独立して設けられている装置で
も良い。）に送水され、そこで処理される排水を言う。
また、定期的に排水される定期点検時の排水や各種洗浄
水も対象となる。更に、還元剤としてＦｅ、Ｍｎ、Ｎｉ
及びＣｕの金属並びにそれらの金属の低価数の化合物か
らなる群から選ばれた少なくとも１種類の金属又は１種
類の金属化合物が酸化性物質との酸化還元反応に有効で
あることを次の実験により見い出した。

【００１８】以下に、本発明方法の開発の過程で実施し
た実験例を説明する。実験例２〜３mm径の球状の純度９９％の鉄を重量４４０ｇ用意
し、嵩容積１００ccの固定床の形態で充填して実験用接
触槽を作製した。石灰石を吸収剤として使用したスート
混合型湿式排煙脱硫装置でもって石炭焚排ガスを処理し
て得た排煙脱硫排水を原水として実験用接触槽に通水す
ることにした。原水の酸化性物質濃度は、原水採取時期
の湿式排煙脱硫装置の運転条件によって異なり、１５〜
１８mg-cl/L −原水（塩素換算値）であった。また、原
水のｐＨ及び温度は、それぞれ３及び５０°C であっ
た。次いで、原水を所定の空塔速度（ＳＶ（１／ｈｒ）
で接触槽に通水した。

【００１９】定常状態になったところで、接触槽出口の
処理水中の酸化性物質濃度を測定して酸化性物質の除去
率を算出した。続いて、種々の空塔速度で実験用接触槽
に通水し、同じように酸化性物質の除去率を算出し、そ
の結果を図１に示した。以上の実験から、６０／ｈｒ以
下の空塔速度で除去率が約１００％になり、反応速度が
速く、従って固定床の接触槽でも効果的に酸化性物質を
除去できることが判った。更に、ｐＨが低いところで
は、もとよりｐＨ６〜１０でも水素ガスの発生が認めら
れた。その結果、水素は、単に酸と鉄との反応により発
生するだけではなく、酸化性物質の分解により発生する
ことが判った。水素ガスの発生量を把握するべく、更に
実験を行ったところ、水素ガス発生量は、酸性、特にｐ
Ｈ３未満では多かった。これは酸化性物質の分解による
発生と酸と鉄との反応による発生が重なったためと考え
られる。

【００２０】ペルオキソニ硫酸（Ｓ₂Ｏ₈ ^2-）を例にし
て、鉄（Ｆｅ）による酸化性物質の酸化還元反応を説明
すると、酸化還元反応が以下の反応式により並列で同時
的に進行すると思われる。Ｆｅ＋Ｓ₂Ｏ₈ ^2- →Ｆｅ²⁺＋２ＳＯ₄ ^2- （１）２Ｆｅ²⁺＋Ｓ₂Ｏ₈ ^2-→２Ｆｅ³⁺＋２ＳＯ₄ ^2- （２）２Ｆｅ³⁺＋Ｆｅ →３Ｆｅ²⁺ （３）更に、上記（１）〜（３）の反応式による反応以外にも
水素ガスが発生する反応が進行すると思われる。

【００２１】その他の金属、例えばＭｎ、Ｃｕ、Ｎｉ等
の金属でも、Ｆｅと同様な反応により、酸化性物質の酸
化還元反応が進行する。例えば、Ｍｎを例に取ると、Ｍｎ＋Ｓ₂Ｏ₈ ^2- →Ｍｎ²⁺＋２ＳＯ₄ ^2- （４）Ｍｎ²⁺＋Ｓ₂Ｏ₈ ^2- →Ｍｎ⁴⁺＋２ＳＯ₄ ^2- （５）Ｃｕでは、Ｃｕ⁺→Ｃｕ²⁺→Ｃｕ³⁺ （６）となって、Ｃｕ³⁺は不安定であるが、Ｃｕ、Ｃｕ⁺及び
Ｃｕ²⁺が還元剤として使用でき、また、Ｎｉでは、Ｎｉ⁺→Ｎｉ²⁺→Ｎｉ³⁺→Ｎｉ⁴⁺ （７）となって、Ｎｉ、Ｎｉ⁺、Ｎｉ²⁺及びＮｉ³⁺が還元剤と
して使用できる。そして、以上の実験を通して本発明を
完成するに到った。

【００２２】ところで、従来提案されている排煙脱硫装
置では、脱硫率の向上、吸収剤の利用率の向上、スケー
リングの抑制、ジチオン酸等のＣＯＤ成分の生成の抑制
に効果を上げるために、亜硫酸ガスの同時酸化吸収方法
で亜硫酸ガスを除去しており、そのため吸収液層（液溜
め）中の吸収液中の亜硫酸濃度を極めて小さくするよう
な条件で運転されていた。吸収液中の酸化性物質の濃度
を低下させるためには、同時酸化用の酸素含有ガスの導
入量、もしくは導入方法を変更することが考えられる
が、そのためには吸収液層の吸収液中の亜硫酸を残存さ
せることになる。これでは、同時酸化吸収の利点を無く
し、結果的には技術的、経済的に不利な逆効果となる。
これに対して、本発明は、同時酸化吸収の利点を維持し
つつ、上述の問題を効率的に解決するものである。

【００２３】以上の知見に基づいて、本発明に係る酸化
性物質の除去方法は、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ及びＣｕの金属
並びにそれらの金属の低価数の化合物からなる群から選
ばれた少なくとも１種類の金属又は１種類の金属化合物
と、酸化性物質を含む液体とを接触させ、金属又は金属
化合物と酸化性物質との酸化還元反応により液体中の酸
化性物質を除去することを特徴としている。

【００２４】実際的には、酸化性物質の主成分は、ペル
オキソニ硫酸などの硫黄過酸化物である。

【００２５】ここで、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ及びＣｕの金属
並びにそれらの金属の低価数の化合物からなる群から選
ばれた少なくとも１種類の金属又は１種類の金属化合物
と特定したのは、各種の金属を吸収液に加えながら、燃
焼模擬排ガスを用いたＳＯ₂酸化吸収実験を行った結
果、酸化性物質の分解除去、生成抑制に効果のある金属
を特定することができたからである。列挙した金属のう
ちで、実用的には金属鉄が好ましい。それは、コストが
低く、安全で、しかも液体中からのＦｅ及びＦｅ化合物
の除去が容易であるからである。また、溶液中に含まれ
るセレン（Ｓｅ）の除去に効果的であり、好ましい。使
用する金属鉄の種類は、特に限定は無く、メッキ等の表
面処理されていない金属鉄であれば良く、例えば、純度
の高い還元鉄でも、また鉄屑のような廃鉄材でも良い。
尚、表面が酸化されている場合には、酸化皮膜を除去す
る。金属鉄の形状は、固定床式の接触槽の場合には、粒
状でも、粉状でも、塊状でも良く、流動床式の接触槽の
場合には、流動層を形成できる限り、粒状でも、粉状で
も良い。また、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ及びＣｕの金属の低価
数の化合物の例は、Ｆｅ²⁺、Ｍｎ²⁺、Ｎｉ⁺、Ｎｉ²⁺、
Ｎｉ³⁺、Ｃｕ⁺、Ｃｕ²⁺のそれぞれの酸化物、水酸化
物、塩化物、硫酸塩、炭酸塩、硫酸塩などの難溶解性の
ものである。

【００２６】この酸化還元反応は、次の二つの特長を有
している。例えば、Ｆｅを例に取ると、第１には、式
（１）の反応は、固体の鉄と硫黄過酸化物イオンとの反
応のように見えるが、生成したＦｅ²⁺が、式（２）の反
応により、Ｓ₂Ｏ₈ ^2-の酸化還元反応に参加し、参加し
たＦｅ²⁺は硫黄過酸化物等を還元してＦｅ³⁺になって活
性を失うが、式（３）の反応によりＦｅと反応して、Ｆ
ｅ²⁺として自動再生され、再び式（２）の反応に供され
る。よって、固体の鉄と酸化性物質の反応は実質的に
は、イオン同士の反応に相当し、反応速度が速く、酸化
性物質を効果的に除去できる。また、第２には、１個の
鉄原子当たり３個の電子が反応に寄与するので、鉄の消
費量が少なく、酸化性物質の除去コストが低い。

【００２７】Ｆｅ³⁺が溶解するｐＨ、即ちｐＨ≦４．０
の酸性溶液では、上記（１）、（２）及び（３）の反応
式の反応が同時進行するので、反応速度論的には好まし
い。ただし、ｐＨが小さい、例えばｐＨ＜３．０以下の
強酸性液では、Ｆｅと溶液中の酸とが更に激しく反応し
た分だけ多量に、水素ガスが発生して危険であると共
に、還元剤であるＦｅの消費が増大して、還元剤の費用
が嵩む。３．０〜１０の比較的高いｐＨ範囲では、上記
（１）及び（２）の反応式の反応が進行し、酸化性物
質を除去する。それは、Ｆｅ²⁺は、Ｆｅ³⁺に比べて、ｐ
Ｈの高い領域でも溶解度が高く、例えばｐＨが１０で
は、１０mg−Ｆｅ²⁺／Ｌの高い溶解度で溶解するからで
ある。一方、水素ガスを発生する鉄（イオンも含む）と
酸化性物質の反応における酸化性物質の除去率に対する
ｐＨの影響はあまり大きくない。

【００２８】以上のことから、Ｆｅを還元剤として使用
する最適なｐＨは、水素ガスの発生が比較的少なく、反
応式（１）、（２）及び（３）の反応が同時に進行す
る、３〜４のｐＨ範囲である。次いで好ましいｐＨの範
囲は、水素ガスの発生が更に少なく、しかも反応式
（１）及び（２）の反応が同時に進行する、４〜１０の
範囲である。ｐＨ１０以上でも酸化性物質の除去は進行
するが、その速度はあまり早くなく、したがって反応時
間が多く必要とし、さらにｐＨ１０以上にするＮａＯＨ
等のアルカリを多量に必要とするため好ましくない。し
かしながら、酸化性物質の除去は可能であることから、
本発明はこのｐＨ領域に限定されるものではない。よっ
て、本発明の好ましい実施態様は、金属として鉄を使用
し、かつ液体のｐＨを３．０から１０の範囲に調整する
ことを特徴としている。

【００２９】よって、本発明の更に好ましい実施態様
は、酸化性物質の除去工程において発生する水素ガスを
水素ガス除去手段により除去することを特徴としてい
る。金属として鉄を使用し、かつ液体のｐＨを３．０か
ら１０の範囲に調整することを特徴としている。水素ガ
ス除去手段としては、水素ガスを大気中に吸引して爆発
限界以下に希釈する手段でも良く、また空気、処理排ガ
ス等のガスを水素ガス発生領域に送って水素を爆発限界
以下に希釈する手段でも良い。

【００３０】本発明に係る別の酸化性物質の除去方法
は、酸化性物質を含む液体に、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ及びＣ
ｕの低価数の金属化合物のうちの少なくともいずれか１
種類の金属化合物を含む溶液又はスラリーを注入し、ま
たは前記液体に前記いずれか１種類の金属化合物を溶解
して、金属イオンと酸化性物質との酸化還元反応により
酸化性物質を除去することを特徴としている。本発明方
法で使用する金属化合物は、水又は酸化性物質を含む液
体に溶解する金属化合物、例えばＦｅ²⁺、Ｍｎ²⁺、Ｎｉ
⁺、Ｎｉ²⁺、Ｎｉ³⁺、Ｃｕ⁺、Ｃｕ²⁺のそれぞれの酸化
物、水酸化物、塩化物、硫酸塩、炭酸塩、硫酸塩などの
うちの水溶性のものである。注入する溶液又はスラリー
のうち、スラリーとは溶解度以上に水溶性の金属化合物
を含むものを意味する。

【００３１】本発明の更に好ましい実施態様は、酸化性
物質の酸化還元反応工程を経た液体に酸素含有気体によ
る曝気及びｐＨ調整の少なくともいずれかを施して、液
体に溶解している金属を固形化して沈殿、除去する工程
を備えていることを特徴としている。固形化とは、例え
ば酸化物、水酸化物等の固形物にすることである。酸素
含有気体とは、例えば空気であり、曝気、沈殿、除去の
方法は、既知の技術を使用でき、これにより、排煙脱硫
排水中の金属汚染の問題を容易にかつ経済的に解消する
ことができる。沈殿・除去された固形物は亜硫酸、ヒド
ラジンなどの還元剤を用い、より低価数の金属もしくは
金属化合物に再生することにより再使用が可能である。
これにより金属もしくは金属化合物の消費量が削減で
き、かつスラッジ発生量が低減できるので好ましい。ま
た、固形物中により低価数の金属もしくは金属化合物が
含まれている場合には還元剤を使用することなく、循環
再使用することにより同様の効果が得られる。

【００３２】Ｆｅを例にして説明したが、Ｆｅ以外のＭ
ｎ、Ｃｕ及びＮｉの金属も、ｐＨの範囲は異なるが、酸
化還元反応に関しＦｅと同様な傾向を示す。また、Ｆｅ
Ｃｌ₂等の低価数の金属化合物に関しても金属と同様な
傾向を示す。還元剤として金属化合物を使用した場合に
は、金属化合物は酸成分と反応して水素ガスを生成する
反応が進行せず、さらに金属単体とは反応が異なり、水
素ガスは発生しない。

【００３３】湿式排煙脱硫方法への適用本発明に係る酸化性物質の除去方法を湿式排煙脱硫方法
に適用す場合には、その湿式排煙脱硫方法は、吸収剤を
含む吸収液と排ガスとを主として排ガス処理槽内で気液
接触させて排ガス中の硫黄酸化物を除去する湿式排煙脱
硫装置から流出する排煙脱硫排水中の酸化性物質を除去
する方法であって、排ガス処理槽内に収容されている吸
収液、排ガス処理槽から流出した吸収液、流出した吸収
液を固液分離した得た母液、及び湿式排煙脱硫装置から
排出された排煙脱硫排水のいずれかと、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎ
ｉ及びＣｕの金属並びにそれらの金属の低価数の化合物
からなる群から選ばれた少なくとも１種類の金属又は１
種類の金属化合物とを接触させ、金属又は金属化合物と
酸化性物質との酸化還元反応により、吸収液、母液又は
排煙脱硫排水中の酸化性物質を除去することを特徴とし
ている。

【００３４】溶解性の金属化合物を使用する場合には、
本発明に係る別の湿式排煙脱硫方法は、吸収剤を含む吸
収液と排ガスとを主として排ガス処理槽内で気液接触さ
せて排ガス中の硫黄酸化物を除去する湿式排煙脱硫装置
から流出する排煙脱硫排水中の酸化性物質を除去する方
法であって、排ガス処理槽内に収容されている吸収液、
排ガス処理槽から流出した吸収液、流出した吸収液を固
液分離した得た母液、及び湿式排煙脱硫装置から排出さ
れた排煙脱硫排水のいずれかに、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ及び
Ｃｕの低価数の金属化合物のうちの少なくともいずれか
１種類の金属化合物を含む溶液又はスラリーを注入し、
または前記いずれか１種類の金属化合物を溶解して、金
属イオンと酸化性物質との酸化還元反応により、吸収
液、母液又は排煙脱硫排水中の酸化性物質を除去するこ
とを特徴としている。

【００３５】本発明の湿式排煙脱硫方法への適用に際
し、上述した酸化性物質の除去方法の実施態様を好適に
採用できる。

【００３６】吸収塔式湿式排煙脱硫装置への適用本発明に係る吸収塔式湿式排煙脱硫装置は、吸収剤を含
む吸収液と排ガスとを気液接触させ排ガス中の硫黄酸化
物を除去する吸収塔を備えた湿式排煙脱硫装置におい
て、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ及びＣｕの金属並びにそれらの金
属の低価数の化合物からなる群から選ばれた少なくとも
１種類の金属又は１種類の金属化合物を吸収塔に収容さ
れている吸収液中に浸漬させ、金属又は金属化合物と吸
収液中の酸化性物質との酸化還元反応により、吸収液中
の酸化性物質を除去するようにしたことを特徴としてい
る。

【００３７】溶解性の金属化合物を使用する場合には、
吸収剤を含む吸収液と排ガスとを気液接触させ排ガス中
の硫黄酸化物を除去する吸収塔を備えた湿式排煙脱硫装
置において、吸収塔に収容されている吸収液に、Ｆｅ、
Ｍｎ、Ｎｉ及びＣｕの低価数の金属化合物のうちの少な
くともいずれか１種類の金属化合物を含む溶液又はスラ
リーを注入し、または前記いずれか１種類の金属化合物
を溶解して、金属イオンと吸収液中の酸化性物質との酸
化還元反応により、吸収液中の酸化性物質を除去するよ
うにしたことを特徴としている。

【００３８】本発明に係る別の吸収塔式湿式排煙脱硫装
置は、吸収剤を含む吸収液と排ガスとを気液接触させ排
ガス中の硫黄酸化物を除去する吸収塔を備えた湿式排煙
脱硫装置において、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ及びＣｕの金属並
びにそれらの金属の低価数の化合物からなる群から選ば
れた少なくとも１種類の金属又は１種類の金属化合物を
収容する接触槽を吸収塔とは別に備えて、接触槽に収容
されている金属又は金属化合物と、吸収塔から流出した
吸収液、流出した吸収液を固液分離した得た母液及び湿
式排煙脱硫装置から排出された排煙脱硫排水のうちのい
ずれかとを接触させ、金属又は金属化合物と酸化性物質
との酸化還元反応により、吸収液、母液又は排煙脱硫排
水中の酸化性物質を除去するようにしたことを特徴とし
ている。

【００３９】本発明の好適な実施態様は、前記接触槽
が、前記金属又は金属化合物を充填してなる充填層を有
し、吸収塔から流出した吸収液、流出した吸収液を固液
分離した得た母液及び湿式排煙脱硫装置から排出された
排煙脱硫排水のうちのいずれかを充填層に通液するよう
にした固定床接触槽、又は前記金属又は金属化合物の粒
粉体を収容し、吸収塔から流出した吸収液、流出した吸
収液を固液分離した得た母液及び湿式排煙脱硫装置から
排出された排煙脱硫排水のうちのいずれかを流入させ、
かつ機械的又は流体力学的に流動させて金属又は金属化
合物の流動床を形成し、流動状態で相互に接触させるよ
うにした流動床接触槽のいずれかであることを特徴とし
ている。

【００４０】溶解性の金属化合物を使用する場合には、
吸収剤を含む吸収液と排ガスとを気液接触させ排ガス中
の硫黄酸化物を除去する吸収塔を備えた湿式排煙脱硫装
置において、混合槽を吸収塔とは別に備えて、吸収塔か
ら流出した吸収液、流出した吸収液を固液分離した得た
母液及び湿式排煙脱硫装置から排出された排煙脱硫排水
のうちのいずれかを混合槽に導き、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ及
びＣｕの低価数の金属化合物のうちの少なくともいずれ
か１種類の金属化合物を含む溶液又はスラリーを混合槽
に注入し、または混合槽内で前記いずれか１種類の金属
化合物を溶解して、金属イオンと酸化性物質との酸化還
元反応により、吸収液、母液又は排煙脱硫排水中の酸化
性物質を除去するようにしたことを特徴としている。

【００４１】ジェットバブリング反応槽式湿式排煙脱硫
装置への適用本発明に係るジェットバブリング反応槽式湿式排煙脱硫
装置は、槽を横断する方向に延在する隔板によって槽内
に区画され、かつ排ガスを導入する入口ダクトに連通す
る排ガス入口室と、上端が排ガス入口室に連通し、下端
が槽下部に収容される吸収液に浸漬するように上下方向
に延在する排ガス分散管とを有するジェットバブリング
反応槽を備え、吸収剤を含む吸収液と排ガスとを気液接
触させ排ガス中の硫黄酸化物を除去する湿式排煙脱硫装
置において、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ及びＣｕの金属並びにそ
れらの金属の低価数の化合物からなる群から選ばれた少
なくとも１種類の金属又は１種類の金属化合物をジェッ
トバブリング反応槽に収容されている吸収液中に浸漬さ
せ、金属又は金属化合物と吸収液中の酸化性物質との酸
化還元反応により、吸収液中の酸化性物質を除去するよ
うにしたことを特徴としている。

【００４２】溶解性の金属化合物を使用する場合には、
槽を横断する方向に延在する隔板によって槽内に区画さ
れ、かつ排ガスを導入する入口ダクトに連通する排ガス
入口室と、上端が排ガス入口室に連通し、下端が槽下部
に収容される吸収液に浸漬するように上下方向に延在す
る排ガス分散管とを有するジェットバブリング反応槽を
備え、吸収剤を含む吸収液と排ガスとを気液接触させ排
ガス中の硫黄酸化物を除去する湿式排煙脱硫装置におい
て、ジェットバブリング反応槽に収容されている吸収液
に、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ及びＣｕの低価数の金属化合物の
うちの少なくともいずれか１種類の金属化合物を含む溶
液又はスラリーを注入し、または前記いずれか１種類の
金属化合物を溶解して、金属イオンと吸収液中の酸化性
物質との酸化還元反応により、吸収液中の酸化性物質を
除去するようにしたことを特徴としている。

【００４３】ジェットバブリング反応槽に収容されてい
る吸収液の下層では、ｐＨが３．０以上、通常４．５〜
６．５になっているので、前述した（１）、（２）及び
（３）の反応式に示す同時進行的反応が速い反応速度で
進行し、金属又は金属化合物を吸収塔に収容されている
吸収液中に浸漬させることにより、酸化還元反応を進行
させることができる。

【００４４】本発明に係る別のジェットバブリング反応
槽式湿式排煙脱硫装置は、槽を横断する方向に延在する
隔板によって槽内に区画され、かつ排ガスを導入する入
口ダクトに連通する排ガス入口室と、上端が排ガス入口
室に連通し、下端が槽下部に収容される吸収液に浸漬す
るように上下方向に延在する排ガス分散管とを有するジ
ェットバブリング反応槽を備え、吸収剤を含む吸収液と
排ガスとを気液接触させ排ガス中の硫黄酸化物を除去す
る湿式排煙脱硫装置において、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ及びＣ
ｕの金属並びにそれらの金属の低価数の化合物からなる
群から選ばれた少なくとも１種類の金属又は１種類の金
属化合物を収容する接触槽をジェットバブリング反応槽
とは別に備えて、接触槽に収容されている金属又は金属
化合物と、ジェットバブリング反応槽から流出した吸収
液、流出した吸収液を固液分離して得た母液及び湿式排
煙脱硫装置から排出された排煙脱硫排水のうちのいずれ
かとを接触させ、金属又は金属化合物と酸化性物質との
酸化還元反応により、吸収液、母液又は排煙脱硫排水中
の酸化性物質を除去するようにしたことを特徴としてい
る。

【００４５】本発明の好適な実施態様は、前記接触槽
が、前記金属又は金属化合物を充填してなる充填層を有
し、ジェットバブリング反応槽から流出した吸収液、流
出した吸収液を固液分離した得た母液及び湿式排煙脱硫
装置から排出された排煙脱硫排水のうちのいずれかを充
填層に通液するようにした固定床接触槽、又は前記金属
又は金属化合物の粒粉体を収容し、ジェットバブリング
反応槽から流出した吸収液、流出した吸収液を固液分離
した得た母液及び湿式排煙脱硫装置から排出された排煙
脱硫排水のうちのいずれかを流入させ、かつ機械的又は
流体力学的に流動させて金属又は金属化合物の流動床を
形成し、流動状態で相互に接触させるようにした流動床
接触槽のいずれかであることを特徴としている。

【００４６】溶解性の金属化合物を使用する場合には、
槽を横断する方向に延在する隔板によって槽内に区画さ
れ、かつ排ガスを導入する入口ダクトに連通する排ガス
入口室と、上端が排ガス入口室に連通し、下端が槽下部
に収容される吸収液に浸漬するように上下方向に延在す
る排ガス分散管とを有するジェットバブリング反応槽を
備え、吸収剤を含む吸収液と排ガスとを気液接触させ排
ガス中の硫黄酸化物を除去する湿式排煙脱硫装置におい
て、ジェットバブリング反応槽とは別に混合槽を備え
て、ジェットバブリング反応槽から流出した吸収液、流
出した吸収液を固液分離した得た母液及び湿式排煙脱硫
装置から排出された排煙脱硫排水のうちのいずれかを混
合槽に導き、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ及びＣｕの低価数の金属
化合物のうちの少なくともいずれか１種類の金属化合物
を含む溶液又はスラリーを混合槽に注入し、または混合
槽内で前記いずれか１種類の金属化合物を溶解して、金
属イオンと酸化性物質との酸化還元反応により、吸収
液、母液又は排煙脱硫排水中の酸化性物質を除去するよ
うにしたことを特徴としている。

【００４７】本発明の更に好適な実施態様は、前記接触
槽に流入する吸収液、母液又は排水のｐＨを調整するｐ
Ｈ調整手段と、ｐＨ調整した吸収液、母液又は排煙脱硫
排水の酸成分と金属又は金属化合物とが反応して発生す
る水素ガスを除去する水素ガス除去手段とを備えること
を特徴としている。

【００４８】

【作用】請求項１１から２１に記載の湿式排煙脱硫装置
では、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ及びＣｕの金属並びにそれらの
金属の低価数の化合物からなる群から選ばれた少なくと
も１種類の金属又は１種類の金属化合物を還元剤として
使用し、酸化性物質を含む吸収液、母液又は排煙脱硫排
水と接触させることにより、酸化還元反応により酸化性
物質を除去する。いずれの発明においても、還元剤とし
て使用される金属又は金属化合物の量は、処理後の吸収
液、母液、又は排煙脱硫排水中の酸化性物質濃度によっ
て制御される。例えば、図３、、図４（ａ）及び（ｂ）
に示す各装置では充填量と流量比を、図４（ｃ）に示す
装置では循環ポンプ８１を用いた循環液量を、図５の各
装置では投入量を処理後の各液中の酸化性物質濃度によ
って制御することができる。

【００４９】

【実施例】以下、添付図面を参照し、実施例に基づいて
本発明をより詳細に説明する。湿式排煙脱硫装置の実施例１図２は本発明に係る湿式排煙脱硫装置の実施例の構成を
示すフローシート、図３（ａ）は横型固定床接触槽及び
図３（ｂ）は竪型固定床接触槽の構成を示す模式図であ
る。本実施例の湿式排煙脱硫装置６０（以下、簡単に装
置６０と言う）は、図７に示した反応槽１１又は図８に
示す吸収塔１１０の構成に加えて、図２に示すように、
固液分離装置４８で石膏を分離して得た母液の一部を排
水する排水管５２ａ、ｂの間にｐＨ調整槽６２と、還元
剤として金属鉄を使用して排水中の酸化性物質の酸化還
元反応を行う接触槽６４とを備えている。接触槽６４
は、図３及び図４に示すような固定床式接触槽でも良
く、図５（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すように流動床
式接触槽でも良い。ｐＨ調整槽６２は、通常の攪拌槽で
あって、希塩酸を注入してｐＨを所定値に調整してい
る。尚、ｐＨを所定値に制御するような既知の制御装置
を設けてもよい。

【００５０】固定床式接触槽の形式は、２種類に大別さ
れ、図３に示すような横型固定床式接触槽６６と、図４
（ａ）から（ｃ）に示すような縦型固定床式接触槽６８
とがある。横型固定床式接触槽６６は、上部が大気に開
放された箱型の槽７０と、槽７０内に設置され、還元剤
として金属鉄を充填した固定床（充填層）７２と、槽７
０内の排水の液面を一定にするために下流側排水管５２
ｂに設けられた堰板７３とから構成されている。金属鉄
として、大きな粒状又は塊状の鉄材が使用されている。
これにより、排水は上流側の排水管５２ａから接触槽６
４に流入して固定床７２を浸漬するように流れ、排水管
５２ｂから排出される。固定床７２では、Ｆｅによる酸
化還元反応が進行して排水中の酸化性物質が除去され
る。また、接触槽６６では、酸化還元反応に合わせて、
排水中の溶解鉄が空気により曝気され、接触槽６６内で
又は別の沈殿槽で沈殿、除去される。また、発生する水
素ガスは、槽７０の開放された上部から大気に放出さ
れ、爆発限界以下に希釈される。

【００５１】縦型固定床式接触槽６８は、基本的には、
図４（ａ）に示すように、縦型槽７４と、槽７４内に設
置され、還元剤として金属鉄を充填した固定床（充填
層）７６と、排水管５２ａに接続して固定床７６の上方
に設けられ、排水を噴霧する排水ノズル７８とから構成
されている。金属鉄として、大きな粒状又は塊状の鉄材
が使用されている。これにより、排水は、上流側の排水
管５２ａから接触槽６８に流入し、排水ノズル７８から
下方に向かって噴霧され、固定床７６でＦｅによる酸化
還元反応が進行して排水中の酸化性物質が除去され、槽
下部の排水管５２ｂから排出される。

【００５２】また、図４（ｂ）に示すように、気体を槽
７４内に送入する気体ノズル８０を固定床７６に下方に
設けることもできる。これにより、気体ノズル８０から
空気、脱硫された処理排ガス等の気体が送入され、固定
床７６で発生する少量の水素ガスを爆発限界以下に希釈
して槽上部の排気管８２から大気中に放出される。更
に、図４（ｃ）に示すように、循環ポンプ８１を排水管
５２に、排水ノズル７８とは別にノズル８３を固定床７
６上にそれぞれ設け、槽下部の排水管５２ｂから排出さ
れた排水を循環して固定床７６に再び通すこともでき
る。これにより、酸化性物質の除去率を高めることがで
き、その循環量は除去率に見合うよう制御できる。ま
た、図５（ｃ）に示す接触槽６８において図４（ｃ）と
同様に気体ノズル８０を設けることもできる。酸化性物
質が除去された排水は、曝気池（図示せず）で曝気さ
れ、排水中の溶解鉄が沈殿地（図示せず）で沈殿、除去
される。

【００５３】流動床式接触槽は、上部開放型の接触槽で
あって、図５（ａ）に示すように、攪拌機８４を備えた
機械攪拌式接触槽８６と、図５（ｂ）及び（ｃ）にそれ
ぞれ示すような流体攪拌式接触槽８８、９０がある。機
械攪拌式接触槽８６は、還元剤として使用する小さな粒
状又は粉状の金属鉄を収容し、流入する排水と共に攪拌
機８４で攪拌して流動床を形成する。流体攪拌式接触槽
８８は、接触槽８６の攪拌機８４に代えて、排水を噴流
状で接触槽８８に流入させるノズル孔を多数有し、かつ
排出管５２ａに接続されている噴出管９２を接触槽８８
の底部に備え、還元剤として使用する小さな粒状又は粉
状の金属鉄を収容している。排水は、噴出管９２のノズ
ル孔より噴流状で接触槽８８内に流入して激しく流動
し、接触槽８８内に金属鉄の流動床を形成する。流体攪
拌式接触槽９０は、接触槽８６の攪拌機８４に代えて、
排水を噴流状で接触槽９０に流入させる細孔９４を多数
備えた多孔板９６を接触槽９０の底部に備え、排水管５
２ａは、多孔板９６より下方の接触槽９０下部に接続さ
れている。還元剤として使用する小さな粒状又は粉状の
金属鉄を収容し、排水は、細孔９４より噴流状で接触槽
９０内に流入して激しく流動し、接触槽９０内に金属鉄
の流動床を形成する。

【００５４】以上の構成により、流動床式接触槽８６、
８８又は９０では、排水は、金属鉄の流動床を形成して
効率良く固液接触することにより、酸化性物質が金属鉄
により還元されて除去される。発生した水素ガスは、大
気中に放散して爆発限界以下に希釈される。酸素を含ま
ないガス、空気、酸素含有率が小さい処理排ガスを強制
的に液表面に吹きつけ水素ガス濃度を希釈してもよい
（図示せず）。更に、酸化性物質が除去された排水は、
曝気池（図示せず）で曝気され、排水中の溶解鉄が沈殿
地（図示せず）で沈殿、除去される。

【００５５】接触槽６４に代えて、混合槽（図示せず）
を設け、混合槽内で排水に塩化鉄（ＦｅＣｌ₂の水溶液
を注入し、それにより鉄イオンと排水中の酸化性物質と
の酸化還元反応により酸化性物質を除去するようにして
も良い。また、混合槽（図示せず）内にＦｅＣｌ₂の粉
流体を投入して排水中に直接溶解させても良い。

【００５６】実施例１の改変例実施例１の改変例として、図２のフローシートにおい
て、ｐＨ調整槽６２と接触槽６４とを排出ポンプ４６と
固液分離装置４８との間に設けてもよく、また固液分離
装置４８の下流で石灰石粉末の投入位置の上流の吸収剤
供給管５０に設けても良い。

【００５７】実施例２図６はジェットバブリング反応槽を備えた本発明に係る
湿式排煙脱硫装置の別の実施例の構成を示すフローシー
トである。本実施例のジェットバブリング反応槽を備え
た湿式排煙脱硫装置１００（以下、簡単に装置１００と
言う）は、図７に示した反応槽１１の構成に加えて、図
６に示すように、金属鉄を還元剤に使用して排水中の酸
化性物質の酸化還元反応を行う接触部１０２を反応槽１
１に備えている。接触部１０２は、自在に吸収液が出入
りするように多孔板で作った容器又は金網で作った袋に
金属鉄を入れても良く、また鉄材、鉄の粉体、粒子を直
接反応槽１１内に投入しても良い。以上の構成により、
吸収液は、接触部１０２の金属鉄と自在に接触して、吸
収液中の酸化性物質が接触部１０２の金属鉄により還元
されて除去される。本実施例は、図８に示す吸収塔１１
２の塔下部の吸収液内に接触部１０２と同じような接触
部を設けることにより、吸収塔を備えた湿式排煙脱硫装
置にも適用できる。

【００５８】また、図６の接触部１０２に代えて、塩化
鉄（ＦｅＣｌ₂の水溶液を反応槽１１内の吸収液に注入
し、それにより鉄イオンと吸収液中の酸化性物質との酸
化還元反応により酸化性物質を除去するようにしても良
い。

【００５９】実施例１及び２で使用した反応槽１１及び
吸収塔１１２は、必ずしも図７及び図８に示すものに限
らず、本発明の要旨を変更しない限り、自由に改変した
反応槽及び吸収塔を使用できる。例えば、図７に示す反
応槽１１において、排ガス出口室１２を省略し、出口ダ
クト２４を空間部２２部分の反応槽１１の壁に設けて、
処理排ガスが空間部２２から出口ダクト２４を経由して
排出されるようにしても良い。また、反応槽１１におい
て、図７に示す貫通管２８を大きくして縦型の排ガス出
口室として構成し、その排ガス出口室の周囲に排ガス入
口室１４を環状に巡らし、攪拌機３２を排ガス入口室１
４の天板（図示せず）から垂下するようにしても良い。

【００６０】

【発明の効果】本発明に係る酸化性物質の除去方法によ
れば、安価で入手容易な特定の金属又は金属化合物と、
酸化性物質を含む液体とを接触させ、又は金属化合物を
水溶液にして酸化性物質を含む液体に注入し、金属又は
金属化合物と酸化性物質との酸化還元反応により酸化性
物質を除去することができる。よって、簡単なプロセス
でしかも低い除去コストで酸化性物質を容易にかつ確実
に除去できる。本発明に係る酸化性物質の除去方法を湿
式排煙脱硫装置の排煙脱硫排水中の酸化性物質の除去に
適用することにより、排煙脱硫排水の排水処理装置の性
能低下及び劣化の問題を簡単なプロセスでしかも低いコ
ストで解決できる。本発明に係る湿式排煙脱硫装置は、
排水処理装置の性能低下及び劣化の問題を引き起こさな
い程度に排煙脱硫排水中の酸化性物質を除去できる装置
を実現している。

【図面の簡単な説明】

【図１】還元剤として金属鉄を使用した実験例で得た空
塔速度と酸化性物質除去率との関係を示すグラフであ
る。

【図２】本発明に係る湿式排煙脱硫装置の実施例の構成
を示すフローシートである。

【図３】それぞれ横型固定床接触槽の構成を示す模式図
である。

【図４】図４（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ竪
型固定床接触槽の構成を示す模式図である。

【図５】図５（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ流
動床式接触槽の構成を示す模式図である。

【図６】本発明に係る湿式排煙脱硫装置の別の実施例の
構成を示すフローシートである。

【図７】ジェットバブリング反応槽を備えた従来の湿式
排煙脱硫装置の構成を示すフローシートである。

【図８】スプレー式吸収塔を備えた従来の湿式排煙脱硫
装置の構成を示すフローシートである。

【符号の説明】

１０ジェットバブリング反応槽を備えた従来の排煙脱
硫装置１１ジェットバブリング反応槽１２排ガス出口室１４排ガス入口室１６第１隔板１８第２隔板２０吸収液層２２空間部２４出口ダクト２６入口ダクト２８連通管３０排ガス分散管３２攪拌機３４空気供給管３６、３８冷却液ノズル４０吸収液ポンプ４２工業用水ノズル４４排出管４６排出ポンプ４８固液分離装置５０吸収剤供給管５２排水管６０本発明に係る湿式排煙脱硫装置６２ｐＨ調整槽６４接触槽６６横型固定床式接触槽６８縦型固定床式接触槽７０箱型の槽７２固定床（充填層）７３堰板７４縦型槽７６固定床（充填層）７８排水ノズル８０気体ノズル８１循環ポンプ８２排気管８３ノズル８４攪拌機８６機械攪拌式接触槽８８、９０流体攪拌式接触槽９２噴出管９４細孔９６多孔板１００ジェットバブリング反応槽を備えた本発明に係
る湿式排煙脱硫装置の別の実施例１０２接触部１１０スプレー式吸収塔を備えた従来の湿式排煙脱硫
装置１１２吸収塔１１４工業用水ノズル１１６、１１８吸収液ノズル１２０吸収液ポンプ１２２空気ノズル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ及びＣｕの金属並びに
それらの金属の低価数の化合物からなる群から選ばれた
少なくとも１種類の金属又は１種類の金属化合物と、酸
化性物質を含む液体とを接触させ、金属又は金属化合物
と酸化性物質との酸化還元反応により液体中の酸化性物
質を除去することを特徴とする酸化性物質の除去方法。
【請求項２】酸化性物質の除去工程において発生する
水素ガスを水素ガス除去手段により除去することを特徴
とする請求項１に記載の酸化性物質の除去方法。
【請求項３】金属として鉄を使用し、かつ液体のｐＨ
を３．０から１０の範囲に調整することを特徴とする請
求項２又は３に記載の酸化性物質の除去方法。
【請求項４】酸化性物質を含む液体に、Ｆｅ、Ｍｎ、
Ｎｉ及びＣｕの低価数の金属化合物のうちの少なくとも
いずれか１種類の金属化合物を含む溶液又はスラリーを
注入し、または前記液体に前記いずれか１種類の金属化
合物を溶解して、金属イオンと酸化性物質との酸化還元
反応により酸化性物質を除去することを特徴とする酸化
性物質の除去方法。
【請求項５】酸化性物質の酸化還元反応工程を経た液
体に酸素含有気体による曝気及びｐＨ調整の少なくとも
いずれかを施して、液体に溶解している金属を固形化し
て沈殿、除去する工程を備えていることを特徴とする請
求項１から４のうちのいずれか１項に記載の酸化性物質
の除去方法。
【請求項６】吸収剤を含む吸収液と排ガスとを主とし
て排ガス処理槽内で気液接触させて排ガス中の硫黄酸化
物を除去する湿式排煙脱硫装置から流出する排煙脱硫排
水中の酸化性物質を除去する方法であって、排ガス処理槽内に収容されている吸収液、排ガス処理槽
から流出した吸収液、流出した吸収液を固液分離した得
た母液、及び湿式排煙脱硫装置から排出された排煙脱硫
排水のいずれかと、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ及びＣｕの金属並
びにそれらの金属の低価数の化合物からなる群から選ば
れた少なくとも１種類の金属又は１種類の金属化合物と
を接触させ、金属又は金属化合物と酸化性物質との酸化
還元反応により、吸収液、母液又は排煙脱硫排水中の酸
化性物質を除去することを特徴とする排煙脱硫排水中の
酸化性物質の除去方法。
【請求項７】吸収剤を含む吸収液と排ガスとを主とし
て排ガス処理槽内で気液接触させて排ガス中の硫黄酸化
物を除去する湿式排煙脱硫装置から流出する排煙脱硫排
水中の酸化性物質を除去する方法であって、排ガス処理槽内に収容されている吸収液、排ガス処理槽
から流出した吸収液、流出した吸収液を固液分離した得
た母液、及び湿式排煙脱硫装置から排出された排煙脱硫
排水のいずれかに、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ及びＣｕの低価数
の金属化合物のうちの少なくともいずれか１種類の金属
化合物を含む溶液又はスラリーを注入し、または前記い
ずれか１種類の金属化合物を溶解して、金属イオンと酸
化性物質との酸化還元反応により、吸収液、母液又は排
煙脱硫排水中の酸化性物質を除去することを特徴とする
排煙脱硫排水中の酸化性物質の除去方法。
【請求項８】酸化性物質の除去工程において発生する
水素ガスを水素ガス除去手段により除去することを特徴
とする請求項６又は７に記載の酸化性物質の除去方法。
【請求項９】金属として鉄を使用し、かつ鉄と接触さ
せる排ガス処理槽内に収容されている吸収液、排ガス処
理槽から流出した吸収液、流出した吸収液を固液分離し
た得た母液、又は湿式排煙脱硫装置から排出された排煙
脱硫排水のｐＨを３．０から１０の範囲に調整すること
を特徴とする請求項６から８のうちのいずれか１項に記
載の排煙脱硫排水の酸化性物質の除去方法。
【請求項１０】酸化性物質の酸化還元反応工程を経た
吸収液、母液又は排煙脱硫排水に酸素含有気体による曝
気及びｐＨ調整の少なくともいずれかを施して、液体に
溶解している金属を固形化して沈殿、除去する工程を備
えていることを特徴とする請求項６から９のうちのいず
れか１項に記載の排煙脱硫排水の酸化性物質の除去方
法。
【請求項１１】吸収剤を含む吸収液と排ガスとを気液
接触させ排ガス中の硫黄酸化物を除去する吸収塔を備え
た湿式排煙脱硫装置において、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ及びＣｕの金属並びにそれらの金属の
低価数の化合物からなる群から選ばれた少なくとも１種
類の金属又は１種類の金属化合物を吸収塔に収容されて
いる吸収液中に浸漬させ、金属又は金属化合物と吸収液
中の酸化性物質との酸化還元反応により、吸収液中の酸
化性物質を除去するようにしたことを特徴とする湿式排
煙脱硫装置。
【請求項１２】吸収剤を含む吸収液と排ガスとを気液
接触させ排ガス中の硫黄酸化物を除去する吸収塔を備え
た湿式排煙脱硫装置において、吸収塔に収容されている吸収液に、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ及
びＣｕの低価数の金属化合物のうちの少なくともいずれ
か１種類の金属化合物を含む溶液又はスラリーを注入
し、または前記いずれか１種類の金属化合物を溶解し
て、金属イオンと吸収液中の酸化性物質との酸化還元反
応により、吸収液中の酸化性物質を除去するようにした
ことを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
【請求項１３】吸収剤を含む吸収液と排ガスとを気液
接触させ排ガス中の硫黄酸化物を除去する吸収塔を備え
た湿式排煙脱硫装置において、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ及びＣｕの金属並びにそれらの金属の
低価数の化合物からなる群から選ばれた少なくとも１種
類の金属又は１種類の金属化合物を収容する接触槽を吸
収塔とは別に備えて、接触槽に収容されている金属又は金属化合物と、吸収塔
から流出した吸収液、流出した吸収液を固液分離した得
た母液及び湿式排煙脱硫装置から排出された排煙脱硫排
水のうちのいずれかとを接触させ、金属又は金属化合物
と酸化性物質との酸化還元反応により、吸収液、母液又
は排煙脱硫排水中の酸化性物質を除去するようにしたこ
とを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
【請求項１４】前記接触槽が、前記金属又は金属化合
物を充填してなる充填層を有し、吸収塔から流出した吸
収液、流出した吸収液を固液分離した得た母液及び湿式
排煙脱硫装置から排出された排煙脱硫排水のうちのいず
れかを充填層に通液するようにした固定床接触槽、又は
前記金属又は金属化合物の粒粉体を収容し、吸収塔から
流出した吸収液、流出した吸収液を固液分離した得た母
液及び湿式排煙脱硫装置から排出された排煙脱硫排水の
うちのいずれかを流入させ、かつ機械的又は流体力学的
に流動させて金属又は金属化合物の流動床を形成し、流
動状態で相互に接触させるようにした流動床接触槽のい
ずれかであることを特徴とする請求項１３に記載の湿式
排煙脱硫装置。
【請求項１５】吸収剤を含む吸収液と排ガスとを気液
接触させ排ガス中の硫黄酸化物を除去する吸収塔を備え
た湿式排煙脱硫装置において、混合槽を吸収塔とは別に備えて、吸収塔から流出した吸収液、流出した吸収液を固液分離
した得た母液及び湿式排煙脱硫装置から排出された排煙
脱硫排水のうちのいずれかを混合槽に導き、Ｆｅ、Ｍ
ｎ、Ｎｉ及びＣｕの低価数の金属化合物のうちの少なく
ともいずれか１種類の金属化合物を含む溶液又はスラリ
ーを混合槽に注入し、または混合槽内で前記いずれか１
種類の金属化合物を溶解して、金属イオンと酸化性物質
との酸化還元反応により、吸収液、母液又は排煙脱硫排
水中の酸化性物質を除去するようにしたことを特徴とす
る湿式排煙脱硫装置。
【請求項１６】槽を横断する方向に延在する隔板によ
って槽内に区画され、かつ排ガスを導入する入口ダクト
に連通する排ガス入口室と、上端が排ガス入口室に連通
し、下端が槽下部に収容される吸収液に浸漬するように
上下方向に延在する排ガス分散管とを有するジェットバ
ブリング反応槽を備え、吸収剤を含む吸収液と排ガスと
を気液接触させ排ガス中の硫黄酸化物を除去する湿式排
煙脱硫装置において、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ及びＣｕの金属並びにそれらの金属の
低価数の化合物からなる群から選ばれた少なくとも１種
類の金属又は１種類の金属化合物をジェットバブリング
反応槽に収容されている吸収液中に浸漬させ、金属又は
金属化合物と吸収液中の酸化性物質との酸化還元反応に
より、吸収液中の酸化性物質を除去するようにしたこと
を特徴とする湿式排煙脱硫装置。
【請求項１７】槽を横断する方向に延在する隔板によ
って槽内に区画され、かつ排ガスを導入する入口ダクト
に連通する排ガス入口室と、上端が排ガス入口室に連通
し、下端が槽下部に収容される吸収液に浸漬するように
上下方向に延在する排ガス分散管とを有するジェットバ
ブリング反応槽を備え、吸収剤を含む吸収液と排ガスと
を気液接触させ排ガス中の硫黄酸化物を除去する湿式排
煙脱硫装置において、ジェットバブリング反応槽に収容されている吸収液に、
Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ及びＣｕの低価数の金属化合物のうち
の少なくともいずれか１種類の金属化合物を含む溶液又
はスラリーを注入し、または前記いずれか１種類の金属
化合物を溶解して、金属イオンと吸収液中の酸化性物質
との酸化還元反応により、吸収液中の酸化性物質を除去
するようにしたことを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
【請求項１８】槽を横断する方向に延在する隔板によ
って槽内に区画され、かつ排ガスを導入する入口ダクト
に連通する排ガス入口室と、上端が排ガス入口室に連通
し、下端が槽下部に収容される吸収液に浸漬するように
上下方向に延在する排ガス分散管とを有するジェットバ
ブリング反応槽を備え、吸収剤を含む吸収液と排ガスと
を気液接触させ排ガス中の硫黄酸化物を除去する湿式排
煙脱硫装置において、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ及びＣｕの金属並びにそれらの金属の
低価数の化合物からなる群から選ばれた少なくとも１種
類の金属又は１種類の金属化合物を収容する接触槽をジ
ェットバブリング反応槽とは別に備えて、接触槽に収容されている金属又は金属化合物と、ジェッ
トバブリング反応槽から流出した吸収液、流出した吸収
液を固液分離して得た母液及び湿式排煙脱硫装置から排
出された排煙脱硫排水のうちのいずれかとを接触させ、
金属又は金属化合物と酸化性物質との酸化還元反応によ
り、吸収液、母液又は排煙脱硫排水中の酸化性物質を除
去するようにしたことを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
【請求項１９】前記接触槽が、前記金属又は金属化合
物を充填してなる充填層を有し、ジェットバブリング反
応槽から流出した吸収液、流出した吸収液を固液分離し
た得た母液及び湿式排煙脱硫装置から排出された排煙脱
硫排水のうちのいずれかを充填層に通液するようにした
固定床接触槽、又は前記金属又は金属化合物の粒粉体を
収容し、ジェットバブリング反応槽から流出した吸収
液、流出した吸収液を固液分離した得た母液及び湿式排
煙脱硫装置から排出された排煙脱硫排水のうちのいずれ
かを流入させ、かつ機械的又は流体力学的に流動させて
金属又は金属化合物の流動床を形成し、流動状態で相互
に接触させるようにした流動床接触槽のいずれかである
ことを特徴とする請求項１８に記載の湿式排煙脱硫装
置。
【請求項２０】槽を横断する方向に延在する隔板によ
って槽内に区画され、かつ排ガスを導入する入口ダクト
に連通する排ガス入口室と、上端が排ガス入口室に連通
し、下端が槽下部に収容される吸収液に浸漬するように
上下方向に延在する排ガス分散管とを有するジェットバ
ブリング反応槽を備え、吸収剤を含む吸収液と排ガスと
を気液接触させ排ガス中の硫黄酸化物を除去する湿式排
煙脱硫装置において、ジェットバブリング反応槽とは別に混合槽を備えて、ジェットバブリング反応槽から流出した吸収液、流出し
た吸収液を固液分離した得た母液及び湿式排煙脱硫装置
から排出された排煙脱硫排水のうちのいずれかを混合槽
に導き、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ及びＣｕの低価数の金属化合
物のうちの少なくともいずれか１種類の金属化合物を含
む溶液又はスラリーを混合槽に注入し、または混合槽内
で前記いずれか１種類の金属化合物を溶解して、金属イ
オンと酸化性物質との酸化還元反応により、吸収液、母
液又は排煙脱硫排水中の酸化性物質を除去するようにし
たことを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
【請求項２１】前記接触槽に流入する吸収液、母液又
は排煙脱硫排水のｐＨを調整するｐＨ調整手段と、ｐＨ
調整した吸収液、母液又は排煙脱硫排水中の酸化性物質
の除去中に発生する水素ガスを除去する水素ガス除去手
段とを備えることを特徴とする請求項１３、１４、１
５、１８、１９及び２０のうちのいずれかに記載の湿式
排煙脱硫装置。