JPH09206549A - 湿式排煙脱硫装置 - Google Patents

湿式排煙脱硫装置

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JPH09206549A
JPH09206549A JP8019872A JP1987296A JPH09206549A JP H09206549 A JPH09206549 A JP H09206549A JP 8019872 A JP8019872 A JP 8019872A JP 1987296 A JP1987296 A JP 1987296A JP H09206549 A JPH09206549 A JP H09206549A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸収剤の供給系を改良し、設備が大幅に簡素
化された湿式排煙脱硫装置を提供すること。 【解決手段】 底部のタンクに吸収剤スラリが貯留され
る吸収塔と、前記タンク内のスラリを吸収塔上部の排煙
導入部に送って排煙と接触させるための循環ポンプとを
備え、前記排煙中の亜硫酸ガスを前記吸収剤スラリによ
り吸収除去する湿式排煙脱硫装置において、前記吸収塔
のタンクの側部に、下端が吸収剤スラリの液面下まで伸
びる隔壁により排煙の流通部に対して仕切られたスラリ
調整室を設け、このスラリ調整室に前記吸収剤スラリを
構成する吸収剤と水とを直接投入する構成としてなるこ
とを特徴とする湿式排煙脱硫装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、火力発電設備等に
おいて排煙を吸収剤スラリに接触させて排煙中の亜硫酸
ガスを吸収除去する湿式排煙脱硫装置に関し、さらに詳
しくは吸収塔への吸収剤スラリの供給方式が改良された
湿式排煙脱硫装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、湿式排煙脱硫装置としては、吸収
塔のタンク内に空気を送り込み、そこで亜硫酸ガスを吸
収した吸収剤スラリ（通常石灰石等のカルシウム化合物
よりなるもの）と接触させ酸化して石膏を副生するよう
にし、酸化塔を不要としたもの（いわゆるタンク酸化方
式）が主流となっている。図４は、この種の湿式石灰石
膏脱硫装置の構成例を示す図である。この図４の装置
は、タンク２内のスラリを攪拌しつつ酸化用の空気を微
細な気泡として吹込むいわゆるアーム回転式のエアスパ
ージャ３を備え、タンク２内で亜硫酸ガスを吸収した吸
収剤スラリと空気とを効率よく接触させて全量酸化し、
石膏を得るものである。
【０００３】すなわちこの装置では、吸収塔１の排煙導
入部１ａに未処理排煙Ａを導き、循環ポンプ４によりヘ
ッダパイプ５から噴射した吸収剤スラリに接触させて、
未処理排煙Ａ中の亜硫酸ガスを吸収除去し、排煙導出部
１ｂから処理済み排煙Ｂとして排出させる。ヘッダパイ
プ５から噴射され亜硫酸ガスを吸収しつつ充填材６を経
由して流下する吸収剤スラリは、タンク２内においてエ
アスパージャ３により攪拌されつつ吹込まれた多数の気
泡と接触して酸化され、さらには中和反応を起こして石
膏となる。なお、これらの処理中に起きている主な反応
は以下の反応式（１）乃至（３）となる。
【０００４】
【化１】（吸収塔排煙導入部） ＳＯ2 ＋Ｈ2Ｏ → Ｈ+ ＋ＨＳＯ3 - （１） （タンク） Ｈ+ ＋ＨＳＯ3 - ＋１／２Ｏ2 → ２Ｈ+ ＋ＳＯ4 2- （２） ２Ｈ+ ＋ＳＯ4 2- ＋ＣａＣＯ3 ＋Ｈ2Ｏ →ＣａＳＯ4 ・２Ｈ2Ｏ＋ＣＯ2 （３）
【０００５】こうしてタンク２内には、石膏と吸収剤で
ある少量の石灰石が懸濁しており、これらがこの場合循
環ポンプ４の吐出配管から分岐する配管ラインにより固
液分離機７に供給され、ろ過されて水分の少ない石膏Ｃ
（通常、水分含有率１０％程度）として取り出される。
一方、固液分離機７からのろ液は、ろ液タンク８に送ら
れ、ここにいったん貯留された後、吸収剤スラリを構成
するための水分としてポンプ９によりスラリ調整槽１０
に適宜供給される。スラリ調整槽１０は攪拌機１１を有
し、石灰石サイロ１２からコンベヤ１３を介して投入さ
れる石灰石（吸収剤）と、前記ポンプ９より送られる水
とを攪拌混合して吸収剤スラリを生成するもので、内部
の吸収剤スラリがスラリポンプ１４により吸収塔１のタ
ンク２に適宜供給されるようになっている。
【０００６】なお、運転中このスラリ調整槽１０では、
例えば図示省略したコントローラ及び流量制御弁によ
り、投入される水量が調整され、また、石灰石サイロ１
２のロータリバルブ１２ａの作動が制御されることによ
り、投入される水量に応じた石灰石が適宜供給され、所
定濃度（例えば２０重量％程度）の吸収剤スラリを常に
一定範囲のレベル内に蓄えた状態に維持される。また、
例えば前記ろ液タンク８には、適宜補給水（工業用水
等）が供給され、吸収塔１における蒸発等により漸次減
少する水分が補われる。また運転中には、脱硫率と石膏
純度とを高く維持すべく、未処理排煙Ａ中の亜硫酸ガス
濃度やタンク内のｐＨや石灰石濃度等がセンサにより検
出され、図示省略した制御装置により石灰石の供給量や
吸収剤スラリの供給量等が適宜調節される。またなお、
吸収塔１のタンク２内のスラリの温度は、運転中におい
ては、排煙の熱と前記反応の反応熱により定常的に約５
０℃程度となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な従来の湿式排煙脱硫装置では、吸収剤スラリ調整のた
めのピット（スラリ調整槽１０）や、これに付帯する各
種設備（攪拌機１１やスラリポンプ１４、さらにはスラ
リポンプ１４からタンク２までの配管ライン）が必要と
なり、近年ますます要求される傾向にある設備の簡素化
に限界があった。そこで本発明者らは、これらの装置の
簡素化の手段として、気液搬送により吸収剤である石灰
石をサイロから吸収塔に搬送するドライフィード方式を
提案した（特公平２−５６１３０号公報など）。この方
式によれば、吸収剤スラリ調整のためのピットを削除す
ることができる。しかしこの方式であっても、コンプレ
ッサや気流搬送のための石灰石圧送ラインが必要である
ため、さらなる設備の簡素化が望まれていた。
【０００８】本発明は、上記のような従来技術の実状に
鑑みてなされたものであり、吸収剤の供給系を改良し、
設備が大幅に簡素化された湿式排煙脱硫装置を提供する
ことを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は次の（１）〜（４）の構成を採る。 （１）底部のタンクに吸収剤スラリが貯留される吸収塔
と、前記タンク内のスラリを吸収塔上部の排煙導入部に
送って排煙と接触させるための循環ポンプとを備え、前
記排煙中の亜硫酸ガスを前記吸収剤スラリにより吸収除
去する湿式排煙脱硫装置において、前記吸収塔のタンク
の側部に、下端が吸収剤スラリの液面下まで伸びる隔壁
により排煙の流通部に対して仕切られたスラリ調整室を
設け、このスラリ調整室に前記吸収剤スラリを構成する
吸収剤と水とを直接投入する構成としてなることを特徴
とする湿式排煙脱硫装置。
【００１０】（２）前記スラリ調整室の上部に、上端の
開口が開放されたガス抜きパイプを設けたことを特徴と
する前記（１）の湿式排煙脱硫装置。 （３）前記スラリ調整室内に前記吸収剤スラリを構成す
る水を噴射するノズルを設けたことを特徴とする前記
（１）又は（２）の湿式排煙脱硫装置。 （４）前記ノズルの噴射方向を、前記スラリ調整室の内
側面に沿う方向に設定したことを特徴とする前記（３）
の湿式排煙脱硫装置。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図面に基づいて説明する。図１は本例の湿式排煙脱硫
装置の全体構成を示す図、図２及び図３はそれぞれ同装
置の要部構成（スラリ調整室等）を示す拡大側面図及び
平面図である。なお、前述した図４に示す従来の装置と
同様の構成要素には同符号を付して原則的にその説明を
省略する。
【００１２】本例の湿式排煙脱硫装置は、図１に示すよ
うに、吸収塔１のタンク２の側部に、下端が吸収剤スラ
リの液面下まで伸びる隔壁２１により排煙の流通部２６
に対して仕切られたスラリ調整室２２を設け、このスラ
リ調整室２２に吸収剤スラリを構成する石灰石（吸収
剤）と水とを直接投入する構成としたものである。この
例の場合、スラリ調整室２２は、平面形状が図３に示す
ように四角形で、底面が図２に示すようにタンク２の中
心側に向って下方に傾斜し、隔壁２１の下方（スラリ液
面下）においてタンク２の内部に対して開口したもので
ある。なお、このスラリ調整室２２は、例えば１辺が１
４ｍ程度の平面寸法のタンク２に対して、１辺が２．５
ｍ程度の平面寸法のものであればよい。
【００１３】そして、このスラリ調整室２２の上壁に
は、ベント管２３（ガス抜きパイプ）と、石灰石の投入
口２４とが設けられ、またこのスラリ調整室２２の側壁
には、図２及び図３に示すようにポンプ９の吐出側に接
続された水供給管２５が設けられている。ベント管２３
は、スラリ調整室２２において発生する蒸気をいわゆる
煙突効果により放出すべく、上方に高く伸びて上端の開
口が大気開放されたものである。水供給管２５は、この
場合図３に示すように、その先端がスラリ調整室２２の
内側面に沿う方向に湾曲し、ポンプ９から送られる水を
噴射するノズル２５ａを構成している。
【００１４】以上のように構成された湿式排煙脱硫装置
では、吸収剤である石灰石と、ろ液タンク８内の水が、
スラリ調整室２２を介して吸収塔のタンク２に直接投入
され、しかも石灰石の粉が塊となってスラリ調整室２２
の底部によどむ現象や、石灰石の供給口（投入口２４）
付近での石灰石粉の湿潤固着スケーリング現象が確実に
阻止され、円滑に吸収剤スラリが供給されて従来同様に
高い脱硫率及び石膏純度を維持した良好な運転が実現で
きる。すなわち、ロータリバルブ１２ａによりサイロ１
２から切り出された石灰石は、コンベヤ１３により運ば
れてスラリ調整室２２の投入口２４から投入される。こ
の際、投入された石灰石は、隔壁２１の機能により吸収
塔１内の蒸気や排煙と接触せず、また本例の場合にはベ
ント管２３による煙突効果により、スラリ調整室２２に
おいて発生する蒸気ともほとんど接触しない。
【００１５】また本例の場合には、ろ液タンク８の水が
ポンプ９の吐出圧により、前述した水供給管２５の先端
（ノズル２５ａ）からスラリ調整室２２の内部に噴射さ
れて供給されるため、この水流によりスラリ調整室２２
の液が攪拌され、固形分である石灰石がスラリ調整室２
２の底部に沈殿することが抑制される。特に、本例の場
合には、上記ノズル２５ａの噴射方向がスラリ調整室２
２の内側面に沿う方向に設定されているので、スラリ調
整室２２内において渦を巻くような強い水流が効率よく
発生し、石灰石の沈殿はほとんど発生しない。このた
め、投入された石灰石が、蒸気や排煙と接触して吸湿す
ることにより、あるいは沈殿することにより、だんご状
に固まってスラリ調整室２２内によどむ現象や、石灰石
の供給口（投入口２４）付近での石灰石粉の湿潤固着ス
ケーリング現象が略確実に阻止される。
【００１６】なお、このように石灰石が直接投入される
構成であっても、タンク２の内部におけるスラリの性状
に変化はなく、脱硫率や石膏純度は従来同様に高く維持
される。これは、仮にスラリ調整室２２内において多少
の石灰石のよどみがあったとしても、投入された石灰石
がスラリ調整室２２の底面を滑り落ちてタンク２の内部
に流入する限り、タンク２の内部の攪拌機（この場合ア
ーム回転式のエアスパージャ３）による大きく激しい攪
拌流により最終的には充分攪拌されるからであり、この
ことは発明者らの試験機による運転においても確かめら
れている。
【００１７】このように本例の湿式排煙脱硫装置によれ
ば、石灰石やろ液を吸収塔１に直接供給する構成である
ので、従来のような吸収剤スラリ調整槽や、攪拌機ある
いはスラリポンプさらにはスラリポンプから吸収塔まで
の配管ラインといった多数の付帯設備が全て不要とな
り、設備の大幅な簡素化が実現できる。しかも本例の場
合には、ベント管２３を設けてスラリ調整室２２の蒸気
を排気するとともに、水供給管２５により給水を噴射し
てスラリ調整室２２内に効果的な攪拌流を発生させてい
るので、吸収剤の供給がより円滑に行われて、高い信頼
性が得られるとともに、スラリ調整室２２内に攪拌機を
設ける必要もなくより設備の簡素化に効果がある。
【００１８】なお、本発明は上記形態に限られず各種の
態様があり得る。例えば、スラリ調整室２２内に小型な
攪拌機を設けてもよい。この場合でも、吸収剤スラリ調
整槽はもとより、吸収剤スラリの配管ラインなどが不要
となり設備の簡素化が図られる。また、例えばスラリ調
整室２２の形状は円筒型であってもよい。さらに、ベン
ト管２３や水供給管２５は必ずしも必須ではない。例え
ば、温度条件によって蒸気発生量が少ない場合には、ベ
ント管２３を設ける必要はないし、また上述したような
攪拌機を設けた場合には、上記水供給管２５の代りに単
なる水の供給口を設ければよい。また本発明は、吸収塔
の形式についても、スプレ塔、グリッド充填塔、液柱式
吸収塔やガス分散式吸収塔といった各種形式にも適用可
能であり、さらにタンク酸化方式でなく酸化塔を吸収塔
とは別に設けた方式にも適用できることはいうまでもな
い。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、吸収塔のタンクの側部
に、下端が吸収剤スラリの液面下まで伸びる隔壁により
排煙の流通部に対して仕切られたスラリ調整室を設け、
このスラリ調整室に吸収剤スラリを構成する吸収剤と水
とを直接投入する構成としたことにより、従来のような
吸収剤スラリ調整槽や、攪拌機あるいはスラリポンプさ
らにはスラリポンプから吸収塔までの配管ラインといっ
た多数の付帯設備が全て不要となり、設備の大幅な簡素
化が実現できる。なお、本発明の装置におけるタンクと
スラリ調整室を隔てる隔壁は、吸収塔において発生する
蒸気や吸収塔を通過する排煙と、投入される吸収剤との
接触を阻止し、投入された石灰石が、この蒸気や排煙と
接触して吸湿することによりだんご状に固まってよどむ
現象を抑制する作用を発揮する。
【００２０】さらに、スラリ調整室の上部に、上端の開
口が開放されたガス抜きパイプを設けた場合には、スラ
リ調整室において発生する蒸気が排気されるので、投入
された石灰石が、このスラリ調整室において発生する蒸
気ともほとんど接触しなくなり、石灰石粉の供給口付近
での石灰石粉の湿潤固着スケーリング現象がより確実に
阻止され、吸収剤のより円滑な供給、ひいては装置全体
のより高い信頼性が確保される。
【００２１】また、スラリ調整室内に吸収剤スラリを構
成する水を噴射するノズルを設けた場合には、この噴射
による水流によりスラリ調整室内のスラリが攪拌され、
固形分である石灰石のスラリ調整室の底部への沈殿が抑
制される。このため、投入された石灰石が、スラリ調整
室において沈殿してよどむ現象がより確実に阻止され、
吸収剤のより円滑な供給、ひいては装置全体のより高い
信頼性が確保される。特に、前記ノズルの噴射方向を、
スラリ調整室の内側面に沿う方向に設定した場合には、
スラリ調整室内において渦を巻くような強い水流が効率
よく発生し、石灰石の沈殿がほとんど発生しないので、
上記効果が著しい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例である湿式排煙脱硫装置の全体構
成を示す図。
【図２】本発明の一例である湿式排煙脱硫装置の要部構
成を示す側面図。
【図３】本発明の一例である湿式排煙脱硫装置の要部構
成を示す平面図。
【図４】従来の湿式排煙脱硫装置の全体構成を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩下 浩一郎 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 (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 底部のタンクに吸収剤スラリが貯留され
    る吸収塔と、前記タンク内のスラリを吸収塔上部の排煙
    導入部に送って排煙と接触させるための循環ポンプとを
    備え、前記排煙中の亜硫酸ガスを前記吸収剤スラリによ
    り吸収除去する湿式排煙脱硫装置において、前記吸収塔
    のタンクの側部に、下端が吸収剤スラリの液面下まで伸
    びる隔壁により排煙の流通部に対して仕切られたスラリ
    調整室を設け、このスラリ調整室に前記吸収剤スラリを
    構成する吸収剤と水とを直接投入する構成としてなるこ
    とを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
  2. 【請求項２】 前記スラリ調整室の上部に、上端の開口
    が開放されたガス抜きパイプを設けたことを特徴とする
    請求項１に記載の湿式排煙脱硫装置。
  3. 【請求項３】 前記スラリ調整室内に、前記吸収剤スラ
    リを構成する水を噴射するノズルを設けたことを特徴と
    する請求項１又は２に記載の湿式排煙脱硫装置。
  4. 【請求項４】 前記ノズルの噴射方向を、前記スラリ調
    整室の内側面に沿う方向に設定したことを特徴とする請
    求項３に記載の湿式排煙脱硫装置。
JP8019872A 1996-02-06 1996-02-06 湿式排煙脱硫装置 Expired - Lifetime JP3068452B2 (ja)

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