JPH0924203A - スラリ脱水方法及び装置並びにそれを有する排煙脱硫装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設備費と必要設置面積の両者を低減すること
ができるスラリ脱水方法及び装置並びにそのようなスラ
リ脱水装置を有し、特に簡易排煙脱硫装置として好まし
い、低価格・省スペース型の排煙脱硫装置を提供するこ
と。 【解決手段】 上部にスラリ供給部を有する槽体と、こ
の槽体内のスラリを振動させる振動手段と、前記槽体内
上部の上澄み液を槽外に排出する排出手段とを備えてな
ることを特徴とするスラリ脱水装置及びそれを用いたス
ラリ脱水方法並びに石膏を分離する装置として前記のス
ラリ脱水装置を備えてなることを特徴とする排煙脱硫装
置。必要により槽体の底部にろ材層やろ液抜き部を、ろ
材層の上面側に上澄み液を直接ろ材層に導くろ材柱を、
槽体の上部に上澄み液抜き部を、ろ材層の上面に分離板
を設けてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスラリから脱水して
スラリ中の固体分とろ液とに分離するスラリ脱水方法及
び装置並びに石膏の分離（濃縮）手段として前記スラリ
脱水装置を備えた湿式石灰石膏法排煙脱硫装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来行われている、スラリをろ過してス
ラリ中の固体分とろ液とに分離するスラリろ過方法の一
例として、酸化硫黄を含む排煙に石灰系の吸収剤を含む
吸収液を接触させて酸化硫黄を吸収させ、石膏を回収す
る湿式石灰石膏法排煙脱硫装置（以下、単に排煙脱硫装
置という）における石膏スラリの濃縮分離方法について
説明する。この種の排煙脱硫装置においては、石膏分約
２０〜３０ｗｔ％のスラリが吸収塔等で生成され、この
スラリ中の石膏（平均粒径約４０μｍの微粒子）とスラ
リ中の液体（吸収液、溶解塩分を含んだ水）とを分離し
て、副生品である石膏を取出し、液体の大部分は再度吸
収塔に戻される。

【０００３】この方法においては、石膏のハンドリング
性の観点から、石膏の含水率を約２０ｗｔ％以下とする
ことが一つの指標となる。というのは、含水率２２ｗｔ
％では、石膏が振動を受けると液状化して、積み置きや
バケッティングなどの石膏のハンドリングに不具合を生
じるのに対して、含水率２０ｗｔ％以下では、そのよう
なことは起こらないからである。

【０００４】従来の排煙脱硫装置においては、スラリの
濃縮及び石膏の脱水は、石膏シックナと呼ばれるスラリ
濃縮槽と遠心分離機の組合せによって行われていた。石
膏シックナは、スラリを濃厚スラリと上澄み液とに分離
する一種の沈殿槽（比重差を利用した重量分離）であ
る。ちなみに水の比重１．０に対し、石膏の比重は２．
３２である。このシックナでスラリは石膏分約６０ｗｔ
％に濃縮される。遠心分離機は、シックナで濃縮された
濃厚スラリを、遠心力により固液分離する。遠心分離機
で脱水された石膏の含水率は約５ｗｔ％である。

【０００５】より具体的には、シックナは単なる槽では
なく、供給されてくるスラリを槽内に静かに分散して送
り込むためのフィードウェルや、槽底に沈降した石膏を
槽底部中央のスラリ抜き取り部に集めるために低速回転
しているレーキ、及びその駆動装置より構成されてい
る。また、シックナの各部は耐食性の観点から、ゴムラ
イニングや樹脂ライニングされているか、あるいはステ
ンレスなどの耐食材が使用されている。

【０００６】遠心分離機は、固定外筒、高速回転のバス
ケットとその駆動装置、ろ布、掻取装置などから構成さ
れている。外筒は通常ゴムライニングが施されて、バス
ケットはステンレススチールが多く使われているが、液
性によってはゴムライニングが採用される場合もある。
ろ布材にはステンレスの金網にＰ．Ｐ．（ポリプロピレ
ン）などの織布を取付けたものが多く使われている。掻
取機はバスケット内の脱水された石膏を掻取るためのも
ので、ステンレススチールを母材として刃先は表面硬化
処理が施された材料が使われている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術の石膏
スラリ処理システムは、極めて大がかりかつ高価なもの
であった。そのため、広い設備設置面積を必要とし、設
備費が高額となっていた。確かに、高純度の副生石膏を
得ようとすると、従来のような処理システムが必要とな
っていたのではあるが、石膏の品質が余り高くなくても
よい場合は、従来のシステムは高級すぎるものであっ
た。そのため、高品位の石膏回収を目的としない簡易排
煙脱硫装置の場合は、設備の価格を下げることが何より
も望まれる。また、既に稼働中の発電プラントなどに排
煙脱硫装置を後から設置する場合には、使用し得るスペ
ースが限られており、排煙脱硫装置の必要設置面積を極
力狭くすることが求められる。

【０００８】本発明は、前記の技術水準に鑑み設備費と
必要設置面積の両者を低減することができるスラリ脱水
方法及び装置並びにそのようなスラリ脱水装置を有し、
特に簡易排煙脱硫装置として好ましい、低価格・省スペ
ース型の排煙脱硫装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決しようとするための手段】上記目的を達成
するため、本発明は次の態様を採る。 （１）槽体内にスラリを充填し、この槽体内のスラリを
振動させることにより前記槽体内上部に液分を浮上さ
せ、この浮上した液分よりなる上澄み液を槽外に排出す
ることを特徴とするスラリ脱水方法。

【００１０】（２）上部にスラリ供給部を有する槽体
と、この槽体内のスラリを振動させる振動手段と、前記
槽体内上部の上澄み液を槽外に排出する上澄み液排出手
段とを備えてなることを特徴とするスラリ脱水装置。

【００１１】（３）前記槽体の底部にろ材層を敷設する
とともに、このろ材層を通過したろ液を排出するろ液抜
き部を設けてなることを特徴とする前記（２）のスラリ
脱水装置。

【００１２】（４）前記ろ材層の上面側に、前記上澄み
液を直接ろ材層に導くろ材柱を立設し、このろ材柱と、
前記ろ材層と、前記ろ液抜き部とが前記上澄み液排出手
段として機能する構成としたことを特徴とする前記
（３）のスラリ脱水装置。

【００１３】（５）前記上澄み液排出手段として、槽体
の上部に前記上澄み液を抜き出す上澄み液抜き部を設け
てなることを特徴とする前記（２）〜（４）のいずれか
のスラリ脱水装置。

【００１４】（６）前記ろ材層の上面に分離板を設置し
てなることを特徴とする前記（２）〜（５）のいずれか
のスラリ脱水装置。

【００１５】（７）前記槽体内に該槽体内を複数の区画
に仕切る仕切堤を立設し、上流の区画から隣接する区画
へ、前記層体内上部の上澄み液が流入する構造としたこ
とを特徴とする前記（２）〜（６）のいずれかのスラリ
脱水装置。

【００１６】（８）酸化硫黄を含む排煙に石灰系の吸収
剤を含む吸収液を接触させて酸化硫黄を吸収させ、石膏
を回収する湿式石灰石膏法排煙脱硫装置であって、生成
した石膏を分離する装置として、生成した石膏を含むス
ラリを濃縮する濃縮手段と、その濃縮されたスラリを脱
水する手段として前記（２）〜（７）のいずれかのスラ
リ脱水装置を備えてなることを特徴とする排煙脱硫装
置。

【００１７】（９）前記スラリ脱水装置のろ材層が、平
均粒径１０〜３０ｍｍの砕石からなる層厚１００〜３０
０ｍｍの砕石層と、この砕石層の上に敷かれた平均粒径
０．５〜２ｍｍの砂からなる層厚１００〜３００ｍｍの
砂層で構成されてなることを特徴とする前記（８）の排
煙脱硫装置。

【００１８】（作用）本発明のスラリ脱水方法及び脱水
装置では、振動によって槽体に供給されるスラリ中の固
形分粒子が運動し、槽体の底部からのろ過を行わない場
合には液分が上向きにのみ移動する。そして振動を続け
ると、個々に運動していた固形分粒子が塊となって運動
範囲も狭くなり、ついにはほとんど動かなくなって槽体
の底側に沈降して溜まり、一方液分のほとんどは固形分
の沈降層の上部に浮上して上澄み液となる。

【００１９】すなわち、上記本発明の脱水方法及び脱水
装置によれば、加振により固形分粒子の圧密が促進し、
粒子間の保有水が排水されて含水率の低い固形分が沈降
層として槽体底部側に溜まり、一方液分は浮上して上澄
み液として分離、排水される。このため、例えばこの方
法及び装置により石膏スラリを処理した場合、石膏の水
分を約２０ｗｔ％程度にまで下げることができ、主に槽
体と振動手段からなる簡単かつ小型の装置構成でハンド
リング性のよい石膏を得ることができる。

【００２０】なお、例えば槽体の底部にろ材層を設け
て、槽体の底部からのろ過を、スラリの槽体への供給時
及び加振によるによる脱水時に行うようにすると、液分
が前記ろ材層を介して槽体の底部からも排出されるの
で、より短時間で所望の含水率まで脱水することができ
る。この場合、槽体にスラリを供給している時間帯も、
ろ過による脱水が進行しており、その後スラリに振動が
加えられることによる前述の個体分の圧密の進行によ
り、単なるろ過よりもろ液の抜けがよいろ過が行われ
る。また、一方で上層部の液分は、加振により上方向に
しみ出して排出されるので、上下両方向から液分が排出
され、しかも固形分が圧密されることになって、極めて
効率よく短時間で脱水が行われる。

【００２１】なお、この場合スラリに振動が加えられる
と、個体分の上層部の液体が上澄み液となって上方向に
しみ出す原理は、以下のように説明できる。すなわち、
ろ材中におけるろ過速度（液分の移動速度）は、通過す
べきろ材厚さの２乗に反比例する。ろ材層の上に溜まっ
た固体分は、一種のろ材として作用するのであるが、こ
の固体分に振動を与えると、固体分の上層部の液体分
は、液体分を下に引く重力の作用よりもろ過抵抗の方が
優勢となるため、ろ過抵抗の低い上方向にしみ出して一
種の上澄み液となるのである。

【００２２】さらに、前記上澄み液を排出する上澄み液
排出手段の構成要素として、上澄み液を直接ろ材層に導
くろ材の柱体を設置した場合には、スラリとろ材の接触
面積（すなわち、ろ過面積）を増大させるとともに、上
澄み液の一部はろ材層の上に蓄積したろ過抵抗の大きい
個体分の層を通ることなく、このろ材柱の中を通って直
接ろ材層に導かれる。このため、ろ材層及び槽体のさら
なる小型化をはかりつつ、さらに脱水を促進して、より
高い脱水率が確保できる。

【００２３】ろ材上に蓄積した固体分はバケットでかき
出すなどの方法により槽体外へ取出すが、ろ材の上面に
分離板を設置した場合には、個体分取出し時に分離板か
ら上の個体分のみがもれなく取り出せるため、ろ材の損
傷防止や、ろ材上に残留する個体分のプレコートによる
ろ材の目詰まり防止効果がある。また、ろ材が砂である
場合には、固体分と共にろ砂が持ち出されて減量してし
まうという問題、あるいは石膏を回収する場合のように
固体分を有効利用しようとする場合に固体分中に砂が混
入して品位が低下するという問題を防止することができ
る。なお、槽体の底部にろ材層を設けない構成の場合に
は、上記分離板を設けなくても底部の個体分まで完全に
掻き出すことができる。

【００２４】また、槽体内に該槽体内を複数の区画に仕
切る仕切堤を設置し、上流の区画から隣接する区画へ、
仕切堤の上縁から上澄み液が流入する構造とした場合に
は、各区画ごとに脱水が行われるので、装置の規模が大
きい場合などに効率的である。このような区画を設けた
スラリ脱水装置では、例えば、先ず第一槽にスラリを供
給し、第一槽にスラリが満たされたら供給を止め（この
場合、供給停止が遅れてスラリが仕切堤を越えてオーバ
ーフローし、第二槽に流れ込んでも特に問題はない）、
第一槽で固液分離を行う。そして、第一槽で固液分離が
行われている間に第二槽にスラリ供給が行われる。次い
で、これらの工程が第三槽、第四槽へと順次移っていく
といった運転方法を採用すればよい。

【００２５】本発明のスラリ脱水装置は各種の固液混合
液のろ過・分離に利用できるが、特に湿式排煙脱硫工程
で回収される石膏のろ過用として好適である。

【００２６】また、本発明の排煙脱硫装置では、生成し
た石膏を含むスラリが、先ず濃縮手段により濃縮され、
その後前記スラリ脱水装置により脱水されて石膏が回収
される。このため、少なくとも従来の遠心分離機のよう
な高価で大がかりな装置が不要となり、排煙脱硫装置の
低価格化及び省スペース化に貢献できる。なお、本発明
の排煙脱硫装置では、生成した石膏スラリを直接スラリ
脱水装置に供給して処理せず、濃縮手段により一次濃縮
するようにしているため、短時間での脱水処理を実現し
つつ前記スラリ脱水装置の小型化をはかることができ
る。すなわち、生成した石膏スラリを直接スラリ脱水装
置に供給して処理する場合には、個体分に対して液体分
が多くなるので、脱水時間が長くなり、またこの対策と
してろ材層の面積を広げ、石膏（個体分）のケーキ厚み
を薄くすれば、結果的にスラリ脱水装置の槽体を相当に
大型化させる必要があるからである。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明のスラリ脱水装置における
スラリ供給部は、槽体の上部に配設された配管（例え
ば、後述の図１のスラリ供給管２２）であってもよい
し、槽体の壁に設けられた開口であってもよい。また、
ろ液抜き部は槽体の底部に設けた開口（例えば、後述の
図１のろ液抜き口５）であってもよいし、槽体の底部の
壁に貫通状態に取り付けた配管（例えば、後述の図１の
ろ液抜き管３５）であってもよい。

【００２８】また、ろ材層を構成するろ材は、後述する
実施例のようにろ砂や砕石により構成されていてもよい
が、ろ布や金網により構成されたものであってもよい。
また、振動手段は、後述する実施例のようにろ材層の上
方のスラリ溜に設けたバイブレータであってもよいが、
例えば槽体全体が振動可能なように弾性体等により支持
し、槽体外部からのハンマリング等により槽体全体を振
動させるものであってもよい。

【００２９】ろ材の柱体は、例えば金網やプラスチック
の網など液体は容易に通過するがろ砂等のろ材は保持す
ることができる材料で形成された筒にろ材を充填したも
ので、柱体の下部はろ材層のろ材に接続しているもので
ある。また、上澄み液抜き部は、槽体の上部の壁に設け
た開口や、槽体の上部に取り付けた配管（例えば、後述
の図１の上澄み液抜き管３１）であってもよいし、ある
いは後述の実施例のように仕切堤の上端の溢流部であっ
てもよい。なお、本発明のろ材の柱体あるいは上澄み液
抜き部は、両者が同時に設けられていてもよいし、いず
れか一方のみが設けられていてもよい。また、本発明の
分離板は、例えば格子状板、金網などにより構成でき
る。

【００３０】槽体内に該槽体内を複数の区画に仕切る仕
切堤を設置し、上流の区画から隣接する区画へ、仕切堤
の上縁からスラリ溜の上澄み液が流入する構造とする場
合には、スラリ供給部、底部のろ液抜き部、振動装置、
ろ材柱、上澄み液抜き部などはそれぞれの区画毎に設け
てもよい。ただし、脱水精度を向上させるためには、最
終の区画にはスラリ供給部は設置しないのが望ましい。
また、必要により同様のろ過装置を複数系列設けてもよ
い。また、この場合、いくつの槽を設けるか（あるいは
いくつの区画を設けるか）はプラントの規模により決め
られる。

【００３１】また、本発明の排煙脱硫装置における濃縮
手段としては、例えば沈殿濃縮する濃縮槽や液体サイク
ロンを用いた濃縮器を採用することができる。

【００３２】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。 （実施例１）図１は、本発明の一実施例に係るスラリ脱
水装置を示す図であり、図１（ａ）は縦断面図、（ｂ）
は図１（ａ）のＡ−Ａ矢視図（横断面図）である。この
スラリ脱水装置１は、側壁３、９や底７からなる槽体
と、砂層１５及び砕石層１７からなるろ材層と、このろ
材層の上方のスラリ溜１１などを具備する。

【００３３】槽体は、横長の四角いピットのような構造
体である。槽体の底７や各側壁３、９、２３、２５は鉄
筋コンクリートなどにより構成されている。この例の装
置では図１（ｂ）に示されているように、槽体の横方向
の中間部に、２か所仕切堤２７、２９が設けられてお
り、槽体内は、左から第１槽４１、第２槽４３、第３槽
４５に仕切られている。第１槽４１の中央部には、スラ
リ供給管２２（スラリ供給部）からスラリが供給され
る。仕切堤２７は、側壁２３よりも低く、この仕切堤２
７の上（上澄み液抜き部）を、スラリ溜１１上部の上澄
み液１０が、第１槽４１から第２槽４３にオーバフロー
するようになっている。

【００３４】槽体の底部には、ろ液抜き口５（ろ液抜き
部）が設けられており、このろ液抜き口５からろ液が槽
体外に排出される。ろ液抜き口５は、この場合第１槽４
１及び第２槽４３に設けられている。

【００３５】第３槽４５の側壁２５には、上部に上澄み
液抜管３１（上澄み液抜き部）が、底部にろ液抜き管３
５（ろ液抜き部）が設けられている。これらの管にはバ
ルブ３３、３７が取付けられている。上澄み液抜管３１
からは、スラリ溜上部の上澄み液をスラリ脱水装置１外
に抜き出す。さらに、両管の中間部に抜き管を設けて、
第３層４５内へのスラリ流入過程あるいは固液分離過程
の上澄み液を段階的に抜き出してもよい。このような抜
き管を設けてスラリ濃度の異なる位置で上澄み液を抜き
出すことによりろ過度の選択ができ、また、固形分の沈
降速度に合わせて所定時間経過後に順次下の抜き管に切
り換えることによりほぼ近似した濃度の上澄み液を抜き
出すことができ、ろ過度の変動を小さく抑えることがで
きる。さらに、第１槽４１や第２槽４３にも、このよう
な抜き管を設けてもよい。

【００３６】スラリ脱水装置１の槽内の底には、砕石層
１７が敷設されている。砕石層１７の上には、砂層１５
（ろ材層）が敷設されている。この実施例のスラリ脱水
装置は、排煙脱硫から出る石膏スラリの脱水用であり、
砕石層１７及び砂層１５の諸元はそれに適したものとな
っている。

【００３７】すなわち、ろ砂層は平均粒径１０〜３０ｍ
ｍの砕石からなる層厚１００〜３００ｍｍの砕石層とこ
の砕石層の上に敷かれた平均粒径０．５〜２ｍｍの砂か
らなる層厚１００〜３００ｍｍの砂層とからなる。この
範囲内において、良好な脱水を行うことができる。

【００３８】図１（ａ）に示されているように、砂層１
５の上面には格子板からなる分離板１３が張られてい
る。この分離板１３としては、一例として、厚さ３ｍｍ
の鋼板に５０ｍｍの間隔で一辺１００ｍｍの穴を格子状
に開けたものを用いた。この分離板１３の役割は、スラ
リ溜１１の石膏をバケットなどで取出す時に、バケット
が砂層１５（ろ材層）に入らないようにして、バケット
中の石膏に砂層１５のろ砂（ろ材）が混入しないように
することである。石膏中にろ砂が混じると、石膏の品位
を落とすと共に、ろ砂が消耗してしまうことになる。ろ
砂を取替えるような時は、分離板１３を外してやればよ
い。

【００３９】スラリ溜１１内には砂柱１９（ろ材柱）が
立設されている。この砂柱１９の外側は金網でできてお
り、その中には、砂層１５の砂と同じ砂が詰められてい
る。砂柱１９の下部は砂層１５とつながっている。砂柱
１９の上部はスラリ溜１１の上面の上澄み液１０に達し
ている。上澄み液１０は、砂柱１９内に入って下に落
ち、砂層１５、砕石層１７を抜けて、ろ液抜き口５ある
いはろ液抜き管３５から外に出る。

【００４０】また、スラリ溜１１内にはバイブレータ２
１（振動手段）が設置されている。このバイブレータ２
１は、スラリ溜１１のスラリに振動を与える。これによ
り、前述したようにろ液（スラリ中の液体分）の抜けが
よくなりろ材層によるろ過が促進されるとともに、砂層
１５の上に溜まった個体分の上層部の液体が、上方向に
しみ出して上澄み液１０となり砂柱１９又は上澄み液抜
管３１を経由して排出されるので、スラリの脱水を著し
く促進する効果がある。

【００４１】なお、石膏スラリ（平均粒径４０μｍ、石
膏分６０ｗｔ％）をろ過する実験において、バイブレー
タを使用しなかった場合のろ過後の石膏の含水率は、長
時間をかけても、約２２％で飽和したのに対して、バイ
ブレータをかけた場合は、含水率を速やかに２０％前後
に下げることができた。このバイブレータ２１として
は、例えば建築・土木用の打設コンクリートに振動を与
えるバイブレータ（エクセン（株）社製、マルチバイブ
レータ高周波４８Ｖシリーズ、ＨＢＭ３０ＡＬＨまたは
４０ＺＬＨ、振動数１２〜１４ｋＨｚ）を用いることが
できる。

【００４２】（実施例２）次に、本発明のスラリ脱水装
置を有する排煙脱硫装置について説明する。図２は、本
発明の一実施例に係る排煙脱硫装置を有する発電プラン
トの排ガス処理系の系統図である。この図の排煙脱硫装
置は、いわゆる煙突一体型の吸収塔と、沈殿スラリ濃縮
槽を有するタイプの簡易排煙脱硫装置である。

【００４３】図２のボイラ５１（石炭焚き）で発生した
排煙は煙道５７を通って、燃焼用空気予熱器５２に進
み、燃焼用空気と熱交換する。次に水膜式除じん機５３
に入り、排煙中のフライアッシュが除去される。ＩＤＦ
（誘引ファン）５４は、排煙に流動力（ドラフト）を与
える。符号５５は、バイパスダンパであって、通常は閉
じられているが、排煙脱硫装置をバイパスして、排煙を
煙突５６から直接排出する際に開けられる。

【００４４】通常時は、排煙は煙道６２を進み、排煙脱
硫装置の吸収塔６５に入る。吸収塔６５内には、吸収液
の液柱６６が形成されており、吸収塔内を上昇する排煙
中のＳＯ₂ （酸化硫黄）が吸収される。排煙は、ミスト
エリミネータ６４でミストを除去された後、煙突６３を
通って大気中に放出される。一方、吸収液は、吸収塔６
５底部の吸収液貯槽６７に溜まり、空気吹込みヘッダ７
９（酸化手段）から吹込まれる空気中の酸素によって、
ＳＯ₂ 吸収で生成した亜硫酸塩が酸化される。吸収塔６
５における主要な化学反応は次の（１）〜（３）式のと
おりである。

【化１】 ＳＯ₂ ＋Ｈ₂ Ｏ→Ｈ⁺ ＋ＨＳＯ₃ ^- （１） Ｈ⁺ ＋ＨＳＯ₃ ^- ＋1/2 Ｏ₂ →２Ｈ⁺ ＋ＳＯ₄ ^2- （２） ２Ｈ⁺ ＋ＳＯ₄ ^2- ＋ＣａＣＯ₃ ＋Ｈ₂ Ｏ →ＣａＳＯ₄ ・２Ｈ₂ Ｏ＋ＣＯ₂ （３）

【００４５】吸収液は、吸収塔６５内を循環しており、
吸収液貯槽６７からポンプ６９、配管を通ってノズルヘ
ッダに送られ、吸収液の液柱６６を形成する。なお、反
応に伴い消耗する消石灰や水は、スラリ製造器７０から
吸収液貯槽６７に補充される。吸収液貯槽６７内の側壁
部にはスラリ濃縮槽６８（濃縮手段）が設けられてい
る。このスラリ濃縮槽６８内では、スラリが静置されて
おり、石膏が槽の底に沈殿する。沈殿した濃厚スラリ
は、石膏分が約６０％となる。この濃厚スラリは、スク
リュポンプ７１によって、スラリ配管７２を通って、ス
ラリろ過装置７３に送られる。

【００４６】本実施例においては、スラリ脱水装置７３
として実施例１に記載したスラリ脱水装置１を使用して
いる。濃厚スラリはスラリ脱水装置７３でろ過され、ろ
砂上に堆積した水分約２０ｗｔ％のケーキが石膏７４と
して排出される。なお、スラリ脱水装置７３から排出さ
れるろ液は、いったんろ液ピット７５に溜められた後、
ポンプ７６によって、配管７７を経て吸収塔６５に循環
されるか、配管７８を通過してフライアッシュ沈殿槽５
９に送られる。

【００４７】（実施例３）図３は、本発明の他の実施例
に係る排煙脱硫装置を有する発電プラントの排ガス処理
系統の系統図である。図３の排煙脱硫装置は、本発明の
濃縮手段として液体サイクイロンを有するタイプであ
る。図２と同様の部位は同じ符号で示されているので重
複する説明は省略する。

【００４８】図３の排煙脱硫装置が図２の排煙脱硫装置
と異なる点は、沈殿式のスラリ濃縮槽（図２の符号６
８）の代わりに、液体サイクロン８３が設けられている
点である。すなわち、吸収塔６５の吸収液貯槽６７の中
の石膏スラリ（石膏分約３０ｗｔ％）を直接抜き出し
て、配管８１で液体サイクロン８３に送り、液体サイク
ロン８３で石膏分約６０ｗｔ％とした後に、スラリ脱水
装置７３に投入する。このようにすれば、何かと手間の
かかる濃厚スラリの搬送を合理化することができる。

【００４９】なお、本発明は以上説明した実施例に限ら
ず各種の態様があり得る。例えば、槽体の底部にろ材層
を設けないで、振動により生じた上澄み液を排出する構
成だけでも、十分な脱水性能が得られる。また、ろ材層
を設ける場合でも、単なるフィルター等からなるろ材層
であってもよい。以下、このような態様でも十分な脱水
性能が得られることを実証すべく行った実験について説
明する。

【００５０】実験は図４に示すろ材層を有しない実験装
置Ａと、図５及び図６に示すろ材層を有する実験装置Ｂ
を用いて行った。ここで実験装置Ａは図４に示すよう
に、外径が３００ｍｍ、内径が２８０ｍｍ、高さ約６０
０ｍｍの透明アクリルパイプよりなる槽体１０１を架台
１０２の上に立設し、槽体１０１の底部を閉じたもので
ある。また、実験装置Ｂは図５に示すように、実験装置
Ａの槽体１０１と略同様構成の槽体１０３の底面に図６
に示すような開口１０４を有する底板１０５を取付け、
この底板１０５の上面（すなわち槽体１０３の底部）に
フィルター１０６及び金網１０７を積層状に敷設したも
のである。なお、槽体１０３は架台１０８の上に若干底
板１０５を浮かした状態で支持されており、底板１０５
の開口１０４は下方に開放されている。またここで、フ
ィルター１０６としては、通気度５００ｃｃ／ｍｉｎ／
ｃｍ² のろ布を使用し、金網１０７としては２５０メッ
シュでステンレス製の金網を使用した。

【００５１】そして実験は、予め石膏：水＝６０：４０
の割合で混合撹拌したスラリを各槽体１０１、１０３内
に注入し撹拌した後、先ず重力沈降による固液分離試験
を行った。結果は図７に示すように、実験装置Ａ（下部
ろ過なし）では４０分後に、実験装置Ｂ（下部ろ過あ
り）では２０分後に沈降速度が最低となり、スラリ中の
固形分の高さＨがほとんど横這いとなった。そして、こ
のときの固形分の含水率は、下部ろ過の有無にかかわら
ず、約２３〜２４ｗｔ％であった。なお、この含水率
は、沈降した固形分を取出して６５℃で５時間乾燥させ
たときに、減少した重量から推算した。

【００５２】次に、このように沈降による固液分離が飽
和した状態のスラリに、バイブレータにより振動を加
え、上澄み水を排水する試験を行った。振動は１分間／
回の条件で加え、１回毎に２〜３分の待機時間をおい
た。なおここで、バイブレータとしては、エクセン
（株）社製のＢＣ２８ＰＦを使用した。また、上澄み水
は振動を加える度に、スポンジや紙で吸水することによ
り排水した。振動を加えると、特に初回において多くの
水が分離して浮遊し、実験装置Ａ（下部ろ過なし）では
図８に示すように上澄み水の水位ｈが変化し、７回の振
動付加で含水率が１７ｗｔ％になった。また、実験装置
Ｂ（下部ろ過あり）では図８に示すように僅か３回の振
動付加で含水率が１６ｗｔ％になり、いずれも目標の２
０ｗｔ％を十分に下回る結果が得られた。

【００５３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のスラリ脱水装置によれば、以下のような優れた効果を
発揮する。 簡単な構造の槽体によって構成されているので、従
来のシックナと遠心分離機との組合せと比較して、設備
費が格段に安い。 同じく従来の組合せと比較して小型で、所要設備ス
ペースも狭くてすむ。 振動手段の脱水促進作用により、また、上澄み液抜
き用のろ材柱あるいは上澄み液抜き管等を組み合わせる
ことにより、安価かつ小型な構成でありながら固液分離
性が著しく向上し、十分に高い脱水率が確保できる。

【００５４】また、本発明の排煙脱硫装置によれば、石
膏スラリ脱水装置の価格が安く、かつ、所要設備スペー
スも狭くてすむので、低価格・省スペース型の排煙脱硫
装置を提供できる。そのため、特に既設の装置に対する
後付けの簡易脱硫装置として好適な排煙脱硫装置を提供
できる。このことは、いわゆる酸性雨対策の一つとし
て、産業上極めて重要な意義を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１に係るスラリ脱水装置を示す概略説明
図。

【図２】実施例２に係る排煙脱硫装置を有する発電プラ
ントの排ガス処理系統図。

【図３】実施例３に係る排煙脱硫装置を有する発電プラ
ントの排ガス処理系統図。

【図４】本発明の作用効果を実証する実験装置Ａの概略
説明図。

【図５】本発明の作用効果を実証する実験装置Ｂの概略
説明図。

【図６】実験装置Ｂにおける底板の構造を示す平面図。

【図７】本発明の作用効果を実証する実験結果（沈降試
験結果）を示す図。

【図８】本発明の作用効果を実証する実験結果（加振に
よる脱水試験結果）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 菱重工業株式会社内 (72)発明者 遠藤 由和 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三 菱重工業株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 槽体内にスラリを充填し、この槽体内の
   スラリを振動させることにより前記槽体内上部に液分を
   浮上させ、この浮上した液分よりなる上澄み液を槽外に
   排出することを特徴とするスラリ脱水方法。
2. 【請求項２】 上部にスラリ供給部を有する槽体と、こ
   の槽体内のスラリを振動させる振動手段と、前記槽体内
   上部の上澄み液を槽外に排出する上澄み液排出手段とを
   備えてなることを特徴とするスラリ脱水装置。
3. 【請求項３】 前記槽体の底部にろ材層を敷設するとと
   もに、このろ材層を通過したろ液を排出するろ液抜き部
   を設けてなることを特徴とする請求項２に記載のスラリ
   脱水装置。
4. 【請求項４】 前記ろ材層の上面側に、前記上澄み液を
   直接ろ材層に導くろ材柱を立設し、このろ材柱と、前記
   ろ材層と、前記ろ液抜き部とが前記上澄み液排出手段と
   して機能する構成としたことを特徴とする請求項３に記
   載のスラリ脱水装置。
5. 【請求項５】 前記上澄み液排出手段として、槽体の上
   部に前記上澄み液を抜き出す上澄み液抜き部を設けてな
   ることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のス
   ラリ脱水装置。
6. 【請求項６】 前記ろ材層の上面に分離板を設置してな
   ることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載のス
   ラリ脱水装置。
7. 【請求項７】 前記槽体内に該槽体内を複数の区画に仕
   切る仕切堤を立設し、上流の区画から隣接する区画へ、
   前記層体内上部の上澄み液が流入する構造としたことを
   特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載のスラリ脱水
   装置。
8. 【請求項８】 酸化硫黄を含む排煙に石灰系の吸収剤を
   含む吸収液を接触させて酸化硫黄を吸収させ、石膏を回
   収する湿式石灰石膏法排煙脱硫装置であって、生成した
   石膏を分離する装置として、生成した石膏を含むスラリ
   を濃縮する濃縮手段と、その濃縮されたスラリを脱水す
   る手段として請求項２〜７のいずれかに記載のスラリ脱
   水装置を備えてなることを特徴とする排煙脱硫装置。
9. 【請求項９】 前記スラリ脱水装置のろ材層が、平均粒
   径１０〜３０ｍｍの砕石からなる層厚１００〜３００ｍ
   ｍの砕石層と、この砕石層の上に敷かれた平均粒径０．
   ５〜２ｍｍの砂からなる層厚１００〜３００ｍｍの砂層
   で構成されてなることを特徴とする請求項８に記載の排
   煙脱硫装置。