JPH09253443A - 湿式排煙脱硫吸収液スラリの濃縮排出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 脱硫量に見合う量論量の石膏を濃度の安定し
た濃厚スラリとして排出でき、さらに吸収液スラリタン
ク内のスラリ濃度の調整が容易な湿式排煙脱硫吸収スラ
リの濃縮排出方法を提供すること。 【解決手段】 湿式石灰石膏法排煙脱硫装置の吸収液ス
ラリタンクの側壁に設けた区画室で吸収液スラリタンク
内の吸収液スラリを濃縮して系外に排出する方法におい
て、抜出されるスラリの濃度を連続的に測定し、抜出し
スラリ濃度が設定範囲内になるよう抜出しスラリの系外
への排出と前記区画室内への循環を行うようにすること
を特徴とする湿式排煙脱硫吸収スラリの濃縮排出方法。
吸収液スラリタンク内の吸収液スラリの濃度を検出し、
その検出値に応じて前記区画室に設けられたエアリフト
管に供給する空気流量を増減させることにより、吸収液
スラリ濃度を調整することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は湿式石灰石膏法排煙
脱硫装置における吸収液スラリの石膏分を濃縮して排出
する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来行われている湿式石灰石膏法排煙脱
硫装置における吸収液スラリの濃縮排出方法について、
その１例を示す図５を用いて具体的に説明する。図５の
装置において、未処理排煙ＡＡは排煙入口１０５から吸
収塔１０１に供給され、スプレパイプ１０８から散布さ
れる吸収液スラリＣＣと接触して脱硫され、排煙出口１
０６から処理排煙ＢＢとして排出される。吸収液スラリ
タンク１０２内の吸収液スラリＣＣには、散気装置１１
２から空気ブロワ１１０からの空気ＨＨを吹込み、脱硫
によって生成した亜硫酸塩を酸化して石膏とするととも
に、石膏などの固形物の沈降を防止するため攪拌機１１
１で攪拌し、吸収したＳＯ ₂ と量論量の石膏を濃厚スラ
リＤＤとして排出している。排出は吸収塔１０１に吸収
液スラリＣＣを揚液散布するための配管１０７から、吸
収液スラリＣＣの一部を抜出して液体サイクロン１０４
に供給し、濃厚スラリＤＤとして液体サイクロン１０４
下部から排出し、希薄スラリＥＥは吸収液スラリタンク
１０２に戻す方式としていた。なお、符号１０９は石膏
として排出された量に見合う量の石灰石などの吸収剤Ｆ
Ｆ及び水ＧＧを吸収液スラリタンク１０２に供給するた
めの吸収剤タンクである。

【０００３】また、本発明者らは、より経済的で簡便な
吸収液スラリの濃縮排出方法として、排煙脱硫装置の吸
収液スラリタンク内に濃縮槽（区画室）を設け、該濃縮
槽内で石膏を沈殿濃縮させて排出する方法を提案してい
る（特願平６−１０２４９４号）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】吸収液スラリの固形分
を濃縮するために液体サイクロンを用いる従来の方法で
は次のような問題点がある。すなわち、排煙脱硫装置の
場合、排煙脱硫量の変動により生成する石膏の量が変動
するが、液体サイクロンでは常に一定流量のスラリを処
理する必要がある。ところが、脱硫量が少なくなり排出
する濃厚スラリの濃度が低下すると、後続する濃厚スラ
リの処理設備、例えば石膏を脱水して固液分離する設備
の処理時間が長くなり、脱水不良などの原因となる。脱
硫量が多くなり排出する濃厚スラリの濃度が高くなった
り、前記のような濃度低下を避けるため濃厚スラリの排
出流量を絞ると、液体サイクロン内で過剰濃縮が起こっ
て閉塞などの問題が生じるおそれがある。そのため、負
荷の変動に応じて濃縮した濃厚スラリの一部を吸収液ス
ラリタンクに戻すなどの方法により濃厚スラリの品質を
管理していた。すなわち、排煙処理量が少ない場合には
過剰に無駄な量を処理していた。また、排煙脱硫装置の
吸収液スラリタンク内に濃縮槽（区画室）を設ける方法
では、スラリ濃度の変動に応じて流量を調整する必要が
ある。この場合、流量が十分多ければ特に問題はない
が、流量が少なくなると比重の大きい石膏が配管内で沈
降し、配管閉塞の原因となる。

【０００５】また、脱硫負荷の変動等により吸収液スラ
リタンク内のスラリ濃度が低くなりすぎると、吸収塔の
壁やタンク内壁などに石膏のスケールが発生したり、石
膏の粒子が十分に成長せず石膏の微粒子ばかりが生成
し、濃縮槽内での沈降濃縮が進行しないため円滑な排出
が行われず、吸収液スラリ中の石膏濃度が上昇し、この
場合吸収液循環ポンプを損傷（磨耗）させる原因とな
る。そしてある程度濃度が高くなると石膏の粒子が成長
して急激な濃縮が進行し、逆に吸収液スラリの濃度が低
下することになるので、濃度の変動幅が大きくなってし
まう。そのため、吸収液スラリタンク内の吸収液スラリ
濃度はある程度の濃度レベルを維持する必要がある。

【０００６】本発明は上記のような従来技術における問
題点を解消し、脱硫量に見合う量論量の石膏を濃度の安
定した濃厚スラリとして排出でき、さらに吸収液スラリ
タンク内のスラリ濃度の調整が容易な湿式排煙脱硫吸収
スラリの濃縮排出方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は（１）湿式石灰
石膏法排煙脱硫装置の吸収液スラリタンクの側壁に、上
部に吸収液スラリタンク内に連通するエアリフト管、側
壁に吸収液スラリタンク内のスラリと連通する開口及び
底部にスラリ抜出しポンプと連通する配管を有する区画
室を設け、該区画室で吸収液スラリタンク内の吸収液ス
ラリを濃縮して系外に排出する方法において、前記スラ
リ抜出しポンプで抜出されるスラリの濃度を連続的に測
定し、抜出しスラリ濃度が設定上限濃度に達したら前記
スラリ抜出しポンプでの抜出しスラリの系外への排出を
始め、抜出しスラリ濃度が設定下限濃度に達した時点で
抜出しスラリの系外への排出を停止して前記区画室内に
循環させるようにすることを特徴とする湿式排煙脱硫吸
収スラリの濃縮排出方法、及び（２）吸収液スラリタン
ク内の吸収液スラリの濃度を検出し、その検出値に応じ
て前記エアリフト管に供給する空気流量を増減させ、前
記区画室内に流入、排出される吸収液スラリの量を調節
することを特徴とする前記（１）の湿式排煙脱硫吸収ス
ラリの濃縮排出方法である。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の第１は湿式石灰石膏法排
煙脱硫装置の吸収液スラリタンク内に設けた区画室内で
吸収液スラリを濃縮し、濃縮したスラリを排出するに際
し、区画室から抜出すスラリの濃度が所定濃度未満の場
合はそのまま区画室へ戻して循環させ、濃縮が進行して
所定濃度以上となったら、系外へ排出するようにする。
すなわち、所定濃度以上の濃度のスラリを間欠的に排出
するようにし、脱硫量と量論量に近い量の吸収液スラリ
を安定した濃度のスラリとして系外に排出できるように
したものである。なお、スラリを排出しない時間帯でも
スラリの循環を行っているので、石膏の沈降の問題は生
じない。排出するスラリの濃度は脱硫装置の操作条件、
スラリの後処理のプロセス構成等によって異なるが、通
常５０〜７０ｗｔ％程度が好ましく、５０〜６０ｗｔ％
が最も取扱が容易で好ましい。

【０００９】さらに、本発明の好ましい態様として吸収
液スラリタンク内の吸収液スラリの濃度を検出し、その
検出値に応じて前記区画室に設けたエアリフト管に供給
する空気流量を増減させ、区画室内に流入、排出される
吸収液スラリの量を調節することにより、吸収液スラリ
タンク内の吸収液スラリの濃度を所定の濃度範囲に維持
することができる。吸収液スラリの濃度は脱硫装置の操
作条件等によって異なるが、通常は１５〜３０ｗｔ％の
範囲内で、安定した状態で維持するのが好ましい。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例をあげ、本発
明の効果をより明らかにする。

【００１１】（実施例１）本発明の実施態様の１例を図
１及び図２に示す。図１は本発明の方法を実施するため
の装置構成の１例を示す説明図である。図１の装置にお
ける脱硫処理系統は、排煙入口５から導入される未処理
排煙Ａから湿式脱硫する吸収塔１、脱硫された処理排煙
Ｂを排出する排煙出口６、吸収塔１の下部に設けられた
吸収液スラリタンク２、吸収塔１内に吸収液スラリタン
ク２から吸収液スラリＣを揚液する循環ポンプ３、配管
７を介して揚液された吸収液スラリＣを吸収塔１内に散
布するスプレパイプ８、吸収したＳＯ₂ を中和するアル
カリ吸収剤Ｆと水Ｇを混合し吸収剤スラリを調製する吸
収液タンク９、吸収剤ポンプ２２、吸収したＳＯ₂ を酸
化するための空気Ｈを送る空気ブロワ１０、空気ブロワ
１０からの空気Ｈを吸収液スラリタンク２内の吸収液ス
ラリＣ中に分散させる散気装置１２、酸化によって生成
した吸収液中の石膏の沈降を防止するための攪拌機１１
で構成されている。

【００１２】吸収液スラリタンク２の側壁には石膏を濃
縮するための区画室１３が設けられており、さらに区画
室１３から濃厚スラリを抜出す抜出しポンプ４、該抜出
しポンプ４で抜出されたスラリの濃度を検出する濃度計
（スラリ濃度計）１７、濃度計１７で濃度を測定したス
ラリの供給先を排出配管２１側に選択させる制御弁１９
と区画室１３側への循環を選択させる制御弁２０、前記
濃度計１７の検出信号に基づき制御弁１９及び２０の開
閉動作を制御する調節計１８が設けられている。

【００１３】図２は区画室１３の構成を示す拡大断面図
である。区画室１３には吸収液スラリタンク２内で攪拌
機１１及び散気装置１２からの空気Ｈによって激しく攪
拌されている吸収液スラリＣを区画室１３内に流入させ
る開口１４が設けられ、区画室１３の上部にはその先端
が吸収液スラリタンク２内で開口しているエアリフト管
１５が設けられ、区画室１３底部は前記した抜出しポン
プ４と接続し、さらに濃縮不十分なスラリを循環させる
抜出しポンプ４からの戻り配管とも接続してある。ま
た、エアリフト管１５の途中には空気Ｈを供給する配管
が接続されている。なお、区画室１３の底部には、石膏
の堆積によるデッドスペースの形成を防止するため、石
膏の安息角（環境により異なるが、この場合４０〜６０
°程度）を考慮した絞り込みを設け、スラリの排出が容
易な形状とするのが好ましい。

【００１４】このような構成で表１に示す仕様の装置を
使用して、表２の条件により排煙処理試験を実施した。
その結果、処理排煙Ｂ中のＳＯ₂ 濃度は１００〜１３０
ｐｐｍであり、処理排煙Ｂの温度は４８℃となった。ま
た、スラリの排出は１時間当たり平均４回程度であり、
１回の制御弁１９の解放時間は１０分程度で、排出され
たスラリの濃度は平均して５７〜６０ｗｔ％（濃度幅５
０〜６５ｗｔ％）であった。

【００１５】

【表１】

【００１６】

【表２】

【００１７】（実施例２）本発明の実施態様の第２の例
を図３に示す。この実施態様は実施例１で示した図１の
装置構成における区画室１３からの抜出し系統を変更し
たものであり、図１と重複する部分の説明は省略し、図
３特有の構成部分について説明する。この例は、吸収液
スラリタンク２内の吸収液スラリＣの濃度を濃度計２３
で検出し、この検出濃度と設定濃度とを濃度調節計２４
で管理し、濃度の偏差に応じて制御弁２５を動作させて
エアリフト管１６に吹込む空気Ｈの流量を調節する構成
である。

【００１８】区画室１３からの抜出し系統を図３のよう
にした他は実施例１と同じ仕様の装置を使用し、未処理
排煙Ａ中のＳＯ₂ 濃度を図４に示すように時間の経過と
ともに変化させた以外は実施例１と同様の条件で操作
し、排煙処理試験を実施した。その結果、処理排煙Ｂ中
のＳＯ₂ 濃度は導入した未処理排煙ＡのＳＯ₂ 濃度に応
じて４０〜１３０ｐｐｍとなり、処理排煙Ｂの温度は４
８℃であった。また、吸収液スラリタンク２内のスラリ
濃度に応じて、エアリフト管１５への空気流量を毎時
０．１〜０．５ｍ³ の間で変化させることにより、吸収
液スラリタンク２内の吸収液スラリＣの濃度は１９〜２
１ｗｔ％の間に安定して維持することができた。

【００１９】

【発明の効果】本発明の方法によれば、攪拌機と空気の
通気によって吸収液スラリが激しく流動している吸収液
スラリタンクから、該タンク内に設けられた区画室を介
して高濃度に濃縮された吸収液スラリを脱硫量に見合っ
た量だけ排出することができ、濃縮不十分なスラリは区
画室内にリサイクルさせて必要濃度にまで濃縮するの
で、無駄なく濃縮されたスラリを排出することができ
る。

【００２０】さらに、吸収液スラリタンク内の吸収液ス
ラリの濃度を濃度を検出してそれに応じてエアリフト管
内に吹込む空気量を調節し、それによって区画室内へ流
入する吸収液スラリの量を制御してスラリの濃縮速度を
調整することができるので、吸収液スラリタンク内の吸
収液スラリ濃度を一定に保持することが可能となる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を実施するための装置構成の１例
を示す説明図。

【図２】図１における区画室１３の構成を示す拡大断面
図。

【図３】本発明の方法を実施するための装置構成の他の
１例を示す説明図。

【図４】実施例２における未処理排煙のＳＯ₂ 濃度変化
とそれに対応した吸収液スラリ濃度の変化を示す図。

【図５】従来の湿式排煙脱硫装置における吸収液スラリ
の濃縮排出方法の１例を示す説明図。

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 湿式石灰石膏法排煙脱硫装置の吸収液ス
   ラリタンクの側壁に、上部に吸収液スラリタンク内に連
   通するエアリフト管、側壁に吸収液スラリタンク内のス
   ラリと連通する開口及び底部にスラリ抜出しポンプと連
   通する配管を有する区画室を設け、該区画室で吸収液ス
   ラリタンク内の吸収液スラリを濃縮して系外に排出する
   方法において、前記スラリ抜出しポンプで抜出されるス
   ラリの濃度を連続的に測定し、抜出しスラリ濃度が設定
   上限濃度に達したら前記スラリ抜出しポンプでの抜出し
   スラリの系外への排出を始め、抜出しスラリ濃度が設定
   下限濃度に達した時点で抜出しスラリの系外への排出を
   停止して前記区画室内に循環させるようにすることを特
   徴とする湿式排煙脱硫吸収スラリの濃縮排出方法
2. 【請求項２】 吸収液スラリタンク内の吸収液スラリの
   濃度を検出し、その検出値に応じて前記エアリフト管に
   供給する空気流量を増減させ、前記区画室内に流入、排
   出される吸収液スラリの量を調節することを特徴とする
   請求項１に記載の湿式排煙脱硫吸収スラリの濃縮排出方
   法。