JPH10192647A - Wet type flue gas desulfurization equipment - Google Patents

Wet type flue gas desulfurization equipment

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JPH10192647A
JPH10192647A JP8350148A JP35014896A JPH10192647A JP H10192647 A JPH10192647 A JP H10192647A JP 8350148 A JP8350148 A JP 8350148A JP 35014896 A JP35014896 A JP 35014896A JP H10192647 A JPH10192647 A JP H10192647A
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JP
Japan
Prior art keywords
liquid
limestone
flue gas
desulfurization
pipe
Prior art date
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Pending
Application number
JP8350148A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirobumi Yoshikawa
博文 吉川
Hiroshi Ishizaka
浩 石坂
Naruhito Takamoto
成仁 高本
Shigeru Nozawa
滋 野沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Babcock Hitachi KK filed Critical Babcock Hitachi KK
Priority to JP8350148A priority Critical patent/JPH10192647A/en
Publication of JPH10192647A publication Critical patent/JPH10192647A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain high desulfurizing performance even when a boiler load, a sulfur oxide concentration in flue gas, etc., are varied by a method wherein an absorption liquid dispersing pipe is arranged in a direction whose a longitudinal direction is not horizontal, and a liquid reserving part feeding the absorption liquid is provided above the dispersing pipe. SOLUTION: A flue gas A discharged from a boiler is introduced into a desfurizing column body 1. When absorbing liquid is spray from a spray nozzle 4 and gas is brought into contact with the liquid, the absorbing liquid absorbs SO2 in the flue gas A to generate sulfurous acid. Then, the drop of the absorbing liquid drops onto a liquid reserving part 22, and the sulfurous acid is oxidized with air from an air blowing device 8 to form sulfuric acid. It is conducted to a limestone layer 19 from the dispersing pipe 17 to generate gypsum C by neutralization reaction of the sulfuric acid with the limestone. Then, through the absorbing liquid in which pH is recovered is sent to a spray nozzle 4 from an absorbing liquid extraction pipe 10, a portion thereof is sent to a dehydrator 13, and the gypsum C is recovered. Further, the limestone D is red into a circulating tank 6 from a limestone feed pipe 12.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、湿式排煙脱硫装置
に係わり、特に脱硫性能が高く、かつ、石灰石などの固
体脱硫剤の粉砕動力が低減でき、経済的にボイラ等の燃
焼装置から排出される排ガス中の硫黄酸化物を除去する
湿式排煙脱硫装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wet flue gas desulfurization apparatus, and more particularly, to a high desulfurization performance, which can reduce the power of crushing a solid desulfurizing agent such as limestone and economically discharge it from a boiler or other combustion apparatus. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a wet flue gas desulfurization device for removing sulfur oxides from exhaust gas to be discharged.

【0002】[0002]

【従来の技術】火力発電所等において、化石燃料の燃焼
に伴って発生する排煙中の硫黄酸化物、中でも特に二酸
化硫黄(SO2)は、大気汚染 酸性雨等の地球的環境
問題の主原因の一つである。このため、排煙中からSO
2を除去する排煙脱硫法の研究及び脱硫装置の開発は極
めて重要な課題となっている。
2. Description of the Related Art Sulfur oxides, particularly sulfur dioxide (SO 2 ), in flue gas generated by the combustion of fossil fuels in thermal power plants and the like are one of the main causes of global environmental problems such as air pollution and acid rain. It is one of the causes. For this reason, SO
Research on flue gas desulfurization method to remove 2 and development of desulfurization equipment are extremely important issues.

【0003】上記脱硫法としては、さまざまなプロセス
が提案されているが、湿式法が主流を占めている。この
湿式法には、吸収剤にソーダ化合物を用いるソーダ法、
カルシウム化合物を用いるカルシウム法及びマグネシウ
ム化合物を用いるマグネシウム法等がある。このうち、
ソーダ法は吸収剤とSO2との反応性に優れている反
面、使用するソーダ類が非常に高価である。このため、
発電用の大型ボイラ等の排煙脱硫装置には、比較的安価
な炭酸カルシウム等のカルシウム化合物を用いる方法が
最も多く採用されている。
Various processes have been proposed as the desulfurization method, but the wet method is dominant. This wet method includes a soda method using a soda compound as an absorbent,
There are a calcium method using a calcium compound and a magnesium method using a magnesium compound. this house,
The soda method has excellent reactivity between the absorbent and SO 2 , but the soda used is very expensive. For this reason,
In a flue gas desulfurization apparatus such as a large boiler for power generation, a method using a relatively inexpensive calcium compound such as calcium carbonate is most often employed.

【0004】このカルシウム化合物を吸収液として用い
る脱硫システムは、気液接触方法の違いによりスプレー
方式、濡れ壁方式及びバブリング方式の3種類に大別さ
れる。各方式ともそれぞれ特徴を有しているが、実績が
多く信頼性の高いスプレー方式が世界的にも多く採用さ
れている。このスプレー方式の脱硫システムとしては、
従来から排ガスの冷却・除塵を行う冷却塔、吸収液を噴
霧して排ガス中のSO2と反応させる脱硫塔、脱硫塔で
生成した亜硫酸カルシウムを酸化する酸化塔の3塔で構
成されていた。しかし、近年になって脱硫塔に冷却・酸
化の機能を持たせた1塔型脱硫塔(タンク内酸化法)の
開発が進み、最近では1塔型脱硫システムがスプレー方
式の主流になりつつある。
[0004] Desulfurization systems using this calcium compound as an absorbing solution are roughly classified into three types, a spray system, a wet wall system and a bubbling system, depending on the gas-liquid contact method. Although each method has its own characteristics, spray methods that have a good track record and high reliability are widely used worldwide. As this spray type desulfurization system,
BACKGROUND ART Conventionally, a cooling tower for cooling and removing dust from an exhaust gas, a desulfurization tower for spraying an absorbing liquid to react with SO 2 in the exhaust gas, and an oxidation tower for oxidizing calcium sulfite generated in the desulfurization tower have been constituted. However, in recent years, the development of a single-column desulfurization tower (oxidation method in a tank) in which the desulfurization tower has cooling and oxidation functions has been advanced, and recently, the single-column desulfurization system is becoming the mainstream of the spray method. .

【0005】図8に従来技術のスプレー方式による1塔
型脱硫装置の一例を示す。1塔型の脱硫塔は、主に塔本
体1、入口ダクト2、出口ダクト3、スプレーノズル
4、吸収液ポンプ5、循環タンク6、撹拌機7、空気吹
き込み装置8、ミストエリミネータ9、吸収液抜き出し
管10、石膏抜き出し管11、石灰石供給管12、脱水
機13等から構成される。スプレーノズル4は水平方向
に複数個、更に高さ方向に複数段設置されている。ま
た、撹拌機7及び空気吹き込み装置8は脱硫塔下部の吸
収液が滞留する循環タンク6に設置され、ミストエリミ
ネータ9は脱硫塔内最上部あるいは出口ダクト3内に設
置される。図示していないボイラから排出される排ガス
Aは、入口ダクト2より脱硫塔本体1に導入され、出口
ダクト3より排出される。この間、脱硫塔には吸収液抜
き出し管10を通じて吸収液ポンプ5から送られる吸収
液が複数のスプレーノズル4から噴霧され、吸収液と排
ガスAの気液接触が行われる。このとき吸収液は排ガス
A中のSO2を選択的に吸収し、亜硫酸カルシウムを生
成する。亜硫酸カルシウムを生成した吸収液は循環タン
ク6に留まり、撹拌機7によって撹拌されながら、空気
吹き込み装置8から供給される空気Bにより吸収液中の
亜硫酸カルシウムが酸化されて石膏Cを生成する。ま
た、循環吸収液のpHはpH計21で測定される。
FIG. 8 shows an example of a conventional single-column type desulfurization apparatus using a spray method. The single-column type desulfurization tower is mainly composed of a tower body 1, an inlet duct 2, an outlet duct 3, a spray nozzle 4, an absorption liquid pump 5, a circulation tank 6, a stirrer 7, an air blowing device 8, a mist eliminator 9, and an absorption liquid. It is composed of an extraction pipe 10, a gypsum extraction pipe 11, a limestone supply pipe 12, a dehydrator 13, and the like. A plurality of spray nozzles 4 are provided in the horizontal direction and a plurality of stages are provided in the height direction. Further, the stirrer 7 and the air blowing device 8 are installed in the circulation tank 6 at the lower part of the desulfurization tower where the absorbing liquid stays, and the mist eliminator 9 is installed in the uppermost part in the desulfurization tower or in the outlet duct 3. Exhaust gas A discharged from a boiler (not shown) is introduced into the desulfurization tower main body 1 from an inlet duct 2 and discharged from an outlet duct 3. During this time, the absorption liquid sent from the absorption liquid pump 5 is sprayed from the plurality of spray nozzles 4 through the absorption liquid extraction pipe 10 to the desulfurization tower, and the absorption liquid and the exhaust gas A are brought into gas-liquid contact. At this time, the absorbing liquid selectively absorbs SO 2 in the exhaust gas A and generates calcium sulfite. The absorption liquid that has generated calcium sulfite stays in the circulation tank 6, and while being stirred by the stirrer 7, the calcium sulfite in the absorption liquid is oxidized by the air B supplied from the air blowing device 8 to produce gypsum C. The pH of the circulating absorbent is measured by the pH meter 21.

【0006】石灰石Dなどの脱硫剤は石灰石供給管12
より循環タンク6内の吸収液に添加される。石灰石D及
び石膏Cが共存する循環タンク6内の吸収液の一部は、
吸収液ポンプ5によって吸収液抜き出し管10から再び
スプレーノズル4に送られ、一部は石膏抜き出し管11
より脱水機13に送られ、石膏Cが回収される。また、
スプレーノズル4から噴霧され、微粒化された吸収液の
内、液滴径の小さいものは排ガスAに同伴されるが、脱
硫塔上部に設けられたミストエリミネータ9によって回
収される。
A desulfurizing agent such as limestone D is supplied from a limestone supply pipe 12.
It is added to the absorption liquid in the circulation tank 6. Part of the absorption liquid in the circulation tank 6 where limestone D and gypsum C coexist,
The absorbent pump 5 sends the absorbent to the spray nozzle 4 again from the absorbent extraction pipe 10, and a part of the gypsum extraction pipe 11.
The gypsum C is collected by being sent to the dehydrator 13. Also,
Of the absorbing liquid atomized by the spray nozzle 4 and atomized, those having a small droplet diameter are accompanied by the exhaust gas A, but are collected by the mist eliminator 9 provided at the upper part of the desulfurization tower.

【0007】しかし、図8に示した従来技術では微粉砕
した石灰石が用いられており、下記の問題点がある。 (i)吸収液中にはSO2を吸収する炭酸カルシウム
(石灰石)のみでなく、吸収には寄与しない石膏が多く
含まれているが、脱硫性能を向上させるため吸収液中の
石灰石の割合を増加させると石膏の品質が低下し、石膏
を利用できなくなる。 (ii)石灰石を粉砕するための動力が多い。
However, the prior art shown in FIG. 8 uses finely ground limestone, and has the following problems. (I) The absorbent contains not only calcium carbonate (limestone) that absorbs SO 2 but also a large amount of gypsum that does not contribute to the absorption. To improve desulfurization performance, the proportion of limestone in the absorbent is reduced. If increased, the quality of the gypsum deteriorates and the gypsum becomes unavailable. (Ii) There is much power for grinding limestone.

【0008】本発明者らはこれらの問題点を解決すべく
努力し、平均粒径0.5mm以上の石灰石を用い、石灰
石と石膏を分離することにより石膏の品質を低下させる
ことなく高い脱硫性能を得る脱硫プロセスを提案した
(特願平7−40316号など)。このプロセスの装置
フローの一例を図5に示す。図8に示した従来技術の脱
硫塔と同様に塔本体1、入口ダクト2、出口ダクト3、
スプレーノズル4、吸収液ポンプ5、循環タンク6、撹
拌機7、空気吹き込み装置8及びミストエリミネータ9
等から構成されるが、本発明による実施例では、さらに
落下した吸収液を集めて循環タンク6下部の石灰石粒子
の層の底部から上部へ流れる流れを形成させ、石灰石粒
子を吸収液中で流動させるために集液板14、導入管1
5、分岐管16(図6(b)参照)及び分散管17を有
する。
The present inventors have tried to solve these problems and have used a limestone having an average particle size of 0.5 mm or more, and separated limestone and gypsum, thereby achieving high desulfurization performance without deteriorating the quality of the gypsum. (For example, Japanese Patent Application No. 7-40316). FIG. 5 shows an example of an apparatus flow of this process. As in the prior art desulfurization tower shown in FIG. 8, the tower body 1, the inlet duct 2, the outlet duct 3,
Spray nozzle 4, absorbent pump 5, circulation tank 6, stirrer 7, air blowing device 8, and mist eliminator 9
In the embodiment according to the present invention, the fallen absorbent is further collected to form a flow that flows from the bottom to the top of the layer of limestone particles at the lower portion of the circulation tank 6, and the limestone particles flow in the absorbent. Liquid collecting plate 14, introduction pipe 1
5, a branch pipe 16 (see FIG. 6B) and a dispersion pipe 17.

【0009】ボイラから排出される排ガスAは、入口ダ
クト2より脱硫塔本体1に導入され、出口ダクト3より
排出される。この間、脱硫塔にはポンプ5から送られる
吸収液が複数のスプレーノズル4から噴霧され、吸収液
と排ガスAの気液接触が行われる。このとき吸収液は排
ガスA中のSO2を選択的に吸収し、亜硫酸を生成す
る。亜硫酸を生成した吸収液滴は、循環タンク6上に設
置された集液板14上に落ちる。集液板14上の吸収液
は集められ導入管15を通って循環タンク6の底部に導
かれる。その途中に空気吹き込み装置8から吹き込まれ
た酸化用空気により亜硫酸は酸化されて硫酸となる。導
入管15底部には吸収液を均一に上昇させる分散管17
が取り付けられている。その構造の一例を図6に示す。
Exhaust gas A discharged from the boiler is introduced into the desulfurization tower main body 1 through the inlet duct 2 and discharged through the outlet duct 3. During this time, the absorbing liquid sent from the pump 5 is sprayed from the plurality of spray nozzles 4 into the desulfurization tower, and gas-liquid contact between the absorbing liquid and the exhaust gas A is performed. At this time, the absorbing liquid selectively absorbs SO 2 in the exhaust gas A and generates sulfurous acid. The absorbing droplets that have generated sulfurous acid fall on the liquid collecting plate 14 provided on the circulation tank 6. The absorbing liquid on the collecting plate 14 is collected and led to the bottom of the circulation tank 6 through the introduction pipe 15. Sulfurous acid is oxidized into sulfuric acid by the oxidizing air blown from the air blowing device 8 on the way. At the bottom of the introduction pipe 15, a dispersion pipe 17 for uniformly raising the absorption liquid.
Is attached. FIG. 6 shows an example of the structure.

【0010】図6はタンク側部断面図(図6(a))及
びタンク底部断面図(図6(b))であり、この分散管
17は循環タンク6の底部より上部に向けて吸収液が均
一に上昇するような構造を採用している。すなわち分散
管17は循環タンク6の底部に均一に配置されており、
導入管15より導かれた吸収液は分岐管16に入り、さ
らに分散管17に導かれる。分散管17には複数の分散
孔18が開けられており、この分散孔18より吸収液と
空気が均一にしかも激しく噴出し上昇流を形成する。流
動している石灰石層19内では硫酸と石灰石の反応によ
り石膏が生成する。
FIG. 6 is a sectional view of the tank side (FIG. 6 (a)) and a sectional view of the tank bottom (FIG. 6 (b)). Is adopted so as to rise uniformly. That is, the dispersion pipe 17 is uniformly arranged at the bottom of the circulation tank 6,
The absorption liquid guided from the introduction pipe 15 enters the branch pipe 16 and is further guided to the dispersion pipe 17. The dispersion pipe 17 is provided with a plurality of dispersion holes 18 through which the absorbing liquid and air are uniformly and violently ejected to form an upward flow. Gypsum is generated in the flowing limestone layer 19 by the reaction between sulfuric acid and limestone.

【0011】このようにして中和されてpHが回復した
吸収液は、循環タンク6の上部の出口20から吸収液抜
き出し管10を通って再びスプレーノズル4に送られ、
SO2を選択的に吸収する。吸収液の一部は脱水機13
に送られ、石膏Cが回収される。また、石灰石Dは石灰
石供給管12より循環タンク6内に供給される。
The absorbing solution neutralized in this way and having recovered the pH is sent to the spray nozzle 4 again through the absorbing solution extracting pipe 10 from the outlet 20 at the upper part of the circulation tank 6, and
Selectively absorbs SO 2. Part of the absorbing solution is dehydrated 13
And the gypsum C is collected. The limestone D is supplied from the limestone supply pipe 12 into the circulation tank 6.

【0012】本プロセスは、石灰石の微粉砕設備及び微
粉砕動力が不要であり、かつ生成した石膏の品質も高い
という特徴を有する。しかし、いずれの分散孔18から
も吸収液を均一に噴出するには、分岐管16や分散管1
7内部には抵抗体を設置する必要がある。抵抗体を設置
すると配管での圧力損失が高まり、余分なポンプ動力を
必要とするばかりでなく、ボイラ負荷や排ガス中の硫黄
酸化物濃度などの変化により湿式排煙脱硫装置の吸収液
循環量を変化させた際に、分岐管16や分散管17での
液流量が均一でなくなり、分散孔18より噴出する吸収
液量も不均一になることにより中和後の吸収液のpHが
所定の値より低くなるという問題があった。
This process is characterized in that limestone pulverizing equipment and power are not required, and the quality of the produced gypsum is high. However, in order to uniformly eject the absorbing liquid from any of the dispersion holes 18, the branch pipe 16 and the dispersion pipe 1 are required.
It is necessary to install a resistor inside 7. Installing a resistor increases the pressure loss in the piping, which not only requires extra pump power, but also reduces the amount of circulating absorbent in the wet flue gas desulfurization unit due to changes in boiler load and sulfur oxide concentration in exhaust gas. When changed, the liquid flow rate in the branch pipe 16 and the dispersion pipe 17 becomes non-uniform, and the amount of the absorbent ejected from the dispersion holes 18 becomes non-uniform, so that the pH of the neutralized absorbent becomes a predetermined value. There was a problem that it was lower.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】上述の本発明者らの発
明では余分なポンプ動力を必要とし、またボイラ負荷や
排ガス中の硫黄酸化物濃度などが変化した際、中和後の
吸収液のpHが所定の値より低くなるという問題があっ
た。本発明の課題は、上記問題点を解決し、経済的でか
つボイラ負荷や排ガス中の硫黄酸化物濃度などが変化し
た際でも高い脱硫性能を得ることができる脱硫装置を提
案することにある。
The above-mentioned invention requires an extra pump power, and when the boiler load or the sulfur oxide concentration in the exhaust gas changes, the absorption liquid after neutralization is changed. There was a problem that the pH was lower than a predetermined value. An object of the present invention is to solve the above problems and propose a desulfurization apparatus that is economical and can achieve high desulfurization performance even when the boiler load or the sulfur oxide concentration in exhaust gas changes.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記本発明の課題は、次
の構成によって達成される。すなわち、ボイラ等の燃焼
装置から排出される排ガスと吸収液を接触させることに
より排ガス中の硫黄酸化物を処理する湿式排煙脱硫装置
であって、硫黄酸化物の吸収によりpHが低下した吸収
液を中和する部位に固体脱硫剤を選択的にとどめ、硫黄
酸化物から生成した固体生成物や水などを該中和する部
位から選択的に排出する構造で、中和する部位が固体脱
硫剤粒子を吸収液中で流動させる機能を有する湿式排煙
脱硫装置において、吸収液を中和する部位に送る先端が
開口した吸収液分散管が、その長手方向が水平でない方
向に配置され、該分散管の上部に該分散管に吸収液を供
給する液貯め部を備えた湿式排煙脱硫装置である。
The object of the present invention is achieved by the following constitution. That is, a wet flue gas desulfurization device that treats sulfur oxides in exhaust gas by bringing exhaust gas discharged from a combustion device such as a boiler into contact with an absorbent, wherein the pH of the absorbent is reduced due to the absorption of the sulfur oxides. A structure in which a solid desulfurizing agent is selectively retained at a site where neutralization is performed, and a solid product or water generated from sulfur oxide is selectively discharged from the neutralizing site. In a wet flue gas desulfurization apparatus having a function of flowing particles in an absorbent, an absorbent dispersion pipe having an open end for sending to a site for neutralizing the absorbent is arranged in a direction in which the longitudinal direction is not horizontal, and the dispersion is performed. This is a wet type flue gas desulfurization apparatus provided with a liquid storage section at the upper part of a pipe for supplying an absorption liquid to the dispersion pipe.

【0015】本発明で用いる固体脱硫剤(石灰石など)
は、その重量平均粒径(以下、平均粒径と呼ぶ)が0.
5mm以上であることが好ましく、平均粒径が0.5m
m未満であると脱硫剤の石膏などの固体生成物と分離が
容易でなくなり、また粉砕後の石灰石などの固体脱硫剤
を排煙脱硫装置に搬送する過程で微粉化することがあ
る。より好ましくは固体脱硫剤の平均粒径は1.0mm
以上であることである。また、固体脱硫剤の平均粒径が
10mmを超えると排ガス中のSO2を吸収した吸収液
を中和する反応活性が低下し、また、排煙脱硫装置の中
和部に接続する固体脱硫剤供給管を摩耗させるおそれが
ある。したがって、本発明の固体脱硫剤は、その平均粒
径が0.5mm〜10mmであることが望ましい。な
お、本発明において、固体脱硫剤の中には粒径が0.5
mm未満の粒径のものも含まれていて良く、前記平均粒
径は一応の目安に過ぎず、厳密な粒径を意味するもので
はない。
The solid desulfurizing agent used in the present invention (eg, limestone)
Has a weight average particle size (hereinafter, referred to as an average particle size) of 0.1.
It is preferably at least 5 mm, and the average particle size is 0.5 m
If it is less than m, separation from a solid product such as gypsum as a desulfurizing agent becomes difficult, and the solid desulfurizing agent such as limestone after pulverization may be pulverized in a process of being conveyed to a flue gas desulfurization device. More preferably, the average particle size of the solid desulfurizing agent is 1.0 mm
That is all. When the average particle size of the solid desulfurizing agent exceeds 10 mm, the reaction activity of neutralizing the absorbing solution that has absorbed SO 2 in the exhaust gas decreases, and the solid desulfurizing agent connected to the neutralizing section of the flue gas desulfurization device The supply pipe may be worn. Therefore, the solid desulfurizing agent of the present invention preferably has an average particle size of 0.5 mm to 10 mm. In the present invention, the solid desulfurizing agent has a particle size of 0.5
Particles having a particle size of less than 1 mm may be included, and the average particle size is only a rough guide and does not mean an exact particle size.

【0016】本発明の固体脱硫剤としては石灰石が代表
的な例であるが、本発明でいう石灰石とは炭酸カルシウ
ムを主要成分とする堆積岩を指し、炭酸マグネシウムを
含有するものも本発明では石灰石というものとする。し
たがって、ドロマイト(主成分CaCO3・MgCO3
も本発明の石灰石に含まれる。また、例えば石灰石には
不純物が含有されているので、その不純物が脱硫反応性
に影響を与えるので、このような不純物は粉砕すること
により、反応性の高いCaCO3を固体表面に露出させ
ることが望ましい。しかし、脱硫反応性が高くても微粒
状の固体脱硫剤は石膏などの固体生成物中に混入するの
で、微粒子は分離除去する必要がある。粒径が大き過ぎ
ても固体脱硫剤供給部を損傷するおそれがあるので、固
体脱硫剤供給部にはフィルターまたはサイクロンを設け
て固体脱硫剤の分級をすることが望ましい。
Limestone is a typical example of the solid desulfurizing agent of the present invention. Limestone in the present invention refers to a sedimentary rock containing calcium carbonate as a main component, and those containing magnesium carbonate are also used in the present invention. It is assumed that. Therefore, dolomite (main component CaCO 3 · MgCO 3 )
Are also included in the limestone of the present invention. In addition, for example, since limestone contains impurities, the impurities affect the desulfurization reactivity, and such impurities can be pulverized to expose highly reactive CaCO 3 on the solid surface. desirable. However, even if the desulfurization reactivity is high, the fine particulate solid desulfurizing agent is mixed into a solid product such as gypsum, so that the fine particles need to be separated and removed. If the particle size is too large, the solid desulfurizing agent supply section may be damaged. Therefore, it is preferable to provide a filter or a cyclone in the solid desulfurizing agent supply section to classify the solid desulfurizing agent.

【0017】[0017]

【作用】本発明法に基づく脱硫装置での主な反応を下記
に示す。ここでは、固体脱硫剤として石灰石(CaCO
3として)を用いる例で説明する。吸収液(主成分:
水)が排ガス中のSO2を吸収してH2SO2を生じ、こ
れが空気により酸化されてH2SO4(希硫酸)となる。
2SO4は石灰石(CaCO3)により中和されて石膏
(CaSO4・2H2O)となる。 (吸収反応) H2O+SO2=H2SO3 (酸化反応) H2SO3+1/2O2=H2SO4 (中和反応) H2SO4+CaCO3+H2O=CaSO
4・2H2O+CO2
The main reactions in the desulfurizer based on the method of the present invention are shown below. Here, limestone (CaCO 2) is used as the solid desulfurizing agent.
An example using ( 3 ) will be described. Absorbent (main component:
(Water) absorbs SO 2 in the exhaust gas to produce H 2 SO 2 , which is oxidized by air to H 2 SO 4 (dilute sulfuric acid).
H 2 SO 4 is the limestone is neutralized by (CaCO 3) gypsum (CaSO 4 · 2H 2 O) . (Absorption reaction) H 2 O + SO 2 = H 2 SO 3 ( oxidation reaction) H 2 SO 3 + 1 / 2O 2 = H 2 SO 4 ( neutralization reaction) H 2 SO 4 + CaCO 3 + H 2 O = CaSO
4 · 2H 2 O + CO 2

【0018】図6に構造例を示したように、H2SO
4(希硫酸)を含んだ吸収液が分散管17中の分散孔1
8から噴出し、石灰石を流動化させながら上方向に流
れ、上記中和反応が起きて吸収液のpHが増加する。し
かし、1本の分散管17に複数の分散孔18を設置した
だけでは分散孔18から均一に液は噴出しない。均一に
吸収液を噴出させるには図7に示すように分散管17を
先端にいくほど細くしなければならない。これは、下記
に示すベルヌーイの式でp(圧力)及びz(基準水面か
らの高さ)が一定ならv(流速)も一定でなければなら
ないことからも明らかである。 p/γ+v2/2g+z=H(定数) ただし、γ:流体の比重 g:重力加速度
As shown in FIG. 6, an example of the structure of H 2 SO
4 The absorption liquid containing (dilute sulfuric acid)
8, the limestone flows upward while fluidizing the limestone, and the neutralization reaction occurs to increase the pH of the absorbing solution. However, simply disposing a plurality of dispersion holes 18 in one dispersion pipe 17 does not cause the liquid to be uniformly ejected from the dispersion holes 18. In order to uniformly eject the absorbing liquid, the dispersion pipe 17 must be made thinner toward the tip as shown in FIG. This is apparent from the Bernoulli equation shown below that if p (pressure) and z (height from the reference water surface) are constant, v (flow velocity) must also be constant. p / γ + v 2 / 2g + z = H (constant) where γ: specific gravity of fluid g: gravitational acceleration

【0019】このため、分散孔18から均一に液は噴出
させるためには余分なポンプ動力を必要とする。また、
ボイラ負荷や排ガス中の硫黄酸化物濃度などが変化して
吸収液循環量が変わると分散孔18から噴出する液流量
が不均一になりやすい。分散孔18から噴出する液流量
が不均一になると、ある部分の石灰石層は流動しないの
で、中和後の吸収液全体のpHは分散孔18から均一に
噴出する場合に比べて低くなる。
For this reason, extra pump power is required to uniformly eject the liquid from the dispersion holes 18. Also,
If the boiler load or the sulfur oxide concentration in the exhaust gas changes to change the circulating amount of the absorbing liquid, the flow rate of the liquid ejected from the dispersion holes 18 tends to be uneven. When the flow rate of the liquid ejected from the dispersion holes 18 becomes non-uniform, a certain portion of the limestone layer does not flow, so that the pH of the entire absorbent after neutralization is lower than that when the liquid is ejected uniformly from the dispersion holes 18.

【0020】これに対して、図1及び図2の実施例に示
す本発明の中和槽ではその長手方向がほぼ鉛直方向に設
置された分散管17の先端に分散孔18があり、分散管
17上部に該管17に連結された液貯め部22が設置さ
れているため、分散孔18にかかる圧力は中和槽の液面
と液貯め部22の液面の差で決まり、その圧力は、いず
れの分散孔18でも等しくなる。したがって、本発明の
分散管17は図7に示した分散管17のように絞りを設
置する必要もないので、余分なポンプ動力を必要とせ
ず、また、分散管17の内径を等しくすれば分散孔18
から排出される液流量は均等であるため中和後のpH
(脱硫性能)が高くなる。
On the other hand, in the neutralization tank of the present invention shown in the embodiment of FIG. 1 and FIG. 2, a dispersion hole 18 is provided at the tip of a dispersion tube 17 whose longitudinal direction is installed substantially vertically, and Since the liquid storage part 22 connected to the pipe 17 is provided at the upper part of the pipe 17, the pressure applied to the dispersion hole 18 is determined by the difference between the liquid level of the neutralization tank and the liquid level of the liquid storage part 22, and the pressure is , The dispersion holes 18 are equal. Therefore, the dispersion tube 17 of the present invention does not need to be provided with a throttle unlike the dispersion tube 17 shown in FIG. 7, so that an extra pump power is not required and the dispersion can be performed by making the inside diameters of the dispersion tubes 17 equal. Hole 18
PH after neutralization because the flow rate of liquid discharged from
(Desulfurization performance) is increased.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】本発明は、下記の実施例によっ
て、さらに詳細に説明されるが、下記の例で制限される
ものではない。 実施例1 本発明による実施例を図1に示す。図6に示した本発明
者らによる先願の発明法に基づく脱硫塔と同様に図1に
示す本発明による脱硫塔は塔本体1、入口ダクト2、出
口ダクト3、スプレーノズル4、吸収液ポンプ5、循環
タンク6、撹拌機7、空気吹き込み装置8、ミストエリ
ミネータ9等から構成されるが、本実施例では、さら
に、循環タンク6内には石灰石層19が設けられ、該石
灰石層19を上下方向に貫通するように吸収液の分散管
17が配置されていて、その上部に液貯め部22を設け
られている。また、循環吸収液のpHはpH計21で測
定される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but is not limited to the following examples. Embodiment 1 An embodiment according to the present invention is shown in FIG. The desulfurization tower according to the present invention shown in FIG. 1 has a tower main body 1, an inlet duct 2, an outlet duct 3, a spray nozzle 4, an absorbing liquid, similarly to the desulfurization tower based on the invention method of the prior application by the present inventors shown in FIG. It is composed of a pump 5, a circulation tank 6, a stirrer 7, an air blowing device 8, a mist eliminator 9, and the like. In this embodiment, a limestone layer 19 is further provided in the circulation tank 6, and the limestone layer 19 is provided. Is disposed in such a manner as to penetrate the liquid in the vertical direction, and a liquid storage part 22 is provided on the upper part thereof. The pH of the circulating absorbent is measured by the pH meter 21.

【0022】ボイラから排出される排ガスAは、入口ダ
クト2より脱硫塔本体1に導入され、出口ダクト3より
排出される。この間、脱硫塔にはポンプ5から送られる
吸収液が複数のスプレーノズル4から噴霧され、吸収液
と排ガスAの気液接触が行われる。このとき吸収液は排
ガスA中のSO2を選択的に吸収し、亜硫酸を生成す
る。亜硫酸を生成した吸収液滴は、循環タンク6上に設
置された液貯め部22上に落ち、空気吹き込み装置8か
ら吹き込まれた酸化用空気により亜硫酸は酸化とれて硫
酸となる。液貯め部22内の硫酸を含む吸収液は分散管
17を通って石灰石層19の底部へ導かれる。
Exhaust gas A discharged from the boiler is introduced into the desulfurization tower main body 1 from the inlet duct 2 and discharged from the outlet duct 3. During this time, the absorbing liquid sent from the pump 5 is sprayed from the plurality of spray nozzles 4 into the desulfurization tower, and gas-liquid contact between the absorbing liquid and the exhaust gas A is performed. At this time, the absorbing liquid selectively absorbs SO 2 in the exhaust gas A and generates sulfurous acid. The absorbing droplets that have generated sulfurous acid fall on the liquid storage part 22 installed on the circulation tank 6, and the sulfurous acid is oxidized by the oxidizing air blown from the air blowing device 8 to become sulfuric acid. The absorption liquid containing sulfuric acid in the liquid storage section 22 is guided to the bottom of the limestone layer 19 through the dispersion pipe 17.

【0023】分散管17の先端には分散孔18が開けら
れており、この分散孔18より吸収液と空気が均一にし
かも激しく噴出し、上昇流を形成する。流動している石
灰石層19内では硫酸と石灰石の反応により石膏が生成
する。
A dispersion hole 18 is formed at the tip of the dispersion pipe 17, and the absorbing liquid and air are uniformly and vigorously jetted from the dispersion hole 18 to form an upward flow. Gypsum is generated in the flowing limestone layer 19 by the reaction between sulfuric acid and limestone.

【0024】こうして中和されてpHが回復した吸収液
は、循環タンク6の上部の出口20から吸収液抜き出し
管10を通って再びスプレーノズル4に送られ、SO2
を選択的に吸収する。吸収液の一部は脱水機13に送ら
れ、石膏Cが回収される。また、石灰石Dは石灰石供給
管12より循環タンク6内に供給される。
The neutralized absorption liquid whose pH has been restored in this way is sent from the upper outlet 20 of the circulation tank 6 to the spray nozzle 4 again through the absorption liquid extraction pipe 10 and the SO 2
Is selectively absorbed. Part of the absorbing liquid is sent to the dehydrator 13, and the gypsum C is collected. The limestone D is supplied from the limestone supply pipe 12 into the circulation tank 6.

【0025】図2には中和部の拡大図を示す。図2
(a)は側面から見た拡大断面図であり、図2(b)は
図2(a)のX−X矢視図である。流動している石灰石
層19内では硫酸と石灰石の反応により石膏が生成する
が、石灰石粒子に比較して石膏粒子が少ないため、石膏
粒子や水のみ上昇流により循環タンク6の上部の出口2
0から循環タンク6外に排出し、石灰石が選択的に循環
タンク6内にとどまる。
FIG. 2 is an enlarged view of the neutralizing section. FIG.
FIG. 2A is an enlarged cross-sectional view as viewed from the side, and FIG. 2B is a view taken along the line XX of FIG. 2A. In the flowing limestone layer 19, gypsum is generated by the reaction between sulfuric acid and limestone. However, since gypsum particles are less than limestone particles, only the gypsum particles or water are used to ascend and the outlet 2 at the top of the circulation tank 6 is raised.
From 0, the limestone is discharged to the outside of the circulation tank 6, and the limestone selectively stays in the circulation tank 6.

【0026】本実施例に基づく装置により平均径1mm
の石灰石を用いて脱硫試験を行った。但し、脱硫塔入口
での排ガスA中のSO2濃度は1000ppmである。
図3の曲線(a)に本実施例のL/G(吸収液と排ガス
との比率)と脱硫率の関係を示す。
The average diameter is 1 mm by the apparatus according to this embodiment.
A limestone was used for a desulfurization test. However, the SO 2 concentration in the exhaust gas A at the inlet of the desulfurization tower is 1000 ppm.
The curve (a) in FIG. 3 shows the relationship between L / G (the ratio between the absorbing solution and the exhaust gas) and the desulfurization rate in this example.

【0027】比較例1 実施例1と同じ条件で図5に示した装置を用いて脱硫性
能を調べた。その結果を図3の曲線(b)に示す。実施
例1と比較してL/Gが低下した時の脱硫率の低下が大
きい。これは、L/G(ガス量は一定なので液量)が低
下すると分散孔18から噴出する吸収液流量が不均一に
なるためと推定される。
Comparative Example 1 The desulfurization performance was examined using the apparatus shown in FIG. 5 under the same conditions as in Example 1. The result is shown in a curve (b) of FIG. Compared with Example 1, the decrease in the desulfurization rate when L / G decreased was large. This is presumably because the flow rate of the absorbing liquid ejected from the dispersion holes 18 becomes non-uniform when L / G (the liquid amount is constant because the gas amount is constant).

【0028】上記実施例1では石灰石と石膏の粒径の差
による沈降速度の差を利用して中和装置内部に石灰石を
選択的にとどめているが、他の方法、例えばフルイや慣
性力の差を利用した方法で石灰石と石膏を分離すること
も可能である。
In the first embodiment, the limestone is selectively retained inside the neutralization device by utilizing the difference in the sedimentation speed due to the difference in the particle diameter between limestone and gypsum. However, other methods, such as sieving and inertia force, are used. It is also possible to separate limestone and gypsum by a method using the difference.

【0029】また、上記実施例1は脱硫塔の下部から排
ガスを導入し、上部から排出する構造でかつスプレで吸
収液を排ガス中に噴霧する脱硫塔についての実施例であ
るが、本発明法は排ガスの流れ方向や排ガスと吸収液の
接触方式(濡れ壁式吸収装置等)に関係なく有効であ
る。
The first embodiment is directed to a desulfurization tower having a structure in which exhaust gas is introduced from the lower part of the desulfurization tower and discharged from the upper part, and in which the absorbent is sprayed into the exhaust gas by spraying. Is effective irrespective of the flow direction of the exhaust gas or the contact system between the exhaust gas and the absorbing liquid (such as a wet wall type absorption device).

【0030】実施例2 上記実施例1では脱硫塔内部に中和部を設置した装置構
造であるが、図4に示すように、塔本体とは別に中和タ
ンク(循環タンク6−2)を設置し、循環タンク6−1
とは連結管24で接続することも可能である。
Embodiment 2 In the above-mentioned embodiment 1, the apparatus structure has a neutralization section installed inside the desulfurization tower. As shown in FIG. 4, a neutralization tank (circulation tank 6-2) is provided separately from the tower body. Installed, circulation tank 6-1
Can also be connected with the connecting pipe 24.

【0031】図4に示す本実施例の脱硫塔は塔本体1、
入口ダクト2、出口ダクト3、スプレーノズル4、吸収
液ポンプ5、循環タンク6−1、撹拌機7、空気吹き込
み装置8、ミストエリミネータ9等から構成されるが、
本実施例では、循環タンク6は塔本体1の下部に設けら
れた循環タンク6−1と該循環タンク6−1とは配管2
4で接続される石灰石層19を有する循環タンク6−2
からなる。
The desulfurization tower of this embodiment shown in FIG.
It is composed of an inlet duct 2, an outlet duct 3, a spray nozzle 4, an absorbent pump 5, a circulation tank 6-1, a stirrer 7, an air blowing device 8, a mist eliminator 9, and the like.
In the present embodiment, the circulation tank 6 is formed by a circulation tank 6-1 provided at a lower portion of the tower main body 1 and the circulation tank 6-1.
Circulation tank 6-2 with limestone layer 19 connected by 4
Consists of

【0032】そして、循環タンク6−2内には石灰石層
19が設けられ、該石灰石層19を上下方向に貫通する
ように吸収液の分散管17が配置されていて、循環タン
ク6−2内で吸収液は中和される。さらに循環タンク6
−2の上部に液貯め部22を設けられている。分散管1
7により液貯め部22内の硫酸を含む吸収液は分散管1
7を通って石灰石層19の底部へ導かれる。
A limestone layer 19 is provided in the circulation tank 6-2, and a dispersion pipe 17 for absorbing liquid is disposed so as to penetrate the limestone layer 19 in the vertical direction. The solution is neutralized. Further circulation tank 6
The liquid storage part 22 is provided in the upper part of -2. Dispersion tube 1
The absorption liquid containing sulfuric acid in the liquid storage unit 22 is dispersed by the dispersion tube 1.
It is led through 7 to the bottom of the limestone layer 19.

【0033】分散管17の先端には分散孔18(図2参
照)が開けられており、この分散孔18より吸収液と空
気が均一にしかも激しく噴出し、上昇流を形成する。流
動している石灰石層19内では硫酸と石灰石の反応によ
り石膏が生成する。また吸収液ポンプ5は循環タンク6
−2に吸収液抜き出し管10を介して接続されている。
また石灰石Dは石灰石供給管12より循環タンク6−2
内に供給される。
A dispersion hole 18 (see FIG. 2) is formed at the tip of the dispersion pipe 17, and the absorbing liquid and air are jetted uniformly and vigorously from the dispersion hole 18 to form an upward flow. Gypsum is generated in the flowing limestone layer 19 by the reaction between sulfuric acid and limestone. The absorption liquid pump 5 is a circulation tank 6
-2 is connected via an absorption liquid extraction pipe 10
The limestone D is supplied from the limestone supply pipe 12 to the circulation tank 6-2.
Supplied within.

【0034】循環タンク6−2内で中和されてpHが回
復した吸収液は、循環タンク6の上部の出口20から吸
収液抜き出し管10を通って再びスプレーノズル4に送
られ、SO2を選択的に吸収する。吸収液の一部は脱水
機13に送られ、石膏Cが回収される。
The absorbent which has been neutralized in the circulation tank 6-2 and has recovered its pH is sent from the upper outlet 20 of the circulation tank 6 to the spray nozzle 4 again through the absorbent extraction pipe 10 to remove SO 2 . Selectively absorb. Part of the absorbing liquid is sent to the dehydrator 13, and the gypsum C is collected.

【0035】ボイラから排出される排ガスAの本実施例
の脱硫塔内での処理手順は実施例1と同様であるが、循
環タンク6−2が塔本体1とは別に設置されているの
で、その補修、メンテナンスなどが容易になる。
The procedure for treating the exhaust gas A discharged from the boiler in the desulfurization tower of this embodiment is the same as that of the first embodiment, but the circulation tank 6-2 is installed separately from the tower main body 1. Repair and maintenance are easy.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明によれば、吸収液の循環量が変化
した際にも脱硫性能の低下が小さく、より少ないポンプ
動力で高い脱硫性能が得られる。
According to the present invention, even when the circulation amount of the absorbent changes, the decrease in desulfurization performance is small, and high desulfurization performance can be obtained with less pump power.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明になる実施例の1塔型湿式排煙脱硫塔
である。
FIG. 1 is a one-column wet-type flue gas desulfurization column of an embodiment according to the present invention.

【図2】 図1の1塔型湿式排煙脱硫塔の中和部の詳細
図である。
FIG. 2 is a detailed view of a neutralization section of the single-column wet flue gas desulfurization tower of FIG.

【図3】 本発明の実施例1と比較例1の脱硫法に関す
る実験データである。
FIG. 3 shows experimental data relating to desulfurization methods of Example 1 of the present invention and Comparative Example 1.

【図4】 本発明になる他の実施例の1塔型湿式排煙脱
硫塔である。
FIG. 4 is a one-column wet flue gas desulfurization tower according to another embodiment of the present invention.

【図5】 従来技術における1塔型湿式排煙脱硫塔であ
る。
FIG. 5 is a conventional single-column wet-type flue gas desulfurization tower.

【図6】 従来技術における吸収液を中和する部位の構
造図及び吸収液分散管の構造図である。
FIG. 6 is a structural view of a portion for neutralizing an absorbing liquid and a structural view of an absorbing liquid dispersion pipe in a conventional technique.

【図7】 従来技術における吸収液を中和する部位の構
造図及び吸収液分散管の構造図である。
FIG. 7 is a structural view of a portion for neutralizing an absorbing liquid and a structural view of an absorbing liquid dispersion pipe in the related art.

【図8】 従来技術における1塔型湿式排煙脱硫塔であ
る。
FIG. 8 shows a single-column wet-type flue gas desulfurization tower according to the prior art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 塔本体 2 入口ダクト 3 出口ダクト 4 スプレーノ
ズル 5 吸収液ポンプ 6 循環タンク 7 撹拌機 8 空気吹き込
み装置 9 ミストエリミネータ 10 吸収液抜
き出し管 12 石灰石供給管 13 脱水機 17 分散管 18 分散孔 19 石灰石層 20 循環タン
ク上部出口 22 液貯め部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tower main body 2 Inlet duct 3 Outlet duct 4 Spray nozzle 5 Absorbent pump 6 Circulation tank 7 Stirrer 8 Air blowing device 9 Mist eliminator 10 Absorbent extraction pipe 12 Limestone supply pipe 13 Dehydrator 17 Dispersion pipe 18 Dispersion hole 19 Limestone layer 20 Circulation tank upper outlet 22 Liquid reservoir

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野沢 滋 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日立 株式会社呉工場内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Shigeru Nozawa 6-9 Takaracho, Kure-shi, Hiroshima Babcock-Hitachi Kure Factory

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ボイラ等の燃焼装置から排出される排ガ
スと吸収液を接触させることにより排ガス中の硫黄酸化
物を処理する湿式排煙脱硫装置であって、硫黄酸化物の
吸収によりpHが低下した吸収液を中和する部位に固体
脱硫剤を選択的にとどめ、硫黄酸化物から生成した固体
生成物や水などを該中和する部位から選択的に排出する
構造で、中和する部位が固体脱硫剤粒子を吸収液中で流
動させる機能を有する湿式排煙脱硫装置において、 吸収液を中和する部位に送る先端が開口した吸収液分散
管が、その長手方向が水平でない方向に配置され、該分
散管の上方に該分散管に吸収液を供給する液貯め部を備
えたことを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
1. A wet flue gas desulfurization unit for treating sulfur oxides in exhaust gas by bringing exhaust gas discharged from a combustion device such as a boiler into contact with an absorbent, wherein the pH is lowered by the absorption of the sulfur oxides. The structure in which the solid desulfurizing agent is selectively retained at the site where the absorbed liquid is neutralized, and the solid product or water generated from the sulfur oxide is selectively discharged from the site where the neutralization is performed. In a wet flue gas desulfurization device having a function of flowing solid desulfurization agent particles in an absorption liquid, an absorption liquid dispersion pipe having an open end for sending to a site for neutralizing the absorption liquid is arranged in a direction in which the longitudinal direction is not horizontal. And a liquid storage unit for supplying an absorbing liquid to the dispersion tube above the dispersion tube.
【請求項2】 吸収液を中和する部位に送る分散管は、
その長手方向にわたり同じ径を有することを特徴とする
請求項1記載の湿式排煙脱硫装置。
2. A dispersing tube for sending an absorbing solution to a site for neutralizing the absorbing solution,
2. The wet flue gas desulfurization apparatus according to claim 1, wherein the apparatus has the same diameter in the longitudinal direction.
【請求項3】 固体脱硫剤の平均径が0.5mm以上で
あることを特徴とする請求項1または2記載の湿式排煙
脱硫装置。
3. The wet flue gas desulfurization apparatus according to claim 1, wherein an average diameter of the solid desulfurization agent is 0.5 mm or more.
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