JPH11290646A - 湿式排煙脱硫方法と装置 - Google Patents
湿式排煙脱硫方法と装置Info
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- JPH11290646A JPH11290646A JP10095036A JP9503698A JPH11290646A JP H11290646 A JPH11290646 A JP H11290646A JP 10095036 A JP10095036 A JP 10095036A JP 9503698 A JP9503698 A JP 9503698A JP H11290646 A JPH11290646 A JP H11290646A
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- limestone
- absorbing
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ボイラ負荷や排ガス中の硫黄酸化物濃度など
が変化した際でも経済的に運転できる排煙脱硫方法と装
置を提供すること。 【解決手段】 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ＳＯ2を
処理し、ＳＯ2の吸収によりｐＨが低下した吸収液を中
和部（石灰石層１９）に集め、中和部に存在する粒状の
石灰石で中和する。中和部で中和された吸収液に、中和
前の排ガス中のＳＯ2を吸収してｐＨが低下した吸収液
を所定の割合で混合することにより、脱硫塔で排ガスと
接触させるための吸収液のｐＨを所定の値に迅速に調整
することができる。例えば吸収液のｐＨを低くするに
は、中和前の吸収液の割合を増加させればよい。このた
め、短時間で吸収液のｐＨが調整可能となる。
が変化した際でも経済的に運転できる排煙脱硫方法と装
置を提供すること。 【解決手段】 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ＳＯ2を
処理し、ＳＯ2の吸収によりｐＨが低下した吸収液を中
和部（石灰石層１９）に集め、中和部に存在する粒状の
石灰石で中和する。中和部で中和された吸収液に、中和
前の排ガス中のＳＯ2を吸収してｐＨが低下した吸収液
を所定の割合で混合することにより、脱硫塔で排ガスと
接触させるための吸収液のｐＨを所定の値に迅速に調整
することができる。例えば吸収液のｐＨを低くするに
は、中和前の吸収液の割合を増加させればよい。このた
め、短時間で吸収液のｐＨが調整可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、湿式排煙脱硫方法
と装置に係わり、特に脱硫性能が高く、かつ、石灰石の
粉砕動力が低減でき、経済的に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脱硫方法と装置に
関するものである。
と装置に係わり、特に脱硫性能が高く、かつ、石灰石の
粉砕動力が低減でき、経済的に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脱硫方法と装置に
関するものである。
【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。
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。
【０００３】上記排煙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、吸収剤として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。
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、吸収剤として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。
【０００４】このカルシウム化合物を吸収剤として用い
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。
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。
【０００５】図５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内に設置
される。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に溜まり、撹拌機７
によって撹拌されながら、空気吹きこみ装置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
され石膏Ｃ（粒径１０〜５０μｍ）を生成する。
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内に設置
される。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に溜まり、撹拌機７
によって撹拌されながら、空気吹きこみ装置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
され石膏Ｃ（粒径１０〜５０μｍ）を生成する。
【０００６】粉砕され、通常１０μｍ程度の粒径を有す
る石灰石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。石灰石及び石膏が共有
するタンク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。
る石灰石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。石灰石及び石膏が共有
するタンク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。
【０００７】しかし、図５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、下記のような問題があ
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に吸収液中
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。
した石灰石が用いられており、下記のような問題があ
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に吸収液中
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。
【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以上の石灰石を中和部に入
れておき使用することで、生成した粒径（１０〜５０μ
ｍ）の小さい石膏と前記粒径の大きい石灰石を特別の分
離装置を用いることなく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（国
際公開番号ＷＯ９５／３１２７２号、国際公開番号ＷＯ
９５／３１２７３号）。
努力し、平均粒径０．５ｍｍ以上の石灰石を中和部に入
れておき使用することで、生成した粒径（１０〜５０μ
ｍ）の小さい石膏と前記粒径の大きい石灰石を特別の分
離装置を用いることなく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（国
際公開番号ＷＯ９５／３１２７２号、国際公開番号ＷＯ
９５／３１２７３号）。
【０００９】このプロセスの装置フローの一例を図３と
図４に示す。図３に示す脱硫塔は図５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、空気吹きこみ装置８、ミストエリミネー
タ９等から構成されるが、本発明による実施の形態で
は、さらに落下し吸収液を集めて循環タンク６下部の石
灰石粒子の層の底から上部へ流れを形成させ、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４参照）及び分散管１７を有する。
図４に示す。図３に示す脱硫塔は図５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、空気吹きこみ装置８、ミストエリミネー
タ９等から構成されるが、本発明による実施の形態で
は、さらに落下し吸収液を集めて循環タンク６下部の石
灰石粒子の層の底から上部へ流れを形成させ、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４参照）及び分散管１７を有する。
【００１０】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の底部へ導
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
が取付けられている。その構造の一例を図４に示す。
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の底部へ導
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
が取付けられている。その構造の一例を図４に示す。
【００１１】図４（ａ）は循環タンク６の側部断面図で
あり、図４（ｂ）は循環タンク６の底部断面から見た図
であり、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である。すなわ
ち、分散管１７はタンク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があけられており、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た上昇流を形成す
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。
あり、図４（ｂ）は循環タンク６の底部断面から見た図
であり、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である。すなわ
ち、分散管１７はタンク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があけられており、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た上昇流を形成す
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。
【００１２】この時、０．５ｍｍ以上の平均粒径を有す
る石灰石は、循環タンク６内に選択的に留まり、１０〜
５０μｍの粒径の石膏を含む水を主成分とする中和され
てｐＨが回復した吸収液は、循環タンク６上部の出口２
０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、石膏が回収される。また、新
しい０．５ｍｍ以上の平均粒径を有する石灰石は、石灰
石供給管１２より循環タンク６内に配給される。
る石灰石は、循環タンク６内に選択的に留まり、１０〜
５０μｍの粒径の石膏を含む水を主成分とする中和され
てｐＨが回復した吸収液は、循環タンク６上部の出口２
０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、石膏が回収される。また、新
しい０．５ｍｍ以上の平均粒径を有する石灰石は、石灰
石供給管１２より循環タンク６内に配給される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上記した脱硫プロセス
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、ボイラ負荷や燃料中のＳ（硫黄）分が短時間の
内に低下した場合に脱硫装置の出口の排ガス中のＳＯ2
濃度（以後、単に出口ＳＯ2濃度ということがある。）
を一定に維持するために吸収液ｐＨを低くするのが困難
である。中和後の吸収液のｐＨを高くするには図３に示
す流動している石灰石層１９内への石灰石Ｄの供給量を
増加させればよいが、ｐＨを短時間で低くするには石灰
石Ｄの供給を停止しても不可能である。なぜなら、石灰
石層１９内の石灰石量が減少するには、ある程度の時間
を必要とするからである。吸収液ｐＨを短時間で低下さ
せる方法として、石灰石層１９内の石灰石Ｄの一部を抜
き出す方法が考えられるが、流動している石灰石Ｄを均
一に抜き出すのは容易でなく、また抜き出した石灰石Ｄ
を再度利用するために貯めておく場所も必要である。
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、ボイラ負荷や燃料中のＳ（硫黄）分が短時間の
内に低下した場合に脱硫装置の出口の排ガス中のＳＯ2
濃度（以後、単に出口ＳＯ2濃度ということがある。）
を一定に維持するために吸収液ｐＨを低くするのが困難
である。中和後の吸収液のｐＨを高くするには図３に示
す流動している石灰石層１９内への石灰石Ｄの供給量を
増加させればよいが、ｐＨを短時間で低くするには石灰
石Ｄの供給を停止しても不可能である。なぜなら、石灰
石層１９内の石灰石量が減少するには、ある程度の時間
を必要とするからである。吸収液ｐＨを短時間で低下さ
せる方法として、石灰石層１９内の石灰石Ｄの一部を抜
き出す方法が考えられるが、流動している石灰石Ｄを均
一に抜き出すのは容易でなく、また抜き出した石灰石Ｄ
を再度利用するために貯めておく場所も必要である。
【００１４】短時間内に吸収液ｐＨを減少できない場
合、出口ＳＯ2濃度が必要以上に低くなることがある。
例えば、出口ＳＯ2濃度の規制値が５０ｐｐｍであるの
に吸収液のｐＨが高いために出口ＳＯ2濃度が２０ｐｐ
ｍである場合、その差の３０ｐｐｍ分の石灰石が無駄に
消費されることになる。このように、中和後の吸収液の
ｐＨを短時間で増減させることができないために、不必
要な石灰石を消費するという問題点があった。
合、出口ＳＯ2濃度が必要以上に低くなることがある。
例えば、出口ＳＯ2濃度の規制値が５０ｐｐｍであるの
に吸収液のｐＨが高いために出口ＳＯ2濃度が２０ｐｐ
ｍである場合、その差の３０ｐｐｍ分の石灰石が無駄に
消費されることになる。このように、中和後の吸収液の
ｐＨを短時間で増減させることができないために、不必
要な石灰石を消費するという問題点があった。
【００１５】本発明の課題は、上記問題点を解決し、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
でも経済的に運転できる粒状の固体脱硫剤を用いる排煙
脱硫方法と装置を提供することにある。
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
でも経済的に運転できる粒状の固体脱硫剤を用いる排煙
脱硫方法と装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、固
体脱硫剤（粒状の石灰石）層内の石灰石で中和される前
後の吸収液を所定の割合で混合し、排ガスと接触する吸
収液のｐＨを所定の値に調整することにより達成され
る。
体脱硫剤（粒状の石灰石）層内の石灰石で中和される前
後の吸収液を所定の割合で混合し、排ガスと接触する吸
収液のｐＨを所定の値に調整することにより達成され
る。
【００１７】すなわち、本発明は次の構成からなる。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し、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
した生成物を含む水を該中和する部位から選択的に排出
し、該水は排ガスと接触させるための吸収液として用い
る湿式排煙脱硫方法において、固体脱硫剤で中和した吸
収液に硫黄酸化物の吸収によりｐＨが低下した吸収液を
混合することにより排ガスと接触する吸収液のｐＨを調
整する機能を有する湿式排煙脱硫方法、または、ボイラ
等の燃焼装置から排出される排ガスを導入して、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
る脱硫塔と、該脱硫塔で硫黄酸化物を吸収してｐＨが低
下した吸収液の回収部と、該回収部からの吸収液を中和
するための固体脱硫剤を選択的にとどめ、また硫黄酸化
物から生成した生成物を含む水を出口から選択的に排出
する構造を有する中和部と、該中和部から排出した前記
水を脱硫塔の吸収液として使用するための吸収液循環系
と、回収部と中和部出口とを直接接続する吸収液連絡流
路と、該吸収液連絡流路内の吸収液流量を調整する液流
量調整手段と、排ガスと接触する吸収液のｐＨを測定す
るｐＨ測定手段と、ｐＨ測定手段の測定値に基づき液流
量調整手段の調整をする制御装置とを備えた湿式排煙脱
硫装置である。ここで、固体脱硫剤は例えば平均径０．
５ｍｍ以上である石灰石であり、反応生成物が石膏であ
る。
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し、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
した生成物を含む水を該中和する部位から選択的に排出
し、該水は排ガスと接触させるための吸収液として用い
る湿式排煙脱硫方法において、固体脱硫剤で中和した吸
収液に硫黄酸化物の吸収によりｐＨが低下した吸収液を
混合することにより排ガスと接触する吸収液のｐＨを調
整する機能を有する湿式排煙脱硫方法、または、ボイラ
等の燃焼装置から排出される排ガスを導入して、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
る脱硫塔と、該脱硫塔で硫黄酸化物を吸収してｐＨが低
下した吸収液の回収部と、該回収部からの吸収液を中和
するための固体脱硫剤を選択的にとどめ、また硫黄酸化
物から生成した生成物を含む水を出口から選択的に排出
する構造を有する中和部と、該中和部から排出した前記
水を脱硫塔の吸収液として使用するための吸収液循環系
と、回収部と中和部出口とを直接接続する吸収液連絡流
路と、該吸収液連絡流路内の吸収液流量を調整する液流
量調整手段と、排ガスと接触する吸収液のｐＨを測定す
るｐＨ測定手段と、ｐＨ測定手段の測定値に基づき液流
量調整手段の調整をする制御装置とを備えた湿式排煙脱
硫装置である。ここで、固体脱硫剤は例えば平均径０．
５ｍｍ以上である石灰石であり、反応生成物が石膏であ
る。
【００１８】
【作用】本発明に基づく脱硫装置での主な反応を以下に
示す。吸収液（主成分：水）が排ガス中のＳＯ2を吸収
してＨ2ＳＯ3を生じ、これが空気により酸化されてＨ2
ＳＯ4（希硫酸）となる。硫酸は解離して水素イオン
（Ｈ+）を放出するので吸収液のｐＨは低下する。Ｈ2Ｓ
Ｏ4は石灰石（ＣaＣＯ3）により中和されて石膏（ＣaＳ
Ｏ4・２Ｈ2Ｏ）となり、吸収液のｐＨも所定の値に回復
する。中和後の吸収液のｐＨの値は中和部位内の石灰石
量や石灰石の粒径分布によって決まる。例えば粒径が一
定の場合、中和部位内の石灰石量が多いほど中和後のｐ
Ｈも高くなる。しかし、石灰石量でｐＨを調整するため
には中和槽内の石灰石量を短時間の内に変化させる必要
がある。
示す。吸収液（主成分：水）が排ガス中のＳＯ2を吸収
してＨ2ＳＯ3を生じ、これが空気により酸化されてＨ2
ＳＯ4（希硫酸）となる。硫酸は解離して水素イオン
（Ｈ+）を放出するので吸収液のｐＨは低下する。Ｈ2Ｓ
Ｏ4は石灰石（ＣaＣＯ3）により中和されて石膏（ＣaＳ
Ｏ4・２Ｈ2Ｏ）となり、吸収液のｐＨも所定の値に回復
する。中和後の吸収液のｐＨの値は中和部位内の石灰石
量や石灰石の粒径分布によって決まる。例えば粒径が一
定の場合、中和部位内の石灰石量が多いほど中和後のｐ
Ｈも高くなる。しかし、石灰石量でｐＨを調整するため
には中和槽内の石灰石量を短時間の内に変化させる必要
がある。
【００１９】本発明によれば、石灰石で中和される前後
の吸収液を所定の割合で混合することにより、吸収液の
ｐＨを所定の値に調整する。例えば吸収液のｐＨを低く
するには、中和前の吸収液の割合を増加させればよい。
このため、短時間で吸収液のｐＨが調整可能となる。 （吸収反応）Ｈ2Ｏ＋ＳＯ2＝Ｈ2ＳＯ3 （酸化反応）Ｈ2ＳＯ3＋１／２Ｏ2＝Ｈ2ＳＯ4＝２Ｈ+＋
ＳＯ4 2- （中和反応）Ｈ2ＳＯ4＋ＣaＣＯ3＋Ｈ2Ｏ＝ＣaＳＯ4・
２Ｈ2Ｏ＋ＣＯ２
の吸収液を所定の割合で混合することにより、吸収液の
ｐＨを所定の値に調整する。例えば吸収液のｐＨを低く
するには、中和前の吸収液の割合を増加させればよい。
このため、短時間で吸収液のｐＨが調整可能となる。 （吸収反応）Ｈ2Ｏ＋ＳＯ2＝Ｈ2ＳＯ3 （酸化反応）Ｈ2ＳＯ3＋１／２Ｏ2＝Ｈ2ＳＯ4＝２Ｈ+＋
ＳＯ4 2- （中和反応）Ｈ2ＳＯ4＋ＣaＣＯ3＋Ｈ2Ｏ＝ＣaＳＯ4・
２Ｈ2Ｏ＋ＣＯ２
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明は下記の実施の形態によっ
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。本発明による実施の形態を図１に示す。図
３に示した本発明者による先の特許出願発明に基づく脱
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、空気吹きこみ装置８、ミストエリミネータ９等
から構成されるが、図１に示す例では、さらに循環タン
ク６に吸収液バイパスライン２２、流量計２３及び流量
調整バルブ２４を設ける。
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。本発明による実施の形態を図１に示す。図
３に示した本発明者による先の特許出願発明に基づく脱
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、空気吹きこみ装置８、ミストエリミネータ９等
から構成されるが、図１に示す例では、さらに循環タン
ク６に吸収液バイパスライン２２、流量計２３及び流量
調整バルブ２４を設ける。
【００２１】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から排
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の底部へ導かれ
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Ｂ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。分散管１７は循環タンク６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、図４に示すように分岐管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があ
けらており、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た上昇流を形成する。流動して
いる石灰石層１９内では硫酸と石灰石Ｄの反応により石
膏Ｃが生成し、同時に吸収液のｐＨが回復する。
ト２より脱硫塔本体１に導入され、出口ダクト３から排
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の底部へ導かれ
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Ｂ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。分散管１７は循環タンク６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、図４に示すように分岐管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があ
けらており、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た上昇流を形成する。流動して
いる石灰石層１９内では硫酸と石灰石Ｄの反応により石
膏Ｃが生成し、同時に吸収液のｐＨが回復する。
【００２２】一方、硫酸を含む吸収液の一部は吸収液バ
イパスライン２２を通って石灰石層１９内で石灰石によ
り中和された吸収液と混合される。吸収液バイパスライ
ン２２を通って混合される吸収液の割合はｐＨ計２１の
指示値に基づいて流量計２３及び流量調整バルブ２４を
用いて制御される。
イパスライン２２を通って石灰石層１９内で石灰石によ
り中和された吸収液と混合される。吸収液バイパスライ
ン２２を通って混合される吸収液の割合はｐＨ計２１の
指示値に基づいて流量計２３及び流量調整バルブ２４を
用いて制御される。
【００２３】このようにして中和されて所定のｐＨに回
復した吸収液は、循環タンク６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、排ガス中の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。
復した吸収液は、循環タンク６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、排ガス中の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。
【００２４】図１に示す装置により平均径１ｍｍの石灰
石Ｄを用いて脱硫試験を行った。ただし、脱硫塔入口で
排ガスＡ中のＳＯ2濃度（以下、入口ＳＯ2濃度と言う）
は６００〜１０００ｐｐｍの範囲で段階的に変化した。
図２中の曲線（ａ）にＬ／Ｇ（吸収液と排ガスとの比
率）一定で入口ＳＯ2が変化した際の出口ＳＯ2濃度を示
す。吸収液のｐＨを調整することにより出口ＳＯ2濃度
をほぼ一定に制御することが可能である。
石Ｄを用いて脱硫試験を行った。ただし、脱硫塔入口で
排ガスＡ中のＳＯ2濃度（以下、入口ＳＯ2濃度と言う）
は６００〜１０００ｐｐｍの範囲で段階的に変化した。
図２中の曲線（ａ）にＬ／Ｇ（吸収液と排ガスとの比
率）一定で入口ＳＯ2が変化した際の出口ＳＯ2濃度を示
す。吸収液のｐＨを調整することにより出口ＳＯ2濃度
をほぼ一定に制御することが可能である。
【００２５】比較例１ 前記図１に示す本発明の実施の形態と同じ条件で、図３
に示す装置を用いて脱硫性能を調べた。その結果を図２
中の曲線（ｂ）に示す。図１に示す装置を用いた場合と
比較して、入口ＳＯ2濃度の変動が大きい。
に示す装置を用いて脱硫性能を調べた。その結果を図２
中の曲線（ｂ）に示す。図１に示す装置を用いた場合と
比較して、入口ＳＯ2濃度の変動が大きい。
【００２５】図１に示す例では石灰石Ｄと石膏Ｃの粒径
の差による沈降速度の差を利用して循環タンク６内の中
和部位（石灰石層１９が存在する部位）内部に石灰石Ｄ
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Ｄと石膏Ｃを分離す
ることも可能である。また、上記図１に示す本発明の実
施の形態では、脱硫塔の下部から排ガスＡを導入し、上
部から排出する構造で、かつ、スプレする吸収液を排ガ
ス中に噴霧する脱硫塔についての例であるが、本発明は
排ガスの流れ方向や排ガスと吸収液の接触方式（濡れ壁
式又はバブリング式吸収装置等）に関係なく有効であ
る。
の差による沈降速度の差を利用して循環タンク６内の中
和部位（石灰石層１９が存在する部位）内部に石灰石Ｄ
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Ｄと石膏Ｃを分離す
ることも可能である。また、上記図１に示す本発明の実
施の形態では、脱硫塔の下部から排ガスＡを導入し、上
部から排出する構造で、かつ、スプレする吸収液を排ガ
ス中に噴霧する脱硫塔についての例であるが、本発明は
排ガスの流れ方向や排ガスと吸収液の接触方式（濡れ壁
式又はバブリング式吸収装置等）に関係なく有効であ
る。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、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中和後の吸収液
のｐＨを短時間で所定の値に調整できるため、余分な石
灰石を消費することもなく、経済的に高い脱硫性能が得
られる。
の硫黄酸化物濃度などが変化した際でも中和後の吸収液
のｐＨを短時間で所定の値に調整できるため、余分な石
灰石を消費することもなく、経済的に高い脱硫性能が得
られる。
【図１】 本発明による実施の形態の１塔型湿式排煙脱
硫装置である。
硫装置である。
【図２】 図１に示す装置と図３に示す装置を用いた場
合の実験データである。
合の実験データである。
【図３】 従来技術における１塔型湿式排煙脱硫装置で
ある。
ある。
【図４】 図３の装置における吸収液を中和する部位の
構造図である。
構造図である。
【図５】 従来技術における１塔型湿式排煙脱硫装置で
ある。
ある。
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 空気吹きこみ装置 ９ ミストエリミネータ １０ 吸収液抜き出し管 １１ 石膏抜き出し管 １２ 石灰石供給管 １３ 脱水機 １４ 集液板 １５ 導入管 １６ 分岐管 １７ 分散管 １８ 分散孔 １９ 石灰石層 ２０ 循環タンク出口 ２１ ｐＨ計 ２２ 吸収液バイパスラ
イン ２３ 流量計 ２４ 流量調整バルブ Ａ 排ガス Ｂ 空気 Ｃ 石膏 Ｄ 石灰石
イン ２３ 流量計 ２４ 流量調整バルブ Ａ 排ガス Ｂ 空気 Ｃ 石膏 Ｄ 石灰石
───────────────────────────────────────────────────── 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
Claims (4)
- 【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
物を処理し、硫黄酸化物の吸収によりｐＨが低下した吸
収液を固体脱硫剤で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生成物を含む水を該
中和する部位から選択的に排出し、該水は排ガスと接触
させるための吸収液として用いる湿式排煙脱硫方法にお
いて、 固体脱硫剤で中和した吸収液に硫黄酸化物の吸収により
ｐＨが低下した吸収液を混合することにより排ガスと接
触する吸収液のｐＨを調整する機能を有することを特徴
とする湿式排煙脱硫方法。 - 【請求項２】 固体脱硫剤が平均径０．５ｍｍ以上であ
る石灰石であり、反応生成物が石膏であることを特徴と
する請求項１記載の湿式排煙脱硫方法。 - 【請求項３】 ボイラ等の燃焼装置から排出される排ガ
スを導入して、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脱硫塔と、該脱硫塔で硫黄酸化
物を吸収してｐＨが低下した吸収液の回収部と、該回収
部からの吸収液を中和するための固体脱硫剤を選択的に
とどめ、また硫黄酸化物から生成した生成物を含む水を
出口から選択的に排出する構造を有する中和部と、該中
和部から排出した前記水を脱硫塔の吸収液として使用す
るための吸収液循環系と、回収部と中和部出口とを直接
接続する吸収液連絡流路と、該吸収液連絡流路内の吸収
液流量を調整する液流量調整手段と、排ガスと接触する
吸収液のｐＨを測定するｐＨ測定手段と、ｐＨ測定手段
の測定値に基づき液流量調整手段の調整をする制御装置
とを備えたことを特徴とする湿式排煙脱硫装置。 - 【請求項４】 固体脱硫剤が平均径０．５ｍｍ以上であ
る石灰石であり、反応生成物が石膏であることを特徴と
する請求項３記載の湿式排煙脱硫装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10095036A JPH11290646A (ja) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | 湿式排煙脱硫方法と装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10095036A JPH11290646A (ja) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | 湿式排煙脱硫方法と装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11290646A true JPH11290646A (ja) | 1999-10-26 |
Family
ID=14126865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10095036A Pending JPH11290646A (ja) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | 湿式排煙脱硫方法と装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11290646A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100620375B1 (ko) | 2004-10-28 | 2006-09-13 | 삼성전자주식회사 | Ｇｈｐ방식 공기조화기 |
| JP2011041941A (ja) * | 2009-08-21 | 2011-03-03 | Alstom Technology Ltd | 煙道ガスを洗浄する装置及び方法 |
| WO2011145160A1 (ja) * | 2010-05-18 | 2011-11-24 | バブコック日立株式会社 | 排煙脱硫装置と燃焼システムと燃焼方法 |
| EP2644251A1 (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-02 | Doosan Lentjes GmbH | A flue gas purification device |
| EP2644252A1 (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-02 | Doosan Lentjes GmbH | A flue gas purification device |
| CN103480260A (zh) * | 2013-09-17 | 2014-01-01 | 上海大学 | 利于乙烯废碱液的湿法烟气脱硫工艺 |
| CN114624401A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-06-14 | 中国建材检验认证集团贵州有限公司 | 一种用于含硫废气脱硫过程中废气掺兑比例检测方法及其装置 |
-
1998
- 1998-04-07 JP JP10095036A patent/JPH11290646A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100620375B1 (ko) | 2004-10-28 | 2006-09-13 | 삼성전자주식회사 | Ｇｈｐ방식 공기조화기 |
| KR101376341B1 (ko) * | 2009-08-21 | 2014-04-01 | 알스톰 테크놀러지 리미티드 | 연도 가스 세정용 시스템 및 방법 |
| US8657925B2 (en) | 2009-08-21 | 2014-02-25 | Alstom Technology Ltd | Method for flue gas scrubbing |
| US8440006B2 (en) | 2009-08-21 | 2013-05-14 | Alstom Technology Ltd | System and method for flue gas scrubbing |
| JP2011041941A (ja) * | 2009-08-21 | 2011-03-03 | Alstom Technology Ltd | 煙道ガスを洗浄する装置及び方法 |
| WO2011145160A1 (ja) * | 2010-05-18 | 2011-11-24 | バブコック日立株式会社 | 排煙脱硫装置と燃焼システムと燃焼方法 |
| EP2644252A1 (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-02 | Doosan Lentjes GmbH | A flue gas purification device |
| WO2013143788A1 (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-03 | Doosan Lentjes Gmbh | A flue gas purification device |
| EP2644251A1 (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-02 | Doosan Lentjes GmbH | A flue gas purification device |
| JP2015514566A (ja) * | 2012-03-29 | 2015-05-21 | ドゥーサン・レンチェス・ゲーエムベーハー | 燃焼排ガス浄化装置 |
| TWI489064B (zh) * | 2012-03-29 | 2015-06-21 | Doosan Lentjes Gmbh | 煙道氣體淨化裝置 |
| US9421494B2 (en) | 2012-03-29 | 2016-08-23 | Doosan Lentjes Gmbh | Flue gas purification device |
| CN103480260A (zh) * | 2013-09-17 | 2014-01-01 | 上海大学 | 利于乙烯废碱液的湿法烟气脱硫工艺 |
| CN103480260B (zh) * | 2013-09-17 | 2015-07-01 | 上海大学 | 利于乙烯废碱液的湿法烟气脱硫工艺 |
| CN114624401A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-06-14 | 中国建材检验认证集团贵州有限公司 | 一种用于含硫废气脱硫过程中废气掺兑比例检测方法及其装置 |
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