JPH1176748A - 煙道ガス、特に発電所排ガスおよび塵芥焼却炉からの排ガスから二酸化硫黄を除く方法 - Google Patents
煙道ガス、特に発電所排ガスおよび塵芥焼却炉からの排ガスから二酸化硫黄を除く方法Info
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- JPH1176748A JPH1176748A JP10203673A JP20367398A JPH1176748A JP H1176748 A JPH1176748 A JP H1176748A JP 10203673 A JP10203673 A JP 10203673A JP 20367398 A JP20367398 A JP 20367398A JP H1176748 A JPH1176748 A JP H1176748A
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- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/50—Sulfur oxides
- B01D53/501—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
- B01D53/502—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound characterised by a specific solution or suspension
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
- C01C1/24—Sulfates of ammonium
- C01C1/245—Preparation from compounds containing nitrogen and sulfur
- C01C1/246—Preparation from compounds containing nitrogen and sulfur from sulfur-containing ammonium compounds
- C01C1/247—Preparation from compounds containing nitrogen and sulfur from sulfur-containing ammonium compounds by oxidation with free oxygen
Abstract
(57)【要約】
【課題】 煙道ガスを洗浄器の洗浄領域で吸収液と向流
状態で衝突させる、煙道ガスからＳＯ2 を除く、僅しか
エーロゾルを生じずに効果的にＳＯ2 の分離を達成する
方法の提供 【解決手段】 吸収液がアンモニア水、洗浄器の洗浄領
域の下方から引き出されそして中間処理されずに戻され
る亜硫酸アンモニウム含有液、および酸化装置から戻さ
れる硫酸アンモニウム溶液より成る。亜硫酸アンモニウ
ムと硫酸アンモニウムとの混合比は１５：１〜３：１の
範囲で調整される。
状態で衝突させる、煙道ガスからＳＯ2 を除く、僅しか
エーロゾルを生じずに効果的にＳＯ2 の分離を達成する
方法の提供 【解決手段】 吸収液がアンモニア水、洗浄器の洗浄領
域の下方から引き出されそして中間処理されずに戻され
る亜硫酸アンモニウム含有液、および酸化装置から戻さ
れる硫酸アンモニウム溶液より成る。亜硫酸アンモニウ
ムと硫酸アンモニウムとの混合比は１５：１〜３：１の
範囲で調整される。
Description
【０００１】
【発明の利用分野】本発明は、煙道ガス、特に発電所排
ガスおよび塵芥焼却炉からの排ガスから二酸化硫黄を除
く方法において、煙道ガスが少なくとも一つの洗浄領域
を有する洗浄器に下方から上方に導かれそして吸収液と
向流状態で接触し、その際に該吸収液は洗浄領域の上側
に導入されそして洗浄領域の下方で洗浄器から取り出さ
れ、そして洗浄液循環系の吸収液が洗浄領域の上側に供
給され、その際に洗浄液循環系にアンモニア水が供給さ
れそして洗浄液循環系から一つの液流が分岐されており
そして酸化装置に供給され、該装置中において液体中に
存在する亜硫酸アンモニウム（（ＮＨ4 ）2 ＳＯ3 ）お
よび亜硫酸水素アンモニウム（ＮＨ4 ＨＳＯ3 ）が硫酸
アンモニウム（（ＮＨ4 ）2 ＳＯ4 ）に酸化される、上
記方法に関する。
ガスおよび塵芥焼却炉からの排ガスから二酸化硫黄を除
く方法において、煙道ガスが少なくとも一つの洗浄領域
を有する洗浄器に下方から上方に導かれそして吸収液と
向流状態で接触し、その際に該吸収液は洗浄領域の上側
に導入されそして洗浄領域の下方で洗浄器から取り出さ
れ、そして洗浄液循環系の吸収液が洗浄領域の上側に供
給され、その際に洗浄液循環系にアンモニア水が供給さ
れそして洗浄液循環系から一つの液流が分岐されており
そして酸化装置に供給され、該装置中において液体中に
存在する亜硫酸アンモニウム（（ＮＨ4 ）2 ＳＯ3 ）お
よび亜硫酸水素アンモニウム（ＮＨ4 ＨＳＯ3 ）が硫酸
アンモニウム（（ＮＨ4 ）2 ＳＯ4 ）に酸化される、上
記方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】吸収液としてのアンモニア水でのガス洗
浄により煙道ガスから二酸化硫黄を除く場合には、実質
的に以下の反応が進行する： ＳＯ2 ＋ＮＨ3 ＋Ｈ2 Ｏ──→ＮＨ4 ＨＳＯ3 ＮＨ4 ＨＳＯ3 ＋ＮＨ3 ──→（ＮＨ4 ）2 ＳＯ3 （ＮＨ4 ）2 ＳＯ3 ＋ＳＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ──→２ＮＨ4 Ｈ
ＳＯ3 （ＮＨ4 ）2 ＳＯ3 ＋ 1/2 Ｏ2 ──→（ＮＨ4 ）2
ＳＯ4 この方法の場合に市場性のある副生成物として、肥料と
して利用することができる硫酸アンモニウムが生じる。
浄により煙道ガスから二酸化硫黄を除く場合には、実質
的に以下の反応が進行する： ＳＯ2 ＋ＮＨ3 ＋Ｈ2 Ｏ──→ＮＨ4 ＨＳＯ3 ＮＨ4 ＨＳＯ3 ＋ＮＨ3 ──→（ＮＨ4 ）2 ＳＯ3 （ＮＨ4 ）2 ＳＯ3 ＋ＳＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ──→２ＮＨ4 Ｈ
ＳＯ3 （ＮＨ4 ）2 ＳＯ3 ＋ 1/2 Ｏ2 ──→（ＮＨ4 ）2
ＳＯ4 この方法の場合に市場性のある副生成物として、肥料と
して利用することができる硫酸アンモニウムが生じる。
【０００３】冒頭に記載の特徴を有する方法はドイツ特
許第３、７３３、３１９号明細書から公知である。三段
階洗浄器の中間洗浄領域には洗浄液循環系が連結されて
おり、この循環系に吸収液としてアンモニア水、並びに
物質平衡を釣り合わせるために水が供給される。洗浄液
循環系ら分流が引き出され、酸化装置に供給される。該
装置では硫酸アンモニウム溶液に転化する酸化が行なわ
れ、その硫酸アンモニア溶液は蒸発および顆粒化処理に
よって肥料として市販可能な生成物に加工される。循環
系に供給される吸収液中には溶解した高濃度の塩、特に
（ＮＨ4 ）2 ＳＯ3 およびＮＨ4 ＨＳＯ3 が生じる。洗
浄領域で使用された吸収液は、妨害になるのエーロゾル
の形成に有利である高いＮＨ3 分圧を有している。公知
の方法の場合には、第三の洗浄段階が後に連結されてお
り、その段階では硫酸の供給によって酸性に調整された
洗浄液にてガス中に存在するアンモニアを洗去して許容
される限界値とする。ＮＨ3 を分離する追加的洗浄領域
が必要とされる。エーロゾルの生成を回避することも未
だ十分には解決されていない。
許第３、７３３、３１９号明細書から公知である。三段
階洗浄器の中間洗浄領域には洗浄液循環系が連結されて
おり、この循環系に吸収液としてアンモニア水、並びに
物質平衡を釣り合わせるために水が供給される。洗浄液
循環系ら分流が引き出され、酸化装置に供給される。該
装置では硫酸アンモニウム溶液に転化する酸化が行なわ
れ、その硫酸アンモニア溶液は蒸発および顆粒化処理に
よって肥料として市販可能な生成物に加工される。循環
系に供給される吸収液中には溶解した高濃度の塩、特に
（ＮＨ4 ）2 ＳＯ3 およびＮＨ4 ＨＳＯ3 が生じる。洗
浄領域で使用された吸収液は、妨害になるのエーロゾル
の形成に有利である高いＮＨ3 分圧を有している。公知
の方法の場合には、第三の洗浄段階が後に連結されてお
り、その段階では硫酸の供給によって酸性に調整された
洗浄液にてガス中に存在するアンモニアを洗去して許容
される限界値とする。ＮＨ3 を分離する追加的洗浄領域
が必要とされる。エーロゾルの生成を回避することも未
だ十分には解決されていない。
【０００４】ヨーロッパ特許出願公開（Ａ）第７７８，
０６７号明細書から公知の方法の場合には、空気が吹き
込まれ、洗浄器の溜液から引き出されそして洗浄器の頂
部のノズルから供給される硫酸アンモニウム溶液が吸収
液として使用される。洗浄器溜液部中で吸収液をできる
だけ完全に酸化する努力がされている。洗浄液循環系か
ら、吸収液の塩含有量が約２５〜４０重量％に調整され
る程に多量の吸収液を流し出す。この方法で使用された
硫酸アンモニウム溶液によるＳＯ2 の吸収は不満足であ
る。ＳＯ2 を許容される限界値にまで煙道ガスから除く
ために長い洗浄領域が必要とされる。更に、精製すべき
煙道ガスが２７００ｍｇ／Ｎｍ3 より多いＳＯ2 高濃度
を有する場合に、もはや許容できない程のエーロゾルの
発生が認められる。同様な方法がヨーロッパ特許出願公
開（Ａ）第２１２、５２３号明細書および同第６２０，
１８７号明細書から公知である。これらの方法の場合に
も吸収液として硫酸アンモニウム溶液が使用される。
０６７号明細書から公知の方法の場合には、空気が吹き
込まれ、洗浄器の溜液から引き出されそして洗浄器の頂
部のノズルから供給される硫酸アンモニウム溶液が吸収
液として使用される。洗浄器溜液部中で吸収液をできる
だけ完全に酸化する努力がされている。洗浄液循環系か
ら、吸収液の塩含有量が約２５〜４０重量％に調整され
る程に多量の吸収液を流し出す。この方法で使用された
硫酸アンモニウム溶液によるＳＯ2 の吸収は不満足であ
る。ＳＯ2 を許容される限界値にまで煙道ガスから除く
ために長い洗浄領域が必要とされる。更に、精製すべき
煙道ガスが２７００ｍｇ／Ｎｍ3 より多いＳＯ2 高濃度
を有する場合に、もはや許容できない程のエーロゾルの
発生が認められる。同様な方法がヨーロッパ特許出願公
開（Ａ）第２１２、５２３号明細書および同第６２０，
１８７号明細書から公知である。これらの方法の場合に
も吸収液として硫酸アンモニウム溶液が使用される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に記載の方法をできるだけ僅かしかを生ずることなくＳ
Ｏ2 分離を効果的に達成する様に改善することである。
に記載の方法をできるだけ僅かしかを生ずることなくＳ
Ｏ2 分離を効果的に達成する様に改善することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明に従
って、洗浄領域の上側に供給される吸収液が ａ）アンモニア水、 ｂ）洗浄領域の下方で洗浄器から取り出されそして中間
処理せずに戻される亜硫酸アンモニウム含有洗浄液およ
び ｃ）酸化装置から戻される硫酸アンモニウム溶液 より成る混合物であり、その際に亜硫酸アンモニウムと
硫酸アンモニウムとの混合比が１５：１〜３：１である
様に調整することによって解決される。亜硫酸アンモニ
ウム（（ＮＨ4 ）2 ＳＯ3 ）と硫酸アンモニウム（（Ｎ
Ｈ4 ）2 ＳＯ4 ）との混合比は１０：１〜５：１の範囲
であるのが有利である。
って、洗浄領域の上側に供給される吸収液が ａ）アンモニア水、 ｂ）洗浄領域の下方で洗浄器から取り出されそして中間
処理せずに戻される亜硫酸アンモニウム含有洗浄液およ
び ｃ）酸化装置から戻される硫酸アンモニウム溶液 より成る混合物であり、その際に亜硫酸アンモニウムと
硫酸アンモニウムとの混合比が１５：１〜３：１である
様に調整することによって解決される。亜硫酸アンモニ
ウム（（ＮＨ4 ）2 ＳＯ3 ）と硫酸アンモニウム（（Ｎ
Ｈ4 ）2 ＳＯ4 ）との混合比は１０：１〜５：１の範囲
であるのが有利である。
【０００７】驚くべきことに、アンモニア水と硫酸アン
モニウム溶液との混合状態の亜硫酸アンモニウム含有洗
浄液は大きいＳＯ2 吸収能力に特徴がありそしてエーロ
ゾルを生成する傾向がない吸収液を生ずることが判っ
た。ＳＯ2 は、本発明の吸収液中に高濃度で存在する亜
硫酸アンモニウムと非常に速やかに結合してＮＨ4 ＨＳ
Ｏ3 を形成する。煙道ガスからのＳＯ2 、アンモニア水
として供給されるＮＨ3および（ＮＨ4 ）2 ＳＯ3 の間
に平衡関係が生じる。本発明で使用される吸収剤による
ＳＯ2 の吸収はアンモニア水だけによるかまたはアンモ
ニアおよび硫酸アンモニウム溶液よりなる混合物による
吸収よりも速やかに進行する。ＳＯ2 の速やかでかつ効
果的な吸収は、煙道ガスの流動性を向上させおよび／ま
たは短い洗浄領域にて運転することが可能とする。本発
明の方法によると、酸化硫黄高含有量の煙道ガスを精製
することができる。精製された煙道ガスのエーロゾル含
有量を常に１５ｍｇ／Ｎｍ3 以下にそして大抵の場合に
は１０ｍｇ／Ｎｍ3 以下に下げることができる。本発明
で使用される吸収液のエーロゾル生成潜在性を低減させ
のに、硫酸アンモニア溶液の成分が寄与している。これ
は、硫酸アンモニアのアンモニア分圧が亜硫酸アンモニ
ア／亜硫酸水素アンモニアに比較して著しく少ないこと
に起因している。
モニウム溶液との混合状態の亜硫酸アンモニウム含有洗
浄液は大きいＳＯ2 吸収能力に特徴がありそしてエーロ
ゾルを生成する傾向がない吸収液を生ずることが判っ
た。ＳＯ2 は、本発明の吸収液中に高濃度で存在する亜
硫酸アンモニウムと非常に速やかに結合してＮＨ4 ＨＳ
Ｏ3 を形成する。煙道ガスからのＳＯ2 、アンモニア水
として供給されるＮＨ3および（ＮＨ4 ）2 ＳＯ3 の間
に平衡関係が生じる。本発明で使用される吸収剤による
ＳＯ2 の吸収はアンモニア水だけによるかまたはアンモ
ニアおよび硫酸アンモニウム溶液よりなる混合物による
吸収よりも速やかに進行する。ＳＯ2 の速やかでかつ効
果的な吸収は、煙道ガスの流動性を向上させおよび／ま
たは短い洗浄領域にて運転することが可能とする。本発
明の方法によると、酸化硫黄高含有量の煙道ガスを精製
することができる。精製された煙道ガスのエーロゾル含
有量を常に１５ｍｇ／Ｎｍ3 以下にそして大抵の場合に
は１０ｍｇ／Ｎｍ3 以下に下げることができる。本発明
で使用される吸収液のエーロゾル生成潜在性を低減させ
のに、硫酸アンモニア溶液の成分が寄与している。これ
は、硫酸アンモニアのアンモニア分圧が亜硫酸アンモニ
ア／亜硫酸水素アンモニアに比較して著しく少ないこと
に起因している。
【０００８】使用されるアンモニア水は一般に１０〜３
０重量％のアンモニア含有量を有している。これはその
場でアンモニアと水とを混合することによって生成する
ことができるが、他の市販製品を使用することもでき
る。アンモニア水の添加量は吸収液のｐＨ値によって調
整される。ｐＨ値はｐＨ４．５〜７の範囲で調整するこ
とができる。吸収液のｐＨ値は供給側においてｐＨ５〜
６．５に調整するのが有利である。このｐＨ値の調整は
アンモニア水の供給によって行なう。
０重量％のアンモニア含有量を有している。これはその
場でアンモニアと水とを混合することによって生成する
ことができるが、他の市販製品を使用することもでき
る。アンモニア水の添加量は吸収液のｐＨ値によって調
整される。ｐＨ値はｐＨ４．５〜７の範囲で調整するこ
とができる。吸収液のｐＨ値は供給側においてｐＨ５〜
６．５に調整するのが有利である。このｐＨ値の調整は
アンモニア水の供給によって行なう。
【０００９】酸化段階を迂回しながら洗浄領域に直接的
に戻される亜硫酸アンモニウム含有液の流量は、洗浄領
域に供給される吸収液が煙道ガスで洗浄領域に導入され
る量のＳＯ2 を結合するための反応式 （ＮＨ4 ）2 ＳＯ3 ＋ＳＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ──→２ＮＨ4 Ｈ
ＳＯ3 に相応する化学量論量を超える量の（ＮＨ4 ）2 ＳＯ3
を含有する様に調整する。亜硫酸アンモニウム含有洗浄
液の流量は、吸収液が上記反応式に従って化学量論的に
反応するのに必要とされる化学量論量よりも約２５％だ
け多い亜硫酸アンモニウム濃度を有する様に調整するの
が有利である。
に戻される亜硫酸アンモニウム含有液の流量は、洗浄領
域に供給される吸収液が煙道ガスで洗浄領域に導入され
る量のＳＯ2 を結合するための反応式 （ＮＨ4 ）2 ＳＯ3 ＋ＳＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ──→２ＮＨ4 Ｈ
ＳＯ3 に相応する化学量論量を超える量の（ＮＨ4 ）2 ＳＯ3
を含有する様に調整する。亜硫酸アンモニウム含有洗浄
液の流量は、吸収液が上記反応式に従って化学量論的に
反応するのに必要とされる化学量論量よりも約２５％だ
け多い亜硫酸アンモニウム濃度を有する様に調整するの
が有利である。
【００１０】本発明の特に有利な実施態様によれば、洗
浄器は洗浄領域に、上側から吸収液が注がれる充填材域
を備えている。吸収液の供給量は充填材域に付いての経
験的な値に従って決められる。酸化装置から洗浄領域に
戻される硫酸アンモニウム溶液の液体流量は液体流の次
の物質平衡から明らかである： ｍox＝ｍ−ｍWF−ｍNH3 ｍox： 酸化装置から洗浄領域に供給される硫酸アンモ
ニウム溶液の流量 ｍ ： 吸収液の供給流量 ｍWF： 洗浄領域に戻される亜硫酸アンモニウム含有洗
浄液の流量 ｍNH3 ：新たに供給されるアンモニア水の流量 酸化装置から硫酸アンモニウム溶液の分流を流し出す。
流し出された流量によって、吸収液の塩含有量を調整す
ることができる。２５〜３０重量％の（ＮＨ4）2 ＳＯ
3 濃度の硫酸アンモニウム溶液を酸化装置から引き出す
様に実施するのが有利である。
浄器は洗浄領域に、上側から吸収液が注がれる充填材域
を備えている。吸収液の供給量は充填材域に付いての経
験的な値に従って決められる。酸化装置から洗浄領域に
戻される硫酸アンモニウム溶液の液体流量は液体流の次
の物質平衡から明らかである： ｍox＝ｍ−ｍWF−ｍNH3 ｍox： 酸化装置から洗浄領域に供給される硫酸アンモ
ニウム溶液の流量 ｍ ： 吸収液の供給流量 ｍWF： 洗浄領域に戻される亜硫酸アンモニウム含有洗
浄液の流量 ｍNH3 ：新たに供給されるアンモニア水の流量 酸化装置から硫酸アンモニウム溶液の分流を流し出す。
流し出された流量によって、吸収液の塩含有量を調整す
ることができる。２５〜３０重量％の（ＮＨ4）2 ＳＯ
3 濃度の硫酸アンモニウム溶液を酸化装置から引き出す
様に実施するのが有利である。
【００１１】精製すべき煙道ガスは一般に無煙炭、褐
炭、石油コークス、油、製油所残渣、塵芥およびこれら
の類似の燃料を発電所で燃焼させることによって生じ
る。このガスは一般に約１３５〜２８０℃の温度を有し
ており、装置に適当な導管を通して供給される。装置に
導入する際に、他の有害物質としてしばしばハロゲン化
水素、例えばＨＣｌを含有しているガスにアルカリ水溶
液、例えばＮａＯＨまたはＫＯＨを、ハロゲン化水素を
中和するために並流状態で注ぎかけてもよい。本発明の
特に有利な実施形態によれば煙道ガスは、洗浄領域に導
入する前に急冷水および／または硫酸アンモニウム溶液
を噴霧することによって冷却し、そしてその際に同時に
水で飽和される。
炭、石油コークス、油、製油所残渣、塵芥およびこれら
の類似の燃料を発電所で燃焼させることによって生じ
る。このガスは一般に約１３５〜２８０℃の温度を有し
ており、装置に適当な導管を通して供給される。装置に
導入する際に、他の有害物質としてしばしばハロゲン化
水素、例えばＨＣｌを含有しているガスにアルカリ水溶
液、例えばＮａＯＨまたはＫＯＨを、ハロゲン化水素を
中和するために並流状態で注ぎかけてもよい。本発明の
特に有利な実施形態によれば煙道ガスは、洗浄領域に導
入する前に急冷水および／または硫酸アンモニウム溶液
を噴霧することによって冷却し、そしてその際に同時に
水で飽和される。
【００１２】本発明の別の特に有利な一つの実施態様に
おいては、吸収液を洗浄領域の下方のガス透過性の底部
で洗浄器から引き出し、急冷に使用される硫酸アンモニ
ア溶液を洗浄器溜液部で分離する様に実施する。洗浄器
溜液部から硫酸アンモニウム溶液を再び取り出しそして
煙道ガス中に急冷液として注ぎ掛ける。水を蒸発させる
ことによって硫酸アンモニウム溶液を濃縮する。酸化装
置から取り出される硫酸アンモニウム溶液の流入を調整
することによっておよび濃厚な硫酸アンモニウム溶液の
分流を洗浄器溜液部から引き出すことによって、洗浄器
溜液部の（ＮＨ 4 ）2 ＳＯ3 濃度を調整してもよい。こ
の様に、約４２重量％の濃度までの硫酸アンモニウム溶
液を得ることが可能である。更に高濃度の場合には、妨
害になる結晶化が生じる。高濃度の際に生じる（Ｎ
Ｈ4 ）2 ＳＯ3 結晶は洗浄器中で吸収されないし、また
多大な経費のかゝる濾過装置を使用して初めて分離する
ことができるエーロゾルが生ずることが判っている。洗
浄器溜液部から引き出される濃厚な硫酸アンモニウム溶
液の少なくとも一部は硫酸アンモニウム回収装置に供給
し、肥料に加工することができる。
おいては、吸収液を洗浄領域の下方のガス透過性の底部
で洗浄器から引き出し、急冷に使用される硫酸アンモニ
ア溶液を洗浄器溜液部で分離する様に実施する。洗浄器
溜液部から硫酸アンモニウム溶液を再び取り出しそして
煙道ガス中に急冷液として注ぎ掛ける。水を蒸発させる
ことによって硫酸アンモニウム溶液を濃縮する。酸化装
置から取り出される硫酸アンモニウム溶液の流入を調整
することによっておよび濃厚な硫酸アンモニウム溶液の
分流を洗浄器溜液部から引き出すことによって、洗浄器
溜液部の（ＮＨ 4 ）2 ＳＯ3 濃度を調整してもよい。こ
の様に、約４２重量％の濃度までの硫酸アンモニウム溶
液を得ることが可能である。更に高濃度の場合には、妨
害になる結晶化が生じる。高濃度の際に生じる（Ｎ
Ｈ4 ）2 ＳＯ3 結晶は洗浄器中で吸収されないし、また
多大な経費のかゝる濾過装置を使用して初めて分離する
ことができるエーロゾルが生ずることが判っている。洗
浄器溜液部から引き出される濃厚な硫酸アンモニウム溶
液の少なくとも一部は硫酸アンモニウム回収装置に供給
し、肥料に加工することができる。
【００１３】次に本発明を一つの実施例を示す図面によ
って更に詳細に説明する。図面に本発明の方法を実施す
るための一つの装置の概略図が示されている。この装置
に供給される煙道ガスに急冷領域（１）において、導管
（２）を通して供給されるＮａＯＨ−またはＫＯＨ溶液
を並流状態で注ぎかけて、場合により存在するハロゲン
化水素を分離する。更に、供給手段（３）を通して水で
および／または導管（４）を通して硫酸アンモニウム溶
液で煙道ガスを冷却しそして水蒸気で飽和させる。液体
温度は４５〜６０℃の範囲に維持し、その際にガスの飽
和温度は冷却液の温度である。急冷水として、酸化装置
（５）から２５〜３０重量％の濃度で引き出されそして
洗浄器（７）の溜液部に供給される硫酸アンモニウム溶
液を使用するのが有利である。
って更に詳細に説明する。図面に本発明の方法を実施す
るための一つの装置の概略図が示されている。この装置
に供給される煙道ガスに急冷領域（１）において、導管
（２）を通して供給されるＮａＯＨ−またはＫＯＨ溶液
を並流状態で注ぎかけて、場合により存在するハロゲン
化水素を分離する。更に、供給手段（３）を通して水で
および／または導管（４）を通して硫酸アンモニウム溶
液で煙道ガスを冷却しそして水蒸気で飽和させる。液体
温度は４５〜６０℃の範囲に維持し、その際にガスの飽
和温度は冷却液の温度である。急冷水として、酸化装置
（５）から２５〜３０重量％の濃度で引き出されそして
洗浄器（７）の溜液部に供給される硫酸アンモニウム溶
液を使用するのが有利である。
【００１４】急冷され、水蒸気で飽和されたハロゲン化
水素不含煙道ガスを次いで洗浄器（７）の洗浄領域
（８）に流す。洗浄領域（８）において、実質的にＳＯ
2 で負荷された煙道ガスを、アンモニア水、硫酸アンモ
ニウム水溶液および新たに生じた亜硫酸アンモニウム溶
液より成る混合物より成る吸収液と接触させる。洗浄領
域（８）の下方のガス透過性の収集底部（９）で引き出
される吸収液の分流を導管（１０）を通して酸化装置に
供給する。そこで酸素含有ガスの供給によって液体中に
存在する亜硫酸アンモニウムおよび亜硫酸水素アンモニ
ウムの硫酸アンモニウムへの酸化が行なわれる。吸収液
の別の部分は導管（１１）を通して循環供給され、導管
（１２）からのアンモニア水並びに酸化装置（５）から
導管（１６）を通して供給される硫酸アンモニウム溶液
と混合されそして洗浄領域（８）の上方の注ぎ掛け装置
（１４）に供給される。
水素不含煙道ガスを次いで洗浄器（７）の洗浄領域
（８）に流す。洗浄領域（８）において、実質的にＳＯ
2 で負荷された煙道ガスを、アンモニア水、硫酸アンモ
ニウム水溶液および新たに生じた亜硫酸アンモニウム溶
液より成る混合物より成る吸収液と接触させる。洗浄領
域（８）の下方のガス透過性の収集底部（９）で引き出
される吸収液の分流を導管（１０）を通して酸化装置に
供給する。そこで酸素含有ガスの供給によって液体中に
存在する亜硫酸アンモニウムおよび亜硫酸水素アンモニ
ウムの硫酸アンモニウムへの酸化が行なわれる。吸収液
の別の部分は導管（１１）を通して循環供給され、導管
（１２）からのアンモニア水並びに酸化装置（５）から
導管（１６）を通して供給される硫酸アンモニウム溶液
と混合されそして洗浄領域（８）の上方の注ぎ掛け装置
（１４）に供給される。
【００１５】洗浄領域（８）は煙道ガスと吸収液との間
の接触面を増大させる充填材域を有しており、ＳＯ2 の
吸収が改善される。充填材の使用によって洗浄領域
（８）の高さおよび従って洗浄器（７）全体の構造高さ
を低くすることが可能である。この充填材域では、酸性
ガスに対して不活性の材料で構成される市販の充填材を
使用することができる。
の接触面を増大させる充填材域を有しており、ＳＯ2 の
吸収が改善される。充填材の使用によって洗浄領域
（８）の高さおよび従って洗浄器（７）全体の構造高さ
を低くすることが可能である。この充填材域では、酸性
ガスに対して不活性の材料で構成される市販の充填材を
使用することができる。
【００１６】ＳＯ2 の効果的な吸収を達成するために
は、吸収液のｐＨ値を供給側でｐＨ５〜６．５に調整す
る。ｐＨのこの調整はアンモニア水の供給によて行な
う。送風器を備えた空気用導管（１５）が酸化装置に連
結されている。導管（１５）を通して供給される空気を
ＮＨ4 ＨＳＯ3 ／（ＮＨ4 ）2 ＳＯ3 を含有する液体と
激しく接触させる。生じる硫酸アンモニウム溶液は酸化
装置（５）の溜液部に集まる。硫酸アンモニウム濃度は
例えば比重測定によって測定される。２５〜３０重量％
の硫酸アンモニウム濃度で、硫酸アンモニウム溶液を酸
化装置（５）の溜液部から引き出す。導管（１６）を通
して引き出される分流は硫酸アンモニウム生成装置に供
給することができ、その装置中で水を除くことによって
純粋な硫酸アンモニウムが製造される。導管（１７）か
ら引き出される分流は洗浄器溜液部に供給され、洗浄器
溜液部に連結された液循環系（１８）において急冷用液
として煙道ガスの冷却に使用される。その際に硫酸アン
モニウム溶液は４２重量％までの硫酸アンモニウム濃度
に濃縮される。
は、吸収液のｐＨ値を供給側でｐＨ５〜６．５に調整す
る。ｐＨのこの調整はアンモニア水の供給によて行な
う。送風器を備えた空気用導管（１５）が酸化装置に連
結されている。導管（１５）を通して供給される空気を
ＮＨ4 ＨＳＯ3 ／（ＮＨ4 ）2 ＳＯ3 を含有する液体と
激しく接触させる。生じる硫酸アンモニウム溶液は酸化
装置（５）の溜液部に集まる。硫酸アンモニウム濃度は
例えば比重測定によって測定される。２５〜３０重量％
の硫酸アンモニウム濃度で、硫酸アンモニウム溶液を酸
化装置（５）の溜液部から引き出す。導管（１６）を通
して引き出される分流は硫酸アンモニウム生成装置に供
給することができ、その装置中で水を除くことによって
純粋な硫酸アンモニウムが製造される。導管（１７）か
ら引き出される分流は洗浄器溜液部に供給され、洗浄器
溜液部に連結された液循環系（１８）において急冷用液
として煙道ガスの冷却に使用される。その際に硫酸アン
モニウム溶液は４２重量％までの硫酸アンモニウム濃度
に濃縮される。
【００１７】酸化装置（５）の溜液中の液量は適当な導
管を通して緩衝溶液用容器（２０）から水または洗浄液
を供給することによって一定に調整できる。図面に図示
した実施例においては洗浄器（７）は場合によっては充
填材域を備えている二番目の洗浄領域（２１）を有して
いる。洗浄溶液はｐＨ４〜ｐＨ６のｐＨ値で、液体分配
手段（２２）を通して二番目の洗浄領域（２１）の充填
材域の上に供給しそして精製されたガスと接触する。酸
性成分を除いた煙道ガスを、分離装置を省くことができ
るという利点があるにもかかわらず、図示してないエー
ロゾル分離装置を通して導くことも本発明の範囲に包含
される。エーロゾル分離装置として二番目の洗浄領域の
上方に配置された湿式エレクトロフィルターを使用して
もよい。
管を通して緩衝溶液用容器（２０）から水または洗浄液
を供給することによって一定に調整できる。図面に図示
した実施例においては洗浄器（７）は場合によっては充
填材域を備えている二番目の洗浄領域（２１）を有して
いる。洗浄溶液はｐＨ４〜ｐＨ６のｐＨ値で、液体分配
手段（２２）を通して二番目の洗浄領域（２１）の充填
材域の上に供給しそして精製されたガスと接触する。酸
性成分を除いた煙道ガスを、分離装置を省くことができ
るという利点があるにもかかわらず、図示してないエー
ロゾル分離装置を通して導くことも本発明の範囲に包含
される。エーロゾル分離装置として二番目の洗浄領域の
上方に配置された湿式エレクトロフィルターを使用して
もよい。
【００１８】二番目の洗浄領域の負荷された洗浄液は、
二番目の洗浄領域（２１）の下方に配置された液体収集
底部（２３）から引き出され、導管（２４）を通して緩
衝溶液用容器に導入する。洗浄液のｐＨ値は導管（１
２）を通してアンモニア水を供給することによって調整
する。緩衝溶液用容器（２０）の溜液部の液体の状態は
導管（２５）を通して水を供給することによって調整す
る。
二番目の洗浄領域（２１）の下方に配置された液体収集
底部（２３）から引き出され、導管（２４）を通して緩
衝溶液用容器に導入する。洗浄液のｐＨ値は導管（１
２）を通してアンモニア水を供給することによって調整
する。緩衝溶液用容器（２０）の溜液部の液体の状態は
導管（２５）を通して水を供給することによって調整す
る。
【００１９】精製した煙道ガスを次いで煙突に導き、自
然界に排気する。
然界に排気する。
【図１】図１は本発明の１実施例を実施するための装置
の概略図である。
の概略図である。
１・・・急冷領域 ５・・・酸化装置 ６・・・溜液部 ７・・・洗浄器 ８および２１・・・洗浄領域 ９・・・ガス透過性底部 １４・・・酸化装置 １８・・・液循環系 ２０・・・緩衝溶液用容器 ２２・・・液体分配手段 ２３・・・液体収集底部
Claims (8)
- 【請求項１】 煙道ガスが少なくとも一つの洗浄領域を
有する洗浄器に下方から上方に導かれそして吸収液との
向流状態で接触し、その際に該吸収液は洗浄領域の上側
に導入されそして洗浄領域の下方で洗浄器から取り出さ
れ、そして洗浄液循環系の吸収液が洗浄領域の上側に供
給され、その際に洗浄液循環系にアンモニア水が供給さ
れそして洗浄液循環系から一つの液流が分岐されており
そして酸化装置に供給され、該装置中においては液体中
に存在する亜硫酸アンモニウム（（ＮＨ4 ）2 ＳＯ3 ）
および亜硫酸水素アンモニウム（ＮＨ4 ＨＳＯ3 ）が硫
酸アンモニウム（（ＮＨ4 ）2 ＳＯ4 ）に酸化されるこ
とから成る、煙道ガス、特に発電所排ガスおよび塵芥焼
却炉からの排ガスから二酸化硫黄を除く方法において、
洗浄領域の上側に供給される吸収液が ａ）アンモニア水、 ｂ）洗浄領域の下方で洗浄器から取り出されそして中間
処理せずに戻される亜硫酸アンモニウム含有洗浄液およ
び ｃ）酸化装置から戻される硫酸アンモニウム溶液 より成る混合物であり、その際に亜硫酸アンモニウムと
硫酸アンモニウムとの混合比が１５：１〜３：１である
ことを特徴とする、上記方法。 - 【請求項２】 吸収溶液中の亜硫酸アンモニウムと硫酸
アンモニウムとの混合比が１０：１〜５：１の範囲で調
整される請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 吸収液のｐＨ値を供給側でｐＨ５〜６．
５の間で調整し、その際にｐＨ値の調整をアンモニア水
の供給によって行なう請求項１または２に記載の方法。 - 【請求項４】 酸化段階を迂回して洗浄領域に直接的に
戻される亜硫酸アンモニウム含有洗浄液の流量が、洗浄
領域に供給される吸収液が洗浄領域の煙道ガスと一緒に
供給される量のＳＯ2 と結合するための反応式 （ＮＨ4 ）2 ＳＯ3 ＋ＳＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ───→２ＮＨ4
ＨＳＯ3 に相応して過化学量論量の亜硫酸アンモニウムを含有す
る様に調整する、請求項１〜３のいずれか一つに記載の
方法。 - 【請求項５】 洗浄器が洗浄領域に充填材域を有してお
り、該充填材域に上側から吸収液が注ぎ掛けられ、その
際に吸収液の供給量が充填材域についての経験的な値の
程度によって決められそして酸化装置から洗浄領域に戻
される硫酸アンモニウム溶液の流量が所定の供給量の程
度によって調整される請求項１〜４のいずれか一つに記
載の方法。 - 【請求項６】 ２５重量％〜３０重量％の硫酸アンモニ
ウム濃度を有する硫酸アンモニウム溶液を酸化装置から
取り出す請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項７】 洗浄領域に導入する前の煙道ガスを急冷
水および／または硫酸アンモニウム溶液の噴霧によって
冷却しそして水で飽和させる請求項１〜６のいずれか一
つに記載の方法。 - 【請求項８】 洗浄領域の下方のガス透過性底部の吸収
液を洗浄器から取り出しそして急冷するために使用した
硫酸アンモニウム溶液を洗浄器溜液中で分離し、その際
に洗浄液溜液から硫酸アンモニウム溶液を再び取りだし
そして煙道ガス流中に急冷液として注ぎ掛けそしてその
際に洗浄器溜液において最高４２重量％の硫酸アンモニ
ウム濃度を調整する請求項７に記載の方法。
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| DE19731062A DE19731062C2 (de) | 1997-07-19 | 1997-07-19 | Verfahren zur Entfernung von sauren Gasen aus Rauchgasen, insbesondere aus Kraftwerksabgasen und Abgasen von Müllverbrennungsanlagen |
| DE19731062:1 | 1997-07-19 | ||
| CA002263739A CA2263739C (en) | 1997-07-19 | 1999-03-17 | Apparatus for removing so2 from flue gases and for producing ammonium sulfate solution |
| CA002264261A CA2264261C (en) | 1997-07-19 | 1999-03-24 | Method of removing sulfur dioxide from flue gases, especially power plant flue gases and flue gases from garbage incinerator plants |
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|---|---|
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Family
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| JP20367498A Expired - Fee Related JP4057705B2 (ja) | 1997-07-19 | 1998-07-17 | 煙道ガスからｓｏ２ を除きそして価値ある物質に加工できる硫酸アンモニウム溶液を製造する装置 |
| JP20367398A Expired - Fee Related JP3538547B2 (ja) | 1997-07-19 | 1998-07-17 | 煙道ガスから二酸化硫黄を除く方法 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20367498A Expired - Fee Related JP4057705B2 (ja) | 1997-07-19 | 1998-07-17 | 煙道ガスからｓｏ２ を除きそして価値ある物質に加工できる硫酸アンモニウム溶液を製造する装置 |
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|---|---|
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| EP (2) | EP0891805B1 (ja) |
| JP (2) | JP4057705B2 (ja) |
| CN (2) | CN1104935C (ja) |
| CA (2) | CA2263739C (ja) |
| CZ (2) | CZ291531B6 (ja) |
| DE (3) | DE19731062C2 (ja) |
| DK (2) | DK0891805T3 (ja) |
| ES (2) | ES2205332T3 (ja) |
| HU (2) | HUP9801541A3 (ja) |
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| PL (2) | PL191238B1 (ja) |
| RU (2) | RU2166355C2 (ja) |
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