JPH1190166A - 湿式排煙脱硫装置および脱硫方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い吸収性能かつ酸化性能を維持しながら、
脱硫装置に付属するガスの熱交換装置の容量をコンパク
ト化できる湿式排煙脱硫方法を提案すること。 【解決手段】 吸収液として溶解性の塩を１０重量％含
む液を用い、吸収塔１内で排ガス中のＳＯｘを吸収した
吸収液６を溜める循環タンク７内の液溜めは複数の滞留
部に仕切板１０で区分され、しかも隣接する滞留部内の
吸収液６は流通可能になるように仕切られ、排ガス中の
硫黄酸化物を吸収した吸収液６が吸収塔１の排ガス入口
に近い滞留部から排ガス出口に近い滞留部に移動し、か
つ吸収塔排ガス入口に近い滞留部から排ガス出口に近い
滞留部になる程各滞留部内の吸収液６のｐＨが高くなる
ように吸収排ガス入口に近い滞留部に炭酸カルシウムＣ
を、排ガス出口に近い滞留部に水酸化カルシウムＤを添
加する脱硫剤として添加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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
排煙脱硫装置とその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８に従来法の湿式排煙脱硫装置の系統
図を示す。吸収塔１、その入口ダクト２、出口ダクト
３、スプレーノズル４、ポンプ５、循環タンク７、Ｃａ
ＣＯ₃供給管８、Ｃａ（ＯＨ）₂供給管９、撹拌機１２、
ミストエリミネータ１３及び吸収液抜出管１４等から構
成される。本脱硫装置では溶解性の塩を１０重量％以上
含む吸収液６をスプレーノズル４からスプレする。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、空気吹き込み装置１１および
撹拌機１２は吸収塔１の下部の吸収液６が滞留する循環
タンク７に設置され、ミストエリミネータ１３は吸収塔
１の最上部あるいは出口ダクト３内に設置される。

【０００３】ボイラ１９から排出される排ガスＡは、電
気集塵機２０で除塵された後、ＧＧＨ１８において１４
０℃から１００℃に冷却され（電気集塵機２０を設置し
ないで、吸収塔１で除塵、冷却する場合もある。）、入
口ダクト２より吸収塔１に導入される。その後、さらに
吸収塔１の中で５０℃まで冷却された排ガスＡは吸収塔
１から出口ダクト３へ排出されるが、ＧＧＨ１８により
９０℃まで加熱されて煙突２１に導かれる。

【０００４】吸収液６中には、ＣａＣｌ₂，ＭｇＣｌ₂，
およびＭｇＳＯ₄のうち少なくとも１つを１０重量％以
上含む高濃度の塩が含まれているので、蒸気圧降下現象
により排ガスＡ温度の低下が抑制されている。この間、
吸収塔１には吸収液抜出管１４を通じてポンプ５から送
られる吸収液６が複数のスプレーノズル４から噴霧さ
れ、入口ダクト２から吸収等内に導入された排ガスＡと
気液接触する。このとき、吸収液６は排ガスＡ中のＳＯ
₂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６は循環タンク７に溜
まり、撹拌機１２によって撹拌されながら、空気吹き込
み装置１１から供給される酸化用空気Ｂにより酸化され
て石膏を生成する。

【０００５】循環タンク７中の吸収液６のｐＨを回復さ
せるために炭酸カルシウムＣあるいは水酸化カルシウム
Ｄが供給されるが、炭酸カルシウムＣは炭酸カルシウム
供給管８、水酸化カルシウムＤは水酸化カルシウム供給
管９より循環タンク７内の吸収液６にそれぞれ供給され
る。炭酸カルシウムＣ、水酸化カルシウムＤ及び石膏が
共存する循環タンク７の吸収液６の一部は、ポンプ５に
よって吸収液抜出管１４から再びスプレーノズル４に送
られる。また吸収液６の一部は吸収液抜出管１４から脱
水機１５により脱水処理され、固形分である石膏Ｅは、
その回収系に送られ、固形分を除いた液の一部は濾過水
抜出管１６から吸収塔１内に戻される。吸収液の不足分
は工業用水Ｆを工業用水補給管１７から循環タンク７に
導入する。

【０００６】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６のうち、液滴径の小さいものは排ガ
スＡに同伴されるが、吸収塔１の上部に設けられたミス
トエリミネータ１３によって回収される。従来技術で
は、ＧＧＨ１８が吸収塔１の設備費のかなりの部分を占
めており、ＧＧＨ１８がコンパクト化できれば建設、保
持コストの大幅の削減が可能となる。

【０００７】吸収塔１の出口ダクト３における出口排ガ
スＡを高温な状態で排出できればＧＧＨ１８のコンパク
ト化が可能である。そのために、ＣａＣｌ₂，ＭｇＣｌ₂
およびＭｇＳＯ₄のうち少なくとも１つを１０重量％以
上含む吸収液６を用いて吸収液の蒸気圧降下現象を利用
する。例えば、３０重量％のＣａＣｌ₂を含む吸収液６
を用いた場合、ＣａＣｌ₂無添加の場合と比較して吸収
液６の温度を５０℃から約１２℃上昇させることが可能
である。吸収液の液温を上昇させることによりＧＧＨ１
８による熱交換量が減少し、ＧＧＨ１８のコンパクト化
が可能となる。

【０００８】蒸気圧降下現象を利用して排ガス温度の低
下を抑制し、ＧＧＨ１８のコンパクト化を図るための湿
式排煙脱硫方法として、図１０に示すＣａＣｌ₂を含む
吸収液を用いた脱硫プロセスが提案されている。図１０
に示す吸収塔１は図８の吸収塔１と同様の構成からなる
ものでるが、脱硫剤としてＣａ（ＯＨ）₂のみを用いて
いる。図１０に示すプロセスでは、吸収塔１へ二酸化硫
黄（ＳＯ₂）および酸素（Ｏ₂）を含む排ガスが導入さ
れ、この排ガスをＣａＣｌ₂を含み、Ｃａ（ＯＨ）₂を溶
解させたスラリ吸収液６と接触させることにより石膏
（ＣａＳＯ₄−Ｈ₂Ｏ）を生成させるものである。

【０００９】排ガスＡは、冷却除じん塔２６でＣａＣｌ
₂溶液により冷却され、同時にＣａＣｌ₂溶液は濃縮され
る。ＣａＣｌ₂濃縮液は吸収塔１に入り、水酸化カルシ
ウムＤが添加され、吸収塔１に導入される排ガスＡ中の
ＳＯ₂の吸収用に利用される。吸収塔１内で生成する吸
収液６中の亜硫酸カルシウムのスラリは、ポンプ５によ
りシックナー２５に送られ、シックナー２５で母液の大
部分と分離・濃縮される。その後、中和槽２３に送られ
る濃縮液には硫酸Ｆと工業用水Ｉが加えられて酸性とさ
れた後、ポンプ５により酸化塔２２に送られ、酸化塔２
２で酸化用空気Ｂで酸化されて石膏Ｅを生成する。酸化
塔２２からの石膏Ｅを含む液体は遠心分離機２４で石膏
Ｅを分離した後、冷却除じん塔２６に送られる。

【００１０】図１０に示す脱硫システムでは３０重量％
のＣａＣｌ₂を含み、ｐＨを回復させるためにＣａ（Ｏ
Ｈ）₂を添加した吸収液はｐＨが６付近を維持できるの
で９０％以上の脱硫率が得られる。しかし、一般的な湿
式排煙脱硫装置で用いられている炭酸カルシウムよりも
水酸化カルシウムは値段が高く経済的でない。また、本
発明者らが検討したところ水酸化カルシウムの代わりに
炭酸カルシウムを用いた場合、ＣａＣｌ₂濃度が高くな
ると吸収液中のＣａ²⁺濃度が増加するために炭酸カルシ
ウムの溶解速度が低下し、ｐＨが低下するために脱硫率
も低下するということが判明した。

【００１１】このような問題点を解決するために本発明
者らは先に次のような発明をして特許出願（特願平９−
２９１８９号）をした。その代表的な脱硫装置の系統を
図９に示す。脱硫装置は吸収塔１、入口ダクト２、出口
ダクト３、スプレーノズル４、ポンプ５、循環タンク
７、ＣａＣＯ₃供給管８、Ｃａ（ＯＨ）₂供給管９、空気
吹込装置１１、撹拌機１２、ミストエリミネータ１３、
吸収液抜出管１４等から構成されるが、本脱硫装置の各
構成部材で図９に示したものと同一機能を奏するものは
同一番号を付してその説明は省略する。

【００１２】吸収液６のｐＨを回復させるために炭酸カ
ルシウム供給管８から炭酸カルシウムＣが吸収塔１の排
ガス入口側に設けられ、そして水酸化カルシウム供給管
９から水酸化カルシウムＤが循環タンクの吸収液抜出管
１４側に設けられ、それぞれの脱硫剤供給部８、９の下
方の循環タンク内の吸収液は仕切板１０が設けられ、、
吸収液６の逆流を防止している。そのため吸収液抜出管
１４側の循環タンク７内の吸収液６のｐＨは吸収塔１の
排ガス入口側の循環タンク内の吸収液のｐＨより高くな
る。

【００１３】仕切板１０で循環タンク７内の吸収液６の
逆流が防止されるので、比較的安価な炭酸カルシウムＣ
を用いて循環タンク７内の吸収液のｐＨを２．１から
４．５まで回復させ、次いで比較的高価な水酸化カルシ
ウムＤを用いてｐＨを４．５から６まで回復できる。し
かし、図９に示す脱硫システムでは、吸収液中に高濃度
の塩が含まれており脱硫剤により回復したｐＨである
５．５〜６．０では空気による亜硫酸カルシウムの酸化
速度が遅い。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ＣａＣｌ₂、ＭｇＣｌ₂
およびＭｇＳＯ₄のうち少なくとも１つを１０重量％以
上含む吸収液を用いた上記従来技術では、水酸化カルシ
ウムを用いることによりｐＨの低下が抑制されて高い脱
硫性能を維持できるが、ボイラから排出される硫黄酸化
物が吸収液に吸収されて生じる亜硫塩の酸化性能が低下
する。本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決
し、高い吸収性能かつ酸化性能を達成するための湿式排
煙脱硫装置と方法を提案することにある。また、本発明
の課題は、高い吸収性能かつ酸化性能を維持しながら、
脱硫装置に付属するガスの熱交換装置の容量をコンパク
ト化できる湿式排煙脱硫装置と方法を提案することにあ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は循環タンクをガ
ス流れに対して仕切り板によって複数の吸収液滞留部
（以下滞留部を槽ということがある。）に仕切り、排ガ
ス中の硫黄酸化物を吸収した吸収液が吸収塔排ガス入口
に近い槽または吸収液抜出部のある槽から排ガス出口に
近い槽に仕切りを迂回しながら移動させ、かつ吸収塔排
ガス入口に近い槽または吸収液抜出部のある槽から出口
に近い槽になる程各槽中の吸収液のｐＨが高くなるよう
に脱硫剤を添加するものである。

【００１６】すなわち、本発明は、燃焼装置から排出さ
れる排ガスを吸収塔入口から導入して溶解性の塩を１０
重量％以上含む吸収液と吸収塔内で接触させ、吸収塔出
口から排出すると同時に、吸収塔からの吸収液を溜める
循環タンクで吸収液を酸化させる排ガス中の硫黄酸化物
を処理する湿式排煙脱硫方法において、循環タンク内の
吸収液は複数の吸収液の滞留部に区分され、しかも隣接
する滞留部内の吸収液は流通可能になるように仕切ら
れ、排ガス中の硫黄酸化物を吸収した吸収液が吸収塔の
排ガス入口に近い滞留部から排ガス出口に近い滞留部に
移動し、かつ吸収塔排ガス入口に近い滞留部から排ガス
出口に近い滞留部になる程各滞留部内の吸収液のｐＨが
高くなるように脱硫剤を添加する湿式排煙脱硫方法であ
る。

【００１７】例えば、脱硫剤として吸収塔の排ガス入口
に近い滞留部に炭酸カルシウムを、吸収塔の排ガス出口
に近い滞留部に水酸化カルシウムを添加することで吸収
塔排ガス入口に近い滞留部から排ガス出口に近い滞留部
になる程各滞留部内の吸収液のｐＨが高くすることがで
きる。

【００１８】また、脱硫剤として循環タンク内の各滞留
部には炭酸カルシウムを供給し、吸収塔の排ガス出口に
近い前記滞留部から吸収液を抜き出して吸収塔に供給す
る前に抜き出した吸収液に水酸化カルシウムを添加して
も良い。

【００１９】また、本発明は、燃焼装置から排出される
排ガスを入口から導入して溶解性の塩を１０重量％以上
含む吸収液と接触させた後、出口から排出する吸収塔
と、吸収塔からの吸収液を溜めると共に吸収液を抜き出
す吸収液抜出部を設けた循環タンクとを備えた排ガス中
の硫黄酸化物を処理する湿式排煙脱硫装置において、循
環タンク内の吸収液を複数の滞留部に仕切る仕切板を隣
接する滞留部内の吸収液が流通できるように設け、吸収
塔の排ガス入口に近い前記滞留部から吸収塔の排ガス出
口に近い滞留部または吸収塔の排ガス入口に近い前記滞
留部から吸収液抜出部がある滞留部になる程各滞留部内
の吸収液のｐＨを高く設定するための脱硫剤添加部を設
けた湿式排煙脱硫装置である。

【００２０】上記循環タンク内の吸収液を複数の滞留部
に仕切る仕切板は吸収塔内のガス流れに対して水平でな
い方向に、その平面が配置された構造、さらに望ましく
は吸収塔内のガス流れに迂回路を形成させるように循環
タンク内の吸収液滞留部から該吸収液滞留部の上方の吸
収塔内の排ガス流路に延出された構造とすることで循環
タンク内の吸収液の滞留部毎のｐＨの調整が容易とな
る。本発明はスプレ方式の脱硫装置に限らず濡れ壁方式
の脱硫装置などにも適用できる。

【００２１】

【作用】ボイラから排出される排ガス中のＳＯ₂が吸収
液に吸収され、（１）式で示すように亜硫酸を生成す
る。（２）式に示すようにさらに亜硫酸は空気により酸
化され硫酸を生成する。これにより、水中の水素イオン
（Ｈ⁺）濃度が一時的に増加するが、ＣａＣＯ₃用いて
（３）式に示すようにｐＨを４．５付近まで回復させ
る。ＣａＣＯは炭酸塩でかつ（３）式に示すようにＨ⁺
と反応してＣａ²⁺が溶出するため、高Ｃａ²⁺濃度の吸収
液への溶解性が悪くなるためにｐＨを４．５以上回復さ
せることは困難である。そこで、ＣａＣＯ₃を用いてｐ
Ｈを４〜４．５程度に回復させた後に、ＣａＣＯ₃より
も溶解性の高い水酸化物であるＣａ（ＯＨ）₂を用いて
（４）式のようにｐＨを５．５〜６．０まで上げる。吸
収液中のＣａ²⁺とＳＯ₄ ²⁺濃度が飽和溶解度以上になる
と（５）式に示したように石膏（ＣａＳＯ₄・２Ｈ₂Ｏ）
が晶析する。全体の反応は（６）、（７）式で表すこと
ができる。

【００２２】 （吸収反応） Ｈ₂Ｏ＋ＳＯ₂＝Ｈ₂ＳＯ₃ （１） （酸化反応） Ｈ₂ＳＯ₃＋１／２Ｏ₂＝Ｈ₂ＳＯ₄＝２Ｈ⁺＋ＳＯ₄ ^2- （２） （Ｈ⁺とＣａＣＯ₃との反応） ＣａＣＯ₃＋２Ｈ⁺＝Ｃａ²⁺Ｈ₂Ｏ＋ＣＯ₂↑ （３） （Ｈ⁺とＣａ（ＯＨ）₂との反応） Ｃａ（ＯＨ）₂＋２Ｈ⁺＝Ｃａ²⁺＋２Ｈ₂Ｏ （４） （石膏の晶析反応） Ｃａ²⁺＋ＳＯ₄ ^2-＋２Ｈ₂Ｏ＝ＣａＳＯ₄・２Ｈ₂Ｏ （５） （全体の反応） ２Ｈ₂Ｏ＋ＳＯ₂＋１／２Ｏ₂＋ＣａＣＯ₃ ＝ＣａＳＯ₄・２Ｈ₂Ｏ＋ＣＯ₂ （６） Ｈ₂Ｏ＋ＳＯ₂＋１／２Ｏ₂＋Ｃａ（ＯＨ）₂ ＝ＣａＳＯ₄・２Ｈ₂Ｏ （７）

【００２３】系内のｐＨは５．５〜６．０に維持される
が、吸収液に１０重量％以上の塩を含む吸収液を用いた
場合では高濃度の各種イオンが存在するために亜硫酸の
拡散が阻害されて酸化性能が低下する。

【００２４】しかし、本発明では排ガス中のＳＯ₂を吸
収して生成した亜硫酸カルシウムを含む吸収液は仕切り
板によって仕切られた循環タンク内の複数の槽に溜まる
ので、循環タンク内の吸収塔入口側の槽内の吸収液の方
が出口または吸収液抜出部のある槽内の吸収液よりも生
成した亜硫酸カルシウムの濃度が高い。

【００２５】一般的に酸化反応はｐＨが低い程促進され
る。図７に本発明者らが行った３０重量％のＣａＣｌ₂
溶液を用いた場合の亜硫酸の酸化性能を示す。図７から
高塩濃度吸収液の場合、ｐＨを４以下にすれば著しく酸
化促進されることが分かる。また、例として表１に吸収
塔入口排ガス中のＳＯ₂濃度が１０００ｐｐｍ、気液比
（吸収液と排ガスの比率（Ｌ／ｍ³Ｎ）、以下Ｌ／Ｇと
記す）が１５、脱硫率９４％の場合、仕切り板によって
３つの滞留部に仕切った循環タンク内の吸収塔排ガス入
口に近い槽、排ガス出口に近い槽および中間の槽におけ
るｐＨと吸収した亜硫酸の濃度を示す。

【００２６】吸収塔下部の循環タンクをガス流れに対し
て水平でない仕切り板によって仕切った中で吸収塔排ガ
ス入口近くの槽では亜硫酸の生成量が多いが、ｐＨも低
くなるので亜硫酸の酸化が効率良く行われる。一方、吸
収塔排ガス出口に近い槽または吸収液抜出部のある槽で
はｐＨが高いが、亜硫酸の生成量も少ないので亜硫酸の
酸化が十分行われる。また、同じ条件で仕切られていな
い循環タンクで亜硫酸の酸化を行う場合は、循環タンク
内のｐＨは脱硫剤によって５．５に維持され、吸収され
た亜硫酸濃度も大きいので酸化効率が悪い。

【００２７】

【表１】

【００２８】本発明に関係する発明として、特開平５−
３１７６４２号公報および特開昭６０−２２７８１６号
公報に開示された技術が知られている。特開平５−３１
７６４２号公報記載の発明は、吸収塔下部の循環タンク
の液溜め部を左右に仕切って酸化槽と循環槽を形成し、
排ガス吸収部でスプレされたスラリ液を酸化槽側のみに
案内し、酸化槽内スラリ液中に空気を吹き込むことによ
り、酸化効率および吸収効率を向上させ、かつ良質の石
膏を回収可能にすることを目的としている。

【００２９】特開昭６０−２２７８１６号公報記載の発
明には、吸収塔下部の循環タンクの液溜部内に溢流可能
な仕切り板とシールする隔離板を設け、ＳＯｘを吸収し
て液溜部に落下する吸収液がｐＨの低い前段液溜部でＳ
Ｏｘの酸化を促進し、吸収排ガスとの接触が不可能な後
段液溜め部でｐＨの回復を早め、アルカリ吸収剤の溶解
速度を高め、吸収液中の亜硫酸の酸化を２段階に分けて
行っている。

【００３０】本発明は、前記公知例と同様に、亜硫酸の
酸化効率を向上させることを目的としているが、吸収塔
内の排ガスを気液接触部でＵターンするように迂回させ
ながら移動させる方式または循環環タンクの吸収液を液
溜部内で例えばＵターンするように迂回させながら移動
させる方式を採用することにより、吸収塔内のガス流れ
に対して排ガス中のＳＯ₂の濃度分布が生じる。即ち、
吸収塔排ガス入口に近い方が濃度が高く、排ガス出口ま
たは吸収液抜出し部に近い方が濃度が低くなるので、吸
収液中の石灰石と反応して生じる亜硫酸も吸収塔排ガス
入口に近い方が濃度が高く、排ガス出口または吸収液抜
出部に近い方が濃度が低くなる。

【００３１】本発明は、前記公知例のように一つの酸化
槽での亜硫酸の酸化（特開平５−３１７６４２号）ある
いは仕切られた酸化槽での亜硫酸の逐次酸化（特開昭６
０−２２７８１６号）ではなく、脱硫剤を用いて各槽中
のｐＨを亜硫酸濃度に応じて酸化に最適なｐＨに調整
し、酸化を行うと同時にｐＨの回復を行う点で公知例と
は異なる。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
とと共に説明する。図１に示す排煙脱硫装置（図１
（ａ）は脱硫装置の側面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の
Ｘ−Ｘ線矢視図）は、吸収塔１、入口ダクト２、出口ダ
クト、スプレーノズル４、ポンプ５、循環タンク７、Ｃ
ａＣＯ₃供給管８およびＣａ（ＯＨ）₂供給管９、空気吹
き込み装置１１、撹拌機１２、ミストエリミネータ１
３、吸収液抜出管１４、脱水機１５、濾過水抜出管１６
等から構成される。

【００３３】図１に示す吸収塔１は図９に示したような
ボイラからの排ガスが吸収塔１に入る前に除塵と冷却を
する構成でも良いし、吸収塔１内で排ガスの除塵と冷却
をする構成でも良い。

【００３４】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。循環タンク７は仕
切り板１０によって仕切られた３つの槽（吸収液滞留
部）から構成されている。仕切り板１０の下端が循環タ
ンク７の底部には接触しない高さに保持され、かつ仕切
り板１０の上端は循環タンク７内部の吸収液の液面より
高い位置に保持されるように設置される。そして、仕切
り板１０によって仕切られた３つの槽の中で吸収塔の排
ガス入口ダクト２に近い槽から出口ダクト３に近い槽に
なる程各槽中の吸収液のｐＨが高くなるように脱硫剤を
添加するが、吸収塔排ガス入口ダクト２に近い槽には脱
硫剤を添加しないので、その槽内の吸収液のｐＨは約
３．５となる。中間の槽には炭酸カルシウムＣ、吸収塔
排ガス出口ダクト３に近い槽には水酸化カルシウムＤを
それぞれ添加してｐＨが調整される。炭酸カルシウムＣ
はＣａＣＯ₃供給管８より循環タンク７内の吸収液６に
供給され、吸収液６のｐＨを４．５付近まで回復させ
る。水酸化カルシウムＤはＣａ（ＯＨ）₂供給管９から
供給され、さらにｐＨを５．５〜６．０に調整する。ま
た、撹拌機１２および空気吹き込み装置１１は吸収塔１
の下部の吸収液６が滞留する循環タンク７に設置され、
ミストエリミネータ１３は吸収塔１の側面にある出口ダ
クト３内設置される。

【００３５】ボイラから排出される排ガスＡは、入口ダ
クト２より吸収塔１に導入され、出口ダクト３より排出
される。この間、吸収塔１には吸収液抜出管１４を通じ
てポンプ５から送られる吸収液６が複数のスプレノズル
４から噴霧され、吸収液６の排ガスＡとの気液接触が段
階的に行われる。このとき、吸収液６は排ガスＡ中のＳ
Ｏ₂を選択的に吸収し、亜硫酸カルシウムを生成する。
生成した亜硫酸カルシウムを含む吸収液６は循環タンク
７中の各槽に溜まるが、亜硫酸カルシウム濃度は吸収塔
排ガス入口に近い槽から出口に近い槽になる程低くなっ
ている。吸収液６は押し出し流れにより吸収塔排ガス入
口に近い槽から出口に近い槽へ向けて仕切板１０の下端
と循環タンクの間を通り、順次流れる。

【００３６】循環タンク７の各槽中では、吸収液６は撹
拌機１２によって撹拌されながら空気吹き込み装置１１
から供給される酸化用空気Ｂにより吸収液６中の亜硫酸
カルシウムが異なるｐＨで逐次酸化され、石膏を生成す
る。排ガスＡ中には僅かながら塩素が含まれており、吸
収液６中に蓄積されるが、循環タンク７の側壁に設けら
れた吸収液抜出管１４から抜き出された吸収液６は脱水
機１５で脱水され、石膏Ｅを回収すると共に石膏を除い
た濾過水は塩素イオンを含むが、この濾過水は濾過水抜
出管１６から吸収塔１内に回収されるが、同時に工業用
水Ｆを工業用水補給管１７から循環タンク７へ補給する
ことにより吸収液６中の塩素濃度を所定の範囲に維持さ
れる。

【００３７】炭酸カルシウムＣ、水酸化カルシウムＤお
よび石膏Ｅが共存する循環タンク７内の吸収液６の一部
は、ポンプ５によって吸収液抜出管１４から再びスプレ
ーノズル４に送られるが、スプレーノズル４から噴霧さ
れ微粒化された吸収液６のうち、液滴径の小さいものは
排ガスＡに同伴されるが、吸収塔１の出口ダクト３に設
けられたミストエリミネータ１３によって回収される。

【００３８】図２は本発明のその他の実施の形態を示
す。この排煙脱硫装置（図２（ａ）は脱硫装置の側面
図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＸ−Ｘ線矢視図）の各構
成部材は図１に示す部材と同一機能を有するものは同一
番号を付してその説明は省略する。

【００３９】図２に示す例では循環タンク７内の液溜部
は一つの仕切板１０により２つの槽に仕切られている。
また、水酸化カルシウムＤを仕切り板１０により仕切ら
れた循環タンク７の中の槽ではなく、吸収液抜出管１４
へ供給する。吸収塔１内のスプレされた吸収液と排ガス
との接触により吸収液中にＳＯ₂が吸収されるが、吸収
されたＳＯ₂の量が低い場合では循環タンク７の２つの
槽により、２段階の酸化でも効率良く、酸化を行うこと
ができる。水酸化カルシウムＤを仕切られた循環タンク
７の吸収塔排ガス出口に近い槽ではなく吸収液抜出管１
４へ供給することにより循環タンク７のコンパクト化が
可能となる。

【００４０】比較例１ 図１に示す排煙脱硫装置と同じ条件で図９に示した従来
技術に基づいて脱硫を行った。表２に図１に示す例と図
２に示す例および比較例１の亜硫酸カルシウムを酸化す
るために必要な空気供給量を示す。表２から明らかなよ
うに、本発明によれば従来よりも効率良く酸化を行うこ
とが可能であるので酸化空気を１／５に低減できた。

【表２】

【００４１】図３〜図６に本発明によるその他の実施の
形態を示す。図３、図４に本発明のその他の実施の形態
を示す。図１に示した装置と同様の構成であり、それら
の各構成部材が図１に示す部材と同一機能を有するもの
は同一番号を付してその説明は省略する。

【００４２】図３に示す装置の特徴は循環タンク７内の
吸収液の液溜部分を３つに仕切るための仕切板１０を２
つ設け、各々の仕切板１０の高さを吸収塔排ガス入口ダ
クト２よりも高くすることにより排ガスの短絡を防ぐこ
とができるというものである。

【００４３】図４に示す例では仕切板１０は単一とし
て、循環タンク７内の吸収液の液溜部分を２つに仕切る
仕切板１０の高さを吸収塔排ガス入口ダクト２よりも高
くすることにより排ガスの短絡を防ぐものである。

【００４４】図５に示す実施の形態は図１に示す脱硫装
置と同様の構成であるが、この場合は２つの仕切板１０
の平面が吸収塔１内への排ガスの導入方向及び排出方向
に垂直でない位置に配置されることに特徴があり、図１
（ｂ）に示す平面構造に相当する平面図を示す。この場
合においても効率の良い亜硫酸カルシウムの酸化が行わ
れる。

【００４５】図６に示す実施の形態は図１に示した装置
と同様であるが、この場合は２つの仕切板１０の平面が
吸収塔内への排ガスの導入方向に対して９０度ではない
の角度をなす位置に配置され、かつ吸収塔１からのガス
排出方向が吸収塔内への排ガスの導入方向に対して９０
度の角度で配置されていることに特徴があり、図１
（ｂ）に示す平面構造に相当する平面図を示す。この場
合においても仕切板１０により排ガスの流れの短絡を防
ぎ、かつ仕切板１０により吸収塔１の排ガス入口ダクト
２に近い方の循環タンク内の吸収液滞留部と排ガス出口
ダクト３に近い方の循環タンク内の吸収液滞留部でのｐ
Ｈの調整ができ、亜硫酸カルシウムの酸化が効率的に行
われる。

【００４６】上記図面に示した本発明の実施の形態はス
プレで吸収液を排ガス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（溢れ壁式吸収装置等）に関係なく有効であ
る。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、溶解性の塩を１０重量
％以上含む吸収液中の亜硫酸カルシウムの酸化において
も空気により効率良く酸化性能を向上させて経済的に高
い脱硫率を得ることが可能である。また、吸収液に１０
重量％以上の溶解性の塩を含む吸収液を用いることがで
きるので、吸収液の蒸気圧降下現象により、吸収液の液
温を上昇させることができ、ＧＧＨ荷による熱交換量が
減少し、ＧＧＨのコンパクト化が達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による実施例の脱硫装置の系統であ
る。

【図２】 本発明による実施例の脱硫装置の系統であ
る。

【図３】 本発明によるその他の実施例の脱硫装置の系
統である。

【図４】 本発明によるその他の実施例の脱硫装置の系
統である。

【図５】 本発明によるその他の実施例の脱硫装置の系
統である。

【図６】 本発明によるその他の実施例の脱硫装置の系
統である。

【図７】 本発明に関する実験データである。

【図８】 ＣａＣｌ₂を吸収液中に添加しない従来技術
の脱硫プロセスの系統である。

【図９】 ＣａＣｌ₂を吸収液中に添加した従来技術の
脱硫プロセスの系統である。

【図１０】 本発明者らの先に出願したＣａＣｌ₂を添
加した吸収液を用いる脱硫プロセスの系統である。

【符号の説明】

１ 吸収塔 ２ 入口ダクト ３ 出口ダクト ４ スプレーノズル ５ ポンプ ６ 吸収液 ７ 循環タンク ８ 炭酸カルシウム供
給管 ９ 水酸化カルシウム供給管 １０ 仕切板 １１ 空気吹き込み装置 １２ 撹拌機 １３ ミストエリミネータ １４ 吸収液抜出管 １５ 脱水機 １６ 濾過水抜出管 １７ 工業用水補給管 １８ ガスガスヒータ １９ ボイラ ２０ 電気集塵機 ２１ 煙突 ２２ 酸化塔 ２３ 中和槽 ２４ 遠心分離機 ２５ シックナー ２６ 冷却除じん塔 Ａ 排ガス Ｂ 酸化用空気 Ｃ 炭酸カルシウム Ｄ 水酸化カルシウム Ｅ 石膏 Ｆ 工業用水 Ｇ 硫酸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高本 成仁 広島県呉市宝町３番36号 バブコック日立 株式会社呉研究所内 (72)発明者 山本 学 広島県呉市宝町３番36号 バブコック日立 株式会社呉研究所内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼装置から排出される排ガスを吸収塔
   入口から導入して溶解性の塩を１０重量％以上含む吸収
   液と吸収塔内で接触させ、吸収塔出口から排出すると同
   時に、吸収塔からの吸収液を溜める循環タンクで吸収液
   を酸化させる排ガス中の硫黄酸化物を処理する湿式排煙
   脱硫方法において、 循環タンク内の吸収液は複数の吸収液の滞留部に区分さ
   れ、しかも隣接する滞留部内の吸収液は流通可能になる
   ように仕切られ、排ガス中の硫黄酸化物を吸収した吸収
   液が吸収塔の排ガス入口に近い滞留部から排ガス出口に
   近い滞留部に移動し、かつ吸収塔排ガス入口に近い滞留
   部から排ガス出口に近い滞留部になる程各滞留部内の吸
   収液のｐＨが高くなるように脱硫剤を添加することを特
   徴とする湿式排煙脱硫方法。
2. 【請求項２】 脱硫剤として吸収塔の排ガス入口に近い
   滞留部に炭酸カルシウムを、吸収塔の排ガス出口に近い
   滞留部に水酸化カルシウムを添加することを特徴とする
   請求項１記載の湿式排煙脱硫方法。
3. 【請求項３】 脱硫剤として循環タンク内の各滞留部に
   は炭酸カルシウムを供給し、吸収塔の排ガス出口に近い
   前記滞留部から吸収液を抜き出して吸収塔に供給する前
   に抜き出した吸収液に水酸化カルシウムを添加すること
   を特徴とする請求項１記載の湿式排煙脱硫方法。
4. 【請求項４】 燃焼装置から排出される排ガスを入口か
   ら導入して溶解性の塩を１０重量％以上含む吸収液と接
   触させた後、出口から排出する吸収塔と、吸収塔からの
   吸収液を溜めると共に吸収液を抜き出す吸収液抜出部を
   設けた循環タンクとを備えた排ガス中の硫黄酸化物を処
   理する湿式排煙脱硫装置において、 循環タンク内の吸収液を複数の滞留部に仕切る仕切板を
   隣接する滞留部内の吸収液が流通できるように設け、 吸収塔の排ガス入口に近い前記滞留部から吸収塔の排ガ
   ス出口に近い滞留部になる程または吸収塔の排ガス入口
   に近い前記滞留部から吸収液抜出部がある滞留部になる
   程、各滞留部内の吸収液のｐＨを高く設定するための脱
   硫剤添加部を設けたことを特徴とする湿式排煙脱硫装
   置。
5. 【請求項５】 脱硫剤添加部として吸収塔排ガス入口に
   近い滞留部には炭酸カルシウム添加部を、排ガス出口に
   近い滞留部または吸収液抜出部がある滞留部には水酸化
   カルシウム添加部を設けることを特徴とする請求項４記
   載の湿式排煙脱硫装置。
6. 【請求項６】 循環タンク内の仕切られた各滞留部には
   炭酸カルシウム添加部を、吸収液抜出部には水酸化カル
   シウム添加部を設けたことを特徴とする請求項４記載の
   湿式排煙脱硫装置。
7. 【請求項７】 循環タンク内の吸収液を複数の滞留部に
   仕切る仕切板は吸収塔内のガス流れに対して水平でない
   方向に、その平面が配置されたことを特徴とする請求項
   ４記載の湿式排煙脱硫装置。
8. 【請求項８】 仕切板は吸収塔内のガス流れに迂回路を
   形成させるように循環タンク内の吸収液滞留部から該吸
   収液滞留部の上方の吸収塔内の排ガス流路に延出されて
   いることを特徴とする請求項７記載の湿式排煙脱硫装
   置。