JPS58174222A - 排ガス処理方法 - Google Patents

排ガス処理方法

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JPS58174222A
JPS58174222A JP57057362A JP5736282A JPS58174222A JP S58174222 A JPS58174222 A JP S58174222A JP 57057362 A JP57057362 A JP 57057362A JP 5736282 A JP5736282 A JP 5736282A JP S58174222 A JPS58174222 A JP S58174222A
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JP
Japan
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gas
exhaust gas
heater
waste gas
dust
Prior art date
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Pending
Application number
JP57057362A
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English (en)
Inventor
Naohiko Ugawa
直彦 鵜川
Atsushi Tatani
多谷 淳
Isao Nishimura
功 西村
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イオウを浄化処理する方法に関するものである。
高温排ガス例えば石炭燃焼ボイラ排ガスのようなダスト
,窒素酸化物( NOx ) 、硫黄酸化物(SOx)
の如く、大気汚染物質を含む排ガスは、一般に次のとお
り、総合的に処理される。
ボイラより排出された排ガスにまずアンモニア(NH3
)が注入され、触媒を充填した脱硝反応器で、窒素酸化
物は水と窒素に還元無害化される。
次にエアーヒータでその熱を経済的に回収可能な温度、
一般的には、150〜1 80′c まで熱回収したの
ち電気集塵器又は、サイクロン集塵器でダストを除去し
た後、湿式脱硫処理される。
湿式石灰・石膏法等の湿式脱硫方法では、処理後のガス
が45〜70℃の水分飽和ガスとなり、そのまま煙突か
ら排出すると大気と混合して白煙となり、且つ低温のた
めに、拡散しにくい問題が生じるため、低温排ガスを再
加熱する方法が実用化されている。
再加熱方法としては、温水.油.スチーム等の熱媒によ
る間接加熱方法とユングストローム型の熱交換器の如く
蓄熱体により直接加熱する方法とがあるが、省エネルギ
ーの観点から後者が最近実用化されるようになり、中で
もガス・ガス・ヒーティング方式と呼称されている方法
が最も望ましいといわれている。〔瀬尾他。
[火力原子力発電jVot、 30.  Nn2.  
P 29〜s s (1979)、  及び「三菱重工
技報J Vot。
17、随2.P217〜222 (1980))このガ
ス・ガス・ヒーティング方式は、湿式脱硫装置入口の高
温ガス(130〜180℃)と出口の低温ガス(45〜
70℃)とを蓄熱体を循環(回転)することによって熱
交換し湿式で処理する直前の排ガス温度を下げ、増湿冷
却回り用水供給量を減少させて湿式排ガス処理に伴なう
温度降下量を小さく、あわせて湿式脱硫装置を出たガス
を昇温させるいわゆる省工汗ルギー。
省資減型の方法である。
しかしながらこの方法は、脱硫装置入口の高温ガスを熱
源としているため、熱交換量が高温ガスの温度に左右さ
れる。すなわち、入口ガス温度が低い場合には、湿式脱
硫装置の排ガスの昇温か不充分となり、煙突から排出さ
れた排ガスが所定の温度に達せず、従って白煙が消失し
ないこととなる。これを防止するためガス・ガス・ヒー
ティング方式に加えて、スチーム加熱器を設置1−湿式
処理後の排ガスを所定温度まで昇温させる方法が提案さ
れているが、省工坏ルギーの観点からは好ましくない。
捷た、湿式脱硫装置入口の排ガス温度すなわち前段のエ
アー・ヒータの出口温度を上げることが考えられるが、
これは次の点で問題を生じる。
即ち、一般に火炉から排出されるガスは、燃料中に含捷
れるイオウ分の一部が燃焼の際酸化されて生成した三酸
化イオウガス(SO3)を含む。
さらに最近のように、脱硝装置が設置される場合には、
脱硝反応に付随して、二酸化イオウ(SOz)の0.5
〜4チが酸化されてso3を生成し火炉で生成したso
3に上乗ぜされる。従って、エアー・ヒータ入口に到達
するSOaは 燃料中のイオウ分により5〜50pρn
」に達することとなる。到達したso3はエアー・ヒー
タを通過時排ガス温度が下がり露点以下となるため一部
は下記凝縮反応により硫酸ミス) (H2SO4)に転
化SO3+H20#H2SO4 しさらに同伴されるダストに付着し、後段の集塵器で捕
集される。平衡条件より、エアー・ヒータ出口の温度の
高い場合には、上記凝縮反応によるH2SO4凝縮量が
少ないためエアー・ヒータ出口ガス中に残存するso3
ガス量が多くなる。エアー・ヒータ出口S03ガスは、
排ガス中の温度の降下がないため、はとんどが前記脱硫
装置人口に到達する。so3ガスはガス・ガス・ヒータ
での温度降下によV) H2SO4ミストとなるが、生
成したH2SO4ミストは微粒子であるため一部が脱硫
装置を通過し煙突より排出されることとなり、アシッド
スマットや白煙等の原因となることが懸念される。又1
、ガス・ガス・ヒータ及び脱硫装置の材料がH2SO4
によシ腐食される恐れが高い。
従来こうした問題を防止する方法として、石油焚きエア
ーヒータ出口排ガス中にNH3を注入して、酸性硫酸ア
ンモニウム(NH4H3O4)  又は硫酸アンモニウ
ム((NH4)2804 )などのSOa とNH3の
反応物(以下NH3803反応物とする)としこれを後
段の集塵器で捕集する方法が実用化されている。「三菱
重工技報J Vat、 10. N115゜P211〜
P21B (1973) しかしこの方法を石炭焚きボイラーのようにダストを多
量に含む排ガス中のso3除去対策として適用すると次
の点で不都合である。
すなわち、集塵器で、NH3’ 803反応物とダスト
の両者が捕集されることにより、大量のNH3−so3
反応物混入ダストの処理が問題になる。従来石炭焚きボ
イラーのダストは、フライアッシュセメント用として有
効利用あるいは埋立て投棄されているが、前者の場合は
混水時のNH3臭の発生、強度の低下、後者は、NH3
臭及び地下水等への漏えい等が問題とされている。
従来実用化されている重油焚きの場合には、ダスト量が
石炭焚きの場合に比較して極端に少なく 、NH380
3反応物が混入したダスト処理量が少ないため、処理は
比較的容易であるが、前述のとおシダスト量が多い場合
には、大量のダストを処理することになり問題になる。
以上のような問題点を解消すべく鋭意検討した結果、本
発明に至ったものであシ、その骨子は排ガスを第1の集
塵装置を通してダストを除去した後、適正温度、例えば
温度130〜180℃の条件下で排ガス中にNH,を注
入し、生成したNH3−so、、反応物を第2の集塵装
置で捕集し、捕集したNHa −SOa反応物は、排ガ
ス発生源の火炉に供給するものである。
本発明方法によれば、エアーヒータ出口の排ガス温度を
下げることなくすなわち、ガス・ガス・ヒータの後段に
スチームガスヒータ等ヲ、追加設置することなく、煙突
入口の排ガス温度を所定温度にまで昇温することができ
、かつso3に起因するH2SO4ヒユーム発生を防止
できるものである。さらに集塵器で捕集されたNH3−
SOa化合物は火炉に供給することで火炉内で分解され
るため系外で別途処理する必要がなくなる利点をもつ。
次忙本発明の作用・効果を明らかにするため実施態様例
を図に基づいて説明する。
第1図において石炭焚きボイラ1から排出される排ガス
は、脱硝装置2で除去された後、エアーヒータ3に供給
される。脱硝装置2では、S02の一部が酸化されてS
03に転化するためエアーヒータ3人口に到達するSO
3量は比較的大となる。例えば、SO2濃度11000
pp、  ボイラ1及び脱硝装置2での酸化率をそれぞ
れ1%及び2%と仮定すれば、エアーヒータ3人口のs
o3濃度は30 ppmとなる。
エア−ヒータ3出口の排ガス温度は一般に130〜18
0℃であるが、硫酸露点と温度の関係を示す第2図から
明ら力・なようにガス温度が高い場合、には露点温度に
達せず、従ってエアー・ヒータ3出口には大部分S03
ガスが残存することになる。
次に、エアーヒータ、3出日の排ガスはまず第1の集塵
装置4に供給されここでダストの大部分が除去される。
このダスト中には、脱硝装置2から僅かに排出されるN
H3が付着しているものの、その量は極く僅かであるた
め従来どおりラインaよシ系外にとりだしセメントへの
有効利用、投棄等ができるものである。次に、大部分の
ダストを除去された排ガスへ、ラインbよりNH3ガス
を注入し、ガス中のso3をNH3−SO3化合物へ転
化せしめた後、排ガスは第2の集塵装置5へ供給される
。NH3ガスの注入量は通常S03量の1倍(モル比)
以上が注入されており、S03と反応し、NH4H8O
4*  (NH4)2 S04  等を生成する。
第2の集塵装置5では前述NH3SO3化合物を捕集し
、これはラインCによりボイラ1の火炉に供給される。
ボイラ1の火炉に供給されたNH3−sos 化合物は
、 (NH4)z SO4→2 N[(、+ so3+ H
2ONH4H8O,→NH3+S○3 +HiO等の反
応により分解され、NH3とSOsを生成する。NH3
はさらにN2. NOx等に分解され、so3の一部は
ダスト中のアルカリと反応して石膏等となる。又NOx
及び一部SO3は後段脱硝装置2及び第2の集塵装置5
で処理される。
ダス)、803を除去された排ガスはさらにガス・ガス
・ヒータ6(未処理側)に供給され、排ガス温度を70
〜90℃まで降下させたのち脱硫装置7へ供給される。
ガス・ガス・ヒータ6(未処理側)に供給されるガス中
には、so3が含まれていないため、ガス・ガス・ヒー
タ6内での排ガス温度降下によるH2SO4ミストが生
成せず従って煙突8から白煙が排出されることもなく、
又ガス・ガス・ヒータ6及び脱硫装置7の材料の硫酸腐
食も回避できることとなる。
さらに、脱硫装置7でso2を除去された排ガスは、再
びガス・ガス・ヒータ6(処理側)で昇温されて煙突8
よシ排出されるが、本発明の方法によればガス・ガス・
ヒータ6(未処理側)に供給される排ガス温度は、前述
のとおシ最高180℃程度まで温度を上げて設定するこ
とが可能であるため、ガス・ガス・ヒータ6(処理側)
に脱硫装置7より供給される排ガスの昇温が充分にでき
るため、特にスチームガスヒータ等の追加設置を必要と
しない。
以上のとおシ本発明を適用するととKより、排ガス中の
SOsを比較的高温のままで除去できるため、ガス・ガ
ス・ヒータ及び脱硫装置でのH2SO4ミストに起因す
る材料腐食を回避しつつ、煙突入口温度を所定温度迄昇
温できることとなる。さらに、NH3−5os  化合
物として捕集したso3をボイラ炉内で分解処理するた
め、特別に処理装置を設置する必要がなくなるわけであ
る。
実施例 第1図に示したフロー・シートで構成される排煙処理試
験装置に石炭焚きボイラ排ガス40 o O??/N/
Hを供給し各装置前後のガス性状を測定し次の結果を得
た。
なお第2電気集塵器人口にはNH3を排ガス中濃度25
 ppmとなるよう注入した。またガス・ガス・ヒータ
(未処理側)出口煙道に設置した33−41テストピー
スの重量減量から推算した腐食量は0.Of+a+/年
以下であ年目下結果からも腐食の傾向はほとんど認めら
れなかった。
比較例 第2集塵器入口にNHsを注入するのを停止し、他は実
施例と同一条件とした場合について各装置前後のガス性
状を測定し次の結果を得た。
またガス・ガス・ヒータ(未処理側)出口煙道に設置し
た5S−41テストピースの重量減から推算した腐食量
は1.6wm/年となり目視による観察からも腐食が認
められた。
以上の実施例及び比較例から第2集塵装置入口へのNH
s注入効果が認められた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施態様例を示す図であり、第2図は
H2SO4の露点と温度を示す平衡図である。 復代理人 内 1)   明 復代理人 萩 原 亮 − 昭和5.8年 1 月 ユp日 特許庁[2官 若杉和夫殿 1 、 ’I;f”l)・大小 昭和 s7 年特許願第 87342号3、補止をjる
各 1if’lヒゾノ関係  !t’1.j’l’!l慢1
4人11(”11  東京都千代田区丸の内二Ti1s
醤1号l補正の対象 (J)  明細書の発明の詳細な説明 1m  明細書のwJ面の簡単な説明 a補正の内容 0) 明細書8真12〜14行の「硫酸露点−一一一一
達せず」を「硫酸露点とgoag度との関係を示す1I
42図から明らかなように1ガス一度が高い場合には、
 80.9度が大であっても露点温tkl!せず」と訂
正する。 12171315頁を行の「露点とsin″」を「露点
とgo、一度との関係」と訂正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ダスト及び三酸化イオウを含む燃焼排ガスを浄化する排
    ガス処理方法において、排ガスを第1の集塵装置を通し
    てダストを除去した後、適正温度条件下で排ガス中にア
    ンモニアガスを注入し、生成した三酸化イオウとアンモ
    ニアの反応物を第2の集塵装置で捕集し、捕集した三酸
    化イオウとアンモニアの反応物は、排ガス発生源の火炉
    に供給することを特徴とする排ガス処理方法
JP57057362A 1982-04-08 1982-04-08 排ガス処理方法 Pending JPS58174222A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6752975B2 (en) * 2000-07-31 2004-06-22 Showa Denko K.K. Combustion exhaust gas treatment process and treatment apparatus
WO2011064975A1 (ja) * 2009-11-25 2011-06-03 バブコック日立株式会社 酸素燃焼システムの排ガス処理装置

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