JPS5888023A - 石膏を副生する排煙脱硫方法 - Google Patents

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】 発明の技術分野 本発明は石膏を副生ずる排煙脱硫方法に係り、特に脱硫
処理後の吸収液を酸化して石膏を副生するに際して、こ
の酸化反応を隊収塔内で行なうよろにし、もって従来必
要とした酸化塔を不要とすることができると共ｔこ設備
費の大巾な低減化を図ることができる石膏を副生ずる排
煙脱硫方法に関する。

発明の技術的背景とその問題点 一般に、ボイラー等の燃焼機器より排出される排ガス中
からこの排ガス中に含まれる硫黄酸化物を除去するため
の排煙脱硫方法として種々の方法が研究、開発されて、
そしてすでに運転されている。

上記した排煙脱硫方法の一例として、石灰を吸収剤とし
て用いる吸収液を排ガスと接触反応させ、生成した亜硫
酸カルシウム（ＣａＳＯ３）を酸化して石膏を副生ずる
ようになした方法が知られている。

この従来方法を添付図拘に基づいて説明すると、先ず、
第１図において１は排ガスを脱硫処理するための吸収塔
であり、ボイラー等の燃焼機器から排出された排ガス２
はこの吸収塔１内へ導入される。この排ガスは、循環ボ
ンダ３をこより吸収塔１内ｌこ循環されつつスプレーノ
ズル４から噴霧された吸収液と接触し、この吸収液中に
含まれる炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）と硫黄酸化物と
が下記式（１）。

（２）、（３）に示す如く反応して排ガスの脱硫処理が
なされる。

８０２　＋　ＣａＣＯ３＋１　／　２Ｈ２０−＋　Ｃａ
ＳＯ３・１／　２Ｈ２０＋ＣＯ２−（１）Ｓ０２＋Ｃａ
ＣＯ３＋２Ｈ２０＋ｌ／２０２→ＣａＳＯ４・２Ｈ２０
＋ＣＯ２−（２）ＳＯ３＋ＣａＣＯ３＋２Ｈ２０−）Ｃ
ａＳＯ４＠　２Ｈ２０＋Ｃｏ　２　　　　　＝（３）こ
の脱硫処理とともに排ガス中に含まれていた塩化水素ガ
ス、フッ化水素ガス、煤塵等も吸収除去され、そして処
理ガス５として他の処理工程に送られ或いは系外へ排出
されることになる。

また、上記脱硫処理後の吸収液は吸収塔１内を流下し、
この下部に設けられた吸収液貯留槽６に貯留する。この
吸収液には脱硫反応により減少した量だけ炭酸カルシウ
ム７及び補給水８が添加され、そして循環ポンプ３によ
り再び吸収塔１内へ供給されることになる〇 一方、上記吸収液貯留槽６内の吸収液中の成分はほとん
どがＣａ５Ｏｓ　：　１／２Ｈ２０であり、その他に少
量だけである。

そして、この吸収液から石膏を副生するため、この吸収
液の一部は吸収塔抜出ポンプ９によって抜出され、そし
て抜出された液は酸化塔１０内に導入される◎ この酸化塔１０内に導入された吸収液は酸化用プロワ１
１から塔１０内へ導入された空気及び硫酸１２と接触さ
れ、この液中に含まれるＣａ化合物が下記式（４）、（
５）に示す如く反応し１すべて石膏に転換される。

Ｃａ５Ｏｓ　・ｌ／２Ｈ２０＋１／２０２＋３／２Ｈ２
０−＋ＣａＳＯ４・２Ｈ２０−（４）ＣａＣＯ３＋Ｈ２
ＳＯ４＋Ｈ２Ｏ−＋ＣａＳＯ４・２Ｈ２０＋ＣＯ２−（
５）このような酸化反応の結果、生成された石膏スラリ
ー液１３はシックナー１４へ移送されて濃縮される。そ
して、ここで濃縮された濃縮液１５は脱水機１６にかけ
られて最終的に石膏１γを得るようになっている。また
、上記シックナー１４でのオーバーフロー液１８は再び
吸収塔１内の吸収液貯留槽６へ戻されるようになってい
る。

ところで、このような従来方法にあっては排ガスの脱硫
処理を行う吸収塔１とは別体に石膏を生成するための酸
化塔１０を必要とし、設備費及び運転費の増大を余儀な
くされるばかりか装置の占める面積が大きくなり土地有
効利用の観点よりも問題があった。

一方、上記した如き問題点を解決すべく、吸収塔１の吸
収液貯留槽６に、この貯留槽６内へ直接微細な空気を吹
込むための空気吸込み機構なるものを設け、これよフ吹
込む空気で吸収液中の亜硫酸塩を酸化して石膏を副生す
るようにし、これにより従来必要とした酸化塔を不要に
することも考えられる。

しかしながら、上記の如く貯留槽内へ直接空気の吹込み
を行うと、吹込み部分において水分の蒸発や亜硫酸塩の
酸化反応が起こって石膏が析出し、吹込み部分が閉塞す
るという問題があつ九。

特に、吹込み部分の閉塞が発生した場合には、吸収塔そ
れ自体の運転を停止し、付着した石膏を除去しなければ
ならないという不都合があり、十分な解決策全提供する
ものではなかった。

発明の目的 本発明は以上のような問題点に鑑みこれを有効に解決す
べく創案されたものであり、その目的とするところは脱
硫処理後の吸収液を酸化して石膏を副生ずるに際して、
予め含有空気量を高めた液を生成し、この液を吸収液貯
留槽内へ導入して、吸収液を酸化させるようにし、もっ
て従来必要とした酸化塔を不要とすることができると共
に設備費の大巾な低減化を図ることができる石膏を副生
ずる排煙脱硫方法を提供するにある。

発明の実施例 以下に、本発明に係る方法の好適−実施例を添付図面に
基づいて詳述する。

先ず、第２図は本発明に係る方法を実施するための工程
図を示すものであり、１は排ガスを脱硫処理するための
吸収塔である。ボイラー等の燃焼機器から排出された排
ガス２はまず・この吸収塔１内に導入される。この導入
された排ガスは吸収塔１内において、スプレーノズル４
よシ噴霧される吸収液と向流接触される。この吸収液は
例えばＣａＣＯ３、Ｃａ（ＯＨ）２　、　ＣａＯよりな
る吸収剤と水とを混合して生成されており、この石灰と
上記向流接触により排ガス中に含まれる硫黄酸化物とが
下記式（６）　、　（７）　、　（８）に示す如く反応
して排ガスの脱硫処理がなされる。

Ｓ０２＋ＣａＣＯ３＋１／２Ｈ２０−＋ＣａＳＯ３・１
／２Ｈ２０＋ＣＯ２＝（６）Ｓ０２＋ＣａＣＯ３＋２Ｈ
２０＋ｌ／２０２−）ＣａＳＯ４・２Ｈ２０＋ＣＯ２”
（７）ＳＯ３＋　ＣａＣＯ３＋　２Ｈ２０−）　ＣａＳ
Ｏ４・２Ｈ２０＋　ＣＯ２−（８）この脱硫処理ととも
に排ガス中に含まれていたＨＣｔガス、ＨＦがス、煤塵
等も吸収除去され、そして、清浄な処理がス５として系
外へ排出されることになる。

また、上記脱硫処理後の亜硫酸塩を含む吸収液は吸収塔
１内を流下し、この下部に設けられた吸収液貯留槽６に
貯留する。この貯留した吸収液には脱硫反応により減少
した量だけ吸収剤としてＣａＣＯ５７が添加されると共
にこれを溶解するための液として水８が供水系１９を介
して加えられる。

そして、これら添加物により適宜声値が調整された吸収
液は循環デンゾ３によジ吸収液循環系２０を介して吸収
塔１内に導入され、再び排ガスの脱硫処理に寄与するこ
ととなる。

一方、上記吸収液循環系２０には本発明に係る方法を実
施すべく吸収液の一部を芥岐させて、この分岐された吸
収液を再び吸収液貯留槽６へ戻すための分岐ライン２１
が形成されており、この分岐ライン２１内を流れる吸収
液にはライン途中に設けられた気液混合部２２において
、酸化用ブロワ−２３から吹込まれた空気が多量に導入
されることになる。このようにして多量の空気が混合導
入され、含有空気量が高められた吸収液すなわち水と空
気との混合流体は上記吸収液貯留槽６内に設けられたス
ノぐ一ジャー２４からここに貯留している吸収液中に勢
いよく導入噴射されることになる。

この導入噴射された混合流体中の空気によフ吸収液中の
亜硫酸塩は下記式〔９）に示す如くほとんど酸化して石
膏に転換され、貯留槽６内はほとんど石膏のスラリー状
態になる。

Ｃａ５Ｏｓ・１／２ＨｚＯ＋１／２０２＋３／２ＨｚＯ
→Ｃａ５Ｏａ・２ＨｚＯ−（９）特に、吸収液貯留槽６
内の亜硫酸塩がほとんど石膏に転換されることから、ｓ
ｏ２ガスの分圧が低下し、吸収液の声値が低くなっても
十分に脱硫に寄与し得ることとなる。また、吸収液の声
値が低いと吸収液中のアルカリ成分たるＣａＣＯ５がほ
とんどなくなり、従って吸収液中のＣａ化合物がすべて
石膏に転換されることとなる。

尚、上記したスパージャ−２４としてはパイプに小さな
穴をあけて噴射孔を形成し、これを下方に向けて混合流
体を吹き出すようにするとよい。

この発明においては、気液混合部２２で吸収液（水）に
空気を導入する際、小さな気泡にして混合シナくてもス
Ａ’−ジャー２４の部分でさらに小さな気泡とすること
ができるし、又スノ母−ジャー２４の噴射孔が大きくて
も吸収液（水）と空気との混合流体か通るため十分小さ
な気泡として噴射することができる。

このように吸収液貯留槽６内で生成された石膏のスラリ
ーは吸収塔抜出ポンプ９によって適宜抜出され、この抜
出されたスラリー２５は直接シックナー１４へ送られて
濃縮されることとなる。シｙりｆ−１４で濃縮されたス
ラリー２６Ｆｉ更に脱水機１６に送られ、ここで脱水処
理されて最終的に石膏１γが分離回収される。

一方、シックナー１４でのオーバーフロー水はオーバー
フロー水復水系２Ｔを介して吸収液貯留槽６にもどされ
て、再び石灰等の吸収剤の溶解に寄与されることとなる
。

尚、上記実施例にあっては気液混合部２２を分岐ライン
２１に１箇所のみ設けることとしたが、これを並列させ
て２箇所設けるようにしてもよい。

この場合にあっては、一方の気液混合部に石膏が付１析
出し、保守点検を行う場合にあっても、他方を運転させ
ておくことによフ吸収塔１の運転を停止することなく点
検作業をすることができる。

また、気液混合部２２ｔ−分岐ライン２１に設けること
としたが、これに限ることなく吸収剤を溶解スルタメの
水８を供給する給水系１９やシックナー１４のオーバー
フロー水復水系２γに設けるようにしてもよい。この場
合、気液混合部には石膏が付着析出することがなく保守
点検が容易である。

また気液混合部として、これら各系の配管の一部の管径
を大きくして、空気の導入が容易に行うことができる構
造としてもよい。

以上説明した本発明に係る方法により試験を行なった結
果、次のような良好な結果を得ることができた。

く吸収塔運転データ〉 吸収塔ニスプレー塔 ９００φＸ　１２０００Ｈ材質　５ＵＳ３１６Ｌ吸収液
貯留槽＝９００φＸ　６０００Ｈスパーノヤー：ノｆイ
グ　１００ＡＸ３本噴射孔穴径　２０關φ　多数穴あけ 気液混合部　：５０Ａ　　　ノｓｚイゾ内直接混合以上
の実験事実から明らかなように本発明に係る方法によれ
ば・吸収液中の亜ｉ酸塩をすべて酸化して石膏に転換さ
せることができる。

しかも、吸収液声値が５．４から４．７前後に下がって
も、脱硫率は逆に７０％前後から８０％前後まで向上さ
せることができる◎ このように、吸収液貯留槽６／／ｃ空気と吸収液（水）
とを混合させた混合流体すなわち高含有空気量の水を導
入することによフ、亜硫酸塩のすべてを石膏に転換する
ことができ、従来必要とし念酸化塔を不要とすることが
できる。

また、吸収塔１外に設けた気液混合部２２で予め高含有
空気量の水を生成し、これを貯留槽６内へ導入す゛るこ
ととしたので、吸収液導入部たるスパージャ−２４に石
膏が析出することがなく、これの閉塞を防止することが
できる。更に、気液混合部２２が閉塞した場合にあって
も吸収＃！ｒ１を運転した状態で混合部２２の保守点検
を行うことがで計る。

また、ス・ぐ−ジャー２４から激しく高含有空気量の水
を噴射し、貯留槽６内の吸収液を攪拌するようにしたの
で攪拌機２８の動力が低減できる。

発明の効果 以上要するに本発明に係る方法によれば次のような優れ
た効果を発揮することができる。

（１）吸収塔内の吸収貯留槽で石膏を生成するようにし
たので、従来必要とした石膏を生成するための酸化塔を
不要とすることができ、設備費、運転費を大巾に削減す
ることができると共に土地の有効利用を図ることができ
る。

（２）吸収液貯留槽内の亜硫酸塩を酸化するに際して、
空気を直接導入することなく予め生成した高含有空気量
の液を導入することとしたので空気導入部分たるス／Ｉ
Ｐ〜ジャーに石膏が析出することがなく、吸収塔の運転
に支障をきたすことがない。

（３）吸収液中の亜硫酸＃ｉがほとんどなくなフＳＯ２
ガスの分圧が低くなるので、この吸収液の声値が低くな
っても脱硫率を向上させることができる口 （４）気液混合部に石膏が析出しても、吸収塔の運転に
支障をきたすことなくこれの保守点検ができる。

（５）従来施設に大巾な設計変更を加えることなく本発
明に係る方法を容易に採用することができるＯ

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の石膏を副生ずる排煙脱硫方法を説明する
ための工程図、第２図は本発明に係る石膏を副生ずる排
煙脱硫方法の好適一実施例を説明するための工程図であ
る。 尚、図中１は吸収塔、２は排ガス、６位吸収液貯留槽、
１７は石膏、２０は吸収液循環系、２１は分岐ライン、
２２は気液混合部、２３は酸化用プロワ−１２４はスノ
や一ジャーである。 特　許　出　願　人　　石川島播磨重工業株式会社代理
人　弁理士　　絹　谷　信　雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 石灰を吸収剤として周込る吸収液を貯留するための吸収
   液貯留槽を有し、該貯留槽内の吸収液を循環させつつこ
   の循環吸収液とボイラー等の燃焼機器からの排ガスとを
   接触反応させて排ガスを脱硫処理すると共ｐ上記脱硫処
   理後の吸収液を酸化して石膏を副生するようになした排
   煙脱硫方法において、予め空気を導入して含有空気量を
   高めた液を生成し、得られる高含有空気量の液を上記貯
   留槽に導入し、吸収剤を溶解させると共に脱硫処理後の
   吸収液を酸化させて石膏を副生ずるようになしたことを
   特徴とする石膏を副生ずる排煙脱硫方法。