JPS5895543A - 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】 本発明は排煙脱硫方法に係り、特に排ガスを脱硫処理す
るために炭酸カルシウムを含む吸収剤を溶解して吸収液
を生成し、この吸収液を循環させつつ排ガスと接触させ
て脱硫処理する排煙脱硫方法において、上記吸収液に気
体を混入してこれを曝気し、これにより炭酸カルシウム
の溶解度及び溶解速度を上げるようにし、もって高い脱
硫率が維持できると共に吸収塔で石膏を生成し得るよう
になした排煙脱硫方法に関する。

一般に、が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、
そしてすでに運転されているＯ これら、排煙脱硫方法の一例として炭酸カルシウム等を
溶解した吸収液と排ガスとを接触反応させ、生成した亜
硫酸カルシウムを酸化して石膏を回収するようになした
方法が知られている。

この従来方法を第１図に基づいて説明すると、まず１は
ボイラー等の燃焼機器から排気された排ガスである。こ
の排ガス１は吸収塔２内にて、この中を循環されている
吸収液３と接触され、排ガス中の硫黄酸化物と吸収液３
中の炭酸カルシウムとが下記式（１）に示す如く反応し
て亜硫酸カルシウムを生成する。

８０２　＋ＣａＣＯ３＋　ｙ２Ｈ２０−＋ＣａＳＯ３・
ｙ２Ｈ２０＋ＣＯ２−（すこのようにして脱硫処理され
た排ガス４は清浄ガスとして系外へ放出されることとな
る。

一方、生成された亜硫酸カルシウムを含む吸収液は適宜
分岐されて抜き取られ、酸化塔５へ移送される。この分
岐された吸収液３ａは酸化塔５にて下記式（２）に示す
如く空気酸化されて石膏が生成されることとなる。

ＣａＳＯ３・ηＨ２０＋５’２０２十％Ｈ２０→ＣａＳ
Ｏ４・２Ｈ２０・・・（２）更に、上記反応により生成
した石膏スラリー６は抜き出され、その後、濾過機γへ
と順次移送されて石膏が回収されると共に炉液８は再び
吸収塔２内の吸収液３中に戻されることとなる。

ところで、上記した如き従来方法にあっては、濾過機７
にて石膏を回収する際に排出される炉液８を再び吸収液
３中に戻し、循環使用することとしているため、脱硫処
理の際硫黄酸化物と共に除去される塩化水素が吸収液３
中に次第に留まってＣｔ濃度が高くなり、その結果炭酸
カルシウム４の溶解度及び溶解速度が低くなって、次第
に脱硫率が低下してくるという問題があった。これは塩
素化合物は溶解度が高く、固形分として回収できないた
め＼液中にはどうしても蓄積されるからである。

この問題を解決すべくＰ液８を循環使用することなく系
外へ排出してしまうことも考えられるが、この場合には
二次公害を引起こす惧れがあること及び水の有効利用の
見地から実施されてはいない。

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アリ、その目的とするところは
炭酸カルシウムを含む吸収剤を溶解した吸収液を循環さ
せ、この吸収液と排ガスとを接触させて脱硫処理する排
煙り見硫方法において、上記吸収液に気体を混入してこ
れを曝気し、これにより炭酸カルシウムの溶解度及び溶
解速度を上げるようにし、もって高い脱硫率が維持でき
ると共に吸収塔で石膏を生成し得るようになした排煙脱
硫方法を提供するにある。

本発明は、吸収液中のＣ４＃度が上昇して炭酸カルシウ
ムの溶解度及び溶解速度が低下する傾向にあっても、こ
の吸収液に気体を混入し、これを曝気処理することによ
り溶解度及び溶解速度が高く維持できることを見出すこ
とによりなされたものである。

以下に、本発明の好適一実施例を添付図面に基づいて説
明する。

第２図は本発明に係る方法を説明するための装置を示す
図である。まず、１はボイラー等の燃焼機器から排気さ
れたｍＩスであり、脱硫処理するためにこの排ガス１は
吸収塔２内に導入されることとなる。この吸収塔２内の
下部には炭酸カルシウムを含む吸収剤を溶解して生成し
た吸収液３が留められておシ、この吸収液３は循環ポン
プ９により循環系１０７に介して吸収塔２の上部に移送
されることになる。この循環系１０には、吸収液に気体
を混入させることにょシ炭酸カルシウムの溶解度及び溶
解速度を上げるための本発明の特長とする気層混合槽１
１が設けられており、この混合１ａ１１１内を流れる吸
収液３ｃに酸化塔５がら排出すした湿った気体（空気）
１２が・ス・り−ソヤー１３ｔ−介して混入され、曝気
処理がなされることになる。気体が混入された吸収液は
更に循環系１０内を流れてゆき、そして吸収塔内上部に
設けられたスプレー１４から塔２内に噴霧される。この
噴霧された吸収液はこの塔２内へ導入された前記排ガス
１と接触し、吸収液中の炭酸カルシウムと排ガス中の硫
黄酸化物とが下記式（３）に示す如く反応して亜硫酸カ
ルシウムが生成される。

Ｃ０２十〇ａＣＯ，＋３／１Ｈ２０−＋ＣａＳＯ３・ｙ
２Ｈ２０＋ｃＯ２−（３７この際、気体が混入された吸
収液を噴霧したことから、吸収液が充分細かな液滴にな
り、従って排ガスとの接触面積が大きくなって脱硫率を
向上させることができる。

この脱硫処理と共に排ガス中の塩化水素ガスも除去され
て、そして、清浄化された排ガス４は系外へ放出される
ことになる。

また、生成された亜硫酸カルシウムを含む脱硫処理後の
吸収液は流下して液留めタンク１５Ｖｃ留まシ、そして
適宜炭酸カルシウム１６が添加された後再び循環されて
脱硫処理に寄与される。

一方、上記気液混合槽１１内において吸収液３ｃを曝気
処理することにより、炭酸カルシウムの溶解度、溶解速
度が上がると共にこの液中に含まれる一部の亜硫酸カル
シウムが下記式（４）に示す如く酸化されて、石膏が生
成されることになる。

ＣａＳＯ３・ｙ２Ｈ２０＋ｙ２０２＋％Ｈ２Ｏ−＊Ｃａ
ＳＯ４・２Ｈ２０・＋＋（４）そして、この生成された
石膏を含む吸収液３ｃの内、その一部の吸収液３ａは分
岐されて酸化塔５内へ導入されることとなる。この酸化
塔５内へ導入された吸収液は空気１１と接触され、この
吸収液中の亜硫酸カルシウムが上記式（４）に示す如く
全て酸化処理されて、石膏が生成される。この際、前記
した如く気液混合槽１１内で一部石膏が析出されている
ので、酸化塔５内においてはこの石膏を核としてより石
膏の析出が促進されることとなる。

そして、酸化塔５内で酸化処理を終え、排出された気体
１２は前記した如く気液混合槽１１へ導入される。この
気体１２は充分湿っていることがら空気導入部たるスフ
４−ジャー１３に石膏が乾燥析出することがなく、目詰
まりを起こすことがない。また、気液混合槽１１を循環
ポンプ９とスゾレー１４との間の循環系１０に設けたの
で循環ポンプ１０に気泡が混入して、キャビテーション
を引起こす惧れかない。

尚、吸収液３ｃに混入させる気体１２は他の系から、或
いは直接空気などを導入して使用するようにしてもよい
。

一方、酸化塔５内で生成された石膏スラリー６゛は濾過
機Ｔへ移送され、ここで石膏が回収される。

また、濾過機Ｔでの炉液８はＣｔ−イオンを含んだ状態
で吸収塔２の液留めタンク１５に戻されて、再び炭酸カ
ルシウム１６の溶解に寄与することとなる。従って、吸
収塔２内を循環する吸収液３゜３Ｃ中のＣｔ濃度が次第
に上昇することとなるが、第３図乃至第４図に示す実験
事実から、循環系１ｅ内を流れる吸収液３ｃＫ気体′１
２を混入し、この液３Ｃを曝気することにより炭酸カル
シウムの溶解度及び溶解速度を維持あるいはそれ以上に
することができる。

すなわち、第３図は何ら気体を混入させない状態での１
値６の吸収液における炭酸カルシウムの溶解度と時間と
の関係を示すグラフである。

ｃｔＨ度０ｐｐｎの曲線ａ、Ｃｔｆｉ度５，０００　ｐ
ｐｍの曲線す及びＣｔ濃度２０，０ＯＯＰＦＩの曲線Ｃ
をそれぞれ比較すると、吸収液中のＣｔ湿温度上昇する
に従って、吸収剤である炭酸カルシウムの溶解度及び溶
解速度が低下してくるのがわかり、このことはＣｔ濃度
が上昇するに従って、脱硫率が低下することを意味する
。

また、第４図は窒素ガスを混入させた状態でのＰＩｌ値
６の吸収液における炭酸カルシウムの溶解度と時間との
関係を示すグラフであるＯ これによればｃｔ濃度Ｏｐｐｍの曲線ｄ及びｃｔＨ度２
０．０ＯＯｐｙｎの曲線ｅも略同じラインを描き、Ｃｔ
濃度に関係なく高い溶解度及び溶解速度を示しており、
むしろＣｔ濃度が上昇しても何ら曝気処理を行なわない
場合よりも高い溶解度及び溶解速度を示している（第３
図中曲線ａ参照）。これは、液中に溶解した炭酸カルシ
ウムが下記式（５）に示す如くｃｏ２１分離して、曝気
により生じた気泡がこのＣ０２を伴ってガス中に放散す
ることとなり、そのため炭酸カルシウムが溶解度の高い
ＣａＯや下記式（６）で示す如（Ｃａ（ＯＨ）２になる
ので炭酸カルシウムの溶解が促進されるからである。

ＣａＣＯ３→ＣａＯ＋　ＣＯ２↑　　　　　　　　　・
（５）ＣａＯ＋　Ｈ２Ｏ−＋　Ｃａ　（ＯＨ）２　　　
　　　　　　−（６）従って、吸収液へ混入させる気体
或いは曝気用のガスは窒素ガスに限ることなく空気など
を使用するようにしても同様な効果を生ずる。

以上の実験事実から、脱硫処理に際して吸収液を循環使
用することによりＣ１＠、度が上昇した場合にあっても
、この吸収液に気体を混入させたり或いはこれを曝気処
理することにより、吸収剤たる炭酸カルシウムの溶解度
及び溶解速度の低下を防止するばかりでなく、逆に高く
できることが判明する。従って、本発明によれ゛ば吸収
液中のＣｔ＃度が上昇しても高い脱硫率を維持すること
ができる。

また、酸化塔５にて石膏を生成するに際しては、気液混
合槽１１で析出した石膏を核として、より石膏の析出が
促進されることから、酸化塔５を小型化できるし、又粒
径の大きい品質良好な石膏を回収することができる。

更に、循環ボン７°９とスプレー１４との間の循環系１
０にて吸収液に気体を混入することとしているので、液
留めタンク１５に・て気体を混入させる場合とことなり
、循環ポンプ９ＶＣ気泡が入らず、このポンプ９がキャ
ビテーションを起こす惧れかない。

以上要するに本発明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）吸収液中のｃｔａ度が高くなった場合にあっても
、吸収剤たる炭酸カルシウムの溶解度及び溶解速度を高
く維持することができ、従って、脱硫率の低下を防止で
きると共にこれを常に高く維持することができる。

（２）酸化塔内での石膏の生成か促進されることから、
この酸化塔を能力の小さな小型なものとすることかでき
、しかも粒径の大きな品質良好な石膏を回収することが
できる。

（３）　　循環ポンプに気泡が混入しないので、これが
キャビテーションを引起こす惧れがな−。

（４）吸収液と気泡との混合体をスプレーから噴霧する
ので、吸収液を細かな液滴にすることができ、排ガスと
の接触面積をより大きくすることができる。

（５）　　方法が簡単なため、既設の装置に大巾な変更
を加えることなく容易に採用し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の排煙脱硫方法を説明するための装置を示
す図、第２図は本発明に係る排煙脱硫方法の好適一実施
例を説明するための装置を示す図、第３図は気体を混入
させない状態での１値６の吸収液における炭酸カルシウ
ムの溶解度と時間との関係を示すグラフ、第４図は窒素
ガスを混入させた状態での一値６の吸収液における炭酸
カルシウムの溶解度と時間との関係を示すグラフである
。 尚、図中１は排ガス、２は吸収塔、３．３＆。 ３ｃは吸収液、５は酸化塔、１０は循環系、１１は気液
混合槽、１２は気体、１６は炭酸カルシウムである。 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 年すの 東４２ ２７

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炭酸カルシウムを含む吸収剤が溶解された吸収液を貯留
   するための液留め夕７りを有し、該タンク内の吸収液を
   、循環系を介して循環させ、該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
   硫処理する排煙脱硫方法において、上記循環系内を流れ
   る吸収液中に、該吸収液への炭酸カルシウムの溶解度を
   上げるべく気体を混入したことを特徴とする排煙脱硫方
   法。