JPS5910326A - 熱ガスからの硫黄酸化物除去方法 - 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】 発明の背景 本発明は傭１黄酸化物を含有する熱（ｈｏｔ、）ガスか
ら該硫黄酸化物を除去する方法に関する。更に詳しくは
本発明は、硫黄酸化物を含有する二つのガスの流ねを、
七わらが合流さねた場合に流出ガスの流わが水不飽和で
あり、かつ実質的に低下された硫黄酸化物含量を有し１
、しかも実質的に完全な吸収剤の利用が達成されるよう
な態様において水性硫黄酸化物吸収剤に同時に接触させ
る方法に関する。

主として二酸化硫黄として存在する硫黄酪゛化物は多く
の金属精製設備及び化学設備から排出される廃ガス中な
らびに化石燃料の燃焼による発′−１所からの煙道ガス
中に見出される。そのほか、硫黄含有ガスは石炭又は石
油残油のような硫黄含有ガスの部分燃焼又はガス化にお
いて生成する場合がある。大気中への硫黄酸化物の排出
から生ずる大気汚染の制御はますます緊急事になって来
た。廃ガスから硫黄酸化物を除去する、そのほかの動機
は、七ねを行なわなけれは大気への排出により喪失する
ことになる硫黄有価物の回収である。しかしながら煙道
ガスが並みの石炭の燃焼を土台とする発電所からの煙道
ガスである場合のような、ある場合においては容量単位
において二酸化硫黄ろ００　Ｑ　ｐｐｍ及び三酸化硫黄
３０　ｐｐｍのように大知を含有することがあり、それ
ら硫黄酸化物が含有する硫黄の電に比較して、これらの
ガスのこのような大容量は硫黄化合物の回収又は除去を
高価なものにする。このように、回収可能な硫黄有価物
から終局的に得ることのできる元素硫黄及び硫酸１ のような存在可能な副生物は基礎原料として実質的に無
限の市場を有するげねと、そねらは比較的に安値で売ら
ねでいる。したがって、費用のかからない硫黄回収法が
要求されている。

煙道ガスの脱硫に対して多くの方法が提案され、かつ研
究さねできた。例えば固体吸収剤との化学反応によるか
、又は固体吸収剤表面上に吸着させ、次いで該吸着され
た二酸化硫黄を酸化するかの、いずれかにより二酸化硫
黄を除去する乾式法が提案された。米国特許第２．７１
８．４５５号明細Ｖに微粉化した炭酸カルシウムを燃焼
ガス中に吹き込んで硫酸カルシウム又は亜硫酸カルシウ
ム金生成する方法が示されている。一般的に固体と気体
との間の反応は比較的に緩慢かつ不十分であり、固体の
有効表面積によって制限される。また得られた生成物の
成る種のものは出発物質の再生、文は除去された硫黄含
有物の回収を困難にする。

米国特許第５．４３８．７２２号、第ム４３ａ７２７号
泣ヒ第３，４３８，７２８号各明細ｔＶＣおいては、高
温燃焼ガスを高温ニおいて、活性吸収剤とじて２ の融解塩混合物と接触させることにより該高温燃焼ガス
から硫黄酸化物を除去している。使用済吸収剤は次いで
化学的に再生して再循環させている。

この方法の欠点は、多くの現存の古い発電所設備に対す
る再適用は、溶融塩による処理に対して必費な高温を有
する煙道ガスｆ得るために、こわらの設備のボイラー系
を改良する必要性があるので不適切であるということで
ある。

湿式吸収法は低温煙道ガス、又は予備冷却工程が含まわ
る場合の熱ガスの処理に好適である。典型的な湿式吸収
法においては、水酸化カルシウム又は炭酸カルシウムの
水性スラリーにより煙道ガスを洗浄する。この形式の方
法は多くの発’＃ＬＰ）ＴにおいてオＵ用されている。

そのほか湿式法においては、亜硫酸ナトリウム又はアン
モニアの水溶液も使用さねできた。

化成的な湿式吸収法が米国特許第３．５５３．７４８号
明細書に記載されており、該方法においては蝕黄酸化物
を含有する廃ガスの流れを炭酸ナトリウム又は水酸化ナ
トリウムのような可溶性アルカリの水浴液により洗浄１
７て溶液状態の亜硫酸塩及び硫酸塩を生成させている。

得らねだ溶液は、次いで蒸発させて固体のアルカリ金属
の亜硫酸塩及び硫酸塩を沈殿させる。こねら亜（ｉｉｉ
ｔ酸塩及び硫酸塩は該溶液から分離し、更に加工するこ
とができる。

こわらの湿式法は若干の利点を有するけねど、そねらは
吸収される硫黄酸化物に比較して大量の水を含有する液
体流出液を生成する共通の欠点を有し、該流出液は簡単
な高温還元及び再生がし難い。したかつて吸収剤及び硫
黄有価物の経済的及び効果的な回収が望ましい場合に困
難が生ずる。

多くの場合に、好ましい生成物である元素硫黄の回収が
経済的でない。？！にその上、該処理さねたガスの流れ
は水で飽和されており、再加熱することなく大気中に排
出さねた場合に不快なプルーム（羽毛状物）を形成する
。湿式吸収法の、そのほかの欠点は吸収剤の蒸発を避け
るために低温かつ水飽和した供給ガスを必要とすること
である。大ていの煙道ガスは１００〜３００°Ｇの温度
において得らねるので湿式スフランバーの前方に水冷式
ガス冷却装置を設けて供給ガスの予備調節を行うことが
普通の実施方法である。

熱ガスの流ねからの硫黄酸化物の除去に対する更に最近
の研究が米国特許第３．９３２，５８７号明細書に示さ
ねでいる。高温の硫黄酸化物含量廃ガスを９ｍ乾燥機中
において、アルカリ金属の炭酸塩、重炭酸塩及びそれら
の混合物より成る群から選択される吸収剤を含有する水
性洗浄媒質と接触させる。十分な匍の該洗浄媒質を導入
して、アルカリ金属の亜硫酸塩及び硫酸塩２０〜８５重
蓋饅を含有し、残余分が未反応吸収剤より成る流動性の
乾燥粉末混合物より成る反応生成物を得る。次いで該乾
燥粉末生成物を処理して、生成物として硫化水素ガスを
回収し、アルカリ金塊吸収剤を再生して工程に再循環さ
せるのである。この方法の欠点は単独の噴霧乾燥帯域に
おいて高度に硫黄酸化物を除去するために活性アルカリ
金属吸収剤を必要とすることである。更に、該方法は高
度の硫黄酸化物の除去と共に吸収剤の実質的に完全な利
用を行わない。

５ 米国特許第４．１９７，２７８号明細書は熱ガスから微
粒物及び硫黄酸化物を除去するための２帯域法を開示し
ている。すなわち熱ガスを、第一の噴霧乾燥機帯域にお
いて硫黄酸化物に対する選択さねた化学的に反応性の吸
収剤と接触させ、引続いて第二の布濾過器帯域において
吸収剤と接触させるのである。第一の噴霧乾燥機帯域に
おける接触条件を、該硫黄酸化物と未反応吸収剤との実
質的部分が血涙過器帯域内に持ち越されるように調節す
る。このような条件下における未反応吸収剤は強化さ第
１た反応性を有するといわれている。すなわち強化され
た反応性を有する未反応吸収剤が血涙過器の表面を被覆
し、そこを通過するガス中に含有される硫黄酸化物と反
応する。この方法は乾燥した流出ガスと比較的に高率の
硫黄酸化物除去率とを提供する。しかしながら水酸化カ
ルシウムのような反応性の低い吸収剤によっては吸収剤
の高い利用率は得られないことが実施例において注目さ
れる。

米国特許第４，１９８．３８０号明細書は二つの帯６ 域における硫黄酸化物の連続的吸収による、もう一つの
硫黄酸化物の除去方法を開示している。この方法は各帯
域において、硫黄酸化物に対するアルカリ金属吸収剤を
含有する水性洗浄媒質と熱ガスとを接触させるのである
。未反応吸収剤を実質的に含有しない乾燥した粉末反応
生成物と、減少された硫黄酸化物含量を有する実質的に
水不飽和の気体反応生成物とを生成する量の該水性媒質
を噴霧乾燥機帯域に導入する。該減少さねた硫黄酸化物
含量を有する気体反応生成物を湿式スフランバー帯域に
輸送し、そこで該気体反応生成物を十分な普の吸収剤水
溶液と接触させて、硫黄酸化物を実質的に含有しない気
体反応生成物と、アルカリ金属の亜硫酸塩、硫酸塩及び
未反応吸収剤を含有する水溶液とを生成し、該水溶液を
第一の帯域に供給される水溶液の少くとも一部として使
用する。この方法の欠点は湿式洗浄法のように、水で飽
和された流出ガスを生成してそれを拘加熱することなく
大気中に排出した場合に好ましくないプルームを生成す
ることである。その上、処理すべきガスの全針全直列の
噴霧乾燥機型吸収器及び湿式スフランバーの両方に通さ
ねばならず、こねは高い設備費の原因となる。

発明の歎約 本発明はガスの流れからの硫黄酸化物の効果的な除去方
法を提供する。該ガスの流れを二つの部分に分けるか、
又は異なる供給源からの複数のガスの流ね全同時に処理
して、処理後に水不飽和のしかも硫黄酸化物及び微粒物
を実質上含有しないガスの流れを生ずるようにする。吸
収剤の高い利用率と共に前述の結果が得られることが本
発明の特別の利点である。更に、反応した吸収剤のすべ
てを、未反応吸収剤を実質上なんら含有せず、しかも乾
燥状態において得ることができる。最後に、アルカリ土
類をペースとする吸収剤を使用して、より以上活性なア
ルカリ金属化合物を使用する必要なしに前述の結果を得
ることができる。用語「反応性」又は「未反応」吸収剤
とけ、二酸化硫黄と反応することのできる任意の形態の
原形吸収剤物質をいい、代表的にはアルカリ金属又はア
ル９ カリ土類金属の各酸化物、水酸化物、炭酸塩も［７くは
重炭酸塩である。用語「既反応」又は「使用済」吸収剤
とは、プロセス条件下に二酸化硫黄と反応する有意の能
力を、もはや有しない任意の形態の原形吸収剤をいい、
代表的には亜硫酸塩及び硫酸塩である。

本方法は硫黄酸化物に対する吸収剤を含有する水性媒質
１ｒ唄霧乾燥機帯域に導入し、該媒質を第一のガスの流
れと接触させることを包含する。該水性媒質は、その断
熱飽和温度よりも少くとも７℃高い温度を有する冷却さ
れた生成ガスが生成し、かつ該水性媒質が、該第−のガ
スの流れから除去すべき硫黄酸化物と反応するのに侠す
る化学量゛論的童の約１２５〜６００％の吸収剤を含有
するような量の水を生ずるように調節された速度で導入
する。このようにして、減少された硫黄酸化物含量を有
するガスの流わが生成され、該ガスの流れは、それに同
伴される未反応吸収剤を包含する乾燥した微粒反応生成
物をも含有する。次いで該ガスの流れをガス沖過器のよ
うな微粒物除去帯域に０ 通（−で微粒物を除去し、微粒物を実質的に含有しない
、減少された硫黄酸化物含量を有するガスの流ねを生成
する。前記微粒物除去帯域の全部又は一部をＩ！Ｊ霧乾
燥機装置内に存在させることができる。

次いで該未反応吸収剤全含有する該分離された微粒反応
生成物を、第二の水性洗浄媒質用の反応性吸収剤の原料
として利用する。該第二の水性洗浄媒質は水性洗浄帯域
において第二のガスの流れを処理するために使用するも
のである。この第二の水性洗浄媒質は、該水性洗浄帯域
に導入される第二のガスの流れから除去すべき硫黄酸化
物と反応するのＶＣ要する化学量論的量の約１００〜２
００襲の量の未反応吸収剤を含有する。この帯域におい
て、減少さねた硫黄酸化物含ｔｉ：？有し、水で飽和さ
ね、実質的に微粒物を含有しないガスの流れが生成され
る。次いで、この流ねと該処理された第一のガスの流れ
とを合流させて大気中に排出することができる。該二つ
の流れの割合を、該合流したガスの流れがその断熱飽和
温度よりも少くとも５°Ｃ１好ましくは少くとも１０℃
高い温度を有し、そｆ’ｌＫよって該ガスの流わを、好
ましくないゾルームの生成を防止するための再加熱を殆
んど又は全く必要としないで大気中に排出することがで
きるように調節する。特に好ましい実施態様によれば、
第二のガスの流ねを、その水性洗浄帯域への導入に先立
ってＩ！Ｊ霧乾燥機帯域に導入する。

該噴霧乾燥機帯域において該第二のガスの流れを該水性
洗浄帯域からの水性洗浄媒質の一部と接触させて、主と
して既反応吸収剤より成る乾燥粉末生成物を生成する。

使用すべき特定の吸収剤の選択は臨界的ではない。した
がって本発明方法は、硫黄酸化物と反応して固体反応生
成物を生成する任意の吸収剤を使用して実施することが
できる。好ましい吸収剤はアルカリ金属及びアルカリ土
類金属の各酸化物、水酸化物、炭酸塩及び重炭酸塩であ
る。しかしながらカルシウムやマグネシウムの各酸化物
及び水酸化物のような反応性の低い吸収剤を使用するこ
とができ、しかもなお上述のような利点、すなわち硫黄
酸化物の高い除去率、吸収剤の高い利用度、水不飽和の
流出ガス、及び使用済又は既反応の吸収剤を乾燥粉末生
成物とり、て回収すること、のすべてを達成することが
できるということが本発明の特別の利点である。

マグネシウム吸収剤を使用する場合は、本発明による処
理に先立ってガスの流ねからすべての灰分を除去するこ
とが好都合である。すなわち十分に反応した吸収剤を回
収した場合に、該吸収剤は容易に再生して工程に戻すこ
とができる。

本発明の、そのほかの利点及び特徴は図面及び下記の記
載により更に明らかになるであろう。

実施例 図面において、硫黄酸化物を含有する二つのガスの流れ
から該硫黄酸化物を除去する本発明方法の特に好ましい
実施態様を実施するための煙道ガス脱硫方式を示す。本
発明は化石燃料の燃焼から生ずる煙道ガスの処理に対し
て特に適用可能であるけねど、化学的な、又は金塊学的
な処理設備のような他の供給源からの流出ガスに対して
も応用６ し得ることは容易に理解できるであろう。すなわち該気
体の流れは、そわが得らηる個々の工業的操作に関係し
て種々の汚染物を有することがある。

例えば該ガスは硫黄酸化物のほかにハロゲン化水素のよ
うな酸性ガス、又は未燃焼炭素及びシリカやアルミナの
ような種々の金属酸化物などの種々の微粒成分を含有す
ることができる。一般的に該ガスの流ねは単独の供給源
から得られ、次いで本発明により処理するために第−及
び第二のガスの流れに分けらねる。しかしながら談論−
及び第二のガスの流ねは異なった供給源から得ることが
できるということは明らかであろう。例えば一つのガス
の流れは精油所のような化学工程から得ることができ、
他方はボイラーからの流出ガスであることができる。

それぞねのガスの流れを塩基性物質、すなわち水中にお
ける塩基性反応を行う化合物又は物質の溶液又はスラリ
ーにより同時に処理する。最も普通のこの種の物質はア
ルカリ金属及びアルカリ土類金属の各酸化物、水酸化物
、炭酸塩及び重炭酸４ 塩である。しかしながら本発明は、これらに限定される
ものと解釈すべきでない。本発明の範囲内ｖｃ特に包含
されるものは水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭
酸ナトリウム、水酸化カリ・ラム、炭酸カリウム、重炭
酸カリウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム及び炭
酸カルシウムと、マグネシウムの酸化物、炭酸塩及び水
酸化物とである。また本発明により使用することのでき
るものとしては、上記の成分の１種又はそれ以上を含有
することのある種々の天然産の鉱石がある。

アルカリ金属化合物は高度に反応性かつ水溶性であって
、一般的に水溶液として使用される。しかしアルカリ土
類金属化合物は反応性が低く、かつわずかに溶解性から
実質的に不溶性までの範囲にわたっている。したがって
これらアルカリ土類金属化合物は一般的に微粉状態にお
いて水性スラリーとして使用される。したがって硫黄酸
化物に対する吸収剤を含有する水性媒質は、選択される
個々の吸収剤によって溶液又はスラリーとして使用する
ことかできる。

水と、硫黄酸化物に対して選択された吸収剤とを、それ
ぞわ管路１２及び１４を通して容器１６に導入して吸収
剤を含有する水性媒質（スラリー又は溶液のいすねか）
を形成する。容器１６にはモーター駆動かくはん機１８
を備えて、吸収剤と水との十分な混合を確保することが
好都合である。

吸収剤を含有する水性媒質を容器１６からボ／プ２０を
経由して取り出し、管路２２を経て第一の噴霧乾燥機２
４に通す。好都合には噴霧乾燥機２４にモーター駆動円
板２６を設け、その上Ｋｍ水性媒質ｆ衝突させて、微ｉ
に分散されたスプレーを確実に形成する。又はその代り
に該水性媒質を、１個又はそれ以上のノズルを通して噴
霧乾燥機２４に導入することができる。第一のガスの流
れを入口２８を通して噴霧乾燥機２４に導入し。

そこで該水性媒質の微細に分散されたスプレーと接触さ
せる。熱ガスの流ねと水性媒質とが接触したとき、水が
蒸発して、該ガスの流わを冷却し、該ガスの硫黄酸化物
成分と吸収剤との間の十分な接触を容易にする。この十
分な接触により吸収剤の効率的な利用が行わわ、七わに
和尚ｌ−で高い硫黄酸化物の除去効率が得られる。

該水性媒質における吸収剤の濃度、及び熱ガス対水性媒
質の相対的割合を調節し、吸収すべきＳ０２の量を基準
にして化学量論的過剰量の吸収剤が噴霧乾燥機中に存在
すること、及びすべての水が蒸発して乾燥粉末生成物を
残すことを確保する。

与えられた硫黄酸化物濃度を有する第一のガスの流ねの
力えられｆ？：、＃Ｌ量と、与えられた必要な除去１０
０分率とから、化学量論的過剰量を与える吸収剤の添加
についての必要な流量を容易に計算することができる。

一般的には、硫黄酸化物の所望量を除去するに必要な吸
収剤の化学量論的量の約１２５％から６００％までを供
給する。

第一のガスの流れにより加熱され、蒸発されることので
きる水性媒質中の水量も、該第−のガスの流れの流量及
び温度に基づいて容易に計算することができる。一般的
にはなんらかの非効率的な熱接触あるいは引続いての冷
却を考慮して誤差に対する成る程度の余裕を見て噴霧乾
燥機からの流出ガスの流わが掌に水不飽和であるように
することが好ましい。したがつで、該流出ガスの流ねは
その断熱飽和温度よりも少くとも７℃、好ましくは少く
とも１２°Ｃ高い温度を有する。このことを達成するた
めに、一般的には第一のガスの流れが少くとも１００°
Ｃの温度を有し、ｌ−かも該第−のガスの流ねの断熱飽
和温度が、その実際の温度よりも少くとも約４０　’０
低いことヲ要する。

微粒粉末反応生成物を含有する乾燥ガスを噴霧乾燥機２
４から導管３０を経て濾過器集合体３２に輸送する。濾
過器集合体３２はサイクロン又は電気乗じん器より成る
ことができるけれど、好ましくはバグフィルタを濾過器
として使用する。該ガスが該濾過器を通過する際に該ガ
スからの追加の８０２除去を行うことができる。微粒物
を含有しないガスを濾過器集合体３２から導管３４？経
て取り出す。未反応吸収剤を含有する微粒粉末反応生成
物をテ過器集合体３２から採集し、導管３６を経て容器
３８に輸送して、第二の水性洗浄媒質を形成するための
８０２吸収剤の原料とし゛Ｃ使用す７ る。そのほか、水（＠示省略の供給源から）を容器３８
に添加する。

第二の水性洗浄媒質を使用して、慣用の湿式スフラッパ
−６０において第二のガスの流ねと接触させる。該湿式
スフランバーはスプレー塔、充てん塔又はその他の気液
接触装置であることができる。一般的に全系統は、導管
３６を経由して容器３８内の水性洗浄媒質に輸送される
物質中の未反応吸収剤の量が、該湿式スフラッパーにお
いて吸収されるべきＳ０２の倉と反応するのに少くとも
十分であるように設計する。また該第二の水性洗浄媒質
に十分な蓄の水をも添加して、前記媒篇中の吸収剤の濃
度を、閉そく、又は結晶化することのないスフラッパー
の効率的な運転金するのに好適な濃度に維持する。この
濃度は典型的には、溶液又はスラリーのいずれに対して
も、既反応吸収剤及び未反応吸収剤を含めて吸収剤約５
〜２０重量％（水性媒質の全重量！基準にして）の範囲
内にある。

湿式スフラッパ−６０は、通過ごとの水性媒質８ の組成変化が殆んど生じないように該水性媒体をドレン
管路６４、容器３８、ポンプ４０、管路４２及び管路６
２を経由して高流量で再循環することにより運転するこ
とが好ましい。吸収剤の大部分は既反応形態で残留する
げねど、十分な未反応吸収剤を管路３６′ｆ経由して連
続的に添加し、Ｓ０２と反応した楡全袖償する。

第二の水性洗浄媒質の一部を該再循環の＃ｔ、ねから堆
り出し、管路４４及び４６全通して第二の噴霧乾燥機４
８に輸送する。噴霧乾燥器４８に導入された第二の水性
媒質はモーター駆動回転円板５０上ＶＣ＠突して微細に
分散されたスプレーを形成する。第二のガスの流れを入
口５２全通して噴霧乾燥機４８に導入する。ｌ！Ｊ霧乾
燥機４８においてもまた、第二のガスの流れと水性媒質
との割合を乾燥粉末生成物及び水不飽和のガスの流れが
得らねるように調節し、これらを噴霧乾燥機４８から導
管５４を通して取り出し、次いでサイクロンなどのよう
な微粒物除去系５６に輸送する。

実質的に粒子を含有しないガスを微粒物除去系５６から
導管５８を経て取り出し、湿式スクラツバ−６０に導入
する。湿式スクラツバ−６０において該ガスの流ねを上
述の第二の水性媒質のスプレーにより洗浄し、次いで好
ましくは、湿式スフランバー６０内に設置さねたデミス
タ−６６ｆ通過１７、次いで導管６８を通って流出し、
そこで導管３４からの第一のガスの流れと合流する。

導管３４及び６８からの合流したガスの流れを立て筒又
は煙突７（ｌ導入して大気中に排出する。

該ガスは今や微粒物を実質的に含有せず、減少された硫
黄酸化物合邦を有する。その上、該二つの流れの割合を
調節して該合流した流名が水不飽和であり、（、、かも
再加熱を殆んど、又は全く喪しないで、好ましくない羽
毛状物を形成せずに大気中に排出し得るようにする。一
般的に、第一のガスの流れ対第二のガスの流れの比は０
．５　：　１から４．０：１までの範囲内である。

微粒物除去系５６に戻って説明する。既反応吸収剤と該
ガスの流れに含有されるすべての灰分とより主として成
る、該微粒物除去系において除去さねた微粒物を導管７
２を経て除去する。より一層高価な、ナトリウム、カリ
ウム及びマグネシウムの各吸収剤のような吸収剤を使用
する場合は、そねらを吸収剤再生糸７４Ｖｃ導入するこ
とが好ましく、そこから該再生吸収剤を管路１６を経て
工程に戻すことができる。

本発明は特にマグネシウム吸収剤に適用できるというこ
とが評価される。マグネシウム吸収剤はＳＯ２との反応
性が最小であるけれど、容易に再生できるということが
該マグネシウム吸収剤の利点である。マグネシウム吸収
剤を使用する場合は該ガスの流ねの灰分け、該ガスの流
れを系に導入する前に除去することが好ましく、それに
より導管７２を経て除去される微粒物は主として亜硫酸
マグネシウム及び硫酸マグネシウムと、少量の未反応マ
グネシウム吸収剤とより成る。これらの微粒物は還元剤
の存在下にそねらを熱的に処理することにより容易に再
生することができる。この処理により亜硫酸マグネシウ
ム及び硫酸マグネシウムは酸化マグネシウムに還元され
、また濃縮された１ Ｓ０２の流わが生成さね、該ＳＯ２の流わは販売可能な
製品の製造用に硫酸設備に直接に導入することができる
。該再生された吸収剤（酸化マグネシウム）は、次いで
系に戻す。本発明による処理前に燃料又はガスの流わの
灰分を除去しない場合には使用済マグネシウム吸収剤を
固体灰分から分離するのを容易にするために該使用済吸
収剤を可溶化することが必要である場合がある。次いで
該可溶化したマグネシウムは処理前に乾燥しなければな
らない。このように、処理前に上記灰分を除去すること
が好ましい。その代りに、使用済吸収剤及びすべての他
の固体成分を処分のために管路７８を経て除去し、ある
いは再生のために他の場所に輸送することができる。

容器３８に戻って説明する。成る場合においてはポンプ
４０、管路４２及び管路４４ｆ経て取り出した水性媒質
を沈降容器又は濃縮容器８０＃ｌｃ導入することが望ま
しく、又は有利であることがある。このような場合にお
いては容器８０の上方部分から実質的に固形分を含有し
ない水性媒質を取２ り出し、こね金管路８２を経て容器３８に戻す。

容器８０の下方部分から、主として既反応吸収剤（灰分
のような、すべてのその他の固体成分を包含する）の′
ａ厚ススラリ−スラッジ）より成る、固形分に富む水性
媒質を取り出し、該水性媒質をポンプ８４、管路８６及
び管路４６を経て第二の噴霧乾燥機４８に導入する。使
用済み、又は十分に反応した吸収剤を再生又は処分のた
めに他の位置に輸送すべき場合Ｋｉｄ該吸酸吸収剤その
全部が乾燥粉末ではないことが好ましいことがある。例
えは、もし該吸収剤を開放容器に輸送すべきであれば、
該吸収剤がわずかに湿っていることが概して好ましい。

このような場合には、容器８０から取り出された媒質の
側流をポンプ８４、管路８６及び管路８８に通し、そこ
で該吸収剤を管路１８における乾燥粉末と混合して所望
の軟度又は湿度を達成する。他の場合には濃厚なスラッ
ジが処分ｖｃ最も適していることがある。このような場
合においては、すべての使用済吸収剤は管路８６及び８
８を経て系から除去される。

該水性媒質に対して他の処理工程を行ってプラントの運
転又は使用済吸収剤の処分を促進することができる。例
えば容器８０から取り出した濃縮スラツジｆ　濾過器に
おいて史に脱水することができる。第二の例として酸素
含有ガスを、亜硫酸塩を硫酸塩に変化させるために容器
３８又は別の容器（図示省略）における水性媒質を通し
て散布することができる。特Ｋｆｍ酸カルシウムは、副
生物として、又は処分のための物質としての、いずれと
しても亜硫酸カルシウムよりも、より一層望ましいと考
えられる。湿式酸化工程を受は入れることのできるこの
能力は簡単な噴霧乾燥機／微粒物分離後洗に優る本方法
の、もう一つの利点を示す。

下記の実施９ｉｌにより本発明を更に説明する。本発明
は、この特定の説明的な実施例に限定されるものではな
いことが理解されるであろう。

実施例 下衣において、三つの例示的な試験例を示す。

これらの試験例は図面に示される個々の要素の公知の動
作特性に基づくものである。該三つの試験例のすべてに
おいで、Ｓ０２除去のために処理されるガスの合計量は
１秒間当り４３８ｍ準立方メートルである（標準は１気
圧及び０℃における１立方メートルを基準とする）。操
作において、湿式スクラツバ−６０からの循環の流れ中
における固体濃度を、水を添加又は除去することにより
調整して、スフランパー分道してポンプ輸送するのに適
した値に該濃度を維持する（典型的には該濃度は同体約
５〜２０重量−より成る）。湿式スクラツバースラリー
のブリードの流ねを連続的に取り出し第二の噴霧乾燥機
４８に供給する。このブリードの流れの水の１＃度もま
た必要に応じてｖ４４整して、ｌ＊霧乾燥機４８への供
給物の流れ中に存在する水量が該ガスの流れの断熱飽和
温度に到達することなく完全に蒸発することができる量
であるようにする。

５ 弄 供給ガス 容積（標準ｍ３／秒）１７５　　　加７　５ＳＯ２濃度
（ｐｐｍ）　　　　　　　　１０００　　１０００　２
０００ｓｏ２（９モル／秒）　　　　　　　　　７．８
　　１３．７　２２．６温度（℃）　　　　　　　　　
　　１７７　　１７７　　１７７液体供給物 化学量論比　　　　　　　　　　　２．５　　１．５　
　１．７活性吸収剤（ｇモ化／秒）　　　　　　１９．
５　　１９．７　　３８．３水　（ｇモ化／抄）　　　
　　　　　　　５２９　　　９２６　　　７６７生成ガ
ス ８０２９度（ｐｐｍ）　　　　　　　　４００　　２９
０　　４４０８０２（９モ化／秒）　　　　　　　　　
　　３．１　　　３．９　　５．０温度（’Ｃ）　　　
　　　　　　　　７７　　７７　　７７生成固体 活性吸収剤（ｇモ化／秒）　　　　　　１４．８　　９
．９　　２０．６不活性吸収剤（９モ化／秒）　　　　
　　４．７　　９，８　１７．７６ Ｓ０２除去（％）　　　　　　　　　　　６０　　　７
１　　　７８吸収剤利用率（％）　　　　　　　　　２
４　　　５０　　　　も供給ガス 容積（標準ｍ３／秒）　　　　　　２品　　１３１１桝
８０Ｊ１度（ｐｐｍ）　　　　　　　１００［１１００
０２０００８０２（ｇモ化／抄）　　　　　　　　　１
１．７　　　５．８　　１６．４温度（℃）１７７１７
７１７７ 液体供給物 活性吸収剤（９モル／沙）　　　　　４・８５・５１０
・１不活性吸収剤（ｇモノ４秒）１４・７１４・２２８
・２水　（９モヘ／秒）　　　　　　　　　　７９４　
　　３９７　　　５５６生成ガス Ｓｏ２濃度（ｐｐｍ）　　　　　　　　９００　　、　
８００　１４００８０２　　（ｇ−ｒ−）ＬＡ！ｐ）　
　　　　　　　　　　　　１０．６　　　　４．７　　
　１１．５温度（’Ｃ）　　　　　　　　　　　７７　
　７７　　７７生成固体 活性吸収剤（９モノＶ動）　　　　　６・７　　４．３
　　５．１不活性吸収剤（ｇモルル）　　　　　１５．
８　　１５．４　　３３．ｌ５０２除去率（％）　　　
　　　　　　１０　　　２０　　．３０湿式スフラッパ
−６０ 供給ガス＝微粒物除去系５６の生成ガス供給吸収剤＝濾
過器集合体３２の生成固体循環吸収剤−供給吸収剤十水
く２０％固体生成ガス ＳＯ２濃度（ｐｐｍ）　　　　　　　　　５４　　４０
　　１１２８０２　　ＣＦ１％ル〉／〉ヒレ）　　　　
　　　　　　　　　　０．６２　　　０．２３　　　０
．９２温度（℃）　　　　　　　　　　　　４９　　４
９　　４９生成スラリー 活性吸収剤（９モル７秒）　　　　　　　４．９　　５
．５　１０．１不活性吸収剤（ｇモノη乍ン）　　　　
　１４．７　　１４，２　　２８．２Ｓ０２除去率（％
）　　　　　　　　　　９４　　　９５　　　９２全体
的結果 Ｓ０２除去率（％）　　　　　　　　　　８１　　　７
９　　　８５吸収剤利用率（％）　　　　　　　　　８
１　　　７８　　８７全体的化学量論＊１．０　　１．
０．　０．９８混合生成ガス（煙突７０） 容＆（標準ｍ３／Ｔｅｌ’）　　　　　　　　４３８　
　４３８　　４３８ＳＯ２！ｉ１度（ｐｐｍ）　　　　
　　　　’１９２　　２１５　　３０２Ｓｏ２　（９モ
ノトン１つヒν）　　　　　　　　　　　　　　　　３
．７　　　　４．１　　　　５．９温度（’Ｃ）　　　
　　　　　　　　６０　　６８　　６５飽和温度（’Ｃ
）　　　　　　　　　　５１　　　５２　　５１＊系に
供給される活性吸収剤の合計モル数対二つの供給ガスの
＃、わに含有されるｓｏ２　　の合計モル数の比 上衣により本発明の効果が明らかに示さねたものと信す
る。特に全体的な結果についていえば各試駆例ＶＣおい
て、反応性の低いアルカリ土類金属吸収剤全使用した場
合でさえも約８ｏ％又はそれ以上の８０２の除去が達成
されたことがわかる。更に吸収剤の利用率は、全体的な
化学量論（吸収剤対硫黄酸化物の比）がたとえわすかに
約１であっても約８０９ｂ又はそれ以上であった。史に
その上、それぞわの場合において煙突７０に通って排出
されるガス（合流されたガスの流れ）はその断熱飽和温
度よりも少くとも９℃高い温度を有し、再加熱を殆んど
、又は全くしないで、好ましくない羽毛状物を形成する
こと全く大気中に排出し得ることがわかった。比較の結
果、単純な乾式スクシン９ バー／微粒物除去系のみにおいては、該方法のその部分
に対して上界に示された性能データに基づき化学量論比
が１．５〜２．５であるにも拘らず、ＳＯ２除去率わず
かに６０％〜７８％が得られた。

ある場合においては、系全体において１種よりも多い吸
収剤を使用することが有利であることがある。例えば、
吸収された硫黄酸化物をカルシウム化合物として処理し
、なおも湿式スフラッパーをスラリーでなく透明な溶液
で運転することが好ましい場合がある。このような場合
においては上述したように消石灰（水酸化カルシウム）
のスラリーを使用して、精製ガス生成物と、反応したカ
ルシウム化合物及び反応性カルシウム化合物の両者より
成る固体粒子とを生成するような条件下において、噴霧
乾燥機−微粒物分離様系における第一のガスの流れから
Ｓ０２を除去する。該固体粒子を溶液状態の重亜硫酸ナ
トリウム及び硫酸ナトリウムのような既反応のアルカリ
金属化合物を含有する水性洗浄媒質に添加して、反応性
カルシウム化合物と既反応ナトリウム化合物との間の反
応を０ 生じさせる。この反応により未溶解固体の形態の亜硫酸
カルシウム及び硫酸カルシウムのような既反応カルシウ
ム化合物と、溶液の形態の亜硫酸ナトリウム及び水酸化
ナトリウムのような反応性ナトリウム化合物とを生成す
る。該未溶解固体を溶液から分離し、次いで反応性す）
　ＩＪウム化合物を含有する該溶液を湿式スフラッパー
において使用して、第二のガスの流れから硫黄酸化物を
除去する。

勿論本発明の実施においては、脱硫すべき煙道ガスの個
々の硫黄酸化物含量及び温度、ならびに生成ガスの純度
及び使用済吸収剤の処分又は再生についての系の特定の
心安条件に関連して示される臨界パラメータの限界内に
おける多様な操作条件と吸収剤の選択とがオ０用できる
ことがわかるであろう。したがって、本発明を説明する
実施例は特定の濃度、時間、温度及びその他の反応条件
ならびに現在本発明の最良の実施態様を示すと考えられ
るものについて説明し、かつ記載したけれど本発明は当
業者に容易に明らかであるように示さねる教示の範囲内
において、他の方法により実施することができる。

したがって本発明は、その説明的かつ特定の実絢態様ｆ
よって限定されるものではなく、本発明の範囲ｄ特許請
求の範囲によって定められるべきである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法を実施するための煙道ガス脱硫方式の
流れ図である。 代理人　浅　村　　　晧 ３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１硫黄酸化物に対する吸収剤を含有する水性媒質に
   ガスの流れを接触させて、硫黄酸加物全含有する第一の
   ガスの流れ及び第二のガスの流れから該硫黄酸化物を除
   去する方法において：（ａ）　　硫黄酸化物に対する吸
   収剤を含有する第一の水性媒質を形成し；ここに前記吸
   収剤はアルカリ土類の酸化物、水酸化物、炭酸塩及び重
   炭酸塩より成る群から選択するものである工程； （ｂ）　　第一のガスの流れを吹霧乾燥機帯域に導入し
   て、該ガスの流れを前記第一の水性媒質の微細に分散さ
   ｉ７’（スプレーと接触させ；ここに前記水性媒質は、
   断熱飽和温度よりも少くとも７℃高い温度を有する冷却
   された生成ガスを生成するような量の水を該第−のガス
   に供給するように調節された速度において噴霧乾燥機に
   導入されるものであり、しかも前記水性媒質は、前記第
   一のガスの流ねから除去すべき硫黄酸化物と反応するの
   Ｖｃ９する化学量論的量の約１２５〜３００％を供給す
   る量の吸収剤を含有するものであって；（１）減少さね
   た硫黄酸化物含量を有するガスの流ねと、（２）該ガス
   の流れ中に同伴された未反応吸収剤を包含する乾燥微粒
   反応生成物とを生成する工程と； （Ｃ）　　該ｌ＊霧乾燥機帯域から乾燥微粒反応生成物
   を含有する前記ガスの流れを取り出し、次いで該ガスの
   流ｊを微粒物除去帯域に導入する工程； （ｄ）　　前記微粒物除去帯域から、実質的に微粒物を
   含有せず、しかも実質的に減少された硫黄酸化物含量を
   有するガスの流ｒを取り出す工程； （ｅ）　　前記工程（Ｃ）から未反応吸収剤を含有する
   微粒反応生成物を回収し、次いで該生成物を使用して第
   二の水性洗浄媒質を形成する工程；（ｆ）　　第二のガ
   スの流れを水性洗浄帯域に導入して、硫黄酸化物に対す
   る未反応吸収剤を含有する前記第二の水性洗浄媒質と該
   ガスの流れとを接触させて、（１）主として既反応吸収
   剤と水とより成る水性生成物、及び（２）実質的に減少
   された硫黄酸化物含量を有し、かつ実質的に微粒物を含
   有しない、水で飽和されたガスの流れを形成し；ここに
   前記未反応吸収剤を含有する前記第二の水性洗浄媒質は
   、該洗浄帯域に導入されるガスから除去されるべき硫黄
   酸化物と反応するのに要する吸収剤の化学量論的量の約
   １００〜２００％を供給する量において前記水性洗浄帯
   域に導入されるものである工程； （ｇ）　　前記工程（ｄ）及び（ｆ）のそれぞれからの
   ガスの流れを合流させて、実質的に微粒物を含有せず、
   実質的に減少された硫黄酸化物含量を有する流出ガスの
   流れを生じさせ、かつ該二つのガスの流れの割合を調節
   して該流出ガスの流れが、その断熱飽和温度よりも少く
   とも５℃高い温度を有するようにする工程； を特徴とする前記方法。 （２）　　吸収剤を、カルシウム及びマグネシウムの各
   酸化物及び水酸化物より成る群から選択する特許請求の
   範囲第（１）項記載の方法。 （３）第二のガスの流ねを工程（ｆ）　ＶＣ先立って噴
   霧乾燥機に導入して、工程（ｆ）からの水性生成物の一
   部と接触させる特許請求の範囲第（１）項記載の方法。 （４）第一のガスの流れ対第二のガスの流れの比が約０
   ．５　：　１から４．０　：　１までである特許請求の
   範囲第（１）項記載の方法。 （５１第−及び第二の各ガスの流れが実質的にフライア
   ン二を含有せず、かつ吸収剤をマグネシウムの酸化物及
   び水酸化物よりなる群から選択する特許請求の範囲第（
   １）項記載の方法。 （６）ガスの流れを、硫黄酸化物に対する吸収剤を含有
   する水性媒質と接触させる、硫黄酸化物を含有するガス
   の流れから硫黄酸化物を除去する方法において、 （ａ）　　第−及び第二の各熱ガスの流れを、約０．５
   ＝１から４．０　：　１までの該第−のガスの流れ対談
   第二のガスの流れの比を与える割合において供給する工
   程； （ｂ）　　硫黄酸化物に対する吸収剤を含有する第一の
   水性媒質を形成し、ここに酌記吸収剤はアルカリ土類の
   酸化物、水酸化物、炭酸塩及び亜炭酸塩より成る群から
   選択する工程；（Ｃ）　　第一のガスの流れを第一の噴
   霧乾燥機帯域に導入して、該ガスの流ねを前記水性媒質
   の微ｌｌ１ｌＩＫ分散されたスプレーと接触させ；ここ
   、に前記水性媒質は、断熱飽和温度よりも少くとも７℃
   高い温度を有する冷却されたガスの流れを生成するよう
   に調節された流量において該噴霧乾燥機に導入され、前
   記水性媒質は前記第一のガスの流れから除去すべき硫黄
   酸化物と反応するのＫｇする化学量論的量の約１２５〜
   ３００％を供給する量の吸収剤を含有するものであり：
   （１）減少された硫黄酸化物含量を有するガスＯ流れと
   、（２）未反応吸収剤を包含する乾燥微粒反応生成物と
   を生成する工程： （ｄ）＃第一の噴霧乾燥機帯域から乾燥微粒反応生成物
   を含有する該ガスの流ｆ”Ｉｆ取り出し、前記ガスの流
   れを微粒物除去帯域に導入して該ガスの流れから微粒反
   応生成物を除去する工程； （ｅ）　　前記微粒物除去帯域から、実質的に粒子を含
   有せず、しかも実質的に減少された硫黄酸化物含量を有
   するガスの流れを取り出す工程；（ｆ）　　前記工程（
   ｄ）からの未反応吸収剤を含有する微粒反応生成物を回
   収して、それらを第二の水性洗浄媒質に対する吸収剤の
   原料として使用する工程； （ｇ）　　第二の熱ガスの流ねを第二の噴霧乾燥機帯域
   に導゛入する工程； （ｈ）　　水性媒質を前記第二の噴霧乾燥機帯域に導入
   し；ここに前記媒質は硫黄酸化物に対する既反応吸収剤
   を主として含有し、かつ少量の未反応吸収剤を含有する
   ものである工程；（１）第二の熱ガスの流れを前記水性
   媒質と接触させて、（１）実質的に水不飽和の気体反応
   生成物、及び（２）主として既反応吸収剤より成る乾燥
   し７た粉末反応生成物を生成する工程；（３）該気体反
   応生成物を前記第二の噴霧乾燥機帯域から水性洗浄帯域
   に輸送し、次いで該気体反応生成物を、硫黄酸化物に対
   する未反応吸収剤を含有する前記第二の水性洗浄媒質と
   接触させて、（１１主として既反応吸収剤と水とより成
   る水性生成物、及び（２）実質的に減少された硫黄酸化
   物含量を有し、しかも実質的に微粒物を宮肩口ない水で
   飽和されたガスの流れを生成させ；ここに餉記未反応吸
   収剤を含有する前記水性洗浄媒質は、該洗浄帯域に導入
   されるガスから除去すべき硫黄酸化物と反応するのに要
   する吸収剤の化学量論的量の約１００〜２００％を供給
   する量において前記水性洗浄帯域に導入されるものであ
   る工程；（ｋ）　　該水性洗浄帯域において生成される
   水性媒質の一部を回収して、それを第二の噴霧乾燥機帯
   域に導入する水性媒質として使用する工程；及び （１）前記工程（ｅ）及び（ｊ）からの各ガスの流ね全
   合流させて、夾角的に微粒物を含有せず、実質的に減少
   さねた硫黄酸化物含量を有する流出ガスの流れを生じさ
   せ、しかも核二つの流れの割合を、該流出ガスの流わが
   その断熱飽和温度よりも少くとも５６Ｃ高い温ｋを有す
   るように調節する工程； を特徴とする前記方法。 （７）吸収剤をカルシウム及びマグネシウムの各酸化物
   及び水酸化物より成る群から選択する特許請求の範囲第
   （６）項記載の方法。 （８）微粒物除去帯域が布許過器より成る特許請求の範
   囲第（６）項記載の方法。 （９１第一のガスの流ね及び第二のガスの流わが実質的
   に微粒物を含有せず、しかも吸収剤をマグネシウムの酸
   化物及び水酸化物より成る群から選択する特許請求の範
   囲第（６ｉ項記載の方法。 ００）硫黄酸化物を含有する第−及び第二の各ガスの流
   ね、から硫黄酸化物を除去する方法であって；ここに該
   第−のガスの流れは少くとも１００℃の温度であり、か
   つ該ガスの流れの実際の温度よりも少くとも４０℃低い
   断熱飽和温度を有し、しかモ容ｆｊｔが該第二のガスの
   流れにほぼ等しいか、又はそねよりも大きく、この場合
   該両方のガスの流−ｈｆ、反応性カルシウム化合物を含
   有する水性スラリーと接触させる前記方法において、（
   ａ）　　水酸化カルシウムの第一の水性スラリーを形成
   させ； （ｂ）　　第一のガスの流れを噴霧乾燥機帯域に導入し
   て、該ガスの流れを前記第一の水性スラリーの微細に分
   散されたスプレーと接触させ；ここに前記スラリーを、
   断熱飽和温度よりも少くとも７℃高い温度を有する冷却
   さねた生成ガスを生成する量の水を該ガスに供給し、し
   かも前記第一のガスの流れから除去すべき硫黄酸化物と
   反応するの［９する化学量論的量の１２５〜６００％と
   当量の量の反応カルシウム化合物を該ガスに供給するよ
   うに蓋及び濃度について調節して；（１）減少された硫
   黄酸化物含量を有するガスの流ねと、（２１既反応及び
   反応性の各カルシウム化合物の両方を包含する乾燥微粒
   反応生成物とを生成する工程；（ｃ）　　気／固分離装
   置において上記二つの噴霧乾燥機生成物を分離し、実質
   的に粒子を含有せず、［２かも実質的に減少さｈた硫黄
   酸化物含量を有するガスの流ねと、反応性カルシウム化
   合物を含有する固体粒子の流れとを取り出し； （ｄ）　　反応性カルシウム化合物を含有する固体粒子
   の流れを水性洗浄媒ηに添加することにより第二の水性
   スラＩＪ−？形成し、添加する該粒子の奮及び水中の濃
   度を、５　ｍ　Ｊｉｉ：　％と２０重量％との間の固体
   を官有するスラリーが生成するように調節する工程； （ｅ）　　前記第二のガスの流れを水性洗浄帯域に導入
   し、次いで、前記第二のガスの流れから除去すべき硫黄
   酸化物と反応するのに要する反応性カルシウム化合物の
   化学量論的量の１００〜２００％を供給しかつ実質的に
   減少された硫黄酸化物含量を有するガスの流ねを生成す
   るのに十分な佃′の前記第二の水性スラリーと接触させ
   る工程；及び （ｆ）　　前記水性洗浄帯域から主として既反応カルシ
   ウム化合物を含有するスラリーの流れを取り出し、そね
   から水を除去して実質的に減少さねた水分含蓄を有する
   、処分のだめの使用済物置を生成する工程； 全特徴とする前記方法。