JPS5913624A - １基の排煙脱硫装置内で同時に石膏を副生する方法 - 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１ｌｌｌ炸１ｊ；１硫に於（］るイｊｆべの副
生方法に係わり、特にスラリー循環タンクの１に二酸化
硫黄吸収塔が配置された１基の酸化硫１４吸収！（胃内
（゛、循環タンク内の撹１γを実質的に抑制してスラリ
ー中にＰ　ｌ−１の勾配を形成し、これにＪ、る［）１
１の選択的利用によってミニ酸化硫黄の吸収と！１１１
硫酸カルシウムの硫酸カルシウムへの酸化とを効率的に
（１って、刊煙脱硫とｌｌｉｌ時に７ＥｉＮを副生りる
方法に係わる、。

現在、大気汚染を防止づるために、ＩＩ煙の脱硫が多く
の国で義務づけられている。人気中に硫黄酸化物を放出
する人気汚染の主要源はなんといっても化石燃わ１を燃
焼する火力発電所Ｃある。硫黄酸化物は、主に二酸化硫
黄の形態をしでおり、その発生源は、燃料中に含まれる
硫黄化合物Ｃある。

排煙の脱硫には多くの方法が行われでいるが、最も広〈
実施ぎれ−（いる方法は石灰又は石灰石を使って硫黄酸
化物と反応さヒＩＩ煙中まりこれを除去づる方法Ｃある
。

石灰又は石灰石を使った排煙１悦硫法（１Ｇ１０法と略
される）の概略が第１図に示されている。第１図は石灰
又はｒｉ灰Ｅｉを使った排煙脱硫系統の代表的な流れ図
であり、図中１は石炭、２はボイラ、３は空気予熱器、
４は集塵装置、５は、灰取扱装ｄ、６は熱用ファンで７
はバイパスタクト、８は噴霧式吸収ｊハ、９は煙突、１
ｏは石が（又はイｈ灰石、１１は４く、１２（Ｊ消化・
粉砕装量、１３はスラリータンク、１／Ｉは渦流タンク
、１５はスラリー、１６は返送循環液、１７はシラフナ
、１８は濾過・遠心外因１装買ぞして１９は石膏クーキ
Ｃ゛ある。

石灰ｒ」は湿式ミル【こがｃＪられＣ微細なスラリー懸
濁液どされ（からｓ０２吸収剤どして硫黄酸化物吸収装
置の基部に装入きれ、スラリーはタンク貯４１ｉとし−
Ｃ面くこの基部よりボンゾＣ循環されて１ｉｆｅ硫にイ
」される１］１煙と緊密に接触される。この際、硫黄酸
化物の所敷串を除去りる為に、硫黄酸化物どの反応に必
要どされるｂ灰ｆｉ吸収剤を効率的に使用づるＪ、うス
ラリーの循環速度が調節きれる。

反応１１成物を含／ｖ　／ど循環スラリーの抽出流が取
り出され、脱水にがりられる。

ｈルシウムを基質とりる試檗にＪ、・）（二酸化硫黄が
固定される機構は次の化学反応にょっで説明されよう。

Ｓ　０２−Ｉ　Ｎ　２０−＋　１−１２８０３　　　　
吸収　　（１）Ｃａ　ＣＯ５−１−ｌ−Ｌ　ＳＯ３→Ｃ
ａ　ＳＯ３＋ＣＯ２十Ｈ２０中和　　（２） Ｃａ　　（Ｏｆ−ｌ）７　−ｔ　１−１２３０３　’Ｃ
ａ　３０３　−＋２　Ｈ２ＯＴＩＩＪ（ｌ　　　（３） Ｃａ　ＳＣ’）３−Ｌ　４０２−’Ｃａ　Ｓ（１＋　　
酸化　　（４）Ｃａ　３０３　　＋−）Ｈ２０−＋Ｃａ
　　８０３　　・＋−ｆ−Ｌ　　Ｏ結晶化　（５） Ｃａ　８０４−１−２　Ｈ２０→Ｃａ　ＳＯ４・２　ｔ
−１ｚ　Ｏ結晶化　（６） ＣａＳ　　○　３　　−Ｎ−＋２　　　ＳＯ３−Ｃａ　
　　　（＋−１８０３＞　　　２重亜硫酸塩生成　（７
） 反応（１）はすべての湿式洗浄法に共通の反応であって
亜硫酸の形成を示−りものぐあり、形成された亜硫酸は
ＳＯ２の吸収を高めるために急速に中和される必要があ
る。反応２及び３は石灰石又は石灰による亜硫酸の中和
を示している。中和にＪ、る−次生成物は亜硫酸カルシ
ウムである。ＪＪｉ　ｆｆｉ中には酸素が存在している
ため、反応（４）で示されるように二次反応どして酸化
が起り、亜硫酸カルシウムの一部が硫酸塩に変換される
。亜硫酸カルシ「クム及び硫酸カルシウムは共に水への
溶解度が小ざく、反応（５）及び（６）に示される如く
固体どして析出覆る。反応く７）は小亜硫酸塩の生成を
示しており、この反応はＰｌ−１の減小によって右利に
進ｔうづる。

Ｌ記反応はイＡン反応のｔ１１貿をイｊりるｂの（・あ
るから、試薬は水に溶解される心間がある。

１＋２硫にＪ、る　次反応牛酸物は亜硫酸カルシウム生
水和物Ｃ゛ある。この４１’ｉ硫酸カルシウムの酸化に
Ｊ、っ（１！１られる二次〈［酸物がｌｔＸ＋　酸カル
シラｌＸ−水和物である。殆んどの場合、亜硫酸１ｚ１
１のｌ１ｆｉ酸塩への酸化は甲に部分的に起るのみ（あ
り、従って、脱硫による最終生成物は一般に仙ＶＩＩ酸
カルシウムと硫酸カルシウムのｉｆ〜合物ど４Ｔる。又
、この亜硫酸カルシウムと硫酸カルシウムの混合物は、
脱水及び取扱いが回動Ｃ１その為、商業的には価値がな
い。これ（こり」し、硫酸カルシウム（３上いわゆるイ
ｊ汽乙あるｌｅｔ　＋らしく、レメン１〜及びｆ％？小
−１〜の如さ］−業製品に対づる重要な原材わ１として
商業的に価１的がある３、又、脱硫から１９られる（φ
【酸カルシｒシムに富／υだスラリーは高度に脱水が司
能′Ｃあって取り扱い易い月利を与えることも知られて
いる。

ｆＩｌ（酸カルシウムの製ｊ告番よ仰硫酸カルシウムの
酸化を促進りることによつＣ増大しつる。これには一般
に］ｉ［酸カルシウ１８スラリーのＰ）−１を下げるど
同時に空気を吹ぎ込／υで亜硫酸カルシウムを酸化する
必要がある。

このように亜ｔｔｒｔ＋酸カルシウムを酸化して硫酸カ
ルシウムを得るには空気の導入ど共にＰ　Ｍを下げるこ
とか必要だが、従来このＰｌ−１の調節には硫酸を加え
るかあるいは排煙自体に含まれる二酸化硫黄を利用づる
ことが知られている。又、従来、このＰｌ−１調整Ｊ３
よび空気吹込の為に、別個の専用容器を使用づることが
教示されている。

亜硫酸カルシウムを強制酸化するには硫酸添加方式の酸
化装置を外部に別個に設けるのか、最も普通に行われて
いるプｊ法である。この／ｊ法による系統図を第２図に
略示する。図中、２１はｆ通ガス、２２は石灰石スラリ
ー、２３は二酸化硫黄吸収装置、２／Ｉは煙突、２５は
酸化装置、２Ｇは脱水装置、２７は空気、２８は空気圧
縮機、そして２９（よ硫酸貯蔵タンクである。この方法
では、酸化装置に硫酸を添加して亜硫酸カルシウムスラ
リーのＰｌ−１を５より低くし、同時に空気を噴射しで
吹き込み強制酸化を行うことにより、硫酸カルシウムス
ラリーを１９、次い（゛、これを脱水に付している。

ＪＪＩ煙中の二酸化硫黄を利用りる６式の酸化装置を外
部に別個に設りる方法は蒸捏実施されＣはい４にいが、
１１１煙中に比較的高い濃度で二酸化硫黄が存在りる場
合により適している。このｈ法では、強制酸化用に設（
］られた容器内で排煙の一部あるい（よ全部と接触さけ
ることによつＣ１亜硫酸カルシウムスラリーのＰ　ｌ−
１が低トされる。これには次の２つの態様がｉｉＪ能で
ある。

第１の態様によるＩｊ法は、酸化装置内（゛煙道ガスの
一＝部と接触さけるｈ法で、この方法によれば、−酸化
硫黄に富む煙道ガスの一部が一酸化硫黄吸１′ｙ、装百
からバイパスされＣ１酸化容器内へＩツｌ−１調整の目
的Ｃ供給される。ｉＴＦ硫酸ツノルシウムスラリーが噴
ｆＡ装置ｒ３に循環され、バイパスされたガス中よりＬ
酸化硫黄を吸収し、これにＪ、って、スラリーの１〕１
１が５より低くされる。同時【こ、空気が吹き込まれ、
イの結果、亜硫酸カルシしムが酸化され（硫酸カルシウ
ムとなる。この代表的な方法を第３図に略示する。図中
、３１は煙道ガス、３２は石灰石スラリー、３３は二酸
化硫黄吸収装置、３４は煙突、３５は空気、３６は空気
圧縮機、３７は酸化装置、そして３８は脱水装置である
。

第２の態様による方法は、酸化装置内で排煙の全てを接
触されるｈ法ぐ、このｈ法では、ｖ１煙は最初先ず亜硫
酸カルシウムスラリーと接触されて酸化の際のＩ）　ｌ
−１調整に利用され、次いで第２段階として新しいカル
シウム試薬に富んｌｅスラリーと接触されて二酸化硫黄
の吸収工程に通される。この最初の接触工程に於いては
亜硫酸カルシウムスラリーのＰｌ−１は５より低く相持
され、同時に空気が吹き込まれる結果、′５！ｌｒが生
成される。このｈ法は又、複式循環法とも呼ばれ、第４
図に略図される如曳き系統を取る。図中、４１は煙道ガ
ス、４２は空気、４３は空気吹込機、４４は煙突、４５
は二酸化硫黄吸収装置、４６は酸化装置、４７はスラリ
ー妨害Ｉｊ向転換ボール、４８は１１９）水装置、そし
て４つは吸収循環タンクぐある上１ｆｆｌした亜硫酸カ
ルシウムのｔｉｉ！ｉＭカルシウムヘの酸化に用台実施
され（いる方法は資本投資並びに操業費の而で゛高い支
出を伴なういくつかの欠点がある。硫酸を使用づること
（よｌゝ１１調整にとって費用のかかる］ニ稈であるこ
とは明らかＣ゛ある。又、＋１）　ｌ−１調整にＩＪＩ
煙を利用りることも、■稈を大いに複新化づるた（）で
なく、更に特別なタフｌ−Ｉ事やフｊ・ン据イ」（）に
余泪な費用を要りる。酸化用に専用の容器を別個に備え
イ」（）ることも追加の資本投資を要しＪ、う。拮煙を
酸化容器に通り為、その誘導に余分な］−ネルイーを必
要とづることも操業費の増加につながる。

本発明の目的は、ｊＪｌ煙脱硫に除重る亜硫酸カルシウ
ムの＋ｌＡ酸カルシウムへの酸化に伴っＣ惹起される北
述した現状の技術的諸問題を解決（ることＣある。

更に、本発明の目的は、亜硫酸カルシウムの酸化工程を
大いに簡略化し、これによって投資資本並びに操業費の
■）約の面で実質的な利益をもたらりことである。

更に、又、本発明の目的は、従来技術に於いで慣用され
必要とされている別個の酸化装置を要りることなく、二
酸化硫黄の吸収と亜硫酸カルシウムの硫酸カルシウムへ
の酸化を１塁の二酸化１φｌ黄吸収装置内にて同時に行
うことをｒｉＪ能にづることである。

本発明の別の目的は、別個の装置を四りることなく１基
の二酸化硫黄吸収装置内にで、ニー酸化硫黄の吸収と亜
硫酸カルシウムの（ｔ’ｒ　酸カルシウムへの酸化を同
時に行う為に、二酸化硫ｔｉ２吸収塔へスラリーを循環
Ｊる循環タンク内で・スラリー中に１〕］＝（勾配を形
成し、これにより））　ｌ−１を’ｒ’ｌＪ　ＩＲ的に
利用して二酸化硫黄の吸収と亜硫酸カルシウムの酸化を
効率的に実施することである。

本発明の更に別の目的は、循環タンク内（−スラリー中
にＰ　Ｈ勾配を形成Ｊる手段を促供づることである。

本発明の上記目的は、二酸化硫黄吸１１リハからスラリ
ー循環タンクへ循環スラリーが自由に落下づるよう前記
循環タンクの上に前記吸収塔が配置された１基の二酸化
硫黄吸収装置内Ｃ１前記スラリー中の二酸化硫黄吸収剤
として石灰又は凸灰石を使用し、排煙１悦ｔｉｔと同時
に石膏を副生りる方法にして、前記循環タンク内での撹
拌をタンク底部への固体の沈降を防止りるに留め実質的
に撹拌を抑制づることによってスラリーの上方への逆流
を制動しなからｎ（１記スラリーをタンク頂部よりタン
ク底部に面数移動させ、これによってスラリーが・タン
ク頂部からタンク底部へ下降するにつれて前記吸収塔て
ＪＪＩ煙中より吸収された二酸化硫黄の中和とこれに伴
なうＩ）　ｌ−１の一部４を段階的に進行せしめ、前記
循環タンク内の中間部の相対的にＰＨの低いスラリー帯
域に二酸化硫黄の中和により生成した昨硫酸カルシウム
を硫酸カルシウムに酸化づるに充分な吊の空気を導入り
ると共に、前記循環タンクの底部ｆ」近にり相対的にＰ
　ｌ−１の高いスラリーを取り出しく二酸化硫黄吸収液
として前記吸収塔へ循環し、空気酸化により副生した石
膏を回収するために前記循環タンクの底部付近Ｊ：り取
り出された前記スラリーの一部を抽出する方法によって
達成される。以下、本発明方法について詳述づる。

本発明に従って排ｆｆ　ｌ１ｊｌ硫と同時にイー＋Ｒを
副生りる方法に使用される二酸化硫黄吸収液置が第５８
、第５ｂ及び第６図に示され（いる。二酸化硫黄吸収装
置１００は二酸化硫黄吸収塔１１０Ｊ＞よびスラリー循
環タンク１２０からなる。吸収ｊハ１１０は、例えば、
立て形向流式噴霧塔で、煙道ガス人口１１２および出Ｄ
　１１１を右りる。吸収ｊ？１１１０の煙道ガス出口′
１１１より下りにはミスト・エリミネータ１１３が備え
イ」りられ二酸化硫黄を吸収された後の煙道ガスに同伴
されｌこミス１〜が分離される。吸収塔１１０には史に
、噴霧装置１１４が取りイ；１けられ循環タンク１２０
から循環されるスラリーを下Ｉｊに向り１１ｆ３霧して
煙道ガス中の二酸化硫黄を吸収づ−る。噴霧装置１１４
【こは任意の噴霧機構が使用でさ、例えば、多質噴霧ノ
ズル機構が使用できる。

循環タンク１２０は第５ａａ３よぴ第５１］図に示され
る如く吸収塔１１０と連続台なし、これと一体となって
吸収装置１００を椙成しくも、あるいは第６図に示され
る如く吸収塔１］０とは不連続て、吸収塔１′１０の胴
体の下部を循環タンク１２０内のスラリー液面１３６下
に浸漬してガス漏れを封じた構成の、いずれの形式でも
よい。又、循環タンク１２０の形状はフレア型（例えば
、第５ａ図）あるいは垂直型（例えば、第５１）図）の
いずれでもよい。但し、いずれの場合にあっても、循環
スラリーが吸収塔１１０から循環タンク１２０へ実質的
に何等の障害なく自由に落下覆るよう、吸収塔１１０は
循環タンク１２０のづぐ上に置かれる。循環タンク１２
０には新しい石灰スラリー１３３の補給装置が設（）ら
れている。この循環タンク１２０には撹拌機１２２が取
りつ（）であるが、撹拌機１２２は単に固体のタンク底
部への沈降を防止りるｌとりで、それ以上の働きはない
。

即ら、撹拌機１２２は単に実質的な固体の沈降からタン
ク底部を保護りるだ（プで、タンク内のスラリーを均質
化りるようなスラリーの逆流混合現象を実質的に回Ｍす
るＪ：う設置１されな【）ればならない。この撹拌機１
２２の作用効果については後に詳述づる。なお、撹１マ
機１２２は循環タンク１２０の底部（ｑ近に、タンクの
円周に沿ってタンク側部に、通常複数機、例えば、４機
据えイ」（〕られる。循環タンク１２０内には、空気吹
込装置１２３を設けることが必要である。空気吹込装置
１２３は二酸化硫黄の吸収で牛じたＩＩｌ！硫酸カルシ
ウムを循環タンク１２０内で（の形成と同時にその場Ｃ
強制的に酸化りるため空気を循環タンク内に供給づる。

空気吹込装置１２３は多管ノズル式のエアスパージ１７
でよく、送風ＩＪ　１２１から酸化用の空気を受容づる
。後に詳）ボされる如く、循環タンク１２０内での撹拌
が実質的に抑制されることによって、循環タンク１２０
内のスラリー１３５中にＰｌ−１勾配が形成され、空気
吹込装置１２３は亜硫酸カルシウムの酸化に適当なＰｌ
−１域に位置伺りられることになる。循環タンク１２０
内で空気酸化を受（）た後の１〕１１の上背したスラリ
ーは、侵に詳述される如く、タンク底部（＝Ｊ近から循
環ポンプ１２４によって吸収塔１１０へ循環され排煙中
の二酸化硫黄の吸収に供される。酸化処理の十分進行し
ｌζ段階で、副生じた石ｒＫを回収４るため、循環ポン
プ１２４によって吸収塔１１０へ循環されるスラリーか
ら一部１３７を抽出するため、６告分離装置が設置され
る。第８図に示されるとおり、例えば、抽出されたスラ
リーは、ハイドロク【−１ン１２５で分級され、比較的
大ぎな石りこの結晶が、更にフィルタ１２６Ｔ”脱水さ
れる一方、ハイトロク［１ンを溢流した液は残存覆る粒
子を更に処理りるため循環タンク１２０へ循環するかあ
るい（ま廃棄処分のためボンド１２７へ送られる。

本発明ｌｊ法を実施Ｊるにあたつ−（は、　１３１煙１
３１１Ｊ人］二１１１２より送入され、吸収塔１１０内
を」−譬し、噴霧装置１１４から噴霧され吸収塔１１０
内を下降りる石灰スラリー噴霧と向流的に接触される。

この向流接触によつ−Ｃ含有二酸化硫黄を吸収された１
ノ］煙はミス１〜エリミネータ１１３を通過し、出ＩＪ
　１１１より煙突、更に大気中へと排出される。向流接
触によって排煙中より二酸化硫黄を吸収したスラリーは
吸収塔１１０から循環タンク１２０内のスラリー表面１
３６上に落下する。スラリーは循環ポンプ１２／ＩにＪ
、つ（循環タンク１２０から吸収塔１１０へ送られるが
、この向流接触によって１）１煙中より二酸化硫黄が吸
収される為に、スラリーが吸収塔１１０を六つ−（循環
タンク１２０内のスラリー表面１３６Ｆに溝上づるとき
には、かなり１つ１４が低下しくいる。

本発明方法にあっては、循環タンク１２０内Ｃ゛スラリ
ーの十分への逆流を起りよう４１実質的’ｃＫ　ｉｌＰ
合を回避づる。従って、循環タンク１２０内ではスラリ
ーは、逆流による混合を制止され、タンク頂部よりタン
ク底部に向かつ−Ｃ逆流を制動しながら漸次下方に移動
づる。即ら、循環タンク内での撹拌を実質的に抑制した
結果、吸収塔１′１０より循環タンク１２０内のスラリ
ー表面上へ落トしたスラリーは、循環タンク１２０内を
頂部から底部へ向って下降りるのみで、Ｊ−ｒ？移動の
強制は実質的に受（づない。この為、循環タンク１２０
内のスラリー表面上に落下したスラリーは漸次タンク底
部に向って下降し、この下降移動と共に漸次スラリー中
の二酸化硫黄が中和されくいく。従つ−Ｃ１スラリーか
循環タンク１２０内を下降りるにつれ、二酸化硫箇の中
和と石灰又は石灰石の溶解が漸次進？コし、これにより
、循環タンク１２０内にあっＣは頂部から底部に下降り
−るにつれＰｌ−口ま漸次−ＪＥ背りることと４する。

このように、本発明の方法にＪ、れは、循環タンク１２
０内のスラリーのＰｌ−１がタンクの高さの関数どなり
、Ｐｌ−１はタンク頂部で最も低く、タンク底部Ｃ′最
も高くなる。

循環タンク内でのト降につれてスラリーのＩ）　Ｈが漸
次上背づるこの現象は、スラリーの下降に伴なう経１１
；Ｉ、変化によって、＝酸化＋ｔＫｌ黄の中和と石灰ｙ
は石灰すの溶解か漸次進行づることによるものＣあるが
、このスラリーのＰｌ−１の経時変化を調べる為に行っ
た実験全試験の結果を第７＼図のグラフに承り。　この
実験は、Ｓ　Ｏ２濃度約１１０００ｐｐの１１１煙を石
灰石固形分含有量１５重量％のスラリーを使用して脱硫
中の二酸化硫黄吸収装置の循環タンクのスラリー液面か
ら定常状態に到達したスラリーを取り出し実験室ビーカ
ーに移した後のし）１１の経時変化を観察したものであ
る。この定常状態に達したスラリ二の固形分濃度は１２
重量％、固形分組成はＣａ’ＳＯ，１３０％、Ｃａ　５
Ｏ３６６％、Ｃａ　ＣＯ３２％Ｊ３よび不純物２％であ
った。試験は２回行４つれ、グラフ中（はイれそれＯｆ
’ｌ　Ｊ３よび口中で示されている。このグラフから理
解されるように、最初の１分間は二酸化硫黄の吸収によ
り亜硫酸が形成される為にＩ）　ｌ−１は低下を続り全
。しかし、１分経過後は、亜硫酸のＧ灰石による中和が
始まり、この時点からＰｌ−口ま次第に上Ｓｉ？−Ｌｌ
続りる。この実験結果から、循環タンク内の現象が察知
される。即ら、吸収塔から循環タンク内のスラリー液面
上に落下したスラリーは下降を続（）、その最初の１分
間の下降の間ＬＪ、７二酸化硫黄の吸収によって１ト硫
酸が形成される為に、１）ｌ−１は低下を続りる。しか
るに、この１４初の１分の経過後は、ぞ−の１；降に伴
う時間の杼過と共に！１１ｉ硫酸は次第に中和され、石
灰石の溶解も進／υで゛、１つｌ−１は次第に上昇し続
りることになる。

本発明の方法に於いＣは、こうして循環タンク１２０内
のスラリーの撹拌を実質的に抑制することにＪ、っ（循
環タンク内のスラリー中にタンク液高さの関数とじＣ１
′）１−１勾配が形成される訳であるが、こ０）　ｌ）
　ｌ−１勾配の選択的利用にょっＣ排煙脱硫と石８・の
副」〜を１基の二酸化硫黄吸収装置１００内Ｃ同時に実
施しうるという本発明の利益がもたらされる。

］、述のとおり、循環タンク１２０内のスラリー中に形
成される））　ｌ−１勾配によれば、Ｐ　Ｈはタンク頂
部に近い稈低く、タンク底部へ行くに従って高くなり、
タンク底部で最高となる。従って、循環タンク１２０内
Ｃ′二酸化硫黄の中和により生成した！ｌｌｉ硫酸カル
シウムを酸化するには、循環タンク１２０内のスシリー
中Ｃ−′二酸化硫黄の中和が完結したタンク中間部に空
気を吹き込む必要がある。

この曲＋Ａ　Ｍ　）Ｊ／レシウｌ＼から硫酸力ルシウ１
１への空気酸化に適当＜ＫＰＨは一般に５．５以下であ
る。

これに対し、吸収塔１１０へ循環されるスラリーは〜酸
化ｈＡ値の吸収に適当なＰＨの高いタンク底部帯域から
取り出される必要がある。二酸化硫黄の吸収には一般に
低くども５，７のＰｌ−（が必要ぐあり、二酸化硫黄の
吸収をより効率的に行うには６．０以トのＰ　Ｉ−１が
好ましい。

こうして、循環タンク内にあっ−（、亜硫酸カルシウム
の酸化に好適４Ｔ相対的にｒ−’Ｉ−１の低いタンク中
間部のスラリーに空気か導入される一方、二酸化硫黄の
吸収に好適な相対的に１〕１１のΩいタンク底部帯域の
スラリーが吸収塔へ循環されることになる。タンク底部
帯域に於いては、′ＪＬ酸化硫黄は１てに中和によって
完全に消尽されてＪ３す、この帯域内のスラリー中には
中和ａ３Ｊ、び酸化にＪ、っＣひ 生成された亜硫酸カルシウム６３に　ｌ＋／ｆ酸カルシ
ウム、Δ 並びに未反応の石灰又は石灰石が含まれており、従って
、タンク底部帯域のＰｌ−１はタンク内Ｃ′最高値にあ
る。

副引される６台は通富要求されているｒｊ含紳瓜を満足
づるためには、セメンＩ−原わ１としては９０％、右前
ボード原オ′３１としでは少なくどし９４％の酸化率が
要求される。９０％以上の酸化率を１りるには、亜硫酸
カルシウムの酸化に対し、化学量論的に吸収二酸化硫黄
の少なくとも２倍吊の空気か必東である。これに対し、
９／１％以」二１．若しくはほぼ１００％の酸化率を得
るには、４倍量程度の空気Ｃ゛充分ある。酸化効率の為
には、更に空気量を増加さＵうるが、設備費および操業
′ｖＩ等の経済性の観点を含めて考察ずれば、空気量は
ほぼ１０　（ｉ’ｉ帛稈度が上限Ｃ１これ以上増加り−
ることによって特別の利益は認められない。なお、酸化
帯域に導入された過剰量の空気はスラリー中を上背し［
・降づることはないから、吸収塔１１０へ循環されるタ
ンク底部のスラリー中には実質的に空気は含まれていな
い。

つい′Ｃながら、循環タンク１２０に補給される新しい
石灰スラリーも、吸収塔１１０への循環に適した、空気
吹込み箇所にり下方のタンク底部付近に１１ξ給される
べきである。

このようにして、本発明方法によれば、吸収塔１１０で
はＰｌ−１の高い石灰スラリーによって二酸化硫黄が吸
収される一方、循環タンク１２０では１’）　ｌ−１の
低いスラリー帯域で゛亜硫酸カルシウムが酸化され、こ
；１１ら両反応機構が１基の吸収装置１００内て有効に
行４っれることから、ＪＪＩ煙ＩＢ）　（ｆＪｉど石８
・の副生が同時に為されることに／ｉる。

酸化反応の進行状況に応じ（、循環タンク１２０から吸
収塔１１０へ循環されるスラリーの一部を抽出し、これ
から副−１した（’＋Ｍが回収される。６青のｌＢ２水
は、例えば、真空達心濾過機（ごＪ、る。この際、６青
を水で逆洗りればＯ」溶封の塩を除去できる。６青の純
度を高める為（ごは、抽出したスラリーを５Ａ酸で処理
して残存りる１１１１硫酸カルシウムＪ３よび炭酸カル
シウム又は水酸化カルシウムを硫酸カルシウムに変換づ
ればよい。又、抽出スラリー中に＠濁された粒子をハイ
Ｉ・ロクｌ」ン４分級し、比較的大きな６合結晶を更に
脱水Ｔ稈へ送る一方、残りの粒子を循環タンク１２０へ
戻してもＪ、い。

ニー酸化硫黄の吸収効率を、７′！ｉめるために、１゛
酸、酢酸、ｊロピＡン酸等の１１機酸の添加が＋ｔｆ奨
される。有機酸は炭酸力ルシウｌ＼や水酸化力ルシウｌ
＼の可溶化を助り、二酸化Ｉａ　ｆＪｉの吸収を高める
。例えは、酢酸をｒ′Ａ酸カルシウムスラリーに加えれ
は、酢酸カルシウムとして溶解し、二酸化硫黄の吸収で
生じた亜５Ａ酸と容易に反応して、亜硫酸カルシウムを
析出し、同時にＰｉｌ酸をｍ生Ｊる。酢酸は順次同様に
反応に参加し、二酸化硫黄の吸収ダノ率の増大に奇りり
る。。

以■・、木すテ明の実施を容易にする為、実施例を示す
が、実施例は金へＣ例示の為Ｃあって、本発明を限定り
るもので゛はない。

実施例に（よ、第８図に示したタイプの吸収装置を使用
しＩｃ　ｏこの試験に使用した吸収装置の構造（よ次の
どおりＣ゛ある。

唱　　霧　　１ハ　： １−）さ７３ノイ−１〜５→−インチ（２２，４ｎ＋　
）内径４４ノイー１〜（１３，４へｍ） ４４　′ｉ′ｉ　：　　門通鋼（フレークカラスワイリ
ング）製 ｎ（１霧ノルス： ４ハンク ノルス数６５／バンク 祠￥′ｉ：１すＪ化■−１素 循環タンク： 高さ２９フィート、３インチ（ε３．９ｍ　）内径５５
５フー（−ｈ　（１６，７（３ｍ　）材質：　魯通鋼（
ル−ク力ラスシイリング）製 境　　打　　）幾　： 型式：　タービン型（３枚羽根、羽根径３／′Ｉインヂ
、６０１−Ｉｋｌ） 基数：　４基 材質：　ゴムライニング 位置：　タンク底部Ｊ、す３ノイー１〜（０，９ｍ　）
　、に、ｉｊの側壁 に４ブランチ）Ｊ３Ｊ、び８インチへツタ（１０ノイ一
ト間隔に；〕ノンンブ）孔数：＜Ｇ−（ンブへツタ゛バ
ｌ　２０　／Ｉ　、ε３インブ−ヘツタ：古１３９　／
ｌ　） 孔の向ぎ；　下向き １質：　炭素鋼（エポキシ被覆）製 （１ア置：　タンク底部から１１）、ｒ−１・３インチ
（３，４丸ｍ）土り。

循環ボンダ： ■：　４機 吸収ノズル位置： タンク底部より４フイーｈ　４インチ （１，３ｍ）上方。

試験条１７１は次の通りである。・ 煙道ガス； 流量：　　１．１００．ＯＯＯＡＣＦＭ（１，８６８，
９００ｍ’　／時） 温度（入口／出口）： ３／Ｉ８°Ｆ／１４１°Ｆ　（１７６°Ｃ／６１°Ｃ） 人口組成：ＳＯ２８００〜１４００ｐＨｍ０２４〜５ｖ
ｏ１．％ 流速：　約５０１ｐｓ　　（１５ｍ　／秒）　（人■速
度） 約１０ｆｐｓ　　（３，０ｍ　／秒）（１７５内速度） 石灰石スラリー： 石灰石純度：　８５〜９５％ 固形分：　１５重量％ 補給量：　　２１９Ｇｌ’１ｖｌ（８２７ｆ／分）循環
スラリー： 循環用：　　６３．４９０ＧＰＭ （２４０ｍ’／分） 抽出ｍ：　　６３９ＧＰＭ　（２，／Ｉ　　ｍ！／分）
液面高さ位１青：　　タンクＦｂ％’部Ｊ、゛す２９ノ
イー１−３インチ（ε３．９ｍ　） タンク内時ト速１哀：１．８−３．６ｒ／分（０，５５
〜１．１０１１１／分） 空　　気　： 吹込量：　　４５００　Ｓ　ＣＦ　Ｍ （７２３３Ｎ　ｍ’　／時） （煙道ガス中のＳ　Ｏ２淵度１２００ ｐｐ＋ｎ、ＳＯ２Ｏ２吸収甲丸０％て、吸収Ｓ０２の化
学量論的に約２．５ 倍量に相当） 吹込箇所：　スラリー表面より１８フイー１〜（５，５
１１１）下方 撹拌機速度：　　２８　Ｏｒｐｍ １記試験装胃、試験条イ′１にて、１９８０年６月２５
１］から１９８０年８月１５日まて′延べ５２日間試験
操業を続行した。その試験結果を表１に示り。表１１３
１看ｊハ回収のため抽出したスラリー中より試料を抜取
り採取し、この試料を化学分析した結果を示？ｌちので
ある。

（？１）　族１中、＊印は試料採取ミスにＪ：る誤差で
ある。

表１よりわかるとＪ３す、亜硫酸カルシウムの硫酸カル
シウムへの転化率は極めて高く、定常状態（゛の酸化率
は１００％に近い。酸化が完全でないのは始動時の如き
非定常状態下のみである。この連続操業１１数５２　Ｅ
１間に於（プる石８の生産量は約１０．０００１−ン（
゛あった。

又、この試験に於【］るＳＯ２吸収率即ら除去率は９５
％強Ｃあった。循環タンク内のスラリーの１）　ｌ−１
は、温度０１℃ひ、スラリー表面（＝Ｊ近では約５と１
１１定され、スラリー底部ｆ］近で最高的６．５であっ
た。これは、循環タンク内のスラリー中に、Ｉｎ部から
底部に向（）て徐々に上昇するＰ　ｌ−１約５／））ら
約（３，５までの勾配が形成され−（いることを意味づ
る。叉、吸収塔へ循環されるスラリー中に残存した空気
量は吹込量の１．０％未満と推定された。　仮に、スラ
リー降下速度を３．６ｒ／分（１，１０ｍ／分）とした
場合、スラリー液面から１８フィート干１５の空気吹き
込み帯域のＰ　ｌ−１はる。

この試験結Ｗから、循環タンク内の撹拌を実質的に抑制
づることによって、タンク１０部からタンク底部にかり
ｌ’　Ｐ　ｌ−１約５から約６．５よ（・の勾配がタン
クスラリー中に形成されたことが判る。そして、Ｐｌ−
１約５．５のスラリー帯域への空気吹込によって亜硫酸
カルシウムは１００％近い完全な酸化を受【）でいる。

−万、吸収塔へ循環されるスラリーの１つ１」は６．０
（＝Ｊ近Ｃあり、吸収塔では１）１煙中の二酸化硫黄の
９５％以上が吸収されＣいる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の典型的な１ノ１煙＋Ｂ２硫系統図、第２
図は硫酸添加型酸化装置を使用した従来のＩＪＩ煙脱硫
系統図、第３図は煙道ガスの一部て゛酸化工程のＰｌ−
１を調整づる従来の１ノ１煙脱硫系統図、第４図は煙道
ガス全部を酸化工程へ導〈従来の複式循環式ＩＪＩ煙脱
硫系統図、第５ａ図は本発明方法に使われる、フレア型
一体４？４造の二酸化硫黄吸収装置の立面図、第５ｂ図
は本発明方法に使われる垂直型一体構造の二酸化硫黄吸
収装置の立面図、第６図は本発明り法に使われるスラリ
ー浸漬型の二酸化硫黄吸収装置の立面図、第７図はスラ
リーのＰｌ−１回復勾配を示リグラフ、そして第８図は
本発明の実施例に使用したフレア型の二酸化硫黄吸収装
置の＼γ面図Ｃある。 １００・・・・・・二酸化硫黄吸収装置１１０・・・・
・・二酸化硫黄吸収塔 １２０・・・・・・スラリー循環タンク１１４・・・・
・・噴霧装置 １２２・・・・・・撹拌機 １２３・・・・・・空気吹込装置 １２５・・・・・・循環ポンプ １２６・・・・・・抽出装置 特９′１出願人 レネラル・エレクトリック・カンパニイ代理人　（７６
３０）　　生　沼　胞　ニ第４図 第５０図 第５ｂ図 第６図 第７図 ８１間（ろ）゛） 第８図 ２７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　二酸化ＴＩＩＡ黄吸収塔からスラリー循原タンク
   へ循環スラリーが自由に落下覆るよう前記循環タンクの
   上に前記吸収塔が配置された１基の二酸化硫黄吸収’ｄ
   ＵＲ内で、前記スラリー中の二酸化硫黄吸収剤として石
   灰又は石灰石を使用し、１）１煙脱硫と同時に石膏を副
   生りるノｊ法にしＬ前記循環タンク内Ｃの撹拌をタンク
   底部への固体の沈降を防止りるにとどめ実質的に撹１゛
   １′を抑制Ｊること（こＪ、ってスラリーの上方への逆
   流をｉＩす動じなり＼らｎｆＩ記スラスラリ−ンク頂部
   Ｊコリタンク底部に向けて漸次移動させ、これによって
   スラリーがタンク頂部からタンク底部へ下降覆るにつれ
   て前記吸収塔て杖炸中より吸収された二酸化硫黄の中和
   とこれに伴４Ｔう［）１１の上昇を段階的に進行けじめ
   、前記循環タンク内の中間部の相対的に門−１の低０ス
   ラリー帯域に二酸化硫黄の中和により生成した亜硫酸カ
   ルシウムを硫酸カルシウムに酸化するに充分な量の空気
   を導入すると共に、前記循環タンクの底部付近より相対
   的にＰＨの高いスラリーを取り出して二酸化硫黄吸収液
   として前記吸収塔へ循環し、空気酸化により副生した石
   膏を回収づるＩこめに前記循環タンクの底部付近より取
   り出された前記スラリーの一部を抽出することからなる
   上記方法。 ２、　二酸化硫黄吸収塔が立て形向流式噴霧堝である特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、　新しく補給される石灰スラリーが循環タンク内の
   空気導入箇所より下方で導入される特許請求の範囲第１
   項又は第２項のいずれか１項に記載の方法。 ４．１つ又はそれ以上のハイドロクロンを使用して石膏
   回収のために抽出したスラリー中の懸濁粒子を分級し、
   比較的大きな純粋な石膏の結晶を更に脱水する一方、残
   りの粒子は循環タンクに戻す特許請求の範囲第１項〜第
   ３項のいずれか１項に記載の方法。 ５．　　ｆ＋ｆ’Ｊ回収のため抽出したスラリーを硫酸
   て処理し、スラリー中に残存りる亜硫酸カルシウムｄ３
   よぴ炭酸７Ｊルシウム又は水酸化カルシウムを硫酸カル
   シウムに変換しＣ生成される右前の純度を高める１！ｊ
   訂品求の範囲４１１項・−第４項のいずれか１１ｎに記
   載の方法。 ６．１悦水の際に、（′−１合を水で逆洗しＣ可溶＋（
   １の塩を除去りる特ｉｔ　ｉｒ＋求の範囲第１１１−・
   第５頂のいり゛れか１項に記載の方法。