JPS5918093B2 - 湿式排煙脱硫装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、亜硫酸ガスを含有する排煙を亜硫酸ガス固定
剤を含有する吸収液に接触せしめて、亜硫酸ガスを吸収
・固定する湿式排煙脱硫装置に関するものである。

従来、採用されている湿式排煙脱硫装置では、亜硫酸ガ
スの吸収段階の前で排ガスを冷却することが不可欠であ
り、そのためにかかる装置には排煙の冷却装置と吸収装
置の各々に別個の冷却液液溜部と吸収液液溜部を備えて
いた。

しかして、石灰または石灰石を亜硫酸ガス固定剤として
利用するプロセスで、石灰または石灰石と一部生成した
カルシウム化合物を溶解・懸濁した液を亜硫酸ガスの吸
収液として使用するものにあっては、その吸収液は排煙
の冷却液としても使用できる。

この場合、冷却液と吸収液は同一で良いため、それぞれ
の液溜部を同一共通とすることができ、上記欠点が解消
され低コストとなる利点がある。

しかし、このような懸濁液は、配管、計器、スプレーノ
ズル、ポンプ等の使用機器を摩耗するため摩耗対策が必
要であり、かつ一般に使用ポンプの効率も低下する欠点
がある。

更には機器の閉塞も起り得る。

そこで、このような懸溜液中の固体濃度を低下させるた
め、例えば液体サイクロンを用いることが考えられるが
、これは大量の液処理には不適当であり、結果的には使
用機器数を多（し、分離能に比して所要動力が大きくな
り、しかも使用機器摩耗対策としては充分でない。

本発明は、かかる状況を鑑み完成されたもので、本発明
の目的は、単一の機器またはその若干の追加改造により
使用機器を少なくし、固体濃度の十分に低い清澄液を大
量に得ることにより機器類の摩耗を防止し、かつ脱硫能
の優れた湿式排煙脱硫装置を提供することにある。

本発明の湿式排煙脱硫装置は、かかる目的を達成せんと
するものであって、本第１の発明は、亜硫酸ガスを含む
常温以上の排煙を冷却液で冷却する排煙冷却部と、冷却
した排煙を亜硫酸ガス固定剤を含有する亜硫酸ガス吸収
液に接触させる亜硫酸ガス吸収部との下部に、下方に向
かって傾斜する底板を備えた吸収液の液溜部を一体的に
形成し、前記亜硫酸ガス吸収部の外壁の下部を、底板と
の間に液移動可能な間隙を形成し得るように底板に向っ
て延設し、前記亜硫酸ガス吸収部の外周に、前記傾斜底
板を延設せしめ、外壁下部に形成された下方延長部材を
介して前記吸収液の液溜部と連通可能で、かつ大気に開
放された拡張液溜部４とを区画形成し、前記液溜部内に
亜硫酸ガス固定剤入口と酸素含有ガスのガス導管とを設
けると共に、前記拡張液溜部に冷却液を排煙冷却部に供
給する冷却液循環管路を設けたことを特徴とするもので
ある。

また本第２の発明は、亜硫酸ガスを含む常温以上の排煙
を冷却液で冷却する排煙冷却部１と、冷却した排煙を亜
硫酸ガス固定剤を含有する亜硫酸ガス吸収液に接触させ
る亜硫酸ガス吸収部２との下部に、下方に向って傾斜す
る底板７を備えた吸収液の液溜部３を一体的に形成し、
前記排煙冷却部１の外壁の下部を、底板７との間に液移
動可能な間隙８を形成し得るように底板７に向って延設
し、前記排煙冷却部１の外周に前記傾斜した底板７を延
設せしめ１．前記外壁６′の下部に形成した下方延長部
材５を介して前記吸収液の液溜部３と連通可能で、かつ
大気中に開放された拡張液溜部４を区画形成し、前記液
溜部３内に亜硫酸ガス固定剤人口９と酸素含有ガス導管
１０を設けると共に、前記拡張液溜部４に冷却液を排煙
冷却部１に供給する冷却液循環路を設けたことを特徴と
するものである。

本発明の拡張液溜部は、冷却液と吸収液の共通の液溜部
に隣接し装置的に一体に構成されている。

例えば、この拡張液溜部は、液溜部の外部の大気側に拡
張されていて、拡張液溜部と液溜部は装置の外形を構成
する外壁を液面下に延長し、かつ底板に達せざるように
した下部で間隙を有する下方延長部材で分けるように構
成できる。

また、液溜部は、その底板が傾斜して液の水深が高めら
れており、かかる液溜部の一部又は全部に酸素、又は酸
素含有ガス（例えば空気）が吹込まれる。

更に液溜部には、亜硫酸ガスの固定剤の入口を設けるこ
とが可能で、吸収液は底板が傾斜している液溜部の底部
から取出されて亜硫酸ガス吸収部へ循環され、一方清澄
された冷却液は拡張液溜部から排煙冷却部に循環使用さ
れる。

以下、図面に基づいて本発明の湿式排煙脱硫装置を説明
する。

第１図は、本発明の湿式排煙脱硫装置の一例を説明する
ための概略縦断面図、第２図は第１図の装置の平面関係
を示す概念図である。

ここでは、排煙冷却部１と亜硫酸ガス吸収部２と冷却液
および吸収液の単一共通の液溜部３、更に拡張液溜部４
が装置的に一体に構成されている。

液溜部３番ζその底板１４が傾斜しており、外部の大気
側に拡張されていて、下方延長部材５で区分された拡張
液溜部４に隣接している。

下方延長部材５は、この装置の拡張せんとした側の外壁
６、具体的には排煙冷却部１、又は亜硫酸ガス吸収部２
の外壁を、下方に延長し、その下端が底板７に達せざる
ようにして間隙８を形成し、その間隙８で液溜部３と拡
張液溜部４が連通している。

また液溜部３に、石灰又は石灰石等の亜硫酸ガス固定剤
人口９および酸素又は酸素含有ガスの導管１０が設けら
れている。

更に、液溜部３の下部から、亜硫酸ガス吸収液がポンプ
１１により亜硫酸ガス吸収部２の上部に循環され、排煙
と接触する。

一方、拡張液溜部４は大気に開放されていて、液溜部３
から移動する過程で清澄された吸収液、つまり冷却液が
、ポンプ１２により排煙冷却部１の上部に循環される。

したがって、拡張液溜部４では、吸収液の清澄により冷
却液を得るものであり、傾斜した底板７によって固液分
離効果が促進される。

又、液溜部３に固体の浮遊装置例えば攪拌機を設けるこ
ともある。

更に、この装置には、生成固体の抜出口、工水入口、計
器取付口等を設けることができる。

また、亜硫酸ガス吸収部には、多孔板、シーブトレイ、
ネット、グリッド等の分散板、ラシヒリング、テラレッ
ト等の充填物等を適宜設けて良い。

かかる装置に於て、亜硫酸ガスを含み水分未飽和なる常
温以上の排煙は、排煙冷却部１の上部入口から導入され
て、排煙冷却部１で冷却液と接触して水分の蒸発・飽和
により冷却され、温度が下がりつつ、液溜部３上部を通
って、亜硫酸ガス吸収部２へと移動し、ここで吸収液と
接触して亜硫酸ガスが吸収除去される。

清浄化された排煙は亜硫酸ガス吸収部２の上部から系外
に抜出される。

図中、排煙の流れは実線矢印で示されている。

一方、冷却液は排ガス冷却部１を液として、或いは冷却
された排煙に同伴されるミストとして下方の液溜部３に
落下する。

また、吸収液は亜硫酸ガス吸収部２を亜硫酸ガスを吸収
して、下方の同じ液溜部に落下する。

したがって、液溜部３には生成したカルシウム化合物や
亜硫酸ガス固定剤等の固体を含有する懸濁液が回収だく
わえられる。

この懸濁液は吸収液として循環再使用されるが一部は別
途抜出され、生成したカルシウム化合物の濃度が調節さ
れる。

また、この懸濁液は、大気開放の拡張液溜部４に間隙８
を通って移動し、その間に固液分離され清澄液となって
、冷却液として循環再使用される。

図中、冷却液と吸収液の流れは点線矢印で示されている
。

液溜部３に配置された酸素含有ガス導管１０から吹き込
まれた酸素または酸素含有ガスは、気泡が上昇する間に
その一部が亜硫酸ガス吸収液中に溶解し、亜硫酸を硫酸
に酸化する。

第３図は、本発明の他の湿式排煙脱硫装置を例示する部
分概略縦断面図である。

第１図と異なるところは、下方延長部材５が外壁６を液
溜部３側に折り曲げた形で構成されていて、拡張液溜部
４が装置中央部側に寄っている点であり、この場合も本
発明の目的を達成しうる。

第４図及び第５図は、本発明の別の湿式排煙脱硫装置を
それぞれ例示する概略縦断面図であり、各部の形状や取
付位置を変えたものである。

即ち、第４図では、排煙冷却部１と亜硫酸ガス吸収部２
が実質的に同一の部屋に位置した、いわゆる横型構造と
なっていて、第１図とはその形状と各部の配位は若干具
なるが機能的には実質上変化はない。

第４図の番号は第１図のそれと同じであるためここでは
省略する。

なお、第４図では、排煙冷却部１の外壁６′の下方延長
部材５で区切られた拡張液溜部４が、排ガス冷却部１側
に位置している。

したがって、液溜部３の拡張液溜部４側に固体濃度の低
い冷却液が落下してくるので、その分だけ固液分離に時
間を要せず簡便である。

このことは、第１図の拡張液溜部４を排煙冷却部１側外
部（図では左側）に位置せしめると同様な機能が得られ
ることを示している。

また、第５図の番号も第１図、第４図と同様であり実質
的に同じ機能を有するものであるが、ここでは液溜部３
中の吸収液は循環されない。

冷却された排煙は冷却液と共に亜硫酸ガス固定剤を含む
液溜部３に導入され、そこで吸収液と接触する。

したがって、液溜部３を構成する部屋は亜硫酸ガス吸収
部２を兼ねることになる。

そして、液溜部３では排煙中の亜硫酸ガスとその固定剤
との接触を良好ならしめるため、攪拌器１３を備えてい
る。

本発明によれば、亜硫酸ガス含有排煙の湿式脱硫装置に
於て、吸収液と冷却液は固体濃度の差はあれ同一系内で
使用でき、したがって両液の液溜部を単一共通にでき、
装置の簡略化と共に使用機器数を少なくでき、所要動力
を有効に利用できる。

これは装置全体が大型化せず、コンパクト化することが
可能であると共に、スペースの有効利用を図ることがで
き、更に処理コスト低下の利点ともなる。

また、液溜部の底板が傾斜しているので吸収液の固液分
離機能が促進され、更に拡張液溜部と液溜部とが、外壁
を下方に延長して底板との間に形成された間隙により連
通しているので、液溜部から拡張液溜部に液が移動する
際に固液分離が更に促進されて清澄液が得られる。

従って吸収液を大量の清澄液として使用するととができ
るため、従来欠点とされていた固体含有液体の循環によ
る機器類の摩耗を防止することができ、装置コンパクト
化上の問題点を解決することができる。

この冷却液はこのように再生循環再使用することができ
る他に、更に要求に応じ、石灰や石灰石の懸濁化のため
の液体として、或はミスト除去装置等の洗浄等にも利用
できる。

更に上述のように液溜部の底板が傾斜しているので吸収
液の水深が深められ、酸素含有ガスによる亜硫酸の酸化
を一層促進することができ、たとえば未酸化の亜硫酸カ
ルシウムが、亜硫酸カルシウムに比して粒径が犬で沈降
性に富む石膏に変換されて固液分離が十分に達成される
。

更にまた、排煙冷却部の冷却液として清澄水を用いるの
で、高温排煙との接触によるドライアップ（乾燥）によ
ってスケーリングを生じ、機器の閉塞を起すこともない
。

次に、本発明の湿式排煙脱硫装置を用いて排煙を処理し
た具体例を実施例として説明する。

実施例 Ｓ０２を１２６０〜１３００ ｐｐｍ、 Ｏ□を５チ、
Ｈ２Ｏを８係含有する１５０°Ｃの排煙（９８ＯＮｍ’
／Ｈ）を処理した。

使用装置は、第１図を一部変更した第６図Ａ、Ｂに示さ
れるもので、長さ１６００關（このうち拡張液溜部３５
０ｍｍ）、幅１０５０７Ｘｆｉ、高さ４００ＯＮＬ、亜
硫酸ガス吸収部の直径７００７ＭＩＬ、下方延長部材と
底板との間隙３００ｍｍ、液深さ１５００ｍｆＩＬ、排
煙冷却部の長さ２００１１ｋｍ、幅１００Ｂの寸法であ
った。

また、吸収部はシーブトレイタイプとし段数を４段とし
た。

吸収液はｌ１ｍ’／Ｈを循環し、中和剤として石灰石粉
末を用い水２０１１／Ｈでおよそ２０ｗｔ％の懸濁液と
して用いた。

吸収液のＰＨは約３．４で３２１／Ｈの懸濁液を濃度調
整の為抜出した。

液溜部に常時吹込んだ空気量は１５Ｎｍ’／Ｈであった
。

また、拡張液溜部の冷却液の固体濃度は１．０〜１．５
Ｗ を係で、この冷却液を６５０ ｌ／Ｈ使用した。

その結果、冷却部に導入された排煙は５５〜５７゜Ｃに
冷却され、また亜硫酸ガス吸収部から抜出された排煙の
ＳＯ２濃度は２００〜２１０−ｐｐｎであった。

−力源溜部には石こうが固体として生成した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の湿式排煙脱硫装置を例示する概略縦断
面図、第２図は第１図の装置の平面関係を示すための概
念図、第３図は本発明の他の湿式排煙脱硫装置を例示す
る部分概略縦断面図、第４図及び第５図は、本発明の別
の湿式排煙脱硫装置をそれぞれ例示する概略縦断面図、
第６図Ａ及び第６図Ｂは更に別の湿式排煙脱硫装置の概
略縦断面図と平面図、をそれぞれ示す。 １・・・・・・排煙冷却部、２・・・・・・亜硫酸ガス
吸収部、３・・・・・・液溜部、４・・・・・・拡張液
溜部、５・・・・・・下方延長部材、７・・・・・・底
板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 亜硫酸ガスを含む常温以上の排煙を冷却液で冷却す
   る排煙冷却部１と、冷却した排煙を亜硫酸ガス固定剤を
   含有する亜硫酸ガス吸収液に接触させる亜硫酸ガス吸収
   部２との下部に、下方に向かって傾斜する底板７を備え
   た吸収液の液溜部３を一体的に形成し、前記亜硫酸ガス
   吸収部２の外壁６の下部を、底板７との間に液移動可能
   な間隙８を形成し得るように底板７に向って延設し、前
   記亜硫酸ガお吸収部２の外周に前記傾斜した底板７を延
   設せしめ、外壁下部に形成された下方延長部材５を介し
   て前記吸収液の液溜部３と連通可能で、かつ大気に開放
   された拡張液溜部４とを区画形成し、前記液溜部３内に
   亜硫酸ガス固定剤入口９と酸素含有ガスのガス導管１０
   とを設けると共に、前記拡張液溜部４に冷却液を排煙冷
   却部１に供給する冷却液循環管路を設けたことを特徴と
   する湿式排煙脱硫装置。 ２ 亜硫酸ガスを含む常温以上の排煙を冷却液で冷却す
   る排煙冷却部１と、冷却した排煙を亜硫酸ガス固定剤を
   含有する亜硫酸ガス吸収液に接触させる亜硫酸ガス吸収
   部２との下部に、下方に向って傾斜する底板７を備えた
   吸収液の液溜部３を一体的に形成し、前記排煙冷却部１
   の外壁６′の下部を、底板Ｔとの間に液移動可能な間隙
   ８を形成し得るように底板７に向って延設し、前記排煙
   冷却部１の外周に前記傾斜した底板７を延設せしめ、前
   記外壁６′の下部に形成した下方延長部材５を介して前
   記吸収液の液溜部３と連通可能で、かつ大気中に開放さ
   れた拡張液溜部４を区画形成し、前記液溜部３内に亜硫
   酸ガス固定剤人口９と酸素含有ガス導管１０を設けると
   共に、前記拡張液溜部４に冷却液を排煙冷却部１に供給
   する冷却液循環路を設けたことを特徴とする湿式排煙脱
   硫装置。