JPS59225724A - 湿式石灰石こう法排煙脱硫装置における種晶スラリ供給方法 - Google Patents

湿式石灰石こう法排煙脱硫装置における種晶スラリ供給方法

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JPS59225724A
JPS59225724A JP58101311A JP10131183A JPS59225724A JP S59225724 A JPS59225724 A JP S59225724A JP 58101311 A JP58101311 A JP 58101311A JP 10131183 A JP10131183 A JP 10131183A JP S59225724 A JPS59225724 A JP S59225724A
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JP
Japan
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seed crystal
crystal slurry
flow rate
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flue gas
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JP58101311A
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English (en)
Inventor
Susumu Kono
進 河野
Kengo Hamanaka
浜中 健吾
Katsuyuki Morinaga
森永 勝行
Yutaka Nonogaki
野々垣 豊
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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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】 および/又は炭酸力ルンウム(以降CaC0,)の5O
X)を除去する洋式排煙脱硫装置の制御方法に関する。
Ca(OH)、又はCaC0,のスラリを用いて、排煙
中のSOxを除去する脱硫方法においては、す1煙洗滌
装置(以降スクラバー)内で生成する石こうがスクラバ
ーの内部にスケールとなって堆積するという困難な問題
があり、スケールトラブル対策が、最も重要な、技術要
因である。このスケールトラブル対策として種晶供給す
なわちスクラバーの洗滌液に、ある所定量以上の杜晶石
こうスラリを添加する事により、スクラバー内で生成す
る石こうケ、当柚品石こうの結晶表面に析出、成長させ
る事により、スクラバーの内部への析出を防止する七い
うスケール防止対策が、非常にすぐれた対策として、広
く実用化されている。
本発明は、このような、スクラバー内でのスケールトラ
ブルを防止する重安な技術要因である種晶供給の制御方
法に関する発明である。
Ca(OH)、又はCaC0,スラリ(1(より、排煙
中のSOXを除去する方法では、洗滌液に、唾硫酸力ル
ンウム(以降Ca5O,)および、硫酸カルンウム(以
降Ca5O,)が生成し、いずれも溶解度が小きいので
その大部分は、各々同相に析出し、液中に懸濁している
事は、よく知られた事実である。
以下に、従来例のスケールトラブルを更に詳しく説明す
る。
図−1は、従来の方法についてそのフローを図示しだも
のである。
例えば2石炭だきボイラからの排ガスは、排ガス入口ダ
クト1からスクラバ3に導入され。
スクラバ3の入口部分で、洗滌液によって冷却。
除じんされる。勿論スクラバーに入る前に、別置きされ
た冷却、除しん装置で排ガスを冷却除じんする方法も従
来知られており1本発明は同様に適用できる。排ガスの
冷却のために、洗滌液の水分が一部蒸発するが、メイク
アップ水2によって補給される。続いて、排ガスは、ス
クラバ3の本体部分で、更に冷却除じんされると同時に
、排ガス中のSOXは、洗滌液に吸収される。
吸収法にCaC0,を使用した場合の反応は次の通りで
ある。
Ca5O,+SO2+H,O−+Ca  +2H8O,
−(a)ISO,−+−グ02   →H+SO,−(
b)Ca  +SO,−Ca5O,(C) CaCO,+H8O,十H−+Ca5O,+H,O+C
O,(d)So、 + H,O→2T(+80. − 
       (−)即ち、スクラバで生成したCa5
O,は吸収したso、と(−)式でCa”+とISO,
−となるが、このISO,−の一部は排ガス中の02に
より酸化されて(b)式に示すように、 H+SO,−
になる。
又、 ISO,−とH+は吸収法であるCaC0,で中
和され(d)式に示す通り、  Ca5O,とH,Oと
CO,となりC02はガスに放散される。生成したCa
  と8011−は、濃度が高くなると、(C)式に示
すとおり(::aSO,となって、  Ca5O,と同
様、同相に析出する。
なお、 Ca5O,とCa5O,の生成割合は排ガス中
の0.により生成するso、’−の量によってき捷るも
のである。
洗浄液は循環ポンプ18によって循環配管4より常時供
給され、洗浄液中のCaC0,濃度を一定に保持してい
る。洗浄液の一部は配管9を通じて酸化装置5に送られ
ている。この抜き出し量はスクラバ3内の洗浄液1ノベ
ルを一定にするように1ノベル調節計11と調節弁12
によって制御されている。酸化装置5では空気又は酸素
を含むガスが配管7を通じて供給されスクラノく3から
抜き出した洗浄液中のCa5O,を酸化してCa5O,
を生成している。この時、空気又は酸素を含むガス中の
酸素は抜き出したスラリ中のCa5O,−,1計に比例
して消費される。空気又は酸素を含むガス流量は一定に
なるように流量調節バ」19と調節弁20に制御されて
いる。寸だ使用済の空気又は酸素を含むガスは配管10
を通じて酸化装置5より取り出されている。
酸化装置5においてスラリ中のCa5O,が酸化され、
同相の大部分がCa5Oイとなったスラリの一部は種晶
スラリとして配管6を通じてスクラバ3に供給し、洗浄
液中のCaSO4濃度を高めている。なお種晶スラリ流
量は一定となるように流量調節計14.調節弁15によ
って制御されている。また、酸化装置5内の洗浄液レベ
ルは一定となるようにレベル調節計16と調節弁17に
よって配管8から抜き出されるスラリ流量を制御してい
る。先に述べたようにスクラバ中のスケール付着を防止
するには洗浄液中の種晶濃度すなわち石こう(CaSO
4)濃度を所定濃度以上に保持する必要がある。種晶ス
ラリのスクラノ(3への供給はスクラバ3内洗浄液中の
Ca5O,9度をあげる効果がある。ところが、従来法
では種晶スラリ流量を定量供給しているだけで、スクラ
バ内洗浄液中のCa5O,01krLは制御していない
だめ、常に所定濃度以上であるという保証はなく、場合
によっては所定濃度以下となり、スケールが付着すると
いう危険性があった。例えば、排ガス中のO1濃度が小
さくなるとSO,*−の生成量が減るのでスクラバ3内
でのCa5O,の生成が少なくなり、逆にCa5O,の
生成が増える。
このだめスクラバ3内のCa5O,濃度が小さくなるの
で、所定濃度以下になることが考えられる。
本発明は従来法の上述欠点を是正することを目的に考案
されたものであり、スクラバ内洗浄液中のCa5O,濃
度を一定に制御していかなる運転条件でもスクラバ内洗
浄液中のCa5O,濃度を所定濃度以上に保持しスクラ
バでのスケール伺着を防止することができるものである
以下本発明を図面に基づいて史に詳細に説明うる。第2
図は2本発明の実施態様例の例示図である。まずスクラ
バ3内洗浄液中のCa5O,濃度の測定原理について説
明する。排ガスより吸収される硫黄酸化物の量は(])
式となる。
ΔS=G+yso、・1so2     ・川べ1)た
だし、ここで△Sは吸収される硫黄酸化物量(kgmo
+、4(:] 、 Gは、 #1ガス量[:kgmol
/H] 、  yso2は未処理排ガス中の硫黄酸化物
濃度〔−〕、η110゜は脱硫率〔−〕を示す。洗浄装
置3に供給されるイオウ化合物は(1)式の他に配管6
より供給される種晶スラリかある。捷た。スクラバ3か
ら抜き出される洗浄液は配管9のみであり、抜き出され
るイオウ化合物は前に述べたようにCa5O。
とCa5O,と考えられるので、静的な状態では物質収
支より〈2)式の関係が成立する。
△s+F’[:Ca5O,]’=F([:Ca5O,:
l+[Ca5O,:l) −(2)[:Ca5O,:l
ν=[:Ca5O,:l+ccaso、)   ・−・
・(2)’ただしここでFは、配管9の抜き出し流−1
(*//H) 。
[:CaSO4]は洗浄液中のCa5O,モル濃度[k
gmo +i:ll l[Ca5O,)は洗浄液中のC
a5O,モル濃度(kgmo I /m’] 。
F′は配管6の種晶スラリ流量(m’/H:l 、  
I:Ca5O,]’棹晶スラリのCa5O,濃度1:k
gmol/y&)+酸化装置5でCa5O,が酸化され
Ca5O,になっても、イオウ化合物としての合計は変
化しないので(2)・式が成立することがわかる。
次に酸化装置5の配管】0における使用後の空気又は酸
素を含むガス中のO2濃度と洗浄液中のCa5O,モル
濃度には次の関係がある。酸化装置5での酸化ガスを空
気として説明する。酸化装置5に配管9を通じて流入す
るスラリ中のとし、酸化装置5でのCa5O,の酸化率
をαとす(−) ると、酸化装置5で酸化してCa5O,となる”−Ca
SO,の量Z(kgmol/H)は(3)式となる。
2−α・F・[:Ca5O,]    ・・・・・(3
)この時消費される酸素it Z’ (kgmo l/
H)はモル比で酸化したC a 80.の量の半分で良
いので(4)式となる。
zl=表Z−麦・α拳F・〔Ca5OI 〕  ・・・
・ (4)他方酸化装置5に配管7より (111給す
る空気の流量Fair(kgmol/H) 、 酸素濃
度χ1(−)とすると供給される酸素* A(kgmo
 ]/H)は(5)式となる。
A=Fa i r ・χ、       −−−(5)
(41,(51式より配管10よりでていく酸素量A’
 (kgmo 1/H)は(6)式となる。
Al−A−Z’ −Fa i r ・χ、−トα・F・
〔Ca501〕・・・・・・(6)また、酸化装置5で
は酸素のみ消費し、その他のガスは消費しないので、酸
素を除くその他のガスの量C(kgmol/H)は配管
7.配管10で同量である。
C=Fair(]−χ、 )−・−・−(7)配管10
での0謙1χ、(−)は(8)式となり為−λAC″ 
       ・・・・・・(8)(61,(7)式を
代入すると(9)式となる。
(9)式より(Ca80.) f求める式に変形すると
叫式となる。
(11)式において配管10の0.濃度と洗浄液中のC
a5O,11度の関係が求まった。
(1) (2) (2)’Q1式より洗浄液中のCa5
O,1ift K k求めるとat式となる。
通常脱硫率yso、i一定にするように運転しているの
で定数とみなすことができる。ただし、排ガスinけボ
イラの負荷によって変動し、ボイラ燃料に含オれるイオ
ウ含有率が変動するような場合、入口ダクト1の排ガス
中のSOx 11+’を度は変動する。また、配管7の
空気流1iFaiマL制御しているので定数とみなし、
酸化率aも定数とする。空気の0.濃度χ、は言うまで
もなく一定である。
以上より、星数部分街まとめるとαυ式は03式となる
(CaSO,)== K、7G−ys、o、  、4−
(−χs、、、)   、、、、、・。
F−F”F・ ただし K、=ダso、       ・・・・・・0
したがって、O3式より排カス流量G、入口ダクト1の
排ガスSOx 8度、配管10の使用fk ’l気のo
、11度χ1.配管9の抜き出し洗浄液流量F配W6の
徨晶スラリ流iF’tl−測定することによって洗浄液
のCa5O,濃度が求することかわかる。
このCa80.濃度を一定にするように種晶スラリ流t
tt加減するようにしたのが本発明でめる。
具体的に第2図によつて説明する。
排ガス入口ダクト1に流量計24を設置し。
ガス流量Gを測定する。また排ガス入口ダクト1にSO
x 11!1度計30を設置し、 SOx m l& 
71’* kK8倍に増幅する。なお、N幅器の増幅紅
X、U、aψ式に示す値會設定する。配管10に0.濃
度pi 21を設置し、0.濃度χ、を測定し、このO
11度信号を関数発生器22に入力する。]因数発生器
に社OI式に示すf(χ、)を発生ずる関数が組み込捷
れている。配管9に猟址計27を設fRL抜き出し流i
l′Fを測定し、また配管6に流量計32全設置し種晶
スラリ訛はF′を測定する。この2つの流量信号全減算
器の33に入力し+ M記増幅器25の出力信号と前記
減算器の33の出力信号を除算器の34に入力する。さ
らに、611記関故発生査22の出力信号と前記流量計
27の流破信号を除誘器■28に入力する。前記除算器
の34の出力信号と前記1虻算器■28の出力信号を減
算器26に入力する。
前記減算器■26の出力信号は03式の右辺の値を示す
ことになる。したがって、111記減算器■26の出力
信号は洗浄液のCa804課度と等価である。前記減算
器026の出力信号を調節計28の制御量として入力し
、調節計29の出力信号で配管6の種晶スラリ流量を操
作する。種晶スラリ流量を操作するとき、第2図のよう
に流量調節計14と調節弁15で梅晶スラリ流量を制御
し、前記流量調節計14の設定値を前記調節計29の出
力信号で変化さすカスケード結合方式、又は調節計29
の出力信号で直接調節弁15を作動さす方式のいずれで
もよい。前記調節計28の設定値をスケールが発生しな
いある所定量以上のCa5O,濃度に設定しておけは。
いかなる運転条件でも洗浄液のCa5O,濃度は所定量
以上に保付され、スケールは発生しない。
以上2本発明を一実施聾様例にもとづいて具体的に説明
したが2本発明はこの実施態様例に限定されるものでは
なく、要は排ガス流量と洗浄装置で硫黄酸化物を除去す
る以前の排ガス硫黄酸化物濃度、酸化装置からでる空気
又は酸素を含むガス中の02濃度、洗浄装置から抜き出
し酸化装置に導入する洗浄液流量、酸化装置がら洗浄装
置に供給する種晶スラリ流量の5項目を測定しQ2式に
示す演算を行ない、その演算結果を一定に制御するよう
に前記酸化装置から洗浄装置に供給する種晶スラリ流量
を操作するものであればよい。例えば、θの式に示す演
算は電子計算機で行なってもよい。また2種晶スラリ流
量計32全種晶スラリ流量調節詣】4とは別にしたが1
種晶スラリ流量調節計14から流量信号がとり出せる構
造であれば種晶スラリ流量計32を省略してもよい。
このような構成により本発明は、スクラバ内の洗浄液中
Ca5O,濃度を一定に制御することができ、スクラバ
の内部におけるスケールの堆積を防止することができる
という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来法による排煙脱硫装置の1例の例示図、第
2図は1本発明の一実施態様例の例示図。 1・・・排ガス入口ダクト、2・・・メイクアップ水。 3・・・スクラバ、4・・・循環配管、5・・・酸化装
置。 6、7.8.9.10・・・配管、11.16・・・l
ノベル調節計。 12、15.20・・・凋節弁、14.19・・・流量
調節計。 18・・・循環ポンプ、13・・・吸収剤供給ライン。 21・・・0.1#度計、22・・・関数発生器、24
・・・カス流量計、25・・・増幅器、26.33・・
・減算器。 ・・・流量計。 第1図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 水咳化カルシウムおよび/又は、炭酸カルシウムを含む
    スラリを用いて、排煙を洗滌し、排煙中の硫黄酸化物を
    除去する湿式排煙処理装置で、洗滌装置から洗滌液の一
    部又は、全部を抜き出し、空気又は酸素を含むガスを供
    給して酸化する酸化装置に導入し、排煙から洗滌液に吸
    収された硫黄酸化物を酸化した後、当該石こうスラリの
    一部を種晶スラリとして再び上記洗滌装置に供給する方
    法において、前記排煙のガス流量と、前記洗浄装置で硫
    黄酸化物を除去する入力し、一方前記酸化装置から出る
    使用済空気又は使用済酸素を含むガスの酸素病+w e
    測定し。 その酸素濃度信号をあらかじめ設定された関数全発生す
    る関数発生器に入力し、さらに前記洗浄装置から抜き出
    し、前記酸化装置に導入する洗浄液流量と前記酸化装置
    から前記洗浄装置に供給する種晶スラリ流量を測定し、
    前記洗浄液流量信号と種晶スラリ流量信号を減算器■に
    入力し、前記増幅器出力信号と前記減算器■の出力信号
    を除算器のに入力し、!た前記関数発生器の出力信号と
    前記洗浄液流量信号を除算器■に入力し、前記除算器■
    の出力信号と前記除算器■の出力信号を減算器■に入力
    し、その減算器■の出力信号を制御量とし、前記酸化装
    置から洗浄装置に供給する種晶スラリ流量を操作量とし
    て前記減算器■出力信号値を一定に制御することを特徴
    とする湿式石灰石こう法排煙脱硫装置における種晶スラ
    リ供給方法。
JP58101311A 1983-06-07 1983-06-07 湿式石灰石こう法排煙脱硫装置における種晶スラリ供給方法 Pending JPS59225724A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61245823A (ja) * 1985-04-23 1986-11-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 湿式石灰石こう法排煙脱硫装置における吸収塔液レベル制御方法
US4836991A (en) * 1986-04-23 1989-06-06 Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha Method for controlling wet-process flue gas desulfurization
WO2012160998A1 (ja) * 2011-05-24 2012-11-29 三菱重工業株式会社 仕上げ排煙脱硫装置を供えた排煙脱硫設備及びこれを用いた排ガス処理システム

Cited By (4)

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