JPS5938832B2 - 湿式排煙脱硫・脱硝において生ずる廃液の処理方法 - Google Patents

湿式排煙脱硫・脱硝において生ずる廃液の処理方法

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JPS5938832B2
JPS5938832B2 JP52053859A JP5385977A JPS5938832B2 JP S5938832 B2 JPS5938832 B2 JP S5938832B2 JP 52053859 A JP52053859 A JP 52053859A JP 5385977 A JP5385977 A JP 5385977A JP S5938832 B2 JPS5938832 B2 JP S5938832B2
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denitrification
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Description

【発明の詳細な説明】 不発明は、湿式排煙脱硫・脱硝において生ずる廃液の処
理方法に関する。
詳しくは本発明は、湿式排煙脱硫・脱硝方法において生
ずる窒素化合物及び吸収助剤(以下添加剤という)含有
の廃液の処理方法に関する。
湿式脱硫・脱硝方法においては、脱硝率を向上させるた
め、塩化第二鋼、塩化ナトリウム等の添加剤を使用して
いるが、吸収装置において、排ガス中の窒素酸化物は、
完全には窒素ガスに還元されず、その大部分は、アミン
系窒素化合物又は硝酸系窒素化合物として吸収液中に固
定され、次第に蓄積して脱硝プロセス上、大きな問題と
なっている。
窒素化合物含有廃液の処理方法として、一般的には、生
物の代謝機能により窒素化合物を無害な窒素ガスとして
除去する生物学的処理方法があるが、脱硫・脱硝におい
て石膏分離後に生ずる濾液は、液の組成が多岐に亘って
いること、濾液の状態が微生物の脱窒素作用に好適でな
いことから、現在まで実用化されていない。
又、廃液を順次、pH調整、濾過、酸化、中和、710
熱蒸発し、廃液中の窒素化合物を結晶として回収する方
法もあるが、この方法では、硝酸系窒素化合物を回収す
ることができないという欠点がある。
更に又、廃水中の窒素化合物を還元し、窒素ガスを遊離
させるために、亜硝酸塩を添力0することも行なわれて
いるが、この方法で還元されるのは、主としてアミン系
窒素化合物であって、硝酸系窒素化合物は還元され得な
いという欠点を有し、又添加された亜硝酸塩中には、通
常数%の硝酸塩が含まれていることから、それが液中に
蓄積されるという望ましくない事態が招来される。
本発明者は、従来方法、特に亜硝酸塩を添加する廃液の
処理方法の上記欠点を改良すべく種々検討を加えた結果
、ここで上記欠点を全て改善した廃液の処理方法を見い
出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、不発明の要旨は、排ガスの除塵冷却工程、排
ガスの酸化工程、吸収剤と吸収助剤以下添加剤という)
を含有する吸収液による排ガスの吸収工程、亜硫酸カル
シウムの酸化工程及び石膏の分離工程を包含する石膏法
湿式排煙脱硫・脱硝方法において、石膏の分離後に得ら
れる窒素化合物及び添加剤を含有する濾液の一部を廃液
として取り出し、これを加水分解して、ニトリロトリス
ルフォン酸、イミドジスルホン酸のごときアミン系窒素
化合物をスルファミン酸に転化させる7711水分解工
程と、加水分解後の廃液に亜硝酸塩を添加し、スルファ
ミノ酸を窒素ガスに分解するスルファミン酸分解工程と
、加水分解後の廃液の一部をその廃液中の硝酸イオン濃
度に応じて添770剤回収装置に送り、その廃液に炭酸
カルシウム又は消石灰を加えて廃液中の添加剤を回収す
る添加剤回収工程と、添加剤回収工程で添カロ剤を除去
した廃液をpH調・整すると共に蒸発乾燥して廃液中の
窒素化合物を粉体とし、該粉体を熱分解して窒素ガスに
分解する熱分解工程と、からなることを特徴とする湿式
排煙脱硫・脱硝において生ずる廃液の処理方法にある。
以下、図面に基づき、本発明の方法を詳説する。
図は、本発明の方法を実施するための石膏法湿式排煙脱
硫・脱硝装置の一例を示すものである。
第1図において排ガス源1からの排ガスは、排ガス中の
ばい塵を除去する除塵冷却装置2内に導入され、そこで
装置2内の除塵液と接触してばい塵が除去される。
除塵液は、除塵冷却抜き液13として抜き出され、分離
装置14で液中のばい塵15が分離されたのち濾液16
として除塵冷却装置2内に噴射循環される。
また除塵冷却装置2には冷却補給水12が除塵液及び排
ガスの冷却液として供給される。
除塵後の排ガスは排ガス酸化装置13に導入され、排ガ
ス中の一酸化窒素が酸化される。
次に排ガスは吸収装置4に導入される。吸収装置4には
吸収剤供給装置11から消石灰などの吸収剤や添加剤供
給装置26から塩化第二銅塩化ナトリウムなどの添Un
剤が供給され、これらが吸収液として吸収装置4内で噴
射循環される。
吸収装置4に導入された排ガスは吸収液と接触し、脱硫
・脱硝が下式のように行なわれ、脱硫・脱硝後の排ガス
は清浄排ガス5として排出される。
脱硫 Ca(OH)2+S02→CaSO3+H20(1)C
a(OH)2+CO2→CaCO3+H20(2)Ca
CO3+5O2−CaCO3+5O2(3)脱硫により
排ガス中の硫黄酸化物は吸収剤と反応して亜硫酸カルシ
ウムとなりまた脱硝により窒素酸化物は無害な窒素ガス
となって排出される。
脱硫後の吸収液は吸収液抜液6として酸化装置1に供給
され、吸収液中の亜硫酸カルシウムが空気酸化により石
膏化され、次いで分離装置8により石膏9が分離される
分離装置8での濾液10は再び吸収装置4に戻される。
しかしながら、排ガス中の窒素酸化物が、すべて上記反
応式(4)及び(5)の如く反応して無害な窒素ガスと
なって、吸収装置4の頂部から排出されれば問題はない
のであるが、上記反応は、脱硝効率の向上のためにカロ
えられる添UO剤(塩化ナトリウム、塩化第二銅など)
の存在にもかかわらず、完全に進行せず、窒素酸化物の
大半は、吸収液中で、硝酸系窒素化合物、亜硫酸系窒素
化合物、アミン系窒素化合物にトリロトリスルホン酸、
イミドジスルホン酸、スルファミノ酸)等の窒素化合物
として固定され、漸次蓄積して脱硫、脱硝プロセスを行
なう上で大きな障害となる。
本発明の方法においては、上記の障害排除のため、石膏
の分離装置8で石膏9を分離した後の濾液10の一部を
吸収装置4に循環させずに、廃液17として別のライン
で加水分解装置27に送る。
UO水分解装置27における処理条件はpHが4以下、
温度が60〜80℃であって、この条件下に硝酸系及び
亜硝酸系窒素化合物を除(窒素化合物にニトリロトリス
ルフォン酸、イミドジスルホン酸のごときアミン系窒素
化合物)は、加水分解を受け、スルファミン酸となる。
加水分解装置27を出た廃液は、スルファミノ酸分解タ
ンク29に送られ、亜硝酸塩供給装置28からの亜硝酸
塩の添り口によりpH<4・5O3H8O3の不存在下
に窒素ガスに分解されると共に補助タンク30を介して
吸収装置4に戻される。
H2N5Os +NO2−→N2↑+soニー+−n2
o (n)しかしながら、亜硝酸塩供給装置28でス
ルファミン酸分解タンク29に供給された亜硝酸塩は、
工業的規模の操業においては、純粋なものは使用され得
す、数多の硝酸塩を含むこと、亜硝酸塩の一部が空気酸
化されることにより硝酸塩となること及び吸収装置4に
おける脱硝の不完全さにより硝酸イオンが蓄積すること
に起因して漸次循環液中の硝酸イオン濃度は上昇する。
従ってこのような硝酸イオン濃度の上昇を未然に防止す
るため、スルファミノ酸分解タンク29へ加水分解後の
廃液を供給すると同時にその硝酸イオン濃度に応じて、
廃液の一部をブリーディングさせ、それを添加剤回収装
置23に送る。
なお廃液の添加剤回収装置23へのブリーディングは、
循環吸収液中の硝酸イオン濃度が一定値以上に上昇した
時のみ、間げつ的に行なっても良い。
添加剤回収装置23に供給された廃液は、同じ(添加剤
回収装置23に供給される炭酸カルシウム又は消石灰2
2と接触すると廃液中の金属塩添加剤が析出する。
析出した回収添710剤24は、シックナーにより分離
し、再び吸収工程に戻され再]使用される。
添加剤除去後の廃液は、pH調整装置25において、炭
酸カルシウム又は消石灰22の添加により、l)H>1
0に調整され、蒸発濃縮乾燥装置18で粉体として取り
出される。
この粉体は、熱分解装置19に送られ、ロータリーキル
ン等の装置より温度500〜1000°Cのもとで熱分
解され、窒素化合物は、下式の如(無害な窒素ガスとな
る。
熱分解後の排ガス21は、再度除塵冷却装置2に導かれ
、有害ガス(例えば二酸化硫黄)を処理する。
一方熱分解残渣20は、石膏を主成分とし、塩素含有添
加剤を含む粉体であるので、再び吸収装置4に循環され
表−1は、上記処理により得られた粉体及びこれを90
0℃で熱分解することによって得られた熱分解ガスの分
析値を示したものである。
本発明により得られた効果をまとめると以下の如(にな
る。
(1)従来の脱硫・脱硝においては、硝酸系・亜硝酸系
及びアミン系窒素化合物及び脱硝率向上のために添77
0された塩化第二銅、塩化ナトリウム等の添Un剤が系
内に蓄積されると、脱硫・脱硝プロセスに悪影響を及ぼ
すので、系内液を一部系外に抜き出すことが行なわれて
いたが、不発明の方法においては、添力日剤を回収再使
用することができ、また硝酸系及びアミン系窒素化合物
も系内で無害な窒素ガスに転化せしめることができ、こ
れにより湿式脱硫・脱硝を完全クローズドシステム化す
ることができた。
(2)生物学的廃液処理方法、亜硝酸塩添加廃液処理方
法等の従来方法では、列置達成できなかった脱硫・脱硝
廃液の処理をスムーズに障害なく行なうことができた。
本発明の方法は、アミン系窒素化合物のみしか分解でき
なかった亜硝酸塩部7JO廃液処理方法に新規な廃液乾
燥分解方法を連結せしめ、硝酸系窒素化合物及び他の窒
素化合物の分解をも可能ならしめたものであって、その
点で本発明の方法は、従来の亜硝酸部7JO廃液処理方
法とは、明確に区別されるべきものである。
(3)スルファミノ酸分解装置に亜硝酸塩を添加するこ
とにより、スルファミン酸の大部分を窒素ガスに分解し
であるので、蒸発濃縮乾燥装置を小型化でき、又蒸発濃
縮乾燥に用いる蒸気量を軽減することができた。
(4)熱分解残渣を少量に抑えることができ、ひも・て
は良質の石膏を効率良く得ることができた。
【図面の簡単な説明】
図は、不発明の方法を実施するための湿式脱硫脱硝装置
の一例を示すものである。 図中、1は排ガス源、2は除塵冷却装置、3は排ガス酸
化装置、4は吸収装置、5は清浄排ガス、6は吸収液抜
液、7は酸化装置、8は分離装置、9は石膏、10は濾
液、11は吸収剤供給装置、12は冷却補給水、13は
除塵冷却抜液、14は分離装置、15はばい塵、16は
濾液、17は廃液、18は蒸発濃縮乾燥装置、19は熱
分解装置、20は熱分解残渣、21は熱分解廃ガス、2
2は炭酸カルシウム又は消石灰、23は添加剤供給装置
、24は回収添加剤、25はpH調整装鳳26は添加剤
供給装置、27は加水分離装置、28は亜硝酸塩供給装
置、29は分解タンク、30は補助タンクである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 排ガスの除塵冷却工程、排ガスの酸化工程、吸収剤
    と吸収助剤(以下添加剤という)を含有する吸収液によ
    る排ガスの吸収工程、亜硫酸カルシウムの酸化工程及び
    石膏の分離工程を包含する石膏性湿式排煙脱硫・脱硝方
    法において、 石膏の分離後に得られる窒素化合物及び添加剤を含有す
    る濾液の一部を廃液として取り出し、これを加水分解し
    て、ニトリロトリスルフォン酸、イミドジスルフオン酸
    のごときアミン系窒素化合物をスルファミノ酸に転化さ
    せる加水分解工程と、770水分解後の廃液に亜硝酸塩
    を添加し、スルファミン酸を窒素ガスに分解するスルフ
    ァミノ酸分解工程と、 加水分解後の廃液の一部をその廃液中の硝酸イオン濃度
    に応じて添加剤回収装置に送り、その廃液に炭酸カルシ
    ウム又は消石灰を加えて廃液中の添加剤を回収する添加
    剤回収工程と、 添加剤回収工程で添UO剤を除去した廃液をPH調整す
    ると共に蒸発乾燥して廃液中の窒素化合物を粉体とし、
    該粉体な熱分解して窒素ガスに分解する熱分解工程と、
    からなることを特徴とする湿式排煙脱硫・脱硝において
    生ずる廃液の処理方法。
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