JPS5966328A - 排煙脱硫廃水の処理方法 - 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】 本発明は石炭もしくは石油を燃料とするボイラの排煙脱
硫廃水の処理方法、特にニチオン酸の硫酸加熱分解法に
関するものである。

排煙脱硫廃水中のニチオン酸を処理する方法として、従
来から第１図および第２図に示すように硫酸と水蒸気を
用いて加熱分解する方法がある。以下に従来の方法につ
いて簡単に説明する。

石炭もしくは石油を燃料とする燃焼排ガスは石灰−石骨
法による脱硫装置により処理される。

すなわち、燃焼排ガスは冷却工程１において冷却、除じ
んされ、ついで吸収工程２に導かれ吸収液により硫帷酸
化物が吸収除去されたのち清浄ガスとして放出される。

その際、冷却工程１からは燃料に起因するばいじん、Ｃ
１，Ｆ、重金属等を含む冷却工程廃水２１がばいじん等
を冷却系廃水処理工程６で固／［＆分Ｎ［トシたのち、
もしくはそのまま処理水２３として排出され、一方、吸
収工程２、ｒ俊化工程３を経て５臂分離工程４からは排
煙処理システムに起因する・ｆ・１「分解性のニチオン
酸等のＣＯＤ成分を含む上澄水２２が排出される。

５甘分前工程４からの上ｆ（ｆｆｉ水２２は酸分解工程
５に導き、第２図に示すＬうに蒸気混合器１１において
水蒸気６１により９５℃以」二に昇温しついで、硫酸混
合器１２に分いて硫酸５２を硫酸濃度が０．５〜５％に
なるように添加したのら、保温機能を具備した分解［ｊ
１５に流入させニチオン酸を（１）式にしたがい加熱分
解する。

Ｆ３ｚ０６　→８０４　”　Ｓ’０２　・・醗”・・（
１）その際発生するｓｏ、’を強制脱気するため分解槽
１３に空気３３ｆ、送入するが、排ガスに随伴する熱損
失を補充するため分解槽１３にも水蒸気３１を敲き込み
反□応温度を□維持している。

ニチオン酸を除去した・酸分解工程５がらの酸分解工程
処理水２２′は冷却工程１に回収し、冷却工程１の補給
水として再利用する。また、酸分解工程５からの排ガス
２４は排ガス処理工程１４に導き、吸収液にょｂ排ガス
２４中のｓｏ２を吸収除去したのち放出する。

冷却工程１からの冷却工程廃水２１は冷却系廃水処理工
程６に導き１．ｃｏＤＭ、１、Ｆ、重金属等を除去した
のち処理水２３として放流する。

上記従来の方法には以下のようり欠点があった。

１）石膏分離工程４からの上層水は水温４０〜５０℃、
ｐＨ４〜７でかつ５貴飽和もしくは過飽和状態であり、
また、石骨の溶解度が該ｐＨ領域では４０〜５０℃以上
で減少するため、従来のように上〃水を水蒸気により直
接−４濾する方法では蒸気混合器および蒸気混合□、器
必−□ら硫酸混合器に至る管路に石膏スケールのり嘴が
著じるし、＜１、きわめて短時叩のうち一一塞し安定し
たｊ転が不可、能であった。その上、該スケールはきゎ
め七ハードに付着しているため、その眸去作業に手間が
ががり、さらには蒸気混合器、配！などを損！すること
がしばしばあった。

なお、上記欠点、、ｔ＜剪し、従来２．第２図に示すよ
うに蒸坏混合器今複数系、統１す、１１・設置して、閉
塞した場合、切賛え蝉作を行なり’１１　ｋを継続する
・方法が採、られてぃたが、切替え作業、スケール、除
去などに手間がががり問題の解決に至らなかった。□ ２）ニチオン酸を分解する・際発生°・ｉ゛る８０２が
反応に影響すると考え；分解槽・の気相のＳ侮濃　　　
　□度を１％以下になτよづに空気を送入していた従来
の方法では、排ガスに随伴する熱損失による温度低下を
防止□するた：め分Ｍ′４（→にも水蒸気を吹き込む必
要があり、ユーティリティーが増加するとともに排ガス
の処理工程を設置する必要があった。

ニチオン酸処理は排脱廃水処理システムの重要な部分を
構成しているが、従来の方法は上に記載したような欠点
を有していた。

本発明者等はその対策として、硫酸酸性下（Ｈ２ＳＯ４
（１５％以上）では、石ｉｇ−ｏ溶解度カ４０〜５０℃
、硫酸無添加の状態に比し、９５〜１３０℃の範囲でも
約１５倍以上になることを実、験的に確認し、この現象
を利用することを考えた。

その結果、昇温加熱前に硫酸を添加し、石・−・溶解度
を上昇させることにより、スケールの付Ｍによる閉塞を
防止できることを見出した。またニチオン酸分解反応が
高濃度Ｓ０２雰囲気下でもほとんど影響を受けないこと
を実験的に確認し、その結果、ニチオン酸を分解する際
発生するＳ０２を強制脱気する必要がないことをも見出
した。

本発明は上記知見に基き為されたもので、石炭もしくは
石油を燃料とするボイラの脱硫装置から排出される上澄
水の酸分解処理に際し、酸分解工程において、従来は上
澄水を水蒸気で直接昇温加熱したのち、硫酸を添加して
いたが、本城明けこの順序を逆にすること、すなわち昇
温加熱前に硫酸を添加し石膏溶解度を上昇させたのち昇
温加熱することによって、蒸気混合器の石膏スケールの
付着による閉塞を防止し、酸分解工程の安定な運転の継
続を図る点を特徴とし、燃焼排ガスを石灰−石骨法にて
処理する際、石膏分離後の上澄水に硫酸を濃度ｎ、　５
〜５．％になるように添加し、次いで９５〜１３ｏ０に
昇温して、ニチオン酸を含むＣ’ＯＤ成分を酸分解後、
イ！ｆられる処理水を石灰−石膏法の第１段処理たる冷
却工程に回収することからなる、排煙脱硫１ツ５水の処
理方法に関するものである。−士た酸分解工程に訃いて
、従来はニチオン酸を分解する際発生するＳＯ２が分解
反応を阻害するものと考え、分解槽に空気を送入してｓ
ｏ２を強制脱気していたが、本発明は高濃度Ｓ・母雰囲
気下でも分解反応かはとんと影響を受けな゛いことに着
目し、分解槽におけるＳＯ，の強制脱気を停止すること
によって、水蒸気消費情の大巾な低減をはかるとともに
、Ｓ０２ミストのため腐食問題がしばしばあった排ガス
処理工程を年波とすることもできるものである。

なお、本発明の場合ニチオン酸を分解する際発生するＳ
０２は酸分解工程処理水に随伴する力（冷却工程に回収
するため何ら支障はない。

本発明方法を第５図を用いて詳細に説明する。

第３図に示すように、石膏分離工程４からの一ト澄水２
２は、従来の方法とは逆に昇温加熱前に直接硫酸混合器
１２に導き、硫酸３２を添加して上澄水２２中に飽和も
しくは過飽和の状態で含まれている石１′の溶解度を上
昇させたのち、ついで蒸気混合器１１に導き、水蒸気３
１を混合して昇温加熱し石膏スケールの析出を防止する
。なお、硫酸添加濃度および昇温加熱温度は従来の分解
反応条件（硫酸濃度［１５〜５％、好ましくは［１，５
〜６％、反応温度は９５℃以上）を満足することはもち
ろん、石ｔ【゛スケールの析出を防止できる条件とする
必要がある。すなわち、硫酸濃度は分解反応条件よりＯ
４５〜５％（好ましくは０．５〜５％）とする。一方、
昇温加熱温度の下限は分解反応条件より９５℃以上（好
ましくは１００℃以」二）とするが、上限は第４図に示
すように石膏スケールの析出が防止できる条件により限
定され、硫酸無添加αで４０℃の石膏溶解度（上澄水流
人ベース）に幻する比率で表わした石膏溶解度比が１．
０を越える範囲、つまり硫酸濃度１％βでは約１４０℃
以下であるが、硫酸濃度は［１，５％以−Ｆとするため
温度はさらに低下し約１５０℃以下とする必要がある。

しかし、好ましくは石膏溶解度比が急徹に低下し始める
前の１２０℃以下が望ましい。

硫酸３２を添加ｌ〜たのちケ１温加熱した上ｔ′ひ水２
２は十分な保温機能を具備した分解槽１５に導き、上澄
水２２中に含着れるニチオン酸を上記硫酸濃度０．５〜
５％（好ましくは０５〜５％）、反応温度９５〜１５０
℃（好ましくは１００〜１２０℃）でかつこの温度にお
ける上澄水２２の飽和蒸気圧μｍにの圧力で第１式に示
すように分解する。

８２０６−−−十８０４　＋８０２　　・・”　・’　
（１）なお、分解槽１６に空気３３を送入してＳＯ。

を強制脱気していた従来の方法とは異なり、強制脱気を
停止しているため分解槽１６に水蒸気３１を吹き込む必
要はなく、水蒸気３１の消費Ｍが犬ｌ〕に低減さｔＬ、
さらに排ガス処理工程１４も必要としない。

ついで、ニチオン酸などのＣＯＤ成分を除去した酸分解
工程処理水２２′は約８０℃以下に降１品したのち、冷
却工程１に回収し、冷却工程１の補給永きして再利用す
る。

実施例１ 本実施例は昇温加熱前に硫酸を添加することによって、
石誓スゲールの付着に伴なう閉塞全防止する効果を確認
するため、出力２５０１４Ｗの石炭火力発電設備から排
出される籾、ガス（６５００００，Ｎｍ３／Ｈ）ｋ石灰
−石積法で脱硫した際に発生する上澄水を第６図に示す
処理フロー（ただし、分解格は従来の方法と同様に強制
脱気する）で長期間運転したものである。結果は第１表
に示す。

比較例１ 実施例１と比較のため、第２図に示すイｌＹ−来の処理
方法で実施例１と同様に運転した。結果は第１表に併記
する。

なお、−ト紀実施例１および比較１６・１１１の運転１
！Ｊ１間中の石膏分離工程４からの一ヒ澄水２２の平均
水質は以下の通りでちった。

ｐＨ７，１ ＳＳ　　　　　　　　　　３　０　　■／１ＣＯＤ、ハ
　　　　　１７０〜／１ ８２０６　　　　２　５　２　０　　ｒＩＱ　／　ｔＣ
ａ　　　　　　　　６４８ｎｌｆ／１ｓｏ４　１２２０
０’、り／ｌ 以上の実施例１および比較例１の結果から明らかなよう
に、石炭もしくは石油を燃料とするボイラの脱硫装置か
ら排４出ちれる上は水の酸分解処理に際し、 昇温加熱前に硫酸を添加して上澄水中に飽和もしくは過
飽和の状態で含まれる石・ｋの溶屑度を」二昇させたの
ち、昇温加熱すること、によって下ＩＣ・効果が得られ
る。

１）蒸気混合器、管路などの石膏スケールの付着による
閉塞が防■Ｅでき、従来スケールトラブルが多発しでい
た酸分解工程が長勘間安定して、；正転できる効果があ
る。

２）上記硫酸添加位置の変更はニチオン酸の処理性には
何ら支障はなく、逆にニチオン酸起因以外のＣＯＤ成分
の処理性が太１１３に向上する伺随的効果もある。

実施例２ 本実施例はニチオン酸が分解する際発生ずるＳ０２を分
解槽から強制脱気する必要がないことを示すものである
。すなわち、実施例１と同じ上澄水を用いて第３図に示
す処理フローで運転した。結果は第２表に示す。　　　
　　　、′比較例２ 実施例２と比較のため、第２図に示す従来の処理方法（
ただし、硫酸添加位ｊ１は本発明の方法と同じく昇、＠
加熱前とする）で実施例２と同様に運、転した。結果は
第２表に併記する。

以上の実施例２および比較例２の結果から明らかなよう
に、石炭もしくは石油を燃料とするボイラの脱硫装置か
ら排出される上ａ水の酸分解処理に際し、 ニチオン酸が分解する際発生するＳ−を分解槽から強制
脱気することなくニチオン酸などのＣＯＤ成分を分解す
ることによって、下記効果が得られる。

１）Ｓ０２の強制脱気を停止することによって、ニチオ
ン酸およびＣＯＤＭｎの処理性に何ら支障をえるととｋ
く、脱気用空気および水蒸気消費囁が大巾に低減し、か
つ硫酸消砦用も含めたユーデイリデイを大巾に節約でき
る効果がある。

２）」二記脱気停止Ｆに付随して、８０２　ミストのた
め腐食問題がしばしばあった排ガス処理工程が不要とな
るなど、周辺装置が簡略化でき装置コストを低減する効
果が・ｂる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の石灰石置去による排煙脱硫法の脱硫工程
および排水処理工程の９部税明図であり、第２図は第１
図における酸分解工程Ｍｆｉ、明図であり、第３図は本
発明の酸分解工程説明図である。第４図は硫酸無添加の
場合と硫酸濃度１％の場合の、温度と石膏溶解度との関
係を示すグラフである。 復式ｆ里人　　内　１）　　明 復代理人　　萩　原　亮　− 第２図 第３図 第４図 温　度（°Ｃ） 神戸市兵庫区小松通５丁目１番 １６号多重環境流通エンジニアリ 、　　　、　　　ング株式会社内 ０茜　明　者　佐藤元成 神戸市兵庫区小松通５Ｔ目１番 １６号多重環境流通エンジニア型 ン／株式舎、！Ｊｒ、内、　　。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃焼排ガスを石灰−石膏法にて処理する際、石膏分離後
   の上澄水に硫酸を濃度α５〜５％になるように添加し、
   次いで９５〜１３０°に昇温してニチオン酸を含むＣＯ
   Ｄ成分を酸分解後、得られる処理水を石灰−石骨法の第
   １段処理たる冷却工程に回収することからなる、排煙脱
   硫廃水の処理方法。