JPS5987023A - 連続ナトリウム−石灰石煙道ガス脱硫法操作調整法 - 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】 本発明は石灰石で再生された亜硫酸す）　ＩＪウムど重
亜硫酸ナトリウム含有アルカリ性吸収液を用いる煙道ガ
ス悦ハ方式の調整法に関する。

煙道ガスからＳＯ２の様ないおう酢化物除去に亜硫酸ナ
トリウムと重Ｉ徂硫酸ナトリウムを両刀を含むアルカリ
性吸収液を使う煙道ガス脱硫法はよく知られており普通
使った吸収液を石灰又は石灰石で再生しながら連続運転
される。この石灰又は石灰石とナトリウム塩法は煙道ガ
スを石灰又は石灰石で直接処理する単一アルカリ法と区
別して“ダブル゛又は“２重“アルカリ法ともいわれる
。

石灰を再生剤として用いるダブルアルカリ法は米国内で
工業的に使われている。ウオールらの米国特許第３，９
１１゜０８４号はこの石灰−ナトリウムダブルアルカリ
法の１方法を発表している。

しかし石灰石を用いるダブルアルカリ法は石灰石が石灰
よりも女い利点のあるに拘らず米国内では工業的に使用
されていない。この方法を石灰−ナトリウムダブルアル
カリ法と競争して運転士るには有効な方法、即ち助変数
範囲および操作調整法が工夫されていないから、上記の
ことは当然である。

特許又猷記戦の石灰−ナトリウムダブルアルカリ法には
しばしば再生剤として石灰を石灰石に置換できるという
記述がある。しかし再生剤反応速度および使用効率の様
な再生特性や浴液ｐＨ値が２化学再生剤の間ではっきり
ちがうので、この代替は特に操作調整に関してはすんな
りといかない。

石灰主体の再生方式では、吸収されたいお５９化物を完
全に中和するに要する化学量論量の石灰を与える様石灰
添加は再生ｐＨからのフィードバック調節信号によって
十分に調節される。石灰の吸収ＳＯ２から生じた重亜硫
酸塩との高反応性、普通使われる短かい反応様滞留時間
および完全再生に必要な高アルカリ性１）ＨＣ普通ａ５
以上）のため再生ｐＨは石灰添加速度に非常に感応し敏
感である。

石灰とちがって石灰石は重亜硫酸塩との反応性が小さ・
ハ特徴があり、再生反応様滞留時間がかなり長いことを
要する。この要素は石灰石再生に使われる比較的低い再
生ｐＨ値と石灰石−す）　ＩＪウム吸収液の高緩衝性と
共に再生時の石灰石添加速度を十分調節する主変助数と
して再生ｐＨを使うことを困難にする。

オノヅカらの米国特許第５．８４８．０７０号、フィー
ルドらの米国特許第５，９４４，６４９号およびモリク
らの米国特許第３．９８９．７９６号の様な従来文献に
記載されているナトリワムー石灰石ダブルアルカリ方式
は吸収および再生方法の有効で効率的な調節法について
殆んど記載していない。

本発明は吸収と再生の両操作に効率のすぐれたナトリウ
ム−石灰石ダブルアルカリ煙道ガス脱硫方式の連続運転
調節法を掟供する。この方法は特に１９８２年５月１０
出願の米国特許出願通し番号３７６．８７９号（（記載
のナトリウム−石灰石ダブルアルカリ煙道ガス脱硫法の
調節に適しており、上記特許の明細書は参考としてここ
に加えておく。

本発明は煙道ガスの連続脱硫用ナトリウム−石灰石ダブ
ルアルカリ方式に応用でき、その方法は吸収機中でＳＯ
２含有ガス流からの２酸化いおりを亜硫酸ナトリウムと
電属硫酸ナトリウム水溶液中に吸収させ、吸収機排出液
の少なくも１都を石灰石による再生にとり出し、出した
吸収様排出液中に石灰石を入れ重亜硫酸塩を亜硫酸塩に
変え、石灰石で処理した液から副成固体を分離しかつ再
生液を吸収機に戻す工程より成るのである。本発明によ
るナトリウム−石灰石ダブルアルカリ方式の吸収再生操
作の連続−貫運転は次の簡単な方法によって調節される
。その方法は（ａ）　　５．５−６．７のｐＨ範囲の吸
取機排出液を石灰石再生て取出し、 の）その吸収様再生液中にその液の重亜硫酸塩含量を亜
硫酸塩に完全中和するに要する炭酸カルシウム理論量を
基準として化学量論酌量以下の粉砕石灰石を加えて再生
液のｐＨを６．２−７．０の高範囲に保ちかつ成型亜硫
酸塩含量の２０乃至７０％を亜硫酸塩に変え、 （Ｃ）　　主として（１）取出した吸取機排出液流を比
較的一定速度に保ちながらその液のフィードフォワード
ｐＨ測足又は（１１）取出した吸取機排出液流を比較的
一定量ｐＨに保つ様自動的に調節しながらその排出液の
フィードフォヮ・−ド流量測定ｃＤｖ＞ツレかによって
石灰石添加を調節し、石灰石で処理した液のフィードバ
ックｐＨ測定は石灰石添加の調整に使用し、かつ （ｄ）　　操作のす）リウム損失は吸取機排出液の重亜
硫酸塩モル濃度と亜硫酸塩モル濃度の２倍との合計とし
て測定して０２乃至２Ｍの値にこの溶液活性ナトリウム
含量を保つに十分な割合でソーダ灰又は水酸化ナトリウ
ムを加えて補充する ことより成る。

高１／′１かう含量煙道ガス流の処理Ｋ特に応用できる
好ましい１実り態様の吸収と石灰石再生操作の連続−貫
運転法は（ａ）　　吸取機排出液流の比較的一定量を石
灰石再生のため増出し、この量は仕様ガス流と５０２ａ
度条件において吸取機排出液ｐ　Ｈ５，５−６，７とな
る様選び、（ｂ）　　とり出した吸収様排出液中にこの
液の重亜硫酸塩含量を唾硫酸塩に完全に中和するに要す
る炭酸カルシウム理論量を基準として化学量論量より少
ない粉砕石灰石を加えて再生液１）Ｈを６．２−７．０
の高ｐ、Ｈ値に保ちがっ成型亜硫酸塩含量の２０−７０
チを亜硫酸塩に変え、上記石灰石添加は吸取機排出液の
フィードフォーワードｐＨ測定によって調節されまた石
灰石で処理された液のフィードバックｐＨ測定によって
調整され、がっ （Ｃ）　　ナトリウムの操作損失は吸取機排出液の重咥
１流酸塩モル濃度と亜硫酸塩モル濃度の２倍との合計と
して測定して０２乃至２Ｍの範囲内にこの液の活性ナト
リウム含量を保つに十分な割合でソーダ灰又は水酸化ナ
トリウムを加えて補充する ことより成る方法によって調節される。

高捕集効率が望まれる低いおう含量煙道ガス流に使用に
適する他の実施態様における吸収と石灰石再生操作の連
続−貫運転法は （ａ）　　吸取機排出液をその液のｐ　Ｈを５．５−６
．７の範囲の比鮫的−足値に保つ様な量で石灰石再生用
に取り出し、取出す液流速はこの液のｐＨ測定によって
自動的に調整し、（ｂ）　　取出した吸取機排出液やに
この液の重亜硫酸塩含量を亜硫酸塩に完全に中和するに
要する炭酸カルシウム理論量を基準として化学量論量よ
り少な１ハ粉砕石灰石を加えて再生液１）Ｈを６２乃至
ＺＯの高ｐＨ類に保ちかつ液の重推硫酸塩の２０乃至７
０ｑ６を唾硫酸塩に変え、上記石灰石添加は取出した吸
取機排出液のフィードフォーワード流量測定によって調
整されまた石灰石で処理された液のフィードバックｐＨ
測定によって調節され、かつ （Ｃ）　　ナトリウムの操作損失は吸取機排出液の活性
ナトリウム含量をこの液の重亜硫酸塩モル濃度と亜硫酸
塩モル濃度の２倍との合計として測定して０．２乃至２
Ｍの値に保つに十分な割合でソーダ灰又は水酸化す）　
ＩＪウムを加えて補充する ことより成る方法によって調整される。

付図はダブルアルカリ煙道ガス脱硫方式の概略工程順序
図であって、吸収様排出液の比較的一定量を再生用に取
出し石灰石添加速度を主として取出した液のフィードフ
ォーワードｐＨ測定によって調整する本発明の好ましい
実施態様を示している。

本発明の調整方法は連続方式で運転されるナトリウム−
石灰石ダブルアルカリ煙道ガス脱硫（ＦＧＤ）法（・て
使用できる。この方式は一般に連続閉回路又は循還法で
運転される吸収部と再生部をもつ２操作？特徴としてい
る。吸収部ではいおう酸化物、特に２酸化いお５（ＳＯ
２）を含む煙道ガス流は普通スクラバー又は吸収機とよ
ばれる吸収塔中で椎硫酸ナトリウムと重亜硫酸ナトリウ
ムを含む水溶液と接触させられる。２酸化いおうは吸収
液に吸収され、おこる主反応は亜紘酸ナトリウムの重亜
硫酸ナトリウムへの変化である。液中の亜硫酸ナトリウ
ムの煙道ガスからの酸素により酸化でた捷だ−ｉ、＜＝
ｉナトリウｌ、も生成される。

再生部においては吸収機からの排出液が東亜＋Ｍｆ、殴
ナトリウムから亜硫酸ナトリウムを再生するための石灰
石（炭酸カルシウム）処理用に取出される。再生反応は
固体副成物、主として亜′ｔ１酸カルシウムを生ずるが
硫識カルシウムも沈澱する。

石灰石処理液から副成固体を分流した後本質的に固体を
含量ない再生液は吸収部に戻され吸収−再生サイクルが
継続される。

連続Ｉ閉回路ナトリウムー石灰石煙道ガス脱硫方式のう
まい効果同運転は吸収中集めた２酸化いおうと密接に相
関する石灰石量を再生時に与えか？工業規模の運転に通
常あるＳＯ２濃度と煙道ガス流速（ＳＯ２捕集に影響す
る）の変動に迅速（（対応する調整方式を必要とする。

石灰を主とする再生法における石灰添加ｔ（ＳＯ２捕集
量および速度に関係なぐ）を調節するに通算使われる簡
単な再生ｐＨフィードバック方式は先に記載した理由か
ら石灰石主体の再生には適しない。したがってナトリウ
ム−石灰石ＦＧＤ方式の吸収工程中に捕集したＳＯ＝の
量と割合は再生工程中適当量の石灰石を添加できる様正
確に測定する必要がある。

煙道ガス流のＳＯ２含量と容量流速の直接測定は主とし
て煙道ガスの大流量のため、また正確に連続測定するよ
い方法のないため工業的規模の場合実用的でない。

しかし組合せ一貫した、即ち閉回路吸収再生法における
物質収支を考えて選んだ僅かいくつかの溶液助変数測定
を用いてナトリウム−石灰石煙道ガス脱硫方式における
効果的調整方策が実施できることを発見したのである。

この調整方策はＳ　Ｏ２吸収速度に直接比例して石灰石
供給速度が調節される望む条件を満足するばかりでなく
、また再生法において石灰石の効率的利用ができる様に
石灰石を供給する。

特に吸取機排出液ｐＨ１石灰石再生へ取出した吸収機排
出液流餐量および吸取機排出液中の活性ナトリウム濃度
の測定は望む再生液設定ｐ　Ｈ（および化学）と結びつ
いた場合２酸化いおう捕集割合と量を決定するだめの十
分な情報を与える。これらの助変数の連続測定および（
又は）その値の知識は吸収時の２酸化いおう捕集ｆと割
合推定に必要な物質収支を与える。

吸収桜肉の８０２捕集は再生に取出された吸収様排出流
およびこの液の再生時にこの液中でおこった重亜硫酸塩
濃度変化と直接相関し、かくて再生時の石灰石必要供給
量決定の十分な情報を与える。吸収様排出液と再生液の
ｐＨはこれらの液中の亜硫酸ナトリウムと重亜硫酸ナト
リウムの大体の相対量に比例する。活性ナトリウム濃度
は更にこの溶液中にある亜硫酸ナトリウムと重亜硫酸ナ
トリウム量を計算するためｐＨデータと組合せることが
できる。

本発明の操作調整法は活性ナトリウム沃度が比較的一定
と思われるので（下記理由により）吸取機排出液ｐＨ又
は再生のため取出した吸取機排出液のいづれがを一定値
に固定すれば残りの変数を主調整助変数として使用でき
るという発見に基づくものである。この単一調整助変数
（コ吸収時捕集され吸収様排出液中にある２酸化いおう
量の４度（および変動）の表示でありまたそれと直接相
関する。単一助変数調整方策はナトリウム−石灰石ダブ
ルアルカ１ＪＦＧＤ方式の全調整を単純化するばかりで
なく、またこの方式の信頼度、安定性および効率を保証
する。

運転の１操作調整法における吸取機排出液ｐＨは吸収機
における２酸化いおう捕集の必要効率がＦＧＤ方式の運
転条件の通常予想範ｔ４’ｌ内である様な適当範囲内の
比較的一定値に保たれる。この調整法の再生法に取り出
す吸収様排出液流と対応する吸収機に戻す再生液流は変
ってもよいが、吸収部−にある液量はやはり比収的一定
水準に保たれる。

このｔ里法、即ち変動流速−吸収様排出液固定ｐＨはガ
ス流中のＳＯ２含量が比較的低い煙通ガス説硫方式に最
も適している。この場合吸取機排出液中の出口蒸気圧（
ＳＯ２の）は石′ｉ蛋１゛コ調節が必破であり、吸収様
排出液中の一定ｐＨはこの目的を可能にする。

本発明の第２Ａ整法では再生に取出される吸収様排出液
流は比較一定値、普通仕様燥犬流Ｉで保持されまた吸取
機排出液のつＨは変動を許される。吸取機排出液ｐＨは
処理される煙道ガス流の量（負荷）とＳＯ２含世におけ
るすべての予想される変動のもとて有効な２酸化いおう
吸収をする既定最小ｐＨ値以上のｐＨ値範囲内の変動が
許される。

取出された吸取機排出液のｐＨ又は流速のいづユがの変
動（調整）助変数測定がらえられた情報は残りの助変数
の測定された（比較的一定）値と共に望む型組硫酸塩が
ら亜値限塩への再生度をえるに必要な石灰石１１節の副
腎信号として使われる。フィードフォーワード調整信号
は再生法における石灰石添加速度又は量を調節する流量
調節装置に簡単に連結できる。

石灰石添加調節用のこの調整方式は調節見地から石灰石
の型組硫酸塩との低反応性とそれによる石灰石再生に一
般に必要な長時間反応滞留時間という困難を防ぐ。これ
は前記した様な再生液ｐＨに基づく簡単な７１″−ドパ
ツク調節の使用ができる高石灰−重刑硫酸塩反応性と短
滞留時間を％微とする石灰主体の再生方式とは璃しくち
がう。

再生時の石灰石添加を望む比較的固定値に再生液ｐＨを
保つこの調節方法で行なつ場合吸収機に戻される再生さ
れた吸収Ｆ組成は全く一定の丘まであるので一貫して高
能率で運転されるであろう。

上記のとおり操作調整観点から吸収液の活性ナトリウム
値は有用な調節変歓として樋略できることが発見されて
いる。工莱的規模のナトＩＪウムー石灰石ＦＧＤ方式に
おける液容量が犬きく捷た一般に使う液（、負度が比較
的高いので、この方式の活性ナトリウム濃度はがなり長
時間（ａ−２４四間）比較的一定のま捷でいる。

吸収ｒ１排田液の“活性ナトリウム“濃度はその吸収能
力の比軟尺度であり、また吸収様排出液中の重亜硫酸塩
モル濃度と巨硫酸塩モルｍ１度の２倍との合計と便利に
説明されまた測定される。アルカリメーキャップからど
の炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウムおよび（又は）重
炭酸ナトリウムも吸収時に２酸化いおうと反応して吸収
様排出液中の亜硫酸塩および重拒硫酸塩を生成するであ
ろうから、どのアルカリも小濃度、一般に０．１Ｍ以下
であると想像される。

他の２助変数、即ち吸収様排出液ｐＨと取出した液の流
速と比べた場合、活性ナトリウム濃度はしたがって本質
的に一定と思われる。カルシウム固体上の引出しの様な
普通のＦＧＤ操作運転における活性ナトリウム６Ａ度を
望む運転値内に調節するナトリウム損失の調節はしたが
って足勘的に、例えば毎日１−２回のみ必要である。活
性ナトリウム濃度の人力又は半自動ａ周節に代って、循
遣液の活性ナトリウム濃度を連続監視（７てメーキャッ
プアルカリの添加によって活性ナトリウム濃度の自動調
節ができるであろうが普通は不要である。

（ナトリウム）重亜硫酸塩モル濃度と（ナトリウム）亜
帆敏塩モル濃変の２倍との合計として測定された１吸収
機排出液中の活性ナトリウム濃度は０２乃至２Ｍ、好ま
しくは０．５乃至１．５Ｍの範囲内の設定値又は望む濃
度に保つ必要がある。活性す）　ＩＪウム痰度のこの範
囲内の保持は本発明のＦＧＤ方式の連続循還運転におけ
るナトリウム消費を最小とするに便利である。活性ナト
リウム高濃度は通常亜硫酸カルシウム固体上が生じこれ
を捨てる液損失によりまずいこと（て冒ナトリウム消費
となる。

本発明の高２酸化いおう捕集効率と温石灰石利用率をえ
るため事！竪助変数をある特定範囲内に保つ操作調整法
はナトリウム−石灰石ＦＧＤ方式と共に使われる。

吸収排出液、即ちｓｏ２含有煙道ガスと接触した後吸収
機から取出された液のｐＨは吸収様仕様と合致した適当
範囲、一般に５，５乃至６゜７、好１しくは６．０乃至
６．６から選ばれた値に保たれる必要がある。６．７よ
り高いｐＩ（はこの条件のもとて再生中限定された重亜
晩酸塩の咀硫酸塩への転化のみがおこるのでＡましくな
い。甚しく高い吸収様排出液ｐＨ値における再生は必要
な重亜硫酸塩転化度をえるに大量の液を非能率的に再生
処理にまわすことを特徴とする特定下限下の吸収様排出
液ｐＨ値はこの様な酸性液が吸収機Ｃでおける脱硫（Ｓ
Ｏ２捕集）効率を減少し又は限定するでろ、ろうから避
けるのが最もよ（／１゜個々の吸取機排出流が各々独特
のｐＨ値と流速をもつ多重吸収機又は吸収機動がある複
雑なＦＧＤ方式に使用できるのである。一般にこの吸取
機排出流はそれらの再生前に併合される。この場合併せ
た排出流ｐｈは多重吸収機による全ＳＯ２捕集をよく反
映しているので、この値は上述した特定ｐＨ範囲でいう
“吸収様排出液ｐＨ”の正当な測定点である。

同様に重要なことは多重吸収様方丈の流速測定はｐＨと
同じ点でとる必要があることである。更に吸収様排出流
速の測定又は調整は直接又は間接にできる。吸収様排出
流速の間接測定又は調整は再生済返戻液流速測定又は調
整によってできる。再生は連続運転でらりまた吸収様排
出液流量と吸収ＴＡＫお（グる蒸発損失量の合計（普通
全吸収様供給量の１０％以内で比較的一定）は再生清液
流量と等しいので上記のことは可能である。

再生中の石灰石添加は再生設定ｐＨＦが６．２乃至７．
０でらる様：て調整するとよい。再生中吸収杆“１排出
液ｐＨが再生法吸収、夜の好ましいｐＨ範囲内で吸収様
排出液のｐＨ値より高いｐＨ値に上げられることは明ら
かである。

再生済吸収液ｐＨは６．２乃至ｚＯ１好ましくは６，４
乃至６８の′、直に保たれる必要がある。この範囲内の
より高いｐＨ値はそれが吸収機内で２酸化いおうの効率
的な吸収を促進するから好ましい。ｚＯを超える再生ｐ
Ｈ値は石灰石使用効不に有害なので避けるべきである。

約６．２乃至６４４以下の再生ｐＨ値もまた吸収機にお
けるＳ０２捕集効率に悪影響を及ぼす可能性があるので
好ましくない。

再生済溶液ｐＨが６，２乃至７．０の望む範囲内に保た
れた時は重亜硫酸塩から亜硫酸塩の再生時高石灰石利用
度かえられるばかりでなく、また７を超えない比較的適
度のｐＨをもつこの再生済吸収液は直接吸収機の頂部に
入れてＳＯ２含有煙道ガス流と直ちに接触させることが
できる。

本発明の調整法における再生清液ｐＨは石灰石供給速度
調節用フィードバック調整を与える第２調節変数として
使われる。このフィードバック調整は石灰石反応性又は
純度やスラリー密度変化などの変動によって必要な様な
石灰石供給速度のより正確な調整を与える。

石灰石供給速度調節用フィードバック調整としての再生
清液ｐＨの使用は本発明の調整法に次の１主要理由で適
している：即ち再生用に取出された吸収排出液中に入れ
る石灰石粉の量はこの吸収液の重亜硫酸塩含量を亜硫酸
塩に完全に中和するに要する炭酸カルシウムの理論量を
基準として化学量論量よりかなり小さい量である。

再生中に使われる石灰石粉の量は化学量論量の約８５％
を超えない量、好ましくは２０乃至８０系の量がよい。

石灰石の化学量論量パーセントは石灰石利用率が実質的
に完全であると仮定して亜硫酸塩に中和される重亜硫酸
塩パーセントに相当する。

更に再生工程の要件はしたがって添加石灰石量が吸収機
重亜僅姫塩含量の２０−７０係を亜硫酸塩に変化又は中
和するに十分な量を超えないことである。

吸収様排出液の重亜硫酸ナトリウム含量は再生時部分的
にのみ亜硫酸塩に中和され重亜愼管塩の亜硫酸塩への変
化率は２０−７０％、好ましくは２０−６０％である。

これらの率はまた少数としてそれぞれ０．２−０．７と
０．２−０．６と表わすことができる。

好ましい重亜硫酸塩転化範囲内で石灰石利用率、即ち反
応する石灰石中の炭酸カルシウムパーセントは一般に高
く８５−９０％又はそれ以上である。

約６０−７０％より高い重亜硫酸塩転化率は石灰石利用
率が普通わるくなるので好ましくない。２０チ以下の転
化率ではまた再生に取り出さねばならぬ吸収排出液量が
大量となり不経済でありまた（又は）活性す）　ＩＪウ
ム濃度を好ましくない高濃度に調節する必要があるので
好ましくない。

石灰石添加を石灰石の化学量論量以下に調節する再生法
の運転は操作調整見地から予想しない利益がある。石灰
石利用率もＳＯ２捕集効率も調整感応時間内Ｏ短時間に
わたる石灰供給速度の望む値からの僅かのずれによって
影響されない。これは再生中漬用した石灰石の化学量論
量以下によるばかりでなくまた調整助変数が好ましい運
転範囲内に保たれた場合の吸収液の緩衝性にもよるので
ある。

化学量論量以下の石灰石が用いられまた重亜硫酸塩のあ
る部分が亜硫酸に中和されるから再生清液の望む設定ｐ
Ｈ値からの僅かの変化は石灰石添加速度のフィードバッ
ク調節によって容易に補正できる。もし再生時石灰石の
化学量論量又はそれ以上が使われたならば反対に生成す
るであろう炭酢塩と重炭酸塩イオンは重亜硫酸塩と亜硫
酸塩の相対濃度とのｐＨ測定相互関係によって妨けられ
また本発明の方法に２ける調整助変数としての再生ｐＨ
の有効使用を困難にするだろう。

ダブルアルカリＦ’　Ｇ　Ｄ方式の石灰石再生用の上記
調整法は特に石灰主体のダブルアルカリ方式の運転と操
作調整法と比較した場合はつきりした利点がある。

ｐ　Ｈ７以下に調節される石灰石ダブルアルカリ再生は
ターンダウン期間中でさえ全操作調整がよく保持される
利点をもつ。操作ターンダウン期間はＳ０２含有煙道ガ
スの通常量が減少した時（例えば能力半分のボイラー運
転の場合）又はガス流の８０２量が変った時（燃料中の
いおう変動によＩＯ）におこる。ターンダウン期間中ガ
ス流からのＳＯ２吸収は最小でありしたがって吸収ｉｐ
Ｈは目１節しなければ）増す傾向にあり吸収機に戻され
る再生液ｐＨＫ近づく。

特に一定流量調整法を用いる石灰石ダブルアルカリ方式
においては吸収機ｐＨがその吸収性に悪影響なく７程度
に高くてもよいのでそれ以上調節を強いられない。この
状態は高再生液ｐＨ（８−１０）によって全吸収液ｐＨ
の甚しくアルカリ性になるのを防ぐため調整仕様がクー
ンダウン期間中再生済液流を押し戻す装置をもつことが
必要となる様な普通の石灰ダブルアルカリ方式と反対で
ある。

ナトリウム−石灰石ＦＧＤ方式用の本発明ＦＡＭ方法の
他の利点は吸収様排出液ｐＨの主要調整助変数としての
使用が液体一固体混合物でなく、溶液のｐＨ測定を含む
ことである。これはスラリｐＨ測定と比較して元来より
正確なｐＩ（測定となりまた固体膜によって電極性能が
悪影響をうけるのを防ぐ。

実施例 本実施例は高いおう含有灰を用いる大ボイラーからのＳ
Ｏ２Ｏ２含金混合ガス理するナトリウム−石炭石煙道ガ
ス脱硫方式における本発明の好ましい実施態様の応用を
示すものである。本実施例の目的のためダブルアルカリ
煙道ガス膜層方式は連続運転されまた通常定常状態条件
と仮定する。

この好ましい実施態様においては吸収様排出液の比較的
一定流が再生のため取出され、石灰石添加は主としてこ
の取出さテｔた液からのフィードフォーワードｐＨ測定
によって調節されるのである。付図はこの実施態様で調
節される様なダブルアルカリ煙道ガス脱硫方式の工程順
序概略図である。図中の番号は操作明細書中に使用して
いる。

吸収部においてボイラーから米るＳＯ２約２８００ｐｐ
ｒｎを含む煙道ガス１Ｇオ温度６７０下（１８８℃）に
おいて約１７２．０００　ａｃｆｍ　（８１ｍ３／＄　
）の割合で同流スプレィ塔吸収機２に入る。吸収機２内
で２酸化いおりは亜硫酸ナトリウムと重亜硫酸ナトリウ
ム双方を含む水溶液に吸収され、吸収機から出る処理さ
れた煙道ガス３は実質的に全２酸化いおう（９０％以上
）が除去されている。処理された煙道ガス３は約１５９
．０００　ａｃｆｒｎ　（６６ｍ”７秒）の速度、１３
８？（５９℃）の温度で出る。処理されたガス流５は排
出される前ミスト除去機（図示されていない）をとおっ
てガス流から伴なわれた吸収液が回収される。

再生済吸収液４はポンプにより吸収塔の上段から約８３
０ｙｐｒｎ　（５２１７秒）の平均流速で連続して入れ
られる。この液のｐＨは約６，７である。吸収塔液だめ
に集まる水溶液はポンプで回収され、２分されて第１流
５は約２７００ｙｐｍ（１７０１７秒）の速度で吸収塔
２に再循還される。

吸収液だめから出された吸収液の残りの部分は液流６と
して分けられ回生部において石灰石で再生される。排出
液６は吸収液だめ中の液を本質的一定量に保つ様な量で
取出される。これは吸収液だめ中の水準検出調節機７を
取り出した液流６中のバルブと接続しそれに左って再生
用に取出す液を比較的一定流とすることによってう１〈
できる。吸収板中の煙道ガスと共に出る水蒸気である蒸
発損失は再生中メーキアップ水添加（下記）によって自
動的に補充される。

吸収機から出される吸収液（再循還と再生用）ｐＨは一
杯の負荷において約６．２である。重要なことは煙道ガ
スの容量減少又はＳｚＯ含量低いものの処理の際の動的
ターンダウン時の様な負荷条件減少の際このｐＨは約６
．２乃至６７内で増加する。排出液６は比較的一定流速
で再生用に取出され捷フこ高ｐＨの戻り再生済吸収液け
ＳＯ２吸収の全能力で使われないのでこのｐＨ増加がお
こる。

吸収機排出液流６Ｃ−ｐＨは監視調節機８によって連続
監視され、下記するとおりこの測定は石灰石添加速度用
のフィードフォーワード調整信号として使われる。本実
力■例に記載の調歪法においては吸収様排出液のｐｎは
変Ｉす１を許され一定値又は設定値に保たれない。

重亜硫酸ナトリウム豊富な取出された吸収液６は多段反
応機中で石灰石９で再生される。再生反応機は直列４段
１０に、１０Ｂ、１０Ｃ，１０Ｄでありカスケード型で
第１段１０Ａから溢れたスラリか重力によって第２段１
’ｌＢに入り、同様にして残り１０Ｃと１０Ｄに進む。

個々の反応機段階には特に何の水準調節も必要ない。４
段の各個は十分混合される様攪拌機をもっている。

この再生に使用する石灰石は石灰石塊を湿式ボールミル
で粉砕して実質的にすべて３２５　（４５，ｓｎ）ふる
い目以下の１位径でろりＣａＣＯ３９０重量係と分析さ
れた石灰石、粉に製造回収される。この石灰石９が約３
Ｏ−４ｏｚ量係固体を含む・１（惟スラリとして入れら
れ、始めの２段反応機１０Ａと１０Ｂの間のバルブ１１
０人力調節によって配分され１１１（シ１し酸カルシウ
ムの核形成を少なくして品質よい濾過し易いケーキとす
る。

石灰石スラリ９の全添加速度は吸収機排出Ｉ夜乙の連続
ｐＨ１ｊｌｌｌ定を利用する監視調整機８からのフイー
ドフかワード調整信号によって目動的に調節される。煙
道ガス中の２１級化いおう倶度が上昇しより多くのＳＯ
２が吸収された時の碌に吸塵機排出液重亜硫酸塩濃度が
上昇しｐＨが低下する（液がより酸性になる）と監視調
整機８は最終反応様段階１０Ｄからの再生溢流液のｐＨ
をほぼ一定値に保つ採石灰石添加を増加させる。

石灰石スラリ供給速度は最終反応様段階１０Ｄからの１
′益流スラリ１２のｐＨ測定に基づいて更に調節又は調
整される。この連続ｐＨ測定は石灰石スラリ密度、石灰
石反応性および純度などの変動補正のため監視調節器８
の調整（（使われる。この様に再生ｐＨの精密調整がな
されて望むｐＨは比較的一定値６，７に保たれる。

固体５５重量％を含む粉砕石灰石スラリ９は約１４，１
００ボン；’／Ｎ（ｂ　４００　Ｋｇ　７時）の割合で
入れられる。

石灰石の他に亜硫酸カルシウＪ−１３少量が移結晶とし
て第１段反応機１０Ａにポンプで再循還される。この好
丑しい扉つけ法はよい沈降性をもつ亜硫酸カルシウム大
結晶生成を促進する。棟側に第１段反応機１０Ａに再循
還させる１１Ｆ値酸力ルシウム固体の割合は最終段階１
０Ｄの固体濃度が約１−２重量％以下に保たれる様に調
ｆされる。これは普通人力調節ででき自動調節法を必要
としない。

取り呂した吸収様排出ｆｊ、乙の４段反応機１０Ａ−１
０Ｄ中の滞留時間は約２時間である。上記の主石灰石添
加調整用フィードフォーワードｐＨ調整方式はこの長時
間滞留時間や６灰石と重１亜やｔ数基の比較的低反応性
にも拘らず再生度のよい調節を可能にする。

最終段階反応機１０Ｄからの溢流スラリ１２は重力によ
って、ｌ同体分離用シックナー１４に流入する。シック
ナー１４Ｇオｉ；、Ｊｌ　５−３５重量係、普通２０重
＃係の固体を含む（層厚スラリか下に出る球速９云され
る。シックナ一槽には自動調３゛１）器は必要ない。

シックナーから出るスラリ１５の大部分は回転真空濾過
様１６に送られ、下に出した濃厚スラリの一部１６は前
記のとおり石灰石反応機の第１段１０Ａにポンプで送ら
れる。

シックナーから出したスラリ１５は濾過によって脱水ケ
ーキ１７と母ｇＪＬｉ８に分けられる。主として亜硫酸
カルシウムである固体約４５５５Ｊｊ量φを含む濾過ケ
ーキ１７は捨てられる。濾過ケーキ洗（争に１史われた
抗水（図示されていない）を含む母液１８は更に清澄さ
せるためシックナー１４に戻される。

シックナー１４からの耐液１９は貯槽２０に送られポン
プで吸収機に戻される。前記したとおり工業規模ダブル
アルカリ方式の大容量の液では液ナトリウー〈員朋、即
ち活性ナトリウム損失の変化は比較的ゆっくりである。

したがって例１えばＪ１ａケーキ中のナトリウム損失を
補充するす）　ＩＪウム量のｄｌう節は循還液試料分析
に基づいて毎日１−２回すればよい。この分析に基づい
て貯槽２０中のシックナー溢流液は消耗ナトリウムおよ
び吸収様排出ガス流中への水の蒸発損失を補充するため
ソーダ灰（Ｎａ２ＣＯ３）　２　ｉ又は苛性ソーダ（Ｎ
ａＯＨ）および追加水２２と混合される。再生済吸収液
中の活性ナトリウムはこの定期的（１日１−２回）調節
によって約０．８５ＭＫ保たれる。活性ナトリウム調節
は系哨敵の新しい分析に基づいて人手で行なわれ、バッ
チ方式です、なされ又は連続的に入れられ、この連続流
は液分析に基づいて１日１又は２回訓節される。追加水
は貯槽２０中の水眞監視調節器２６によって自動的て調
節添肌される。

貯槽からの水溶液４は亜硫酸す：・リウ広豊冨な液であ
り、そのｐ■三は上記段階反応機１０ＡとＩＱＢへの全
石灰石供給添刀口積９の自動調節によって約６．７に保
たれる。この液４はポンプにより比較的一定した平均流
速８５０　ｙｐｒｎ（５２１７秒）で吸収機２に戻され
る。

吸収様排出液６が石灰石で処理された後再生澄液４とし
て吸収部に戻される重亜硫酸塩濃度減少！・」約０．２
２Ｍ”？ｌ’ある。石灰石処理によって亜１匠酸塩に転
化される吸収様排出液中の電属覚醒ナトリウムは約５０
％である。

上記の方法における石灰石利用率は９０ｑ６以上であり
。

この様に吸収部と再生部の満足な運転に僅か最少の操作
調整をすることによって効率高い運転ができるのである
。

【図面の簡単な説明】

付図は本発明のダブルアルカリ煙道ガス脱１訛方式にお
ける操作調整方法を示す工程順序概略図である。 図中番号１　　煙道ガス ２　　吸収機 ４　　再生された吸収液 ５　　循還吸収液 ６　　取出した排出液 ７．８　　調節器 ９　　石灰石 １ＯＮ−１０Ｄ　再生反応機 １４　　シックナー 図中番号１６　　ｆ過機 ２０　　貯槽

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、吸収機内でＳ０２含有ガス流から２酸化いおうを亜
   ＶＪ′、酸ナトリウムと重亜硫酸ナトリウムの水溶液に
   吸収させ、吸収様排出液の少なくも１部を石灰石で再生
   するため取出し、取出した吸収様排出液中に石灰石を加
   えて重亜硫酸塩を亜硫酸塩に変え、石灰石処理液から副
   成固体を分離しかつ再生澄液を吸収機に戻す工程より成
   る煙道ガス連続脱硫用ナトリウム−石灰石ダブルアルカ
   リ法において（ａ）　　石灰石再生用に５．５−６．７
   の範囲のｐＨをもつ吸収様排出液を取出し、 （ｂ）　　取出した吸収様排出液中にこの吸収液の重亜
   硫酸塩含量を唾硫酸塩に完全中和するに要する理論炭酸
   カルシウム量を基鵡として化学量論量より少ない石灰石
   粉を加えて再生液ｐｉ■をより高いｐＨ値６．２乃至Ｚ
   Ｏに保ちかつ液重能硫酸塩含量の２０乃至７０％を亜硫
   酸塩に変え、（Ｃ）　　主としくｉ）＊出す吸収様排出
   液を比較的一定流速に保ちながらその液のフィードフォ
   ワードｐＨ測定又は（１１）取出す吸収様排出液流を比
   較的一定岐収機排出液ｐＨとする様自動的（（調節しな
   がら取出す吸収様排出液のフィードフォワード流速測定
   により石灰石添加を調節しまた石灰石処理した液のフィ
   ードバックｐＨ測定を石灰石添加のＡＤに使い、かつ （ｄ）　　この系の溶液活性す）　ＩＪウム含量を吸収
   様排出液の重亜硫酸塩モル濃度と亜硫酸塩モル濃度の２
   倍との合計として測定して０．２乃至２Ｍの範囲内の値
   に保つに十分な割合でソーダ灰又は水酸化ナトリウムを
   加えてナトリウムの操作損失を補充する ことを特徴とする吸収と再生操作の連続−貫運転の簡便
   調整法。 ２、吸収機内でＳＯ２含有ガス流から２酸化いおうを亜
   硫酸す）　ＩＪウムと重岨硫酸ナトリウムの水溶液に吸
   収させ、吸取機排出液の少なくも１部分を石灰石による
   再生のため取出し、取出した吸収様排出液中に石灰石を
   加えて重亜偏５駿塩を亜硫酸塩に変え、石灰石処理液か
   ら副成固体を分離しかつ再生澄液を吸収機に戻す工程よ
   り成る煙道ガスの連続脱硫用ナトリウム−石灰石ダブル
   アルカリ法において（ａ）　　石灰石再生のため吸取機
   排出液を仕様ガス流およびＳＯ２濃度条件において５．
   ５乃至６．７の吸取機排出液ｐＨとなる様選んだ比較的
   一定流量で取出し、［有］）取出した吸収様排出液中に
   その吸収１夜の重亜硫酸塩を亜硫酸塩に完全中和するに
   要する理論炭酸カルシウム量を基準として化学量論量よ
   り少ない石灰石粉を加えて再生液をより証いｐＨ値６．
   ２乃至７０に保ちがっ液重唾硫酸塩含量の２Ｇ乃至７０
   ％を炬濾酸塩に変え、上記石灰石添加は吸取機排出液の
   フィードフォワードｐＨ測定によって調節し′−！た石
   炭石処理液のフィードバックｐＨ測定によって調整し、
   がっ （Ｃ）　　この系の溶液活性ナトリウム量を吸取機排出
   液の重亜硫酸塩モル濃度と亜硫酸塩モル濃度の２倍との
   和として測定してり、２乃至２Ｍの範囲内の値（て保つ
   に十分な割合のソーダ灰又は水酸化ナトリウムを加えて
   ナトリウムの操作損失を補光する ことを特徴とする吸収と再生法の連続−貫運転の簡便調
   整法。 ６、吸収機内でＳＯ２含有ガス流から２酸化いおうを亜
   硫酸ナトリウムと重亜眺酸ナトリウムの水溶液に吸収さ
   せ、吸取機排出液の少なくも１部を石灰石による再生の
   ため堆出し、取出した吸収様排出液中に石灰石を加えて
   重亜硫酸塩を亜硫酸塩に変え、石灰石処理液から副成固
   体を分離しかつ丹生街液を吸収機に戻すことより成る煙
   道ガスの連続脱硫用ナトリウム−石灰石ダブルアルカリ
   法において、（ａ）　　吸取機排出液ｐＨを５，５乃至
   ６．７の比較的一定値に保つ様な景で吸取機排出液を石
   灰石再生用に取出し、その液の流速はその液のｐＨ測定
   によって自動的に調節し、（１））取出した吸収様排出
   液中にこの吸収液の重亜硫酸塩含量を亜硫酸塩に完全中
   和するに要する理論炭酸カルシウム量を基準として化学
   量論量より少ない石灰石粉を加えて再生済溶液のｐＨを
   より高い値６．２乃至７．ＯＫ保ちかつ溶液重亜硫酸塩
   含量の２０乃至７０係を亜硫酸塩に変え、上記石灰石添
   加は取出した吸取機排出液の７１−ドフオード流量測定
   により訓節しまた石灰石処理液のフィードバックｐＨ測
   定により調整し、かつ （ｃ）　　この系の溶液活性ナトリウム含量、を吸取機
   排出液の重扼硫酸壇モル譲度と亜硫酸塩モル儂度の２倍
   との和として測定して０２乃至２　Ｍの範囲内に保つに
   十分な割合でソーダ灰又は水酸化すＨラムを加えてナト
   リウムの操作損失を補充することを特徴とする吸収と再
   生法の連続−貫運転の簡便ｍｓ整法。 ４　吸取機排出液ｐＨが６．０乃至６．３０′碩囲内で
   ある特許請求の範囲第１項、２項又は６項に記載の方法
   。 ５、再生された液ｐＨが６．４乃至６８の範囲内である
   特許請求の範囲第１項、２項又は６項に記載の方法。 ６、再笠中溶液重亜硫酸塩含量の２０乃至６０％が亜硫
   酸塩に変えられる特許請求の範囲第１項、２項又は６項
   に記載の方法。 ７、　活性ナトリウム含量を０．５乃至１．５Ｍの範囲
   内の値に保つ時計請求の範囲第１項、２項又は３項に記
   載の方法。 ８　吸収操作中の水蒸発損失量を再生操作中の追加水添
   加によって補充する特許請求の範囲第１項、２項又は３
   項１（記載の方法。