JPS5990617A - 排ガス処理方法 - Google Patents

排ガス処理方法

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JPS5990617A
JPS5990617A JP57199670A JP19967082A JPS5990617A JP S5990617 A JPS5990617 A JP S5990617A JP 57199670 A JP57199670 A JP 57199670A JP 19967082 A JP19967082 A JP 19967082A JP S5990617 A JPS5990617 A JP S5990617A
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JP
Japan
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exhaust gas
gas
dust
waste gas
temperature
Prior art date
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Pending
Application number
JP57199670A
Other languages
English (en)
Inventor
Naohiko Ugawa
直彦 鵜川
Atsushi Tatani
多谷 淳
Kenji Iwasaki
岩崎 賢治
Kenji Inoue
健治 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

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  • Chimneys And Flues (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

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】 本発明は燃焼排ガス中のダスト及び三酸化イオウ(+3
03 ) ’r:浄化処理するとともに湿式排ガス処理
装置からの排液を無くする方法に関するものである。
高温排ガス例えば石炭燃焼ボイラ排ガスのようなダスト
、窒素酸化物(NOX)、硫黄酸化物(SOX )の如
く、大気汚染物質を含む排ガスは一般に次のとおり総合
的に処理される。
ボイ2よシ排出された排ガスに1ずアンモニア(NH3
)  が注入され、触媒を充填した脱硝反応器で、窒素
酸化物は水と窒素に還元無害化される。
次にエアーヒークでその熱を経済的に回収可能外温度、
一般的には、130〜180℃葦で熱回収したのち電気
集塵器又は、サイクロン集塵器でダストを除去した後、
湿式脱硫処理される0 瀞式石灰・石膏法等の湿式脱硫方法では、処理後のガス
が45〜70℃の水分飽和ガスとなり、その甘ま煙突か
ら排出すると大気と混合して白煙となシ、且つ低温のた
めに、拡散しにぐい問題が生じるため、低温排ガスを再
加熱する方法が実用化されている。
再加熱方法としては、温水、油、スチーム等の熱媒によ
る間接加熱方法とユ/ゲストローム型の熱交換器の如く
蓄熱体により直接加熱する方法とがあるが、省エネルギ
ーの観点から後者が最近実用化されるようになり、中で
もガス・ガス・ヒーティング方式と呼称されている方法
が最も望ましいといわれている〔瀬尾他、[火力原子力
発電J Vol、50.  No、 2.  P 29
〜55M979)、及び「三菱重工波層J Vot。
+7.No、2.P2+7〜2z2(19ao’)〕。
このガス・ガス・ヒーティング方式は、湿式脱硫装置入
口の高温ガス(150〜180℃、Jと出口の低温ガス
(45〜b 全循環(回転)することによって熱交換し洋式で処理す
る直前の排ガス温度を下げ、増湿冷却回り用水供給tf
減少させて湿式排ガス処理に伴なう温度降下量を小さく
、あわせて湿式脱硫装置を出たガスを昇温させるいわゆ
る省エネルギー、省資源型の方法である。
しかしながらこの方法は、脱硫装置入口の高温ガスを熱
源としているため、熱交換量が高温ガスの温度に左右さ
れる。すなわち、入口ガス温度が低い場合には、湿式排
脱処理後の排ガスの昇温か不充分となり、煙突から排出
された排ガスが所定の温度に達せず、従って白煙が消失
しないこととなる。これを防止するため湿式脱硫装置入
口の排ガス温度すなわち前段のエアー・ヒ〜りの出口温
度を上げることが考えられるが、これは次の点で問題を
生じる。
一般に火炉から排出されるガスは、燃料中に含せれるイ
オウ分の一部が燃焼の際酸化されて生成した三酸化イオ
ウガス(5o3)を含む。さらに最近のように、脱硝装
置が設置される場合には、脱硝反応に付随して、二酸化
イオウ(SOz)の0.5〜4%が酸化されてEIO3
1f生成し火炉で生成したSO3に上乗せされる。従っ
て、エアー・ヒータ入口に到達するSO3は燃料中のイ
ヌウ分により5〜50 ppmに達することとなる。到
達したSOs ij、エアー・ヒータを通過時排ガス温
度が下がり露点以下となるため一部は下記凝縮反応によ
シ硫酸ミス) (H,804)に転化Sos −1−H
2Oご m2so4 しさらに同伴されるダストに付着し、後段の集塵器で捕
集される。平衡条件より、エアー・ヒータ出口の温度の
高い場合には、上記凝縮反応によるH2SO4凝縮量が
少ないためエアー・ヒータ出口ガス中に残存するBOs
ガス量が多くなる。
エアー・ヒータ出口S03ガスは、排ガス中の温度の降
下がないため、tlとんとか前記脱硫装置入口に到達す
る。SO3ガスはガス・ガス・ヒータでの温度降下によ
り H2EIO4ミストとなるが、生成したH2SO4
ミスlJd微粒子であるため一部が脱硫装置を通過し煙
突よシ排出されることとなり、アシントスマットや白煙
等の原因となることが懸念される。又、ガス・ガス・ヒ
ータ及び脱硫装置の材料がH2SO4によシ腐食される
恐れが高い。
従来こうした問題を防止する方法として、石油焚きエア
ーヒータ出口排ガス中[NH,を注入して、酸性硫酸ア
ンモニウム(NH4H3O4)・又は硫酸アンモニウム
((NH4)鵞S04〕などの803とNH3の反応物
(以下NHs−803反応物とするンとしこれを後段の
集塵器で捕集する方法が実用化゛サレテイル〔「三菱重
工波層J ■01.10 、  No。
5、P211〜F218(+975)〕。
しかしこの方法を石炭焚きボ・fラーのようにダスト処
理量に含む排ガス中の803除去対策として適用すると
次の点で不都合である0すなわち、集塵器で、NH3−
SOs反応物とダストの両者が捕集されることにより、
大量のNH3−803反応物混入ダストの処理が問題に
なる0従来石炭焚きボイラーのダストは、フライアッシ
ュセメント用として有効利用あるいは埋立て投棄されて
いるが、前者の場合は混水時のNH3臭の発生、強度の
低下、後者は、NH3臭及び地下水等への漏えい等が問
題とさJlている0従来実用化されている重油焚きの場
合には、ダスト量が石炭焚きの場合に比較して極端に少
なく、Nl(、−So3反応物が混入したダスト処理量
が少ないため、処理は比較的容易であるが、前記の通り
ダスト量が多い場合にはその処理が困難である0 上記問題に加えて湿式排ガス処理装置を備えた排ガス処
理装置には従来より下記の問題点がある。
すなわち石炭焚きボイラー排ガスのようなダーティ排ガ
スにはsox 、 NOX vダスト以外に通常、塩酸
(He/J、フッ酸(H’F)等のハロゲンガスが含ま
れるが、こh7は湿式排ガス処理の吸収液中にほとX7
ど全量が吸収される。寸たダスト等も吸収液中にとり込
凍れ一部金属が溶解する。これらの成分は吸収液中に蓄
積し、放置すればSox吸収性能低下のみならず装置材
料の腐食。
スケーリング等を誘発する不具合をもたらすため一部を
系外へ排水することが必要となる。しかしながら排水中
には上述のような不純物さらにSOZ吸収時に副生する
ポリチオン酸等が存在するため、COD処理2重金属処
理等の排水処理が不可欠である。また処理に伴って生成
するスラッジの処分も付随して行う必要が生じる。また
当然ながら排水に見合うだけの補給水が必要であり、水
資源の無駄使いが多く不経済である。
以−ヒのような従来法の問題点を解消すべく鋭意検討し
た結果本発明に至ったもので、その骨子は次のとおりで
ある。
すなわち、ダスト及び三酸化イオウを含む燃焼排ガスを
空気予熱器に導いて該排ガスの温度全低下させた後、乾
式集塵装置に導入して該排ガス中に含まれるダストヲ除
去した後、湿式排ガス処理装置全通過させて浄化する排
ガス処理方法において、湿式排ガス処理装置の排液を前
記空気予熱器の上流側排ガスに噴霧することにより、該
排ガスより三酸化イオウを液状硫酸として凝縮させダス
トとともに前記乾式集塵装置で捕集することを特徴とす
る排ガスの処理方法全提案するものである。
本発明方法の態様を、図に基づいて以下説明−rる。
第1図において石炭焚きボイラ1から排出される排ガス
は、脱硝装置2でNOXが除去された後、エアーヒータ
5に供給される。脱硝装置2ではSO,の一部が酸化さ
れてSO,に転化するためエアーヒータ5人口に到達す
る803は比較的太となる。例えば、SO2濃度110
00pp、ボイラ1及び脱硝装置2での酸化率全それぞ
れ1゛チ及び2%と仮定すれば、エアーヒータ5人口の
so3濃度は50 ppmとなる。
エア−ヒータ5出口の排ガス温度は一般に130〜18
0℃であり、硫酸露点と温度の関係を示す第2図から明
らかなようにガス温度が高い場合には露点温度に達せず
従ってエア−ヒータ5出口には大部分SOSガスが残存
することになる。本発明方法ではこれを防止するためエ
ア−ヒータ5入口のSO3濃度の高い場合、即ちボイラ
1あるいは脱硝装置2でのSO3への転化率が高い場合
、燃料中の硫黄分が多い場合等には随時エアーヒータ5
人口のダクト中に脱硫装置6よシ排水をラインbによp
抜きだし噴霧する。エアーヒータ5人口の排ガス温度は
一般に580〜520℃の比較的高温であ、!7霧状で
排ガスに接触した排液は極めて迅速に蒸発する。
この時蒸発潜熱により排ガス温度が低下し、これに伴い
エア−ヒータ5出ロ排ガス温度は排ガス中に同伴される
SO3が硫酸と(7て凝縮するに足る温度迄低下し、残
存する503−i低減する効果音生むこととなる。エア
ーヒータ5内での803の凝縮は主として最も低温とな
る出口側の伝熱表面で生じ、エアーヒータ3後流の排ガ
ス中に排水全噴霧しても、硫酸凝縮のためにはほとんど
効果がない。凝縮した硫酸は同伴されるダストに付着し
た形態でエアーヒータ5の後流に設置された電気集塵器
4でダストとともに捕集される。又排水中には前述のと
おり種々の不純物が含有されているが、これらも水分の
蒸発に伴い、例えばcac4 、 Myot2などの形
で固体粒子となり電気集塵器4で捕集される。電気集塵
器4で捕集されラインaより糸外へとり出されるダスト
中には上記不純物あるい¥′i凝縮した硫酸を含むがそ
の含有率は極く僅がであり、従って従来通シセメント原
料等の有効利用又は埋立て投棄が可能である。このよう
に本発明方法の適用により、脱硫装置6の無排水化が達
成できることとなる。
ダスト、5o36除去された排ガスはさらにガス・ガス
ヒータ5(未処理側)に供給され、排ガス温度を70〜
90℃まで降下させたのち脱硫装置6へ供給される。ガ
ス・ガスヒータ5(未処理側)に供給されるガス中には
803が含まれていないため、ガス・ガスヒータ5内で
の排ガス温度降下による硫酸ミストの生成はなく、煙突
7から白煙が排出されることもなく、又ガス・ガスヒー
タ5及び脱硫装置6の材料腐食も回避できることとなる
。さら1(排ガス中に排水を噴霧することにより水分含
有率が増加するため脱硫装置6−・ラインCより送る冷
却用補給水量が節減でき、省エネルギーの観点から好ま
しい効果を生む。
又ガス・ガスヒータ5は脱硫装置6人口の高温ガスを熱
源としているため、このガス温度すなわちエア−ヒータ
5出口の排ガス温度をできるだけ高温に維持することが
望ましく、排ガス中の803が少ない低負荷時又は燃料
中の8分が少ない場合等には適宜排水噴霧tを減少させ
、エア−ヒータ5出口の排ガス温度を高温とし、ガ\・
ガスヒータでの排ガス昇温全充分行う等、本発明の方法
全適用することにより、ボイラーの運転条件、燃料の条
件に応じて柔軟に適当な運転温度を設定することが可能
となる0以上の省徴をもつ本発明方法は第1図の排水移
送ラインb及び噴霧ノズル、ポンプ(図示せずンのみ既
設の装置に追加すれば良く、その実施が極めて容易であ
ることも利点の一つである。
実施例 第1図に示したフロー・シートで構成される排煙処理試
験装置に石炭焚きボイラ排ガス4000m2N/H−i
−供給し、各装置前後のガス性状全測定し次の結果を得
た。集塵装置として電気集塵なお湿式脱硫装置へは補給
水を平均150t、’h  で供給し排水は全量エアー
ヒータ前の煙道へ供給した。またガス・ガスヒータ(未
処理側)出口煙道に設置したB5−41テストピースの
重量減量から推算した腐食tはo、 o + am/m
/下であり目視結果からも腐食の傾向はほとんど認めら
れなかった。
比較例 エアーヒータ前の煙道へ湿式脱硫装置からの排べを注入
するの全停止し、他は実施例と同一条件とした場合につ
いて各装置前後のガス性状を測定し次の結果を得た。
2/−b  で供給し排水は全全系外へ抜き出した。
実施例と比較例の排水量はいずれも84 /、/hと1
.同一とした。
士だガス・ガスヒータ(未処理側)出口煙道に設置した
EIS−41テストピースの重量減から推算した腐食#
はt 7.7年 となり目視による観察からも腐食が認
められた。
板上の実施例及び比較例からエアーヒータ前への煙道へ
の脱硫排水注入により、SO3ガスの除去効果及び補給
水供給量低減、脱硫装置の無排水化の効果が認めらり、
る○
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施態様例を示す図であり、第2図は
H2SO4の露点と温度を示す平衡図であ復代理人  
内 1)  明 復代理人  萩 原 亮 −

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ダスト及び三酸化イオウを含む燃焼排ガスを空気予熱器
    に導いて該排ガスの温度を低下させた後、乾式集塵装置
    に導入して該排ガス中に含まれるダストを除去した後、
    湿式排ガス処理装置を通過させて浄化する排ガス処理方
    法において、湿式排ガス処理装置の排液を前記空気予熱
    器の上流側排ガス中に噴霧することによシ、該排ガスよ
    り三酸化イオウを液状硫酸として凝縮させ、ダストとと
    もに前記乾式集塵装置で捕集することを特徴とする排ガ
    ス処理方法。
JP57199670A 1982-11-16 1982-11-16 排ガス処理方法 Pending JPS5990617A (ja)

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