JPS60238121A - 排ガス処理方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は硫黄化合物やハロゲンガスそれにばいじんなど
の有害成分ケ含む排ガスの湿式処理方法の改良に関し、
特に湿式排ガス処理装置に供給する補給水を削減もしく
は無くすとともに。

同装置からの排水を無くす方法を提供せんとするもので
ある。

（従来の技術） 大気汚染防止の観点から、硫黄酸化物の除去装置として
、湿式石灰−石こ５法か広（実用化され１重油焚きボイ
ラ、石炭焚きボイラ、焼結プラント、金属糖錬プラント
などの排ガス処理に利用されている。更に、かかる排ガ
ス中のばいじん除去装置として乾式集じん器が併用され
ている場合が多い。

各種排ガスの中でも１石炭焚きボイラ排ガスは硫黄酸化
物の他にばいじん、ＮＯｘ、ハロゲンガスが多（含まれ
るので１石炭焚きボイラの排ガスの処理には最も高度な
技術を要するものであり、該排ガスの処理技術會もって
すれば、他の排ガス処理は、容易になし得る場合が殆ん
どである。

そこで、以下、特に石炭焚きボイラ排ガスの処理圧適用
した場合をもって説明する。

従来１石炭焚きボイラ排ガスの浄化処理は第２図の態様
で実施されている。石炭焚きボイラ１から排ガスをダク
ト２會通じて乾式集じん装ｆ１５に導き排ガス中に含ま
れるフライアッシュ全除去してライン４より糸外に排出
する。

次いで、フライアッシュの大部分が除去された排ガス金
ダクト５を通じてガスガスヒータ６に供給し、ダクト９
を流れる吸収塔出口ガスと熱交換を行い冷却したのちダ
クト７より吸収塔８に供給する。

吸収塔８内ではスプレーされた吸収液と排ガスが接触し
、吸収液中の水分が蒸発して、排ガス金断熱冷却温度迄
下げるとともにＳ０２、フッ素、塩素などのハロゲン等
金吸収除去する。

吸収塔出口ガスはガスガスヒータ６で昇温してダクト１
０より系外圧排出する。吸収塔８ｙ−は石灰スラリー及
び必要に応じて酸化促進剤會ライン１１より供給し、塔
内で８０２吸収して亜硫酸カルシウムを生成し、さらに
亜硫酸カルシウムは排ガス中の酸系たよシ酸化して石こ
うとする。吸収塔８内では水分が蒸発するためこｔＫ見
合う補給水をライン１９より供給する。

吸収塔８で生成した石こうスラリーはライン１２によシ
脱水轡１ｓ　Ｋ供給され脱水機１５で脱水され副生石こ
う１４として増シ出され系外で利用される。一方脱水機
１３のｒ液はライン１５全通して吸収液調製用に原料タ
ンク１６に送られ、ここでライン１７［より供給される
吸収剤の石灰石または消石灰等と混合される。またＦ５
液の一部は系内不純物濃度調整のためライン１８より排
水され排水処理装置２０へ送られる。

排水処理装置２０では消石灰などの排水中和剤をライン
２１よシ加え排水に含まれる硫酸イオンや溶解金属類を
石こうや水酸化物として析出させ、固形物をスラッジ２
２として排出する。

固体析出後の排液はライン２５より排出する。

第２図に示す従来法の欠点は次の通９である。

（１）排ガス処理装置の系内に不純物が蓄積するのを防
止する為に排水を行なっている。

放流ラインからの放流水は、硫酸イオンや溶解金属類、
それに懸濁固形物の大部分が除去された中性液となるが
、塩化物は溶解度が太き（、Ｃ／−イオンとして残留す
る。この為。

この放流水を吸収塔への補給水の代用とすると、ａｔ−
イオンが排せつされず、系内に高濃度に蓄積して、装置
材料の腐食や脱硫性能の低下、それにスケーリング全誘
発する不具合をもたらすので、この放流水音補給水とし
て利用することはできない。

（２）スラッジの処理が必要である 副生石こうがセメント用やボード用原料として利用価値
があるのに対し、多種多岐に亘る金属水酸化物と石こう
それにフライアッシュを主に含んだスラッジの利用価値
はなく。

廃棄する為に無害化処理が必要である。

（３）　吸収塔での蒸発と放流水に見合うだけの新鮮な
水の補給か必要であり、水資源の無駄使いが多く不経済
である。特にこの欠点は湿式法の宿命ともいえるもので
あり、第２図で示したとおシガスガスヒータの設置は、
節水の効果をもたらすものであり、この欠点を解消する
一つの方法である。しかしながらガスガスヒータの容量
から、吸収塔に導入するガスの冷却温度には制限があり
、十分とは言えない。

（発明が解決せんとする課題） 本発明はこれらの従来法の欠点紮解消し、湿式排ガス処
理装置に供給する補給水を削減もしくは無くすとともに
、同装置からの排水を無くす方法を提供せんとするもの
である。

（発明の構成） 即ち本発明は、排ガス會乾式集じん装置に導き該排ガス
中に含まれるダスト全除去した後。

湿式排ガス処理装置に導いて該排ガスを浄化する排ガス
処理方法に於いて、該湿式排ガス処理装置出口のガス中
に占める水蒸気の童が、同装置入口ガス中のそれ以下と
なるよう湿式処理装置内で排ガスと接触する吸収液を強
制冷却するとともに、該湿式排ガス処理装置の排液の全
量を前記乾式率じん装置の上流側から注入し前記排ガス
と接触さ・せることにより、蒸発乾燥して得られる固形
物を前記乾式率じん装置で捕集することを特徴とする排
ガス処理方法である。

以下、本発明方法の一実施態様會第１図によって説明す
る。

符号１〜１８は第２図と全く同様である。第１図では１
９へ２５が削除され新たにドライヤー２４．ダクト２５
、熱交換器２６、熱交換器に海水を送入するライン２７
熱交後の海水を排出するライン２８を付加する。

吸収塔８の底部に浸漬した熱交換器２６によシ吸収液が
冷却されてスプレーされるため、これと接触する排ガス
は従来の断熱冷却温度より低温度まで冷却されてダクト
９より吸収塔外へ排出される。出ロガス？中の水蒸気は
、吸収液と接触してほぼ飽和湿度となっているため、吸
収液温度を低くするほど出口ガス９温度は低（かつ水蒸
気濃度も低くなる。出口ガス９中の水蒸気濃度が入ロガ
スフ中と同じとなるまで冷却すれば吸収塔内では蒸発は
全く起こらないことになる。さらに出口ガス９中の水蒸
気濃度が入ロガスフ中のそわより小さくなるまで冷却す
れば排ガス中の水分が吸収塔８内で凝縮し造水される。

すなわち従来湿式法の宿命とも言える吸収塔８への給水
が大幅に節減又は不必要となる。

熱交換器２６へは、ライン２７よシ海水が供給され熱交
検後、ライン２８より抜き出される。

通常ボイラーに付設されるタービンの後流にはコンデン
サーが設置され、冷媒として海水が供給されるが、上記
熱交換器２６への供給海水量はこのうちの数パーセント
で充分であり、設備の大幅な変更ケすることな（分岐し
て利用が可能であり、所要動力の増加もと（描かである
。

上記吸収液の強制冷却による蒸発水の節減量全具体的に
示せば次のとおシである。すなわち吸収塔入口ガス；温
度９０℃、水分濃度８　ｖｏ／％の場合であって、吸収
塔出口ガス温度が４７℃となる従来法では、処理ガス１
　ｍ３Ｎあたシ２２ｒｎｌの蒸発に相当する分の給水が
必要であるのに対し１本発明方法により吸収塔出口ガス
温度を４２℃まで強制冷却すわば蒸発は無くなり。

相当分の給水は不要となる。さらに例えば吸収塔出口ガ
ス温度ｆ５９℃まで冷却すわば、処理ガス量１ｍ’Ｎあ
たり１２ｍ１の遣水が可能となり。

排水相当分の造水も可能となり、系外からの給水は一切
不安となる。

なお熱交換器の設置は吸収塔タンク内に設置する浸漬型
に限定されるものではな（、吸収液循環ラインにシュル
アンドチューブタイプの熱交換器に設置することも、も
ちろん可能である。

次に石こう全分離したＰ液の一部はライン１８によシ抜
き出されドライヤー２４に供給され１石炭焚きボイラ１
からの排ガス２と接触させ、排ガス２の熱エネルギーを
利用してＰ液中の水分を蒸発させる。該Ｐ液中に溶解し
ている成分は、水分の蒸発にともないＧ　ａ　Ｏ１！２
やｙｇａｔ２などの形で固体粒子と１．Ｃ９ダクト２５
ケ通って乾式率じん装置ＢｔＳでフライアッシュ４と共
に固形物として系外に排出される。

ドライヤー２４としては、一般に使用されているスプレ
ー−ドライヤーが利用できるが、通常、蒸発させる液量
はボイラ１からの排ガス２が蒸発させ得る最大蒸発量の
％程度で済むので。

既設ダクト内にスプレー・ノズルを追加するだけで済む
場合が多い。尚ｒ液を排ガス２と接触させ、蒸発濃縮さ
せるその他の方法も採用できる。

（発明の効果］ 第１図に、その実施態様金示した本発明方法によって、
排ガス処理装置から排液は出なくなり、排液による２次
公害の心配は解消できる。

更に、金楓水酸化物やフライアッシュそれに石こうを主
体とする。含水率の高いスラッジの排出も無（すること
ができ、しかも利用価値の高い副生石こう１４か得られ
る。

従来、排水を止むなくしていた主因の１つであるａｔ−
イオンの系内水蓄積も本発明方法では固体の塩化物とし
てフライアッシュ４と伴に排出される為５問題ない。

しかも、排液の蒸発熱源としてボイラー排ガス金利用し
ているため外部から蒸発に要する多大のエネルギーを供
給する必要がないため経済的にもすぐわている。

以上説明したごとく、本発明を適用した第１図の実施神
様によりは、湿式排ガス処理方法の宿命とも言うべき給
水と排水の問題が一挙に解決でき、給水確保、排水処理
設備の保有等立地条件の大幅緩和が期待できる。

本発明の作用効果孕明らかにするため実施例を以下に示
す。

（実施例１） 石炭焚き排ガス４０００　ｍ’Ｎ／Ｈ＠処理する第１図
の態様のパイロットプラントにより１本発明方法を実施
した。ダクト７會通過する排ガスの性状ｔ−第１表に示
す。

第１表　吸収塔入口排ガス性状 ガス量　４０００　ｍ　Ｎ／Ｈ ガス中水分濃度　ａ、ｏ　ｖａｔ％ Ｓ０２濃度　１２００１）１）Ｉ１１ ＨＧ／濃度　２１　ｐｐｍ ＩＰ濃度　６　ｐｐｆｆｌ ｐｐｍフライアッシュ濃度　１２５ｍｐ／ｍＮガス温度
　９０℃ ライン２７よシ熱交換器２６へ２５℃の海水を５．８ｔ
／ｈ　供給したところ吸収浴出ロガス性林を第２表のと
おりとなった。

第２表　吸収塔出口排ガス性状 ガス中水分濃度　８．２　ｖｏ／％ Ｓ０２濃度　５２ｐｐｍ Ｈａｐ濃度　０．１　ｐｐｍ以下 ）ＩＦ濃度　０．１　ｐｐｍ以下 フライアッシュ濃度　１１　■／　ｍ　Ｎガス温度　４
２　℃ このとき、ライン１１の吸収塔供給量と、ライン１２の
吸収塔抜き出し量と會計測し、吸収塔８での蒸発水分量
全測定したところ蒸発水はほとんどゼロであった。水分
の凝縮もおこっていなかった。

ライン１８からの水分抜き出し量は４．２　／、／ｕで
あり、その性状は第５表のとおりであった。

第３表　石こう分離Ｐ液性状 Ｉ））ｌ　４．５ 固形物濃度　０．５重量％ 溶解ａｔ−濃度　２８００ｐｐｍ 溶解Ｍｇ”　濃度　１４２０ｐｐｍ 溶解８０４２−濃度　５７５０ｐｐｍ 溶解ＣＰＬ２＋濃度　７３０ｐｐｍ 内径４００ＦＩｌｌφの円形ダクト内のほぼ中４に設け
た空気を利用した二流体ノズルから空気を吹き込みなが
ら排ガス２中に上記性状のＰ液を噴霧した。４２１７Ｈ
で噴霧されたｒ液はただちに蒸発乾燥し固形物として乾
式集じん装置３（電気集じん装置を使用）にてフライア
ッシュと共に捕集された。

この実施例で全系の水バランスをとるため系外より補給
する必要のあった水量は、平均で４７１／ｈであった。

（実施例２） 実施例１と吸収塔８人口排ガス性状は同一条件下で、ラ
イン２７より熱交検器２６へ海水を１５　ｔ／ｈ供給し
たところ吸収塔出口排ガス性状は第４表のとおりとなっ
た。

第４表　吸収塔出口排ガス性状 ガス中水分濃度　６．７　ｖｏ／％ ｓｏ２濃度　３０ｐｐｍ ＨＣＺ　ｓ度　Ｑ、ｌｐｐｍ ＨＦ濃度　Ｑ、１　ｐｐｍ フライアッシュ濃度　Ｆ３ｍｐ／ｒｎＮガス温度　５８
．５℃ このとき実施例１と同じ方法で吸収塔内の水収支を測定
したところ４５／／Ｈの水が凝縮している結果を得た。

ライン１８からの水分の抜き出しは実施例１と全く同じ
であった。

本実施例では、糸外より水を補給することなく、全系の
水収支Ｉ４ｔ！バランスし、安定運転可能であった、 （比較例） 実施例１と吸収塔８人口排ガス性状は同一条件下で、ラ
イン２７よシ海水の供給を停止したところ、吸収塔出口
排ガス性状は第５表のとおりとなった。

第５表　吸収塔出口排ガス性状 ガス中水分濃度　１０，５　ｖｏ／％ Ｓ０２濃度　５５ｐｐｍ Ｈ（３／濃度　０．ｌｐｐｍ以下 ＨＦ濃度　０．１　ｐｐｍ以下 フライアッシュ濃度　１　１　ｍ９　／　ｍ　Ｎガス温
度　４７　℃ このとき実施例１と同じ方法で吸収塔内の水収支全測定
したところ、９０１７Ｈの水が蒸発している結果１得た
。

ライン１８からの水分の抜き出しは、実施例１と全く同
じであった。

この比較例では全系の水バランスｔとるため。

系外よシ補給する必要のあった水量は、平均で１５７１
／ｈであった。

以上の実施例と比較例から本発萌の方法によれば補給水
の大幅な節減ないしは無給水化と無排水化が同時に達成
できることが確認された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様のフロー、第２図は従来の
湿式排ガス処理法のフローを示す。 復代理人　内　１）　明 復代理人　萩　原　亮　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）排ガスを乾式集じん装置に導き該排ガス中に＠ま
   れるダストを除去した後、湿式排ガス処理装置に導いて
   該排ガスを浄化する排ガス処理方法に於いて、該湿式排
   ガス処理装置出口のガス中に占める水蒸気の量が同装置
   入口ガス中のそれ以下となるよう湿式処理装置内で排ガ
   スと接触する吸収液を強制冷却するとともに、該湿式排
   ガス処理装置の排液の全量を前記乾式集じん装置の上流
   側から注入し前記排ガスと接触させることにより、蒸発
   乾燥して得られる固形物會前記乾式集じん装置で捕集す
   ることを特徴とする排ガス処理方法。