JPS62197130A - 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、硫黄化合物やダストなどの有害成分を含む石
炭焚き排ガスの処理方法に関し、特に乾式電気集じん装
置の性能を向上させると共に、湿式排煙脱硫装置からの
排水を無くする若くは低減する方法を提供せんとするも
のである。

（従来の技術） 近年、燃料事情の悪化から安価な燃料源である石炭が見
直されつつある。この石炭焚き排ガスは、ダストが数グ
ラム−数十グラム／　ｍｌ　Ｎ。

硫黄酸化物として数百ｐｐｍ〜数千ｐｐ！１１　を窒素
酸化物として数百ｐｐｍ等の多くの有害成分を含み、こ
れをいかに効率よく除去できるかが、重油等の価格の高
い燃料から安価な石炭燃料に移行するだめの不可欠な問
題である。

大気汚染防止の観点から、石炭焚き排ガスに含有する窒
素酸化物を触媒を充填した乾式脱硝装置で除去し、次い
で後流に設置した乾式電気集じん装置でダストを除去し
た後、硫黄酸化物及びダストの除去装置として湿式石灰
−石こう法を使用する方法が実用化されつつある。

ここで、乾式電気集じん装置では、流入する排ガス中の
ダスト濃度が多いにもかかわらず、大気汚染の観点から
高効率が要求されている。

乾式電気集じん装置の性能は、ダストの電気抵抗値によ
って大きく影響し、電気抵抗値が高いと性能が低下する
。

このダストの電気抵抗値は、ダスト中に含有する成分に
よって影響を受けるが、アルカリ成分、特ナトリウムの
含有によっても左右され、含有量が少ないと電気抵抗値
が上昇し、電気業じん装置の性能が低下することが知ら
れている。

このナトリウムの含有量は炭種によっても異なシ、外国
からの石炭輸入に頼っている我国においては多種多様な
石炭を燃料に使用せねばならず、当然ナトリウム含有量
の低い石炭を使用しなければならない場合もあシ、電気
業じん装置の性能が低下し問題になっている。その対策
として、従来は燃料に使用する石炭に炭酸す）　ＩＪウ
ム等を混入し、ダスト中のナトリウム含有量を増加させ
る方法が試みられている。

以下、第２図によって従来法を説明する。

石炭焚きボイラ１に石炭供給ライン２から石炭を供給し
て燃焼させる。その時、乾式電気集じん装置の性能向上
のため、石炭に調質剤供給ライン３から炭酸ナトリウム
等の調質剤を混入する。石炭焚きボイラ排ガスは、ダク
ト４を通じて触媒を充填した乾式脱硝装置６に導き、還
元ガスとして供給するアンモニアガス５によって窒素酸
化物を除去し、ダクト７を通じて高温ガスガスヒータ８
に導かれ空気流入ライン１０からの空気と熱交換する。

熱交換され温められた空気は、ボイラへの空気供給ライ
ン１１を通して石炭の燃焼空気として使用する。一方、
高温ガスガスヒータ８を出た排ガスは、ダクト９を通し
て乾式電気集じん装置１２に導き、排ガス中に含まれる
ダストを除去してライン１３よυ系外に排出する。次い
でダストの大部分が除去された排ガスをダクト１４を通
じて低温ガスガスヒータ１５に供給し、ダクト１８を流
れる湿式脱硫装置出口ガスと熱交換を行い、冷却した後
ダクト１６よシ湿式脱硫装置１７に導く。

湿式脱硫装置１７内ではスプレーされた吸収液と排ガス
が接触し、亜硫酸ガスを吸収除去する。

湿式脱硫装置出口ガスは低温ガスガスヒータ１５で昇温
してダクト１９よシ系外に排出する。湿式脱硫装置１７
には石灰スラリー及び必要に応じて酸化促進剤をライン
２０よシ供給し、塔内で亜硫酸ガスを吸収して亜硫酸カ
ルシウムを生成し、さらに亜硫酸カルシウムは排ガス中
の酸素によシ酸化して石こうとする。湿式脱硫装置１７
内では水分が蒸発するため、これに見合う補給水をライ
ン２８よシ供給する。湿式脱硫装置１７で生成した石こ
うスラリーはライン２１により脱水機２２に供給され、
脱水機２２で脱水され、副生石こう２３として取シ出さ
れ系外で利用される。一方、脱水機２２のろ液はライン
２４を通して吸収液調製用に原料タンク２５に送られ、
ここでライン２６によシ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、ろ液の一部は系内不純物濃度調整のためライン２
７よシ排水され、排水処理装置２９へ送られる。排水処
理装置２９では消石灰などの排水中和剤をライン３０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３１と
して排出する。固体析出後の排液は排液抜出しライン３
２よシ排出する。

以上の従来法の欠点は次の通シである。

（１）乾式電気集じん装置１２の性能向上の目的で石炭
に混入する炭酸ナトリウム等によシダスト中のナトリウ
ム濃度が上昇し、脱硝装置６に充填している触媒への灰
の付着が多くなり、該脱硝装置６の圧損上昇をまねくと
共に、触媒の劣化が促進される。

石炭焚き脱硝装置の触媒として、担体はチタニア、シリ
カ、マグネシア、ジルコニア等の多孔質の物質及び活性
体として、バナジウム、タングステン、モ１７７’７’
ン、マンガン。

クロム等の金属酸化物または硫酸塩が使用されているの
が主であり、また形状も格子状。

ハニカム状、パイプ状、板状等がある。この脱硝触媒は
ダスト中のナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩の
混入により活性が低下し、その混入割合の増大と共に劣
化が大きくなる。従って、乾式脱硝装置６に流入するダ
スト中のナトリウム濃度が増大することは、触媒の劣化
を促進し、ついには触媒の取替え等の事態が発生し、経
済的でない。又、脱硝装置６の圧損も短期間に上昇する
ため、ボイラを停缶し堆積灰の取り出し等清掃を実施し
なくてはならず問題である。

（２）湿式脱硫装置１７の系内に不純物が蓄積するのを
防止する為に、排水の処理を行っている。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
解度が大きく塩素イオンとして残留する。この為、この
放流水を湿式脱硫装置１７への補給水の代用とすると、
塩素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を
誘発する不具合をもたらすので、この放流水を湿式脱硫
装置１７の補給水として利用することはできない。

（３）　　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
があるのく対し、多種多岐にわたる金属酸化物と石こう
、それにフライアッシュを多く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。

（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を解消し、乾式脱硝装置
に適用する触媒の劣化及び圧損上昇をともなうことなく
、乾式電気集じん装置の性能を向上させると共に、湿式
脱硝装置からの排水を無くする、もしくは、低減させる
方法を提供せんとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、石炭焚き排ガスを乾式脱硝装置に導いて窒素
酸化物を除し、次いで後流側に乾式電気集じん装置と湿
式排煙脱硫装置を設けて、除じん行う排ガス処理方法に
於いて該乾式脱硝装置と該乾式電気集じん装置との間の
排ガス中に調質剤含有液を噴霧し、乾燥固形物をダスト
と共に該乾式電気集じん装置にて捕集することを特徴と
する排ガス処理方法に関するものである。

以下、本発明方法の一実施態様例を第１図によって説明
する。

第１図において、１，２．４〜２８は第２図と全く同様
である。第１図で第２図の２９〜３２が削除され、調質
剤含有液の噴霧装置５３を付加し、調質側供給ライン３
を排水ライン２７の途中に設けである。

湿式脱硫装置１７から出る石こうスラリーは、ライン２
１によシ脱水機２２に供給され、副生石こう２３として
取シ出される。一方、脱水機２２のＦ液の一部はライン
２７にて抜き出さ瓢調質剤供給ライン５から炭酸ナトリ
ウム、水酸化ナトリウム、硫酸ナトリウム等の調質剤を
添加して、乾式脱硝装置６と乾式電気集じん装置１２の
間のダストを含む高温排ガス中に噴霧装置３５を通して
噴霧される。噴霧された調質剤を含む排水は排ガス９の
熱エネルギーを利用し、水分を蒸発させ乾燥固化し、ダ
ストと共に乾式電気集じん装置１２にて捕集ライン１３
にて系外に排出される。

この時、調質剤の添加量は乾式電気集じん装置１２に流
入するダスト中ナトリウムが酸化ナトリウムとして１５
〜５　ｗｔＸ　Ｋなるよう添加する。このことによシ、
ダストの電気抵抗値が下が９、乾式電気集じん装置１２
での集じん効率を高めることができる。

なお、噴霧装置３３としては、超音波ノズル等のような
噴霧液が１００μ以下の微粒子になるノズルを使用する
のがよシ有効的である。これは微粒子であれば排ガス中
での噴霧液の乾燥固化を早める作用もあるが、調質剤と
して添加するナトリウムがダストとよシ均一に混合され
ダストの電気抵抗値を下げる作用があるからである。

電気業じん装置１２の効率を向上させるためには、上記
のように噴霧液を微粒子にするのみならず、さらに噴霧
液量を多くすることが好ましい。但し、噴霧液量をいた
ずらに多くすると、液が蒸発しきれず電気業じん装置１
２に悪影響を及ぼすと共に、排ガスの温度が下がシ過ぎ
、後流機器への影響が大きくなる。従って、通常噴霧液
量は、排ガスが蒸発させ得る最大蒸発量のに程度にする
のが好ましく、この程度であれば排ガス温度の低下も１
５℃以内となる。尚、電気業じん装置１２の性能向上の
みを期待するのであれば、排煙脱硫装置１７からの排水
は通常の排水処理を実施し、調質剤を添加した液を別途
噴霧装置３３から噴霧してもよい。

（発明の効果） 本発明方法によれば、乾式脱硝触媒の活性低下及び脱硝
装置の圧損上昇をともなうことなく、乾式電気集じん装
置の性能を向上させることができる。また、従来湿式脱
硫装置の排水処理必要としていた主因の１つである塩素
イオンの系内水蓄積も、本発明方法では固体の塩化物と
してダスト１３と共に排出されるので、上記排水処理の
必要はない。しかも、本発明方法では排液の蒸発熱源と
して石炭焚きボイラ排ガスを利用しているため、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く
、経済的にもすぐれている。

（実施例） 実施例１ 石炭焚き排ガス４０００　ｍ”Ｎ／Ｈを処理する第１図
態様のパイロットプラントにより、本発明方法を実施し
た。

排水を噴霧していない状態での乾式電気集じん装置１２
人口の排ガス性状を第１表に示した。

第１表　乾式電気集じん装置１２人ロ排ガス性状乾式電
気集じん装置の運用条件として、単位ガス量当シの集じ
ん面積２７　ｍ”／　ｍ’＠Ｓ　　、電流密度０．３ｍ
Ａ／ｍ”とした時の出口排ガス中のダスト濃度を測定し
たところ、２．１ｆ／ｍ３Ｎであった。また、捕集され
たダスト中のナトリウム濃度は酸化ナトリウムとして［
１１ｗｔ％であった。

次いで、湿式脱硫装置１７からの排水４０１／Ｈ中に調
質側供給ライン３から炭酸ナトリウムをｔ３ｋｇ／ａ供
給し、内経４００■φの円形ダクト９内のほぼ中心に設
けた空気を利用した超音波二流体ノズル（噴霧装置３３
）から空気を吹き込みながら、排ガス中に噴霧した。噴
霧された排水は直ちに蒸発乾燥し、固形物として乾式電
気集じん装置１２にてダストと共に捕集された。その時
の乾式電気集じん装置出口のダスト濃度は９５０■／　
ｍ”Ｎであシ、また捕集されたダスト中のナトリウム濃
度は酸化ナトリウムとして１．１　ｗｔ％であった。排
ガス中の塩化水素ガス濃度は５　ｐｐｍと噴霧前と変ら
ず、塩素イオンは固体の塩化物として除かれることを確
認した。

この実施例によシ、本発明によれば、乾式電気集じん装
置の性能向上と湿式脱硫装置の無排水化を同時に達成で
きることが確認された。

実施例２ 実施例１において炭酸ナトリウムの供給量を変化させ、
乾式電気集じん装置１２の性能試験を実施したところ、
第２表に示す結果が得られ、本発明の有効性を確認した
。

第２表　乾式電気集じん装置の集じん試験結果

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様例を示すフローシートであ
り、第２図は従来法を示すフローシートである。 第１図において、 １・・・石炭焚きゲイラ、２・・・石炭供給ライン。 ３・・・調質側供給ライン、４・−・排ガスダクト。 ５・・・アンモニアガス供給ライン、６・・・乾式脱硝
装置、７・・・排ガスダクト、８・・・高温ガスガスヒ
ータ、９・・・ダクト、１０・・・空気流入ライン、１
１・・・空気供給ライン、１２・・・乾式電気集じん装
置、１３・・・ダスト排出ライン、１４・・・ダクト、
１５・・・低温ガスガスヒータ９１６・・・ダクト、１
７・・・湿式脱硫装置、１８・・・ダクト、１９・・・
ダクト、２０・・・石灰スラリー供給ライン、２１・・
・抜出しライン、２２・・・脱水機、２３・・・副生石
こう。 ２４・・・ろ液ライン、２５・・・原料タンク。 ２６・・・吸収剤供給ライン、２７・・・排水ライン、
２８・・・補給ライン、３３・・・噴霧装置第２図にお
いて、 ２９・・・排水処理装置、３０・・・排水中和剤３１・
・・スラッジ、３２・・・排液抜出ライン復代理人　　
内　１）　　明 復代理人　　萩　原　亮　− 復代理人　　安　西　篤　夫

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）石炭焚き排ガスを乾式脱硝装置に導いて窒素酸化
   物を除去し、次いで後流側に乾式電気集じん装置と湿式
   排煙脱硫装置を設けて、除じんを行う排ガス処理方法に
   於いて、該乾式脱硝装置と該乾式電気集じん装置との間
   の排ガス中に調質剤含有液を噴霧し、その乾燥固形物を
   ダストと共に該乾式電気集じん装置にて捕集することを
   特徴とする排ガス処理方法。
2. （２）調質剤含有液がナトリウム化合物を含む液とする
   ことを特徴とする特許請求の範囲（１）記載の方法。
3. （３）調質剤含有液として調質剤を湿式排煙脱硫装置か
   らの排液の全量またはその一部に添加して得られる液を
   用いることを特徴とする特許請求の範囲（１）又は（２
   ）記載の方法。