JPS62213823A - 湿式排煙脱硫装置 - 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） 本発明は湿式排煙脱硫装置に係り、特に二酸化硫黄（Ｓ
Ｏ２）ガスを含む硫酸による異常腐食を防止するに好適
な装置に関するものである。

（従来の技術） 大気汚染防止の点から、石炭や重油を燃焼するボイラ装
置等においては、ＳＯ□ガスによる大気汚染を防止する
ために排煙脱硫装置が設置されている。第５図は、石灰
−石膏法による湿式脱硫装置の代表的な構造を示す。排
ガスを除塵・冷却塔４で９０〜１５０℃から６０℃程度
まで冷却し、吸収塔６でガス中のＳ０２を石灰石（Ｃａ
ＣＯ３）スラリにより吸収し、石膏（硫酸カルシウム、
Ｃａ５Ｏ＋）として回収するものである。なお、吸収塔
６において、単にＳＯ□を炭酸カルシウムと反応させる
と亜硫酸カルシウム（ＣａＳＯ：＋）が生成することか
ら、空気を混入し、ＣａＳＯ４に酸化している。

湿式脱硫装置の構造材料は、石灰石または石膏スラリに
よるエロージョンおよび低濃度硫酸水による腐食を防止
するため種々の耐食材料が用いられている。特に１８％
Ｃｒ、１０％Ｎｉ、２〜３％Ｍｏを含む５ＵＳ３１６系
ステンレス鋼は、耐硫酸腐食性の点から湿式排煙脱硫装
置において数多く使用されている。ところが最近の研究
により、通常は十分耐食性がある６０℃前後の希硫酸（
ｐＨ＃１）中において、被処理ガス中にＳＯ□ガスを含
むと５ＵＳ３１６系の材料が異常な速度で腐食が生じる
という問題があることが明らかにされた。

第６図は、発明者らが行なった実験結果で、希硫酸中で
の腐食速度に及ぼす溶存Ｓ０２ガス濃度の影當を示す。

Ｓ０２ガスを含まない希硫酸中では全く腐食が生じない
が、５０〜２０００ｐｐｍのＳ０２を含むと１０鶴／年
以上の著しく速い速度の腐食を生じる。第６図中には、
ＣｒやＭＯ量を５ＵＳ３１６より増加させた高級ステン
レス鋼の結果も併示しているが、この程度のＣｒ、Ｍ。

量では腐食を防止することができない。この環境で耐食
性を有する金底材料としては、高Ｎｉ、高ＭＯのハステ
ロイ合金しかないが、非常に高価（ＳＯ５３１６の１０
〜２０倍）なため、構造材料としては使用し難い。また
、セラミックや耐熱耐酸レンガを使用することも考えら
れるが、これも高価であることと、保守管理が困難なこ
と、および脆性割れを生じやすいことから、特殊な部分
を除いては使用し難い。一方、この環境での腐食を防止
するため、腐食抑制剤としてＮＯ３−やＰＯ４２″″を
含む化合物を添加することも考えられるが、生成石膏の
純度を低下させること、およびＳ０２ガス吸収反応を阻
害することから好ましくない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなしく、経
済性やＳＯ，ガス吸収反応速度の問題を起こすことなく
、希硫酸とＳＯ２ガスによるステンレス鋼の異常腐食を
防止した湿式排煙脱硫装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 要するに本発明は、冷却・除塵塔に入る前の排ガス煙道
に酸化室を設け、酸素を含むガスを送入し、ＳＯ□を予
めＳＯコに酸化させることを特徴とする。

本発明においては、酸化室にはＳＯ□のＳＯ＝への転換
を容易にするため白金等の触媒を設けることが好ましい
。また酸素供給源としては酸化塔用空気を用いることが
好ましい。

本発明は、第６図に示したステンレス鋼の希硫ｆｌｔＪ
ｌｌ！ｉ食に及ぼすＳ０２ガスの影響、すなわち、腐食
速度のＳ０２ガス濃度依存性に着目してなされたもので
ある。すなわち、第６図が、あたかも硫酸中でのステン
レス鋼の分極特性に酷似していること、および他の実験
で酸化剤を加えれば、腐食は防止できる点に注目したも
のである。ＳＯ，ガスを予めＳＯ＝に酸化させると冷却
・除塵塔での希硫酸濃度は若干（発明者らの試算による
と最大３％）増加するが、余剰酸素があることから、ス
テンレス鋼の不（！ｂ態化が保たれ、腐食は発生しな（
なる、第４図に、５ＵＳ３１６Ｌの腐食速度に及ぼす硫
酸濃度の影響を示すが、装置の運転温度の６０℃では７
％硫酸まで全く腐食は生ぜず、ＳＯ□ガスの予酸化によ
る害はないことが確認された。

本発明において、酸化室に送入する空気または酸素の量
は、酸化室での触媒の有無や種類や排ガス中の５０２濃
度に応じて変化させることが好ましい０本発明者らの検
討によれば、触媒を用いる場合、ＳＯ２ガス濃度の０．
５〜２倍、触媒を用いない場合、ＳＯ□ガスの１〜２０
倍の酸素またはそれに相当する空気を送入すると好結果
を与えることが分かった。

（実施例） 以下、本発明の具体的実施例を図面により説明する。

第１図は、本発明による湿式排煙脱硫装置の構成を示す
説明図である。第２図は、同じ目的で、酸化塔用空気の
一部を排ガス中Ｓ０２の酸化用に用いたものである。

第１図に示した装置は、いずれも脱硫装置の基本構成は
第５図の従来装置と同じであるが、湿式排煙脱硫装置に
入る前の排ガスのＳ０２ガスの全てまたは一部をＳＯコ
ガスに酸化させるように、冷却・除塵塔４の前の煙道１
に酸化室２を設け、酸素または空気を送入するようにし
たものである。

酸化室２にはＳＯ２のＳＯ３への酸化を容易にするため
、白金で代表される触媒３が設けられる。

このように酸化室２を設けることにより、排ガス中のＳ
Ｏ２を予めＳＯ＝に酸化し、脱硫装置を構成する機器類
の腐食を防止することができる。

第２図は、本発明の他の実施例を示すもので、酸化塔１
１内の空気の一部を酸化室２に供給するようにしたもの
である。

また第３図は、−塔式湿式排煙脱硫装置１３の排ガス煙
道１に酸化室２０を設けたものである。

脱硫装置本体は、吸収液タンク１８（酸化部１７）、冷
却・除塵部１４および吸収部１５からなり、冷却・除塵
部１４には排ガス煙道ｌが開口し、吸収部１５および冷
却・除塵部１４の一部には吸収液（石灰石スラリ等）を
散布するスプレ手段が設けられ、また該本体頂部にはデ
ミスタ１６が設けられている。吸収液タンク１８には、
攪拌機２４が設置され、その攪拌翼の近傍に空気の吹込
手段が設けられている。吸収液はポンプ１９によりスプ
レ手段２５に循環され、吸収部１５に散布される。酸化
室２０は白金等の触媒が設けられ、空気配管２２から供
給される空気により排ガス中のＳ０２が可及的にＳＯコ
に酸化される。ＳＯコを含む排ガスは冷却・除塵部１４
に入って冷却されるとともに排ガス中のばいじんが除去
され、一部のＳ０２およびＳＯ，が吸収液に吸収された
後、上部の吸収部１５に供給され、ここでスプレ手段か
ら散布される吸収液と接触し、残りのＳＯｘが吸収除去
される。吸収部１３を出たガスはデミスタ１６を通って
さらに処理された後外部に排出される。−塔式排煙脱硫
装置を用いた場合も、排ガス入口部に酸化室２０を設け
ることにより、排ガス中のＳ０２を酸化し、装置の腐食
を防止することができる。

本発明は、第１図〜第３図に示した湿式脱硫装置に限定
されることなく、前述のように希硫酸とＳＯ２ガスによ
る腐食が問題になっている湿式脱硫装置であれば、いず
れにも通用することができる。

（発明の効果） 本発明によれば、湿式排煙脱硫装置の冷却・除塵塔前に
排ガス酸化室を設け、酸素または空気を送入することに
より、従来の装置で問題になっていた冷却・除塵塔部の
希硫酸とＳ０２ガスによるステンレス鋼の異常腐食を防
止することができる。

このため、特に耐食性のため装置材料として高Ｎｉ合金
やセラミックスを用いていた従来の場合に比べ、１０倍
以下の安価な材料を用いて装置を構成することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図は、それぞれ本発明の実施
例を示す湿式排煙脱硫装置の構造を示す説明図、第４図
は、ステンレス鋼の腐食速度に及ぼす硫酸濃度の影響を
示す実験結果を示す図、第５図は、従来技術になる代表
的な湿式排煙脱硫装置の構造を示す説明図、第６図は、
ステンレス鋼の希硫酸中間食に及ぼす溶存ＳＯ□ガスの
影響を示す実験結果を示す図である。 １・・・排ガス煙道、２・・・酸化室、３・・・白金等
の触媒、４・・・冷却・除塵塔、５・・・冷却・除塵塔
り・ンク、６・・・吸収塔、７・・・吸収塔タンク、８
・・・デミスタ、９・・・供給タンク、ＩＯ・・・ポン
プ、１１・・・Ｍ他塔、１２・・・空気配管。 代理人　弁理士　川　北　武　長 第２図 空気 第３図 第４図 Ｈ２Ｓ０４（％）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）硫黄酸化物（ＳＯｘ）を含む排ガスを吸収液と接
   触させてＳＯｘを除去する湿式排煙脱硫装置において、
   該脱硫装置の排ガス入口部に排ガス中の二酸化硫黄を酸
   化またはその酸化性を促進する酸化室を設けたことを特
   徴とする湿式排煙脱硫装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、酸化室内に酸化
   用触媒を設置したことを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
3. （３）特許請求の範囲第１項または第２項において、湿
   式排煙脱硫装置の酸化塔に用いる空気の一部を前記酸化
   室に送入するようにしたことを特徴とする湿式排煙脱硫
   装置。