JPS6312319A - 同時脱硫酸化の空気吹き込み方法 - 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、ボイラからの燃焼排ガスまたは化学プラント
で発生するガスなどのような硫黄分を含むガスを脱硫塔
に導入してそのガスを循環処理液の上下複数段スプレー
による気液接触によって脱硫する脱硫装置における同時
脱硫酸化の空気吹き込み方法に関するものである。

従来の技術 従来のこの種の脱硫装置は、たとえば、第５図に示すよ
うな構成からなっている。第５図において、２１は脱硫
塔、２２は処理液循環ポンプ、２３は循環液配管（循環
ライン）、２４は酸化用空気の吹き込みを示す矢印、２
５はボイラからの燃焼排ガスを示す矢印である。すなわ
ち、従来の脱硫装置においては、循環液配管２３の限ら
れた長さの中で、空気と処理液（吸収液）の気液接触を
最大にするため、処理液循環ポンプ２２の出口部に酸化
用の空気（矢印２４参照）を吹き込む方法を採用してい
る。

発明が解決しようとする問題点 前述のように、従来の脱硫装置においては、処理液循環
ポンプ２２の出口部に酸化用の空気を吹き込む方法であ
るため、該ポンプ２２の吐出圧力とほぼ同等の圧力で前
気空気を吹き込む必要があり、これにより、まセす圧力
の大きな循環ポンプを必要とすることになる。すなわち
、空気吹き込み位置が該ポンプ２２の出口部であって、
循環液配管２３からみれば比較的下位であるため、空気
吹き込み圧は前記配管２３の上昇高さ分の水頭圧を加算
しなければならないし、また処理液と空気の混相流の流
速が大きくなって流れる長さも長くなって配管抵抗が増
大し、ポンプ動力を大きくしなければならないため、実
機プラントの循環ポンプ容量が大型化シ、イニシアルコ
ストおよびランニングコストを増大させるという問題点
がある。また前記配管２３に振動が起りやすいという問
題点もある。

本発明は、このような問題点を解決することを目的とす
るものである。

問題点を解決するための手段 循環処理液の循環ラインのノズル分岐管への流れを上段
から下段方向へ流れるようにし、かつ、その循環ライン
の最上段に酸化用の空気を吹き込むようにした。

作　　用 本発明では、酸化用の空気吹き込み位置が循環ラインの
最上段であるため、空気吹き込み圧は循環ラインの上昇
高さ分の水頭圧を加算する必要がなくなり、また処理液
と空気の混和流の流れる長さも短かぐなって配管抵抗が
著しく減少するため、処理液循環ポンプの圧力および容
量を著しく小さくすることが可能となる。

実施例 第１図は本発明の方法を実施する装置の一例を示してい
る。

第１図において、１はボイラ、２は電気集じん機、３は
熱交換器、４は脱硫塔、５は処理液循環ポンプ、６はタ
ンク、７は石こう分離機、８はろ液タンク、９は吸収液
調合タンク、１０は石灰ホッパ、１１は処理液の循環ラ
イン、１２は酸化用の空気を吹き込む空気配管、１３は
煙道、１４はノズル分岐管である。すなわち、循環ライ
ン１１のノズル分岐管１４への流れを上段から下段方向
へ流れるようにし、かつ、循環ライン１１の最上段に空
気配管１２を接続して酸化用の空気を循環ライン１１の
最上段に吹き込むようになっている。

第２図は第１図のＡ部の拡大断面図である。

す々わち、空気配管１２の端部は循環ライン（循環液配
管）１１の中に挿入され、多数の空気吹き込み小孔１５
を有している。

第３図は第２図に対応させて示した１つの６実施例で、
前記小孔１５を設けた部分がＨ形になっている。

第４図は第２図に対応させて示したもう１つの実施例で
、前記小孔１５を設けた部分が円環状になっている。

第１図に示すように構成された脱硫装置においては、ボ
イラ１からの硫黄分を含む燃焼排ガスは、煙道１３を通
って電気集じん機２で除しんされ、熱交換器３で降温さ
れ、脱硫塔４に導入される。また石灰ホッパＩＯからの
石灰は吸収液調合タンク９で吸収液スラリーとなって脱
硫塔４の底部に供給される。そして脱硫塔４の底部に溜
った処理液（吸収液）は、処理液循環ポンプ５→循環ラ
イン１１→ノズル分岐管１４→脱硫塔４の各段のスプレ
ーノズル→脱硫塔４の底部というように循環される。ま
た酸化用の空気は空気配管１２から循環ライン１１の最
上段に吹き込まれ、処理液と空気の混相流となってノズ
ル分岐管１４から脱硫塔４の各段のスプレーノズルに供
給される。一方、処理液循環ポンプ５から出た処理液の
一部はタンク６を経て石こう分離機７に供給され、ここ
で石こうは回収され、分離液はＰ液タンク８を経て吸収
液調合タンク９に戻される。

（１１脱硫塔４においてのＳ０２ガス吸収反応は、Ｃａ
ＣＯ３＋　Ｓｏ２→ＣａＳＯ３＋ＣＯ２ＣａＳＯ３＋　
ＳＯ２＋　Ｈ２０→Ｃａ　（Ｈ８Ｏ３）　２（２）循環
ライン１１に吹き込まれる空気による酸化反応は、 Ｃａ　（Ｈ８Ｏ３）　２　＋　０２　→ＣａＳＯ４＋　
Ｈ２ＳＯ４Ｈ２ＳＯ４＋ＣａＣＯ３→ＣａＳＯ４＋　Ｃ
ｏ２＋　Ｈ２０Ｃａ５Ｏ，＋−０２＋２Ｈ２０−＋　Ｃ
ａＳＯ４・２Ｈ２０（３）排ガス中の０２とスプレーノ
ズルから吹き出されるライン中での未反応０２による脱
硫塔４内での酸化反応は、上記（２）の反応式と同じで
ある。

このように、酸化用の空気吹き込み位置が循環ライン１
１の最上段であるため、空気吹き込み圧は循環ラインの
上昇高さ分の水頭圧を加算する必要がなくなり、また処
理液と空気の混相流の流れる長さは空気配管１２の空気
吹き込み位置からノズル分岐管１４を含む各段のスプレ
ーノズルまでの間であるため、短かくなって配管抵抗が
著しく減少するため、処理液循環ポンプ５の圧力および
容量を著しく小さくすることが可能となる。

第６図は縦軸に処理液循環ポンプの圧力Ｐ（ゲージ圧に
よる１平方センチメートル当りのキログラム）をとり、
横軸に酸化用の空気の吹き込み量Ｑ（１時間当りの標準
状態での立方メートル）をとシ、循環液に水を用いて、
その圧力Ｐと吹き込み量Ｑの関係を実験により測定した
ものを示したもので、曲ｌａは、空気吹き込み位置を従
来のように処理液循環ポンプの出口にし、水の循環量を
１分間当り１７０リツトルにした場合であり、曲線すは
、空気吹き込み位置を従来のように処理液循環ポンプの
出口にし、水の循環量を１分間当り１５０リツトルにし
た場合であり、曲線Ｃは、空気吹き込み位置を第１図の
ように循環ラインの最上段にし、水の循環量を１分間当
りｌ　７０１Ｊツトルにした場合であり、曲線ｄは、空
気吹き込み位置を第１図のように循環ラインの最上段に
し、水の循環量を１分間当り１５０リツトルにした場合
である。

すなわち、第６図から明らかなように、従来の方法によ
れば、曲線ａとｂで示される圧力であり、本発明の方法
によれば、曲線Ｃとｄで示される圧力であるので、本発
明によれば、処理液できる。

なお酸化用の空気の吹き込み後の処理液と空気の混相流
の長さについては、第１図に示した本発明の方法よりも
、第５図に示した従来の方法のほうが、はるかに長いの
で、Ｃａ　（Ｈ３Ｏｓ　）　＝の酸化性能に大きな差が
ある゛ように思われたので、実験により測定した結果、
両方注量に殆んど差が見られなかった。その理山は、循
環ラインの配管内における酸化よりも、脱硫塔内のスプ
レーノズルの吹き出した直後の酸化が玉料的に太きいか
らである。さらに、実験により、スプレーノズルから吹
き出した直後に液中に含まれる酸素が周囲のガス中から
吸収したＳ　Ｏｔを直ちに酸化することもわかった。

発明の効果 本発明は、酸化用の空気の吹き込み位置を循環ラインの
最上段にしているため、空気吹き込み圧は従来のような
循環ラインの上昇高さ分の　　・水頭圧を加算する必要
がなくなり、またこのことと、処理液の循環ラインのノ
ズル分岐管への流れを上段から下段方向へ流れるように
したこととにより、処理液と空気の混相流の流れる長さ
が従来より短かくなって配管抵抗が著しく減少するため
、処理液循環ポンプの圧力および容量を著しく小さくす
ることが可能となり、ポンプ動力を低減することができ
て、省エネルギーとなる。また処理液循環ポンプの小型
化にともなって、循環ラインの配管の振動も著しく減少
する。

なおタンク吹き込みや酸化塔方式では、運転停止時に、
つまり、空気吹き込み停止時に、空気吹き込み管または
空気吹き込み装置の孔が常時液中にさらされているため
、その孔の閉塞対策が必要であるが、本発明では、酸化
用の空気を循環ラインの最上段に吹き込む方法であるか
ら、運転停止時には原則として液が管中に存在しないた
め、その閉塞の心配がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する装置の一例を示した説
明図、第２図は第１図のＡ部の拡大断面図、第３図は第
２図に対応させて示した別の例の拡大断面図、第４図は
同じくもう１つの別の例の拡大断面図、第５図は従来の
技術の一例を示した説明図、第６図は酸化用空気の吹き
込み量と処理液循環ポンプの圧力との関係を示した説明
図である。 １・・φボイラ、４００．脱硫塔、５０．。 処理液循環ポンプ、１１・・・循環ライン、１２・・・
酸化用の空気配管、１４・・・ノズル分岐管、１５・・
・空気吹き込み小孔。 特許出願人　　石川島播磨重工業株式会社第１目 第２図　　第３図 第６　図 Ｑ→

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、硫黄分を含むガスを脱硫塔に導入し、そのガスを循
   環処理液の上下複数段スプレーによる気液接触によつて
   脱硫する脱硫装置において、前記循環処理液の循環ライ
   ンのノズル分岐管への流れを上段から下段方向へ流れる
   ようにし、かつ、その循環ラインの最上段に酸化用の空
   気を吹き込むことを特徴とする、同時脱流酸化の空気吹
   き込み方法。