JPS6331407B2 - - Google Patents
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- JPS6331407B2 JPS6331407B2 JP53026040A JP2604078A JPS6331407B2 JP S6331407 B2 JPS6331407 B2 JP S6331407B2 JP 53026040 A JP53026040 A JP 53026040A JP 2604078 A JP2604078 A JP 2604078A JP S6331407 B2 JPS6331407 B2 JP S6331407B2
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- slurry
- calcium sulfite
- absorption liquid
- oxidation tower
- oxidation
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Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は亜硫酸カルシウムを含むスラリ中の亜
硫酸カルシウムを酸化する際の酸化反応における
発熱によるスラリの昇温を抑制する方法に関する
ものにして、特に、石灰石又は石灰等含有スラリ
吸収液による排ガス脱硫における亜硫酸カルシウ
ム含有スラリを酸化塔において酸化して硫酸カル
シウムとする際の昇温をスラリの含有水分量を調
整することにより抑制する方法に関するものであ
る。
硫酸カルシウムを酸化する際の酸化反応における
発熱によるスラリの昇温を抑制する方法に関する
ものにして、特に、石灰石又は石灰等含有スラリ
吸収液による排ガス脱硫における亜硫酸カルシウ
ム含有スラリを酸化塔において酸化して硫酸カル
シウムとする際の昇温をスラリの含有水分量を調
整することにより抑制する方法に関するものであ
る。
現在、工業的には各種の排煙脱硫方法が行なわ
れているが、中でも石灰石、生石灰又は消石灰等
を吸収剤として混入せしめたスラリを用いて、排
ガス中の二酸化イオウを吸収せしめて得られたス
ラリ中の亜硫酸カルシウムを酸化塔で酸化して副
生品として石こうを得る方法が広く用いられてい
る。
れているが、中でも石灰石、生石灰又は消石灰等
を吸収剤として混入せしめたスラリを用いて、排
ガス中の二酸化イオウを吸収せしめて得られたス
ラリ中の亜硫酸カルシウムを酸化塔で酸化して副
生品として石こうを得る方法が広く用いられてい
る。
然し、このスラリ中の亜硫酸カルシウムを酸化
塔で酸化するプロセスにおいては次の様な欠点を
有している。
塔で酸化するプロセスにおいては次の様な欠点を
有している。
亜硫酸カルシウムが酸化により石こう、すなわ
ち硫酸カルシウムになる時の反応式は下記式(1)に
示す通りである。
ち硫酸カルシウムになる時の反応式は下記式(1)に
示す通りである。
CaSO3・１／2H2O＋１／2O2・３／2H2O
＝CaSO4・2H2O＋60.51kcal／mol ……(1)
従つて、スラリ中に吸収生成される亜硫酸カル
シウムの量が多い場合は酸化塔での酸化による反
応熱が大で、そのため、酸化塔以降の各補機、配
管には、耐腐食、耐摩耗材としてライニング、例
えば、ゴムライニング、樹脂ライニング等が施さ
れているが、これらのライニングはそれに接触す
るスラリの前記亜硫酸カルシウムの酸化反応熱に
よる昇温によりその腐食、摩耗が加速されるの
で、その保守のため、酸化塔を外部より冷却する
必要がある。従来一般に用いられている、例えば
石灰石を吸収剤として10wt％程度含むスラリ吸
収液の場合、酸化塔にジヤケツトを取り付け、ジ
ヤケツト内の冷却水で冷却を行うようにされてい
るものであるが、この際酸化塔内部とジヤケツト
部の温度差は30℃以上になるもので、それによつ
てライニング部には蒸気拡散によるブリスタと呼
ばれる水泡の発生が一年程度の使用で生じ、その
ため定期的な補修が必要であり、このことは経済
的にも保守の点からも問題のあるものである。
シウムの量が多い場合は酸化塔での酸化による反
応熱が大で、そのため、酸化塔以降の各補機、配
管には、耐腐食、耐摩耗材としてライニング、例
えば、ゴムライニング、樹脂ライニング等が施さ
れているが、これらのライニングはそれに接触す
るスラリの前記亜硫酸カルシウムの酸化反応熱に
よる昇温によりその腐食、摩耗が加速されるの
で、その保守のため、酸化塔を外部より冷却する
必要がある。従来一般に用いられている、例えば
石灰石を吸収剤として10wt％程度含むスラリ吸
収液の場合、酸化塔にジヤケツトを取り付け、ジ
ヤケツト内の冷却水で冷却を行うようにされてい
るものであるが、この際酸化塔内部とジヤケツト
部の温度差は30℃以上になるもので、それによつ
てライニング部には蒸気拡散によるブリスタと呼
ばれる水泡の発生が一年程度の使用で生じ、その
ため定期的な補修が必要であり、このことは経済
的にも保守の点からも問題のあるものである。
本発明は酸化塔における上記の如き問題点を解
決するためになされたもので、本発明によれば、
酸化塔における冷却水による冷却用のジヤケツト
を取り付けることなく、酸化塔へ供給する亜硫酸
カルシウムを含むスラリ中の水の含有量を一定範
囲の調整することにより酸化塔における亜硫酸カ
ルシウムの酸化反応熱によるスラリの昇温を抑制
して、酸化塔ライニングを長寿命にして、保守を
容易にすることができるものである。その原理
は、下記の通りである。
決するためになされたもので、本発明によれば、
酸化塔における冷却水による冷却用のジヤケツト
を取り付けることなく、酸化塔へ供給する亜硫酸
カルシウムを含むスラリ中の水の含有量を一定範
囲の調整することにより酸化塔における亜硫酸カ
ルシウムの酸化反応熱によるスラリの昇温を抑制
して、酸化塔ライニングを長寿命にして、保守を
容易にすることができるものである。その原理
は、下記の通りである。
一般に、吸収系において排ガスと接触する石灰
石又は石灰等のスラリよりなる吸収液の温度は、
冷却吸収後の排ガスの断熱飽和温度と同じく55℃
程度であり、一方酸化塔におけるライニング及び
酸化塔より下流の配管のライニング、例えばゴム
ライニングの耐久性を考慮すると、酸化塔でのス
ラリの温度は75℃以下にする必要がある。以上の
ことから、酸化塔での温度上昇をΔTで示せば、 ΔT≦20℃ にする必要がある。
石又は石灰等のスラリよりなる吸収液の温度は、
冷却吸収後の排ガスの断熱飽和温度と同じく55℃
程度であり、一方酸化塔におけるライニング及び
酸化塔より下流の配管のライニング、例えばゴム
ライニングの耐久性を考慮すると、酸化塔でのス
ラリの温度は75℃以下にする必要がある。以上の
ことから、酸化塔での温度上昇をΔTで示せば、 ΔT≦20℃ にする必要がある。
本発明は以上の根拠に基づいたもので、本発明
方法においては、排ガス中の二酸化イオウを石灰
石、生石灰又は消石灰等を混入せしめたスラリ液
で吸収して亜硫酸カルシウムを含むスラリとして
その後処理系統へ排出する際に、そのスラリ液に
補給水を加えて含有水の量を一定範囲内になるよ
うに調整することにより、これを酸化塔に供給し
て酸化塔において含有亜硫酸カルシウムを酸化す
る際のスラリの昇温を抑制するようにしたもので
ある。その加えられる補給水の量は下記のように
して求めることができる。
方法においては、排ガス中の二酸化イオウを石灰
石、生石灰又は消石灰等を混入せしめたスラリ液
で吸収して亜硫酸カルシウムを含むスラリとして
その後処理系統へ排出する際に、そのスラリ液に
補給水を加えて含有水の量を一定範囲内になるよ
うに調整することにより、これを酸化塔に供給し
て酸化塔において含有亜硫酸カルシウムを酸化す
る際のスラリの昇温を抑制するようにしたもので
ある。その加えられる補給水の量は下記のように
して求めることができる。
酸化塔での亜硫酸カルシウムの酸化反応熱によ
りスラリの温度上昇をΔT（℃）とするときは、
ΔT（℃）は下記の式(2)で表わされる。
りスラリの温度上昇をΔT（℃）とするときは、
ΔT（℃）は下記の式(2)で表わされる。
ΔT＝Ｑ／Ｗ・Cp ……(2)
ここで、
ΔT：温度上昇（℃）
Ｑ：亜硫酸カルシウムの酸化反応熱（cal）
Ｗ：スラリ液量（ｇ）
Cp：スラリ液比熱（cal／ｇ・℃）
上記における亜硫酸カルシウムの酸化反応熱Ｑ
は酸化塔内スラリ液中の亜硫酸カルシウムの量に
より前記の式(1)より求めることができる。又、ス
ラリ液比熱Cpは約10wt％以下の固形物を含むこ
の種スラリ液ではスラリ液組成の影響は無視でき
ることが確認された。そこで(2)式において、Ｑと
Cpは以上のようにして求めることができるので、
ΔTを一定範囲になるように小さくするにはＷの
値、すなわち同一亜硫酸カルシウムを含むスラリ
液量を大にすればよいことになり、そのためには
スラリに水を補給して大にすればよいことにな
る。
は酸化塔内スラリ液中の亜硫酸カルシウムの量に
より前記の式(1)より求めることができる。又、ス
ラリ液比熱Cpは約10wt％以下の固形物を含むこ
の種スラリ液ではスラリ液組成の影響は無視でき
ることが確認された。そこで(2)式において、Ｑと
Cpは以上のようにして求めることができるので、
ΔTを一定範囲になるように小さくするにはＷの
値、すなわち同一亜硫酸カルシウムを含むスラリ
液量を大にすればよいことになり、そのためには
スラリに水を補給して大にすればよいことにな
る。
ここで、スラリ液中の固形物の量は排ガスから
吸収するSO2の量によつて決まるものであるが、
スラリ中に吸収されるSO2の量に相当する量以上
の吸収剤としての石灰石又は石灰が存在している
場合には吸収系より排出されるスラリ液中に未反
応の吸収剤が存在することになり、それらは硫酸
等で処理する必要があることになるので、未反応
吸収剤及びそれを処理する硫酸が余分に消耗され
るため、非経済的であるのみならず、硫酸添加に
より反応熱によりスラリ温度が上昇することにも
なるので、未反応吸収剤が残存しないようにする
のが好ましい。
吸収するSO2の量によつて決まるものであるが、
スラリ中に吸収されるSO2の量に相当する量以上
の吸収剤としての石灰石又は石灰が存在している
場合には吸収系より排出されるスラリ液中に未反
応の吸収剤が存在することになり、それらは硫酸
等で処理する必要があることになるので、未反応
吸収剤及びそれを処理する硫酸が余分に消耗され
るため、非経済的であるのみならず、硫酸添加に
より反応熱によりスラリ温度が上昇することにも
なるので、未反応吸収剤が残存しないようにする
のが好ましい。
このようにして、式(2)のΔTの値を小さく調整
するためにＷの値を大きく調整するには、亜硫酸
カルシウムの同一量に対しスラリ中の水の割合を
増加すればよく、すなわち補給水を適量加えるこ
とにより酸化塔でのスラリ温度の上昇を抑制でき
ることになる。この吸収液の水の含有量を増大さ
せるための補給水としては、通常副生石膏を回収
する際の脱水過で得られる過水を再循環して
使用すればよく、工業用水等のユーテイリテイの
増加の問題とはならない。
するためにＷの値を大きく調整するには、亜硫酸
カルシウムの同一量に対しスラリ中の水の割合を
増加すればよく、すなわち補給水を適量加えるこ
とにより酸化塔でのスラリ温度の上昇を抑制でき
ることになる。この吸収液の水の含有量を増大さ
せるための補給水としては、通常副生石膏を回収
する際の脱水過で得られる過水を再循環して
使用すればよく、工業用水等のユーテイリテイの
増加の問題とはならない。
更に、具体例で示せば下記の通りである。
脱硫装置における排ガス処理条件
処理排ガス量 1000000Nm3／ｈ
水 分 10vol％
SO2 1500ppm
脱硫率 90％
入口ガス温度 140℃
吸収剤 石灰石
上記の条件で吸収処理を行つたものを酸化塔に
供給し酸化塔内のスラリの酸化反応熱による温度
上昇を、含有固形物の濃度、いいかえれば含有水
分量の値を変えて、式(2)により算出した。
供給し酸化塔内のスラリの酸化反応熱による温度
上昇を、含有固形物の濃度、いいかえれば含有水
分量の値を変えて、式(2)により算出した。
吸収処理において、排ガス中に含まれる二酸化
イオウを石灰石で吸収する際、二酸化イオウを吸
収して生成した亜硫酸カルシウムの一部は酸化し
て石膏となり、従つて酸化塔へ供給されるスラリ
中の固形物としては亜硫酸カルシウムと硫酸カル
シウムの両者が含まれているものであるので、亜
硫酸カルシウムの含有量が多いと発熱量も大とな
ることになる。実際にはスラリ中の固形物におけ
る亜硫酸カルシウムと石膏のモル比は凡そ60：40
である。そこでスラリ中固形物における亜硫酸カ
ルシウムと石膏のモル比を60：40にしたものにつ
き各種固形物含有量又は水含有量のスラリにつき
算出して、その値をグラフにしたものが第１図の
直線イである。
イオウを石灰石で吸収する際、二酸化イオウを吸
収して生成した亜硫酸カルシウムの一部は酸化し
て石膏となり、従つて酸化塔へ供給されるスラリ
中の固形物としては亜硫酸カルシウムと硫酸カル
シウムの両者が含まれているものであるので、亜
硫酸カルシウムの含有量が多いと発熱量も大とな
ることになる。実際にはスラリ中の固形物におけ
る亜硫酸カルシウムと石膏のモル比は凡そ60：40
である。そこでスラリ中固形物における亜硫酸カ
ルシウムと石膏のモル比を60：40にしたものにつ
き各種固形物含有量又は水含有量のスラリにつき
算出して、その値をグラフにしたものが第１図の
直線イである。
参考のため、亜硫酸カルシウムと石膏のモル比
を70：30にしたものについても同様の値をグラフ
にしたものが第１図の直線ロである。
を70：30にしたものについても同様の値をグラフ
にしたものが第１図の直線ロである。
普通の場合の石灰石を用いたスラリの酸化塔へ
供給される10wt％程度の固形物を含んだものの
酸化塔内の温度上昇は、実際の場合25℃であつた
ことから、この計算値によるものはそれに極めて
近似していることが解る。
供給される10wt％程度の固形物を含んだものの
酸化塔内の温度上昇は、実際の場合25℃であつた
ことから、この計算値によるものはそれに極めて
近似していることが解る。
そこで、酸化塔内におけるスラリの含有亜硫酸
カルシウムの酸化反応熱による温度上昇を20℃以
下にするためには、上記計算値のグラフから、酸
化塔へ供給するスラリの水の含有量を92％以上に
なるように調整すればよいことになる。しかし水
の含有量を増すことは全量を増すことであり、そ
れに従つて酸化塔の容量を大にしなければならぬ
ので、実用上はスラリ中の水の含量は94％程度ま
でが好ましい。
カルシウムの酸化反応熱による温度上昇を20℃以
下にするためには、上記計算値のグラフから、酸
化塔へ供給するスラリの水の含有量を92％以上に
なるように調整すればよいことになる。しかし水
の含有量を増すことは全量を増すことであり、そ
れに従つて酸化塔の容量を大にしなければならぬ
ので、実用上はスラリ中の水の含量は94％程度ま
でが好ましい。
以上の効果を確認するため、石灰石を吸収剤と
した吸収処理後のスラリにおいて、10wt％の固
形物を含むものに、そのスラリの重量に対して
50wt％の水を補給水として加えたもの（スラリ
中の含水量約93％）を酸化塔に供給して酸化した
時の温度上昇を測定したところ、約17℃であつ
た。
した吸収処理後のスラリにおいて、10wt％の固
形物を含むものに、そのスラリの重量に対して
50wt％の水を補給水として加えたもの（スラリ
中の含水量約93％）を酸化塔に供給して酸化した
時の温度上昇を測定したところ、約17℃であつ
た。
以上に述べたように、本発明方法によるとき
は、単にスラリに補給水を加えるだけで酸化塔に
おける酸化反応による温度上昇を抑えることがで
きるので、従来の如く酸化塔に冷却用ジヤケツト
の設備を施す必要をなくし、又、酸化塔以下の下
流の機器、配管等のライニングの寿命短縮の原因
を除去できるので、その効果は極めて顕著であ
る。
は、単にスラリに補給水を加えるだけで酸化塔に
おける酸化反応による温度上昇を抑えることがで
きるので、従来の如く酸化塔に冷却用ジヤケツト
の設備を施す必要をなくし、又、酸化塔以下の下
流の機器、配管等のライニングの寿命短縮の原因
を除去できるので、その効果は極めて顕著であ
る。
第１図はスラリ濃度と温度上昇の関係図であ
る。
る。
Claims (1)
- １ 石灰石または石灰を含んでなるスラリ吸収液
を用いて、排ガス中に含まれる硫黄酸化物を吸収
して得られた亜硫酸カルシウムを含むスラリ吸収
液を、酸化塔へ供給して上記亜硫酸カルシウムを
酸化して硫酸カルシウムとなし、該硫酸カルシウ
ムを副生石膏として回収するスラリ吸収液の酸化
方法において、上記酸化塔内におけるスラリ吸収
液の酸化反応熱による温度上昇を抑制するため
に、上記酸化塔内に供給するスラリ吸収液中に、
上記副生石膏回収時の脱水濾過水を加えて、水分
の含有量を92〜94重量％に調整し、上記スラリ吸
収液中の亜硫酸カルシウムの酸化反応熱による温
度上昇を20℃以下に抑制し、上記酸化塔における
スラリ吸収液の温度を75℃以下とすることを特徴
とする酸化反応熱によるスラリ昇温抑制法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2604078A JPS54119398A (en) | 1978-03-09 | 1978-03-09 | Controlling method for slurry temperature rise due to oxidation heat |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2604078A JPS54119398A (en) | 1978-03-09 | 1978-03-09 | Controlling method for slurry temperature rise due to oxidation heat |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54119398A JPS54119398A (en) | 1979-09-17 |
| JPS6331407B2 true JPS6331407B2 (ja) | 1988-06-23 |
Family
ID=12182579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2604078A Granted JPS54119398A (en) | 1978-03-09 | 1978-03-09 | Controlling method for slurry temperature rise due to oxidation heat |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54119398A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009095696A (ja) * | 2007-10-15 | 2009-05-07 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 排ガス脱硫装置酸化塔のバイパス運転方法 |
| JP5268320B2 (ja) * | 2007-10-15 | 2013-08-21 | 中国電力株式会社 | 排ガス脱硫装置における反応しない余剰スラリーの抑制方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50159898A (ja) * | 1974-06-17 | 1975-12-24 |
-
1978
- 1978-03-09 JP JP2604078A patent/JPS54119398A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50159898A (ja) * | 1974-06-17 | 1975-12-24 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54119398A (en) | 1979-09-17 |
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