JPS6351925A - 煙道ガススクラツバ−のスケ−ル防止法 - 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〕 本発明は煙道ガス用スクラッパーに関し、さらに詳しく
は施設（ｕｔｉ　１ｉｔｙ）　、工業用スチーム発生装
置、焼却炉などから発生する煙道ガスから二酸化硫黄を
取り除くために使用される煙道ガス用スクラッパーに関
するものである。さらに、本発明は煙道ガスを水溶液ま
たはスラリーと共に洗浄（ｓｃｒｕｂｂｉｎｇ）　Ｌ、
て、煙道ガスから二酸化硫黄を取り去り、煙道ガス用ス
クラフバーにスケールの沈積することを防止する方法に
関する。

〔従来の技術〕

水蒸気などを発生する工業プロセスに含硫燃料、特に石
炭などを使用すると、煙道ガスが発生するが、この煙道
ガスは環境内の二酸化硫黄の含有Ｍに影響するなど悪い
影響を与えるために、直接これを大気中に放出すること
はできない。そのため、この種の煙道ガスは何らかの処
理系で処理してその二酸化硫黄を取り除くか、少なくと
も二酸化硫黄の含有量を少くするようにしなければなら
ない。

そのような系の１つとして挙げられるのが湿式洗浄系で
あり、そこでは煙道ガスをスラリーまたは溶液状の水性
アルカリ溶液で処理ないしは洗浄して二酸化硫黄をアル
カリ金属、アルカリ土類金属の亜硫酸塩または硫酸塩に
変換する。そして、生成した亜硫酸塩または硫酸塩を洗
浄液の形で系外に放出する。

洗浄液として石灰（酸化カルシウム）のスラリーまたは
石灰石（炭酸カルシウム）のスラリーを用いるときは、
煙道ガス中の二酸化硫黄は変換さ近て亜硫酸カルシウム
および／または硫酸カルシウムの形の塩となる。これら
のカルシウム塩は洗浄液によく溶けないばかりでなく、
煙道ガス脱硫（ＦＧＤ）系において、特に除霧器（ｄｅ
ｍｉｓｔｅｒ）や噴霧（スプレー）部分における表面、
さらにパフキングや配管上に極めて粘着性の高いスケー
ル沈着を生ずる。このようなスケールが生ずると系を通
じて圧力低下が強く起こり、それにつれて煙道ガスから
二酸化硫黄を取り除くための系の作用効率が相応して低
下するので、全体として系の作用低下をきたすことにな
る。定期的に系を閉鎖して手作業により沈着スケールを
取り除いて系をきれいにすることに伴なう労力と時間的
なｔ員失は、回収点を越えたスケールによって損傷を受
ける系の部品の取り換えに要する費用と同じ程度のもの
になる。

煙道ガス脱硫（ＦＧＤ）系に石灰や石灰石のスラリーを
用いるときにできるカルシウムのスケールを防止するた
めの各種の方法が提案されているが、それらのうちの１
つの方法として、各種の添加物をスラリーに添加してス
ケールの形成を抑制する方法があった。例えば米国特許
第４，１７７．２４５号は酸化マグネシウム（米国特許
第３，９１９，３９３号）チオ硫酸塩（米国特許第３，
９３７．７８８号）やヒドロキノン（米国特許第３．４
８５．５８１号）などの添加剤を使用し、亜硫酸カルシ
ウムが酸化されて溶解性のより低い硫酸カルシウムに変
るのを阻止することによりカルシウムスケールの形成を
少なくすることについて述べており、さらに同じ目的の
ために酸化窒素（ｎｉｔｒｉｃ　ｏｘｉｄｅ）を用いる
ことについて詳細に記載している。米国特許第４，２１
６，０８７号は同じ目的のために２−ヒドロキシエチル
イミノジアセテートの使用を記載しており、一方米国特
許第４，２８４，５１３号は種々の有機リン化合物、特
にホスホネート、リン酸エステル、ポリオールリン酸エ
ステルなどの使用によりＦＧＤ系の表面にフィルムを形
成してカルシウムスケールの形成を阻止する方法につい
て述べている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記刊行物を含めて先行技術の方法でもカルシウムスラ
リー煙道ガススクラッパーの表面のカルシウムスケール
の形成を阻止することに程度の差はあるものの一応の成
功をみているが、それにもかかわらず、これをさらに改
良することについて引続いて要求されている。このよう
な要求をみたすことが本発明の主な目的である。本発明
の他の目的は、煙道ガスから二酸化硫黄を取り除くため
に水性カルシウムスラリーを用いて、ＦＧＤ系の表面へ
の亜硫酸カルシウムスケールおよび／または硫酸カルシ
ウムスケールの沈着を少くする方法を提供することであ
る。本発明のさらに別の目的は、カルシウムスケールの
形成によって必要とされる時間的ロス（ｄｏｗｎ　ｔｉ
ｍｅ）と部品の取り換えに要する費用を少くしてＦＧＤ
系の効率と費用効果を改善することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

これらの目的は、煙道ガス脱硫系に導入する水性カルシ
ウム担持洗浄液中にジイソブチレンと無水マレイン酸か
らなる共重合体を添加することを内容とする本発明によ
って達成される。特に、この目的のために選択されたジ
イソブチレンと無水マレイン酸の５０：５Ｑ混合物であ
り、平均分子ｆｆ１ｌｌ、０００の共重合体が、本発明
の実施にとって重要であり、本発明では該共重合体添加
物は、本発明が実施される環境のもとで、結晶の形成を
阻害するというのではなく、むしろ形成されるカルシウ
ム塩の結晶生長の変化をもたらすものと考えられる。こ
の添加物を用いる結果、該添加物の存在しない条件下で
生成する結晶粒子よりも小さい変性結晶粒子が得られ、
この粒子はＦＧＤ系の表面にくっつきにくくなっている
。

さらに、煙道ガスから二酸化硫黄が水性カルシウム担持
スラリーに移行する反応は平衡反応であるので、変性さ
れた小さな結晶粒子によりもたらされるより大きな表面
積は煙道ガスからさらに効率的な硫黄の除去を許容する
。最後に、この共重合体は一般的な界面活性と分散性を
示し、これらはいずれもＦＧＤ系における高固体水準、
すなわち５〜２５％の水準において効果を発揮するため
　　。

に重要な性質である。

炭酸カルシウムの存在が原因となって生ずる蒸気ボイラ
ーのスケールを減少ないし防止するために、無水マレイ
ン酸と重合性モノ−エチレン系化合物、たとえばジイソ
ブチレンとの共重合体を使用することが米国特許第２，
７２３．９５６号に記載されている。さらに、米国特許
第４．１２６，５４９号は、カルシウムとマグネシウム
の沈着を阻止するための水処理用の、無水マレイン酸と
モノエチレン系化合物との共重合体であり、種々の分子
量の共重合体について記載している複数の特許が引用さ
れている。米国特許第３．７１５，３０７号は熱伝導装
置に使用される無水マレイン酸とブチレンとの共重合体
について記載している。また、米国特許第２，９３０．
７７５号には、水性顔料中に水酸化カルシウムを分散さ
せるために無水マレイン酸とジイソブチレンとの共重合
体を使用する例が開示されている。「ドリュー・プリン
シプルズ・オブ・インダストリアル・ウォーター・トリ
ートメントＪ　　（Ｄｒｅ＋、ｌＰｒ１ｎｃｉｐｌｅｓ
ｏｆ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｗａｔｅｒ　Ｔｒｅａｔ
ａ＋ｅｎｔ）という表題の刊行物の８０〜８４ページに
は、スケール抑制と、特に冷水系での懸濁物質の分散の
ために無水マレイン酸共重合体を使用することに関し、
スケールの結晶格子構造が破壊されるという立場から論
じている。しかし、これらの先行技術の開示は、本発明
の煙道ガス脱硫系と全く異なる条件下で行なわれたもの
であり、さらに別の水性媒体における異なったスケール
形成塩類も含まれている。さらに、これらの例示のいず
れかについても、本発明で使用する重合体が煙道ガス脱
硫系で予想外の効果を示すことについて何らの示唆をも
与えるものではない。

第１図に示す典型的ＦＧＤ系にはスプレ一部１と除霧部
２をもつ煙道ガス処理ユニットＡがあり、その底部に処
理されるべき煙道ガス３が導入され、その頂部から脱硫
煙道ガスが排出され、これは煙道を介して大気中へ放出
される。石灰１石灰石。

飛散灰（ｆｌｙａｓｈ）もしくはそれらの混合物から調
製された濃度が通常５〜２５％のカルシウム担持スラリ
ー液４は前記ユニットのスプレ一部に導入され、煙道ガ
スと向流的に接触し、該ユニットの底部から取り出され
、再循環タンク（ｒｅｃ　１ｒｃｕ　Ｉａ　ｔ　１ｏｎ
ｔａｎｋ）　５を通って再循環される。スラリーの連続
的もしくは定期的な流出（ｂ　１ｅｅｄｏｆ　ｆ　）は
再循環タンクにおいて行なわれ、補給用スラリーを加え
てスラリーの容積と濃度を実質的に一定に保持する。

上記の通り、本発明で使用する重合体添加物は、ジイソ
ブチレンと無水マレイン酸の５０：５０の比率からなる
平均分子量が１１０００の共重合体である。この共重合
体添加物は、好ましくは水性分散物もしくは溶液の形で
使用され、その固形物濃度はかなりの範囲で変えてよい
が、扱いやすいという理由で通常は約１０〜１５％の範
囲、例えば１２．５％とする。この重合体溶液はＦＧＤ
系の操作ｐＨ，スラリーの固形物濃度、特定のＦＧＤ系
の設計により広い範囲に変動させ得る量にて系に導入さ
れるが、通常はスラリー液１００万部あたり有効ポリマ
ーの量が約０．１〜２５部、好ましくは５．０〜１０部
になるように導入される。スラリーの流出に伴って取り
去られる重合体を補充するため、重合体添加物の水性溶
液の連続的または定期的な添加がＦＧＤ系に対して行な
われる。

この重合体添加物の添加は、再循環タンクに対して行な
うが、補給水ライン、カルシウムスラリー添加ラインも
しくはスプレー水再循環ループに対して行なってもよい
。

〔実施例〕

次に、実施例により本発明の詳細な説明する。

実施例１ 電気施設では煙道ガス脱硫系に激しいカルシウムスケー
ルの沈積が起り、およそ３０〜４５日毎に装置を停止し
て系の除霧器や充填（パック）部を手作業で洗浄するこ
とが経験されている。このＦＧＤ系は第１図に示した略
図と似た向流式閉鎖再循環型の系で、スラリーの容量は
約３０００００　　ｉｆガロン（約１１３６ｎ？）であ
る。二酸化硫黄の除　　に寝去には水性スラリーとした
石灰や飛散灰（フライ　　系（アッシュ）を使用する。

煙道ガスを生ずる石炭の　　　くピ組成とＦＧＤ系の構
成は次の通りである。　　　　　　加１石炭（亜炭）　
　　　　　　　　ＦＧＤ系　　　　る）硫黄”　　０．
５５〜０．７０χ　　　容積　３００．０００　ｆｉｏ
ン　　　後（灰９　　９．０〜１０．０χ　　　流出　
　３００５０７７分　　じ量”　　　　１７，５００〜
１９，０００）ン　　　　カルシウム　固形量　　平均
　１４　χ＊１日平均　　　　　　　ｐＨ６，０〜７．
５ＳＯ□除去量　８０〜９０χ 平均分子ｆｆ１ｌ１０００のジイソブチレン−無水　　
　′マレイン酸（５０：５０）共重合体を１２．５％の
　　な；水溶液に調製してｓｏｐｐｍ、すなわち有効ポ
リマ　　物。

−量として６．２５ｐｐｍの割合で再循環タンクに　　
　態゛導入し、その間連続的な流出と補給用スラリー〇
　　〇三添加を行なって容積と濃度を一定に保持する。

約　　し。

６ケ月の運転後に、ＦＧＤ系を閉鎖して調べてみ　　柔
；たところ、装置内表面のカルシウムスケール沈積　　
へ（よ、従来３０〜４５日という短かい運転期間後釜験
されたよりもはるかに少ないことが判った。

Ｄ配管内も実質的にきれいで、ただ除霞部にご１＞ｆｆ
ｉのスケール沈積が見られたのみである。添勿の存在す
るときと存在しないときの系に生ず尤積物の分析結果は
以下の如くであり、処理前こ取り出された沈積物の化学
組成は木質的に同であった。

カルシウム（ＣａＯとして）　　２２〜２４％シリコン
　（Ｓｉｎｔとして）　　１６〜１８％硫黄　　　（Ｓ
Ｏ，とじて）　　３２〜３４％強熱減量　　　　　　　
　２１．３〜２７％９２図は、本発明の添加物を加えた
ときと加えかったときの実施例１ＯＦＧＤ系に生ずる沈
積を比較した写真である。添加物が存在しない状で形成
される沈積物は堅くてもろく、ＦＧＤ系反面にかたく固
着し、取り除き難い。これに対で、本発明の添加物の存
在下に生じた沈積物はう１く、いかなる物理的強度も弱
かった。系表面り沈積物の固着性は、添加物を加えない
状態で生成した沈積物に比べて実質的に低く、かかる固
着物は非常に容易に取り除くことができた。

〔発明の効果〕

本発明により、煙道ガス脱硫系のスラリーに平均分子１
１１０００のジイソブチレン−無水マレイン酸（１：　
１）共重合体を加えることによって、カルシウムスケー
ル沈積物を減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は煙道より大気中へ放出される煙道ガスの脱硫に
通常使用される典型的なＦＧＤ系の概略図である。第２
Ｉ］ａ、ｂはＦＧＤ系から本発明の処理前（第２図ａ）
または処理後（第２図ｂ）に採取した亜硫酸カルシウム
および／または硫酸カルシウムの沈積物の顕微鏡写真（
５０００倍）である。 第１図 手続析ｉ？正書（方式） 昭和６２年３月２４日

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）二酸化硫黄を含有する煙道ガスをカルシウム含有
   水性スラリーと向流的に接触させ、該スラリーにより二
   酸化硫黄を亜硫酸カルシウムおよび／または硫酸カルシ
   ウムの形にして吸収させる煙道ガス脱硫系において、該
   スラリーに平均分子量１１０００のジイソブチレン−無
   水マレイン酸（１：１）共重合体を加えることを特徴と
   する煙道ガススクラッパーのスケール防止法。
2. （２）共重合体を水溶液とし、スラリー中の有効重合体
   含量が約０．１〜２５ｐｐｍとなる濃度に調整して添加
   する特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. （３）スラリー中の有効重合体含量が約５〜１０ｐｐｍ
   である特許請求の範囲第２項記載の方法。