A7 B7 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 五、發明説明( i ) 1 1 [發明所臑技術領域] 1 1 1 本 發 明 係 闞 於 複 分 解 裝 置 將 含 有 硫 黃 氧 化 物 之 排 氣 1 1 I » 含 有 鎂 % 脫 硫 劑 之 處 理 液 使 用 脫 磺 處 理 之 脫 硫 方 法 中 一 請 先 1 I 閱 I 製 程 之 複 分 解 製 程 〇 讀 背 1 | [先前之技術] 之 1 注 1 做 為 各 種 排 氣 之 脫 硫 方 法 之 __. 眾 所 周 知 係 在 脫 硫 劑 使 事 1 項 用 氫 氣 化 鎂 及 輕 熵 氧 化 鎂 等 鎂 系 化 合 物 之 方 法 〇 該 方 法 係 再 填 寫 本 頁 1 裝 1 首 先 在 脫 硫 製 程 中 使 排 氣 接 觸 於 含 有 上 述 之 脫 硫 m 處 理 液 而 將 硫 黃 氧 化 物 吸 收 於 處 理 液 中 其 次 將 該 處 理 液 引 導 到 1 1 氧 化 製 程 而 藉 由 含 有 空 氣 等 之 氧 氣 使 氧 化 做 為 硫 酸 m 及 硫 1 [ 酸 水 溶 液 將 該 水 溶 液 使 用 m 系 化 合 物 加 Μ 中 和 〇 中 和 後 1 訂 之 硫 酸 鎂 水 溶 液 將 此 直 接 放 流 到 海 或 河 川 則 闞 聯 於 鎂 源 1 1 及 硫 酸 根 之 消 費 或 考 慮 到 放 流 本 身 會 影 W 到 ΤΕ* 塌 境 則 非 所 1 1 期 望 之 情 形 1 ί 在 上 述 方 法 中 期 望 有 不 放 流 硫 酸 m 水 溶 液 方 法 但 關 於 1 ^ 線 此 做 為 先 前 技 術 已 知 有 川 崎 鎂 石 裔 法 (實用公害防止技 1 I 術 集 覽 ⑴ 、 化 學 工 業 社 出 版 .、 P . 14) 1該方法係在脫硫劑 1 1 1 使 用 氫 氧 化 m 及 氫 氧 化 鈣 之 混 合 懸 η 液 以 脫 硫 製 程 使 硫 黃 1 1 氧 化 物 吸 收 其 次 將 該 處 理 液 使 用 硫 酸 一 面 將 pH調整 為 1 1 2 . 0- 4 . 0- 面 m 由 利 用 空 氣 等 加 氧 化 使 生 成 硫 酸 m 及 二 水 1 I 石 齎 接 著 利 用 沈 降 分 離 製 程 及 離 心 分 離 器 加 Μ 分 離 為 二 1 I 水 石 音 及 硫 酸 鎂 水 溶 液 〇 被 分 離 之 硫 酸 m 水 溶 液 係 循 環 供 1 1 gtg 應 於 含 有 氫 氧 化 m 及 氫 氧 化 鈣 之 混 合 懸 浮 液 原 料 調 整 製 程 1 1 > 在 此 藉 由 混 合 懸 浮 液 中 之 氫 氧 化 m 之 一 部 分 及 複 分 解 反 1 1 本紙張尺度適爪中國罔家標苹(CNS ) Λ4規格(2丨0:< 297公犛) 4 A7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 B7 五、發明説明(2 ) 應生成氧氧化鎂及二水石膏,而此及含有刺餘部份之氫氧 化鈣混合物係做為脫硫劑被循環供應到吸收製程。可是, Μ該方法係在脫硫液因為混合著二水石齑所Μ容易引起脫 硫製程循環用泵及配管附著水垢之缺點。 不放流硫酸鎂水溶液之另外先前技術有Μ下方法被掲示 著(日本專利(案)特公平5 - 7 (Μ 5 )。將争化製程 所生成之硫 酸鎂之水溶液引導到複分解槽,在此加上氫氧化鈣及生石 灰等利用使其反應,生成二水石膏及氫氧化鎂,將此等混 合物引導到邊式分級器等,在此加Μ分離為做為主要氳氧 ib鎂之微粒懸浮液,及、做為主要二水石音含有氫氧化鎂 之粗粒子懸浮液。分離後之前者微粒子懸浮液係做為脱硫 劑而循環供應到脫硫製程,而在後者之粗粒子懸浮液係含 有少畺拌随而來之氫氧化鎂,所以將此引導到另外製程, 而由脫硫製程將吸收硫黃氧化物之處理液一部分供應於itt ,並使與懸浮液中之氫氧化鎂反應而變換為亞硫酸鎂,而 將含有亞硫酸鎂之液藉由沈降分離製程與二水石膏加K分 ___ 離,並循環供應到脫硫製程而做為脫硫劑再加Μ利用。' 可是該方法中上述亞硫酸鎂比氫氧化鎂溶解度《,所 Μ生成後之亞硫酸鎂之一部份係做為不溶物與二水石齑一 起由糸内被分離排出,因此鎂糸脫硫劑之再利用率不能稱 為充分。 [發明所欲解決之問題] 本發明之目的,係提供一種複分解裝置*使進行前述複 分解反應之複分解製程中,將用Μ生成之t氧化鎂及二水 本纸張尺度適用中國國家標隼(CNS ) Λ4規格(210X 297公鏟) -5 - (锖先閲讀背面之注意事項再填荈本頁) irli 丨 裝. 訂' 線 A7 B7 經濟部中央橾準局員工消费合作杜印製 五、發明説明( 3 ) 1 1 石 齎 之 分 離 更 有 效 進 行 可 以 提 供 氫 氧 化 m 之 利 用 率 9 同 1 1 I 時 可 以 提 高 二 水 石 齎 之 回 收 率 〇 1 1 I [解決問題之手段] 請 先 1 I 本 發 明 係 ) 閱 讀 眢 1 I 1 . 一 種 複 分 解 裝 置 其 特 徵 在 於 將 含 有 硫 黃 氧 化 物 之 η 之 注 意 事 項 1 1 Γ 排 氣 與 含 有 m 系 脫 硫 劑 之處理液連續地使氣液接觸)使排氣 1 1·*· 中 所 合 之 硫 黃 氧 化 物 加 以 吸 收 除 去 之 下 述 主 製 程 再 填 1 ⑴ 脫 硫 製 程 使 Pj 述 排 氣 及 XU- 刖 述 脫 硫 處 理 液 接 觸 用 Μ 吸 本 頁 Μ Ι 收 除 去 .1.^. 月IJ 述 硫 黃 氧 化 物 1 1 ⑵ 氧 化 製 程 將 吸 收 前 述 硫 黃 氧 化 物 之 脫 硫 處 理 液 藉 由 1 空 氣 氧 化 做 為硫酸鎂好免酸之水 溶 液 1 訂 ⑶ 複 分 解 製 程 將 鹹 式 鈣 加 在 > /. 刖 述 硫 酸 m 及 硫 酸 之 水 溶 1 I 液 而 使 生 成 氫 氣 化 鎂 及 二 水 石 膏 之 懸 浮 液 及 1 1 ⑷ 石 膏 分 離 製 程 將 在 刖 述 複 分 解 製 程 所 生 成 之 二 水 石 1 膏 取 出 於 製 程 外 : I · 線 如 此 而 成 之 脫 疏 方 法 中 在 前 述 複 分 解 製 程 所 使 用 之 複 分 1 I 解 裝 置 其 特 徵 為 其構A'係 由 攪 拌 反 應 槽 增 稠 器 1 1 I b及調整槽C 而 成 1 1 在 m 拌 反 應 槽 a僑具備攪拌機 裝入有經由前述氧化製 1 1 程 而 含 有 硫 酸 m 或 硫 酸 II 及 硫 酸 之 水 溶 液 及 鹹 式 鈣 液 並 1 | 加 反 應 而 生 成 氫 氣 化 鎂 及 二 水 石 齎 之 懸 浮 液 9 並 使 富 1 I 有 二 水 石 膏 之 懸 浮 液 (A)排出而移送到石齎分離製程 ,同時 1 1 I 生 成 懸 浮 液 之 部 份 (D )係裝入於前述增稠器b * 1 1 在 增 稠器b中 >係使前述生成懸浮液澹縮而濃縮液由下 1 1 本紙張尺度適用中國國家梯準(CNS ) Λ4規格(210X2^7公廣) 6 A7 301615 B7 五、發明説明(4 ) 部抽出而返回到前述複分解槽a,而上澄清液係移送到調 整槽c, (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在調整槽c中,係上述上澄清液進而再分離,而富有氫 氧化镁之液(B)係由上部被抽出而返回到脫硫製程,而富 有二水石齎調整液之一部份(F Μ系由下部被抽出而裝入於 前述增稠器b, 藉由調節(D)及(F)之量改變增稠器b之沈降速度,而在 複分解製程中可K分離調整氫氧化鎂及二水石膏者。 2. —種複分解裝置,其特激在於,其構成係由搅拌反應 槽a’及調整槽c’而成, 經濟部中央標準局員工消f合作社印製 搜拌反應槽a '具有内简,其下端未達到權底面;及携拌 機,使內筒内之液注下方流動,而經由前述氧化製程含有 硫酸鎂或硫酸鎂及疏酸之水溶液,及鹹式钙液,係裝入於 內茼上部,一邊攬拌一邊反應形成氫氧化鎂及二水石齎之 懸浮液,經由内茼之下部在内外筒間之環狀部上方使反應 懸浮液上昇,而由攪拌反應槽a ’之底部係使富有二水石音 之懸浮液(A’)抽出並移送到石裔分離製程,而由前述環狀 部之上部係將富有氫氧化鎂之懸浮液(C ’)移送到調整槽C ’。 在調整槽中,上述懸浮液進而再分離而富有氫氧化鎂 之液(B ’)係由槽上部被抽出並返回到脫硫製程,而富有二 水石齎調整液係由槽下部被抽出並裝入於前述撹拌反應槽 a ’之内筒上部, 賴由改變(A’)及(C’)之液量比調節撹拌反應槽内之懸浮 液滯留時間,而可以分離調整複分解製程中之氫氧化鎂及 7 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(5 ) 二水石資。 [發明之實施形態] 首先對於本發明所鼷技術領域之脫硫方法概要根據圖面 (圖3)加Μ說明(但,複分解製程之裝置係依據先前法)。 在圖中1為脫硫製程主裝置之脫硫塔,在此裝入排氣G1, 而由鎂系脫硫劑(M g ( Ο Η ) 2之懸浮液)補給槽1 0所裝入之脫 硫液使用抽水機由塔上部Μ驟兩狀流下之間排氣中之疏黃 氧化物係主fW、亞硫酸鎂之形式被吸收除被脫硫之排氣G2 係由塔上部排出。 脫硫塔下部之處理液f系送到氧化製程主裝置之氧化槽2 Μ空氣所氧化,而處理液中之亞硫酸鎂係成為硫酸鎂及硫 酸。 接著移送到複分解製程主裝置之複分解槽3,在此由氫 氧化鈣之原料槽4裝入氫氧化鈣,而引起後面詳述之複分 解反應並生成氫氧化鎂及二水石齑之级浮液。 該懸浮液係送到接著石膏分離製程主裝置之沈降分離櫬 8,在此被分離之氫氧化鎂懸液係返回到脫硫塔而做為脫 硫劑再使用,而二水石齎係由下部被排出,進而譬如使用 離心分離機所分離而取出於製程外。 以前述複分解製程所進行之複分解反應,係將氫氧化鈣 及生石灰等加在氧化製程所生成之硫酸鎂之水溶液中而複 分解為氫氧化鎂及二水石耷,可Κ用下式表示之。
MgS〇4+Ca(OI〇z+2H20=Mg(OH)2+CaSO« · 2HZ0 在該製程中生成之氫氧化鎂,係如前述返回脫硫製程做 本紙張尺度適用中國國家搮準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) -8 - ^^^1 nn Jn m —^ϋ n (請先閲讀背而之注意事項再填寫本頁) -*0 ,I.--線- A7 301615 B7 五、發明説明(6 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 為脫硫劑再利用,另外二水石音係以石膏分離製程所分離 而取出於製程外利用於另外用途。所K,Μ複分解製程所 生成之氫氣化鎂及二水石膏之懸浮液係更有效所濃締分離 為較佳。 若依據先前之研究,則二水石齑係生長為結晶面,而氫 氧化鎂係生長為凝集成微小结晶粒子之膠體狀係眾所周知 ,由該見解可知,二水石賫係儘可能在反應系内長時間滯 留使結晶生成更大,且,在搅拌、移送等不要引起結晶之 破壞,而氫氧化鎂儘可能提早由反應系取出為較佳。本發 明係可以實現該見解之裝置。以下將本發明之複分解裝置 依據實施例加Κ說明。 [莨胞例] 實施例1 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 圖1為表示本發明複分解裝置之構成例。在該構成例中 裝由呉備攪拌機之撹伴反應槽a、增稠器b及調整槽c而 成。圖中,在攪伴反應槽a,係裝入有經由未圖示之氧化 製程含有硫酸鎂及硫酸水溶液,及,由氫氧化鈣之原料槽 4之10〜30重量!1;程度氫氧化鈣水懸浮液,進而加上由後述 之增稠器b之返回液,而一邊進行授拌混合一邊進行前述 硫酸鎂及氫氧化鈣之複分解反應,及*硫酸及氫氧化鈣反 應,使生戌氫氧化鎂及二水石音之固體粒子。反應溫度係 801CM下,較佳為室溫〜60Ό。 氫氧化鈣之水懸浮液供應量,係攬拌反應槽a中之液p 調整為妁ID〜1 2程度即可。又,取代該氫氧化鈣,使用生石 9 木紙張尺度適用中國阀家標卒(CNS ) Λ4規格(210Χ 297公释) 經濟部中央標华局貝工消费合作社印製 A7 _ B7 五、發明説明(7 ) 灰(C a 0 )及碳酸鈣等其他鹹式鈣化合物也可。 Μ如此取得含有二種之固體粒子水懸液,係然後由槽下 部其一部份(D )使用抽水機卩2抽出而供應到增稠器1),在此 懸浮液被澹縮之濃縮懸浮液,係由增稠器b之底部使用抽 水機P 3抽出而返回到攪拌反應憤a。增稠器b之上澄清液係 被移到調整槽c,而調整槽之液一部份(F)係使用抽水機P 4 被返回到增稠器。藉由調節(D)及(F)之量因為可Μ調整增 稠器b之液滯留時間,所以可以調節由增稠器之底部所抽 出之液中二水石膏結晶之大小及濃度,進而可以提高藉由 抽水機P1由撹拌反應槽之底部抽出被移送到未圖示之石膏 分離製程之液(A )中二水石#结晶大小及澹度。 更且由調整槽C之上部所抽出之液(B)經由抽水機P5返回 到未圖示之脫硫製程,所以液(B )中之二水石脅含有率變 成極低。譬如在先前之複分解權中,係成長為一般之平均 粒子粒(長徑)為70«ηιΚ上通常200wm為止之粗大粒子, 另外氫氧化鎂為lwrnM下,通常成為0.3〜20« m程度之撤 粒子此為在粒子間凝集而外觀上成為10〜20« ra程度之大 小,但在本裝置中,液(A)中之二水石音係成長為平均1〇〇 Μ m為止之粗大粒子,而氫氧化鎂為1 5 u m ° 實施例2 圖2為表示本發明之複分解裝置其他構成例。在本構成 係由攪拌反應槽a'及調整槽c而成。調整槽c’在«質上係 與實施例1之調整槽相同。在攪拌反應槽a’係具備有搅拌 機之外尚有未達槽底面之内Μ 5*其構造係在內筒上部所 (請先閱讀背面之注意事項再填筠本頁)
U I 裝· 訂 線 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) Λ4規格(2ΙΟΧ297公釐) 10
A B7 8 /__\明説明發 、五 過者經 通昇有 而上入 部部裝 下狀係 到環部 動之上 移間筒 拌筒内 攪外之 部内 £0 上使槽 筒而應 内隙反 由間拌 係之攪 液面在 之底中 應之圖 供槽 及 端 下 筒 内 之 示 圖 未 由 及 氫 由 液 浮 懸 水 , 鈣 液化 溶氧 水氫 之之 酸度 硫程 /·> 及 έκ I 酸 硫 有 含 程 製槽 化料 氧原 之 量 B 簋 之也 鈣而 化進 氧, 移此例 邊。施 一 應實 動反與 流之係 W樣等 述同件 前内條 如la應 而It反 ^ ^ S 回 ί 應 攪 返 供 之 之 U 液 C'例浮 槽施懸 整實水 調與之 之起鈣 述引化 後邊氧 由一氫 上 ,之 加動時 樣 同 形 情 之 以反 所拌 長攪 很在 路係 流, 之蕾 内石 槽。 液降 應沈 反而 為長 因生 係係 中 晶 a'結 槽之 應 膏 反石 拌水 攪 二 該之 在成 生 滯係整 將部調 份上到 部之送 該部') 在狀(C 以環液 所筒浮 , 外懸 長内之 成之鎂 行槽化 進應氧 愈反氫 則該有 長由富 愈。# 間佳石 時敕水 留為二 滯長干 之變若 内間有 槽時含 應留將 槽 不 乎 幾 而 離 分 份 成 體 固 之 中 液 浮 懸 該 使 而 進 C 槽 整 在 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i 裝· 訂· 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 上脫 之之 C'示 槽圖 整未 調到 由 回 係返 ’ 液 ')硫 (B脫 液為 之做 鎂P5 化機 氧水 氫抽 有用 富利 而而 賫 ’ 石出 水抽 二 被 含 部 二 有 富 而 0 化 氧 氫 含 不 乎 幾 將P4 係機 部水 下抽 之用 槽使 整液 調浮 由懸 。 之 程膏 製石 硫水 内 之 a 槽 應 反 拌 搜 到 回 返 被 出 抽 所 1* P K 機 水 抽 用 使 B. 音 底 之 a 槽 應 反 拌 攪 由 ο » 部K 上所 筒 化 氧 氫 含 未 乎 幾 係 中 。 ')膏 (A石 液水 之二 程之 製高 離度 分濃 齎大 石晶 之結 示有 圖含 未而 到 ’ 送鎂 木纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(2丨0>< 297公釐)
II 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(9 ) 在本實施洌中,係藉由改變(A ’)及(C ’)之液量比而可Μ 用以調節if#槽内之懸浮液滯留時間之點為特激。 其結果(A ’)、( B ’)分別可Μ充分達成目標成份外之成份 混入率為1 Ο W下。 以上述說明明白顯示,在寊豳例2中係藉由在攪拌反應 槽a'中設置内筒5而具有實腌例1中增稠器b之機能。舉一 例而言· Μ攪拌反應槽之處理液量(L ) 5 0 t / h r、滯留時間 (Θ) 2 . 5hr、液之上昇速度(U i ) 1 . 5m/hr之條件則容量(Lv) 為1 2 5 m 3 。Μ該條件對於實施例1之(a )槽直妗5 . 6 m,槽高 (實效液高度5m),增稠器之直徑6.5m,深度2.5m,在實施 例2之(a ’)中則以槽高同樣而直徑8 . 6 m即可完成,而可Μ $掉6 . 5 111必之增稠器之外,由於增稠器下部之傾度、抽水 機Ρ 3等也使二水石膏結晶之破碎變少|所以可以稱得上比 實施例1之構成更為較佳。 [發明之效果] 藉由適用本發明之複分解裝置使用鎂系脫硫_之濕式排 氣脫硫法,可Μ提高脫硫劑之利用率,同時可Μ更有效回 收結晶大之二水石齎。 [圖式之簡單說明] 圖1為表示本發明之複分解裝置構成之模式圖。 圖2為表示本發明之複分解裝置構成之另外例模式圖。 圖3為說明適用先前之複分解裝置之脫硫方法製程模式 圖。 [元件編號之說明] 本紙悵尺度逋用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公鳞) -10- (請先閱讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) n - -β 線 A7 301615 B7 五、發明説明(10 ) 1 脫硫塔 4 5 8 ο 11 b 槽 料 原 槽鈣 槽解化 化分氧 氧複氫 槽 給 補 機劑 離硫槽 分脫解器 筒降糸 分稠 内沈鎂複增 槽 整 調 1^11 nn·——^— a^—^— tn 1^1 M ^nn I (請先閱讀背面之注意事項#填寫本頁) -St 線 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 本紙張尺度過;fH,國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公释) 3 11