JPH0225470Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 本考案は、排煙中の亜硫酸ガスをカルシウム系
化合物吸収液により吸収除去して亜硫酸カルシウ
ムを生成し、更に酸化して石膏に生成する排煙脱
硫装置に関し、特に吸収塔で吸収及び酸化を行な
う装置に係る。

〔考案の背景〕

排煙脱硫は、ボイラ等の排煙中の亜硫酸ガスを
石灰石、石膏、亜硫酸カルシウム等のカルシウム
系化合物を含有するスラリ状吸収液で吸収する方
法で広く行なわれている。吸収された亜硫酸ガス
は亜硫酸カルシウムに生成され、この亜硫酸カル
シウムは常時抜き出されるが、亜硫酸カルシウム
のままでは利用価値が低く、廃棄するにしても
COD、BODの増加による環境汚染の問題がある。
従つて亜硫酸カルシウムを酸化して石膏にする必
要がある。

従来、排煙脱硫装置において吸収塔で生成した
亜硫酸カルシウムは吸収塔からスラリとして抜き
出され、吸収塔とは別置の酸化塔へ送られ、ここ
で空気と接触され酸化して石膏に転換されてい
た。その場合、吸収塔内のスラリは亜硫酸ガスの
吸収性を高めるためにPH5.8〜6.0程度に保たれ
る。一方、酸化塔で亜硫酸カルシウムを酸化する
ためにスラリはPH4.5〜5.0程度に保たれる必要が
あり、PH調整の為に酸化塔へ転換を添加すること
が行なわれ、しかも装置が大規模になり、また運
転コストが重むという問題がある。

これに対して酸化塔を吸収塔と別置しないで、
亜硫酸ガスの吸収と亜硫酸カルシウムの酸化を同
一の場所で達成しようとする試みが行なわれ、例
えば特開昭58−104620号に開示されている。この
方法は、排ガスと接触した吸収剤スラリの液溜め
タンクに空気を加圧溶解させて含有空気量を高め
た液を導入し、亜硫酸ガスの吸収と脱硫処理後の
吸収液の酸化をタンクで行なう方法である。しか
し、この方法はスラリ吸収液のPHに何ら配慮して
いない。従つてスラリ吸収液のPHを亜硫酸ガスの
吸収に適したPHに合せれば、亜硫酸カルシウムの
酸化性が低下し、また亜硫酸カルシウムの酸化に
適したPHに合せれば、亜硫酸ガスの吸収性が低下
する欠点がある。従つて亜硫酸ガスの吸収と亜硫
酸カルシウムの酸化を同一場所で効率よく行なう
脱硫装置が望まれていた。

〔考案の目的〕

本考案の目的は、上記の従来技術の欠点を除
き、吸収塔でカルシウム系化合物を含有する吸収
液で亜硫酸ガスを吸収させ、その直後の吸収液の
PHが低いことを利用して低PH吸収液中の亜硫酸カ
ルシウムを吸収塔内で酸化した石膏を生成させる
ように、同一吸収塔内で亜硫酸ガスの吸収、亜硫
酸カルシウムの酸化を行なう排煙脱硫装置を提供
することにある。

〔考案の概要〕

本考案の排煙脱硫装置は、排ガス中の亜硫酸ガ
スをカルシウム系化合物を含むスラリ状吸収液に
よつて吸収、酸化して石膏として回収する排煙脱
硫装置において、吸収塔の下部に吸収液循環槽が
設けられ、前記吸収液循環槽内の上半部に仕切板
が吸収液の液面から垂直に間隔をおいて垂下さ
れ、前記仕切板によつて吸収液が充液する幾つか
の区画が形成され、前記仕切板の下に散気管が設
けられ、これによつて前記区画の１区画以上に空
気が散気するように空気孔が前記散気管に開けら
れている装置である。尚、前記区画の１つおきに
空気が散気するように前記空気孔が前記散気管を
開けられると、吸収液が仕切板の区画間で安定な
循環流となり好ましい。

本考案の要点は、吸収液循環槽内に仕切板を設
けて吸収液が充液する幾つかの区画を形成し、そ
の中の１区画以上に空気を散気し、その後に散気
充液区画と散気しない充液区画との間に見掛比重
差に基づいてこれらの区画間に吸収液の循環流が
発生することにより、仕切板設置部が亜硫酸カル
シウムの酸化に適するPH4.5〜5.0程度、また仕切
板設置部より下部が亜硫酸ガスの吸収に適するPH
5.8〜6.0程度になり、しかも異なるPHの領域が安
定に分れて成立するので、１つの吸収液循環槽で
亜硫酸ガスの吸収及び亜硫酸カルシウムの酸化が
効率よく進むことができる。

〔考案の実施例〕

本考案の排煙脱硫装置の１例を第１図に示し、
以下その説明をする。排煙脱硫装置は吸収塔本体
１、吸収液循環槽２、吸収液を吸収塔に散布する
スプレイノズル３等から構成されている。吸収液
循環槽２内の上半部に仕切板１１が吸収液２１の
液面２３から垂直に間隔をおいて垂下される。
尚、仕切板の長さは液深の1/2以下が好ましく、
これは後述する如く仕切板設置部の循環流速及び
仕切板設置部の下部の下降流速を適当にする為で
ある。仕切板設置部で吸収液は仕切板１１によつ
て区画ａ，ｂ，ｃ…に仕切られ、その仕切板設置
部の下に散気管１３が設けられ、空気が区画ａ，
ｂ，ｃ…の幾つかに散気するように散気管１３に
空気孔２４が設けられている。

次に本装置による脱硫方法を述べる。排ガスＡ
は吸収塔ガス入口４から吸収塔本塔１に導入さ
れ、吸収部のスプレイノズル３に進み、吸収液の
散布液２２と接触し排ガス中の亜硫酸ガスは吸収
液によつて吸収除去され、その後でガス出口５か
ら清浄な脱硫ガスＢとなつて排出される。吸収液
は石灰石、石膏、亜硫酸カルシウム等のカルシウ
ム系化合物を含有するスラリ状であり、吸収液循
環槽２から循環液ポンプ６、吸収液供給管７を経
てスプレイノズル３に供給され、散布液２２とし
て散布される。

本考案は吸収液循環槽２内の吸収液を亜硫酸ガ
ス吸収に適するPH領域と亜硫酸カルシウム酸化に
適するPH領域に分けることに特徴がある。排ガス
と接触した散布液２２は亜硫酸ガスを吸収した為
に吸収液循環槽２に入る際にはPH4.5〜5.0、通常
4.5〜5.0程度になり、この吸収液は吸収液循環槽
２に落下する。吸収液循環槽２内には仕切板１１
によつて吸収液の上部はいくつかの区画ａ，ｂ，
ｃ…に分けられ、更に空気がコンプレツサ１２か
ら散気管１３の空気孔２４より吸収液の区画ａ，
ｂ，ｃ…の幾つかに送り込まれる。この場合、空
気は仕切板１１で区切られた区画の１つおき、例
えば第１図に示すように区画ａ，ｃ，ｅに送り込
まれ、該区画ａ，ｃ，ｅは気液２相部１４、及び
区画ｂ，ｄは液単相部１５になる。その結果、気
液２相部１４の気液混合体は液単相部１５の液よ
りも見掛比重が小さい為、液単相部１５から気液
混相部１４へ向つて吸収液が仕切板１１の下端付
近より流入し、気液混相部１４内を上昇する。上
昇した気液混相流は液面２３付近で消泡し、液は
仕切板１１の上端付近より液単相部１５へ流入し
下降する。このように気液２相部１４と液単相部
１５の間に循環流１６を生じる。循環流の上昇及
び下降速度は例えば0.1〜1.0m／ｓにされる。こ
のように空気を仕切板１１の幾つかの区画に散気
することにより、吸収液の循環流の発生と亜硫酸
カルシウムの酸化がなされる。また、仕切板設置
部より下部において、吸収液が亜硫酸ガスを吸収
又は溶解した後、吸収液中に含まれる未反応石灰
石との反応を完結させる為に滞留時間が５分以上
になるようにされ、その為に吸収液は例えば平均
下降流速約0.04m／ｓ以下好ましくは約0.03m／
ｓになるようにされる。この結果、吸収液循環槽
２内には気液混合相が循環する領域、及び吸収
液が下降する領域に分れる。

領域、領域における酸化、吸収の作用を述
べる。領域の吸収液は亜硫酸ガスを吸収した散
布液２２と殆ど同一のPH4.5〜5.0程度に保持さ
れ、この領域で吸収液中の亜硫酸カルシウムは散
気される空気によつて酸化されて石膏に生成され
る際、吸収液のPHが低く保たれているので酸化速
度が速い。この領域の吸収液は石膏濃度が大きい
ので、領域の液面２３付近に吸収液抜出管１８
が設けられ、吸収液抜出槽１９へ亜硫酸ガスの吸
収量に応じた量だけ吸収液を抜き出し、石膏を回
収する。領域では吸収液中の亜硫酸ガスと石灰
石とを完全に反応させ亜硫酸カルシウムを生成さ
せる。この際、反応を促進する為にPH5.8〜6.0程
度に保持し、固形物の堆積を防止する為撹拌機１
７により撹拌し、また石灰石スラリ槽８から新し
い石灰石スラリ吸収液をスラリポンプ９、供給管
１０を経て供給し、その供給量は亜硫酸ガス吸収
量より若干過剰の石灰石を供給する。また、上述
のように吸収液を吸収液供給管７を経てスプレイ
ノズル３に供給し循環使用する。

本考案の装置は領域、領域でPHの値を制御
するもので、領域と領域のPHの値の分離性能
の１例を第２図に示す。この例は仕切板１１を液
面２３から液深の２３％に至る範囲の間に設置し
た場合である。領域をPH5.7に保持し、吸収液
のスプレイノズル２２への供給量を変えて吸収液
循環槽２内の吸収液平均降下速度を変化させたと
きの領域のPHの値を示したものである。領域
のPHは循環槽内の吸収液平均降下流速を大きくす
ると大きくなつて領域のPH値に近ずくが、平均
降下速度を下げることによつて領域のPH値から
の差を大きくすることができる。但し降下速度を
下げることは吸収液循環槽２の断面積が大きくな
り、降下速度を装置に合せて適正に選ぶ。実施例
では平均降下速度は約0.03m／ｓであり、そのと
きの領域の吸収液のPHの値は5.0を示した。こ
のように領域において亜硫酸カルシウムを含ん
だ吸収液をPH5.0に保つて空気を散気すると亜硫
酸カルシウムは容易に酸化されて石膏になり、そ
の後領域で吸収液はPH5.7に回復されるので石
灰石による亜硫酸ガスの吸収は容易に行なわれる
ことができた。

〔考案の効果〕

本考案の排煙脱硫装置は、吸収液循環槽内の仕
切板設置部の領域で空気が幾つかの区画の中の
１区画以上に散気されることにより吸収液は循環
流となり、低PH4.5〜5.0に保たれて亜硫酸カルシ
ウムの空気による酸化に適し、また仕切板設置部
の下部の領域で吸収液は緩やかに下降し高PH
5.8〜6.0に保たれて、亜硫酸ガスの吸収に適し、
また吸収塔の構造を大きく変えることなく吸収塔
に酸化部に組み込んだ装置であつて、脱硫性能に
優れ、且つ設備費が低減される。一方、従来装置
では、酸化塔を別置したものは大規模装置で、PH
調整用に硫酸を添加しなければならず、設備費と
運転費が重なり、また吸収と酸化を同一場所で行
なう装置は吸収液のPHを亜硫酸ガスの吸収に合せ
るので亜硫酸カルシウムの酸化に不適となり、脱
硫装置の性能は劣り、上記の如く本考案装置は誠
に優れるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の排煙脱硫装置の概略図、第２
図は吸収液循環槽内の吸収液平均流下速度と領域
、領域のPHとの関係を示す。 １……吸収塔本体、２……吸収液循環槽、３…
…スプレイノズル、８……石灰石スラリ槽、Ａ…
…排ガス、Ｂ……脱硫ガス、１１……仕切板、１
３……散気管、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ……区画、１
４……気液２相部、１５……液単相部、１９……
吸収液抜出槽、２１……吸収液、２２……散布
液、２３……液面、２４……空気孔。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 排ガス中の亜硫酸ガスをカルシウム系化合物
   を含むスラリ状吸収液によつて吸収、酸化して
   石膏として回収する排煙脱硫装置において、吸
   収塔の下部に吸収液循環槽が設けられ、前記吸
   収液循環槽内の上半部に仕切板が吸収液の液面
   から垂直に間隔をおいて垂下され、前記仕切板
   によつて吸収液が充液する幾つかの区画が形成
   され、前記仕切板の下に散気管が設けられ、こ
   れによつて前記区画の１区画以上に空気が散気
   するように空気孔が前記散気管に開けられてい
   ることを特徴とする排煙脱硫装置。 (2) 前記区画の１つおきに空気が散気するように
   前記空気孔が前記散気管に開けられいることを
   特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項に記
   載の排煙脱硫装置。