JPH0256128B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0256128B2 JPH0256128B2 JP58098102A JP9810283A JPH0256128B2 JP H0256128 B2 JPH0256128 B2 JP H0256128B2 JP 58098102 A JP58098102 A JP 58098102A JP 9810283 A JP9810283 A JP 9810283A JP H0256128 B2 JPH0256128 B2 JP H0256128B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hcl
- exhaust gas
- absorption tower
- amount
- slurry
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Treating Waste Gases (AREA)
Description
本発明は石炭焚き排ガスや重質油燃焼排ガスの
如きSO2とHClとを含む排ガスの湿式処理方法に
関するものである。 石灰石や消石灰を吸収剤として排ガス中のSO2
を除去し副生品として石膏を回収する湿式石灰・
石膏法排煙脱硫装置はすでに重油焚きボイラ排ガ
スの処理に広く実用化されており更に最近は我国
でも石炭を使用するボイラが増加し重質油を使用
する例もあることは周知の通りである。ところ
が、重油焚き排ガスに比較して、石炭や重質油を
燃焼した排ガスにはダクト，SO2，HCx，HFな
どが多く含まれる場合があり、特にSO2とHClを
多く含む排ガスに対してCaCO3またはCa（OH）2
を吸収剤として処理する場合、SO2がCaCO3また
はCa（OH）2と反応して亜硫酸カルシウムを生成
すると同時にHClがCaCO3やCa（OH）2と反応し
て溶解度の高いCaCl2を生成する。 CaCl2が溶存するとCa2+イオンが増大する為、
吸収スラリー中に於ける亜硫酸カルシウムと硫酸
カルシウム（亜硫酸カルシウムが排ガス中のO2
で酸化されて生成する）と炭酸カルシウムと水酸
化カルシウムの溶解量が減少する。即ち共通イオ
ンであるCa2+の増加に伴つてSO2- 3とSO2- 4CO2- 3と
OH-のアニオンが減少し、これは吸収スラリー
のSO2分圧の増大や吸収剤の溶解濃度の減少をも
たらし脱硫率の低下をまねくと共に硫酸カルシウ
ムの溶解度減少に起用して石膏スケールが付着し
易くなる不具合をもたらすのである。 排ガス中のHClは吸収剤であるCaCO3または
Ca（OH）2によつてCaCl2として捕集され、一方
SO2は吸収と酸化処理され副生石膏結晶として
別され系外に取り出されるが、溶解度の大きな
CaCl2は石膏結晶分離液中に同伴され、液の
殆んどが吸収剤調整用液として循環使用されるた
め、結果的にCaCl2は吸収塔循環スラリー中に蓄
積されることになり前述の不具合を一層助長す
る。 本発明者らはこのようなCaCl2の悪影響を防止
する方法について研究した結果、排ガス中のHCl
をNaClとして固定することによつて上記の不具
合を防止し得ることを確認しその知見に基いて本
発明を成し得たもので、本発明はSO2とHClとを
含む排ガスを処理するに当り排ガス中のHCl量を
検知してHCl量に相当する量のNa2SO4，
Na2SO3，NaOH，Na2CO3，NaHCO3，
NaHSO2などのCaCl2と反応してNaClを生成し
得るナトリウム塩と、SO2吸収剤としてCaCO3ま
たはCa（OH）2とを排ガス処理塔に供給すること
を特徴とするSO2とHClと含む排ガスの処理法に
関するものである。 本発明は上述したような技術的構成を採るもの
であるが、これによつて循環スラリー中の塩化物
は全てNaClとして存在することになり、脱硫性
能の悪化や石膏スケールの成長助成の欠点を後述
する理由によつて防止できる。本発明を実施する
際には、排ガス中のHClの量とSO2の量を検知し
て、吸収塔循環スラリー中のナトリウムイオンの
モル濃度〔Na+〕が塩素イオン濃度〔Cl-〕と次
の(1)式 〔Na+〕≧〔Cl-〕 (1) の相関を保つようにナトリウム塩を加えることに
よつてCaCl2が次の(2)式によつて CaCl2＋Na2X→2NaCl＋CaX (2) ｛ここにおいてＸはアニオンを表わす。｝全て
NaClとなるようにすれば良い。 湿式排ガス処理法としてSO2を吸収するに当り
カルシウム化合物とナトリウム化合物を併用する
方法は特許第894725号が特許第903276号各明細書
を初め特開昭53−129167号，特開昭55−124530
号，特開昭56−65615号及び特開昭51−97597号各
公報に於いて公知であるが、本発明の重要な構成
であるHCl量に相当する量のナトリウム塩を供給
しSO2はCaCO3またはCa（OH）2で吸収する方法
については全く知られていない。 また特開昭53−17565号公報にはSO2とHClと
を含む排ガスを処理するに際し、HCl量に相当す
る量のマグネシウム化合物を供給する方法が示さ
れているが、この方法はマグネシウム化合物が
HClと反応してMgCl2として安定に溶存し得ない
欠点があることが、その後の研究によつて確認さ
れた。即ちSO2吸収剤として使用するCa（OH）2
やCaCO3が過剰に残留すると吸収塔循環スラリ
ーのPHが高くなり、MgCl2が分解してMg（OH）2
の沈殿を生成すると共に可溶性のCaCl2が再生さ
れてしまう欠点がある。しかも吸収剤塔循環スラ
リー中に溶存する微量の種々カチオンの共存下で
はスラリーのPHが８近傍になるとMg2+イオンの
一部が沈殿し始める為、Ca（OH）2やCaCO3の残
留量が左程多くないスラリーでもMgCl2は分解す
る欠点がある。 本発明方法では安定なNaClとして溶存してい
る為、かかる欠点が解消できる。 次に示す本発明方法の実施例及び比較例のデー
タは図に示すパイロツトプラントによつて得られ
たものである。まず図の説明をする。 石炭焚き排ガス１が導かれる煙道２にSO2濃度
及びHCl濃度検知装置３を設けSO2及びHClの吸
収塔４への流入量を知りHCl流入量に見合つてラ
イン５よりナトリウム化合物を吸収塔４へ加える
と共にSO2流入量に見合つてCaCO3またはCa
（OH）2の吸収剤をライン６より吸収塔４に加え
る。吸収塔タンク７のスラリーは吸収塔循環ポン
プ８によつて吸収塔を循環するが、スラリー濃度
を調整する為にライン９より補給水を加える場合
がある。 SO2及びHClを吸収すべく加えたカルシウム化
合物とナトリウム化合物が吸収塔タンク７で反応
して亜硫酸カルシウム結晶と硫酸カルシウム結晶
になり、溶存成分としてNaClが生成するので物
質収支に見合つて吸収塔タンク７からポンプ１０
を介して分離器１１へスラリーを抜き取る。分離
器１１でカルシウム化合物結晶をライン１２から
取り出すと共に液をライン１３を経て、吸収剤
タンク１４へ送り、ここでSO2吸収剤である
CaCO3またはCa（OH）2をライン１５から供給し
て吸収剤スラリーを調合し、ポンプ１６からライ
ン６を介して吸収塔４へ送る。 一方、浄化ガス１７は吸収塔４から排出され、
デミスター（図示せず）やガス加熱器（図示せ
ず）を通つて大気へ放出される。 比較例 本例はまず、ライン５を閉鎖しナトリウム化合
物を供給しない従来方法の場合を示すもので、そ
のテスト条件を表―１に示す。
如きSO2とHClとを含む排ガスの湿式処理方法に
関するものである。 石灰石や消石灰を吸収剤として排ガス中のSO2
を除去し副生品として石膏を回収する湿式石灰・
石膏法排煙脱硫装置はすでに重油焚きボイラ排ガ
スの処理に広く実用化されており更に最近は我国
でも石炭を使用するボイラが増加し重質油を使用
する例もあることは周知の通りである。ところ
が、重油焚き排ガスに比較して、石炭や重質油を
燃焼した排ガスにはダクト，SO2，HCx，HFな
どが多く含まれる場合があり、特にSO2とHClを
多く含む排ガスに対してCaCO3またはCa（OH）2
を吸収剤として処理する場合、SO2がCaCO3また
はCa（OH）2と反応して亜硫酸カルシウムを生成
すると同時にHClがCaCO3やCa（OH）2と反応し
て溶解度の高いCaCl2を生成する。 CaCl2が溶存するとCa2+イオンが増大する為、
吸収スラリー中に於ける亜硫酸カルシウムと硫酸
カルシウム（亜硫酸カルシウムが排ガス中のO2
で酸化されて生成する）と炭酸カルシウムと水酸
化カルシウムの溶解量が減少する。即ち共通イオ
ンであるCa2+の増加に伴つてSO2- 3とSO2- 4CO2- 3と
OH-のアニオンが減少し、これは吸収スラリー
のSO2分圧の増大や吸収剤の溶解濃度の減少をも
たらし脱硫率の低下をまねくと共に硫酸カルシウ
ムの溶解度減少に起用して石膏スケールが付着し
易くなる不具合をもたらすのである。 排ガス中のHClは吸収剤であるCaCO3または
Ca（OH）2によつてCaCl2として捕集され、一方
SO2は吸収と酸化処理され副生石膏結晶として
別され系外に取り出されるが、溶解度の大きな
CaCl2は石膏結晶分離液中に同伴され、液の
殆んどが吸収剤調整用液として循環使用されるた
め、結果的にCaCl2は吸収塔循環スラリー中に蓄
積されることになり前述の不具合を一層助長す
る。 本発明者らはこのようなCaCl2の悪影響を防止
する方法について研究した結果、排ガス中のHCl
をNaClとして固定することによつて上記の不具
合を防止し得ることを確認しその知見に基いて本
発明を成し得たもので、本発明はSO2とHClとを
含む排ガスを処理するに当り排ガス中のHCl量を
検知してHCl量に相当する量のNa2SO4，
Na2SO3，NaOH，Na2CO3，NaHCO3，
NaHSO2などのCaCl2と反応してNaClを生成し
得るナトリウム塩と、SO2吸収剤としてCaCO3ま
たはCa（OH）2とを排ガス処理塔に供給すること
を特徴とするSO2とHClと含む排ガスの処理法に
関するものである。 本発明は上述したような技術的構成を採るもの
であるが、これによつて循環スラリー中の塩化物
は全てNaClとして存在することになり、脱硫性
能の悪化や石膏スケールの成長助成の欠点を後述
する理由によつて防止できる。本発明を実施する
際には、排ガス中のHClの量とSO2の量を検知し
て、吸収塔循環スラリー中のナトリウムイオンの
モル濃度〔Na+〕が塩素イオン濃度〔Cl-〕と次
の(1)式 〔Na+〕≧〔Cl-〕 (1) の相関を保つようにナトリウム塩を加えることに
よつてCaCl2が次の(2)式によつて CaCl2＋Na2X→2NaCl＋CaX (2) ｛ここにおいてＸはアニオンを表わす。｝全て
NaClとなるようにすれば良い。 湿式排ガス処理法としてSO2を吸収するに当り
カルシウム化合物とナトリウム化合物を併用する
方法は特許第894725号が特許第903276号各明細書
を初め特開昭53−129167号，特開昭55−124530
号，特開昭56−65615号及び特開昭51−97597号各
公報に於いて公知であるが、本発明の重要な構成
であるHCl量に相当する量のナトリウム塩を供給
しSO2はCaCO3またはCa（OH）2で吸収する方法
については全く知られていない。 また特開昭53−17565号公報にはSO2とHClと
を含む排ガスを処理するに際し、HCl量に相当す
る量のマグネシウム化合物を供給する方法が示さ
れているが、この方法はマグネシウム化合物が
HClと反応してMgCl2として安定に溶存し得ない
欠点があることが、その後の研究によつて確認さ
れた。即ちSO2吸収剤として使用するCa（OH）2
やCaCO3が過剰に残留すると吸収塔循環スラリ
ーのPHが高くなり、MgCl2が分解してMg（OH）2
の沈殿を生成すると共に可溶性のCaCl2が再生さ
れてしまう欠点がある。しかも吸収剤塔循環スラ
リー中に溶存する微量の種々カチオンの共存下で
はスラリーのPHが８近傍になるとMg2+イオンの
一部が沈殿し始める為、Ca（OH）2やCaCO3の残
留量が左程多くないスラリーでもMgCl2は分解す
る欠点がある。 本発明方法では安定なNaClとして溶存してい
る為、かかる欠点が解消できる。 次に示す本発明方法の実施例及び比較例のデー
タは図に示すパイロツトプラントによつて得られ
たものである。まず図の説明をする。 石炭焚き排ガス１が導かれる煙道２にSO2濃度
及びHCl濃度検知装置３を設けSO2及びHClの吸
収塔４への流入量を知りHCl流入量に見合つてラ
イン５よりナトリウム化合物を吸収塔４へ加える
と共にSO2流入量に見合つてCaCO3またはCa
（OH）2の吸収剤をライン６より吸収塔４に加え
る。吸収塔タンク７のスラリーは吸収塔循環ポン
プ８によつて吸収塔を循環するが、スラリー濃度
を調整する為にライン９より補給水を加える場合
がある。 SO2及びHClを吸収すべく加えたカルシウム化
合物とナトリウム化合物が吸収塔タンク７で反応
して亜硫酸カルシウム結晶と硫酸カルシウム結晶
になり、溶存成分としてNaClが生成するので物
質収支に見合つて吸収塔タンク７からポンプ１０
を介して分離器１１へスラリーを抜き取る。分離
器１１でカルシウム化合物結晶をライン１２から
取り出すと共に液をライン１３を経て、吸収剤
タンク１４へ送り、ここでSO2吸収剤である
CaCO3またはCa（OH）2をライン１５から供給し
て吸収剤スラリーを調合し、ポンプ１６からライ
ン６を介して吸収塔４へ送る。 一方、浄化ガス１７は吸収塔４から排出され、
デミスター（図示せず）やガス加熱器（図示せ
ず）を通つて大気へ放出される。 比較例 本例はまず、ライン５を閉鎖しナトリウム化合
物を供給しない従来方法の場合を示すもので、そ
のテスト条件を表―１に示す。
【表】
定常状態の吸収塔タンク内のスラリー組成と、
吸収塔出口排ガスの組成をそれぞれ表―２，表―
３に示す。
吸収塔出口排ガスの組成をそれぞれ表―２，表―
３に示す。
【表】
【表】
本テストの280時間運転後吸収塔充填物に石膏
スケールが付着し局部的に閉塞していた。 実施例 １ 本発明方法によつて、ライン５を開放し、ナト
リウム化合物としてNaOHを吸収塔へ流入する
HCl量に見合つて供給し吸収塔タンク内の溶存
Na+イオンとCl-イオンが前述の(1)を満たすよう
に調整した。 NaOHを供給すること以外のテスト条件は表
―１と同じである。定常状態に於ける吸収塔タン
クスラリー組成と吸収塔出口ガスの組成をそれぞ
れ表―４，表―５に示す。
スケールが付着し局部的に閉塞していた。 実施例 １ 本発明方法によつて、ライン５を開放し、ナト
リウム化合物としてNaOHを吸収塔へ流入する
HCl量に見合つて供給し吸収塔タンク内の溶存
Na+イオンとCl-イオンが前述の(1)を満たすよう
に調整した。 NaOHを供給すること以外のテスト条件は表
―１と同じである。定常状態に於ける吸収塔タン
クスラリー組成と吸収塔出口ガスの組成をそれぞ
れ表―４，表―５に示す。
【表】
【表】
CaCl2が溶存する比較例と比べると脱硫性能は
向上し吸収剤のCaCO3の反応率も高くなり、残
留CaCO3濃度が少なくなる好結果をもたらした。 また、本テストを300時間連続運転した時点で
も、石膏スケールは全く成長しておらず、比較例
と顕著な差が認められた。 実施例 ２ NaOHの代りにNa2CO3を加える以外は実施例
１と同様な条件下でテストを行なつた。その結
果、吸収塔タンク内のスラリー中に溶存するNa+
とCl-の各イオンはNaClとしての当量関係を満た
し、その濃度は実施例１と同様であり、CaCl2と
して溶存していた比較例の時のような不具合は解
消できた。 実施例 ３ NaOHの代りにNa2SO2，Na2SO4，NaHCO3，
NaHSO3とそれぞれ使用する以外は実施例１と
同様条件でテストを行つた結果、CaCl2が溶存し
ていた比較例の時のような不具合が解消し吸収塔
タンクスラリー中に溶存するCl-イオンとNa+イ
オンの各濃度が〔Na+〕≧〔Cl-〕を満たしており
実施例１と同様の結果が得られた。
向上し吸収剤のCaCO3の反応率も高くなり、残
留CaCO3濃度が少なくなる好結果をもたらした。 また、本テストを300時間連続運転した時点で
も、石膏スケールは全く成長しておらず、比較例
と顕著な差が認められた。 実施例 ２ NaOHの代りにNa2CO3を加える以外は実施例
１と同様な条件下でテストを行なつた。その結
果、吸収塔タンク内のスラリー中に溶存するNa+
とCl-の各イオンはNaClとしての当量関係を満た
し、その濃度は実施例１と同様であり、CaCl2と
して溶存していた比較例の時のような不具合は解
消できた。 実施例 ３ NaOHの代りにNa2SO2，Na2SO4，NaHCO3，
NaHSO3とそれぞれ使用する以外は実施例１と
同様条件でテストを行つた結果、CaCl2が溶存し
ていた比較例の時のような不具合が解消し吸収塔
タンクスラリー中に溶存するCl-イオンとNa+イ
オンの各濃度が〔Na+〕≧〔Cl-〕を満たしており
実施例１と同様の結果が得られた。
添付図面は本発明の実施例及び比較例のテスト
を行つた時のフローを示す図である。 １……石炭燃焼排ガス、２……煙道、３……
SO2濃度及びHCl濃度検知装置、４……吸収塔、
５……ナトリウム化合物供給ライン、６……カル
シウム化合物供給ライン、７……吸収塔タンク、
８……吸収塔循環ポンプ、９……補給水ライン、
１０……ポンプ、１１……分離器、１２……ライ
ン、１３……液ライン、１４……吸収剤タン
ク、１５……CaCO3またはCa（OH）2供給ライン、
１６……ポンプ、１７……浄化ガス。
を行つた時のフローを示す図である。 １……石炭燃焼排ガス、２……煙道、３……
SO2濃度及びHCl濃度検知装置、４……吸収塔、
５……ナトリウム化合物供給ライン、６……カル
シウム化合物供給ライン、７……吸収塔タンク、
８……吸収塔循環ポンプ、９……補給水ライン、
１０……ポンプ、１１……分離器、１２……ライ
ン、１３……液ライン、１４……吸収剤タン
ク、１５……CaCO3またはCa（OH）2供給ライン、
１６……ポンプ、１７……浄化ガス。
Claims (1)
- １ SO2とHClとを含む燃焼排ガスを処理するに
当り、排ガス中のHCl量を検知して、HClが排ガ
ス処理塔でNaClとして存在するに足る量だけの
HCl量に相当する量のナトリウム塩とSO2吸収剤
としてCaCO3またはCa（OH）2を排ガス処理塔に
供給することを特徴とする排ガスの処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58098102A JPS6084133A (ja) | 1983-06-03 | 1983-06-03 | 排ガスの処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58098102A JPS6084133A (ja) | 1983-06-03 | 1983-06-03 | 排ガスの処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6084133A JPS6084133A (ja) | 1985-05-13 |
| JPH0256128B2 true JPH0256128B2 (ja) | 1990-11-29 |
Family
ID=14210964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58098102A Granted JPS6084133A (ja) | 1983-06-03 | 1983-06-03 | 排ガスの処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6084133A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018171583A (ja) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 無排水化排ガス処理システム及び無排水化排ガス処理方法 |
-
1983
- 1983-06-03 JP JP58098102A patent/JPS6084133A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6084133A (ja) | 1985-05-13 |
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