JPH04346816A - 排ガスの処理方法 - Google Patents
排ガスの処理方法Info
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- JPH04346816A JPH04346816A JP3116185A JP11618591A JPH04346816A JP H04346816 A JPH04346816 A JP H04346816A JP 3116185 A JP3116185 A JP 3116185A JP 11618591 A JP11618591 A JP 11618591A JP H04346816 A JPH04346816 A JP H04346816A
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- exhaust gas
- sulfur oxides
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はボイラなどの排ガスから
硫黄酸化物と二酸化炭素を同時に除去する排ガスの処理
方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】本発明は近年急激にクローズアップして
きた二酸化炭素の大量排出による地球温暖化問題と硫黄
酸化物による酸性雨問題を考慮し、排ガスから二酸化炭
素と硫黄酸化物を同時に除去する方法の開発に関心がも
たれている。 【０００３】二酸化炭素は従来無害であるとされ、それ
ゆえ排ガスからあえて除去するという技術は少なく、ま
してや硫黄酸化物と同時に除去する技術については産業
上利用できる段階には至っていないのが現状である。 【０００４】従って、ここでは従来技術として二酸化炭
素と硫黄酸化物を別々に処理する技術について簡単に述
べる。排ガスから二酸化炭素を除去する技術としては現
在アミンなどの有機物吸収剤を利用した湿式の化学吸収
方法や吸着剤を利用した乾式の吸着方法などがある。一
方、排ガスから硫黄酸化物を除去する技術としては炭酸
カルシウムを吸収剤とする湿式の石灰石膏法が主流とな
っている。 【０００５】なお、アミンなどの有機物吸収剤を利用し
た湿式の化学吸収方法でも原理的には二酸化炭素と硫黄
酸化物の同時処理が可能であると考えられるが、この場
合には次の問題点を有する。■ 有機物吸収剤は一般
に硫黄酸化物の共存により分解し、吸収剤の損失が大き
い。■ 一般に湿式の吸収方法は多くの排水をもたら
すが、有機物吸収剤を使用すると吸収剤もしくは吸収剤
の分解生成物に起因するＣＯＤ（化学的酸素要求量）成
分が排水中に含まれ、排水の性状を悪化させる。 【０００６】さらに、炭酸カリウムでもアミンなどの有
機物吸収剤と同様に原理的には二酸化炭素と硫黄酸化物
の同時吸収は可能であるが、吸収された硫黄酸化物が吸
収剤であるカリウムとカリウム塩を生成し、吸収剤とし
ての能力を低下させ、カリウムの損失を大きくするとい
う問題を有する。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】本発明は上記技術水準
に鑑み、従来技術及び従来技術より考えられる方法の不
具合を解消しうる排ガス中の二酸化炭素と硫黄酸化物の
同時除去を可能とした方法を提供しようとするものであ
る。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記のような状況におい
て、本発明者らは硫黄酸化物が共存しても安定であり、
かつ排水中にもＣＯＤ成分をもたらさない二酸化炭素吸
収剤である炭酸カリウムに着目し、さらにカリウムの損
失を抑制するため、硫黄酸化物のカリウム塩を分離し、
カルシウムイオンで固定化する方法を見いだし、その結
果、本発明は以下の手段によって問題点を解決した。 【０００９】すなわち、本発明は、硫黄酸化物と二酸化
炭素を含む排ガスを炭酸カリウムを含有する吸収液で処
理する方法において、 （１）排ガスより硫黄酸化物と二酸化炭素を除去する吸
収工程 （２）吸収工程より抜き出した吸収液を加熱して二酸化
炭素を放散する放散工程 （３）放散工程より抜き出した吸収液から固体化した硫
酸カリウムを分離する第１分離工程 （４）第１分離工程で得られた硫酸カリウムを水酸化カ
ルシウムおよび／または炭酸カルシウムと反応させ、生
成した硫酸カルシウムを分離する第２分離工程（５）第
２分離工程で得られる母液を吸収工程で再利用する工程
よりなることを特徴とする排ガスの処理方法である。 【００１０】 【作用】図１に本発明の実施態様例を示し、これにより
本発明の作用を説明する。入口ダクト１より導かれた排
ガス中の二酸化炭素と硫黄酸化物は吸収塔２で炭酸カリ
ウムを含有する吸収液３と接触し以下の反応式で吸収さ
れる。 （二酸化炭素） ＣＯ２ ＋Ｋ２ ＣＯ３ ＋Ｈ２ Ｏ → ２ＫＨ
ＣＯ３ （硫黄酸化物） ＳＯ２ ＋２Ｋ２ ＣＯ３ ＋Ｈ２ Ｏ →Ｋ２ Ｓ
Ｏ３ ＋２ＫＨＣＯ３ Ｋ２ ＳＯ３ ＋ １／２Ｏ２ → Ｋ２ＳＯ４
【００１１】硫黄酸化物は炭酸カリウムに吸収される
と亜硫酸カリウムを生成し、さらに排ガス中の酸素と反
応して硫酸カリウムを生成する。もし、排ガス中の酸素
濃度が低いか、あるいは硫黄酸化物の濃度が高いなどの
理由により亜硫酸カリウムが十分に酸化されない場合に
は、吸収液中に系外より空気あるいは酸素などを添加し
て亜硫酸カリウムを酸化することもありうる。吸収処理
された排ガスは出口ダクト４より排出される。 【００１２】二酸化炭素と硫黄酸化物を吸収した吸収液
は放散塔５に送られ、蒸気などの加熱媒体６により加熱
される。加熱された吸収液からは以下の反応式で二酸化
炭素が放散され、放散ダクト７を介して排出される。し
かし、硫酸カリウムは分圧をもたないので放散されない
。 ２ＫＨＣＯ３ → ＣＯ２ ＋Ｋ２ ＣＯ３ ＋
Ｈ２ Ｏ【００１３】一方、この時吸収液の硫酸カウム
はその溶解度以上の濃度に保たれるように運転され、吸
収液中には硫酸カリウムの結晶が存在する。これは図２
に示すように硫酸カリウムの溶解度が炭酸カリウムある
いは重炭酸カリウムに比較して、溶解度が小さいことを
巧みに利用したものである。 【００１４】硫酸カリウムの結晶を含有した吸収液の一
部は固液分離器８に導かれ、固体の硫酸カリウムが分離
され、母液は放散塔５へ戻される。分離された硫酸カリ
ウムは反応器９で炭酸カルシウムあるいは水酸化カルシ
ウムよりもたらされるカルシウムイオンと以下のように
反応して硫酸カルシウムを生成する。 Ｋ２ ＳＯ４ ＋Ｃａ２＋ → ＣａＳＯ４ ＋２
Ｋ＋ 【００１５】硫酸カルシウムは溶解度が小さいた
め結晶化する。このスラリーを再び固液分離器１０に導
き固体の硫酸カルシウム１１を分離する。母液は放散塔
５へ戻される。なお、固液分離器８および固液分離器１
０からの母液は、この実施態様例では放散塔５へ戻して
いるが、吸収塔２へ戻しても原理的、性能的に大きな変
化はない。 【００１６】 【実施例】以下、具体的な実施例をあげ、そこに使用さ
れる装置の諸元を示す。 （ａ）吸収塔２ 内径０．１３ｍ×高さ
８．０ｍ（有効接触部６．０ｍ）（ｂ）放散塔５
内径０．１３ｍ×高さ８．０ｍ（加圧蒸気加
熱）（ｃ）固液分離器８ 遠心分離方式；処理量
２０リットル／ｈ（ｄ）固液分離器１０ 遠心分離方
式；処理量２０リットル／ｈ【００１７】以下に実施例
の運転状態の一例を示す。 ・排ガス性状１ 流量；２００ｍ３ Ｎ／ｈ（乾
燥） 組成；ＣＯ
２ ：１４．５ｖｏｌ％（乾燥）
ＳＯ２ ：８００ｐｐｍ
（乾燥）
Ｏ２ ：４．５ｖｏｌ％（乾燥）・吸収塔２
循環流量 ； ３．５ｍ３ ／ｈ
温 度
； ５５℃
圧 力 ； 大気圧
カリウム濃度；２．３ｋｇｍｏｌ／ｍ３
・放散塔５ 供給流量 ； ３．
５ｍ３ ／ｈ 温
度 ； １００℃
圧 力 ； 大気圧【００１
８】上記の装置および運転状態において、排ガスからの
二酸化炭素の除去率は３５％以上であり、かつ硫黄酸化
物の除去率は９９％以上であった。また、使用したカル
シウム成分の量は炭酸カルシウムの場合で０．７ｋｇ／
ｈ、水酸化カルシウムの場合で０．５ｋｇ／ｈであった
。さらに、副生物として回収される二酸化炭素ガスは９
ｍ３ Ｎ／ｈ、硫酸カルシウムは１．３ｋｇ／ｈであっ
た。 【００１９】 【発明の効果】以上、実施例で具体的に述べたように、
本発明は硫黄酸化物が共存しても安定であり、かつ排水
中にもＣＯＤ成分をもたらさない二酸化炭素吸収剤であ
る炭酸カリウムを使用して、さらにカリウムの損失を抑
制するため硫黄酸化物のカリウム塩を分離し、カルシウ
ムイオンで固定化する方法であり、従来産業上実用化さ
れていなかった排ガスからの二酸化炭素と硫黄酸化物の
同時除去を可能とした。
硫黄酸化物と二酸化炭素を同時に除去する排ガスの処理
方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】本発明は近年急激にクローズアップして
きた二酸化炭素の大量排出による地球温暖化問題と硫黄
酸化物による酸性雨問題を考慮し、排ガスから二酸化炭
素と硫黄酸化物を同時に除去する方法の開発に関心がも
たれている。 【０００３】二酸化炭素は従来無害であるとされ、それ
ゆえ排ガスからあえて除去するという技術は少なく、ま
してや硫黄酸化物と同時に除去する技術については産業
上利用できる段階には至っていないのが現状である。 【０００４】従って、ここでは従来技術として二酸化炭
素と硫黄酸化物を別々に処理する技術について簡単に述
べる。排ガスから二酸化炭素を除去する技術としては現
在アミンなどの有機物吸収剤を利用した湿式の化学吸収
方法や吸着剤を利用した乾式の吸着方法などがある。一
方、排ガスから硫黄酸化物を除去する技術としては炭酸
カルシウムを吸収剤とする湿式の石灰石膏法が主流とな
っている。 【０００５】なお、アミンなどの有機物吸収剤を利用し
た湿式の化学吸収方法でも原理的には二酸化炭素と硫黄
酸化物の同時処理が可能であると考えられるが、この場
合には次の問題点を有する。■ 有機物吸収剤は一般
に硫黄酸化物の共存により分解し、吸収剤の損失が大き
い。■ 一般に湿式の吸収方法は多くの排水をもたら
すが、有機物吸収剤を使用すると吸収剤もしくは吸収剤
の分解生成物に起因するＣＯＤ（化学的酸素要求量）成
分が排水中に含まれ、排水の性状を悪化させる。 【０００６】さらに、炭酸カリウムでもアミンなどの有
機物吸収剤と同様に原理的には二酸化炭素と硫黄酸化物
の同時吸収は可能であるが、吸収された硫黄酸化物が吸
収剤であるカリウムとカリウム塩を生成し、吸収剤とし
ての能力を低下させ、カリウムの損失を大きくするとい
う問題を有する。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】本発明は上記技術水準
に鑑み、従来技術及び従来技術より考えられる方法の不
具合を解消しうる排ガス中の二酸化炭素と硫黄酸化物の
同時除去を可能とした方法を提供しようとするものであ
る。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記のような状況におい
て、本発明者らは硫黄酸化物が共存しても安定であり、
かつ排水中にもＣＯＤ成分をもたらさない二酸化炭素吸
収剤である炭酸カリウムに着目し、さらにカリウムの損
失を抑制するため、硫黄酸化物のカリウム塩を分離し、
カルシウムイオンで固定化する方法を見いだし、その結
果、本発明は以下の手段によって問題点を解決した。 【０００９】すなわち、本発明は、硫黄酸化物と二酸化
炭素を含む排ガスを炭酸カリウムを含有する吸収液で処
理する方法において、 （１）排ガスより硫黄酸化物と二酸化炭素を除去する吸
収工程 （２）吸収工程より抜き出した吸収液を加熱して二酸化
炭素を放散する放散工程 （３）放散工程より抜き出した吸収液から固体化した硫
酸カリウムを分離する第１分離工程 （４）第１分離工程で得られた硫酸カリウムを水酸化カ
ルシウムおよび／または炭酸カルシウムと反応させ、生
成した硫酸カルシウムを分離する第２分離工程（５）第
２分離工程で得られる母液を吸収工程で再利用する工程
よりなることを特徴とする排ガスの処理方法である。 【００１０】 【作用】図１に本発明の実施態様例を示し、これにより
本発明の作用を説明する。入口ダクト１より導かれた排
ガス中の二酸化炭素と硫黄酸化物は吸収塔２で炭酸カリ
ウムを含有する吸収液３と接触し以下の反応式で吸収さ
れる。 （二酸化炭素） ＣＯ２ ＋Ｋ２ ＣＯ３ ＋Ｈ２ Ｏ → ２ＫＨ
ＣＯ３ （硫黄酸化物） ＳＯ２ ＋２Ｋ２ ＣＯ３ ＋Ｈ２ Ｏ →Ｋ２ Ｓ
Ｏ３ ＋２ＫＨＣＯ３ Ｋ２ ＳＯ３ ＋ １／２Ｏ２ → Ｋ２ＳＯ４
【００１１】硫黄酸化物は炭酸カリウムに吸収される
と亜硫酸カリウムを生成し、さらに排ガス中の酸素と反
応して硫酸カリウムを生成する。もし、排ガス中の酸素
濃度が低いか、あるいは硫黄酸化物の濃度が高いなどの
理由により亜硫酸カリウムが十分に酸化されない場合に
は、吸収液中に系外より空気あるいは酸素などを添加し
て亜硫酸カリウムを酸化することもありうる。吸収処理
された排ガスは出口ダクト４より排出される。 【００１２】二酸化炭素と硫黄酸化物を吸収した吸収液
は放散塔５に送られ、蒸気などの加熱媒体６により加熱
される。加熱された吸収液からは以下の反応式で二酸化
炭素が放散され、放散ダクト７を介して排出される。し
かし、硫酸カリウムは分圧をもたないので放散されない
。 ２ＫＨＣＯ３ → ＣＯ２ ＋Ｋ２ ＣＯ３ ＋
Ｈ２ Ｏ【００１３】一方、この時吸収液の硫酸カウム
はその溶解度以上の濃度に保たれるように運転され、吸
収液中には硫酸カリウムの結晶が存在する。これは図２
に示すように硫酸カリウムの溶解度が炭酸カリウムある
いは重炭酸カリウムに比較して、溶解度が小さいことを
巧みに利用したものである。 【００１４】硫酸カリウムの結晶を含有した吸収液の一
部は固液分離器８に導かれ、固体の硫酸カリウムが分離
され、母液は放散塔５へ戻される。分離された硫酸カリ
ウムは反応器９で炭酸カルシウムあるいは水酸化カルシ
ウムよりもたらされるカルシウムイオンと以下のように
反応して硫酸カルシウムを生成する。 Ｋ２ ＳＯ４ ＋Ｃａ２＋ → ＣａＳＯ４ ＋２
Ｋ＋ 【００１５】硫酸カルシウムは溶解度が小さいた
め結晶化する。このスラリーを再び固液分離器１０に導
き固体の硫酸カルシウム１１を分離する。母液は放散塔
５へ戻される。なお、固液分離器８および固液分離器１
０からの母液は、この実施態様例では放散塔５へ戻して
いるが、吸収塔２へ戻しても原理的、性能的に大きな変
化はない。 【００１６】 【実施例】以下、具体的な実施例をあげ、そこに使用さ
れる装置の諸元を示す。 （ａ）吸収塔２ 内径０．１３ｍ×高さ
８．０ｍ（有効接触部６．０ｍ）（ｂ）放散塔５
内径０．１３ｍ×高さ８．０ｍ（加圧蒸気加
熱）（ｃ）固液分離器８ 遠心分離方式；処理量
２０リットル／ｈ（ｄ）固液分離器１０ 遠心分離方
式；処理量２０リットル／ｈ【００１７】以下に実施例
の運転状態の一例を示す。 ・排ガス性状１ 流量；２００ｍ３ Ｎ／ｈ（乾
燥） 組成；ＣＯ
２ ：１４．５ｖｏｌ％（乾燥）
ＳＯ２ ：８００ｐｐｍ
（乾燥）
Ｏ２ ：４．５ｖｏｌ％（乾燥）・吸収塔２
循環流量 ； ３．５ｍ３ ／ｈ
温 度
； ５５℃
圧 力 ； 大気圧
カリウム濃度；２．３ｋｇｍｏｌ／ｍ３
・放散塔５ 供給流量 ； ３．
５ｍ３ ／ｈ 温
度 ； １００℃
圧 力 ； 大気圧【００１
８】上記の装置および運転状態において、排ガスからの
二酸化炭素の除去率は３５％以上であり、かつ硫黄酸化
物の除去率は９９％以上であった。また、使用したカル
シウム成分の量は炭酸カルシウムの場合で０．７ｋｇ／
ｈ、水酸化カルシウムの場合で０．５ｋｇ／ｈであった
。さらに、副生物として回収される二酸化炭素ガスは９
ｍ３ Ｎ／ｈ、硫酸カルシウムは１．３ｋｇ／ｈであっ
た。 【００１９】 【発明の効果】以上、実施例で具体的に述べたように、
本発明は硫黄酸化物が共存しても安定であり、かつ排水
中にもＣＯＤ成分をもたらさない二酸化炭素吸収剤であ
る炭酸カリウムを使用して、さらにカリウムの損失を抑
制するため硫黄酸化物のカリウム塩を分離し、カルシウ
ムイオンで固定化する方法であり、従来産業上実用化さ
れていなかった排ガスからの二酸化炭素と硫黄酸化物の
同時除去を可能とした。
Claims (1)
- 【請求項１】 硫黄酸化物と二酸化炭素を含む排ガス
を炭酸カリウムを含有する吸収液で処理する方法におい
て、 （１）排ガスより硫黄酸化物と二酸化炭素を除去する吸
収工程 （２）吸収工程より抜き出した吸収液を加熱して二酸化
炭素を放散する放散工程 （３）放散工程より抜き出した吸収液から固体化した硫
酸カリウムを分離する第１分離工程 （４）第１分離工程で得られた硫酸カリウムを水酸化カ
ルシウムおよび／または炭酸カルシウムと反応させ、生
成した硫酸カルシウムを分離する第２分離工程（５）第
２分離工程で得られる母液を吸収工程で再利用する工程
よりな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 |
|---|---|---|---|
| JP3116185A JPH04346816A (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 排ガスの処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3116185A JPH04346816A (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 排ガスの処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04346816A true JPH04346816A (ja) | 1992-12-02 |
Family
ID=14680922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3116185A Pending JPH04346816A (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 排ガスの処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04346816A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001038788A1 (fr) * | 1999-11-19 | 2001-05-31 | Kabushiki Kaisha Maruki | Structure de pile |
| WO2005072851A1 (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 排ガス中の二酸化炭素の回収システムおよび回収方法 |
| JP2006035059A (ja) * | 2004-07-26 | 2006-02-09 | Toshiba Corp | 排ガス中の二酸化炭素の回収システムおよび回収方法 |
| EP1733782A1 (en) * | 2005-06-15 | 2006-12-20 | Kvaerner Power Oy | A method and an apparatus for removing carbon dioxide from sulphur dioxide containing flue gases |
| CN104474878A (zh) * | 2014-12-21 | 2015-04-01 | 赵民 | 一种双塔双介质节能高效型烟气脱硫除尘组合装置 |
-
1991
- 1991-05-21 JP JP3116185A patent/JPH04346816A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001038788A1 (fr) * | 1999-11-19 | 2001-05-31 | Kabushiki Kaisha Maruki | Structure de pile |
| WO2005072851A1 (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 排ガス中の二酸化炭素の回収システムおよび回収方法 |
| JP2006035059A (ja) * | 2004-07-26 | 2006-02-09 | Toshiba Corp | 排ガス中の二酸化炭素の回収システムおよび回収方法 |
| EP1733782A1 (en) * | 2005-06-15 | 2006-12-20 | Kvaerner Power Oy | A method and an apparatus for removing carbon dioxide from sulphur dioxide containing flue gases |
| US7910079B2 (en) | 2005-06-15 | 2011-03-22 | Metso Power Oy | Method and an apparatus for removing carbon dioxide from sulphur dioxide containing flue gases |
| CN104474878A (zh) * | 2014-12-21 | 2015-04-01 | 赵民 | 一种双塔双介质节能高效型烟气脱硫除尘组合装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990824 |