JPH0663353A

JPH0663353A - 湿式排煙脱硫装置および方法

Info

Publication number: JPH0663353A
Application number: JP4214914A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Nishimura; 泰行西村; Hirobumi Yoshikawa; 博文吉川; Hiroyuki Kako; 宏行加来; Naruhito Takamoto; 成仁高本; Hiroshi Ishizaka; 浩石坂; Shigeru Nozawa; 滋野沢
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1992-08-12
Filing date: 1992-08-12
Publication date: 1994-03-08

Abstract

(57)【要約】【目的】高い脱硫性能を維持しながら、ポンプ動力を
小さくした排煙脱硫装置を提供すること。【構成】ミストエリミネータ２２の洗浄後の液は吸収
塔２のスプレノズル６などからの飛散液滴を含むため固
形物が存在する。この固形物は脱硫に有効なアルカリ分
である石灰石も含まれている。そこで、前記洗浄後の液
を排ガス入口部で噴霧等をすることにより、吸収塔２に
導入される排ガスが冷却されると同時にスプレノズル６
等から噴霧される吸収剤により本格的に脱硫処理される
前に若干脱硫処理される。こうして、排煙脱硫装置全体
としての脱硫性能は向上する。また、吸収塔２内のスプ
レノズル６から散布されるスラリの量も低減でき、吸収
剤スラリタンク２０からスプレノズル６に吸収剤スラリ
を循環供給するための循環ポンプ９等のポンプの所要動
力も大幅に低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は脱硫装置に係わり、特に
排煙などの被処理ガスと吸収剤とを接触させて、被処理
ガス中の硫黄酸化物を吸収除去する方式の湿式排煙脱硫
装置と方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】火力発電所における重油焚、石炭焚ボイ
ラから排出される排ガス中には、硫黄酸化物（ＳＯｘ）
やＨＣｌなどの酸性有害物質が通常、１００〜３０００
ｐｐｍの割合で含まれており、酸性雨や光化学スモッグ
の原因物質とされるため、その効果的な処理手段が望ま
れている。

【０００３】現在の脱硫装置としては、例えばカルシウ
ム化合物からなるスラリー状の吸収剤を用いる排煙脱硫
装置が主流である。ところで、この脱硫装置では石灰石
などのように難溶性の吸収剤を使用しているため、吸収
塔が大きくなることおよびスラリー中の亜硫酸カルシウ
ムや硫酸カルシウムなどの材料面への付着（スケーリン
グ）を防止することが重要な課題となっている。

【０００４】このため吸収塔の設計にあたってはスラリ
ーと排ガスの接触方法を工夫すると共に、スケールが付
着する可能性のある箇所の面積を極力小さくしたり、ス
ラリーを常に循環して使用したり、脱硫反応によって生
成した硫酸カルシウム（石膏）の一部を種晶として吸収
系統に戻すなどの方法が採用されている。特に、硫黄分
の高い燃料を燃やして生じる排ガスを処理する場合、吸
収液の循環量を大きくする必要がありユーティリティの
低減およびスケールリングの防止等が非常に重要な課題
となる。

【０００５】図面を用いて、従来の排煙脱硫装置の概略
構成を説明する。図３に示す従来の排煙脱硫装置におい
て、１は排ガス、２は吸収塔、３はデミスタ、５はスプ
レヘッダ、６はスプレノズル、７は例えば石灰石や石灰
などのカルシウム化合物からなるスラリー状の吸収剤、
８は循環スラリ排出管、９はポンプ、１０は処理済みガ
ス、２０はタンク、２２はミストエリミネータである。
吸収剤７はタンク２０に供給され、タンク２０内で保持
されている吸収剤７はポンプ９により昇圧され、スプレ
ヘッダ５を介してスプレノズル６より微細な液滴として
吸収塔２内に噴霧される。一方、排ガス１は吸収塔２内
の下方から導入され、塔内の上方に流通し、その間に前
述のようにスプレノズル６から噴霧された吸収剤７と接
触し、排ガス１中の亜硫酸ガス（ＳＯｘ）が吸収され、
タンク２０内に導入される空気１１により酸化され石膏
となる。このとき、タンク２０内の吸収剤スラリは撹拌
機１２で撹拌され、前記酸化反応の促進と固形物の沈殿
が防止される。また、タンク２０内の吸収剤スラリの一
部は排出管８から排出され、他の一部は循環ポンプ９に
よりスプレヘッダ５を経てスプレノズル６から噴霧され
る。脱硫処理された排ガス中の飛散液滴（ミスト）は吸
収塔２の頂部のデミスタ３および出口ダクト内のミスト
エリミネータ２２で除去され、処理済みガス１０は系外
に送気される。

【０００６】ところで、この従来の脱硫装置において、
脱硫率を高くするためには、スプレノズル６より微細な
液滴として吸収塔２内に噴霧して脱硫性能を維持する必
要があった。しかしながら、吸収塔２内のスプレノズル
６から散布される微細な液滴が、排ガス１の出口ダクト
部に飛散し、これが出口ダクト部の内面および後続のガ
ス／ガスヒータ（図示せず）のエレメントに付着し、ス
ケールとなりガスの通風損失を高めたり、ガス／ガスヒ
ータの伝熱効率を低下させたり、スケール部での材料の
腐食などの問題を生じさせる。このためデミスタ３およ
びミストエリミネータ２２によりガス中の飛散液滴を除
去している。このデミスタ３およびミストエリミネータ
２２に捕捉された飛散液滴の一部はデミスタ３およびミ
ストエリミネータ２２に付着してスケールとなるため、
連続または間欠的に固形物のない液（工業用水や濾過
水）を噴霧してデミスタ３およびミストエリミネータ２
２の表面を洗浄する。しかしながら、この水の量はシス
テム上、限定されているため効果的に使用する必要があ
る。洗浄後の液はライン２３からライン２４を経てタン
ク２０に戻される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の脱硫装置に
おいて、デミスタ３およびミストエリミネータ２２の洗
浄液として、固形物のない液（工業用水や濾過水）をポ
ンプ（図示せず）より噴霧して、洗浄後の液は吸収塔２
内部または吸収塔２下部のタンク２０に戻していたが、
このポンプ動力は多大であった。そこで、本発明の目的
は、高い脱硫性能を維持しながら、ポンプ動力を小さく
した排煙脱硫装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、次
の構成によって達成される。すなわち、タンクに保持さ
れる吸収剤スラリを抜き出し、吸収塔内に導入した化石
燃料などの燃焼排ガスと接触させることにより、排ガス
中の硫黄酸化物を吸収し、処理済みガス中のミストを吸
収塔出口のミストエリミネータにより除去する湿式排煙
脱硫装置において、吸収塔の排ガス入口部にミストエリ
ミネータの洗浄後の洗浄液供給装置を接続した湿式排煙
脱硫装置である。

【０００９】ここで、吸収塔の排ガス入口部ダクトの上
方位置に吸収塔出口部のミストエリミネータを設置する
ことができる。また、ミストエリミネータの洗浄後の洗
浄液供給装置は洗浄液を落差を利用して吸収塔の排ガス
入口部ダクトに供給する構成としても良い。

【００１０】また、本発明の上記目的は次の構成により
達成される。すなわち、タンクに保持される吸収剤スラ
リを抜き出し、吸収塔内に導入した化石燃料などの燃焼
排ガスと接触させることにより、排ガス中の硫黄酸化物
を吸収し、処理済みガス中のミストを吸収塔出口部で除
去する湿式排煙脱硫方法において、処理済みガス中のミ
ストを洗浄した後の洗浄液を吸収塔入口部に導入して排
ガス冷却用に使用する湿式排煙脱硫方法である。

【００１１】

【作用】脱硫装置において、ミストエリミネータの洗浄
後の液は吸収塔のスプレノズルなどからの飛散液滴を含
むため固形物が存在する。この固形物は脱硫に有効なア
ルカリ分である石灰石も含まれている。このことによ
り、吸収塔に導入される排ガスが冷却されると同時にス
プレノズル等から噴霧される吸収剤により本格的に脱硫
処理される前に若干脱硫処理される。こうして、排煙脱
硫装置全体としての脱硫性能は向上する。また、脱硫装
置において、吸収塔内のスプレノズルから散布されるス
ラリの量も低減でき、吸収剤スラリタンクからスプレノ
ズルに吸収剤スラリを循環供給するための循環ポンプ等
のポンプの所要動力も大幅に低減できる。

【００１２】

【実施例】本発明は、下記の実施例によってさらに詳細
に説明されるが、下記の例で制限されるものではない。実施例１図１は本発明の第１実施例に係わる脱硫装置の概略構成
図である。図３に示した従来技術の脱硫塔と同様に１は
排ガス、２は吸収塔、５はスプレヘッダ、６はスプレノ
ズル、７は例えば石灰石や石灰などのカルシウム化合物
からなるスラリー状の吸収剤、８は循環スラリ排出管、
９はポンプ、１０は処理済みガス、２２はミストエリミ
ネータである。

【００１３】図３に示した排煙脱硫装置と同様に排ガス
１は吸収塔２内部に導かれ、タンク２０からスプレヘッ
ダ５を経て、スプレノズル６から噴霧される吸収剤スラ
リと接触し、排ガス１中の亜硫酸ガス（ＳＯｘ）が吸
収、除去されて脱硫が行われ、処理済みガス１０はミス
トエリミネータ２２でミストを除去された後、系外に送
気される。一方、吸収剤７はタンク２０に供給され、タ
ンク２０内の吸収剤７はポンプ９により昇圧され、スプ
レヘッダ５を介してスプレノズル６より微細な液滴とし
て吸収塔２内に噴霧され、排ガス１と接触し、排ガス１
中の亜硫酸ガス（ＳＯｘ）を吸収して、タンク２０に落
下し、タンク２０内に導入される空気１１により酸化さ
れ石膏となる。このとき、タンク２０内の吸収剤スラリ
は撹拌機１２で撹拌され、前記酸化反応の促進と固形物
の沈殿が防止される。また、タンク２０内の吸収剤スラ
リの一部は排出管８から排出される。また、タンク２０
には新鮮な脱硫剤が配管２４から導入される。

【００１４】本実施例の特徴は、排ガス１の入口部の上
方のダクトにミストエリミネータ２２を配置し、ミスト
エリミネータ２２の洗浄後の液２３を、ポンプ３１およ
びスプレノズル３２により排ガス１の入口部に噴霧し
て、吸収塔２に導入される排ガス１を冷却することであ
る。ミストエリミネータ２２の洗浄後の液２３は吸収塔
２のスプレノズル６からの飛散液滴を含むため固形物が
存在する。この固形物はスプレノズル６からの吸収液中
に含まれるものであるため、脱硫に有効なアルカリ分で
ある石灰石も含まれている。この洗浄後の液２３を、排
ガス１の入口部のダクトより噴霧すると、排ガス１は冷
却され、しかも、液２３は脱硫に有効なアルカリ分であ
る石灰石を含んでいるため脱硫もされる。このことによ
り、吸収塔２の脱硫性能は向上する。また、脱硫装置に
おいて、吸収塔２内のスプレノズル６から散布されるス
ラリの量も低減でき、ポンプ９の所要動力も大幅に低減
できる。

【００１５】この装置を用いて、排ガス中のＳＯ₂濃度
１０００ｐｐｍのガスを用いて脱硫試験を行った。ただ
し、吸収剤は石灰石を用いた。液ガス比２０リットル／
ｍ³ _Nで脱硫性能を求めた。吸収塔２の入口および出口に
おいて、ガス中のＳＯ₂濃度を測定したところそれぞれ
１０００ｐｐｍおよび３０ｐｐｍであった。すなわち、
排ガス中のＳＯ₂の内９７％が除去されたことになる。
また、タンク２０より抜き出した固形物中の石膏純度は
９８％であった。この試験を１００時間、連続運転し、
装置を停止後、排ガス入口ダクト部およびミストエリミ
ネータ２２を内部点検したところ、スラリなどの固形物
は観察されなかった。

【００１６】比較例１図３に示した従来技術に基づく装置を用いて、実施例１
と同じ条件で、１００時間の連続運転試験を実施した。
運転中の吸収塔２の脱硫率は液ガス比２０リットル／ｍ
³ _Nで、９５％であった。また、タンク２０より抜き出し
た固形物中の石膏純度は９６％であった。試験終了後、
装置を停止し、排ガス入口ダクト部を内部点検したとこ
ろ、スラリなどの固形物は観察されなかった。

【００１７】実施例２実施例１と同一の装置を用いて、同一条件で１００時間
の連続運転試験を実施した。ただし、液ガス比１８リッ
トル／ｍ³ _Nで運転した。吸収塔での脱硫率は、試験期間
中９５％一定であった。これは比較例１で示した脱硫性
能と同じであるが、液ガス比が小さくなっていることか
らポンプ動力が低減できる。１００時間の連続運転後、
装置を停止後、排ガス入口ダクト部およびミストエリミ
ネータ２２を内部点検したところ、スラリなどの固形物
は観察されなかった。

【００１８】実施例３図２に示す装置を用いて、脱硫試験の１００時間の連続
運転を実施した。基本的には図１に示す脱硫装置と同様
のものであるが、ミストエリミネータ２２の洗浄後の液
２３をそのまま排ガス入口ダクト部の内部に滝のように
流下させて排ガスと接触させる。本実施例のような構造
を有することで、ポンプおよびスプレノズルなどの機器
を省略できる。吸収塔での脱硫率は、試験期間中９６．
５％一定であった。また、タンク２０より抜き出した固
形物中の石膏純度は９８％であった。１００時間の連続
運転後、装置を停止させて排ガス入口ダクト部およびミ
ストエリミネータ２２内部を点検したところ、スラリな
どの固形物は観察されなかった。

【００１９】以上の実施例では吸収剤として石灰石の例
を示したが、そのほかに生石灰や水酸化カルシウム、炭
酸マグネシウムなどのアルカリ土類金属の酸化物、水酸
化物および炭酸塩などを用いることができる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、吸収塔の脱硫性能は向
上する。また、脱硫装置において、吸収塔内のスプレノ
ズルから散布されるスラリの量も低減でき、ポンプの所
用動力も大幅に低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における脱硫装置の吸収塔
の概略構造図である。

【図２】本発明の実施例３における脱硫装置の吸収塔
の概略構造図である。

【図３】従来の実施例における脱硫装置の吸収塔の概
略構造図である。

【符号の説明】

１…排ガス、２…吸収塔、３…デミスタ、５…スプレヘ
ッダ、６…スプレノズル、７…吸収剤、８…吸収剤スラ
リ排出管、９…ポンプ、１０…処理済みガス、１１…空
気、１２…撹拌機、２０…タンク、２２…ミストエリミ
ネータ、２３…ミストエリミネータ洗浄後の液、３１…
ポンプ、３２…スプレノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高本成仁広島県呉市宝町３番36号バブコック日立株式会社呉研究所内 (72)発明者石坂浩広島県呉市宝町３番36号バブコック日立株式会社呉研究所内 (72)発明者野沢滋広島県呉市宝町６番９号バブコック日立株式会社呉工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】タンクに保持される吸収剤スラリを抜き
出し、吸収塔内に導入した化石燃料などの燃焼排ガスと
接触させることにより、排ガス中の硫黄酸化物を吸収
し、処理済みガス中のミストを吸収塔出口のミストエリ
ミネータにより除去する湿式排煙脱硫装置において、吸収塔の排ガス入口部にミストエリミネータの洗浄後の
洗浄液供給装置を接続したことを特徴とする湿式排煙脱
硫装置。
【請求項２】吸収塔の排ガス入口部ダクトの上方位置
に吸収塔出口部のミストエリミネータを設置したことを
特徴とする請求項１記載の湿式排煙脱硫装置。
【請求項３】ミストエリミネータの洗浄後の洗浄液供
給装置は洗浄液を落差を利用して吸収塔の排ガス入口部
ダクトに供給する構成からなることを特徴とする請求項
２記載の湿式排煙脱硫装置。
【請求項４】タンクに保持される吸収剤スラリを抜き
出し、吸収塔内に導入した化石燃料などの燃焼排ガスと
接触させることにより、排ガス中の硫黄酸化物を吸収
し、処理済みガス中のミストを吸収塔出口部で除去する
湿式排煙脱硫方法において、処理済みガス中のミストを洗浄した後の洗浄液を吸収塔
入口部に導入して排ガス冷却用に使用することを特徴と
する湿式排煙脱硫方法。