JPH073315Y2 - 石こうスラリ上澄水採取装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は火力発電等において排煙脱硫用石こうスラリ
の水素イオン濃度（以下pHと称す）の測定のための石こ
うスラリ上澄水採取装置に関するものである。

（従来の技術） 火力発電等における大気汚染防止対策として石灰石スラ
リに硫黄酸化物を吸収させる脱硫装置が用いられる。

この脱硫装置において、石灰石スラリは硫黄酸化物を吸
収すると石こうスラリとなるが、この石こうスラリは一
定のpH値以下になるまでは脱硫能力を保っているため循
環しながら硫黄酸化物を吸収する。従って石こうスラリ
のpH値が一定値（例えば5.4）を保つように石こうスラ
リに石灰石スラリを注入する必要があり、この石灰石ス
ラリの注入量を制御するためには常時石こうスラリのpH
値を測定し監視する必要がある。

この石こうスラリのpH測定は、従来から吸収塔内の石こ
うスラリを直接試料として取り出して測定していた。

（考案が解決しようとする課題） 上記した従来のpH測定方法では、試料水内の石こうスラ
リ濃度が高いためpH計電極への石こう付着汚れ、石こう
による電極の劣化摩耗により安定したpH測定が困難であ
るといった問題があり、これを解決することが課題とさ
れていた。

この考案は上記した従来の問題点を解消して、pH計電極
の汚れ、劣化を少なくして長期にわたって安定したpH測
定を可能にするための、石こうスラリ上澄水採取装置を
提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するためのこの考案は、排煙脱硫装置
における脱硫用石こうスラリのpH測定のための、石こう
スラリ上澄水採取装置であって、 下部を逆円錐形とした縦型円筒状の本体容器の下端に、
排出量調整器を備えている排出管を接続し、上記本体容
器内に、該本体容器と同心円状に配設したほぼ円形の石
こうスラリ試料噴出管を設け、該石こうスラリ試料噴出
管に、上記本体の外部から配管された供給量調整器（オ
リフィス）を備えている石こうスラリ試料供給管を連結
するとともに、全周にわたってほぼ均等間隔で、下向き
または斜下向きの複数の噴出孔を設け、該石こうスラリ
試料噴出管の円内に、上下端を開放した円筒の上端部の
円周上に、ほぼ等間隔に設けた複数の上澄水流入口を持
つ上澄水集水筒を、下端と上記本体容器の逆円錐部の内
周面との間に石こうスラリ通路を形成して設置し、該上
澄水集水筒の中心部の上記上澄水流入口に対応する位置
に上端開口部を配置して、上記本体容器の外部のpH測定
部に通じる上澄水採取管を設け、さらに上記本体容器の
内部で、上記上澄水集水管の上端より下がらない位置に
上端を開口して上記本体容器の外部に通じるオーバーフ
ロー管を設けて成る、石こうスラリ上澄水採取装置であ
る。

（作用） 排煙脱硫装置における石こうスラリのpH測定において、
石こうスラリ濃度の高い試料水を直接測定する代わり
に、石こうスラリを沈澱させて、その上澄水を測定して
もpH値は水に溶けている水素イオン濃度を測定するもの
であり、pH値に変化がない事に着目し、石こうスラリ上
澄水採取装置を開発した。

この上澄水採取装置を使用することにより、石こう濃度
は1/10以下となり、pH計電極の汚れ、劣化等によるpH計
のトラブルを大幅に低減させることができるものであ
る。

（実施例） 以下この考案を図面に示す実施例にもとづいて詳細説明
する。

第１図はこの考案に係る石こうスラリ上澄水採取装置を
備えている排煙脱硫装置の概要を示す系統図で、ボイラ
ー（Ａ）から排出される硫黄酸化物を含んでいる排煙
を、冷却塔（Ｂ）を通して冷却と同時に排煙中に含まれ
る灰を除去した後、吸収塔（Ｃ）に導き、この吸収塔
（Ｃ）の下部に溜まっている石こうスラリ（Ｄ）を循環
ポンプ（Ｅ）により循環路（Ｆ）を経て吸収塔（Ｃ）の
上部に持ち上げ、この吸収塔（Ｃ）内に広く散布して排
煙中の硫黄酸化物を石こうスラリ（Ｄ）に吸収させた後
煙突（Ｇ）から大気中に放出するものである。

この吸収塔（Ｃ）内の石こうスラリ（Ｄ）は、硫黄酸化
物を吸収してpH値が低下するため、石灰石スラリ槽
（Ｈ）から適量づつの石灰石スラリ（Ｊ）を石灰石スラ
リ供給ポンプ（Ｋ）により石灰石スラリ供給路（Ｌ）か
ら石灰石スラリ調節弁（Ｍ）を経て、吸収塔（Ｃ）内下
部の石こうスラリ（Ｄ）に供給して、一定のpH値（例え
ば5.4）を維持する。

従って石こうスラリ（Ｄ）は常時pH値を測定して、その
pH値に応じて石灰石スラリ（Ｊ）の供給量を調節する必
要があり、そのため循環路（Ｆ）の中途から採取した石
こうスラリ試料を上澄水採取装置（Ｎ）に導いてこの上
澄水採取装置で石こう分を沈澱させて上澄水を採取し、
この上澄水をpH計（Ｑ）に送って、上澄水のpH値を測定
し、そのpH値データを制御装置（Ｒ）に供給する。尚、
上澄水採取装置（Ｎ）とpH計（Ｑ）との間の上澄水採取
管には、エアー抜配管（Ｓ）が配管されており、pH指示
値安定のため試料水中のエアー抜きを行っている。

制御装置（Ｒ）では上澄水のpH値を5.4に保つように石
灰石スラリ供給調整弁（Ｍ）を制御して石灰石スラリ
（Ｊ）の吸収塔（Ｃ）内への供給量を調整するものであ
る。

次に第２図、及び第３図により本考案に係る上澄水採取
装置（Ｎ）の構成を説明する。

第２図は石こうスラリの上澄水採取装置（Ｎ）の中央縦
断面を示し、第３図は上澄水採取装置（Ｎ）の蓋を除い
て内部を示した平面図であって、図中（１）は本体容器
で、下部を逆円錐部（1a）とした金属板製の縦型円筒状
物であって、逆円錐部（1a）の下端に排出管（２）が連
結され、この排出管（２）には排出量調整弁（2a）が設
けてある。（３）は蓋で本体容器（１）の上端を塞いで
いる。

（４）は石こうスラリ試料噴出管で、管を曲げてほぼ円
形に形成して本体容器（１）の内部に、本体容器（１）
とほぼ同心状に配置したもので、円周上にほぼ均等間隔
で下向きに20個の噴出孔（4a）を設けてある。

この石こうスラリ試料噴出管（４）には石こうスラリ試
料供給管（５）が連結されていて、この石こうスラリ試
料供給管（５）は本体容器（１）の外部で循環路（Ｆ）
から分岐したもので、吸収塔（Ｃ）内を循環する石こう
スラリ（Ｄ）を少量づつpH測定のための試料として採取
するもので、この石こうスラリ試料採取管（５）には流
量を規制するためのオリフィス（5a）と開閉弁（5b）と
が介在して設けてある。

（６）は上澄水集水筒で、上下端を開放した縦形円筒か
らなり、石こうスラリ試料噴出管（４）の円内で、本体
容器（１）と同心的に配設され、外周と本体容器（１）
の内周面とを連結する４本の取付板（6a）により固定さ
れている。この上澄水集水筒（６）は上端部の円周上に
ほぼ等間隔に設けた複数の上澄水流入口（6b）を形成
し、さらに下端には円周の数個所に脚（6c）を突設して
本体容器（１）の逆円錐部（1a）の内周面に当てて脚
（6a）同志間の、逆円錐部（1a）と上澄水集水筒（６）
の下端との間に石こうスラリ通路（７）が形成されてい
る。

（８）は上澄水採取管で、上澄水集水筒（６）の中心部
の上澄水流入口（6b）に対応する位置にラッパ状に拡が
った上澄水採取口（8a）を配置して、上澄水集水筒
（６）の中心部を通り逆円錐部（1a）を貫通して本体容
器（１）の外部のpH計（Ｐ）に上澄水開閉弁（8b）を介
して連通している。

（９）はオーバーフロー管で、本体容器（１）の内部で
上澄水集水筒（６）の上端よりやや高い位置に上端を開
口して本体容器（１）の外部に通じている。

このように構成した上澄水採取装置（Ｎ）は石こうスラ
リ試料供給管（５）を通り、オリフィス（５）により適
正流量とされた、pH測定のための石こうスラリ試料を石
こうスラリ試料噴出管（４）の20個の噴出孔（4a）から
吐出させることで、圧力を分散し、上澄水集水筒（６）
の外側の広い範囲に平均的に散布することで撹拌を抑制
して静かに供給される。

斯して本体容器（１）内に供給された石こうスラリ試料
は、石こう成分が自重により沈降して逆円錐部（1a）に
沈澱し、上方に上澄水が生じる。そして逆円錐部（1a）
に石こう成分が沈澱して高濃度化した石こうスラリは排
出管（２）から排出量調整弁（2a）により調整されて適
量づつ排出される。そして、上澄水は上澄水採取管
（８）を通ってpH測定部たるpH計に送られる。このとき
の上澄水集水筒（６）の外側の上澄水は全周に設けた上
澄水流入口（6b）から、外側の波立ちをさえぎっている
上澄水集水筒（６）内に静かに流入し安定した上澄水が
上澄水採取口（8a）から上澄水採取管（８）に流入し
て、本体容器（１）の外部に取り出されてpH計（Ｑ）に
上澄水を供給する。

本体容器（１）内に供給される石こうスラリ試料の量
は、常に一定であることが必要であるが、その供給量を
調整するために石こうスラリ試料供給管（５）に調整弁
を設けると、調整弁が摩耗する等して供給量が不安定と
なるため、調整弁に代えて耐摩耗性材料からなるオリフ
ィス（5a）を設けて供給量を安定させている。

この石こうスラリ試料の供給量は、本体容器（１）から
出る高濃度石こうスラリと、上澄水との合計量と同量で
あって、上澄水の採取量は、排出管（２）から排出され
る高濃度石こうスラリの量を排出量調整弁（2a）により
調整することによって定まる。

保守点検にあたってpH計を洗浄しようとする時、上澄水
開閉弁（8b）を閉じることで本体容器（１）内の液面が
上昇すると、オーバーフロー管（９）の上端開口部から
上澄水が流出して本体容器（１）から溢流するのを防止
している。

この上澄水採取装置（Ｎ）を設けたことによりpH測定の
ための試料濃度は試験の結果従来の石こうスラリをその
まま測定試料とした場合の1/10以下となり、pH計（Ｑ）
の電極の汚れ及び劣化が著しく軽減し、従来１週間に１
回点検していた点検期間を徐々に延ばして３週間に１回
としても異常は見られず、点検周期は更に延長できる見
通しであり、測定したpH値も従来と変化は無かった。

（考案の効果） 以上説明したこの考案に係る石こうスラリ上澄水採取装
置を排煙脱硫装置のpH測定用として設置することによ
り、pH計電極の汚染及び劣化を大幅に軽減することがで
き、安定したpH測定が可能となり、かつpH計の信頼性及
び耐久性が向上するとともに、pH計の点検周期を従来の
３倍以上に延長することが可能となり、保守費を大きく
軽減させる経済効果が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の石こうスラリ上澄水採取装置を備え
た排煙脱硫装置の一実施例を示す概要系統図、第２図は
石こうスラリ上採取装置の一実施例を示す中央縦断面
図、第３図は第２図の蓋を除いて内部を示した平面図で
ある。 Ｎ……上澄水採取装置、Ｑ……pH計 １……本体容器、1a……逆円錐部 ２……排出管、2a……排出量調整弁 ３……蓋 ４……石こうスラリ試料噴出管 4a……噴出孔 ５……石こうスラリ試料供給管 5a……オリフィス ６……上澄水集水筒 6b……上澄水流入口 ７……石こうスラリ通路 ８……上澄水採取管 8a……上澄水採取口 ９……オーバーフロー管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｎ 27/28 Ｍ 7363−2Ｊ // Ｃ０１Ｆ 11/46 １０２ Ｂ 9040−4Ｇ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】排煙脱硫装置における脱硫用石こうスラリ
   の、水素イオン濃度（pH）測定のための、石こうスラリ
   上澄水採取装置であって、 下部を逆円錐形とした縦型円筒状の本体容器の下端に排
   出管を接続し、上記本体容器内に、該本体容器と同心円
   状に配設したほぼ円形の石こうスラリ試料噴出管を設
   け、該石こうスラリ試料噴出管に、上記本体容器の外部
   から配管された石こうスラリ試料供給管を連結するとと
   もに、全周にわたってほぼ均等間隔で下向きまたは斜下
   向きに複数の噴出孔を設け、該石こうスラリ試料噴出管
   の円内に、上下端を開放した円筒の上端部の円周上に、
   複数の上澄水流入口を持つ上澄水集水筒を、下端と上記
   本体容器の逆円錐部の内周面との間に石こうスラリ通路
   を形成して設置し、該上澄水集水筒の中心部の上記上澄
   水流入口に対応する位置に上端開口部を配置して、上記
   本体容器の外部のpH測定部に通じる上澄水採取管を設
   け、さらに上記本体容器の内部で、上記上澄水集水筒の
   上端より下がらない位置に上端を開口して上記本体容器
   の外部に通じるオーバーフロー管を設けたことを特徴と
   する、石こうスラリ上澄水採取装置。