JPH07760A - ガス流から二酸化硫黄を除去する方法およびその装置 - Google Patents
ガス流から二酸化硫黄を除去する方法およびその装置Info
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- JPH07760A JPH07760A JP4124255A JP12425592A JPH07760A JP H07760 A JPH07760 A JP H07760A JP 4124255 A JP4124255 A JP 4124255A JP 12425592 A JP12425592 A JP 12425592A JP H07760 A JPH07760 A JP H07760A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
-
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、高濃度のＳＯ2 を含有する低容量
の煙道ガスからＳＯ2 を高効率で除去することができる
方法および装置を提供することを目的としている。 【構成】 本発明の方法は、（ａ) 水性ＳＯ2 吸収剤
を、ＳＯ2 吸収剤流体のＰＨが少くとも４．５を維持す
る量だけ容器に添加し、（ｂ) 該水性ＳＯ2 吸収剤流体
を、上部羽根車および下部羽根車よりなり回転羽根車を
用いて攪拌し、該上部羽根車は少くとも１個の囲い板を
有してガスがバイパスするのを防止し、（ｃ）該水性吸
収剤流体の表面より下方であって、該上部羽根車および
下部羽根車間に接近してＳＯ2 含有ガスを圧入し、
（ｄ) 水性吸収剤流体を抜取ることにより該容器中水性
吸収剤流体の液面を所定の高さに維持し、（ｅ) 該容器
より脱硫ガスを除去することを特徴としている。
の煙道ガスからＳＯ2 を高効率で除去することができる
方法および装置を提供することを目的としている。 【構成】 本発明の方法は、（ａ) 水性ＳＯ2 吸収剤
を、ＳＯ2 吸収剤流体のＰＨが少くとも４．５を維持す
る量だけ容器に添加し、（ｂ) 該水性ＳＯ2 吸収剤流体
を、上部羽根車および下部羽根車よりなり回転羽根車を
用いて攪拌し、該上部羽根車は少くとも１個の囲い板を
有してガスがバイパスするのを防止し、（ｃ）該水性吸
収剤流体の表面より下方であって、該上部羽根車および
下部羽根車間に接近してＳＯ2 含有ガスを圧入し、
（ｄ) 水性吸収剤流体を抜取ることにより該容器中水性
吸収剤流体の液面を所定の高さに維持し、（ｅ) 該容器
より脱硫ガスを除去することを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、以下煙道ガスまたは単
にガスと呼ぶＳＯ2 含有ガス流から二酸化硫黄を洗浄・
除去する方法および装置に関する。より詳しくは、本発
明は、該ＳＯ2 含有ガスを水性吸収剤中に分散させる羽
根車手段を設けてなる分散ガス相二酸化硫黄スクラッバ
ーまたはタンクスクラッバーに関する。
にガスと呼ぶＳＯ2 含有ガス流から二酸化硫黄を洗浄・
除去する方法および装置に関する。より詳しくは、本発
明は、該ＳＯ2 含有ガスを水性吸収剤中に分散させる羽
根車手段を設けてなる分散ガス相二酸化硫黄スクラッバ
ーまたはタンクスクラッバーに関する。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】全世界にわたり色々の工
場により毎年多量の二酸化硫黄が吐出されており、これ
らの吐出しを規制する厳しい法律が多くの国で規定され
つつある。噴霧塔などの湿式洗浄・除去システムは煙道
ガスから二酸化硫黄を除去するために用いられる最も一
般的な手段である。該湿式スクラッバーは、通常、炭酸
水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、石灰または石灰石な
どのアルカリ性試薬の水溶液または水性スラリーを用い
て煙道ガスからＳＯ2 を除去するものである。アルカリ
性試薬のこれらの溶液およびスラリーは、しばしば「Ｓ
Ｏ2 吸収剤」または単に「吸収剤」と呼ばれる。従来の
湿式スクラッバーは、ＳＯ2 を除去するかなり有効な手
段であると認められているが、著しいスケール沈着のた
めに維持費が高い傾向がある。さらに、従来の湿式スク
ラッバーのＳＯ2 除去効率は、約９０％に過ぎず、これ
は吐出される煙道ガスを、世界中多くの地域における規
制規準に満足させるのに必ずしも十分なものではない。
タンクスクラッバーは、従来の湿式スクラッバーに対す
る別法を提供するものである。該タンクスクラッバー
は、一般にＳＯ2 吸収剤として作用する、通常石灰また
は石灰石のアルカリ試薬の水性スラリーまたは水溶液を
含有する容器を設けている。前記煙道ガスは前記吸収剤
スラリー中へ直接圧入される。ＳＯ2 含有ガスを吸収剤
スラリーと接触させる数種の装置が提案されている。例
えば、米国特許第４，０９９，９２５号において、煙道
ガスは液上げ管中の吸収剤スラリーと接触される。米国
特許第４，１５６，７１２号では、煙道ガスは、煙道ガ
ス圧入水準の上方で機械的撹拌なしに液吸収剤の上部に
散布される。米国特許第４，２２９，４１７号では、煙
道ガス分散は、煙道ガスを吸収剤スラリー中へ供給する
管がガス分散をよくするノッチを有している以外、米国
特許第４，１５６，７１２号と同様の方法で達成され
る。米国特許第４，９１１，９０１号には、反応器中に
おけるガス−スラリー接触の前に、煙道ガスが吸収剤ス
ラリーのスプレーと接触する方法が開示されている。こ
れら従来技術におけるタンクスクラッバーによって達成
されるＳＯ2 除去効率は、９０〜９９％の範囲にあり、
これは従来の湿式スクラッバーにおける効率に比べれば
かなり改善されたものである。これらのタンクスクラッ
バーの効率は、特に煙道ガス中のＳＯ2 濃度が比較的高
い場合、さらに特別にガスが１％より多いＳＯ2 を含有
する場合、法規制の要件を満足させるには必ずしもまだ
十分ではない。タンクスクラッバーは、一般に吸収剤を
通して煙道ガスを泡立たせる装置を有している。結果と
して、タンクスクラッバーは一般に処理できる煙道ガス
の容量について制限される。大容量の煙道ガスを取扱う
ことが困難であるため、タンクスクラッバーの使用は現
在のところ制限されているが、ＳＯ2 含有率が高くて、
比較的少容量、例えば２５，０００ＣＦＭ未満の煙道ガ
スを発生する工場では、タンクスクラッバーに対する多
くの潜在的な用途がある。例えば、富酸素金鉱焙焼法な
どの新たに開発された冶金法はこのようなガスを発生す
る。小規模のクラウス法工場設備もこのようなガスを発
生する。低容量の煙道ガスを処理するのに用いた場合の
タンクスクラッバーの有する高効率のために、環境規制
が益々厳重になるにつれて潜在的用途の数は増大する筈
である。タンクスクラッバー設計において継続的になさ
れる改善によりタンクスクラッバーの用途に対する機会
がさらに大きくなるであろう。したがって、タンクスク
ラッバーの効率を改善して煙道ガスおよび他のガス流か
らＳＯ2 を除去する必要が絶えず存在する。さらに、高
濃度のＳＯ2 を含有する低容量ガス流から多量のＳＯ2
を除去することができる改良されたタンクスクラッバー
に対する特別の要求がある。
場により毎年多量の二酸化硫黄が吐出されており、これ
らの吐出しを規制する厳しい法律が多くの国で規定され
つつある。噴霧塔などの湿式洗浄・除去システムは煙道
ガスから二酸化硫黄を除去するために用いられる最も一
般的な手段である。該湿式スクラッバーは、通常、炭酸
水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、石灰または石灰石な
どのアルカリ性試薬の水溶液または水性スラリーを用い
て煙道ガスからＳＯ2 を除去するものである。アルカリ
性試薬のこれらの溶液およびスラリーは、しばしば「Ｓ
Ｏ2 吸収剤」または単に「吸収剤」と呼ばれる。従来の
湿式スクラッバーは、ＳＯ2 を除去するかなり有効な手
段であると認められているが、著しいスケール沈着のた
めに維持費が高い傾向がある。さらに、従来の湿式スク
ラッバーのＳＯ2 除去効率は、約９０％に過ぎず、これ
は吐出される煙道ガスを、世界中多くの地域における規
制規準に満足させるのに必ずしも十分なものではない。
タンクスクラッバーは、従来の湿式スクラッバーに対す
る別法を提供するものである。該タンクスクラッバー
は、一般にＳＯ2 吸収剤として作用する、通常石灰また
は石灰石のアルカリ試薬の水性スラリーまたは水溶液を
含有する容器を設けている。前記煙道ガスは前記吸収剤
スラリー中へ直接圧入される。ＳＯ2 含有ガスを吸収剤
スラリーと接触させる数種の装置が提案されている。例
えば、米国特許第４，０９９，９２５号において、煙道
ガスは液上げ管中の吸収剤スラリーと接触される。米国
特許第４，１５６，７１２号では、煙道ガスは、煙道ガ
ス圧入水準の上方で機械的撹拌なしに液吸収剤の上部に
散布される。米国特許第４，２２９，４１７号では、煙
道ガス分散は、煙道ガスを吸収剤スラリー中へ供給する
管がガス分散をよくするノッチを有している以外、米国
特許第４，１５６，７１２号と同様の方法で達成され
る。米国特許第４，９１１，９０１号には、反応器中に
おけるガス−スラリー接触の前に、煙道ガスが吸収剤ス
ラリーのスプレーと接触する方法が開示されている。こ
れら従来技術におけるタンクスクラッバーによって達成
されるＳＯ2 除去効率は、９０〜９９％の範囲にあり、
これは従来の湿式スクラッバーにおける効率に比べれば
かなり改善されたものである。これらのタンクスクラッ
バーの効率は、特に煙道ガス中のＳＯ2 濃度が比較的高
い場合、さらに特別にガスが１％より多いＳＯ2 を含有
する場合、法規制の要件を満足させるには必ずしもまだ
十分ではない。タンクスクラッバーは、一般に吸収剤を
通して煙道ガスを泡立たせる装置を有している。結果と
して、タンクスクラッバーは一般に処理できる煙道ガス
の容量について制限される。大容量の煙道ガスを取扱う
ことが困難であるため、タンクスクラッバーの使用は現
在のところ制限されているが、ＳＯ2 含有率が高くて、
比較的少容量、例えば２５，０００ＣＦＭ未満の煙道ガ
スを発生する工場では、タンクスクラッバーに対する多
くの潜在的な用途がある。例えば、富酸素金鉱焙焼法な
どの新たに開発された冶金法はこのようなガスを発生す
る。小規模のクラウス法工場設備もこのようなガスを発
生する。低容量の煙道ガスを処理するのに用いた場合の
タンクスクラッバーの有する高効率のために、環境規制
が益々厳重になるにつれて潜在的用途の数は増大する筈
である。タンクスクラッバー設計において継続的になさ
れる改善によりタンクスクラッバーの用途に対する機会
がさらに大きくなるであろう。したがって、タンクスク
ラッバーの効率を改善して煙道ガスおよび他のガス流か
らＳＯ2 を除去する必要が絶えず存在する。さらに、高
濃度のＳＯ2 を含有する低容量ガス流から多量のＳＯ2
を除去することができる改良されたタンクスクラッバー
に対する特別の要求がある。
【０００３】したがって、本発明は、煙道ガスからＳＯ
2 を除去するための改良されたタンクスクラッバー設計
を提供する方法および装置に係るものである。本発明の
方法および装置は、高濃度のＳＯ2 を含有する低容量の
煙道ガスからＳＯ2 を有効に除去することができる。
2 を除去するための改良されたタンクスクラッバー設計
を提供する方法および装置に係るものである。本発明の
方法および装置は、高濃度のＳＯ2 を含有する低容量の
煙道ガスからＳＯ2 を有効に除去することができる。
【０００４】
【問題点を解決するための手段】本発明は、ＳＯ2 含有
ガス、特に１容量％を超える量の二酸化硫黄を含有する
煙道ガスから二酸化硫黄を洗浄・除去する方法および装
置に係るものである。ＳＯ2 および好ましくはＯ2 も含
有するＳＯ2 含有ガスは、約２〜８ｐｓｉｇまで圧縮さ
れ、新ＳＯ2 吸収剤も供給されているタンクスクラッバ
ーに圧入される。好適な吸収剤は、例えば、炭酸水素ナ
トリウム、炭酸ナトリウムまたは水酸化ナトリウムの水
溶液または水性スラリー、石灰および／または石灰石の
水性スラリー、およびそれらの混合物を包含する。好ま
しい吸収剤は石灰の水性スラリーである。タンクスクラ
ッバーは、吸収剤中にガスを分散させ、水性吸収剤を循
環させ、そして固形分を懸濁状態に維持する撹拌手段を
有する。タンクスクラッバーの撹拌システムは、高剪断
応力を提供するように設計された上部羽根車手段と撹拌
を提供するように設計された下部羽根車手段とを有す
る。上部および下部羽根車は、好ましくは、羽根車が吸
収剤の表面より下方にあるように、タンク中に位置する
単一の羽根車回転軸に取り付けられている。もう一つの
態様において、羽根車は、別々の回転軸に取付けてもよ
い。好ましい態様において、下部羽根車は、勾配羽根で
ある。好ましくは、上部羽根車は、囲い板として作用す
る円板と円板の外端部で終る、複数個の半径方向に伸び
る平羽根または滑り羽根とを包含する囲い板付き平羽根
円板設計のものである。平羽根は、円板の下側に固定さ
れている。上部羽根車の囲い板は、好ましくは、吸収剤
溶液またはスラリーの表面の下方１ないし３フィートの
間に位置している。ＳＯ2 含有ガスは、ＳＯ2 吸収剤の
溶液またはスラリー中に圧入され、上部羽根車により該
溶液またはスラリー中に分散される。水性吸収剤のｐＨ
は、好ましくは、新吸収剤を添加することにより約ｐＨ
４．５ないしｐＨ７．０に維持される。溶液またはスラ
リー温度は、好ましくは３３〜１８５°Ｆに維持され
る。ＳＯ2 含有ガスは、タンクスクラッバー中の吸収剤
溶液またはスラリーの表面の下方３〜５フィートの所
で、上部および下部羽根車間の羽根車軸の近くの場所に
圧入される。単一ノズルガス圧入手段が、好ましくは、
ＳＯ2 含有ガスを下方に圧入するように用いられる。別
法として複式圧入ノズルを用いてもよい。ガス中に含有
されるＳＯ2 は、吸収剤の水相に溶解し、吸収剤と反応
して亜硫酸水素ナトリウムＮａＨＳＯ3 、亜硫酸ナトリ
ウムＮａ2 ＳＯ3 、亜硫酸水素カルシウムＣａ（ＨＳＯ
3 ）2 および／または亜硫酸カルシウムＣａＳＯ3 など
の中間生成物を形成する。もしも十分な酸素を用いるこ
とができれば、対応する硫酸塩が形成される。Ｎａ2 Ｓ
Ｏ4 またはＣａＳＯ4 への反応を完了するのに十分な酸
素が圧入ガス中に得られない場合には、補充用の酸素を
ガス入口ラインに、直接タンクスクラッバー溶液または
スラリーに、あるいは直接タンクスクラッバーからの溶
液またはスラリー流出液ラインに添加することができ
る。本発明の一つの好ましい態様において、前記方法は
連続法で実施される。タンクスクラッバーに新水性吸収
剤が連続的に導入されることにより、タンク中の吸収剤
は、新吸収剤と古吸収剤との混合物よりなる。新吸収剤
は、ＳＯ2 含有ガスの圧入を補充する割合でタンクに導
入され、それにより水性吸収剤のｐＨは、好ましくは、
約ｐＨ４．５とｐＨ７．０との間に、より好ましくは約
ｐＨ５．４と６．０との間に維持される。古い吸収剤
は、囲い板付き羽根車の頂部上方約１〜３フィートの所
で、一定の溶液またはスラリー液面を維持するのに十分
な割合で撹拌されているタンクから抜取られる。
ガス、特に１容量％を超える量の二酸化硫黄を含有する
煙道ガスから二酸化硫黄を洗浄・除去する方法および装
置に係るものである。ＳＯ2 および好ましくはＯ2 も含
有するＳＯ2 含有ガスは、約２〜８ｐｓｉｇまで圧縮さ
れ、新ＳＯ2 吸収剤も供給されているタンクスクラッバ
ーに圧入される。好適な吸収剤は、例えば、炭酸水素ナ
トリウム、炭酸ナトリウムまたは水酸化ナトリウムの水
溶液または水性スラリー、石灰および／または石灰石の
水性スラリー、およびそれらの混合物を包含する。好ま
しい吸収剤は石灰の水性スラリーである。タンクスクラ
ッバーは、吸収剤中にガスを分散させ、水性吸収剤を循
環させ、そして固形分を懸濁状態に維持する撹拌手段を
有する。タンクスクラッバーの撹拌システムは、高剪断
応力を提供するように設計された上部羽根車手段と撹拌
を提供するように設計された下部羽根車手段とを有す
る。上部および下部羽根車は、好ましくは、羽根車が吸
収剤の表面より下方にあるように、タンク中に位置する
単一の羽根車回転軸に取り付けられている。もう一つの
態様において、羽根車は、別々の回転軸に取付けてもよ
い。好ましい態様において、下部羽根車は、勾配羽根で
ある。好ましくは、上部羽根車は、囲い板として作用す
る円板と円板の外端部で終る、複数個の半径方向に伸び
る平羽根または滑り羽根とを包含する囲い板付き平羽根
円板設計のものである。平羽根は、円板の下側に固定さ
れている。上部羽根車の囲い板は、好ましくは、吸収剤
溶液またはスラリーの表面の下方１ないし３フィートの
間に位置している。ＳＯ2 含有ガスは、ＳＯ2 吸収剤の
溶液またはスラリー中に圧入され、上部羽根車により該
溶液またはスラリー中に分散される。水性吸収剤のｐＨ
は、好ましくは、新吸収剤を添加することにより約ｐＨ
４．５ないしｐＨ７．０に維持される。溶液またはスラ
リー温度は、好ましくは３３〜１８５°Ｆに維持され
る。ＳＯ2 含有ガスは、タンクスクラッバー中の吸収剤
溶液またはスラリーの表面の下方３〜５フィートの所
で、上部および下部羽根車間の羽根車軸の近くの場所に
圧入される。単一ノズルガス圧入手段が、好ましくは、
ＳＯ2 含有ガスを下方に圧入するように用いられる。別
法として複式圧入ノズルを用いてもよい。ガス中に含有
されるＳＯ2 は、吸収剤の水相に溶解し、吸収剤と反応
して亜硫酸水素ナトリウムＮａＨＳＯ3 、亜硫酸ナトリ
ウムＮａ2 ＳＯ3 、亜硫酸水素カルシウムＣａ（ＨＳＯ
3 ）2 および／または亜硫酸カルシウムＣａＳＯ3 など
の中間生成物を形成する。もしも十分な酸素を用いるこ
とができれば、対応する硫酸塩が形成される。Ｎａ2 Ｓ
Ｏ4 またはＣａＳＯ4 への反応を完了するのに十分な酸
素が圧入ガス中に得られない場合には、補充用の酸素を
ガス入口ラインに、直接タンクスクラッバー溶液または
スラリーに、あるいは直接タンクスクラッバーからの溶
液またはスラリー流出液ラインに添加することができ
る。本発明の一つの好ましい態様において、前記方法は
連続法で実施される。タンクスクラッバーに新水性吸収
剤が連続的に導入されることにより、タンク中の吸収剤
は、新吸収剤と古吸収剤との混合物よりなる。新吸収剤
は、ＳＯ2 含有ガスの圧入を補充する割合でタンクに導
入され、それにより水性吸収剤のｐＨは、好ましくは、
約ｐＨ４．５とｐＨ７．０との間に、より好ましくは約
ｐＨ５．４と６．０との間に維持される。古い吸収剤
は、囲い板付き羽根車の頂部上方約１〜３フィートの所
で、一定の溶液またはスラリー液面を維持するのに十分
な割合で撹拌されているタンクから抜取られる。
【０００５】従来のタンクスクラッバーの欠点および制
限は、本発明の方法および装置により解消される。本発
明は、新規なタンクスクラッバーを用いてガスそして特
に煙道ガスから二酸化硫黄を除去する方法に係るもので
ある。本発明の方法は、１容量％から５０容量％までの
二酸化硫黄を含有するガスから多量の二酸化硫黄を有効
に除去することが可能である。煙道ガスなどのＳＯ2 含
有ガスは、ＳＯ2 吸収剤を含有するタンクスクラッバー
に圧入される。タンクスクラッバーは、上部囲い板付き
高剪断羽根車手段を包含する。前記羽根車手段は、さら
に水性吸収剤を撹拌する下部勾配羽根羽根車を包含す
る。上部および下部羽根車は、好ましくは、該羽根車を
取り付けるために上部域および下部域を有する共通の垂
直回転軸上に取付けられる。羽根車は、別々の軸上に取
付けてもよい。ＳＯ2 含有ガスは、好ましくは、水性吸
収剤の液面下約３〜５フィートの所で、上部および下部
羽根車間の場所で水性吸収剤中に圧入される。上部羽根
車は、剪断作用を提供して圧入されたガスを分散させ、
吸収剤中へのＳＯ2 の吸収を促進させる。上部羽根車上
の囲い板は、ＳＯ2 含有ガスが吸収剤に分散される前に
吸収剤から泡になってでるのを実質上防止する。下部羽
根車の羽根は撹拌作用をもたらし、勾配をつけて軸に沿
って吸収剤を持ち上げるか、あるいは吸収剤をタンクの
底部へ推進するようにすることもできる。本発明の好ま
しい態様において、ＳＯ2 吸収剤は、アルカリ性吸収剤
物質の水溶液または水性スラリーである。好ましいアル
カリ性吸収剤物質は石灰石などの炭酸カルシウム、石灰
などの酸化カルシウムおよび消石灰などの水酸化カルシ
ウムである。他の満足すべきアルカリ性吸収剤物質の例
として、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウムおよび水
酸化ナトリウムをあげることができる。本発明の方法
は、好ましくは、新水性吸収剤が反応容器に連続的に添
加され、古い吸収剤が連続的に取出されるような連続法
である。それほど好ましいものではないけれども、本発
明の方法はバッチ法で実施してもよい。ＳＯ2 含有ガス
は、以下にさらに詳しく記載するように、吸収剤中へ圧
入される。ＳＯ2 含有ガス圧入および新吸収剤の添加の
間、タンクスクラッバー中の水性吸収剤のｐＨは、好ま
しくは約４．５と７．０の間に、より好ましくは約５．
４と６．０の間に維持される。ある運転条件下では、吸
収剤のｐＨは７．０を超えて上昇させてもよい。水性吸
収剤のｐＨは、好ましくはｐＨが所望の値に維持される
ように、新吸収剤添加の割合とガス圧入の割合とを釣り
合わせることにより制御される。新吸収剤の添加の量お
よび割合は、吸収剤の濃度および処理されているガスの
二酸化硫黄含有率に依存する。
限は、本発明の方法および装置により解消される。本発
明は、新規なタンクスクラッバーを用いてガスそして特
に煙道ガスから二酸化硫黄を除去する方法に係るもので
ある。本発明の方法は、１容量％から５０容量％までの
二酸化硫黄を含有するガスから多量の二酸化硫黄を有効
に除去することが可能である。煙道ガスなどのＳＯ2 含
有ガスは、ＳＯ2 吸収剤を含有するタンクスクラッバー
に圧入される。タンクスクラッバーは、上部囲い板付き
高剪断羽根車手段を包含する。前記羽根車手段は、さら
に水性吸収剤を撹拌する下部勾配羽根羽根車を包含す
る。上部および下部羽根車は、好ましくは、該羽根車を
取り付けるために上部域および下部域を有する共通の垂
直回転軸上に取付けられる。羽根車は、別々の軸上に取
付けてもよい。ＳＯ2 含有ガスは、好ましくは、水性吸
収剤の液面下約３〜５フィートの所で、上部および下部
羽根車間の場所で水性吸収剤中に圧入される。上部羽根
車は、剪断作用を提供して圧入されたガスを分散させ、
吸収剤中へのＳＯ2 の吸収を促進させる。上部羽根車上
の囲い板は、ＳＯ2 含有ガスが吸収剤に分散される前に
吸収剤から泡になってでるのを実質上防止する。下部羽
根車の羽根は撹拌作用をもたらし、勾配をつけて軸に沿
って吸収剤を持ち上げるか、あるいは吸収剤をタンクの
底部へ推進するようにすることもできる。本発明の好ま
しい態様において、ＳＯ2 吸収剤は、アルカリ性吸収剤
物質の水溶液または水性スラリーである。好ましいアル
カリ性吸収剤物質は石灰石などの炭酸カルシウム、石灰
などの酸化カルシウムおよび消石灰などの水酸化カルシ
ウムである。他の満足すべきアルカリ性吸収剤物質の例
として、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウムおよび水
酸化ナトリウムをあげることができる。本発明の方法
は、好ましくは、新水性吸収剤が反応容器に連続的に添
加され、古い吸収剤が連続的に取出されるような連続法
である。それほど好ましいものではないけれども、本発
明の方法はバッチ法で実施してもよい。ＳＯ2 含有ガス
は、以下にさらに詳しく記載するように、吸収剤中へ圧
入される。ＳＯ2 含有ガス圧入および新吸収剤の添加の
間、タンクスクラッバー中の水性吸収剤のｐＨは、好ま
しくは約４．５と７．０の間に、より好ましくは約５．
４と６．０の間に維持される。ある運転条件下では、吸
収剤のｐＨは７．０を超えて上昇させてもよい。水性吸
収剤のｐＨは、好ましくはｐＨが所望の値に維持される
ように、新吸収剤添加の割合とガス圧入の割合とを釣り
合わせることにより制御される。新吸収剤の添加の量お
よび割合は、吸収剤の濃度および処理されているガスの
二酸化硫黄含有率に依存する。
【０００６】本発明の好ましい態様による装置は図１に
示される。タンクスクラッバー４は、高剪断応力を提供
する上部囲い板付き羽根車６と撹拌を提供する下部勾配
羽根羽根車８とよりなる撹拌システムを設けてなる密閉
容器である。好ましくは、囲い板付き羽根車６にはガス
分散用の４個または６個の長方形平羽根２０が設けられ
ている。図１に示される羽根の先端は、羽根車囲い板７
の外部端と並んでいる。羽根車の大きさは、タンクの大
きさおよび他の因子と共に変動する。例えば、２０フィ
ート径のタンクは、最大効率を達成するために、一般に
約６ないし７フィート径上部羽根車および約９ないし１
０フィート径下部羽根車を必要とする。囲い板７は、圧
入されたガスが羽根車軸５に沿ってバイパスするのを防
止し、吸収剤中の煙道ガス滞留時間を妨げることなく、
水性吸収剤中の比較的浅い所でガスの圧入を可能にす
る。浅いガス圧入は、ガス圧入のための馬力の必要量を
低減させる。上部および下部羽根車６および８は、好ま
しくはモーター９によって駆動される共通の羽根車軸５
に取付けられる。タンクスクラッバー４にはいってお
り、以下「タンクスクラッバー流体」または単に「流
体」と呼ばれるタンクスクラッバー溶液またはスラリー
１０は、新および古ＳＯ2 吸収剤の水性混合物よりな
る。タンクスクラッバー流体１０は、新吸収剤の添加に
より、４．５より大きい、好ましくは５．４より大きい
ｐＨ値に維持される。石灰の水性スラリーが新吸収剤と
して用いられる場合、タンクスクラッバー流体１０は、
好ましくは４．５〜７．０のｐＨ範囲、より好ましくは
５．４〜６．０のｐＨ範囲に維持される。補充する新Ｓ
Ｏ2 吸収剤をライン１３を通して連続的に添加してタン
クスクラッバー流体１０のｐＨを調整する。タンクスク
ラッバー流体のｐＨは、７．０より高くしてもよいが、
ｐＨ値が７．０より高い場合には、Ｃａ（ＯＨ）2 と煙
道ガスに含まれる二酸化炭素との間で起る反応のために
ＣａＣＯ3 の形成が増大し、スケールを生ずる傾向が増
大し、石灰の消費が高くなることになる。４．５より低
いｐＨ値では、ＳＯ2 溶解度が非常に低下するのでスク
ラッバーの効率が悪影響をうける。タンクスクラッバー
流体表面レベル１１は、好ましくは囲い板付羽根車６の
頂部の上方約１〜３フィートの所に維持される。スクラ
ッバー流体表面レベル１１は、タンクスクラッバー４に
含まれるスラリーの連続的または定期的抜取りによって
制御される。タンクスクラッバーは、吸収剤流体の上方
にガス捕集スペース１２を設けて、ライン１４を通って
スクラッバー４を出る前に処理されたガスを集めるよう
に設計されている。図１を参照するに、ＳＯ2 を含有
し、好ましくはＯ2 も含有し、約２〜８ｐｓｉｇに圧縮
された煙道ガスは、ライン１および２ならびに圧入ノズ
ル３を通ってタンクスクラッバー４に入る。図１に示さ
れるように、煙道ガス圧入ノズル３は、好ましくは、下
部羽根車８の方向に向って下方に煙道ガスを圧入する。
煙道ガスは、上部囲い板付羽根車６の直接下に、撹拌機
軸５の近くの場所で、タンクスクラッバー流体１０の表
面下に圧入される。この煙道ガス圧入場所は、好ましく
はタンクスクラッバー流体表面レベル１１の下方約３〜
５フィートの所である。複式圧入ポイントを使用してい
るために一般に生ずる可能性のあるスケール沈着を避け
るために、好ましくは単一圧入ノズル３が用いられる。
圧入ノズル３の内部は、内部ノズルリップおよびノズル
パイプ内面に向けられている複式水スプレー（図示せ
ず）の作用によって清潔に保つことができる。煙道ガス
中のＳＯ2 は、タンクスクラッバー流体１０に含まれる
吸収剤と反応して亜硫酸水素ナトリウムＮａＨＳＯ3 、
亜硫酸水素カルシウムＣａ（ＨＳＯ3）2 および／また
は亜硫酸カルシウムＣａＳＯ3 などの中間反応生成物を
形成する。これらの中間生成物は、スクラッバー中に十
分な酸素が存在する場合には、さらに酸素と反応して対
応する硫酸塩を形成する。煙道ガス中の酸素が中間生成
物の酸化を効率的に完了させるのに不十分である場合、
すなわちＯ2 が約５容量％未満である場合には、Ｏ2 源
を添加することができる。本発明の好ましい態様におい
て、煙道ガスは吸収剤中に圧入される時点で少くとも約
５容量％の酸素を含有する。この補充Ｏ2 源は、ライン
１８により煙道ガス入口ライン１に添加することができ
る。補充Ｏ2 源は、また例えばノズル１９などの分散シ
ステムを通してタンクスクラッバー１０に直接添加する
ことも可能であり、該ノズル１９は煙道ガス圧入ノズル
３に接近してタンクスクラッバー１０の表面１１の下方
であって、上部羽根車６の下方に位置することができ
る。もう一つの様式では、ライン１５および１７ならび
にバルブ１６によってタンクスクラッバー４を出る流出
タンクスクラッバー流体１０は、タンクスクラッバー４
の外にある手段（図示せず）によって空気または酸素で
処理することができる。ガスの酸素含有量を補充するた
めに煙道ガスに添加される酸素は、一般に空気などの酸
素含有ガスの状態にあるが、酸素のより純粋であるか、
または濃縮された状態のものを使用してもよい。タンク
スクラッバー４は、流体滞留時間が少くとも３０分、好
ましくは８〜２４時間となるような大きさである。３３
〜１８５°Ｆに維持されているタンクスクラッバー流体
１０は、ライン１５、制御弁１６およびライン１７を通
ってタンクスクラッバー４から抜取られる。もしも炭酸
水素ナトリウムまたは炭酸ナトリウム溶液が吸収剤とし
て用いられるならば、得られる硫酸ナトリウム溶液は従
来公知なように石灰を用いて再生することができる。も
しも、好ましい態様におけるように、石灰が吸収剤とし
て用いられるならば、タンクスクラッバー流体１０はか
す池に送って処分することができるか、あるいは別法と
して、該流体は脱水し、その固形分は工業製品用として
回収することができる。
示される。タンクスクラッバー４は、高剪断応力を提供
する上部囲い板付き羽根車６と撹拌を提供する下部勾配
羽根羽根車８とよりなる撹拌システムを設けてなる密閉
容器である。好ましくは、囲い板付き羽根車６にはガス
分散用の４個または６個の長方形平羽根２０が設けられ
ている。図１に示される羽根の先端は、羽根車囲い板７
の外部端と並んでいる。羽根車の大きさは、タンクの大
きさおよび他の因子と共に変動する。例えば、２０フィ
ート径のタンクは、最大効率を達成するために、一般に
約６ないし７フィート径上部羽根車および約９ないし１
０フィート径下部羽根車を必要とする。囲い板７は、圧
入されたガスが羽根車軸５に沿ってバイパスするのを防
止し、吸収剤中の煙道ガス滞留時間を妨げることなく、
水性吸収剤中の比較的浅い所でガスの圧入を可能にす
る。浅いガス圧入は、ガス圧入のための馬力の必要量を
低減させる。上部および下部羽根車６および８は、好ま
しくはモーター９によって駆動される共通の羽根車軸５
に取付けられる。タンクスクラッバー４にはいってお
り、以下「タンクスクラッバー流体」または単に「流
体」と呼ばれるタンクスクラッバー溶液またはスラリー
１０は、新および古ＳＯ2 吸収剤の水性混合物よりな
る。タンクスクラッバー流体１０は、新吸収剤の添加に
より、４．５より大きい、好ましくは５．４より大きい
ｐＨ値に維持される。石灰の水性スラリーが新吸収剤と
して用いられる場合、タンクスクラッバー流体１０は、
好ましくは４．５〜７．０のｐＨ範囲、より好ましくは
５．４〜６．０のｐＨ範囲に維持される。補充する新Ｓ
Ｏ2 吸収剤をライン１３を通して連続的に添加してタン
クスクラッバー流体１０のｐＨを調整する。タンクスク
ラッバー流体のｐＨは、７．０より高くしてもよいが、
ｐＨ値が７．０より高い場合には、Ｃａ（ＯＨ）2 と煙
道ガスに含まれる二酸化炭素との間で起る反応のために
ＣａＣＯ3 の形成が増大し、スケールを生ずる傾向が増
大し、石灰の消費が高くなることになる。４．５より低
いｐＨ値では、ＳＯ2 溶解度が非常に低下するのでスク
ラッバーの効率が悪影響をうける。タンクスクラッバー
流体表面レベル１１は、好ましくは囲い板付羽根車６の
頂部の上方約１〜３フィートの所に維持される。スクラ
ッバー流体表面レベル１１は、タンクスクラッバー４に
含まれるスラリーの連続的または定期的抜取りによって
制御される。タンクスクラッバーは、吸収剤流体の上方
にガス捕集スペース１２を設けて、ライン１４を通って
スクラッバー４を出る前に処理されたガスを集めるよう
に設計されている。図１を参照するに、ＳＯ2 を含有
し、好ましくはＯ2 も含有し、約２〜８ｐｓｉｇに圧縮
された煙道ガスは、ライン１および２ならびに圧入ノズ
ル３を通ってタンクスクラッバー４に入る。図１に示さ
れるように、煙道ガス圧入ノズル３は、好ましくは、下
部羽根車８の方向に向って下方に煙道ガスを圧入する。
煙道ガスは、上部囲い板付羽根車６の直接下に、撹拌機
軸５の近くの場所で、タンクスクラッバー流体１０の表
面下に圧入される。この煙道ガス圧入場所は、好ましく
はタンクスクラッバー流体表面レベル１１の下方約３〜
５フィートの所である。複式圧入ポイントを使用してい
るために一般に生ずる可能性のあるスケール沈着を避け
るために、好ましくは単一圧入ノズル３が用いられる。
圧入ノズル３の内部は、内部ノズルリップおよびノズル
パイプ内面に向けられている複式水スプレー（図示せ
ず）の作用によって清潔に保つことができる。煙道ガス
中のＳＯ2 は、タンクスクラッバー流体１０に含まれる
吸収剤と反応して亜硫酸水素ナトリウムＮａＨＳＯ3 、
亜硫酸水素カルシウムＣａ（ＨＳＯ3）2 および／また
は亜硫酸カルシウムＣａＳＯ3 などの中間反応生成物を
形成する。これらの中間生成物は、スクラッバー中に十
分な酸素が存在する場合には、さらに酸素と反応して対
応する硫酸塩を形成する。煙道ガス中の酸素が中間生成
物の酸化を効率的に完了させるのに不十分である場合、
すなわちＯ2 が約５容量％未満である場合には、Ｏ2 源
を添加することができる。本発明の好ましい態様におい
て、煙道ガスは吸収剤中に圧入される時点で少くとも約
５容量％の酸素を含有する。この補充Ｏ2 源は、ライン
１８により煙道ガス入口ライン１に添加することができ
る。補充Ｏ2 源は、また例えばノズル１９などの分散シ
ステムを通してタンクスクラッバー１０に直接添加する
ことも可能であり、該ノズル１９は煙道ガス圧入ノズル
３に接近してタンクスクラッバー１０の表面１１の下方
であって、上部羽根車６の下方に位置することができ
る。もう一つの様式では、ライン１５および１７ならび
にバルブ１６によってタンクスクラッバー４を出る流出
タンクスクラッバー流体１０は、タンクスクラッバー４
の外にある手段（図示せず）によって空気または酸素で
処理することができる。ガスの酸素含有量を補充するた
めに煙道ガスに添加される酸素は、一般に空気などの酸
素含有ガスの状態にあるが、酸素のより純粋であるか、
または濃縮された状態のものを使用してもよい。タンク
スクラッバー４は、流体滞留時間が少くとも３０分、好
ましくは８〜２４時間となるような大きさである。３３
〜１８５°Ｆに維持されているタンクスクラッバー流体
１０は、ライン１５、制御弁１６およびライン１７を通
ってタンクスクラッバー４から抜取られる。もしも炭酸
水素ナトリウムまたは炭酸ナトリウム溶液が吸収剤とし
て用いられるならば、得られる硫酸ナトリウム溶液は従
来公知なように石灰を用いて再生することができる。も
しも、好ましい態様におけるように、石灰が吸収剤とし
て用いられるならば、タンクスクラッバー流体１０はか
す池に送って処分することができるか、あるいは別法と
して、該流体は脱水し、その固形分は工業製品用として
回収することができる。
【０００７】
【作用および発明の効果】本発明のタンクスクラッバー
４の特有で有利な特徴は、攪拌システムである。上部囲
い板７は、攪拌機軸５に沿って上方へ抜けるガスの短絡
を防止することにより、煙道ガスの比較的浅い所での圧
入を可能にし、最少容量の吸収剤中ですぐれたガス−流
体接触を可能にする。これは煙道ガス圧縮必要限度を最
少、すなわち約２〜８ｐｓｉｇとし、動力必要量をかな
り節約する。囲い板７は２つの羽根車手段と共にガスお
よびタンクスクラッバー流体１０の強烈な攪拌と混合を
もたらし、その結果としてタンクスクラッバー流体１０
によるＳＯ2 の迅速かつ効率のよい吸収を促進する。
４の特有で有利な特徴は、攪拌システムである。上部囲
い板７は、攪拌機軸５に沿って上方へ抜けるガスの短絡
を防止することにより、煙道ガスの比較的浅い所での圧
入を可能にし、最少容量の吸収剤中ですぐれたガス−流
体接触を可能にする。これは煙道ガス圧縮必要限度を最
少、すなわち約２〜８ｐｓｉｇとし、動力必要量をかな
り節約する。囲い板７は２つの羽根車手段と共にガスお
よびタンクスクラッバー流体１０の強烈な攪拌と混合を
もたらし、その結果としてタンクスクラッバー流体１０
によるＳＯ2 の迅速かつ効率のよい吸収を促進する。
【０００８】図２は、囲い板付き羽根車６および囲い板
７の底部斜視図である。この態様において、羽根車は囲
い板７の直接下に取付けられた６個の長方形平羽根２０
を有する。図示されているように、囲い板７は、羽根車
軸５に固定された実質上平らな円板状部材である。羽根
２０は、実質上囲い板７の底部側面に固定された長方形
のものである。羽根２０は、好ましくは実質上羽根車軸
５の軸線と平行な垂直平面に位置している。図２に示さ
れる態様において、羽根車の羽根は、羽根車軸５から外
方へ半径方向に伸び囲い板７の周辺縁で終っている。好
ましくは、羽根２０は、軸５から僅かに間隔を置いてい
る。別法として、羽根２０は、軸５に接触し、囲い板７
の周辺縁まで外方へ半径方向に伸びてもよい。もう一つ
の態様において、羽根車の羽根２０は、羽根車軸５の軸
線に対して勾配を有していてもよい。囲い板７および羽
根車の羽根２０は、好ましくは、圧入された煙道ガスが
羽根車軸に沿って上方へ通過し、スクラッバーを早まっ
て出るのを防止するように設計される。軸５は、煙道ガ
スを半径方向で外方に導びき、吸収剤に煙道ガスを分散
させ、二酸化硫黄を有効に除去するのに十分な滞留時間
を高めるのに十分な速度で回転する。
７の底部斜視図である。この態様において、羽根車は囲
い板７の直接下に取付けられた６個の長方形平羽根２０
を有する。図示されているように、囲い板７は、羽根車
軸５に固定された実質上平らな円板状部材である。羽根
２０は、実質上囲い板７の底部側面に固定された長方形
のものである。羽根２０は、好ましくは実質上羽根車軸
５の軸線と平行な垂直平面に位置している。図２に示さ
れる態様において、羽根車の羽根は、羽根車軸５から外
方へ半径方向に伸び囲い板７の周辺縁で終っている。好
ましくは、羽根２０は、軸５から僅かに間隔を置いてい
る。別法として、羽根２０は、軸５に接触し、囲い板７
の周辺縁まで外方へ半径方向に伸びてもよい。もう一つ
の態様において、羽根車の羽根２０は、羽根車軸５の軸
線に対して勾配を有していてもよい。囲い板７および羽
根車の羽根２０は、好ましくは、圧入された煙道ガスが
羽根車軸に沿って上方へ通過し、スクラッバーを早まっ
て出るのを防止するように設計される。軸５は、煙道ガ
スを半径方向で外方に導びき、吸収剤に煙道ガスを分散
させ、二酸化硫黄を有効に除去するのに十分な滞留時間
を高めるのに十分な速度で回転する。
【０００９】本発明の主要な利点は、煙道ガスからのＳ
Ｏ2 除去の効率である。従来のタンクスクラッバーは、
９０〜９９％のＳＯ2 除去効率の範囲、より一般的に
は、比較的低濃度の二酸化硫黄を含有する煙道ガスに対
して約９３〜９６％のＳＯ2 除去効率を提供する。これ
とは違って、本発明の装置および方法は、全規模工場操
業データに基いて、９９．９％程度のＳＯ2 除去効率を
提供するものであり、この効率は従来得られる最高値よ
りも一桁大きいものである。本発明の方法および装置
は、他の汚染物質と共に高濃度の二酸化硫黄を含有する
煙道ガスから二酸化硫黄を除去するのに有効であること
を示している。他の利点は、設計の単純性である。例え
ば、煙道ガスは単一の圧入ノズル３を通してタンクスク
ラッバー流体１０中に圧入されるのに対し、従来の方法
では一般に数個の圧入管が用いられる。全規模工場操業
から得られた経験に基いて、設計の単純性は、ひいては
低維持費および運転の容易さを意味する。複数個のノズ
ルよりもむしろ単一の圧入ノズルを用いる本発明の装置
の能力は、煙道ガスを吸収剤中に有効に分散させる、囲
い板付き羽根車の効率によるものである。ガス分散を生
ずる機械的手段が設けられていることは、本発明のもう
一つの顕著な利点である。本発明の方法は、囲い板付き
羽根車６を用いてタンクスクラッバー流体１０中にガス
の微細な分散液を生じ、それによって煙道ガスからのＳ
Ｏ2 の有効な除去を可能にするものである。本発明のな
おもう一つの利点は、タンク設備へのスケールの形成
が、ＳＯ2 吸収剤として石灰などのカルシウム化合物を
用いる系において、大幅に排除されることである。本発
明のこの態様において、このことは、亜硫酸カルシウム
結晶が、本発明で用いられる改良技術によって生ずる微
細分散固形分上に優先的に成長する傾向があるためであ
る。本発明の他の利点は、当業者にとって自明のことで
ある。一つの好ましい態様において、単一のタンクが用
いられる。第２の収容タンクまたはスクラッバータンク
を第一のタンクと組合せて用いて、滞留時間を増大させ
生長が確実に起るようにすることも可能である。本発明
のシステムは、米国特許第４，９１９，７１５号に記載
されているような金鉱石富酸素焙焼操業からの排出ガス
を取り扱うのに特に好適である。ＳＯ2含有率約４〜１
４％およびＯ2 含有率約１５〜１７％の煙道ガス約２６
００ＳＣＦＭが金鉱石焙焼操業から吐き出される。全規
模焙焼工場操業中、タンクスクラッバー単位の操業効率
は９９．９％を超えた。本発明の新規なタンクスクラッ
バーは、思想として、他の富酸素金鉱石焙焼工場、およ
び他の工業における同規模の工場、特に例えばクラウス
法の工場など、高濃度のＳＯ2 を含有する煙道ガスの比
較的少容量を吐き出す工場にも好適である。前記したよ
うに、酸素供給ガスを必要に応じて別途圧入することは
可能であるが、煙道ガス中に相当量のＯ2 が存在するこ
とも有利である。
Ｏ2 除去の効率である。従来のタンクスクラッバーは、
９０〜９９％のＳＯ2 除去効率の範囲、より一般的に
は、比較的低濃度の二酸化硫黄を含有する煙道ガスに対
して約９３〜９６％のＳＯ2 除去効率を提供する。これ
とは違って、本発明の装置および方法は、全規模工場操
業データに基いて、９９．９％程度のＳＯ2 除去効率を
提供するものであり、この効率は従来得られる最高値よ
りも一桁大きいものである。本発明の方法および装置
は、他の汚染物質と共に高濃度の二酸化硫黄を含有する
煙道ガスから二酸化硫黄を除去するのに有効であること
を示している。他の利点は、設計の単純性である。例え
ば、煙道ガスは単一の圧入ノズル３を通してタンクスク
ラッバー流体１０中に圧入されるのに対し、従来の方法
では一般に数個の圧入管が用いられる。全規模工場操業
から得られた経験に基いて、設計の単純性は、ひいては
低維持費および運転の容易さを意味する。複数個のノズ
ルよりもむしろ単一の圧入ノズルを用いる本発明の装置
の能力は、煙道ガスを吸収剤中に有効に分散させる、囲
い板付き羽根車の効率によるものである。ガス分散を生
ずる機械的手段が設けられていることは、本発明のもう
一つの顕著な利点である。本発明の方法は、囲い板付き
羽根車６を用いてタンクスクラッバー流体１０中にガス
の微細な分散液を生じ、それによって煙道ガスからのＳ
Ｏ2 の有効な除去を可能にするものである。本発明のな
おもう一つの利点は、タンク設備へのスケールの形成
が、ＳＯ2 吸収剤として石灰などのカルシウム化合物を
用いる系において、大幅に排除されることである。本発
明のこの態様において、このことは、亜硫酸カルシウム
結晶が、本発明で用いられる改良技術によって生ずる微
細分散固形分上に優先的に成長する傾向があるためであ
る。本発明の他の利点は、当業者にとって自明のことで
ある。一つの好ましい態様において、単一のタンクが用
いられる。第２の収容タンクまたはスクラッバータンク
を第一のタンクと組合せて用いて、滞留時間を増大させ
生長が確実に起るようにすることも可能である。本発明
のシステムは、米国特許第４，９１９，７１５号に記載
されているような金鉱石富酸素焙焼操業からの排出ガス
を取り扱うのに特に好適である。ＳＯ2含有率約４〜１
４％およびＯ2 含有率約１５〜１７％の煙道ガス約２６
００ＳＣＦＭが金鉱石焙焼操業から吐き出される。全規
模焙焼工場操業中、タンクスクラッバー単位の操業効率
は９９．９％を超えた。本発明の新規なタンクスクラッ
バーは、思想として、他の富酸素金鉱石焙焼工場、およ
び他の工業における同規模の工場、特に例えばクラウス
法の工場など、高濃度のＳＯ2 を含有する煙道ガスの比
較的少容量を吐き出す工場にも好適である。前記したよ
うに、酸素供給ガスを必要に応じて別途圧入することは
可能であるが、煙道ガス中に相当量のＯ2 が存在するこ
とも有利である。
【００１０】
【実施例】４％のＳＯ2 および１７％のＯ2 を含有する
金鉱石焙焼工場よりの煙道ガス流２６６０ＳＣＦＭを図
１に示されるタンクスクラッバーに供給した。煙道ガス
流の温度および圧力は、それぞれ１６０°Ｆおよび３．
８ｐｓｉｇであった。タンクスクラッバーは、径２０フ
ィートで高さ２２フィートであった。タンクスクラッバ
ーには、径８２インチの囲い板と、それぞれ長さ３８イ
ンチおよび高さ１２．２インチの６個の羽根であって、
羽根の外部先端が囲い板の外縁と並ぶように囲い板に溶
接された前記羽根とを有する囲い板付き羽根車が設けら
れている。径１１２インチの勾配羽根羽根車を囲い板付
き羽根車の下方で同じ軸に取り付けた。これらの羽根車
の相対的位置は、それぞれタンクの底部から約１４４イ
ンチおよび３７インチであった。これらの羽根車は、７
５馬力のモーターを備え、約３７ＲＰＭで運転された。
タンクは、２０重量％の硫酸カルシウムスラリーを含有
し、該スラリーのＰＨは石灰スラリーを連続的に添加す
ることにより５．４〜６．０の範囲に維持された。タン
クスクラッバー中のスラリー液面は約１５フィートに制
御した。過剰のスラリーをタンクスクラッバーから連続
的に抜取ってスラリーを一定の水準に維持した。スクラ
ッバーを出るガス流は、ＳＯ2 除去効率約９９．９５％
に等しい約２０ｐｐｍのＳＯ2 を含有した。
金鉱石焙焼工場よりの煙道ガス流２６６０ＳＣＦＭを図
１に示されるタンクスクラッバーに供給した。煙道ガス
流の温度および圧力は、それぞれ１６０°Ｆおよび３．
８ｐｓｉｇであった。タンクスクラッバーは、径２０フ
ィートで高さ２２フィートであった。タンクスクラッバ
ーには、径８２インチの囲い板と、それぞれ長さ３８イ
ンチおよび高さ１２．２インチの６個の羽根であって、
羽根の外部先端が囲い板の外縁と並ぶように囲い板に溶
接された前記羽根とを有する囲い板付き羽根車が設けら
れている。径１１２インチの勾配羽根羽根車を囲い板付
き羽根車の下方で同じ軸に取り付けた。これらの羽根車
の相対的位置は、それぞれタンクの底部から約１４４イ
ンチおよび３７インチであった。これらの羽根車は、７
５馬力のモーターを備え、約３７ＲＰＭで運転された。
タンクは、２０重量％の硫酸カルシウムスラリーを含有
し、該スラリーのＰＨは石灰スラリーを連続的に添加す
ることにより５．４〜６．０の範囲に維持された。タン
クスクラッバー中のスラリー液面は約１５フィートに制
御した。過剰のスラリーをタンクスクラッバーから連続
的に抜取ってスラリーを一定の水準に維持した。スクラ
ッバーを出るガス流は、ＳＯ2 除去効率約９９．９５％
に等しい約２０ｐｐｍのＳＯ2 を含有した。
【図１】本発明の好ましい態様における方法を実施する
装置の略図である。
装置の略図である。
【図２】本発明の好ましい態様による囲い板付き羽根車
の底部斜視図である。
の底部斜視図である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ０１Ｄ 53/34 ＺＡＢ Ｂ０１Ｄ 53/34 １２５ Ａ (72)発明者 ロビン ウイットニー ストリックランド アメリカ合衆国、ルイジアナ 70131、ニ ュー オルレアンズ、ルー ニコール 3501
Claims (34)
- 【請求項１】 ＳＯ2 含有ガスからＳＯ2 を除去する方
法であって、（ａ）水性ＳＯ2 吸収剤を、ＳＯ2 吸収剤
流体のｐＨが少くとも４．５を維持する量だけ容器に添
加し、（ｂ）該水性ＳＯ2 吸収剤流体を、上部羽根車お
よび下部羽根車よりなり回転羽根車を用いて攪拌し、該
上部羽根車は少くとも１個の囲い板を有してガスがバイ
パスするのを防止し、（ｃ）該水性吸収剤流体の表面よ
り下方であって、該上部羽根車および下部羽根車間に接
近してＳＯ2 含有ガスを圧入し、（ｄ）水性吸収剤流体
を抜取ることにより該容器中水性吸収剤流体の液面を所
定の高さに維持し、（ｅ）該容器より脱硫ガスを除去す
ることを特徴とする前記ＳＯ2 含有ガスからＳＯ2 を除
去する方法。 - 【請求項２】 ＳＯ2 吸収剤流体が、炭酸水素ナトリウ
ム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、消石灰、石灰
石およびそれらの混合物よりなる群から選ばれたアルカ
リ性成分の水溶液または水性スラリーである請求項１記
載の方法。 - 【請求項３】 前記容器に入るガス中のＳＯ2 含有量
が、約１〜約５０容量％である請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 前記容器に入るガスが酸素を含有し、そ
の含有量が少くとも約５容量％である請求項１記載の方
法。 - 【請求項５】 該吸収剤流体に該ガスを圧入する前に該
ガスに酸素を添加して該ガス中の全Ｏ2 含有量を少くと
も約５容量とすることよりなる請求項１記載の方法。 - 【請求項６】 前記水性吸収剤流体中の実質上全部の亜
硫酸塩および重亜硫酸塩生成物を酸化して硫酸塩とする
のに十分な量の酸素含有源を該吸収剤流体に添加するこ
とよりなる請求項１記載の方法。 - 【請求項７】 前記工程（ｄ）において該容器から抜取
られた水性吸収剤流体に酸素を圧入し、実質上全部の亜
硫酸塩および重亜硫酸塩生成物を酸化して硫酸塩とする
ことよりなる請求項１記載の方法。 - 【請求項８】 該ガスを水性吸収剤流体中に圧入する前
に該ガスを約２〜８ｐｓｉｇまで圧縮することよりなる
請求項１記載の方法。 - 【請求項９】 該流体の温度が、約３３〜１８５°Ｆに
維持される請求項１記載の方法。 - 【請求項１０】 該ＳＯ2 吸収剤流体が、石灰のスラリ
ーである請求項１記載の方法。 - 【請求項１１】 該容器中の水性吸収剤流体のｐＨが約
５．４〜６．０に維持される請求項１記載の方法。 - 【請求項１２】 該容器中に水性吸収剤流体を少くとも
３０分間滞留させることよりなる請求項１記載の方法。 - 【請求項１３】 該水性吸収剤流体を該容器中に少くと
も約８〜２４時間滞留させることよりなる請求項１記載
の方法。 - 【請求項１４】 該水性吸収剤流体の液面を前記上部羽
根車の頂部上方約１〜３フィートの所に維持することよ
りなる請求項１記載の方法。 - 【請求項１５】 前記吸収剤流体の表面下約３〜５フィ
ート下方の所で前記ガスを圧入することよりなる請求項
１記載の方法。 - 【請求項１６】 前記ガスを前記水性吸収剤流体中に単
一のノズルを通して圧入することよりなる請求項１記載
の方法。 - 【請求項１７】 該上部および下部羽根車が共通の回転
軸に取り付けられている請求項１記載の方法。 - 【請求項１８】 該上部および下部羽根車がそれぞれ別
々の回転軸に取り付けられている請求項１記載の方法。 - 【請求項１９】 ＳＯ2 含有ガスであって、該ガスが新
ＳＯ2 吸収剤および古ＳＯ2 吸収剤を含有する水性流体
と接触し、該新ＳＯ2 吸収剤が炭酸水素ナトリウム、炭
酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、石灰、石灰石および
それらの混合物よりなる群から選ばれる前記ＳＯ2 含有
ガスを脱硫する装置において、該装置が（ａ）該水性流
体を受け入れて収容する容器、（ｂ）前記流体中にＳＯ
2 含有ガスを分散させると共に前記容器中の流体を攪拌
する攪拌手段であって、該攪拌手段が共通の回転軸に取
り付けられた上部羽根車および下部羽根車よりなり、該
上部羽根車には囲い板が付いており、それによってガス
が該軸に沿って上方へ通過するのを実質上防止している
前記攪拌手段、（ｃ）前記上部および下部羽根車間にお
ける軸部分の付近にある該流体中にＳＯ2 含有ガスを導
入する手段、（ｄ）ＳＯ2 吸収剤を含有する新スラリー
または溶液を前記容器に導入する手段、（ｅ）新ＳＯ2
吸収剤および古ＳＯ2 吸収剤を含有する流体を容器から
抜取る手段、および（ｆ）脱硫されたガスを前記容器か
ら抜取る手段よりなることを特徴とする前記ＳＯ2 含有
ガスを脱硫する装置。 - 【請求項２０】 前記容器に入るＳＯ2 含有ガスに酸素
含有ガスを添加する手段よりなる請求項１９記載の装
置。 - 【請求項２１】 前記容器中の流体に酸素含有ガスを添
加する手段よりなる請求項１９記載の装置。 - 【請求項２２】 前記上部羽根車に平板状長方形羽根が
設けられており、該羽根の先端が前記囲い板の外端部と
並んでいる請求項１９記載の装置。 - 【請求項２３】 該ＳＯ2 含有ガスを該容器に圧入する
単一のノズルよりなる請求項１９記載の装置。 - 【請求項２４】 該平板状長方形羽根が実質上垂直平面
上に配置され、該軸から外方へ半径方向に伸びている請
求項２２記載の装置。 - 【請求項２５】 ＳＯ2 含有ガスからＳＯ2 を除去する
連続的方法であって、（ａ）水性ＳＯ2 吸収剤を含有す
る容器にＳＯ2 含有ガスを連続的に導入し、該容器内の
該水性吸収剤が少くとも４．５のｐＨを有し、該容器は
上部域および下部域を有する実質上垂直な回転軸からな
る攪拌手段を有し、該下部域が該水性ＳＯ2 吸収剤を攪
拌する勾配羽根第１羽根車手段を包含し、前記軸の該上
部域が該第１羽根車手段の上方に配置された第２羽根車
手段を包含すると共に該軸に固定された実質上水平な囲
い板および前記軸から外方へ実質上半径方向に該水性吸
収剤を導く手段を有し、（ｂ）該上部および下部羽根車
手段間に配置された場所で該水性吸収剤に該ＳＯ2 含有
ガスを圧入し、それと同時に十分な剪断応力を生じて圧
入された煙道ガスが半径方向で外方に導かれて該水性吸
収剤中に該ガスを分散させて該ガスからのＳＯ2 の吸収
を可能にするような速度で該羽根車軸を回転することに
よって該水性吸収剤を攪拌し、（ｃ）前記水性吸収剤か
ら該圧入ガスを抜取る諸工程よりなることを特徴とする
前記ＳＯ2 含有ガスからＳＯ2 を除去する連続的方法。 - 【請求項２６】 前記容器中の水性吸収剤が少くとも
４．５のｐＨを有するようになる割合で該容器に該水性
吸収剤を連続的に導入することよりなる請求項２５記載
の方法。 - 【請求項２７】 該容器から古い水性吸収剤を連続的に
抜取って前記吸収剤が実質上一定の水準に維持されるよ
うにすることよりなる請求項２５記載の方法。 - 【請求項２８】 ＳＯ2 含有ガスからＳＯ2 を除去する
装置であって、（ａ）水性ＳＯ2 吸収剤を受け入れる密
閉容器、（ｂ）該容器中に配置され、かつ該水性吸収剤
を攪拌する下部羽根車手段と圧入されたＳＯ2 含有ガス
を実質上半径方向で外方に導く上部羽根車手段とを有す
る実質上垂直な羽根車回転軸を包含する攪拌手段、
（ｃ）該上部および下部羽根車手段間の該羽根車軸に接
近して配置されたＳＯ2 含有ガス圧入手段であって、そ
れによって該上部羽根車が該ガスを分散させかつ該ガス
を水性吸収剤と接触させて脱硫されたガスを生成するの
に十分な剪断応力を生じ、該ガスを水性吸収剤と接触さ
せ、脱硫されたガスを生成するようにした前記ＳＯ2 含
有ガス圧入手段、および（ｄ）該脱硫ガスを該容器から
取出す手段よりなる前記ＳＯ2 含有ガスからＳＯ2 を除
去する装置。 - 【請求項２９】 該容器に水性吸収剤を連続的に導入す
る手段よりなる請求項２８記載の装置。 - 【請求項３０】 該容器から古い水性吸収剤を連続的に
取出す手段と水性吸収剤の液面を該上部羽根車手段の上
方に維持する手段とよりなる請求項２８記載の装置。 - 【請求項３１】 該下部羽根車手段が該水性吸収剤を攪
拌する勾配羽根羽根車よりなる請求項２８記載の装置。 - 【請求項３２】 上部羽根車手段が、該軸に固定された
実質上水平な円板と該円板の下面に配置され、該軸から
該円板の周辺端部まで伸びる複数個の半径方向に伸びる
滑り羽根とよりなる請求項３１記載の装置。 - 【請求項３３】 該上部および下部羽根車間の該軸に接
近して酸素含有ガスを圧入する圧入手段よりなる請求項
２８記載の装置。 - 【請求項３４】 該ガスを該水性吸収剤中に圧入する前
に該ガス中に酸素含有ガスを圧入する手段よりなる請求
項２８記載の装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US705654 | 1991-05-24 | ||
| US705,654 | 1991-05-24 | ||
| US07/705,654 US5106603A (en) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | Method for removing sulfur dioxide from gas streams |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07760A true JPH07760A (ja) | 1995-01-06 |
| JP3308590B2 JP3308590B2 (ja) | 2002-07-29 |
Family
ID=24834392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12425592A Expired - Fee Related JP3308590B2 (ja) | 1991-05-24 | 1992-04-17 | ガス流から二酸化硫黄を除去する方法およびその装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5106603A (ja) |
| JP (1) | JP3308590B2 (ja) |
| KR (1) | KR100208299B1 (ja) |
| AU (2) | AU646555B2 (ja) |
| CA (1) | CA2065467C (ja) |
| GB (1) | GB2255917B (ja) |
| MX (1) | MX9201818A (ja) |
| ZA (1) | ZA922752B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5082602A (en) * | 1985-08-23 | 1992-01-21 | Hitachi, Ltd. | Process and apparatus for regenerating spent reprocessing extraction solvent |
| WO2003070626A1 (en) * | 2002-02-25 | 2003-08-28 | Nano Plasma Center Co., Ltd. | Nano-powder extraction apparatus using a hollow impeller |
| JP2013000722A (ja) * | 2011-06-21 | 2013-01-07 | Chiyoda Kako Kensetsu Kk | 排ガス処理装置及び排ガス処理方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5512252A (en) * | 1994-05-09 | 1996-04-30 | Morris; George | Dissipator for flue gas desulfurization system |
| JP3170158B2 (ja) * | 1994-11-08 | 2001-05-28 | 三菱重工業株式会社 | 気液接触装置及び湿式排煙脱硫装置 |
| JP3734291B2 (ja) * | 1995-05-30 | 2006-01-11 | 千代田化工建設株式会社 | 排ガスの脱硫方法 |
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