JPH0788332A - 排ガスの処理方法 - Google Patents

排ガスの処理方法

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JPH0788332A
JPH0788332A JP5234568A JP23456893A JPH0788332A JP H0788332 A JPH0788332 A JP H0788332A JP 5234568 A JP5234568 A JP 5234568A JP 23456893 A JP23456893 A JP 23456893A JP H0788332 A JPH0788332 A JP H0788332A
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JP
Japan
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exhaust gas
line
catalyst
gypsum
calcium
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Pending
Application number
JP5234568A
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English (en)
Inventor
Kazuyoshi Takahashi
和義 高橋
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 乾式の排ガス処理方法のメリットを活かしつ
つ、不活化触媒の再生時に発生する高濃度SO2 ガスを
石膏として回収することを可能にする排ガスの処理方法
を提供する。 【構成】 排ガスを直接またはアンモニアを注入した
後、炭素質触媒の充填床へ導入して脱硫または脱硫・脱
硝処理し、排ガスとの接触によって不活化した触媒を加
熱再生する排ガスの処理方法において、不活化した触媒
の加熱再生時に発生する高濃度のSO2 ガスに空気を混
合し、カルシウム化合物含有水溶液又はスラリーで処理
して石膏を回収することを特徴とする排ガスの処理方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は排ガスの処理方法に関
し、特に不活化した触媒の加熱再生時に発生する高濃度
SO2 ガスを石膏として回収することを可能とする排ガ
スの処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】硫黄酸化物(SOx)や窒素酸化物(N
Ox)等を含む排ガスの処理に使用することにより、硫
酸、酸性硫安、硫安を吸着した触媒は、脱硫活性、脱硝
活性が低下しているため、再生する必要がある。
【0003】不活性化した炭素質触媒の再生方法とし
て、不活化した炭素質触媒を水洗して希硫酸を得、これ
に石灰石を添加して石膏を回収する石膏回収プロセスが
知られている。この公知の石膏回収プロセスを図2に基
づき詳細に説明する。
【0004】図2は、炭素質触媒21a,21b,21
cをそれぞれ充填した固定床吸着塔22a,22b,2
2cからなる脱硫装置において、吸着塔22a,22b
では排ガスが処理されており、吸着塔22cでは不活化
した触媒が再生されている状態を示す。
【0005】図2においてライン23a,23bにある
バルブVa,Vbは開、ライン23cにあるバルブVc
は閉の状態にあるので、排ガスはメインライン23およ
び分岐ライン23a,23bを経由して吸着塔22a,
22bの底部に供給された後、吸着塔22a,22bを
上昇しながら炭素質触媒21a,21bと接触して脱硫
処理され、ライン24を経由して清浄ガスが大気に放出
される。
【0006】一方、排ガスを供給していない吸着塔22
c中の炭素質触媒21cは不活化しているので、洗浄水
をライン25より吸着塔22cの頂部から供給すること
により、不活化した触媒21cが再生される。不活化し
た触媒21cを水洗することにより生成した希硫酸は吸
着塔22cの底部からライン26を介して反応槽27に
送られ、ライン28経由で同槽に供給された石灰石スラ
リーと反応して石膏となる。得られた石膏スラリーはラ
イン29を介して分離槽(沈澱槽)30に送られ、同槽
の底部から石膏がライン31を介して回収され、また排
水が同槽の上部からライン32を介して排出される。
【0007】以上固定床方式を説明してきたが、移動床
方式でも不活化触媒は同様に水洗により再生され、石膏
が回収される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記の不活化触
媒の水洗による石膏回収プロセスは次のような欠点があ
る。
【0009】(a)固定床方式、移動床方式のいずれの
場合にも使用される炭素質触媒の量は大量であり、その
水洗のためには多量の洗浄水を必要とし、かつ石膏回収
装置が大型化する。
【0010】(b)不活化炭素質触媒の水洗により生じ
た希硫酸が吸着塔や配管などの装置を腐食する危険性が
ある。
【0011】すなわち、上記(a),(b)で述べたよ
うに、上記従来技術の方法は、排ガス中のSOxの炭素
質触媒への吸着を乾式で行なっていることから、乾式法
の範ちゅうに属するが、SOxの炭素質触媒からの脱着
を水洗で行なっていることから、乾式法の有するメリッ
トを活かすことができず、湿式法のデメリットを具有す
る。
【0012】従って本発明の目的は、乾式の排ガス処理
方法のメリットを活かしつつ、不活化触媒の再生時に発
生する高濃度SO2 含有ガスを石膏として回収すること
を可能とする排ガスの処理方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的は、排ガスを直
接またはアンモニアを注入後、炭素質触媒の充填床へ導
入して脱硫または脱硫・脱硝処理する一方、排ガスとの
接触によって不活化した触媒を加熱再生する排ガスの処
理方法において、不活化した触媒の加熱再生時に発生す
る高濃度のSO2 ガスに空気を混合し、カルシウム化合
物含有水溶液又はスラリーで処理して石膏を回収するこ
とを特徴とする排ガスの処理方法によって達成された。
【0014】以下、本発明を詳説する。
【0015】SOxとNOxを含有する排ガスの処理プ
ロセスとしては、1基または2基以上の固定床反応器を
用いるプロセス及び1基および2基以上の移動床反応器
を用いるプロセスがあるが、本発明の方法は、いずれの
プロセスにも適用可能である。ここでは1基の移動床反
応器を用いた場合の例を図1の構成例に沿って説明す
る。
【0016】図1において60〜180℃程度に温調さ
れた排ガスはライン1を介して直交流式移動床反応器3
へ導入される。この際、脱硫とともに脱硝をも行ないた
い場合には、ライン2を介してアンモニアが注入され
る。排ガスは反応器3内を下降する炭素質触媒4と直交
接触して脱硫または脱硫・脱硝された後、反応器3から
排出された処理ガスは直接又は集塵器を経てライン5よ
り大気中へ放出される。反応器3の不活化した炭素質触
媒4は反応器3の下部よりライン6を介して引き抜か
れ、再生器7で不活性ガス雰囲気(不活性キャリアガス
供給下あるいは不活性ガスを使用せずに発生するSO2
ガス雰囲気)のもとに300〜600℃に加熱され再生
される。加熱再生された触媒は振動スクリーン等の分離
器8にかけられ粉化した触媒およびダストが除かれた
後、コンベア等によりライン9経由で反応器3の上部に
戻される。
【0017】再生器7で回収された高濃度SO2 ガスは
ライン10を経て吸収塔11に供給される。この際、S
2 の吸収速度を促進するためにライン10aを介して
空気が供給される。また吸収塔11の下部タンク部にラ
イン10bを介して空気を供給し、溶解したSO2 の酸
化を促進する。SO2 を吸収処理した後のSO2 フリー
のガスは吸収塔11の上部を出た後、反応器3の入口に
戻して再処理するか、又は直接反応器3の出口に送り大
気へ放出される。
【0018】高濃度SO2 ガスに混合する空気量はSO
2 を酸化するのに必要な理論空気量以上を供給すればよ
いが、一般的には理論量の2〜100倍、好ましくは5
〜50倍程度である。
【0019】ライン13を介して吸収塔11にカルシウ
ム化合物含有水溶液またはスラリーが補給される。カル
シウム化合物としては、炭酸カルシウム、酸化カルシウ
ム、水酸化カルシウム、石灰石、ドロマイトあるいはカ
ルシウム含有流動燃焼炉灰が使用される。吸収塔11の
吸収液(カルシウム化合物含有液)の一部は循環ライン
12から引き抜かれ、ライン12aを経て石膏分離槽1
4へ供給される。分離槽14で石膏は固液分離され、ラ
イン15から回収される。
【0020】本発明の好ましい態様によれば、図2に示
すように分離槽14で石膏分離後の排液を、ライン16
経由で炭素質触媒が添加されている吸着槽17に送るこ
とにより、排ガスに由来する水銀、セレン、砒素、オイ
ル、有機ハロゲン化合物などの有害物質を吸着除去する
ことができる。なお、吸着槽17に添加される炭素質触
媒としては、排ガス処理装置で使用される炭素質触媒あ
るいは同排ガス処理装置から排出された粉化炭素質触媒
を用いることができる。有害物質が除去されたスラリー
はライン18を経て分離槽19に送られ、炭素質触媒を
沈降分離後の清浄水がライン20から放流される。
【0021】また本発明の好ましい態様によれば、石膏
形成のためのカルシウム化合物とともに排ガス処理装置
で使用される炭素質触媒あるいは同排ガス処理装置から
排出された粉化した炭素質触媒を吸収塔11に供給する
ことにより石膏の形成反応を促進させることができる。
【0022】
【発明の作用・効果】再生器より流出してくる高濃度S
2 ガスの温度は通常150〜500℃であるが、これ
に空気を混入することによりガスの温度を吸収塔に供給
するのに適した100℃前後以下の温度に調整でき、か
つSO2 の吸収液中への溶解が促進される。SO2 の吸
収は吸収液のH2 SO3 と気相のSO2 の平衡関係に基
づく。すなわち空気存在下では吸収液中に溶解したSO
2 はH2 SO4 となっており、液相中のH2 SO3 の濃
度が低いため、気相のSO2 が迅速に溶解吸収される。
このため、石膏生成反応を円滑に行なうことができると
ともに吸収塔の小型化あるいは吸収液の循環量を低減す
ることが可能になる。更に所望により吸収液中にカルシ
ウム化合物とともに炭素質触媒が添加した場合には、炭
素質触媒の触媒作用によってSO2 の酸化・溶解が促進
されるため、石膏生成反応速度は更に向上する。この場
合、使用される炭素質触媒はプラント内で循環使用され
ている粒状のもの、あるいは粉化した炭素質触媒が利用
されるため、新たに準備する必要がないという利点があ
る。また、空気を供給しながらSO2 を吸収させるた
め、次式 SO2 +CaCO3 +1/2O2 +2H2 O→CaSO
4 ・2H2 O+CO2 により、直接石膏が生成し、空気のない場合のように生
成した亜硫酸カルシウムを別に酸化塔を設けて酸化処理
して石膏にする必要がない。
【0023】更に高濃度SO2 ガス中には、排ガスに由
来する水銀、セレン、砒素、オイル、有機ハロゲン化合
物などの有害物質が含まれており、これがカルシウム化
合物含有吸収液中に一緒に混入するが、石膏を分離回収
したあとの上澄み液に炭素質触媒を添加することによ
り、排水中のこれらの有害物質を吸着除去することがで
きるので、本発明では有害物質を含んだ排水を系外に出
すことがない。この場合も、炭素質触媒はプラント内で
使用しているもの、あるいは粉化したものを使用できる
という利点がある。
【0024】また、炭素質触媒を水洗再生する従来の方
法では、大量の炭素質触媒を水洗する必要があり、かつ
希硫酸による装置の腐食といった問題があったが、本発
明ではこのような問題がなく、乾式排ガス処理法のメリ
ットを活かしつつ効率良く石膏を回収することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の排ガス処理方法を行なうに好適な装置
例を示す。
【図2】従来の排ガス処理方法を行なうための装置例を
示す。
【符号の説明】
1,2 ライン 3 反応器 4 炭素質触媒 5,6 ライン 7 再生器 8 ダスト分離器 9,10,10a,10b ライン 11 吸収塔 12,12a,13 ライン 14 分離槽 15,16 ライン 17 吸着槽 18 ライン 19 分離槽 20 ライン

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 排ガスを直接またはアンモニアを注入し
    た後、炭素質触媒の充填床へ導入して脱硫または脱硫・
    脱硝処理し、排ガスとの接触によって不活化した触媒を
    加熱再生する排ガスの処理方法において、不活化した触
    媒の加熱再生時に発生する高濃度のSO2 ガスに空気を
    混合し、カルシウム化合物含有水溶液又はスラリーで処
    理して石膏を回収することを特徴とする排ガスの処理方
    法。
  2. 【請求項2】 カルシウム化合物含有水溶液又はスラリ
    ーに排ガス処理装置で使用される炭素質触媒あるいは同
    排ガス処理装置から排出された粉化炭素質触媒を混合す
    る、請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 カルシウム化合物が炭酸カルシウム、水
    酸化カルシウム、酸化カルシウム、石灰石、ドロマイト
    あるいはカルシウム含有流動燃焼炉灰である、請求項1
    に記載の方法。
  4. 【請求項4】 石膏を回収後の排水を排ガス処理装置で
    使用される炭素質触媒あるいは同排ガス処理装置から排
    出された粉化炭素質触媒で吸着処理して排水中の有害物
    質を除去する、請求項1に記載の方法。
JP5234568A 1993-09-21 1993-09-21 排ガスの処理方法 Pending JPH0788332A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007021499A (ja) * 2006-10-23 2007-02-01 Nishimatsu Constr Co Ltd 窒素酸化物の除去方法および窒素酸化物の除去装置
JP2022059338A (ja) * 2020-10-01 2022-04-13 株式会社タクマ 触媒再生装置および触媒再生確認方法

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Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20031104