JPH08951A - 排煙脱硫方法 - Google Patents

排煙脱硫方法

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JPH08951A
JPH08951A JP6140224A JP14022494A JPH08951A JP H08951 A JPH08951 A JP H08951A JP 6140224 A JP6140224 A JP 6140224A JP 14022494 A JP14022494 A JP 14022494A JP H08951 A JPH08951 A JP H08951A
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Naohiko Ugawa
直彦 鵜川
Susumu Okino
沖野  進
Hiroshi Shimizu
清水  拓
Koichiro Iwashita
浩一郎 岩下
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 SO2 含有燃焼排ガスからSO2 を除去する
排煙脱硫方法に関する。 【構成】 SO2 を含む排ガスを石灰石とアンモニウム
塩を含む吸収液スラリで処理する排煙脱硫方法におい
て、吸収塔の後段の煙道内に設置したミストエリミネー
タのガス入口側の煙道内に酸性液を連続的に噴霧し、該
ミストエリミネータから排出される補集ミスト排出液の
pH値を5以下に維持するようにすると共に、該酸性液
として前記補集ミスト排出液の一部に酸を加えた液を循
環使用することを特徴とする排煙脱硫方法。 【効果】 アンモニウム塩の吸収助剤としての顕著な効
果を損ねることなく、浄化ガス中にアンモニアガスが放
散されるのを防止することができ、補集されたアンモニ
ウム塩は、吸収助剤として再使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は石炭焚き排ガスや重質油
燃焼排ガスのようなSO2 を含む排ガスからSO2 を除
去する排煙脱硫方法に関する。
【0002】
【従来の技術】石灰石(CaCO3 )を吸収剤として排
ガスのSO2 を吸収除去し、副生品として石膏を回収す
る湿式石灰石膏法排煙脱硫装置は広く実用化されてい
る。我が国では1970年代初頭に、まず重質油燃焼排
ガス処理用として実用化され、1982年の第2次エネ
ルギ危機以降には石炭を使用するボイラが増加し、これ
に伴って石炭焚き排ガスを処理する排煙脱硫装置が増加
したのは周知のとおりである。これらの装置を使用した
排煙脱硫プロセスにおいて吸収剤であるCaCO3 は粉
体として供給され、吸収液中で溶解しながら酸性ガスで
あるSO2 を中和する。ところが一般にはCaCO3
溶解速度は比較的遅く、そのために高効率な脱硫を行う
ためには、次式で示す反応当量以上に吸収剤であるCa
CO3 を添加する必要がある。
【化1】 SO2 +CaCO3 +1/2O2 → CaSO4 +CO2 (1) 一般には過剰にCaCO3 を入れるほど脱硫率は向上す
るが、過剰なCaCO 3 は副生物である石膏に混入し、
石膏の純度を低下させる上、CaCO3 の消費量増大を
招く欠点があった。
【0003】これを解決する目的で従来の湿式脱硫方法
において、CaCO3 溶解度を増加させ、これにより脱
硫率を向上させる各種脱硫助剤が提案されている。例え
ば、脱硫助剤として、Na2 SO4 、Na2 SO3 、N
aOH、Na2 CO3 、NaHCO3 、NaHSO3
どのナトリウム化合物を使用する方法は特開昭60−8
4133号公報や特許第894725号明細書や特許第
903276号明細書を始め、特開昭53−12916
7号、特開昭55−124530号、特開昭56−65
615号、及び特開昭51−97597号各公報におい
て開示されており、マグネシウム化合物を脱硫助剤とす
る方法については特開昭53−17565号公報により
開示されている。さらに、本発明者らは、従来全く触れ
られていなかったアンモニウム塩が、従来使用されてい
たナトリウム塩やマグネシウム塩の脱硫助剤としての効
果に比べて著しく高い効果を示すことを新たに見い出
し、アンモニウム塩を吸収助剤として吸収液に共存させ
る排ガスの処理方法を出願中である(特願平05−25
2723,特願平05−260561)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アンモ
ニウム塩を吸収助剤、CaCO3 を吸収剤として使用す
るプロセスにおいては、新たに吸収液からのアンモニア
ガスの放散という技術課題が浮上してきた。通常石灰石
膏方法で使用する吸収液は酸性であるため次の解離平衡
式によってアンモニウム塩の大部分は吸収液中でアンモ
ニウムイオン(NH4 + )として存在し、吸収液中より
ガス中に放散する恐れのあるアンモニアガス(NH3
の存在量はごく僅かである。
【化2】 ところが、吸収助剤としてのアンモニウム塩の効果は、
その濃度が高いほど大きいため、高い脱硫効率を得るた
めには、吸収液中のアンモニウム塩濃度を高めることが
望ましい。アンモニウム塩濃度が高くなると、前記解離
平衡式からわかるように、ほぼそれに比例して吸収液中
に存在するNH3 量が増大し、吸収液中からガス中に放
散するアンモニアガスが増大することとなる。アンモニ
アガスがSO2 除去後の浄化ガスに同伴されると、アン
モニウム塩の過剰消費を招く上に、その量次第では、臭
気など二次的な環境問題を引き起こす恐れも出てくる。
本発明は前記従来技術の問題点を解消し、アンモニウム
塩の吸収助剤効果を向上させるため吸収液中に高濃度の
アンモニウム塩を溶存させた条件下でも、処理ガス中へ
のアンモニアガスの拡散が無い排煙脱硫方法を提供しよ
うとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明はSO2 を含む排
ガスを石灰石とアンモニウム塩を含む吸収液スラリと接
触させてSO2 を湿式除去する排煙脱硫方法において、
吸収塔の後段の煙道内に設置したミストエリミネータの
ガス入口側の煙道内に酸性液を連続的に噴霧し、該ミス
トエリミネータから排出される補集ミスト排出液のpH
値を5以下に維持するようにすると共に、該酸性液とし
て前記補集ミスト排出液の一部に酸を加えた液を循環使
用することを特徴とする排煙脱硫方法及びSO2 を含む
排ガスを石灰石とアンモニウム塩を含む吸収液スラリと
接触させてSO2 を湿式除去する排煙脱硫方法におい
て、吸収塔の後段の煙道内に設置したミストエリミネー
タのガス入口側の煙道内に酸性液を連続的に噴霧し、該
ミストエリミネータから排出される補集ミスト排出液の
pH値を5以下に維持するようにすると共に、該酸性液
として前記補集ミスト排出液の一部に酸を加えた液を循
環使用し、補集ミスト排出液の残部は前記吸収液に添加
することを特徴とする排煙脱硫方法である。
【0006】
【作用】以下図面を参照して本発明の方法を詳細に説明
する。図1は本発明の実施態様の1例を示す説明図であ
る。図1のプロセスにおいて、燃焼排ガスは煙道1より
吸収塔2に導かれ、SO2を除去された後、ミストエリ
ミネータ3を通って浄化ガスとして煙道4より系外に排
出される。吸収塔2内では、排ガスは循環ポンプ5によ
りラインaを通して送液された吸収液と接触し、SO2
が吸収除去される。塔底タンク6中の吸収液中にはライ
ンbより石灰石粉体、ラインcより吸収助剤であるアン
モニウム塩が供給され、SO2 を高効率で脱硫除去す
る。石灰石粉体供給量は吸収液のpHが設定値(通常、
pH4.5〜6.5)となるよう調整される。また塔底
タンク6にはタンク底部にラインeより空気が供給さ
れ、SO2 吸収により生成した亜硫酸イオンを酸化して
石膏とする。ラインdからは補給水が加えられ、吸収液
中のスラリー濃度が一定に維持される。
【0007】吸収塔2でSO2 を除去された排ガスはミ
ストエリミネータ3を備えた煙道4から排出されるが、
ミストエリミネータ3のガス入口側煙道内にはミストエ
リミネータに向かって複数の噴霧ノズル7が配置され、
これにより送液ポンプ8によりラインfを介して供給さ
れた酸性液が連続的にガス中に噴霧される。噴霧された
酸性液は、ガスに同伴されてミストエリミネータ3に達
し、ここで、吸収塔から飛沫同伴された吸収液の一部と
共に捕集される。通常ミストエリミネータ3は2段とな
っているため、その捕集効率は極めて高く、噴霧された
酸性液と飛沫同伴された吸収液のほとんど全部が捕集さ
れ、ラインgより捕集ミスト排出液として排出される。
SO2 除去後の排ガス中に一部放散されたアンモニアガ
スは噴霧された酸性液と接触し吸収除去されるため捕集
ミスト排出液中にはアンモニウム塩が含有される。
【0008】ここでアンモニウム塩を含んだ捕集ミスト
排出液のpHが高いと、前述の(2)式で示した解離平
衡関係により排出液のアンモニア分圧が高くなるため、
酸性液噴霧によるアンモニアガスの吸収が不可能とな
る。本発明者らは図2に1例を示した捕集ミスト排出液
のpHとアンモニアガスの平衡分圧測定結果、及び吸収
速度の実測等により鋭意検討した結果、ラインgより抜
き出される捕集ミスト排出液のpHを5以下に保持する
ことで、極く低濃度、例えば1ppm以下までアンモニ
アガス濃度を低減できることを見出し、この事実に基づ
いて本発明を完成するに至った。すなわち捕集ミスト排
出液のpH値をpHメータ9で検出し、このpH値が5
以下となるよう、ラインhより硫酸または塩酸等の酸を
酸性液タンク10に加える量を調整し、噴霧ノズル7か
ら排ガス中に噴霧する酸性液のpHを調整する。ここで
ラインgより抜き出される捕集ミスト排出液の一部を循
環使用することで噴霧ノズル7から噴霧する酸性液量を
増大し排ガスからのアンモニアガスの除去効率の向上を
はかることができる。捕集ミスト排出液の残部はライン
iを介して塔底タンク6に供給して吸収液として使用
し、アンモニウム塩を有効利用することができる。な
お、固液分離装置11において吸収液より副生石膏12
が分離された後のアンモニウム塩を含むろ液の大部分は
ラインjを介して塔底タンク6に循環され、一部はライ
ンkにより系外に排出される。
【0009】
【実施例】以下実施例により本発明の方法をさらに具体
的に説明する。 (実施例1)石炭焚き排ガスを図1の形式の吸収装置で
処理した。吸収装置はパイロット規模とし、テスト条件
を表1に示す。ミストエリミネータの型式は折れ板式
で、2段設置とした。吸収液中のアンモニウム塩濃度は
0.18〔mol/l asNH4 + 〕となるようライ
ンcからの供給硫酸アンモニウム量を調整した。またラ
インgより排出される捕集ミスト排出液のpH値は4.
0となるよう酸性液タンク10に硫酸を加えて調整し
た。定常状態での浄化ガス中のアンモニアガス濃度及び
脱硫率を測定した結果、浄化ガス中のアンモニア濃度は
0.2ppm、脱硫率は98.8%であった。なお、ア
ンモニア濃度の測定は0.5%ホウ酸水によるアンモニ
アガスの吸収後、インドフェノール法によって定量する
JISK0099法によった。後述する比較例に比べ、
浄化ガス中のアンモニア濃度は顕著に低減した。
【0010】
【表1】
【0011】(実施例2)実施例1のパイロットプラン
トテスト運転条件のうち、硫酸添加後の捕集ミスト排出
液のpH値を5.0とし、他は実施例1と全く同一条件
で運転した。定常状態での浄化ガス中のアンモニアガス
濃度は0.3ppm、脱硫率は98.8%であった。実
施例1と比較し、同オーダーまで浄化ガス中のアンモニ
ア濃度が低減されていることがわかった。
【0012】(比較例1)実施例1のパイロットプラン
トテスト運転条件のうち、硫酸添加後の捕集ミスト排出
液のpH値を6.0とし、他は実施例1と全く同一条件
で運転した。定常状態での浄化ガス中のアンモニアガス
濃度は3ppm、脱硫率は98.9%であった。実施例
1及び2と比較すると、浄化ガス中のアンモニア濃度が
著しく上昇していることが判明した。これは捕集ミスト
排出液のpHが、実施例1及び2より高いため、酸性液
によるアンモニア吸収除去効率が低下したためと推定さ
れ、捕集ミスト排出液のpHが本発明の範囲である5以
下となるよう酸性液を噴霧する必要があることが明らか
となった。
【0013】(比較例2)実施例1と同一装置を使用
し、酸性液の噴霧を停止した以外は、実施例1と同一条
件で運転を行った。定常状態での浄化ガス中のアンモニ
ア濃度は5ppm、脱硫率は98.8%であった。
【0014】
【発明の効果】本発明の適用によりアンモニウム塩の吸
収助剤としての顕著な効果を損ねることなく、吸収助剤
として添加されたアンモニウム塩がアンモニアガスとし
て浄化ガス中に放散されるのを防止することができる。
また、捕集されたアンモニウム塩は、吸収助剤として再
使用できるのでアンモニウム塩の過剰消費の問題も解消
でき、アンモニアガスの放出による臭気問題も解決され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施態様を示す概略断面図。
【図2】補集ミスト排出液のpH値と平衡ガス中のアン
モニア濃度との関係を示すグラフ。
───────────────────────────────────────────────────── 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 53/34 125 B 125 G (72)発明者 岩下 浩一郎 東京都千代田区丸の内二丁目5番1号 三 菱重工業株式会社本社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 SO2 を含む排ガスを石灰石とアンモニ
    ウム塩を含む吸収液スラリと接触させてSO2 を湿式除
    去する排煙脱硫方法において、吸収塔の後段の煙道内に
    設置したミストエリミネータのガス入口側の煙道内に酸
    性液を連続的に噴霧し、該ミストエリミネータから排出
    される補集ミスト排出液のpH値を5以下に維持するよ
    うにすると共に、該酸性液として前記補集ミスト排出液
    の一部に酸を加えた液を循環使用することを特徴とする
    排煙脱硫方法。
  2. 【請求項2】 SO2 を含む排ガスを石灰石とアンモニ
    ウム塩を含む吸収液スラリと接触させてSO2 を湿式除
    去する排煙脱硫方法において、吸収塔の後段の煙道内に
    設置したミストエリミネータのガス入口側の煙道内に酸
    性液を連続的に噴霧し、該ミストエリミネータから排出
    される補集ミスト排出液のpH値を5以下に維持するよ
    うにすると共に、該酸性液として前記補集ミスト排出液
    の一部に酸を加えた液を循環使用し、補集ミスト排出液
    の残部は前記吸収液に添加することを特徴とする排煙脱
    硫方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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