JPH10128056A

JPH10128056A - 排煙脱硫装置および石膏スラリーの処理方法

Info

Publication number: JPH10128056A
Application number: JP8303802A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Ogi; 聡小木; Takahiro Ozawa; 隆寛小澤
Original assignee: Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd; Chiyoda Corp
Current assignee: Chiyoda Corp
Priority date: 1996-10-29
Filing date: 1996-10-29
Publication date: 1998-05-19

Abstract

(57)【要約】【課題】排ガスの脱硫によって生成された石膏スラリ
ーと排水スラリーから石膏を分離させる際に、ろ過面積
を増加させることなく、高いろ過性能を達成することが
できる排煙脱硫装置および石膏スラリーの処理方法を得
る。【解決手段】石膏分離機として、ドラム５２間に張設
した通気性を有するベルト５３上に、無端状のろ布５６
が走行自在に支持され、ろ布５６上に供給槽６０から供
給される混合スラリーをベルトの下方に設けられて負圧
に保持された脱水室５４から吸引してろ液と石膏とに分
離するベルト式真空脱水機５０と、ろ布５６の上方に設
けられ、搬送されてくる石膏スラリーと排水スラリーと
からなるケーキの少なくとも上部微粒子層内に挿入され
て、搬送に伴ってケーキの上部微粒子層に溝部を形成す
る微粒子層破壊機構５１とを備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排ガス中の亜硫酸
ガスを石膏として除去するための排煙脱硫装置、および
当該排煙脱硫装置において生成された石膏スラリーおよ
び排水処理設備で生成した排水スラリーの混合スラリー
から上記石膏を分離するための石膏スラリーの処理方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ボイラー、各種加熱炉あるい
は焼却炉等の排ガス中から亜硫酸ガス等の有害成分を除
去するための排煙脱硫装置の一種として、上記排ガス中
に含まれる亜硫酸ガス（ＳＯ₂）を主体とする硫黄酸化
物を、石灰石（ＣａＣＯ₃）を溶解または懸濁した水溶
液からなる吸収液と接触させて中和するとともに、これ
を酸化させることにより、石膏として除去する湿式の排
煙脱硫装置が広く用いられている。図４は、ジェットバ
ブリング式反応槽を有する従来のこの種の湿式排煙脱硫
装置の要部を示すものである。図４において、図中符号
１は、この排煙脱硫装置における反応槽を示すもので、
この反応槽１内は、隔壁となる円板状または方形板状の
下部デッキ２および上部デッキ３により、石灰石（Ｃａ
ＣＯ₃）を溶解または懸濁した水溶液からなる吸収液４
を一定の液面高さに貯留する貯留部と、上下部デッキ
２、３間にあって排ガスの入口ダクト５が接続された入
口プレナム６と、上部デッキ３上方にあって排ガスの出
口ダクト７と連通する出口プレナム８とに画成されてい
る。上記下部デッキ２には、多数の開口部が穿設されて
おり、各開口部には、スパージャーパイプ９…が垂設さ
れ、かつ各スパージャーパイプ９の上記吸収液４中にあ
る下部外周壁には、排ガスの噴出孔が穿設されている。
他方、上記下部デッキ２と上部デッキ３との間には、上
記貯留部の吸収液面上の空間を出口プレナム８側に連通
させるガスライザー１０…が配設され、さらに上記出口
ダクト７内には、ミストエリミネータ１１が配設されて
いる。なお、図中符号１２は、上記反応槽１の吸収液４
内に酸化用空気を導入する、酸化用空気供給管であり、
符号１３は、上記吸収液４を撹拌する撹拌機である。

【０００３】また、上記反応槽１の底部には、吸収液４
中に生成された石膏スラリーを抜出す石膏スラリーの排
出管１４が設けられ、この排出管１４で抜出された石膏
スラリーは、ポンプ１６で移送管１７を介して混合槽１
８に送られるようになっている。他方、この排煙脱硫装
置および当該排煙脱硫装置が設けられている発電設備等
における総合排水処理設備から抜出された排水は、中和
槽で消石灰等により中和され、濃縮装置において濃縮さ
れた後に、排水スラリー管２３を介して上記混合槽１８
に送られるようになっている。そして、上記混合槽１８
の後段には、供給管２４を経て石膏スラリーと排水スラ
リーとの混合スラリーを固液分離する石膏分離機２５が
設けられている。

【０００４】上記構成からなる排煙脱硫装置によって、
例えばボイラーの排ガス中に含まれる亜硫酸ガス等を除
去するには、排ガスを入口ダクト５から入口プレナム６
に送気し、各スパージャーパイプ９の下端噴出孔から水
平方向に噴出させる。すると、上記排ガスは、吸収液４
と激しく混合して液相連続のジェットバブリング層を形
成し、このジェットバブリング層において高効率な気液
接触が行われてＳＯ₂が吸収され、このようにして脱硫
された排ガスは、ガスライザー１０を介して出口プレナ
ム８に集められ、出口ダクト７からミストエリミネータ
１１を介して外部に排出される。

【０００５】また、これと並行して、ＳＯ₂を酸化・中
和することによって、吸収液４中には石膏が生成し、こ
れが結晶成長して粗大粒子化することにより石膏スラリ
ーとなる。そして、これが所定の濃度になると反応槽１
の底部から上記排出管１４から抜出されて一端貯留槽１
５に蓄えられた後に、ポンプ１６により移送管１７から
上記混合槽１８に送られる。他方、系内から抜出された
排水は、上記中和槽で中和されて濃縮装置で濃縮され、
排水スラリー管２３から上記混合槽１８に送られる。そ
して、上記混合槽１８に送られた石膏スラリーと排水ス
ラリーとは、ここで混合されて供給管２４から石膏分離
機２５に送られ、母液と石膏２６とに分離された後に、
石膏分については石膏ボード用等の原料やセメント混合
剤として供される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
排煙脱硫装置においては、上記石膏分離機２５として、
石膏スラリーおよび排水スラリーの混合スラリーを高速
回転による遠心力によって固液分離する遠心分離機を主
体としたものが使用されていた。しかしながら、石膏分
離機２５として上記遠心分離機を用いた排煙脱硫装置に
あっては、当該遠心分離機が高価であるという問題点が
あった。加えて、上記排煙脱硫装置においては、これが
設けられた発電設備を含む当該排煙脱硫装置に係る系内
で発生する排水量を削減しようとすると、反応槽内にお
ける塩素濃度が上昇し、この結果副生成物としての石膏
中の塩素濃度も上昇することから、石膏分離機において
石膏を洗浄して石膏中の塩素濃度を下げる必要がある
が、このような遠心分離機を用いた石膏分離機２５にあ
っては、上述した石膏の洗浄を行なうことができないと
いう問題点もあった。

【０００７】そこで、従来より、上記石膏分離機２５と
して、遠心分離機に代えて、図５に示すようなベルト式
真空脱水機を使用することが提案されている。このベル
ト式真空脱水機３０は、回転駆動されるドラム３１、３
１間に多数の孔部が穿設された通気性を有するベルト３
２が張設され、上側に位置するベルトの下部に、−３０
０〜−６００ｍｍＨｇの真空に吸引された脱水室３３が
配設されるとともに、上記ベルト３２上に、多数のロー
ラ３４…間に走行自在に巻回された無端状のろ布３５が
支持されて概略構成されたものであり、ベルト３２上に
あるろ布３５の上方には、図中矢印で示す当該ろ布３５
の走行方向に沿って、順次ろ布３５上に石膏スラリーと
排水スラリーとの混合スラリーを流下させる供給槽３７
と、ろ布３５上に供給されてろ過されつつ移動する混合
スラリーを洗浄するための洗浄スプレー３８とが配設さ
れている。そして、上記脱水室３３の底部には、吸引除
去したろ液を図示されないろ液槽に排水するろ液排水管
３９が接続されている。なお、図中符号４１は、上記ろ
布３５の両側方に配設されて当該ろ布３５を洗浄するた
めのスプレーである。

【０００８】上記構成からなるベルト式真空脱水機３０
においては、ドラム３１を回転駆動してベルト３２を介
してろ布３５を図中矢印方向に移動させつつ、上記供給
槽３７からろ布３５上に石膏スラリーと排水スラリーと
の混合スラリーを供給するとともに、洗浄スプレー３８
から洗浄水を噴出させてろ布３５上を移送されるケーキ
を洗浄する。これにより、ろ布３５上のケーキ中の水分
は、脱水室３３側に吸引されて除去され、分離された石
膏４０がろ布３５の右方端部から図示されないベルトコ
ンベアー等に回収されるとともに、脱水室３３内に分離
・除去されたろ液は、ろ液排水管３９から上記ろ液槽へ
と排水されてゆく。このような、図４における石膏分離
機２５として、図５に示すベルト式真空脱水機３０を用
いた排煙脱硫装置によれば、遠心分離機を用いた場合と
比較して、設備費用を低減することができるうえに、塩
素濃度が高い石膏スラリーを供給した場合においても、
これを洗浄することができるという利点がある。

【０００９】しかしながら、上記ベルト式真空脱水機３
０にあっては、図６に示すように、ろ布３５上に供給さ
れる上記混合スラリーからなる厚さ数ｃｍの混合スラリ
ー４０が、比重の大きな石膏分４０ａと、この石膏分４
０ａの表面を密に覆う比重の小さな微細粒子層４０ｂと
の２層構造となってしまい、この結果上部微細粒子層４
０ｂによって上記混合スラリー４０の通気性が大幅に低
下し、脱水室３３からの吸引によるろ過速度が低下する
ために、一般に要求される含水率１５〜２０wt％以下の
石膏を得ることが難しくなってしまうという問題点があ
った。このため、上記ろ過性能を向上させるべく混合ス
ラリーの厚さを薄くしてろ過面積を増大させようとする
と、必要とされるろ布の幅寸法が過度に大きくなって、
装置の極端な大型化を招いてしまい、現実的には設置面
積等の制約から到底実用には供し得ないという問題点が
あった。

【００１０】本発明は、上記従来の排煙脱硫装置および
当該排煙脱硫装置における石膏スラリーの処理方法が有
する課題を有効に解決すべくなされたもので、排ガスの
脱硫によって生成された石膏スラリーと排水スラリーか
ら石膏を分離させる際に、ろ過面積を増加させることな
く、高いろ過性能を達成することができる排煙脱硫装置
および石膏スラリーの処理方法を提供することを目的と
するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
に係る排煙脱硫装置は、排ガスと循環供給されるＣａ成
分を含む吸収液とを接触させるとともに、上記吸収液に
空気を導入して上記排ガス中から亜硫酸ガスを石膏スラ
リーとして除去し、生成した上記石膏スラリーを抜き出
し、この石膏スラリーと排水処理設備からの排水スラリ
ーとの混合スラリーを石膏分離機において固液分離して
石膏として回収する排煙脱硫装置であって、上記石膏分
離機が、ドラム間に張設した通気性を有するベルト上
に、無端状のろ布が走行自在に支持され、上記ろ布上に
供給槽から供給される石膏スラリーと排水スラリーとの
混合スラリーを上記ベルトの下方に設けられて負圧に保
持された脱水室から吸引してろ液と石膏とに分離するベ
ルト式真空脱水機と、このベルト式真空脱水機のろ布の
上方に設けられ、搬送されてくる石膏スラリーと排水ス
ラリーとからなる混合スラリーの少なくとも上部微粒子
層内に挿入されて、搬送に伴って混合スラリーの上部微
粒子層に溝部を形成する微粒子層破壊機構とを備えてな
ることを特徴とするものである。

【００１２】また、請求項２に記載の発明は、上記請求
項１に記載の微粒子層破壊機構が、上記ろ布の走行方向
と交差する方向に固定されて、下端部に上部微粒子層内
に挿入される複数のくし刃が形成された合成樹脂板であ
ることを特徴とするものである。

【００１３】さらに、請求項３に記載の本発明に係る石
膏スラリーの処理方法は、排ガスと循環供給されるＣａ
成分を含む吸収液とを接触させるとともに、上記吸収液
に空気を導入して上記排ガス中から亜硫酸ガスを石膏ス
ラリーとして除去し、生成した石膏スラリーを抜き出
し、この石膏スラリーと排ガス中の含有物を捕集した排
水スラリーとの混合スラリーを石膏分離機において固液
分離して石膏として回収する石膏スラリーの処理方法で
あって、上記石膏スラリーを、請求項１または２に記載
のベルト式真空脱水機のろ布上に供給し、搬送されてく
る石膏スラリーと排水スラリーとからなる混合スラリー
の少なくとも上部微粒子層に、上記微粒子層破壊機構に
よって溝部を形成しつつ上記脱水室から吸引してその水
分を分離することにより、所望の含水率以下の石膏を得
ることを特徴とするものである。

【００１４】請求項１または２に記載の排煙脱硫装置お
よびこれを用いた請求項３に記載の石膏スラリーの処理
方法においては、ドラムを回転駆動してベルト上に支持
したろ布を移動させつつ、上記ろ布上に供給槽から石膏
スラリーと排水スラリーとの混合スラリーを供給し、こ
の混合スラリーを上記ろ布とともに搬送する。すると、
この搬送に伴って、混合スラリーの上部微粒子層に挿入
された微粒子層破壊機構により、上記上部微粒子層の一
部が破壊されて溝部が形成されて行く。この結果、上記
溝部により上記混合スラリーにおける通気性が確保さ
れ、よってろ布の下方の脱水室から混合スラリー中の水
分が円滑に吸引されて除去されることにより、所望の水
分含有率まで脱水された石膏に分離されて、ろ布上から
回収されて行く。

【００１５】したがって、この排煙脱硫装置および石膏
スラリーの処理方法によれば、連続運転による石膏スラ
リーおよび排水スラリーからなる混合スラリーの連続処
理を行なうことができとともに、ろ過面積を増大させる
ことなく高いろ過性能を達成することができ、よって含
水率が所望の値まで低減化させた石膏を容易に得ること
ができる。この際に、請求項２に記載の発明によれば、
微粒子層破壊機構として、ろ布の走行方向と交差する方
向に固定されて、下端部に上部微粒子層内に挿入される
複数のくし刃が形成された合成樹脂板を用いているの
で、簡易な装置であるうえに腐食を生じることがなく、
よって当該混合スラリーの連続処理において、長期間に
わたって上述した顕著な作用効果を奏することができて
好適である。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１および図２は、本発明に係る
排煙脱硫装置の一実施形態の要部を示すもので、他の部
分については、概略図４に示したものと同様であるため
に、説明中に同一符号を付してその説明を省略する。図
１は、本排煙脱硫装置における石膏分離機の構成を示す
ものであり、この石膏分離機は、水平ベルト式真空脱水
機５０と、微粒子層破壊機構５１とから概略構成された
ものである。ここで、上記水平ベルト式真空脱水機５０
は、回転駆動されるドラム５２、５２間に、多数の孔部
が穿設された通気性を有するゴム製のベルト５３が上記
ドラム５２とともに回転自在に張設されており、上側に
位置するベルト５３の下部に、内部が−３００〜−６０
０ｍｍＨｇの真空に保持された脱水室５４が配設されて
いる。そして、上記ベルト５３上に、多数のローラ５５
…間に走行自在に巻回されたポリプロピレンやポリエス
テル等からなる無端状のろ布５６が、上記ベルト５３と
ともに、図中矢印で示す方向に走行自在に支持されてい
る。また、上記脱水室５４の底部には、吸引除去したろ
液を図示されないろ液槽に排水するろ液排水管５７が接
続されている。

【００１７】そして、このベルト式真空脱水機５０の上
記ろ布５６の上方には、上記混合槽１８から供給管２４
によって送られてくる石膏スラリーと排水スラリーとの
混合スラリーを上記ろ布５６上に供給する供給槽６０が
配設されており、この供給槽６０の底面に、上記微粒子
層破壊機構５１が取付けられている。この微粒子層破壊
機構５１は、図２に示すように、上記ろ布５６の走行方
向と直交する方向に固定されたナイロン等の合成樹脂か
らなる板状部材で、その下端部には、上記混合スラリー
４０の上部微粒子層４０ｂ内に挿入される多数のくし刃
６２…が形成されている。なお、上記微粒子層破壊機構
としては、例えば図３に示すような、合成樹脂からなる
複数枚の板状部材６３…を互いの板面を上記混合スラリ
ーの搬送方向に沿わせ、かつ下端部が上記混合スラリー
の上部微粒子層内に挿入するように、互いに一定の間隔
をおいて配設したものでもよい。そして、上記供給槽６
０および微粒子層破壊機構５１の下流側には、ろ布５６
上を搬送されてくる上記混合スラリーを洗浄するための
洗浄スプレー６４が配設されている。

【００１８】以上の構成からなる石膏分離機を有する排
煙脱硫装置において、反応槽１の吸収液４内で生成され
た石膏スラリーと、系内から抜出されて濃縮することに
より得られた排水スラリーとの混合スラリーを処理する
には、まず移送管１７および排水スラリー管２３からそ
れぞれ石膏スラリーおよび排水スラリーを混合槽１８に
供給し、ここで混合した後に、供給管２４を介して供給
槽６０に送る。そして、これと並行して、水平ドラム式
真空脱水機５０のドラム５１を回転駆動して、ベルト５
２とともにろ布５６を図中矢印方向に移動させつつ、上
記ろ布５６上に、供給槽６０から石膏スラリーと排水ス
ラリーとの混合スラリーを供給し、この混合スラリー４
０を上記ろ布５６とともに搬送する。すると、図２に示
すように、この搬送に伴って、混合スラリー４０の上部
微粒子層４０ｂに挿入された微粒子層破壊機構５１のく
し刃６２…により、上部微粒子層４０ｂの一部が破壊さ
れて溝部７０が形成されて行く。この結果、上記溝部７
０により部分的に石膏分４０ａを覆う上部微粒子層４０
ｂが破壊されて当該混合スラリー４０における通気性が
確保され、ろ布５６の下方の脱水室５４から混合スラリ
ー４０中の水分が吸引されて除去されることにより、所
望の水分含有率まで脱水された石膏７１が分離されてろ
布５６上からベルトコンベア７２へと回収されて行く。

【００１９】したがって、この排煙脱硫装置および石膏
スラリーの処理方法によれば、連続運転による石膏スラ
リーと排水スラリーと混合スラリーの連続処理を行なう
ことができるとともに、さらに上記微粒子層破壊機構５
１により、ろ過面積を増大させることなく高いろ過性能
を達成することができるために、含水率が所望の値まで
低減化させた石膏を容易に得ることができる。しかも、
微粒子層破壊機構５１は、ろ布５６の走行方向と直交す
る方向に固定されて、下端部に上部微粒子層４０ｂ内に
挿入される複数のくし刃６２…が形成された合成樹脂板
であるので、大掛かりな装置を必要とすることなく、簡
易な装置で長期間にわたって上述した顕著な作用効果を
奏することができる。

【００２０】なお、上記実施形態においては、本発明に
係る石膏分離機が改良された排煙脱硫装置を、ジェット
バブリング式反応槽を有する湿式排煙脱硫装置に適用し
た場合についてのみ説明したが、これに限るものではな
く、排ガスと循環供給されるＣａ成分を含む吸収液とを
接触させるとともに、上記吸収液に空気を導入して上記
排ガス中から亜硫酸ガスを石膏スラリーとして除去し、
生成した上記石膏スラリーをスラリーポンプで抜き出
し、石膏分離機において固液分離して石膏として回収す
る、いわゆる湿式の石灰石膏法排煙脱硫装置であれば、
様々な形態のものにも同様に適用することが可能であ
る。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１または２
に記載の排煙脱硫装置およびこれを用いた請求項３に記
載の石膏スラリーの処理方法によれば、混合スラリーの
搬送に伴ってその上部微粒子層に挿入された微粒子層破
壊機構により、上記上部微粒子層の一部を破壊して溝部
を形成することができ、この結果上記溝部により上記混
合スラリーにおける通気性が確保されるために、ろ過面
積を増大させることなく高いろ過性能を達成することが
でき、よって含水率が所望の値まで低減化させた石膏を
容易に得ることができるといった効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の排煙脱硫装置の一実施形態における石
膏分離機を示す概略構成図である。

【図２】図１の微粒子層破壊機構を示す要部の正面図で
ある。

【図３】微粒子層破壊機構の他の実施形態を示す要部の
斜視図である。

【図４】従来の排煙脱硫装置を示す概略構成図である。

【図５】従来の他の排煙脱硫装置における石膏分離機を
示す概略構成図である。

【図６】図５の石膏分離機におけるろ布上の混合スラリ
ーの状態を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１反応槽４吸収液１２酸化用空気供給管１７石膏スラリーの移送管１８混合槽２３排水スラリー管４０混合スラリー４０ａ混合スラリー中の石膏分４０ｂ混合スラリー中の上部微粒子層５０水平ベルト式真空脱水機５１微粒子層破壊機構５２ドラム５３ベルト５４脱水室５６ろ布６０供給槽６２くし刃６４洗浄スプレー７０溝部７１石膏

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排ガスと循環供給されるＣａ成分を含む
吸収液とを接触させるとともに、上記吸収液に空気を導
入して上記排ガス中から亜硫酸ガスを石膏スラリーとし
て除去し、生成した上記石膏スラリーを抜き出し、この
石膏スラリーと排水処理設備からの排水スラリーとの混
合スラリーを石膏分離機において固液分離して石膏とし
て回収する排煙脱硫装置において、上記石膏分離機は、ドラム間に張設した通気性を有する
ベルト上に、無端状のろ布が走行自在に支持され、上記
ろ布上に供給槽から供給される上記石膏スラリーと排水
スラリーとの混合スラリーを上記ベルトの下方に設けら
れて負圧に保持された脱水室から吸引してろ液と上記石
膏とに分離するベルト式真空脱水機と、このベルト式真
空脱水機の上記ろ布の上方に設けられ、搬送されてくる
上記石膏スラリーと排水スラリーとからなる混合スラリ
ーの少なくとも上部微粒子層内に挿入されて、上記搬送
に伴って当該混合スラリーの上部微粒子層に溝部を形成
する微粒子層破壊機構とを備えてなることを特徴とする
排煙脱硫装置。
【請求項２】上記微粒子層破壊機構は、上記ろ布の走
行方向と交差する方向に固定されて、下端部に上記上部
微粒子層内に挿入される複数のくし刃が形成された合成
樹脂板であることを特徴とする請求項１に記載の排煙脱
硫装置。
【請求項３】排ガスと循環供給されるＣａ成分を含む
吸収液とを接触させるとともに、上記吸収液に空気を導
入して上記排ガス中から亜硫酸ガスを石膏スラリーとし
て除去し、生成した上記石膏スラリーを抜き出し、この
石膏スラリーと上記排水処理設備からの排水スラリーと
の混合スラリーを石膏分離機において固液分離して石膏
として回収する石膏スラリーの処理方法において、上記石膏スラリーを、請求項１または２に記載のベルト
式真空脱水機の上記ろ布上に供給し、搬送されてくる上
記石膏スラリーと排水スラリーとからなる混合スラリー
の少なくとも上部微粒子層に、上記微粒子層破壊機構に
よって溝部を形成しつつ上記脱水室から吸引してその水
分を分離することにより、所望の含水率以下の石膏を得
るとともに所望のろ過速度を得ることを特徴とする石膏
スラリーの処理方法。