JPH11319477A - 化石燃料の燃焼排ガスの処理方法 - Google Patents
化石燃料の燃焼排ガスの処理方法Info
- Publication number
- JPH11319477A JPH11319477A JP10130152A JP13015298A JPH11319477A JP H11319477 A JPH11319477 A JP H11319477A JP 10130152 A JP10130152 A JP 10130152A JP 13015298 A JP13015298 A JP 13015298A JP H11319477 A JPH11319477 A JP H11319477A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sodium carbonate
- flue
- waste gas
- mol
- fossil fuel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 title abstract 5
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 88
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 30
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 22
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 8
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000000428 dust Substances 0.000 abstract description 17
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 7
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 abstract 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 17
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 15
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 12
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 12
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 10
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 9
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 9
- 239000012716 precipitator Substances 0.000 description 8
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 7
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 7
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 7
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 235000012245 magnesium oxide Nutrition 0.000 description 5
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 4
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N disulfur monoxide Inorganic materials O=S=S TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001473 noxious effect Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical group 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 化石燃料の燃焼排ガス、例えばボイラ等で硫
黄分を含有する燃料の使用により発生する硫黄酸化物
（ＳＯX）を効率良くかつ安全に中和処理して除去す
る。 【解決手段】 化石燃料の燃焼排ガスに炭酸ナトリウム
（天然ソーダを含む）水溶液を、該燃焼装置の下流の煙
道に添加し、中和処理する排ガスの処理方法。
黄分を含有する燃料の使用により発生する硫黄酸化物
（ＳＯX）を効率良くかつ安全に中和処理して除去す
る。 【解決手段】 化石燃料の燃焼排ガスに炭酸ナトリウム
（天然ソーダを含む）水溶液を、該燃焼装置の下流の煙
道に添加し、中和処理する排ガスの処理方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、化石燃料の燃焼排
ガスの中和処理方法に関し、さらに詳しくはボイラ等で
硫黄分を含有する燃料の使用により発生する硫黄酸化物
（ＳＯX）を効率良くかつ安全に中和処理して除去し、
硫黄酸化物が主たる原因となる障害を抑制する方法に関
する。
ガスの中和処理方法に関し、さらに詳しくはボイラ等で
硫黄分を含有する燃料の使用により発生する硫黄酸化物
（ＳＯX）を効率良くかつ安全に中和処理して除去し、
硫黄酸化物が主たる原因となる障害を抑制する方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】硫黄分を含む燃料を使用すると必ずＳＯ
3 が排ガス中に含有し、腐食性等に大きく影響するの
で、従釆ＳＯ3 の問題は燃料中にカルシウム、マグネシ
ウムの酸化物とか水酸化物等を油スラリーにして燃料中
に添加注入して低温域で中和させていた。この方法はボ
イラの熱交換部に添加物が多量に堆積して運転等に支障
を来す関係から、その多量の使用が困難であった。
3 が排ガス中に含有し、腐食性等に大きく影響するの
で、従釆ＳＯ3 の問題は燃料中にカルシウム、マグネシ
ウムの酸化物とか水酸化物等を油スラリーにして燃料中
に添加注入して低温域で中和させていた。この方法はボ
イラの熱交換部に添加物が多量に堆積して運転等に支障
を来す関係から、その多量の使用が困難であった。
【０００３】又、煙道途中での中和を積極的にする方法
として、水酸化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化
マグネシウム等の粉体とか、水スラリーを空気予熱器
（ＡＨ：エァーヒーター）後の煙道に添加注入してい
た。この方法で粉体の場合は、粉塵が貯蔵注入装置付近
に散乱し、作業環境を著しく悪くする。加えて注入方法
でスクリューフィダー等を使用する関係から、定量性が
悪く安定的な効果が得にくい場合がある。水スラリーを
煙道に使用する例では、注入移送ラインに堆積して詰ま
り、安定的に使用するのに大きな問題があつた。
として、水酸化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化
マグネシウム等の粉体とか、水スラリーを空気予熱器
（ＡＨ：エァーヒーター）後の煙道に添加注入してい
た。この方法で粉体の場合は、粉塵が貯蔵注入装置付近
に散乱し、作業環境を著しく悪くする。加えて注入方法
でスクリューフィダー等を使用する関係から、定量性が
悪く安定的な効果が得にくい場合がある。水スラリーを
煙道に使用する例では、注入移送ラインに堆積して詰ま
り、安定的に使用するのに大きな問題があつた。
【０００４】さらに、アンモニアを煙道にガス化して注
入させているが、効果の面で酸性硫酸アンモニウムが生
成されて新たな酸性降下煤塵の発生原因となる。
入させているが、効果の面で酸性硫酸アンモニウムが生
成されて新たな酸性降下煤塵の発生原因となる。
【０００５】電気集塵器では腐食防止と集塵効率の向上
を得るためにアンモニアの注入が広く実施されている
が、荷電不良の原因になっており、防止策としてＭｇＯ
の粉体等の添加がなされている。しかし、アンモニア
の注入は取り扱い上規制が多く、危険度も高く、大きな
課題になっている。
を得るためにアンモニアの注入が広く実施されている
が、荷電不良の原因になっており、防止策としてＭｇＯ
の粉体等の添加がなされている。しかし、アンモニア
の注入は取り扱い上規制が多く、危険度も高く、大きな
課題になっている。
【０００６】湿式の排煙脱硫装置、例えば、水酸化ナト
リウム水溶液等を煙道に噴霧する装置では、ＳＯ2とＳ
Ｏ3との反応速度の相違により、排煙中のＳＯ2は除去す
ることができるが、ＳＯ3は除去できない。そして、Ｓ
Ｏ2ではなく、ＳＯ3が白煙の原因になる。即ち、湿式の
排煙脱硫装置では、ＳＯ3が急冷されて硫酸ミストが生
成し、硫酸ミストが白煙として観察される。
リウム水溶液等を煙道に噴霧する装置では、ＳＯ2とＳ
Ｏ3との反応速度の相違により、排煙中のＳＯ2は除去す
ることができるが、ＳＯ3は除去できない。そして、Ｓ
Ｏ2ではなく、ＳＯ3が白煙の原因になる。即ち、湿式の
排煙脱硫装置では、ＳＯ3が急冷されて硫酸ミストが生
成し、硫酸ミストが白煙として観察される。
【０００７】白煙対策として、ＭｇＯ 粉体を排煙脱硫
装置の前に添加し、ＳＯ3 と硫酸ミストとを中和するこ
とにより、白煙のたなびきを減少させることができる。
しかし、粉体の投入は定量性が低く、白煙の減少効果は
不安定であり、あまり利用されていない。
装置の前に添加し、ＳＯ3 と硫酸ミストとを中和するこ
とにより、白煙のたなびきを減少させることができる。
しかし、粉体の投入は定量性が低く、白煙の減少効果は
不安定であり、あまり利用されていない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】化石燃料の燃焼排ガ
ス、例えばボイラ等で硫黄分を含有する燃料の使用によ
り発生する硫黄酸化物（ＳＯX）を、効率良くかつ安全
に中和処理して除去する方法の改善が切望されている。
ス、例えばボイラ等で硫黄分を含有する燃料の使用によ
り発生する硫黄酸化物（ＳＯX）を、効率良くかつ安全
に中和処理して除去する方法の改善が切望されている。
【０００９】本発明は、化石燃料の燃焼排ガス中の硫黄
酸化物（ＳＯX）を、効率良くかつ安全に中和処理して
除去する方法を提供することを目的とする。この方法に
よりボイラ等の稼働率の低下の抑制と安定な運転得るこ
とにある。
酸化物（ＳＯX）を、効率良くかつ安全に中和処理して
除去する方法を提供することを目的とする。この方法に
よりボイラ等の稼働率の低下の抑制と安定な運転得るこ
とにある。
【００１０】本発明の他の目的は、硫黄酸化物（Ｓ
ＯX）が、空気予熱器、電気集塵器、煙道側壁等におい
て、排ガスが冷却された箇所で露点に達するとＨ2ＳＯ4
になり、これにより発生する腐食とか閉塞障害を抑制す
ることである。
ＯX）が、空気予熱器、電気集塵器、煙道側壁等におい
て、排ガスが冷却された箇所で露点に達するとＨ2ＳＯ4
になり、これにより発生する腐食とか閉塞障害を抑制す
ることである。
【００１１】煙道等で堆積した煤塵は、負荷変動等によ
りｐＨの低い硫酸を多く含有した塊として排出して、酸
性降下煤塵になり環境悪化をまねく。従って、本発明
は、この煤塵の発生を抑制することも目的とする。
りｐＨの低い硫酸を多く含有した塊として排出して、酸
性降下煤塵になり環境悪化をまねく。従って、本発明
は、この煤塵の発生を抑制することも目的とする。
【００１２】さらに、本発明は、ボイラ等の稼働率及び
効率の低下を抑制するとともに、長期間にわたり安定な
運転を可能とすることも目的とする。
効率の低下を抑制するとともに、長期間にわたり安定な
運転を可能とすることも目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の化石燃料の燃焼
排ガスの処理方法は、化石燃料の燃焼排ガスに炭酸ナト
リウム（天然ソーダを含む）水溶液を、該燃焼装置の下
流の煙道に添加し、中和処理する排ガスの処理方法であ
る。
排ガスの処理方法は、化石燃料の燃焼排ガスに炭酸ナト
リウム（天然ソーダを含む）水溶液を、該燃焼装置の下
流の煙道に添加し、中和処理する排ガスの処理方法であ
る。
【００１４】本発明では、０．１〜２０重量％の炭酸ナ
トリウム水溶液を、排ガス中のＳＯ3の１モルに対して
０．０１〜２０モル添加することが好ましく、０．０１
〜１０モル添加することが更に好ましく、０．０１〜６
モル添加することが更になお好ましい。
トリウム水溶液を、排ガス中のＳＯ3の１モルに対して
０．０１〜２０モル添加することが好ましく、０．０１
〜１０モル添加することが更に好ましく、０．０１〜６
モル添加することが更になお好ましい。
【００１５】本明細書において、煙道とは、ボイラ等の
燃焼装置の排ガスの流路を意味し、煙突内部の流路をも
含む。
燃焼装置の排ガスの流路を意味し、煙突内部の流路をも
含む。
【００１６】本発明において、化石燃料の燃焼排ガスに
炭酸ナトリウム水溶液を注入する箇所は、図１に示すよ
うに、燃焼装置の下流の煙道、すなわち、空気予熱器４
の前、空気予熱器４と電気集塵器５との間、電気集塵器
５と脱硫装置６との間、脱硫装置６と煙突７の間の煙
道、並びに、煙突７の内部の煙道があるが、その目的に
応じて適宜選択される。
炭酸ナトリウム水溶液を注入する箇所は、図１に示すよ
うに、燃焼装置の下流の煙道、すなわち、空気予熱器４
の前、空気予熱器４と電気集塵器５との間、電気集塵器
５と脱硫装置６との間、脱硫装置６と煙突７の間の煙
道、並びに、煙突７の内部の煙道があるが、その目的に
応じて適宜選択される。
【００１７】化石燃料には、石油、重油、石炭等が含ま
れる。特に、硫黄の含有量が比較的に高い重油、石炭の
場合に、本発明を好適に適用することができる。
れる。特に、硫黄の含有量が比較的に高い重油、石炭の
場合に、本発明を好適に適用することができる。
【００１８】炭酸ナトリウム水溶液の濃度が、０．１％
未満では使用量が多くなりすぎて、タンクや移送ポンプ
大きくなり、実用の限界と同時に添加位置の煙道底部に
蒸発しきれない水滴が溜まる形跡があり、錆の発生して
いる煙道部が観察されている。他方、２０％を超えると
冬季での低温下で安定に溶解できず、又結晶が析出する
おそれがある。
未満では使用量が多くなりすぎて、タンクや移送ポンプ
大きくなり、実用の限界と同時に添加位置の煙道底部に
蒸発しきれない水滴が溜まる形跡があり、錆の発生して
いる煙道部が観察されている。他方、２０％を超えると
冬季での低温下で安定に溶解できず、又結晶が析出する
おそれがある。
【００１９】空気予熱器のＳＯ3による閉塞と腐食の予
防には、炭酸ナトリウム水溶液を、ＳＯ3の１モルに対
して０．０１〜当モルを燃焼装置と空気予熱器との間の
煙道に噴射することが好ましい。
防には、炭酸ナトリウム水溶液を、ＳＯ3の１モルに対
して０．０１〜当モルを燃焼装置と空気予熱器との間の
煙道に噴射することが好ましい。
【００２０】酸性降下煤塵の抑制には、炭酸ナトリウム
水溶液を、煤塵量に対して１〜２０重量％を空気予熱器
と電気集塵器との間の煙道に噴射することが好ましい。
水溶液を、煤塵量に対して１〜２０重量％を空気予熱器
と電気集塵器との間の煙道に噴射することが好ましい。
【００２１】電気集塵器の荷電不良抑制とアンモニア削
減には、炭酸ナトリウム水溶液を、煤塵量に対して１〜
２０重量％を空気予熱器と電気集塵器との間の煙道に噴
射することが好ましい。
減には、炭酸ナトリウム水溶液を、煤塵量に対して１〜
２０重量％を空気予熱器と電気集塵器との間の煙道に噴
射することが好ましい。
【００２２】電気集塵器にアンモニアの注入を炭酸ナト
リウム水溶液に置き換える場合での範囲は、炭酸ナトリ
ウム水溶液を、ＳＯ3の１モルに対して１〜２０モルを
空気予熱器と電気集塵器の間の煙道に噴射することが好
ましく、１〜１０モルを空気予熱器と電気集塵器の間の
煙道に噴射することが更に好ましい。
リウム水溶液に置き換える場合での範囲は、炭酸ナトリ
ウム水溶液を、ＳＯ3の１モルに対して１〜２０モルを
空気予熱器と電気集塵器の間の煙道に噴射することが好
ましく、１〜１０モルを空気予熱器と電気集塵器の間の
煙道に噴射することが更に好ましい。
【００２３】排煙脱硫装置等の白煙のたなびき抑制に
は、炭酸ナトリウム水溶液を硫酸ミスト（ＳＯ3の１モ
ルに換算）に対して０．１〜２０モルを電気集塵器と脱
硫装置との間の煙道に噴射することが好ましく、０．１
〜１０モルを電気集塵器と脱硫装置との間の煙道に噴射
することが更に好ましい。
は、炭酸ナトリウム水溶液を硫酸ミスト（ＳＯ3の１モ
ルに換算）に対して０．１〜２０モルを電気集塵器と脱
硫装置との間の煙道に噴射することが好ましく、０．１
〜１０モルを電気集塵器と脱硫装置との間の煙道に噴射
することが更に好ましい。
【００２４】炭酸ナトリウム水溶液の相対的な添加量
は、煙道中の煙の流速に依存する。一般的には、流速が
速い場合には、炭酸ナトリウム水溶液の添加量が増加す
る傾向にある。また、炭酸ナトリウム水溶液の添加量を
多くすることにより、排ガスの温度を低下させることが
可能となり、ボイラ効率が向上する。
は、煙道中の煙の流速に依存する。一般的には、流速が
速い場合には、炭酸ナトリウム水溶液の添加量が増加す
る傾向にある。また、炭酸ナトリウム水溶液の添加量を
多くすることにより、排ガスの温度を低下させることが
可能となり、ボイラ効率が向上する。
【００２５】以下に、炭酸ナトリウム水溶液の使用の特
徴を説明する。 １． 炭酸ナトリウム水溶液を高温の排ガス中に噴露し
て微細に注入すると、粉体等の固体に比較して微細な粒
子が得られる。さらに、水滴が蒸発する前、水滴表面が
温度低く、硫黄酸化物特にＳＯ3 は吸着溶解し易いので
大変に迅速な中和が行なえる。 ２． 中和剤として炭酸ナトリウムの使用は、アンモニ
アに比較して高圧ガス取り扱いと劇毒物等の規制がなく
安全に取り扱える。 ３． 水溶液であるので、粉体に比較して正確に注入で
き安定かつ正確な中和が出来る。 ４． スラリーと違い沈殿などなく、移送ラインとか噴
射ノズルの詰まりも殆どなく、装置の管理が容易であり
安定な運転が可能になる。 ５． 排ガスの温度を低下させたときであっても、煙道
が詰まらないので、ボイラ効率が向上する。
徴を説明する。 １． 炭酸ナトリウム水溶液を高温の排ガス中に噴露し
て微細に注入すると、粉体等の固体に比較して微細な粒
子が得られる。さらに、水滴が蒸発する前、水滴表面が
温度低く、硫黄酸化物特にＳＯ3 は吸着溶解し易いので
大変に迅速な中和が行なえる。 ２． 中和剤として炭酸ナトリウムの使用は、アンモニ
アに比較して高圧ガス取り扱いと劇毒物等の規制がなく
安全に取り扱える。 ３． 水溶液であるので、粉体に比較して正確に注入で
き安定かつ正確な中和が出来る。 ４． スラリーと違い沈殿などなく、移送ラインとか噴
射ノズルの詰まりも殆どなく、装置の管理が容易であり
安定な運転が可能になる。 ５． 排ガスの温度を低下させたときであっても、煙道
が詰まらないので、ボイラ効率が向上する。
【００２６】
【実施例】実施例１ 炭酸ナトリウム水溶液を圧縮空気にてダイヤフラム式比
例注入ポンプで４ｋｇ／ｃｍ2の圧力下、ボイラと空気
予熱器４との間の煙道に噴射した。この場合において、
空気予熱器のＳＯ3 による詰まりで必要とする水洗回数
とテストピースによる腐食量の試験を実施した。使用し
たテストピースは普通鋼であり、元の重量は１２．５ｇ
であった。テスト時のボイラ仕様とテスト時の排ガス組
成は、次の通りである。
例注入ポンプで４ｋｇ／ｃｍ2の圧力下、ボイラと空気
予熱器４との間の煙道に噴射した。この場合において、
空気予熱器のＳＯ3 による詰まりで必要とする水洗回数
とテストピースによる腐食量の試験を実施した。使用し
たテストピースは普通鋼であり、元の重量は１２．５ｇ
であった。テスト時のボイラ仕様とテスト時の排ガス組
成は、次の通りである。
【００２７】テスト時のボイラ仕様 型式 自然循環式 蒸発量 ２ ８ ６Ｔ／Ｈ 蒸気温度 ５４０℃ 蒸気圧力 １２０Ｋｇ／ｃｍ2 テスト時の排ガス組成 ＣＯ2 １１％ Ｏ2 １．５％ ＳＯ2 １１５０ｐｐｍ ＳＯ3 ６５ｐｐｍ
【００２８】図１に示すボイラ及び煙道を用いた。ボイ
ラは、火炉１と火炉１を加熱するための加熱器と、エコ
ー部２を有する。そして、ボイラの排ガス出口と、煙突
７との間には、煙道が形成されている。煙道には、空気
予熱器４、排ガス中の煤塵を除去するための電気集塵器
５、及び、ナトリウム水溶液を噴霧する湿式の脱硫装置
６がこの順序で上流から下流に配置されている。
ラは、火炉１と火炉１を加熱するための加熱器と、エコ
ー部２を有する。そして、ボイラの排ガス出口と、煙突
７との間には、煙道が形成されている。煙道には、空気
予熱器４、排ガス中の煤塵を除去するための電気集塵器
５、及び、ナトリウム水溶液を噴霧する湿式の脱硫装置
６がこの順序で上流から下流に配置されている。
【００２９】炭酸ナトリウム水溶液の水滴で高温ガスに
噴霧されるので、水の蒸発潜熱の関係からＳＯ3 はＨ2
ＳＯ4として結露し、さらにＳＯ3 が水滴表面に濃縮さ
れ事から効率よく反応して、無害なＮａ2ＳＯ4になる。
試験結果を表１に示す。
噴霧されるので、水の蒸発潜熱の関係からＳＯ3 はＨ2
ＳＯ4として結露し、さらにＳＯ3 が水滴表面に濃縮さ
れ事から効率よく反応して、無害なＮａ2ＳＯ4になる。
試験結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】ＳＯ3 に対して当モルの炭酸ナトリウム水
溶液を添加すると、一年間運転中に詰まりがなくて一度
の水洗も必要なく、かつテストピースによる腐食量で９
３％近く減少し、稼働率の向上と空気予熱器の寿命の延
長が期待できる。なお、僅か０．０１モルの炭酸ナトリ
ウム水溶液の添加により、添加以前では３ケ月に１回程
度の水洗を行っていたものが、年間を通じて水洗回数が
１回程度ですむように改善され、かつ腐食で７ ０％近
く減少している。
溶液を添加すると、一年間運転中に詰まりがなくて一度
の水洗も必要なく、かつテストピースによる腐食量で９
３％近く減少し、稼働率の向上と空気予熱器の寿命の延
長が期待できる。なお、僅か０．０１モルの炭酸ナトリ
ウム水溶液の添加により、添加以前では３ケ月に１回程
度の水洗を行っていたものが、年間を通じて水洗回数が
１回程度ですむように改善され、かつ腐食で７ ０％近
く減少している。
【００３２】炭酸ナトリウム水溶液を煙道に添加する場
合には、空気予熱器の出口ガス温度を１６０℃から１２
５℃に低下させたときであっても、詰まりによる差圧上
昇が観察されなかった。このように出口ガス温度を低下
させることにより、ボイラ効率が９１％から９２．５％
に向上し、省エネルギーとなった。ボイラのような完成
度が高い技術分野では、ボイラそのものの改良による熱
効率の向上はほぼ限界になっており、このように１．５
％の上昇は顕著な効果である。また、炭酸ナトリウム水
溶液の添加量が多い場合には、更に排ガス温度の低下が
可能になり、更に省エネルギーとなりうる。
合には、空気予熱器の出口ガス温度を１６０℃から１２
５℃に低下させたときであっても、詰まりによる差圧上
昇が観察されなかった。このように出口ガス温度を低下
させることにより、ボイラ効率が９１％から９２．５％
に向上し、省エネルギーとなった。ボイラのような完成
度が高い技術分野では、ボイラそのものの改良による熱
効率の向上はほぼ限界になっており、このように１．５
％の上昇は顕著な効果である。また、炭酸ナトリウム水
溶液の添加量が多い場合には、更に排ガス温度の低下が
可能になり、更に省エネルギーとなりうる。
【００３３】炭酸ナトリウム水溶液の濃度は、０．１〜
２０重量％の範囲で使用して変化みたが基本的には差が
なく、炭酸ナトリウム水溶液のＳＯ3 に対するモル比の
方が大きい影響を有する。
２０重量％の範囲で使用して変化みたが基本的には差が
なく、炭酸ナトリウム水溶液のＳＯ3 に対するモル比の
方が大きい影響を有する。
【００３４】実施例２ 炭酸ナトリウム水溶液を実施例１におけると同様に空気
予熱器と電気集塵器との間の煙道に噴射した場合におけ
る、電気集塵器灰のｐＨと酸性降下煤塵に対する影響を
調べる試験を実施した。テスト時のボイラ仕様と排ガス
組成は、実施例１と同じである。試験結果を表２に示
す。
予熱器と電気集塵器との間の煙道に噴射した場合におけ
る、電気集塵器灰のｐＨと酸性降下煤塵に対する影響を
調べる試験を実施した。テスト時のボイラ仕様と排ガス
組成は、実施例１と同じである。試験結果を表２に示
す。
【００３５】
【表２】
【００３６】炭酸ナトリウム水溶液の添加は、電気集塵
器灰のｐＨと酸性降下煤塵に対し大きな影響をもち、十
分効果の達成が認められる。
器灰のｐＨと酸性降下煤塵に対し大きな影響をもち、十
分効果の達成が認められる。
【００３７】従来、酸性降下煤塵のｐＨを４ 以上にす
るには、燃料中に多量のマグネシウム、カルシウム等の
添加が必要であったが、あまり多く添加すると添加剤成
分が火炉等に堆積して熱交換などが悪くなり、排ガス温
度が著しく上昇する例が多く、ボイラの長期安定運転に
支障を来す場合もあった。この為にＭｇＯ 、ＣａＯの
粉体又はスラリーを添加する方法が採られていたが、粉
体の場合は定量性が悪く、安定した効果が得られない欠
点があった。又、粉体の場合、注入装置の廻りが汚れ、
作業環境が劣悪になっている。スラリーの場合は貯蔵タ
ンク底部の堆積と注入ラインの詰まり等が発生して、管
理に人手が多くかかり安定した注入が困難であった。こ
の点、本発明は水溶液を使用するので全く障害なく、安
定に運転が可能になり、十分効果が得られる。
るには、燃料中に多量のマグネシウム、カルシウム等の
添加が必要であったが、あまり多く添加すると添加剤成
分が火炉等に堆積して熱交換などが悪くなり、排ガス温
度が著しく上昇する例が多く、ボイラの長期安定運転に
支障を来す場合もあった。この為にＭｇＯ 、ＣａＯの
粉体又はスラリーを添加する方法が採られていたが、粉
体の場合は定量性が悪く、安定した効果が得られない欠
点があった。又、粉体の場合、注入装置の廻りが汚れ、
作業環境が劣悪になっている。スラリーの場合は貯蔵タ
ンク底部の堆積と注入ラインの詰まり等が発生して、管
理に人手が多くかかり安定した注入が困難であった。こ
の点、本発明は水溶液を使用するので全く障害なく、安
定に運転が可能になり、十分効果が得られる。
【００３８】この実施例２では、更に炭酸ナトリウム水
溶液の添加により、電気集塵器の荷電不良の防止に顕著
な効果が確認された。従来、電気集塵器ではＳＯ3とＨ2
ＳＯ4による腐食防止として、アンモニアを電気集塵器
入口前の煙道に注入しているが、一部酸性硫安が生成し
て放電極に付着する。このために電圧値が高くなり、ハ
ンチング現象が現れて荷電不良の障害が起きる。荷電不
良は、大気汚染の原因の煤塵規制値を一時的にオーバー
する様になる関係から、運転を停止して水洗をすること
もある。炭酸ナトリウムはアルカリ性物質であるから煤
塵の電気固有抵抗値を上昇させ、同時に電気集塵器灰の
ｐＨをも上昇させて酸性硫安を正硫安化させる様にな
る。この結果として電気集塵器灰の吸湿性が少なくな
り、流動性が改善されて電気集塵器の詰まりが改善され
ることになる。ｐＨが上昇した事から、アンモニアの注
入量を５０％以上の削減が出来る。そして排ガス中のＳ
Ｏ3 の１モルに対して、炭酸ナトリウム水溶液の濃度を
炭酸ナトリウム濃度０．１〜２０重量％の範囲で変化さ
せて、炭酸ナトリウム分として１〜２０モルの範囲で、
空気予熱器と電気集塵器との間の煙道中に添加するとｐ
Ｈは７近くなり、アンモニア注入を停止してもｐＨ５〜
６の範囲で推移する事から、アンモニアの代価品になる
事が証明された。この現象は、ナトリウム塩は硫酸ナト
リウムを形成するが、酸性硫酸ナトリウムがｐＨ４ 以
上では殆ど生成されないことによる。アンモニア注入に
は、液体アンモニアの貯蔵と気化装置等が必要であり、
法規的には高圧ガス、劇毒物、労働安全、可燃ガス規制
がある。アンモニアに比較して炭酸ナトリウムは安価で
あり、そのうえ設備的にも規制もなく、安全性が高く、
簡単な装置ですみ、取り扱いと貯蔵がアンモニアに比較
して簡易である。従って、経済的な改善は大きな値にな
る。炭酸ナトリワム水溶液添加と電気集塵器（灰）の荷
電状況の試験結果を表３に示す。
溶液の添加により、電気集塵器の荷電不良の防止に顕著
な効果が確認された。従来、電気集塵器ではＳＯ3とＨ2
ＳＯ4による腐食防止として、アンモニアを電気集塵器
入口前の煙道に注入しているが、一部酸性硫安が生成し
て放電極に付着する。このために電圧値が高くなり、ハ
ンチング現象が現れて荷電不良の障害が起きる。荷電不
良は、大気汚染の原因の煤塵規制値を一時的にオーバー
する様になる関係から、運転を停止して水洗をすること
もある。炭酸ナトリウムはアルカリ性物質であるから煤
塵の電気固有抵抗値を上昇させ、同時に電気集塵器灰の
ｐＨをも上昇させて酸性硫安を正硫安化させる様にな
る。この結果として電気集塵器灰の吸湿性が少なくな
り、流動性が改善されて電気集塵器の詰まりが改善され
ることになる。ｐＨが上昇した事から、アンモニアの注
入量を５０％以上の削減が出来る。そして排ガス中のＳ
Ｏ3 の１モルに対して、炭酸ナトリウム水溶液の濃度を
炭酸ナトリウム濃度０．１〜２０重量％の範囲で変化さ
せて、炭酸ナトリウム分として１〜２０モルの範囲で、
空気予熱器と電気集塵器との間の煙道中に添加するとｐ
Ｈは７近くなり、アンモニア注入を停止してもｐＨ５〜
６の範囲で推移する事から、アンモニアの代価品になる
事が証明された。この現象は、ナトリウム塩は硫酸ナト
リウムを形成するが、酸性硫酸ナトリウムがｐＨ４ 以
上では殆ど生成されないことによる。アンモニア注入に
は、液体アンモニアの貯蔵と気化装置等が必要であり、
法規的には高圧ガス、劇毒物、労働安全、可燃ガス規制
がある。アンモニアに比較して炭酸ナトリウムは安価で
あり、そのうえ設備的にも規制もなく、安全性が高く、
簡単な装置ですみ、取り扱いと貯蔵がアンモニアに比較
して簡易である。従って、経済的な改善は大きな値にな
る。炭酸ナトリワム水溶液添加と電気集塵器（灰）の荷
電状況の試験結果を表３に示す。
【００３９】
【表３】
【００４０】また、湿式脱硫装置から排出される白煙が
長くたなびく現象があり、一種の公害的な状況になって
いる。上記表３の試験の時に白煙が短くなる事が観察さ
れた。白煙の主原因は、ＳＯ3 が脱硫装置内の脱硫水と
接触する過程で急冷されて硫酸ミストができる為であ
る。本発明の炭酸ナトリウム水溶液は、水滴表面にＳＯ
3 を結露吸収と濃縮により、ＳＯ3 を硫酸ナリウムにし
て白煙の水分気化を促進する。炭酸ナトリウム水溶液を
電気集塵器と脱硫装置との間の煙道に、実施例１に記載
と同様に噴射した場合における、添加と白煙の関係につ
き、表４に示す。表４中の炭酸ナトリウム水溶液の量
は、ＳＯ3の１モルに対するモル量である。
長くたなびく現象があり、一種の公害的な状況になって
いる。上記表３の試験の時に白煙が短くなる事が観察さ
れた。白煙の主原因は、ＳＯ3 が脱硫装置内の脱硫水と
接触する過程で急冷されて硫酸ミストができる為であ
る。本発明の炭酸ナトリウム水溶液は、水滴表面にＳＯ
3 を結露吸収と濃縮により、ＳＯ3 を硫酸ナリウムにし
て白煙の水分気化を促進する。炭酸ナトリウム水溶液を
電気集塵器と脱硫装置との間の煙道に、実施例１に記載
と同様に噴射した場合における、添加と白煙の関係につ
き、表４に示す。表４中の炭酸ナトリウム水溶液の量
は、ＳＯ3の１モルに対するモル量である。
【００４１】
【表４】
【００４２】炭酸ナトリウム水溶液添加と白煙の関係
は、白煙のたなびきを目視で観察した値であるが、僅か
に炭酸ナトリウム水溶液が添加されますと明確に短くな
っている事が認められる。
は、白煙のたなびきを目視で観察した値であるが、僅か
に炭酸ナトリウム水溶液が添加されますと明確に短くな
っている事が認められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】化石燃料の燃焼排ガスの処理方法の工程概略図
である。
である。
１…火炉、２…エコー部、３…加熱器、４…空気予熱
器、５…電気集塵器、６…脱硫装置、７…煙突
器、５…電気集塵器、６…脱硫装置、７…煙突
Claims (2)
- 【請求項１】 化石燃料の燃焼排ガスに炭酸ナトリウム
水溶液を、該燃焼装置の下流の煙道に添加し、中和処理
することを特徴とする排ガスの処理方法。 - 【請求項２】 ０．１〜２０重量％の炭酸ナトリウム水
溶液を、排ガス中のＳＯ3の１モルに対して０．０１〜
２０モル添加する請求項１に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10130152A JPH11319477A (ja) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | 化石燃料の燃焼排ガスの処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10130152A JPH11319477A (ja) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | 化石燃料の燃焼排ガスの処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11319477A true JPH11319477A (ja) | 1999-11-24 |
Family
ID=15027237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10130152A Pending JPH11319477A (ja) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | 化石燃料の燃焼排ガスの処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11319477A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001321636A (ja) * | 2000-05-17 | 2001-11-20 | Asahi Glass Co Ltd | ガスの処理方法 |
| JP2001340727A (ja) * | 2000-05-31 | 2001-12-11 | Asahi Glass Co Ltd | ガスの処理方法 |
| JP2003001054A (ja) * | 2001-06-21 | 2003-01-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排煙のｓｏ３分除去装置 |
| JP2006326575A (ja) * | 2005-04-26 | 2006-12-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排ガス処理装置および排ガス処理方法 |
| JP2019015485A (ja) * | 2017-07-11 | 2019-01-31 | 月島機械株式会社 | 加圧流動炉システムにおける排ガス脱硫方法及びその装置 |
-
1998
- 1998-05-13 JP JP10130152A patent/JPH11319477A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001321636A (ja) * | 2000-05-17 | 2001-11-20 | Asahi Glass Co Ltd | ガスの処理方法 |
| JP2001340727A (ja) * | 2000-05-31 | 2001-12-11 | Asahi Glass Co Ltd | ガスの処理方法 |
| JP2003001054A (ja) * | 2001-06-21 | 2003-01-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排煙のｓｏ３分除去装置 |
| EP1402937A4 (en) * | 2001-06-21 | 2007-08-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | So3 separating and removing equipment for flue gas |
| JP2006326575A (ja) * | 2005-04-26 | 2006-12-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排ガス処理装置および排ガス処理方法 |
| JP2019015485A (ja) * | 2017-07-11 | 2019-01-31 | 月島機械株式会社 | 加圧流動炉システムにおける排ガス脱硫方法及びその装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4298497A (en) | Composition for preventing cold end corrosion in boilers | |
| AU2009202595B2 (en) | Process for reducing plume opacity | |
| EP0066707B1 (en) | Process for limiting chloride buildup in so2 scrubber slurry | |
| CN108190986A (zh) | 一种烟道分级预热蒸发脱硫废水零排放系统及其工作方法 | |
| JPH11319477A (ja) | 化石燃料の燃焼排ガスの処理方法 | |
| JP2011125814A (ja) | 排ガス処理方法 | |
| JP2002273159A (ja) | イオウを含む化石燃料の燃焼排ガスの中和処理方法 | |
| CN209530529U (zh) | 一种燃煤烟气中so3的脱除系统 | |
| CN203494347U (zh) | 设有静电加湿装置和阳极除雾器的湿法脱硫系统 | |
| US6289827B1 (en) | Process for the control of ash accumulation and corrosivity associated with selective catalytic reduction technology | |
| JPH10156136A (ja) | 化石燃料の燃焼排ガスの処理方法 | |
| CN203507747U (zh) | 设有静电加湿装置的湿法脱硫系统 | |
| CN113418323A (zh) | 一种燃煤、垃圾锅炉排放烟气的冷凝式节能环保处置装置 | |
| EP0058086B1 (en) | Method for the prevention of deposits on or the removal of deposits from heating and ancillary surfaces | |
| CN106179739A (zh) | 除尘装置及烟气除尘方法 | |
| CN216203454U (zh) | 适合垃圾炉的防低温腐蚀装置 | |
| JPS5990617A (ja) | 排ガス処理方法 | |
| WO2003066198A1 (fr) | Additif pour gaz d'echappement, procede de fabrication de cet additif et procede de generation de puissance au moyen de cet additif | |
| CN101653693A (zh) | 一种燃煤炉烟气脱硫除尘工艺 | |
| JP2000249288A (ja) | 油焚きボイラの伝熱管腐食防止方法 | |
| CN209138320U (zh) | 一种碳素焙烧炉烟气超洁净排放净化设备 | |
| KR100553548B1 (ko) | 가시 백연 제거용 연료 첨가제 및 이를 이용한 가시 백연 제거방법 | |
| Fernando | SO3 issues for coal-fired plant | |
| CN214389526U (zh) | 一种用于粉尘排放处理的海水脱硫系统 | |
| CN103446838B (zh) | 设有静电加湿装置的湿法脱硫系统 |