JPH11347352A - 湿式排煙脱硫方法と装置 - Google Patents

湿式排煙脱硫方法と装置

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JPH11347352A
JPH11347352A JP10158801A JP15880198A JPH11347352A JP H11347352 A JPH11347352 A JP H11347352A JP 10158801 A JP10158801 A JP 10158801A JP 15880198 A JP15880198 A JP 15880198A JP H11347352 A JPH11347352 A JP H11347352A
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JP
Japan
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absorbing
absorption tower
exhaust gas
defoaming agent
flue gas
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JP10158801A
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English (en)
Inventor
Atsushi Katagawa
篤 片川
Yasuki Hashimoto
泰樹 橋本
Hirobumi Yoshikawa
博文 吉川
Hisato Tawara
久人 田原
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸収塔内に塩類が濃縮した場合、吸収塔径を
縮小した場合、あるいは吸収液量を増加させた場合に吸
収塔循環タンクでの微細気泡の充満を防ぎ、液面レベル
を安定に維持した脱硫方法と装置を提供すること。 【解決手段】 ボイラなどの燃焼装置から排出される燃
焼排ガスと吸収液を吸収塔2で接触させて排ガス中の硫
黄酸化物を処理し、硫黄酸化物を吸収した吸収液を吸収
塔循環タンク7で貯溜し、該吸収液の貯溜中に吸収液に
消泡剤を供給をした後、該吸収液を用いて、吸収塔2で
前記燃焼排ガスと再び接触させる湿式排煙ガス脱硫方法
である。消泡剤としては特に制限はないが、高級アルコ
ール系界面活性剤を主成分とする消泡剤を使用すること
が望ましい。吸収液中の消泡剤濃度をあまり高くする必
要はなく、3〜50ppmの範囲に維持するように供給
すれば効果が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は湿式排煙脱硫装置に
係り、吸収塔液溜内の気泡充満による液面異常上昇を防
止するのに好適な湿式排煙脱硫装置に係る。
【0002】
【従来の技術】大気汚染防止のため、排ガス中の硫黄酸
化物の除去装置として、湿式石灰石−石膏脱硫装置が広
く実用化されている。この湿式石灰石−石膏脱硫装置の
従来技術を図5に示す。
【0003】火力発電所等から発生した硫黄酸化物を含
む排ガス1は脱硫装置の吸収塔2に導かれる。吸収塔2
内では多数のスプレノズル4を備えたスプレヘッダ3が
設置されており、スプレノズル4から微細な液滴として
噴霧される吸収液と排ガス1を接触させることで、排ガ
ス中の硫黄酸化物は吸収液滴の表面で化学的に除去され
る。排ガス流れに同伴する微小な液滴は吸収塔2上部に
設置されたミストエリミネータ5で除去され、浄化ガス
6は必要により吸収塔2後流側に設置される図示してい
ない再加熱設備により昇温されて煙突より排出される。
また、スプレノズル4から噴霧された大部分の液滴は硫
黄酸化物を吸収した後、吸収塔2の下部に設けられた吸
収塔循環タンク7に落下する。
【0004】吸収液に吸収された硫黄酸化物(SO
は、 吸収液中に含まれる石灰石(CaCO)と反応
し、さらに吸収液循環タンク7に供給される空気8によ
って酸化され石膏14(CaSO・2HO)とな
る。この一連の反応は下記式によって表される。
【0005】SO+2HO+CaCO+1/2O
→CaSO・2HO+CO 一方、吸収剤である石灰石9は、石灰石供給設備10で
石灰石スラリとして貯えられ、石灰石スラリポンプ11
により吸収塔循環タンク7へ供給される。また、吸収塔
2内で生成した石膏を回収するため、吸収塔循環タンク
7内の吸収液の一部を抜き出しポンプ12により石膏脱
水設備13に送液し、吸収液中に含まれている石膏およ
び煤煙を石膏14として回収する。石膏14および煤煙
の脱水ろ液は、系内不純物が濃縮するのを防ぐため一部
を排水ライン15より系外に排出し、残りの液は石灰石
供給設備10に送られ、石灰石スラリ製造用補給水とし
て使用され、残りは吸収塔2の吸収塔循環タンク7へ脱
水ろ液ライン16を経由して送液される。
【0006】ここで、排水ライン15より抜き出された
脱硫排水は排水処理施設へ送られ、フッ素、貴金属等が
除去された後、放流される。この排水処理設備の設備費
は脱硫排水量に左右されるので、設備費軽減のため脱硫
排水を極力低減する必要がある。脱硫排水を低減した場
合、脱硫装置の系内に不純物、特に塩類(NH、Mg
2+、Cl等)を濃縮しやすくなる。
【0007】また、近年ボイラ燃料の多様化により排ガ
ス中の硫黄酸化物濃度が高く、脱硫装置には高脱硫性能
を要求されるが、この場合は吸収塔循環液を増加させる
ことで対応している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、吸収
塔2内に塩類が濃縮した場合、吸収塔径を縮小した場
合、あるいは吸収液量を増加させた場合に、吸収塔循環
タンク7内に上昇速度の遅い微細気泡が充満し、液面が
異常に上昇して吸収塔入口ダクトへ逆流する等の問題を
有していた。
【0009】本発明の課題は、吸収塔内に塩類が濃縮し
た場合、吸収塔径を縮小した場合、あるいは吸収液量を
増加させた場合に吸収塔循環タンクでの微細気泡の充満
を防ぎ、液面レベルを安定に維持した脱硫方法と装置を
提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、次
の構成によって解決される。すなわち、燃焼装置から排
出される燃焼排ガスと吸収液を接触させて排ガス中の硫
黄酸化物を処理し、硫黄酸化物を吸収した吸収液を貯溜
し、該吸収液の貯溜中に吸収液に消泡剤を供給をした
後、該吸収液を用いて、前記燃焼排ガスと再び接触させ
る湿式排煙脱硫方法である。
【0011】消泡剤としては特に制限はないが、高級ア
ルコール系界面活性剤を主成分とする消泡剤を使用する
ことが望ましい。吸収液中の消泡剤濃度をあまり高くす
る必要はなく、3〜50ppmの範囲に維持するように
供給すれば効果が得られる。
【0012】また、排水、石膏付着水等で一部の消泡剤
が系外へ流出するので、吸収塔循環タンク内の消泡剤の
量はボイラ負荷により変化する。そのため、ボイラなど
の燃焼装置の負荷信号に基づき消泡剤供給量を制御する
ことで安定した運転が可能になる。なお、燃焼装置の負
荷と排ガス量は相関関係があるので、負荷信号の替わり
に排ガス量に基づき消泡剤供給量制御を行っても同様の
効果がある。
【0013】また、本発明には燃焼装置から排出される
燃焼排ガスと吸収液を接触させて排ガス中の硫黄酸化物
を処理する吸収塔と、硫黄酸化物を吸収した吸収液を貯
溜し、該吸収液を吸収塔に循環しながら供給する吸収塔
循環タンクと、該吸収塔循環タンク内の吸収液中に消泡
剤を供給する消泡剤供給部を設けた湿式排煙脱硫装置も
含まれる。
【0014】
【作用】消泡剤を吸収塔循環タンクに供給することによ
り、タンク内の吸収液の液面に排ガスと気液接触した後
の吸収液が落下、衝突しても微細気泡の発生が制御され
る。それによって、吸収塔循環タンクの下降流速に引き
込まれる微細気泡が減少するので、微細気泡の充満によ
る液面の異常上昇を制御できる。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面ととも
に説明する。本発明の実施の形態を図1に示す。図1に
示す脱硫装置において、図5で説明した脱硫装置の各構
成部材と同一のものは同一番号を付して、その説明は省
略する。
【0016】図1に示す脱硫装置では、図5で説明した
従来技術の脱硫装置に、さらに消泡剤タンク18、消泡
剤注入ポンプ19及び吸収塔2への消泡剤注入ライン2
0を設けており、規定量の消泡剤を吸収塔循環タンク7
へ注入する構成としている。
【0017】図2(a)には吸収塔循環タンク7への消
泡剤注入量の制御系統図を示す。負荷要求信号に対して
関数発生器22により、所定の信号(図2(b)の関係
から算出する)を得て、この値にバイアス設定器23か
らの補正値を加えて演算器24で演算し、消泡剤注入ポ
ンプ19の作動量を決定する。
【0018】消泡剤の注入量は、吸収液中の消泡剤濃度
をほぼ一定に維持する量、すなわち脱硫装置の系外へ流
出する量とする。ここで系外へ流出する量とは、排水ラ
イン15からの持ち出し量、石膏14中の付着水に含ま
れて持ち出される量及び石膏14の粒子に付着して持ち
出される量の合計となる。
【0019】実際に脱硫装置を運転する場合には、ボイ
ラ負荷変化によりガス量及び入口SO濃度が変化する
ため、上記消泡剤の系外流出量は変化する。これに対応
するため、各負荷の排水量、回収石膏量及び前記付着水
量を考慮して、図2に示すボイラ負荷と消泡剤注入量の
関係に基づき、消泡剤注入量制御を行えば良い。
【0020】なお、消泡剤注入量は微量であるため、消
泡剤注入ポンプ19はダイヤフラム型やプランジャ型の
ポンプが望ましく、ポンプのパルス(単位時間当たりの
ストローク数)を遠隔操作するのが望ましい。また、消
泡剤を水で希釈する割合を高めて、渦巻きポンプ、流量
計及び調整弁の組み合わせで消泡剤注入量を制御しても
良いが、設備構成としてはダイヤフラム型やブランジャ
型の様にポンプパルスを直接制御して注入量を変化させ
る方が微小流量を制御し易いため好ましい。但し、大容
量のプラントで消泡剤供給量が多い場合は渦巻きポン
プ、流量計及び調整弁の組み合わせで消泡剤注入量を制
御する手段も有効である。
【0021】吸収塔2において、吸収塔循環タンク7の
微細気泡の充満による液面異常上昇の発生メカニズを図
3に示す。吸収塔2のスプレノズル4から噴霧された吸
収液は、吸収塔循環タンク7の液面に落下・衝突し、微
細気泡が発生する。
【0022】一方、吸収塔循環タンク7より吸収液を抜
き出し循環スプレしているため、吸収塔タンク7内では
下降流が生じるが、脱硫条件により、吸収液の循環液量
が増加した場合は前記下降流の流速も増大する。そのた
め、吸収塔循環タンク7内の液面上で発生した微細気泡
の上昇速度よりも、吸収塔循環タンク7での下降流の流
速が大きい場合は、微細気泡は吸収塔循環タンク7の下
部に到達する。
【0023】上記現象が生じた場合、吸収塔循環タンク
7内の液面レベルは設定値に対し、1.5〜2倍近くま
で上昇してしまうため、吸収塔入口部のガス流れ阻害を
引き起こしたり、吸収塔オーバフロー量が多量に発生す
る。このため、液面付近での微細気泡の発生を抑制する
ために消泡剤を注入るようにした。
【0024】(実験)吸収塔循環タンク7内の挙動を再
現できる試験装置を用いて、消泡剤(変性油型消泡剤と
高級アルコール系界面活性剤)の種類及び吸収液中の消
泡剤濃度を変化させて試験した結果を図4に示す。消泡
剤は高級アルコール系界面活性剤(栗田工業(株):ク
リレスP666)を主成分とし、吸収液中の消泡剤濃度
を3〜50ppm程度にすれば十分な効果が得られるこ
とを確認した。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、吸収塔液溜部での微細
気泡の発生が抑制でき、安全運転ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態の脱硫装置の系統図を示
す図である。
【図2】 図1の脱硫装置を用いる消泡剤を吸収塔循環
タンク7へ注入量の制御系統図(図2(a))と負荷要
求信号に対する消泡剤注入量の関係を示す図(図2
(b))である。
【図3】 図1の脱硫装置における吸収塔循環タンクの
微細気泡の充満による液面異常上昇の発生メカニズを説
明する図である。
【図4】 図1の脱硫装置における吸収塔循環タンク内
の挙動を再現できる試験装置を用いて、消泡剤の種類及
び吸収液中の消泡剤濃度を変化させて試験した結果を示
す図である。
【図5】 従来技術の脱硫装置の系統図を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 排ガス 2 吸収塔 3 スプレヘッダ 4 スプレノズル 5 ミストエリミネータ 7 吸収塔循環タン
ク 8 空気 10 石灰石供給設
備 11 石灰石スラリポンプ 12 吸収液抜き出
しポンプ 13 石膏脱水設備 14 石膏 15 脱水ライン 16 脱水ろ液ライ
ン 18 消泡剤タンク 19 消泡剤注入ポ
ンプ 20 消泡剤注入ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田原 久人 広島県呉市宝町5番3号 バブ日立工業株 式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼装置から排出される燃焼排ガスと
    吸収液を接触させて排ガス中の硫黄酸化物を処理し、硫
    黄酸化物を吸収した吸収液を貯溜し、該吸収液の貯溜中
    に吸収液に消泡剤を供給をした後、該吸収液を用いて、
    前記燃焼排ガスと再び接触させることを特徴とする湿式
    排煙脱硫方法。
  2. 【請求項2】 高級アルコール系界面活性剤を主成分
    とする消泡剤を使用することを特徴とする請求項1記載
    の湿式排煙脱硫方法。
  3. 【請求項3】 吸収液中の消泡剤濃度を3〜50pp
    mの範囲に維持するように供給することを特徴とする請
    求項1記載の湿式排煙脱硫方法。
  4. 【請求項4】 燃焼装置の負荷信号または排ガス量に
    応じて消泡剤の供給量を制御することを特徴とする請求
    項1記載の湿式排脱硫方法。
  5. 【請求項5】 燃焼装置から排出される燃焼排ガスと
    吸収液を接触させて排ガス中の硫黄酸化物を処理する吸
    収塔と、硫黄酸化物を吸収した吸収液を貯溜し、該吸収
    液を吸収塔に循環しながら供給する吸収塔循環タンク
    と、該吸収塔循環タンク内の吸収液中に消泡剤を供給す
    る消泡剤供給部を設けたことを特徴とする湿式排煙脱硫
    装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008014505A (ja) * 2006-07-03 2008-01-24 Chugoku Electric Power Co Inc:The 流動床ボイラにおける炭種切替に伴うcwpの粘度管理方法
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CN117339379A (zh) * 2023-10-07 2024-01-05 云南源鑫炭素有限公司 一种钙法脱硫石膏浆液中毒的控制方法

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