JPS5851974A - 排ガス脱硫処理液からＣａＣｌ↓２を回収する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、排ガスの脱硫処理液からＣａＣｌ２を固形状
で回収する方法に関し、詳細には湿式石灰石膏法で脱硫
する場合の処理液中に濃縮されるＣａＣｌ２を利用価値
の高い形で回収する方法に関するものである。

湿式石灰石膏法による脱硫は、ＣａＣＯ３及び／又はＣ
ａ（ＯＨ）２等の石灰成分含有処理液に８０２等を吸収
させてＣａ　Ｓ　０３とし、更にこれを酸化することに
よりＣａ　Ｓ　０４に変換させて再利用するシステムで
ある。本出願人においてはこの方法について種々の改良
研究を重ねており、上記処理液に適量のＣａＣ４２を添
加すると、吸収剤であるＣａ（ＯＨ）２等の溶解度が高
まり、硫黄酸化物の除去効率が向上することを見出し、
この技術を実操業レベルにおいて広く展開している。

他方エネルギー情勢の急変によって再び石炭の利用が増
大しているが、石炭を燃焼させたときの排ガス中には５
０２等の他に４００　ｐｐｍまでの高濃度のＣｔイオン
が含まれているので、これが石灰成分のＣａイオンと結
合してＣａＣｌ２を生成し、処理液中の０１０４２８度
が上昇するという事実が分かった。液中のｃａｃｚ２！
度はＳＯ２の吸収反応、酸化反応、副生石膏の品質、装
置の腐食等に複雑な影智を及ぼすため本出願人の提案に
係る上記改良方法においても、脱硫装置を最適状況で運
転するためにはＣａＣｔ２濃度を好適なレベルで一定に
保つ必要がある。そのためには系外への多量の排水が必
要となるが、最近排水の規制が厳しくなっていることも
あり排水処理には技術的、経済的に大きな負担がかかる
。そこで本発明者等は前記排水を出さずに処理液中の高
濃度Ｃａｃｔ２を固形状で回収することに想到し、研究
に着手した。

しかるに上述のＣａＣｔ２添加石灰添加石灰石仕法吸収
液中のＣａＣｌ２の上限濃度はせいぜい４０％止まり程
度であるからＣλＣ１２水溶液の飽和濃度からして、固
体としての回収効率が悪く経済的に回収することは極め
て困難である。まして通常の湿式石灰石膏法ではＣａＣ
ｌ２の蓄積濃度は更に低くこの様な吸収液をまず濃縮す
る必要が生じるところから、固体としての回収自体が実
操業的に困難であることが予測された。

ＣａＣｌ２の水溶液から２水塩を回収する技術自体は工
業的にも完成されている。しかし上述の排ガス脱硫処理
液の場合は、ＣａＣｔ２単味の水溶液を扱うときに比べ
て種々複雑な様相を呈することが分かった。即ちＣａＣ
ｌ２の回収方法として、（１）オイルバス中における間
接加熱（大気圧下）で濃縮する方法、（２）上記を減圧
下に行なって濃縮する方法、（３）大気圧下高温ガスを
吹込んで減縮する方法を選定して実験を行なったところ
、（１）及び（２）の方法では著しい発泡を生じ、加熱
温度を高めることができない為、濃縮に限界があり、又
一方では混在するＣ　ａ　Ｓ　０４の為に濃縮容器内面
番こスケールが付着して伝熱効率の低下を余儀なくされ
るという問題があった。この点（３）の方法では発泡を
生じない為任意の濃度迄濃縮することができるし、加熱
方式が伝熱面を利用するものではないからスケールの付
着による弊害を受けないという利点があった。そこで（
３）の方法について固形物回収実験を繰り返し、一定の
成果に達したので、先に特許出願を行なった（特願昭５
５−７３４．５７）。

そこで当該方法の工業化検討を進めたが、同時に他の手
法についても検討を重ねたところ、運転条件がより一層
安定な固形ｃａｃｚ２回収方法を確立したので弦に特許
出願に及んだ。即ち本発明は、乾燥室内に上記処理液の
スプレー及び熱風を吹き込み、噴霧乾燥されたＣａＣｌ
２の粉体をサイクロンに導いて分離する点に要旨を有す
るもので、工程上のトラブルもなく、且つ商品価値の高
い形でＣａＣｌ２を回収することが可能になった。

以下実験経過を踏まえながら本発明の構成及び作用効果
を説明する。

まず本発明者等は、（Ａｌ先願に係る熱風吹き込み濃縮
方法の他に、ＣＢ１本発明に係る噴霧乾燥方法、（Ｃｌ
ドラムドライヤによる乾燥法をとり上げ、夫々次の条件
で実験を行なった。

（Ａ）排ガス脱硫処理液を受は入れ、少量の懸濁固体を
凝集沈殿させた後、上澄原液に安全の為消泡剤を添加し
て濃縮容器に移した。この液中に熱風を吹き込んで濃縮
し、ＣａＣｌ２・２　Ｈ２０の結晶を析出させてスラリ
ーを得、遠心分離機に投入して２水塩の固体を分離した
。

（Ｂｌ上記と同様にして得られた上澄原液を、高圧ポン
プで縦型乾燥室の上方から吹き込むと共に、同じく乾燥
室の上方から熱風を吹き込み、両者を併流方式で瞬間的
に接触させて蒸発粉末化し、これを気流と共にサイクロ
ンに導いて２水塩の粉末を回収した。

ｆｃ）同様の上澄原液を、水蒸気等の熱媒体で加熱され
たドラムの外周面に薄く塗布し、一回転を終える迄に乾
燥させると２水塩が得られるので、これをナイフで掻き
取ってフレーク状の固体を分離した。

上記の３方法はいずれも２水塩を与えたが、操作性等に
ついて夫々比較検討したところ、以下に評価する様な成
績であった。尚以下の説明では、＋Ａｌ法を熱風吹き込
み法、（Ｂｌ法をスプレードライヤ法、（Ｃ）法をドラ
ムドライヤ法と称す。

スケーリング 熱風吹き込み法では、伝熱効率への影響は無いというも
のの、容器内壁面に中等度のスケーリングが見られ、連
続操業の実施を考えれば、スケールの剥離作業等が必要
となり、装置の保守管理や耐用年数という面での問題が
あった。これに対しスプレードライヤ法やドラムドライ
ヤ法ではスケーリングが実質上発生せず、極めて好都合
であった。

装置各部の腐食 熱風吹き込み法の場合は装置中の接液面積が相当広く、
且つ液温度が時に１１０〜１２０℃迄上昇するので、装
置材料の腐食対策を講じる必要があり、又ドラムドライ
ヤ法でもドラムの全面に処理液が接触し、且つその温度
も高く、実験では、１５０℃にも及ぶ場合があり腐食環
境は著しく悪い。従って同じく防食対策が必要である。

これに対しスプレードライヤ法における接液部は処理液
の噴霧ノズル部分だけであり、しかも液温がせいぜい５
０℃程度であるから、装置全体の防食対策については過
剰な配慮を払う必要がなく、ノズル部に限定して対策を
講じるだけでよい。

発泡性 熱風吹き込み法は発泡の少ない方法であったが、スケー
ルアップした規模では、消泡剤を加えない限り若干の発
泡が見られる様であった。これに対し他の２法では全く
発泡が起こらなかった。

配管の閉塞 熱風吹き込み法の場合、熱風吹き込み管内にスケーリン
グ等に由来する目詰まりあるいはスラリーラインでの結
晶析出による目詰まりを生じることがあったが、他の２
法では全く不都合がなかった。

操作の安定性 熱風吹き込み法の場合、スラリー濃度、過飽和度、濃縮
缶の液面位置、発泡の程度等によって操作環境に著しい
変動が生じ操作の安定性が悪くなり、それによって遠心
分離機への負荷が変動する等の問題を発生することがあ
った。これに対し他の２法では湿度によって乾燥成績に
変動を招くことがある程度であり、安定性において特に
顧普な不満はなかった。

回収製品（２水塩）の性状 熱風吹き込み法の場合は、高粘度の状態で遠心分離に付
されるので、製品の粒径調整ができす、又ドラムドライ
ヤ法ではドラム表面からはかし取るものであるものであ
るからフレーク状で、しかもフレークの大きさもまちま
ちな製品しか得られない。これに対してスプレードライ
ヤ法では本質的に微粉体を得ることができ、且つノズル
径を変更することによって粒径の調整が行なわれる。又
スプレードライヤ法の場合、球形塩化カルシウムで製品
の利用範囲が拡大される。

以上各評価項目毎に（Ａ）、　（Ｂｌ、　ｆｃ）の各方
法を比較検討したが、総合的に判断した結果、工程その
ものが単一化されると共にスケーリングや腐食の問題が
少なく、且つ製品の粉粒化が容易に達成される等の理由
でスプレードライヤ法が最適であるとの結論に到達した
。

第１図は本発明のスプレードライヤ法を実施する為のプ
ロセスを示す一例で、シックナー１には排ガス脱硫装置
から処理液が矢印Ａから輸送され凝集沈殿したＣ　ａ　
Ｓ　Ｏ４等の不純物２は矢印Ｂに沿って排ガス脱硫にお
ける固形分回収部に返送される。他方清澄液３は原液タ
ンク４に移し換えられ、原液ポンプ５によって圧送され
てノズル６から乾燥室７内へ噴出される。尚８は過剰原
液の返送パイプである。他方熱風発生炉９のバーナ１０
には燃料及び燃焼用空気が夫々矢印Ｃ，Ｄに沿って吹き
込まれ、送風機１１から矢印Ｅに沿って大量の空気が吹
き込まれる。発生した熱風は配管１２を通して乾燥室７
の頂部から圧入され、ノズル６から噴出されている噴霧
原液を包む様にして加熱乾燥する。尚図示例では粒子密
度を最適に維持し、且つ乾燥室７をコンパクト化する為
に併流方式をとったが、製品ＣａＣＡ２の所望性状に応
じ向流方式や直交流方式等に変更することも可能である
。

乾燥室７の底部ホッパーに沈下した乾燥粉粒体１３は、
乾燥室７内の圧力及びニューマチックファン１４か送給
される高圧空気により、輸送管路１５経由で複数個（図
では２個）のサイクロン１６に送られ、ここで気体と分
離され微粉体も粗粉体も一緒になって貯留室１７に落下
すると共に、分離空気は微粉を含んでいるので、例えば
カセット式バグフィルタ−２４等によって微粉体が除去
され、気体のみが、ニューマチックファン１４を経由し
て前述の如く輸送管路１５に送られ気流搬送用空気とし
て再利用される。尚貯留室１７に落下した回収ＣａＣｔ
２はダブルダンパー１９を通して製品タンク２３に収納
される。こうしてクローズドシステムによるＣａＣｌ２
の固形化回収を達成することに成功したが、システムの
変更については本発明の主旨に反しない限り自由になし
得るところである。

ＣａＣ１２１１度１６％の排ガス脱硫処理液と、３８％
濃度迄濃縮した濃縮液を用い、２５〜３７Ｌ／ｍの早さ
で乾燥室に圧入し、他方入口温度３０５〜３２０℃で１
０１１？／ｌｔｈの熱風を吹き込んで乾燥を行なった。

乾燥室内の中間部温度は１２０〜１５０℃、室内圧力は
一２５問〜であり、サイクロンでは、残留水分５％以下
、粒径１００〜１５０輪の白色粉状ＣａＣｔ２°２　Ｈ
２０が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のフローシートを示す説明図である。 ７・・・乾燥室、１６・・・サイクロン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）高Ｃ４含有排ガス中の硫黄酸化物を吸収した石灰
   系排ガス脱硫処理液から、ＣａＣｌ２を固形状で回収す
   るに当り、乾燥室内に上記処理液のスプレー及び熱風を
   吹き込んで処理液を乾燥し、噴霧乾燥されたＣａＣｌ２
   の粉体をサイクロンに導いて分離することを特徴とする
   、排ガス脱硫処理液からＣａＣｌ２を回収する方法。