JPS5892452A - 排煙脱硫方法 - 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】 本発明は排煙脱硫方法に係り、特に排ガスを脱硫処理す
るために炭酸カルシウム等石灰を溶解した循環吸収液に
、空気を混入し、これにより炭酸カルシウムの溶解度及
び溶解速度を上げるようにし、もって高い脱硫率が維持
できると共に吸収塔内で石膏を生成し得るようにした排
煙脱硫方法に関する。

一般にボイラー等の燃焼機器より排出される排ガス中か
ら、この排ガス中に含まれる硫黄酸化物を除去するだめ
の排煙脱硫方法として種々の方法が研究、開発され、そ
してすでに運転されている。

これら排煙脱硫方法の一例として炭酸カルシウム等石灰
を溶解した吸収液と排ガスとを接触反応させ、生成した
亜硫酸カルシウムを酸化して石膏を回収するようになし
た方法が知られている。

この従来方法を第１図に基づいて説明すると、まず１は
ボイラー等の燃焼機器から排気された排ガスである。こ
の排ガス１は吸収塔２内にて、この中を循環されている
吸収液３と向流接触され、排ガス中の硫黄酸化物と吸収
液３中の炭酸カルシウムとが下記式（１）に示すごとく
反応して亜硫酸カルシウムを生成する。

Ｓ０２＋ＣａＣＯ３＋１／２Ｈ２０→ＣａＳＯ３・Ｌ／
２　Ｈ２Ｏ＋　ＣＯ２−（１）このようにして脱硫処理
された排ガス４は系外へ放出されることになる。一方、
生成された亜硫酸カルシウムを含む吸収液は適宜抜き出
され、酸化塔５にて下記式２に示すごとく空気酸化され
て石膏が生成されることになる。

ＣａＳＯ３−１／２　Ｈ２Ｏ＋　１／２０２＋　３／２
　Ｈ２Ｏ４ＣａＳＯ４−２Ｈ２０−（２）更に、上記反
応によシ生成した石膏スラリー６は抜き出され、その後
、濾過機７へと順次移送されて石膏が回収されると共に
Ｆ液８は再び吸収塔２内の吸収液３中に戻されることと
なる。

ところで、上記したごとき従来方法にあっては、濾過機
１にて石膏を回収する際に排出されるＥ液８を再び吸収
液３中に戻し、循環使用することとしているため、脱硫
処理の際硫黄酸化物と共に除去される塩化水素が吸収液
３中に次第に留まってｃｅ濃度が高くなり、その結果炭
酸カルシウムの溶解度、及び溶解速度が低くなって、次
第に脱硫率が低下してくるという問題があった。

この問題を解決すべく、ν液８を循環使用することなく
系外へ排出してしまうことも考えられるが、この場合に
は二次公害を引起こす惧れがあること及び水の有効利用
の見地から実施されてはいない。

本発明は以上のような問題点に鑑み、これを有効に解決
すべく創案されたものであシ、その目的とするところは
排ガスを脱硫処理するために炭酸カルシウム等を溶解し
た循環吸収液に、空気又は処理後の空気を混入してこれ
を曝気し、これにより炭酸カルシウムの溶解度及び溶解
速度を上げるようにし、もって高い脱硫率が維持できる
と共に吸収塔内で石膏を生成し得るようにした排煙脱硫
方法を提供するにある。

本発明は吸収液中の何濃度が上昇して炭酸カルシウムの
溶解度及び溶解速度が低下する傾向にあっても、こめ吸
収液を空気（気体）で曝気することにより溶解度及び溶
解速度が高く維持できることを見出すことによりなされ
たものである。

以下に、本発明の好適一実施例を添付図面に基づいて詳
述する。

第２図は本発明に係る方法を説明するだめの装置を示す
図である。まず、１はボイラー等の燃焼機器から排気さ
れた排ガスであり、脱硫処理するためにこの排ガス１は
吸収塔２内に導入されることとなる。この吸収塔２内に
は炭酸カルシウムを含む吸収剤を溶解して生成した吸収
液３が循環ボ／プ９により循環されており、この循ＩＩ
ｋ吸収液３ａと上記排ガスとが向流接触され、排ガス中
の硫黄酸化物と吸収液中の炭酸カルシウムとが下記式（
３）に示すごとく反応して亜硫酸カルシウムが生成され
る。

Ｓｏ２＋　ＣａＣＯ３＋　１／２　Ｈ２Ｏ→ＣａＳＯ３
・１／２　Ｈ２Ｏ＋　Ｃｏ２・（３）この脱硫処理と共
に排ガス中の塩化水素ガスも除去されることとなり、そ
して脱硫処理された排ガス４は系外へ放出されることと
なる。また、生成された亜硫酸カルシウムを含む脱硫処
理後の吸収液は流下して液留めタンク１０に留まシ、適
宜炭酸カルシウム１１が添加される。

そして、この液留めタンク１０内の吸収液３には炭酸カ
ルシウムの溶解度及び溶解速度を上げるために、酸化塔
５から排出された湿気を帯びた空気が混入され、曝気処
理がなされる。この曝気により後述するごとく吸収液３
には多量の炭酸カルシウムが溶解することとなり、まだ
一部の亜硫酸カルシウムが下記式（４）に示すごとく酸
化されて、石膏を生成する。

ＣａＳＯ３・１／２Ｈ２０＋１／２０２＋３／２Ｈ２０
→ＣａＳＯ４・２Ｈ２０・・・（４） このように、炭酸カルシウムをはじめとして亜硫酸カル
シウム、石膏を含んだ吸収液３は再び循環されて脱硫処
理に寄与されることとなる。

一方、上記循環吸収液３ａの一部の吸収液３ｂは抜き出
され酸化塔５へ導入されることとなる。

この酸化塔５内へ導入された吸収液３ｃは空気１２と接
触され、この吸収液中の亜硫酸カルシウムが上記式（４
）に示すごとく全て酸化処理されて石膏を生成する。

この際、前記したごとく液留めタンク１０内で一部石膏
が析出されているので、酸化塔５内においてはこの石膏
を核としてより石膏の析出が促進されることとなる。

そして、酸化塔５内で酸化処理を終え、排出された処理
後の空気１２ａは前記したごとくそのまま液留めタンク
１０内の吸収液３中に導入されることとなる。この際、
この処理後の空気は充分に湿っていることから空気導入
部たるスハーシャ１３に石膏が乾燥析出することがなく
、目詰まりを起こすことがない。

一方、酸化塔５内で生成された石膏はスラリー状になっ
て濾過機７へ移送され、石膏が回収される。

また、濾過機７でのろ液８は■−イオンを含んだ状態で
吸収塔２の液留めタンク１０に戻されて、再び炭酸カル
シウム１１の溶解に寄与することとなる。従って、吸収
液３中のＱ濃度が次第に上昇することとなるが、第３図
、第４図に示す実験事実から吸収液３に処理後の空気（
気体）１２ａを導入し、この液３を曝気することにより
炭酸カルシウムの溶解度及び溶解速度を維持あるいはそ
れ以上にすることができる。

すなわち、第３図は一部６の吸収液に空気を混入しない
場合における炭酸カルシウムの溶解度と時間との関係を
示すグラフである。■濃度Ｏｐｐｍの曲線３１昨濃度５
０００　ｐｐｍの曲線ｂ１及びＱ濃度２００００　ｐｐ
ｍの曲線Ｃをそれぞれ比較すると、側濃度が上昇するに
従って、炭酸カルシウムの溶解度及び溶解速度が低下し
てくるのがわかり、このことはＱ濃度が上昇するに従っ
て、脱硫率が低下することを意味する。

第４図は一部６の吸収液に窒素ガスを混入（曝気）させ
た状態における炭酸カルシウムの溶解度と時間との関係
を示すグラフである。これによればＱ濃度Ｏｐｐｍの曲
線ｄ、ＣＩ３濃度２００００　ｐｐｍの曲線ｅも略同じ
ラインを描き、■濃度に関係なく高い溶解度、溶解速度
を維持しており、むしろＱ濃度が上昇しても何ら曝気処
理を行なわない場合よりも高い溶解度、溶解速度を示し
ている（第３図中曲線ａ参照）。これは、水中に溶解し
た炭酸カルシウムが下記式（５）に示すとと＜Ｃ０２を
分離して、曝気により生じた気泡がこのＣ０２を伴って
ガス中に放散することとなシ、そのため炭酸カル７ウム
が溶解度の高いＣａＯや、下記式（６）で示すとと（Ｃ
ａ（ＯＨ）２になるので炭酸カルシウムの溶解が促進さ
れるからである。

ＣａＣＯ３→ＣａＯ＋ＣＯ２↑　・・・・・・（５）Ｃ
ａＯ＋　Ｈ２０→Ｃａ（ＯＨ）２−・−（６）従って、
混入或いは曝気用のガスは窒素ガスに限ることなく、空
箋でもよい。又窒素ガスは不活性ガ名であるので、他の
どんなガスでも同様の効果がある。

以上の実験事実から吸収液に空気を混入させたり或いは
これを曝気処理することにより、吸収液の循環使用によ
シＱ濃度が上昇した場合にあっても、炭酸カルシウムの
溶解度及び溶解速度を低下させず、逆に高くできること
が判明する。従って、吸収液中のＣ２濃度が上昇しても
高い脱硫率を維持することができる。

また、液留めタンク１０の吸収液３に混入された空気に
より、一部の亜硫酸カルシウムが酸化されて石膏が生成
されることから、酸化塔５を小型化できるし又、品質の
良好な石膏を回収することができる。

更に、混入された空気により液留めタンク１０内の吸収
液３が攪拌されることから、攪拌機１４の動力を節約す
ることができる。

以上型するに本発明によれば次のような優れた効果を発
揮することができる。

（１）　　吸収液中の■濃度が高くなった場合にあって
も、炭酸カルシウムの溶解度及び溶解速度を高く維持す
ることができ、従って脱硫率の低下を防止でき、これを
常に高く維持することができる。

（２）液留めタンク内においても一部石膏を生成するこ
とができることから酸化塔を能力の小さい小型なものと
することができる。

（３）液留めタンク内で生成した石膏を核として、更に
酸化塔内において結晶生成することから、粒径の大１き
な品質良好な石膏を回収することができる。

（４）　　吸収液に混入させる空気として酸化塔から排
出された湿った空気を使用するので空気導入部たるスパ
ージャに石膏が乾燥析出することがなく、目詰まりを起
こすことがない。

（５）吸収液に混入させた空気が吸収液を攪拌するので
、吸収塔液留めタンクの攪拌機の動力を節約することが
できる。

（６）　　方法が簡単なため、既設の装置に大巾な変更
を加えることなく容易に採用し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の排煙脱硫方法を説明するための装置を示
す図、第２図は本発明に係る排煙脱硫方法の好適一実施
例を説明するための装置を示す図、第３図は回部６の吸
収液に空気を混入しない場合における炭酸カルシウムの
溶解度と時間）との関係を示すグラフ、第４図は…値６
の吸収液に窒素ガスを混入させた状態における炭酸カル
シウムの溶解度と時間との関係を示すグラフである。 なお、図中１は排ガス、２は吸収塔、３は吸収液、３ａ
は循環吸収液、５は酸化塔、１０は液留め夕／り、１２
は酸化用空気、１２ａは酸化処理後の空気である。 特許　出願人　石川島播磨重工業株式会社代理人弁理士
　絹　谷　信　雄 第３図 時開（分）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炭酸カルシウムを含む吸収剤が溶解された吸収液を貯留
   するための液留めタンクを有し、該タンク内の吸収液を
   循環させつつこの循環吸収液とボイラー等の燃焼機器か
   らの排ガスとを゛接触反応させて排ガスを脱硫処理する
   と共に上記脱硫処理後の吸収液を空気により酸化処理し
   て石膏を回収するようになした排煙脱硫方法において、
   上記液留めタンク内の吸収液中に上記酸化処理後の空気
   を混入して、上記吸収液への炭酸カルシウムの溶解度を
   上げるようにしたことを特徴とする排煙脱硫方法。