JPS59230620A - 湿式排煙脱硫装置のスラリ−濃度管理方法 - 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、湿式排煙脱硫装置のスラリー濃度の管理方法
に関し、更に固形物を懸濁するスラリーを用いて排煙中
のＳＯ２を吸収し、副生物として固体のイオウ化合物を
回収する湿式排煙脱硫装置のスラリー濃度の管理方法に
関するものである。

現在、排煙脱硫の主流をなしているものに０ａＯＯ３や
０ａ（ＯＨ）ｚを吸収剤として排煙脱硫ケ行ない、亜硫
酸カルシウムや硫酸カルシウム（石膏ンとして回収する
いわゆる湿式石灰法の排煙脱硫装置があシ、例えば、特
開昭５７−４Ｓ５１１７号などの他、多くの刊行物に詳
述されている通シである。

ここで、第１図によって現在、工業的に広く採用されて
いる湿式石灰法による排煙脱硫装置を説明する。

ＳＯ，を含んだ排煙１は吸収塔本体２に導かれる。吸収
塔本体２の下部にはＯａ　化合物を懸濁したスラリーを
受けるタンク３が設けてあり、攪拌機４にてスラリーを
攪拌して固形物の沈殿を防止する。ａａ　化合物を懸濁
したスラリーは吸収塔循環ポンプ５によって塔頂に送ら
れ、塔内に散布され、排煙と接触しながら流下し、再び
タンク３に戻る。スラリーと接触してＳＯ，を除去され
た排煙はミストエリ汁ネータ−６を通つて、浄化ガス７
として排出される。一方、タンク６へはＳＯ２吸収量に
見合ってＣａＣＯ３やｃａ　（ＯＨ）　２のスラリーを
２イン８よシ供給すると共に、吸収剤がＳＯ，を吸収し
て生成した亜硫酸カルシウムを含むスラリーを２イン９
から酸化塔１０へ導く。酸化塔１０では底部に備けた気
泡発生器１１がら空気１２を吹き込み、ライン１５から
硫酸を供給して、亜硫酸カルシウムを酸化して石膏にす
ると共に、未反応のｃａｃｏ３やｃａ　（ＯＨ）　２を
石膏に転化する。酸化塔１０から出た石・冴スラリーは
ライン１４を通ってシックナー１５に導かれ、濃縮石膏
スラリーはライン１６、タンク１７、ポンプ１８、遠心
分離器１９へ送られ、石膏２０を得ると共に濾過液はタ
ンク２１へ導かれ、ポンプ２２及びライン２３を経由し
てシックナー１５へ導かれる。一方、シックナー１５の
上澄液はライン２４からタンク２５へ導かれ、ポンプ２
６から、排煙脱硫装置内の例えば吸収剤の調整用に使用
されたり、排水されたりする。

本発明は、現在の排煙脱硫装置に含まれる構成を簡単化
して経済的にすぐれたものとするべく、鋭意研究を重ね
て来た結果、ｃａｃｏ３や０ａ（ＯＨ）ｘの結晶とＳＯ
２との反応速度、Ｓ０２を吸収して生成する亜硫酸カル
シウムの酸化反応速度、石膏の沈降速度の各データに基
づき、各々、別々の工程を設けていた従来の一操作一工
程の基本的考え方を脱却し、吸収塔及び、吸収塔タンク
にＳＯ，吸収、酸化、石膏沈殿濃縮、上澄液回収の各操
作を集約した工程の集約簡単化を成し得たものである。

本発明による湿式排煙脱硫装置を第２図によって説明す
る。ＳＯ，を含んだ排煙１０１は吸収塔本体１０２に導
かれる。第２図では排煙と吸収スラリーがいわゆる並流
で接触する場合を図示したが、第１図に示したような向
流の気液接触方式でもよい。しかし、本発明方式に於い
ては並流の方が後述するように石膏への酸化反応効率を
高くすることができる利点がある。

吸収塔本体１０２の下部にはＣａ化合物を懸濁したスラ
リーを受けるタンク１０５が設けてあり、攪拌機１０４
にてスラリーを攪拌して固形物の沈殿を防止する。Ｃａ
化合物を懸濁したスラリーは吸収塔循環ポンプ１０．５
によって塔頂に送られ、場内に散布され、排煙と接触し
ながら流下し、再びタンク１０５に戻る。スラリーと接
触してＳＯ。

を除去された排煙はミストエリミネータ−１０６を通っ
て、浄化ガス１０７として排出される。

一方、タンク１０３へはＳＯ，吸収量に見合ってＣａＯ
Ｏ３や０ａ（ＯＨ）ｘの粉体を粉体輸送ライン１０８よ
シ供給する。吸収剤であるｃａｃｏ、やｃａ　（ＯＨ）
　ｚは水と懸濁したスラリーとしてタンク１０５へ供給
することもできる。吸収剤がＳＯ２を吸収して生成する
亜硫酸カルシウムは、並流方式の気液接触ゾーンでスラ
リーが酸性状態に保たれる為、排煙中に含まれる酸素に
よって、酸化され、石膏結晶に転化してしまう。

しかし、排煙中の酸素が少ない場合は、空気ノズル１０
９から酸素ガスを含む気体を供給すると、吸収されたＳ
Ｏ，を石膏として固定化することができる。

このようにタンク１０５ではＯａ　化合物としての石膏
結晶が懸濁したスラリーが溜まるのでスラリー排出口１
１０とポンプ１１９を介して石膏結晶を含むスラリーを
分離器１１１へ導き石膏ケーキ１１２を得ると共に濾過
液はライン１１５からタンク１０６へ戻す。

タンク１０６の内部にはスラリー液面上から液面下に亘
って、攪拌されているスラリーと隔離された液室１１５
が形成されるように仕切壁１１４を設け、仕切壁１１４
の下端は開放させて、攪拌機１０４によって攪拌された
スラリーが仕切壁１１４によって仕切られた液室１１５
の下部を互に流通し得るようにしである。更に第２図に
は攪拌されたスラリーの流動によって、液室１１５内の
上澄液が乱されないように邪魔板１１６を設けである。

液室１１５の上澄液は上澄液排出口１１７とポンプ１１
８を介して排出される。又、ライン１１３より戻される
濾過液ば液室１１５の下部に上方から下方に向って流入
するようにし、石膏結晶が上昇して来るのを防止する。

更に、スラリー排出口１１０は液室１１５の下部に位置
するタンク１０３の端部に設けた傾斜板１２！］によっ
て石膏結晶が沈殿濃縮される位置に設けである。

こうすることによってポンプ１１９によって取シ出す石
膏結晶のスラリー濃度が高くなシ、無駄な液体運搬のエ
ネルギーが節減できる。

湿式排煙脱硫装置ではミストエリミネータ−１０６で捕
集されたミスト中のＯａ　化合物結晶が付着堆積して、
ガス流路を狭隘化しないよう洗浄ノズル１２１から洗浄
水が流入したシ、更にはポンプのシール水が流入する等
、水が沢山使用される。そしてこれらの水は、タンク１
０３に溜まっているスラリー濃度の外乱となる。スラリ
ー濃度の変化は湿式排煙脱硫装置の運転管理が不安定に
なり種晶濃度変動に伴なうスケールトラブルを誘発する
。従来これらの問題は、解決されないままであシ、特に
Ｏａ　化合物を懸濁したスラリーを用いた湿式排煙脱硫
装置のスクール防止は重要な課題であるが、本発明者ら
の研究によれば、スクールトラブルの主因は水の流入に
よるスラリー濃度変動にあることが分った。

本発明は従来よシも装置構成の簡単化を図って研究を重
ねる途中に上述のスラリー濃度変動を防止することが重
要な課題であることを認識するに至った。

本発明によれば、湿式排煙脱硫装置のタンクからＣａ　
化合物結晶を懸濁するスラリーを排出することと、同タ
ンクからＣａ　化合物結晶濃度の低い上澄液を排出する
ことの２つの操作を同時に任意にしかも応答遅れがなく
随意に行なうことによシ、湿式排煙脱硫装置のＣａ　化
合物スラリー濃度を安定にコントロールすることが可能
となる。しかも、従来の湿式排煙脱硫装置に比較して構
成が簡単化された上に上述の効果が得られる極めてすぐ
れた特徴がある。

実施例 使用した装置を第２図に示した。

石膏結晶を含むスラリーを溜めるタンク１０３は１００
０＠Ｘ２０００■の断面を有し、液深さは２００’Ｏｗ
とした。吸収塔循環ポンプ１０５で５０　ｍ”／ｈのス
ラ、リーを吸収塔１０２の塔頂からスプレーし、塔内に
はグリッドを充填して気液並流方式で排煙！ｌ、　ＯＯ
ＯＮｍ３７’ｈを処理し、入口Ｓｏ、　＋　２００　ｐ
ｐｍから出口ｓｏ、　６０　Ｐｐｍとなるまで脱硫した
。

タンク１０３へは０ａＯＯ３粉末を吸収剤としてライン
１０８からＳＯ，吸収量に見合って供給した。タンク１
０３の内部には内径が４００■で長さが２５００ｍｍの
下端が開放された円筒状の仕切壁１１４を取シ付けた。

仕切壁１１４で囲まれた液室１１５から上澄液を取シ出
すライン１１７からの上澄液は若干の固形物を含むもの
であったが、その流量と、スラリー排出口１１０からの
流量とをマイコン制御することにより、タンク１０３に
溜まるＣａ　化合物のスラリー濃度を１〜３５重量係重
量域に於ける所望の濃度に管理運転できた。

本実験で分離器１１１から排出された固形物の組成は０
ａＳＯ４・２　Ｈ２Ｏ９７ｗｔ％、ｃａｃｏ３ｏ、　ｓ
ｗｔ％、その他２．５　ｗｔ％であり、殆んどが石膏で
あシ、亜硫酸カルシウムは検出されなかった。

コｏｒｔｌＪ、Ｉｔｙり＋　０３に設置した空気ノズル
１０９からは空気を送風していない。従って、並流方式
の気液接触をグリッド充填塔で行なわせると、湿式石灰
法の排煙脱硫では塔頂で吸収されたＳＯ，がグリッド充
填部を流下しながら排ガス中の酸素によって全部酸化さ
れてしまうので、タンク１０３に於いてもはや空気酸化
は不要であった。

尚、本実験中にミストエリミネータ−の洗浄ノズル１２
１から水を注入し、更にポンプシール水を注入していた
が前述の通シ、本発明方法によってスラリー濃度は所望
値にコントロールすることができた。

本発明によれば、従来の湿式排煙脱硫装置に設けられて
いた酸化塔、シックナー及びｒ過液タンクや上澄液タン
ク、更にはそれら設備に付帯するポンプ、弁、計装器具
などが不要となシ、大幅な工程の簡単化が可能になるこ
とを実証した。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来から工業的に採用されている湿式石灰法に
よる排煙脱硫装置を示し、第２図は本発明の湿式排煙脱
硫装置の構成図を示す。 第２図において、 １０１・・排煙、１０２・・吸収塔本体、１０３・・タ
ンク、１０４・・攪拌機、１０５・・吸収塔循環ポンプ
、１０６・・ミストエリミネータ−１１０７・・浄化ガ
ス、１０８・・粉体輸送ライン、１０９・・空気ノズル
、１１０・・スラリー排出口、１１１・・分離器、１１
２・・石膏ケーキ、１１３・・ｆ過液ライン、１１４・
・仕切壁、１１５・・液室、１１６・・邪魔板、１１７
・・上澄液排出口、１１８・・ポンプ、１１９・ｅポン
プ、１２０・１傾斜板、１２１・−洗浄ノズル である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｓ０２を含む排煙をＣａ　化合物を懸濁するスラリーと
   接触させてＳＯ，を吸収する吸収塔に於いて、該吸収塔
   内に保持された該スラリーを抜き出すに際し、ａａ　化
   合物濃度の異なる少なくとも２つのスラリーに分割して
   Ｏａ　化合物濃度の高いスラリーとＣａ　化合物濃度の
   低いスラリーを得、該吸収塔からの各々のスラリー抜き
   出し流量を調整することによって排煙と接触するスラリ
   ー中のＯａ　化合物濃度を管理することを特徴とする吸
   収塔のスラリー濃度管理方法。