JPS6013964B2 - 排煙脱硫におけるホウ素化合物の回収 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溢式排煙脱硫法排液中のホウ素化合物の回収に
関し、より詳しくはガラス工場などの排ガス中に含まれ
るホウ素化合物を溢式石灰石膏法排煙脱硫の排液から回
収する方法及びその装直に関する。

ガラス工場の排ガス中にはガス状又は固体形機でホウ素
化合物が飛散してくる場合がある。

このような排ガスを湿式排煙脱硫処理すると吸収塔で除
去されたホウ素化合物が吸収液中に溶け込み排液中に含
まれて系外に排出される。徴量のホウ素は嬢作物に対す
る必要な元素であるが多量のホウ素化合物を含む排液は
農作物に対し有害であり、そのようなホウ素含有擬液か
らホウ素を除去することが必要である。しかし現在排液
からホウ素を除く特に実用化された方法がなく、僅かに
実験室的方法としてホゥ酒石酸バリウム法により沈殿と
して分離する方法が知られているにすぎない。またホウ
素化合物は資源的に不足する煩向にあるのでその回収が
望ましい。排水からのホウ素の分離は困難であり、上記
湿式排ガス処理系において系の無排水化を図り排ガスの
磯熱を利用して排水を噂霧乾燥しホウ素化合物を回収す
ることを考えたがしかし＆０３，ＨＢ０２．はＢＱなど
のホウ素化合物は水蒸気を含んだガス中で著しく揮発性
で排水を蜂務乾燥しても含有ホウ素化合物が昇華して固
体として回収されないことが顔らかになった。

しかるに排水にある蟹物質を添加することにより上記燈
霧乾燥中のホウ素化合物の昇華を抑制し、粒径の大きい
頃鞍乾燥を生じてサイクロン等による捕集を容易にし、
しかも回収物をガラス製造原料として再利用できること
が見出された。

本発明はガラス工場等の排ガス中に含まれるホウ素を湿
式石灰石膏法排煙脱硫排液から回収することを目的とす
る。また本発明は排ガス中のホウ素をガラス製造原料と
して再利用可能な形態で回収することを目的とし、さら
に本発明は湿式石灰石膏法排煙脱硫装置の無排液化を図
ることを目的とする。本発明の方法は湿式排煙脱硫の系
外排出液に消石灰又は生石灰を添加し、これを脱硫処理
すべき高温排ガスを熱源として噂霧乾燥しホウ素化合物
を固体として回収する方法であり、それにより排煙脱硫
装置の系外排出液の糠鱗液化を図ることができる。

本発明の装置は緑式石灰石膏法排煙脱硫装置に渡液調整
装鷹を設遣し、排ガス贋霧冷却装置を前記調整猿液の噴
霧乾燥を可能にした装置である。以下第１図を参照して
本発明を説明する。

処理すべき排ガス１はスプレードライヤー２で増緑冷却
される。スプレードライヤー２には後記調整鱗液が靖綾
され排ガスーは排液の乾嬢熱源となり鱗液により増溢冷
却され、排液は贋霧乾燥され固体となる。排ガスはサイ
クロン３を通過後煙道内で水スプレーされてさらに増緑
冷却され吸収塔４に入り循環吸収液に接触してＳ０ｘ、
ダスト、ホウ素化合物を吸収液中に除去されデミスター
５を経て清浄ガスとして排出される。吸収液に吸収され
たＳ０ｘは液中の消石灰、炭酸カルシウムと反応して亜
硫酸カルシウム又は石膏となり吸収されたホウ素化合物
は水綾性ホウ酸塩となる。吸収塔循環液の一部は液面制
御によって抜出され酸化器６へ送られる。そこで硫酸を
添加して未反応カルシウムを処理するとともに含まれる
亜硫酸カルシウムを空気酸化して石膏に転化する。酸化
器６から抜出されたスラリーは貯槽７を経て分離器８に
おいて石膏９と櫨液に分離される。ホウ素化合物は水溶
性のために猿液側に移り、渡液は調整槽１０‘こ１時貯
留される。貯留の間に瀦液に消石灰又は生石灰を添加し
糠液をアルカリ性解にする。調整後の櫨液はスラリーと
してスプレードライヤー２に頃霧される。噴落されたス
ラリーはスプレードライヤー２中で、前記のように高温
排ガスの頭熱により蒸発乾固してスプレ−ドライヤーの
底又はサイクロン３からホウ素化合物を含む固体として
回収される。調整槽１０１こ添加される梢石灰又は生石
灰は調整後のスラリーがスプレードライヤーにおいてス
プレーできる粒径のスラリーを生ずれば良く、２００メ
ッシュ以下の粒径のもので良好に操作できた。添加量は
調整後のスラリーのＰＨを７．５以上とする量で十分で
あり、ホウ素化合物１モルに対して０．５〜１モル程度
が適当であった。消石灰又は生石灰を添加調整したスラ
リーはスプレードライヤーにおける頃霧乾燥時のホウ素
化合物の昇華を抑え、また消石灰の不溶解粒子が核とな
り粒径の大きい乾燥物を生じてスプレ−ドライヤ−の収
率を上昇させる。前記プロセスにおいて分離器８の櫨液
に消石灰を添加することなく噂務乾燥すると乾燥時にホ
ウ素化合物は昇華して再び吸収塔内に入り、そこで吸収
液に捕捉される。

従ってホウ素化合物は分離器８において分離される石膏
の付着水に伴なわれるものを除き系外に排出されないの
で、吸収液中のホウ素化合物の濃度が次第に上昇し、濠
液を系外に排出することが必要になる。本発明によれば
石膏分離後の渡液をスプレードライヤーに循環して贋霧
乾燥してホウ素化合物を回収し、系を無鱗液化し、しか
し回収したホウ素化合物をガラス製造原料として利用で
きる。

試験例ホウ素化合物の昇華試験 第２図に示す菱直を用いてホウ素化合物の昇華試験を行
なった。

垣温糟１ １で６５℃に保った水を容れた吸収ピン１２
にＮ２８０％、０２１０％、Ｃ０２１０％のドライガス
を３そ／分の速度で通して水分２０％程度に加湿し、水
分が凝縮しないように保温して環状炉１３に通す。環状
炉１３には試料約２夕を入れたボート１４が鷹かれ１５
０〜２５０℃の範囲内の一定温度に保たれる。環状炉１
３を通ったガスはＮ／１皿ａＯＨ水溶液を容れた吸収ビ
ン１５に進み随伴されたホウ素化合物を吸収させる。吸
収液はカルミン酸を用いて吸光光度法によりホウ酸量を
測定し、通したガス量はガスメーター１６で記録した。
ホワ酸結晶、ガラス工場採取ダスト（分析値よりほとん
どホウ酸と考えられる）及びホウ酸水に消石灰を等モル
添加し乾燥した乾固物について行った結果は第３図に示
される。

ホウ酸結晶、ガラス工場採取ダストは何れも水分を含む
ガス中で著しい昇華性を示し、消石灰添加試料の昇華性
は著しく抑制されることが明らかである。実施例 排煙脱硫想定擬液にホゥ酸を１〜２％加えたホウ素含有
液及び前記ホウ素含有液に消石灰をホウ素１モルに対し
０．７モル添加した液を頃菱乾燥した。

乾燥室直径約２００仇舷◇のスプレードライヤーを用い
アトマィザーは約８００比ｐｍで回転させた。

スプレードライヤーの熱源にはＡ重油を燃料として熱風
発生炉で約８０ぴ０の高温ガスを発生させ空気で稀釈し
て２００〜３００℃としたガスを用いた。乾燥できる液
量は３０夕／時で、ガス草は約１０側め／時である。乾
燥物は排ガスとともにサイクロンに入りそこで俺集され
る。排煙脱硫の排液はホウ酸の他に石膏、工水中の塩素
イオン、石灰の不純物としてマグネシウムが含有される
と考えられるのでホウ酸約２％の水溶液にＣａＣ１２，
ＭｇＳ０４を添加した下記成分を有する液を想定擬液と
して用いた。

比ＢＱＩ９．５ （夕／々） Ｃａ２十０．００７ （ｍ。

１ノク） ＊ Ｓの‐０．０２ （ｍｏｌ／そ） ＣＩＩＯ○ （ｍｇ／そ）ＰＨ
５２試験において下記４点を測定しホウ酸の物質収支
を計算した。

｛１’スプレードライヤーで処理したホウ酸量：処理液
量、液中のホウ酸濃度より算出、‘２１ 補集ホウ酸量
：補集蒸発乾固物量と固形分中のホウ酸濃度より算出、
‘３１ 昇華ホゥ酸草：排ガス量、排ガス中のガス体ホ
ゥ酸濃度（吸収ビンを用いＮ／１側ａＯＨ水溶液で橘集
）より算出、‘４’飛散固体ホウ酸量（サイクロンで補
集されない固体ホゥ酸童）排ガス量、排ガス中のダスト
濃度、ダスト中のホウ酸濃度より算出、結果は表１に示
す。

表 一 １ スプレードラィャ−の噴霧乾燥試験
注：村酸補集率＝鷺側ｏ 村酸昇華率＝俄・ｏｏ 固体ホウ酸飛散率こ篭Ｘ・ｏｏ ホゥ酸構築率十ホウ酸昇華率＋固体ホウ酸飛散率の合計
が１００％にならず８〜９０％であるがスプレードライ
ヤーの内壁に付着したホウ酸もあると考えられるのでこ
の値は妥当な値である。

表１からホウ素含有排液そのま）のスプレ−ドライヤー
贋髪乾燥ではホゥ酸橋集率が１％で、ほとんどが昇華し
てガス体となり飛散するが、消石灰添加排液ではホウ酸
補集率は７０％に達し、ホゥ酸昇華率もかな．り低く抑
制されることが明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の工程説明図、第２図はホウ素化
合物昇華試験装置の説明図、第３図はホウ素化合物昇華
性を示すグラフである。 １…・・・排ガス、２・・・・・・スプレードライヤー
、４・・・・・・吸収塔、６・・・・・・酸化器、８・
・…・分離器、１０・・・・・・調整槽。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 湿式石灰石膏法による排煙脱硫において、系外排出
   液に消石灰又は生石灰を添加して噴霧乾燥しホウ素化合
   物を固体として回収する方法。 ２ 消石灰又は生石灰を添加した排出液の噴霧乾燥の熱
   源に脱硫処理すべき高温排ガスを使用し前記排ガスを増
   湿冷却し系を無排液化する特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 ３ 排ガス噴霧冷却装置、吸収塔、酸化器、分離器を含
   む湿式石灰石膏法排煙脱硫装置において、分離器からの
   排液に消石灰又は生石灰を添加しｐＨを調整する濾液調
   整装置を設置し、前記噴霧冷却装置を前記調整濾液の噴
   霧乾燥を可能にしてなるホウ素化合物を回収し無排液化
   した排煙脱硫装置。