JPS6025531A - 排ガスの乾式浄化法 - 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】 この発明は排ガスの乾式浄化法に関する。

ボイラや廃棄物焼却炉から排出される高温排ガス中には
、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、ＨＣ／、ＨＦなどの酸性の有
害物質が通常１０〜２０００１）ｐｍ含まれており、公
害対策上これら物質を除去することが義務付けられてい
る。従来、」二記酸性有害物質の除去方法としては、ア
ルカリ性の吸収剤を含む吸収液ないしはスラリーを湿度
の低下した排ガスと直接接触させて排ガスを洗浄する湿
式法が一般的であった。しかしこの方法の場合、除去率
が高い反面、廃水の処理に苦慮し、排ガスを再加熱する
必要があり、さらに設備費や運転費が高くつくうらみが
あった。

このような点から湿式法に代わって種々の方法が検討さ
れ、たとえば活性炭で有害物質を吸着しついで脱着する
活性炭吸着法や、消石灰スラリーを排ガス中に噴霧する
半乾式法が提案されているが、これらはいずれも高い脱
硝率を得ることができなかった。最近、高温の火炉内や
煙道内に石灰を直接分散させて酸性有害物質を除去する
方法が検討されている。しかしこの方法の場合も吸収剤
である粉体石灰の利用率が低くそのため除去率が低いき
らいがあり、したがって環境規制が極めて緩い特殊な場
合以外にはこの方法は実用化されていなかった。

上記粉体石灰の利用率が低い理由は以下のとおりである
。すなわち排ガス中の酸性有害物質は生石灰および／ま
たは消石灰よりなる吸収剤とつぎの反応式に従って反応
し、吸収剤に吸収される。

Ｃａ　Ｏ−１−Ｓ　Ｏ２−＋　Ｃａ　Ｓ　Ｏ３Ｃａ（Ｏ
Ｒ）２　＋ＳＯ’２　→ＣａＳＯ３＋Ｈ２ＯＣａＯ＋２
ＨＣ１→ＣａＣｌ２　＋Ｈ２０Ｃａ　（ＯＲ）　２　＋
２ＭＣｌ！→ＣａＣＡ’　２　＋２Ｈ２０ＳＯ３および
ＨＦについても上記反応式に準じて吸収剤に吸収される
。従来の吸収剤は粒径１００ミクロン程度ぜいぜい３０
〜５０ミクロンのものであり、そのため上記反応の速度
論的研究によると、上記酸性物質と吸収剤との反応速度
はすこメξる速いが、酸性物質が吸収剤の粒子内部に拡
散する速度が遅く、反応は粒子の表面ないしは表面から
１〜３ミクロンの部分でしか生ぜれも２０〜３０％以下
にすぎなかった。この場合湿式法と同程度の除去率を１
尋るには、７００℃以上の高温で吸収剤と排ガスの接触
時間を著しく長く保つ必要があるが、このような処理は
全く非実用的なものである。

本発明者は、上記のような実情に鑑み、湿式法に劣らな
い高い除去率（少なくとも９０チ）を得ることのできる
高温排ガスの乾式浄化法の開発を目的として研究を重ね
た結果、吸収剤の大きさが除去率に大きく影響するとい
う知見を得、この発明を完成するに至った。

この発明による浄化法は、酸性物質を含む高温排ガス中
に粒径１０ミクロン以下の微粒子状のＣａ系吸着剤を分
散させ、ついで排ガスを集塵処理して、酸性物質を吸収
した吸収剤を煤塵とともに除去することを特徴とするも
のである。

どの発明において用いられる吸収剤は、石灰石すなわち
炭酸カルシウム、生石灰すなわち酸化カルシウム、消石
灰すなわち水酸化カルシウムのようなＣａ系吸収剤であ
る。高温ガスの温度は７００〜１２００℃好ましくは９
００〜１０５０℃である。ガス湿度が低すぎると、生石
灰または消石灰が排ガス中の炭酸ガスと反応して多量の
炭酸カルシウムを生成し、逆にガス温度が高すぎると、
Ｃａ系吸収剤が焼結して反応性を損なう。したがってガ
ス温度は上記７００〜１２００℃の範囲に限定される。

微粒子状のＣａｇ＆収剤としては、粒径１０ミクロン以
下のものが用いられる。また微粒子状吸収剤としては、
シャープな粒径分布曲線を描くものが好ましい。吸収剤
の粒径は小さくなればなるほどよいが、ジェットミルの
運転費を考慮に入れると、５ミクロン以下でシャープな
粒径分布曲線を有する吸収剤が特に好ましい。粗い粒子
を含む吸収剤は好ましくない。たとえば粒径４０ミクロ
ンの粒子を１０重量係含む吸収剤の場合、除去率は約８
％低下する。

吸収剤として石灰石または消石灰を用いた場合、これら
はつぎの反応式のように高温ガスによって熱分解を受け
てＣａＯを生じる。

Ｃａ　ＣＯ３→Ｃａ　Ｏ−１−ＣＯ２ｍ　−ｅ　１ｌ）
Ｃａ　（ＯＨ）　２−＋　Ｃａ　Ｑ　十Ｈ２０＠　ａ　
−＋２１生じたＣａＯはつきの反応式のように酸性物質
と反応する。

ＣａＯ＋５−０２→ＣａＳＯ３＠１１＠＋３）Ｃａ　Ｏ
−Ｊ−Ｓ　Ｏ３−＋　Ｃａ　Ｓ　Ｏ４ｍ　ａ　ｍ　（４
１ＣａＯ＋２Ｉ（ＣＩ！−＋ＣａＣＪ２　＋Ｈ２０５ｅ
ａ（５）ＣａＯ＋２ＨＦ’−＋ＣａＦ２＋Ｈ２０拳ｅｅ
ｆ６）式（３）で生じたＣａＳＯ３はさらにつぎのよう
に変化する。

Ｃａ５Ｏ３−）−１／　０２−＋ＣａＳＯ４＠＠＠　（
７＋この発明による浄化法のフローは第１図に示すとお
りである。同図において、粉砕機（１）としてはジェッ
トミルが好ましく用いられるが、これに限定されない。

ジェットミルにおいて、石灰石、生石灰または消石灰の
粉体が高圧空気または過熱蒸気の気流エネルギーによっ
て互いに衝突させられて微粒子化せられる。微粒子状の
吸収剤は高圧空気または過熱蒸気とともに分散機（２）
において、高温排ガス中に直接導入され、これの気流エ
ネルギーによって排ガス中にＭＪ−に分散される。

分散した微粒子状の吸収剤は二次凝集をきたすおそれが
なく、上述した反応式に従って排ガス中の酸性有害物質
を吸収する。集塵装置（３）としてはバグフィルタが好
ましいが、これに代えで電気集塵機などを用いてももち
ろんよい。酸性物質を吸収した微粒子状の吸収剤と煤塾
の混合物はバグフィルタによって排ガスから除去される
。この場合バグフィルタ内部においても高温排ガスと吸
収剤の接触時間がかなり長く保たれ、酸性物質の吸収が
一層促進される。

実施例１ 第２図に示す実験装置において、排ガス中のＳＯコ濃度
およびＨＣＩ濃度がそれぞれ約１１０００ＰＰになるよ
うに、二硫化炭素およびエチレンジ７０ライドが添加さ
れた燃料が、約１５０ＯＮｄ／Ｈの排ガスを発生する燃
焼炉α工）に供給された。炉（１１）で発生した温度約
１０５０℃の排ガスは、煙道（１２）のベンチュリ部（
１２ａ）を介して反応帯域（１３）に導かれた。排ガス
は約１０００℃に保たれた同帯域（１３）内に約１．２
秒間滞留した後、空気予熱器０４）ついでガスクーラ０
５１に通されて前者で空気と熱交換され後者で冷却され
て、最後にサンクロン集塵器口θに通されて除塵され、
系外に放出された。

石灰石はジェットミル（１７１で圧縮空気によって微粒
子化され、得られた微粒子状の吸収剤がジェットミル０
′７）からベンチュリ部（ＩＺａ）の入口側に直接導入
された。石灰石の供給量は化学当量比（供給した吸収剤
中のＣａＣＯ３のモル数）／（反応したＳＯ２のモル数
十反応したＨ（Ｊ’のモル数Ｘ　１／２　）　＝’ｌで
あった。

燃焼炉（ＩＩ）の出口および空気予熱器（１４）の入［
」においてそれぞれ排ガスのサンプリングを行ない、サ
ンプリングガスのＳＯ２濃度およびＨＣＩ濃度をそれぞ
れ分析した。分析値からＳＯ２除去率およびＩ（ＣＡ’
除去率を得、除去率と粒径の関係を第３■ 図に示した。なお同表中の吸収剤の粒径の表示は、その
表示の粒径を有する微粒子が９５チ以上含まれることを
意味する。

以上のとおりで、この発明による乾式浄化法では、粒径
１０ミクロン以下の微粒子状の吸収剤を用いて高温排ガ
スを処理するので、　ｔＪｌ：ガスに含まれる酸性有害
物質を数秒〜数分という鎧い処理時間で吸収剤に吸収さ
せることができ、したがって高い除去率で酸性物質を除
去することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は排ガス浄化法のフロー図、第２図は実験装置の
フロー図、第３図は粒径と除去率の関係を示すグラフで
ある。 以　上 外４名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 酸性物質を含む高温排ガス中に粒径１０ミクロン以下の
   微粒子状のＣａ系吸収剤を分散させ、ついで排ガスを集
   塵処理して、酸性物質を吸収した吸収剤を煤塵とともに
   除去することを特徴とする、排ガスの乾式浄化法。