JPS6111124A - 排ガスの脱硫方法 - Google Patents

排ガスの脱硫方法

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JPS6111124A
JPS6111124A JP59133586A JP13358684A JPS6111124A JP S6111124 A JPS6111124 A JP S6111124A JP 59133586 A JP59133586 A JP 59133586A JP 13358684 A JP13358684 A JP 13358684A JP S6111124 A JPS6111124 A JP S6111124A
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JP
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concentration
liquid
desulfurization
ratio
absorption
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JP59133586A
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Inventor
Tadaatsu Ito
伊藤 忠温
Kenji Sato
健治 佐藤
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Kawasaki Motors Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Kawasaki Jukogyo KK
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Publication date
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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】 産業上の利用分野 本発明は、炭酸カルシウム(CaC03)と、消石灰(
Ca(OH)2) 捷だは/および生石灰(Ca O)
とをモ)v比が2/1〜1/6の範囲になるように用い
て排ガス中の亜硫酸ガス(SO2)を効率よくかつ低コ
ヌトで除去する方法に関するものである。
従来の技術 従来の湿式排煙脱硫装置においては、主としてカルシウ
ムベースの吸収剤、すなわちCaCO3またはCa (
OH)2、CaOが用いられてきだが、これらの吸収剤
はナトリウムベースの吸収剤、たとえばNaOHに比べ
て安価ではあるが、吸収能力が劣るだめ、所定のSO2
吸収率を達成するためには吸収塔における液ガス比を大
きくとらなければならず、したがって電力消費がNa 
OHを吸収剤とする場合よりかなり多くなっていた。
発明が解決しようとする問題点 カルシウムベースの吸収剤として、たとえばCa(OH
)2を用いる場合のSO2吸収反応を簡単に示すと次式
のようになる。
SO2+SO3−+H20#2H8O3−なお503−
は吸収液中に含まれている。したがってSO□吸収反応
は、503−とH3O3−の濃度比が大きいほど、よく
なることが予想される。503=対H3O3−の濃度比
は第2図に示すように、吸収液のpHに対して一義的な
関係があり、pHが一定であればSO3”/H3O3−
のモル比もほぼ一定となる。
それ故、吸収塔のヌプレイノズルに供給される吸収液の
pHが一定に維持されている場合には、吸収塔内での気
液接触過程における吸収液のpH低下が小さいほど、脱
硫率がよくなる。そして吸収液に含マレル(H803−
+5O3=)′a度カ高イホト、一定量のS02を吸収
した後のpH低下は小さくなることが予想される。なぜ
ならば、S02の吸収によるso、7の減少とH3O3
−の増加がSO3一対H803−の比に与える影響は、
もとの吸収液中に含まれている5o3=濃度およびH3
O3−濃度(その比はpHにより定まるので、その和(
H8O3−+5O3−)を基準として用いるのが合理的
である)が高いほど、小さくなるからである。それ故、
(H803−+5O3=)濃度の高い吸収液はど、同−
pHのもとでは高い脱硫率が得られるはずである。
事実、本発明者らが250 MW石炭火力用排煙脱硫装
置を用いて試験した結果によれば、第3図に示すように
、吸収液中の(H3O3+ S’O:)濃度が高い場合
の脱硫率は、(H6O3+ so3″)濃度の低い場合
の脱硫率と比較して相当高くなっており、前記の推論と
符合している。なお第8図において、L/Gは液ガス比
(1,hdN >を示し、実線は(H6O3+ 5Oa
=)濃度の高い場合、破線は(H8O3+5O3=)濃
度の低い場合を示している。また吸収剤はCa(OH)
2ノみを使用した。(H8O,’ + 5Oa=)濃度
の差異は、吸収液の酸化率およびMg++濃度の違いに
よるものである。
したがって吸収液中にE(SO3−+ SO3−の双方
が存在するpH領域においては、吸収液中の(H8O3
+5O3=)濃度が高いほど、同−pHのもとで高い脱
硫率が得られることが結論づけられる。
本発明者らは、吸収液中の(H3O37+ 5o3=)
濃度を高めて脱硫率を向上させるだめの種々のテストを
実施し、この過程において、吸収剤CaCO3とca 
(OH)2をある比率で用いると、それらを単独で用い
る場合よりも(H8O3−+503=)濃度が格段に高
くなる現象を知見し、本発明を完成するに至った。
本発明は、CaCO3とCa(OH)2の双方を適当な
割合で用いることによる吸収液の、(E(so3+ S
O3”)濃度の上昇効果を利用して脱硫性能、すなわち
脱硫率を向上させ、しかも循環ポンプ容量や吸収塔の寸
法などを小さくして電力消費量や設備費を大幅に低減す
るようにした排ガスの脱硫方法の提供を目的とするもの
である。
問題点を解決するだめの千゛段および作用本発明の排ガ
スの脱硫方法は、亜硫酸ガスを含む排ガスと亜硫酸ガス
吸収液とを接触させて排ガス中の亜硫酸ガスを除去する
方法において、炭酸カルシウムと、消石灰または/およ
び生石灰とをモル比が2/1〜1/6の範囲の比率にて
亜硫酸ガス吸収液に加えることを特徴としている。
本発明にオイテ、CaC0,/Ca(OH)2−1= 
71z比を2/1〜1/6と限定するのは、Ca C0
3/Ca (OH) 2 モ#比が2/1を越えるとき
は、後述の実施例および比較例の結果(表および第4図
参照)に示すように、CaCO3のみを用いる場合に比
べて吸収液の(H3O。
+5O3−)濃度がそれほど大きくならず、一方、Ca
C○3/Ca(OH)2モ/L/比力1/6未満のとき
は、Ca(OH)2のみを用いる場合に比べて吸収液の
(H3O3+so。
)濃度がそれほど大きくならないからである。
以下、第1図に基づいて詳細に説明する。第1図は従来
の石灰・石こう法ないし石灰石・石こう法排煙脱硫装置
に本発明を適用した例を示している。SO2を含む排ガ
スは吸収塔1の下部から吸収塔へ入り、塔内に噴霧され
た吸収液と接触してS02が除去された後、吸収塔1を
出た後、ミストエリミネータや再加熱装置など(図示せ
ず)を通って煙突から大気へ放出される。S02を吸収
した吸収液は、循環ポンプ2によってその大部分は吸収
塔内へ循環されヌプレイされるが、一部は酸化塔8へ送
られる。吸収液中に固形分として含まれる亜硫酸カルシ
ウム(’ CaSO3・1/2820)は、プロワ4に
より酸化塔3の底部に供給される空気によって酸化され
て石こう(CaSO4・2n2o)となる。酸化塔3か
らオーバーフローした石こうスラリーは、石こうスラリ
ータンク5に溜められた後、石こうスラリーポンプ6に
よシ分離機7へ供給され、そこで石こうと炉液とに固液
分離される。p液はろ液タンク8に溜められた後、ろ液
ポンプ9によりその大部分は吸収塔1へ返送され、残シ
は吸収剤であるCaCO3やCa(OH)2の粉末のス
ラリー化に利用される。
所定の脱硫率を維瞠するためには、吸収塔1を循環する
吸収液のpHを一定に維持しなければならないが、これ
はCaCO3とCa(OH)2を一定比率で吸収塔1へ
供給することによって行う。すなわちCaCO3の粉末
は炉液とともに一定比率で炭M’aカルシウムスラリー
タンク10に供給され、所定スラリー濃度の炭酸カルシ
ウムスラリーとして貯えられ、炭酸力ルシウムヌラリー
ボンプ11によって吸収塔1へ送液される。またCa(
OH)、、の粉末は、p液とともに消石灰スラリータン
ク12に一定比率で供給され、所定スラリー濃度の消石
灰スラリーとして貯えられ、消石灰スラリーポンプ13
によって吸収塔1へ送液される。
いま消石灰スラリーの流量は、吸収塔の循環ポンプ2の
出口に設置イしたpH計14の指示値が一定の値になる
ように制御し、寸だ炭酸カルシウムスラリー流量は、常
に消石灰スラリー流量に対し一定比率となるように制御
する。このようなシステムを採用すれば、吸収塔lへ供
給されるCaCO3とCa(OH)2のモル比率を2/
1〜1/6の範−で最も望ましい、すなわち脱硫率が最
大となる値に維持することが容易に行える。15は水バ
ランス調整のための補給水供給管である。
なお炉液ポンプ9により消石灰スラリータンク12へ供
給されるp液中には少量のMgSO4が含まれている(
たとえばMg”: 5000ppm程度)場合もあるが
、この場合はMg5O,とCa(OH)2の一部とが次
式のように反応してMg(,0n)zが生成する。
Ca(OH)2+MgSO4+ 2H20−+CaSO
4−2H20+Mg(OH)2したがッテCaCO3/
Ca(OH)2のモy比を2/1〜1/6で吸収塔1内
の吸収液に加えるためには、MgSO4との反応分だけ
余゛分にCa’(OH)2を消石灰スラリータンク12
に供給しなければならない。
第1図において、炭酸カルシウムスラリータンクlOお
よび炭酸カルシウムスラリーポンプ11を省略し、Ca
CO3の粉末をCa(OH)2供給量に対し一定の比率
を保ちながら、消石灰スラリータンク12へ直接供給し
てもよく、また逆に消石灰スラリータンク12および消
石灰スラリーポンプ13を省略し、Ca (OH) 2
の粉末をCaCO3供給量に対し一定の比率を保ちなが
ら、炭酸カルシウムスラリータンク10へ直接供給して
もよい。さらに予め山元などにおいてCaCO3とCa
、(OH)2とを所定の比率に調合した後、このCaC
O3−C1i (OH)2混合粉体ヲCa(OH)2ま
だはCaCO3の代りに消石灰スラリータンク12また
は炭酸カルシウムスラリータンク10へ直接供給しても
よい。
上記の例ではCaCO3とCa(OH)2を用いる場合
を説明したが、Ca(OH)2O代りにCaO、または
CaOとCa (OH)2との混合物を用いることもで
きる。
実施例 実施例1 14の水をビー力に入れ、700 rtre/winで
空気をバグリングさせながら、pH6,0に保ちっつC
aCO3およびCa(OH)2をCa003/ Ca 
(0H)2−a yv比1/2で投入し、同時にSO□
の吹込を行い、ヌラリー濃度約10%の吸収液スラリー
を作成して、液中の(H803−十503=)濃度を測
定した。吸収液はMg++濃度0、C工濃度0およびM
g  濃度5000pplT]、C1濃度5000pp
mの2種類を作成した。c a、c o 3およびCa
(OH)2は同一山元から入手したものを用い、CaC
O3ノ粒度は44μ77X以下95%以上、Ca(OH
)2O粒度はJ工S 1級、ただし5μm以下40%以
上であった。なお吸収液の温度は40〜50°C1圧力
は大気圧であった。
また1) H5,5に保ちつつ同様のテストを行った。
結果は次表および第4図に示す如くであった。
実施例2 実施例1において、CaC○s/ Ca(OH)2モル
比を1/1とした。結果は次表および第4図に示す如く
であった。
実施例3 実施例1において、Ca003/ Ca(OH)2−E
: /し比を2/1とした。結果は次表および第4図に
示す如くであった。
実施例4 実施例1において、CaC0,3/Ca(OH)2−E
: iv比を1/6としだ。結果は次表および第4図に
示す如くであった。
比較例1 実施例1において、CaCO3のみを用いた。結果は次
表および第4図に示す如くであった。
比較例2 実施例1において、Ca(05)2のみを用いた。結果
は次表および第4図に示す如くであった。
比較例3 実施例1において、CaCO3/Ca(OH)2モtb
比を4/1とした。結果は次表および第4図に示す如く
であった。
比較例4 実施例1にオイて、CaCO3/ Ca (OH)、、
 モ/L/比をl/14とした。結果は次表および第4
図に示す如くであった。
(以下余白) 前者および第4図から、たとえば吸収液中のMg++濃
度が5000ppm、 C1m度が5000ppmの場
合、CaC03とCa(OH)2をモ/し比で1:2の
割合で吸収液に加えれば、これらをそれぞれ単独で用い
る場合に比べて脱硫率が大幅に改善されることがわかる
発明の効果 脱硫性能、すなわち脱硫率(S02吸収率)は主++ として吸収液のpH,Mg  濃度、C工濃度、吸収塔
の設計、入口S02濃度および吸収塔の液ガス比によっ
て影響される。これらの諸条件がすべて同一の場合、本
発明の方法によれば従来のCaC03jたはCa(OH
)2を単独で使用する方法に比べて、脱硫率を大幅に向
上させることができる。
また他の条件は同一として、吸収塔の液ガス比のみを変
える場合、本発明の方法によれば、液ガヌ比を従来法よ
り大幅に下げても同−脱硫率を得ることが可能となり、
吸収塔循環液流量が少なくてすみ、それだけ循環ポンプ
の容量や吸収塔の寸法が小さくなシ、設備費と電力消費
量を大幅に下げることができるなどの効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法を実施する排煙脱硫装置の一例を
示すフローシート、第2図は吸収液のpHと、H8Oこ
 SO3:のモル分率との関係を示すグラフ、第3図は
吸収液のpHと、吸収液の(mso、+s○3=)濃度
および吸収塔の脱硫率との関係を示すグラフ、第4図は
実施例および比較例の結果を示し、CaCO3/ Ca
(OH)2モw比と吸収液ノ(H8O;+sO:)濃度
との関係を示すグラフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 亜硫酸ガスを含む排ガスと亜硫酸ガス吸収液とを接
    触させて排ガス中の亜硫酸ガスを除去する方法において
    、炭酸カルシウムと、消石灰または/および生石灰とを
    モル比が2/1〜1/6の範囲の比率にて亜硫酸ガス吸
    収液に加えることを特徴とする排ガスの脱硫方法。
JP59133586A 1984-06-28 1984-06-28 排ガスの脱硫方法 Pending JPS6111124A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0248021A (ja) * 1988-08-09 1990-02-16 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排ガスの処理方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0248021A (ja) * 1988-08-09 1990-02-16 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排ガスの処理方法

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