JPS6186929A - 煙道ガスの脱硫方法 - Google Patents

煙道ガスの脱硫方法

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JPS6186929A
JPS6186929A JP60213635A JP21363585A JPS6186929A JP S6186929 A JPS6186929 A JP S6186929A JP 60213635 A JP60213635 A JP 60213635A JP 21363585 A JP21363585 A JP 21363585A JP S6186929 A JPS6186929 A JP S6186929A
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    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
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    • B01D53/8603Removing sulfur compounds
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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】 本発明は湿った活性炭上45乃至70℃の温度で、二酸
化硫黄を接触酸化して6乃至20%の希硫酸を生成させ
ることによるS02 (およびハロゲン化水素)−含有
煙道ガスの脱硫方法に関するものである。
煙道ガス、特に発電所の石炭および重質燃料油の流れで
製造される大量の煙道ガスの脱硫は緊急の必要事でろ°
る。従来知られている方法は装置にかなシの経費を必要
とする。大多数の方法はCα−化合物、特に磨砕石灰石
と反応させて石膏を製造することを基礎としている。こ
の最終生成物は、かなシの水分を含有しているので、貯
蔵、脱水および投棄場所、または使用者への輸送にかな
りの経費を必要とするので、最小限の量にしても全経費
を目立って減らすことにはならない(西ドイツ公開明細
書簡2,430,909号、第2,811,646号)
特に高活性の炭素触媒上で水の存在下に二酸化硫黄を酸
化して硫酸を製造することにより工程ガスを脱硫するこ
とも公知である。1サルフアシト法(5ulphact
d  process )”として知られる。この方法
は一般に5乃至20%の硫酸を製造する。このような希
硫酸は可能な用途がなく、固定床反応器に導入する5O
2−含有ガスはダス、ト含量が201N!/ゴ以下であ
ることが必要であるので、従来、この方法は上記の煙道
ガス脱硫方法に置き換わり得るものとは考えられていな
かった。
しかし、比較的大蓋のHCIおよびHFを含有する煙道
ガスを脱硫する公知の方法はない。
本発明の1つの目標は簡単な装置を用いる経済的な操作
信頼性のめる煙道ガス脱硫法で公知の方法の欠点を持た
ないものを提供することにある。
この目標は、発電所から排出された5O1−含有煙道ガ
スを活性炭と接触しての酸化に先立って50乃至85%
の硫酸を用いる第1洗浄(I)と5乃至25%の硫酸を
用いる第2洗浄(1)とにを接触的に酸化して3乃至2
0%の希硫酸を生成させるsO*  (およびハロダン
化水素)−含有煙道ガスの脱硫方法において、上記希硫
酸を脱硫すべき熱煙道ガスとの接触により蒸発させて6
0乃至85%の濃度の硫酸とし、希硫酸に溶解している
塩化水素およびフッ化水素を蒸発により除去することを
特徴とするものを提供するものである。
本発明記載の方法の具体例の中では、脱硫すべき煙道ガ
スが少なくとも120℃の温度を有するものが特に有利
である。硫黄濃度が60乃至85・%に上昇すると、同
時に煙道ガスが90乃至110℃に冷却される。
5乃至25%の硫酸を用いる第2洗浄(n)は、これに
続いて行なわれ、この際HCIおよびHFは酸に吸収さ
れる。これにより、活性炭上でのSO,の接触反応に対
する消極的な影響を防止する。45乃至70℃の温度で
実質上ダストを含まない煙道ガスは、3乃至20%の硫
酸が流出するのに十分な量の水が連続的にまたは断続的
にスプレィされている活性炭層を通過させる。ガスの流
れは下から上向きでも逆向きでも炭素層を通過させるこ
とができる。
したがって、本発明は、平行流または対向流洗浄話中で
2段階で蒸発を実行する方法に関するものである。
活性炭層を通過する際に煙道ガスは水蒸気で飽和し、4
5乃至55℃の温度に冷却される。煙道ガスが活性炭層
に入る前に、好ましくは洗浄(1)の後で、水蒸気、た
とえば種々の工程の排出蒸気として作られたものをこの
煙道ガスに導入すれば、この冷却は避けられる。
脱硫中に活性炭反応器で生成する3乃至20%の硫酸は
実質上無価値である。この酸は、本発明の記載に従かい
洗浄(n)の硫酸回路を紅白して洗浄(1)の硫酸回路
に供給さも易蒸発による冷却で、十分な量の水を煙道ガ
スに運んで、60乃至85%硫酸が排出される。この酸
はそのまま、たとえば肥料工業で使用することもでき、
また比較的にわずかな経費で、公知の方法により蒸発さ
せて80乃至93%のH,SO,含有量にすることもで
きる。
90乃至110℃の温度ではHClおよびHFの50乃
至85%の硫酸への溶解度が低いので、煙道ガス中に小
量含有されているこれらの化合物器に入シ、反応器から
出たHCl−およびHF−含有酸が洗浄+1)に直接流
通するならば活性炭触媒を汚染する。これは50乃至7
0℃の温度で、5乃至25%硫酸を用いる煙道ガスの第
2洗浄よびHFが5乃至25%硫酸に吸収されて煙道ガ
スから実質的に除去され、かつ、煙道ガスの含有する熱
が酸の蒸発に用いられて放出され、煙道ガスが90乃至
110℃から45乃至70℃に冷却されることにある。
このHCIとHFとは、洗浄(It)から出たHCl−
およびHF−含有5乃至25%硫酸を十分の量の、洗浄
(I)からの60乃至85%硫酸と混合して40乃至7
0%硫酸とする際に洗浄回路(n)の洗浄酸から放出さ
れる。HCl、HFおよび若干量の水が空気または煙道
ガスを用いるストリッピングにより、または減圧により
、この硫酸から蒸発する。この蒸気は間接または直接冷
却により凝縮させることができる。
本発明記載の方法の1つの好ましい具体例において、塩
化水素およびフッ化水素は第2段階洗浄からの希硫酸と
第1段階洗浄からの濃硫酸との混合物で40乃至70%
H250,温度を有するものから、真壁蒸発により除去
される。
しかし、第2段階洗浄からの希硫酸と第1段階洗浄から
の濃硫酸との混合物で40乃至70%のH,5045度
を有するものから、空気または煙道ガスを用いるストリ
ッピングにより塩化水素およびフッ化水素を除去し、つ
づいて水を用いてこのハロダン化水素をガスから洗浄除
去する具体例も同様に有利である。
蒸気は直接冷即により凝縮させ、冷却水で洗浄すること
ができ、これが有利である。
本発明記載の方法はフローシートを表わす図面によって
説明される。この図面は、煙道ガスを同冷却し、この間
に、ElctおよびHFを煙道ガスから除去すると同時
に硫酸を濃縮しダストを除去するガス洗浄器(n ) 
(3)、二酸化硫黄を酸素および水と接触反応させて硫
酸を製造する活性炭反応器(5)および硫酸からHCL
およびHFを除去する付加的装置(7,8)よシなる、
純粋な気体としてのSO2含有量が400η/ y?3
以下である煙道ガスの全流通量の脱硫する煙道ガス脱硫
装置を示す。煙道ガス(10)は送風機(9)によって
洗浄器(1)を通過し、この洗浄器(11中で煙道ガス
は50乃至85%のtiFI312と接触して90乃至
110℃の温度に冷却される。
洗浄器(1)から出たガス(11)は洗浄器(3)中で
5乃至25%の硫酸と接触する。このガスはここで50
乃至70℃に冷却され、大部分のHCIおよびHFが硫
酸に吸収される。水蒸気でほとんど飽和した、実質上ダ
ストを含まない煙道ガス(12)は反応器(5)に入シ
、湿った活性炭層(6)を通過し、ここで、二酸化硫黄
、酸素および水から硫ノが生成する。
反応器(5)から出た純粋なガス(16)は直接に、ま
たは熱煙道ガスもしくは粗ガスの部分流により加熱した
のち、または熱交換器で間接的に加熱したのち大気中に
放出する。
反応器(5)の活性炭層(6)で生成した硫酸は、活性
炭層(6)に連続的に、または断続的に水(27)をス
プレーすることにより6乃至20%の硫酸(14)とし
て洗浄(n)の酸回路(15)に供給する。5乃至25
%の硫酸(15)が洗浄(II)中にポンプ(4)によ
り洗浄器(3)の液だまりから引き出され、主要部(1
6)は洗浄器の塔頂に運ばれる。上記硫酸流(14)か
ら洗浄器(3)で蒸発した水の量を差し引いたものに相
当する部分流(17)は、60乃至75%の硫酸(18
)と合して、40乃至65%の硫酸(19)として真窒
蒸発器に供給される。HCt、HFおよび少量の水はこ
こで蒸発する。この蒸気(21)は噴出凝縮器(1nj
ection  condenser)(8)甲で冷却
水(22)により凝縮して、わずかに酸性の廃水(25
)として排出される。・HClおよびHFを含まない硫
酸(20)は洗浄(1)の酸回路に供給される。この洗
浄部で組ガスが50乃至75%の硫酸(25)により洗
浄される。この酸から若干量の水が蒸発したのち、50
乃至75%の硫酸(24)が洗浄器fl)の液だまりか
ら循環ポンプ(2)により引き出される。生成物として
得られた60乃至75%の硫酸(26)は間接冷却によ
り90乃至110℃に冷却することもでき、また、さら
に蒸発操作に移行してもよい。
他の選択として、図面に示したソエット式洗浄器ではな
く、洗浄カラム、ベンチュリー洗浄器、または同様に好
適な装置で、煙道ガスとともに、供給された硫酸とめ平
行流として、または対向流として、ガス洗浄および酸の
蒸発を行なうこともできる。HClおよびHFは真空蒸
発器(7)のかわりに、酸(19)を空気または煙道ガ
スによるストリッピングで除去することもできる。
ここでHClおよびEFを伴なった空気または煙道ガス
はつづいて、ガス洗浄話中で水を用いて精製しなければ
ならない。排出蒸気(21)からの酸に可能な用途があ
るならば、これを間接冷却する。
本発明記載の方法は下記実施例中でよシ詳細に説明され
るが、これは本発明の範囲を限定するものではない。
実施例 本実施列は図面に記載された煙道ガス脱硫に関するもの
である。7.15体積%のH,0,<6体積%の0..
5.611/rrr’nの502.0.2.9/inの
HCIおよび60η/ nl nのダストを含有する2
 1 cJ、000rn’n/hの煙道ガス(10)を
160℃の温度で洗浄器(1)に供給する。69%の硫
酸(25)と接触させるとこの酸から3.06t/hの
H,0が蒸発する。煙道ガス(11)を10000の温
度で、洗浄器(1)から洗浄器(3)に流入させ、そこ
で1&9%の硫酸(16)で洗浄する。55℃の温度で
洗浄器(3)から出た煙道ガス(12)は11.75体
積%のH,0、6,31/lr?sの3 、Q 、、1
0■/n?n以下のダストおよび痕跡量のHCIを含有
する。反応器(5)中の活性炭固定床(6)を流通する
と、煙道ガスのSO2含量は硫酸への接触酸化により3
.511/rr?nから純粋ガス(16)中の値、35
0乃至400■/ nl nに減少する。
反応器(5)中で生成した硫酸は活性炭層に975n?
/hの水(27)を周期的にスプレィすることによりa
4享%硫酸(14)として洗い出される。
この硫酸は洗浄器(3)の酸回路に供給される。金傘洗
浄器(3)中でこの硫酸 から5.75t/hのH,0が蒸発する。酸回路(17
)中の0.84%のHCIをも含有する4、63t/M
L(iり1a9%+7)酸を7.15t/h(7:)洗
浄器(1)からの70%硫酸(18)と混合し、800
Cの50%硫酸(19)として真空蒸発器(7)に供給
する。69ゆ/hのHCIと286に9/hのH2O(
21)を、この酸を55℃に冷却して、50ミリバール
の減圧下で蒸発させ、この蒸気を凝縮気(8)甲で18
n?/hの冷却水(22)と直接接触させて凝縮させる
。非凝縮性気体は真壁ポングにより凝縮器(8)から排
出される。
真空蒸発器(7)からのMCIを含まない51%硫酸(
20)は洗浄(1)の酸回路に供給される。
100℃の温度で洗浄(I)から’1.24t/hの7
0%硫11(26)が生成物として得られる。
明細書および実ゲI8例を示したが、本発明を限定する
ものではなく、また、本発明の精゛4申および右回の内
で他の具体例が当業者に自ずから示唆されるものである
と理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明記載の方法のフローシートを示すもので
ある。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、二酸化硫黄を湿った活性炭上で、45乃至70℃の
    温度で接触的に酸化して、3乃至20%の希硫酸とする
    ことによりSO_2およびハロゲン化水素含有煙道ガス
    を脱流する方法において、その希硫酸を脱硫すべき熱煙
    道ガスと接触させて水を蒸発させ、60乃至85%の濃
    度の硫酸を生成させ、かつ、希硫酸に溶解していた塩化
    水素およびフッ化水素を蒸発により除去することを特徴
    とするSO_2およびハロゲン化水素−含有煙道ガスの
    脱硫方法。 2、脱硫すべき煙道ガスが120℃の最低温度を有する
    特許請求の範囲第1項記載の方法。 3、蒸発を2段の洗浄段階で行なう特許請求の範囲第1
    項記載の方法。 4、第2洗浄段階からの希硫酸と第1洗浄段階からの濃
    硫酸との混合物から真空蒸発により塩化水素とフッ化水
    素とを除去し、この際、上記混合物が40乃至70%の
    H_2SO_4濃度を有する特許請求の範囲第3項記載
    の方法。 5、第2洗浄段階からの希硫酸と第1洗浄段階からの濃
    硫酸との混合物であって40乃至70%のH_2SO_
    4濃度を有するものから空気または煙道ガスによるスト
    リッピングにより塩化水素およびフッ化水素を除去し、
    つづいて、これらのハロゲン化水素を含水気体により洗
    浄除去する特許請求の範囲第3項記載の方法。 6、第1洗浄段階の後に、煙道ガス中に水蒸気を導入す
    る特許請求の範囲第3項記載の方法。
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