JPS62136228A - 湿式排煙脱硫装置における出口ｓｏ↓２濃度制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は処理ガス中の亜硫酸ガス（ＳＯ２）を除去する
脱硫プラントにおける脱硫済処理ガス中のＳｏ、濃度（
以後出口ＳＯ２濃度と称す）制御に関するものである。

〔従来の技術〕

脱硫プラント例えば炭酸カルシウムを吸収済とする湿式
石灰石こう法廃煙脱硫プラントの概略構成を第５図に示
す系統図を参照して説明する。

第５図において、吸収塔１には処理ガス導入ダク）２ｔ
−介して亜硫酸ガスを含有する処理ガス３が上方から導
入される。この吸収塔１下方に設けられたタンク４内に
は循環液５が収容され、この循環液５は循環ポンプ６及
び循環配管７により吸収塔１内を循環されている。前記
処理ガス３は吸収塔１内で循環液５と接触し、処理ガス
３中に含まれる亜硫酸ガスが除去される。

すなわち、処理ガス３中のＳＯ２は次式（１）で示す反
応によ、り　Ｈ２ＳＯ３を生成して流下する。このＨ２
ＳＯ３の一部は処理ガス５中の酸素（Ｃ２）により酸化
され、次式（ｆｌ）で示すようにＨ２ＳＯ４となる。

また、残りのＨ２ＳＯ３はタンク４内で空気配管８から
噴き込まれる空気中の酸素により酸化されてＨ２Ｓ　Ｃ
４となる。

ＳＯ２＋　Ｈ，Ｏ−→Ｈ２ＳＯ３・・・・・・・・・（
１）Ｈ２ＳＯ３＋　−０２−）　Ｈ２ＳＯ４・・・・・
・・・・（Ｉｆ）そして、吸収塔１を通過し、亜硫酸ガ
スが除去された処理ガスは排気ダクト９を介して処理済
ガスとして大気中に放出される。

以上のように吸収塔１内で処理ガス３との接触をつづけ
ると、前記循環液５中には上記０）及び（Ｉ［）で示し
た吸収反応及び酸化反応によシ生成し７’ＣＨ４ＳＯ４
が多量に含まれるため、何らかの措置をとらなければＳ
Ｏ２を吸収することが困難となる。そこで、タンク４内
の循環液５に流量検出器１０及び流量調節弁１１を介装
した吸収剤供給配管１２を介して吸収剤、例えば炭酸力
Ａ／シウム（ＣａＣ０３）を供給し、次式（Ｉｆ［）Ｋ
示すように循環液５を中和して亜硫酸ガスを容易に吸収
し得るように再生している。

Ｈ２ＳＯ４＋　ＣａＣ！０３−＋０ａＳＯ４＋　Ｈ２Ｏ
＋　００２↑・・（Ｉｌｌ）上記（Ｉｌｌ）式により生
成したＣａＳＯ４を含む循環液５の一部は移送配管１３
を介して図示しない別の工程へ移送される。

以上の説明から示唆されるように、循Ｗ′Ｍ、ＳのＳＯ
２吸収能力が脱硫プラントの性能に多大な影響を及ぼす
。この循環液５のＥＩ０２吸収能力の指標となるのは、
循環液５のｐＨである。すなわち、循環液５中のＣａＣ
０３濃度が高＜、ｐＨが高いはどＳＯ２吸収反応が促進
される。

単純には循環液５のｐＨを高く維持するために多量の吸
収剤を供給することが考えられるが、これはコストの面
から好ましいことではない。

こうしたことから、所望の性能を維持でさる程度のｐＨ
で脱硫プラントの運転を行なうことが要望されている。

これは吃吸収塔１内での脱硫率、ひいては大気中に放出
する処理済ガス中の亜硫酸ガス濃度を所定値に安定に維
持することにつながる。

第５図図示の従来の脱硫プラントにおいては循環液５の
ｐＨ制御装置は以下のようなものである。

すなわち、前記循環配管７にはｐＨ検出器１４が取付け
られてお勺、このｐＨ検出器１４からの出力信号ｑｐＨ
調節器１０に入力される。

このｐＨ調節器１０では、予め設定されたｐＨ設定値と
ｐＨ検出器１４からの出力信号とを比較し、Ｐ工又はＰ
より（Ｐ：比例、工：積分、Ｄ＝微分）のフィードバッ
ク制御を行なう。ｐＨ調節器１０の出力信号によって流
量調整弁１１の開度を調整する。このようにして、循環
液５のｐＨが所定値となるように制御している。

〔発明が解決すべき問題点〕

近年、脱硫プラントではボイラの負荷変化にかかわらず
、出口ＳＯ２濃度を一定に制御したいというニーズが出
ている。しかし、従来のｐＨ制御装置では、制御すべき
量はｐＨであシ、出口ＳＯ２　（ａ度を所定値に制御で
きるという保証がない。

本発明は上記問題点を解消するためになされたものであ
シ、ボイラの負荷変化にかかわらず、出口ＳＯ．濃度を
所定値に制御できる出ロＳｏ、濃度制御装置を提供する
ことを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

以上の説明から、出口ＳＯ２　濃度を直接検出し、この
検出量に応じて、循環液ｐＨｆ変化させ、吸収剤流量を
増減させることを考え、本発明に至った。

すなわち、本発明の出口Ｓ０２濃度制御装置は、亜硫酸
ガスを含有する処理ガスを吸収塔内に導入し、吸収剤を
含有し、吸収塔内を循環する循環液と接触させて脱硫す
る脱硫プラントにおいて、前記吸収塔で脱硫された処理
ガス中のＳＯ２濃度を検出するＳＣ２濃度検出器と、前
記Ｓ（ｈ　濃度検出器の出力信号を制御量として入力す
るＳＯ２濃度調節計と、前記ＳＯ２濃度調節計の出力信
号を入力とする、上下限リミッタと、前記循環液のｐＨ
を検出するｐＨ検出器と、前記上下限リミッタの出力信
号を設定値とし前記ｐＨ検出器の出力信号を制御量とし
て入力するｐＨ制御調節計と、前記吸収塔に吸収剤を供
給する配管を設置し、かつ前記ｐＨ制御調節計の出力信
号によって開度を調節する流量調節弁とを具備したこと
を特徴とする湿式排煙脱硫装置における出口ＳＯ２濃度
制御装置である。

〔作用〕

本発明によれば、出口ＳＯ，濃度を検出し、その検出値
が設定出口Ｓｏ２濃度より大きいときは、循環液ｐａを
高くすることで、Ｓ０２吸収反応が促進され出口ＳＯ２
濃度が下がシ設定値に近づく。

逆に検出値が設定出口ＳＯ２０ｉ度よシ小さいときは、
循環液ｐＨを低くすることでＳＯ２吸収反応が抑制され
、出口ＳＯ２′ａ度が上がシ、設定値に近づく。

しかし、循環液ｐＥ　を低くしすぎると（例えば４以下
）、吸収塔や配管等が強酸にさらされることになシ、腐
蝕が起る。このため、本発明では、循環液ｐＨ設定値を
規定値以下にならないように下限リミッタが設けられ腐
蝕を防いでいる。

さらに、循環液ｐＨ設定値が筒くなシすぎた場合炭酸カ
ルシウムが吸収剤のとき、弱アルカリのため大量吸収塔
に供給してもｐＨは６以上にはなシにぐいと言われてお
’）、ｐＨ設定値が６以上となったとき、吸収剤を増加
しても設置ｐｎまで循３１ＪｌｐＨが上昇せず、いつま
でも大量の吸収剤が供給されることとなる。余分に吸収
剤が供給されるのを防ぐため、ｐＨ設定値の上下限リミ
ッタを本発明では設けている。

以上のように、本発明では、吸収塔や、配管等の腐蝕を
防ぎ、かつ、無駄な吸収剤の供給を防止することを第一
条件とし、その条件を満す範囲で、出口Ｓ０２濃度を所
定の値に制御するものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図を参照して説明する。な
お、第５図に示す従来の装置と同一の機器等には同一の
番号を付して説明を省略する。

本発明に係る出口ＳＯ□濃度制御装置において新たに設
けられた機器は出口ＳＯ２濃度検出器１ｓ　、ＳＯ２１
％度調節計１６、上下限リミッタ１７である。

第１図において、亜硫酸ガスが除去された処理ガスが通
る排気ダクト９に設置された出口ＳＯ２濃度検出器１５
で出口ＳＯ２濃度が検出される。この出口ＳＯ２濃度検
出器１５の出力信号はＳＯ２濃度調節計１６に入力され
る。このＳｏ、　ｄ度調節計１６では、予め設定された
出口ＳＯ２濃度設定値と出口ＳＯ□濃度検出器１５から
の出力信号とを比較し、Ｐ工又はＰより（Ｐ：比例、■
＝積分、Ｄ＝微分）のフィードバック制御を行う。Ｓ０
２＃度調節計１６の出力信号を上下限リミッタ１７に入
力する。この上下限リミッタ１７の特性の一例に第２図
に示す。

第２図の横軸はＥ３０２　＃度調整計１６の出力信号、
縦軸は上下限リミッタ１７の出力である。

これによってｐＨ調整計１０の設定値は規定されたｐＨ
の許容範囲をこえることがなくなる。

上下限リミッタ１７の出力信号はｐＨ調節計１０の設定
値として入力する。さらに循環液ｐＨをｐＨ検出器１４
に検出し、その検出信号ｔ−ｐ■調節計１０の制御量と
して入力する。このｐＨ調節計１０では、上下限リミッ
タ１７の出力信号で入力されるｐＨ設定値と、ｐＨ検出
器１４の出力信号とを比較し、Ｐ工又はＰより（Ｐ：比
例、工：積分、Ｄ：微分）のフィードバック制御を行う
。ｐＨ調節計１０の出力信号によって流量調節弁１１の
開度を調節する。このようにして、出口ＳＯ２　濃度は
所定値となるように制御される。ただし、循環液ｐＨを
下限値（第２図の上下限リミッタの例で４０）以下にし
ないと、出口ＳＯ２　濃度が所定値に制御できないとき
は、出口ＳＯ．濃度制御をやめて、循環液ｐＨが下限値
になるように制御される。逆に、循環液ｐ）Ｉを上限値
（第２図の上下限リミッタの例でａＯ）以上にしないと
、出口５ｏｚａ度が所定値に制御できないときは、出口
ＳＯ２濃度制御をやめて、循環液ｐＨが上限値になるよ
うに制御される。

なお実施例は一例について説明したが本発明の精神を逸
脱しない範囲で次のような構成であってもよい。

（１）上記実施例においてはｐＨｔＡ節計出力で流量調
節弁１１を直接調節したが、第３図のように、吸収剤流
量調計１８を付加し、ｉ）Ｈ調節計１０の出力を前記流
量調節計１８の設定値とすることにより吸収剤流量を調
節する。

（２）　　上記流量調節計１８を付加した上に、さらに
第４図のように入口ガス流量計１９及び加算器２０を付
加し、前記入口ガス流量計１９の出力及びｐＨ調節計１
０の出力を前記加算器２０に入力し、加算器２０の出力
を流量調節計１８の設定値として入力することで吸収剤
流量を調節する。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く本発明によれば、吸収塔や配管等の腐
蝕を防ぎ、かつ無駄な吸収剤の供給を防止することを第
一条件とし、その条件を満す範囲で出口ＳＯ２濃度を所
定の値に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における出口ＳＯ２　儂度制御
装置の系統図、第２図は上下限リミッタの特性を示す図
表、第６図、第４図は不発明の他の実施例を示す系統図
、第５図は従来の吸収塔ｐＨ制御装置の系統図である。 復代理人　　内　１）　　明 復代理人　　萩　原　亮　− 復代理人　　安　西　篤　夫 第１図 １−　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　Ｊ（ＰＨ）　　　　　　第２図 上下ト艮り三ツタの入力信号 第３図 ニー−−−−一−Ｊ 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 亜硫酸ガスを含有する処理ガスを吸収塔内に導入し、吸
   収剤を含有し、吸収塔内を循環する循環液と接触させて
   脱硫する脱硫プラントにおいて、前記吸収塔で脱硫され
   た処理ガス中のＳＯ＿２濃度を検出するＳＯ＿２濃度検
   出器と、前記ＳＯ＿２濃度検出器の出力信号を制御量と
   して入力するＳＯ＿２濃度調節計と、前記ＳＯ＿２濃度
   調節計の出力信号を入力とする上下限リミッタと、前記
   循環液のｐＨを検出するｐＨ検出器と、前記上下限リミ
   ッタの出力信号を設定値とし前記ｐＨ検出器の出力信号
   を制御量として入力するｐＨ制御調節計と、前記吸収塔
   に吸収剤を供給する配管を設置し、かつ前記ｐＨ制御調
   節計の出力信号によって開度を調節する流量調節弁とを
   具備したことを特徴とする湿式排煙脱硫装置における出
   口ＳＯ＿２濃度制御装置。