JPS6342720A - 湿式排煙脱硫方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は湿式排煙脱硫方法の改良に関し、特に水酸化マ
グネシウム、カセイソーダ、消石灰または石灰などアル
カリ性化合物を吸収剤として用いる湿式排煙脱硫方法に
関する。

〔従来の技術〕

現在、排煙脱硫方法の主流をなしているものに水酸化マ
グネシウム、炭酸カルシウムなどのアルカリ性化合物を
吸収剤として含む吸収液を用いて排煙と気液接触させ排
煙中の硫黄分を硫酸塩として回収する、いわゆる湿式排
煙脱硫方法がある。

たとえば、水酸化マグネシウム（Ｍｐ（ｏ）■）ｚ）　
ｋ吸収剤とする湿式排煙脱硫装置における冷却塔、吸収
塔では一般的に示すと次の化学反応が起る。

８０ｚ＋Ｈ３０→Ｈｓ８０．　　　　　　　　　　（１
）Ｈ１ＳＯ３＋Ｍｆ　８０Ｓ−＋Ｍｆ　（Ｈ８０ｓ　）
Ｓ　　　　　　ｉ２ＪＭＰ（Ｈ８Ｏ３）１＋Ｍｆ（ＯＨ
）ｓ→２Ｍｆ８０ｓ−）２Ｈ，０（３）Ｍｔ８０ｓ＋２
０雪→Ｍｆ３０．　　　　　　　　　＋４１ここで各反
応式の説明をすると、（１）式は排ガス中の亜硫酸ガス
を循環液へ吸収させる反応、１２）式は（１）式で生成
した亜硫酸（Ｈ，８ｏｓ　）と循環液中の亜硫酸マグネ
シウム（ＭｆＳＯｓ）の反応、（３）式は循環液へ水酸
化マグネシウム（ｕｒ（ｏＨ）ｔ）を注入した際の反応
、そして（４）式は循環液中の亜硫酸マグネシウムが酸
素で酸化される反応を示す。

上記一連の反応を連続的に行わぜるために重要なことは
次の二点にある。

（１）　　まず難溶性の亜硫酸マグネシウムを発生させ
ないことである。もしこの結晶が析出すると冷却塔、吸
収塔内でのスケーリングの発生、配管、パルプ等の閉塞
などトラブルが生じるおそれがある。なお、硫酸マグネ
シウム、ニチオン酸マグネシウム（Ｍｒ（Ｈｓｎｓ）、
）はｆ＃解度が大きいため結晶析出によるトラブル発生
のおそれはない。

１２）　　次に、重要なことは一上記１２）式および（
３）式の反応を円滑に進行させるために亜硫酸マグネシ
ウムとニチオン酸マグネシウムとがそれぞれ適綾循環液
中に存在することである。

一般に、循環液　ｐＨ（水素イオン衾度）が６近辺の場
合亜硫酸マグネシウムとニチオン酸マグネシウムの濃度
は亜硫酸イオン換算で［１０３〜α１モル／ｌが良いと
されている。ここで、水酸化マグネシウムを吸収剤とす
る湿式排煙脱硫装置の冷却塔、吸収塔まわ快の従来のプ
ロセスフローの例を第２図に基づいて説明する。

排ガス１０１は吸収塔１０６に付属して設けられた冷却
塔１０４へ導入されスプレーノズル１０５から噴霧され
る循環液により冷却される。

このとき排ガスは、通常１００〜２００℃から５０〜７
０℃に冷却される。冷却塔１０４では冷却と同時に排ガ
ス中のばいじんの捕集及び亜硫酸ガスの一部が吸収され
る。冷却された排ガス１０２は吸収塔１０６の中間部に
導入され、吸収塔上部にあるスプレーノズル１０８から
散布された循環液で濡らされている吸収塔中央部に充填
された充填層１０７の内部を通過上昇する。この過程で
気液接触が行なわれ、排ガス中の亜硫酸ガスが循環液に
吸収される。充填層１０７を通過ｌ−だ排ガスは吸収塔
上部の排出口近傍にあるデミスタ１０９でキャリオーバ
ミストが除去され処理ガス１０３として排出される。

一方、冷却塔１０４及び吸収塔１０６内を流下する循環
液は吸収塔１０６の下部の液室１１０に一社集積される
。液室１１０側壁と循環ポンプ１１２を結ぶライン１１
１および循環ポンプ１１２とスプレーノズル１０８とを
結ぶライン１１３およびライン１１５とで吸収液循環系
が形成されており、液室１１０内の循環液がこの循環系
を流れ乙。さらにライン１１３より分岐したライン１１
４を経由して冷却塔１０４のスプレーノズル１０５へも
一部吸収液が循環されている。

この循環系で必要な水は吸収塔１０６１１１１壁にある
ライン１１６より通常は、液室１１０のレベルを一定範
囲に保つ様に供給される。

また必要な水酸化マグネシウムは吸収塔１０６側壁のラ
イン１１７より供給される。その供給倉は通常は循環液
の　ｐＨが所定値になる様に調整される。なお水酸化マ
グネシウムは通常、５〜５０％濃度のスラリーで供給さ
れる。

なお、この循環系内に蓄積するばいじん及び反応生成物
はライン１１３よ抄分岐したライン１１Ｂよりブローし
て図示していない排水処理装置へ送られる。

前記（４）式での酸化反応は冷却塔１０４及び吸収塔１
０６の中で排ガス中に含腫れる酸素によって進行するが
、排ガス中の酸素濃度は通常１〜６％（ボイラ排ガスの
場合）と低いだめ、反応ｌｆｔ十分には進まない。そこ
で空気取入口をもつライン１１９から取入れた空気をブ
ロワ１２０で加圧した後吸収塔１０６の液室内にちるば
つ気管１２２と結ぶライン１２１を介［７て、液室１１
０に供給し、前記（４）式の酸化反応を行なわさせる。

このばつ気により液室１１０内の循環液は攪拌され、ば
いじんの堆積が防止出来ると共に、ライン１１７から供
給される水酸化マグネシウムの循環液への混合と脱硫反
応の促進がなされる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記した従来技術には以下のような欠点がある。

（１）吸収塔下部液室内へ多数の空気を供給すると循環
ポンプは空気吸込みを起し、キャビテーション等の問題
を起す。

（２）　　ブロワの故障等で吸収塔下部液室への空気の
供給を停止した場合にけばつ気管の詰妙を起【２やすく
、詰りか生じると空気の供給を再開［７ても、正常なば
つ気が出来なくなる。

（３）吸収液循環液線通常　ｐＨ６付近にコントロール
されておねそこへＭｆ　（ＯＨ）、を供給するため反応
性が悪い。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述の問題点を解消することを目的としてお９
、硫黄化合物を含む排ガスをアルカリ性吸収液と吸収塔
において接触させる湿式排煙脱硫方法において、吸収塔
循環液の一部を大気吸引式のエジェクタに導き、気液接
触させ、脱硫反応で生成した亜硫酸塩を酸化させた後ア
ルカリ性吸収液を補給して、気水分離する。気水分離後
ｐＨの低い液層部分を吸収塔液室に導き、吸収液の攪拌
を行わせるものである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図によって説明する。

排ガス４は吸収塔６に付属した冷却塔４へ導入され、該
冷却塔４内の排ガス流路部分にあるスプレーノズル５か
ら噴霧される水酸化マグネシウム吸収剤を含む循環液に
より冷却さ札ろ。

このとき排ガスは通常１００〜２００℃から５０〜７０
℃へ冷却される。冷却塔４では冷却と同時に排ガス中の
ばいじんの捕集及び亜硫酸ガスの一部が吸収される。

冷却された排ガス２は吸収塔６の中間部に導入され、吸
収塔上部にあるスプレーノズル８から散布された循環液
で濡らされている吸収塔中央部の充填層７の内部を通過
上昇する。この過程で気液接触が行なわれ、排ガス中の
亜硫酸ガスが循環液に吸収される。充填層７全通過した
排ガスは吸収塔上部の排出口近傍のデばスタ９でキャリ
オーバミストを除去され処理ガス６として排出される。

一方、冷却塔４及び吸収塔６内を流下する循環液は吸収
塔６の下部の液室１０に一旦集積される。液室１０側壁
と循環ポンプ１２′ｆＫ：結ぶライン１１および循環ポ
ンプ１２とスプレーノズル８とを結ぶライン１５および
ライン１５とで吸収液循環系が形成されてお妙、液室１
０内の循環液がこの循環系を流れる。さらにライン１５
よ怜分離したライン１４を経由して冷却塔４のスプレー
ノズル５へも一部吸収液が循環される。

この循環系で必要な水は吸収塔６側壁にあるライン１６
より通常は、液室１０のレベルを一定範囲に保つ様に供
給される。

また必要な水酸化マグネシウムは吸収塔６側壁のライン
１７より供給される。その供給量は通常循環液のｐＨが
所定値になる様に調整される。

なお、水酸化マグネシウムは通常５〜５０％濃度のスラ
リーで供給される。

なお、この循環系内に蓄積するばいじん及び反応生成物
は、ライン１３よ抄分岐したライン１８よ抄ブローして
図示していない排水処理装置へ送られる。

前記（４）式での酸化反応は冷却塔４及び吸収塔６の中
で排ガス中のに含まれる酸素によって進行するが、排ガ
ス中の酸素濃度（ｄ通常１〜６％（ボイラ排ガスの場合
）と低いため、反応は十分にし穐マない。そこでライン
１５より分岐したライン２１を経由して循環液の一部を
エジェクタ２０に導入する構成を採る。エジェクタ２０
には空気吸引用のライン１９が付設されている。

また、このエジェクタ２０と気水分離器２３はライン２
２で結ばれており、エジェクタ２０及びライン２２の内
部でライン１？から流入する空気と循環液の気液接触が
なされ、脱硫反応で生成した亜硫酸イオンの酸化反応が
行われる。

そして気水分離器２５内部に導入された空気と循環流は
ここで分離される。気水分離器２５内の循環液は次の化
学反応が行われるため、通常ｐ）Ｉ　が低い。

Ｍｆ（Ｈ８０ｓ）ｚ＋ｏｘ→ＭＹ８（”）４　＋　Ｈ２
８０４（５）そこで気水分離２５に連結するライン１７
よ給水酸化マグネシウムを供給することで第２図に示し
た従来の吸収塔液室１１０へ供給する場合に比べ反応性
が良くなる。

次に、気水分離器２５の下部に分離した循環液は循環液
戻しライン２４を介して吸収塔液室１０へ噴出し、液室
内部を攪拌する。

気水分離器２５上部に分離した空気は、空気送りライン
２５を介して吸収塔液室１０の−ｈ部へ入れる。

上述の実施例ではアルカリ吸収剤として水酸化マグネシ
ウムを用いる場合を説明［またが力七イソーダ、消石灰
あるいは石灰石などのアルカリ性剤を用いる場合で亜硫
酸イオンの酸化が必要な場合に適用可能なことは当然で
ある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によると亜硫酸イオン酸化
用の空気をエジェクタで行い、気水分離された後の液体
部分のみを吸収塔液溜めに噴出供給するため、吸収塔循
環系の循環ポンプへの空気の吸込みがなくな轢、キャビ
テーションなどが防げる。

同時に上記の構成を採用することにより、プロア等の故
障の原因とな９やすい駆動部をもつ空気供給装置を設け
る必要がなく、また吸収塔液室内にばつ気管を設けるこ
とも必要なくなりげつ気管の目詰りによる循環液の攪拌
が不能となるおそれもない。

また、気水分離後の液体部分は吸収塔液室に戻されるの
で循環液の攪拌でげい塵が液室に堆積することを防止で
きる。

さらに、亜硫酸イオンを酸化した直後の　ｎＨの低い気
水分離器にアルカリ吸収液を補給できるので反応性が向
上する効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の湿式排煙脱硫装置の構成図、第２図は
従来の湿式排煙脱硫装置の構成図である。 復代理人　　内　ＬＬｊ　　　　明 復代理人　　萩　原　・九　− 復代理人　　安　西　鵜　夫

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルカリ性化合物を吸収剤として含む吸収液を吸
   収塔に循環させながら、硫黄化合物を含む排ガスと接触
   させる湿式排煙脱硫方法において、上記吸収剤含有循環
   液の一部を空気吸引式のエジェクタに導き気液接触させ
   、脱硫反応で生成した亜硫酸イオンを硫酸イオンに酸化
   させた後、気水分離を行ない、気水分離後の液層部分を
   上記吸収塔の下部液室に噴出させることを特徴とする湿
   式排煙脱硫方法。