JPS6344412B2 - - Google Patents

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JPS6344412B2
JPS6344412B2 JP55141177A JP14117780A JPS6344412B2 JP S6344412 B2 JPS6344412 B2 JP S6344412B2 JP 55141177 A JP55141177 A JP 55141177A JP 14117780 A JP14117780 A JP 14117780A JP S6344412 B2 JPS6344412 B2 JP S6344412B2
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JP
Japan
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exhaust gas
ion concentration
sulfur dioxide
corrosion
gas
Prior art date
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Application number
JP55141177A
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English (en)
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JPS5765313A (en
Inventor
Katsuyuki Naito
Tetsunosuke Hashimoto
Yoshio Ogawa
Eiichi Yamamoto
Ryoji Toshima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chiyoda Corp
Original Assignee
Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
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Publication date
Application filed by Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd filed Critical Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
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Publication of JPS6344412B2 publication Critical patent/JPS6344412B2/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0053—Details of the reactor
    • B01J19/0066—Stirrers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/02—Apparatus characterised by being constructed of material selected for its chemically-resistant properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/02—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties
    • B01J2219/025—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties characterised by the construction materials of the reactor vessel proper
    • B01J2219/0277—Metal based
    • B01J2219/0286—Steel

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は排ガスの処理方法に関し、より詳細に
は排煙脱硫装置を構成するステンレス鋼の腐蝕を
防止しながら排ガス中の脱硫を行なう方法に関す
る。
従来、排煙脱硫装置においては排ガス中の不純
物、特に塩素イオンがステンレス鋼に腐蝕を生じ
させ、装置の運転に支障をきたすことがあつた。
そこで装置材料として塩素イオンによる腐蝕に
耐える高級な金属材料やプラスチツク等の有機材
料が用いられた。
しかし、一般に排ガス処理装置は火力発電所、
大規模な製鉄工場、石油精製工場などから排出さ
れる莫大な量の排煙を処理するためのものなので
極めて巨大であり、従つてこの巨大な装置を高級
な耐蝕性金属材料で製造するには巨大な出費を必
要とし、またプラスチツクで製造することは小さ
な部品や配管であればともかく、巨大な部品の場
合は強度の点で問題があり、かつ可成りの出費が
強いられる。
また、耐蝕性金属とプラスチツクからなる複合
材料で製造することも、複合処理が必要であつて
製造が面倒であると共に費用も決して安くはなら
ない。
そこで本発明はかかる従来の問題点を解消する
ことを目的としてなされたものであり、ステンレ
ス鋼の塩素イオンによる腐蝕を著しく軽減するこ
とができ、従来顧みられることがなかつた18Cr
−8Ni鋼、18Cr−10Ni−2.5Mo鋼などの低級ステ
ンレス鋼で装置を構成し、排ガスの処理ができる
などの特徴と有するものである。
すなわち本発明は、硝酸イオンを共存させると
ステンレス鋼の腐蝕を防止できることに着目して
なされたものであり、亜硫酸ガスおよび塩素イオ
ンを含有する排ガスを酸素存在下に亜硫酸ガス固
定剤を含む溶液と接触させて前記亜硫酸ガスを硫
酸塩として固定する排ガスの処理方法において、
この方法に使用する装置をクロム含有量が16%以
上のステンレス鋼で構成すると共に、前記溶液中
の溶存塩素イオン濃度が900〜50000ppm、前記溶
液のPHが2.5〜4.5の条件下で、前記溶液中に硝酸
イオンを下記式(1)で求められるNの値以上で、か
つN=0.1〜6.0の範囲で共存させることを特徴と
する排ガスの処理方法である。
logC=−0.059+0.981logN (1) ただし式(1)中、Cは塩素イオン濃度、Nは硝酸
イオン濃度をそれぞれ重量%で表した値であり、
前記溶存塩素イオン濃度900ppmはN=0.1を式(1)
に代入して得られた値であり、50000ppmはN=
6.0を代入して得られた値である。
以下、図面にもとづき本発明を具体的に説明す
る。
第1図は本発明が実施される排ガス処理装置1
の一具体例であり、排ガスが排ガス供給管2を経
て排ガス吹込管12により排ガス吸収液3に吹き
込まれる。
この、排ガス吸収液3には亜硫酸ガス固定剤供
給管4から亜硫酸ガス固定剤の水溶液が供給さ
れ、酸素供給管5からは酸素含有ガスが吹込まれ
る。
亜硫酸ガス固定剤としては、CaCO3、Ca
(OH)2、などが用いられる。
また、酸素含有ガスとしては、空気または酸素
ガスが通常用いられる。
今、亜硫酸ガス固定剤としてCaCO3を用いた
場合を例にとれば、亜硫酸ガスは下記反応式に従
い、一挙に石膏として固定される。
SO2+CaCO3+1/2O2+2H2O→CaSO4・2H2O+CO2 なお亜硫酸ガスの吸収速度に対して、O2の吸
収速度が極めておそいことを考慮すれば、第1図
に示すように亜硫酸ガスを排ガス吸収液3の上層
部Aに吹込み、酸素含有ガスを排ガス吸収液3の
下層部Bに吹込むことが好ましい。
このようにすれば上層部Aで亜硫酸ガスが吸収
液に衝突し、気泡に分裂する際の撹拌、および分
裂した微細気泡間の撹拌接触によつて亜硫酸ガス
の中和が行なわれる。
かつ同時に酸素含有ガスの乱流的な気泡上昇流
によつて酸化が行なわれ、石膏が生成する。
亜硫酸ガスが除かれた排ガスは排気管6から排
出される。
生成した石膏はスラリー状で排液管7からポン
プ8で遠心分離器9中に槽1内の石膏濃度が結晶
生成に好適な3〜40重量%の濃度に保持されるよ
うに抜き出す。
石膏濃度が3重量%に満たないと、石膏結晶の
粒径が小さくなり石膏のスケールも発生し易くな
る。
また、石膏濃度が40重量%を越えると、槽や配
管等で詰りが起りやすく、運転が難しくなる。
次いで遠心分離器9により石膏を脱水し、必要
に応じて水洗すれば硫酸カルシウム二水和物の良
質な石膏を得る。
なお、排ガス、亜硫酸ガス固定剤および酸素含
有ガス間の気液接触効率の向上をはかるための撹
拌機10、或は前述したA、B層間の循環を促進
するための隔壁板11、またはこの両者を設ける
こともできる。
このように、本発明では排ガスからの亜硫酸ガ
スの除去を、中和と酸化を一挙に効率的に行なう
と共に副生品として無害な石膏を得ることにより
行なうことができる。
ところで、かかる排ガス処理方法では、排ガス
によつてもたらされる硫酸や塩素イオン等、特に
使用される燃料の種類によつても異なるが、排ガ
ス中に通常3〜170ppm含有される塩素イオンが
亜硫酸ガス吸収液中に蓄積され、3〜5週間で塩
素イオン濃度は900〜50000ppmに達し、装置の腐
蝕が激しい。
そこで本発明はまず第1に排ガス吸収液3中に
ステンレス鋼の腐蝕を防止する成分、すなわち、
硝酸イオンを含有させるのである。
この硝酸イオンは硝酸または硝酸塩等として添
加される。
更にこの硝酸イオンは、後述の第2図に示すよ
うに排ガス吸収液3中の塩素イオン濃度(重量
%)に対して、下記(1)式で求められるNの値以上
に排ガス吸収液3中に存在せしめることによつて
ステンレス鋼の腐蝕を防止することができる。
logC=−0.059+0.98logN (1) (1)式中Cは塩素イオン濃度(重量%)を、Nは
硝酸イオン濃度(重量%)を表わす。
ただし、N=0.1〜6.0の範囲であり、Nが0.1に
満たないと金属表面への硝酸イオンの拡散が十分
でなく、防蝕効果が低下する。6.0を越えると防
蝕効果に差がない。
更に第2に、本発明では硝酸イオンを用いると
共にクロム含有量が16%以上のステンレス鋼を使
用する。
クロム含有量が16%に満たない場合は硝酸イオ
ンを共存させても防蝕効果が少なく全面腐蝕も起
りうるのでクロム含有量が16%以上のステンレス
鋼を使用すべきである。
本発明に従つてクロム含有量が16%以上のステ
ンレス鋼で製造することができる部分は、ステン
レス鋼の腐蝕抑制効果を持つ硝酸イオン含有の排
ガス吸収液と接触する部分であり、たとえば第1
図に示した装置では排ガス導入管2を除き、吸収
液と接触する総てである。
勿論、たとえば強化プラスチツクなどの有機材
料で製造するのがむしろ適している部分があれ
ば、これらの部分までもステンレス鋼とする必要
はない。
第3に本発明では、亜硫酸ガス固定剤を含む溶
液中の塩素イオン濃度が900〜50000ppmである、
ここで塩素イオン濃度900ppmとは、前記(1)式に
硝酸イオン濃度N=0.1を代入して得られる値で
あり、又、50000ppmとはN=6.0を代入したとき
の値である。そして更に本発明では、排ガス処理
がPH2.5〜4.5の条件下で行なわれる。
以上述べたように本発明によれば、溶存塩素イ
オン濃度が900〜5000ppm、PHが2.5〜4.5の苛酷
な条件下においても、特に塩素イオンによる装置
の腐食を著しく低下させることができ、従来耐腐
蝕性がないとして顧みられなかつた低級ステンレ
ス鋼、たとえば18Cr−8Ni鋼、18Cr−10Ni−
2.5Mo鋼などで装置を構成することができる。
したがつて莫大な量の排ガスを処理する巨大な
排ガス処理装置を、高級な耐蝕性金属材料を使用
せずに安価に提供することができ、工業的価値が
極めて大きい。
また本発明によれば、塩素イオンによるステン
レス鋼の腐蝕防止ばかりでなく、排ガスから排ガ
ス吸収液中にもたらされる硫酸イオン、亜硫酸イ
オン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン等
による複合的腐蝕も排除することができる。
すなわち、第1図に示した装置から運転中に排
ガス吸収液を実験液として採取し、これに18Cr
−10Ni−2.5Mo鋼の試験片を浸漬し、硝酸イオ
ン濃度と塩化カルシウムの添加によつて塩素イオ
ン濃度を変化させながら腐蝕性試験を行なつた。
試験条件は実験液のPH2.5〜4.5、温度60℃で空
気および3000ppm濃度の亜硫酸ガスを50c.c./分で
吹込み、PH調整を適宜行ないながら50日間浸漬し
た。
また、実験液中のSO4 2-は1050ppm、Mg++は
2700ppm、Ca++は230ppmであつた。
結果を第2図に示す。この図において〇印は良
好な耐蝕性を示し、●印は腐蝕発生を示し、本発
明によるステンレス鋼の腐蝕抑制効果は塩素イオ
ン以外のSO4 2-、Mg++、Ca++などが存在する環境
においても顕著なものがあることが明らかであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施する装置の一具体例を示
す概要図、第2図は本発明によるステンレス鋼の
耐蝕性を示す図である。 1……排ガス処理装置、3……排ガス吸収液、
4……亜硫酸ガス固定剤供給管、5……酸素含有
ガス供給管。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 亜硫酸ガスおよび塩素イオンを含有する排ガ
    スを酸素存在下に亜硫酸ガス固定剤を含む溶液と
    接触させて前記亜硫酸ガスを硫酸塩として固定す
    る排ガスの処理方法において、この方法に使用す
    る装置をクロム含有量が16%以上のステンレス鋼
    で構成すると共に、前記溶液中の溶存塩素イオン
    濃度が900〜50000ppm、前記溶液のPHが2.5〜4.5
    の条件下で、前記溶液中に硝酸イオンを下記式(1)
    で求められるNの値以上で、かつN=0.1〜6.0の
    範囲で共存させることを特徴とする排ガスの処理
    方法。 logC=−0.059+0.981logN (1) ただし式(1)中、Cは塩素イオン濃度、Nは硝酸
    イオン濃度をそれぞれ重量%で表した値であり、
    前記溶存塩素イオン濃度900ppmはN=0.1を式(1)
    に代入して得られた値であり、50000ppmはN=
    6.0を代入した得られた値である。
JP55141177A 1980-10-09 1980-10-09 Treatment of exhaust gas Granted JPS5765313A (en)

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JPS5765313A JPS5765313A (en) 1982-04-20
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0241406U (ja) * 1988-09-12 1990-03-22

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JPH0241406U (ja) * 1988-09-12 1990-03-22

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