JPS6153105B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6153105B2 JPS6153105B2 JP55001059A JP105980A JPS6153105B2 JP S6153105 B2 JPS6153105 B2 JP S6153105B2 JP 55001059 A JP55001059 A JP 55001059A JP 105980 A JP105980 A JP 105980A JP S6153105 B2 JPS6153105 B2 JP S6153105B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ash
- ammonia
- coal
- coal ash
- ammonium salts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Landscapes
- Chimneys And Flues (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
本発明はアンモニウム塩の付着した石炭灰から
アンモニアを除去する方法に関するものである。 近年エネルギー多様化政策により石炭焚きボイ
ラの増大が予測されている。石炭焚きボイラは石
炭を専焼する場合と重油との混焼を行う場合とに
分けられるが、そのいずれにおいても発生する排
ガス中には窒素酸化物(NOx)、硫黄酸化物
(SOx)及びダスト(灰)を含んでおり、脱硝、
脱硫及び除塵などの排ガス浄化対策が検討されて
いる。ボイラ排ガスの脱硝法としては有触媒アン
モニア接触還元法が一般的で、触媒層はエアヒー
ターの前段に設置され、ここで排ガスは脱硝(脱
NOx)されてエアヒーター及び集塵機を経て排
出される。この時に注入したアンモニアのうち
Noxと反応せずに触媒層を通過するいわゆるリー
クアンモニアが若干存在し、これは排ガス中の
SOxと化合してアンモニウム塩を生成し、エアヒ
ーター等へ付着することが知られている。従つて
このシステムを石炭焚きボイラ排ガスへ適用した
場合、前述のアンモニウム塩が排ガス中のダスト
(灰)へ付着し、このアンモニウム塩付着ダスト
が集塵機で捕集される。 従来石炭焚きボイラには脱硝装置が設置されて
いないためアンモニウム塩が付着することはなく
集塵機で捕集されたダストはフライアツシユと称
してフライアツシユセメント原料あるいはセメン
ト混和材として活用される一方、残りは灰捨地へ
投棄されているのが現状である。 しかしながらアンモニウム塩の付着した石炭灰
をセメントに混合使用した場合には、水を加えて
混練する際にセメントペーストのPH値が12付近ま
で上昇するためにアンモニアが遊離し、その臭気
によつて作業環境が著しく悪化するのである。ま
たこのアンモニウム塩付着石炭灰を投棄する場合
には、付近の臭気や雨水などへのアンモニウム塩
の溶出による公共用水の汚染などが懸念される。 このような不具合を解消するためにアンモニウ
ム塩付着石炭灰の水洗処理法や加熱分解法などが
提案されているが、水洗処理では巨大な溶解槽の
他に溶出水中のアンモニアを分解する為の水処理
設備を必要とする他、灰への付着水を可能な限り
除くための脱水設備も必要となる。また加熱分解
法では、例えばボイラ排ガスの一部を抜き出して
その熱風と灰とを接触させることは再び集塵装置
を必要とするため間接加熱又は熱媒体をボイラ排
ガスにより加熱しておいて、この熱媒体と灰とを
接触させるなどの方法がとられるが、ダクトの引
き回しや熱媒体加熱装置が必要となるばかりでな
く、それだけ熱損失を供つており、設備面及びラ
ンニングコスト面でも決して好ましい方法とは言
えない。 このようにアンモニウム塩付着フライアツシユ
の処理処分は大問題であり、今後のエネルギー多
様化政策の推進及び公害防止上の重要な課題であ
る。 本発明はかかる背景のもとになされたものでそ
の骨子はアンモニウム塩付着石炭灰に生石灰、消
石灰などのアルカリ性物質と石炭灰100重量部に
対して10〜30重量部の割合の水を加えて撹拌混合
することによりアンモニウム塩を分解し、遊離し
たアンモニアを煙道へ戻すという石炭灰の処理方
法である。 アンモニウム塩の分解反応は次の反応式で表わ
される。 CaO+H2O→Ca(OH)2 (1) NH4HSO4+Ca(OH)2→CaSO4・2H2O+NH3 (2) (NH4)2SO4+Ca(OH)2→CaSO4・2H2O+2NH3 (3) 灰に加える水の量は灰100重量部に対し水10〜
30重量部とし、灰が湿つて飛散しない状態とす
る。30重量部を越えると灰は流動性を帯び取り扱
いが困難となり、また10重量部以下では湿りが充
分でなく飛散の恐れがある。 生石灰又は消石灰の添加量はアンモニウム塩の
分解のみを目的とする場合はアンモニウム塩と等
モルでも差しつかえないが、灰捨地の跡地利用の
ためある程度の地盤強度を期待する場合は灰100
重量部に対し5重量部を上限とする。上限を越え
れば強度が低下するばかりか、ランニングコスト
も上昇し好ましくない。 なお、本発明の実施態様として、石炭焚きボイ
ラ1、脱硝装置2、エアヒーター3、集塵装置4
からなる系に本発明を適用した流れ図を、添付図
として示し、以下、これにより説明する。 また生石灰、硝石灰などのアルカリ性物質と水
は別々に加えることもできるが、図のように調整
槽6により混合してスラリー状又は溶解液として
加えることが均一な分散の点で有効である。 アンモニウム塩を分解した灰はなお付着水を持
ち飛散しないように湿り状態であるが反応式に示
すようにアンモニア(NH3)が一部付着水中に溶
解する。加える水の量が多く、流動化する状態と
なると溶解するアンモニア量も多くなる。この溶
解したアンモニアも積極的に放散させる NH3+H2O→NH4OH (4) ため、灰の温度は高い方が効果的で、従つて集塵
機から排出された熱い灰(図のイ)に生石灰、消
石灰などのアルカリ性物質と水とを加えることが
好ましい。 遊離したアンモニアは撹拌混合ゾーンから煙道
へ導く、最も好ましい導入点は図のように脱硝装
置2の前段で、導入されたアンモニアは注入ライ
ンaからのアンモニアとともに脱硝用還元剤とし
て有効に再利用される。 このようにしてアンモニウム塩付着フライアツ
シユはアンモニウム塩が分解され、アンモニアが
充分低い濃度まで除去されて撹拌、混合ゾーンか
ら排出されそのまま従来と同じように灰捨地へ投
棄することができる状態に処理される訳である。
また除去されたアンモニアは煙道へ戻され再利用
されるのである。 本発明の方法によれば、設備は図のように、灰
と生石灰又は消石灰及び水との混合撹拌装置5と
除去されたアンモニアを煙道へ導入するラインc
のみでよく、また生石灰又は消石灰もアンモニウ
ム塩を分解するためだけであれば微量でよくラン
ニングコストも低く抑えることができるなど従来
にない安価なアンモニウム塩付着石炭灰の処理が
可能となるのである。 本発明で行うアンモニウム塩の分解反応は(2)(3)
式で示すようにカルシウムの水酸化物とアンモニ
ウム塩との反応であるが、カルシウムがマグネシ
ウム、ナトリウム、カリウムであつてもよく、ま
た水和反応により高いPH値を示すセメントがCa
(OH)2と置き換つてもよい。 次に本発明の作用効果を明らかにするため実施
例により説明する。 実施例 1 集塵機を捕集された石炭灰に水を加え灰の状態
を観察したところ次のようであつた
アンモニアを除去する方法に関するものである。 近年エネルギー多様化政策により石炭焚きボイ
ラの増大が予測されている。石炭焚きボイラは石
炭を専焼する場合と重油との混焼を行う場合とに
分けられるが、そのいずれにおいても発生する排
ガス中には窒素酸化物(NOx)、硫黄酸化物
(SOx)及びダスト(灰)を含んでおり、脱硝、
脱硫及び除塵などの排ガス浄化対策が検討されて
いる。ボイラ排ガスの脱硝法としては有触媒アン
モニア接触還元法が一般的で、触媒層はエアヒー
ターの前段に設置され、ここで排ガスは脱硝(脱
NOx)されてエアヒーター及び集塵機を経て排
出される。この時に注入したアンモニアのうち
Noxと反応せずに触媒層を通過するいわゆるリー
クアンモニアが若干存在し、これは排ガス中の
SOxと化合してアンモニウム塩を生成し、エアヒ
ーター等へ付着することが知られている。従つて
このシステムを石炭焚きボイラ排ガスへ適用した
場合、前述のアンモニウム塩が排ガス中のダスト
(灰)へ付着し、このアンモニウム塩付着ダスト
が集塵機で捕集される。 従来石炭焚きボイラには脱硝装置が設置されて
いないためアンモニウム塩が付着することはなく
集塵機で捕集されたダストはフライアツシユと称
してフライアツシユセメント原料あるいはセメン
ト混和材として活用される一方、残りは灰捨地へ
投棄されているのが現状である。 しかしながらアンモニウム塩の付着した石炭灰
をセメントに混合使用した場合には、水を加えて
混練する際にセメントペーストのPH値が12付近ま
で上昇するためにアンモニアが遊離し、その臭気
によつて作業環境が著しく悪化するのである。ま
たこのアンモニウム塩付着石炭灰を投棄する場合
には、付近の臭気や雨水などへのアンモニウム塩
の溶出による公共用水の汚染などが懸念される。 このような不具合を解消するためにアンモニウ
ム塩付着石炭灰の水洗処理法や加熱分解法などが
提案されているが、水洗処理では巨大な溶解槽の
他に溶出水中のアンモニアを分解する為の水処理
設備を必要とする他、灰への付着水を可能な限り
除くための脱水設備も必要となる。また加熱分解
法では、例えばボイラ排ガスの一部を抜き出して
その熱風と灰とを接触させることは再び集塵装置
を必要とするため間接加熱又は熱媒体をボイラ排
ガスにより加熱しておいて、この熱媒体と灰とを
接触させるなどの方法がとられるが、ダクトの引
き回しや熱媒体加熱装置が必要となるばかりでな
く、それだけ熱損失を供つており、設備面及びラ
ンニングコスト面でも決して好ましい方法とは言
えない。 このようにアンモニウム塩付着フライアツシユ
の処理処分は大問題であり、今後のエネルギー多
様化政策の推進及び公害防止上の重要な課題であ
る。 本発明はかかる背景のもとになされたものでそ
の骨子はアンモニウム塩付着石炭灰に生石灰、消
石灰などのアルカリ性物質と石炭灰100重量部に
対して10〜30重量部の割合の水を加えて撹拌混合
することによりアンモニウム塩を分解し、遊離し
たアンモニアを煙道へ戻すという石炭灰の処理方
法である。 アンモニウム塩の分解反応は次の反応式で表わ
される。 CaO+H2O→Ca(OH)2 (1) NH4HSO4+Ca(OH)2→CaSO4・2H2O+NH3 (2) (NH4)2SO4+Ca(OH)2→CaSO4・2H2O+2NH3 (3) 灰に加える水の量は灰100重量部に対し水10〜
30重量部とし、灰が湿つて飛散しない状態とす
る。30重量部を越えると灰は流動性を帯び取り扱
いが困難となり、また10重量部以下では湿りが充
分でなく飛散の恐れがある。 生石灰又は消石灰の添加量はアンモニウム塩の
分解のみを目的とする場合はアンモニウム塩と等
モルでも差しつかえないが、灰捨地の跡地利用の
ためある程度の地盤強度を期待する場合は灰100
重量部に対し5重量部を上限とする。上限を越え
れば強度が低下するばかりか、ランニングコスト
も上昇し好ましくない。 なお、本発明の実施態様として、石炭焚きボイ
ラ1、脱硝装置2、エアヒーター3、集塵装置4
からなる系に本発明を適用した流れ図を、添付図
として示し、以下、これにより説明する。 また生石灰、硝石灰などのアルカリ性物質と水
は別々に加えることもできるが、図のように調整
槽6により混合してスラリー状又は溶解液として
加えることが均一な分散の点で有効である。 アンモニウム塩を分解した灰はなお付着水を持
ち飛散しないように湿り状態であるが反応式に示
すようにアンモニア(NH3)が一部付着水中に溶
解する。加える水の量が多く、流動化する状態と
なると溶解するアンモニア量も多くなる。この溶
解したアンモニアも積極的に放散させる NH3+H2O→NH4OH (4) ため、灰の温度は高い方が効果的で、従つて集塵
機から排出された熱い灰(図のイ)に生石灰、消
石灰などのアルカリ性物質と水とを加えることが
好ましい。 遊離したアンモニアは撹拌混合ゾーンから煙道
へ導く、最も好ましい導入点は図のように脱硝装
置2の前段で、導入されたアンモニアは注入ライ
ンaからのアンモニアとともに脱硝用還元剤とし
て有効に再利用される。 このようにしてアンモニウム塩付着フライアツ
シユはアンモニウム塩が分解され、アンモニアが
充分低い濃度まで除去されて撹拌、混合ゾーンか
ら排出されそのまま従来と同じように灰捨地へ投
棄することができる状態に処理される訳である。
また除去されたアンモニアは煙道へ戻され再利用
されるのである。 本発明の方法によれば、設備は図のように、灰
と生石灰又は消石灰及び水との混合撹拌装置5と
除去されたアンモニアを煙道へ導入するラインc
のみでよく、また生石灰又は消石灰もアンモニウ
ム塩を分解するためだけであれば微量でよくラン
ニングコストも低く抑えることができるなど従来
にない安価なアンモニウム塩付着石炭灰の処理が
可能となるのである。 本発明で行うアンモニウム塩の分解反応は(2)(3)
式で示すようにカルシウムの水酸化物とアンモニ
ウム塩との反応であるが、カルシウムがマグネシ
ウム、ナトリウム、カリウムであつてもよく、ま
た水和反応により高いPH値を示すセメントがCa
(OH)2と置き換つてもよい。 次に本発明の作用効果を明らかにするため実施
例により説明する。 実施例 1 集塵機を捕集された石炭灰に水を加え灰の状態
を観察したところ次のようであつた
【表】
【表】
実施例 2
アンモニウム塩の付着した石炭灰を種々の温度
に加熱し、これに生石灰、消石灰及び水を加えて
30分間撹拌混合した後、残留アンモニアを定量し
たところ、次のようであつた。
に加熱し、これに生石灰、消石灰及び水を加えて
30分間撹拌混合した後、残留アンモニアを定量し
たところ、次のようであつた。
【表】
撹拌混合時アンモニア臭が発生し、アンモニア
の放散が認められた。定量結果もこれを裏付けて
おり、アンモニアの低減効果が著しい。 実施例 3 アンモニウム塩の付着した石炭灰に消石灰スラ
リの上澄液を加え5分間混合撹拌して放置し、30
分後、1時間後及び24時間後に残留アンモニアを
定量した。 その結果を次表に示す。
の放散が認められた。定量結果もこれを裏付けて
おり、アンモニアの低減効果が著しい。 実施例 3 アンモニウム塩の付着した石炭灰に消石灰スラ
リの上澄液を加え5分間混合撹拌して放置し、30
分後、1時間後及び24時間後に残留アンモニアを
定量した。 その結果を次表に示す。
【表】
実施例 4
アンモニウム塩の付着した石炭灰に生石灰スラ
リ及び消石灰スラリ上澄液を加えて30分間撹拌混
合した後、型枠に充填し7日間湿空養生後圧縮強
度を測定した。 その結果を次表に示す。
リ及び消石灰スラリ上澄液を加えて30分間撹拌混
合した後、型枠に充填し7日間湿空養生後圧縮強
度を測定した。 その結果を次表に示す。
【表】
実施例 5
アンモニウム塩の付着した石炭灰を80℃に加熱
しこれにカセイソーダ、カセイカリ、水酸化マグ
ネシウム及びセメントと水を加えて30分間撹拌後
残留アンモニアを定量したところ次表の結果を得
た。
しこれにカセイソーダ、カセイカリ、水酸化マグ
ネシウム及びセメントと水を加えて30分間撹拌後
残留アンモニアを定量したところ次表の結果を得
た。
図は、本発明の実施態様の流れ図である。
1……石炭焚きボイラ、2……脱硝装置、3…
…エアーヒーター、4……集塵装置、5……撹拌
混合装置、6……アルカリ性物質スラリ(又は溶
液)調製槽、a……アンモニア注入ライン、b…
…脱硝、除塵された排ガスライン、c……回収ア
ンモニア戻しライン、イ……アンモニウム塩付着
石炭灰、ロ……水、ハ……アルカリ性物質、ニ…
…アンモニウム塩を除去処理された石炭灰。
…エアーヒーター、4……集塵装置、5……撹拌
混合装置、6……アルカリ性物質スラリ(又は溶
液)調製槽、a……アンモニア注入ライン、b…
…脱硝、除塵された排ガスライン、c……回収ア
ンモニア戻しライン、イ……アンモニウム塩付着
石炭灰、ロ……水、ハ……アルカリ性物質、ニ…
…アンモニウム塩を除去処理された石炭灰。
Claims (1)
- 1 石炭焚きボイラ排ガスからアンモニアを還元
剤として窒素酸化物を除去するプロセスにおいて
脱硝装置後段の集塵装置で捕集除去される石炭灰
に生石灰、消石灰などのアルカリ性物質と前記石
炭灰の100重量部に対し10〜30重量部の割合の水
を加えて撹拌混合し、発生したアンモニアは煙道
へ返すことを特徴とする石炭灰の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP105980A JPS5697524A (en) | 1980-01-09 | 1980-01-09 | Treatment of coal ash |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP105980A JPS5697524A (en) | 1980-01-09 | 1980-01-09 | Treatment of coal ash |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5697524A JPS5697524A (en) | 1981-08-06 |
| JPS6153105B2 true JPS6153105B2 (ja) | 1986-11-15 |
Family
ID=11490961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP105980A Granted JPS5697524A (en) | 1980-01-09 | 1980-01-09 | Treatment of coal ash |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5697524A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5159422A (en) * | 1987-06-17 | 1992-10-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric conversion device |
| US6520099B1 (en) | 1999-11-04 | 2003-02-18 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Method for treating combustion ash of coal and method for desulfurization |
-
1980
- 1980-01-09 JP JP105980A patent/JPS5697524A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5697524A (en) | 1981-08-06 |
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