JPH0122014B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は排ガス中の硫黄酸化物を除去する方法
に関する。

〔従来技術〕

酸化マグネシウム、水酸化マグネシウムや炭酸
マグネシウムを吸収剤とする排ガス中の硫黄酸化
物を除去する方法は従来から知られており、近
年、建設費、運転費が安価であることから、採用
が増加する傾向にある。

そして従来では、並流接触に比較して排ガスと
の接触効率が良好で硫黄酸化物の除去効率が優れ
ていることから、スプレイ塔や充填塔等の気液向
流接触型吸収塔が通常、使用されていた。

かかる従来の向流型吸収塔の１例を第２図に示
す。

硫黄酸化物を含む排ガス３１は、下方から吸収
塔３２に供給され、吸収塔３２の上方から供給さ
れるマグネシウム化合物を含む吸収液３３と向流
接触して硫黄酸化物が除去された後に系外に排出
される。

吸収塔下部に滞留する吸収液３４は再び吸収塔
３２の上部に循環され、一方、吸収液３４の他の
一部は吸収塔外の酸化槽３５に導かれ、空気３６
の吹き込みによつて亜硫酸マグネシウムが酸化さ
れて硫酸マグネシウムが形成され、この硫酸マグ
ネシウム水溶液３７はダスト分離後に公共水域に
放流されていた。

なお、吸収塔下部の吸収液３４と酸化槽３５に
は、マグネシウム化合物を含む新規な吸収液３
８，３９がそれぞれ供給された。

しかしながら、かかる従来のマグネシウム化合
物を吸収剤とする方法では、亜硫酸ガスの吸収に
よつて形成される亜硫酸マグネシウムの溶解度か
ら吸収塔において亜硫酸マグネシウムのスケール
発生を起すことがあり、このトラブルを回避する
ために吸収液のPHを下げたり（酸性側にする）、
吸収液の酸化槽への導入量や酸化槽からの排水量
を増加させていた。

しかし、これらの方法では、トラブルを皆無に
することは困難であり、また吸収液のPH低下によ
つて脱硫効率が低下したり、工水使用量や排水量
が増大する等の問題点がつた。

一方、向流接触法では、排ガス中に含有する煤
塵の除去率が一般に低くく、更に、吸収塔におけ
る処理後に排出されるガスにマグネシウム化合物
を含む吸収液が飛沫同伴されて媒塵となる傾向が
強く、ボイラーや燃焼炉等から排出されるダスト
に加えて、飛沫同伴によつて脱硫吸収塔から発生
する吸収液も近年の環境基準の強化にともなつて
重要な問題点となりつつあり、媒塵除去効率の向
上が強く要望されている。

〔発明の目的〕

本発明は上記従来の欠点を解消すべくなされた
ものであり、並流接触によつて媒塵効率を向上さ
せると共に、並流接触による接触効率、脱硫効率
の低下を回避することを目的とするものである。

〔発明の構成〕

上記目的を達成する本発明は、硫黄酸化物を含
む排ガスと、酸化マグネシウム、水酸化マグネシ
ウムおよび炭酸マグネシウムから選ばれたマグネ
シウム化合物を含む吸収液を吸収塔の上方から下
方に供給して並流接触させ、前記吸収塔の下部滞
留液に新規な前記吸収液を供給すると共に該下部
滞留液の一部を前記吸収塔の上方に循環して前記
排ガスとの並流接触に使用し、前記下部滞留液の
他の一部を前記吸収塔外に設けた酸化槽に供給す
ると共に該酸化槽に新規な前記吸収液を供給して
該酸化槽に空気を吹き込み、該酸化槽液の一部を
前記滞留液中に循環して前記滞留液中の亜硫酸濃
度を0.015〜0.35モル／、PHを５〜7.5に制御す
ることを特徴とするものである。

以下、本発明を図面にもとずき説明する。

第１図は本発明を示し、硫黄化合物を含む排ガ
ス１は吸収塔２の塔頂から供給され、一方、吸収
液３も塔頂から供給されて排ガス１との並流接触
によつて排ガス１から硫黄化合物が除去される。

吸収液３としては、酸化マグネシウム、水酸化
マグネシウムまたは炭酸マグネシウムを含む水溶
液が使用される。

これらのマグネシウム化合物は、単一種類また
は複数種類のいずれでも使用することができる。

吸収液３と並流接触によつて硫黄化合物が除去
された排ガス１′は、吸収塔２の下方から排出さ
れ、排ガスと接触後の吸収液は吸収塔２の下部に
滞留し、この滞留する吸収液４の一部は循環ポン
プ１０を経て吸収塔上部に循環され、再び排ガス
との並流接触に使用される。

一方、滞留する吸収液４には新規に調製された
吸収液８が供給されると共に、滞留する吸収液４
の他の一部はポンプ１１を経て酸化槽５に送られ
る。

酸化槽５においては、空気７が吹き込まれ、ま
た新規に調製された吸収液９が供給される。

空気酸化によつて形成された硫酸によつて低下
した酸化槽液１４のPHは、好ましくは排水規制値
内の5.8〜8.6に調整され、形成された硫酸マグネ
シウム水溶液１２はダスト分離後に放流される。

また、吸収塔上部から供給され、吸収液と並流
接触した後のガスは、吸収塔下部に滞留する吸収
液に衝突して流れを反転し、吸収塔下部から排出
されるので、従来の向流接触法に比較して排ガス
中の煤塵除去率が高く、更に飛沫同伴による媒塵
量を低下させることができる。

更に本発明においては吸収液４の一部がポンプ
１１によつて酸化槽５に送られると共に、酸化槽
液１４の一部がポンプ１３を介して吸収液４に供
給され、酸化槽液１４と吸収液４が循環される。

すなわち本発明においては、吸収塔に滞留する
吸収液４と酸化槽液１４とを循環することによつ
て、吸収液４のPHが硫黄酸化物脱硫効果の良い
5.0〜7.5に制御されると共に、吸収液４中の亜硫
酸濃度は、通常では0.015〜0.35モル／、好ま
しくは0.025〜0.20モル／に調整される。

亜硫酸濃度をこの範囲に制御することによつ
て、脱硫効率を向流接触型吸収塔の場合と同等も
しくはそれ以上にすることができ、また亜硫酸マ
グネシウムの析出を皆無にすることができる。特
に前述のように、吸収液９の添加量を削減し、吸
収液８の添加量を増加して吸収液４のPHをアルカ
リ側にした場合においても亜硫酸マグネシウムの
析出を効果的に防止することができる。

亜硫酸濃度が0.35モル／を越えると、吸収塔
２におけるケーキ発生の主要な要因である亜硫酸
マグネシウムが析出し、かつ亜硫酸ガス平衡分圧
が増大し、脱硫効率も低下するようになる。

また0.015モル／に満たないと脱硫効率の低
下を来すようになる。

吸収液４と酸化槽液１４の循環による吸収液４
中の亜硫酸濃度の制御は、排ガス中の硫黄化合物
含有量、吸収液４の液量、吸収液中の触媒金属量
等の要因によつて影響されることがなく、吸収液
４の亜硫酸濃度を容易に制御することができる利
点がある。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、吸収塔の滞
留液と酸化槽液を循環することによつて、簡単な
操作で吸収塔滞留液中の亜硫酸濃度とPHを同時に
制御することができ、従来の向流接触以上の脱硫
効率を達成することができる。

更に本発明においては、排ガスと吸収液が並流
接触しているので、従来の向流接触の場合に比較
して排ガス中の煤塵除去効率が高く、かつ、吸収
液の飛沫同伴に起因する媒塵の増加を抑制するこ
とができる。

特に吸収塔を小型化してガス空間速度を増加さ
せても、良好な媒塵除去効率を持続することがで
きる。

特に本発明においては、下部滞留液と酸化槽に
それぞれ新規の吸収液を供給しているので、下部
滞留液と酸化槽液のPH差を小さく、もしくは等し
くすることができる。

この結果、下部滞留液中の亜硫酸濃度を所望の
範囲に制御しながら、PH制御を速やかに、かつ容
易にすることができる。

従つて、本発明の方法によれば、脱硫率が吸収
液の性状によつて大きな制約を受けるという並流
型の欠点を回避し、正常な運転が可能になる。

また、PH制御が容易になるので、スケーリング
発生の防止が可能になる。

更に酸化槽液の放流に際して、再度のPH調整が
不用となり、放流のためのPH調整用諸設備を更に
設ける必要もない。

以下、本発明の実施例を述べる。

〔実施例〕

第１図に示した工程に従つて、排ガスの吸収脱
硫を行つた。

ただし、この実施例では、第１図において吸収
液９の添加量を極度に減少させ、一方、吸収液８
の添加量を増加させて、硫酸マグネシウム水溶液
１２のPHにもとずいて吸収液８の添加量を制御し
た。

操作条件は下記のとおりであつた。

吸収塔入口における排ガス中の亜硫酸ガス濃度
……1000ppm 吸収液４のPH ……〜7.5 吸収液４中の亜硫酸濃度 ……0.063モル／ 硫酸マグネシウム水溶液１２のPH ……5.8 この結果、下記の結果を得た。

排ガス脱硫率 ……95％ 排ガス除塵率 ……94％ なお、スケール・トラブルは発生しなかつた。

比較例 第２図に示した工程に従い、従来の向流接触型
吸収塔を用いて排ガスのマグネシウム塩水溶液に
よる脱硫を試みた。

操作条件および結果は下記のとおりであつた。

吸収塔入口における排ガス中の亜硫酸ガス濃度
……1000ppm 吸収液中の亜硫酸濃度 ……0.31〜0.44モル／ 吸収液のPH ……5.9 脱硫率 ……92％ 除塵率 ……90％ また、この比較例では、吸収塔吸収液のPH変
動、亜硫酸ガス負荷変動や吸収液温度の変動によ
つてスケール・トラブルが発生した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を示す工程、第２図は従来の方
法を示す工程図である。 １……排ガス、２……吸収塔、３，４……吸収
液、５……酸化槽、６，７……空気、８，９……
新規に調製した吸収液、１２……硫酸マグネシウ
ム水溶液。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 硫黄酸化物を含む排ガスと、酸化マグネシウ
   ム、水酸化マグネシウムおよび炭酸マグネシウム
   から選ばれたマグネシウム化合物を含む吸収液を
   吸収塔の上方から下方に供給して並流接触させ、
   前記吸収塔の下部滞留液に新規な前記吸収液を供
   給すると共に該下部滞留液の一部を前記吸収塔の
   上方に循環して前記排ガスとの並流接触に使用
   し、前記下部滞留液の他の一部を前記吸収塔外に
   設けた酸化槽に供給すると共に該酸化槽に新規な
   前記吸収液を供給して該酸化槽に空気を吹き込
   み、該酸化槽液の一部を前記滞留液中に循環して
   前記滞留液中の亜硫酸濃度を0.015〜0.35モル／
   、PHを５〜7.5に制御することを特徴とする排
   ガス中の硫黄酸化物を処理する方法。