JP2002071120A - 燃焼排ガス処理装置 - Google Patents
燃焼排ガス処理装置Info
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- JP2002071120A JP2002071120A JP2000261694A JP2000261694A JP2002071120A JP 2002071120 A JP2002071120 A JP 2002071120A JP 2000261694 A JP2000261694 A JP 2000261694A JP 2000261694 A JP2000261694 A JP 2000261694A JP 2002071120 A JP2002071120 A JP 2002071120A
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- dust
- electric
- water
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- 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
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- Chimneys And Flues (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Separation Of Particles Using Liquids (AREA)
- Electrostatic Separation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】大気中に排出される排ガスに含まれる硫酸ミス
トを低減し、かつ、燃焼排ガス処理装置の省スペ−ス化
を図る。 【解決手段】断熱冷却方式の水冷装置を備えた電気集塵
機４を脱硫装置５の前段に配設し、ＳＯ3 をミスト化す
ることにより除去し、電気集塵機４の外筒１１に断熱冷
却用水のｐＨを制御する制御装置４０を配設し、アンモ
ニアを吸収可能とした。
トを低減し、かつ、燃焼排ガス処理装置の省スペ−ス化
を図る。 【解決手段】断熱冷却方式の水冷装置を備えた電気集塵
機４を脱硫装置５の前段に配設し、ＳＯ3 をミスト化す
ることにより除去し、電気集塵機４の外筒１１に断熱冷
却用水のｐＨを制御する制御装置４０を配設し、アンモ
ニアを吸収可能とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発電施設等におけ
る重油焚きや石炭焚きの燃焼炉や焼却炉から排出される
燃焼排ガスを処理する処理装置に関するものである。
る重油焚きや石炭焚きの燃焼炉や焼却炉から排出される
燃焼排ガスを処理する処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】火力発電所等の発電施設には、重油や石
炭等の化石燃料を燃焼させることにより発生する排ガス
を処理する燃焼排ガス処理装置が設けられている。これ
らの燃焼排ガス中には、酸性物質や硫黄酸化物等の有害
物質が含まれており、一段階の処理ではこれら全てを除
去できないため、多段階に分け、除去する有害物質の物
性に応じた処理がそれぞれの段階で行われている。
炭等の化石燃料を燃焼させることにより発生する排ガス
を処理する燃焼排ガス処理装置が設けられている。これ
らの燃焼排ガス中には、酸性物質や硫黄酸化物等の有害
物質が含まれており、一段階の処理ではこれら全てを除
去できないため、多段階に分け、除去する有害物質の物
性に応じた処理がそれぞれの段階で行われている。
【０００３】すなわち、図５の系統図に示すように、こ
の燃焼排ガス処理装置６０は、発電施設等６１から排出
された排ガス中の煤塵を除去する電気集塵機６２と、電
気集塵機６２からの排ガスに含まれる硫黄酸化物を除去
する脱硫装置６３と、脱硫後の排ガスを大気中へ放出す
る煙突６４とから構成されており、この中で電気集塵機
６２は、煤塵の除去を主目的とするため、乾式のものが
用いられている。
の燃焼排ガス処理装置６０は、発電施設等６１から排出
された排ガス中の煤塵を除去する電気集塵機６２と、電
気集塵機６２からの排ガスに含まれる硫黄酸化物を除去
する脱硫装置６３と、脱硫後の排ガスを大気中へ放出す
る煙突６４とから構成されており、この中で電気集塵機
６２は、煤塵の除去を主目的とするため、乾式のものが
用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記脱硫装置において
は、硫黄酸化物であるＳＯ2 が脱硫液中のアルカリ試剤
と反応し、さらに酸化反応を経て硫酸塩として除去され
る。
は、硫黄酸化物であるＳＯ2 が脱硫液中のアルカリ試剤
と反応し、さらに酸化反応を経て硫酸塩として除去され
る。
【０００５】ところが、硫黄酸化物には、ＳＯ2 の他に
少量のＳＯ3 が含まれており、このＳＯ3 はアルカリ試
剤と反応せず、脱硫液で冷却されて排ガス中に硫酸ミス
トとして浮遊する。生成した硫酸ミストのうち、一部は
脱硫液に吸収除去されるが、残りは煙突からそのまま大
気中に排出され、周辺の環境悪化や酸性雨の原因となっ
ていた。
少量のＳＯ3 が含まれており、このＳＯ3 はアルカリ試
剤と反応せず、脱硫液で冷却されて排ガス中に硫酸ミス
トとして浮遊する。生成した硫酸ミストのうち、一部は
脱硫液に吸収除去されるが、残りは煙突からそのまま大
気中に排出され、周辺の環境悪化や酸性雨の原因となっ
ていた。
【０００６】また、上記排ガス処理装置で使用される乾
式電気集塵機では、以下の理由により排ガス中の煤塵を
完全に除去することが困難となっていた。
式電気集塵機では、以下の理由により排ガス中の煤塵を
完全に除去することが困難となっていた。
【０００７】すなわち、排ガス中の煤塵は、一般に、比
抵抗値が１０5 （Ω・ｃｍ）以上１０10 （Ω・ｃｍ）
未満のとき、集塵効率が良好（集塵良好値）であること
が知られているが、化石燃料等の煤塵に多く含まれる重
油ス−トおよび石炭灰の比抵抗値は、それぞれ１０
5 （Ω・ｃｍ）以下および１０10（Ω・ｃｍ）以上であ
る。
抵抗値が１０5 （Ω・ｃｍ）以上１０10 （Ω・ｃｍ）
未満のとき、集塵効率が良好（集塵良好値）であること
が知られているが、化石燃料等の煤塵に多く含まれる重
油ス−トおよび石炭灰の比抵抗値は、それぞれ１０
5 （Ω・ｃｍ）以下および１０10（Ω・ｃｍ）以上であ
る。
【０００８】比抵抗値が小さい重油ス−トの場合には、
一旦集塵極に捕捉されても、抵抗が小さいために粉塵が
再飛散（ジャンピング）を起こし、一方、比抵抗値の大
きい石炭灰では、集塵極に強固に付着して堆積し、煤塵
を払い落とす際に再飛散する量が多くなるので、いずれ
の場合も集塵効率が大幅に低下する結果となっていた。
一旦集塵極に捕捉されても、抵抗が小さいために粉塵が
再飛散（ジャンピング）を起こし、一方、比抵抗値の大
きい石炭灰では、集塵極に強固に付着して堆積し、煤塵
を払い落とす際に再飛散する量が多くなるので、いずれ
の場合も集塵効率が大幅に低下する結果となっていた。
【０００９】また、乾式電気集塵機では、集塵極の面積
を大きくする等の改良を施しても、重油ス−トは５０ｍ
ｇ／Ｎｍ3 以下、石炭灰の場合は、その炭種にもよる
が、１００ｍｇ／Ｎｍ3 以下の排ガスにすることは性能
上困難であり、後段の脱硫液の汚染原因となっていた。
を大きくする等の改良を施しても、重油ス−トは５０ｍ
ｇ／Ｎｍ3 以下、石炭灰の場合は、その炭種にもよる
が、１００ｍｇ／Ｎｍ3 以下の排ガスにすることは性能
上困難であり、後段の脱硫液の汚染原因となっていた。
【００１０】したがって、乾式電気集塵機で除去しきれ
なかった煤塵は、後段の脱硫装置に流入し、脱硫液を汚
染し、さらに、煤塵に含まれる重金属が脱硫液に溶解、
析出するため、脱硫排水の処理にコストがかかってい
た。
なかった煤塵は、後段の脱硫装置に流入し、脱硫液を汚
染し、さらに、煤塵に含まれる重金属が脱硫液に溶解、
析出するため、脱硫排水の処理にコストがかかってい
た。
【００１１】上記課題を解決する処理装置としては、図
６に示すものが知られている。この燃焼排ガス処理装置
６０は、脱硫装置６３の後段に、さらに湿式電気集塵機
６５を配し、脱硫後の排ガス中に残存しているＨ2 ＳＯ
4 や酸性物質を取り除き、除塵効率を向上させている。
６に示すものが知られている。この燃焼排ガス処理装置
６０は、脱硫装置６３の後段に、さらに湿式電気集塵機
６５を配し、脱硫後の排ガス中に残存しているＨ2 ＳＯ
4 や酸性物質を取り除き、除塵効率を向上させている。
【００１２】しかし、この処理装置は、電気集塵機が脱
硫の前段および後段に必要となり、コスト高になるだけ
でなく、装置が大型化するので設置場所が限られる等の
問題を抱えていた。
硫の前段および後段に必要となり、コスト高になるだけ
でなく、装置が大型化するので設置場所が限られる等の
問題を抱えていた。
【００１３】また、近年、有害物質を含む排ガスの排出
規制が一層強化される状況のなかで、より集塵効率を向
上させた排ガス処理装置の開発が望まれているところで
ある。
規制が一層強化される状況のなかで、より集塵効率を向
上させた排ガス処理装置の開発が望まれているところで
ある。
【００１４】そこで、本発明は、大気中に排出される排
ガスに含まれる硫酸ミストを大幅に低減し、かつ省スペ
−ス化が可能となる燃焼排ガス処理装置の提供を目的と
する。
ガスに含まれる硫酸ミストを大幅に低減し、かつ省スペ
−ス化が可能となる燃焼排ガス処理装置の提供を目的と
する。
【００１５】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者が鋭意
検討した結果、硫黄酸化物を含む排ガスを断熱冷却し
て、排ガスが約１３０度以下になると、水に対する溶解
度の大きいＳＯ3 は、水蒸気と容易に反応して硫酸とな
り、これをミスト化して電気集塵部で除去する一方、Ｓ
Ｏ2 は水に対する溶解度が小さいため、断熱冷却用水に
ほとんど吸収されないまま電気集塵機から排出される。
したがって、ＳＯ3 とＳＯ2 の分離が可能となり、これ
により上記目的を達成可能であることを見出だして本発
明を完成させるに至った。
検討した結果、硫黄酸化物を含む排ガスを断熱冷却し
て、排ガスが約１３０度以下になると、水に対する溶解
度の大きいＳＯ3 は、水蒸気と容易に反応して硫酸とな
り、これをミスト化して電気集塵部で除去する一方、Ｓ
Ｏ2 は水に対する溶解度が小さいため、断熱冷却用水に
ほとんど吸収されないまま電気集塵機から排出される。
したがって、ＳＯ3 とＳＯ2 の分離が可能となり、これ
により上記目的を達成可能であることを見出だして本発
明を完成させるに至った。
【００１６】すなわち、本発明においては、排ガスに含
まれる煤塵等を除去する電気集塵機と、この電気集塵機
の後段に配設され、排ガスに含まれる硫黄酸化物を除去
する脱硫装置とを備えた燃焼排ガス処理装置であって、
電気集塵機は、排ガス中のＳＯ3 を硫酸としてミスト化
する断熱冷却方式の水冷装置と、この水冷装置によりミ
スト化した硫酸ミストを除去する電気集塵部とが設けら
れたことを特徴とするものである。
まれる煤塵等を除去する電気集塵機と、この電気集塵機
の後段に配設され、排ガスに含まれる硫黄酸化物を除去
する脱硫装置とを備えた燃焼排ガス処理装置であって、
電気集塵機は、排ガス中のＳＯ3 を硫酸としてミスト化
する断熱冷却方式の水冷装置と、この水冷装置によりミ
スト化した硫酸ミストを除去する電気集塵部とが設けら
れたことを特徴とするものである。
【００１７】上記構成によれば、排ガスを水冷装置で断
熱冷却することで、ＳＯ3 を硫酸としてミスト化させ、
集塵極で捕集することが可能となり、大気中に放出され
る排ガス中の硫酸ミストを大幅に低減させることができ
る。
熱冷却することで、ＳＯ3 を硫酸としてミスト化させ、
集塵極で捕集することが可能となり、大気中に放出され
る排ガス中の硫酸ミストを大幅に低減させることができ
る。
【００１８】さらに、排ガスに含まれているＳＯ3 は、
断熱冷却されることによりミスト化して硫酸ミストとな
り、この硫酸ミストが煤塵を核として成長するため、結
果的に煤塵粒子径が増大するので、硫酸ミストおよび煤
塵を同時に集塵することができる。
断熱冷却されることによりミスト化して硫酸ミストとな
り、この硫酸ミストが煤塵を核として成長するため、結
果的に煤塵粒子径が増大するので、硫酸ミストおよび煤
塵を同時に集塵することができる。
【００１９】また、排ガスを断熱冷却することにより、
重油ス−トや石炭灰は、凝集した硫酸ミストによって水
分を含むことになるので、ジャンピングも防止すること
ができ、効率良く除塵できる。また、これらの煤塵は、
断熱冷却用水で濡れた電気集塵機の内壁等に捕捉されて
除塵される場合もある。
重油ス−トや石炭灰は、凝集した硫酸ミストによって水
分を含むことになるので、ジャンピングも防止すること
ができ、効率良く除塵できる。また、これらの煤塵は、
断熱冷却用水で濡れた電気集塵機の内壁等に捕捉されて
除塵される場合もある。
【００２０】したがって、脱硫液に混入していた煤塵を
脱硫装置前に除去することができ、煤塵に含まれる重金
属の脱硫液への溶解も防げるので、排水処理も容易にな
る。さらに、断熱冷却用水により排ガス中のＨＣｌ、Ｓ
ｉＦ4 、ＨＦ等の酸性物質も吸収可能となる。
脱硫装置前に除去することができ、煤塵に含まれる重金
属の脱硫液への溶解も防げるので、排水処理も容易にな
る。さらに、断熱冷却用水により排ガス中のＨＣｌ、Ｓ
ｉＦ4 、ＨＦ等の酸性物質も吸収可能となる。
【００２１】なお、脱硫液から得られる中和生成塩の純
度に大きく影響するものとして、排ガス中における煤塵
等の固形物および重金属の脱硫液への溶解、さらには、
ＨＣｌ、ＳｉＦ4 、ＨＦ等の反応性ガスの混入が挙げら
れるが、いずれにおいても上記構成の電気集塵機を用い
れば、これらの酸性物質も除去可能であることから、高
純度の中和生成塩が得られるという利点もある。
度に大きく影響するものとして、排ガス中における煤塵
等の固形物および重金属の脱硫液への溶解、さらには、
ＨＣｌ、ＳｉＦ4 、ＨＦ等の反応性ガスの混入が挙げら
れるが、いずれにおいても上記構成の電気集塵機を用い
れば、これらの酸性物質も除去可能であることから、高
純度の中和生成塩が得られるという利点もある。
【００２２】ここで、断熱冷却方式とは、排ガスに冷却
用水を直接接触させて、排ガスを増湿冷却し、排ガスの
冷却に使用した冷却用水は、循環して再度利用する方式
をいう。
用水を直接接触させて、排ガスを増湿冷却し、排ガスの
冷却に使用した冷却用水は、循環して再度利用する方式
をいう。
【００２３】上記電気集塵機の構造においては、断熱冷
却をするための水冷装置を備えた電気集塵機であれば、
種々のものが採用できるが、図４に示すような構造のも
のが例示できる。
却をするための水冷装置を備えた電気集塵機であれば、
種々のものが採用できるが、図４に示すような構造のも
のが例示できる。
【００２４】すなわち、ケ−シング３１および断熱冷却
筒３２からなり、断熱冷却筒３２は下部で屈曲されてケ
−シング３１の下部側面に接続された構造となってい
る。ケ−シング３１内部には、整流板３４と、電気集塵
部１７とが配設され、断熱冷却筒３２には、送り込まれ
た排ガスを断熱冷却する水冷装置３が設けられている。
筒３２からなり、断熱冷却筒３２は下部で屈曲されてケ
−シング３１の下部側面に接続された構造となってい
る。ケ−シング３１内部には、整流板３４と、電気集塵
部１７とが配設され、断熱冷却筒３２には、送り込まれ
た排ガスを断熱冷却する水冷装置３が設けられている。
【００２５】上記構成の電気集塵機においては、図４中
の点線で示すような排ガス流路が形成されており、これ
により、排ガスは、ケ−シング３１側面の排ガスの流入
口３３から横方向に流入し、ケ−シング３１内を下方か
ら上方へ通過するようになっている。
の点線で示すような排ガス流路が形成されており、これ
により、排ガスは、ケ−シング３１側面の排ガスの流入
口３３から横方向に流入し、ケ−シング３１内を下方か
ら上方へ通過するようになっている。
【００２６】ところで、図４に示す電気集塵機において
は、断熱冷却筒がケ−シングの側面から突出した構造と
なっているため装置が大型化し、また、排ガスがケ−シ
ングの側面から横方向へ流入するため、集塵部への流入
量が不均一となり、集塵効率の低下を招くおそれが生じ
る。
は、断熱冷却筒がケ−シングの側面から突出した構造と
なっているため装置が大型化し、また、排ガスがケ−シ
ングの側面から横方向へ流入するため、集塵部への流入
量が不均一となり、集塵効率の低下を招くおそれが生じ
る。
【００２７】そこで、本発明においては、電気集塵機と
して外筒および内筒からなる二重筒構造を有し、内筒の
上方から下向きに流入した排ガスが、内筒と外筒との間
の環状空間部を上向きに通過する排ガス流路が形成さ
れ、環状空間部に電気集塵部が配設され、内筒に排ガス
を断熱冷却するための水冷装置が設けられ、外筒に断熱
冷却用水を前記水冷装置へ戻す循環路が形成され、電気
集塵部の上流側に前記内筒から送り込まれた排ガスを整
流して、電気集塵部に送る整流板が配設された構成を採
用可能とした。
して外筒および内筒からなる二重筒構造を有し、内筒の
上方から下向きに流入した排ガスが、内筒と外筒との間
の環状空間部を上向きに通過する排ガス流路が形成さ
れ、環状空間部に電気集塵部が配設され、内筒に排ガス
を断熱冷却するための水冷装置が設けられ、外筒に断熱
冷却用水を前記水冷装置へ戻す循環路が形成され、電気
集塵部の上流側に前記内筒から送り込まれた排ガスを整
流して、電気集塵部に送る整流板が配設された構成を採
用可能とした。
【００２８】これにより、内筒の上方から下向きに取り
込まれた排ガスは、外筒底部で反転し、整流板および電
気集塵部を上向きに通過する流れとなることから、ガス
が一部に偏らずに均一に整流板を通過させることがで
き、整流効率および除塵効率を向上させることができ
る。加えて、内筒に水冷装置を配設したので、前記の電
気集塵機に比してコンパクト化が図れる。
込まれた排ガスは、外筒底部で反転し、整流板および電
気集塵部を上向きに通過する流れとなることから、ガス
が一部に偏らずに均一に整流板を通過させることがで
き、整流効率および除塵効率を向上させることができ
る。加えて、内筒に水冷装置を配設したので、前記の電
気集塵機に比してコンパクト化が図れる。
【００２９】ところで、石炭焚き等の燃焼排ガス処理装
置においては、排ガス中の窒素酸化物を除去するため
に、電気集塵機の前段に脱硝装置を配設している場合が
多い。脱硝剤であるアンモニアは、排ガスの脱硝を行う
場合、脱硝を完全に行うために過剰に用いられている
が、過剰アンモニアは、排ガス中のＳＯ2 と反応し、さ
らに冷却されることによって、超微粒子（ヒュ−ム）状
の酸性亜硫酸アンモニウムを生成するので、後段の電気
集塵機および脱硫装置の負担を増大させていた。
置においては、排ガス中の窒素酸化物を除去するため
に、電気集塵機の前段に脱硝装置を配設している場合が
多い。脱硝剤であるアンモニアは、排ガスの脱硝を行う
場合、脱硝を完全に行うために過剰に用いられている
が、過剰アンモニアは、排ガス中のＳＯ2 と反応し、さ
らに冷却されることによって、超微粒子（ヒュ−ム）状
の酸性亜硫酸アンモニウムを生成するので、後段の電気
集塵機および脱硫装置の負担を増大させていた。
【００３０】上述のように、電気集塵機の前段に脱硝装
置を配設した場合、断熱冷却用水は、酸性物質を吸収す
るので、冷却用水のｐＨは１〜２となっており、したが
って、断熱冷却用水によりアンモニアも吸収除去が可能
となる。すなわち、排ガス中のＳＯ2 とアンモニアが反
応することにより生じる超微粒子（ヒュ−ム）状の酸性
亜硫酸アンモニウムの生成も防止することができことと
なり、後段の電気集塵機および脱硫装置の負担を軽減で
きるという効果を奏する。
置を配設した場合、断熱冷却用水は、酸性物質を吸収す
るので、冷却用水のｐＨは１〜２となっており、したが
って、断熱冷却用水によりアンモニアも吸収除去が可能
となる。すなわち、排ガス中のＳＯ2 とアンモニアが反
応することにより生じる超微粒子（ヒュ−ム）状の酸性
亜硫酸アンモニウムの生成も防止することができことと
なり、後段の電気集塵機および脱硫装置の負担を軽減で
きるという効果を奏する。
【００３１】このとき、電気集塵部の集塵電極は、導電
性ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）等の耐食性の高い材
質を使用しているが、電極を保護するために、電気集塵
機の外側にｐＨ制御装置を配設し、ｐＨを調整すれば、
断熱冷却用水によってアンモニアを吸収できるだけでな
く、電気集塵部も保護することができる。ここで、断熱
冷却水のｐＨとしては、アンモニアの吸収効率および電
気集塵部に使用する金属の耐食性を考慮すると、ｐＨ２
〜４．５、好ましくはｐＨ３〜４に調整するのが好適で
ある。
性ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）等の耐食性の高い材
質を使用しているが、電極を保護するために、電気集塵
機の外側にｐＨ制御装置を配設し、ｐＨを調整すれば、
断熱冷却用水によってアンモニアを吸収できるだけでな
く、電気集塵部も保護することができる。ここで、断熱
冷却水のｐＨとしては、アンモニアの吸収効率および電
気集塵部に使用する金属の耐食性を考慮すると、ｐＨ２
〜４．５、好ましくはｐＨ３〜４に調整するのが好適で
ある。
【００３２】上記のごとく、集塵効率が大幅に向上する
ため、従来、脱硫装置の後段に配設していた湿式電気集
塵機が不要となり、コスト低減および省スペ−ス化が図
れる。
ため、従来、脱硫装置の後段に配設していた湿式電気集
塵機が不要となり、コスト低減および省スペ−ス化が図
れる。
【００３３】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面に基づい
て説明する。図１に示す燃焼排ガス処理装置１は、発電
施設等２から発生した燃焼排ガスに含まれる煤塵および
ＳＯ3 を除去する断熱冷却方式の水冷装置３を備えた電
気集塵機４と、電気集塵機４からの排ガスに含まれる硫
黄酸化物（ＳＯ2 等）を除去する脱硫装置５と、脱硫後
の排ガスを大気へ放出する煙突６とから構成される。
て説明する。図１に示す燃焼排ガス処理装置１は、発電
施設等２から発生した燃焼排ガスに含まれる煤塵および
ＳＯ3 を除去する断熱冷却方式の水冷装置３を備えた電
気集塵機４と、電気集塵機４からの排ガスに含まれる硫
黄酸化物（ＳＯ2 等）を除去する脱硫装置５と、脱硫後
の排ガスを大気へ放出する煙突６とから構成される。
【００３４】なお、本発明における燃焼排ガス処理装置
１のうち、電気集塵機４以外は、通常使用される周知の
ものであるので、簡単に説明すると、脱硫装置５では、
ＳＯ 2 等の非凝縮性物質を気液接触させることによりア
ルカリ性の脱硫液中に吸収除去させている。気液接触
は、脱硫液を排ガスにスプレ−することにより接触させ
るのが一般的である。
１のうち、電気集塵機４以外は、通常使用される周知の
ものであるので、簡単に説明すると、脱硫装置５では、
ＳＯ 2 等の非凝縮性物質を気液接触させることによりア
ルカリ性の脱硫液中に吸収除去させている。気液接触
は、脱硫液を排ガスにスプレ−することにより接触させ
るのが一般的である。
【００３５】脱硫液としては、ＮＨ3 、Ｍｇ（Ｏ
Ｈ）2 、ＮａＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）2 等のアルカリ試剤の
水溶液が使用される。この脱硫液にＳＯ2 等が吸収され
ると、アルカリ試剤と反応して亜硫酸塩が生成し、これ
を酸化させることによって硫酸塩が得られる。例えば、
アルカリ試剤として、Ｃａ（ＯＨ）2 を用いた場合は、
以下の反応により、二水石膏が得られる。
Ｈ）2 、ＮａＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）2 等のアルカリ試剤の
水溶液が使用される。この脱硫液にＳＯ2 等が吸収され
ると、アルカリ試剤と反応して亜硫酸塩が生成し、これ
を酸化させることによって硫酸塩が得られる。例えば、
アルカリ試剤として、Ｃａ（ＯＨ）2 を用いた場合は、
以下の反応により、二水石膏が得られる。
【００３６】 Ｃａ（ＯＨ）2 ＋ＳＯ2 →ＣａＳＯ3 ・２Ｈ2 Ｏ ＣａＳＯ3 ・２Ｈ2 Ｏ＋１／２Ｏ2 →ＣａＳＯ4 ・２Ｈ
2 Ｏ また、苛性ソ−ダを用いた場合は、以下の反応により、
亜硫酸ナトリウム、硫酸ナトリウムが得られる。
2 Ｏ また、苛性ソ−ダを用いた場合は、以下の反応により、
亜硫酸ナトリウム、硫酸ナトリウムが得られる。
【００３７】ＮａＯＨ＋ＳＯ2 →ＮａＨＳＯ3 ＮａＨＳＯ3 ＋ＮａＯＨ→Ｎａ2 ＳＯ3 ＋Ｈ2 Ｏ Ｎａ2 ＳＯ3 ＋１／２Ｏ2 →Ｎａ2 ＳＯ4
【００３８】また、石炭を燃料とする発電施設の排ガス
処理装置１には、図２に示すように、電気集塵機４の前
段に脱硝装置７が配設されることが多いが、この脱硝装
置７は、通常、アンモニア接触還元型のものが用いられ
ており、排ガス中の窒素酸化物（ＮＯX ）を除去してい
る。例えば、一酸化窒素（ＮＯ）は以下の反応により、
窒素（Ｎ2 ）と水（Ｈ2 Ｏ）に分解される。 ４ＮＯ＋４ＮＨ3 ＋Ｏ2 →４Ｎ2 ＋６Ｈ2 Ｏ
処理装置１には、図２に示すように、電気集塵機４の前
段に脱硝装置７が配設されることが多いが、この脱硝装
置７は、通常、アンモニア接触還元型のものが用いられ
ており、排ガス中の窒素酸化物（ＮＯX ）を除去してい
る。例えば、一酸化窒素（ＮＯ）は以下の反応により、
窒素（Ｎ2 ）と水（Ｈ2 Ｏ）に分解される。 ４ＮＯ＋４ＮＨ3 ＋Ｏ2 →４Ｎ2 ＋６Ｈ2 Ｏ
【００３９】次に、燃焼排ガスの流れを説明すると、図
１の矢印で示すように、断熱冷却方式の水冷装置３を備
えた電気集塵機４に送られて断熱冷却され、排ガス中の
ＳＯ 3 がミスト化（硫酸ミスト）し、この硫酸ミストと
煤塵とが凝集した凝集粒子を除去している。さらに、排
ガス中の酸性物質も水冷装置３の断熱冷却用水によって
吸収除去される。
１の矢印で示すように、断熱冷却方式の水冷装置３を備
えた電気集塵機４に送られて断熱冷却され、排ガス中の
ＳＯ 3 がミスト化（硫酸ミスト）し、この硫酸ミストと
煤塵とが凝集した凝集粒子を除去している。さらに、排
ガス中の酸性物質も水冷装置３の断熱冷却用水によって
吸収除去される。
【００４０】脱硝装置７を電気集塵機４の前段に配設し
た燃焼排ガス処理装置１の場合、脱硝装置７において、
排ガス中の窒素酸化物がアンモニアにより脱硝され、そ
の後、電気集塵機４に送られる。
た燃焼排ガス処理装置１の場合、脱硝装置７において、
排ガス中の窒素酸化物がアンモニアにより脱硝され、そ
の後、電気集塵機４に送られる。
【００４１】脱硝装置７を配設した処理装置１では、図
３、４に示すように、電気集塵機４に断熱冷却用水のｐ
Ｈを調整するｐＨ制御装置４０が配設され、脱硝装置７
からの過剰の未反応アンモニア（リ−クアンモニア）を
吸収可能なｐＨに調製し、断熱冷却用水によってアンモ
ニアを吸収除去している。
３、４に示すように、電気集塵機４に断熱冷却用水のｐ
Ｈを調整するｐＨ制御装置４０が配設され、脱硝装置７
からの過剰の未反応アンモニア（リ−クアンモニア）を
吸収可能なｐＨに調製し、断熱冷却用水によってアンモ
ニアを吸収除去している。
【００４２】この後、排ガスは脱硫装置５に送られ、排
ガス中のＳＯ2 等の硫黄酸化物が脱硫液によって除去さ
た後、煙突６から大気中へ排出される。
ガス中のＳＯ2 等の硫黄酸化物が脱硫液によって除去さ
た後、煙突６から大気中へ排出される。
【００４３】本発明の燃焼排ガス処理装置１における電
気集塵機４は、図３に示すごとく、内筒１０および外筒
１１からなる二重筒構造となっており、内筒１０は、内
筒１０の上部から取り込まれる排ガスＧに水を直接噴霧
して断熱冷却する断熱冷却筒とされ、内筒１０上部に
は、断熱冷却に用いられる水冷装置３が設置されてい
る。この水冷装置３は、水をシャワ−状に散布する分散
ノズル１２と、分散ノズルに水を供給するパイプ１３か
ら構成されている。
気集塵機４は、図３に示すごとく、内筒１０および外筒
１１からなる二重筒構造となっており、内筒１０は、内
筒１０の上部から取り込まれる排ガスＧに水を直接噴霧
して断熱冷却する断熱冷却筒とされ、内筒１０上部に
は、断熱冷却に用いられる水冷装置３が設置されてい
る。この水冷装置３は、水をシャワ−状に散布する分散
ノズル１２と、分散ノズルに水を供給するパイプ１３か
ら構成されている。
【００４４】内筒１０と外筒１１の間の環状空間部１４
には、内筒下端開口部１５から外筒１１の内部に送り込
まれた排ガスを整流する整流板１６と、その上方に電気
集塵部１７が配設されている。電気集塵部１７は、縦に
配設された複数の集塵極１８と、各集塵極間に位置して
縦に配設された複数の放電極１９とを有し、両極間に直
流の高圧を直流電源２０から印加することによってコロ
ナ放電を生起させ、排ガス粒子や硫酸ミストを負に帯電
させて集塵極１８で補集して除塵を行っている。電気集
塵部１７下方の整流板１６は、一定の間隔をおいて複数
設けられ、その形状は、断面が上開放コの字状に形成さ
れている。
には、内筒下端開口部１５から外筒１１の内部に送り込
まれた排ガスを整流する整流板１６と、その上方に電気
集塵部１７が配設されている。電気集塵部１７は、縦に
配設された複数の集塵極１８と、各集塵極間に位置して
縦に配設された複数の放電極１９とを有し、両極間に直
流の高圧を直流電源２０から印加することによってコロ
ナ放電を生起させ、排ガス粒子や硫酸ミストを負に帯電
させて集塵極１８で補集して除塵を行っている。電気集
塵部１７下方の整流板１６は、一定の間隔をおいて複数
設けられ、その形状は、断面が上開放コの字状に形成さ
れている。
【００４５】内筒１０に送り込まれた排ガスＧは、図３
中の点線矢印に示すように、内筒１０上部から下向きに
流入し、外筒底部２１で反転して整流板１６を上向きに
通過し、電気集塵部１７で除塵される。除塵後は外筒１
１上部側面に配設されたガス排出口２２から排出され
る。なお、電気集塵部１７に捕集された硫酸等のミスト
は、電気集塵部１７の直流電源２０を落とした後、水に
よって洗い流して除去する。
中の点線矢印に示すように、内筒１０上部から下向きに
流入し、外筒底部２１で反転して整流板１６を上向きに
通過し、電気集塵部１７で除塵される。除塵後は外筒１
１上部側面に配設されたガス排出口２２から排出され
る。なお、電気集塵部１７に捕集された硫酸等のミスト
は、電気集塵部１７の直流電源２０を落とした後、水に
よって洗い流して除去する。
【００４６】上記のごとく、内筒１０の上方から下向き
に取り込まれた排ガスは、外筒底部２１で反転し、整流
板１６および電気集塵部１７を上向きに通過することか
ら、ガスが一部に偏らずに均一に整流板１６を通過させ
ることができるので、効率良く整流および除塵を行うこ
とが可能となる。
に取り込まれた排ガスは、外筒底部２１で反転し、整流
板１６および電気集塵部１７を上向きに通過することか
ら、ガスが一部に偏らずに均一に整流板１６を通過させ
ることができるので、効率良く整流および除塵を行うこ
とが可能となる。
【００４７】外筒１１底部の形状としては、断熱冷却用
水を回収しやすくするために、ホッパ−状とするのが好
適である。また、外筒底部には、ドレン排水口５０が設
けられ、ドレン排水口５０から回収した断熱冷却用水を
送液ポンプ５１により水冷装置３に戻す循環路５２が形
成されている。この循環路は、冷却用水を再利用するた
めに設けられており、これにより、運転維持コストを削
減している。
水を回収しやすくするために、ホッパ−状とするのが好
適である。また、外筒底部には、ドレン排水口５０が設
けられ、ドレン排水口５０から回収した断熱冷却用水を
送液ポンプ５１により水冷装置３に戻す循環路５２が形
成されている。この循環路は、冷却用水を再利用するた
めに設けられており、これにより、運転維持コストを削
減している。
【００４８】脱硝装置７を配設した燃焼排ガス処理装置
１の場合、上記実施形態の電気集塵機４の外筒１１の底
部には、底部に溜まった断熱冷却用水のｐＨを制御する
ｐＨ制御装置４０およびアルカリ試剤の注入路４１およ
びアルカリ試剤の供給タンク４２が配設されている。
１の場合、上記実施形態の電気集塵機４の外筒１１の底
部には、底部に溜まった断熱冷却用水のｐＨを制御する
ｐＨ制御装置４０およびアルカリ試剤の注入路４１およ
びアルカリ試剤の供給タンク４２が配設されている。
【００４９】ｐＨ制御装置４０は、断熱冷却用水のｐＨ
が所定値以上または以下になった場合、ｐＨ制御装置４
０の検知信号により、注入路４１に設けられたバルブ４
３が開閉制御され、所定のｐＨになるようにアルカリ試
剤が注入される。
が所定値以上または以下になった場合、ｐＨ制御装置４
０の検知信号により、注入路４１に設けられたバルブ４
３が開閉制御され、所定のｐＨになるようにアルカリ試
剤が注入される。
【００５０】このとき断熱冷却用水のｐＨは、アンモニ
アの吸収効率および電気集塵部１７の電極の耐食性を考
慮して、ｐＨは２〜４．５、好ましくは３〜４に調整さ
れている。
アの吸収効率および電気集塵部１７の電極の耐食性を考
慮して、ｐＨは２〜４．５、好ましくは３〜４に調整さ
れている。
【００５１】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、本発明の範囲内で多くの修正、変更を
加えることができるのは勿論である。例えば、上記実施
形態では、石炭焚き、あるいは重油焚きの燃焼炉からの
排ガスの処理装置の態様を示したが、産業廃棄物の焼却
炉から排出される排ガスを処理する処理装置としてもよ
い。また、断熱冷却方式の電気集塵機の形状は、上記実
施形態に限定されることなく、いずれの形状のものであ
っても使用できる。
るものではなく、本発明の範囲内で多くの修正、変更を
加えることができるのは勿論である。例えば、上記実施
形態では、石炭焚き、あるいは重油焚きの燃焼炉からの
排ガスの処理装置の態様を示したが、産業廃棄物の焼却
炉から排出される排ガスを処理する処理装置としてもよ
い。また、断熱冷却方式の電気集塵機の形状は、上記実
施形態に限定されることなく、いずれの形状のものであ
っても使用できる。
【００５２】
【発明の効果】排ガスを断熱冷却することにより、排ガ
ス中のＳＯ3 をミスト化すれば、硫酸ミストを集塵極で
捕集できるとともに、硫酸ミストが煤塵を核として成長
し、煤塵粒子径が増大するので、硫酸ミストおよび煤塵
を同時に集塵することができる。さらに、酸性物質も断
熱冷却水により吸収除去が可能となるので、大気中に放
出する排ガス中の有害物質を大幅に削減できる。
ス中のＳＯ3 をミスト化すれば、硫酸ミストを集塵極で
捕集できるとともに、硫酸ミストが煤塵を核として成長
し、煤塵粒子径が増大するので、硫酸ミストおよび煤塵
を同時に集塵することができる。さらに、酸性物質も断
熱冷却水により吸収除去が可能となるので、大気中に放
出する排ガス中の有害物質を大幅に削減できる。
【００５３】また、後段の脱硫液に溶解する重金属や煤
塵等の不純物を少なくでき、脱流排液の処理が容易にな
るだけでなく、化学石膏（ＣａＳＯ4 ・２Ｈ2 Ｏ）やＮ
ａＳＯ4 の中和生成塩がそれぞれ高純度で得られるとい
う利点もある。
塵等の不純物を少なくでき、脱流排液の処理が容易にな
るだけでなく、化学石膏（ＣａＳＯ4 ・２Ｈ2 Ｏ）やＮ
ａＳＯ4 の中和生成塩がそれぞれ高純度で得られるとい
う利点もある。
【００５４】また、電気抵抗が集塵良好値の範囲外であ
ったために集塵されにくかった重油ス−トおよび石炭灰
は、凝集した硫酸ミストによって水分を含むことになる
ので、ジャンピングや再飛散を防止でき、効率良く除塵
することができる。
ったために集塵されにくかった重油ス−トおよび石炭灰
は、凝集した硫酸ミストによって水分を含むことになる
ので、ジャンピングや再飛散を防止でき、効率良く除塵
することができる。
【００５５】加えて、脱硝装置が電気集塵機の前段に配
設されている燃焼排ガス処理装置では、電気集塵機に断
熱冷却用水のｐＨを制御するｐＨ制御装置を配設して、
断熱冷却用水のｐＨを２〜４．５に調整することによ
り、脱硝装置からのリ−クアンモニアを断熱冷却用水に
より吸収でき、断熱冷却方式の電気集塵機や脱硫装置の
負担を増大させていたヒュ−ム状の酸性亜硫酸アンモニ
ウムの生成を防ぐことができる。
設されている燃焼排ガス処理装置では、電気集塵機に断
熱冷却用水のｐＨを制御するｐＨ制御装置を配設して、
断熱冷却用水のｐＨを２〜４．５に調整することによ
り、脱硝装置からのリ−クアンモニアを断熱冷却用水に
より吸収でき、断熱冷却方式の電気集塵機や脱硫装置の
負担を増大させていたヒュ−ム状の酸性亜硫酸アンモニ
ウムの生成を防ぐことができる。
【００５６】したがって、上記のごとく、断熱冷却方式
の電気集塵機を採用することにより、集塵効率が大幅に
向上することから、従来、脱硫装置の後段に配設してい
た湿式電気集塵機が不要になり、コスト低減および省ス
ペ−ス化が実現できる。
の電気集塵機を採用することにより、集塵効率が大幅に
向上することから、従来、脱硫装置の後段に配設してい
た湿式電気集塵機が不要になり、コスト低減および省ス
ペ−ス化が実現できる。
【図１】本発明の燃焼排ガス処理装置を示す系統図
【図２】本発明の燃焼排ガス処理装置の一実施形態を示
す系統図
す系統図
【図３】本発明の燃焼排ガス処理装置の電気集塵機の一
実施形態を示す構造図
実施形態を示す構造図
【図４】同じく別実施形態の電気集塵機を示す構造図
【図５】従来例の燃焼排ガス処理装置を示す系統図
【図６】同じく従来例の燃焼排ガス処理装置を示す系統
図
図
３ 水冷装置 ４ 断熱冷却方式の電気集塵機 ５ 脱硫装置 １０ 内筒 １１ 外筒 １６ 整流板 ４０ ｐＨ制御装置 ５２ 循環路
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０３Ｃ 3/00 Ｆ２３Ｊ 15/00 Ｋ 3/014 Ｂ０１Ｄ 53/34 ＺＡＢ 3/02 １２２Ｚ 3/16 １３１ 3/78 Ｂ０３Ｃ 3/01 Ａ Ｆ２３Ｊ 15/00 Ｆ２３Ｊ 15/00 Ｂ Ａ Ｆターム(参考） 3K070 DA02 DA03 DA07 DA14 DA22 DA23 DA30 DA37 4D002 AA01 AA02 AA13 AB01 AC01 BA02 BA16 CA01 EA01 EA04 EA05 4D032 AC01 4D054 AA02 BA11 BC02 EA21 EA23
Claims (2)
- 【請求項１】排ガスに含まれる煤塵等を除去する電気集
塵機と、該電気集塵機の後段に配設され、排ガスに含ま
れる硫黄酸化物を除去する脱硫装置とを備えた燃焼排ガ
ス処理装置であって、前記電気集塵機は、排ガス中のＳ
Ｏ3 を硫酸ミスト化する断熱冷却方式の水冷装置と、該
水冷装置によりミスト化した硫酸ミストを除去する電気
集塵部とが設けられたことを特徴とする燃焼排ガス処理
装置。 - 【請求項２】前記電気集塵機の前段に排ガス中の窒素酸
化物を除去する脱硝装置が配設され、前記水冷装置の断
熱冷却用水により、前記脱硝装置からの排ガスに含まれ
るアンモニアを吸収させるようにしたことを特徴とする
請求項１記載の燃焼排ガス処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000261694A JP2002071120A (ja) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | 燃焼排ガス処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000261694A JP2002071120A (ja) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | 燃焼排ガス処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002071120A true JP2002071120A (ja) | 2002-03-08 |
Family
ID=18749493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000261694A Pending JP2002071120A (ja) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | 燃焼排ガス処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002071120A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002364830A (ja) * | 2001-06-07 | 2002-12-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排煙のｓｏ３分除去装置 |
| JP2003001054A (ja) * | 2001-06-21 | 2003-01-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排煙のｓｏ３分除去装置 |
| JP2009052440A (ja) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 舶用排ガス処理装置 |
| WO2012081290A1 (ja) * | 2010-12-16 | 2012-06-21 | 臼井国際産業株式会社 | 重油以下の低質燃料を使用するディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置 |
| CN103638775A (zh) * | 2013-12-09 | 2014-03-19 | 深圳市芭田生态工程股份有限公司 | 一种含氟氨水蒸汽处理方法 |
| CN110505909A (zh) * | 2017-02-15 | 2019-11-26 | 通用电气技术有限公司 | 用于改善烟道气脱硫性能的氧化控制 |
-
2000
- 2000-08-30 JP JP2000261694A patent/JP2002071120A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002364830A (ja) * | 2001-06-07 | 2002-12-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排煙のｓｏ３分除去装置 |
| JP4606651B2 (ja) * | 2001-06-07 | 2011-01-05 | 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 | 排煙のｓｏ３分除去装置 |
| JP2003001054A (ja) * | 2001-06-21 | 2003-01-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排煙のｓｏ３分除去装置 |
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| WO2012081290A1 (ja) * | 2010-12-16 | 2012-06-21 | 臼井国際産業株式会社 | 重油以下の低質燃料を使用するディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置 |
| JP2012140928A (ja) * | 2010-12-16 | 2012-07-26 | Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd | 重油以下の低質燃料を使用するディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置 |
| CN103261595A (zh) * | 2010-12-16 | 2013-08-21 | 臼井国际产业株式会社 | 使用重油以下的低质燃料的柴油发动机的排气气体净化装置 |
| CN103638775A (zh) * | 2013-12-09 | 2014-03-19 | 深圳市芭田生态工程股份有限公司 | 一种含氟氨水蒸汽处理方法 |
| CN110505909A (zh) * | 2017-02-15 | 2019-11-26 | 通用电气技术有限公司 | 用于改善烟道气脱硫性能的氧化控制 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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