JP4808113B2

JP4808113B2 - Desulfurization gypsum precipitation accelerator

Info

Publication number: JP4808113B2
Application number: JP2006245071A
Authority: JP
Inventors: 正人逢澤; 真司富永
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2006-09-11
Filing date: 2006-09-11
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2026-09-11
Also published as: JP2008062208A

Description

本発明は、排ガス中の硫黄酸化物を石灰石により吸収して生成された脱硫石膏から排ガス由来の炭素分を除去し、石膏の品質を高めて再利用することが可能な脱硫石膏の沈殿促進装置に関する。 The present invention relates to a desulfurization gypsum settling accelerator capable of removing carbon derived from exhaust gas from desulfurized gypsum produced by absorbing sulfur oxides in exhaust gas with limestone and improving the quality of the gypsum and reusing it. About.

現在、火力発電所等で排出される排ガスに含まれる硫黄酸化物を除去する方法として、排ガスに石灰石を含有するスラリーを噴霧することにより排ガス中の硫黄酸化物を吸収して石膏を生成する方法が知られている。前記硫黄酸化物の除去後に生成する石膏は脱硫石膏と呼ばれ、石膏商品の原料となり、様々な用途に再利用されている（特許文献１参照）。 Currently, as a method of removing sulfur oxides contained in exhaust gas discharged from thermal power plants, etc., a method of generating gypsum by absorbing sulfur oxides in exhaust gas by spraying slurry containing limestone on exhaust gas It has been known. The gypsum generated after the removal of the sulfur oxide is called desulfurized gypsum, and is used as a raw material for gypsum products and reused for various purposes (see Patent Document 1).

特開２００４−０９９８７０号公報JP 2004-099870 A

火力発電所の排ガス中には硫黄酸化物の他、未燃炭素分が含まれている。排ガス中の未燃炭素分の粒子は非常に細かく、脱硫石膏生成の工程前後において完全に除去することが困難である。従って、最終的に脱硫石膏中に炭素分が混入してしまい、脱硫石膏の黒色化が問題となっている。 In addition to sulfur oxides, unburned carbon is contained in exhaust gas from thermal power plants. The particles of unburned carbon in the exhaust gas are very fine and are difficult to remove completely before and after the desulfurization gypsum production process. Accordingly, carbon is finally mixed into the desulfurized gypsum, and blackening of the desulfurized gypsum is a problem.

本発明は上記状況に鑑み、脱硫石膏の黒色化を抑制可能な脱硫石膏の沈殿促進装置を提供することを目的とする。 In view of the above situation, an object of the present invention is to provide a desulfurization gypsum precipitation accelerating device capable of suppressing blackening of desulfurization gypsum.

上記課題を解決する本発明の第１の態様は、
石灰石スラリーに排ガス中の硫黄酸化物を吸収させた後に硫酸を添加してなる脱硫石膏スラリー中の脱硫石膏を沈殿させるための脱硫石膏の沈殿促進装置であって、
上部に供給される脱硫石膏スラリーの石膏分を沈殿濃縮して底部から排出するように構成した沈殿槽と、
前記沈殿槽の壁面に配設され、前記脱硫石膏スラリーに向けて超音波を照射する超音波振動子と、
前記沈殿槽の軸方向に沿い回転可能に配設された旋回軸と、
前記旋回軸に基端部が固定されて前記沈殿槽の径方向に張り出して前記旋回軸とともに旋回することにより前記脱硫石膏スラリーを攪拌する板状部材と、
前記板状部材の面に配設され、前記脱硫石膏スラリーに向けて超音波を照射する他の超音波振動子とを有することを特徴とする脱硫石膏の沈殿促進装置にある。 The first aspect of the present invention for solving the above problems is as follows.
A desulfurization gypsum precipitation accelerating device for precipitating desulfurized gypsum in desulfurized gypsum slurry by adding sulfuric acid after absorbing sulfur oxide in exhaust gas to limestone slurry,
A precipitation tank configured to precipitate and concentrate the gypsum content of the desulfurized gypsum slurry supplied to the top and discharge it from the bottom;
An ultrasonic vibrator disposed on a wall surface of the settling tank and irradiating ultrasonic waves toward the desulfurized gypsum slurry;
A pivot shaft rotatably disposed along the axial direction of the settling tank;
A plate-like member that stirs the desulfurized gypsum slurry by fixing a base end portion to the swivel shaft and projecting in the radial direction of the settling tank and swiveling with the swivel shaft;
The desulfurization gypsum settling accelerator further includes another ultrasonic vibrator disposed on the surface of the plate-like member and radiating ultrasonic waves toward the desulfurization gypsum slurry .

かかる第１の態様では、脱硫石膏を沈殿させる際に、超音波振動子を用いて脱硫石膏を振動させることで炭素分を分離することができ、脱硫石膏から炭素分を容易に分離することが可能となる。
具体的には、沈殿槽の壁面に取り付けた超音波振動子を用いて、脱硫石膏に振動を与えて、脱硫石膏から炭素分を容易に分離することが可能となるばかりでなく、脱硫石膏を沈殿させる際に、旋回駆動する板状部材に取り付けた超音波振動子を用いて、脱硫石膏に振動を与えて、脱硫石膏から炭素分を容易に分離することが可能となる。 In the first aspect, when the desulfurized gypsum is precipitated, the carbon content can be separated by vibrating the desulfurized gypsum using an ultrasonic vibrator, and the carbon content can be easily separated from the desulfurized gypsum. It becomes possible.
Specifically, using an ultrasonic vibrator attached to the wall of the settling tank, the desulfurized gypsum can be vibrated to easily separate the carbon content from the desulfurized gypsum. When precipitating, it is possible to easily separate the carbon content from the desulfurized gypsum by applying vibration to the desulfurized gypsum using an ultrasonic vibrator attached to a plate-like member that is swiveled.

本発明によれば、脱硫石膏を沈殿させる際に、脱硫石膏に付着した排ガス由来の炭素分を超音波振動により石膏から分離することにより、脱硫石膏の黒色化を抑制することが可能となり、脱硫石膏の品質を向上することが可能となる。 According to the present invention, when the desulfurized gypsum is precipitated, the carbon content of the exhaust gas adhering to the desulfurized gypsum is separated from the gypsum by ultrasonic vibration, thereby making it possible to suppress the blackening of the desulfurized gypsum. It becomes possible to improve the quality of gypsum.

以下、本発明の実施の形態を図に基づき説明する。なお、本発明は以下に示した実施の形態には限定されない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to embodiment shown below.

図１に本発明の脱硫石膏の沈殿槽を含む脱硫石膏製造装置の概略図を示す。 FIG. 1 shows a schematic view of a desulfurization gypsum production apparatus including a desulfurization gypsum settling tank of the present invention.

本発明は、硫黄酸化物吸収槽１において石灰石スラリー２により排ガス４中の硫黄酸化物が吸収され、その後反応槽９において未反応の石灰石スラリー２に硫酸１０が添加され、スラリーのほぼ全てが脱硫石膏化された後、沈殿槽１４において石膏分が沈殿されて脱硫石膏１９が排出される脱硫石膏の生成過程に適用されるものである。 In the present invention, sulfur oxide in the exhaust gas 4 is absorbed by the limestone slurry 2 in the sulfur oxide absorption tank 1, and then sulfuric acid 10 is added to the unreacted limestone slurry 2 in the reaction tank 9, and almost all of the slurry is desulfurized. This is applied to a desulfurized gypsum production process in which gypsum is precipitated in the settling tank 14 and desulfurized gypsum 19 is discharged after the gypsum is formed.

硫黄酸化物吸収槽１には石灰石スラリー２を供給する石灰石スラリー供給管３、及び火力発電所等で燃料燃焼後に発生する排ガス４を供給する排ガス供給管５が接続される。硫黄酸化物吸収槽１内の石灰石スラリー供給管３には拡散ノズル６が接続され、拡散ノズル６から石灰石スラリー２が硫黄酸化物吸収槽１中の排ガス４に噴霧される。拡散ノズル６による石灰石スラリー２の噴霧により排ガス４中の硫黄酸化物と石灰石スラリー２との反応が促進される。このようにして排ガス４中に含まれる硫黄酸化物は硫黄酸化物吸収槽１において石灰石スラリー２に吸収され、石灰石スラリー２が石膏化される。排ガス４に含まれる硫黄酸化物を石灰石スラリー２に吸収させて生成される石膏は脱硫石膏と呼ばれる。 Connected to the sulfur oxide absorption tank 1 are a limestone slurry supply pipe 3 for supplying limestone slurry 2 and an exhaust gas supply pipe 5 for supplying exhaust gas 4 generated after fuel combustion in a thermal power plant or the like. A diffusion nozzle 6 is connected to the limestone slurry supply pipe 3 in the sulfur oxide absorption tank 1, and the limestone slurry 2 is sprayed from the diffusion nozzle 6 onto the exhaust gas 4 in the sulfur oxide absorption tank 1. The spraying of the limestone slurry 2 by the diffusion nozzle 6 promotes the reaction between the sulfur oxide in the exhaust gas 4 and the limestone slurry 2. In this way, sulfur oxides contained in the exhaust gas 4 are absorbed by the limestone slurry 2 in the sulfur oxide absorption tank 1, and the limestone slurry 2 is gypsumized. The gypsum produced by absorbing the sulfur oxide contained in the exhaust gas 4 into the limestone slurry 2 is called desulfurized gypsum.

排ガス４中の硫黄酸化物を完全に吸収するために、供給された排ガス４に含まれる硫黄酸化物と反応する石灰石量よりも過剰の石灰石分を含む石灰石スラリー２が供給される。したがって、硫黄酸化物吸収槽１には未反応の石灰石スラリー２及び脱硫石膏が混合された混合スラリー７が貯留される。 In order to completely absorb the sulfur oxides in the exhaust gas 4, the limestone slurry 2 containing an amount of limestone that exceeds the amount of limestone that reacts with the sulfur oxides contained in the supplied exhaust gas 4 is supplied. Therefore, the mixed slurry 7 in which the unreacted limestone slurry 2 and desulfurized gypsum are mixed is stored in the sulfur oxide absorption tank 1.

混合スラリー７を輸送するために混合スラリー管８が設けられ、一端が硫黄酸化物吸収槽１に、他端が反応槽９に接続される。混合スラリー管８には不図示のポンプが接続され、ポンプにより混合スラリー７は混合スラリー管８を通って硫黄酸化物吸収槽１から反応槽９に輸送される。 In order to transport the mixed slurry 7, a mixed slurry pipe 8 is provided, and one end is connected to the sulfur oxide absorption tank 1 and the other end is connected to the reaction tank 9. A pump (not shown) is connected to the mixed slurry pipe 8, and the mixed slurry 7 is transported from the sulfur oxide absorption tank 1 to the reaction tank 9 through the mixed slurry pipe 8 by the pump.

反応槽９には硫酸１０を供給するための硫酸供給管１１が接続されている。硫酸供給管１１から反応槽９に硫酸１０が供給されることにより、混合スラリー７中に含まれる未反応の石灰石分が硫酸１０と反応して石膏化され、槽内の石灰石分がほぼ全て石膏分とされた脱硫石膏スラリー１２が生成される。 A sulfuric acid supply pipe 11 for supplying sulfuric acid 10 is connected to the reaction tank 9. By supplying sulfuric acid 10 from the sulfuric acid supply pipe 11 to the reaction tank 9, the unreacted limestone contained in the mixed slurry 7 reacts with the sulfuric acid 10 to form gypsum, and almost all the limestone in the tank is gypsum. A desulfurized gypsum slurry 12 is produced.

脱硫石膏スラリー１２を輸送するための脱硫石膏スラリー管１３の一端が反応槽９に接続され、脱硫石膏スラリー管１３の他端は沈殿槽１４に接続されている。 One end of a desulfurized gypsum slurry pipe 13 for transporting the desulfurized gypsum slurry 12 is connected to the reaction tank 9, and the other end of the desulfurized gypsum slurry pipe 13 is connected to a precipitation tank 14.

脱硫石膏スラリー管１３には不図示のポンプが接続され、ポンプにより脱硫石膏スラリー１２は脱硫石膏スラリー管１３を通って反応槽９から沈殿槽１４に輸送される。 A pump (not shown) is connected to the desulfurized gypsum slurry pipe 13, and the desulfurized gypsum slurry 12 is transported from the reaction tank 9 to the precipitation tank 14 through the desulfurized gypsum slurry pipe 13 by the pump.

脱硫石膏スラリー１２の石膏分が沈殿槽１４内で沈殿濃縮される。沈殿槽１４の詳細を図２の沈殿槽斜視図に示す。沈殿槽１４にはテーパー形状の底を有する円筒状の槽が用いられる。沈殿槽１４の内部には沈殿促進装置１５が設置される。沈殿促進装置１５はモーター等の旋回駆動手段１６に旋回軸１７が接続され、旋回軸１７に板状部材１８が取り付けられたものである。旋回駆動する沈殿促進装置１５により脱硫石膏スラリー１２を撹拌することで、脱硫石膏１９の沈殿を促進することができる。即ち、旋回駆動手段１６により旋回軸１７が駆動され、旋回軸１７に設けられた板状部材１８が旋回して脱硫石膏スラリー１２を撹拌する。脱硫石膏スラリー１２を撹拌することで、脱硫石膏の沈殿を促進することができる。 The gypsum content of the desulfurized gypsum slurry 12 is concentrated in the sedimentation tank 14. The details of the settling tank 14 are shown in the settling tank perspective view of FIG. The precipitation tank 14 is a cylindrical tank having a tapered bottom. A precipitation accelerating device 15 is installed inside the precipitation tank 14. The sedimentation promoting device 15 has a turning shaft 17 connected to turning driving means 16 such as a motor, and a plate-like member 18 is attached to the turning shaft 17. The precipitation of the desulfurized gypsum 19 can be promoted by stirring the desulfurized gypsum slurry 12 by the precipitation promoting device 15 that is swiveled. That is, the turning shaft 17 is driven by the turning drive means 16, and the plate-like member 18 provided on the turning shaft 17 is turned to stir the desulfurized gypsum slurry 12. By stirring the desulfurized gypsum slurry 12, the precipitation of the desulfurized gypsum can be promoted.

沈殿促進装置１５の板状部材１８及び沈殿槽１４の壁面には超音波振動子２０が取り付けられる。超音波振動子２０によって、脱硫石膏スラリー１２に超音波振動を与えることができる。沈殿槽１４の壁面に超音波振動子２０を取り付けることで、脱硫石膏１９に振動を与えて、脱硫石膏１９から炭素分を容易に分離することが可能となる。また、板状部材１８に超音波振動子２０を取り付けることで、脱硫石膏１９を沈殿させる際に、脱硫石膏１９に振動を与えて、脱硫石膏１９から炭素分を容易に分離することが可能となる。 An ultrasonic vibrator 20 is attached to the plate-like member 18 of the precipitation promoting device 15 and the wall surface of the precipitation tank 14. The ultrasonic vibrator 20 can apply ultrasonic vibration to the desulfurized gypsum slurry 12. By attaching the ultrasonic vibrator 20 to the wall surface of the settling tank 14, it is possible to vibrate the desulfurized gypsum 19 and easily separate the carbon content from the desulfurized gypsum 19. Further, by attaching the ultrasonic vibrator 20 to the plate-like member 18, when the desulfurized gypsum 19 is precipitated, the desulfurized gypsum 19 can be vibrated to easily separate the carbon content from the desulfurized gypsum 19. Become.

以上のように超音波振動子２０によって、脱硫石膏スラリー１２に超音波振動を与え、脱硫石膏の粒に付着した排ガス４由来の未燃炭素分を脱硫石膏スラリー１２から分離し、脱硫石膏スラリー１２を脱硫石膏１９分と未燃炭素分を含む上澄みとに分離して黒色化の原因となる未燃炭素分を除去し、より白色の脱硫石膏１９を取り出すことが可能となる。なお、超音波振動子２０の個数や設置場所は特に限定されない。 As described above, the ultrasonic vibrator 20 applies ultrasonic vibration to the desulfurized gypsum slurry 12 to separate the unburned carbon components derived from the exhaust gas 4 attached to the desulfurized gypsum particles from the desulfurized gypsum slurry 12. Can be separated into desulfurized gypsum 19 minutes and a supernatant containing unburned carbon to remove unburned carbon causing blackening, and the whiter desulfurized gypsum 19 can be taken out. The number of ultrasonic transducers 20 and the installation location are not particularly limited.

未燃炭素分が分離されて沈殿された、より白色の脱硫石膏１９は、テーパー形状の沈殿槽１４の底に接続された排出管２１より抜き出され、脱水等の後処理を経て売却される。 The whiter desulfurized gypsum 19 from which unburned carbon has been separated and precipitated is extracted from the discharge pipe 21 connected to the bottom of the tapered precipitation tank 14 and sold through post-treatment such as dehydration. .

以上のようにして、本発明の脱硫石膏の沈殿槽及び脱硫石膏の沈殿方法を用いてより白色の脱硫石膏１９を生成することにより、脱硫石膏１９の取引単価を上昇させることが可能となる。 As described above, by generating the whiter desulfurized gypsum 19 using the desulfurized gypsum precipitation tank and the desulfurized gypsum precipitation method of the present invention, the transaction unit price of the desulfurized gypsum 19 can be increased.

本発明の脱硫石膏の沈殿槽を含む脱硫石膏製造装置の概略図である。It is the schematic of the desulfurization gypsum manufacturing apparatus containing the precipitation tank of the desulfurization gypsum of this invention. 図１の沈殿槽の詳細斜視図である。It is a detailed perspective view of the sedimentation tank of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１硫黄酸化物吸収槽
２石灰石スラリー
３石灰石スラリー供給管
４排ガス
５排ガス供給管
６拡散ノズル
７混合スラリー
８混合スラリー管
９反応槽
１０硫酸
１１硫酸供給管
１２脱硫石膏スラリー
１３脱硫石膏スラリー管
１４沈殿槽
１５沈殿促進装置
１６旋回駆動手段
１７旋回軸
１８板状部材
１９脱硫石膏
２０超音波振動子
２１排出管 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sulfur oxide absorption tank 2 Limestone slurry 3 Limestone slurry supply pipe 4 Exhaust gas 5 Exhaust gas supply pipe 6 Diffusion nozzle 7 Mixed slurry 8 Mixed slurry pipe 9 Reaction tank 10 Sulfuric acid 11 Sulfuric acid supply pipe 12 Desulfurized gypsum slurry 13 Desulfurized gypsum slurry pipe 14 Precipitation Tank 15 Precipitation accelerator 16 Rotating drive means 17 Rotating shaft 18 Plate member 19 Desulfurized gypsum 20 Ultrasonic vibrator 21 Discharge pipe

Claims

石灰石スラリーに排ガス中の硫黄酸化物を吸収させた後に硫酸を添加してなる脱硫石膏スラリー中の脱硫石膏を沈殿させるための脱硫石膏の沈殿促進装置であって、
上部に供給される脱硫石膏スラリーの石膏分を沈殿濃縮して底部から排出するように構成した沈殿槽と、
前記沈殿槽の壁面に配設され、前記脱硫石膏スラリーに向けて超音波を照射する超音波振動子と、
前記沈殿槽の軸方向に沿い回転可能に配設された旋回軸と、
前記旋回軸に基端部が固定されて前記沈殿槽の径方向に張り出して前記旋回軸とともに旋回することにより前記脱硫石膏スラリーを攪拌する板状部材と、
前記板状部材の面に配設され、前記脱硫石膏スラリーに向けて超音波を照射する他の超音波振動子とを有することを特徴とする脱硫石膏の沈殿促進装置。 A desulfurization gypsum precipitation accelerating device for precipitating desulfurized gypsum in desulfurized gypsum slurry by adding sulfuric acid after absorbing sulfur oxide in exhaust gas to limestone slurry,
A precipitation tank configured to precipitate and concentrate the gypsum content of the desulfurized gypsum slurry supplied to the top and discharge it from the bottom;
An ultrasonic vibrator disposed on a wall surface of the settling tank and irradiating ultrasonic waves toward the desulfurized gypsum slurry;
A pivot shaft rotatably disposed along the axial direction of the settling tank;
A plate-like member that stirs the desulfurized gypsum slurry by fixing a base end portion to the swivel shaft and projecting in the radial direction of the settling tank and swiveling with the swivel shaft;
An apparatus for promoting precipitation of desulfurized gypsum , comprising: another ultrasonic vibrator disposed on a surface of the plate-like member and irradiating ultrasonic waves toward the desulfurized gypsum slurry .