JP6879801B2 - 石膏回収システム及び石膏回収方法 - Google Patents
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Description
1.1.石膏回収システム
図1に示すように、第一実施の形態に係る石膏回収システムは、排ガスを吸収液により脱硫する脱硫装置1の系外にそれぞれ配置した水銀除去装置10と、水銀回収装置20と、排水処理装置30とを備えている。本明細書にて「系外」とは、脱硫装置1を一つの設備として備えた排ガスを浄化するシステムの系外を意図しており、例えば、本明細書に記載のように、ボイラからの排ガスを脱硝する脱硝装置と、排ガスを集塵する集塵機と、石灰石膏法を用いて排ガスを脱硫する脱硫装置と、浄化した排ガスを排出する煙突とを備えることにより、排ガスを浄化するシステムの系外を意図している。また、このような脱硫装置から系外へ排出された石膏スラリーは、水と水銀とを少なくとも含有している。
次に、本発明に係る石膏回収方法の第一実施の形態を説明する。第一実施の形態に係る石膏回収方法は、石膏スラリー排出工程と、水銀除去工程と、水銀回収工程と、排水処理工程とを含む。
2.1.石膏回収システム
次いで、図3を参照して本発明に係る石膏回収システムの第二実施の形態について説明する。図3に示すように、第二実施の形態に係る石膏回収システムは、第一実施の形態と比較して、水銀除去装置210と排水処理装置230を備える点において主に相違する。第一実施の形態と同様の構成については、同様の符号を付すと共に説明を省略する。また、図中にて太矢印で示したように、本実施の形態では、水銀を主に含有する溶液は流路L0、L12、L21、LHgを流れる。
次に、本発明に係る石膏回収方法の第二実施の形態を説明する。第二実施の形態に係る石膏回収方法は、水銀除去工程と、水銀回収工程と、排水処理工程とを少なくとも含む。前述した第一実施の形態と同様の方法については説明を省略する。
3.1.石膏回収システム
次いで、図4を参照して本発明に係る石膏回収システムの第三実施の形態について説明する。図4に示すように、第三実施の形態に係る石膏回収システムは、第二実施の形態と比較して、固液分離部316と排水処理装置330を更に備える点において主に相違する。第二の実施の形態と同様の構成については、同様の符号を付すと共に説明を省略する。また、図中にて太矢印で示したように、本実施の形態では、水銀を主に含有する溶液は流路L0、L16、L12、L21、LHgを流れる。
次に、本発明に係る石膏回収方法の第三実施の形態を説明する。第三実施の形態に係る石膏回収方法は、第二実施の形態と比較して、固液分離工程を更に含む点で相違する。前述した第二実施の形態と同様の方法については説明を省略する。
4.1.石膏回収システム
次いで、図5を参照して本発明に係る石膏回収システムの第四実施の形態について説明する。図5に示すように、第四実施の形態に係る石膏回収システムは、第二実施の形態と比較して、分級部417と、固液分離部418と、排水処理装置430と、流路L19とを更に備える点において主に相違する。第二実施の形態と同様の構成については、同様の符号を付すと共に説明を省略する。また、図中にて太矢印で示したように、本実施の形態では、水銀を主に含有する溶液は流路L0、L17、L12、L21、LHgを流れる。図中にて点線矢印で示す流路L19は、粒径の小さい石膏が流れる流路である。
次に、本発明に係る石膏回収方法の第四実施の形態を説明する。第四実施の形態に係る石膏回収方法は、第二実施の形態と比較して、粒径分離工程を更に含む点にて主に相違する。前述した第二実施の形態と同様の方法については説明を省略する。
5.1.石膏回収システム
次いで、図6を参照して本発明に係る石膏回収システムの第五実施の形態について説明する。図6に示すように、第五実施の形態に係る石膏回収システムは、第四実施の形態と比較して、粉砕部520を更に備える点において主に相違する。第四実施の形態と同様の構成については、同様の符号を付すと共に説明を省略する。図中にて点線矢印で示す流路L20及び流路L21は、固体の石膏が流れる流路である。
次いで、本発明に係る石膏回収方法の第五実施の形態を説明する。本実施の形態に係る石膏回収方法は、第四実施の形態と比較して粉砕工程を更に含む。第四実施の形態と同様の方法については説明を省略する
脱硫装置1に供給する。脱硫装置1内では、供給した小粒径の石膏を水銀吸着剤として利用する。
3 吸収液供給ノズル
10、210 水銀除去装置
10A、210A ORP上昇‐pH低下手段
11 水銀溶出部
12、212 石膏分離部
13、213 石膏回収部
15 制御装置
15a ORP計
15b pH計
20 水銀回収装置
21 水銀処理部
22 水銀分離部
23 水銀回収部
30、230、330、430 排水処理装置
316、418 固液分離部
417 分級部
520 粉砕部
Claims (14)
- 排ガスを吸収液により脱硫する脱硫装置の系外に、水と水銀を少なくとも含有する石膏を石膏スラリーとして排出する石膏スラリー排出工程と、
前記脱硫装置の系外にて、前記石膏スラリー中の前記石膏から水銀を溶出させて分離する水銀除去工程と
を少なくとも含み、
前記水銀除去工程では、ORP上昇−pH低下手段により、前記石膏スラリーの酸化還元電位を前記石膏スラリー排出工程直後の前記石膏スラリーの酸化還元電位より高く、かつ少なくとも400mVまで上昇させ、及び/又は、前記石膏スラリーのpH値を前記石膏スラリー排出工程直後の前記石膏スラリーのpH値より低く、かつ少なくとも4.5以下まで低下させ、
前記水銀除去工程が、前記ORP上昇−pH低下手段を用いて、前記石膏スラリー中の前記石膏から前記石膏スラリーの液相に水銀を溶出させる水銀溶出工程と、前記水銀溶出工程後又は前記水銀溶出工程中に、前記石膏スラリーを洗浄液により洗浄しながら固液分離すると共に、固体の石膏を回収する石膏分離回収工程とを含み、
前記石膏がマンガン化合物を更に含有し、前記水銀除去工程前に、前記石膏スラリーから前記マンガン化合物を含有する溶液を固液分離する固液分離工程を更に含み、前記マンガン化合物を含有する溶液を排水として処理することを特徴とする石膏回収方法。 - 前記石膏スラリー排出工程直後の前記石膏スラリーの酸化還元電位が100以上300mV以下、及び/又はpH値が4.0以上6.0以下であることを特徴とする請求項1に記載の石膏回収方法。
- 前記水銀溶出工程で溶出された溶液中の水銀を薬剤により固形化した後、前記溶液と水銀とに固液分離し該水銀を回収する水銀回収工程と、
前記水銀を分離した溶液を排水として処理する排水処理工程と
を更に含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の石膏回収方法。 - 前記水銀溶出工程では、前記石膏スラリーを分離槽内若しくは固液分離部上に供給して、前記ORP上昇−pH低下手段により前記分離槽内若しくは前記固液分離部上に酸化剤及び/又は酸を供給することによって、前記分離槽内若しくは前記固液分離部上の石膏スラリーの酸化還元電位を800mVまで上昇させ、及び/又は前記分離槽内若しくは前記固液分離部上の石膏スラリーのpH値を4.0以下まで低下させ、
前記排水処理工程では、前記水銀を分離した溶液の一部を前記排水として排水処理又は無排水化処理し、かつその他の溶液について、前記脱硫装置に送液する再利用、前記水銀溶出工程にて再利用及び前記石膏分離回収工程の前記洗浄液として再利用のうちの少なくとも1つ以上の再利用を行うことを含むことを特徴とする請求項3に記載の石膏回収方法。 - 前記固液分離工程では、前記マンガン化合物を含有する溶液を前記排水処理工程の前記排水に合流させることを特徴とする請求項3又は4に記載の石膏回収方法。
- 前記水銀除去工程前に、前記石膏を大粒径の石膏と小粒径の石膏に分離する粒径分離工程と、
前記大粒径の石膏を含む石膏スラリーを固液分離するように固液分離工程と
を更に含み、
前記小粒径の石膏を含む石膏スラリーを固液分離した後に前記小粒径の石膏を回収すると共に前記水銀溶出工程に利用し、前記大粒径の石膏を含む石膏スラリーを固液分離した後に前記大粒径の石膏を回収し、前記大粒径及び小粒径の石膏スラリーから固液分離した溶液を前記排水処理工程にて処理することを特徴とする請求項3又は4に記載の石膏回収方法。 - 前記石膏分離回収工程にて回収した石膏の一部を粉砕部に供給して粉砕し、前記粉砕した石膏を前記脱硫装置に供給して水銀除去剤として利用する粉砕工程を更に含むことを特徴とする請求項6に記載の石膏回収方法。
- 排ガスを吸収液により脱硫する脱硫装置の系外に配置した石膏回収システムであって、
前記脱硫装置の系外にて、前記脱硫装置から排出された水と水銀とを少なくとも含有する石膏スラリー中の石膏から水銀を溶出させて分離するように構成された水銀除去装置とを少なくとも備え、
前記水銀除去装置が、ORP上昇−pH低下手段を備え、前記ORP上昇−pH低下手段により、前記水銀を含有する石膏スラリーの酸化還元電位を前記脱硫装置から排出した直後の石膏スラリーの酸化還元電位よりも高く、かつ少なくとも400mVまで上昇させ、及び/又は、前記石膏スラリーのpH値を前記脱硫装置から排出した直後の石膏スラリーのpH値よりも低く、かつ少なくとも4.5以下まで低下させるように構成され、
前記水銀除去装置が、前記ORP上昇−pH低下手段を用いて、前記石膏スラリー中の石膏から前記石膏スラリーの液相に水銀を溶出させるように構成された水銀溶出部と、前記水銀溶出部の後流に位置し又は前記水銀溶出部として、洗浄液供給部を備え、前記石膏スラリーを前記洗浄液供給部からの洗浄液により洗浄しながら固液分離すると共に、固体の石膏を回収するように構成された石膏分離回収部とを備え、
前記石膏がマンガン化合物を更に含有し、前記水銀除去装置の前流に位置し、前記石膏スラリーから前記マンガン化合物を含有する溶液を固液分離すると共に、前記マンガン化合物を含有する溶液を排水として処理するように構成された固液分離部を更に備えたことを特徴とする石膏回収システム。 - 前記脱硫装置から排出した直後の石膏スラリーの酸化還元電位が100以上300mV以下、及び/又は前記脱硫装置から排出した直後の石膏スラリーのpH値が4.0以上6.0以下であることを特徴とする請求項8に記載の石膏回収システム。
- 前記水銀溶出部の後流に位置し、前記薬剤供給部を備え、前記水銀溶出部で溶出された溶液中の水銀を前記薬剤供給部からの薬剤により固形化した後、前記溶液と水銀とに固液分離し該水銀を回収するように構成された水銀回収装置と、
前記水銀回収装置の後流に位置し、前記水銀を分離した溶液を排水として処理するように構成された排水処理装置と
を更に備えることを特徴とする請求項8又は9に記載の石膏回収システム。 - 前記水銀溶出部が、分離槽若しくは前記水銀溶出部の後流に位置した固液分離部であり、前記石膏スラリーを前記分離槽内若しくは前記固液分離部上に供給して、前記ORP上昇−pH低下手段から酸化剤及び/又は酸を供給することにより、前記分離槽内若しくは前記固液分離部上の石膏スラリーの酸化還元電位を800mVまで上昇させ、及び/又は石膏スラリーのpH値を4.0以下まで低下させるように構成され、
前記排水処理装置が、排水処理設備又は無排水化処理設備と前記脱硫装置と前記水銀溶出部と前記石膏分離回収部とにそれぞれ流路を介して独立して連通し、前記水銀を分離した溶液の一部を排水として排水処理又は無排水化処理し、かつその他の溶液について、前記脱硫装置に送液して再利用、前記水銀溶出部にて送液して再利用及び前記石膏分離回収部の前記洗浄液として再利用のうちの少なくとも1つ以上の再利用を行うように構成されたことを特徴とする請求項10に記載の石膏回収システム。 - 前記固液分離部が、前記マンガン化合物を含有する溶液を前記排水処理装置の前記排水に合流させるように構成されたことを特徴とする請求項10又は11に記載の石膏回収システム。
- 前記水銀除去装置の前流に位置し、前記石膏を大粒径の石膏と小粒径の石膏に分離するように構成された分級部と、
前記大粒径の石膏を含む石膏スラリーを固液分離するように構成された固液分離部と、
を更に備え、
前記小粒径の石膏を含む石膏スラリーを固液分離した後に前記小粒径の石膏を回収すると共に前記水銀溶出装置に利用し、前記大粒径の石膏を含む石膏スラリーを固液分離した後に前記大粒径の石膏を回収し、前記大粒径及び前記小粒径の石膏を含む石膏スラリーから固液分離した溶液を前記排水処理装置で処理するように構成されたことを特徴とする請求項10又は11に記載の石膏回収システム。 - 前記石膏分離回収部にて回収した石膏の一部を粉砕部に供給して粉砕し、前記粉砕した石膏を前記脱硫装置に供給して前記水銀除去剤として利用するように構成された粉砕機を更に備えることを特徴とする請求項13に記載の石膏回収システム。
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