JPH02152518A

JPH02152518A - 脱硫スラリの処理方法

Info

Publication number: JPH02152518A
Application number: JP63303918A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Ikenaga; 池永　義弘; Osamu Kanda; 修神田; Takanori Nakamoto; 隆則中本
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1988-12-02
Filing date: 1988-12-02
Publication date: 1990-06-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、カルシウム系吸収液を用いる吸収塔内の吸収
スラリに空気を供給し亜硫酸カルシウムを酸化して硫酸
カルシウム（石膏）として回収する脱硫方法に係り、特
に、軟化処理後の固形分の沈降性を高めるのに好適な脱
硫スラリの処理方法に関する。

〔従来の技術〕

カルシウム系吸収液を用いる湿式脱硫装置において、ボ
イラ等の排ガス中の硫黄酸化物（Ｓ　Ｏ２が主体）を吸
収した吸収液は亜硫酸カルシウム（ＣａＳＯ３）を形成
し、一部は、さらに排ガス中に含まれる酸素（０□）に
より酸化されて、硫酸カルシウム（Ｃａ　Ｓ　Ｏ４１石
膏）を形成する。この反応スラリを、石膏回収工程にお
いてＰ）ｌを調整し、空気酸化を行った後面・液相を分
離し、固相分は脱水して付着水１０％以下の石膏として
回収する。一方、液相分は脱硫工程に戻して再利用する
ことによって脱硫装置からの排水量の低減をはかってい
るが、この液相には石膏が飽和状態で溶解しており、Ｐ
Ｈの変動、冷却、および、除じん工程で水の蒸発にとも
なう液の濃縮がある場合などにおいて、液中の溶解石膏
分が過飽和となって析出が起こり、該析出石膏が塔、タ
ンク、配管等に付着してスケールとなる。このため、該
液相分に炭酸ソーダ（Ｎ　ａ−ＣＯ３）を添加して（１
）式の反応によりカルシウムイオン（Ｃａ２”）を炭酸
カルシウム（ＣａＣＯ３）として固定し、沈澱させるこ
とにより液相の軟化を行っている。

Ｃａ”　　＋ＳＯニー＋Ｎａ二Ｃｏ、−＊ＣａＣ０ｊ＋
２Ｎａ　　＋ｓｏ４　−・曲（１）この際、固定したＣ
ａＣ０，が微細な粒子状で液相中に存在しているため、
その沈降分離に困難性があった。

以下、上記従来技術の方法の手順について、第２図によ
って、やや詳細に説明する。

ボイラ等からの排ガスは、まず、ダクト１０を経て除じ
ん塔１に導かれ、導管１０１を経て供給される除じん塔
循環液によって除じんと同時に冷却される。この冷却さ
れた除じん排ガスはダクト１１を経て吸収塔２に導かれ
、導管１０５を経て供給される吸収塔循環液により硫黄
酸化物が吸収、除去されて、清浄な脱硫処理ガスとして
、ダクト１２を経て、大気中に放出される。

除じん塔１からはばいじんを含有する除じん塔循環液の
一部がばいじん捕集量に応じて抜き出され、導管１００
および１０２を経て、排水処理装置９に送られる。

吸収塔２には、石灰石（ＣａＣＯ，）１３が送入される
石灰石スラリ槽３から、硫黄酸化物吸収量に応じて１石
灰石スラリか導管１０３を経て供給される。吸収塔２で
反応し、生成したＣａ５Ｏ，。

Ｃａ５Ｏ，および未反応Ｃａ　ＣＯ、からなるスラリは
、吸収塔での吸収硫黄酸化物量に応じて抜き出され、導
管１０４および１０６を経て反応槽１８に送られる。反
応槽１８では、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）２０の添加により、
上記混合スラリ中の未反応Ｃａ　ＣＯＪをＣａＳＯ４と
し、スラリｐＨを４．５〜５として導管１０７を経て酸
化塔１９に送る。酸化塔１９では、スラリ中のＣａ　Ｓ
　Ｏ３が供給空気１４によって酸化されＣａＳＯ４とな
り、スラリ中の固形物がすべてＣａＳＯ４２なるので、
これを導管１０８を経て石膏シックナ４に送り、固・液
を分離し、濃縮固形物は脱水器５により脱水して、Ｃａ
５０４（石膏）１７を副生じ、−方、脱水操作で得られ
る液相分は導管１１１を経て石膏シックナ４に還流する
。ここで、シックナ４の上澄液はＣａ５Ｏ，が飽和状態
で溶解している液であり、そのままではｐＨの変動ある
いは液の濃縮等によってＣａ５Ｏ，がスケールとして配
管等に析出するので、これを軟化処理槽６に送り、ここ
でＮａ２Ｃｏ、および／または力性ソーダ（ＮａＯＨ）
１５を添加して溶解Ｃａ５Ｏ，を粒状析出させ、さらに
、沈降、濃縮に適したフロックとするため凝集剤１６を
添加し、調質スラリとして導管１１３を経てスラッジシ
ックナ７に送る。スラッジシックナ７では固・液相を分
離し、上澄液は導管１１４および１１５、１１６．１１
７を経由して除じん塔ｌ、吸収塔２および石灰石スラリ
槽３に送って補給水として再利用し、一方、ＣａＣ０，
を主成分とする濃縮固形分はスラッジタン７．８および
導管２００および２０１、２０２．２０３を経て石灰石
スラリ槽３１反応槽１８および吸収塔２に送り、ＣａＣ
０，源として再利用するという手順である。

しかしながら、この方式の場合、軟化処理槽６で形成さ
れるＣａＣＯ，は前述の通り微細であることから、スラ
ッジシックナ７内で沈降を行わせるためには、該シック
ナ７内に長時間滞留させる必要があり、大容量のシック
ナの設置を必要としていた。

また、上記の方式以外に、吸収塔内で排ガス中のＳＯ２
を吸収するとともに該吸収塔の下部タンク部に空気を吹
き込み、吸収スラリ中のＣａＳ○。

を酸化することによって酸化塔の設置を省略する方式や
、吸収スラリに酸化触媒を添加し、ボイラ排ガス中に含
まれる酸素を利用して、特に空気吹き込みを行うことな
く、吸収スラリ中のＣａ５Ｏｚを酸化してＣａ５Ｏ，と
する方式（特公昭筒５８−２０８８８号）などが、これ
までに提案されている。

これらの方式においては吸収スラリ中に残留している未
反応ＣａＣ０，をＨ２ＳＯ４との反応によってＣａ５Ｏ
，とじて除去する方法をとっているため、副生ＣａＳＯ
４への未反応ＣａＣ０，の混入を防止するための工夫が
必要となる。その−例を第３図に示す。この場合は、吸
収塔２の下部の液に導管１０７を経て空気１４を吹き込
む方法によるもので、吸収スラリはＣａＳＯ４と未反応
のＣａＣ０，とを含むスラリとなり、導管１０６を経て
反応槽１８に送られ、Ｈ２ＳＯ４添加が添加され、ＣａＣＯ３＋Ｈ２ＳＯ４＋Ｈ２Ｏ−＋ＣａＳＯ４・２Ｈ
２０＋ＣＯ２・・・・・・（２）の反応によって未反応
Ｃａ　ＣＯＪがＣａＳＯ４２Ｈ２０（２水石膏）となり
、シックナ４で濃縮された後、副生石膏１７として回収
される。この場合にも、シックナ４の上澄液は前記第２
図の装置を用いた場合と同様の方法で軟化処理されるも
のであり、従って、スラッジシックナ７はやはり大容積
のものが必要となっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記したように、従来技術においては軟化処理後の固形
物分離の迅速化について配慮されていなかったため、大
容量のスラッジシックナの設置と固形物分離促進のため
の凝集剤の添加が必要となっていた。

本発明の目的は、上記従来技術の有していた課題を解決
し、軟化処理後の固形物分離の迅速化をはかり、スラッ
ジシックナ容量の縮小を可能とし。

また、凝集剤添加を軽減あるいは省略することのできる
脱硫スラリの処理方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、吸収スラリ中の未反応ＣａＣ０゜（吸収ス
ラリ中に１〜ｌｏｍ−ｍｏＱ／Ｑ含まれる）を、Ｈ２Ｓ
Ｏ４添加による中和処理を施すことなく、石膏シックナ
に送り、該シックナの上澄液中にＣａ　ＣＯ、粒子を残
存させた状態で、さらに、軟化処理槽に送ることによっ
て達成することができろ。

〔作用〕

吸収スラリ中の未反応ＣａＣＯ３の粒径は５〜２〇−で
、同じく吸収スラリ中に形成、存在しているＣａＳＯ４
の粒径４０〜６０虜に比較して微細なため、石膏シック
ナにおいては上Ｋｌ液側に流出する。この上澄液中に流
出した微細Ｇ　ａ　ＣＯ、粒子が核となって、軟化処理
槽で前出（１）式の反応により新たに形成されるＣ　ａ
　ＣＯａがその表面に析出、結晶化する結果、ＣａＣ０
，粒子が巨大化し、スラッジシックナでの沈降を促進す
る働きをすることになる。

〔実施例〕

以下、本発明による脱硫スラリの処理方法について、実
施例によって具体的に説明する。

第１図は本発明の方法の実施に用いる排煙脱硫装置の一
例を示す系統図である。

ここで、除じん塔１、吸収塔２、石灰石スラリ槽３およ
びその周辺の構成は従来方法の場合の装置（第２図、第
３図）と同様であるが、本発明の方法による場合、吸収
塔で空気供給による酸化処理を施した未反応Ｃａ　ＣＯ
、を含む吸収スラリは、従来技術の方法のようなＦＩ２
Ｓ０４の添加を行うことなく、導管１０４．１０６を経
て、直接、石膏シックナ４に排出される。石膏シックナ
４において、粒径の大きいＣａ５Ｏ，粒子は迅速に沈降
し、脱水機５により脱水され、副生石膏として取り出さ
れる。

一方、未反応ＣａＣＯ，は、粒径が小さいため、石膏シ
ックナの上澄液側に流出しており、導ｇｏｔを経て軟化
処理槽６に供給される。軟化処理槽６ではＮａ、Ｃｏ、
および／またはＮａＯＨ１５が添加され、ここで形成さ
れるＣａＣ０，はすでに上澄液中に分散、存在している
微細ＣａＣ０，粒子を核としてその表面に結晶化し、巨
人粒子となり、スラッジシックナ７１こ送られ、濃縮、
分離される。ａ縮されたスラッジの主成分はＣａ　ＣＯ
ｊであり、導管２００、２０１．２０２等を経て吸収塔
２および／または石灰石スラリ槽３に送られ、再利用さ
れる。−力、スラジシックナの上１ｆｄｄｉは溶解カル
シウム分が少なく、硫酸ナトリウムを含んでいるが、導
管１１３゜１１５、１１６．１１４等を経て、除じん塔
１および／または吸収塔２および／または石灰石スラリ
槽３しこ送られ、その補給水として利用される。

なお、吸収塔２内吸収スラリ中のＣａ　ＣＯ、ａ度と脱
硫率との関係は第４図に示す通りで、高い脱硫率を得る
ためには、吸収スラリ中のｃ　ａ　ｃ　Ｏ］　Ｌｆｌａ
度を５　ｍ−ｍｏ　Ｑ　／　Ｑ前後としておくことが有
効であることがわかる。

また１発明者等が石膏シックナ４の上澄液中の残留Ｃａ
Ｃ０，４度を変えて軟化処理後の生成固形物の沈降速度
の試験を行った結果、第１表に示すような結果を得た。

この結果から、吸収スラリ中にＣａＣ０，を残留させた
場合、軟化処理生成物の沈降速度を約８倍近く促進でき
る効果のあることがわかる。

第　　１　　表Ｐｉ（１０また、吸収スラリ中のＣａ５０４ａ度は６００−９００
ｍ−ｍｏＱ／Ｑとなっており、これに対して吸収スラリ
中のＣａＣＯ３は全体のカルシウム化合物に対し０．６
〜０．９ｍｏＱ％であって、そのまま石膏シックナ４へ
排出しても、副生石膏純度に与える影響は極めて小さい
。

なお、上記した本実施例の工程において、軟化処理の際
に、沈降をさらに促進するために、凝集剤１６を添加す
ることができることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、脱硫スラリの処理方法を本発明
の方法とすることによって、従来技術の有していた課題
を解決して、軟化処理生成物の沈降を促進することがで
き、従って、スラッジシックナの容量を低減することが
できること、さらに、吸収スラリ中の残存ＣａＣ０，を
中和するためのＨ２ＳＯ４の添加を省略することができ
るという効果が得られる。

なお、スラッジシックナの断面積は沈降分離すべき固有
物の沈降速度にほぼ比例するものであり、本発明の方法
を採用することによって、該シックナの断面積を従来技
術の方法を用いる場合の約１／８にコンパクト化するこ
とができることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の脱硫スラリの処理方法の実施に使用す
る脱硫装置の構成を示す系統図、第２図、第３図は従来
技術の脱硫スラリの処理方法の実施に使用する脱硫装置
の構成を示す系統図、第４図は吸収スラリ中のＣａＣ○
、ａ度と脱硫率との関係を示す図である。１・・除じん塔　　　　２・・吸収塔３・・石灰石スラリ槽　４・石膏シックナ５・脱水機　
　　　　６・・・軟化処理槽７・・・スラッジシックナ８、スラッジタンク　９・・排水処理装置１０〜１２・
・ダクト　　　１３・・・石灰石１４・空気１５・・・炭酸ソーダおよび／あるいは力性ソーダ１６
・・・凝集剤　　　　　１７・・石膏１８・・反応槽　
　　　　１９・・・酸化塔２０・・硫酸　　　　　１０
０〜１１８・・・導管２００〜２０３・・導管代理人弁理上　　中　村　純之助

Claims

【特許請求の範囲】

１、カルシウム系吸収液を用いる吸収塔内の吸収スラリ
に空気を供給し亜硫酸カルシウムを酸化して硫酸カルシ
ウム（石膏）として回収する脱硫装置において、石膏シ
ックナの上澄液に未反応石灰石を残留させ、該上澄液に
炭酸ソーダおよび／またはカ性ソーダおよび／または凝
集剤を添加して固・液相を分離し、固相分を石灰石スラ
リ槽および／または吸収塔に、液相分を吸収塔および／
または石灰石スラリ槽および／または除じん塔および／
または排水処理装置に供給することを特徴とする脱硫ス
ラリの処理方法。