JPH0436728B2

JPH0436728B2 -

Info

Publication number: JPH0436728B2
Application number: JP57138464A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Nishimura; Masakatsu Nishimura
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1982-08-11
Filing date: 1982-08-11
Publication date: 1992-06-17
Also published as: JPS5929023A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はカルシウム系吸収液による湿式脱硫法
に関するもので、特にカルシウム系吸収液による
湿式脱硫法において石膏を含むに至つたスラリ状
吸収液を固液分離し回収した濾過水を処理して再
利用をはかる方法に関するものである。

カルシウム系吸収液によ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を吸収した
カルシウム系吸収液は亜硫酸カルシウムを生成
し、一部はさらに排ガス中の酸素により酸化され
て石膏を生成する。この反応スラリを石膏回収工
程でPHを調整し、空気酸化した後、固液分離し、
脱水して付着水10％以下の石膏として回収され
る。その際、固液分離した液（濾過水）は該脱硫
装置に戻して、再利用することによつて、脱硫装
置の排水量を低減することに寄与している。しか
し、この濾過水には石膏が飽和に溶解しており、
PHの変動および冷却、除じん工程での水の蒸発に
ともなう液の濃縮がある場合等には、液中の溶解
石膏分が過飽和となり、析出が起る。この析出し
た石膏が、塔、タンク、配管等に付着してスケー
ルとなる。このため、濾過水にNa₂CO₃を添加し
て、下式(1)により、Ca²⁺とCaCO₃として固定し、
沈澱させることにより、濾過水を軟化している。

Ca²⁺SO₄ ^2-＋Na₂CO₃→CaCO₃＋2Na⁺＋SO₄ ^2-……(1) この際、固定したCaCo₃は微細な粒子状で取り
出されるが、従来は、後述において第２図を参照
して説明するように、微細な粒子は沈降濃縮した
後、スラリ状で排水処理装置で処理していたた
め、排水量および固形物の処理量を増加させる一
因となつていた。

さらに、この操作による濾過水中のCa²⁺の低
減割合は液のPHの大きく支配されるばかりでな
く、本発明者等の実液の分析によれば、第１図の
グラフに示すように、PH10以下では濾過水中の
Ca²⁺濃度は飽和濃度を大きく超えて、過飽和に
なつており、条件変化によつては過飽和析出し
て、スケール生成の要因となることが明確であ
る。

従つて、PHを10以上にして、過飽和度を下げる
ことが有効である。

従来の濾過水の軟化処理方法を、第２図のフロ
ーシートを参照して、以下に説明する。

ボイラ等の排ガス１１は除じん塔１に導びか
れ、除じん塔循環液１０１によつて、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
１２は吸収塔２に導びかれ、吸収塔循環液１０５
により、硫黄酸化物が吸収、除去されて、クリー
ンな脱硫処理ガス１３として排出される。

除じん塔１からは、ばいじんを含有する除じん
塔循環液１００の一部が、ばいじんの捕集量に応
じて抜き出され、脱硫排水１０２として、排水処
理装置Ａに送られる。（また、吸収液で除じんす
る場合も同様の方式となる。）吸収塔２は石灰石１４が送入される石灰石スラ
リ槽３から、硫黄酸化物の吸収量に応じて、石灰
石スラリ１０３が供給される。吸収塔２で反応、
生成したCaSO₃、CaSO₄および未反応CaCO₃か
らなるスラリ１０４は吸収塔２での硫黄酸化物に
応じてスラリ１０６として抜き出され反応槽４に
送られる。反応槽４ではスラリ１０６中の未反応
CaCO₃を硫酸１５で石膏とし、スラリのPHを4.5
〜５のスラリ１０７として酸化塔５に送られる。
酸化塔５ではスラリ１０７中のCaSO₃が空気１６
によつて酸化され石膏となり、スラリ中の固形物
はすべて、石膏スラリ１０８となり、ジツクナ６
で固液分離し、濃縮固形物スラリ１０９は脱水機
７で固形物を脱水し、石膏１１０を副生する。脱
水された液１１１はシツクナ６に戻される。シツ
クナ６の上澄水（濾過水）１１２が石膏が飽和に
溶解した液であり、そのまま使用すれば、PHの変
動および液と濃縮により石膏が過飽和析出してス
ケールとなる。そこで、溶解石膏濃度を下げるた
め、軟化処理装置８でNa₂CO₃（炭酸ソーダ）１
７を添加して、溶解石膏を粒状析出させ、沈降、
濃縮に適したフロツクとするため、凝集剤１８を
添加して、調質したスラリ１１３として、軟化処
理シツクナ９に送られる。ここで、CaCO₃を主
成分とする固形物は固液分離され、上澄液は橇水
として配管１１４を経て、除じん塔、吸収塔およ
び石灰石スラリ槽の補給水として配管１１５，１
１６および１１７を経由して再利用される。一
方、軟化処理シツクナ９で固液分離後の濃縮固形
物スラリ１１８はスラツジタンク１０を経て、生
成固形物スラリ１１９として、排水処理装置Ａで
処理される。

本フローにおいて、軟化処理装置８でNa₂CO₃
（炭酸ソーダ）１７の添加によつて濾過水のPHは
上昇し、CaCO₃を析出して液中のCa²⁺濃度は低
下する。しかし、PH10以下ではCa²⁺は飽和溶解
度以上に存在しており、PH、流量などの条件変化
によつては、軟化装置８のタンク、および配管１
１４，１１５，１１６，１１７の内壁でCaCO₃
が晶析し、スケールとして堆積するため、その対
策が必要であつた。すなわち、従来技術による方
法は、このような欠点のあるものであつた。

また、上記の説明からわかるように、従来方式
のものにおいては、脱硫排水として、排水量を増
すばかりでなく、排水処理装置での固形物の処理
量を増加させるという問題点を有するものであつ
た。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、問題点を解決した、カルシウム系吸収液を
用いる湿式脱硫法による、脱硫装置濾過水の再利
用法を提供するにある。

上記本発明の脱硫装置濾過水の再利用法の特徴
とするところは、カルシウム系吸収液を用いる湿
式脱硫装置における、石膏を回収する際に生成さ
れる脱硫装置濾過水を再利用するための濾過水軟
化処理において、該脱硫濾過水に、Na₂CO₃と
NaOHとを同時に、または相前後して添加する
処理を含んでなることにある。この場合の処理
は、処理液のPHが10以上になるようにするのが好
ましく、さらに好ましくはPHが11程度になるよう
にするのが好ましい。

このように、軟化処理においてNa₂CO₃以外に
強アルカリであるNaOHを添加してPHを10以上
に、望ましくはPHを11程度にすることにより、
Ca²⁺濃度をさらに下げ、飽和溶解度以下にする
と同時にMg²⁺などのスケール成分の濃度も低下
させて、また、このようにして処理した軟化水を
脱硫装置の補給水として使用し、安定した運転が
できるようにする効果をもたらすものである。

以下に、本発明の実施例につき図面を引用し
て、さらに具体的に説明する。

第３図は、本発明の脱硫装置濾過水の再利用方
法の一例を示すフローシートである。図におい
て、副生石膏を分離した。シツクナの上澄液であ
る脱硫酸装置濾過水１１２は、軟化処理装置の濾
過水調整タンク８１に導びかれ、ここで炭酸ソー
ダ（Na₂CO₃）１７が添加される。そして、本発
明における他の必須成分である苛性ソーダ
（NaOH）８００が該タンクに同時に添加され
る。なお、炭酸ソーダ１７を添加後、別タンクを
設置した苛性ソーダ８００を添加しても同様の効
果が得られる。

ここで、強アルカリのみによるPH調整を行なわ
ず、炭酸ソーダを添加しているのは、反応生成物
として炭酸カルシウム（CaCO₃）を生成させて、
液中のCa²⁺の溶解度を下げることにしているも
のである。苛性ソーダのみの場合は水酸化カルシ
ウムが生成して、炭酸カルシウムに比べて溶解度
が高く、Ca²⁺の濃度を下げることができない。
また炭酸ソーダのみではPHを10以上にすることが
困難であるが、苛性ソーダを添加することにより
PHを10以上にでき、その際Mg²⁺などの重金属も
水酸化物として、沈澱を促進させるとともに、
Ca²⁺濃度を著しく下げることができる。

濾過水調整タンク８１で処理した濾過水は配管
８０１でフロツク生成タンク８２に導びかれ、凝
集剤１８を添加して、凝集、沈殿に適したフロツ
クとし、配管８０２から凝集沈殿シツクナ８３に
送られる。ここで固液分離されて、上澄液１１４
は処理水として、処理水タンク８４に貯えられ、
処理水供給ランンＢで脱硫装置に供給される。一
方、凝集沈殿シツクナ８３の固液分離後の濃縮ス
ラリ１１８は排水処理装置Ａに送られ処理され
る。PHを10以上に上げるために、苛性ソーダの代
りに、水酸化カルシウムを使用することも考えら
れるが、凝集沈殿シツクナ８３からの濃縮固形物
スラリ１１８が増加し、排水処理装置Ａの汚泥量
が増加するという欠点がある。

本発明の実施例による軟化処理水のPHとCa²⁺
濃度の関係を第４図のグラフに示す。濾過水に炭
酸ソーダを添加してPHを８とした後、苛性ソーダ
を添加したもので、PH11以上ではCa²⁺はCaCO₃
飽和溶解近くまで低下している。

上記のような本発明の方法に対し、従来技術に
よるものにおいては、炭酸ソーダの添加のみで、
濾過水の軟化処理を行つており、Ca²⁺の除去の
目的は達成していたが、濾過水の条件変化によつ
て、タンク、配管にスケールの付着があり、これ
に対しては、専ら機械的にスケールを除去するこ
とで対処していた。

以上の説明からわかるように、本発明において
は、濾過水を処理することにより、軟化水中の
Ca²⁺濃度も下がり、過飽和とならないたた、タ
ンク、配管へのCaCO₃のスケール付着が防止で
きるばかりでなく、Mg²⁺などの重金属成分も水
酸化物として、同時に除去することができるた
め、さらにそれによる、スケーリングの防止効果
も大きい。また、軟化水を脱硫装置に戻して、使
用しても、PH、流量などの条件にかわらず、安定
した運転をすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は脱硫装置濾過水のPHとCa²⁺濃度の関
係を示すグラフである。第２図は従来方法におけ
る濾過水の軟化処理装置を有する脱硫装置のフロ
ーシートである。第３図は本発明の実施例におい
て例示した濾過水の軟化処理を示す脱硫装置のフ
ローシートである。第４図は濾過水に炭酸ソーダ
を添加してPHを８とした後、苛性ソーダを添加し
た時の処理水中のCa²⁺濃度を示すグラフである。１……除じん塔、２……吸収塔、３……石灰石
スラリ槽、４……反応槽、５……酸化塔、６……
シツクナ、７……脱水機、８……軟化処理装置、
９……軟化処理シツクナ、１０……スラツジタン
ク、１１……排ガス、１２……除じんガス、１３
……脱硫処理ガス、１４……石灰石、１５……硫
酸、１６……空気、１７……炭酸ソーダ、１８…
…凝集剤、８１……濾過水調整タンク、８２……
フロツク生成タンク、８３……凝集沈殿シツク
ナ、８４……処理水タンク、１１０……副生石
膏、１１２……濾過水（上澄水）、１１３……調
質したスラリ、１１４……上澄液配管、１１８…
…濃縮固形物スラリ、１１９……生成固形物スラ
リ、８００……苛性ソーダ、８０１，８０２……
配管。

Claims

【特許請求の範囲】１硫黄酸化物含有排ガスをカルシウム化合物ス
ラリ吸収液と接触させ、排ガス中の硫黄酸化物を
上記吸収液で吸収除去すると共に、上記吸収液中
に生じた亜硫酸カルシウムを酸化して石膏とな
し、該石膏を含むスラリ吸収液を固液分離して石
膏を回収し、石膏分離後の脱硫装置濾過水を再利
用する方法において、上記濾過水に炭酸ソーダと
苛性ソーダとを同時に、または相前後して添加し
て濾過水中のカルシウムイオン濃度を低下させ、
この濾過水を利用することを特徴とする脱硫装置
濾過水の再利用法。２脱硫装置濾過水に炭酸ソーダと苛性ソーダと
を同時に、または相前後して添加して処理を行う
場合に、処理液のPH値を実質的に10〜11となるよ
うに調整することを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の脱硫装置濾過水の再利用法。３脱硫装置濾過水に炭酸ソーダと苛性ソーダと
を同時に、または相前後して添加して処理を施し
た処理水は、その一部もしくは全量を湿式脱硫装
置の除じん塔の蒸発補給水またはミストエリミネ
ータ（デミスタとも云う）の洗浄水もしくは石灰
石の溶解等の補給水として再利用することを特徴
とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の
脱硫装置濾過水の再利用法。