JPH11128669A - 湿式排煙脱硫方法及び該方法を用いる装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高品質の石膏を回収でき、かつ高い脱硫性能
を得ることができる。 【解決手段】 脱硫塔１の底部の循環タンク６内で吸収
液Ｂに粒状の脱硫剤を混合して吸収液ポンプ５により循
環し、吸収液Ｂに排ガスＡを接触させて排ガスＡ中の硫
黄酸化物を吸収させる湿式排煙脱硫方法であって、ペー
ハーの低い一方の循環タンク６Ａの吸収液Ｂに粒径の大
きい一方の脱硫剤を混合し、かつペーハーの高い他方の
循環タンク６Ｂの吸収液Ｂに粒径の小さい他方の脱硫剤
を混合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラ等の燃焼装
置から排出される排ガス中の硫黄酸化物を除去する脱硫
装置に係り、特に脱硫性能及び回収する石膏の品質が高
く、かつ石灰石の粉砕動力を低減できる経済的な湿式排
煙脱硫方法及び該方法を用いる装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の火力発電装置等において、化石燃
料の燃焼に伴って発生する排ガス中の硫黄酸化物、中で
も特に二酸化硫黄（ＳＯ₂）は、大気汚染や酸性雨等の
地球的環境問題を起こす主原因の一つである。このた
め、排ガス中からＳＯ₂を除去する排煙脱硫法の研究及
び脱硫装置の開発は極めて重要な課題となっている。排
煙脱硫法としては、さまざまなプロセスが提案されてい
るが、湿式法が主流を占めている。この湿式法には吸収
剤にソーダ化合物を用いるソーダ法、カルシウム化合物
を用いるカルシウム法及びマグネシウム化合物を用いる
マグネシウム法等がある。このうち、ソーダ法は吸収剤
とＳＯ₂との反応性に優れている反面、使用するソーダ
類が非常に高価であるため、大型ボイラ等の排煙脱硫装
置には、比較的安価な炭酸カルシウム等のカルシウム化
合物を用いる方法が最も多く採用されている。

【０００３】このカルシウム化合物を吸収液として用い
る脱硫システムは、気液接触方法の違いによりスプレー
方式、濡れ壁方式及びバブリング方式等の３種類に大別
される。各方式とそれぞれ特徴を有しているが、実績が
多く信頼性の高いスプレー方式が世界的にも多く採用さ
れている。このスプレー方式の脱硫システムとしては、
従来から排ガスの冷却・除塵を行う冷却塔と、吸収液を
噴霧して排ガス中のＳＯ₂と反応させる吸収塔と、吸収
塔で生成した亜硫酸カルシウムを酸化する酸化塔との３
塔で構成されていた。しかし、近年になって吸収塔に冷
却・酸化の機能を持たせた１塔型脱硫塔（タンク内酸化
法）の開発が進み、最近は１塔型脱硫システムがスプレ
ー方式の主流になりつつある。

【０００４】図６に従来技術のスプレー方式による１塔
型脱硫装置の一例を示す。１塔型脱硫装置は、主に入口
ダクト２及び出口ダクト３を有する脱硫塔１と、脱硫塔
１内に配列される吸収液のスプレーノズル４と、スプレ
ーノズル４へ吸収液を循環する吸収液ポンプ５と、脱硫
塔１の底部に設けられた吸収液の循環タンク６と、循環
タンク６内の吸収液の撹拌機７と、撹拌機７への空気吹
き込み装置８と、ミストエリミネータ９と、吸収液をス
プレーノズル４へ循環する吸収液循環ライン１０と、吸
収液へ脱硫剤として石灰石を供給する石灰石供給管１３
と、循環タンク６からの石膏抜き出し管１６と、石膏の
脱水機１７とより構成される。スプレーノズル４は水平
方向に複数個と、さらに高さ方向に複数段とが設置され
ている。また、撹拌機７及び空気吹き込み装置８は、脱
硫塔１下部の吸収液が滞留する循環タンク６に設置さ
れ、ミストエリミネータ９は脱硫塔１の最上部あるいは
出口ダクト３内に設置される。

【０００５】ボイラからの排ガスＡは、入口ダクト２よ
り脱硫塔１に導入され、出口ダクト３より排出される。
この間、脱硫塔１には吸収液循環ライン１０を経て吸収
液ポンプ５から送られる吸収液Ｂが複数のスプレーノズ
ル４から噴霧され、吸収液Ｂと排ガスＡとの気液接触が
行われる。このとき吸収液Ｂは排ガスＡ中のＳＯ₂を選
択的に吸収し、亜硫酸カルシウムを生成する。亜硫酸カ
ルシウムを生成した吸収液Ｂは循環タンク６に溜り、撹
拌機７によって撹拌されながら空気吹き込み装置８から
供給された空気Ｃにより、吸収液中の亜硫酸カルシウム
が酸化されて石膏Ｄを生成する。石灰石Ｅ等の脱硫剤は
石灰石スラリ槽１１からポンプ１２により石灰石供給管
１３を経て循環タンク６内の吸収液Ｂに添加される。石
灰石Ｅの供給量は、吸収液循環ライン１０に設置された
ペーハー（ｐＨ）計１４の指示値に基づいてバルブ１５
により調整される。石灰石Ｅ及び石膏Ｄが共存する循環
タンク６内の吸収液Ｂの一部は、石膏抜き出し管１６を
経て脱水機１７に送られ、石膏Ｄが回収される。またス
プレーノズル４から噴霧され微粒化された吸収液Ｂのう
ち、液滴径の小さいものは排ガスＡに同伴されるが、脱
硫塔１上部に設けられたミストエリミネータ９によって
回収される。

【０００６】しかし、図６に示す従来技術では、微粉砕
した石灰石を混合した吸収液が用いられており、以下の
問題点がある。 （ａ）吸収液は循環されているので吸収液中にはＳＯ₂
を吸収する炭酸カルシウム（石灰石）のみでなく、吸収
には寄与しない石膏が多く含まれており、脱硫性能を向
上させるため吸収液中の石灰石の割合を増加させると石
膏の品質が低下し、石膏を利用できなくなる。 （ｂ）石灰石を粉砕するための動力が多い。 前記（ａ）を解決するには、使用する石灰石の粒径を小
さくし、吸収液中の石灰石の反応性を向上させる方法が
考えられる。しかし、石灰石の粒径を小さくするにはよ
り多くの粉砕動力を必要とし、（ｂ）が問題となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の湿式排煙脱硫方
法にあっては、回収した石膏中に不純物として含まれる
石灰石の含有量を少なくするため、石灰石の粒径を小さ
くすると粉砕動力が増加するという問題点があった。

【０００８】本発明の課題は、高品質の石膏を回収で
き、かつ高い脱硫性能を得ることのできる湿式排煙脱硫
方法及び該方法を用いる装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の課題を達成するた
め、本発明に係る湿式排煙脱硫方法は、吸収液に粒状の
脱硫剤を混合して循環し、前記吸収液に排ガスを接触さ
せて該排ガス中の硫黄酸化物を吸収させる湿式排煙脱硫
方法において、ペーハーの低い一方の吸収液に粒径の大
きい一方の脱硫剤を混合し、かつペーハーの高い他方の
吸収液に粒径の小さい他方の脱硫剤を混合する構成とす
る。

【００１０】そしてペーハーの低い一方の吸収液に粒径
の大きい一方の脱硫剤を混合して硫黄酸化物濃度の高い
排ガスと接触させ、かつペーハーの高い他方の吸収液に
粒径の小さい他方の脱硫剤を混合して前記硫黄酸化物濃
度の低い排ガスと接触させる構成でもよい。

【００１１】また脱硫剤を、粒径の大きい一方の脱硫剤
と粒径の小さい他方の脱硫剤とに分離する、又は脱硫剤
は、石灰石である構成でもよい。

【００１２】さらに湿式排煙脱硫装置にあっては、前記
いずれか一つの湿式排煙脱硫方法を用い、吸収液を循環
させる循環タンクに、ペーハーの低い一方の吸収液とペ
ーハーの高い他方の吸収液とを仕切る仕切り板を内設す
るとともに、前記一方の吸収液へ粒径の大きい一方の脱
硫剤を供給し、かつ前記他方の吸収液へ粒径の小さい他
方の脱硫剤を供給する手段を付設した構成でもよい。

【００１３】そして供給する手段は、前記一方の脱硫剤
と前記他方の脱硫剤とを分離する分離機構を具備した構
成、又は複数の粒径の異なる脱硫剤をそれぞれ供給可能
に複数設けられる構成でもよく、また前記一方の脱硫剤
を混合した前記一方の吸収液を噴霧する排ガスの入口に
近い一方のスプレーノズルと、前記他方の脱硫剤を混合
した前記他方の吸収液を噴霧する前記排ガスの入口より
遠い他方のスプレーノズルとを備えた構成でもよい。

【００１４】さらに脱硫剤は、石灰石であり、分離機構
は、ハイドロサイクロンである構成でもよい。

【００１５】本発明によれば、粒径の大きい脱硫剤をペ
ーハーが低い吸収液と混合又は混合たのち硫黄酸化物濃
度が高い排ガスと接触させると、脱硫剤の粒径が大きく
ても反応するため回収する石膏等の回収品の品質が向上
される。また、粒径の小さい脱硫剤をペーハーが高い吸
収液と混合又は混合したのち硫黄酸化物濃度が低い排ガ
スと接触させると、より高い脱硫性能が得られる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態として各実施
例を各図を参照しながら説明する。 《実施例１》図１に示すように、湿式排煙脱硫方法は、
脱硫塔１の底部の循環タンク６内の吸収液Ｂに粒状の脱
硫剤として石灰石を混合する工程と、吸収液Ｂを吸収液
ポンプ５により脱硫塔１内へ循環する工程と、吸収液Ｂ
に排ガスＡを接触させる工程と、排ガスＡ中の硫黄酸化
物（ＳＯｘ）を吸収液Ｂに吸収させる工程とを含む湿式
排煙脱硫方法であって、ペーハー（ｐＨ）濃度の低い一
方の循環タンク６Ａの吸収液Ｂに粒径の大きい一方の脱
硫剤を混合する工程と、ペーハーの高い他方の循環タン
ク６Ｂの吸収液Ｂに粒径の小さい他方の脱硫剤を混合す
る工程と、一方の吸収液Ｂに一方の脱硫剤を混合したの
ち硫黄酸化物濃度のうちの二酸化硫黄（ＳＯ₂）濃度の
高い排ガスと接触させる工程と、他方の吸収液Ｂに他方
の脱硫剤を混合したのち二酸化硫黄濃度の低い排ガスと
接触させる工程とよりなる構成とし、ハイドロチイクロ
ン１８等の分離機構で粒径の大きい一方の脱硫剤と粒径
の小さい他方の脱硫剤とを分離する工程を含んでもよい
ものとする。

【００１７】《実施例２》本発明の湿式排煙脱硫装置は
図１に示すように、主に入口ダクト２及び出口ダクト３
を有する脱硫塔１と、脱硫塔１内に配列され吸収液を噴
霧するスプレーノズル４と、スプレーノズル４へ吸収液
を循環する吸収液ポンプ５と、脱硫塔１の底部に設けら
れた吸収液の循環タンク６と、循環タンク６内の吸収液
の撹拌機７と、撹拌機７への空気吹き込み装置８と、ミ
ストエリミネータ９と、吸収液をスプレーノズル４へ循
環する吸収液循環ライン１０と、吸収液へ脱硫剤として
石灰石を供給する石灰石供給管１３と、循環タンク６か
らの石膏抜き出し管１６と、石膏の脱水機１７とよりな
り、スプレーノズル４は水平方向に複数個と、さらに高
さ方向に複数段とが設置されている。また、撹拌機７及
び空気吹き込み装置８は、脱硫塔１下部の吸収液が滞留
する循環タンク６に設置され、ミストエリミネータ９は
脱硫塔１の最上部あるいは出口ダクト３内に設置され
る。そして本実施例では、さらにハイドロサイクロン
（分離機構）１８及び仕切り板１９を具備している。

【００１８】ボイラから排出される排ガスＡは、入口ダ
クト２より脱硫塔１に導入され、出口ダクト３より排出
される。この間、脱硫塔１には吸収液循環ライン１０を
経て吸収液ポンプ５から送られる吸収液Ｂが複数のスプ
レーノズル４から噴霧され、吸収液Ｂと排ガスＡとの気
液接触が行われる。このとき吸収液Ｂは排ガスＡ中のＳ
Ｏ₂を選択的に吸収し、亜硫酸カルシウムを生成する。
生成された亜硫酸カルシウムを含む吸収液Ｂは仕切り板
１９上に落下し、循環タンク６内で撹拌機７によって撹
拌されながら、空気吹き込み装置８から供給された空気
Ｃにより吸収液Ｂ中の亜硫酸カルシウムが酸化されて石
膏Ｄが生成される。吸収液Ｂは循環タンク６Ａより循環
タンク６Ｂへ送られ、再び吸収液循環ライン１０を経て
吸収液ポンプ５により複数のスプレーノズル４から噴霧
される。循環タンク６Ｂ内でも撹拌機（図示しない）に
よって撹拌されながら空気吹き込み装置（図示しない）
から供給された空気Ｃにより吸収液Ｂ中の亜硫酸カルシ
ウムが酸化される。

【００１９】石灰石Ｅ等の脱硫剤は、供給する手段であ
る石灰石スラリ槽１１からポンプ１２により石灰石供給
管１３を経てハイドロサイクロン１８に送られ、ハイド
ロサイクロン１８で分離された一方の粒径の粗い石灰石
を含むスラリは、石灰石供給管１３Ａを経て循環タンク
６Ａ内のペーハーの低い一方の吸収液に添加され、他方
の粒径の細かい石灰石を含むスラリは、石灰石供給管１
３Ｂを経て循環タンク６Ｂ内のペーハーの高い他方の吸
収液に添加される。石灰石の供給量は吸収液循環ライン
１０に設置されたペーハー（ｐＨ）計１４の指示値に基
づいてバルブ１５により調整される。石灰石及び石膏が
共存する循環タンク６内の吸収液の一部は、石膏抜き出
し管１６を経て脱水機１７に送られ、石膏Ｄが回収され
る。

【００２０】本実施例に基づく装置を使用し、平均径１
２．０μｍの石灰石を用いて脱硫試験を行った。ただし
ハイドロサイクロン１８により分離された石灰石のう
ち、循環タンク６Ａ内の吸収液に添加された粒径の粗い
石灰石の平均径は２０．０μｍで、供給量は全体の２０
％であり、循環タンク６Ｂ内の吸収液に添加された粒径
の細かい石灰石の平均径は１０．０μｍで、供給量は全
体の８０％であった。また、脱硫塔１入口における排ガ
スＡ中のＳＯ₂濃度は１０００ｐｐｍである。図２中の
（ａ）に石灰石（ＣａＣＯ₃）濃度と脱硫率との関係を
示す。ただし横軸は吸収液ポンプ５からスプレーノズル
４へ送られる吸収液Ｂ中の石灰石濃度である。

【００２１】《比較例１》実施例１と同じ条件で、図６
に示す装置を用いて脱硫性能を調べた。その結果を図２
中の（ｂ）に示す。実施例１と比較して同一ＣａＣＯ₃
濃度における脱硫率が低い。

【００２２】ここで本発明の反応を説明する。（１）式
により吸収液（主成分；水）が排ガスのＳＯ₂を吸収し
てＨ₂ＳＯ₃を生じ、（２）式によりＨ₂ＳＯ₃が石灰石の
主成分であるＣａＣＯ₃と反応して重亜硫酸カルシウム
（Ｃａ（ＨＳＯ₃）₂）が生成される。これが（３）式に
より循環タンク内で空気により酸化されて石膏（ＣａＳ
Ｏ₄・２Ｈ₂Ｏ）と硫酸（Ｈ₂ＳＯ₄）となる。（４）式に
より硫酸は石灰石により中和されて石膏となる。 脱硫塔内； ＳＯ₂＋Ｈ₂Ｏ＝Ｈ₂ＳＯ₃ …（１） ＣａＣＯ₃＋２Ｈ₂ＳＯ₃＝Ｃａ（ＨＳＯ₃）₂＋ＣＯ₂＋Ｈ₂Ｏ …（２） 循環タンク内； Ｃａ（ＨＳＯ₃）₂＋Ｏ₂＋２Ｈ₂Ｏ＝ＣａＳＯ₄・２Ｈ₂Ｏ＋Ｈ₂ＳＯ₄…（３） ＣａＣＯ₃＋Ｈ₂ＳＯ₄＋Ｈ₂Ｏ＝ＣａＳＯ₄・２Ｈ₂Ｏ＋ＣＯ₂ …（４） 前記反応のうち、石灰石が関与している（２）式及び
（４）式に示す反応では、その反応速度は石灰石粒子の
表面積に依存する。すなわち、吸収液中の石灰石粒子の
粒径は分布を持っているが、相対的に（一方の）粒径が
小さい（表面積が大きい）石灰石粒子の方が反応速度も
大きいため早く反応し、相対的に（他方の）粒径が大き
い石灰石粒子の方が反応しにくい。例えば図６に示す従
来技術に基づく脱硫装置では、石灰石Ｅは石灰石スラリ
槽１１からポンプ１２により石灰石供給管１３を経て循
環タンク６内の吸収液に添加される。循環タンク６内で
は前記（３）式及び（４）式の反応が生じているが、相
対的に粒径の小さい石灰石が先に反応するために相対的
に粒径の大きな石灰石は未反応で残る。このため、石膏
抜き出し管１６より脱水機１７に送られて回収された石
膏Ｄ中の石灰石濃度が高くなる（石膏の品質が低下す
る）。

【００２３】これに対して、本発明の方法のように、予
め石灰石を相対的に粒径の大きな粒分と相対的に小さい
粒分とに分離し、相対的に粒径の大きい石灰石を含むス
ラリを装置内のペーハーが低い吸収液と混合又は混合し
て相対的にＳＯ₂濃度が高い排ガスと接触させると、石
灰石の粒径が大きくても反応するため回収する石膏Ｄの
石灰石濃度があまり高くならない。また、相対的に粒径
の小さい石灰石を含むスラリを装置内のペーハーが高い
吸収液と混合又は混合して相対的にＳＯ₂濃度が低い排
ガスと接触させると、より高い脱硫性能が得られる。

【００２４】《実施例３》本発明の実施例３を図３に示
す。図１に示す実施例２と同様にハイドロサイクロン１
８及び仕切り板１９を有するが、本実施例３では、循環
タンク６Ａ内の吸収液はポンプ５Ａにより入口ダクト２
に近い位置でスプレーノズル４より噴霧され、相対的に
ＳＯ₂濃度の高い入口ダクト２に近い排ガスと気液接触
し、循環タンク６Ｂ内の吸収液はポンプ５Ｂにより入口
ダクト２より遠い位置でスプレーノズル４より噴霧さ
れ、相対的にＳＯ₂濃度の低い入口ダクト２より遠い排
ガスと気液接触する。

【００２５】ボイラから排出される排ガスＡは、入口ダ
クト２より脱硫塔１に導入され、出口タンク３より排出
される。この間、脱硫塔１には吸収液循環ライン１０Ａ
を経て循環タンク６Ａ内の吸収液がポンプ５Ａにより相
対的にＳＯ₂濃度の高い排ガス中に噴霧され、吸収液循
環ライン１０Ｂを経て循環タンク６Ｂ内の吸収液がポン
プ５Ｂにより相対的にＳＯ₂濃度の低い排ガス中に噴霧
されて、吸収液と排ガスＡとの気液接触が行われる。こ
のとき吸収液Ｂは排ガスＡ中のＳＯ₂を選択的に吸収
し、亜硫酸カルシウムを生成する。生成した亜硫酸カル
シウムを含む吸収液Ｂは仕切り板１９上に落下し、循環
タンク６Ａ内で撹拌機７によって撹拌されながら、空気
吹き込み装置８から供給される空気Ｃにより吸収液中の
亜硫酸カルシウムが酸化され石膏Ｄを生成する。循環タ
ンク６Ｂ内でも撹拌機（図示しない）によって撹拌され
ながら、空気吹き込み装置（図示しない）から供給され
る空気Ｃにより吸収液中の亜硫酸カルシウムが酸化され
る。

【００２６】石灰石Ｅ等の脱硫剤は石灰石スラリ槽１１
からポンプ１２により石灰石供給管１３を経てハイドロ
サイクロン１８に送られ、粒径の粗い石灰石を含むスラ
リは石灰石供給管１３Ａを経て循環タンク６Ａ内の吸収
液に添加され、粒径の細かい石灰石を含むスラリは石灰
石供給管１３Ｂを経て循環タンク６Ｂ内の吸収液に添加
される。石灰石の供給量は吸収液循環ライン１０Ｂに設
置されたペーハー計１４の指示値に基づいてバルブ１５
により調整される。石灰石及び石膏が共存するタンク内
の吸収液の一部は、石膏抜き出し管１６より脱水機１７
に送られ、石膏Ｄが回収される。

【００２７】本実施例３に基づく装置により平均径１
２．０μｍの石灰石を用いて脱硫試験を行った。ただ
し、ハイドロサイクロン１８により分離された石灰石の
うち、循環タンク６Ａ内の吸収液に添加された粒径の粗
い石灰石の平均径は２０．０μｍで、供給量は全体の２
０％であり、循環タンク６Ｂ内の吸収液に添加された粒
径の細かい石灰石の平均径は１０．０μｍで、供給量は
全体の８０％であった。また、脱硫塔入口での排ガスＡ
中のＳＯ₂濃度は１０００ｐｐｍである。図２中の
（ｃ）に石灰石（ＣａＣＯ₃）濃度と脱硫率との関係を
示す。本実施例２では実施例１よりさらに高い脱硫性能
が得られた。

【００２８】《実施例４》本実施例３と同じ装置を用い
て脱硫性能を調べた。ただし、本実施例４では平均径１
２．０μｍの石灰石を用い、ハイドロサイクロン１８に
より分離された石灰石のうち、循環タンク６Ａ内の吸収
液に添加された粒径の粗い石灰石の平均径は１５．０μ
ｍで、供給量は全体の３０％であり、循環タンク６Ｂ内
の吸収液に添加された粒径の細かい石灰石の平均径は１
０．７μｍで、供給量は全体の７０％であった。また、
脱硫塔入口での排ガスＡ中のＳＯ₂濃度は１０００ｐｐ
ｍである。図２中の（ｄ）に石灰石（ＣａＣＯ₃）濃度
と脱硫率との関係を示す。ただし、横軸は吸収液ポンプ
５からスプレーノズル４へ送られる吸収液Ｂ中の石灰石
濃度である。本実施例４では実施例３よりやや脱硫性能
が低い。

【００２９】《実施例５》本実施例３と同じ装置を用い
て脱硫性能を調べた。ただし、本実施例５では平均径２
０．０μｍの石灰石を用い、ハイドロサイクロン１８に
より分離された石灰石のうち、循環タンク６Ａ内の吸収
液に添加された粒径の粗い石灰石の平均径は４０．０μ
ｍで、供給量は全体の２０％であり、循環タンク６Ｂ内
の吸収液に添加された粒径の細かい石灰石の平均径は１
５．０μｍで、供給量は全体の８０％であった。また、
脱硫塔入口での排ガスＡ中のＳＯ₂濃度は１０００ｐｐ
ｍである。図４中の（ａ）に石灰石（ＣａＣＯ₃）濃度
と脱硫率との関係を示す。ただし、横軸は吸収液ポンプ
５からスプレーノズル４へ送られる吸収液Ｂ中の石灰石
濃度である。

【００３０】《比較例２》実施例４と同じ条件で。図６
に示す装置を用いて脱硫性能を調べた。その結果を図４
中の（ｂ）に示す。実施例４と比較して同一ＣａＣＯ₃
濃度での脱硫率が低い。

【００３１】《実施例６》本発明の実施例６を図５に示
す。実施例２〜４と異なり、本実施例６では複数の石灰
石スラリ槽（供給する手段）１１のそれぞれより複数の
粒径の異なる石灰石を供給し、ハイドロサイクロンは使
用しない。

【００３２】ボイラから排出される排ガスＡは、入口ダ
クト２より脱硫塔１に導入され、出口タンク３より排出
される。この間に、脱硫塔には吸収液循環ライン１０を
経て吸収液ポンプ５より送られる吸収液Ｂが複数のスプ
レーノズル４から噴霧され、吸収液と排ガスＡとの気液
接触が行われる。このとき吸収液Ｂは排ガスＡ中のＳＯ
₂を選択的に吸収し、亜硫酸カルシウムを生成する。生
成した亜硫酸カルシウムを含む吸収液Ｂは仕切り板１９
上に落下し、循環タンク６Ａ内で撹拌機７によって撹拌
されながら、空気吹き込み装置８から供給される空気Ｃ
により吸収液中の亜硫酸カルシウムが酸化され石膏Ｄを
生成する。吸収液Ｂは循環タンク６Ｂへ送られ、再び吸
収液循環ライン１０を経て吸収液ポンプ５により複数の
スプレーノズル４から噴霧される。循環タンク６Ｂ内で
も撹拌機（図示しない）によって撹拌されながら、空気
吹き込み装置（図示しない）から供給される空気Ｃによ
り吸収液中の亜硫酸カルシウムが酸化される。

【００３３】石灰石Ｅ等の脱硫剤のうち、相対的に粒径
の粗い石灰石を含むスラリは石灰石スラリ槽１１Ａから
ポンプ１２Ａにより石灰石供給管１３Ａを経て循環タン
ク６Ａ内の吸収液に添加され、相対的に粒径の細かい石
灰石を含むスラリは石灰石スラリ槽１１Ｂからポンプ１
２Ｂにより石灰石供給管１３Ｂを経て循環タンク６Ｂ内
の吸収液に添加される。石灰石の供給量は吸収液循環ラ
イン１０に設置されたペーハー計１４の指示値に基づい
てバルブ１５により調整される。石灰石及び石膏が共存
する吸収液タンク内の吸収液の一部は、石膏抜き出し管
１６より脱水機１７に送られ、石膏Ｄが回収される。

【００３４】なお、石灰石スラリ槽１１Ａに添加された
粒径の粗い石灰石の平均径は２０．０μｍで、供給量は
全体の２０％であり、石灰石スラリ槽１１Ｂに添加され
た粒径の細かい石灰石の平均径は１０．０μｍで、供給
量は全体の８０％であった。また、脱硫塔入口での排ガ
スＡ中のＳＯ₂濃度は１０００ｐｐｍである。本実施例
５でも実施例１とどうようの効果が得られた。なお石灰
石スラリ槽１１Ａ，１１Ｂに供給される粒径の異なる石
灰石は、石灰石の粉砕条件を変える方法や粉砕した石灰
石を分級する方法等、さまざまな方法で調製することが
できる。このように、本発明によれば、低い石灰石濃度
で高い脱硫性能が得られるので、回収される石膏の品質
も高くできる。

【００３５】前記実施例ではハイドロサイクロンで石灰
石を分級しているが、フルイや慣性力の差を利用した他
の方法で分級することも可能であり、スラリでなく粉体
の石灰石の分級する方法も有効である。また前記実施例
では脱硫塔の下部より排ガスを導入し、上部から排出す
る構造でかつスプレーで吸収液を排ガス中に噴霧する脱
硫塔の実施例であるが、本発明は排ガスの流れ方向や排
ガスの吸収液の接触方式（濡れ壁式吸収装置等）に関係
なく有効である。

【００３６】本発明によれば、予め石灰石を相対的に
（一方の）粒径の大きな粒分と相対的に（他方の）小さ
い粒分とに分離し、相対的に粒径の大きい石灰石を含む
スラリを装置内のペーハーが低い吸収液と混合又は混合
して相対的にＳＯ₂濃度が高い排ガスと接触させると、
石灰石の粒径が大きくても反応するため回収する石膏Ｄ
の石灰石濃度があまり高くならない。また、相対的に粒
径の小さい石灰石を含むスラリを装置内のペーハーが高
い吸収液と混合又は混合して相対的にＳＯ₂濃度が低い
排ガスと接触させることにより、より高い脱硫性能が得
られる。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、循環タンクの吸収液を
ペーハーに応じて仕切り、粒径の異なる脱硫剤をペーハ
ーの異なる吸収液と混合又混合したのち硫黄酸化物濃度
の異なる排ガスと接触させることにより、脱硫剤が排ガ
スとよく反応するため回収品の品質が向上し、かつ脱硫
剤の粉砕動力が低減するとともに、より高い脱硫性能が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１，２を示す構成図である。

【図２】本発明による装置の実験データを示すグラフで
ある。

【図３】本発明の実施例３，４，５を示す構成図であ
る。

【図４】本発明による装置の実験データを示すグラフで
ある。

【図５】本発明の実施例６を示す構成図である。

【図６】従来の技術を示す図である。

【符号の説明】

１ 脱硫塔 ２ 入口ダクト ３ 出口ダクト ４ スプレーノズル ５，５Ａ，５Ｂ 吸収液ポンプ ６，６Ａ，６Ｂ 循環タンク ７ 撹拌機 ８ 空気吹き込み装置 ９ ミストエリミネータ １０，１０Ａ，１０Ｂ 吸収液循環ライン １１，１１Ａ，１１Ｂ 石灰石スラリ槽 １２，１２Ａ，１２Ｂ ポンプ １３，１３Ａ，１３Ｂ 石灰石供給管 １４ ペーハー計 １５，１５Ａ，１５Ｂ バルブ １６ 石膏抜き出し管 １７ 脱水機 １８ ハイドロサイクロン １９ 仕切り板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋山 隆 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 バ ブコック日立株式会社内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸収液に粒状の脱硫剤を混合して循環
   し、前記吸収液に排ガスを接触させて該排ガス中の硫黄
   酸化物を吸収させる湿式排煙脱硫方法において、ペーハ
   ーの低い一方の吸収液に粒径の大きい一方の脱硫剤を混
   合し、かつペーハーの高い他方の吸収液に粒径の小さい
   他方の脱硫剤を混合することを特徴とする湿式排煙脱硫
   方法。
2. 【請求項２】 吸収液に粒状の脱硫剤を混合して循環
   し、前記吸収液に排ガスと接触させて該排ガス中の硫黄
   酸化物を吸収させる湿式排煙脱硫方法において、ペーハ
   ーの低い一方の吸収液に粒径の大きい一方の脱硫剤を混
   合して硫黄酸化物濃度の高い排ガスと接触させ、かつペ
   ーハーの高い他方の吸収液に粒径の小さい他方の脱硫剤
   を混合して前記硫黄酸化物濃度の低い排ガスと接触させ
   ることを特徴とする湿式排煙脱硫方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の湿式排煙脱硫方法
   において、脱硫剤を、粒径の大きい一方の脱硫剤と粒径
   の小さい他方の脱硫剤とに分離することを特徴とする湿
   式排煙脱硫方法。
4. 【請求項４】 請求項１、２又は３記載の湿式排煙脱硫
   方法において、脱硫剤は、石灰石であることを特徴とす
   る湿式排煙脱硫方法。
5. 【請求項５】 請求項１又は２記載の湿式排煙脱硫方法
   を用い、吸収液を循環させる循環タンクに、ペーハーの
   低い一方の吸収液とペーハーの高い他方の吸収液とを仕
   切る仕切り板を内設するとともに、前記一方の吸収液へ
   粒径の大きい一方の脱硫剤を供給し、かつ前記他方の吸
   収液へ粒径の小さい他方の脱硫剤を供給する手段を付設
   したことを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
6. 【請求項６】 請求項１又は２記載の湿式排煙脱硫方法
   を用い、吸収液を循環させる循環タンクに、ペーハーの
   低い一方の吸収液とペーハーの高い他方の吸収液とを仕
   切る仕切り板を内設するとともに、前記一方の吸収液へ
   粒径の大きい一方の脱硫剤を供給し、かつ前記他方の吸
   収液へ粒径の小さい他方の脱硫剤を供給する手段を付設
   し、該供給する手段に、前記一方の脱硫剤と前記他方の
   脱硫剤とを分離する分離機構を具備したことを特徴とす
   る湿式排煙脱硫装置。
7. 【請求項７】 請求項１又は２記載の湿式排煙脱硫方法
   を用い、吸収液を循環させる循環タンクに、ペーハーの
   低い一方の吸収液とペーハーの高い他方の吸収液とを仕
   切る仕切り板を内設するとともに、前記一方の吸収液へ
   粒径の大きい一方の脱硫剤を供給し、かつ前記他方の吸
   収液へ粒径の小さい他方の脱硫剤を供給する手段を付設
   し、該供給する手段は、複数の粒径の異なる脱硫剤をそ
   れぞれ供給可能に複数設けられることを特徴とする湿式
   排煙脱硫装置。
8. 【請求項８】 請求項１又は２記載の湿式排煙脱硫方法
   を用い、吸収液を循環させる循環タンクに、ペーハーの
   低い一方の吸収液とペーハーの高い他方の吸収液とを仕
   切る仕切り板を内設するとともに、前記一方の吸収液へ
   粒径の大きい一方の脱硫剤を供給し、かつ前記他方の吸
   収液へ粒径の小さい他方の脱硫剤を供給する手段を付設
   し、該供給する手段に、前記一方の脱硫剤と前記他方の
   脱硫剤とを分離する分離機構を具備し、前記一方の脱硫
   剤を混合した前記一方の吸収液を噴霧する排ガスの入口
   に近い一方のスプレーノズルと、前記他方の脱硫剤を混
   合した前記他方の吸収液を噴霧する前記排ガスの入口よ
   り遠い他方のスプレーノズルとを備えたことを特徴とす
   る湿式排煙脱硫装置。
9. 【請求項９】 請求項５〜８のいずれか１項記載の湿式
   排煙脱硫装置において、脱硫剤は、石灰石であることを
   特徴とする湿式排煙脱硫装置。
10. 【請求項１０】 請求項６、８又は９記載の湿式排煙脱
    硫装置において、分離機構は、ハイドロサイクロンであ
    ることを特徴とする湿式排煙脱硫装置。