JPS581966B2 - ハイガスノシヨリホウホウ - Google Patents
ハイガスノシヨリホウホウInfo
- Publication number
- JPS581966B2 JPS581966B2 JP50058914A JP5891475A JPS581966B2 JP S581966 B2 JPS581966 B2 JP S581966B2 JP 50058914 A JP50058914 A JP 50058914A JP 5891475 A JP5891475 A JP 5891475A JP S581966 B2 JPS581966 B2 JP S581966B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- absorption tower
- nox
- waste gas
- nitrite
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
- C01F11/46—Sulfates
- C01F11/464—Sulfates of Ca from gases containing sulfur oxides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は発電所のボイラ廃ガスの様な大容量の廃ガスか
ら有害な硫黄酸化物ＳＯ２及び窒素酸化物（ＮＯｘ）を
同時に経済的に有利に且つ効率よく除去し、廃ガスを無
害なガスとして大気中に放出する廃ガスの処理方法に関
するものである。
ら有害な硫黄酸化物ＳＯ２及び窒素酸化物（ＮＯｘ）を
同時に経済的に有利に且つ効率よく除去し、廃ガスを無
害なガスとして大気中に放出する廃ガスの処理方法に関
するものである。
廃ガス中のＳＯ２はアルカリ金属水酸化物、アルカリ土
類金属水酸化物、アンモニア水等のアルカリ性物質に依
り容易に吸収除去されるが、ボイラー等の廃ガス中に含
まれるＮＯｘはその殆んどが一酸化窒素（ＮＯ）であり
、且つその濃度は数百〜１０００ｐｐｍ程度で、上記の
アルカリ性物質による洗浄のみではＮＯｘの吸収除去を
行うことは極めて困難である。
類金属水酸化物、アンモニア水等のアルカリ性物質に依
り容易に吸収除去されるが、ボイラー等の廃ガス中に含
まれるＮＯｘはその殆んどが一酸化窒素（ＮＯ）であり
、且つその濃度は数百〜１０００ｐｐｍ程度で、上記の
アルカリ性物質による洗浄のみではＮＯｘの吸収除去を
行うことは極めて困難である。
このため従来は廃ガス中のＮＯｘを除去する方法として
、廃ガスにほぼＮＯと等量になるようにＮＯ２を添加す
ることによってＮＯｘを上記のアルカリ性物質に吸収さ
せる方法（等モル法）、オゾンを廃ガスに加えＮＯｘを
酸化吸収させる方法（オゾン法）等が行なわれていた。
、廃ガスにほぼＮＯと等量になるようにＮＯ２を添加す
ることによってＮＯｘを上記のアルカリ性物質に吸収さ
せる方法（等モル法）、オゾンを廃ガスに加えＮＯｘを
酸化吸収させる方法（オゾン法）等が行なわれていた。
しかしながら等モル法はＮＯｘ濃度が稀薄になったり、
ＮＯ２を添加した後の廃ガス中のＮｏ，２／へ０が１よ
り相当小さ《なるとＮＯｘが著しく吸収され難《なるた
め、吸収装置を大型にする必要があり、低濃度までＮＯ
ｘを吸収除去するには経済的に不利である。
ＮＯ２を添加した後の廃ガス中のＮｏ，２／へ０が１よ
り相当小さ《なるとＮＯｘが著しく吸収され難《なるた
め、吸収装置を大型にする必要があり、低濃度までＮＯ
ｘを吸収除去するには経済的に不利である。
またオゾン法はＮＯｘとオゾンとの反応が非常に速《且
つ定計的に進行するので吸収は容易に起る利点があるが
オゾンの価格が高いため同様に経済的でないという欠点
がある。
つ定計的に進行するので吸収は容易に起る利点があるが
オゾンの価格が高いため同様に経済的でないという欠点
がある。
本発明は上記の欠点を除去し、ＳＯ２及びＮＯｘを同時
に、経済的に有利に且つ効率よく除去する廃ガスの処理
方法を提供することを目的として、廃ガスに後記の如く
にして生成せしめたＮ０２を循環添加し、アルカリ水溶
液（本発明におけるアルカリ水溶液とはアルカリ金属水
酸化物水溶液、アルカリ土類金属水酸化物水溶液又はア
ンモニアの水溶液である。
に、経済的に有利に且つ効率よく除去する廃ガスの処理
方法を提供することを目的として、廃ガスに後記の如く
にして生成せしめたＮ０２を循環添加し、アルカリ水溶
液（本発明におけるアルカリ水溶液とはアルカリ金属水
酸化物水溶液、アルカリ土類金属水酸化物水溶液又はア
ンモニアの水溶液である。
）を収容した第一吸収塔で洗浄して、排ガス中のＳＯ２
及び一部のＮＯｘを除去して亜硫酸塩及び亜硝酸塩を生
成せしめ、次いで第一吸収塔の吸収液を第二吸収塔に供
給するようにし、さらにオゾン含有ガスを第一吸収塔を
通過したガス中に添加混合し、上記の上記の亜硫酸塩及
び亜硝酸塩の溶液を収容した第二吸収塔で洗浄して残部
のＮＯｘを吸収除去して亜硝酸塩を生成せしめ、第一吸
収塔、及び第二吸収塔で生成した亜硝酸塩を酸分解する
ことによりＮＯを生成せしめ、ついでＮＯ２に酸化して
廃カス中に循環添加して廃ガス中のＮＯｘ及びＳＯ２を
除去することを特徴とするものである。
及び一部のＮＯｘを除去して亜硫酸塩及び亜硝酸塩を生
成せしめ、次いで第一吸収塔の吸収液を第二吸収塔に供
給するようにし、さらにオゾン含有ガスを第一吸収塔を
通過したガス中に添加混合し、上記の上記の亜硫酸塩及
び亜硝酸塩の溶液を収容した第二吸収塔で洗浄して残部
のＮＯｘを吸収除去して亜硝酸塩を生成せしめ、第一吸
収塔、及び第二吸収塔で生成した亜硝酸塩を酸分解する
ことによりＮＯを生成せしめ、ついでＮＯ２に酸化して
廃カス中に循環添加して廃ガス中のＮＯｘ及びＳＯ２を
除去することを特徴とするものである。
廃ガス中のＳＯ２はアルカリ水溶液により（１）式二の
如く容易に吸収される。
如く容易に吸収される。
またＮＯｘの等モル法は（２）式の如く吸収される。
ここにＭ：アルカリ金属、アルカリ土金属類又はＮＨ４
など、である。
など、である。
ｎは１、又は２である。以下同様とする
この場合（２）式によるＮＯｘの吸収に於て、ＮＯの濃
度が低いとき、又はＮＯ２／Ｎｏ＜１のときにはＮＯｘ
の吸収速度は著しく小さい。
度が低いとき、又はＮＯ２／Ｎｏ＜１のときにはＮＯｘ
の吸収速度は著しく小さい。
又オゾンによるＮＯの酸化及びＮＯ２の亜硫酸塩浴液に
よる吸収は下記（３）及び（４）式の如く進行する。
よる吸収は下記（３）及び（４）式の如く進行する。
（３） ， （４）式の反応はＮＯ濃度が低いときも非
常に速く、且つ定量的に進行するので、（３）式によっ
てＮＯ濃度が低いとき、又は等モル法によってＮＯ２が
不足するために吸収されずに残ったＮＯが完全に酸化さ
れ且つ（４）式によってＮ０２が完全に亜硝酸塩として
捕捉される。
常に速く、且つ定量的に進行するので、（３）式によっ
てＮＯ濃度が低いとき、又は等モル法によってＮＯ２が
不足するために吸収されずに残ったＮＯが完全に酸化さ
れ且つ（４）式によってＮ０２が完全に亜硝酸塩として
捕捉される。
又循環添加用のＮ０２の再生は、例えば（５）式に示す
如く亜硝酸塩の鉱酸例えは硫酸による分解によりＮＯが
発生し、ＮＯを（６）式の如くＮＯ２に酸化することに
より行なわれる。
如く亜硝酸塩の鉱酸例えは硫酸による分解によりＮＯが
発生し、ＮＯを（６）式の如くＮＯ２に酸化することに
より行なわれる。
本発明は（３） ， （４）式に示す如く亜硫酸塩、ア
ルカリ水溶液及びオゾンの存在下、ＮＯｘを吸収せしめ
て亜硝酸塩を生成せしめ、同時に亜硫酸塩を硫酸塩に変
換し、更に（５） ， （６）式によってＮＯガスを生
成せしめ、更にこれをＮＯ２に酸化するという前記（１
）〜（６）式の化学反応を巧みに組み合わせることによ
り行なわれ、等モル吸収法におけるＮＯを含む廃ガスに
循環添加するＮＯ２の必要量を確保し、もって吸収効率
の向上をはかると共に前記オゾン法に於けるオゾンをＮ
Ｏｘの低温度部分にのみ使用することによって高価なオ
ゾンの使用量を減少せしめ、著しく経済的にＮＯｘ及び
ＳＯ２を含有する廃ガスの処理を可能ならしめたもので
ある。
ルカリ水溶液及びオゾンの存在下、ＮＯｘを吸収せしめ
て亜硝酸塩を生成せしめ、同時に亜硫酸塩を硫酸塩に変
換し、更に（５） ， （６）式によってＮＯガスを生
成せしめ、更にこれをＮＯ２に酸化するという前記（１
）〜（６）式の化学反応を巧みに組み合わせることによ
り行なわれ、等モル吸収法におけるＮＯを含む廃ガスに
循環添加するＮＯ２の必要量を確保し、もって吸収効率
の向上をはかると共に前記オゾン法に於けるオゾンをＮ
Ｏｘの低温度部分にのみ使用することによって高価なオ
ゾンの使用量を減少せしめ、著しく経済的にＮＯｘ及び
ＳＯ２を含有する廃ガスの処理を可能ならしめたもので
ある。
更に上記（１）〜（６）の反応式に示したように本発明
に使用のアルカリ水溶液としてアルカリ金属水酸化物、
アルカリ土類金属水酸化物又はアンモニアの水浴液を使
用した場合も共に亜硫酸塩と亜硝酸塩との分離操作は必
要でなく、前記（３）式によるＮｏのオゾン酸化で生成
したＮＯ２を亜硫酸塩、亜硝酸塩の混合溶液で吸収せし
める操作において（４）式に示す如く亜硫酸塩は硫酸塩
に酸化され、更に（５）式に示す如く亜硝酸塩は硝酸塩
に変化する。
に使用のアルカリ水溶液としてアルカリ金属水酸化物、
アルカリ土類金属水酸化物又はアンモニアの水浴液を使
用した場合も共に亜硫酸塩と亜硝酸塩との分離操作は必
要でなく、前記（３）式によるＮｏのオゾン酸化で生成
したＮＯ２を亜硫酸塩、亜硝酸塩の混合溶液で吸収せし
める操作において（４）式に示す如く亜硫酸塩は硫酸塩
に酸化され、更に（５）式に示す如く亜硝酸塩は硝酸塩
に変化する。
そのため亜硫酸塩と亜硝酸塩との分離操作は必ずしも必
要ではなく、その塩の溶解度などの性質によつた液状抜
出し又は必要ならば晶析などの操作を行えばよいのであ
る。
要ではなく、その塩の溶解度などの性質によつた液状抜
出し又は必要ならば晶析などの操作を行えばよいのであ
る。
例えばカルシウム系吸収液の場合は亜硫酸カルシウムの
溶解度が低いため簡単な固液分離操作で亜硝酸塩溶液と
亜硫酸塩含有スラリーに分離可能で、後記の実施例１に
おいては亜硝酸塩溶液と亜硫酸塩含有スラリーに分離し
、亜硫酸塩の濃度の高い吸収液で第２吸収塔を操作し、
吸収速度の上昇、第２吸収塔の液保有量の低下を計った
ものであって、原則的にはこの分離操作は必要ではない
のである。
溶解度が低いため簡単な固液分離操作で亜硝酸塩溶液と
亜硫酸塩含有スラリーに分離可能で、後記の実施例１に
おいては亜硝酸塩溶液と亜硫酸塩含有スラリーに分離し
、亜硫酸塩の濃度の高い吸収液で第２吸収塔を操作し、
吸収速度の上昇、第２吸収塔の液保有量の低下を計った
ものであって、原則的にはこの分離操作は必要ではない
のである。
本発明に於て使用されるアルカリ水溶液としてはナトリ
ウム、カリウムのアルカリ金属水酸化物カルシウム、マ
グネシウムのアルカリ土類金属酸化物、又はアンモニア
水などを挙げることができる。
ウム、カリウムのアルカリ金属水酸化物カルシウム、マ
グネシウムのアルカリ土類金属酸化物、又はアンモニア
水などを挙げることができる。
ただしアルカリ土類金属水酸化物、例えばカルシウム又
はマグネシウムの水酸化物のように水に対する浴解度が
著しく小さいものについてはそれらの水溶液は、固体を
含有したスラリーとして使用する。
はマグネシウムの水酸化物のように水に対する浴解度が
著しく小さいものについてはそれらの水溶液は、固体を
含有したスラリーとして使用する。
又吸収塔としては充填塔、スプレー塔など任意の気液接
触装置を有効に使用することができる。
触装置を有効に使用することができる。
次に本発明者によって測定された実験例を示す実施例
ＮＯを含有するＡ重油燃焼廃ガス中に種々な割合でＮ０
２を添加し、この廃ガスをＭｇ（ＯＨ）２スラリーを収
容した充填塔に送入して下記条件でＭｇ（ＯＨ）２スラ
リーを向流接触させ、気相基準の総括単位移動高さ（Ｈ
ＯＧ）をＮＯ２／ＮＯ及びＮＯ濃度の関数として求めた
。
２を添加し、この廃ガスをＭｇ（ＯＨ）２スラリーを収
容した充填塔に送入して下記条件でＭｇ（ＯＨ）２スラ
リーを向流接触させ、気相基準の総括単位移動高さ（Ｈ
ＯＧ）をＮＯ２／ＮＯ及びＮＯ濃度の関数として求めた
。
結果を第１図に示した。
充填塔操業条件
吸収液温度 ５５°Ｃ
吸収液ＰＨ ７〜８
液ガス比 ５
第１図に於で
第１図の結果よりＮＯ濃度が低くなるに従い、又ＮＯ２
／ＮＯが小さくなるに従いＨＯＧが大きくなり、吸収さ
れにくくなることが分る。
／ＮＯが小さくなるに従いＨＯＧが大きくなり、吸収さ
れにくくなることが分る。
次に本発明を実施例によって詳細説明する。
実施例 １
第２図は本発明の実施に使用される装置の−実施例のフ
ローシートを示すものである。
ローシートを示すものである。
ＳＯ２及びＮＯｘを含んだ廃ガスは冷却器１で冷却され
、後記の如く生成したＮＯ２を混合器２で廃ガス中のＮ
Ｏ２／Ｎｏを１より大ならしめてＣａ（ＯＨ）２スラリ
ーを収容した第１吸収塔３に導く、第１吸収塔３ではＳ
Ｏ２の大部分及びＮＯｘの一部が吸収され、ＣａＳ０３
及びＣ ａ （ＮＯ２ ）２が生成する。
、後記の如く生成したＮＯ２を混合器２で廃ガス中のＮ
Ｏ２／Ｎｏを１より大ならしめてＣａ（ＯＨ）２スラリ
ーを収容した第１吸収塔３に導く、第１吸収塔３ではＳ
Ｏ２の大部分及びＮＯｘの一部が吸収され、ＣａＳ０３
及びＣ ａ （ＮＯ２ ）２が生成する。
第一吸収塔３からのスラリー状出液はその一部分を固液
分離器１０で固液分離される。
分離器１０で固液分離される。
分離器１０で分離された固形部のＣａＳＯ３及びスラリ
ーは第２吸収塔５に導かれる。
ーは第２吸収塔５に導かれる。
一方分離器１０で分離された溶液部のＣａ（Ｎｏ２）２
は亜硝酸分解器７に送液される。
は亜硝酸分解器７に送液される。
第一吸収塔３を出た廃ガスはオゾン酸化器４でＯ３を混
合し、第一吸収塔から導かれたＣ ａ Ｓ Ｏ ３及び
Ｃ ａ （Ｏ Ｈ ） ２を収容した第二吸収塔５に導
かれる。
合し、第一吸収塔から導かれたＣ ａ Ｓ Ｏ ３及び
Ｃ ａ （Ｏ Ｈ ） ２を収容した第二吸収塔５に導
かれる。
第二吸収塔５から排出されるガス中には殆んどＳＯ２及
びＮＯｘを含まず、大気中に放出される。
びＮＯｘを含まず、大気中に放出される。
第二吸収塔５ではＮＯｘの残部が吸収され、Ｃ ａ （
ＮＯ２ ）２及びＣａＳＯ４が生成する。
ＮＯ２ ）２及びＣａＳＯ４が生成する。
第二吸収塔５で生成したＣ ａ （ＮＯ２）２及びＣａ
ＳＯ４を部分的に抜き出し、第一石膏分離器６でＣａＳ
Ｏ４の結晶を分離し、溶液部分に含まれるＣ ａ （Ｎ
ｏ２） ２は前記亜硝酸塩分解器７で１１より添加した
Ｈ２ ＳＯ４で分解し、次の（７）式で示す如く、Ｎｏ
、 Ｃ ａ Ｓ０４ ， Ｃａ （ＮＯ３）２に分解
する。
ＳＯ４を部分的に抜き出し、第一石膏分離器６でＣａＳ
Ｏ４の結晶を分離し、溶液部分に含まれるＣ ａ （Ｎ
ｏ２） ２は前記亜硝酸塩分解器７で１１より添加した
Ｈ２ ＳＯ４で分解し、次の（７）式で示す如く、Ｎｏ
、 Ｃ ａ Ｓ０４ ， Ｃａ （ＮＯ３）２に分解
する。
生成したＮＯは酸化器８で酸化しＮＯ２として混合器２
に導く。
に導く。
生成したＣａＳＯ４は第二石膏分離器９で石膏の結晶を
分離し、溶液部分のｃ ａ （ＮＯ３）２は副生物とし
て分離採取する。
分離し、溶液部分のｃ ａ （ＮＯ３）２は副生物とし
て分離採取する。
本発明は実施例１に示した如く廃ガス中のＳＯ２及びＮ
Ｏｘを同時に経済的に有利に且つ効率よく除去し得るが
その特徴とするところを纏めると次の如くである。
Ｏｘを同時に経済的に有利に且つ効率よく除去し得るが
その特徴とするところを纏めると次の如くである。
（イ）廃ガス中に含まれているＮＯｘの濃度が高い場合
にはその吸収効率のよい等モル法によりＮＯｘを吸収し
、ＮＯｘの濃度が低下するとオゾン法により、ＮＯｘを
吸収することにより廃ガス中のＮＯｘを低濃度に至るま
で経済的且つ効率よく除去可能である。
にはその吸収効率のよい等モル法によりＮＯｘを吸収し
、ＮＯｘの濃度が低下するとオゾン法により、ＮＯｘを
吸収することにより廃ガス中のＮＯｘを低濃度に至るま
で経済的且つ効率よく除去可能である。
（ロ）等モル法及びオゾン法で生成した亜硝酸塩を有効
に循環添加用ＮＯ２原料として利用できるため、等モル
法に於けるＮｏ２／ＮＯ＞１とすることが常に可能で等
モル法での脱硝率を高めると同時にオゾンの使用量が低
減可能である。
に循環添加用ＮＯ２原料として利用できるため、等モル
法に於けるＮｏ２／ＮＯ＞１とすることが常に可能で等
モル法での脱硝率を高めると同時にオゾンの使用量が低
減可能である。
（ハ）オゾン法吸収工程で亜硫酸塩の酸化を行いうるの
で亜硫酸塩の酸化を特に行う必要がない。
で亜硫酸塩の酸化を特に行う必要がない。
第１図は本発明者の実施例に於けるＮＯ濃度、ＮＯ２／
ＮＯとＨＯＧとの関係、第２図は本発明に使用する装置
の一実施例のフローシートを示す。 １・・・・・・冷却器、２・・・・・・混合器、３・・
・・・・第一吸収塔、４・・・・・・オゾン酸化器、５
・・・・・・第二吸収塔、６第−石膏分離器、７・・・
・・・亜硝酸塩分解器、８・・・・・・酸化器、９・・
・・・・第二石膏分離器、１０・・・・・・固液分離器
。
ＮＯとＨＯＧとの関係、第２図は本発明に使用する装置
の一実施例のフローシートを示す。 １・・・・・・冷却器、２・・・・・・混合器、３・・
・・・・第一吸収塔、４・・・・・・オゾン酸化器、５
・・・・・・第二吸収塔、６第−石膏分離器、７・・・
・・・亜硝酸塩分解器、８・・・・・・酸化器、９・・
・・・・第二石膏分離器、１０・・・・・・固液分離器
。
Claims (1)
- １ 窒素酸化物（ＮＯｘ）及び硫黄酸化物ｓｏ２を含有
する廃ガスに後記の如くして生成せしめたＮＯ２を循環
添加し、該廃ガスをアルカリ水溶液（アルカリ金属水酸
化物水溶液、アルカリ土類金属水酸化物水溶液又はアン
モニアの水溶液）を収容した第一吸収塔で洗浄し、廃ガ
ス中のＳＯ２及び一部のＮＯｘを除去し、第一吸収塔で
亜硫酸塩及び亜硝酸塩を生成せしめ、次いでオゾン含有
ガスを第一吸収塔を通過したガス中に添加混合し、上記
第一吸収塔からの亜硫酸塩及び亜硝酸塩を含む溶液を収
容した，第二吸収塔で洗浄して、残部のＮＯＸを吸収除
去して亜硝酸塩を生成せしめ、第一吸収塔及び第二吸収
塔で生成した亜硝酸塩を酸分解することによってＮＯを
生成せしめ、ついでＮＯをＮＯ２に酸化して廃ガス中に
循環添加し、亜硫酸塩は硫酸塩として除去することによ
って、前記廃ガス中のＮＯｘ及びＳＯ２を除去すること
を特徴とする廃ガスの処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50058914A JPS581966B2 (ja) | 1975-05-15 | 1975-05-15 | ハイガスノシヨリホウホウ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50058914A JPS581966B2 (ja) | 1975-05-15 | 1975-05-15 | ハイガスノシヨリホウホウ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS51133175A JPS51133175A (en) | 1976-11-18 |
| JPS581966B2 true JPS581966B2 (ja) | 1983-01-13 |
Family
ID=13098075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50058914A Expired JPS581966B2 (ja) | 1975-05-15 | 1975-05-15 | ハイガスノシヨリホウホウ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS581966B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0285477U (ja) * | 1988-12-21 | 1990-07-04 |
-
1975
- 1975-05-15 JP JP50058914A patent/JPS581966B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0285477U (ja) * | 1988-12-21 | 1990-07-04 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS51133175A (en) | 1976-11-18 |
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