JPS5929023A

JPS5929023A - 脱硫装置濾過水の再利用法

Info

Publication number: JPS5929023A
Application number: JP57138464A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Nishimura; 西村　士; Masakatsu Nishimura; 西村　正勝
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1982-08-11
Filing date: 1982-08-11
Publication date: 1984-02-16
Also published as: JPH0436728B2

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】本発明はカルシウム系吸収液による湿式脱硫法・に関す
るものにして、特にカルシウム系吸収液による湿式脱硫
法における吸収液の石膏を危む（こ至ったスラリを固液
分離して回収された濾過水の軟化処理水の再利用法また
は／および軟化処理生成固形物の再利用法に関するもの
である。

カルシウム系吸収液による湿式脱硫装置番とお０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４二成し、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。この際、固液分離した液（濾過水）は
該脱硫装置（こ戻して、再利用することによって、脱硫
装置のＩＩＦ水量を低減することに寄与している。し力
）し、この濾過水には石膏が飽和に溶解しており、ｐＨ
の変１動および冷却、除しん工程での水の蒸発（ことも
なう液の濃縮がある場合等には、液中の溶解石膏分過飽
和となり、析出が起る。この析出した石膏力く・、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Ｎａ２　ＣＯ３を添加して、下式（
１）により、Ｃａ２＋をＣａＣＯ３として固定し、沈殿
させることにより、濾過水を軟化している。

Ｃａ”＋８０，１２＋Ｎａ２ＣＯ３ −＋　ＣａＣＯ３＋　２Ｎａ＋＋ＳＯ４２−・−・・＝
　１１）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って
いた。

さらに、この操作による濾過水中のＣａ　　の低減割合
は液のｐＨに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、過飽和になっており、条件変化によ
っ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。

従って、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、除しん
塔循環液１０１によって、除じんと同時に冷却される。

この冷却された、除しん排ガス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しん塔循環液
１００の一部が、ばいじんの捕集量に応じ゛で抜き出さ
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ＩＪ　１
０３が供給される。吸収塔２で反応、生成・したＣａＳ
Ｏ３、ＣａＳＯ４および未反応ＣａＣ０ａ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１０
６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ＩＪ　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
ＩＪ　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によって酸
化され石膏と゛なり、スラリ中の固形物はすべて、石膏
ステ１月０８となり、シラフナ６で固液分離し、濃縮固
形物スラＩＪ　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はシラフナ６
に戻される。シラフナ６の上澄水（濾過水）１１２は石
膏が飽和に溶解した液であり、そのまま使用すれば、ｐ
Ｈの変動および液の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）１７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
ロックとするため、凝集剤１８を添加して、調質したス
ラリ１１３として、軟化処理シラフナ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
、上澄液は処理水として配管１１４を経て、除しん塔、
吸収塔および石灰石スラリ槽の補給水として配管１１５
．１１６および１１７を経由して再利用される。一方、
軟化処理シックナ９で固液分離後の濃縮固形物スラリ１
１８はスラッジタンク１０を経て、生成固形物スラリ１
１９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ＮａＣ０３（炭酸
ソーダ）１７の添加によって濾過水のｐＨは上昇し、Ｃ
ａＣＯ３を析出して液中のＣａ２＋濃度は低下する。し
かし、ｐＨ１０以下ではＣａ２−１−は飽和溶解度板」
二に存在しており、ｐＨ１流量などの条件変化によって
は、軟化装置８のタンク、および配管１１４．１１５．
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った。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
のであった。

また、上記の説明かられかるように、従来方式のものに
おいては、脱硫排水として、排水量を増１すばかりでな
（、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った。

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
。

上記の目的の本発明の脱硫装置濾過水の再利用法の第１
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、Ｎａ２　ＣＯ３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。

本発明の脱硫装置濾過水の再利用法の第２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、生成した
ＣａＣＯ３またはＣａ（ＯＨ）２よりなる固形物を石灰
石スラリ槽、吸収塔に供給して吸収液スラリとして再利
用するか、または／および石膏回収工程の反応槽で処理
して石膏とすることにより、排水処理装置で処理する排
水量および固形物量を低減する処理操作を含んでなるこ
とにある。

このように、軟化処理において沈殿、濃縮したＣａＣＯ
３スラリを石灰石供給工程、吸収工程または石膏回収工
程の反応槽に戻しｔ、再利用すること、または石膏とし
て処理することにより、脱硫装置の排水量および固形物
の処理量を低減できる効果がもたらされるものである。

以下に本発明を、図面を参照して、実施の態様につき、
さらに具体的に説明する。

先ず、実施の第一の態様につき、第３図のフローシート
を参照して説明する。

脱硫装置において、副生石膏を分離した、シラフナの上
澄液である脱硫装置濾過水１１２は、軟化処理装置の濾
過水調整タンク８１に導びがれ、ここ。

で炭酸ソーダ（Ｎａ２Ｃ０３）　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１生ソーダ
（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、別タンクを設置して苛
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（ＣａＣ，Ｏａ　）を生成させて、液中のＣａ
２＋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１
０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Ｍｇ”−な
どの重金属も水酸化物として、沈殿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
フロック生成タンク８２に導びかれ、凝集剤１８を添加
して、凝集、沈殿に適したフロックとし、配管８０２か
ら凝集沈殿シラフナ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、処理水供給ラインＢで脱硫装置に供給され
る。一方、凝集沈殿シラフナ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
化力ルンウムを使用することも考えられるが、凝集沈殿
シラフナ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。濾過水を炭酸ソーダを
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Ｃａ　　はＣａＣＯ３・の飽和溶
解近（まて低下している。

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′−ダの添加のみで、濾過水の軟化
処理を行っており、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っては、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。

以上の説明かられかるように、本発明の一態様において
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め、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
、Ｍｇ２４−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、ｐＨ１流量などの条件にかかわ
らず、安定した運転をすることができる。

次に、本発明の第二の実施態様につき、第５図のフロー
シートを参照して説明する。

第５図において、太線で示した部分２００（固形物スラ
リ）、２０１．２０２．２ｏ３（固形物スラリ供給ライ
ン）が本発明の部分であり、その他の細線で示した部分
は従来技術として上述において第２図に示したものと全
く同一である。　　゛従来の方法において、上記において第２図を参照して説
明した、軟化処理シラフナ９で固液分離された固形物ス
ラリ１１９は、スラッジタンク１ｏを経由して、排水処
理装置Ａへ送られていたが、スラリ１１９の主成分はＣ
ａＣＯ３であることに着目して第５図吟示すように、こ
の場合、符号２００で示さ１れている固形物スラリを、
石灰石スラリ槽３、または場合によっては吸収塔２に、
それぞれライン２０１．２０２によって供給し、固形物
の有効利用をはかるばかりでなく、排水処理量の低減を
はがっている。

また、生成固形物の性状によっては、吸収］１程に戻さ
ず、ライン２０３によって石膏回収工程の反応槽４に供
給して、処理し、副生石膏とすることにより、排水処理
量および処理固形物の低減をはかることもできる。

以上のようにして、本発明により、吸収工程がらのスラ
ッジの処理を全（必要とせず、また、スラッジを有効に
利用できる排ガス処理が可能となるものである。

以下に、実施例につき、本発明の第二の実施態様を、さ
らに具体的に説明する。

実施例　１副生石膏スラリを固液分離した上澄液（濾過水）を軟化
処理する装置の概念フローシートを第６図に示す。

第６図において、濾過水１１２は軟化処理装置２８０内
に導入され、Ｎａ２ＣＯ３水溶液２１７を添加される。

軟化処理装置における上澄液は処理水１１４として送り
出され、生成固形物を含むスラリ２１８はスラッジタン
ク２１０を経由して固形物スラリ２００として送り出さ
れる。

これらの濾過水、処理水、生成固形物スラリの性状は第
１表に示すようなものであった。

第１表　実施例１の濾過水軟化処理の性状生成固形物は
、ＣａＣＯ３：　９５％、ＭｇＣＯ３：　５％であり、
スケーリングなどの障害もなく、吸収剤として、使用す
ることができた。

実施例　２− 第６図のフローシートに従い、実施例１とは異なる性状
の濾過水のものを、実施例Ｉとは異なる条件で処理した
場合の濾過水、処理水、生成固形物スラリの性状は第２
表に示すようなものであった゛。

第２表　実施例２の濾過水軟化処理の性状生成固形物の
濃度は５％で、その組成はＣａＣＯ３７５％、ＭｇＣＯ
３２５％であり、石膏回収工程の反応槽に供給して、脱
硫副生石膏と同時処理することができた。

上記の、本発明の第二の実施態様は、脱硫装置の副生石
膏スラリから固液分離した上澄液（濾過水、）にＮａ２
ＣＯ３を添加して、生成するＣａＣＯ３を主成分とする
固形物スラリの再利用と、それにともなう脱硫排水の低
減を図ったものである。

以上に説明したように、従来の方法では、軟化処理で生
成した固形物スラリは排水処理装置で処理されていたた
め、これが排水処理量の増加ばかりでな（、排水処理装
置での処理固形物を増加させることになっていた。本発
明においては、これらの不具合な点を解消し、固形物ス
ラリを有効利用するための検討を行った結果、固形物ス
ラリの主成分はＣａＣＯ３であることの観点に基づいた
もので、本発明によれば、固形物スラリを石灰石スラリ
槽、または吸収塔に戻して固形物の利用が達成でき、ま
た、石膏回収工程の反応槽で処理することによって、排
水処理量および処理固形物量の低減が達成できた。この
ようにして、本発明によれば、吸収工程からのスラッジ
の処理を全く必要とセス、マタ、スラッジを有効に利用
できる排カスの処理を可能としたものである。

【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７０−シートである。第３図は本発明になる第一の態様の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）Ｃａ２＋濃度
を示すグラフである。第５図は本発明になる第二の態様の濾過水を処理して、
生成した固形物スラリの処理を示すフローノートである
。第６図は本発明の一実施例における濾過水処理の概念を
示すフローシートである。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・・・シラフナ７・・・脱水機　　　　　８・・・軟
化処理装置９・・・軟化処理シラフナ１０・・・スラッジタンク　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・・・フロック生成タ
ンク８３・・・凝集沈殿シラフナ８４・・・処理水タンク　　１１０・・・副生石膏１１
２・・・濾過水（上澄水）１１３・・・調質したスラリ１１４・・・上澄液配管１
１８・・・濃縮固形物スラリ１１９・・・生成固形物スラリ２００・・・固形物スラリ２０１．２０２．２０３・・・固形物スラリ供給ライン
２１０・・・スラッジタンク２１７・・・炭酸ソーダ水溶液２１８・・・生成固形物含有スラリ２８０・・・軟化処理装置８００・・・苛性ソーダ　　８０１．８０２・・・配管
代理人弁理士　中村純之助）たＪ□永り　ｆＨ（−ン７ｊｐ３図ハ１−４図枦説水ｐＨ（−）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ボイラ等の排カスを湿式性脱硫装置の除しん塔で
除じんした後、吸収塔でカルシウムを含有する吸収液と
気液接触させて脱硫する脱硫処理における、吸収工程で
生成した亜硫酸カルシウムを空気酸化して石膏とした、
石膏を含むスラリを固液分離して、石膏を回収する際の
脱硫装置濾過水の再利用法において：該脱硫装置濾過水
の軟化処理における、該脱硫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した
液体部分を利用することを含むこと；または／および、
該脱硫装置濾過水の軟化処理における、生成したＣａＣ
Ｏ３またはＣａ（ＯＨ）２よりなる固形物を石灰石スラ
リ槽、吸収塔に供給して吸収液スラリとして再利用する
か、または／および石膏回収工程の反応槽で処理して石
膏とすることにより、排水処理装置で処理する排水量お
よび固形物量を低減する処理操作を含んでなること；を
特徴とする脱硫装置濾過水の再利用法。
（２）前記の脱硫装置濾過水の軟化処理における、該脱
硫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するのは、処理液のｐＨが１０
以上に、望ましくは１１程度になるように処理するもの
であ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）前記の脱硫装置濾過水の軟化処理における、該脱
硫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した、軟化処却後の水は、そ
の一部または全量を湿式脱硫装置の除しん塔の蒸発補給
水、ミストエリミネータ（デミスタとも云う）の洗浄水
、または石灰石の溶解等の補給水として再利用するもの
であ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。