JPS6019023A - ガスの流れから二酸化硫黄を除去する方法 - Google Patents

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】 本発明はガスの流れから二酸化硫黄を除する方法に関す
る。詳しくは本発明は英国特許出願第２０９６４／７４
号［１９７３年５月１４日出願の米国特許出願第３５９
７７７号、１９７４年５月７日出願のベルギー国特許出
願第１４３９９７号、１９７４年５月７日出願の第２ン
ダ国特許出願第７４０６１３２号および特願昭４９−５
２３６３号（昭和４９年５月１３日出願）に該当する〕
明細書に記載の方法の改良または改変に関する。

硫黄含有石炭の燃焼から生ずるガスの流れから二酸化硫
黄を除去する方法においてＦｉ該ガスの流れ湿式洗浄装
置（ユニット）内において酸化カルシウムまたは水酸化
カルシウムの水溶液と接触させる。酸化カルシウムは溶
解成分の形態でも、または水性スラリー中の懸濁成分の
形態でもよい。該カルシウム含有水溶液が該ガスの流れ
と接触する際に化学反応が酸化カルシウムまたは水酸化
カルシウムと二酸化硫黄Ｊとの間に起きて、主として亜
硫酸カルシウムおよび硫酸カルシウムを生成する。廃液
を該洗浄装置から排出し、次いで更に追加の酸化カルシ
ウムスラリーを、好ましくは停滞槽（ｄｅｌａｙ　ｔａ
ｎｋ）中において添加する。次いでそのようにして得ら
れた液体を、二酸化硫黄と更に反応させるために該湿式
洗浄装置に再循環する部分と、清澄槽（シックナー）に
通して、そこでカルシウムの固体塩を沈降させるその他
の部分とに配分する。

カルシウム塩の沈降は水性スラッジを生じ、次いでこれ
を系から排出する。

通常には上記のような湿式洗浄系においては、ガスの流
れが通過し、次いで該カルシウム含有水溶液と接触しな
ければならない曲折した通路を形成する離間した板の系
列よシ成るデミスタ−装置（ミスト除去装置）を設けて
それによｒシ同伴した水滴（固体物質を含有してもよい
）の除去を達成する。次いで該ガスの流れを該湿式ス°
クラッパ−からその後の大気への排出に向ける。該デミ
スタ−装置は通常には水で洗浄または噴霧して、プレー
トの閉塞をもたらす固体の蓄積のないように保つ。

該デミスタ−装置を洗浄するために使用する水の他に、
カルシウムの硫黄塩の生成における洗浄操作の間に洗浄
液から失われた酸化カルシウムの補給に使用される酸化
カルシウム（石灰）を消和するために新水を使用するこ
とが望ましい。水酸化カルシウムの分散は汚染された水
とは反対に清浄な水中において増進されるので、その消
和には新水が好ましいのである。酸化カルシウムの消和
に際しては、洗浄に使用するスラリーの形成においても
つと純度の低い希釈に使用することができる。

デミスタ−洗浄用および石灰の消和用の新水の使用に関
連して、該スフラッパーの操作中に通常に失われる水量
よシも多量の水の添加が、洗浄液の希釈およびその結果
としてスフラッパー操作の能率低下ならびに通常に所望
される以上の水性媒体の容量または処理量の増大をもた
らす点において問題が存在する。

洗浄系における水の損耗は、蒸発によって失われ、かつ
該スフラッパーから排出される熱ガスによって系から同
伴されることと、清澄槽中に形成されるスラッジの除去
により失われるとととの二つのファクターに帰すること
ができる。

酸化カルシウム洗浄液中に酸化マグネシウムまたは酸化
マグネシウムを添加することによシ約２５０〜５０００
　ｐｐｍのマグネシウムイオンを使用することによりて
該清澄槽溢流水のカルシウムイオン含有量を、該清澄槽
溢流からカルシウム塩を沈殿させるであろう値以下に保
ち、それによシ該清澄槽溢流をデミスタ−における洗浄
水として使用することができ、かつ系に添加する新水を
石灰−マグネシウムスラリーの消和に使用することがで
きることが発見された。

かくして煙道ガスの流れから二酸化硫黄を除去するため
の若干の方法においては、溶解し、かつ懸濁した水酸化
カルシウムまたは酸化カルシウムを含有する′水性液体
（一般的に石灰スラリーという）を湿式洗浄系中におい
て該ガスの流れと接触させるのである。この接触は湿式
洗浄装置中において行なわれ、そこで該ガスの流れは該
石灰スラリーと向流して通過し、次いで該ガスの流れは
デミスタ−装置を通過してついに大気中に排出される。

英国特許出願第２０９６４７７４号明細１は改良された
湿式洗浄方法を記載し、そこにおいて洗浄装置内のカル
シウム塩含有水性液体に約２５０〜５０００　ｐｐｍの
マグネシウムイオン含有量を添加した。上記の量のマグ
ネシウムイオンの添加によシ該液体のアルカリ度が増加
し、かつ二酸化硫黄除去系の効率が増大する。この場合
、該マグネシウムは重亜硫酸塩、亜硫酸塩、重炭酸塩及
び炭酸塩の形態で該溶液中に存在する。

本発明は英国特許出願第２０９６４／７４号明細書に記
載された方法の改良に関し、かつデミスタ−における清
澄槽溢流水の利用を提供するものである。この溢流水の
利用は、該溢流中に存在するカルシウム塩成分による該
デミスタ−の目づまりまたは閉塞の問題の故に従来望ま
しくなかったのである。

したがって本発明は接触帯域と、ガスの流れのミストを
除去するデミスタ−装置とを有する湿式洗浄装置におい
て、該ガスの流れを、カルシウム塩および約２５０〜５
０００　ｐｐｍのマグネシウムイオン含有量を含有する
水性液体と接触させ、次いで水性流出液の一部を該洗浄
装置に再循環させ、一方において該水性流出液のその他
の部分を清澄装置に通して該水性流出液から塩を沈殿さ
せ、かつ清澄された清澄槽溢流を生じさせ、次いで該清
澄された清澄槽溢流を該清澄装置から該デミスタ−装置
に通すことよシ成るガスの流れから二酸化硫黄を除去す
る方法を提供するものである。

かくしてデミスタ−装置および清澄装置を有し、しかも
酸化カルシウムまたは水酸化カルシウムと約２５０〜ｓ
　ｏ　ｏ　ｏ　ｐｐｍのマグネシウムイオン含有量とを
含有する水性洗浄液を使用する湿式洗浄系によシがスの
流れから二酸化硫黄を除去することができる。該スラリ
ツノ（−からの該流出液はカルシウム成分またはマグネ
シウム成分に富んでおり、かつ該スラリッノく−に戻す
一部分と、清澄装置に通してそこで固体塩を除去可能な
スラリーの形態で沈殿させる第二の部分とに配分するこ
とができる。該清澄装置からの清澄された溢流はデミス
タ−に向け、そこで該デミスタ−における目づまりまた
はスケール化の問題なしにデミスタ−用水として使用す
る。該清澄槽溢流の一部は所望により追加のカルシウム
成分またはマグネシウム成分のスラリー化にも使用する
ことができる。

更に本発明を、デミスタ−用水として清澄槽溢流水を使
用する本発明の方法を行うだめの装置を線図的に説明す
る添付図面に関して実施例によってのみ述べる。

図面は例えばペンチーリー型湿式スクラツノ（−装置の
ような慣用の形式のものでよく、かつデミスタ−装置２
を有する洗浄装置１を示す。

該デミスタ−装置は通常には噴霧装置３からの、かつ頭
上からの水で洗浄または噴霧し、そしてまた更にそれら
の下方に配置される更にその他の噴霧装置４で洗浄する
こともできる。該噴霧装置用の水は１本または１対の導
管、それぞれ５および５′を通して供給する。新水を使
用する場合における水源は図面に示されていない。

硫黄含有石炭の燃焼から得られるような二酸化硫黄を含
有するガスの流れを湿式洗浄装置１内に６において導入
し、かつ一方において所要量のマグネシウムイオンを含
有するカルシウム塩言有液を該湿式洗浄装置内に７にお
いて導入する。該がスの流れと該洗浄液とが接触して、
その結果として該ガスの流れからの二酸化硫黄の除去を
伴った後において該ガスの流れをデミスタ−装置２を通
過させ、そこで同伴した固体粒子および水滴を除去し、
次いで清浄なガスの流れ８として該洗浄装置から排出す
る。清浄なガスの流れ８はその加熱された状態の故に、
それと共に蒸発水を同伴し、この蒸発損失が該洗浄系か
らの水の損失をもたらす。

該流出液は該ガスの流れと接触させてから配管９を通し
て洗浄装置１かも排出し、次いで停滞槽または保持槽１
０に向ける。また所要量のマグネシウムイオン含有量、
石灰、酸化カルシウム、およびマグネシウムイオン成分
（好ましくは水酸化マグネシウム）を含有し、かつ石灰
スラリー槽１１で水性スラリーに形成される新たな水性
石灰スラリーも保持槽１０に添加して該流出液と混和す
る。石灰消和槽において酸化カルシウム及び酸化マグネ
シウムより調製シタ水性消和混合物をスラリー槽１１に
仕込み、次いでそこで形成されたスラリーを配管１２全
通して排出し、次いでポンプ１３で配管１４を通して保
持槽１０にポンプ輸送する。

該水性液体を保持槽１０から配管１５を経てポンプ１６
に通し、次いで配管１７を通してバルブ１８にポンプ輸
送する。該バルブは゛該水性液体を２つの部分に配分す
る。すなわちカルシラム塩、酸化カルシウムまたは水酸
化カルシウムおよびマグネシウムイオン含有量を含有す
る該水性液体の一部を配管１９を経て該スフラッパー装
置に再循環させて更に二酸化硫黄含有ガスと接触させ、
また該水性液体のその他の部分を配管２０を経て固液分
離装置すなわち清澄槽（シックナー）２ノに向ける。

清澄槽２ノにおいて炭酸塩、亜硫酸塩、および硫酸塩の
ような塩を該水性液体から沈殿させて水性スラッジを形
成させて配管２２を通し、かつポンプ２３で廃棄または
他の用途のために排出する。該水性スラ〜ッジもまだ該
清澄槽から排出される際に該系からの水の損失をもたら
す。

該スラッジの水分含有量は一般的に排出スラッジの重量
を基準にして約５０〜７０％である。

該清澄槽内において形成され、清澄された水性液体の一
部全所望によシ配管２４、ポンプ２５および配管２６に
より、配管１９を経て該洗浄装置に供給される液体部分
に戻すことができる。

該清澄された液体またはその大部分を配管２７を経て該
清澄槽から排出させ、次いで配管２９を通してポンプ２
８により導管５および５′に向ける。該導管は該清澄槽
溢流をデミスタ−用水に使用するために噴霧ノズル３お
よび４に向ける役目をする。

マグネシウムイオンを含有する水性液体を使用すること
によシ、カルシウムの硫黄塩のようなスケール形成成分
の少い、すなわちスケールを形成すること、またはさも
なければ該デミスタ−装置を閉塞するようなことのない
ミスト除去操作においてこの清澄槽溢流の使用を可能と
する、約２００　ｐｐｍ以下のカル／ラムイオン含有量
の清澄槽溢流が得られる。かくして石灰を消和するため
には系に添加する新しい水を使用することができるけれ
ど、随意には配管２９にバルブ３０を設けて、所望によ
り該清澄槽溢流の一部を配管３１を経て石灰スラリー槽
１１に向けることができる。

例えば硫黄公約３，５チの石炭を燃焼し、その結果とし
て湿式スフラッパーを通過する二酸化硫黄含有煙道ガス
毎分８，５００　ｍ３（３’００．０００立方フイート
）を発生する１００メガワツト出力の工場において添付
図面の８のようなスフラッパーからの蒸発ミストによる
水の損□耗は毎分約９０に９（２００ポンド）になシ、
一方清澄槽２ノからのスラッジ（該スラッジは固体約４
゜チ、水分約６０％である）における水の損耗は毎分約
２２５ｋｇ（５００ボンド）になる。しかし湿式洗浄操
作の間において、石灰スラリー槽１１に添加される酸化
カルシウムおよび酸化マグネシウムを消和するために石
灰スラリー槽１ノに添加する新水は毎分約３１７ｋｇ（
７００ポンド）になる。デミスタ−に使用する水は洗浄
の程度によυ毎分約２２５〜９００　ｋｇ（５００〜２
０００ボンド）になる。

かくして石灰の消和およびミストの除去のために要する
水の量に対して系から失われる水の量が補われることに
よシ、後者の２つの操作に対して完全に新水を使用する
ことは系における過度の希釈およびその結果としての低
効率をもたらすであろう。したがって該デミスタ−に清
澄）■溢流水を使用することにより、系に対する新水の
添加を石灰消和用に使用する水に限定することができ、
それにより系の全体の平衡が保たれ、かつ一方において
該清澄槽溢流水はミスト除去操作について閉塞捷たはさ
もなければ妨害をすることがないであろうということが
分る。

【図面の簡単な説明】

添付図面は清澄槽溢流をデミスタ−用水に使用する本発
明の態様を線図的に説明するものである。 １・・・スフラッパー、２・・・デミスタ−１１θ・・
・保持槽、１２・・・石灰スラリー槽、２１・・・清澄
槽。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 接触帯域と、気体の流れのミストを除去する手段とを有
   し、この場合該気体の流れを、石灰と、約２５０〜５０
   ００　ｐｐｒｎのマグネシウムイオン含有量を与えるの
   に十分な酸化マグネシウムまたは酸化マグネシウム含有
   石灰組成物とを含有する水性液体と接触させ、水性流出
   液の一部を洗浄装置に再循環させ、一方において他の部
   分を清澄装置に通して塩類を沈殿させ、該清澄装置から
   清澄された溢流を生成させる湿式洗浄装置によ如気体の
   流れから二酸化硫黄を除去するだめの石灰洗浄方法にお
   いて、該清澄装置からの清澄された溢流の少くとも一部
   を、前記気体の流れのミストを除去するデミスタ−に通
   し且つ該清澄された少くとも一部の溢流を気体の流れの
   ミストを除去するデミスタ−上に向けて該デミスタ−を
   洗浄し、該デミスタ−上に固形物が蓄積するのを防止す
   ることにより改良した前記石灰洗浄方法。