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JP2001205044A - 脱硫排水処理方法及びその装置 - Google Patents

脱硫排水処理方法及びその装置

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Publication number
JP2001205044A
JP2001205044A JP2000017813A JP2000017813A JP2001205044A JP 2001205044 A JP2001205044 A JP 2001205044A JP 2000017813 A JP2000017813 A JP 2000017813A JP 2000017813 A JP2000017813 A JP 2000017813A JP 2001205044 A JP2001205044 A JP 2001205044A
Authority
JP
Japan
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desulfurization
ammonia
magnesium hydroxide
exhaust gas
gypsum
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000017813A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumihiko Yamaguchi
文彦 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd filed Critical Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Priority to JP2000017813A priority Critical patent/JP2001205044A/ja
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Pending legal-status Critical Current

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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 脱硫排水処理を削減できる脱硫排水処理方法
及びその装置を提供する。 【解決手段】 排ガス中にSO3 を中和すべくアンモニ
アを噴霧して中和し、その排ガスを水酸化マグネシウム
を吸収剤とするスラリと接触させて排ガス中のSO2
吸収除去し、そのSO2 を吸収した脱硫排水に石灰を添
加して、アンモニアと石膏と水酸化マグネシウムを含む
排水とすると共に、これらを分離して、石膏を回収する
と共に水酸化マグネシウムをSO2 の脱硫に用い、アン
モニアをSO3 の中和に用いるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラ排煙脱硫装
置の排水処理方法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ボイラの排煙処理は、排ガスを脱硝装置
で脱硝した後、ガス−エア熱交換器を通して熱回収した
後、電気集塵機を通して排ガス中のダストを除去し、そ
の後、湿式脱硫装置で、SOxを除去して排気するよう
にしているが、オリマルジョンや重質油等を燃料とする
ボイラの燃焼排ガス中には、高濃度(約200ppm)
の無水硫酸(SO3 )が含まれており、これが160℃
以下になり、露点温度以下となると排煙処理システム構
成機器の腐食環境悪化を招くため、脱硫装置に導入する
前に排ガス中のSO3 を中和するようにしている。
【0003】このSO3 を中和するために、電気集塵機
の前段の煙道にアンモニアを注入して硫安とし、これを
電気集塵機で回収していた。
【0004】また脱硫装置では、SO2 を吸収剤スラリ
で、吸収除去し、その吸収剤スラリを酸化して石膏とし
て回収している。
【0005】この石膏を回収した後の脱硫排水は、一般
には排水処理装置で、COD、SS、pH、重金属を処
理して河川や海に放流している。
【0006】また最近は、ボイラ排ガス中に、この排水
を散布し、蒸発乾固するシステムも提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、脱硫排
水処理システムは高価であり、またボイラ排ガス中に散
布する場合、排水量が多いと排ガス温度の低下が激し
く、ボイラ効率の低下、排ガス温度低下による腐食環境
の悪化などの問題がある。
【0008】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、脱硫排水処理を削減できる脱硫排水処理方法及びそ
の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】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、排ガス中にSO3 を除去すべく
アンモニアを噴霧して除去し、その排ガスを水酸化マグ
ネシウムを吸収剤とするスラリと接触させて排ガス中の
SO2 を吸収除去し、そのSO2 を吸収した脱硫排水に
石灰を添加して、アンモニアと石膏と水酸化マグネシウ
ムを含む排水とすると共に、これらを分離して、石膏を
回収すると共に水酸化マグネシウムをSO2 の脱硫に用
い、アンモニアをSO3 の中和に用いることを特徴とす
る脱硫排水処理方法。
【0010】請求項2の発明は、煙道に排ガス中にSO
3 を中和すべくアンモニアを噴霧した後、排ガス中のS
2 を水酸化マグネシウムを吸収剤と接触させて除去
し、その吸収剤の脱硫排水を処理する脱硫排水処理装置
において、脱硫排水を導入すると共に石灰を添加して、
石膏と水酸化マグネシウムとアンモニア水とする石灰添
加槽と、その石灰添加槽からの排水を固液分離する固液
分離器と、分離されたアンモニア水を排ガス中に噴霧す
るアンモニア噴射手段と、回収した固形分を吸収剤とし
て脱硫する脱硫装置とを備えたことを特徴とする脱硫排
水処理装置である。
【0011】請求項3の発明は、脱硫装置からの脱硫排
水を、石膏分離器に通して石膏を分離した後、石灰添加
槽に供給し、上記固液分離器で分離した石膏と水酸化マ
グネシウムを含む固形分を脱硫装置の吸収剤に用いる請
求項2記載の脱硫排水処理装置である。
【0012】請求項4の発明は、アンモニア噴射手段
は、脱硫装置の前段に接続した電気集塵機の前段の煙道
中に設けられ、上記固液分離器で分離したアンモニア水
を噴霧して、無水硫酸を中和すると共に水分を蒸発させ
る請求項2記載の脱硫排水処理装置である。
【0013】請求項5の発明は、煙道に排ガス中のSO
3 を中和すべくアンモニアを噴霧した後、排ガス中のS
2 を水酸化マグネシウムを吸収剤と接触させて除去
し、その吸収剤の脱硫排水を処理する脱硫排水処理装置
において、脱硫排水を導入すると共に石灰を添加して、
石膏と水酸化マグネシウムとアンモニア水とする石灰添
加槽と、その石灰添加槽からの排水から石膏を分離回収
するハイドロサイクロンと、ハイドロサイクロンから水
酸化マグネシウムとアンモニア水を含む排水を固液分離
する固液分離器とを備えた脱硫排水処理装置である。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適一実施の形態
を添付図面に基づいて詳述する。
【0015】図1において、10は、オリマルジョンや
重質油等が燃料とされるボイラで、その燃焼排ガスを処
理すべく、ボイラ10より、NOX を除去する脱硝装置
11、排ガスとボイラ10への燃焼空気を熱交換するガ
ス−エア熱交換器12、排ガス中のダスト分を除去する
電気集塵器13、排ガス中のSO2 を水酸化マグネシウ
ム(Mg(OH)2 )を吸収剤15とするスラリで吸収
除去する湿式の脱硫装置14が順次煙道16を介して接
続され、その脱硫装置14から図示していないスタック
を介して排ガスが大気放出されるようになっている。
【0016】このガス−エア熱交換器12と電気集塵器
13間の煙道16aに排ガス中にアンモニアを噴霧する
アンモニア水噴射手段17が設けられ、そのアンモニア
の噴霧にて排ガス中のSO3 が中和されて硫安とされ、
その大部分が電気集塵機13で回収される。
【0017】脱硫装置14では、水酸化マグネシウムを
吸収剤として下式(1)の反応でSO2 が吸収除去され
る。
【0018】 Mg(OH)2 +SO2 →MgSO3 +H2 O …(1) SO2 を吸収除去したスラリは、さらに空気で、下式
(2)のように酸化されて硫酸マグネシウムとなる。
【0019】MgSO3 +1/2O2 →MgSO4 この酸化後のスラリである脱硫排水中には、硫酸マグネ
シウムと電気集塵機13で回収できなかった硫安((N
4 2 SO4 )が含まれ、これらは水溶液として脱硫
排水に溶存し、後述する石膏(CaSO4 )が、この中
にスラリとして混入している。
【0020】この脱硫排水18を石膏分離器20に導入
して、フィルタなどで固液分離して固形分の石膏21を
回収し、溶液分を石灰添加槽22に導入する。
【0021】石灰添加槽22には、消石灰や生石灰など
の石灰23が供給され、脱硫排水中の硫酸マグネシウム
と石灰とが下式(3)のように反応して石膏と水酸化マ
グネシウムとなる。
【0022】 MgSO4 +Ca(OH)2 →Mg(OH)2 +CaSO4 …(3) また脱硫排水中に溶存している硫安は、石灰と下式
(4)のように反応して、アンモニア水と石膏となる。
【0023】 (NH4 2 SO4 +Ca(OH)2 →2NH4 OH+CaSO4 …(4) この石灰添加槽22からの排水を凝集剤添加槽24に導
入し、凝集剤25を加えて固液分離器26に導入し、そ
こで石膏と水酸化マグネシウム27とを分離する。
【0024】分離後の排水は、主にアンモニア水を含ん
だ排水であり、これをライン28にてアンモニア水噴射
手段17に供給すると共にライン29にて脱硫装置14
に戻す。
【0025】また固液分離器26で回収した石膏と水酸
化マグネシウム27は、そのまま脱硫装置14に吸収剤
として供給することで、水酸化マグネシウムは、脱硫剤
として繰り返し使用することが可能となり、石膏は、石
膏分離器20で回収することが可能となる。
【0026】図2は、脱硫装置14からの脱硫排水処理
の他の形態を示したものである。
【0027】先ず、脱硫排水18を石灰添加槽30に導
入すると共にその石灰添加槽30に石灰23を加えて、
上記(3)、(4)式の反応を起こさせて、石膏(Ca
SO4 )と水酸化マグネシウム(Mg(OH)2 )とア
ンモニア水(NH4 OH)とする。
【0028】この排水中の石膏は、その粒径が40〜5
0μmであり、水酸化マグネシウムは、その粒径が1〜
2μmであり、アンモニア水は、液体であるため、排水
をハイドロサイクロン31に導入して粒径差により、石
膏21を分離し、そのハイドロサイクロン31から水酸
化マグネシウムとアンモニア水を含む液分を凝集槽32
に導入し、その凝集槽32に凝集剤25を加えて、排水
中の水酸化マグネシウムを凝集させ、これを固液分離器
33に導入して固液分離し、固形分の水酸化マグネシウ
ム34は、図1の脱硫装置14に、液分のアンモニア水
35は、アンモニア水噴射手段17に供給し、SO3
中和と、排ガス中への水の散布による蒸発を行わせるよ
うにしたものである。
【0029】この図2の形態において、ハイドロサイク
ロン31で石膏21から分離された水酸化マグネシウム
とアンモニア水を含む液分を、凝集槽32に導入し、凝
集剤25を加えて固液分離器33に導入するようにした
が、凝集剤25を加えずに、これを固液分離器33で固
液分離するようにしてもよい。
【0030】また、アンモニア水の噴射位置は、電気集
塵機13の前段か、エア−ガス熱交換器から分岐させた
ガスの一部に噴射するが、電気集塵機13の後段でもよ
い。
【0031】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な効果を奏する。
【0032】(1)脱硫排水中のマグネシウムが固形分
として回収できる。
【0033】(2)脱硫排水中のアンモニアが排ガス中
の無水硫酸除去ように再利用できる。
【0034】(3)脱硫排水処理装置を削減することが
できる。
【0035】(4)脱硫排水処理で、吸収剤としての水
酸化マグネシウムと排ガスから回収した硫酸塩としての
石膏を分離して回収することができると共に回収した水
酸化マグネシウムを脱硫剤として再利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示す図である。
【図2】本発明の他の実施の形態を示す要部詳細図であ
る。
【符号の説明】
10 ボイラ 13 電気集塵機 14 脱硫装置 22、30 石灰添加槽 26、33 分離器 31 ハイドロサイクロン

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 排ガス中にSO3 を除去すべくアンモニ
    アを噴霧して除去し、その排ガスを水酸化マグネシウム
    を吸収剤とするスラリと接触させて排ガス中のSO2
    吸収除去し、そのSO2 を吸収した脱硫排水に石灰を添
    加して、アンモニアと石膏と水酸化マグネシウムを含む
    排水とすると共に、これらを分離して、石膏を回収する
    と共に水酸化マグネシウムをSO2 の脱硫に用い、アン
    モニアをSO3 の中和に用いることを特徴とする脱硫排
    水処理方法。
  2. 【請求項2】 煙道に排ガス中のSO3 を中和すべくア
    ンモニアを噴霧した後、排ガス中のSO2 を水酸化マグ
    ネシウムを吸収剤と接触させて除去し、その吸収剤の脱
    硫排水を処理する脱硫排水処理装置において、脱硫排水
    を導入すると共に石灰を添加して、石膏と水酸化マグネ
    シウムとアンモニア水とする石灰添加槽と、その石灰添
    加槽からの排水を固液分離する固液分離器と、分離され
    たアンモニア水を排ガス中に噴霧するアンモニア噴射手
    段と、回収した固形分を吸収剤として脱硫する脱硫装置
    とを備えたことを特徴とする脱硫排水処理装置。
  3. 【請求項3】 脱硫装置からの脱硫排水を、石膏分離器
    に通して石膏を分離した後、石灰添加槽に供給し、上記
    固液分離器で分離した石膏と水酸化マグネシウムを含む
    固形分を脱硫装置の吸収剤に用いる請求項2記載の脱硫
    排水処理装置。
  4. 【請求項4】 アンモニア噴射手段は、脱硫装置の前段
    に接続した電気集塵機の前段の煙道中に設けられ、上記
    固液分離器で分離したアンモニア水を噴霧して、無水硫
    酸を中和すると共に水分を蒸発させる請求項2記載の脱
    硫排水処理装置。
  5. 【請求項5】 煙道に排ガス中のSO3 を中和すべくア
    ンモニアを噴霧した後、排ガス中のSO2 を水酸化マグ
    ネシウムを吸収剤と接触させて除去し、その吸収剤の脱
    硫排水を処理する脱硫排水処理装置において、脱硫排水
    を導入すると共に石灰を添加して、石膏と水酸化マグネ
    シウムとアンモニア水とする石灰添加槽と、その石灰添
    加槽からの排水から石膏を分離回収するハイドロサイク
    ロンと、ハイドロサイクロンから水酸化マグネシウムと
    アンモニア水を含む排水を固液分離する固液分離器とを
    備えたことを特徴とする脱硫排水処理装置。
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