JPH0686911A - 脱硫・脱炭同時処理方法 - Google Patents
脱硫・脱炭同時処理方法Info
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- JPH0686911A JPH0686911A JP4240183A JP24018392A JPH0686911A JP H0686911 A JPH0686911 A JP H0686911A JP 4240183 A JP4240183 A JP 4240183A JP 24018392 A JP24018392 A JP 24018392A JP H0686911 A JPH0686911 A JP H0686911A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 排ガス中の硫黄酸化物、二酸化炭酸を同時に
除去する方法に関する。 【構成】 硫黄酸化物と二酸化炭素を含有する排ガスを
対象に、アミン系化合物により硫黄酸化物と二酸化炭素
を同時吸収した後、第一の再生塔で加熱により二酸化炭
素を、第二の再生器でアルカリ化合物により硫黄酸化物
をそれぞれ個別に分離回収する排ガスの脱硫・脱炭同時
処理方法。
除去する方法に関する。 【構成】 硫黄酸化物と二酸化炭素を含有する排ガスを
対象に、アミン系化合物により硫黄酸化物と二酸化炭素
を同時吸収した後、第一の再生塔で加熱により二酸化炭
素を、第二の再生器でアルカリ化合物により硫黄酸化物
をそれぞれ個別に分離回収する排ガスの脱硫・脱炭同時
処理方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は硫黄酸化物（以下、ＳＯ
ｘと略す）と二酸化炭酸（ＣＯ2 ）を含有する排ガスを
同時に脱硫、脱炭する方法に関する。
ｘと略す）と二酸化炭酸（ＣＯ2 ）を含有する排ガスを
同時に脱硫、脱炭する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、大気汚染防止及び地球環境のクリ
ーン化の観点から、様々な脱硫法やＣＯ2 の処理方法が
提案されている。大気中の硫黄酸化物は雨に溶けて酸性
雨となり、森林の破壊等の原因となるため、従来より多
くの乾式法や湿式法のプロセスが開発されている。特
に、発電プラント排ガスに対しては石灰石膏法が主流と
なり実用化されている。また、ＣＯ2 についても、近年
その増加のためと考えられる地球の温暖化やそれに伴う
異常気象が懸念されている。そこで、ＰＳＡ（圧力スウ
ィング吸着法）やＣＯ2 吸収剤による吸収法、また膜分
離によりＣＯ2 を濃縮するプロセスが研究開発されつつ
ある。しかし、現状ではＣＯ2 については研究段階であ
り、いまだ実用化はされていない。
ーン化の観点から、様々な脱硫法やＣＯ2 の処理方法が
提案されている。大気中の硫黄酸化物は雨に溶けて酸性
雨となり、森林の破壊等の原因となるため、従来より多
くの乾式法や湿式法のプロセスが開発されている。特
に、発電プラント排ガスに対しては石灰石膏法が主流と
なり実用化されている。また、ＣＯ2 についても、近年
その増加のためと考えられる地球の温暖化やそれに伴う
異常気象が懸念されている。そこで、ＰＳＡ（圧力スウ
ィング吸着法）やＣＯ2 吸収剤による吸収法、また膜分
離によりＣＯ2 を濃縮するプロセスが研究開発されつつ
ある。しかし、現状ではＣＯ2 については研究段階であ
り、いまだ実用化はされていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の排ガス処理シス
テムは、いずれも１つの装置で１つの対象ガスを処理す
るものである。すなわち、石灰石膏法はＳＯｘだけを処
理するものであり、ＰＳＡ法・ＣＯ2 吸収法・膜分離法
はいずれもＣＯ2 を単独に処理するものである。そのた
め、発電ボイラ排ガスを対象にして、ＳＯｘ（主として
ＳＯ2 ）やＣＯ2を処理する場合上記装置を組み合わせ
る２つの装置が必要となり、イニシャルコストの増大並
びに必要空間の増大となる。例えば、図２に示すよう
に、ボイラ排ガス１をＰＳＡ装置１８にてＣＯ2 を吸着
し、そのＣＯ2 を除去したガス１７を湿式脱硫装置１９
にてＳＯｘを除去した後、ＣＯ2 、ＳＯｘを除去された
ガス１４としている。このため、上記の対象ガスについ
ては、先進国のみならず低開発国においても同様な問題
であり、より安価でコンパクトな方法が望まれている。
テムは、いずれも１つの装置で１つの対象ガスを処理す
るものである。すなわち、石灰石膏法はＳＯｘだけを処
理するものであり、ＰＳＡ法・ＣＯ2 吸収法・膜分離法
はいずれもＣＯ2 を単独に処理するものである。そのた
め、発電ボイラ排ガスを対象にして、ＳＯｘ（主として
ＳＯ2 ）やＣＯ2を処理する場合上記装置を組み合わせ
る２つの装置が必要となり、イニシャルコストの増大並
びに必要空間の増大となる。例えば、図２に示すよう
に、ボイラ排ガス１をＰＳＡ装置１８にてＣＯ2 を吸着
し、そのＣＯ2 を除去したガス１７を湿式脱硫装置１９
にてＳＯｘを除去した後、ＣＯ2 、ＳＯｘを除去された
ガス１４としている。このため、上記の対象ガスについ
ては、先進国のみならず低開発国においても同様な問題
であり、より安価でコンパクトな方法が望まれている。
【０００４】本発明は上記技術水準に鑑み、一つの吸収
液で排ガス中のＣＯ2 、ＳＯｘを除去することができる
方法を提供しようとするものである。
液で排ガス中のＣＯ2 、ＳＯｘを除去することができる
方法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は硫黄酸化物と二
酸化炭素を含有する排ガスを対象に、アミン系化合物に
より硫黄酸化物と二酸化炭素を同時吸収した後、第一の
再生塔で加熱により二酸化炭素を、第二の再生器でアル
カリ化合物により硫黄酸化物をそれぞれ個別に分離回収
することを特徴とする脱硫・脱炭同時処理方法である。
酸化炭素を含有する排ガスを対象に、アミン系化合物に
より硫黄酸化物と二酸化炭素を同時吸収した後、第一の
再生塔で加熱により二酸化炭素を、第二の再生器でアル
カリ化合物により硫黄酸化物をそれぞれ個別に分離回収
することを特徴とする脱硫・脱炭同時処理方法である。
【０００６】これまでにＣＯ2 の吸収剤として、モノエ
タノールアミンやメタノール、ポリエチレングリコール
のジメチルエーテル、メチル−２−ピロリドン、ジエタ
ノールアミン、Ｋ2 ＣＯ3 水溶液がよく用いられてきて
いる。本発明者らは種々の吸収剤を検討するうちでモノ
エタノールアミン、ジエタノールアミン、２−アミノ−
２−メチル−１−プロパノールがＣＯ2 、ＳＯｘを同時
吸収する性質があり、これを利用して図１に示すような
プロセスでＣＯ2 、ＳＯｘを同時に除去することが合目
的であることを見出すに至った。
タノールアミンやメタノール、ポリエチレングリコール
のジメチルエーテル、メチル−２−ピロリドン、ジエタ
ノールアミン、Ｋ2 ＣＯ3 水溶液がよく用いられてきて
いる。本発明者らは種々の吸収剤を検討するうちでモノ
エタノールアミン、ジエタノールアミン、２−アミノ−
２−メチル−１−プロパノールがＣＯ2 、ＳＯｘを同時
吸収する性質があり、これを利用して図１に示すような
プロセスでＣＯ2 、ＳＯｘを同時に除去することが合目
的であることを見出すに至った。
【０００７】図１においてボイラ排ガス１は吸収塔２の
中でスプレー３から散布された吸収液４によりＣＯ2 は
物理吸収し、ＳＯｘは化学吸収する。次に、ＣＯ2 、Ｓ
Ｏｘを吸収した吸収液８は加熱器２２で加熱された後、
再生塔５中で該吸収液８からＣＯ2 を放出し、さらにＣ
Ｏ2 放出吸収液９は再生器６にて水酸化カルシウム１０
と反応して石膏を生成し、石膏１１は遠心分離器７にて
分離される。ＣＯ2 を熱により放出し、ＳＯｘを反応に
より分離された吸収液１２はスプレー３から再度循環使
用される。なお、この際、再生塔５でＣＯ2 を放出した
がなおＳＯｘを吸収しているＣＯ2 放出吸収液９の一部
を再度加熱器２２を通して吸収液１２のラインに供給す
るようにすることが好ましい。これはスプレー３から散
布する吸収液１２を濃縮するためである。図１中、１３
は再生塔５中のスプレー、１４，１５は充填剤、１６は
再生器６の攪拌器、２０はＣＯ2 、ＳＯｘを除去された
精製ガス、２１はＣＯ2 ガスを示す。
中でスプレー３から散布された吸収液４によりＣＯ2 は
物理吸収し、ＳＯｘは化学吸収する。次に、ＣＯ2 、Ｓ
Ｏｘを吸収した吸収液８は加熱器２２で加熱された後、
再生塔５中で該吸収液８からＣＯ2 を放出し、さらにＣ
Ｏ2 放出吸収液９は再生器６にて水酸化カルシウム１０
と反応して石膏を生成し、石膏１１は遠心分離器７にて
分離される。ＣＯ2 を熱により放出し、ＳＯｘを反応に
より分離された吸収液１２はスプレー３から再度循環使
用される。なお、この際、再生塔５でＣＯ2 を放出した
がなおＳＯｘを吸収しているＣＯ2 放出吸収液９の一部
を再度加熱器２２を通して吸収液１２のラインに供給す
るようにすることが好ましい。これはスプレー３から散
布する吸収液１２を濃縮するためである。図１中、１３
は再生塔５中のスプレー、１４，１５は充填剤、１６は
再生器６の攪拌器、２０はＣＯ2 、ＳＯｘを除去された
精製ガス、２１はＣＯ2 ガスを示す。
【０００８】
【作用】吸収剤として、代表としてモノエタノールアミ
ンを使用した場合の反応式について述べるＳＯ2 、ＣＯ
2 が共存する系では優先して下記の反応が起こる。 ＨＯＣ2 Ｈ4 ＮＨ2 ＋ＳＯ2 ＋ 1/2Ｏ2 ＋Ｈ2 Ｏ → ＨＯＣ2 Ｈ4 ＮＨ2 ・Ｈ2 ＳＯ4 （１） 同時に次のＣＯ2 吸収操作が起こる。 ＨＯＣ2 Ｈ4 ＮＨ2 ＋ＣＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ → ＨＯＣ2 Ｈ4 ＮＨ2 ・Ｈ2 ＣＯ3 （２）
ンを使用した場合の反応式について述べるＳＯ2 、ＣＯ
2 が共存する系では優先して下記の反応が起こる。 ＨＯＣ2 Ｈ4 ＮＨ2 ＋ＳＯ2 ＋ 1/2Ｏ2 ＋Ｈ2 Ｏ → ＨＯＣ2 Ｈ4 ＮＨ2 ・Ｈ2 ＳＯ4 （１） 同時に次のＣＯ2 吸収操作が起こる。 ＨＯＣ2 Ｈ4 ＮＨ2 ＋ＣＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ → ＨＯＣ2 Ｈ4 ＮＨ2 ・Ｈ2 ＣＯ3 （２）
【０００９】次に、ＣＯ2 を吸収したモノエタノールア
ミンは加熱されることによりＣＯ2を脱離する。 ＨＯＣ2 Ｈ4 ＮＨ2 ・Ｈ2 ＣＯ3 → ＨＯＣ2 Ｈ4 ＮＨ2 ＋ＣＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ （３） また、ＳＯ2 を吸収したモノエタノールアミンは水酸化
カルシウムの存在下で石膏を生成する。 ＨＯＣ2 Ｈ4 ＮＨ2 ・Ｈ2 ＳＯ4 ＋Ｃａ（ＯＨ）2 → ＨＯＣ2 Ｈ4 ＮＨ2 ＋ＣａＳＯ4 ＋２Ｈ2 Ｏ （４） そして、（３）、（４）式で再生したモノエタノールア
ミンは循環して（１）と（２）の反応で、ＳＯ2 とＣＯ
2 を吸収する。上記には水酸化カルシウムによりモノエ
タノールアミンの再生について説明したが、水酸化ナト
リウムによっても同様に再生できる。この場合、石膏の
代わりに硫酸ソーダが生成する。
ミンは加熱されることによりＣＯ2を脱離する。 ＨＯＣ2 Ｈ4 ＮＨ2 ・Ｈ2 ＣＯ3 → ＨＯＣ2 Ｈ4 ＮＨ2 ＋ＣＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ （３） また、ＳＯ2 を吸収したモノエタノールアミンは水酸化
カルシウムの存在下で石膏を生成する。 ＨＯＣ2 Ｈ4 ＮＨ2 ・Ｈ2 ＳＯ4 ＋Ｃａ（ＯＨ）2 → ＨＯＣ2 Ｈ4 ＮＨ2 ＋ＣａＳＯ4 ＋２Ｈ2 Ｏ （４） そして、（３）、（４）式で再生したモノエタノールア
ミンは循環して（１）と（２）の反応で、ＳＯ2 とＣＯ
2 を吸収する。上記には水酸化カルシウムによりモノエ
タノールアミンの再生について説明したが、水酸化ナト
リウムによっても同様に再生できる。この場合、石膏の
代わりに硫酸ソーダが生成する。
【００１０】
（実施例１）ボイラ排ガスを対象としたベンチモデルテ
スト結果の一例について述べる。入口ＣＯ2 濃度：１０
％、ＳＯｘ濃度：５００ｐｐｍを含むガス量５００ｍ3
Ｎ／Ｈｒの排ガスに対して、Ｌ／Ｇ＝２．７５リットル
／ｍ3 Ｎ、すなわちＬ＝１３７５リットル／Ｈｒのモノ
エタノールアミン５０ｗｔ％溶液を接触させた結果、Ｃ
Ｏ2 の吸収率９８．５％、ＳＯｘ除去率９９．９９％と
なった。なお、吸収塔入口温度６５℃であり、吸収塔出
口温度は５３℃である。また、再生塔の出口温度は１２
３℃であり、再生器出口温度は８０℃であった。
スト結果の一例について述べる。入口ＣＯ2 濃度：１０
％、ＳＯｘ濃度：５００ｐｐｍを含むガス量５００ｍ3
Ｎ／Ｈｒの排ガスに対して、Ｌ／Ｇ＝２．７５リットル
／ｍ3 Ｎ、すなわちＬ＝１３７５リットル／Ｈｒのモノ
エタノールアミン５０ｗｔ％溶液を接触させた結果、Ｃ
Ｏ2 の吸収率９８．５％、ＳＯｘ除去率９９．９９％と
なった。なお、吸収塔入口温度６５℃であり、吸収塔出
口温度は５３℃である。また、再生塔の出口温度は１２
３℃であり、再生器出口温度は８０℃であった。
【００１１】（実施例２）ボイラ排ガスを対象としたベ
ンチモデルテストで、実施例１に対して、Ｌ／Ｇを変え
た場合の例について述べる。入口ＣＯ2 濃度：１０％、
ＳＯｘ濃度：５００ｐｐｍを含むガス量５００ｍ3 Ｎ／
Ｈｒの排ガスに対して、Ｌ／Ｇ＝１．５リットル／ｍ3
Ｎ、すなわちＬ＝７５０リットル／Ｈｒのモノエタノー
ルアミン５０ｗｔ％溶液を接触させた結果、ＣＯ2 の吸
収率９７．０％、ＳＯｘ除去率９９．９８％となった。
なお、吸収塔入口温度は６８℃であり、吸収塔出口温度
は５６℃であった。また、再生塔の出口温度は１２３℃
であり、再生器出口温度は８０℃であった。
ンチモデルテストで、実施例１に対して、Ｌ／Ｇを変え
た場合の例について述べる。入口ＣＯ2 濃度：１０％、
ＳＯｘ濃度：５００ｐｐｍを含むガス量５００ｍ3 Ｎ／
Ｈｒの排ガスに対して、Ｌ／Ｇ＝１．５リットル／ｍ3
Ｎ、すなわちＬ＝７５０リットル／Ｈｒのモノエタノー
ルアミン５０ｗｔ％溶液を接触させた結果、ＣＯ2 の吸
収率９７．０％、ＳＯｘ除去率９９．９８％となった。
なお、吸収塔入口温度は６８℃であり、吸収塔出口温度
は５６℃であった。また、再生塔の出口温度は１２３℃
であり、再生器出口温度は８０℃であった。
【００１２】（実施例３）ボイラ排ガスを対象としたベ
ンチモデルテスト結果の一例について述べる。入口ＣＯ
2 濃度：１０％、ＳＯｘ濃度：５００ｐｐｍを含むガス
量５００ｍ3 Ｎ／Ｈｒの排ガスに対して、Ｌ／Ｇ＝３．
５リットル／ｍ3 Ｎ、すなわちＬ＝１７５０リットル／
Ｈｒのジエタノールアミン４８ｗｔ％溶液を接触させた
結果、ＣＯ 2 の吸収率９９．５％、ＳＯｘ除去率９９．
９９％となった。なお、吸収塔入口温度は６５℃であ
り、吸収塔出口温度は５１℃である。また、再生塔の出
口温度は１２４℃であり、再生器出口温度は８０℃であ
った。なお、ジエタノールアミンの代わりに、２−アミ
ノ−２−メチル−１−プロパノールを使用しても、ほゞ
同様な結果が得られた。
ンチモデルテスト結果の一例について述べる。入口ＣＯ
2 濃度：１０％、ＳＯｘ濃度：５００ｐｐｍを含むガス
量５００ｍ3 Ｎ／Ｈｒの排ガスに対して、Ｌ／Ｇ＝３．
５リットル／ｍ3 Ｎ、すなわちＬ＝１７５０リットル／
Ｈｒのジエタノールアミン４８ｗｔ％溶液を接触させた
結果、ＣＯ 2 の吸収率９９．５％、ＳＯｘ除去率９９．
９９％となった。なお、吸収塔入口温度は６５℃であ
り、吸収塔出口温度は５１℃である。また、再生塔の出
口温度は１２４℃であり、再生器出口温度は８０℃であ
った。なお、ジエタノールアミンの代わりに、２−アミ
ノ−２−メチル−１−プロパノールを使用しても、ほゞ
同様な結果が得られた。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば下記のような効果が奏さ
れる。 （１）従来の脱硫・脱炭技術は個別に一つずつ処理する
ものであったが、本発明によれば、１つの吸収液で２つ
のガスを同時処理するもので、装置がコンパクトにな
り、メインテナンスが容易である。 （２）ＣＯ2 、ＳＯｘそれぞれの再生に、熱及びアルカ
リ化合物を用いることにより、９５％以上の脱炭酸率や
脱硫率を得ることができる。 こゝで、脱炭酸率（％）＝装置入口（ＣＯ2 ）−装置出
口（ＣＯ2 ）／装置入口（ＣＯ2 ）×１００ 脱硫率（％）＝装置入口（ＳＯｘ）−装置出口（ＳＯ
ｘ）／装置入口（ＳＯｘ）×１００
れる。 （１）従来の脱硫・脱炭技術は個別に一つずつ処理する
ものであったが、本発明によれば、１つの吸収液で２つ
のガスを同時処理するもので、装置がコンパクトにな
り、メインテナンスが容易である。 （２）ＣＯ2 、ＳＯｘそれぞれの再生に、熱及びアルカ
リ化合物を用いることにより、９５％以上の脱炭酸率や
脱硫率を得ることができる。 こゝで、脱炭酸率（％）＝装置入口（ＣＯ2 ）−装置出
口（ＣＯ2 ）／装置入口（ＣＯ2 ）×１００ 脱硫率（％）＝装置入口（ＳＯｘ）−装置出口（ＳＯ
ｘ）／装置入口（ＳＯｘ）×１００
【図１】本発明の一実施例の説明図。
【図２】従来の排ガスの脱ＣＯ2 、脱ＳＯｘの説明図。
Claims (1)
- 【請求項１】 硫黄酸化物と二酸化炭素を含有する排ガ
スを対象に、アミン系化合物により硫黄酸化物と二酸化
炭素を同時吸収した後、第一の再生塔で加熱により二酸
化炭素を、第二の再生器でアルカリ化合物により硫黄酸
化物をそれぞれ個別に分離回収することを特徴とする脱
硫・脱炭同時処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4240183A JPH0686911A (ja) | 1992-09-09 | 1992-09-09 | 脱硫・脱炭同時処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4240183A JPH0686911A (ja) | 1992-09-09 | 1992-09-09 | 脱硫・脱炭同時処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0686911A true JPH0686911A (ja) | 1994-03-29 |
Family
ID=17055706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4240183A Withdrawn JPH0686911A (ja) | 1992-09-09 | 1992-09-09 | 脱硫・脱炭同時処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0686911A (ja) |
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1992
- 1992-09-09 JP JP4240183A patent/JPH0686911A/ja not_active Withdrawn
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