(57)【要約】  排ガス処理装置の熱回収器１１の出口の排ガス温度を無水硫酸（ＳＯ3）の露点温度以下にした後に集塵機４の入口の排ガス中又は集塵機４内の中間部位にある重金属吸着剤供給装置１６から重金属吸着剤を供給し、重金属吸着剤を含む排ガスを集塵機４に供給する。このとき熱回収器１１の出口の排ガス温度をＳＯ3の露点温度以下にした後、０．１秒後に集塵機４の入口の排ガス中に重金属吸着剤を供給することが望ましい。また機器の酸腐食を防止するために熱回収器１１の入口又は出口の排ガス中にアルカリを噴霧し、熱回収器出口の排ガス温度をＳＯ3の露点温度以下にした後に重金属吸着剤を供給することが望ましい。こうして硫黄分を多く含む石炭を燃料として用いた場合でも排ガス中の重金属を効果的に除去することができる。
2008078721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼装置（１）から排出する排ガスにより燃焼装置の燃焼用空気を予熱し、
該空気予熱後の排ガスの熱を熱回収器（１１）で回収し、
該熱回収器（１１）出口の排ガス中の媒塵を乾式集塵機（４）で回収する排ガス処理方法において、
熱回収器（１１）出口の排ガス温度を無水硫酸の露点温度以下にした後に乾式集塵機（４）入口の排ガス中又は乾式集塵機（４）内の中間部位に重金属吸着剤を供給することを特徴とする排ガス処理方法。
【請求項２】
空気予熱前の排ガス中の窒素酸化物を脱硝触媒により脱硝処理し、
乾式集塵機（４）出口の排ガス中の硫黄酸化物を脱硫処理することを特徴とする請求項１記載の排ガス処理方法。
【請求項３】
熱回収器（１１）内で排ガスの熱を熱媒に回収し、該熱回収器（１１）から供給される熱媒で脱硫処理後の排ガスを加熱するために設けた再加熱器（１３）又は前記熱回収器（１１）から供給される熱媒を冷却するために設けた冷却器（２５）に循環供給し、熱回収器（１１）と再加熱器（１３）の間の循環熱媒の循環量、熱媒の加熱量、熱媒の冷却量のうちの少なくともいずれかにより熱回収器（１１）出口の排ガス温度を無水硫酸の露点温度以下にした後に乾式集塵機（４）入口の排ガス中又は乾式集塵機（４）内の中間部位に重金属吸着剤を供給することを特徴とする請求項２記載の排ガス処理方法。
【請求項４】
熱回収器（１１）出口の排ガス温度を無水硫酸の露点温度以下にした後、０．１秒後に乾式集塵機（４）入口の排ガス中に重金属吸着剤を供給することを特徴とする請求項１記載の排ガス処理方法。
【請求項５】
熱回収器（１１）入口又は出口で排ガス中にアルカリを噴霧し、熱回収器（１１）出口の排ガス温度を無水硫酸の露点温度以下にした後に重金属吸着剤を供給することを特徴とする請求項１記載の排ガス処理方法。
【請求項６】
乾式集塵機（４）出口の排ガス中の無水硫酸濃度、塩素濃度及び重金属濃度の中の少なくとも１つを測定し、その濃度に応じたアルカリ量を熱回収器（１１）入口又は熱回収器（１１）出口の排ガス中に供給することを特徴とする請求項５記載の排ガス処理方法。
【請求項７】
燃焼装置（１）から排出する排ガスにより燃焼装置（１）の燃焼用空気を予熱する空気予熱器（３）と、該空気予熱器（３）出口の排ガスの熱を回収する熱回収器（１１）と、該熱回収器（１１）出口の排ガス中の媒塵を回収する乾式集塵機（４）を燃焼装置（１）の排ガスダクトの上流側から下流側に順次配置した排ガス処理装置において、
熱回収器（１１）出口の排ガス温度を無水硫酸の露点温度以下に制御する制御装置（２４）を設け、
乾式集塵機（４）入口又は乾式集塵機（４）内の中間部位の排ガス中に重金属吸着剤を供給する重金属吸着剤供給装置（１６）を設けたことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項８】
空気予熱器（３）入口の排ガスを脱硝処理する脱硝触媒を備えた脱硝装置（２）と、
乾式集塵機（４）出口の排ガスを脱硫処理する脱硫装置（６）を設けたことを特徴とする請求項７記載の排ガス処理装置。
【請求項９】
熱回収器（１１）は、排ガスの熱を熱媒に回収する伝熱管群から構成し、
脱硫装置（６）出口の排ガスを前記熱回収器（１１）から供給される熱媒で加熱する伝熱管群からなる再加熱器（１３）または前記熱回収器（１１）から供給される熱媒を冷却する伝熱管群からなる冷却器（２５）を設け、
熱回収器（１１）と再加熱器（１３）にそれぞれ設けられた伝熱管または熱回収器（１１）と冷却器（２５）にそれぞれ設けられた伝熱管を連絡し、該伝熱管の内部に熱媒を循環させる循環ライン（１５）を設け、
該循環ライン（１５）を流れる熱媒循環量、熱媒加熱量、熱媒冷却量のうちのいずれかを制御装置（２４）により調整する調整手段（１０）を設けたことを特徴とする請求項７記載の排ガス処理装置。
【請求項１０】
熱回収器（１１）入口又は熱回収器（１１）出口の排ガス中にアルカリを供給するアルカリ供給装置（１７）を設けたことを特徴とする請求項７記載の排ガス処理装置。
【請求項１１】
乾式集塵機（４）出口の排ガス中の無水硫酸濃度、塩素濃度及び重金属濃度の中の少なくとも１つを測定する測定装置（２１〜２３）を設け、
該測定装置（２１〜２３）の測定値に応じてアルカリ供給装置（１７）から熱回収器（１１）入口又は熱回収器（１１）出口の排ガス中に供給するアルカリ供給量を制御装置（２４）により調整する調整手段を設けたことを特徴とする請求項１０記載の排ガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は排ガス処理方法と装置に係り、特に煙突から排出される排ガス中の微量成分濃度を低減するため、乾式集塵装置での微量成分除去性能を向上させた排ガス中の微量重金属成分を除去する装置と方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
石炭などの化石燃料の燃焼装置である火力発電所ボイラなどから排出する排ガスには窒素酸化物や硫黄酸化物の他に水銀などの重金属が含まれている。前記窒素酸化物は脱硝装置で除去され、硫黄酸化物は脱硫装置で除去されるが、水銀、セレン、カドミウム、クロム、鉛、亜鉛などの重金属は前記脱硝装置や脱硫装置では除去できず、また排ガス中の煤塵除去用の集塵装置でも完全には捕集できない。前記重金属は毒性が強いので、最近はその排出規制が厳しくなっている。排ガス中の重金属、特に毒性の強い水銀の除去方法が検討されている。【０００３】
図１１には、その中の一つで、ごみ焼却炉等の燃焼炉１からの排ガス中の水銀除去に適用される排ガス処理システムを示している。この排ガス処理システムでは、燃焼炉１からの排ガスを、まず脱硝装置２で処理して窒素酸化物を除去し、次いで空気予熱器３において燃焼炉１で使用される燃焼用空気を排ガスにより加熱する。次いで該空気予熱器３から排出される排ガス中の煤塵を集塵機４で捕集し、該集塵機４から排出される排ガスを誘引ファン５で湿式排煙脱硫装置６に導き、排ガス中の硫黄酸化物を除去し、ブースアップファン７により煙突８から大気中に排出する構成である。なお、煙突８の前流側に排ガス中の硫黄酸化物、窒素酸化物、重金属（Ｈｇ）などの濃度などを測定する測定装置９を配置して、これらの排ガス中の成分濃度を監視している。【０００４】
上記図１１の排ガス処理システムは、集塵機４の入口の排ガス中に水銀吸着剤供給装置１６から水銀吸着剤を添加することに特徴があり、該集塵機４の入口の排ガスが活性炭等の最も水銀吸着性能が高い温度（１５０〜２４０℃）領域にあり、集塵機４で水銀を吸着した活性炭等を回収する排ガス処理システムである（非特許文献１など参照）。【０００５】
また、図１２には火力発電所ボイラからの排ガス中の水銀除去に適用される排ガス処理システムであり、排ガス温度を低下させることによって大気中に排出される排ガス中の重金属濃度を所定の範囲となるようにする排ガス処理システムである。【０００６】
図１２に示す排ガス処理システムでは、ボイラなどの燃焼装置１からの排ガスを脱硝装置２に供給して窒素酸化物を除去した後、空気予熱器３で燃焼用空気の加熱に利用する。次いで該空気予熱器３から排出される排ガスにより熱回収器１１中の熱媒を加熱し、さらに熱回収器１１から排出される温度の低下した排ガス中の煤塵を効率的に集塵機４で捕集し、さらに集塵機４から排出される排ガスを誘引ファン５で湿式排煙脱硫装置６に導いて脱硫処理する。該湿式排煙脱硫装置６から排出される排ガスを、前記熱回収器１１から熱媒循環管路１５−１、１５−２を経由して循環供給される熱媒により再加熱器１３で再加熱し、ブースアップファン７により煙突８から大気中に排出する構成である（特許文献１）。なお、図１２に示すシステムでも煙突８からの排出前に排ガス中の硫黄酸化物、窒素酸化物、重金属などの濃度などを測定する測定装置９を配置して、これらの排ガス中の成分濃度を監視している。【０００７】
図１２に示す排ガス処理システムは、排ガス温度が低くなるほど排ガス中の重金属が灰粒子などの固体表面に付着し易くなることを利用するものであり、灰粒子中の重金属は適切な方法で回収するか、灰粒子から溶出しないような処理を施すことができるというものである。なお、特許文献１には図１２に示す排ガス処理システムで、湿式排煙脱硫装置６から排出する排ガス中の重金属濃度（Ｈｇ）を測定し、該重金属濃度の測定値が所定の範囲内に収まるように湿式排煙脱硫装置６で利用する吸収液のｐＨ、酸化空気流量、排水流量のいずれか１つ以上を調整する方法でも排ガス中の重金属濃度を抑制できることが開示されている。
【非特許文献１】藤井達宏  外６名、「バグフィルタ式都市ゴミ焼却炉用総合排ガス処理システムの開発と実用化」日立造船技報、日立造船株式会社、平成４年６月、第５３巻、第２号、２３−３０頁
【特許文献１】国際公開第２００４／０２３０４０号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明者らの知見によると、上記の非特許文献１記載の排ガス処理システムでは、硫黄分を多く含む石炭をボイラなどの燃料として用いた場合に発生する排ガス中の重金属が吸着剤である活性炭にほとんど吸着されないで、そのまま排ガス処理したはずの排ガス中に含まれるということが分かった。また、特許文献１記載の排ガス処理システムにおいても、硫黄分を多く含む石炭をボイラなどの燃料として用いた場合は、排ガスの温度を低くしても排ガス中の重金属はあまり回収されないことが分かった。【０００９】
本発明の課題は硫黄分を多く含む石炭を燃料として用いた場合でも排ガス中の重金属を効果的に除去する排ガス処理方法と装置とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の課題は、次の手段により解決することができる。  
請求項１記載の発明は、燃焼装置１から排出する排ガスにより燃焼装置１の燃焼用空気を予熱し、該空気予熱後の排ガスの熱を熱回収器１１で回収し、該熱回収器１１出口の排ガス中の媒塵を乾式集塵機４で回収する排ガス処理方法において、熱回収器１１出口の排ガス温度を無水硫酸の露点温度以下にした後に乾式集塵機４入口の排ガス中又は乾式集塵機４内の中間部位に重金属吸着剤を供給する排ガス処理方法である。【００１１】
請求項２記載の発明は、空気予熱前の排ガス中の窒素酸化物を脱硝触媒により脱硝処理し、乾式集塵機出口の排ガス中の硫黄酸化物を脱硫処理する請求項１記載の排ガス処理方法である。【００１２】
請求項３記載の発明は、熱回収器１１内で排ガスの熱を熱媒に回収し、該熱回収器１１から供給される熱媒で脱硫処理後の排ガスを加熱するために設けた再加熱器１３または前記熱回収器１１から供給される熱媒を冷却するために設けた冷却器２５に循環供給し、熱回収器１１と再加熱器１３の間の循環熱媒の循環量、熱媒の加熱量、熱媒の冷却量のうちの少なくともいずれかにより熱回収器１１出口の排ガス温度を無水硫酸の露点温度以下にした後に乾式集塵機４入口の排ガス中又は乾式集塵機４内の中間部位に重金属吸着剤を供給する請求項２記載の排ガス処理方法である。【００１３】
請求項４記載の発明は、熱回収器１１出口の排ガス温度を無水硫酸の露点温度以下にした後、０．１秒後に乾式集塵機４入口の排ガス中に重金属吸着剤を供給する請求項１記載の排ガス処理方法である。【００１４】
請求項５記載の発明は、熱回収器１１入口又は出口で排ガス中にアルカリを噴霧し、熱回収器１１出口の排ガス温度を無水硫酸の露点温度以下にした後に重金属吸着剤を供給する請求項１記載の排ガス処理方法である。【００１５】
請求項６記載の発明は、乾式集塵機４出口の排ガス中の無水硫酸濃度、塩素濃度及び重金属濃度の中の少なくとも１つを測定し、その濃度に応じたアルカリ量を熱回収器１１入口又は熱回収器１１出口の排ガス中に供給する請求項５記載の排ガス処理方法である。【００１６】
請求項７記載の発明は、燃焼装置１から排出する排ガスにより燃焼装置１の燃焼用空気を予熱する空気予熱器３と、該空気予熱器３出口の排ガスの熱を回収する熱回収器１１と、該熱回収器１１出口の排ガス中の媒塵を回収する乾式集塵機４とを燃焼装置１の排ガスダクトの上流側から下流側に順次配置した排ガス処理装置において、熱回収器１１出口の排ガス温度を無水硫酸の露点温度以下に制御する制御装置２４を設け、乾式集塵機４入口又は乾式集塵機４内の中間部位の排ガス中に重金属吸着剤を供給する重金属吸着剤供給装置１６を設けた排ガス処理装置である。【００１７】
請求項８記載の発明は、空気予熱器３入口の排ガスを脱硝処理する脱硝触媒を備えた脱硝装置２と、乾式集塵機４出口の排ガスを脱硫処理する脱硫装置６を設けた請求項７記載の排ガス処理装置である。【００１８】
請求項９記載の発明は、熱回収器１１は、排ガスの熱を熱媒に回収する伝熱管群から構成し、脱硫装置６出口の排ガスを前記熱回収器１１から供給される熱媒で加熱する伝熱管群からなる再加熱器１３または前記熱回収器１１から供給される熱媒を冷却する伝熱管群からなる冷却器２５を設け、熱回収器１１と再加熱器１３にそれぞれ設けられた伝熱管または熱回収器１１と冷却器２５にそれぞれ設けられた伝熱管を連絡し、該伝熱管の内部に熱媒を循環させる循環ライン１５を設け、該循環ライン１５を流れる熱媒循環量、熱媒加熱量、熱媒冷却量のうちのいずれかを制御装置２４により調整する調整手段１０を設けた請求項７記載の排ガス処理装置である。【００１９】
請求項１０記載の発明は、熱回収器１１入口又は熱回収器１１出口の排ガス中にアルカリを供給するアルカリ供給装置１７を設けた請求項７記載の排ガス処理装置である。【００２０】
請求項１１記載の発明は、乾式集塵機４出口の排ガス中の無水硫酸濃度、塩素濃度及び重金属濃度の中の少なくとも１つを測定する測定装置２１〜２３を設け、該測定装置２１〜２３の測定値に応じてアルカリ供給装置１７から熱回収器１１入口又は熱回収器１１出口の排ガス中に供給するアルカリ供給量を制御装置２４により調整する調整手段を設けた請求項１０記載の排ガス処理装置である。【００２１】
請求項１、７記載の熱回収器１１には、排ガスの熱を回収する熱媒を流す伝熱管群を配置して、上記排ガス系とは別に設けた熱放出物の機器との間で熱交換する構成または熱媒を流す伝熱管群を配置しないで直接熱回収器内に冷却水を噴霧する構成などを用いる。【００２２】
また、本発明の脱硫装置６としては湿式排煙脱硫装置、乾式排煙脱硫装置などの各種の脱硫装置を用いることができる。【００２３】
化石燃料を燃焼させた際に発生する排ガス中の亜硫酸ガス（ＳＯ2）の一部は脱硝触媒などの触媒作用により排ガス中の酸素と反応して無水硫酸（ＳＯ3）となる。亜硫酸ガス（ＳＯ2）の無水硫酸（ＳＯ3）への転換率は条件により異なるが、１〜３％程度である。石炭焚きボイラなどから排出される排ガス中の亜硫酸ガス（ＳＯ2）の濃度は、一般的に３００〜３０００ｐｐｍ程度であるので、排ガス中の無水硫酸（ＳＯ3）の濃度は３〜９０ｐｐｍ程度であるが、石炭中の硫黄濃度が４％を越えるような高硫黄含有炭においては、無水硫酸（ＳＯ3）の濃度は１００ｐｐｍを超える場合もある。【００２４】
そして本発明者らの研究によると、硫黄分を多く含む化石燃料を燃焼させた場合には、前記非特許文献１と特許文献１等に開示された従来から行われている排ガス処理システムでは燃焼排ガス中の重金属が効果的に除去できないことが判明した。【００２５】
前述のように硫黄分を比較的多く含む化石燃料を燃焼させると、排ガス中の硫黄酸化物（ＳＯ2とＳＯ3）の生成量が硫黄分の比較的少ない燃料を燃焼させた場合に生成する排ガス中の硫黄酸化物に比べて多くなるので、本発明者らは排ガス中の硫黄酸化物が重金属の除去の障害になっているものと推定した。そこで排ガス中の硫黄酸化物（ＳＯ2とＳＯ3）の挙動及び該硫黄酸化物の生成量と重金属吸着剤である活性炭の重金属吸着性能との関係等について検討を重ねた結果、以下のような事実が分かった。【００２６】
図５に各種石炭（硫黄含有量の異なる各種石炭）を燃焼させて得られる乾式集塵機における排ガスの温度と排ガス中の無水硫酸（入口ＳＯ3）の濃度の関係を示すが、無水硫酸（ＳＯ3）の露点は排ガス中の水分濃度、無水硫酸（ＳＯ3）濃度により決まり、排ガス中の水分濃度が１０％、無水硫酸（ＳＯ3）濃度が５０ｐｐｍの場合には１４７℃であり、排ガス中の水分濃度が１５％、無水硫酸（ＳＯ3）濃度が１００ｐｐｍの場合には１６２℃程度となる。【００２７】
この図５から、無水硫酸（ＳＯ3）は、排ガス温度が低下すると排ガス中の無水硫酸（ＳＯ3）濃度が著しく小さくなることが分かる。これは排ガス温度が下がると無水硫酸（ＳＯ3）が排ガス中の水分と反応して凝縮して硫酸ミスト（Ｈ2ＳＯ4）となって、排ガス中に無水硫酸（ＳＯ3）がほとんど存在しなくなるためである。【００２８】
このように、無水硫酸（ＳＯ3）が露点以下の温度に低下した雰囲気下で生成した硫酸ミスト（Ｈ2ＳＯ4）は、排ガス中にかなりの量で存在する灰粒子に吸着されることを本発明者らは既に見出している（特開２００４−１５４６８３号公報（［００３０］、［００３１］）。【００２９】
なお、無水硫酸（ＳＯ3）の露点は、上記した通り、無水硫酸（ＳＯ3）と水分量に依存するが、通常の硫黄含有率の石炭（硫黄濃度が３％以下の石炭）を燃焼させるボイラの排ガスの場合の無水硫酸（ＳＯ3）の露点は１２０〜１６０℃、高硫黄含有炭（硫黄濃度が３％を超える石炭）を燃焼させるボイラの排ガスの場合の無水硫酸（ＳＯ3）の露点は１６０℃以上となる場合がある。このため、排ガス温度を少なくとも１６０℃以下の無水硫酸（ＳＯ3）の露点以下にすることで、排ガス中の無水硫酸（ＳＯ3）を凝縮させて硫酸ミスト（Ｈ2ＳＯ4）とすることができる。【００３０】
このように高硫黄含有炭から生成する多量の無水硫酸（ＳＯ3）を含有する排ガスを無水硫酸（ＳＯ3）の露点以下の温度に下げると、湿式排煙脱硫装置でも石膏として回収できない無水硫酸（ＳＯ3）を硫酸ミストとして回収することができ、しかも、この硫酸ミスト（Ｈ2ＳＯ4）は排ガス中にかなりの量で存在する灰粒子に吸着される可能性を示唆している。【００３１】
そこで、高硫黄含有炭を利用するボイラで高い濃度で生成する硫酸ミスト（Ｈ2ＳＯ4）を灰粒子に積極的に吸着させる条件下におき、得られた硫酸ミスト吸着灰粒子を回収することで、排ガス中には無水硫酸（ＳＯ3）がほとんど存在しない状態にして排ガス中の硫黄成分を大気中へ排出させないようにすることができると考えられる。【００３２】
しかし、高硫黄含有炭を利用するボイラの排ガスからは前記非特許文献１と特許文献１のいずれの方法を用いても排ガス中の水銀などの重金属の濃度を低下させることができないことが最近問題視されていることは既に述べた通りである。【００３３】
このような重金属の回収ができない現象がどうして生じるのかについて鋭意検討した結果、「硫酸ミストを多く吸着した灰粒子は排ガス中の水銀などの重金属を吸着する能力が無くなる。」という仮説を立てて、この仮説に基づく対策により、高硫黄含有炭を利用する燃焼装置の排ガスからでも水銀などの重金属の濃度を低下させることができることを見出し、本発明を完成させた。【００３４】
すなわち、発明者らは、排ガス中に無水硫酸（ＳＯ3）と水銀などの重金属が共存する場合には、灰中の未燃分等の活性点に無水硫酸（ＳＯ3）が水銀などの重金属よりも優先的に吸着されることにより、当該活性点への水銀などの重金属の吸着が阻害されて、回収灰中の水銀などの重金属濃度が大幅に低下するのではないかと考えた。そこで、排ガス中の温度を下げて、硫酸ミスト（Ｈ2ＳＯ4）として回収し、排ガス中には無水硫酸（ＳＯ3）がほとんどない状態にすることで、排ガス中に噴霧された水銀吸着剤の水銀吸着活性点に水銀が効果的に吸着されるとの仮説を立て、鋭意研究の結果、本発明を完成させるに至った。【００３５】
図６は、図１に示す排ガス処理システムの乾式集塵機４の前段の熱回収器１１により該集塵機４に入る排ガス温度を変化させた時の集塵機４での回収灰中の水銀濃度を示したものである。水銀吸着剤を排ガス中に噴霧した場合は、熱回収器１１の出口（後段）で水銀吸着剤を灰に対して０．５％噴霧したものである。【００３６】
水銀吸着剤を噴霧しない系では、一般的な乾式集塵機４の温度１６０℃と無水硫酸の露点以下の低温（１１０℃）を比較した場合、乾式集塵機４で回収した灰中の水銀濃度は、無水硫酸の露点以下の低温（１１０℃）の場合が温度１６０℃の場合より若干増加している。これは、排ガスの低温化による水銀の灰粒子への吸着性能の増加や、水銀の凝集によるものと考えられるが、その除去率は１０％程度である。【００３７】
また、一般的な乾式集塵機４の温度１６０℃では水銀吸着剤を噴霧しても乾式集塵機４での回収灰中の水銀濃度は、水銀吸着剤を噴霧しない場合とほとんど変わらない。これは、排ガス中に多量の無水硫酸（ＳＯ3）が存在するため、水銀吸着剤の活性点に硫酸ミストが吸着し、水銀が吸着しにくくなったためと考えられる。【００３８】
一方、無水硫酸（ＳＯ3）の露点以下の低温（１１０℃）で水銀吸着剤を添加した場合は、排ガス中には無水硫酸（ＳＯ3）がほとんどない状態にある（ＳＯ3はミストとして灰に付着しており、排ガス中にはほとんど存在しない。）ので、排ガス中に噴霧された水銀吸着剤の水銀吸着活性点に水銀が効果的に吸着し、水銀吸着剤中の水銀濃度が大幅に増加するためであると考えられる。【００３９】
このように、無水硫酸（ＳＯ3）が存在しない排ガス系では、排ガス中の水銀は水銀吸着剤等に吸着して効果的に除去されることが分かった。すなわち、高硫黄含有炭を利用するボイラの排ガスであっても、排ガス中に無水硫酸（ＳＯ3）がほとんど含まれない状態にして排ガス中に水銀吸着剤を噴霧すると、水銀などの重金属を効果的に除去できることが分かった。【００４０】
図７は排ガス温度が無水硫酸（ＳＯ3）の露点到達後の滞留時間と無水硫酸（ＳＯ3）の除去性能の関係を示すが、無水硫酸（ＳＯ3）を効率的に除去するためには、水銀吸着剤を添加する前に灰への無水硫酸（ＳＯ3）の吸着を完結させるために、０．１秒以上滞留時間をとることが好ましい。【００４１】
さらに、熱回収器１１（図１など）の後段で残存する無水硫酸（ＳＯ3）を低減するために、熱回収器１１の入口（前段）または出口（後段）の排ガス中に炭酸ナトリウム（Ｎａ2ＣＯ3）のようなアルカリを噴霧し、無水硫酸（ＳＯ3）を中和除去（ＳＯ3＋Ｎａ2ＣＯ3→Ｎａ2ＳＯ4＋ＣＯ2）すれば、水銀吸着剤の効果を向上させることができる。  
本発明で用いる前記アルカリは、アルカリ性の炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウムまたは炭酸カルシウムなどが用いられる。【００４２】
また、図８には、排ガス中の酸性物質（ＳＯ3、Ｃｌ2又はＨＣｌ）濃度と排ガスへのアルカリ添加量の関係を示す。ここで図８の制御範囲とはＨｇの除去性能を上げるためのアルカリ供給量の適正範囲を示す。排ガスにアルカリを過剰に添加すると無水硫酸（ＳＯ3）以外に、水銀の除去性能を向上させる塩素成分（Ｃｌ2又はＨＣｌ）の濃度も減少させてしまうため、乾式集塵機４の出口での排ガス中の無水硫酸（ＳＯ3）、塩素成分（Ｃｌ2又はＨＣｌ）、水銀濃度の中のいずれか１つの濃度又は２以上の濃度を測定し、その濃度に応じた量のアルカリを排ガス中に噴霧することが好ましい。  
市販のＨＣｌ計で塩化水素濃度を、市販の連続水銀モニタで水銀濃度を、更に市販の無水硫酸（ＳＯ3）濃度計で無水硫酸（ＳＯ3）濃度を検知できる。【００４３】
また、図９には、排ガス中の無水硫酸（ＳＯ3）に対するモル当量のアルカリ（Ｎａ2ＣＯ3）を添加した場合の排ガス中の水銀濃度の変化を示す。無水硫酸（ＳＯ3）に対する１モル当量のアルカリ（Ｎａ2ＣＯ3）を添加することにより排ガス中の水銀濃度が最低になった。【００４４】
水銀吸着剤を乾式の集塵機（ＤＥＰ）４の内部の中間部位で噴霧する場合、乾式集塵機４の前段部には水銀がほとんど付着しない灰が回収され、後段部では水銀が吸着した吸着剤と灰が回収されるため、乾式集塵機４の前段部での灰を水洗いすることで、硫黄分は除去できるので、硫黄分除去後の回収灰を水銀を含まない灰として有効利用が可能となる。【００４５】
水銀吸着剤としては、粉末活性炭の他にも吸着性能を持ち、かつ硫酸ミストが付着していない煤塵回収灰（石炭灰）、シリカゲル、アルミナ、ゼオライト、合成ゼオライト、金属酸化物または樹脂系の吸着剤等が使用できる。【００４６】
また水銀の他の重金属、例えばセレン（Ｓｅ）、鉛（Ｐｂ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、クロム（Ｃｒ）、ヒ素（Ａｓ）などは、水銀より蒸気圧が低く、活性炭で乾式集塵機４での捕集性能は高いが、例えば表１に示すように本発明の適用により捕集性能に改善が見られる。
【発明の効果】
【００４７】
請求項１、７記載の発明によれば、高硫黄含有炭を燃焼させた場合の排ガス中の水銀などの重金属を低減することができる。【００４８】
請求項２、８記載の発明によれば、排ガス中の水銀などの重金属をボイラ出口濃度からほぼ９９％低減することができる。【００４９】
請求項３及び請求項９の発明によれば、請求項１及び請求項７記載の発明の効果に加えて、熱回収器１１出口の排ガス温度の調整を、熱回収器１１と熱媒が流れる循環ライン１５で接続された再加熱器１３または前記熱回収器１１から供給される熱媒を冷却する冷却器２５との熱媒の循環量、熱媒加熱量及び熱媒冷却量のうちの少なくともいずれかにより行うため、同一排ガス系統内で容易に排ガス温度の調整が可能となる。【００５０】
請求項４記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、水銀吸着剤を添加する前に灰への無水硫酸（ＳＯ3）の吸着を完結させることができ、より排ガス中の水銀などの重金属濃度をさらに低減できる。【００５１】
請求項５、１０記載の発明によれば、請求項１、７記載の発明の効果に加えて、熱回収器１１の入口（前段）又は出口（後段）で排ガス中にアルカリを噴霧することで、硫酸ミストを中和して無害化するため、機器の腐食を防止することができる。【００５２】
請求項６、１１記載の発明によれば、請求項５、１０記載の発明の効果に加えて、集塵機４出口の排ガス中の無水硫酸（ＳＯ3）濃度、塩素（Ｃｌ2、ＨＣｌ）濃度、重金属濃度の中の少なくとも１つを測定し、その濃度に応じたアルカリ量を排ガス中に加えるので、アルカリ添加量に無駄がなくなり、機器の劣化防止にも寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
本発明の排ガス処理システムの実施例を図面と共に説明する。
【実施例１】
【００５４】
図１に示す本実施例の排ガス処理システムの構成図を示す。なお、本発明の実施例で使用されるボイラから排出される排ガス成分は煤塵濃度２０ｇ／ｍ3Ｎ、ＮＯｘ２００ｐｐｍ、ＳＯｘ４０００ｐｐｍ、Ｈｇ濃度１０μｇ／ｍ3Ｎである。【００５５】
図１に示す本実施例の排ガス処理システムでは、ボイラ１から排出される排ガスは脱硝装置２に導入され、脱硝装置２内の脱硝触媒などにより排ガス中の窒素酸化物が２０ｐｐｍ以下まで除去された後、空気予熱器３に導かれる。空気予熱器３に導かれた排ガスは、ボイラ１へ供給される燃焼用空気と熱交換され、例えば、１２０〜１７０℃に冷却されて熱回収器１１に導入される。熱回収器１１に導入された排ガスの熱は、熱交換により伝熱管内を流れる熱媒に回収され、好ましくは無水硫酸（ＳＯ3）の露点以下、例えば７５〜１１０℃に冷却される。ここで排ガス中の無水硫酸（ＳＯ3）は硫酸ミストとして灰に吸着して乾式電気集塵機４に導かれ、煤塵と共に捕集される。【００５６】
電気集塵機４の前段では平均粒径１５μｍの粉末活性炭からなる水銀吸着剤が水銀吸着剤供給装置１６から、およそ５０ｍｇ／ｍ3Ｎ添加され、水銀を吸着して電気集塵機４で除去される。電気集塵機４を通った排ガスは、誘引ファン５により昇圧されて脱硫装置の一例であるスプレ式石灰石−石膏法の湿式脱硫装置６に導入され、気液接触により排ガス中のＳＯｘが４０ｐｐｍ以下まで除去される。湿式脱硫装置６において飽和ガス温度にまで冷却された排ガスは、再加熱器１３により昇温され、脱硫ファン７を介して煙突８から排出される。前記再加熱器１３は、熱回収器１１と同様に熱媒が通流される伝熱管を備えた熱交換器であり、排ガスは伝熱管内を流れる熱媒との熱交換により、例えば９０〜１１０℃に昇温される。また、熱回収器１１と再加熱器１３の伝熱管は、熱媒循環管路１５−１、１５−２によって連通され、ポンプ１０により熱回収器１１と再加熱器１３との間に熱媒が循環されるようになっている。【００５７】
また、熱回収器１１の出口排ガス温度を測定する排ガス温度計２０を設けている。また排ガス温度計２０の測定結果に基づき熱回収器１１の出口排ガス温度を制御する熱媒ポンプ１０による熱媒循環量などを決める制御装置２４を設置している。【００５８】
なお、熱媒流量による排ガス温度の制御は、図示しないが前記熱媒を冷却する手段、前記熱媒を加熱する手段及び前記熱回収器１１に通流する熱媒管路の入口と出口を短絡するバイパス管を設置し、該バイパス管内の熱媒流量を調整する手段のいずれか一つ以上を用いることによっても可能である。なお、前記熱媒流量による排ガス温度の制御は他の実施例にも共通する。【００５９】
また、再加熱器１３を使用しないで図１に示す排ガス系統以外からの熱の授受により熱回収器１１の出口排ガス温度を調整しても良い。【００６０】
図１に示す排ガス処理システムでは、熱回収器１１の出口での排ガス温度を無水硫酸（ＳＯ3）が凝縮する温度以下に制御することにより、排ガス中の硫酸ミストの除去効率を高くし、さらに無水硫酸（ＳＯ3）がほとんど無くなった排ガス中に水銀吸着剤供給装置１６から水銀吸着剤を添加することで、排ガス中の水銀の除去効率を上げることができる。【００６１】
前記した熱回収器１１の出口での排ガス温度が無水硫酸（ＳＯ3）の凝縮温度以下になると制御装置２４は水銀吸着剤供給装置１６から水銀吸着剤を排ガス中に供給する制御を行う。【００６２】
石炭焚きボイラで使用される石炭中の硫黄分が２％以下の場合は、排ガス中の無水硫酸（ＳＯ3）濃度は５０ｐｐｍ以下となるが、４％以上の高硫黄分の石炭を燃焼させると１００ｐｐｍを超える。このような無水硫酸（ＳＯ3）を比較的多く含む排ガス中に水銀吸着剤（活性炭など）を使用すると、排ガス中の水銀が吸着剤に吸着されないまま、後流側に流れることが判明した。  
これは前述のように、吸着剤の活性点に無水硫酸（ＳＯ3）が吸着して、吸着無水硫酸（ＳＯ3）が排ガス中の水銀の吸着を阻害したものと推定される。【００６３】
本実施例の排ガス処理システムでは、熱回収器１１の出口側の排ガス中の無水硫酸（ＳＯ3）を灰へ吸着させるために、水銀吸着剤の活性点に水銀が効果的に吸着し、回収灰中の水銀濃度が大幅に増加し、排ガス中の５０％以上の水銀を除去できることが分かった。また、後段の湿式排煙脱硫装置６での水銀の除去も含めると、排ガス中の９９％以上の水銀を除去でき、Ｈｇ濃度０．１μｇ／ｍ3Ｎ以下となった。【００６４】
排ガス中の水銀濃度の確認は煙突８の前に配置した測定装置９に内蔵されている連続水銀モニタで監視し、さらに排ガス中のＮＯｘ、ＳＯｘも測定装置９に内蔵されている各モニタで監視して、それぞれ規制値をクリアすることを確認できる。測定装置９に内蔵されている連続水銀モニタで監視し、さらに排ガス中のＮＯｘ、ＳＯｘも測定装置９に内蔵されている各モニタで監視して、それぞれ規制値をクリアすることを確認できた。なお、前記規制値を外れていたらプラントの運転を継続させないが、本実施例では前記規制値を外れることはない。【００６５】
また水銀の他の重金属、例えばセレン（Ｓｅ）、鉛（Ｐｂ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、クロム（Ｃｒ）、ヒ素（Ａｓ）などは、水銀より蒸気圧が低く、乾式集塵機４での活性炭による捕集性能は高いが、表１に示すように本発明の適用により捕集性能に改善が見られる。
【表１】
2008078721.tif 000003
【００６６】
また、排ガス中に含まれるアルカリ性が高い石炭灰で硫酸ミストを中和して無害化するため、機器の腐食を防止することもでき、運用開始１年後も装置の腐食を防止できた。
【実施例２】
【００６７】
図２に示す実施例は図１に示す排ガス処理システムにアルカリを添加する構成も加えた排ガス処理システムであり、さらに乾式電気集塵機４の出口排ガス中のＳＯ3濃度を測定するＳＯ3濃度計２１、塩化水素濃度を測定する塩化水素濃度計２２及び重金属濃度を測定する重金属濃度計２３の少なくともいずれかを設けている。【００６８】
図２に示す構成は、ボイラ１、脱硝装置２、空気予熱器３、熱回収器１１、誘引ファン５、湿式脱硫装置６、再加熱器１３、脱硫ファン７、測定装置９、煙突８、ポンプ１０、熱媒循環管路１５−１、１５−２、水銀吸着剤供給装置１６、熱回収器出口の温度計２０及び制御装置２４は実施例１と同一のものであり、その説明は省略する。  
また、再加熱器１３を使用しないで図１に示す排ガス系統以外からの熱の授受により熱回収器１１の出口排ガス温度を調整しても良い。【００６９】
本実施例では熱回収器１１の前段でアルカリ供給装置１７からアルカリ（例えば、石炭灰）を排ガス中に噴霧することで、電気集塵機４に導入される無水硫酸（ＳＯ3）の濃度を低減化し、硫酸ミストを中和して無害化するため、機器の腐食を防止することができる。【００７０】
アルカリ供給装置１７からのアルカリ供給量は、ＳＯ3濃度計２１、塩化水素濃度計２２及び重金属濃度計２３の少なくともいずれかの測定値に基づき制御装置２４の指令に基づき制御される。【００７１】
また電気集塵機４の前段では排ガス中に水銀吸着剤供給装置１６から水銀吸着剤を添加し、水銀吸着剤に排ガス中の水銀を吸着させて、水銀を吸着した水銀吸着剤を電気集塵機４で回収する。電気集塵機４で集塵された排ガスは、誘引ファン５により昇圧されて湿式排煙脱硫装置の一例であるスプレ式石灰石−石膏法の湿式脱硫装置６に導入され、気液接触により排ガス中のＳＯｘが除去される。湿式脱硫装置６において飽和ガス温度にまで冷却された排ガスは、再加熱器１３により昇温され、脱硫ファン７を介して煙突８から排出される。再加熱器１３は、熱回収器１１と同様に熱媒が通流される伝熱管を備えた熱交換器であり、排ガスは伝熱管内を流れる熱媒との熱交換により、例えば９０〜１１０℃に昇温される。【００７２】
図２に示す排ガス処理システムでは、熱回収器１１の前段または後段で排ガス中にアルカリを噴霧し、さらに排ガス温度計２０の排ガス温度測定値に基づきポンプ１０の熱媒循環量により熱回収器１１の出口で排ガス温度を制御することにより、排ガス中の無水硫酸（ＳＯ3）を硫酸ミストとして凝集させるので、無水硫酸（ＳＯ3）に由来する成分が中和されて、その除去効率が実施例１の排ガス処理システムより高くなる。このように無水硫酸（ＳＯ3）がほとんどない状態になった排ガス中に制御装置２４の指令に基づき水銀吸着剤供給装置１６から水銀吸着剤を添加することで、排ガス中の水銀の除去効率を上げることができる。【００７３】
なお、熱媒循環管路１５−１、１５−２内の熱媒流量による排ガス温度の制御は、ポンプ１０による熱媒流量の制御でなく、図示しないが前記熱媒を冷却する手段、前記熱媒を加熱する手段及び前記熱回収器１１に通流する熱媒管路の入口と出口を短絡するバイパス管を設置し、該バイパス管内の熱媒流量を調整する手段のいずれか一つ以上を用いることによっても可能である。【００７４】
また、アルカリ供給装置１７からのアルカリの添加量は図８に示すように、過剰に添加すると無水硫酸（ＳＯ3）以外に、水銀の除去性能を向上させる塩素成分（Ｃｌ2 、ＨＣｌ）の濃度も減少させてしまうため、電気集塵機４の出口での排ガス中の無水硫酸濃度、塩化水素濃度、水銀の濃度のいずれか、またはその中の２以上の成分の濃度を測定し、その濃度に応じてアルカリを噴霧することが望ましい。【００７５】
ＨＣｌ計２２で塩素成分濃度を連続検知し、塩素濃度の減少量Δが増大する前にアルカリ供給装置１７からのアルカリの供給量を抑えることで、水銀の酸化に必要な塩素量がアルカリの添加で、脱塩反応でさらに減少しないようにする。【００７６】
アルカリの噴霧位置は、好ましくは熱回収器１１の前段が良いが、アルカリ供給装置１７の追加に伴うコスト増を防止するために、熱回収器１１の後段で添加する水銀吸着剤とアルカリをあらかじめ混合して水銀吸着剤供給装置１６からアルカリを添加しても良い。【００７７】
実施例１と同様に硫黄分が４％以上の石炭でも、排ガス中の無水硫酸（ＳＯ3）濃度を十分低下させた排ガス中に水銀吸着剤を添加すると、水銀吸着剤（活性炭）の活性点で水銀の吸着が阻害されるおそれはない。【００７８】
本実施例でも電気集塵機４での回収灰中の水銀濃度が大幅に増加し、排ガス中の６０％以上の水銀を除去でき、後段の湿式排煙脱硫装置６での水銀の除去も含めると排ガス中の９９％以上の水銀を除去できた。【００７９】
また、測定装置９では連続水銀分析計、ＮＯｘ計、ＳＯｘ計で排ガス中の有害成分を連続監視し規制値をクリアすることを確認した。  
また、排ガス中に含まれるアルカリ性が高い石炭灰以外に、アルカリを適宜排ガス中に添加して硫酸ミストを中和して無害化するため、機器の腐食を防止することもでき、運用開始１年後も装置の腐食を防止できた。【００８０】
また、再加熱器１３を使用しないで図１に示す排ガス系統以外からの熱の授受により熱回収器１１の出口排ガス温度を調整しても良い。
【実施例３】
【００８１】
図３に示す実施例は図１に示す排ガス処理システムの水銀吸着剤供給装置１６を電気集塵機４の前段部ではなく、電気集塵機４の中間部位に設けた排ガス処理システムの構成図を示す。  
図３に示す構成は、前記吸着剤供給装置１６と電気集塵機４を除き、ボイラ１、脱硝装置２、空気予熱器３、熱回収器１１、誘引ファン５、湿式脱硫装置６、再加熱器１３、脱硫ファン７、測定装置９、煙突８、ポンプ１０及び熱媒循環管路１５−１、１５−２、水銀吸着剤供給装置１６、熱回収器出口の温度計２０、制御装置２４は実施例１と同一のものであり、その説明は省略する。【００８２】
なお、熱媒循環管路１５−１、１５−２内の熱媒流量による排ガス温度の制御は、ポンプ１０による熱媒流量の制御でなく、図示しないが前記熱媒を冷却する手段、前記熱媒を加熱する手段及び前記熱回収器１１に通流する熱媒管路の入口と出口を短絡するバイパス管を設置し、該バイパス管内の熱媒流量を調整する手段のいずれか一つ以上を用いることによっても可能である。  
また、再加熱器１３を使用しないで図１に示す排ガス系統以外からの熱の授受により熱回収器１１の出口排ガス温度を調整しても良い。【００８３】
本システムでは集塵機４は直列に二段構造になっており、前段区では無水硫酸（ＳＯ3）が付着し、水銀のほとんど付着していない灰が回収された。一方、水銀吸着剤供給装置１６の配置部より後ろの後段２区では水銀が付着した灰が回収された。水銀をほとんど付着していない灰については、無水硫酸（ＳＯ3）を水洗等で除去した後、水銀フリーの灰として有効利用が可能になる。【００８４】
本実施例では１台の集塵装置４の中間部位に水銀吸着剤を添加しているが、２台の集塵機４、４を排ガス流路に続けて直列配置して、それらの間に水銀吸着剤供給装置１６を設けて排ガス中に水銀吸着剤を添加する構成としても良い。【００８５】
本システムでは、熱回収器１１の出口で、排ガス中の無水硫酸（ＳＯ3）を灰中に吸着させるため、無水硫酸（ＳＯ3）がほとんど存在しない排ガス中に水銀吸着剤を添加するので水銀が効果的に吸着剤に吸着され、回収灰中の水銀濃度が大幅に増加し、ガス中の５０％以上の水銀を除去でき、後段の湿式排煙脱硫装置６での水銀除去も含めて排ガス中の９９％以上の水銀を除去できた。
【実施例４】
【００８６】
図４に示す実施例は図３に示す排ガス処理システムにアルカリを添加する構成も加えた排ガス処理システムであり、さらに電気集塵機４の出口排ガス中のＳＯ3濃度を測定するＳＯ3濃度計２１、塩化水素（ＨＣｌ）濃度を測定する塩化水素濃度計２２及び重金属濃度を測定する重金属濃度計２３の少なくともいずれかを電気集塵機４の出口に設けている。【００８７】
図４に示す構成は、ボイラ１、脱硝装置２、空気予熱器３、電気集塵機４、熱回収器１１、誘引ファン５、湿式脱硫装置６、再加熱器１３、脱硫ファン７、測定装置９、煙突８、ポンプ１０、熱媒循環管路１５−１、１５−２、水銀吸着剤供給装置１６、熱回収器出口の温度計２０及び制御装置２４は実施例３と同一のものであり、アルカリ供給装置１７は実施例２と同一のものであり、それらの説明は省略する。【００８８】
なお、熱媒循環管路１５−１、１５−２内の熱媒流量による排ガス温度の制御は、ポンプ１０による熱媒流量の制御でなく、図示しないが前記熱媒を冷却する手段、前記熱媒を加熱する手段及び前記熱回収器１１に通流する熱媒管路の入口と出口を短絡するバイパス管を設置し、該バイパス管内の熱媒流量を調整する手段のいずれか一つ以上を用いることによっても可能である。  
また、再加熱器１３を使用しないで図１に示す排ガス系統以外からの熱の授受により熱回収器１１の出口排ガス温度を調整しても良い。【００８９】
また、熱回収器１１の出口排ガス温度を測定する排ガス温度計２０の測定結果に基づき制御装置２４は熱回収器１１の出口排ガス温度を制御する熱媒ポンプ１０による熱媒循環量などを決め、熱回収器１１の出口での排ガス温度が無水硫酸（ＳＯ3）の凝縮温度以下になると制御装置２４は水銀吸着剤供給装置１６から水銀吸着剤を排ガス中に供給する制御を行う。【００９０】
本実施例では、熱回収器１１の前段でアルカリ供給装置１７からアルカリ（例えば、石炭灰）を排ガス中に噴霧することで、電気集塵機４に導入される無水硫酸（ＳＯ3）の濃度を低減化し、硫酸ミストを中和して無害化するため、機器の腐食を防止することができる。【００９１】
アルカリ供給装置１７からのアルカリ供給量は、ＳＯ3濃度計２１または塩化水素濃度計２２及び重金属濃度を測定する重金属濃度計２３の少なくともいずれかの測定値に基づき制御装置２４に指令で制御される。  
アルカリの噴霧位置は、好ましくは熱回収器１１の前段が良いが、アルカリ供給装置１７の追加に伴うコスト増を防止するために、熱回収器１１の後段で添加する水銀吸着剤とアルカリをあらかじめ混合して水銀吸着剤供給装置１６からアルカリを添加しても良い。
【実施例５】
【００９２】
図１０に示す実施例５は図１に示す排ガス処理システムの再加熱器１３を使用しないで排ガス系統以外からの熱の授受により熱回収器１１の出口排ガス温度を調整する排ガス処理システムの構成図を示す。  
図１０に示す構成は、ボイラ１、脱硝装置２、空気予熱器３、電気集塵器４，熱回収器１１、誘引ファン５、湿式脱硫装置６、脱硫ファン７、測定装置９、煙突８、水銀吸着剤供給装置１６、熱回収器出口の温度計２０、制御装置２４は実施例１と同一のものであり、その説明は省略する。【００９３】
本システムでは熱回収器１１で排ガスより熱回収した熱媒は熱媒循環管路１５−１より給水加熱器２５に導入され，ボイラの給水加熱を行った後，熱媒循環管路１５−２により再び熱回収器１１に導入される。【００９４】
熱媒はポンプ１０により熱回収器１１と給水加熱器２５との間に熱媒が循環されるようになっている。また、熱回収器１１の出口排ガス温度を測定する排ガス温度計２０を設けている。また排ガス温度計２０の測定結果に基づき熱回収器１１の出口排ガス温度を制御する熱媒ポンプ１０による熱媒循環量などを決める制御装置２４を設置している。【００９５】
なお、熱媒流量による排ガス温度の制御は、前記熱媒を冷却する手段、前記熱媒を加熱する手段及び前記熱回収器１１に通流する熱媒循環管路１５−１、１５−２の入口と出口を短絡するバイパス管２６を設置し、該バイパス管２６内の熱媒流量を調整する熱媒流量調整弁２７を用いることによっても可能である。【００９６】
本システムには図２に示すアルカリ供給装置１７と乾式電気集塵機４の出口排ガス中のＳＯ3濃度を測定するＳＯ3濃度計２１、塩化水素濃度を測定する塩化水素濃度計２２及び重金属濃度を測定する重金属濃度計２３の少なくともいずれかを電気集塵機４の出口に設けた構成、又は図３に示す乾式電気集塵機４の中間部に水銀吸着剤供給装置１６を設けた構成、又は図４に示す図２と図３に示す構成を組み合わせた構成を採用しても良い。【００９７】
本システムでは、熱回収器１１の出口で排ガス中の無水硫酸（ＳＯ3）を灰中に吸着させるため、無水硫酸（ＳＯ3）がほとんど存在しない排ガス中に水銀吸着剤を添加するので水銀が効果的に吸着剤に吸着され、回収灰中の水銀濃度が大幅に増加し、ガス中の５０％以上の水銀を除去でき、後段の湿式排煙脱硫装置６での水銀除去も含めて排ガス中の９９％以上の水銀を除去できた。また、本システムによれば，ボイラ給水が加熱されることにより，ボイラの効率向上にも寄与できる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明によれば、煙突から排出される排ガス中の水銀などの重金属濃度を低減することができる。また、アルカリ性が高い石炭灰で硫酸ミストを中和して無害化するため、機器の腐食を防止することができる。したがって、燃焼により放出される重金属を効果的に低減する技術として、環境分野に限らず工業などの様々な技術分野においても利用可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の実施例１の排ガス処理システムの構成図である。
【図２】本発明の実施例２の排ガス処理システムの構成図である。
【図３】本発明の実施例３の排ガス処理システムの構成図である。
【図４】本発明の実施例４の排ガス処理システムの構成図である。
【図５】本発明の排ガス処理システムの排ガス温度とガス中の無水硫酸（ＳＯ3）濃度の関係を示す図である。
【図６】本発明の排ガス処理システムの水銀吸着剤を用いた各種条件での集塵機回収灰中の水銀濃度を示す図である。
【図７】本発明の排ガス処理システムの排ガス温度が無水硫酸（ＳＯ3）露点に到達後の滞留時間と無水硫酸（ＳＯ3）除去性能の関係を示す図である。
【図８】本発明の排ガス処理システムのアルカリ添加量と酸性ガス濃度の関係を示す図である。
【図９】本発明の排ガス処理システムの排ガス中の無水硫酸（ＳＯ3）に対するアルカリ添加量を変化させた場合の排ガス中の水銀濃度の変化を示す。
【図１０】本発明の排ガス系統以外からの熱の授受により熱回収器の出口排ガス温度を調整する排ガス処理システムの構成図である。
【図１１】従来技術の排ガス処理システムの構成図である。
【図１２】従来技術の排ガス処理システムの構成図である。
【符号の説明】
【０１００】
１  燃焼装置            ２  脱硝装置
３  空気予熱器          ４  乾式電気集塵機
５  誘引ファン          ６  湿式排煙脱硫装置
７  ブースアップファン  ８  煙突
９  測定装置            １０  ポンプ
１１  熱回収器          １３  再加熱器
１５  熱媒循環管路      １６  水銀吸着剤供給装置
１７  アルカリ供給装置  ２０  温度計
２１  ＳＯ3濃度計        ２２  塩化水素濃度計
２３  重金属濃度計      ２４  制御装置
２５  給水加熱器        ２６  バイパスライン
２７  熱媒流量調整弁    ２８  ボイラ給水ライン温度計
【図１】
2008078721.tif 000004
【図２】
2008078721.tif 000005
【図３】
2008078721.tif 000006
【図４】
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【図５】
2008078721.tif 000008
【図６】
2008078721.tif 000009
【図７】
2008078721.tif 000010
【図８】
2008078721.tif 000011
【図９】
2008078721.tif 000012
【図１０】
2008078721.tif 000013
【図１１】
2008078721.tif 000014
【図１２】
2008078721.tif 000015
【国際調査報告】
2008078721.tif 000016
2008078721.tif 000017