(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも亜硫酸ガスおよび水銀を含む燃焼排ガスにヨウ素ガスを添加し、次いでこれを湿式排煙脱硫装置に導入して吸収液と接触させることからなる排ガス処理方法であって、湿式排煙脱硫装置の吸収部またはその前段に設けられるガス冷却除塵部に導入される前の排ガスにヨウ素ガスを添加することを特徴とする方法。
【請求項２】
排ガス中のヨウ素濃度がモル基準で排ガス中の水銀濃度の１００〜１００００倍となるようにヨウ素ガスを添加する請求項１記載の方法。
【請求項３】
ヨウ素ガスを発生するヨウ素化合物を含む液体を排ガス中に導入することにより、排ガスにヨウ素ガスを添加する請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
該液体が該湿式排煙脱硫装置から引き抜かれた吸収液である請求項３記載の方法。
【請求項５】
該液体が該湿式排煙脱硫装置から引き抜かれた吸収液に酸化剤を添加したものである請求項３記載の方法。
【請求項６】
該酸化剤が過酸化水素、過硫酸類、ヨウ素のオキソ酸類および塩素のオキソ酸類から選択される請求項５記載の方法。
【請求項７】
該液体が該湿式排煙脱硫装置から引き抜かれた吸収液を酸素を含むガスで更に曝気したものである請求項３記載の方法。
【請求項８】
排ガス中に導入した該液体を該湿式排煙脱硫装置内の吸収液として再び回収し循環使用する請求項４〜７のいずれか記載の方法。
【請求項９】
該液体のｐＨが２〜３．５である請求項３〜８のいずれか記載の方法。
【請求項１０】
該液体の温度が３０〜１００℃である請求項３〜９のいずれか記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は排ガス処理方法に関する。より具体的には、本発明は亜硫酸ガスと水銀を含む排ガスからそれらを除去する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電所のボイラや廃棄物焼却炉などから排出される燃焼排ガス（以下「排ガス」という）には、一般に亜硫酸ガスが含まれるほか、燃焼する化石燃料（特に石炭）や廃棄物の種類によっては水銀が高濃度で含まれる場合がある。これらは環境中に排出されると健康被害をもたらす有害物質なので、排ガスを大気に放出する前にこうした有害物質を除去する必要がある。このうち亜硫酸ガスの除去は従来から排出規制により義務付けられてきたが、最近、諸外国では、これに加えて水銀の除去を義務付ける規制が始まっている。
【０００３】
排ガス中の亜硫酸ガス（ＳＯ２）を除去する方法には、吸収液に吸収させて除去する湿式法と吸着材に吸着させて除去する乾式法とがあり、それぞれについて各種の方法が知られているが、高濃度の亜硫酸ガスを含む多量の排ガスを処理するには処理コストの点で一般に湿式法が採用されている。
【０００４】
排ガス中の水銀としては、燃焼炉内や排煙脱硝装置の酸化触媒などで酸化されて２価の水銀化合物の形態で存在するＨｇ２＋と、単体（０価）の金属水銀の形態で存在するＨｇ（０）とがあり、Ｈｇ２＋は湿式法の排煙脱硫装置でほとんど除去されるが、Ｈｇ（０）は吸収液に対する溶解度が小さいため除去効率が低く、その大部分が除去されずに大気中に放出されているのが現状である。
【０００５】
Ｈｇ（０）を除去する方法の一つとして、活性炭の粉末を排ガス中に添加し、これに吸着させて除去する方法が知られている（特許文献１）。しかしながら、この方法を実施するには、固体である活性炭粉末を排ガス中に噴出する機器や、排ガス中に分散させた活性炭を下流側でフライアッシュとともに捕集するための大きな電気集塵機の設置が必要となり、またフライアッシュと混ざった状態で捕集された活性炭を処理する装置も必要となるため、排ガス処理設備が全体として複雑かつ高価なものとなる。なお、活性炭にヨウ素や臭素などのハロゲンを添着させると水銀除去能力が向上することも期待できるが、ハロゲンを添着させると亜硫酸ガスから生成した硫酸が活性炭上に蓄積し易くなるため、期待したほどの水銀吸着能力の向上は達成できていないのが実情である。
【０００６】
また、塩化水素や臭化カルシウムなどのハロゲン化合物を排ガスや燃料である石炭に添加したり、脱硝装置の酸化触媒を利用したりして、排ガス中のＨｇ（０）をＨｇ２＋により多く酸化する方法も提案されている（特許文献２）。しかしながら、これには触媒寿命が短かくなるという問題があり、また排ガス中のＨｇ（０）の拡散が律速となり高酸化率を達成するのが困難なため、石炭種や燃焼条件の変動に対応してＨｇ（０）を安定的に長期にわたり高効率でＨｇ２＋に酸化することは困難である。
【０００７】
一方、湿式法の排煙脱硫装置の吸収液にキレート剤やヨウ化カリウム（ＫＩ）溶液などの水銀固定化剤を添加したり、次亜塩素酸や過酸化水素などの酸化剤を添加する方法も提案されている（特許文献３）。しかしながら、水銀固定化剤や酸化剤が他の金属との反応で消費分解されたり、排ガス中のＳＯ２の酸化に消費されたり、さらには揮発して煙突から放出されたりするため、これらの添加剤の投入量が増大するという問題がある。なお、キレート剤には分解して硫化水素（Ｈ２Ｓ）を生成し、悪臭を発生するという問題もある。
【０００８】
また、吸収液に各種添加剤を加える方法では、発電負荷の変動や排ガス組成の変動により吸収液の状態が変化して、一旦吸収されたＨｇ（０）が放出されたり、Ｈｇ２＋が還元されＨｇ（０）となって再放出されることも知られており、このためＨｇ（０）を再放出させないための技術開発も進められている（特許文献４）。さらに、次亜塩素酸、過酸化水素、クロム酸、塩素のような酸化剤を用いる方法では、酸化剤と排ガス中のＳＯ２との反応が避けられず、それによる酸化剤のロスが大きいことから、これらの酸化剤を排煙脱硫装置のガス下流側に噴霧することが提案されている（特許文献５）。
【０００９】
【特許文献１】特開平９−３０８８１７号公報
【特許文献２】特開２００４−６６２２９号公報
【特許文献３】特開平１０−２１６４７６号公報
【特許文献４】特開２００４−３１３８３３号公報
【特許文献５】特開２００１−１６２１３５号公報
【特許文献６】特公昭５５−３７２９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上に述べたように、排ガス中の水銀を除去する従来の技術は、高除去率を長期にわたって安定に維持することが困難であるという問題がある。また、水銀を酸化するための酸化剤が亜硫酸ガスの酸化に消費されることによるロスが大きかったり、固定化剤などの添加剤が効果的に利用されなかったり、水銀の酸化が不十分なためにＨｇ（０）が吸収液から再放出されるという問題もある。本発明は、これらの問題を総合的に解決し、発電負荷や排ガス組成の変動があっても亜硫酸ガスと水銀の高除去率を長期にわたり安定して維持できる排ガス処理方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、少なくとも亜硫酸ガスおよび水銀を含む排ガスにヨウ素ガスを添加し、次いでこれを湿式排煙脱硫装置の吸収液と接触させることを特徴とする排ガス処理方法を提供し、これにより上記課題を解決するものである。
【００１２】
本発明者らは、脱硫処理前の排ガス中にヨウ素ガスを添加すると、後段の湿式排煙脱硫装置出口ガス中の水銀濃度が低下することを見出した。これは、金属水銀がヨウ素により酸化されてヨウ化水銀になる（すなわちＨｇ（０）が酸化されてＨｇ２＋になる）ことにより、湿式排煙脱硫装置での水銀除去率が向上するためであると考えられる。本発明者らは、同時係属中の特願２００７−５６５９７号（以下「先願」という）において、湿式排煙脱硫装置の吸収液中に過硫酸を添加することにより水銀除去率が向上することを開示しており、その際、ヨウ素、臭素またはそれらの化合物を吸収液に同時に添加することが好ましいと述べている。先願に記載された方法も、Ｈｇ（０）が酸化されてＨｇ２＋になることを利用するものであるが、先願の方法では過硫酸（および好ましくはヨウ素や臭素）を吸収液に添加するのに対し、本発明ではヨウ素ガスを吸収液と接触する前の高温の排ガスに直接添加する。また本発明においては、過硫酸のような酸化剤を添加した吸収液を排ガスに添加することも好ましい一態様ではあるが、この場合、酸化剤は湿式排煙脱硫装置内の吸収液に添加されるのではなく、排ガスに添加するために湿式排煙脱硫装置から引き抜かれた吸収液に添加するのであり、また本発明において、酸化剤の添加は必須ではない。
【００１３】
ヨウ素はハロゲンの仲間であるところから、同じくハロゲンである臭素や塩素あるいはフッ素の添加も同様に有効ではないかと考えられるが、本発明者らが模擬排ガス中に臭素や塩素やフッ素を添加しても水銀除去率の向上はほとんど見られなかった。この原因として考えられることは、高温の排ガス中では、多少の水分の存在下に、臭素や塩素やフッ素は亜硫酸ガスと速やかに反応して消費されてしまい、水銀の酸化にはほとんど寄与しないからではないかということである。これに対し、ヨウ素は排ガス中でも亜硫酸ガスとはほとんど反応せず、添加した分がそのまま水銀の酸化に有効に寄与するようである。ヨウ素の添加量（排ガス中の濃度）は、モル基準で排ガス中の水銀濃度の１００〜１００００倍とすることが好ましい。１００倍以下では水銀除去率を上げる効果が小さく、１００００倍を超えて添加しても水銀除去率の更なる上昇はほとんど見られない。
【００１４】
ヨウ素ガスを排ガスに添加するには、ヨウ素の粉末を加熱することにより発生したヨウ素ガスを排ガス中に添加してもよいし、ヨウ素の粉末を直接排ガス中に噴霧してもよい。ヨウ素は常温で固体であるが、揮発性で蒸気圧が大きいため、固体粉末の形態で添加しても高温の排ガス中では容易に昇華してヨウ素ガスとなる。湿式排煙脱硫装置の吸収塔の前段（ガス入口側）にガス冷却除塵塔が設けられている場合には、ガス冷却塔の入口側に添加してもよいし、出口側に添加してもよい。ヨウ素ガスがガス冷却塔の入口側に添加された場合には、それにより酸化された水銀の一部はガス冷却塔内でも吸収される。あるいは、ヨウ素ガスを発生するヨウ素化合物を含む液体を排ガス中に噴霧してもよい。ヨウ素ガスを発生するヨウ素化合物を含む液体としては、ヨウ素やヨウ化物を高濃度で溶解した水溶液がある。そのような水溶液は別途調製してもよいが、後段の湿式排煙脱硫装置の吸収液の一部を引き抜いて循環使用するのが有利である。排ガスに添加されたヨウ素は、水銀の酸化に用いられてヨウ化物となるものもあれば、そのままの形態で排ガス中に残存するものもあると考えられるが、いずれも後段の湿式排煙脱硫装置において亜硫酸ガスとともに吸収液中に吸収される。したがって、吸収液中にはヨウ素あるいはヨウ化物イオンが高濃度で濃縮されるので、吸収液の一部を「ヨウ素ガスを発生するヨウ素化合物を含む液体」として排ガス中に噴霧してもよいのである。
【００１５】
このように吸収液の一部を循環使用する場合、吸収液中のヨウ化物イオンをヨウ素に酸化しておいた方が、ヨウ素ガスを効果的に発生させる点で好ましい。このため、吸収液を排ガス中に噴霧して導入する前に酸化剤を添加することが好ましい。吸収液に添加する酸化剤としては、たとえば、過酸化水素、過硫酸類（過硫酸ナトリウム等）、ヨウ素のオキシ酸類（ヨウ素酸ナトリウム、過ヨウ素酸ナトリウム等）、塩素のオキシ酸類（次亜塩素酸、亜塩素酸または塩素酸のナトリウム塩等）などを用いることができる。酸化剤として過硫酸を用いると、排ガス中に含まれるＨｇ（０）を、湿式排煙脱硫装置内の吸収液との気液接触において、ヨウ素だけを添加する場合に比べて高効率で除去できるので特に好ましい。あるいは、このような酸化剤を添加する代わりに、当該吸収液を酸素含有ガス（たとえば空気）で曝気することにより、酸化還元電位を高めるようにしてもよい。こうした酸化剤の添加や酸素含有ガスによる曝気は、排ガス中に導入するために吸収塔から引き抜いた吸収液に対して行ってもよいし、吸収塔内の吸収液に対して直接行ってもよい。吸収塔から引き抜いた吸収液に対して空気曝気する場合には、その排気を液とともに排ガス中に導入してもよい。
【００１６】
湿式排煙脱硫装置における脱硫プロセスを模式的に示せば、まず排ガスに含まれる亜硫酸ガスが吸収液中に吸収され、吸収された亜硫酸ガスは当初亜硫酸イオン（または亜硫酸水素イオン）の形態で吸収液中に存在するが、次いで酸素を含むガスで吸収液を曝気することにより亜硫酸イオンが硫酸イオンに酸化され、これが吸収液中のカルシウムイオンと反応し、硫酸カルシウムの結晶として析出してくるという図式になる。もっとも、実際の装置では、必ずしも亜硫酸ガスの吸収領域と亜硫酸イオンの酸化領域とが明確に区分されているわけではなく、装置内の吸収液全体がいわゆる完全混合モデルで近似できるような場合も少なくない。そのような後者の場合も含めていえることは、亜硫酸イオンを硫酸イオンに酸化できるような酸化性の領域が、吸収液の少なくとも一部には存在するということである。したがって、そのような酸化性の領域から吸収液を引き抜いてくれば、それを排ガス中に導入する液体としてそのまま循環使用することも一応可能である。ただし、ヨウ素イオンを単体ヨウ素に酸化するための酸化還元電位は、亜硫酸イオンを硫酸イオンに酸化するための酸化還元電位より高いので、上記酸化性の領域から引き抜いた吸収液の酸化還元電位は、亜硫酸イオンを硫酸イオンに酸化するのは十分高いとしても、必ずしもヨウ素イオンを単体ヨウ素に酸化するのに十分高いとは限らない。したがって、液中のヨウ素イオンを十分に単体ヨウ素に酸化するためには、別途酸化剤の添加あるいは更なる曝気を行うことが一般に好ましい。
【００１７】
排ガス中に導入したヨウ素を含む水溶液からヨウ素ガスを効果的に発生させるため、排ガス中に導入する液体（水溶液、好ましくは吸収液）に酸を添加してｐＨを下げることが好ましい。単体ヨウ素は、他のハロゲンと同様、酸性の水溶液よりもアルカリ性の水溶液に溶解しやすいので、酸を添加して液のｐＨを下げるとヨウ素ガスを発生しやすくなる。通常、吸収液のｐＨは４．５〜５．５程度であるが、これを２〜３．５程度まで下げるとヨウ素ガスを発生しやすくなる。添加する酸は特に限定されないが、コストや取り扱いの点で硫酸または塩酸を用いるのが一般的である。また、排ガス中に導入するヨウ素を含む液体の温度を上げても、ヨウ素ガスが発生しやすくなる。温度は３０〜１００℃がよく、石炭燃焼排ガスでは吸収液が４０〜５０℃になることから、これより高い４５〜１００℃が好ましい。高温の排ガス中に液を噴霧する場合、その時点で必然的に加熱されることにはなり、ヨウ素ガスの発生が促進されるが、予備的に噴霧前に加熱すればヨウ素ガスの発生タイミングを早めて水銀除去効果を上げることができる。
【００１８】
なお、湿式排煙脱硫装置の吸収液中にヨウ素が蓄積しすぎると、排煙脱硫装置の出口ガス中にヨウ素が含まれてくることがある。ただし、出口ガス中のヨウ素濃度は、吸収液中のヨウ素濃度だけでなく、入口ガス中の亜硫酸ガス濃度にも依存する。これは、入口ガス中の亜硫酸ガス濃度が低下すると、排ガス中に添加したヨウ素ガスの還元吸収が抑制されるからである。すなわち、出口ガス中のヨウ素濃度は、排ガス中の亜硫酸ガス濃度、排ガス中に添加したヨウ素ガス濃度、吸収液中のヨウ素濃度、吸収液の酸化還元順位など、様々な因子に影響される。排ガス中の亜硫酸ガス濃度に応じてヨウ素添加量を調整することも、出口ガス中へのヨウ素の排出を防止する上で好ましい。
【００１９】
湿式排煙脱硫装置において用いられる気液接触方式としては、気相中に液滴を分散させる方式（スプレー塔など）と、液相中に気泡を分散させる方式（気泡塔など）があるが、前者よりも後者の方が気相中成分の吸収効率が高いため好ましい。なお、実用的規模で本発明を実施する場合には、気液接触部４と吸収液酸化部６とが同一の槽内に上下に別れて形成されるもの、たとえば特許文献６に記載されるジェットバブリングリアクター（ＪＢＲ）が好ましく用いられる。ＪＢＲは後者の方式の一形態であるが、同一の槽内を吸収液が循環しており、液表面に比較的近い部位において吸収液中に亜硫酸ガスを含む排ガスが微細気泡の形態で導入され、槽の底部付近において吸収液中に酸化用の空気が導入される。すなわち、ＪＢＲでは槽の上部領域に気液接触部が形成され、下部領域に吸収液酸化部が形成される。このため、吸収液酸化部でヨウ素イオンが酸化されて単体ヨウ素となり気相中に放出された場合でも、気泡が気液接触部を通過して液面から上部空間に放出される間に再び液相中に吸収されるので、槽から排出されるガス中にはヨウ素がほとんど含まれないという特長がある。
【００２０】
湿式排煙脱硫装置からの排水に対しては、ヨウ素排出規制値は設定されていないが、二次環境汚染を防止するため、ヨウ素除去工程を設けることが好ましい。その場合、活性炭などの吸着材を用いてヨウ素を吸着除去し、その後、当該吸着材を再生してヨウ素を回収することができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、湿式排煙脱硫装置において、亜硫酸ガスとともに、排ガス中に含まれる水銀、特にＨｇ（０）を長期にわたり安定して効率よく除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の方法は、たとえば図１に示す実験装置を用いて実施することができる。図１において、ガス供給部１より窒素、酸素、炭酸ガスおよび亜硫酸ガスからなる混合ガスが供給され、ガス加温・加湿部２で温水やヒータを用いて加温および加湿された後、これに水銀発生部３で水銀中に窒素ガスをバブリングすることにより発生させた水銀蒸気が添加されて模擬排ガスが形成される。形成された模擬排ガスは、まず第１気液接触部４を通過する。ここでは模擬排ガス中にヨウ素ガスを発生させる液体を噴霧して、模擬排ガスにヨウ素ガスを添加することができる。ここで添加するヨウ素ガスを発生させる液体としては、後述する第２気液接触部の吸収液の一部を用いる。また模擬排ガス中には、添加ガス発生部５からヨウ素ガスを直接添加することもできる。添加ガス発生部５では、ヨウ素粉末を加熱により昇華させてヨウ素ガスを発生させる。なお、図１に示す実験装置では、比較のために、模擬排ガスは第１気液接触部４をバイパスすることもできるようになっている。
【００２３】
ヨウ素ガスが添加された模擬排ガスは次いで第２気液接触部６を通過し、ここで吸収液と接触することにより亜硫酸ガスおよび水銀が除去される。第２気液接触部６は気泡塔型の気液接触装置であり、吸収液は吸収液酸化部７との間を循環している。吸収液酸化部７では空気曝気が行われ、これにより吸収液中の亜硫酸イオンが硫酸イオンに酸化される。また、吸収液中には第１薬剤供給部８からヨウ化カリウムなどのヨウ素化合物を添加することができる。さらに、ｐＨ調整用アルカリ供給部９からアルカリ剤を注入して吸収液のｐＨを（好ましくは４．５〜５．５に）調整することもできる。第２気液接触部６からの出口ガスは除害設備１０を通過し、それによりガス中に残留する水銀およびヨウ素が除去される。
【００２４】
第１気液接触部４でヨウ素を含む吸収液を噴霧する場合には、吸収液酸化部７に第１薬剤供給部８からヨウ素化合物を添加し、吸収液酸化部７から引き抜いた吸収液を液滞留槽１１を経て第１気液接触部にポンプ導入する。液滞留槽１１には、第２薬剤供給部１２から過硫酸ナトリウム水溶液を注入することができる。また、液滞留槽１１に第２薬剤供給部１２から塩酸を添加することで、模擬排ガス中に噴霧するヨウ素を含む吸収液のｐＨを（好ましくは２．０〜３．５に）下げることができる。一方、ヨウ素ガスを直接模擬排ガス中に添加する場合には、添加ガス発生部５にヨウ素粉末を充填し、これに（好ましくは５０℃程度に）加熱した窒素ガスを通すことによりヨウ素ガスを発生させ、窒素ガスでヨウ素ガス濃度を調節して排ガス中に供給する。なお、実験装置全体が空気恒温槽内に収容され温度がほぼ一定（好ましくは４５℃程度）に維持される。
【００２５】
後述する実施例および比較例においては、亜硫酸ガス（ＳＯ２）濃度６００ｐｐｍ、酸素（Ｏ２）濃度５体積％、炭酸ガス（ＣＯ２）濃度１０体積％、残部窒素である模擬排ガスを４００ＮＬ／時で実験装置に流し、水銀発生部３への窒素ガス供給量を調整することにより模擬排ガス中の水銀（Ｈｇ（０））濃度を５０μｇ／Ｎｍ３とした。そして、第２気液接触部６からの出口ガス中の水銀濃度および亜硫酸ガス濃度を測定することにより、水銀除去率および亜硫酸ガス除去率（脱硫率）を評価した。また、吸収液酸化部７には、模擬吸収液（水に塩化カルシウムを溶解してＣｌ濃度１００００重量ｐｐｍとし、さらに石膏をＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏとして５重量％相当添加して調製したもの）を仕込み、この模擬吸収液をベースとしてヨウ素濃度、酸化物濃度、ｐＨなどを調整した。なお、装置全体を４５℃に維持するように温度調節した。
【００２６】
［比較例］
上記のように調製した模擬排ガスを、直接第２気液接触部６に通気した。すなわち、第１気液接触部４はバイパスさせ、添加ガス発生部５からのヨウ素ガスの添加も行わなかった。第２気液接触部において、アルカリ剤を添加することにより吸収液のｐＨを４．５に調整し、また模擬排ガスおよび吸収液の温度を４５℃に調整した。このとき、水銀除去率は５％以下であり、脱硫率は８５％程度であった。
【００２７】
［実施例１］
添加ガス発生部５からヨウ素ガスを導入したことを除き、比較例と同様にして実験を行った。すなわち、模擬排ガス中に、濃度０〜４０体積ｐｐｍ（モル基準で水銀濃度の０〜７１４０倍）の範囲でヨウ素ガスを添加した。このときのヨウ素濃度と水銀除去率の関係を図２に示す。図２からわかるように、ヨウ素ガスを濃度５体積ｐｐｍ（モル基準で水銀濃度の８９２倍）で添加すると、無添加の場合に比べて、水銀（Ｈｇ（０））除去率が１０％から６０％程度まで急激に上昇し、その後はヨウ素添加量の増加に伴って水銀除去率も漸増した。一方、脱硫率はヨウ素濃度によらず、比較例と同様、終始８５％程度であった。また、第２気液接触部からの出口ガス中のヨウ素濃度は、検知管およびアルカリ吸収法の検出限界以下であった。
【００２８】
［実施例２］
模擬排ガスを第１気液接触部４に通してヨウ素を含む液体を模擬排ガス中に添加したことを除き、比較例と同様にして実験を行った。すなわち、吸収液中のヨウ素濃度が４ｍｍｏｌ／Ｌ（一定）となるように、第１薬剤供給部８から吸収液酸化部７にヨウ化カリウム（ＫＩ）水溶液を添加した。さらに、第１気液接触部で模擬排ガスに噴霧する液体中の過硫酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ８）濃度が０〜６ｍｍｏｌ／Ｌの設定値になるように、第２薬剤添加部１２から液滞留槽１１に過硫酸ナトリウム水溶液を添加した。第１気液接触部４への液添加量は、液／ガス比（Ｌ／ｍ３）で１．０相当とした。
【００２９】
このときの過硫酸ナトリウム濃度と水銀除去率の関係を図３に示す。図３からわかるように、過硫酸ナトリウム濃度が２ｍｍｏｌ／Ｌまでは添加量にほぼ比例して水銀除去率が向上したが、それ以上の添加では水銀除去率は９５％程度でほぼ横ばいであった。一方、脱硫率は、過硫酸ナトリウム濃度がゼロでも９０％程度であり、実施例１の場合（ヨウ素ガスの直接添加）より向上した。さらに、過硫酸ナトリウム濃度の上昇に伴って、脱硫率も９５％程度まで徐々に向上した。また、第２気液接触部からの出口ガス中のヨウ素は、過硫酸ナトリウム濃度が６ｍｍｏｌ／Ｌでは微量（１ｐｐｍ以下）検出されたが、０〜５ｍｍｏｌ／Ｌでは検出されなかった。したがって、過硫酸ナトリウムは１〜５ｍｍｏｌ／Ｌの濃度で添加するのがよいと思われる。
【００３０】
水銀除去率がほぼ横ばい状態となる２ｍｍｏｌ／Ｌ以上の過硫酸ナトリウム濃度において、過硫酸ナトリウムの時間当たり添加量からその消費速度を計算した結果を図４に示す。図４から、過硫酸ナトリウム消費速度はその添加濃度が高いほど大きいことがわかる。したがって、過硫酸ナトリウムの添加濃度は水銀除去率が横ばいであれば、低い方が有利であるといえる。本実施例の場合には、２ｍｍｏｌ／Ｌが最適添加濃度であるといえる。
【００３１】
［実施例３］
過硫酸ナトリウムに代えて、酸化剤として過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）または次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ）を用い、その添加濃度を２ｍｍｏｌ／Ｌとした以外、実施例２と同様にして実験を行った。その結果を表１に示す。なお表１では、過硫酸ナトリウムを添加した場合（実施例２）も、参考として示している。
【表１】
0005591446.tif 000002
表１からわかるように、過酸化水素では過硫酸ナトリウムに比べて水銀除去率がやや低かったが、次亜塩素酸ナトリウムでは過硫酸ナトリウムと同等以上の結果が得られた。ただし、実際のプラントでは、排ガスの温度がかなり高いことから、過酸化水素や次亜塩素酸ナトリウムは分解ないし亜硫酸ガスとの反応でかなり速やかに消費されるものと思われる。
【００３２】
［実施例４］
液滞留槽１１に、過硫酸ナトリウムに加えて塩酸を添加して、模擬排ガスに添加する液体のｐＨを２．５に低下させた以外は実施例２と同様にして実験を行った。ただし、添加する過硫酸ナトリウム濃度は１．０ｍｍｏｌ／Ｌとした。その結果、水銀除去率は９０％程度であり、実施例２で過硫酸ナトリウムを同濃度で添加した場合（約８０％）に比べて向上した。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の方法を実施する装置の一例を示す。
【図２】ヨウ素ガスの添加量と水銀除去率の関係を示す。
【図３】過硫酸ナトリウムの添加量と水銀除去率の関係を示す。
【図４】過硫酸ナトリウム濃度と過硫酸ナトリウム消費速度の関係を示す。
【符号の説明】
【００３４】
１  ガス供給部
２  ガス加温・加湿部
３  水銀発生部
４  第１気液接触部
５  添加ガス発生部
６  第２気液接触部
７  吸収液酸化部
８  第１薬剤供給部
９  ｐＨ調整用アルカリ供給部
１０  除害設備
１１  液滞留槽
１２  第２薬剤供給部
【図１】
0005591446.tif 000003
【図２】
0005591446.tif 000004
【図３】
0005591446.tif 000005
【図４】
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