(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の各工程からなる、排ガスの脱硫方法。
（イ）イオウ酸化物を含有する排ガスを亜硫酸塩濃度を調整したマグネシウム系脱硫吸収液と接触させ、排ガスからイオウ酸化物を吸収除去し、脱硫後の吸収液のＰＨを３．５〜６に制御して排出する脱硫工程。
（ロ）脱硫工程から排出される脱硫後の吸収液に、水酸化マグネシウムスラリーを添加してＰＨを６〜７に調整し、酸素含有ガスを接触させて亜硫酸マグネシウムの一部を硫酸マグネシウムに酸化して亜硫酸塩濃度を調整する調整工程。
（ハ）調整工程液を脱硫工程のマグネシウム系脱硫吸収液として循環する吸収液循環工程。
（ニ）脱硫工程から排出される脱硫液の一部を分取して塩基性カルシウムスラリーを添加し、ＰＨを６〜７に制御して塩基性カルシウムとマグネシウム塩とを反応させ、亜硫酸マグネシウムと二水石膏を生成する石膏生成工程。
（ホ）石膏生成工程からのスラリーを固液分離して、二水石膏とマグネシウム塩含有液とに分離する固液分離工程。
（ヘ）固液分離工程で得られたマグネシウム塩含有液を亜硫酸塩濃度を調整する調整工程に循環する循環工程。
【請求項２】
分取した脱硫工程から排出される脱硫後の吸収液からダストおよび油分を分離除去する脱塵脱油工程を設けた請求項１記載の排ガスの脱硫方法。
【請求項３】
次の各工程からなる、排ガスの脱硫方法。
（イ）イオウ酸化物を含有する排ガスを亜硫酸塩濃度を調整したマグネシウム系吸収液と反応させ、排ガスを増湿冷却するとともに、イオウ酸化物の一部を吸収除去し、脱硫後の吸収液のＰＨを３．５〜４．５に制御して排出する増湿冷却工程。
（ロ）増湿冷却工程を出た排ガスを亜硫酸塩濃度を調整したマグネシウム系脱硫吸収液と接触させ、排ガスから残部のイオウ酸化物を吸収除去する脱硫工程。
（ハ）増湿冷却工程および／または脱硫工程から排出される脱硫後の吸収液に、水酸化マグネシウムスラリーを添加してＰＨを６〜７に調整し、酸素含有ガスを接触させて亜硫酸マグネシウムの一部を硫酸マグネシウムに酸化して亜硫酸塩濃度を調整する調整工程。
（ニ）調整工程液を脱硫工程のマグネシウム系脱硫吸収液として循環する吸収液循環工程。
（ホ）増湿冷却工程から排出される脱硫後の吸収液の一部を分取し、塩基性カルシウムスラリーを添加し、ＰＨを６〜７に制御して、塩基性カルシウムとマグネシウム塩とを反応させ、亜硫酸マグネシウムと二水石膏を生成する石膏生成工程。
（へ）石膏生成工程からのスラリーを固液分離して、二水石膏とマグネシウム塩含有液とに分離する固液分離工程。
（ト）固液分離工程で得られたマグネシウム塩含有液を亜硫酸塩濃度を調整する調整工程に循環する循環工程。
【請求項４】
分取した増湿冷却工程から排出される脱硫後の吸収液からダストおよび油分を分離除去する脱塵脱油工程を設けた請求項３記載の排ガスの脱硫方法。
【請求項５】
下記（チ）〜（リ）工程をさらに含む、請求項１〜４いずれか１項記載の排ガスの脱硫方法。
（チ）固液分離工程で得られた二水石膏に、下記（リ）の固液分離工程で得られた分離液を混合してスラリーとし、酸素含有ガスを接触させて、混入する亜硫酸カルシウムを二水石膏に酸化する亜硫酸カルシウム酸化工程。
（リ）亜硫酸カルシウム酸化工程からの酸化スラリーを固液分離して、二水石膏と分離液とに分離する二水石膏分離工程。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イオウ酸化物を含有する燃焼排ガスなどから、イオウ酸化物を除去する排ガスの脱硫方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発電所や各種の工場で、重油や石炭などの燃料の燃焼に伴って、燃料中のイオウ化合物に起因する亜硫酸ガスなどの大気汚染の原因となるイオウ酸化物を含有するガスが排出されており、それら排ガス浄化のため、各種の脱硫装置が使用されている。
【０００３】
上記脱硫装置に使用される脱硫方法の一つとして、マグネシウム系脱硫吸収液（以下「脱硫吸収液」という）を用いた方法が知られており、上記脱硫吸収液としては、主に水酸化マグネシウムや軽焼酸化マグネシウムなどが出発原料として用いられ、亜硫酸マグネシウムと硫酸マグネシウムとの濃度を調整した脱硫吸収液として用いられている。
【０００４】
従来のマグネシウム系脱硫法において、特公平５−７０４５号公報に記載された方法は、イオウ酸化物を含有する排ガスを脱硫吸収液と接触させてイオウ酸化物を吸収除去する脱硫工程と、脱硫工程から排出される脱硫後の吸収液（以下「脱硫液」という）に酸素含有ガスを接触させて亜硫酸マグネシウムを硫酸マグネシウムに酸化する酸化工程（ＰＨ２〜２．５）と、酸化工程からの液に塩基性カルシウムスラリーを添加して、塩基性カルシウムとマグネシウム塩とを反応させ（ＰＨ１０〜１２）、水酸化マグネシウムと二水石膏を生成する複分解工程と、複分解工程からの混合スラリーを湿式分級器で二水石膏スラリーと水酸化マグネシウムスラリーに分離する分離工程と、分離工程で得られた水酸化マグネシウムスラリーを脱硫工程の脱硫吸収液として循環し、また二水石膏スラリーは脱硫工程からの脱硫液を添加して、同伴する水酸化マグネシウムと脱硫液中の亜硫酸水素マグネシウムとを反応させ（ＰＨ７〜８）、亜硫酸マグネシウムに変換し、沈降分離工程で二水石膏を沈降して、亜硫酸マグネシウムと分離し、分離した亜硫酸マグネシウムを脱硫工程の脱硫吸収液として循環する方法である。
【０００５】
また、特開平８−１５５２６３号公報に記載された方法は、イオウ酸化物を含有する排ガスを脱硫吸収液と接触させてイオウ酸化物を吸収除去する脱硫工程と、脱硫工程からの脱硫液に酸素含有ガスを接触させて亜硫酸マグネシウムを硫酸マグネシウムに酸化する一つまたは二つの酸化工程（ＰＨ２〜３）、酸化工程からの液に塩基性カルシウムスラリーを添加して、塩基性カルシウムとマグネシウム塩とを反応させ、水酸化マグネシウムと二水石膏を生成する複分解工程と（ＰＨ１１）、複分解工程からの液を湿式分級器で二水石膏スラリーと水酸化マグネシウムスラリーに分離する分離工程と、分離工程で得られた水酸化マグネシウムスラリーを脱硫工程の脱硫吸収液として循環し、また二水石膏スラリーは上記一つの酸化工程で酸素含有ガスと接触させて、同伴する亜硫酸マグネシウムを硫酸マグネシウムに酸化し、沈降分離工程で二水石膏を沈降して、硫酸マグネシウムと分離し、分離した硫酸マグネシウムを複分解工程に循環する方法である。
【０００６】
さらに、上記の方法においては、複分解工程からの液に脱硫工程からの脱硫液を添加して、未反応の水酸化カルシウムと脱硫液中の亜硫酸マグネシウムとを反応させ、水酸化カルシウムを亜硫酸カルシウムに変換するカルシウムイオン変換工程が設けられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の方法では、脱硫液に酸素を吹き込み酸化しているため、亜硫酸水素マグネシウムが酸化して硫酸が生成し、ＰＨが大きく低下することにより、装置の腐蝕の問題を来す恐れがあるため、酸化槽およびその付帯設備を高級材料で製造する必要があり設備費が嵩み、また、複分解工程でＰＨ１０〜１２の高いＰＨ領域で反応させ水酸化マグネシウムを生成しているため、配管や装置内にスケールを生じやすくなるとともに、二水石膏の純度を低下させるため、ＰＨの低い脱硫液を添加して水酸化マグネシウムを溶解する工程をさらに必要とし、全体の工程が複雑となり、運転管理が煩雑となるとともに、設備費が嵩む問題がある。
【０００８】
本発明は、従来の上記事情に鑑み、脱硫再生工程を簡略化して設備費を低減するとともに、脱硫に使用されるマグネシウム系の吸収剤の利用効率を高めて運転経費を節減し、また各種の装置内で、できるだけスケールの付着によるトラブルが起きないようにして、効率のよい運転ができるようにすることを目的としてなされたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、次の各工程からなる、排ガスの脱硫方法である。
（イ）イオウ酸化物を含有する排ガスを亜硫酸塩濃度を調整したマグネシウム系脱硫吸収液と接触させ、排ガスからイオウ酸化物を吸収除去し、脱硫後の吸収液のＰＨを３．５〜６に制御して排出する脱硫工程。
（ロ）脱硫工程から排出される脱硫後の吸収液に、水酸化マグネシウムスラリーを添加してＰＨを６〜７に調整し、酸素含有ガスを接触させて亜硫酸マグネシウムの一部を硫酸マグネシウムに酸化して亜硫酸塩濃度を調整する調整工程。
（ハ）調整工程液を脱硫工程のマグネシウム系脱硫吸収液として循環する吸収液循環工程。
（ニ）脱硫工程から排出される脱硫液の一部を分取して塩基性カルシウムスラリーを添加し、ＰＨを６〜７に制御して塩基性カルシウムとマグネシウム塩とを反応させ、亜硫酸マグネシウムと二水石膏を生成する石膏生成工程。
（ホ）石膏生成工程からのスラリーを固液分離して、二水石膏とマグネシウム塩含有液とに分離する固液分離工程。
（ヘ）固液分離工程で得られたマグネシウム塩含有液を亜硫酸塩濃度を調整する調整工程に循環する循環工程。
また、請求項２に記載された発明は、請求項１記載の排ガスの脱硫方法にあって、分取した脱硫工程から排出される脱硫後の吸収液からダストおよび油分を分離除去する脱塵脱油工程を設けた排ガスの脱硫方法である。
【００１０】
さらに、請求項３に記載された発明は、次の各工程からなる、排ガスの脱硫方法である。
（イ）イオウ酸化物を含有する排ガスを亜硫酸塩濃度を調整したマグネシウム系吸収液と反応させ、排ガスを増湿冷却するとともに、イオウ酸化物の一部を吸収除去し、脱硫後の吸収液のＰＨを３．５〜４．５に制御して排出する増湿冷却工程。
（ロ）増湿冷却工程を出た排ガスを亜硫酸塩濃度を調整したマグネシウム系脱硫吸収液と接触させ、排ガスから残部のイオウ酸化物を吸収除去する脱硫工程。
（ハ）増湿冷却工程および／または脱硫工程から排出される脱硫後の吸収液に、水酸化マグネシウムスラリーを添加してＰＨを６〜７に調整し、酸素含有ガスを接触させて亜硫酸マグネシウムの一部を硫酸マグネシウムに酸化して亜硫酸塩濃度を調整する調整工程。
（ニ）調整工程液を脱硫工程のマグネシウム系脱硫吸収液として循環する吸収液循環工程。
（ホ）増湿冷却工程から排出される脱硫後の吸収液の一部を分取し、塩基性カルシウムスラリーを添加し、ＰＨを６〜７に制御して、塩基性カルシウムとマグネシウム塩とを反応させ、亜硫酸マグネシウムと二水石膏を生成する石膏生成工程。
（へ）石膏生成工程からのスラリーを固液分離して、二水石膏とマグネシウム塩含有液とに分離する固液分離工程。
（ト）固液分離工程で得られたマグネシウム塩含有液を亜硫酸塩濃度を調整する調整工程に循環する循環工程。
【００１１】
さらに、請求項４に記載された発明は、請求項３記載の排ガスの脱硫方法にあって、分取した増湿冷却工程から排出される脱硫後の吸収液からダストおよび油分を分離除去する脱塵脱油工程を設けた排ガスの脱硫方法である。
さらに、請求項５に記載された発明は、上記各請求項記載の排ガス脱硫方法にあって、下記（チ）〜（リ）工程をさらに含む、排ガスの脱硫方法である。
（チ）固液分離工程で得られた二水石膏に、下記（リ）の固液分離工程で得られた分離液を混合してスラリーとし、酸素含有ガスを接触させて、混入する亜硫酸カルシウムを二水石膏に酸化する亜硫酸カルシウム酸化工程。
（リ）亜硫酸カルシウム酸化工程からの酸化スラリーを固液分離して、二水石膏と分離液とに分離する二水石膏分離工程。
【００１２】
以下、上記構成の脱硫方法における各工程の作用について述べる。発電所や各種の工場で、重油や石炭などの燃料の燃焼に伴って排出されるイオウ酸化物を含有する排ガスを、脱硫工程で亜硫酸塩濃度を調整された脱硫吸収液と接触させると、主に下記の反応でイオウ酸化物（イオウ酸化物は、ＳＯ2 、ＳＯ3 などであるが、主にＳＯ2 であるため、以下、ＳＯ2 で説明する）が吸収される。
ＭｇＳＯ3 ＋ＳＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ→Ｍｇ（ＨＳＯ3 ）2 
【００１３】
上記の脱硫工程から排出される脱硫液のＰＨを３．５〜６の範囲で制御して排出されるが、亜硫酸塩濃度を調整する調整工程で水酸化マグネシウムスラリーを添加してＰＨ６〜７に調整し、亜硫酸水素マグネシウムを亜硫酸マグネシウムに変換するとともに、酸素含有ガスを接触させて亜硫酸マグネシウムの一部を硫酸マグネシウムに酸化して、亜硫酸塩濃度が調整される。なお、調整工程で、亜硫酸塩濃度を調整された液は、脱硫工程の脱硫吸収液として循環される。上記の反応は、次のとおりである。
Ｍｇ（ＯＨ）2 ＋Ｍｇ（ＨＳＯ3 ）2 →２ＭｇＳＯ3 ＋２Ｈ2 Ｏ
ＭｇＳＯ3 ＋１／２Ｏ2 →ＭｇＳＯ4 
【００１４】
上記において、酸化処理で亜硫酸塩濃度を調整しない場合には、亜硫酸マグネシウムの溶解度が低いため、結晶がスケールとして装置内に付着成長して閉塞などの問題が生じる恐れあり、またＰＨ調整しないで酸化した場合には、亜硫酸水素マグネシウムが酸化して硫酸が生成し、ＰＨが大きく低下することにより、装置の腐蝕の問題や吸収率の低下をきたす恐れがある。
【００１５】
脱硫工程から排出される脱硫液の一部は、石膏生成工程に供給され、塩基性カルシウムスラリーを添加し、ＰＨを６〜７に制御して塩基性カルシウムとマグネシウム塩（硫酸マグネシウム、亜硫酸マグネシウムなど）とを反応させ、亜硫酸マグネシウムと二水石膏を生成する。なお、この反応では、一部、亜硫酸カルシウムを生成する。上記の反応は、次のとおりである。
ＭｇＳＯ4 ＋Ｃａ（ＯＨ）2 ＋Ｍｇ（ＨＳＯ3 ）2 →ＣａＳＯ4 ・２Ｈ2 Ｏ＋２ＭｇＳＯ3 
ＣａＳＯ4 ＋ＭｇＳＯ3 ＋１／２Ｈ2 Ｏ→ＣａＳＯ3 ・１／２Ｈ2 Ｏ＋ＭｇＳＯ4 
【００１６】
上記において使用される塩基性カルシウムとしては、水酸化カルシウム、酸化カルシウムまたは炭酸カルシウムなどが用いられ、また上記反応における反応温度は、５０〜９０℃、好ましくは５５〜８０℃で行われる。また、ＰＨ７を超える高いＰＨで反応させると、水酸化マグネシウムを生成し、一方ＰＨ６未満では、溶解しているカルシウムイオンが多く残存する。
【００１７】
石膏生成工程からの複分解スラリーは、固液分離工程で固液分離して、二水石膏を分離する。分離された二水石膏は、セメントや石膏ボードなどに利用され、分離液は、亜硫酸塩濃度を調整する調整工程に循環され、脱硫工程の脱硫吸収液として循環される。
【００１８】
また、上記において分離された二水石膏中には、一部、亜硫酸カルシウムが含有され、二水石膏が若干着色するため、二水石膏の高い純度が要求される用途によっては、亜硫酸カルシウムの酸化工程が必要となるため、後段の二水石膏分離工程で得られる分離液を混合してスラリー化し、酸化工程でスラリーに酸素含有ガスを接触させて亜硫酸カルシウムを二水石膏に酸化し、再度、酸化スラリーを固液分離して、二水石膏と分離液とに分離することにより、高純度の二水石膏が得られる。上記の反応は、次のとおりである。
ＣａＳＯ3 ・１／２Ｈ2 Ｏ＋１／２Ｏ2 ＋３／２Ｈ2 Ｏ→ＣａＳＯ4 ・２Ｈ2 Ｏ
【００１９】
また、請求項３に記載された方法では、排ガスを冷却し、湿度を持たせることにより、後段の脱硫工程での吸収液の水分蒸発を少なくし、スケールの発生を防止するためや、脱硫工程の負荷を軽減するなどのために、脱硫工程の前段に増湿冷却工程が設けられ、脱硫工程で使用される脱硫吸収液から分岐して供給される吸収液と接触させてイオウ酸化物の一部を吸収除去する。また、石膏生成工程に供給する増湿冷却工程からの吸収液の一部は、脱塵脱油工程でダストおよび油分を分離除去して供給することにより、高純度の二水石膏が得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を示した図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施の形態の系統図、図２は本発明の増湿冷却工程を設けた実施の形態の系統図である。なお、両図において共通する部材については、同一番号を付した。
【００２１】
図１〜２において、符号１は、排ガスからイオウ酸化物を吸収除去する脱硫工程の脱硫器であり、頂部に処理ガスの排出路Ｇ２、上部に亜硫酸塩濃度を調整した脱硫吸収液を噴霧するスプレー装置１３が付設され、下部に被処理ガスの導入路Ｇ１、底部に脱硫後の液溜まり部を介して脱硫吸収液排出路Ｌ２が接続している。この脱硫器１は、垂直方向に高い縦型の塔でも、また水平方向に長い横型の槽でもよく、それらにおいて、多段に形成した形状もでもよい。また、上記スプレー装置１３による気液接触に代えて、棚段や充填層を用いた気液接触装置でもよい。
【００２２】
符号２は、脱硫器１に脱硫吸収液を供給するための母液槽であり、また、この母液槽２は、亜硫酸塩濃度を調整する調整工程であり、脱硫吸収液排出路Ｌ２、ＰＨ調節のための水酸化マグネシウムスラリー槽３と接続する水酸化マグネシウムスラリー供給路Ｌ５および後記の石膏生成工程である複分解槽で生成された二水石膏を分離した後の液の循環路Ｌ１７が接続し、さらに、脱硫器１に脱硫吸収液を循環する循環工程の吸収液循環路Ｌ１が接続し、また、内部には脱硫吸収液を循環し、酸素含有ガスを吸い込んで槽内に吹き込むエゼクタ１２が付設され、脱硫吸収液中の亜硫酸マグネシウムの一部を硫酸マグネシウムに酸化して亜硫酸塩濃度を調整するようになっている。なお、酸素含有ガスを吹き込む装置として、エゼクタ１２に代えて、散気装置などの吹き込み装置を用いてもよい。
【００２３】
符号４は、石膏生成工程の複分解槽であり、内部に攪拌器１６が付設され、上部に脱硫工程から排出される脱硫液の一部を分取する脱硫液供給路Ｌ３と、塩基性カルシウムスラリーを塩基性カルシウムスラリータンク５から供給添加する塩基性カルシウムスラリー供給路Ｌ６が接続されている。また、下部には、生成された二水石膏をフィルタ８を介して回収する循環路Ｌ４が接続されている。
【００２４】
符号８は、複分解槽４から循環路Ｌ４を経て供給される二水石膏を固液分離して、二水石膏とマグネシウム塩含有液とに分離する固液分離工程のフィルタである。なお、この固液分離工程は、湿式サイクロンや沈降槽であってもよい。
【００２５】
図２において、符号６は、排ガスを冷却して湿度を増加させるとともに、排ガスからイオウ酸化物の一部を吸収除去する増湿冷却工程である増湿塔であり、頂部に後段の脱硫器１に処理ガスを導入する処理ガスの排出路Ｇ１、上部に亜硫酸塩濃度を調整した脱硫吸収液を噴霧するスプレー装置１４が付設され、下部に被処理ガスの導入路Ｇ３、底部に脱硫後の液溜まり部を介して脱硫吸収液排出路Ｌ８が接続されている。この増湿塔６は、垂直方向に高い塔でも、また、水平方向に長い横型でもよく、それらにおいて、多段に形成した形状でもよい。また、上記のスプレー装置１４による気液接触に代えて、棚段や充填層を用いた気液接触装置でもよい。
【００２６】
符号７は、固液分離工程であるフィルタ８で得られた二水石膏に、後段のフィルタ１１で得られた分離液を混合してスラリー化し、酸素含有ガスを接触させて混入する亜硫酸カルシウムを二水石膏に酸化する亜硫酸カルシウム酸化工程の酸化槽であり、下部に散気器１５が付設され、上部に分離液の供給路Ｌ１４が接続されている。また、符号１１は、酸化槽７からの酸化スラリーを固液分離して、高純度の二水石膏と分離液とに分離する二水石膏分離工程のフィルタである。
【００２７】
以下、上記構成の装置で、イオウ酸化物を含有する燃焼排ガスからイオウ酸化物を吸収除去する作用について述べる。被処理ガスを導入路Ｇ１から脱硫器１に導入し、母液槽２から吸収液循環路Ｌ１を経て、脱硫吸収液のスプレー装置１３から供給される亜硫酸塩濃度を調整された脱硫吸収液と接触させ、被処理ガス中のイオウ酸化物を吸収除去する。なお、脱硫吸収液の供給量は、脱硫液の吸収液のＰＨが３．５〜６になるように制御される。ＰＨが３．５未満では、脱硫効果が低く、一方ＰＨが６を超えると、後段の石膏生成工程に供給し、吸収液を再生する処理量が多くなる。
【００２８】
脱硫器１から排出される脱硫液は、脱硫液排出路Ｌ２から主に母液槽２に供給され、水酸化マグネシウムスラリー槽３と接続する水酸化マグネシウムスラリー供給路Ｌ５から水酸化マグネシウムスラリーを供給して、ＰＨ６〜７に調整し、亜硫酸水素マグネシウムを亜硫酸マグネシウムに変換するとともに、エゼクタ１２の空気吸入路Ｇ４から空気を吹き込み、亜硫酸マグネシウムの一部を硫酸マグネシウムに酸化して、亜硫酸塩濃度が調整される。なお、母液槽２で亜硫酸塩濃度を調整された吸収液は、吸収液循環路Ｌ１からポンプを介し、脱硫吸収液として脱硫器１に循環される。
【００２９】
上記において、酸化処理で亜硫酸塩濃度を調整しない場合には、亜硫酸マグネシウムの溶解度が低いため、結晶がスケールとして装置内に付着成長して閉塞などの問題を生じる恐れがあり、また、ＰＨ調整しないで酸化した場合には、亜硫酸水素マグネシウムが酸化して硫酸が生成し、ＰＨが大きく低下することにより、装置の腐蝕の問題や吸収率の低下をきたす恐れがある。
【００３０】
また、脱硫器１から排出される脱硫液の一部は、母液槽２への供給とは別に脱硫液供給路Ｌ３から分流され、ポンプを介して石膏生成工程の複分解槽４に供給されるが、被処理ガスによっては、ダストや油分を含有し、回収二水石膏の製品品質を低下させるため、フィルタ９および油水分離器１０の脱塵脱油工程で、ダストおよび油分を分離除去して複分解槽４に供給する。なお、分離したダストは、ダスト排出路Ｌ１０、油分は油分排出路Ｌ１１から系外に排出する。
【００３１】
複分解槽４に供給された脱硫液は、塩基性カルシウムスラリータンク５に接続した塩基性カルシウムスラリー供給路Ｌ６からポンプを介して供給される塩基性カルシウムスラリーとともに攪拌器１６で攪拌混合され、ＰＨを６〜７に制御して塩基性カルシウムと脱硫液中の硫酸マグネシウムや亜硫酸水素マグネシウムなどのマグネシウム塩とを反応させ、亜硫酸マグネシウムと二水石膏を生成する。
【００３２】
上記において、使用される塩基性カルシウムとしては、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、炭酸カルシウムなどが用いられ、また、上記反応における反応温度は５０〜９０℃、好ましくは５５〜８０℃で行われる。さらに、ＰＨ７を超える高いＰＨで反応させると、水酸化マグネシウムを生成し、一方、ＰＨ６未満では、溶解しているカルシウムイオンが多く残存する。
【００３３】
複分解槽４から二水石膏含有スラリーをポンプを介して循環路Ｌ４から抜き出し、フィルタ８で、二水石膏とマグネシウム塩含有液とに分離し、二水石膏は二水石膏排出路Ｌ９から排出し、図示しない二水石膏回収工程で二水石膏が回収されて、セメントや石膏ボードなどに利用される。また、分離された亜硫酸マグネシウム含有液は、循環路Ｌ１７を経て脱硫工程の脱硫吸収液として母液槽２に循環される。
【００３４】
図２に記載された装置においては、被処理ガスを冷却するととももに湿度を持たせるため、脱硫器１の前段に増湿塔６が設けられ、被処理ガスは被処理ガスの導入路Ｇ３から導入され、脱硫器１に供給される脱硫吸収液を母液槽２から吸収液循環路Ｌ１を経て吸収液分流路Ｌ１２から分流し、脱硫吸収液のスプレー装置１４から供給される亜硫酸塩濃度を調整された脱硫吸収液と接触させ、イオウ酸化物の一部を吸収除去する。なお、脱硫吸収液の供給量は、脱硫液のＰＨが３．５〜４．５になるように制御される。
【００３５】
増湿塔６から排出される脱硫液は、脱硫液排出路Ｌ８から主に母液槽２に供給されて、脱硫器１からの脱硫液と混合され、吸収液循環路Ｌ１からポンプを介して、亜硫酸濃度を調整された脱硫吸収液として脱硫器１および増湿塔６に循環され、一部は、母液槽２への供給とは別に、脱硫液供給路Ｌ１３から分流され、ポンプを介して石膏生成工程の複分解槽４に供給される。
【００３６】
さらに、図２において、複分解槽４からポンプを介して循環路Ｌ４から抜き出された二水石膏含有スラリーを、フィルタ８で二水石膏とマグネシウム塩含有液とに分離し、二水石膏は二水石膏排出路Ｌ９から排出してコンベアなどで、亜硫酸カルシウムの酸化槽７に供給し、後段のフィルタ１１で得られた分離液および水を供給路Ｌ１４から供給してスラリー化させ、散気器１５から供給される空気と接触させて亜硫酸カルシウムを二水石膏に酸化する。
【００３７】
酸化槽７で酸化処理された二水石膏含有スラリーは、再度、フィルタ１１で固液分離して、高純度の二水石膏と分離液とに分離し、分離した二水石膏は、二水石膏回収路Ｌ１５から抜き出され、図示しない二水石膏回収工程に供給されて、高純度の二水石膏が回収され、セメントや石膏ボードなどに利用される。また、分離液は、分離液排出路Ｌ１６から分離液槽１７に導入貯留され、ポンプを介して酸化槽７に循環される。なお、二水石膏に同伴されて減少する水分は、水供給路Ｌ１８から補充される。
なお、図１の装置においても、図２の装置と同様の、上記酸化槽７、フィルタ１１、分離液槽１７などを設け、亜硫酸カルシウムを二水石膏に酸化する工程を設けても良いことはいうまでもない。
【００３８】
【実施例】
以下、実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。
実施例１
脱硫後の吸収液を、図１の石膏生成工程以後の工程で処理して、マグネシウムおよびカルシウムの回収率を求めた。結果を表１に示す。
実施例２
表１で得られた二水石膏を、図２の亜硫酸カルシウム酸化工程で酸化処理した。結果を表２に示す。
【００３９】
【表１】
0003645675.tif 000002
【００４０】
Ｌ１３；脱硫液
Ｌ６  ；水酸化カルシウムスラリー
Ｌ４  ；二水石膏含有スラリー
Ｌ９  ；回収二水石膏
Ｌ１７；水酸化マグネシウム含有液
回収率；Ｃａの回収率は、（Ｌ９／Ｌ６）×１００、Ｍｇの回収率は、（Ｌ１７／Ｌ３）×１００で計算して求めた。
【００４１】
【表２】
0003645675.tif 000003
【００４２】
Ｌ９  ；回収二水石膏
Ｌ１５；二水石膏
表１〜２から明らかなように、本発明によれば、マグネシウムの回収率が極めて高く維持されるため、脱硫に使用される水酸化マグネシウムの使用量が少なくなり、薬品費が節約され、また、カルシウムの回収率も高いため、脱硫器などのスケールの発生の恐れもない。
【００４３】
【発明の効果】
本発明は、脱硫再生工程を簡略化して設備費を低減するとともに、脱硫に使用されるマグネシウム系の吸収剤の利用効率を高めて、運転経費を節減し、また、各種の装置内で、できるだけスケールの付着によるトラブルが起きないようにして、効率の良い運転ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の系統図である。
【図２】本発明の他の実施の形態の系統図である。
【符号の説明】
１  脱硫工程の脱硫器
２  亜硫酸塩濃度調整工程の母液槽
３  水酸化マグネシウムスラリータンク
４  石膏生成工程の複分解槽
５  水酸化カルシウムスラリータンク
６  増湿冷却工程の増湿塔
７  亜硫酸マグネシウムの酸化工程の酸化槽
８  固液分離工程のフィルタ
９  ダスト分離フィルタ
１０  油水分離器
１１  二水石膏分離工程のフィルタ
１２  エジェクタ
１３，１４  スプレー装置
１５  散気器
１６  攪拌器
１７  分離液槽
【図１】
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【図２】
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