(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸収剤として炭酸カルシウム（９）を含む吸収液（２）が下部の液溜り部（１）から上部へ循環され、且つ送り込まれる排ガスを前記吸収液（２）と接触させることにより、硫黄酸化物を吸収除去した後、精製ガスとして外部へ排出する吸収塔（５）と、
該吸収塔（５）で循環される吸収液（２）の一部が導入され且つ該吸収液（２）の一部から石膏（１９）を回収する石膏回収ユニット（１８）とを備えた高濃度亜硫酸ガス含有排ガス処理装置であって、
吸収塔（５）内の液溜り部（１）上方に上下方向複数段に配設され且つ各々多数の孔（３４）が穿設された気液接触トレイ（２７）と、
各段の気液接触トレイ（２７）上へ吸収剤スラリー（１０）を供給する吸収剤スラリー供給ライン（２８）と、
各段の吸収剤スラリー供給ライン（２８）から各段の気液接触トレイ（２７）上へ供給される吸収剤スラリー（１０）の流量を調整する流量調整弁（２９）と、
各段の気液接触トレイ（２７）上における液のｐＨを検出するｐＨ計（３０）と、
各段のｐＨ計（３０）からの検出信号（３０ａ）に基づき、各段の気液接触トレイ（２７）上における液のｐＨが夫々設定値となるよう、各段の流量調整弁（２９）に開度指令信号（２９ａ）を出力する制御器（３１）と
を備えたことを特徴とする高濃度亜硫酸ガス含有排ガス処理装置。
【請求項２】
吸収剤として炭酸カルシウム（９）を含む吸収液（２）が下部の液溜り部（１）から上部へ循環され、且つ送り込まれる排ガスを前記吸収液（２）と接触させることにより、硫黄酸化物を吸収除去した後、精製ガスとして外部へ排出する吸収塔（５）と、
該吸収塔（５）で循環される吸収液（２）の一部が導入され且つ該吸収液（２）の一部から石膏（１９）を回収する石膏回収ユニット（１８）とを備えた高濃度亜硫酸ガス含有排ガス処理装置であって、
吸収塔（５）内の液溜り部（１）上方に上下方向複数段に配設され且つ各々多数のガス通過孔（３４）が穿設された気液接触トレイ（２７）と、
各段の気液接触トレイ（２７）上へ吸収剤スラリー（１０）を供給する吸収剤スラリー供給ライン（２８）と、
各段の吸収剤スラリー供給ライン（２８）から各段の気液接触トレイ（２７）上へ供給される吸収剤スラリー（１０）の流量を調整する流量調整弁（２９）と、
各段の吸収剤スラリー供給ライン（２８）へ導入される吸収剤スラリー（１０）の全体流量を調整する全体流量調整弁（４０）と、
吸収塔（５）の液溜り部（１）における液のｐＨを検出するｐＨ計（４１）と、
該ｐＨ計（４１）からの検出信号（４１ａ）に基づき、吸収塔（５）の液溜り部（１）における液のｐＨが設定値となるよう、全体流量調整弁（４０）に開度指令信号（４０ａ）を出力すると共に、各段の気液接触トレイ（２７）上へ供給される吸収剤スラリー（１０）の流量が夫々設定された比率で比例配分されるよう、各段の流量調整弁（２９）に開度指令信号（２９ａ’）を出力する制御器（３１’）と
を備えたことを特徴とする高濃度亜硫酸ガス含有排ガス処理装置。
【請求項３】
吸収塔（５）で循環される吸収液（２）の一部が導入され且つ該吸収液（２）の一部を酸化して石膏回収ユニット（１８）へ導く酸化塔（３８）を具備した請求項１又は２記載の高濃度亜硫酸ガス含有排ガス処理装置。
【請求項４】
吸収塔（５）へ送り込まれる排ガスと、吸収塔（５）から排出される精製ガスとを熱交換させ、前記排ガスを冷却し且つ前記精製ガスを加熱する精製ガスヒータ（３６）を具備した請求項１、２又は３記載の高濃度亜硫酸ガス含有排ガス処理装置。
【請求項５】
吸収塔（５）内の頂部に、吸収液（２）を噴霧するスプレーノズル（４）を配設した請求項１、２、３又は４記載の高濃度亜硫酸ガス含有排ガス処理装置。
【請求項６】
吸収塔（５）の出側に、吸収液（２’）を噴霧するスプレーノズル（４’）が頂部に配設された補助吸収塔（５’）を設けた請求項１、２、３又は４記載の高濃度亜硫酸ガス含有排ガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高濃度亜硫酸ガス含有排ガス処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、吸収剤として石灰石、即ち炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）を用いた湿式排煙脱硫装置は、一般に図１７に示されるように、下部に形成された液溜り部１の吸収液２を、循環ポンプ３の作動により、上部に配設されたスプレーノズル４から噴霧して循環させると共に、図示していないボイラ等から供給される排ガスを前記スプレーノズル４から噴霧された吸収液２と接触せしめた後に精製ガスとして排出させる吸収塔５と、該吸収塔５で循環される吸収液２の一部が導入され且つ該吸収液２の一部から石膏１９を回収する石膏回収ユニット１８とを備えてなる構成を有している。
【０００３】
前記吸収塔５の液溜り部１には、酸化用の空気を供給する圧縮機６を接続すると共に、液溜り部１内の吸収液２を撹拌する撹拌機７を設けてあり、吸収剤スラリーピット１１において、後述する母液タンク２５から供給される吸収液２３とサイロ８から供給される炭酸カルシウム９を混練して吸収剤スラリー１０を生成し、該吸収剤スラリー１０を前記吸収塔５の液溜り部１に供給するようにしてある。
【０００４】
又、前記石膏回収ユニット１８は、苛性ソーダ（ＮａＯＨ）等の中和剤１２が貯留される中和剤貯留タンク２６と、前記循環ポンプ３で循環される吸収液２の一部が供給され且つ前記中和剤貯留タンク２６から中和剤１２が供給され前記吸収液２と中和剤１２を混合撹拌する中和タンク１３と、該中和タンク１３から抽出された吸収液１４を濃縮せしめるシックナ１５と、該シックナ１５で濃縮された吸収液１６が供給され該吸収液１６を撹拌する脱水機供給タンク１７と、該脱水機供給タンク１７から抽出される吸収液１６を脱水し石膏１９を生成するための脱水機２０と、該脱水機２０で脱水された水２１が供給され該水２１の一部を前記シックナ１５へ供給するための濾液ピット２２と、前記シックナ１５から上澄みの吸収液２３が供給され該吸収液２３の一部を前記吸収塔５の液溜り部１と吸収剤スラリーピット１１へ供給し且つ残りを排水処理装置２４へ送るための母液タンク２５とを備えてなる構成を有している。
【０００５】
前述の如き湿式排煙脱硫装置の場合、吸収液２が循環ポンプ３の作動により循環しており、図示していないボイラ等から吸収塔５に送り込まれた排ガスは、スプレーノズル４から噴霧される吸収液２と接触することにより、硫黄酸化物が吸収除去された後、精製ガスとして外部へ排出される。
【０００６】
一方、前記排ガスから硫黄酸化物を吸収した吸収液２の一部は、循環ポンプ３による循環ライン途中から、石膏回収ユニット１８を構成する中和タンク１３へ供給され、該中和タンク１３において中和剤貯留タンク２６から供給される中和剤１２と混合撹拌され、該混合撹拌された吸収液１４がシックナ１５へ送られ、該シックナ１５において濃縮され、該濃縮された吸収液１６が脱水機供給タンク１７を経て脱水機２０へ送られ、該脱水機２０において水分が除去され固形の石膏１９が生成される。
【０００７】
前記脱水機２０で脱水された水２１は、濾液ピット２２を経て前記シックナ１５へ戻され、又、該シックナ１５における前記吸収液１４の濃縮時に出る上澄みの吸収液２３は、母液タンク２５を経て前記吸収塔５の液溜り部１と吸収剤スラリーピット１１へ供給されると共に、排水処理装置２４へ送られる。
【０００８】
前記吸収剤スラリーピット１１へ供給された吸収液２３は、該吸収剤スラリーピット１１においてサイロ８から供給される炭酸カルシウム９と混練され、吸収剤スラリー１０として前記吸収塔５の液溜り部１に供給される。
【０００９】
前記排水処理装置２４へ送られた吸収液２３は、排水処理装置２４の硝化菌等の作用により、有害な窒素化合物が分解された後、外部へ排出される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前述の如き従来の湿式排煙脱硫装置では、６０００［ｐｐｍ］程度までの低濃度ＳＯ２排ガスの処理には適しているものの、石炭ガス化複合発電に使用される脱硫装置の再生塔から排出されるオフガスをはじめ、石油精製における硫黄回収装置等から排出される１〜１０％程度の高濃度の亜硫酸ガスを含む排ガスを処理しようとした場合、図９中、仮想線で示される如く、満足する脱硫性能を得ることは困難であると共に、吸収塔５内部に大量のスケールが生成付着してしまう虞れがあった。
【００１１】
本発明は、斯かる実情に鑑み、高濃度の亜硫酸ガスを含む排ガスからの脱硫を確実に行うことができ、且つスケールの発生を最小限に抑え得る高濃度亜硫酸ガス含有排ガス処理装置を提供しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、吸収剤として炭酸カルシウム９を含む吸収液２が下部の液溜り部１から上部へ循環され、且つ送り込まれる排ガスを前記吸収液２と接触させることにより、硫黄酸化物を吸収除去した後、精製ガスとして外部へ排出する吸収塔５と、
該吸収塔５で循環される吸収液２の一部が導入され且つ該吸収液２の一部から石膏１９を回収する石膏回収ユニット１８とを備えた高濃度亜硫酸ガス含有排ガス処理装置であって、
吸収塔５内の液溜り部１上方に上下方向複数段に配設され且つ各々多数のガス通過孔３４が穿設された気液接触トレイ２７と、
各段の気液接触トレイ２７上へ吸収剤スラリー１０を供給する吸収剤スラリー供給ライン２８と、
各段の吸収剤スラリー供給ライン２８から各段の気液接触トレイ２７上へ供給される吸収剤スラリー１０の流量を調整する流量調整弁２９と、
各段の気液接触トレイ２７上における液のｐＨを検出するｐＨ計３０と、
各段のｐＨ計３０からの検出信号３０ａに基づき、各段の気液接触トレイ２７上における液のｐＨが夫々設定値となるよう、各段の流量調整弁２９に開度指令信号２９ａを出力する制御器３１と
を備えたことを特徴とする高濃度亜硫酸ガス含有排ガス処理装置にかかるものである。
【００１３】
又、本発明は、吸収剤として炭酸カルシウム９を含む吸収液２が下部の液溜り部１から上部へ循環され、且つ送り込まれる排ガスを前記吸収液２と接触させることにより、硫黄酸化物を吸収除去した後、精製ガスとして外部へ排出する吸収塔５と、
該吸収塔５で循環される吸収液２の一部が導入され且つ該吸収液２の一部から石膏１９を回収する石膏回収ユニット１８とを備えた高濃度亜硫酸ガス含有排ガス処理装置であって、
吸収塔５内の液溜り部１上方に上下方向複数段に配設され且つ各々多数のガス通過孔３４が穿設された気液接触トレイ２７と、
各段の気液接触トレイ２７上へ吸収剤スラリー１０を供給する吸収剤スラリー供給ライン２８と、
各段の吸収剤スラリー供給ライン２８から各段の気液接触トレイ２７上へ供給される吸収剤スラリー１０の流量を調整する流量調整弁２９と、
各段の吸収剤スラリー供給ライン２８へ導入される吸収剤スラリー１０の全体流量を調整する全体流量調整弁４０と、
吸収塔５の液溜り部１における液のｐＨを検出するｐＨ計４１と、
該ｐＨ計４１からの検出信号４１ａに基づき、吸収塔５の液溜り部１における液のｐＨが設定値となるよう、全体流量調整弁４０に開度指令信号４０ａを出力すると共に、各段の気液接触トレイ２７上へ供給される吸収剤スラリー１０の流量が夫々設定された比率で比例配分されるよう、各段の流量調整弁２９に開度指令信号２９ａ’を出力する制御器３１’と
を備えたことを特徴とする高濃度亜硫酸ガス含有排ガス処理装置にかかるものである。
【００１４】
前記高濃度亜硫酸ガス含有排ガス処理装置においては、吸収塔５で循環される吸収液２の一部が導入され且つ該吸収液２の一部を酸化して石膏回収ユニット１８へ導く酸化塔３８を具備することができる。
【００１５】
又、前記高濃度亜硫酸ガス含有排ガス処理装置においては、吸収塔５へ送り込まれる排ガスと、吸収塔５から排出される精製ガスとを熱交換させ、前記排ガスを冷却し且つ前記精製ガスを加熱する精製ガスヒータ３６を具備することもできる。
【００１６】
又、前記高濃度亜硫酸ガス含有排ガス処理装置においては、吸収塔５内の頂部に、吸収液２を噴霧するスプレーノズル４を配設することもできる。
【００１７】
更に又、前記高濃度亜硫酸ガス含有排ガス処理装置においては、吸収塔５の出側に、吸収液２を噴霧するスプレーノズル４’が頂部に配設された補助吸収塔５’を設けることもできる。
【００１８】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１９】
各段の気液接触トレイ２７上における液のｐＨを検出するｐＨ計３０を有する高濃度亜硫酸ガス含有排ガス処理装置の場合、運転時には、石油精製における硫黄回収装置等から排出される１〜１０％程度の高濃度の亜硫酸ガスを含む排ガスが吸収塔５へ送り込まれると共に、吸収液２が循環され、且つ吸収塔５内に配設された各段の気液接触トレイ２７上に各段の吸収剤スラリー供給ライン２８から吸収剤スラリー１０が供給されるが、このとき、吸収剤である炭酸カルシウムスラリーの供給量は、排ガス中のＳＯ２量に応じて制御されると同時に、各段のｐＨ計３０によって各段の気液接触トレイ２７上における液のｐＨが検出され、各段のｐＨ計３０からの検出信号３０ａに基づき、制御器３１から各段の流量調整弁２９に開度指令信号２９ａが出力され、各段の気液接触トレイ２７上における液のｐＨが夫々設定値となるように調整される。
【００２０】
前記吸収塔５に送り込まれた排ガスは、前記各段の気液接触トレイ２７のガス通過孔３４を通過して上昇して行く過程において、前記各段の気液接触トレイ２７上における吸収液２と順次接触することにより、該吸収液２と前記排ガスとの接触時間が延長される形となり、硫黄酸化物が確実に吸収除去された後、精製ガスとして外部へ排出され、又、前記各段の気液接触トレイ２７上における液のｐＨを夫々設定値に保持することにより、吸収塔５内部に大量のスケールが生成付着してしまうことが防止される。
【００２１】
又、吸収塔５の液溜り部１における液のｐＨを検出するｐＨ計４１を有する高濃度亜硫酸ガス含有排ガス処理装置の場合、運転時には、石油精製における硫黄回収装置等から排出される１〜１０％程度の高濃度の亜硫酸ガスを含む排ガスが吸収塔５へ送り込まれると共に、吸収液２が循環され、且つ吸収塔５内に配設された各段の気液接触トレイ２７上に各段の吸収剤スラリー供給ライン２８から吸収剤スラリー１０が供給されるが、このとき、ｐＨ計４１によって吸収塔５の液溜り部１における液のｐＨが検出され、ｐＨ計４１からの検出信号４１ａに基づき、制御器３１’から全体流量調整弁４０に開度指令信号４０ａが出力され、吸収塔５の液溜り部１における液のｐＨが設定値となるよう、吸収塔５へ供給される吸収剤スラリー１０の全体流量が調整されると共に、制御器３１’から各段の流量調整弁２９に開度指令信号２９ａ’が出力され、各段の気液接触トレイ２７上へ供給される吸収剤スラリー１０の流量が夫々設定された比率で比例配分される。
【００２２】
前記吸収塔５に送り込まれた排ガスは、前記各段の気液接触トレイ２７のガス通過孔３４を通過して上昇して行く過程において、前記各段の気液接触トレイ２７上における吸収液２と順次接触することにより、該吸収液２と前記排ガスとの接触時間が延長される形となり、硫黄酸化物が確実に吸収除去された後、精製ガスとして外部へ排出され、又、吸収塔５の液溜り部１における液のｐＨが設定値となるよう、吸収塔５へ供給される吸収剤スラリー１０の全体流量を調整すると共に、各段の気液接触トレイ２７上へ供給される吸収剤スラリー１０の流量を夫々設定された比率で比例配分することにより、前記各段の気液接触トレイ２７上における液のｐＨが夫々調整され、吸収塔５内部に大量のスケールが生成付着してしまうことが防止される。
【００２３】
又、前記高濃度亜硫酸ガス含有排ガス処理装置において、吸収塔５で循環される吸収液２の一部が導入され且つ該吸収液２の一部を酸化して石膏回収ユニット１８へ導く酸化塔３８を具備するようにすれば、吸収塔５の液溜り部１での吸収液２の酸化が充分に行われないような場合でも、酸化塔３８で吸収液２の一部を酸化して石膏回収ユニット１８へ導くことができる。
【００２４】
更に又、前記高濃度亜硫酸ガス含有排ガス処理装置において、吸収塔５へ送り込まれる排ガスと、吸収塔５から排出される精製ガスとを熱交換させ、前記排ガスを冷却し且つ前記精製ガスを加熱する精製ガスヒータ３６を具備するようにすれば、吸収塔５に送り込まれる排ガスは、精製ガスヒータ３６により吸収塔５から排出される精製ガスと熱交換し、ある程度冷却されてから吸収塔５内に導入されるため、ドライアップ現象が発生しにくくなり、吸収塔５内部にスケールが付着しにくくなる。
【００２５】
又、前記高濃度亜硫酸ガス含有排ガス処理装置において、吸収塔５内の頂部に、吸収液２を噴霧するスプレーノズル４を配設すると、吸収塔５に送り込まれた排ガスは、各段の気液接触トレイ２７のガス通過孔３４を通過して上昇して行く過程において、前記各段の気液接触トレイ２７上における吸収液２と順次接触した後、更にスプレーノズル４から噴霧される吸収液２と接触することにより、該吸収液２と前記排ガスとの接触時間が更に延長される形となり、硫黄酸化物が確実に吸収除去される。
【００２６】
又、前記高濃度亜硫酸ガス含有排ガス処理装置において、吸収塔５の出側に、吸収液２’を噴霧するスプレーノズル４’が頂部に配設された補助吸収塔５’を設けると、吸収塔５に送り込まれた排ガスは、各段の気液接触トレイ２７のガス通過孔３４を通過して上昇して行く過程において、前記各段の気液接触トレイ２７上における吸収液２と順次接触することにより、該吸収液２と前記排ガスとの接触時間が延長される形となり、硫黄酸化物が確実に吸収除去された後、補助吸収塔５’に導入され、該補助吸収塔５’においてスプレーノズル４’から噴霧される吸収液２’と更に接触して硫黄酸化物が吸収除去される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００２８】
図１は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図１７と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図１７に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図１に示す如く、吸収塔５内の液溜り部１上方に気液接触トレイ２７を上下方向複数段（図の例では三段）に配設し、各段の気液接触トレイ２７上へ吸収剤スラリー１０を供給する吸収剤スラリー供給ライン２８を分岐形成すると共に、各段の吸収剤スラリー供給ライン２８から各段の気液接触トレイ２７上へ供給される吸収剤スラリー１０の流量を調整する流量調整弁２９を設け、各段の気液接触トレイ２７上における液のｐＨを検出するｐＨ計３０を設け、更に、各段のｐＨ計３０からの検出信号３０ａに基づき、各段の気液接触トレイ２７上における液のｐＨが夫々設定値となるよう、各段の流量調整弁２９に開度指令信号２９ａを出力する制御器３１を設けた点にある。
【００２９】
前記気液接触トレイ２７としては、図２及び図３に示す如く、縁部に切欠部３２を形成した円板３３に、排ガス流通用の多数のガス通過孔３４を穿設すると共に、前記切欠部３２に、円板３３上に液を滞留させつつオーバフローさせて下段へ導くダウンカマー３５を取り付けてなるシーブトレイを用いることができる。尚、前記気液接触トレイ２７としては、図２及び図３に示すようなシーブトレイに代えて、図４及び図５に示す如く、単なる円板３３に、排ガス流通用と液流下用を兼ねる多数のガス通過孔３４を穿設したシーブトレイを用いることもできる。又、前記気液接触トレイ２７としては、図６及び図７に示すような弁ガイド４２に沿って可動な弁４３を有するバルブトレイ、或いは図８に示すような多数のアングル材４４を並設してなるアングルトレイを用いることもできる。
【００３０】
又、本図示例においては、吸収塔５へ送り込まれる排ガスと、吸収塔５から排出される精製ガスとを熱交換させ、前記排ガスを冷却し且つ前記精製ガスを加熱する精製ガスヒータ３６を設けてある。
【００３１】
次に、上記図示例の作動を説明する。
【００３２】
運転時には、石油精製における硫黄回収装置等から排出される１〜１０％程度の高濃度の亜硫酸ガスを含む排ガスが吸収塔５へ送り込まれると共に、吸収液２が循環ポンプ３の作動により循環され、且つ吸収塔５内に配設された各段の気液接触トレイ２７上に各段の吸収剤スラリー供給ライン２８から吸収剤スラリー１０が供給されるが、このとき、各段のｐＨ計３０によって各段の気液接触トレイ２７上における液のｐＨが検出され、各段のｐＨ計３０からの検出信号３０ａに基づき、制御器３１から各段の流量調整弁２９に開度指令信号２９ａが出力され、各段の気液接触トレイ２７上における液のｐＨが夫々設定値となるように調整される。
【００３３】
前記吸収塔５に送り込まれた排ガスは、前記各段の気液接触トレイ２７のガス通過孔３４を通過して上昇して行く過程において、前記各段の気液接触トレイ２７上における吸収液２と順次接触することにより、該吸収液２と前記排ガスとの接触時間が延長される形となり、硫黄酸化物が確実に吸収除去された後、精製ガスとして外部へ排出される。尚、排ガス中に含まれるＳＯ２濃度と脱硫率との関係は、図９中実線で示されるようになることが、実験結果として得られた。
【００３４】
又、前記各段の気液接触トレイ２７上における液のｐＨを夫々設定値に保持することにより、吸収塔５内部に大量のスケールが生成付着してしまうことが防止される。
【００３５】
ここで、前記各段の気液接触トレイ２７上における液のｐＨの設定値は、上段から下段へ向け順次低くするようにし、例えば、上段の気液接触トレイ２７上における液のｐＨの設定値を５．８程度に、中段の気液接触トレイ２７上における液のｐＨの設定値を４．８程度に、下段の気液接触トレイ２７上における液のｐＨの設定値を４．０程度に夫々することが望ましいことが実験結果として得られた。
【００３６】
更に又、前記吸収塔５に送り込まれる排ガスの温度が高い場合、吸収塔５内部が乾く、いわゆるドライアップ現象が発生し、吸収塔５内部にスケールが付着しやすくなるが、本図示例においては、前記吸収塔５に送り込まれる排ガスは、精製ガスヒータ３６により吸収塔５から排出される精製ガスと熱交換し、ある程度冷却されてから吸収塔５内に導入されるため、ドライアップ現象が発生しにくくなり、吸収塔５内部にスケールが付着しにくくなる。
【００３７】
こうして、高濃度の亜硫酸ガスを含む排ガスからの脱硫を確実に行うことができ、且つスケールの発生を最小限に抑え得る。尚、本装置は、特に高濃度の亜硫酸ガスを含む排ガスからの脱硫に適したものであるが、亜硫酸ガス濃度がおよそ５０００［ｐｐｍ］以上の排ガスであれば、その処理用として適用可能である。
【００３８】
前述の図１に示した本発明を実施する形態の一例において、吸収塔５の液溜り部１での吸収液２の酸化が充分に行われないような場合には、図１０に示す如く、吸収塔５で循環される吸収液２の一部が導入され且つ該吸収液２の一部を酸化空気３７により酸化して石膏回収ユニット１８の中和タンク１３へ導く酸化塔３８を設けるようにする。尚、図１０において、酸化塔３８から出る排気を吸収塔５の入側へ戻しているのは、該排気中に硫黄分が含有している可能性があるため、前記排気を吸収塔５の入側へ戻すことにより、脱硫を行うようにするためであり、又、図１０中、３９は酸化塔３８に必要に応じて適宜投入される硫酸である。
【００３９】
又、前述の図１に示した本発明を実施する形態の一例においては、図１１に示す如く、吸収塔５内の頂部に、吸収液２を噴霧するスプレーノズル４を配設するようにしてもよい。
【００４０】
このように、吸収塔５内の頂部に、吸収液２を噴霧するスプレーノズル４を配設すると、吸収塔５に送り込まれた排ガスは、各段の気液接触トレイ２７のガス通過孔３４を通過して上昇して行く過程において、前記各段の気液接触トレイ２７上における吸収液２と順次接触した後、更にスプレーノズル４から噴霧される吸収液２と接触することにより、該吸収液２と前記排ガスとの接触時間が更に延長される形となり、硫黄酸化物が確実に吸収除去される。
【００４１】
更に又、前述の図１に示した本発明を実施する形態の一例においては、図１２に示す如く、吸収塔５の出側に、吸収液２’を噴霧するスプレーノズル４’が頂部に配設された補助吸収塔５’を設けるようにしてもよい。
【００４２】
このように、吸収塔５の出側に、吸収液２’を噴霧するスプレーノズル４’が頂部に配設された補助吸収塔５’を設けると、吸収塔５に送り込まれた排ガスは、各段の気液接触トレイ２７のガス通過孔３４を通過して上昇して行く過程において、前記各段の気液接触トレイ２７上における吸収液２と順次接触することにより、該吸収液２と前記排ガスとの接触時間が延長される形となり、硫黄酸化物が確実に吸収除去された後、補助吸収塔５’に導入され、該補助吸収塔５’においてスプレーノズル４’から噴霧される吸収液２’と更に接触して硫黄酸化物が吸収除去される。
【００４３】
図１３は本発明を実施する形態の他の例であって、図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、吸収塔５内の液溜り部１上方に気液接触トレイ２７を上下方向複数段（図の例では四段）に配設し、各段の気液接触トレイ２７上へ吸収剤スラリー１０を供給する吸収剤スラリー供給ライン２８を分岐形成すると共に、各段の吸収剤スラリー供給ライン２８から各段の気液接触トレイ２７上へ供給される吸収剤スラリー１０の流量を調整する流量調整弁２９を設け、各段の吸収剤スラリー供給ライン２８へ導入される吸収剤スラリー１０の全体流量を調整する全体流量調整弁４０を設け、吸収塔５の液溜り部１における液のｐＨを検出するｐＨ計４１を設け、更に、該ｐＨ計４１からの検出信号４１ａに基づき、吸収塔５の液溜り部１における液のｐＨが設定値となるよう、全体流量調整弁４０に開度指令信号４０ａを出力すると共に、各段の気液接触トレイ２７上へ供給される吸収剤スラリー１０の流量が夫々設定された比率で比例配分されるよう、各段の流量調整弁２９に開度指令信号２９ａ’を出力する制御器３１’を設けたものである。
【００４４】
図１３に示す例においては、運転時には、石油精製における硫黄回収装置等から排出される１〜１０％程度の高濃度の亜硫酸ガスを含む排ガスが吸収塔５へ送り込まれると共に、吸収液２が循環ポンプ３の作動により循環され、且つ吸収塔５内に配設された各段の気液接触トレイ２７上に各段の吸収剤スラリー供給ライン２８から吸収剤スラリー１０が供給されるが、このとき、ｐＨ計４１によって吸収塔５の液溜り部１における液のｐＨが検出され、ｐＨ計４１からの検出信号４１ａに基づき、制御器３１’から全体流量調整弁４０に開度指令信号４０ａが出力され、吸収塔５の液溜り部１における液のｐＨが設定値となるよう、吸収塔５へ供給される吸収剤スラリー１０の全体流量が調整されると共に、制御器３１’から各段の流量調整弁２９に開度指令信号２９ａ’が出力され、各段の気液接触トレイ２７上へ供給される吸収剤スラリー１０の流量が夫々設定された比率で比例配分される。
【００４５】
前記吸収塔５に送り込まれた排ガスは、図１に示す例の場合と同様、前記各段の気液接触トレイ２７のガス通過孔３４を通過して上昇して行く過程において、前記各段の気液接触トレイ２７上における吸収液２と順次接触することにより、該吸収液２と前記排ガスとの接触時間が延長される形となり、硫黄酸化物が確実に吸収除去された後、精製ガスとして外部へ排出される。
【００４６】
又、吸収塔５の液溜り部１における液のｐＨが設定値となるよう、吸収塔５へ供給される吸収剤スラリー１０の全体流量を調整すると共に、各段の気液接触トレイ２７上へ供給される吸収剤スラリー１０の流量を夫々設定された比率で比例配分することにより、前記各段の気液接触トレイ２７上における液のｐＨが夫々調整され、吸収塔５内部に大量のスケールが生成付着してしまうことが防止される。
【００４７】
ここで、前記吸収塔５の液溜り部１における液のｐＨの設定値は、およそ４〜５程度とし、そのときの吸収塔５へ供給される吸収剤スラリー１０の全体流量をＱ０とすると共に、各段の気液接触トレイ２７上へ供給される吸収剤スラリー１０の流量を上段から順に夫々Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４とした場合、例えば、
【数１】
Ｑ１＝０．５Ｑ０
Ｑ２＝０．３Ｑ０
Ｑ３＝０．１Ｑ０
Ｑ４＝０．１Ｑ０
といったように各段の比率を設定すればよい。
【００４８】
更に又、図１３に示す例においても、前記吸収塔５に送り込まれる排ガスは、精製ガスヒータ３６により吸収塔５から排出される精製ガスと熱交換し、ある程度冷却されてから吸収塔５内に導入されるため、ドライアップ現象が発生しにくくなり、吸収塔５内部にスケールが付着しにくくなる。
【００４９】
こうして、図１に示す例の場合と同様、図１３に示す例においても、高濃度の亜硫酸ガスを含む排ガスからの脱硫を確実に行うことができ、且つスケールの発生を最小限に抑え得る。尚、本装置は、特に高濃度の亜硫酸ガスを含む排ガスからの脱硫に適したものであるが、亜硫酸ガス濃度がおよそ５０００［ｐｐｍ］以上の排ガスであれば、その処理用として適用可能である。
【００５０】
前述の図１３に示した本発明を実施する形態の他の例において、吸収塔５の液溜り部１での吸収液２の酸化が充分に行われないような場合には、図１４に示す如く、吸収塔５で循環される吸収液２の一部が導入され且つ該吸収液２の一部を酸化空気３７により酸化して石膏回収ユニット１８の中和タンク１３へ導く酸化塔３８を設けるようにする。尚、図１４中、図１０と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００５１】
又、前述の図１３に示した本発明を実施する形態の他の例においては、図１５に示す如く、吸収塔５内の頂部に、吸収液２を噴霧するスプレーノズル４を配設するようにしてもよい。
【００５２】
このように、吸収塔５内の頂部に、吸収液２を噴霧するスプレーノズル４を配設すると、吸収塔５に送り込まれた排ガスは、各段の気液接触トレイ２７のガス通過孔３４を通過して上昇して行く過程において、前記各段の気液接触トレイ２７上における吸収液２と順次接触した後、更にスプレーノズル４から噴霧される吸収液２と接触することにより、該吸収液２と前記排ガスとの接触時間が更に延長される形となり、硫黄酸化物が確実に吸収除去される。
【００５３】
更に又、前述の図１３に示した本発明を実施する形態の他の例においては、図１６に示す如く、吸収塔５の出側に、吸収液２’を噴霧するスプレーノズル４’が頂部に配設された補助吸収塔５’を設けるようにしてもよい。
【００５４】
このように、吸収塔５の出側に、吸収液２’を噴霧するスプレーノズル４’が頂部に配設された補助吸収塔５’を設けると、吸収塔５に送り込まれた排ガスは、各段の気液接触トレイ２７のガス通過孔３４を通過して上昇して行く過程において、前記各段の気液接触トレイ２７上における吸収液２と順次接触することにより、該吸収液２と前記排ガスとの接触時間が延長される形となり、硫黄酸化物が確実に吸収除去された後、補助吸収塔５’に導入され、該補助吸収塔５’においてスプレーノズル４’から噴霧される吸収液２’と更に接触して硫黄酸化物が吸収除去される。
【００５５】
尚、本発明の高濃度亜硫酸ガス含有排ガス処理装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００５６】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の請求項１〜６記載の高濃度亜硫酸ガス含有排ガス処理装置によれば、高濃度の亜硫酸ガスを含む排ガスからの脱硫を確実に行うことができ、且つスケールの発生を最小限に抑え得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例の全体概要構成図である。
【図２】本発明を実施する形態の一例における気液接触トレイとしてダウンカマー付きのシーブトレイを用いた例を表わす側断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】本発明を実施する形態の一例における気液接触トレイとしてダウンカマーのないシーブトレイを用いた例を表わす側断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】本発明を実施する形態の一例における気液接触トレイとしてバルブトレイを用いた例を表わす側断面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視図である。
【図８】本発明を実施する形態の一例における気液接触トレイとしてアングルトレイを用いた例を表わす側断面図である。
【図９】排ガス中ＳＯ２濃度と脱硫率との関係を表わす線図である。
【図１０】本発明を実施する形態の一例において酸化塔を別置きとした場合の全体概要構成図である。
【図１１】本発明を実施する形態の一例において吸収塔内の頂部にスプレーノズルを配設した場合の全体概要構成図である。
【図１２】本発明を実施する形態の一例において補助吸収塔を設けた場合の全体概要構成図である。
【図１３】本発明を実施する形態の他の例の全体概要構成図である。
【図１４】本発明を実施する形態の他の例において酸化塔を別置きとした場合の全体概要構成図である。
【図１５】本発明を実施する形態の他の例において吸収塔内の頂部にスプレーノズルを配設した場合の全体概要構成図である。
【図１６】本発明を実施する形態の他の例において補助吸収塔を設けた場合の全体概要構成図である。
【図１７】従来例の全体概要構成図である。
【符号の説明】
１                  液溜り部
２                  吸収液
２’                吸収液
４                  スプレーノズル
４’                スプレーノズル
５                  吸収塔
５’                補助吸収塔
９                  炭酸カルシウム
１０                  吸収剤スラリー
１８                  石膏回収ユニット
１９                  石膏
２７                  気液接触トレイ
２８                  吸収剤スラリー供給ライン
２９                  流量調整弁
２９ａ                開度指令信号
２９ａ’            開度指令信号
３０                  ｐＨ計
３０ａ                検出信号
３１                  制御器
３１’                制御器
３４                  ガス通過孔
３６                  精製ガスヒータ
３８                  酸化塔
４０                  全体流量調整弁
４０ａ                開度指令信号
４１                  ｐＨ計
４１ａ                検出信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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