(57)【要約】本発明は、塩化水素酸の濃厚溶液が（１０５を経由して）供給されているアブソーバー（２）内へ（１０２を経由して）ガスを投入する工程と、アブソーバー（２）内へ所定量の給水を導入する工程と、アブソーバーから出る液体の少なくとも９９％を（１０５を経由して）そのアブソーバのインレットへ戻す工程と、アブソーバーのパージ（１０６）を調節して、それが、塩化水素酸のフラクション及びアンモニアのフラクションを含有するようにする工程とを有する方法に関する。塩化水素酸の濃厚溶液の濃度は９〜１６重量％、好ましくは、１２〜１５重量％である。給水の量は投入ガスに対する重量比で６〜１５％に相当する量である。塩化水素酸のフラクションはアブソーバー内へ導入された塩化水素酸に対して１〜５重量％の範囲であり、アンモニアのフラクションはアブソーバー内へ導入されたアンモニアに対して約８０％、好ましくは、約９０％である。
2005501710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩化水素酸及びアンモニアを含有する燃焼ガスを浄化するための方法であって、
−塩化水素酸の濃厚溶液が（１０５を経由して）供給されているアブソーバー（２）内へ（１０２を経由して）ガスを投入する工程と、
−アブソーバー（２）へ所定量の給水を導入して、アブソーバー内のこの給水を少なくとも部分的に蒸発させる工程と、
−アブソーバーから出る液体の少なくとも９９％を（１０５を経由して）そのアブソーバのインレットへ戻す工程と、
−アブソーバーのパージ（１０６）を調節して、それが、塩化水素酸のフラクション及びアンモニアのフラクションを含有するようにする工程と、
を有し、塩化水素酸の濃厚溶液の濃度が９〜１６重量％、好ましくは、１２〜１５重量％であり、給水の量が（１０２を経由して）投入ガスに対する重量比で６〜１５％に相当する量であり、塩化水素酸のフラクションが（１０２を経由して）アブソーバー（２）内へ導入された塩化水素酸に対する重量比で１〜５％の範囲であり、アンモニアのフラクションが（１０２を経由して）アブソーバー（２）内へ導入されたアンモニアに対する重量比で約８０％、好ましくは、約９０％であるような方法。
【請求項２】
アブソーバー（２）は流下膜式、昇流膜式、アトマイザー式又は充填式のものである請求項１に記載の方法。
【請求項３】
希釈及びアルカリの添加後において、脱離又はストリッピングユニットがアブソーバー（２）のパージ（１０６）によって供給され、回収されたアンモニアが炉（１）へ戻されるようになっている請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
希釈及びアルカリの添加の後において、イオン交換ユニットがアブソーバー（２）のパージ（１０６）によって供給され、回収されたアンモニアが炉（１）へ戻されるようになっている請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
アブソーバーのパージ（１０６）は、それを燃焼させるために、直接炉へ戻されようになっている請求項１又は２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塩化水素酸及びアンモニアを含有する燃焼ガス(combustion gases)を浄化するための方法に関する。
【０００２】
燃焼ガス、たとえば、家庭ゴミ、産業廃棄物又は病院廃棄物の燃焼によって発生する燃焼ガスは、塩化水素酸を含んでいることが多く、また、アンモニアを含んでいる可能性もある。それらは、本来的に含まれていることもあるし、あるいは、処理という観点からすると、燃焼時又は燃焼後にアンモニア又はアンモニアを発生する可能性のある誘導体が使用されるために含まれる場合もある。
【０００３】
そのような残存アンモニアは、１００ｍｇ／Ｎｍ3もの濃度になることもあり、一般的に問題を生じ、特に、ウェットスクラバーを使用している場合に問題を生じる。アンモニアは水に極めて溶解しやすいガスであり、このアンモニアはすべて、使用されるスクラバーで捕捉され、それが、通常アンモニウムイオンの形で存在するこのアンモニアを含有するパージ(purge)の生成をもたらす。
【０００４】
この無機窒素(mineral nitrogen)の濃度はその後あまりにも高くなって廃棄(reject)できなくなり、その存在によって水の処理が複雑となる。このことは、ウェットスクラバーを採用した問題解決に対する経済面でのハンディキャップである。
【０００５】
このアンモニアが存在は、排水の廃棄に課せられた限界をしばしば超える濃度になると、廃棄する前にこのアンモニアを回復させたり破壊したりする必要性が生じる。
【０００６】
いくつかの解決法がある。たとえば、生物学的な硝化−脱窒処理を実施することもできる。しかしながら、この方法は複雑で、排水の組成が突然変化するような場合にうまく対応できない。
【０００７】
ｐＨを上げるために、ソーダやライムなどのアルカリを添加した後に、脱離又はストリッピングすることが可能ではある。しかしながら、これは複雑であり、塩の寄生的な(parasitic)沈殿などの多くのさらなる問題を生じるため、それを解決しなければならない。さらに、ストリッピングに先だって、これらのパージの完全な中和が必要である。この中和は、ｐＨを上げる前にすべての酸をまず中和しなければならないので、大量のアルカリ化剤を使用する必要がある。
【特許文献１】
米国特許第４，３７４，８１１号明細書
【特許文献２】
米国特許第４，００２，５６５号明細書
【特許文献３】
日本国特許出願公開第５９−２０３６２７号公報
【発明の開示】
【０００８】
本発明の目的はこれらの欠点を克服することである。
【０００９】
それを達成するために、本発明は、塩化水素酸及びアンモニアを含有する燃焼ガスを浄化するための方法をその目的とするものである。その方法は、
−塩化水素酸の濃厚溶液が供給されているアブソーバー内へガスを投入する工程と、
−アブソーバーへ所定量の給水を導入して、アブソーバー内のこの給水を少なくとも部分的に蒸発させる工程と、
−アブソーバーから出る液体の少なくとも９９％をそのアブソーバのインレットへ戻す工程と、
−アブソーバーのパージを調節して、それが、塩化水素酸のフラクション及びアンモニアのフラクションを含有するようにする工程と、
を有し、塩化水素酸の濃厚溶液の濃度が９〜１６重量％、好ましくは、１２〜１５重量％であり、給水の量が投入ガスに対する重量比で６〜１５％に相当する量であり、塩化水素酸のフラクションがアブソーバー内へ導入された塩化水素酸に対する重量比で１〜５％の範囲であり、アンモニアのフラクションがアブソーバー内へ導入されたアンモニアに対する重量比で約８０％、好ましくは、約９０％である。
【００１０】
本発明の別の特徴によれば、
−このアブソーバーは流下膜式、昇流膜式、アトマイザー式又は充填式のものであり、
−希釈及びアルカリの添加後において、脱離又はストリッピングユニットがアブソーバーのパージによって供給され、回収されたアンモニアが炉へ戻されるようになっており、
−希釈及びアルカリの添加の後において、イオン交換ユニットがアブソーバーのパージによって供給され、回収されたアンモニアが炉へ戻されるようになっており、
−アブソーバーのパージは、それを燃焼させるために、直接炉へ戻されようになっている。
【００１１】
本発明は唯一の図（図１）を参照して説明される。
【００１２】
炉１内で行われた燃焼によって生成したガス１０２は、４００〜６０００ｍｇ／乾燥ガスＮｍ3の濃度で塩化水素酸ＨＣｌを含有し、２〜１００ｍｇ／乾燥ガスＮｍ3、好ましくは、１０〜５０ｍｇ／Ｎｍ3の濃度でアンモニアを含有している。
【００１３】
これらのガスは吸収ユニットすなわちアブソーバー２に供給され、その中で、ガスは吸収液体１０５と接触した状態にされる。その吸収液体は、ガスの温度を下げて５０〜７５℃の間の温度にするという機能と、５％を超えない塩化水素酸の少量のフラクション及び少なくとも８０％のアンモニアを捕捉するという機能との二つの機能を果たす。これらのフラクションはライン１０２を経由してアブソーバー内へ投入されるガス中に存在する塩化水素酸及びアンモニアの質量のパーセント比率に対応する。
【００１４】
高濃度の塩化水素酸を含有する未浄化のガスでは、一部のアンモニアは塩化アンモニウムの形態で存在していることがある。本明細書においては、アンモニア、ＮＨ3及び塩化アンモニウム、ＮＨ4Ｃｌから構成される混合物がアンモニアと呼ばれる。
【００１５】
塩化水素酸を極端に多く捕捉することなく、アンモニアを選択的に捕捉できるようにするために、ユニット２から出る液の９９％を超える量がリサイクルされ、流れ(flux)１０４の中の塩化水素酸の濃度が少なくとも９重量％、好ましくは、少なくとも１２％になるようにされなければならない。
【００１６】
濃酸１０４の流量の１％未満で表される非常に少ない部分１０６がプロセスから抜き出され、一方、部分１０５がアブソーバー２に戻される。留意されるべき点は、ユニット２は冷却及び洗浄の機能を併せ持っていることである。
【００１７】
このユニット２は、たとえば、流下膜(falling film)を有するアブソーバー、昇流膜(climbing film)を有するアブソーバー、充填塔、シースを有するアトマイザー、あるいは、その他の冷却及びアブソーバーの機能を併せ持つことが可能な装置などである。パージ１０６は連続的又は半連続的にプロセスから抜き出すことができる。
【００１８】
冷却のプロセスは水を消費するので、給水１０３がこのユニット３に引き入れられており、アブソーバー２によって行われる蒸発を補償するようになっている。この給水は１０２を経由して供給されるガスの質量に対して６〜１５％である。それは、ガス中にすでに存在していた水分とその温度に依存する。典型的なバランスは、単なる非限定的な例とすれば、以下のとおりである。
【００１９】
流れ            102          107          103         106
温度            210℃        70℃         20℃        70℃
全流量          82328kg/hr   87700kg/hr   5350kg/hr   22kg/hr
H2O              8090kg/hr    13420kg/hr   5350kg/hr   16.9kg/hr
NH3(NH3として)   2.4kg/hr     0.12kg/hr    -微量-      2.28kg/hr
HCl             75kg/hr      72.2kg/hr    -微量-      2.8kg/hr
【００２０】
パージ１０６の流量は、塩化水素酸の濃度が少なくとも９重量％に等しくなるように維持される一方、この流れの中に存在する量がガス１０２の中に存在する酸の量の多くとも５％に制限されるように調節される。
【００２１】
アンモニアの大部分が浄化されたガス１０７は、一つ又は複数のスクラバー３へ供給される。これらのスクラバーによって浄化されたガス１０８は煙突４を経て大気中に排出される。スクラバーで発生されたパージ１０９は、その後、水処理に送られか蒸発させられる。
【００２２】
塩化水素酸の最大５％を捕捉するようにユニット２を運転することで、塩化物の大部分を常に含有するパージ１０９を得ることが可能となり、通常アンモニア又はアンモニウムイオンの形態で存在している無機窒素を実質的に除去することができる。このようにして、水処理として行うことのできるパージ１０９の処理方法は、この無機窒素の著しい減少のために、極めて容易化される。
【００２３】
流れ１０６はユニット２で補足された塩化アンモニウムの形態のアンモニアを含有している。場合によっては（図示せず）、このパージ１０６に含まれるこのアンモニアは、たとえば、希釈及びソーダやライムなどのアルカリの添加の後の脱離(desorption)又はストリッピングによって、あるいは、希釈後のイオン交換によって回収され、炉１に戻される。このことは、このシステムの経済性を一段と改善し、炉に向かうフレッシュな薬剤の量を著しく低減する。
【００２４】
さらに、場合によっては（図示せず）、流れ１０６が炉に直接戻され、そこで、この炉で燃焼される他の廃棄物と共に燃焼させられるようにすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の方法を実施するための装置の概略図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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