(57)【要約】【課題】消石灰や苛性ソーダ等のアルカリ剤や大量の洗浄水などを用いることなく燃焼排ガス中の酸性ガス成分を除去することができるとともに、除去した酸性ガス成分から例えば塩酸や硫酸等の有効利用可能な形態の酸液を生成することができ、しかも燃焼排ガスからの熱回収のみならず凝縮熱をも回収することができる燃焼排ガス中の酸性ガス除去方法およびその装置を提供する。【解決手段】上流側に配される前段凝縮器４の熱交換部８よりも下流側に配される後段凝縮器５の熱交換部８の方が段階的に低い冷却温度となるように、熱媒体送出機３０からの冷却用熱媒体を用いて燃焼排ガスをそれら熱交換部８を介して間接的に冷却することにより、焼排ガス中の水分と燃焼排ガス中の種類毎の酸性ガス成分とを含む複数種類の凝縮液を個別に生成して、燃焼排ガスから水分と共に複数種類の酸性ガス成分を分離する。【選択図】図１
2019118893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸性ガス成分および水分を含む燃焼排ガスを、冷却用熱媒体を用いて間接的に冷却することにより、前記燃焼排ガス中の水分と前記燃焼排ガス中の酸性ガス成分とを含む凝縮液を生成して、前記燃焼排ガスから水分と共に酸性ガス成分を分離することを特徴とする燃焼排ガス中の酸性ガス除去方法。
【請求項２】
前記燃焼排ガスから水分と共に酸性ガス成分が除去された後の酸性ガス除去後燃焼排ガスを、前記冷却用熱媒体が前記燃焼排ガスを間接的に冷却した際に回収した熱を利用して間接的に加熱することを特徴とする請求項１に記載の燃焼排ガス中の酸性ガス除去方法。
【請求項３】
複数種類の酸性ガス成分および水分を含む燃焼排ガスが流れる煙道の上流側よりも下流側の方が段階的に低い冷却温度となるように、前記煙道の複数箇所で冷却用熱媒体を用いて前記燃焼排ガスを間接的に冷却することにより、前記燃焼排ガス中の水分と前記燃焼排ガス中の種類毎の酸性ガス成分とを含む複数種類の凝縮液を個別に生成して、前記燃焼排ガスから水分と共に複数種類の酸性ガス成分を分離することを特徴とする燃焼排ガス中の酸性ガス除去方法。
【請求項４】
前記冷却用熱媒体によって前記燃焼排ガスの間接的な冷却が行われる前記煙道の複数箇所における上流側での冷却温度を制御することにより、凝縮される前記燃焼排ガス中の水分量を制御することを特徴とする請求項３に記載の燃焼排ガス中の酸性ガス除去方法。
【請求項５】
前記燃焼排ガスから水分と共に複数種類の酸性ガス成分が除去された後の酸性ガス除去後燃焼排ガスを、前記冷却用熱媒体が前記燃焼排ガスを間接的に冷却した際に回収した熱を利用して間接的に加熱することを特徴とする請求項３または４に記載の燃焼排ガス中の酸性ガス除去方法。
【請求項６】
酸性ガス成分および水分を含む燃焼排ガスがチューブの内部に流れその燃焼排ガスとチューブの外部との間で熱交換が可能な熱交換部が設けられてなる煙道と、前記熱交換部へと冷却用熱媒体を供給する冷却用熱媒体供給手段とを備え、
前記冷却用熱媒体供給手段によって供給される冷却用熱媒体を用いて前記燃焼排ガスを前記熱交換部を介して間接的に冷却することにより、前記燃焼排ガス中の水分と前記燃焼排ガス中の酸性ガス成分とを含む凝縮液を生成して、前記燃焼排ガスから水分と共に酸性ガス成分を分離することを特徴とする燃焼排ガス中の酸性ガス除去装置。
【請求項７】
複数種類の酸性ガス成分および水分を含む燃焼排ガスがチューブの内部に流れその燃焼排ガスとチューブの外部との間で熱交換が可能な複数の熱交換部が前記燃焼排ガスの流れ方向に順に設けられてなる煙道と、前記複数の熱交換部のうち下流側の熱交換部から順に上流側の熱交換部へと連続した流れで冷却用熱媒体を供給する冷却用熱媒体供給手段とを備え、
前記複数の熱交換部における上流側の熱交換部よりも下流側の熱交換部の方が段階的に低い冷却温度となるように、前記冷却用熱媒体供給手段によって供給される冷却用熱媒体を用いて前記燃焼排ガスを前記複数の熱交換部を介して間接的に冷却することにより、前記燃焼排ガス中の水分と前記燃焼排ガス中の種類毎の酸性ガス成分とを含む複数種類の凝縮液を個別に生成して、前記燃焼排ガスから水分と共に複数種類の酸性ガス成分を分離することを特徴とする燃焼排ガス中の酸性ガス除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば廃棄物焼却施設等で発生する燃焼排ガスに含まれる酸性ガス成分を除去するのに用いられて好適な燃焼排ガス中の酸性ガス除去方法およびその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば廃棄物焼却施設等で発生する燃焼排ガスには、ＨＣｌ，ＳＯｘなどの酸性ガス成分が含まれており、これらを除去してから大気に放出するようにされている。このような酸性ガス成分を除去する方法として、乾式法や湿式法などがある。
【０００３】
図２（ａ）に示されるように、乾式法は、燃焼排ガス中に消石灰や重曹等のアルカリ薬剤を吹き込み、アルカリ薬剤と酸性ガスとを中和反応させて生じた中和塩を下流側の集塵器１０１で捕集することにより、燃焼排ガスから酸性ガス成分を除去するものである（特許文献１参照）。なお、図２（ａ）において、集塵器１０１の下流側に配設されるガス再加熱器は必要に応じて設置されるものであり、設置されない場合もある。
【０００４】
図２（ｂ）に示されるように、湿式法は、集塵器１０１でばいじんが除去された燃焼排ガスを排ガス洗浄装置１０２に導入し、この排ガス洗浄装置１０２で噴霧・循環される洗浄水によって洗浄し、大量の洗浄水に酸性ガス成分を吸収させ、酸性ガス成分を吸収した洗浄水に苛性ソーダ等のアルカリ剤を添加して中和することにより、燃焼排ガスから酸性ガス成分を除去するものである（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１９９１９８号公報
【特許文献２】特開２００３−８８７２６号公報
【０００６】
上記の図２（ａ）に示されるような乾式法では、酸性ガス成分との反応に必要な消石灰は理論当量に対して１．５〜３倍程度であるため、未反応消石灰が発生するという問題点がある。この未反応消石灰は、消石灰等と酸性ガス成分との反応生成物や焼却飛灰と共に最終処分場に埋め立て処分されるため、最終処分場の残余年数の低下の一因となっている。
【０００７】
上記の図２（ｂ）に示されるような湿式法では、燃焼排ガス中の塩化水素や硫黄酸化物等の酸性ガス成分は苛性ソーダ等と反応し中和塩として洗浄水に含まれるが、洗浄水量が大量であることから、塩素および硫黄を洗浄水から分離することは非常に困難であるという問題点がある。また、洗浄水の排水処理が別途に必要になり、処理費用が嵩むという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもので、消石灰や苛性ソーダ等のアルカリ剤や大量の洗浄水などを用いることなく燃焼排ガス中の酸性ガス成分を除去することができるとともに、除去した酸性ガス成分から例えば塩酸や硫酸等の有効利用可能な形態の酸液を生成することができ、しかも燃焼排ガスからの熱回収のみならず凝縮熱をも回収することができる燃焼排ガス中の酸性ガス除去方法およびその装置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】
【０００９】
前記目的を達成するために、第１発明による燃焼排ガス中の酸性ガス除去方法は、
酸性ガス成分および水分を含む燃焼排ガスを、冷却用熱媒体を用いて間接的に冷却することにより、前記燃焼排ガス中の水分と前記燃焼排ガス中の酸性ガス成分とを含む凝縮液を生成して、前記燃焼排ガスから水分と共に酸性ガス成分を分離することを特徴とするものである。
【００１０】
第１発明の燃焼排ガス中の酸性ガス除去方法において、前記燃焼排ガスから水分と共に酸性ガス成分が除去された後の酸性ガス除去後燃焼排ガスを、前記冷却用熱媒体が前記燃焼排ガスを間接的に冷却した際に回収した熱を利用して間接的に加熱するのが好ましい（第２発明）。
【００１１】
次に、第３発明による燃焼排ガス中の酸性ガス除去方法は、
複数種類の酸性ガス成分および水分を含む燃焼排ガスが流れる煙道の上流側よりも下流側の方が段階的に低い冷却温度となるように、前記煙道の複数箇所で冷却用熱媒体を用いて前記燃焼排ガスを間接的に冷却することにより、前記燃焼排ガス中の水分と前記燃焼排ガス中の種類毎の酸性ガス成分とを含む複数種類の凝縮液を個別に生成して、前記燃焼排ガスから水分と共に複数種類の酸性ガス成分を分離することを特徴とするものである。
【００１２】
第３発明の燃焼排ガス中の酸性ガス除去方法において、前記冷却用熱媒体によって前記燃焼排ガスの間接的な冷却が行われる前記煙道の複数箇所における上流側での冷却温度を制御することにより、凝縮される前記燃焼排ガス中の水分量を制御するのが好ましい（第４発明）。
【００１３】
第３発明または第４発明の燃焼排ガス中の酸性ガス除去方法において、前記燃焼排ガスから水分と共に複数種類の酸性ガス成分が除去された後の酸性ガス除去後燃焼排ガスを、前記冷却用熱媒体が前記燃焼排ガスを間接的に冷却した際に回収した熱を利用して間接的に加熱するのが好ましい（第５発明）。
【００１４】
次に、第６発明による燃焼排ガス中の酸性ガス除去装置は、
酸性ガス成分および水分を含む燃焼排ガスがチューブの内部に流れその燃焼排ガスとチューブの外部との間で熱交換が可能な熱交換部が設けられてなる煙道と、前記熱交換部へと冷却用熱媒体を供給する冷却用熱媒体供給手段とを備え、
前記冷却用熱媒体供給手段によって供給される冷却用熱媒体を用いて前記燃焼排ガスを前記熱交換部を介して間接的に冷却することにより、前記燃焼排ガス中の水分と前記燃焼排ガス中の酸性ガス成分とを含む凝縮液を生成して、前記燃焼排ガスから水分と共に酸性ガス成分を分離することを特徴とするものである。
【００１５】
また、第７発明による燃焼排ガス中の酸性ガス除去装置は、
複数種類の酸性ガス成分および水分を含む燃焼排ガスがチューブの内部に流れその燃焼排ガスとチューブの外部との間で熱交換が可能な複数の熱交換部が前記燃焼排ガスの流れ方向に順に設けられてなる煙道と、前記複数の熱交換部のうち下流側の熱交換部から順に上流側の熱交換部へと連続した流れで冷却用熱媒体を供給する冷却用熱媒体供給手段とを備え、
前記複数の熱交換部における上流側の熱交換部よりも下流側の熱交換部の方が段階的に低い冷却温度となるように、前記冷却用熱媒体供給手段によって供給される冷却用熱媒体を用いて前記燃焼排ガスを前記複数の熱交換部を介して間接的に冷却することにより、前記燃焼排ガス中の水分と前記燃焼排ガス中の種類毎の酸性ガス成分とを含む複数種類の凝縮液を個別に生成して、前記燃焼排ガスから水分と共に複数種類の酸性ガス成分を分離することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
第１発明および第６発明によれば、酸性ガス成分および水分を含む燃焼排ガスが冷却用熱媒体により間接的に冷却され、燃焼排ガス中の水分と燃焼排ガス中の酸性ガス成分とを含む凝縮液（例えば塩酸や硫酸等）が生成されることによって、燃焼排ガスから水分と共に酸性ガス成分が分離されるので、消石灰や苛性ソーダ等のアルカリ剤を用いることなく燃焼排ガス中の酸性ガス成分を除去することができるとともに、除去した酸性ガス成分から例えば塩酸や硫酸等の有効利用可能な形態の酸液を生成することができる。また、燃焼排ガスを冷却用熱媒体によって間接的に冷却することにより、燃焼排ガスから熱を回収することができるとともに、凝縮液生成の際の凝縮熱をも回収することができる。
【００１７】
第２発明および第５発明の構成を採用することにより、別途加熱用の熱源を用いることなく酸性ガス除去後燃焼排ガスを飽和温度よりも高い温度に昇温させることができ、酸性ガス除去後燃焼排ガスの結露に起因する腐食を防止することができる。
【００１８】
第３発明および第７発明によれば、複数種類の酸性ガス成分および水分を含む燃焼排ガスが流れる煙道の上流側よりも下流側の方が段階的に低い冷却温度となるように、煙道の複数箇所で燃焼排ガスが冷却用熱媒体により間接的に冷却され、燃焼排ガス中の水分と燃焼排ガス中の種類毎の酸性ガス成分とを含む複数種類の凝縮液（例えば塩酸や硫酸）が個別に生成されることによって、燃焼排ガスから水分と共に複数種類の酸性ガス成分が分離されるので、消石灰や苛性ソーダ等のアルカリ剤を用いることなく燃焼排ガス中の酸性ガス成分を除去することができるとともに、除去した酸性ガス成分から例えば塩酸や硫酸等の有効利用可能な形態の酸液を生成することができる。また、燃焼排ガスを冷却用熱媒体によって間接的に冷却することにより、燃焼排ガスから熱を回収することができるとともに、凝縮液生成の際の凝縮熱をも回収することができる。
【００１９】
第４発明の構成を採用することにより、回収される凝縮液の酸濃度を制御することができ、回収液からの酸性成分、重金属などの除去工程において、除去効率や処理効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃焼排ガス中の酸性ガス除去装置の概略システム構成図である。
【図２】従来の酸性ガス除去方法を示すフロー図で、（ａ）は乾式法、（ｂ）は湿式法である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明による燃焼排ガス中の酸性ガス除去方法およびその装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２２】
＜燃焼排ガス中の酸性ガス除去装置の概略説明＞
図１に示される燃焼排ガス中の酸性ガス除去装置（以下、単に「酸性ガス除去装置」と称する。）１は、例えば図示されない廃棄物焼却施設で発生した燃焼排ガスに含まれる複数種類の酸性ガス成分および水分を除去するものであり、廃棄物焼却施設からの燃焼排ガスに含まれるばいじんを除去する集塵器２と、この集塵器２の下流側に配設され、窒素酸化物やダイオキシン類を除去する触媒反応装置３（または煙突）との間に組み込まれている。
【００２３】
この酸性ガス除去装置１は、集塵器２から触媒反応装置３に向かって順に配設される前段凝縮器４、後段凝縮器５およびガス再加熱器６を備えている。
【００２４】
＜凝縮器の説明＞
前段凝縮器４と後段凝縮器５とは、基本的に同構造のものであって、各凝縮器４，５は、排ガス導入口７ａおよび排ガス導出口７ｂと熱媒体導入口７ｃおよび熱媒体導出口７ｄとを有するケーシング７を備え、このケーシング７の内部に、排ガス導入口７ａと排ガス導出口７ｂとを繋ぐように熱交換部８が組み込まれて構成されている。ここで、熱交換部８は、複数種類の酸性ガス成分および水分を含有する燃焼排ガスを流すのに好適な耐熱および耐食性に優れる例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の樹脂からなる複数の樹脂チューブを集合させた管群により形成されている。
【００２５】
＜ガス再加熱器の説明＞
ガス再加熱器６は、排ガス導入口９ａおよび排ガス導出口９ｂと熱媒体導入口９ｃおよび熱媒体導出口９ｄとを有するケーシング９を備え、このケーシング９の内部に、熱媒体導入口９ｃと熱媒体導出口９ｄとを繋ぐように熱交換部１０が組み込まれて構成されている。ここで、熱交換部１０は、空気または水等の冷却用熱媒体を流すのに好適な材料からなる複数のチューブを集合させた管群により形成されている。
【００２６】
＜煙道の説明＞
前段凝縮器４におけるケーシング７の排ガス導入口７ａは、第１ダクト１１を介して集塵器２の排ガス導出口２ａに接続されている。前段凝縮器４におけるケーシング７の排ガス導出口７ｂは、第２ダクト１２を介して後段凝縮器５におけるケーシング７の排ガス導入口７ａに接続されている。後段凝縮器５におけるケーシング７の排ガス導出口７ｂは、第３ダクト１３を介してガス再加熱器６におけるケーシング９の排ガス導入口９ａに接続されている。ガス再加熱器６におけるケーシング９の排ガス導出口９ｂは、第４ダクト１４を介して触媒反応装置３の排ガス導入口３ａに接続されている。こうして、第１ダクト１１、前段凝縮器４の熱交換部８、第２ダクト１２、後段凝縮器５の熱交換部８、第３ダクト１３、ガス再加熱器６のケーシング９および第４ダクト１４により、集塵器２と触媒反応装置３とを繋ぐ煙道１５が形成されている。
【００２７】
後段凝縮器５におけるケーシング７の熱媒体導入口７ｃは、第１配管２１を介して熱媒体送出機２０の熱媒体吐出口２０ａに接続されている。ここで、熱媒体送出機２０としては、例えば空気や水等の冷却用熱媒体を送出するファンまたはポンプ等が挙げられる。
【００２８】
後段凝縮器５におけるケーシング７の熱媒体導出口７ｄは、第２配管２２を介して前段凝縮器４におけるケーシング７の熱媒体導入口７ｃに接続されている。前段凝縮器４におけるケーシング７の熱媒体導出口７ｄは、第３配管２３を介して熱交換器３０の熱媒体導入口３０ａに接続されている。熱交換器３０の熱媒体導出口３０ｂは、第４配管２４を介してガス再加熱器６におけるケーシング９の熱媒体導入口９ｃに接続されている。ガス再加熱器６におけるケーシング９の熱媒体導出口９ｄは、第５配管２５を介して熱媒体送出機２０の熱媒体吸込口２０ｂに接続されている。なお、熱交換器３０は、必要に応じて設置されるものであって、省略される場合がある。
【００２９】
こうして、熱媒体送出機２０、後段凝縮器５、前段凝縮器４、熱交換器３０およびガス再加熱器６が配管２１〜２５によって接続されることにより、熱媒体送出機２０から送り出された冷却用熱媒体を、後段凝縮器５、前段凝縮器４、熱交換器３０およびガス再加熱器６を経て熱媒体送出機２０に還流・循環させることができる。
【００３０】
また、熱媒体送出機２０、第１配管２１、後段凝縮器５のケーシング７、第２配管２２および前段凝縮器４のケーシング７により、下流側に配される後段凝縮器５の熱交換部８から上流側に配される前段凝縮器４の熱交換部８へと連続した流れで冷却用熱媒体を供給する冷却用熱媒体供給手段３５が構成されている。
【００３１】
以上に述べたように構成される酸性ガス除去装置１において、集塵器２によってばいじんが除去された後の燃焼排ガスは、第１ダクト１１を介して前段凝縮器４の熱交換部８に導入され、次いで、第２ダクト１２を介して後段凝縮器５の熱交換部８に導入される。後段凝縮器５の熱交換部８を通過した燃焼排ガスは、第３ダクト１３を介してカス再加熱器６のケーシング９内に導入された後、第４ダクト１４を介して触媒反応装置３に導入される（または煙突に導入された後に大気中に放出される）。
【００３２】
一方、熱媒体送出機２０から送り出された冷却用熱媒体は、第１配管２１を介して後段凝縮器５のケーシング７内に導入され、後段凝縮器５の熱交換部８を介して燃焼排ガスを間接的に冷却し、燃焼排ガスから熱を回収する。後段凝縮器５において熱を回収した冷却用熱媒体は、第２配管２２を介して前段凝縮器４のケーシング７内に導入され、前段凝縮器４の熱交換部８を介して燃焼排ガスを間接的に冷却し、燃焼排ガスから熱を回収する。こうして、下流側に配される後段凝縮器５の熱交換部８から上流側に配される前段凝縮器４の熱交換部８へと連続するように冷却用熱媒体を流して燃焼排ガスから熱を回収することにより、前段凝縮器４の熱交換部８よりも後段凝縮器５の熱交換部８の方が段階的に低い冷却温度となるようにされている。
【００３３】
各凝縮器４，５で燃焼排ガスから熱を回収した冷却用熱媒体は、熱交換器３０を経てガス再加熱器６の熱交換部１０に導入された後、熱媒体送出機２０へと還流される。熱交換器３０では、冷却用熱媒体の回収熱の一部を利用するとともに、ガス再加熱器６では、冷却用熱媒体の回収熱を利用してガス再加熱器６のケーシング９内に導入される燃焼排ガスを間接的に加熱するようにされている。
【００３４】
本実施形態の酸性ガス除去装置１によれば、複数種類の酸性ガス成分および水分を含む燃焼排ガスが流れる煙道１５の上流側よりも下流側の方が段階的に低い冷却温度となるように、煙道１５の複数箇所で燃焼排ガスが冷却用熱媒体により間接的に冷却され、燃焼排ガス中の水分と燃焼排ガス中の種類毎の酸性ガス成分とを含む複数種類の凝縮液（例えば塩酸や硫酸）が個別に生成されることによって、燃焼排ガスから水分と共に複数種類の酸性ガス成分が分離されるので、消石灰や苛性ソーダ等のアルカリ剤を用いることなく燃焼排ガス中の酸性ガス成分を除去することができるとともに、除去した酸性ガス成分から例えば塩酸や硫酸等の有効利用可能な形態の酸液を生成することができ、加えて、燃焼排ガスから熱を回収することができるとともに、凝縮液生成の際の凝縮熱をも回収することができる。
【００３５】
また、酸性ガス除去装置１においては、前段凝縮器４での冷却温度（出口排ガス温度）を制御することにより、凝縮される燃焼排ガス中の水分量を制御するようにされている。これにより、回収される凝縮液の酸濃度を制御することができ、回収液からの酸性成分、重金属などの除去工程において、除去効率や処理効率を向上させることができる。
【００３６】
また、酸性ガス除去装置１においては、燃焼排ガスから水分と共に酸性ガス成分が除去された後の酸性ガス除去後燃焼排ガスを、冷却用熱媒体が燃焼排ガスを間接的に冷却した際に回収した熱を利用してガス再加熱器６により間接的に加熱するようにされている。これにより、別途加熱用の熱源を用いることなく酸性ガス除去後の燃焼排ガスを飽和温度よりも高い温度に昇温させることができ、酸性ガス除去後の燃焼排ガスの結露に起因する腐食を防止することができる。
【００３７】
さらに、本実施形態の酸性ガス除去装置１によれば、以下の（１）〜（６）のような作用効果を得ることができる。
（１）集塵器２で完全に除去できない水溶性水銀等の水溶性微量有害物質の除去が可能である。
（２）回収した塩酸や硫酸を廃棄物焼却施設内で利用することができる（使用例：集塵飛灰や廃棄物焼却施設から発生する排水のｐＨ調整）。
（３）従来の湿式法では、燃焼排ガスと大量の洗浄水とを接触させて飽和温度まで低下させる方式のため、熱回収が困難であるのに対し、酸性ガス除去装置１では、燃焼排ガスからの熱回収のみならず、硫酸や塩酸、水分等を凝縮する際の凝縮熱をも回収することができ、装置出口ガスの昇温等に利用することができるため、従来よりエネルギー効率が高い。
（４）従来の湿式法では、燃焼排ガスと大量の洗浄水とを接触させることから、耐食性の高い金属、または炭素鋼の内面（燃焼排ガスと接する箇所）に樹脂ライニングを使用する必要があるのに対し、各凝縮器４，５において、燃焼排ガスと接する箇所を耐熱および耐食性に優れる樹脂製チューブとすることにより、ケーシング７等の装置本体の材質を炭素鋼とすることで、従来のような高価な樹脂ライニングが不要となる。
（５）回収した塩酸、硫酸、水を利用することにより、排水処理設備が従来よりも小規模または不要となる。
（６）排ガスを４０℃程度まで低下させることにより、本装置の後段にＣＯ２分離回収装置（化学吸収法など）を設置してエネルギー効率の高いＣＯ２分離回収システムを構築することが可能となる。
【００３８】
以上、本発明の燃焼排ガス中の酸性ガス除去方法およびその装置について、一実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【実施例】
【００３９】
次に、本発明による燃焼排ガス中の酸性ガス除去方法およびその装置のより具体的な実施例について説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４０】
＜実施例１＞
塩化水素や硫黄酸化物等の酸性ガス成分および水分を含む燃焼排ガスを集塵器２に導入し、集塵器２でばいじんが除去された後の燃焼排ガス（１５０〜２００℃）を、前段凝縮器４および後段凝縮器５の順に流し、熱媒体送出機２０から送り出される冷却用熱媒体を、後段凝縮器５から前段凝縮器４へと順に供給して、各凝縮器４，５における熱交換部８を介して間接的に燃焼排ガスを冷却する。
【００４１】
ここで、前段凝縮器４の出口排ガス温度を硫酸露点温度である１００〜１２０℃程度以下かつ塩酸露点温度である８０℃程度以上とすることにより、前段凝縮器４で主に硫酸（Ｈ２ＳＯ４）を分離し、後段凝縮器５の出口排ガス温度を塩酸露点温度以下の４０〜７０℃とすることにより、残りの酸性ガス成分（主に塩酸（ＨＣｌ））を分離することが可能となる。なお、本実施例では、上流側に凝縮器４を、下流側に凝縮器５をそれぞれ設ける２段階構成の例を示したが、凝縮器を１基のみ設ける態様もあり得る。この場合、凝縮器の出口排ガス温度を４０〜７０℃程度として、硫酸および塩酸等を含む混合酸液として燃焼排ガスから分離することになる。
【００４２】
なお、酸性ガス成分および水分を除去された後の燃焼排ガスは、カス再加熱器６において熱交換部１０により間接的に加熱されることで１８０〜２１０℃程度まで昇温された後、触媒反応装置３に導入されて、燃焼排ガス中の窒素酸化物やダイオキシン類が除去された後、図示されてない煙突を介して大気中に放出される。
【００４３】
＜実施例２＞
実施例１において、前段凝縮器４の出口排ガス温度を１００〜１２０℃程度以下かつ塩酸露点温度である８０℃程度以上とするのを、実施例２では、前段凝縮器４の出口排ガス温度を６０〜１００℃の範囲となるように変更することにより、前段凝縮器４で燃焼排ガス中の酸性ガス成分（主に硫酸、塩酸）を凝縮させる。なお、前段凝縮器４の出口排ガス温度を制御することにより、凝縮される水分量を制御し、それによって回収される酸の濃度を制御する。この制御を行うことにより、回収液からの酸性成分、重金属などの除去工程において、除去効率や処理効率を増加させることが可能となる。また、後段凝縮器５の出口排ガス温度を制御することにより、水分の回収量を制御し、排出ガス量を低減することができる。
【００４４】
＜実施例３＞
実施例１において、後段凝縮器５により４０℃程度まで低下させた排ガスを、化学吸収法などの方法を用いてＣＯ２を分離回収後にガス再加熱器６にて昇温し、煙突により排出する。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の燃焼排ガス中の酸性ガス除去方法およびその装置は、消石灰や苛性ソーダ等のアルカリ剤や大量の洗浄水などを用いることなく燃焼排ガス中の酸性ガス成分を除去することができるとともに、除去した酸性ガス成分から例えば塩酸や硫酸等の有効利用可能な形態の酸液を生成することができ、しかも燃焼排ガスからの熱回収のみならず凝縮熱をも回収することができるという特性を有していることから、例えば廃棄物焼却施設等で発生する燃焼排ガスに含まれる酸性ガス成分の除去と熱回収の用途に好適に用いることができ、産業上の利用可能性が高い。
【符号の説明】
【００４６】
１    酸性ガス除去装置
２    集塵器
３    触媒反応装置
４    前段凝縮器
５    後段凝縮器
６    ガス再加熱器
８    熱交換部
１５  煙道
２０  熱媒体送出機
３０  熱交換器
３５  冷却用熱媒体供給手段
【図１】
2019118893.tif 000003
【図２】
2019118893.tif 000004