(57)【要約】【課題】排ガス中の酸性ガスの中和、分離除去によって発生する脱酸性ガス残渣及び未反応カルシウム系中和剤の発生量を大幅に低減でき、中和剤の費用も低減でき、以ってトータルコストも低減でき、それでいて排ガス規制を満たす充分な酸性ガス除去率を実現可能な排ガス中の酸性ガス除去装置を提供すること。【解決手段】排ガス中にカルシウム系中和剤を供給するＣａ系中和剤供給部10と、カルシウム系中和剤が排ガス中の酸性ガスと反応して生成する反応生成物を含む脱酸性ガス残渣及び未反応のカルシウム系中和剤16を排ガス中から分離除去する第１除去手段11と、第１除去手段を通過した排ガス中にナトリウム系中和剤を供給するＮａ系中和剤供給部12と、ナトリウム系中和剤が排ガス中の酸性ガスと反応して生成する反応生成物を含む脱酸性ガス残渣及び未反応のナトリウム系中和剤17を排ガス中から分離除去する第２除去手段13とを備えたこと。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸性ガスを含む排ガス中にカルシウム系の中和剤を供給するＣａ系中和剤供給部と、
前記カルシウム系の中和剤が排ガス中の酸性ガスと反応して生成する反応生成物を含む脱酸性ガス残渣と未反応のカルシウム系中和剤を排ガス中から分離して除去する第１除去手段と、
該第１除去手段を通過した排ガス中にナトリウム系の中和剤を供給するＮａ系中和剤供給部と、
前記ナトリウム系の中和剤が排ガス中の酸性ガスと反応して生成する反応生成物を含む脱酸性ガス残渣と未反応のナトリウム系中和剤を排ガス中から分離して除去する第２除去手段と、を備えた排ガス中の酸性ガス除去装置。
【請求項２】
請求項１に記載の排ガス中の酸性ガス除去装置において、前記第１除去手段と前記Ｎａ系中和剤供給部の間に排ガス中の酸性ガス濃度を測る酸性ガス濃度第１測定手段を備えていることを特徴とする排ガス中の酸性ガス除去装置。
【請求項３】
請求項２に記載の排ガス中の酸性ガス除去装置において、前記酸性ガス濃度第１測定手段の測定結果に基づいて前記Ｃａ系中和剤供給部による中和剤の供給量を増減調整する制御部を備えていることを特徴とする排ガス中の酸性ガス除去装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の排ガス中の酸性ガス除去装置において、前記第１除去手段及び第２除去手段はバグフィルタであることを特徴とする排ガス中の酸性ガス除去装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の排ガス中の酸性ガス除去装置において、前記ナトリウム系の酸性ガス中和剤は、重曹の粉末を主成分とすることを特徴とする排ガス中の酸性ガス除去装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の排ガス中の酸性ガス除去装置において、前記Ｃａ系中和剤供給部の上流に除塵バグフィルタが設けられていることを特徴とする排ガス中の酸性ガス除去装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の排ガス中の酸性ガス除去装置において、前記第２除去手段の下流に排ガス中の酸性ガス濃度を測る酸性ガス濃度第２測定手段を備えていることを特徴とする排ガス中の酸性ガス除去装置。
【請求項８】
酸性ガスを含む排ガス中にカルシウム系の中和剤を供給し、該カルシウム系の中和剤が排ガス中の酸性ガスと反応して生成する反応生成物を含む脱酸性ガス残渣と未反応のカルシウム系中和剤を排ガス中から分離して除去する第１除去工程と、
該第１除去工程によって酸性ガス濃度が減少された排ガス中にナトリウム系の中和剤を供給し、該ナトリウム系の中和剤が排ガス中の酸性ガスと反応して生成する反応生成物を含む脱酸性ガス残渣と未反応のナトリウム系中和剤を排ガス中から分離して除去する第２除去工程、を有する排ガス中の酸性ガス除去方法。
【請求項９】
請求項８に記載の排ガス中の酸性ガス除去方法において、前記第１除去工程後の排ガス中の酸性ガス濃度を酸性ガス濃度第１測定手段で測定し、該酸性ガス濃度第１測定手段の測定結果に基づいて前記カルシウム系中和剤の供給量を増減調整することを特徴とする排ガス中の酸性ガス除去方法。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の排ガス中の酸性ガス除去方法において、前記ナトリウム系の中和剤は、重曹の粉末を主成分とするものであることを特徴とする排ガス中の酸性ガス除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス中の塩化水素（ＨＣｌ）及び硫黄酸化物（ＳＯｘ）等の酸性ガスを中和して除去する排ガス中の酸性ガス除去装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６、この種の排ガス中の酸性ガス除去装置の従来の一例を示す概略構成図である（例えば特許文献１及び特許文献２）。この酸性ガス除去装置は、都市ゴミ焼却炉等の排ガス発生源から排出される排ガスの流路１が、集塵装置２、バグフィルタ３、更に図示しない他の浄化装置（脱硝装置等）、そして最終的に図示しない煙突に順次連通されている。
【０００３】
集塵装置２とバグフィルタ３の間の排ガス流路１には、排ガス中に含まれる塩化水素（ＨＣｌ）や硫黄酸化物（ＳＯｘ）等の酸性ガスを中和する中和剤供給部４が設けられている。更に、バグフィルタ３の下流に塩化水素濃度測定装置５が設けられている。この塩化水素濃度測定装置５で測定した排ガス中の塩化水素濃度の測定結果によって前記中和剤供給部４による中和剤の供給量が増減調整される。
【０００４】
排ガスは、先ず集塵装置２でダストを除去された後、中和剤供給部４から中和剤が排ガス流路１に供給され、酸性ガスが中和処理される。中和剤の供給量は、前記塩化水素濃度測定装置５による測定結果によって増減調整され、排ガス規制を満たす所望の酸性ガス除去率が得られるようになっている。
【０００５】
ここで、中和剤は消石灰等のカルシウム系のもの、又は重曹等のナトリウム系のものが通常使われている。排ガス中の酸性ガス（ＨＣｌ、ＳＯｘ）は前記中和剤で中和されて反応生成物であるカルシウム塩又はナトリウム塩となる。この反応生成物（カルシウム塩又はナトリウム塩）を含む脱酸性ガス残渣と更に未反応の中和剤はバグフィルタ３で捕獲され、排ガス中から分離除去される。このバグフィルタ３によって排ガス中から分離除去された分離除去物（脱酸性ガス残渣と未反応の中和剤）は最終処理に回される。
【特許文献１】特開２００２−１１３３２７号公報
【特許文献２】特開平１１−７６７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の排ガス中の酸性ガス除去装置は、中和剤として消石灰等のカルシウム系の中和剤を用いる場合、排ガス規制を満たす所望の酸性ガス除去率を得るためには、その反応性の点から相当多量（過剰量）に中和剤を供給する必要がある。そのため、中和処理後に未反応のカルシウム系中和剤が多く残存することになる。その結果、中和処理後にバグフィルタで排ガス中から分離除去される前記脱酸性ガス残渣と更に未反応のカルシウム系中和剤を合わせた総量が膨大となり、その大量の脱酸性ガス残渣と未反応のカルシウム系中和剤を含む分離除去物の最終処理コストが嵩む問題があった。
【０００７】
一方、中和剤として重曹等のナトリウム系の中和剤を用いる場合、カルシウム系の中和剤よりも少ない供給量で、排ガス規制を満たす前記所望の酸性ガス除去率を得ることができる点で性能的には優れているが、該ナトリウム系の中和剤はカルシウム系に対して薬剤費用として数倍高く、コスト面から使いにくいという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、排ガス中の酸性ガスの中和、そして分離除去によって発生する脱酸性ガス残渣と未反応のカルシウム系中和剤を合わせた分離除去物の総発生量を大幅に低減でき、これにより前記分離除去物の最終処理に要する費用を低減でき、更に中和剤にかかる費用も低減でき、それでいて排ガス規制を満たす充分な酸性ガス除去率を実現することが可能な排ガス中の酸性ガス除去装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明にかかる排ガス中の酸性ガス除去装置の第１の態様は、酸性ガスを含む排ガス中にカルシウム系の中和剤を供給するＣａ系中和剤供給部と、前記カルシウム系の中和剤が排ガス中の酸性ガスと反応して生成する反応生成物を含む脱酸性ガス残渣と未反応のカルシウム系中和剤を排ガス中から分離して除去する第１除去手段と、該第１除去手段を通過した排ガス中にナトリウム系の中和剤を供給するＮａ系中和剤供給部と、前記ナトリウム系の中和剤が排ガス中の酸性ガスと反応して生成する反応生成物を含む脱酸性ガス残渣と未反応のナトリウム系中和剤を排ガス中から分離して除去する第２除去手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
本態様によれば、高濃度の酸性ガスを含む排ガス中に、第１段としてカルシウム系の中和剤を供給して高濃度の酸性ガスをある程度（例えば８割程度の除去率）の低濃度まで低減する処理をすることで、使用するカルシウム系中和剤の量を減らすことが可能となる。これにより、カルシウム系中和剤の使用量を減らすことができるので、該カルシウム系の中和剤が排ガス中の酸性ガスと反応して生成する反応生成物を含む脱酸性ガス残渣と未反応のカルシウム系中和剤の量も低減することができる。
【００１１】
続いて、前記第１段の中和処理により酸性ガスが大方除去された低濃度の酸性ガスを含む排ガス中に、第２段としてナトリウム系の中和剤を供給して酸性ガスを中和することで、排ガス中の残存酸性ガス量が排ガス規制を満たす範囲に浄化処理される。その際、供給するナトリウム系中和剤は少ない量で足りるので、薬剤費用を低減することができる。また、ナトリウム系の中和剤は、低濃度の酸性ガスを更に高次の低濃度に浄化する能力においてカルシウム系中和剤より勝っているので、その点からも少ない供給量で高次の浄化を実現できる。
【００１２】
すなわち、排ガス中の酸性ガスの中和、そして分離除去によって発生する反応生成物を含む脱酸性ガス残渣および未反応のカルシウム系中和剤の発生量を大幅に低減することができ、これにより前記分離除去物の最終処理に要する費用を低減でき、更に中和剤にかかる費用も低減でき、それでいて排ガス規制を満たす充分な酸性ガス除去率を実現することが可能な排ガス中の酸性ガス除去装置を提供することができる。
【００１３】
本発明にかかる排ガス中の酸性ガス除去装置の第２の態様は、前記第１の態様において、前記第１除去手段と前記Ｎａ系中和剤供給部の間に排ガス中の酸性ガス濃度を測る酸性ガス濃度第１測定手段を備えていることを特徴とするものである。
【００１４】
排ガス中の酸性ガスの濃度は、排ガス発生源における被焼却物の種類やその他の要因によって通常は変動し、一定ではない。  
本態様によれば、前記第１の態様の作用効果に加えて以下の作用効果が得られる。  
前記第１除去手段と前記Ｎａ系中和剤供給部の間に設けた酸性ガス濃度第１測定手段によって、カルシウム系中和剤によって第１段の浄化処理が行われた排ガス中の酸性ガス濃度を測定するので、その測定結果に基づいてカルシウム系中和剤の供給量を増減調整することが可能になる。これにより、カルシウム系中和剤による第１段の浄化処理が行われた排ガス中の酸性ガス濃度を一定範囲に収めることが可能となり、その結果、第２段として供給されるナトリウム系中和剤の供給する量を、変動少なく一定範囲に収めることができ、以ってナトリウム系中和剤による高次の浄化処理を、必要最小限の供給量で、安定して実行することが可能になる。
【００１５】
本発明にかかる排ガス中の酸性ガス除去装置の第３の態様は、前記第２の態様において、前記酸性ガス濃度第１測定手段の測定結果に基づいて前記Ｃａ系中和剤供給部による中和剤の供給量を増減調整する制御部を備えていることを特徴とするものである。  
本態様によれば、前記第２の態様の作用効果に加えて、カルシウム系中和剤による第１段の浄化処理が行われた排ガス中の酸性ガス濃度を一定範囲に収めるに際し、カルシウム系中和剤の供給量を増減調整することを自動運転で行うことが可能になる。
【００１６】
本発明にかかる排ガス中の酸性ガス除去装置の第４の態様は、前記第１の態様から第３の態様のいずれか１つの態様において、前記第１除去手段及び第２除去手段はバグフィルタであることを特徴とするものである。
【００１７】
本態様によれば、前記第１除去手段及び第２除去手段はバグフィルタであるので、前記第１の態様から第３の態様のいずれか１つの態様の作用効果に加えて、その除去能力の回復操作を簡単に行え、且つ脱酸性ガス残渣および未反応の中和剤を含む分離除去物を容易にその処理系から分離することができ、操作性を向上することができる。
【００１８】
本発明にかかる排ガス中の酸性ガス除去装置の第５の態様は、前記第１の態様から第４の態様のいずれか１つの態様において、前記ナトリウム系の酸性ガス中和剤は、重曹の粉末を主成分とすることを特徴とするものである。
【００１９】
重曹（ＮａＨＣＯ３）の粉末を主成分とする酸性ガス中和剤は、酸性ガスとの中和反応の際にＣＯ２とＨ２Ｏのガスが発生する。このＣＯ２とＨ２Ｏのガスが重曹粉末の粒子内部から放出されると、該粒子の比表面積が大きくなり、また、これによって反応生成物ＮａＣｌやＮａ２ＳＯ４で覆われた粒子表面が更新されフレッシュな重曹が再び脱塩反応および脱ＳＯｘ反応を開始するため、脱塩率および脱ＳＯｘ率がカルシウム系の中和剤より高くなると考えられている。本態様によれば、重曹の粉末を主成分とする中和剤で脱塩反応および脱ＳＯｘ反応を行わせるため、酸性ガス除去率を確実に向上することができ、第１の態様から第４の態様のいずれか１つの態様の作用効果を一層の確実性をもって得ることができる。
【００２０】
本発明にかかる排ガス中の酸性ガス除去装置の第６の態様は、前記第１の態様から第５の態様のいずれか１つの態様において、前記Ｃａ系中和剤供給部の上流に除塵バグフィルタが設けられていることを特徴とするものである。  
本態様によれば、除塵バグフィルタによって排ガス中のダストを除去した排ガスにカルシウム系の中和剤を供給するので、該カルシウム系中和剤を無駄なく効果的に脱酸性ガス除去反応に供することができると共に、第１除去手段で該ガス中から分離除去される脱酸性ガス残渣および未反応のカルシウム系中和剤を含む分離除去物の中に前記ダストは含まれない。従って、前記第１の態様から第５の態様のいずれか１つの態様の作用効果に加えて、第１除去手段における前記分離除去物の総発生量の低減に寄与でき、以てその最終処理コストの低減に寄与できる。
【００２１】
本発明にかかる排ガス中の酸性ガス除去装置の第７の態様は、前記第１の態様から第６の態様のいずれか１つの態様において、前記第２除去手段の下流に排ガス中の酸性ガス濃度を測る酸性ガス濃度第２測定手段を備えていることを特徴とするものである。
【００２２】
本態様によれば、前記第１の態様から第６の態様のいずれか１つの態様の作用効果に加えて、ナトリウム系中和剤の供給量を一層必要最小限の量に低減することができる。
【００２３】
本発明の第８の態様は、酸性ガスを含む排ガス中にカルシウム系の中和剤を供給し、該カルシウム系の中和剤が排ガス中の酸性ガスと反応して生成する反応生成物を含む脱酸性ガス残渣および未反応のカルシウム系中和剤を排ガス中から分離して除去する第１除去工程と、該第１除去工程によって酸性ガス濃度が減少された排ガス中にナトリウム系の中和剤を供給し、該ナトリウム系の中和剤が排ガス中の酸性ガスと反応して生成する反応生成物を含む脱酸性ガス残渣および未反応のナトリウム系中和剤を排ガス中から分離して除去する第２除去工程を有する排ガス中の酸性ガス除去方法である。本態様によれば、前記第１の態様と同様の作用効果が得られる。
【００２４】
本発明の第９の態様は、前記第８の態様の排ガス中の酸性ガス除去方法において、前記第１除去工程後の排ガス中の酸性ガス濃度を酸性ガス濃度第１測定手段で測定し、該酸性ガス濃度第１測定手段の測定結果に基づいて前記カルシウム系中和剤の供給量を増減調整することを特徴とするものである。本態様によれば、前記第２の態様と同様の作用効果が得られる。
【００２５】
本発明の第１０の態様は、前記第８の態様又は第９の態様の排ガス中の酸性ガス除去方法において、前記ナトリウム系の中和剤は、重曹の粉末を主成分とするものであることを特徴とするものである。本態様によれば、前記第５の態様と同様の作用効果が得られる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、排ガス中の酸性ガスの中和、そして分離除去によって発生する脱酸性ガス残渣および未反応の中和剤の総発生量を大幅に低減することができ、これにより前記分離除去物の最終処理に要する費用を低減でき、更に中和剤にかかる費用も低減でき、それでいて排ガス規制を満たす充分な酸性ガス除去率を実現することが可能な排ガス中の酸性ガス除去装置及び方法を提供することができる。
【００２７】
特に、前記第１除去手段と前記Ｎａ系中和剤供給部の間に酸性ガス濃度第１測定手段を設けることによって、カルシウム系中和剤によって第１段の浄化処理が行われた排ガス中の酸性ガス濃度を測定することができるので、その測定結果に基づいてカルシウム系中和剤の供給量を増減調整することが可能になる。このカルシウム系中和剤の供給量の増減調整により、該カルシウム系中和剤による第１段の浄化処理が行われた排ガス中の酸性ガス濃度を一定範囲に収めることが可能となり、その結果、第２段として供給されるナトリウム系中和剤の供給する量を、変動少なく一定範囲に収めることができ、以ってナトリウム系中和剤による高次の浄化処理を、必要最小限の供給量で、安定して実行することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
［実施例１］
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る排ガス中の酸性ガス除去装置の構成図を示す。  
この排ガス中の酸性ガス除去装置は、排ガス発生源から酸性ガスを含む排ガスが送られる排ガス流路１中に、カルシウム系の中和剤を供給するＣａ系中和剤供給部１０と、前記カルシウム系の中和剤が排ガス中の酸性ガスと反応して生成する反応生成物を含む脱酸性ガス残渣と未反応のカルシウム系中和剤を排ガス中から分離して除去する第１除去手段としての第１バグフィルタ１１と、該第１バグフィルタ１１を通過した排ガス中にナトリウム系の中和剤を供給するＮａ系中和剤供給部１２と、前記ナトリウム系の中和剤が排ガス中の酸性ガスと反応して生成する反応生成物を含む脱酸性ガス残渣と未反応のナトリウム系中和剤を排ガス中から分離して除去する第２除去手段としての第２バグフィルタ１３とを備えている。
【００２９】
カルシウム系の中和剤は、公知の消石灰（水酸化カルシウム：Ｃａ(ＯＨ）２）が用いられている。  
ナトリウム系の中和剤は、本実施例では平均粒径２０μｍ以下の微粉重曹（炭酸水素ナトリウム：ＮａＨＣＯ３）を主成分とするものが用いられている。当該ナトリウム系の酸性ガス中和剤は、具体的には前記微粉重曹に親水性の湿式シリカの粉末と、疎水性の金属石鹸の粉末とを含有してなり、前記湿式シリカの含有率が１乃至１０ｗｔ％、前記金属石鹸の含有率が０．１乃至０．５ｗｔ％であるものが用いられている（特許第3745765号特許公報）。この中和剤を用いることにより第２バグフィルタ１３の通気性を所望のレベルに維持する（圧力損失を最適に低減する）ことができ、バグフィルタ１３を一層効果的に使用することが可能になっている。
【００３０】
本実施例では、Ｃａ系中和剤供給部１０の排ガス流路１への接続部１４より上流位置に除塵バグフィルタ等の除塵装置は設けられていない。すなわち、第１バグフィルタ１１に除塵バグフィルタの機能を兼ねさせる構成であり、排ガス中のダストは、第１バグフィルタ１１によって前記脱酸性ガス残渣及び未反応のカルシウム系中和剤と一緒に分離除去されるようになっている。
【００３１】
更に、第２バグフィルタ１３の下流に酸性ガス濃度第２測定手段として塩化水素濃度測定装置５が、図６に示した従来構造と同様に設けられている。該塩化水素濃度測定装置５により測定した排ガス中の塩化水素濃度の測定結果によって、前記Ｎａ系中和剤供給部１２によるナトリウム系中和剤の供給量が、後述する実施例２において詳しく説明する〔Ｐ＋ＰＩＤ〕制御方式で増減調整されるようになっている。これにより、ナトリウム系中和剤の供給量を一層必要最小限の量に低減することができる。
【００３２】
前記排ガス発生源は、都市ゴミ焼却炉、産業廃棄物焼却炉、汚泥焼却炉などの各種焼却炉や熱分解炉、溶融炉等が具体的に挙げられるが、排ガス中に酸性ガス（ＨＣｌ、ＳＯｘ）を含む排ガスを発生するもの全てが本発明の浄化処理を適用できる対象となる。
【００３３】
次に、図１に記載された排ガス中の酸性ガス除去装置の作用を説明する。  
排ガス発生源から発生した塩化水素（ＨＣｌ）及び硫黄酸化物（ＳＯｘ）等の酸性ガスを高濃度（約１０００ｐｐｍ程度）に含む排ガスは、排ガス流路１を通って第１バグフィルタ１１に至る。該第１バグフィルタ１１の上流側で、Ｃａ系中和剤供給部１０から第１段の中和処理としてカルシウム系の中和剤が排ガス流路１内の排ガス中に供給され、高濃度の酸性ガスをある程度の低濃度（例えば約２００ｐｐｍ程度）まで低減する第１段の浄化処理が行われる。これにより、使用するカルシウム系の中和剤の量を減らすことが可能となる。従って、第１段の浄化処理では、カルシウム系中和剤の使用量を減らせるので、第１バグフィルタ１１から発生する脱酸性ガス残渣及び未反応のカルシウム系中和剤を含む分離除去物１６の量を低減することができる。
【００３４】
続いて、前記第１段の浄化処理により酸性ガスが大方除去された低濃度（例えば約２００ｐｐｍ程度）の酸性ガスを含む排ガス中に、Ｎａ系中和剤供給部１２から第２段としてナトリウム系の中和剤が供給され、酸性ガスが更に中和処理されて排ガス中の残存酸性ガス量が排ガス規制を満たす範囲（約１０ｐｐｍ程度）まで低減する第２段の浄化処理が行われる。
【００３５】
Ｎａ系中和剤供給部１２から微粉重曹を主成分とする中和剤が排ガス中に供給されて、排ガス中の酸性ガス（ＨＣｌ、ＳＯｘ）が中和されるときの、その脱塩および脱硫の中和反応式（１）（２）を以下に記す。
ＮａＨＣＯ３＋ＨＣｌ  →  ＮａＣｌ＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２          （１）
２ＮａＨＣＯ３＋ＳＯ２  →  Ｎａ２ＳＯ３＋Ｈ２Ｏ＋２ＣＯ２      （２）
【００３６】
微粉重曹を主成分とする酸性ガス中和剤は、酸性ガスとの中和反応の際に上記反応式（１）（２）に示したように、ＣＯ２とＨ２Ｏのガスが発生する。このＣＯ２とＨ２Ｏのガスが重曹粉末の粒子内部から放出されることにより、該粒子の比表面積が大きくなり、また、これによって反応生成物ＮａＣｌやＮａ２ＳＯ３で覆われた粒子表面が更新されフレッシュな重曹が再び脱塩反応及び脱ＳＯｘ反応を開始するため、脱塩率及び脱ＳＯｘ率がカルシウム系の中和剤より高くなると考えられている。この中和反応によって、排ガス中の酸性ガスを充分に（排ガス規制を満たす範囲まで）低減することができる。
【００３７】
その際、上記したように、第２段で供給するナトリウム系中和剤は少ない量で足りるので、薬剤費用を低減することができる。また、ナトリウム系の中和剤は、低濃度の酸性ガスを更に高次の低濃度に浄化する能力においてカルシウム系中和剤より勝っているので、少ない供給量で高次の浄化を実現できる。
【００３８】
すなわち、排ガス中の酸性ガスの中和、そして分離除去によって発生する脱酸性ガス残渣及び未反応の中和剤を含む分離除去物１６，１７の発生量を大幅に低減することができ、更に中和剤にかかる費用も低減でき、以ってトータルコストも低減でき、それでいて排ガス規制を満たす充分な酸性ガス除去率を実現することが可能である。
【００３９】
［実施例２］
図２は本発明の他の実施の形態に係る排ガス中の酸性ガス除去装置の構成図を示す。本実施例２では、前記第１バグフィルタ１１と前記Ｎａ系中和剤供給部１２の排ガス流路１との接続部１８と間に排ガス中の酸性ガス濃度を測る酸性ガス濃度第１測定手段として塩化水素濃度測定装置２０が設けられている。
【００４０】
塩化水素濃度測定装置２０は、レーザー式塩化水素濃度測定装置と吸引式塩化水素濃度測定装置が挙げられるが、排ガス中の塩化水素の濃度を連続的に測定できるものであればよく特定のものに限定されない。本実施例では、その応答速度が１〜３秒以下と速いレーザー式のものが使われている。このレーザー式塩化水素濃度測定装置として、具体的には西華産業株式会社製のレーザー式排ガス濃度モニター（半導体レーザーを光源とした近赤外線単線吸収分光法を採用）と株式会社ノーケン製の製品名「ＬＤＳ６レーザ式ガス分析計（In-Situ タイプ）」等が挙げられる。尚、吸引式塩化水素濃度測定装置としては、東亜ディーケーケー株式会社製の塩化水素ガス分析装置（型名  ＧＮＣ−２２４）や富士電機株式会社製の塩化水素分析装置が挙げられる。
【００４１】
また、前記Ｃａ系中和剤供給部１０は、カルシウム系中和剤の供給量の制御を〔Ｐ＋ＰＩＤ〕制御方式で行うように構成されている（特開2002-113327号公報参照）。ここで、Ｐ制御とは比例制御のことであり、ＰＩＤ制御とは単純な比例操作（Ｐ操作）に積分操作（Ｉ操作）と更に微分操作（Ｄ操作）を加えた制御方式のことである。  
すなわち、第１バグフィルタ１１を通って第１段の浄化処理が行われた排ガス中の塩化水素濃度（ＰＶ）を塩化水素濃度測定装置２０によって測定し、その測定値ＰＶとＰＩＤ制御の設定値ＳＶ１とを比較して、通常はＰＩＤ制御のみでカルシウム系中和剤の供給量を調整し、前記排ガス中の塩化水素濃度の測定値ＰＶが設定値ＳＶ１になるように制御が行われる。一方、前記排ガス中の塩化水素濃度の測定値ＰＶがＰ制御の設定値ＳＶ２を超えた場合は、Ｐ制御の制御出力を急増し、カルシウム系中和剤の供給量を急激に増やして前記測定値ＰＶが速やかに下がるように制御されるようになっている。
【００４２】
同様に、前記Ｎａ系中和剤供給部１２も、ナトリウム系中和剤の供給量の制御を〔Ｐ＋ＰＩＤ〕制御方式で行うように構成されている。その具体的な制御方式は、前記Ｃａ系中和剤供給部１０と同様なので詳しい説明は省略する。  
その他の構成は図１に示した実施例１と同様なので、同一部分に同一符号を付してその説明は省略する。
【００４３】
実施例２について、その作用を説明する。  
排ガス中の高濃度の酸性ガスの濃度は、排ガス発生源における被焼却物の種類やその他の要因によって通常は変動し、一定ではない。当該塩化水素濃度測定装置２０によって、カルシウム系中和剤によって第１段の浄化処理が行われた排ガス中の酸性ガス濃度を測定することで、その測定結果に基づいてＣａ系中和剤供給部１０からのカルシウム系中和剤の供給量を増減調整することが可能になる。これにより、カルシウム系中和剤による第１段の浄化処理が行われた排ガス中の酸性ガス濃度を一定範囲に収めることが可能となる。その結果、第２段としてＮａ系中和剤供給部１２から供給されるナトリウム系中和剤の供給する量を、変動少なく一定範囲に収めることができ、以ってナトリウム系中和剤による高次の浄化処理を、必要最小限の供給量で、安定して実行することが可能になる。
【００４４】
［実施例３］
図３は本発明の更に他の実施の形態に係る排ガス中の酸性ガス除去装置の構成図を示す。本実施例３では、前記塩化水素濃度測定装置２０の測定結果に基づいて前記Ｃａ系中和剤供給部１０による中和剤の供給量を増減調整する制御部３０を備えている。
【００４５】
本実施例では、更に、第２バグフィルタ１３が重曹の回収・再利用装置４０に接続されている。図４を用いて、この回収・再利用装置４０の構成の一例を以下に説明する。  
該回収・再利用装置４０は、第２バグフィルタ１３で発生する前記脱酸性ガス残渣及び未反応のナトリウム系中和剤を含む分離除去物１７を水に溶解させる溶解槽４１と、重曹製造装置５０とを備えている。前記溶解槽４１内の溶解液４３中には、塩化ナトリウムと未反応の重曹、重曹が変化した炭酸ナトリウムおよび排ガス中の硫黄酸化物との反応によって生成した硫酸ナトリウム等を含んでいる。図４において、符号４２は水タンクを示す。
【００４６】
前記溶解液４３は、食塩５１を原料とする重曹製造装置５０に直接供給される。すなわち、前記脱酸性ガス残渣及び未反応のナトリウム系中和剤を含む分離除去物１７の溶解液４３は、重曹製造装置５０を構成する食塩の溶解槽５２に加えられて食塩水の精製工程部５３によって精製される。食塩水の精製工程部５３では、水酸化ナトリウム、塩化カルシウム等を加えて、原料の食塩５１、前記分離除去物１７に含まれている多価金属成分を沈殿除去する。精製工程部５３で生成された精製塩水５４は、アンモニア５５を溶解して炭酸化工程部５６に送られる。
【００４７】
炭酸化工程部５６は、アンモニア−ソーダ法、塩安ソーダ法、有機アミン法等の食塩から重炭酸ナトリウムを製造する公知の方法によって行うことができる。炭酸化工程部５６を経て、重曹が晶析分離される。得られた重曹５７は、乾燥装置５８により乾燥後、所定の粒径に粉砕されて前記Ｎａ系中和剤供給部１２の貯留部に戻されて循環再利用される。また、重曹を晶析分離した母液５９は、アンモニア−ソーダ法の場合には、アンモニア回収装置６０において、アンモニアの回収に利用され、回収したアンモニアが循環使用される。また、塩安ソーダ法の場合には、母液５９から塩化アンモニウム分離装置６１において、食塩を溶解した後に塩化アンモニウムを分離して循環使用される。  
その他の構成は図１に示した実施例１と同様なので、同一部分に同一符号を付してその説明は省略する。
【００４８】
実施例３について、その作用を説明する。  
本実施例３によれば、カルシウム系中和剤による第１段の浄化処理が行われた排ガス中の酸性ガス濃度を一定範囲に収めるに際し、制御部３０によってカルシウム系中和剤の供給量を増減調整することを自動運転で行うことが可能になり、第１バグフィルタ１１を通過した排ガス中の酸性ガス濃度を前記の如く例えば２００ｐｐｍ程度の一定量の低濃度にまで下げるに際して、カルシウム系中和剤の供給量を過剰供給の無駄をせずに設定することが可能となり、その分、第１バグフィルタ１１から発生する脱酸性ガス残渣及び未反応のカルシウム系中和剤を含む分離除去物１６の量を低減することができると共に、装置運転コストを低減することができる。
【００４９】
また、重曹の回収・再利用装置４０を備えているので、以下の作用効果を有する。  
当該回収・再利用装置４０は、重曹が残留した脱酸性ガス残渣１７を直接溶解処理して循環しているので、残留した重曹に塩酸等を加えて食塩とした後に再利用する方法に比べて重曹の利用効率を高めることができる。さらに、溶解液４３が、精製食塩水の経路中に加えられて工程中に多価金属成分が混入した場合でも、炭酸化工程部５６においては、循環母液は食塩の溶解に循環使用されて利用されているので、食塩水の精製工程において含有している多価金属成分も除去される。
【００５０】
また、大量の多価金属成分が溶解液４３中に含まれている場合には、溶解液４３を食塩の溶解槽５２に供給した後に、食塩水の精製工程部５３において、溶解液４３から分離しても良い。さらに、溶解液４３を沈殿層（図示せず）に導入し、この沈殿層で多価金属成分を沈降分離した、上澄液をフィルターや遠心分離等の公知の手段により不純物を取り除いた後、食塩の溶解槽５２に加えても良い。
【００５１】
［実施例４］
図５は本発明の更に他の実施の形態に係る排ガス中の酸性ガス除去装置の構成図を示す。  本実施例４では、Ｃａ系中和剤供給部１０の排ガス流路１への接続部１４より上流位置に除塵バグフィルタ１５が設けられている。これにより、除塵バグフィルタ１５によって排ガス中のダストが除去された状態の排ガスにカルシウム系の中和剤が供給されるようになっている。
【００５２】
次に、実施例４の作用を説明する。  
排ガス発生源から発生した塩化水素（ＨＣｌ）及び硫黄酸化物（ＳＯｘ）等の酸性ガスを高濃度（約１０００ｐｐｍ程度）に含む排ガスは、排ガス流路１を通って除塵バグフィルタ１５に至り、ここでダストを除去される。ダストを除去された高濃度の酸性ガスを含む排ガス中に、Ｃａ系中和剤供給部１０から第１段としてカルシウム系の中和剤が供給され、高濃度の酸性ガスをある程度の低濃度（例えば約２００ｐｐｍ程度）まで低減する処理が行われる。
【００５３】
ここで、除塵バグフィルタ１５によって排ガス中のダストを除去した排ガスにカルシウム系の中和剤を供給するので、該カルシウム系中和剤を無駄なく効果的に脱酸性ガス除去反応に供することができることに加えて、第１バグフィルタ１１において該ガス中から分離除去される脱酸性ガス残渣および未反応のカルシウム系中和剤を含む分離除去物１６の中に前記ダストは含まれない。従って、第１バグフィルタ１１における前記分離除去物１６の総発生量の低減に寄与でき、もってその最終処理コストの低減に寄与できる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、排ガス中の塩化水素（ＨＣｌ）及び硫黄酸化物（ＳＯｘ）等の酸性ガスを中和して除去する排ガス中の酸性ガス除去装置及び方法に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る排ガス中の酸性ガス除去装置の概略の構成図を示す。
【図２】本発明の他の実施の形態に係る排ガス中の酸性ガス除去装置の概略の構成図を示す。
【図３】本発明の更に他の実施の形態に係る排ガス中の酸性ガス除去装置の概略の構成図を示す。
【図４】重曹の回収・再利用装置の構成を説明する概略の構成図を示す。
【図５】本発明の更に他の実施の形態に係る排ガス中の酸性ガス除去装置の概略の構成図を示す。
【図６】従来の排ガス中の酸性ガス除去装置の概略の構成図を示す。
【符号の説明】
【００５６】
１  排ガスの流路、  ２  集塵装置、  ３  バグフィルタ、  ４  中和剤供給部、  ５  塩化水素濃度測定装置（酸性ガス濃度第２測定手段）、  １０  Ｃａ系中和剤供給部、  １１  第１バグフィルタ（第１除去手段）、  １２  Ｎａ系中和剤供給部、  １３  第２バグフィルタ（第２除去手段）、  １４  接続部、  １５  除塵バグフィルタ、  １６  脱酸性ガス残渣、  １７  脱酸性ガス残渣、  １８  接続部、  ２０  塩化水素濃度測定装置（酸性ガス濃度第１測定手段）、  ３０  制御部、  ４０  重曹の回収・再利用装置、  ４１  溶解槽、  ４３  溶解液、  ５０  重曹製造装置
【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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