(57)【要約】【課題】排気ガスの処理方法及び処理装置において、排気ガス中の硫黄酸化物を確実に除去して脱炭酸吸収液に蓄積される硫黄酸化物を低減することで運転コストの増加を抑制する。【解決手段】排気ガスを塩基性吸収液に接触させて硫黄酸化物を除去すると共に冷却する高度脱硫ガス冷却処理装置１２と、高度脱硫冷却処理された排気ガスを中の二酸化炭素を除去する脱炭酸処理装置１３と、高度脱硫ガス冷却処理装置１２使用する塩基性吸収液に希釈水を供給する吸収液希釈手段として給水ライン９３を設ける。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫黄酸化物及び二酸化炭素を含有する排気ガスを塩基性吸収液に接触させて該排気ガス中の硫黄酸化物を除去する脱硫工程と、該脱硫工程で処理された前記排気ガス中の二酸化炭素を除去する脱炭酸工程とを有し、前記脱硫工程で使用する前記塩基性吸収液に希釈水を供給することを特徴とする排気ガスの処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の排気ガスの処理方法において、前記脱硫工程は、前記排気ガスを塩基性吸収液に接触させて該排気ガス中の硫黄酸化物を除去すると共に該排気ガスを冷却液に接触させて該排気ガスを冷却する高度脱硫ガス冷却工程であって、前記塩基性吸収液または前記冷却液に前記希釈水を供給することを特徴とする排気ガスの処理方法。
【請求項３】
請求項１に記載の排気ガスの処理方法において、前記脱硫工程は、前記排気ガスを塩基性吸収液に接触させて該排気ガス中の硫黄酸化物を除去すると共に該排気ガスを冷却液に接触させて該排気ガスを冷却する高度脱硫ガス冷却工程であって、前記排気ガス中の硫黄酸化物濃度が５ｐｐｍ以下となるように前記硫黄酸化物を除去すると共に、前記排気ガスの温度が５０℃以下となるように冷却することを特徴とする排気ガスの処理方法。
【請求項４】
請求項１に記載の排気ガスの処理方法において、前記脱硫工程は、前記塩基性吸収液を循環して前記排気ガスに対して該塩基性吸収液に接触させる吸収液循環ラインと、該吸収液循環ラインに前記塩基性化合物を含む供給液を補充添加する供給液添加ラインと、前記吸収液循環ラインから前記塩基性吸収液の一部を抜き出す吸収液抜出ラインと、前記吸収液循環ラインに前記希釈水を供給する希釈水供給ラインとを有し、前記排気ガス中の硫黄酸化物の平衡濃度が１ｐｐｍ以下となるように、前記供給液の供給量と前記塩基性吸収液の抜出量と前記希釈水の供給量を制御することを特徴とする排気ガスの処理方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載の排気ガスの処理方法において、前記希釈水として、前記脱炭酸工程で発生した余剰水を使用することを特徴とする排気ガスの処理方法。
【請求項６】
硫黄酸化物及び二酸化炭素を含有する排気ガスを塩基性吸収液に接触させて該排気ガス中の硫黄酸化物を除去する脱硫手段と、該脱硫手段で処理された前記排気ガス中の二酸化炭素を除去する脱炭酸手段と、前記脱硫手段で使用する前記塩基性吸収液に希釈水を供給する吸収液希釈手段とを具えたことを特徴とする排気ガスの処理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の排気ガスの処理装置において、前記脱硫手段は、前記排気ガスを塩基性吸収液に接触させて該排気ガス中の硫黄酸化物を除去すると共に該排気ガスを冷却液に接触させて該排気ガスを冷却する高度脱硫ガス冷却手段であって、前記吸収液希釈手段は、前記塩基性吸収液または前記冷却液に前記希釈水を供給することを特徴とする排気ガスの処理装置。
【請求項８】
請求項６に記載の排気ガスの処理装置において、前記脱硫手段は、前記排気ガスを塩基性吸収液に接触させて該排気ガス中の硫黄酸化物を除去すると共に該排気ガスを冷却液に接触させて該排気ガスを冷却する高度脱硫ガス冷却手段であって、前記排気ガス中の硫黄酸化物濃度が５ｐｐｍ以下となるように前記硫黄酸化物を除去すると共に、前記排気ガスの温度が５０℃以下となるように冷却することを特徴とする排気ガスの処理装置。
【請求項９】
請求項６に記載の排気ガスの処理装置において、前記脱硫手段は、前記塩基性吸収液を循環して前記排気ガスに対して該塩基性吸収液に接触させる吸収液循環手段と、該吸収液循環ラインに前記塩基性化合物を含む供給液を補充添加する供給液添加手段と、前記吸収液循環ラインから前記塩基性吸収液の一部を抜き出す吸収液抜出手段と、前記吸収液循環ラインに前記希釈水を供給する希釈水供給手段と、前記排気ガス中の硫黄酸化物の平衡濃度が１ｐｐｍ以下となるように前記供給液の供給量と前記塩基性吸収液の抜出量と前記希釈水の供給量を制御する制御手段を設けたことを特徴とする排気ガスの処理装置。
【請求項１０】
請求項６から９のいずれか一つに記載の排気ガスの処理装置において、前記吸収液希釈手段は、前記脱炭酸手段で発生した余剰水を前記希釈水として使用することを特徴とする排気ガスの処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼した排気ガス中に含まれる硫黄酸化物や二酸化炭素を除去する排気ガスの処理方法及び処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、火力発電設備やボイラ設備では、多量の石炭、重油または超重質油を燃料に用いており、大気汚染の防止及び地球環境の清浄化の見地から、二酸化硫黄を主とする硫黄酸化物、窒素酸化物、二酸化炭素等の放出に関する量的、濃度的な抑制が問題になっている。この中で、硫黄酸化物に関しては、酸性雨を引き起こし、人体や動植物などに被害を与えるおそれがある。このため、従来から、乾式や湿式による処理方法が提案されている。例えば、従来の排煙脱硫装置では、石灰石を吸収剤に用いて石膏を副生する湿式石灰石膏法が主流となっている。一方、二酸化炭素に関しては、フロンガスやメタンガスと共に地球の温暖化防止の見地から、例えば、ＰＳＡ（圧力スイング）法、膜分離法塩基性化合物を用いた反応吸収法等の適用による排出の抑制が検討されている。
【０００３】
また、脱硫処理と脱炭酸処理を二段階で実施する技術が、例えば、下記特許文献１として提案されている。この特許文献１に記載された「燃焼排ガス中の二酸化炭素と硫黄酸化物を除去する方法」は、燃焼排ガスを湿式石灰−石膏法排煙脱硫工程で処理することにより、脱硫処理ガス中の硫黄酸化物濃度を５〜１０ｐｐｍの範囲に脱硫処理した後、この脱硫ガスを脱炭酸工程でアルカノールアミン水溶液と接触させて二酸化炭素を処理すると共に、脱炭酸処理ガス中の二酸化硫黄濃度を１ｐｐｍ以下にするものである。
【０００４】
【特許文献１】特許第３３０５００１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の「燃焼排ガス中の二酸化炭素と硫黄酸化物を除去する方法」にあっては、燃焼排ガスを湿式石灰−石膏法排煙脱硫工程で脱硫処理した後、この脱硫ガスを脱炭酸工程で脱炭酸処理しているが、脱硫処理した燃焼排ガスに硫黄酸化物が残存するため、脱炭酸処理を行うアルカノールアミン水溶液に硫黄酸化物が蓄積される。そのため、脱炭酸工程にて、所望の脱炭酸吸収性能を確保するためには、リクレーミングと称されるアルカノールアミン水溶液の再生操作を行っている。ところが、この再生操作には、多くの熱エネルギを必要とすると共に、再生処理後に発生する廃棄物である残渣中にアミン吸収液が含まれるため、新たにアミン吸収液を補充する必要があり、運転コストが増加してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は上述した課題を解決するものであり、排気ガス中の硫黄酸化物を確実に除去して脱炭酸吸収液に蓄積される硫黄酸化物を低減することで運転コストの増加を抑制した排気ガスの処理方法及び処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための請求項１の発明の排気ガスの処理方法は、硫黄酸化物及び二酸化炭素を含有する排気ガスを塩基性吸収液に接触させて該排気ガス中の硫黄酸化物を除去する脱硫工程と、該脱硫工程で処理された前記排気ガス中の二酸化炭素を除去する脱炭酸工程とを有し、前記脱硫工程で使用する前記塩基性吸収液に希釈水を供給することを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２の発明の排気ガスの処理方法では、前記脱硫工程は、前記排気ガスを塩基性吸収液に接触させて該排気ガス中の硫黄酸化物を除去すると共に該排気ガスを冷却液に接触させて該排気ガスを冷却する高度脱硫ガス冷却工程であって、前記塩基性吸収液または前記冷却液に前記希釈水を供給することを特徴としている。
【０００９】
請求項３の発明の排気ガスの処理方法では、前記脱硫工程は、前記排気ガスを塩基性吸収液に接触させて該排気ガス中の硫黄酸化物を除去すると共に該排気ガスを冷却液に接触させて該排気ガスを冷却する高度脱硫ガス冷却工程であって、前記排気ガス中の硫黄酸化物濃度が５ｐｐｍ以下となるように前記硫黄酸化物を除去すると共に、前記排気ガスの温度が５０℃以下となるように冷却することを特徴としている。
【００１０】
請求項４の発明の排気ガスの処理方法では、前記脱硫工程は、前記塩基性吸収液を循環して前記排気ガスに対して該塩基性吸収液に接触させる吸収液循環ラインと、該吸収液循環ラインに前記塩基性化合物を含む供給液を補充添加する供給液添加ラインと、前記吸収液循環ラインから前記塩基性吸収液の一部を抜き出す吸収液抜出ラインと、前記吸収液循環ラインに前記希釈水を供給する希釈水供給ラインとを有し、前記排気ガス中の硫黄酸化物の平衡濃度が１ｐｐｍ以下となるように、前記供給液の供給量と前記塩基性吸収液の抜出量と前記希釈水の供給量を制御することを特徴としている。
【００１１】
請求項５の発明の排気ガスの処理方法では、前記希釈水として、前記脱炭酸工程で発生した余剰水を使用することを特徴としている。
【００１２】
請求項６の発明の排気ガスの処理装置は、硫黄酸化物及び二酸化炭素を含有する排気ガスを塩基性吸収液に接触させて該排気ガス中の硫黄酸化物を除去する脱硫手段と、該脱硫手段で処理された前記排気ガス中の二酸化炭素を除去する脱炭酸手段と、前記脱硫手段で使用する前記塩基性吸収液に希釈水を供給する吸収液希釈手段とを具えたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項７の発明の排気ガスの処理装置では、前記脱硫手段は、前記排気ガスを塩基性吸収液に接触させて該排気ガス中の硫黄酸化物を除去すると共に該排気ガスを冷却液に接触させて該排気ガスを冷却する高度脱硫ガス冷却手段であって、前記吸収液希釈手段は、前記塩基性吸収液または前記冷却液に前記希釈水を供給することを特徴としている。
【００１４】
請求項８の発明の排気ガスの処理装置では、前記脱硫手段は、前記排気ガスを塩基性吸収液に接触させて該排気ガス中の硫黄酸化物を除去すると共に該排気ガスを冷却液に接触させて該排気ガスを冷却する高度脱硫ガス冷却手段であって、前記排気ガス中の硫黄酸化物濃度が５ｐｐｍ以下となるように前記硫黄酸化物を除去すると共に、前記排気ガスの温度が５０℃以下となるように冷却することを特徴としている。
【００１５】
請求項９の発明の排気ガスの処理装置では、前記脱硫手段は、前記塩基性吸収液を循環して前記排気ガスに対して該塩基性吸収液に接触させる吸収液循環手段と、該吸収液循環ラインに前記塩基性化合物を含む供給液を補充添加する供給液添加手段と、前記吸収液循環ラインから前記塩基性吸収液の一部を抜き出す吸収液抜出手段と、前記吸収液循環ラインに前記希釈水を供給する希釈水供給手段と、前記排気ガス中の硫黄酸化物の平衡濃度が１ｐｐｍ以下となるように前記供給液の供給量と前記塩基性吸収液の抜出量と前記希釈水の供給量を制御する制御手段を設けたことを特徴としている。
【００１６】
請求項１０の発明の排気ガスの処理装置では、前記吸収液希釈手段は、前記脱炭酸手段で発生した余剰水を前記希釈水として使用することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明の排気ガスの処理方法によれば、硫黄酸化物及び二酸化炭素を含有する排気ガスを塩基性吸収液に接触させて硫黄酸化物を除去する脱硫工程と、脱硫処理された排気ガス中の二酸化炭素を除去する脱炭酸工程とを有し、脱硫工程で使用する塩基性吸収液に希釈水を供給するようにしたので、塩基性吸収液における硫黄酸化物濃度を低下させることで、硫酸塩または亜硫酸塩の析出が抑制されることとなり、塩基性吸収液による脱硫性能の低下を抑制して排気ガス中の硫黄酸化物を確実に除去することができると共に、その後の脱炭酸工程にて、脱炭酸吸収液に蓄積される硫黄酸化物を低減することができ、その結果、運転コストの増加を抑制することができる。
【００１８】
請求項２の発明の排気ガスの処理方法によれば、脱硫工程は、排気ガスを塩基性吸収液に接触させて硫黄酸化物を除去すると共に冷却液に接触させて冷却する高度脱硫ガス冷却工程であり、塩基性吸収液または冷却液に希釈水を供給するようにしたので、塩基性吸収液により高効率で脱硫処理を行うことができる。
【００１９】
請求項３の発明の排気ガスの処理方法によれば、脱硫工程は、排気ガスを塩基性吸収液に接触させて硫黄酸化物を除去すると共に冷却液に接触させて冷却する高度脱硫ガス冷却工程であり、排気ガス中の硫黄酸化物濃度が５ｐｐｍ以下となるように硫黄酸化物を除去すると共に排気ガスの温度が５０℃以下となるように冷却するので、高精度な脱硫処理及び脱炭酸処理が可能となる。
【００２０】
請求項４の発明の排気ガスの処理方法によれば、脱硫工程として、塩基性吸収液を循環して排気ガスに接触させる吸収液循環ラインと、吸収液循環ラインに塩基性化合物を含む供給液を補充添加する供給液添加ラインと、吸収液循環ラインから塩基性吸収液の一部を抜き出す吸収液抜出ラインと、吸収液循環ラインに希釈水を供給する希釈水供給ラインとを設け、排気ガス中の硫黄酸化物の平衡濃度が１ｐｐｍ以下となるように供給液の供給量と塩基性吸収液の抜出量と希釈水の供給量を制御するようにしたので、排気ガス中の硫黄酸化物の平衡濃度が１ｐｐｍ以下となるように供給液と吸収液抜出量と希釈水供給量を制御することで、塩基性吸収液による安定した脱硫性能を確保することができる。
【００２１】
請求項５の発明の排気ガスの処理方法によれば、希釈水として脱炭酸工程で発生した余剰水を使用するようにしたので、別のシステムからの希釈水の補充を不要として運転コストの増加を防止することができる。
【００２２】
請求項６の発明の排気ガスの処理装置によれば、硫黄酸化物及び二酸化炭素を含有する排気ガスを塩基性吸収液に接触させて硫黄酸化物を除去する脱硫手段と、脱硫処理された排気ガス中の二酸化炭素を除去する脱炭酸手段と、脱硫手段で使用する塩基性吸収液に希釈水を供給する吸収液希釈手段を設けたので、塩基性吸収液における硫黄酸化物濃度を低下させることで、硫酸塩または亜硫酸塩の析出が抑制されることとなり、塩基性吸収液による脱硫性能の低下を抑制して排気ガス中の硫黄酸化物を確実に除去することができると共に、その後の脱炭酸処理にて、脱炭酸吸収液に蓄積される硫黄酸化物を低減することができ、その結果、運転コストの増加を抑制することができる。
【００２３】
請求項７の発明の排気ガスの処理装置によれば、脱硫手段は、排気ガスを塩基性吸収液に接触させて硫黄酸化物を除去すると共に冷却液に接触させて冷却する高度脱硫ガス冷却手段であり、吸収液希釈手段は塩基性吸収液または冷却液に前記希釈水を供給するので、塩基性吸収液により高効率で脱硫処理を行うことができる。
【００２４】
請求項８の発明の排気ガスの処理装置によれば、脱硫手段は、排気ガス中の硫黄酸化物濃度を５ｐｐｍ以下にすると共に排気ガスの温度を５０℃以下にするので、高精度な脱硫処理及び脱炭酸処理が可能となる。
【００２５】
請求項９の発明の排気ガスの処理装置によれば、脱硫手段として、塩基性吸収液を循環して排気ガスに塩基性吸収液に接触させる吸収液循環手段と、吸収液循環ラインに塩基性化合物を含む供給液を補充添加する供給液添加手段と、吸収液循環ラインから塩基性吸収液の一部を抜き出す吸収液抜出手段と、吸収液循環ラインに希釈水を供給する希釈水供給手段とを設け、制御手段は排気ガス中の硫黄酸化物の平衡濃度が１ｐｐｍ以下となるように供給液の供給量と塩基性吸収液の抜出量と希釈水の供給量を制御するので、排気ガス中の硫黄酸化物の平衡濃度が１ｐｐｍ以下となるように供給液と吸収液抜出量と希釈水供給量を制御することで、塩基性吸収液による安定した脱硫性能を確保することができる。
【００２６】
請求項１０の発明の排気ガスの処理装置によれば、吸収液希釈手段は脱炭酸手段で発生した余剰水を希釈水として使用するので、別のシステムからの希釈水の補充を不要として運転コストの増加を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る排気ガスの処理方法及び処理装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２８】
図１は、本発明の実施例１に係る排気ガスの処理装置を表す概略構成図、図２は、実施例１の排気ガスの処理装置における高度脱硫ガス冷却処理装置を表す概略図、図３は、実施例１の排気ガスの処理装置における脱炭酸処理装置を表す概略図、図４−１は、実施例１の排気ガスの処理装置における塩基性吸収液の温度に対する排気ガス中のＳＯ2平衡濃度を表すグラフ、図４−２は、実施例１の排気ガスの処理装置における塩基性吸収液中のＳＯ3濃度に対する排気ガス中のＳＯ2平衡濃度を表すグラフ、図４−３は、実施例１の排気ガスの処理装置における塩基性吸収液のｐＨに対する排気ガス中のＳＯ2平衡濃度を表すグラフである。
【００２９】
実施例１の排気ガスの処理装置は、図１に示すように、石炭などを燃料とするボイラ１１から排出される排気ガスに対して高度脱硫処理及び冷却処理を行う高度脱硫ガス冷却処理装置（脱硫手段）１２と、高度脱硫ガス冷却処理装置１２で処理された排気ガスに対して脱炭酸処理する脱炭酸処理装置（炭酸手段）１３とから構成されている。
【００３０】
ボイラ１１から排出される排気ガスは、硫黄酸化物や二酸化炭素を含有しており、高度脱硫ガス冷却処理装置１２は、この排気ガスを塩基性吸収液に接触させて排気ガス中の硫黄酸化物を吸収して除去することで、硫黄酸化物濃度を５ｐｐｍ以下、好ましくは１ｐｐｍ以下になるように高度脱硫処理するものである。排気ガス中の硫黄酸化物濃度が５ｐｐｍを超えると、脱炭酸処理装置１３で使用する脱炭酸吸収液に硫黄酸化物が蓄積し、脱炭酸吸収液（負荷吸収液）をリクレーミングする頻度が増加してしまう。
【００３１】
塩基性吸収液としては、例えば、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化ナトリウムなどのうちの１つの塩基性化合物または２つ以上の化合物の混合物を含む吸収液を使用することができる。この中でも、特に、脱硫性能の観点から水酸化ナトリウムや炭酸ナトリウムの塩基性ナトリウム化合物を含む吸収液を使用することが好ましい。また、塩基性化合物は、通常、０．１〜３０重量％の水溶液として使用する。
【００３２】
また、高度脱硫ガス冷却処理装置１２は、高度脱硫処理された排気ガスを５０℃以下、好ましくは４５℃以下、より好ましくは３０〜４５℃の範囲に冷却するものである。排気ガスの温度が５０℃を超えると、脱炭酸処理装置１３にて、排気ガスに同伴する脱炭酸吸収液のアミン化合物の量が増加し、このアミン化合物が無駄に消費されて運転コスト等が増大してしまう。一方、３０℃未満では、冷却コストが増大してしまう。
【００３３】
具体的に説明すると、高度脱硫ガス冷却処理装置１２において、図１及び図２に示すように、高度脱硫ガス冷却塔２１は下部に吸収液貯留部２２が設けられ、この吸収液貯留部２２の上側にボイラ１１から排出された排気ガスを導入するガス導入ライン２３が接続される一方、高度脱硫ガス冷却塔２１の上端部に高度脱硫及び冷却した排気ガスを排出するガス排出ライン２４が接続されている。そして、高度脱硫ガス冷却塔２１は、内部に、高度脱硫部２５と高度脱硫部デミスタ２６とガス冷却部２７とガス冷却部デミスタ２８が下方から順に設けられており、ガス冷却部２７の下方に冷却液貯留部２９が設けられている。
【００３４】
高度脱硫ガス冷却塔２１には、吸収液貯留部２２にある塩基性吸収液を高度脱硫部２５の上方から供給するための吸収液循環ライン３０が設けられており、この吸収液循環ライン３０には吸収液循環ポンプ３１が設けられている。そして、吸収液循環ライン３０には、塩基性化合物を含む供給液を補充添加する供給液添加ライン３２が接続され、この供給液添加ライン３２には供給液供給ポンプ３３と流量調整弁３４とが設けられ、基端部に供給液貯留タンク３５が接続されている。また、吸収液循環ライン３０には、塩基性吸収液の一部を抜き出す吸収液抜出ライン３６が接続され、この吸収液抜出ライン３６には吸収液抜出ポンプ３７と流量調整弁３８とが設けられ、基端部に使用済み吸収液貯留タンク３９が接続されている。
【００３５】
また、高度脱硫ガス冷却塔２１には、冷却液貯留部２９にある冷却液としての塩基性吸収液をガス冷却部２７の上方から供給するための冷却液循環ライン４０が設けられており、この冷却液循環ライン４０には、熱交換器４１及び冷却液循環ポンプ４２が設けられている。そして、冷却液循環ライン４０からの冷却液の一部を抜き出して吸収液貯留部２２に供給する冷却液抜出ライン４３が設けられている。
【００３６】
従って、この高度脱硫ガス冷却処理装置１２では、ボイラ１１から排出された排気ガスがガス導入ライン２３から高度脱硫ガス冷却塔２１の下部に導入される一方、吸収液貯留部２２にある塩基性吸収液が吸収液ポンプ３１により吸収液循環ライン３０を通って高度脱硫部２５の上方から供給される。すると、この高度脱硫部２５では、排気ガスと塩基性吸収液とが接触することで、排気ガス中の硫黄酸化物が高度に除去され、排気ガス中の硫黄酸化物濃度を５ｐｐｍ以下とすることができる。そして、排気ガスに同伴する塩基性吸収液のミストは、高度脱硫部デミスタ２６で除去回収され、吸収液貯留部２２に貯留される。
【００３７】
この場合、高度脱硫ガス冷却塔２１で循環する塩基性吸収液中の塩基性化合物の濃度は、高度脱硫処理を繰り返すことで次第に低下するため、吸収液抜出ポンプ３７を駆動すると共に流量調整弁３８の開度を調整することで、塩基性吸収液の一部を吸収液抜出ライン３６を通して使用済み吸収液貯留タンク３９に抜き出す。また、供給液供給ポンプ３３を駆動すると共に流量調整弁３４の開度を調整することで、供給液貯留タンク３５にある塩基性化合物を高濃度に含む供給液を供給液添加ライン３２を通して吸収液循環ライン３０に供給する。
【００３８】
また、高度脱硫された排気ガスは、ガス冷却部２７を循環している冷却液（塩基性吸収液）に接触することで冷却され、ガス温度を５０℃以下とすることができる。そして、排気ガスに同伴する冷却液のミストは、ガス冷却部デミスタ２８で除去回収され、冷却液貯留部２９に貯留される。この場合、回収される冷却液の量は、排気ガスに接触させる冷却液の量と比べて、排気ガスから凝縮する水分の量が増加する。そのため、この増加する冷却液の量に相当する量を冷却液抜出ライン４３を介して吸収液貯留部２２に供給する。
【００３９】
脱炭酸処理装置１３は、高度脱硫ガス冷却処理装置１２で処理された排気ガスを塩基性アミン化合物を含む脱炭酸吸収液に接触させることで、この排気ガス中の二酸化炭素及び残存する硫黄酸化物を除去（脱炭酸工程）するものである。この場合、塩基性アミン化合物としては、例えば、モノエタノールアミン、２−アミノ−２−メチン−１−プロパノールなどのアルコール性水酸基含有１級アミン類、ジエタノールアミン、２−メチルアミノエタノール、２−エチルアミノエタノールなどのアルコール性水酸基含有２級アミン類、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、２−ジメチルアミノエタノール、２−ジエチルアミノエタノールなどのアルコール性水酸基含有３級アミン類、エチレンジアミン、トリエチレンジアミン、ジエチレントリアミンなどのポリエチレンポリアミン類、ピペラジン類、ピペリジン類、ピロリジン類などの環状アミン類、キシリレンジアミンなどのポリアミン類、メチルアミリカルポン酸などのアミノ酸類を使用することができる。
【００４０】
この脱炭酸吸収液は、これらのうちの１つの化合物、または２つ以上の化合物の混合物としてもよい、そして、塩基性アミン化合物は、通常１０〜７０重量％の水溶液として使用される。また、脱炭酸吸収液には、二酸化炭素吸収促進剤や腐食防止剤を加えることができ、その他の媒体として、メタノール、ポリエチレングリコール、スルフォラン等を加えることができる。
【００４１】
具体的に説明すると、脱炭酸処理装置１３において、図１及び図３に示すように、吸収塔５１は下部に吸収液貯留部５２が設けられ、この吸収液貯留部５２の上側に高度脱硫ガス冷却処理装置１２で冷却処理された排気ガスを導入するガス導入ライン５３が接続される一方、吸収塔５１の上端部に脱炭酸した処理後の排気ガスを排出するガス排出ライン５４が接続されている。そして、吸収塔５１は、内部に、二酸化炭素吸収部５５と二酸化炭素吸収部デミスタ５６と水洗部５７と水洗部デミスタ５８が下方から順に設けられている。一方、再生塔５９は下部に吸収液貯留部６０が設けられ、回収部６１と濃縮部６２が下方から順に設けられている。
【００４２】
そして、吸収塔５１には、吸収液貯留部５２にある脱炭酸吸収液を再生塔５９における回収部６１と濃縮部６２の間に供給する吸収液再生ライン６３が設けられ、この吸収液再生ライン６３には熱交換器６４が設けられている。また、吸収塔５１には、二酸化炭素吸収部デミスタ５６と水洗部５７の間から洗浄液を取り出し、水洗部５７と水洗部デミスタ５８の間に供給する洗浄液供給ライン６５が設けられ、この洗浄液供給ライン６５には熱交換器６６が設けられている。
【００４３】
一方、再生塔５９には、吸収液貯留部６０にある脱炭酸吸収液をリボイラ６７で再生し、熱交換器６４，６８を通して吸収塔５１における二酸化炭素吸収部５５と二酸化炭素吸収部デミスタ５６の間に供給する吸収液供給ライン６９が設けられている。また、再生塔５９には、吸収液貯留部６０にある脱炭酸吸収液をリクレーマ７０に送り、塩基性ナトリウム化合物によりリクレーミング操作後の脱炭酸吸収液を吸収液貯留部６０に戻す循環ライン７１が設けられている。更に、再生塔５９の上端部には、脱炭酸した処理後の排気ガスを排出して二酸化炭素分離器７２に送るガス排出ライン７３が接続され、このガス排出ライン７３にコンデンサ７４が設けられている。そして、洗浄液供給ライン６５には、途中で分岐して再生塔５９の上端部に至る分岐ライン７５が設けられ、この分岐ライン７５には、二酸化炭素分離器７２で分離された水を還流水として吸収塔５１または再生塔５９に供給する還流水供給ライン７６が接続されている。
【００４４】
また、二酸化炭素分離器７２で分離された高純度の二酸化炭素を排出する二酸化炭素排出ライン７７は、二酸化炭素洗浄塔７８が接続されている。この二酸化炭素洗浄塔７８は内部に洗浄部７９が設けられると共に、この洗浄部７９に洗浄水を循環する洗浄水循環ライン８０が設けられている。
【００４５】
従って、この脱炭酸処理装置１３では、高度脱硫ガス冷却処理装置１２で処理された排気ガスがガス導入ライン５３から吸収塔５１の下部に導入される一方、脱炭酸吸収液が吸収液供給ライン６９により二酸化炭素吸収部５５の上方から供給される。すると、この二酸化炭素吸収部５５では、排気ガスと塩基性アミン化合物を含む脱炭酸吸収液とが接触することで、排気ガス中の二酸化炭素と残存する硫黄酸化物を除去することができる。そして、排気ガスに同伴する脱炭酸吸収液のミストは、二酸化炭素吸収部デミスタ５６で除去回収され、吸収液貯留部５２に貯留される。そして、脱炭酸処理された排気ガスは、水洗部５７で水洗してミストが水洗部デミスタ５８で除去回収された後、ガス排出ライン５４を通して吸収塔５１から排出される。一方、吸収液貯留部５２に回収された脱炭酸吸収液（負荷吸収液）は、吸収液再生ライン６３により再生塔５９に送られ、リボイラ６７でスチームにより加熱して二酸化炭素を放散することで再生し、吸収液供給ライン６９を通して吸収塔５１に供給される。
【００４６】
また、再生塔５９の吸収液貯留部６０にある脱炭酸吸収液（負荷吸収液）は、吸収した硫黄酸化物が硫酸塩または亜硫酸塩として残存しており、リクレーマ７０を用いて取り除いている。即ち、リクレーマ７０では、硫酸塩または亜硫酸塩として残存する負荷吸収液に対して、塩基性ナトリウム化合物を添加した後、スチームにより加熱することでアミン化合物を留出して吸収液貯留部４０に戻す。一方、アミン化合物と分離された硫酸塩または亜硫酸塩は、硫酸ナトリウムまたは硫酸ナトリウムと亜硫酸ナトリウムの混合物であるスラッジとしてリクレーマ７０から排出される。
【００４７】
そして、再生塔５９の回収部６１で放散された二酸化炭素は、濃縮部６２で洗浄した後、ガス排出ライン７３を通ってコンデンサ７４で冷却されてから二酸化炭素分離器７２に送られ、ここで、高純度二酸化炭素と水とに分離され、水は吸収塔５１または再生塔５９に戻される。一方、高純度二酸化炭素は二酸化炭素洗浄塔７８に送られ、洗浄部７９にて、洗浄水循環ライン８０により循環する線浄水により洗浄された後、排出される。その後、この脱炭酸処理装置１３により二酸化炭素と残存する硫黄酸化物が除去された排気ガスは、放出または次の必要な工程に送られる。
【００４８】
ところで、前述した高度脱硫ガス冷却処理装置１２では、排気ガスを高度脱硫処理及び冷却処理した後、この処理済みの排気ガスを脱炭酸処理装置１３で脱炭酸処理している。この場合、高度脱硫ガス冷却処理装置１２では、排気ガスを塩基性吸収液に接触させて排気ガス中の硫黄酸化物を吸収して除去することで、硫黄酸化物濃度を５ｐｐｍ以下、好ましくは１ｐｐｍ以下になるように高度脱硫処理している。そのため、脱炭酸処理装置１３で使用する脱炭酸吸収液に硫黄酸化物がほとんど蓄積せず、脱炭酸吸収液（負荷吸収液）をリクレーミングする頻度が低下する。
【００４９】
一方で、高度脱硫ガス冷却処理装置１２に導入される排気ガス中の硫黄酸化物濃度が高い場合、つまり、排気ガス中の硫黄酸化物濃度を５ｐｐｍ以下まで低下するために除去する硫黄酸化物の量が多い場合には、塩基性吸収液としての水酸化ナトリウム水溶液中の亜硫酸ナトリウム（Ｎａ2ＳＯ3）濃度がその溶解度よりも高くなり、亜硫酸ナトリウムが固体（亜硫酸塩）として析出してしまう。このように塩基性吸収液としての水酸化ナトリウム水溶液中の亜硫酸ナトリウム濃度が高くなり、固体としての亜硫酸塩が析出してしまうと、排気ガスの脱硫性能が低下してしまうばかりか、析出した亜硫酸塩が吸収液循環ライン３０に混入し、このライン３０の閉塞や吸収液循環ポンプ３１の磨耗などを引き起こしてしまう。
【００５０】
そこで、この実施例１では、高度脱硫ガス冷却処理装置１２にて、高度脱硫処理に使用する塩基性吸収液（水酸化ナトリウム水溶液）に希釈水を供給（吸収液希釈手段）して硫黄酸化物（亜硫酸ナトリウム）濃度を低下させることで、塩基性吸収液による排気ガスの脱硫性能の低下を抑制すると共に固体としての亜硫酸塩の析出を防止するようにしている。
【００５１】
即ち、高度脱硫ガス冷却処理装置１２において、図１及び図２に示すように、高度脱硫ガス冷却塔２１の高度脱硫部２５に対して吸収液循環ライン（吸収液循環手段）３０が設けられ、この吸収液循環ライン３０に対して、塩基性化合物を含む供給液を補充添加する供給液添加ライン（供給液添加手段）３２と、塩基性吸収液の一部を抜き出す吸収液抜出ライン（吸収液抜出手段）３６とが接続されている。そして、各ライン３０，３２，３６のポンプ３１，３３，３７及び流量調整弁３４，３８は、制御装置９１によって駆動制御可能となっている。
【００５２】
また、高度脱硫ガス冷却処理装置１２には、希釈水を貯留する給水タンク９２が設けられ、この給水タンク９２から高度脱硫ガス冷却塔２１の吸収液貯留部２２に至る給水ライン（希釈水供給手段）９３が設けられており、この給水ライン９３には、給水ポンプ９４及び流量調整弁９５が設けられている。そして、この希釈水は、脱炭酸処理装置１３で発生した余剰水を使用しており、給水タンク９２には、リボイラ６７で使用されたスチーム凝縮水を送給するスチーム凝縮水供給ライン９６と、二酸化炭素洗浄塔７８から抜き出した洗浄液を送給する洗浄液供給ライン９７とが接続され、それぞれポンプ９８，９９が設けられている。そして、各ライン９３，９６，９９のポンプ９４，９８，９９及び流量調整弁９５は、制御装置９１によって駆動制御可能となっている。
【００５３】
そして、本実施例では、高度脱硫ガス冷却処理装置１２で処理された排気ガス中の硫黄酸化物の平衡濃度が１ｐｐｍ以下となるように、制御装置９１は、塩基性化合物を高濃度に含む供給液の供給量と、塩基性吸収液の抜出量と、希釈水の供給量を制御している。即ち、排気ガス中の硫黄酸化物（ＳＯ2）と塩基性吸収液中の硫黄酸化物（ＳＯ3）との間には気液平衡関係が成立し、この気液平衡関係は、塩基性吸収液の組成や温度によって規定されるものであり、具体域には、塩基性吸収液と平衡関係にある排気ガス中の硫黄酸化物（ＳＯ2）の濃度は、塩基性吸収液の温度、塩基性吸収液の硫黄酸化物（ＳＯ3）濃度、塩基性吸収液のｐＨ値によって定まる。そして、実際の排気ガス中の硫黄酸化物（ＳＯ2）の濃度と、塩基性吸収液と気液平衡関係にある排気ガス中の硫黄酸化物（ＳＯ2）の濃度との差が、塩基性吸収液による硫黄酸化物の吸収力となる。つまり、理論的には、塩基性吸収液と気液平衡関係にある排気ガス中の硫黄酸化物（ＳＯ2）の濃度までしか、実際の排気ガス中の硫黄酸化物（ＳＯ2）を除去することができないということである。
【００５４】
この場合、この排気ガス中の硫黄酸化物（ＳＯ2）の平衡濃度と、塩基性吸収液の温度、塩基性吸収液の硫黄酸化物（ＳＯ3）濃度、塩基性吸収液のｐＨ値との間には、以下の示すような関係がある。つまり、図４−１に示すように、塩基性吸収液の温度が上昇すると排気ガス中のＳＯ2平衡濃度は高くなる。また、図４−２に示すように、塩基性吸収液中のＳＯ3濃度が高くなると排気ガス中のＳＯ2平衡濃度は高くなる。更に、図４−３に示すように、塩基性吸収液のｐＨが高くなると排気ガス中のＳＯ2平衡濃度は低くなる。
【００５５】
但し、本実施例では、塩基性吸収液の温度及び塩基性吸収液中のＳＯ3濃度をオンラインで実際にモニタリングせずに、ボイラ１１から高度脱硫ガス冷却塔２１に導入される排気ガスの温度が予め把握でき、ガス冷却部２７の冷却効率を考慮することで高度脱硫ガス冷却塔２１から排出される排気ガスの温度が推定できることから、塩基性吸収液のｐＨだけをモニタリングして排気ガス中のＳＯ2平衡濃度を推定し、塩基性化合物を高濃度に含む供給液の供給量と、塩基性吸収液の抜出量と、希釈水の供給量を制御している。そのため、高度脱硫ガス冷却処理装置１２における吸収液循環ライン３０にて、供給液添加ライン３２の接続部より上流側であって吸収液抜出ライン３６の接続部より下流側に、塩基性吸収液のｐＨ値を検出するｐＨセンサ１００が設けられており、検出した塩基性吸収液のｐＨ値が制御装置９１に出力される。
【００５６】
従って、この高度脱硫ガス冷却処理装置１２では、排気ガスがガス導入ライン２３から高度脱硫ガス冷却塔２１に導入されて高度脱硫部２５に至ると、塩基性吸収液が吸収液循環ライン３０を通って高度脱硫部２５に供給され、排気ガスと塩基性吸収液とが接触することで排気ガス中の硫黄酸化物が高度に除去される。そして、高度脱硫ガス冷却塔２１で循環する塩基性吸収液は、高度脱硫処理を繰り返すことで塩基性化合物の濃度が次第に低下するため、制御装置９１は、ｐＨセンサ１００が検出した塩基性吸収液のｐＨ値をチェックしており、このｐＨ値が所定範囲内に維持されるように、塩基性吸収液の抜出量と塩基性化合物を高濃度に含む供給液の供給量と希釈水の供給量を制御する。
【００５７】
この場合、塩基性吸収液のｐＨ値をｐＨ５〜ｐＨ１０の範囲に調整することが好ましく、また、ｐＨ６〜ｐＨ８の範囲に調整することが更に好ましい。即ち、塩基性吸収液における塩基性化合物の濃度が低下したら塩基性吸収液のｐＨ値も低下するため、制御装置９１は、吸収液抜出ポンプ３７を駆動すると共に流量調整弁３８の開度を調整することで、塩基性吸収液の一部を吸収液抜出ライン３６を通して使用済み吸収液貯留タンク３９に抜き出す。また、制御装置９１は、供給液供給ポンプ３３を駆動すると共に流量調整弁３４の開度を調整することで、供給液貯留タンク３５にある塩基性化合物を高濃度に含む供給液を塩基性吸収液の抜出量に見合う量だけ供給液添加ライン３２を通して吸収液循環ライン３０に供給する。更に、制御装置９１は、給水ポンプ９４を駆動すると共に流量調整弁９５の開度を調整することで、給水タンク９２にある希釈水を給水ライン９２を通して吸収液貯留部２２に供給する。
【００５８】
高度脱硫ガス冷却処理装置１２で処理する排気ガス中の硫黄酸化物濃度が高い場合、処理した後の塩基性吸収液は塩基性化合物濃度が低くなる一方で、亜硫酸ナトリウム濃度が高くなる。そのため、塩基性吸収液による硫黄酸化物の高い処理性能（溶解度）を確保する目的で、塩基性吸収液のｐＨ値を上述した所定の範囲（好ましくは、ｐＨ６〜ｐＨ８）に維持すると共に、塩基性吸収液への亜硫酸ナトリウム（亜硫酸塩）の析出を抑制する目的で、塩基性吸収液を希釈する必要がある。本実施例では、塩基性吸収液の処理能力が低下したら、劣化した塩基性吸収液の一部を抜き出して塩基性化合物を高濃度に含む供給液を供給すると共に希釈水を供給するため、塩基性吸収液のｐＨ値が所定の範囲に維持されて高い処理性能を確保することができると共に、塩基性吸収液が希釈されることで亜硫酸ナトリウム（亜硫酸塩）の析出を抑制することができる。
【００５９】
ここで、実施例１の排気ガスの処理方法及び処理装置の運転条件及び結果を説明する。
ガス条件：
高度脱硫ガス処理装置１２の入口部での排気ガス流量・・・３４．５ｍ3／ｈ
排気ガス中の硫黄酸化物（ＳＯ2）濃度・・・・・・・・・ ８００ｐｐｍ−ｗｅｔ
排気ガス中の二酸化炭素（ＣＯ2）含有率・・・・・・・・ ９％−ｗｅｔ
排気ガス中の酸素（Ｈ2Ｏ）含有率・・・・・・・・・・・ ９．９４％−ｗｅｔ
排気ガス中の浄化条件：
排気ガス中の目標硫黄酸化物（ＳＯ2）濃度・・・・・・・ １ｐｐｍ−ｗｅｔ
塩基性吸収液の循環量・・・・・・・・・・・・・・・・・３４．５ｍ3／ｈ
システム余剰水量：
再生塔供給スチーム凝縮水量・・・・・・・・・・・・・・２．８ｍ3／ｈ
【００６０】
【表１】
2008126154.tif 000003
【００６１】
上記表１に示すように、塩基性吸収液に対して希釈水を供給しない比較例１では、排気ガス中のＳＯ2平衡濃度を０．９ｐｐｍとするには、塩基性吸収液は、ｐｈ＝８．８６に制御する必要があり、塩基性吸収液中の硫黄酸化物（ＳＯ3）濃度は２０２３ｍｍｏｌ／Ｌである。また、塩基性吸収液に対してｐＨ＝７．６４に制御するが、希釈水を供給しない比較例２では、塩基性吸収液中の硫黄酸化物（ＳＯ3）濃度は２０２３ｍｍｏｌ／Ｌであって、排気ガス中のＳＯ2平衡濃度は１５ｐｐｍである。従って、比較例１は、排気ガス中のＳＯ2平衡濃度が０．９ｐｐｍであるため、脱硫効率は高いが、塩基性吸収液中の硫黄酸化物（ＳＯ3）濃度が高いため、亜硫酸ナトリウム（亜硫酸塩）の析出があり、且つ、ｐＨ＝８．８６と高いため、中和するための廃液処理コストが高くなってしまう。また、比較例２は、塩基性吸収液はｐＨ＝７．６４であるものの、排気ガス中のＳＯ2平衡濃度が１５ｐｐｍであるため、脱硫効率は悪く、且つ、塩基性吸収液中の硫黄酸化物（ＳＯ3）濃度が高いため、亜硫酸ナトリウム（亜硫酸塩）の析出がある。
【００６２】
一方、実施例１では、塩基性吸収液に対してｐＨ＝７．６４に制御すると共に、希釈水を供給しており、塩基性吸収液中の硫黄酸化物（ＳＯ3）濃度は１２１ｍｍｏｌ／Ｌであって、排気ガス中のＳＯ2平衡濃度は０．９ｐｐｍとなっている。従って、排気ガス中のＳＯ2平衡濃度が０．９ｐｐｍであるため、脱硫効率は高く、塩基性吸収液中の硫黄酸化物（ＳＯ3）濃度が低いため、亜硫酸ナトリウム（亜硫酸塩）の析出はほとんどなく、ｐＨ＝７．６４と高くない、中和するための廃液処理コストが軽減される。
【００６３】
このように実施例１の排気ガスの処理方法及び処理装置にあっては、排気ガスを塩基性吸収液に接触させて硫黄酸化物を除去すると共に冷却する高度脱硫ガス冷却処理装置１２と、高度脱硫冷却処理された排気ガスを中の二酸化炭素を除去する脱炭酸処理装置１３と、高度脱硫ガス冷却処理装置１２で使用する塩基性吸収液に希釈水を供給する吸収液希釈手段として給水ライン９３を設けている。
【００６４】
従って、高度脱硫ガス冷却処理装置１２の塩基性吸収液に希釈水を供給し、この塩基性吸収液における硫黄酸化物濃度を低下させることで、固体として硫酸塩または亜硫酸塩の析出が抑制されることとなり、塩基性吸収液による脱硫性能の低下を抑制して排気ガス中の硫黄酸化物を確実に除去することができると共に、亜硫酸塩が吸収液循環ライン３０などに混入することで発生する各ラインの閉塞や吸収液循環ポンプ３１の磨耗などを防止することができ、また、その後、脱炭酸処理装置１３にて、脱炭酸吸収液に蓄積される硫黄酸化物を低減することができ、リクレーミング操作回数を低減して運転コストの増加を抑制することができる。
【００６５】
また、高度脱硫ガス冷却処理装置１２にて、吸収液循環ライン３０を流れる塩基性吸収液のｐＨ値を所定範囲に維持することで、抜き出して処理する劣化した塩基性吸収液を中和処理する必要がなく、廃液処理コストの増大を防止することができる。
【００６６】
更に、高度脱硫ガス冷却処理装置１２で使用する塩基性吸収液を希釈する希釈水として、スチーム凝縮水や洗浄液などの脱炭酸処理装置１３で発生した余剰水を使用することで、システム内で発生するスチーム凝縮水や洗浄液などの廃液処理を不要とすることができ、処理コストを低減することができると共に、別途希釈水を用意する必要がなくなって運転コストの増加を防止することができる。
【実施例２】
【００６７】
図５は、本発明の実施例２に係る排気ガスの処理装置を表す概略構成図、図６は、実施例１の排気ガスの処理装置における高度脱硫ガス冷却処理装置を表す概略図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００６８】
実施例２の排気ガスの処理装置は、図５および図６に示すように、高度脱硫ガス冷却処理装置１２にて、高度脱硫処理に使用する塩基性吸収液に希釈水を供給して硫黄酸化物濃度を低下させることで、塩基性吸収液による排気ガスの脱硫性能の低下を抑制すると共に固体としての亜硫酸塩の析出を防止するようにしている。
【００６９】
即ち、高度脱硫ガス冷却処理装置１２において、希釈水を貯留する給水タンク９２が設けられ、この給水タンク９２から高度脱硫ガス冷却塔２１の冷却液貯留部２９に至る給水ライン（希釈水供給手段）９３が設けられており、この給水ライン９３には、給水ポンプ９４及び流量調整弁９５が設けられている。そして、この希釈水は、脱炭酸処理装置１３で発生した余剰水を使用しており、給水タンク９２には、リボイラ６７で使用されたスチーム凝縮水を送給するスチーム凝縮水供給ライン９６と、二酸化炭素洗浄塔７８から抜き出した洗浄液を送給する洗浄液供給ライン９７とが接続され、それぞれポンプ９８，９９が設けられている。そして、各ライン９３，９６，９９のポンプ９４，９８，９９及び流量調整弁９５は、制御装置９１によって駆動制御可能となっている。
【００７０】
そして、本実施例では、高度脱硫ガス冷却処理装置１２で処理された排気ガス中の硫黄酸化物の平衡濃度が１ｐｐｍ以下となるように、制御装置９１は、塩基性化合物を高濃度に含む供給液の供給量と、塩基性吸収液の抜出量と、希釈水の供給量を制御している。この場合、本実施例では、高度脱硫ガス冷却処理装置１２における吸収液循環ライン３０にて、供給液添加ライン３２の接続部より上流側であって吸収液抜出ライン３６の接続部より下流側に、塩基性吸収液のｐＨ値を検出するｐＨセンサ１００が設けられており、検出した塩基性吸収液のｐＨ値が制御装置９１に出力される。
【００７１】
従って、この高度脱硫ガス冷却処理装置１２では、排気ガスがガス導入ライン２３から高度脱硫ガス冷却塔２１に導入されて高度脱硫部２５に至ると、塩基性吸収液が吸収液循環ライン３０を通って高度脱硫部２５に供給され、排気ガスと塩基性吸収液とが接触することで排気ガス中の硫黄酸化物が高度に除去される。そして、高度脱硫ガス冷却塔２１で循環する塩基性吸収液は、高度脱硫処理を繰り返すことで塩基性化合物の濃度が次第に低下するため、制御装置９１は、ｐＨセンサ１００が検出した塩基性吸収液のｐＨ値をチェックしており、このｐＨ値が所定範囲内に維持されるように、塩基性吸収液の抜出量と塩基性化合物を高濃度に含む供給液の供給量と希釈水の供給量を制御する。
【００７２】
この場合、塩基性吸収液のｐＨ値をｐＨ５〜ｐＨ１０の範囲に調整することが好ましく、また、ｐＨ６〜ｐＨ８の範囲に調整することが更に好ましい。即ち、塩基性吸収液における塩基性化合物の濃度が低下したら塩基性吸収液のｐＨ値も低下するため、制御装置９１は、吸収液抜出ポンプ３７を駆動すると共に流量調整弁３８の開度を調整することで、塩基性吸収液の一部を吸収液抜出ライン３６を通して使用済み吸収液貯留タンク３９に抜き出す。また、制御装置９１は、供給液供給ポンプ３３を駆動すると共に流量調整弁３４の開度を調整することで、供給液貯留タンク３５にある塩基性化合物を高濃度に含む供給液を塩基性吸収液の抜出量に見合う量だけ供給液添加ライン３２を通して吸収液循環ライン３０に供給する。更に、制御装置９１は、給水ポンプ９４を駆動すると共に流量調整弁９５の開度を調整することで、給水タンク９２にある希釈水を給水ライン９２を通して冷却水貯留部２９に供給する。
【００７３】
高度脱硫ガス冷却処理装置１２で処理する排気ガス中の硫黄酸化物濃度が高い場合、処理した後の塩基性吸収液は塩基性化合物濃度が低くなる一方で、亜硫酸ナトリウム濃度が高くなる。そのため、塩基性吸収液による硫黄酸化物の高い処理性能（溶解度）を確保する目的で、塩基性吸収液のｐＨ値を上述した所定の範囲（好ましくは、ｐＨ６〜ｐＨ８）に維持すると共に、塩基性吸収液への亜硫酸ナトリウム（亜硫酸塩）の析出を抑制する目的で、塩基性吸収液を希釈する必要がある。本実施例では、塩基性吸収液の処理能力が低下したら、劣化した塩基性吸収液の一部を抜き出して塩基性化合物を高濃度に含む供給液を供給すると共に希釈水を供給するため、塩基性吸収液のｐＨ値が所定の範囲に維持されて高い処理性能を確保することができると共に、冷却液、つまり、塩基性吸収液が希釈されることで亜硫酸ナトリウム（亜硫酸塩）の析出を抑制することができる。
【００７４】
このように実施例２の排気ガスの処理方法及び処理装置にあっては、排気ガスを塩基性吸収液に接触させて硫黄酸化物を除去すると共に冷却する高度脱硫ガス冷却処理装置１２と、高度脱硫冷却処理された排気ガスを中の二酸化炭素を除去する脱炭酸処理装置１３と、高度脱硫ガス冷却処理装置１２で使用する冷却水としての塩基性吸収液に希釈水を供給する吸収液希釈手段として給水ライン９３を設けている。
【００７５】
従って、高度脱硫ガス冷却処理装置１２の冷却水（塩基性吸収液）に希釈水を供給し、この冷却水における硫黄酸化物濃度を低下させることで、固体として硫酸塩または亜硫酸塩の析出が抑制されることとなり、塩基性吸収液による脱硫性能の低下を抑制して排気ガス中の硫黄酸化物を確実に除去することができると共に、亜硫酸塩が各循環ライン３０，４０などに混入することで発生する各ラインの閉塞や各循環ポンプ３１，４２の磨耗などを防止することができる。また、高度脱硫部２５で脱硫処理された排気ガスを冷却するための冷却液を希釈することで、脱硫性能が向上し、結果として脱炭酸処理性能をも向上することができる。
【００７６】
なお、上述した各実施例では、高度脱硫ガス冷却処理装置１２で使用する塩基性吸収液を希釈する希釈水として、スチーム凝縮水や洗浄液などの脱炭酸処理装置１３で発生した余剰水を使用するようにしたが、これに限らず、別のシステムから供給したり、水道水を使用するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明に係る排気ガスの処理方法及び処理装置は、高度脱硫処理で使用する塩基性吸収液に希釈水を供給することで高い脱硫性能を確保するものであり、いずれの種類の排気ガスの処理方法及び装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施例１に係る排気ガスの処理装置を表す概略構成図である。
【図２】実施例１の排気ガスの処理装置における高度脱硫ガス冷却処理装置を表す概略図である。
【図３】実施例１の排気ガスの処理装置における脱炭酸処理装置を表す概略図である。
【図４−１】実施例１の排気ガスの処理装置における塩基性吸収液の温度に対する排気ガス中のＳＯ2平衡濃度を表すグラフである。
【図４−２】実施例１の排気ガスの処理装置における塩基性吸収液中のＳＯ3濃度に対する排気ガス中のＳＯ2平衡濃度を表すグラフである。
【図４−３】実施例１の排気ガスの処理装置における塩基性吸収液のｐＨに対する排気ガス中のＳＯ2平衡濃度を表すグラフである。
【図５】本発明の実施例２に係る排気ガスの処理装置を表す概略構成図である。
【図６】実施例２の排気ガスの処理装置における高度脱硫ガス冷却処理装置を表す概略図である。
【符号の説明】
【００７９】
１１  ボイラ
１２  高度脱硫ガス冷却処理装置（脱硫手段）
１３  脱炭酸処理装置（脱炭酸手段）
２１  高度脱硫ガス冷却塔
２２  吸収液貯留部
２５  高度脱硫部
２９  冷却液貯留部
３０  吸収液循環ライン
３１  吸収液循環ポンプ
３２  供給液供給ライン
３６  吸収液抜出ライン
４０  冷却液循環ライン
４２  冷却液循環ポンプ
９１  制御装置
９２  給水タンク
９３  給水ライン（希釈水供給手段）
１００  ｐＨセンサ
【図１】
2008126154.tif 000004
【図２】
2008126154.tif 000005
【図３】
2008126154.tif 000006
【図４−１】
2008126154.tif 000007
【図４−２】
2008126154.tif 000008
【図４−３】
2008126154.tif 000009
【図５】
2008126154.tif 000010
【図６】
2008126154.tif 000011