(57)【要約】少なくとも一つの高分子分散剤と、多量の水との混合液を形成する工程と、石灰スラリーを調製するための容器に前記混合液を加える工程とを有するプロセス。該プロセスは、ＳＤＡ噴霧器のような機器を取扱い、石灰を消和してスケーリングを制御する。また、当該プロセスは、石灰の使用を低減する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの高分子分散剤と、多量の水とを有する混合液を形成する工程と、
スラリーを調製するための容器に前記混合液を加える工程と、を有するアルカリ中和剤を調製するプロセス。
【請求項２】
前記アルカリ中和剤は、石灰スラリーを含む請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記少なくとも一つの高分子分散剤と、前記多量の水とを有する前記混合液を形成する工程は、前記混合液を前記容器に加える工程より前に実行される請求項１に記載のプロセス。
【請求項４】
前記少なくとも一つの高分子分散剤と、前記多量の水とを有する前記混合液を形成する工程は、前記混合液を前記容器に加える工程と同時に実行される請求項１に記載のプロセス。
【請求項５】
前記混合液を形成する工程は、前記少なくとも一つの高分子分散剤に前記多量の水を加える工程をさらに含む請求項１に記載のプロセス。
【請求項６】
前記混合液を形成する工程は、前記多量の水に前記少なくとも一つの高分子分散剤を加える工程をさらに含む請求項１に記載のプロセス。
【請求項７】
前記少なくとも一つの高分子分散剤は、直鎖ポリアクリル酸ホモポリマーである請求項１に記載のプロセス。
【請求項８】
前記少なくとも一つの高分子分散剤は、熱安定性を有する請求項１に記載のプロセス。
【請求項９】
前記スラリーは、バッチ式プロセスで調製される請求項１に記載のプロセス。
【請求項１０】
前記スラリーは、連続フロー式プロセスで調製される請求項１に記載のプロセス。
【請求項１１】
スケーリングを低減する工程をさらに含む請求項１に記載のプロセス。
【請求項１２】
アルカリ性化学薬品の使用を低減する工程をさらに含む請求項１に記載のプロセス。
【請求項１３】
無駄な灰分を低減する工程をさらに含む請求項１に記載のプロセス。
【請求項１４】
水銀ガスの放出を低減する工程をさらに含む請求項１に記載のプロセス。
【請求項１５】
熱安定性を有し、直鎖ポリアクリル酸ホモポリマーである少なくとも一つの高分子分散剤と、多量の水とを有する混合液を形成する工程と、
少なくとも一つの高分子分散剤を多量の水に加えることで、前記少なくとも一つの高分子分散剤と前記多量の水とを有する混合液を形成する工程と、
スラリーを調製するための容器に前記混合液を加える工程と、を有し、
前記プロセスは、スケーリングを低減し、アルカリ性化学薬品の使用を低減し、無駄な灰分を低減し、水銀ガスの放出を低減することを特徴とするアルカリ中和剤の調製プロセス。
【請求項１６】
少なくとも一つの高分子分散剤と、多量の水とを含む混合液を形成する工程と、
前記少なくとも一つの高分子分散剤と、前記多量の水とを含む混合液を形成する工程と、を有し、
前記少なくとも一つの高分子分散剤は、前記多量の水に加えられ、
前記少なくとも一つの高分子分散剤は、直鎖ポリアクリル酸ホモポリマーであり、熱安定性を有することを特徴とする石灰スラリーを調製するプロセス。
【請求項１７】
スケーリングを低減する工程をさらに含む請求項１６に記載のプロセス。
【請求項１８】
アルカリ性化学薬品の使用を低減する工程をさらに含む請求項１６に記載のプロセス。
【請求項１９】
無駄な灰分を低減する工程をさらに含む請求項１６に記載のプロセス。
【請求項２０】
水銀ガスの放出を低減する工程をさらに含む請求項１６に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルカリ中和剤を調製する方法に関する。本発明の方法は、設備スケールの縮小だけでなく、アルカリ性化学薬品の使用の削減を提供する。
【背景技術】
【０００２】
アルカリ中和剤の懸濁液は、種々の多様な用途に使用される。例えば、アルカリ中和剤は、苛性溶液または石灰スラリーである。石灰スラリーは、一般に、「硬い」イオンを石灰の溶液から析出させ、その溶液中で沈殿させる「石灰軟化（lime softening）」と呼ばれる硬水軟化法で使用される。これにより、水を軟らかくしている。廃水やプロセス水用途において、商業的、都市的および／または工業的スケールで酸性溶液のｐＨを調節するために、または、酸性溶液を中性化するために、従来の苛性溶液（しばしば、水酸化ナトリウムまたは「ＮａＯＨ」から調製される）の代わりに、石灰スラリーを使用することは、望ましい。
【０００３】
アルカリ中和剤のこれらの懸濁液を調製するために、アルカリ性化学薬品（alkaline chemical）が要求される。アルカリ性化学薬品（７より大きいｐＨを有する化学薬品）は、ＮａＯＨや石灰のような化学薬品である。原料と処理済み水の両方の酸性溶液を中性化するために、苛性溶液が使用される。これらの高濃度苛性溶液（例えば、水と平衡な約５０％ＮａＯＨ）は、以下の発明の概要で説明されるように、一般に、石灰および従来のそのスラリーの取り扱いの困難性のため、これらの多くの用途に使用される。しかしながら、苛性溶液は、重度のやけどを引き起こすので、危険性が高く、人間はこれらの溶液に接触しないように注意深く取り扱わなければならない。加えて、水に溶解することによって苛性溶液を調製するためにしばしば使用される固体ＮａＯＨ粒子は、深刻な健康問題を示す。そして、それらの使用、出荷、保存は注意深く管理されなければならない。固体ＮａＯＨ粒子は、多数の安全な規制（法令、規則）に従っている。石灰は、ＮａＯＨよりもかなり安く、健康安全の観点から好ましい。しかし、石灰と関連する取扱いの問題がその使用を見劣りさせている。これらのアルカリ中和剤は、石灰スラリー中で懸濁される石灰粒子を含む。石灰スラリーの使用の一例は、下水処理や排水処理にある。それらの処理において、アルカリ中和剤は、一般的に、酸性ｐＨを有する大量の水を処理するために、または、バクテリア、微生物および／または他の有機体を殺菌するための水のｐＨを上げるために使用される。
【０００４】
石灰スラリーは、処理された廃水のような工業スケールの酸性溶液のｐＨを上げるまたは中性化するための苛性溶液の代用品として使用される。ＮａＯＨ溶液とは異なって、これらのスラリーは、真溶液ではなく、水に消石灰（hydrated lime）の固体粒子を懸濁させた懸濁液である。石灰スラリーを作るために、生石灰（quicklime）（化学的に、酸化カルシウムまたはＣａＯ）の粒子が水溶媒に加えられる。そこで、生石灰粒子は、消石灰（Ｃａ（ＯＨ）２）粒子を製造するために加水分解される。別法として、乾燥消石灰、Ｃａ（ＯＨ）２が、消石灰スラリーを調製するために水とスラリーにされる。
【０００５】
石灰スラリーは、スラリーに危険性の高いアルカリ金属水酸化物の添加の必要性なく、アルカリ金属水酸化物溶液苛性剤と同等な低減力またはアルカリｐＨ中和力を発揮する。従来の石灰ベースの苛性代替スラリーは、スラリーに多量のアルカリ金属水酸化物を含んでいる。
【０００６】
従来の苛性溶液の中和力に近づけるために、かなり高い固体石灰スラリーが使用される。例えば、それは、約３０重量％消石灰または３０重量％を超える消石灰である。しかし、そのような高含有量の石灰固体を使用することは問題がある。なぜなら、材料を取り扱う観点から、粘度によって、スラリーの取扱いが困難またはスラリーが役に立たない（un-useful）からである。高固体石灰スラリーの粘度を低減する一つの方法は、ジプサム（gypsum）を加えることである。
【０００７】
高固体含有量消石灰懸濁液の粘度を抑える別の方法は、高分子分散剤を加えることである。例えば、わずかなポリアクリル酸は、そのような高固体懸濁液の粘度を抑えるために分散剤として使用されている。高固体含有アルカリ中和剤を調製する他の方法は、いくつかの特許出願で説明されている。例えば、これらの高固体石灰スラリーは、アメリカ特許第７，７１８，０８５号明細書およびアメリカ特許第７，８９７，０６２号明細書で説明されている。しかしながら、石灰スラリー（特に、高固体バージョン）を調製することは、スケールの増大の原因となる。石灰スラリーを使用する一つの問題は、設備の増大にある。例えば、固体の増加は、結果として極めて高い粘度につながり、プロセス内の他のエリアだけでなく、スラリー製造搬送設備もまたスケールの増大（increased scaling）につながる。このスケールの増大（スケーリング）は、噴霧乾燥吸収体（spray dry absorber）（SDA）の噴霧器内で生じる。スケーリングは、メンテナンス問題、搬送率減少、密度変化、ＳＤＡにおける硫黄酸化物（ＳＯｘ）レベルの安定性の低下の原因になる。ここに記載されていない他の矛盾が石灰スラリープロセス内に生じるかもしれない。加えて、スケーリングは、石灰の使用を増加させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、ここに記載されるスケーリングと関連するこれらの問題を低減するために、スケーリング（スケールの増大）が石灰スラリーの製造において低減されるプロセスを開発することが望まれている。
【０００９】
本発明は、石灰スラリープロセス中にスケーリングを低減するための方法および石灰使用を低減することができるより高い反応性スラリーを作り出す方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
したがって、本発明の目的は、アルカリ中和剤を調製するプロセスを提供することにある。それは、少なくとも一つの高分子分散剤と多量の水を含む混合液を形成する工程を含む。またそれは、スラリーの調製用容器にその混合液を加える工程を含む。アルカリ調和剤は、石灰スラリーを含む。
【００１１】
一つの実施形態によれば、少なくとも一つの高分子分散剤と多量の水を含む混合液を形成するプロセスは、スラリーの調製用容器にその混合液を加える工程に先立って、実行される。
【００１２】
別の実施形態において、少なくとも一つの高分子分散剤と多量の水を含む混合液を形成するプロセスは、スラリーの調製用容器にその混合液を加える工程と同時に実行される。
【００１３】
さらにまた別の実施形態において、混合液を形成するプロセスは、少なくとも一つの高分子分散剤に多量の水を加える工程をさらに含む。
【００１４】
別の実施形態において、混合液を形成するプロセスは、少なくとも一つの高分子分散剤を多量の水に加える工程をさらに含む。
【００１５】
別の実施形態において、プロセス中に使用される少なくとも一つの高分子分散剤は、直鎖ポリアクリル酸ホモポリマー（straight-chain polyacrylate homopolymer）である。
【００１６】
別の実施形態において、プロセス中に使用される少なくとも一つの高分子分散剤は、熱安定性を有する。
【００１７】
さらにまた別の実施形態において、スラリーを調製するプロセスは、バッチ式プロセスで実行される。
【００１８】
またさらに別の実施形態において、スラリーを調製するプロセスは、連続フロー式プロセスで実行される。
【００１９】
本発明のまた別の実施形態において、アルカリ中和剤を調製するプロセスは、スケーリングを低減する。
【００２０】
また別の実施形態において、アルカリ中和剤を調製するプロセスは、アルカリ性化学薬品の使用を低減する。
【００２１】
また別の実施形態において、アルカリ中和剤を調製するプロセスは、無駄な灰分を低減する。
【００２２】
また別の実施形態において、アルカリ中和剤を調製するプロセスは、水銀ガスの放出を低減する。
【００２３】
別の実施形態において、石灰スラリーを調製するプロセスは、少なくとも一つの高分子分散剤と、多量の水とを含む混合液を形成する工程を含む。少なくとも一つの高分子分散剤は、直鎖ポリアクリル酸ホモポリマーであり、熱安定性を有する。前記プロセスは、少なくとも一つの高分子分散剤と、多量の水とを含む混合液を形成する工程を含む。少なくとも一つの高分子分散剤は、多量の水に加えられる。前記プロセスは、スラリーの調製用容器に前記混合液を加える工程を含む。前記プロセスは、スケーリングを低減し、アルカリ性化学薬品の使用を低減し、無駄な灰分を低減し、水銀ガスの放出を低減する。
【００２４】
別の実施形態において、石灰スラリーを調製するプロセスは、少なくとも一つの高分子分散剤と、多量の水とを含む混合液を形成する工程を含む。少なくとも一つの高分子分散剤は、直鎖ポリアクリル酸ホモポリマーであり、熱安定性を有する。前記プロセスは、少なくとも一つの高分子分散剤と、多量の水とを含む混合液を形成する工程を含む。少なくとも一つの高分子分散剤は、多量の水に加えられる。
【００２５】
また、本発明の別の目的は、実行および使用することが簡単な、アルカリ中和剤を調製するプロセスを提供することにある。
【００２６】
本発明の他の利益と利点は、以下の詳細な説明を読み、理解する当業者に一見して明らかであるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
本発明は、ある部品および部品の配置において物理的な形をとる。好ましい実施形態をこの詳細な説明と添付した図面を参照して説明する。添付図面は以下のように説明される。
【００２８】
図１は、本発明を模式的に説明するフロー略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
アルカリ中和剤を調製するプロセスを説明する。そのプロセスは、石灰スラリー５０を含むスラリーを調製するために、アルカリ中和剤を使用する全ての用途に使用される。アルカリ中和剤は、少なくとも一つの高分子分散剤１０と、溶媒とを含む。溶媒は、水２０であってもよい。アルカリ中和剤に加えて、スラリーは、ＮａＯＨのようなアルカリ性化学薬品を含んでいてもよい。アルカリ性化学薬品は、ペレット状、フレーク状、チップ状、粒状、および溶液状を含む種々の形状のＮａＯＨであってもよいが、これに限定されない。スラリーは、消石灰（slaked or hydrated lime）、または、柔軟用途における苛性代替品および／または廃水と都市的、商業的、工業的スケールの他の水生液体との酸性ｐＨを中性化するための苛性代替品を含む。それはまた、高固体石灰スラリーで使用されることができる。例えば、この高固体石灰スラリーは、アメリカ特許第７，７１８，０８５号明細書およびアメリカ特許第７，８９７，０６２号明細書で説明されている。
【００３０】
方法は、少なくとも一つの高分子分散剤１０を使用する。その高分子分散剤１０は、従来の高分子分散剤の欠点を有さない。これらの熱安定性高分子分散剤１０は、約１８０°Ｆまたは１８０°Ｆより大きい、高い温度に耐えることができる。しばしば、これらの熱安定性高分子分散剤１０は、不活性化することまたは効果がなくなることなく、約２００°Ｆまたは約２２５°Ｆの温度に耐える。これらの高分子分散剤１０は、石灰スラリー５０と関連した高ｐＨの下、安定であることができる。
【００３１】
少なくとも一つの熱安定性高分子分散剤１０が使用されるべきである場合、それは、スラリーにおいて消石灰粒子を維持し、懸濁された生石灰粒子の加水分解を制限する効果があるように、選択される。少なくとも一つの熱安定性高分子分散剤１０を使用すると、後述されるような懸濁液の粘度を長期間適切に抑えるように、水溶媒相中の消石灰粒子を十分に分散させることができる。同時に、少なくとも一つの熱安定性高分子分散剤１０を使用すると、上述された能力（性能）を失うことなく、約１８０°Ｆまたは１８０°Ｆを超える温度（約２００°Ｆ、約２２０°Ｆまたは約２２５°Ｆを含む温度）に耐えることができる。本発明の実施形態において、熱安定性高分子分散剤１０は、約１０００〜約１００００ｇ／ｍｏｌの範囲の分子量を有する直鎖ポリアクリル酸ホモポリマーであってもよい。それは、有機開始剤とイソプロピルアルコール連鎖移動剤を使用して得られる。ポリアクリル酸ホモポリマーのような熱安定性高分子分散剤１０の直鎖構造は、高い温度での熱的安定性に貢献する。ポリアクリル酸ホモポリマーのような直鎖ホモポリマーの製造に関し、有機開始剤は、アクリレート開始剤として一般的に使用される過硫酸塩／亜硫酸水素塩酸化還元剤に代えてもよい。また、イソプロピルアルコール連鎖移動剤は、低分子量ポリアクリル酸塩を調製するために一般的に使用される硫酸第一鉄を加えることなしに、所望の範囲内の鎖の長さと分子量を調節してもよい。そして、イソプロピルアルコール連鎖移動剤は、最終的な直鎖ホモポリマーから鉄を、結果的に除外してもよく、または、実質的に有していなくてもよい。使用される一つの熱安定性高分子分散剤１０は、製品記号表示ＴＨ４５０−５０ＡＳで、コアテックス社のチェスター，エス，キャロライナから商業的に入手できる。それは、約４５００ｇ／ｍｏｌの名目分子量を有する直鎖ポリアクリル酸ホモポリマーであり、約５０％酸性固体を含んでいる。
【００３２】
加えて、熱安定性高分子分散剤１０は、分解または変化することなく、高ｐＨ環境に耐えることができる。高ｐＨ環境のｐＨ値は、約９．５〜約１３．０である。高分子分散剤１０の高ｐＨ耐性と熱安定性の両立で、石灰スラリー５０内で高分子分散剤１０が有効であるための物理的性質を維持することができる。また、ＳＤＡのシステムのようなシステムを使用する石灰スケーリングを低減するおよび／または停止する物理的性質を維持することができる。高分子分散剤１０は、小さい粒子サイズとして、そのような性質を維持する。それは、本質的に、高分子粒子の影響を与える表面積を増大することができ、高分子分散剤でできた石灰スラリーにより大きい反応潜在力を提供することができる。この増大した反応潜在力は、ＳＤＡガス反応ゾーン内および浄化器（clarifier、除濁装置）混合ゾーン内で石灰スラリー５０の性能を改善する。
【００３３】
図１に示されるように、ここに記載されるプロセスの内で、高分子分散剤１０は、容器４０への混合液の添加に先立ってまたは添加と同時のいずれかで、水２０に添加される。高分子分散剤１０が水２０に加えられてもよく、または、水２０が高分子分散剤１０に加えられてもよい。この容器４０は、混合容器、ブレンド容器、および／または反応容器であってもよい。容器４０はまた、いずれの種類またはデザインであってもよい。容器４０はまた、バッチ式プロセスまたは連続フロー式プロセスを提供するように構成されている。水２０は、懸濁液の連続相として機能してもよく、溶媒であることができる。その溶媒において、残存する、溶解していない成分（例えば、消石灰）が最終的な石灰スラリー５０で懸濁される。
【００３４】
使用される高分子分散剤１０の含有量は、約０．３〜約１．５重量％である。使用される水２０の含有量は、約３５〜約６０重量％である。水２０と熱安定性高分子分散剤１０は、容器４０への添加に先立って、または、容器４０への添加と同時に混合される。
【００３５】
石灰スラリー５０の平衡は、ジプサムとともに、または、ジプサムなしに、消石灰で構成されている。ジプサムが加えられるが、それは図１に示されていない。石灰スラリー５０は、以下の手順にしたがって調製される。消石灰が生石灰の加水分解を通してその場で（in situ）製造される。所望の消石灰固体含有量で石灰スラリー５０の全量は、まず、アプリケーション特有のパラメーターに基づいて決定される。これらの値が一度知られると、適切な含有量の水２０と高分子分散剤１０は、石灰スラリー５０が調製される攪拌器に備えられる混合および／またはブレンド（mixing and/or blending）容器４０に加えられる。
【００３６】
本発明はまた、いずれかの石灰消和製造ユニットデザイン（lime slaking production unit design）に使用されてもよい。したがって、生石灰を消和する時に成し遂げられる温度に耐えることができるいずれの容器も、開示されたプロセスや方法を実行するために有効と考えられる。これらの温度は、２２５°Ｆまで、または、２２５°Ｆより高くてもよい。
【００３７】
製造される石灰スラリー５０の全量と、消石灰濃度とを一度決定すると、適切な含有量の、高分子分散剤１０、水２０および石灰３０は、石灰スラリー５０が調製される容器４０内に加えられる。一つの実施形態において、熱安定性高分子分散剤１０と、水２０とは、たとえば、容器４０を満たしているとき、流れている水２０に高分子分散剤１０を混合させることによって、または、熱安定性高分子分散剤１０と水２０とをともに投入することによって、同時に加えられてもよい。それは、水２０に高分子分散剤１０を完全におよび均一に混合することを可能にする。水２０と高分子分散剤１０の両方が加えられた後、バッチ式操作により、ある期間、混合液を混合し続ける。この期間は、均一な混合を保証するために１０分である。石灰スラリーの連続する操作において、静的ミキサーは、高分子分散剤１０と水２０とを加え、混合するために使用される。また、高分子分散剤１０を水２０用のパイプ内のあるポイントに加えることが実行されてもよい。
【００３８】
ジプサムがスラリーに加えられるべきである場合、ジプサムは、生石灰を混合液に加える前に加えられる。高分子分散剤１０に関し、ジプサムが加えられたら、石灰スラリー５０中の最終的な所望の消石灰濃度は、容器４０中の適切な量のジプサムを測定するためにおよび供給するために、測定される。操作目的のために、この値は測定され、モニターされることができるので、添加（dosing）は、スラッカー（slaker）に搬送される石灰３０に基づいてなされる。
【００３９】
その後、石灰３０、例えば、生石灰は、一定の撹拌下、容器４０内で水２０に加えられる。一つの実施形態において、粉末化された生石灰は、粉塵の発生を避けるために、容器４０内の水面下に投入される。そのような粉塵の発生は、操作者の健康問題につながるだけでなく、懸濁された消石灰（slaked lime）（hydrated lime またはＣａ（ＯＨ）２と称される）を製造するための加水分解反応から不可知の量の生石灰の損失にもつながる。また、水に添加する生石灰の割合は、操作者によって制限される。１５，０００ガロンオーダーの量の水と、５０，０００ポンドオーダーの量の生石灰と（それらは、名目上、約３９〜約４０重量％の消石灰のスラリーを製造することができる）のために、添加は約１〜２時間続く。
【００４０】
石灰３０は、水２０に導入されてすぐに加水分解を開始する。結果として、石灰３０が加えられる時間の間中、容器４０とその内容物の温度は上昇し、約２００°Ｆまたは約２２５°Ｆを潜在的に超える。使用されるべき消石灰の濃度と、必要とされる石灰スラリー５０の量に依存して、加水分解反応は、一般的に、石灰３０の添加後、２〜３時間内で完結する。その時間で、容器４０の内容物は冷却し始める。以下の実施例が実証しているように、本プロセスによって調製された石灰スラリー５０は、約３０〜約４６重量％の範囲の固体荷重にもかかわらず、スピンドル（軸）＃２、７０°Ｆ、５ＲＰＭｓで測定されたような、約６５０〜約１０００ｃｐｓの範囲のブルックフィールド粘度（Brookfield viscosities）を有している。
【００４１】
一旦作られた石灰スラリー５０は、必要であれば、長時間保存されることができる。沈殿物が生じるような十分な長い時間保存されると、固体は、使用に先立って、混合または撹拌によって単にかき回せられる。石灰スラリー５０は、既に説明したように、かなりの粒子の凝集を生じない。したがって、それは、次の使用に先立って、固体を再懸濁することができる。
【００４２】
熱安定性高分子分散剤１０を使用する利点は、生石灰の消石灰への加水分解に起因する、石灰スラリー５０中の高温に耐えることができるということである。したがって、高分子分散剤１０は、生石灰添加前のスラリー混合液に加えられることができる。そして、高分子分散剤１０は、材料の取扱いの観点から許容できる範囲内（例えば、スピンドル＃２、７０°Ｆ、５ＲＰＭｓで、約６００〜約２０００ｃｐｓ）で、最終的な高固体石灰スラリー５０（加水分解後）の粘度を抑える機能を依然として有している。加えて、上述したように作られ、組成を有する石灰スラリー５０は、ジプサムの添加にもかかわらず、消石灰粒子の実質的な凝集や沈降につながらない。上述された熱安定性高分子分散剤１０は、粒子の凝集を抑制する。その凝集は、一般的に、粘度制御剤としてのジプサムの添加に基づいて生じることが知られている。
【００４３】
加えて、石灰の消和中に見られる温度に耐える熱安定性高分子分散剤１０の能力は、石灰の消和前に高分子分散剤１０を水２０に加えることによって改善される。石灰３０（すなわち、生石灰）が懸濁液中で消石灰を製造するために消化された後、容器４０に高分子分散剤１０を添加した後は、まだ極めて高いスラリー粘度を有しながら、全く分散が生じないで、約４０重量％の固体の石灰スラリー５０のベースラインからスラリー粘度を低下させることがわかった。この粘度は、スピンドル＃２、７０°Ｆ、５ＲＰＭｓで約１０，０００ｃｐｓであってもよい。それは、とても高いので、従来の工業設備で効率的に取扱い、ポンプでくみ上げることができないかもしれない。そのような工業設備では、一般的に、液体を効率的に取り扱うためにスピンドル＃２、７０°Ｆ、５ＲＰＭｓで約１，０００ｃｐｓより小さい粘度を要求する。したがって、高分子分散剤１０を添加する順序が重要である。高分子分散剤１０が消石灰をその場で製造するために石灰３０（すなわち、生石灰）の導入に先立って水２０に加えられると、スケーリングが低減される。
【００４４】
ここに記載したプロセス用に、いくつかの異なる実用的な分野がある。その分野によって、噴霧乾燥吸収体（spray dry absorber）（SDA）が使用されることができる。第１に、第２の噴霧化用に種々のパージ用水を使用する用途（アプリケーション）が使用される。第２に、第２の噴霧化用により高い品質の水を使用する用途（アプリケーション）が使用される。最後に、いくつかの石灰灰分が石灰利用を改善するためにリサイクルされるＳＤＡ用途（アプリケーション）がまた適用される。これらの用途は、ここに記載されてものに限定されない。
【００４５】
上述された利点に加えて、いくつかの他の利点がこのプロセスで生じる。その他の利点は、次の１）〜５）を含んでいるが、これに限定されない。その他の利点は、１）スケーリングの制御と噴霧器上の堆積、および、システム全体のメンテナンスの削減、２）石灰の使用の低減、３）廃棄用の無駄な灰分の低減、４）スタックガス（stack gases）中の水銀除去の改善、５）環境排ガス規制の改善を含む。
【００４６】
まず、ここに記載したように熱安定性高分子分散剤１０の使用において、石灰スラリー５０が調製される混合および／またはブレンド容器４０は、スケールの増大を実質的に低減する効果を発揮する。このプロセスの最も重要な利益の一つは、噴霧器およびＳＤＡの制御されたスケーリングと堆積である。加えて、石灰スラリー５０の密度は減少し、石灰スラリー５０の供給量（送り速度）もまた減少する。石灰スラリー５０を輸送するポンプシステムとパイプは、実質的に沈着物（被覆）がなく、従来の消石灰スラリーに有するようなつまりを有さない。加えて、ここに記載されるような消石灰スラリーを使用すると、より少量のスラリーを有する従来の石灰ベーススラリーと比較して、廃水の同等なｐＨ中性化（中和）を得ることができる。これは、ここに記載されたような消石灰スラリーが従来の石灰スラリーよりもｐＨ中性化の観点から、よりよい反応性を示すことを示唆している。それは、ここに記載された高分子分散剤１０に起因している。その高分子分散剤１０は、材料の取扱いの目的のために許容できる粘度を維持しながら、（利用できるより大きい表面積を有する）比較的小さいサイズの消石灰粒子の高固体含有量を可能にするためだけでなく、（スラッジの堆積と沈降を防止する）懸濁液中の小さい粒子を維持するためにもまた、より効果的である。このスケールの低減は、石灰の使用とメンテナンス問題と関連した操作コストを低減させ、システム全体のメンテナンスコストを削減させる。
【００４７】
第２に、ここに記載されるこのプロセスに見られる付加的な利益がある。改善されたプロセスは、石灰３０の使用を削減することを可能にしている。過剰な石灰を削減すると、約２５％から約３７％に削減された石灰３０の使用につながる。製造された石灰スラリー５０は、より均一であるように思えるから、水２０を伴う過剰な石灰３０の削減は、プロセス中の負担を下げ、より安定な供給量（feed rate）の発生を可能にさせている。システムのこの改善された安定性は、より着実な生産物につながる。例えば、硫黄酸化物（ＳＯｘ）レベルは、プロセス中でより安定である。
【００４８】
第３に、ここに記載されたプロセス内で無駄な灰分の削減がある。無駄な灰分の削減は、約２５％から約３８％で変動する。これは、より有益で、環境面で有効なプロセスにつながる。
【００４９】
次に、ここに記載されるようなプロセスは、灰分生産物のための水銀含有量の減少につながる。このプロセスが水銀ガスの排出を制御することができるだけでなく、より有益で、環境面で有効な別のプロセスにもまたつながる。水銀の減少は、スタックガスにおける水銀除去を改善する。
【００５０】
総合して、これらの利益の全ては、このプロセスと関連したコストと生産性とを改善する。
【００５１】
本発明が好ましい実施形態に基づいて説明されたが、種々の修正例および変形例が可能であり、当業者によって認識されるということが理解されるべきである。それらの全ては、ここで開示され、添付された特許請求の範囲に記載される発明の範囲内である。
以上のように説明された発明が特許請求の範囲に記載されている。
【図１】
2015509901.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成25年1月18日(2013.1.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの高分子分散剤と、多量の水とを有する混合液を形成する工程と、
石灰スラリーを調製するための容器に前記混合液を加える工程と、を有する石灰スラリーを調製するプロセス。
【請求項２】
前記混合液を形成する工程は、前記少なくとも一つの高分子分散剤に前記多量の水を加える工程を含む請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記混合液を形成する工程は、前記多量の水に前記少なくとも一つの高分子分散剤を加える工程を含む請求項１に記載のプロセス。
【請求項４】
前記少なくとも一つの高分子分散剤は、直鎖ポリアクリル酸ホモポリマーである請求項１に記載のプロセス。
【請求項５】
前記少なくとも一つの高分子分散剤は、熱安定性を有する請求項１に記載のプロセス。
【請求項６】
前記石灰スラリーは、バッチ式プロセスで調製される請求項１に記載のプロセス。
【請求項７】
前記石灰スラリーは、連続フロー式プロセスで調製される請求項１に記載のプロセス。
【請求項８】
少なくとも一つの高分子分散剤と、多量の水とを含む混合液を形成する工程と、
石灰スラリーを調製するための容器に前記混合液を加える工程と、を有し、
前記少なくとも一つの高分子分散剤は、前記多量の水に加えられ、
前記少なくとも一つの高分子分散剤は、直鎖ポリアクリル酸ホモポリマーであり、熱安定性を有することを特徴とする石灰スラリーを調製するプロセス。
【国際調査報告】
2015509901.tif 000004
2015509901.tif 000005