(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガスを炭素系吸着材に通すことで排ガス中の硫黄分を当該炭素系吸着材で吸着し脱硫する脱硫装置と、この脱硫装置から取り出される前記炭素系吸着材を加熱して再生する炭素系吸着材再生装置と、を備える排ガス処理システムに適用される硫酸回収方法であって、
前記炭素系吸着材再生装置による前記炭素系吸着材の加熱の際に当該炭素系吸着材から脱離するＳＯ2を含む脱離ガスを冷却し、
この冷却した脱離ガスを活性炭繊維充填層に通すことで生成された乾式脱硫による硫酸を回収することを特徴とする排ガス処理システムの硫酸回収方法。
【請求項２】
前記脱離ガスを、洗浄装置で水冷洗浄してから前記活性炭繊維充填層に通すことを特徴とする請求項１記載の排ガス処理システムの硫酸回収方法。
【請求項３】
排ガスを炭素系吸着材に通すことで排ガス中の硫黄分を当該炭素系吸着材で吸着し脱硫する脱硫装置と、この脱硫装置から取り出される前記炭素系吸着材を加熱して再生する炭素系吸着材再生装置と、を備える排ガス処理システムに適用される硫酸回収装置であって、
前記炭素系吸着材再生装置による前記炭素系吸着材の加熱の際に当該炭素系吸着材から脱離するＳＯ2を含む脱離ガスを、水冷洗浄する洗浄装置と、
この水冷洗浄された脱離ガスが通過する活性炭繊維充填層と、
この活性炭繊維充填層で生成されて当該活性炭繊維充填層から脱離する乾式脱硫による硫酸を回収する硫酸回収槽と、を備えることを特徴とする排ガス処理システムの硫酸回収装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排ガスを炭素系吸着材に通すことで排ガス中の硫黄分を当該炭素系吸着材で吸着し脱硫する脱硫装置と、この脱硫装置から取り出される炭素系吸着材を加熱して再生する炭素系吸着材再生装置と、を備える排ガス処理システムに適用される硫酸回収方法及び硫酸回収装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ボイラ、廃棄物焼却炉等からの排ガスを脱硫する排ガス処理システムが知られている。この排ガス処理システムは、脱硫装置としての活性炭吸着塔と、この活性炭吸着塔の活性炭の吸着能力を回復すべく再生する再生塔と、を備え、排ガスを、活性炭吸着塔の活性炭に通すことで排ガス中の硫黄分を当該活性炭で吸着して脱硫し後段に供する一方で、活性炭吸着塔の活性炭を取り出して再生塔で加熱し再生し当該活性炭吸着塔に戻す構成とされている。
【０００３】
ここで、再生塔で活性炭を加熱再生すると、活性炭からＳＯ2が脱離するため、このＳＯ2を主体に含む脱離ガスを処理すべく、排ガス処理システムには、脱離ガスから硫酸を副生品として回収する硫酸回収装置が付設されている。
【０００４】
この硫酸回収装置は、洗浄塔、転化塔、吸収塔、硫酸回収タンクをこの順に備え、再生塔からの脱離ガスを洗浄塔で洗浄し、この洗浄された脱離ガスを、転化塔で加熱して脱離ガス中のＳＯ2をＳＯ3に転化し、このＳＯ3を、吸収塔で硫酸とし硫酸回収タンクに回収するというものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上記硫酸回収装置にあっては、起動時に転化塔で加熱を完了させること、脱離ガス中のＳＯ2と水分とが規定濃度になること（脱離ガス中の水分が製造硫酸（９８％Ｈ2ＳＯ4−２％Ｈ2Ｏ）必要量より少ないこと）という二つの条件を満たす必要があり、この二つの条件が整うのに時間的なズレが生じると、種硫酸の濃度が薄く腐食性を持った取り扱いが難しい硫酸となってしまう。また、転化塔では、転化反応に必要なＯ2を大気から取り入れるため、脱離ガス中のＳＯ2濃度が低いと大気中の水分により硫酸が薄くなってしまい、水分濃度の調整が非常に難しい。このように、従来の硫酸回収装置で所望の硫酸を回収するにあたっては、その回収のプロセスが複雑で難しいといった問題があった。
【０００６】
また、上記硫酸回収装置では、洗浄塔、転化塔、吸収塔、硫酸回収タンクを備えることから、構成要素が多いと共に大きな設置領域が必要であり、設備コストが高くなるといった問題もある。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、硫酸の回収が容易とされると共に設備コストが低減される排ガス処理システムの硫酸回収方法及び硫酸回収装置を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明による排ガス処理システムの硫酸回収方法は、排ガスを炭素系吸着材に通すことで排ガス中の硫黄分を当該炭素系吸着材で吸着し脱硫する脱硫装置と、この脱硫装置から取り出される炭素系吸着材を加熱して再生する炭素系吸着材再生装置と、を備える排ガス処理システムに適用される硫酸回収方法であって、炭素系吸着材再生装置による炭素系吸着材の加熱の際に当該炭素系吸着材から脱離するＳＯ2を含む脱離ガスを冷却し、この冷却した脱離ガスを活性炭繊維充填層に通すことで生成された乾式脱硫による硫酸を回収することを特徴としている。
【０００９】
このような排ガス処理システムの硫酸回収方法によれば、炭素系吸着材から脱離したＳＯ2を含む脱離ガスが例えば常温程度迄冷却されて活性炭繊維充填層に通されると、脱離ガス中のＳＯ2は、活性炭繊維充填層の表面の酸化活性点に吸着し、脱離ガス中のＯ2により酸化されてＳＯ3となり、脱離ガス中の水分と反応して硫酸の生成が起こり、この硫酸の水への吸収と活性炭繊維充填層の表面からの脱離が起こって回収される。この回収の際には、脱離ガス中の水分が活性炭繊維に凝縮しても、ＳＯ2の吸着が阻害されることなく生成硫酸の脱離が促進される。このため、水分調整を始めとした硫酸の回収プロセスが従来に比して簡略化されると共に、装置が簡略化され且つ省領域化される。
【００１０】
ここで、脱離ガスを、洗浄装置で水冷洗浄してから活性炭繊維充填層に通すようにすれば、脱離ガスが、洗浄されると同時に常温程度迄水冷されるため、硫酸を回収するのに好適な脱離ガスとして活性炭繊維充填層に通されるようになる。
【００１１】
また、本発明による排ガス処理システムの硫酸回収装置は、排ガスを炭素系吸着材に通すことで排ガス中の硫黄分を当該炭素系吸着材で吸着し脱硫する脱硫装置と、この脱硫装置から取り出される炭素系吸着材を加熱して再生する炭素系吸着材再生装置と、を備える排ガス処理システムに適用される硫酸回収装置であって、炭素系吸着材再生装置による炭素系吸着材の加熱の際に当該炭素系吸着材から脱離するＳＯ2を含む脱離ガスを、水冷洗浄する洗浄装置と、この水冷洗浄された脱離ガスが通過する活性炭繊維充填層と、この活性炭繊維充填層で生成されて当該活性炭繊維充填層から脱離する乾式脱硫による硫酸を回収する硫酸回収槽と、を備えることを特徴としている。
【００１２】
このように構成された排ガス処理システムの硫酸回収装置によれば、上記硫酸回収方法が効果的に実施される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る排ガス処理システムの硫酸回収方法及び硫酸回収装置の好適な実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明による排ガス処理システムを示す概略構成図である。
【００１４】
図１に示すように、排ガス処理システム１は、排ガスラインＬ１に接続されて排ガスが導入されるバグフィルタ２と、このバグフィルタ２に排ガスラインＬ２を介して接続されてバグフィルタ２からの排ガスが導入される活性炭吸着塔３と、この活性炭吸着塔３にガスラインＬ３を介して接続されて活性炭吸着塔３からのガスを大気に放出する煙突４と、この上流側のバグフィルタ２から下流側の煙突４に向かうガスの流れを形成すべく排ガスラインＬ２に配設される吸引ファン７と、を備えると共に、排ガスラインＬ１を流れる排ガスに消石灰を供給する消石灰供給装置５と、排ガスラインＬ２を流れる排ガスにＮＨ3を供給するＮＨ3供給装置６と、を備え、前段のバグフィルタ２で、導入される排ガスを除塵すると共に、消石灰と排ガス中のＨＣｌ、ＳＯXとの反応生成物を捕集することで脱塩、脱硫し、後段の活性炭吸着塔３の活性炭（炭素系吸着材）で、導入される排ガス中のＳＯXを、硫酸やこの硫酸とＮＨ3との反応生成物としてのアンモニウム塩の形で吸着して脱硫すると共に、排ガス中のＮＯXを、活性炭触媒作用によりＮＨ3と反応させて還元分解して脱硝し、同時に、排ガス中のダイオキシンを吸着して脱ダイオキシンとし、実質的に無害なガスとして煙突４から放出する。
【００１５】
上記活性炭吸着塔３は、収容する活性炭を底部の出口３ｂから取り出すと共に上部の入口３ａから後述の再生済みの活性炭を導入することで活性炭が上部から底部に向かって移動する活性炭移動層を備え、この活性炭移動層に排ガスが接触することで、上記脱硫、脱硝、脱ダイオキシンを可能としている。
【００１６】
この活性炭吸着塔３に対しては、当該活性炭吸着塔３の活性炭を再生する再生塔（炭素系吸着材再生装置）８が接続されている。
【００１７】
この再生塔８は、活性炭吸着塔３の底部の出口３ｂから取り出される活性炭をラインＬ４を介して上部の入口８ａから導入すると共に底部の出口８ｂから活性炭を取り出すことで活性炭が上部から底部に向かって移動する活性炭移動層を備え、この活性炭移動層の移動に伴い当該活性炭移動層を４００°Ｃ程度に加熱することで、活性炭からＳＯ2を脱離させて活性炭を再生し、底部の出口８ｂから再生済みの活性炭を取り出しラインＬ５を介して上記活性炭吸着塔３の上部の入口３ａに戻す構成とされている。
【００１８】
この再生塔８に対しては、活性炭再生の際に当該活性炭から脱離するＳＯ2を主体に含む脱離ガスから、硫酸を副生品として回収する硫酸回収装置９が接続されている。
【００１９】
この硫酸回収装置９は、本実施形態の特徴を成すもので、洗浄塔（洗浄装置）１０、活性炭繊維収容体１１、硫酸回収槽１２をこの順に備える。
【００２０】
洗浄塔１０は、再生塔８からラインＬ６を介して導入される脱離ガスを水洗浄し当該脱離ガスを常温程度迄水冷する。
【００２１】
活性炭繊維収容体１１は、太さ１０μｍ程度、表面に２×１０-9ｍ以下のミクロポアが発達している活性炭繊維を充填して成る活性炭繊維充填層１１ａを収容したもので、洗浄塔１０からラインＬ７を介して導入される常温程度の脱離ガスを、活性炭繊維充填層１１ａに通過させる。
【００２２】
このような構成を有する硫酸回収装置９によれば、再生塔８からのＳＯ2を含む脱離ガスは、洗浄塔１０で水洗浄され、粉塵等が洗い落とされて清浄化されると共に常温程度迄水冷され、この常温程度の脱離ガスは、活性炭繊維収容体１１に流入し、活性炭繊維充填層１１ａを通過する。この常温程度の脱離ガスは、ＳＯ2の他にＯ2、水、ＣＯ2等を含んでいる。
【００２３】
この脱離ガスの活性炭繊維充填層１１ａの通過に伴い、脱離ガス中のＳＯ2は、活性炭繊維充填層１１ａの表面の酸化活性点に吸着し、脱離ガス中のＯ2により常温酸化されてＳＯ3となる。次いで、脱離ガス中の水分と反応して硫酸の生成が起こり、最後に、硫酸の水への吸収と活性炭繊維充填層１１ａの表面からの脱離が起こる。この際に、脱離ガス中の水分が活性炭繊維に凝縮しても、ＳＯ2の吸着が阻害されることなく生成硫酸の脱離が促進される。このため、水分調整が従来に比して簡易とされている。
【００２４】
そして、この脱離した硫酸は、硫酸回収槽１２に回収され、一方、回収されない硫酸を含むガスは、ラインＬ９を介して活性炭吸着塔３の上流に戻され上記と同様な処理に供される。
【００２５】
このように、本実施形態においては、活性炭吸着塔３の活性炭を再生塔８で加熱して再生する際に、当該活性炭から脱離するＳＯ2を含む脱離ガスを常温程度迄冷却して活性炭繊維充填層１１ａに通すことで硫酸を回収するようにしているため、水分調整を始めとした硫酸の回収プロセスが従来に比して簡略化されると共に、装置が簡略化され且つ省領域化されている。このため、硫酸の回収を容易とすると共に設備コストを低減するのが可能とされている。
【００２６】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、活性炭繊維収容体１１と硫酸回収槽１２との間に蒸留塔を配設し、この蒸留塔で、活性炭繊維充填層１１ａから脱離する硫酸を蒸留し濃硫酸として回収することも可能である。
【００２７】
また、上記実施形態においては、活性炭を備えて排ガスを脱硫、脱硝、脱ダイオキシンとする活性炭吸着塔３と、この活性炭吸着塔３から取り出された活性炭を加熱して再生する再生塔８と、を備えているが、炭素系吸着材を備えて排ガス中の硫黄分を当該炭素系吸着材で吸着して脱硫する脱硫装置と、この脱硫装置から取り出された炭素系吸着材を加熱して再生する炭素系吸着材再生装置と、を備える排ガス処理システムに対して適用可能である。
【００２８】
【発明の効果】
本発明による排ガス処理システムの硫酸回収方法及び硫酸回収装置は、脱硫装置の炭素系吸着材を炭素系吸着材再生装置で加熱して再生する際に、当該炭素系吸着材から脱離するＳＯ2を含む脱離ガスを例えば常温程度迄冷却して活性炭繊維充填層に通すことで硫酸を回収するようにしているため、水分調整を始めとした硫酸の回収プロセスが従来に比して簡略化されると共に、装置が簡略化され且つ省領域化される。このため、硫酸の回収を容易とすると共に設備コストを低減するのが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による排ガス処理システムを示す構成図である。
【符号の説明】
１…排ガス処理システム、３…活性炭吸着塔（脱硫装置）、８…再生塔（炭素系吸着材再生装置）、９…硫酸回収装置、１０…洗浄塔（洗浄装置）、１１…活性炭繊維収容体、１１ａ…活性炭繊維充填層、１２…硫酸回収槽。
【図１】
0004574884.tif 000002