(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸収剤として石灰石を用い、石膏を回収するようにした湿式排煙脱硫装置であって、
導入される排ガスに吸収液を噴霧し脱硫を行う吸収塔と、
該吸収塔内に噴霧された吸収液の一部が導入され、該吸収液中に含まれる粒径の大きな石膏と石灰石とを分級する液体サイクロンと、
該液体サイクロンで分級され石灰石濃度を高めたオーバーフロー液の全部又は一部が導入され、該オーバーフロー液中に含まれる石膏及び石灰石と不純物とを分離し、石灰石濃度を高めた沈降液を前記吸収塔へ戻す沈降分離装置と、
前記液体サイクロンで分級され石膏濃度を高めた液及び前記沈降分離装置で分離された不純物含有液が導入され、脱水を行って石膏を回収する石膏脱水機と、
該石膏脱水機の濾液の一部が導入され、浄化処理を行う排水処理装置と
を備えたことを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、湿式排煙脱硫装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、発電所等においては、石炭焚ボイラ等から排出される排ガスから硫黄酸化物（ＳＯ2等）を吸収除去するために、吸収剤として石灰石（炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3））を用い、石膏を回収するようにした、いわゆる石灰・石膏法による湿式排煙脱硫装置が設けられるが、近年の湿式排煙脱硫装置においては、単位スプレー液量当りの脱硫性能を高めるために、吸収塔から石膏脱水機の間のスラリーライン途中に液体サイクロンを設け、該液体サイクロンにより石膏と吸収剤としての石灰石とを分級し、吸収液中の石灰石濃度を高めることが行われている。
【０００３】
図２は従来の湿式排煙脱硫装置の一例を表わすものであって、該湿式排煙脱硫装置は、導入される排ガスに対しスプレーノズル１から吸収液２を噴霧し脱硫を行う吸収塔３と、該吸収塔３内に噴霧された吸収液２の一部が導入され、該吸収液２中に含まれる粒径の大きな石膏と石灰石とを分級し、石灰石濃度を高めたオーバーフロー液４を前記吸収塔３へ戻すために複数段（図２の例では三段）に設けられた液体サイクロン５，６，７と、第一段目の液体サイクロン５で分級され石膏濃度を高めた液８が導入され、脱水を行って石膏９を回収する石膏脱水機１０と、最終段としての第三段目の液体サイクロン７のオーバーフロー液１１が導入され、浄化処理を行う排水処理装置１２とを備えてなる構成を有している。
【０００４】
前述の如き湿式排煙脱硫装置の場合、吸収液２がスプレーノズル１から噴霧されており、図示していない石炭焚ボイラ等から排出され吸収塔３に送り込まれた排ガスは、前記スプレーノズル１から噴霧される吸収液２と接触することにより、ＳＯ2が吸収除去された後、吸収塔３から図示していない煙突を経て大気へ放出される。
【０００５】
一方、前記排ガスからＳＯ2を吸収した吸収液２は、図示していない酸化空気ブロワの作動によって液溜部内へ供給される酸化空気により強制的に酸化され、石膏（硫酸カルシウム（ＣａＳＯ4））が生成され、該石膏を含む液溜部内の吸収液２の一部は、第一段目の液体サイクロン５へ抜き出され、該第一段目の液体サイクロン５において比較的粒径の大きな石膏と石灰石とが分級され、石膏濃度を高めた液８は石膏脱水機１０へ導入され、該石膏脱水機１０において脱水され、石膏９と濾液１３に分離され、石膏９は回収され、濾液１３は吸収塔３へ戻される。
【０００６】
又、前記第一段目の液体サイクロン５において比較的粒径の大きな石膏が分級されたオーバーフロー液４は、順次、第二段目の液体サイクロン６と、最終段としての第三段目の液体サイクロン７とに導入され、各液体サイクロン６，７において石灰石が分級され、石灰石濃度が高められた液１４が吸収塔３へ戻され、前記最終段の液体サイクロン７のオーバーフロー液１１は、排水処理装置１２へ導入され、該排水処理装置１２において浄化処理され排出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の如き従来の湿式排煙脱硫装置の場合、煤塵等の脱硫プロセスにとって好ましくない不純物は、粒径が小さい等の理由により、液体サイクロン５，６，７において石灰石と充分に選択分離することができず、石灰石分級側に同伴されてしまい、その結果、吸収液系で不純物が濃縮し、その比率が高くなり、
▲１▼吸収液系機器の摩耗
▲２▼脱硫性能の低下
▲３▼吸収塔３内での泡の発生による液面制御不能
等のトラブル発生の要因となっていた。
【０００８】
又、最終段の液体サイクロン７のオーバーフロー液１１の固形分濃度はおよそ１〜２［％］と高く、これには微細な石膏、石灰石等が比率的に多く含まれ、これを脱硫排水処理する従来のケースでは、排水処理装置１２における固形分処理の負担が大きくなるという欠点を有していた。
【０００９】
本発明は、斯かる実情に鑑み、吸収液系で不純物が濃縮することを回避し得、吸収液系機器の摩耗、脱硫性能の低下、吸収塔内での泡の発生による液面制御不能等のトラブル発生を防止し得、且つ排水処理における固形分処理の負担を大きく軽減し得る湿式排煙脱硫装置を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、吸収剤として石灰石を用い、石膏を回収するようにした湿式排煙脱硫装置であって、
導入される排ガスに吸収液を噴霧し脱硫を行う吸収塔と、
該吸収塔内に噴霧された吸収液の一部が導入され、該吸収液中に含まれる粒径の大きな石膏と石灰石とを分級する液体サイクロンと、
該液体サイクロンで分級され石灰石濃度を高めたオーバーフロー液の全部又は一部が導入され、該オーバーフロー液中に含まれる石膏及び石灰石と不純物とを分離し、石灰石濃度を高めた沈降液を前記吸収塔へ戻す沈降分離装置と、
前記液体サイクロンで分級され石膏濃度を高めた液及び前記沈降分離装置で分離された不純物含有液が導入され、脱水を行って石膏を回収する石膏脱水機と、
該石膏脱水機の濾液の一部が導入され、浄化処理を行う排水処理装置と
を備えたことを特徴とする湿式排煙脱硫装置にかかるものである。
【００１１】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１２】
吸収塔において、導入される排ガスに吸収液が噴霧され脱硫が行われ、該吸収塔内に噴霧された吸収液の一部が液体サイクロンへ導入され、該液体サイクロンにおいて、吸収液中に含まれる粒径の大きな石膏と石灰石とが分級され、石灰石濃度を高めたオーバーフロー液の全部又は一部が沈降分離装置へ導入され、該沈降分離装置において、前記液体サイクロンのオーバーフロー液中に含まれる石膏及び石灰石と不純物とが分離され、石灰石濃度を高めた沈降液が前記吸収塔へ戻され、前記液体サイクロンで分級され石膏濃度を高めた液及び前記沈降分離装置で分離された不純物含有液が石膏脱水機へ導入され、該石膏脱水機において脱水が行われて石膏が回収され、前記石膏脱水機の濾液の一部が排水処理装置へ導入され、該排水処理装置において浄化処理が行われる。
【００１３】
この結果、煤塵等の脱硫プロセスにとって好ましくない不純物は、沈降分離装置において石膏及び石灰石と充分に選択分離することが可能となり、石灰石分級側に同伴されてしまうことが避けられるため、吸収液系で不純物が濃縮してその比率が高くなる心配がなくなり、吸収液系機器の摩耗が防止され、脱硫性能が向上し、且つ吸収塔内での泡の発生が抑えられ液面制御が円滑に行われる。
【００１４】
更に、前記石膏脱水機の濾液の一部を排水処理装置へ導入するようにしたことにより、排水中の固形分濃度が低下し、排水処理における固形分処理の負担が大幅に軽くなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１６】
図１は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図２と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、液体サイクロン５において、吸収塔３から導入される吸収液２中に含まれる粒径の大きな石膏と石灰石とを分級すると共に、前記液体サイクロン５で石灰石濃度を高めたオーバーフロー液４の全部又は一部をシックナや沈降分離槽等の沈降分離装置１５へ導入し、該沈降分離装置１５において、前記オーバーフロー液４中に含まれる石膏及び石灰石と不純物とを分離し、石灰石濃度を高めた沈降液１６を前記吸収塔３へ戻すようにし、又、前記液体サイクロン５で分級され石膏濃度を高めた液８及び前記沈降分離装置１５で分離された不純物含有液１７を脱水機供給タンク１８を介して石膏脱水機１０へ導入し、該石膏脱水機１０において脱水を行って石膏９を回収するようにし、更に、前記石膏脱水機１０の濾液１９の一部を排水処理装置１２へ導入し、該排水処理装置１２において浄化処理を行うようにしたものである。尚、前記オーバーフロー液４の一部を沈降分離装置１５へ導入する場合、残りのオーバーフロー液４は吸収塔３へ戻すようにしてある。
【００１７】
前記沈降分離装置１５における不純物の分離は、液性状並びに運転状況に応じて、沈降分離装置１５のオーバーフロー液１７ａ、或いは固形分圧密層の上部即ち中間層における液１７ｂのうち少なくとも一方から不純物の比率が高い液を不純物含有液１７として抜き出し、該不純物含有液１７の全部又は一部を脱水機供給タンク１８へ導入するようにしてある。尚、前記不純物含有液１７の一部を脱水機供給タンク１８へ導入する場合、残りの不純物含有液１７は吸収塔３へ戻すようにしてある。
【００１８】
前記石膏脱水機１０は、所要間隔をあけて回転可能に配置されたガイドロール２０間に無端状のベルトフィルタ２１を掛け回し、該ベルトフィルタ２１をガイドロール２０の回転駆動により所要方向へ移動させ、且つ図示していない真空ポンプの作動によりベルトフィルタ２１の下面側を負圧に保持した状態で、該ベルトフィルタ２１上の上流側所要位置に脱水機供給タンク１８からの石膏濃度を高めた液８及び不純物含有液１７を流下させることにより、脱水を行い、石膏９と濾液１９に分離するようにしてあり、前記真空ポンプの作動により石膏９と分離した濾液１９は、塩素濃度が高いため、石膏脱水機濾液槽２２の区画壁２３で分割された高塩素濃度濾液貯留部２２ａへ導入し、該高塩素濃度濾液貯留部２２ａから排水処理装置１２へ導入するようにしてある。又、前記石膏脱水機１０のベルトフィルタ２１上の下流側所要位置には、工業用水等の洗浄水２４を流下させると共に、前記真空ポンプの作動によりベルトフィルタ２１の下面側を負圧に保持することにより、脱水された石膏９を洗浄し、且つ該石膏９を洗浄した後の塩素分が希釈された濾液２５を、石膏脱水機濾液槽２２の区画壁２６で分割された塩素分希釈濾液貯留部２２ｂへ導入し、該塩素分希釈濾液貯留部２２ｂから吸収塔３へ戻すようにしてある。
【００１９】
尚、前記吸収塔３から抜き出され液体サイクロン５で分級されたオーバーフロー液４は、ｐＨがおよそ５〜５．５程度であるが、該オーバーフロー液４に対し苛性ソーダ等の中和剤を添加し、そのｐＨをおよそ７程度まで上昇させ、水酸化物を形成させることにより、オーバーフロー液４に含まれる石膏及び石灰石と不純物との分離効果を高めたり、或いは、前記オーバーフロー液４に対し、例えば、アニオン系やカチオン系等の凝集剤を添加し、石膏及び石灰石を選択的に凝集させることにより、オーバーフロー液４に含まれる石膏及び石灰石と不純物との分離効果を高めたりするようにしてもよい。
【００２０】
次に、上記図示例の作動を説明する。
【００２１】
図１に示す湿式排煙脱硫装置の場合、従来と同様、吸収液２がスプレーノズル１から噴霧されており、図示していない石炭焚ボイラ等から排出され吸収塔３に送り込まれた排ガスは、前記スプレーノズル１から噴霧される吸収液２と接触することにより、ＳＯ2が吸収除去された後、吸収塔３から図示していない煙突を経て大気へ放出される一方、前記排ガスからＳＯ2を吸収した吸収液２は、図示していない酸化空気ブロワの作動によって液溜部内へ供給される酸化空気により強制的に酸化され、石膏（硫酸カルシウム（ＣａＳＯ4））が生成されるが、該石膏を含む液溜部内の吸収液２の一部は、液体サイクロン５へ抜き出され、該液体サイクロン５において比較的粒径の大きな石膏と石灰石とが分級され、石灰石濃度を高めたオーバーフロー液４は吸収塔３へ戻されると共に、前記液体サイクロン５のオーバーフロー液４の一部は沈降分離装置１５へ導入され、該沈降分離装置１５において、前記オーバーフロー液４中に含まれる石膏及び石灰石と不純物とが分離され、石灰石濃度を高めた沈降液１６が前記吸収塔３へ戻される。
【００２２】
前記液体サイクロン５で分級され石膏濃度を高めた液８及び前記沈降分離装置１５で分離された不純物含有液１７の全部又は一部は、脱水機供給タンク１８を介して石膏脱水機１０へ導入され、該石膏脱水機１０において脱水が行われて石膏９が回収される。尚、回収される石膏９には不純物が含まれることとなるが、石膏９の量に対して不純物の量は微々たるものであるため、石膏９の純度に影響を及ぼす心配はない。
【００２３】
前記石膏脱水機１０の濾液１９は、石膏脱水機濾液槽２２の区画壁２３で分割された高塩素濃度濾液貯留部２２ａへ導入され、該高塩素濃度濾液貯留部２２ａから排水処理装置１２へ導入され、該排水処理装置１２において浄化処理が行われる。
【００２４】
尚、前記石膏脱水機１０で脱水された石膏９は、工業用水等の洗浄水２４によって洗浄された後、更に脱水されて回収されるが、該石膏９を洗浄した後の塩素分が希釈された濾液２５は、石膏脱水機濾液槽２２の塩素分希釈濾液貯留部２２ｂへ導入され、該塩素分希釈濾液貯留部２２ｂから吸収塔３へ戻される。
【００２５】
この結果、煤塵等の脱硫プロセスにとって好ましくない不純物は、沈降分離装置１５において石膏及び石灰石と充分に選択分離することが可能となり、石灰石分級側に同伴されてしまうことが避けられるため、吸収液系で不純物が濃縮してその比率が高くなる心配がなくなり、吸収液系機器の摩耗が防止され、脱硫性能が向上し、且つ吸収塔３内での泡の発生が抑えられ液面制御が円滑に行われる。
【００２６】
更に、前記石膏脱水機１０の濾液１９を高塩素濃度濾液貯留部２２ａを介して排水処理装置１２へ導入するようにしたことにより、排水中の固形分濃度がおよそ０．１〜０．３［％］程度に低下し、排水処理における固形分処理の負担が大幅に軽くなる。
【００２７】
こうして、吸収液系で不純物が濃縮することを回避し得、吸収液系機器の摩耗、脱硫性能の低下、吸収塔３内での泡の発生による液面制御不能等のトラブル発生を防止し得、且つ排水処理における固形分処理の負担を大きく軽減し得る。
【００２８】
尚、本発明の湿式排煙脱硫装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２９】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の湿式排煙脱硫装置によれば、吸収液系で不純物が濃縮することを回避し得、吸収液系機器の摩耗、脱硫性能の低下、吸収塔内での泡の発生による液面制御不能等のトラブル発生を防止し得、且つ排水処理における固形分処理の負担を大きく軽減し得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例の概要構成図である。
【図２】従来例の概要構成図である。
【符号の説明】
２    吸収液
３    吸収塔
４    オーバーフロー液
５    液体サイクロン
８    石膏濃度を高めた液
９    石膏
１０    石膏脱水機
１２    排水処理装置
１５    沈降分離装置
１６    沈降液
１７    不純物含有液
１９    濾液
【図１】
0004524914.tif 000002
【図２】
0004524914.tif 000003