(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼排ガス中の硫黄酸化物をＭｇＯ又はＭｇ（ＯＨ）2からなる吸収剤で除去した際に発生したＭｇＳＯ4とＭｇ（ＯＨ）2とを主成分とする排煙脱硫廃棄物の処理方法において、上記燃焼排ガスを上記吸収剤を用いた乾式のＳＯ3吸収塔に導入して、上記燃焼排ガス中のＳＯ3を吸収除去し、次にそのＳＯ3を除去した上記燃焼排ガスを上記吸収剤を用いた湿式の脱硫塔に導入して、上記燃焼排ガス中のＳＯ2を吸収除去したのち大気中に放出し、
上記ＳＯ3吸収塔でＳＯ3を吸収した吸収剤をスラリー槽に供給してスラリー化し、他方上記脱硫塔でＳＯ2を吸収した吸収剤を酸化塔に導入して、その酸化塔でそのＳＯ2を吸収した吸収剤を酸化し、
上記酸化塔で酸化した吸収剤と上記スラリー槽でスラリー化した吸収剤とを排煙脱硫廃棄物のスラリー液としてｐＨ調整槽に供給して、そのスラリー液中にＣａ（ＯＨ）2を混入してＣａＳＯ4・２Ｈ2ＯとＭｇ（ＯＨ）2との沈殿物を形成し、その後、この沈殿物をＭｇ（ＯＨ）2とＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏとに分離してＭｇ（ＯＨ）2を上記燃焼排ガス中の硫黄酸化物の吸収剤として再利用すると共に、残りのＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏを石膏として回収するようにしたことを特徴とする排煙脱硫廃棄物の処理方法。
【請求項２】
上記ｐＨ調整槽での上記スラリー液のｐＨが９〜１２になるようにＣａ（ＯＨ）2を混入するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の排煙脱硫廃棄物の処理方法。
【請求項３】
上記沈殿物の分離方法として、液体サイクロンによる遠心分離方法を用いたことを特徴とする請求項１又は２に記載の排煙脱硫廃棄物の処理方法。
【請求項４】
燃焼排ガス中の硫黄酸化物をＭｇＯ又はＭｇ（ＯＨ）2からなる吸収剤で除去した際に発生したＭｇＳＯ4とＭｇ（ＯＨ）2とを主成分とする排煙脱硫廃棄物の処理装置において、上記燃焼排ガスを導入して、上記吸収剤を用いて上記燃焼排ガス中のＳＯ3を吸収除去する乾式のＳＯ3吸収塔と、該ＳＯ3吸収塔でＳＯ3を除去した上記燃焼排ガスを導入して、上記吸収剤を用いて上記燃焼排ガス中のＳＯ2を吸収除去したのち大気中に放出する脱硫塔と、上記ＳＯ3吸収塔でＳＯ3を吸収した吸収剤を水と混ぜ合わせてスラリー化するスラリー槽と、上記脱硫塔でＳＯ2を吸収した吸収剤を導入し、これを酸化する酸化塔と、上記酸化塔で酸化した吸収剤と上記スラリー槽でスラリー化した吸収剤とを排煙脱硫廃棄物のスラリー液として導入し、このスラリー液中にＣａ（ＯＨ）2を混入してＣａＳＯ4・２Ｈ2ＯとＭｇ（ＯＨ）2との沈殿物を形成するｐＨ調整槽と、このＣａＳＯ4・２Ｈ2ＯとＭｇ（ＯＨ）2との沈殿物を分離する分離器と、その分離器で分離したＭｇ（ＯＨ）2を上記吸収剤として再利用すべく上記ＳＯ3吸収塔及び上記脱硫塔に供給する循環ラインとを備えたことを特徴とする排煙脱硫廃棄物の処理装置。
【請求項５】
上記分離器が液体サイクロンであることを特徴とする請求項４に記載の排煙脱硫廃棄物の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボイラ燃焼排ガスの排煙脱硫処理後に発生する脱硫廃棄物の処理方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、火力発電所等のボイラ燃焼排ガス中の排煙脱硫処理、すなわち燃焼排ガス中の硫黄酸化物（ＳＯ2 ，ＳＯ3 ）を除去する際に用いられる吸収剤としては、一般に安価な炭酸カルシウムや苛性ソーダが用いられているが、高濃度の硫黄を含有する燃料から発生する燃焼排ガスの場合には、吸収剤としてＭｇＯやＭｇ（ＯＨ）2 等の高硫黄吸収性能を有するものが使用されている。
【０００３】
しかしながら、このＭｇＯやＭｇ（ＯＨ）2 等の吸収剤は、炭酸カルシウムや苛性ソーダ等の吸収剤に比べて比較的高価であるため、排煙脱硫処理に要する処理コストが高くなってしまうといった問題点がある。
【０００４】
しかも、湿式脱硫処理時の吸収処理液は適当な排水処理を施された後に廃水として海洋に放流され、また、乾式脱硫処理時の吸収処理灰は産業廃棄物としてそのまま廃棄処分されているため、これら廃棄物処理に高額な費用を要する上に、脱硫生成物である硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ4 ）は勿論、排煙脱硫処理の際に硫黄酸化物に対して等モル以上投入された未反応の吸収剤もそのまま廃棄されてしまい、資源の有効利用が図れないばかりでなく、環境負荷を招くといった欠点があった。
【０００５】
そこで、本発明はこのような課題を有効に解決するために案出されたものであり、その目的は、排煙脱硫時の処理コストを大幅に低減すると共に資源の有効利用を図ることができる新規な排煙脱硫廃棄物の処理方法及びその装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、燃焼排ガス中の硫黄酸化物をＭｇＯ又はＭｇ（ＯＨ）2からなる吸収剤で除去した際に発生したＭｇＳＯ4とＭｇ（ＯＨ）2とを主成分とする排煙脱硫廃棄物の処理方法において、上記燃焼排ガスを上記吸収剤を用いた乾式のＳＯ3吸収塔に導入して、上記燃焼排ガス中のＳＯ3を吸収除去し、次にそのＳＯ3を除去した上記燃焼排ガスを上記吸収剤を用いた湿式の脱硫塔に導入して、上記燃焼排ガス中のＳＯ2を吸収除去したのち大気中に放出し、上記ＳＯ3吸収塔でＳＯ3を吸収した吸収剤をスラリー槽に供給してスラリー化し、他方上記脱硫塔でＳＯ2を吸収した吸収剤を酸化塔に導入して、その酸化塔でそのＳＯ2を吸収した吸収剤を酸化し、上記酸化塔で酸化した吸収剤と上記スラリー槽でスラリー化した吸収剤とを排煙脱硫廃棄物のスラリー液としてｐＨ調整槽に供給して、そのスラリー液中にＣａ（ＯＨ）2を混入してＣａＳＯ4・２Ｈ2ＯとＭｇ（ＯＨ）2との沈殿物を形成し、その後、この沈殿物をＭｇ（ＯＨ）2とＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏとに分離してＭｇ（ＯＨ）2を上記燃焼排ガス中の硫黄酸化物の吸収剤として再利用すると共に、残りのＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏを石膏として回収するようにしたものである。そしてこの方法は、具体的には、上記燃焼排ガスを導入して、上記吸収剤を用いて上記燃焼排ガス中のＳＯ3を吸収除去する乾式のＳＯ3吸収塔と、該ＳＯ3吸収塔でＳＯ3を除去した上記燃焼排ガスを導入して、上記吸収剤を用いて上記燃焼排ガス中のＳＯ2を吸収除去したのち大気中に放出する脱硫塔と、上記ＳＯ3吸収塔でＳＯ3を吸収した吸収剤を水と混ぜ合わせてスラリー化するスラリー槽と、上記脱硫塔でＳＯ2を吸収した吸収剤を導入し、これを酸化する酸化塔と、上記酸化塔で酸化した吸収剤と上記スラリー槽でスラリー化した吸収剤とを排煙脱硫廃棄物のスラリー液として導入し、このスラリー液中にＣａ（ＯＨ）2を混入してＣａＳＯ4・２Ｈ2ＯとＭｇ（ＯＨ）2との沈殿物を形成するｐＨ調整槽と、このＣａＳＯ4・２Ｈ2ＯとＭｇ（ＯＨ）2との沈殿物を分離する分離器と、その分離器で分離したＭｇ（ＯＨ）2を上記吸収剤として再利用すべく上記ＳＯ3吸収塔及び上記脱硫塔に供給する循環ラインとによって実現することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好適実施の一形態を添付図面を参照しながら説明する。
【０００８】
図１は本発明に係る排煙脱硫廃棄物の処理方法の実施の一形態を示したものであり、図中１は、燃焼排ガスの硫黄酸化物（ＳＯ2 ，ＳＯ3 ）のうち、主に三酸化硫黄（ＳＯ3 ）を脱硫廃棄物（ＭｇＳＯ4 ）として除去回収するＳＯ3 吸収塔、２は二酸化硫黄（ＳＯ2 ）を主体とする残りの硫黄酸化物を酸化させてＭｇＳＯ3 として除去回収する湿式の脱硫塔、３はＳＯ3 吸収塔１で得られた脱硫廃棄物をスラリー化するスラリー槽、４は脱硫塔２で得られたＭｇＳＯ3 を空気で酸化してＭｇＳＯ4 とする酸化塔、５はＳＯ3 吸収塔１で得られた脱硫廃棄物及び脱硫塔２で得られたＭｇＳＯ4 から石膏（ＣａＳＯ4 ・２Ｈ2 Ｏ）と吸収剤（Ｍｇ（ＯＨ）2 ）を生成するｐＨ調整槽、６はこの石膏と吸収剤とに分離する分離器である。
【０００９】
図示するように、先ず、上流側で脱硝等の工程を経てきた燃焼排ガスは乾式のＳＯ3 吸収塔１に導入され、ここでＭｇＯ又はＭｇ( ＯＨ) 2 からなる吸収剤によって含まれている硫黄酸化物（ＳＯ2 ，ＳＯ3 ）のうち、主に三酸化硫黄（ＳＯ3 ）分がＭｇＳＯ4 として反応吸収され、図示しない脱塵器で固形物の状態で除去された後、大気中に放出される。
【００１０】
一方、残りの二酸化硫黄（ＳＯ2 ）等は、この脱硫塔２でＭｇＳＯ3 となるため、その後、さらに酸化塔４において空気（酸素）と接触することで酸化され、ＭｇＳＯ4 廃液として水と共に取り出される。
【００１１】
次に、このＳＯ3 吸収塔１で得られた固体状のＭｇＳＯ4 はスラリー槽３に送られ、水と混ぜ合わされてスラリー化された後、酸化塔４を経てきたＭｇＳＯ4 廃液と共にｐＨ調整槽５側に送られ、ここでアルカリ剤であるＣａ（ＯＨ）2 が加えられることでｐＨ９〜１２程度のアルカリ溶液にｐＨ調整される。すると、このｐＨ調整槽５の廃液中のＭｇＳＯ4 がＣａ（ＯＨ）2 と反応し、ＣａＳＯ4 ・２Ｈ2 ＯとＭｇ（ＯＨ）2 の沈殿物が生成される（ＭｇＳＯ4 ＋Ｃａ（ＯＨ）2 →ＣａＳＯ4 ・２Ｈ2 Ｏ＋Ｍｇ（ＯＨ）2 ）。尚、ここでｐＨ９〜１２程度のアルカリに調整するのは、ｐＨ９以下では、Ｍｇ（ＯＨ）2 の沈殿物が得られず、反対にｐＨ１２以上では、Ｃａ（ＯＨ）2 の量が反応の必要量を上回ってしまい、却って無駄になってしまうからである。
【００１２】
ここで発生したＣａＳＯ4 とＭｇ（ＯＨ）2 の沈殿物は、それぞれ粒径が約１０μｍ（ＣａＳＯ4 ・２Ｈ2 Ｏ），約０．１μｍ（Ｍｇ（ＯＨ）2 ）と大きく異なるため、その後、さらに液体サイクロン等の分離器６に送られ、ＣａＳＯ4 ・２Ｈ2 ＯとＭｇ（ＯＨ）2 とにそれぞれ分離されることとになる。すなわち、図２に示すように、粒径の大きいＣａＳＯ4 は液体サイクロン胴体６ａの周壁側に集まり、その壁面に沿って螺旋状に落下して下部排出口６ｃから排出され、一方の微粒子であるＭｇ（ＯＨ）2 は中心部に集められ、中央部の上部排出口６ｂから上方に抜き出されることで両者が機械的にそれぞれ分離されることになる。
【００１３】
そして、この分離器６で分離されたＣａＳＯ4 は、そのまま乾燥処理されることで石膏として回収された後、建設用資材等として利用され、一方のＭｇ（ＯＨ）2 は、循環ライン７を経て上述した脱硫塔１に送られ、ここで吸収剤の一部或いは全部として再利用されることになる。
【００１４】
このように本発明は、脱硫塔１で発生した脱硫廃棄物中に、Ｃａ（ＯＨ）2 を混入し反応させてＣａＳＯ4 ・２Ｈ2 ＯとＭｇ（ＯＨ）2 との沈殿物を形成した後、この沈殿物をＭｇ（ＯＨ）2 とＣａＳＯ4 ・２Ｈ2 Ｏとに分離してＭｇ（ＯＨ）2 を上記燃焼排ガス中の硫黄酸化物の吸収剤として再利用すると共に、残りのＣａＳＯ4 ・２Ｈ2 Ｏを石膏として回収するようにしたため、従来のように比較的高価な吸収剤であるＭｇＯ又はＭｇ（ＯＨ）2 をそのまま廃棄処分することがなくなり、繰り返し何度でも再使用することが可能となる。
【００１５】
この結果、排煙脱硫に要する処理コストが大幅に減少すると共に、従来そのまま廃棄されていた脱硫廃棄物及び廃液の廃棄量も大幅に減少させることが可能となる。また、この吸着剤の再生時において建築資材等として有用な石膏が副生成品として得られるため、例えばこれを製品として市場に出せばさらなる処理コストの削減にも寄与することが可能となる。
【００１６】
尚、本実施の形態では、分離器６として遠心分離による液体サイクロンを用いた例で説明したが、ＣａＳＯ4 ・２Ｈ2 ＯとＭｇ（ＯＨ）2 とをそれぞれ確実に分離できるものであれば、他の分離原理を用いたもの、例えば、例えばフィルターなどによる濾過方法を用いたものであっても良い。また、本発明方法は、必ずしもＳＯ3 吸収塔１で発生した排煙脱硫廃棄物及び酸化塔２で発生した排煙脱硫廃棄物の全てを対象とする必要はなく、いずれか一方で発生した排煙脱硫廃棄物のみ、あるいはその一部のみを適宜必要に応じて処理するようにしても良い。
【００１７】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、以下に示すような優れた効果を発揮することができる。
【００１８】
▲１▼比較的高価なＭｇＯ又はＭｇ（ＯＨ）2 からなる吸収剤を繰り返し再利用することができるため、排煙脱硫に要する処理コストを大幅に低減することができる。
【００１９】
▲２▼排煙脱硫廃棄物中を石膏として回収することができるため、これを建築資材などとして有効利用することができる。
【００２０】
▲３▼これらの結果、産業廃棄物や廃液の発生量が大幅に低減されるため、これらの処理に要する費用も大幅に節約することができる。
【００２１】
▲４▼また、産業廃棄物や廃液の発生量が減少する結果、環境負荷も低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る排煙脱硫廃棄物処理装置の実施の一形態を示す構成図である。
【図２】液体サイクロンからなる分離器の作用を示す概念図である。
【符号の説明】
１  ＳＯ3 吸収塔
２  脱硫塔
３  スラリー槽
４  酸化塔
５  ｐＨ調整槽
６  分離器
７  循環ライン
【図１】
0004507291.tif 000002
【図２】
0004507291.tif 000003