(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネシウム系化合物を吸収剤として排気ガスと気液接触させて排気ガス中に含まれる硫黄酸化物を除去する脱硫工程と、脱硫工程液を酸素を含有するガスと接触させる酸化工程と、酸化工程処理液を塩基性カルシウム化合物と複分解反応をさせ水酸化マグネシウムと二水石膏とにする複分解工程を含み、複分解工程で得られた水酸化マグネシウムと二水石膏をいったん貯蔵する貯蔵工程を経て脱硫工程及び／又は酸化工程に送り、含有する水酸化マグネシウムを再び脱硫剤または中和剤として使用する脱硫方法において、補充するマグネシウム化合物と、系内のマグネシウム／水モルバランスが一定に保たれる量の水とを系内に補充する排煙脱硫方法における吸収剤の補充方法であって、
前記貯蔵工程が系内のマグネシウム化合物を含む循環液のバッファーとして機能する貯槽を含み、（１）該貯槽の液面が規定のレベルより高い場合は、貯蔵工程より水酸化マグネシウムを含むスラリーを脱硫工程及び／又は酸化工程に供給して液面が規定のレベルより低下した時点で前記補充するマグネシウム化合物を脱硫工程及び／又は酸化工程に補充し、（２）該貯槽の液面が規定のレベルより低い場合は直ちに前記補充するマグネシウム化合物を脱硫工程及び／又は酸化工程に補充する排煙脱硫方法における吸収剤の補充方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排ガス中に含まれる硫黄酸化物をマグネシウム系化合物を脱硫剤として固定除去する水酸化マグネシウム脱硫法において、使用されるマグネシウム系化合物の補充方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マグネシウム系化合物（水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、またはドロマイトなどを原料として得られる水酸化マグネシウムなど）と排気ガスを気液接触させて排気ガス中に含まれる硫黄酸化物を除去する脱硫工程と、脱硫工程液を酸化させ含有する亜硫酸マグネシウム等を硫酸マグネシウムに変換する酸化工程と、硫酸マグネシウムを塩基性カルシウム化合物と複分解反応をさせ水酸化マグネシウムと二水石膏とにする複分解工程からなり、複分解工程で得られた水酸化マグネシウムと二水石膏を直接あるいは水酸化マグネシウムと二水石膏をいったん貯蔵する貯蔵工程を経て脱硫工程に送り、含有する水酸化マグネシウムを再び脱硫剤として使用し、二水石膏を脱硫工程又は酸化工程から除去する水酸化マグネシウム脱硫方法はよく知られている。
【０００３】
この水酸化マグネシウム脱硫方法では脱硫剤として使用する水酸化マグネシウムは亜硫酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、再び水酸化マグネシウムとその形態を変化させながら系内を循環する。しかしながら排気ガス中の塵埃、塩素化合物等の蓄積を防ぐためブロー水として一部排出する必要があり、このブロー水とともに系内を循環しているマグネシウム化合物の一部が排出され損失となる。
【０００４】
従来この損失となるマグネシウムを補充するために水酸化マグネシウムを３０−３５重量％のスラリーとして、図４に示すようにラインＬ１を経由して、回収水酸化マグネシウム槽に供給している。
一方系外に排出されるブロー水中に含まれるマグネシウム化合物は、その抜き出される場所によりその濃度形態を異にする。しかしいずれの場所から抜き出されてもその濃度は補充される水酸化マグネシウムの濃度と比較して極めて低い。そのため長期の運転により系内のマグネシウム／水バランスが変化し、運転の継続を不可能とする。その対策として回収水酸化マグネシウム槽を設けて一種のバッファータンクとしてきたが、それでも回収水酸化マグネシウム槽の水位の変化が極めて大きくなり安定した運転が困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明の目的は、上記従来技術の問題点であるマグネシウム／水バランスを一定に保つマグネシウム系化合物の補充方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、マグネシウム系化合物を吸収剤として排気ガスと気液接触させて排気ガス中に含まれる硫黄酸化物を除去する脱硫工程と、脱硫工程液を酸素を含有するガスと接触させる酸化工程と、酸化工程処理液を塩基性カルシウム化合物と複分解反応をさせ水酸化マグネシウムと二水石膏とにする複分解工程を含み、複分解工程で得られた水酸化マグネシウムと二水石膏をいったん貯蔵する貯蔵工程を経て脱硫工程及び／又は酸化工程に送り、含有する水酸化マグネシウムを再び脱硫剤または中和剤として使用する脱硫方法において、補充するマグネシウム化合物と、系内のマグネシウム／水モルバランスが一定に保たれる量の水とを系内に補充する排煙脱硫方法における吸収剤の補充方法であって、
前記貯蔵工程が系内のマグネシウム化合物を含む循環液のバッファーとして機能する貯槽を含み、（１）該貯槽の液面が規定のレベルより高い場合は、貯蔵工程より水酸化マグネシウムを含むスラリーを脱硫工程及び／又は酸化工程に供給して液面が規定のレベルより低下した時点で前記補充するマグネシウム化合物を脱硫工程及び／又は酸化工程に補充し、（２）該貯槽の液面が規定のレベルより低い場合は直ちに前記補充するマグネシウム化合物を脱硫工程及び／又は酸化工程に補充する排煙脱硫方法における吸収剤の補充方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図を用いてさらに詳細に説明する。
図１は本発明の吸収剤としてのマグネシウム系化合物を補充する方法のうち、複分解反応を行う複分解槽２で生成する水酸化マグネシウムと二水石膏の混合スラリーをいったん貯蔵する貯蔵工程（回収水酸化マグネシウム槽１）に、補充用の水酸化マグネシウム（スラリー）を補充する工程を示す。
なお、図には酸化工程および二水石膏の除去工程などは省略されている。
【０００８】
図１において、回収水酸化マグネシウム槽１は複分解槽２で生成する水酸化マグネシウムと二水石膏との混合スラリーを貯蔵する槽で前記系内のマグネシウム化合物を含む循環液のバッファーとして機能するものである。回収水酸化マグネシウム槽１から混合スラリーがポンプおよびラインＬ５を経由して脱硫塔及び／又は酸化槽（図示せず。）に送られ含有する水酸化マグネシウムが脱硫剤及び／又は中和剤として使用される。
【０００９】
長期の運転で、該ガス中に含まれる塵埃あるいは塩素分などの不純物が系内に蓄積されるため、ブロー水として蓄積された不純物を系外に排出する必要がある。ブロー水とともにマグネシウム化合物もそのブロー水を抜き出す部位に応じた形態で排出されるため、それを補充する必要がある。ブロー水中に含まれて系外に排出され損失となるマグネシウムの量に相当する水酸化マグネシウムを補充するが、補充用の水酸化マグネシウムは通常３０−３５重量％のスラリーとしてラインＬ１経由所定量が回収水酸化マグネシウム槽１に供給される。ブロー水中に含まれるマグネシウムの濃度は補充される水酸化マグネシウムスラリー中のマグネシウムの濃度に比較して極めて低いので、このままでは系内の水が減少しマグネシウム／水のモルバランスが保たれない。このバランスを保持するためブロー水に対応し、系内のマグネシウム／水モルバランスが一定に保たれる量の水が補充用水酸化マグネシウムスラリーの供給と同時にラインＬ２から供給される。補充される水の量は、ブロー水として系外に排出される量、水酸化カルシウムスラリーとして供給される量、水酸化マグネシウムスラリーとして供給される量等を考慮に入れて算出することができる。系が定常状態になっている場合は、補充する水酸化マグネシウム量に比例した量の水を供給すれば十分である。
【００１０】
図２は、水酸化マグネシウム（スラリー）を脱硫工程（脱硫塔３）に補充する例を示している。供給する手段、量は図１の例と同じなので説明は省略する。なお図２には図１における複分解槽２、およびそれから回収水酸化マグネシウム槽１に至るラインＬ３、Ｌ４は省略してある。この例で回収水酸化マグネシウム槽１に液面計が設置されている。液面の位置が規定の位置より低い場合は脱硫塔３及び／又は酸化槽（図示せず。）に水酸化マグネシウムスラリーをラインＬ１を経由して補充する。系内のマグネシウム／水モルバランスが一定に保たれる量の水が補充用水酸化マグネシウムスラリーの供給と同時にラインＬ２から供給される。回収水酸化マグネシウム槽１の液面が規定値より高い場合は、脱硫塔３及び／又は酸化槽への補充を一時中断し、回収水酸化マグネシウム槽１からラインＬ６を経由して混合スラリーのみを供給する。その後回収水酸化マグネシウム槽１の液面が規定の液面より低下した時点で、水酸化マグネシウムスラリーの補充を再開する。回収水酸化マグネシウム槽１の液面位置に応じてこの操作を繰り返す。この操作はコンピュータにより自動的に行わせることができる。
【００１１】
また、図２の方法では、脱硫塔３の液面制御のための水補給ラインを通常設置する。この場合、水補給ラインを単独に設置してもよいが、ラインＬ２と兼用で使用することもできる。
【００１２】
【実施例】
実施例１
図１に示す装置を用いて実施した。
回収水酸化マグネシウム槽にラインＬ３より水酸化マグネシウム１．５重量％を含むスラリーが８７ｋｇ／ｈで供給され、ラインＬ４から水酸化マグネシウム１．５重量％、二水石膏３０重量％を含む混合スラリーが１５ｋｇ／ｈで抜き出され回収水酸化マグネシウム槽に供給された。ラインＬ１より補充用の３０重量％濃度の水酸化マグネシウムが０．２ｋｇ／ｈで、同時に水３．８ｋｇ／ｈがラインＬ２から回収水酸化マグネシウム槽に供給された。ラインＬ５から水酸化マグネシウム１．５重量％、二水石膏４．３重量％を含むスラリーが１０６ｋｇ／ｈで脱硫塔及び酸化槽に送られた。
ラインＬ１及びラインＬ２から供給される水酸化マグネシウムスラリーと水を合計した際のマグネシウム／水のモル比は石膏除去工程からブローされるマグネシウムと水のモル比に等しく設定されている。長期運転における回収水酸化マグネシウム槽の水位の変化は図３に示すように安定していた。
【００１３】
実施例２
図２に示す装置を用いて実施した。
脱硫塔にラインＬ６より水酸化マグネシウム１．５重量％、二水石膏４．５重量％を含む混合スラリーが１０２ｋｇ／ｈで供給された。ラインＬ１より補充用の水酸化マグネシウムが３０重量％の濃度で０．２ｋｇ／ｈで、同時に水３．８ｋｇ／ｈがラインＬ２から脱硫塔に供給された。ラインＬ１及びラインＬ２から供給される水酸化マグネシウムスラリーと水を合計した際のマグネシウム／水のモル比は石膏の除去工程からブローされるマグネシウムと水のモル比に等しく設定されている。長期運転における回収水酸化マグネシウム槽の水位の変化は図３に示すようにゆるやかであった。
【００１４】
比較例１
図４に示す装置を用いて実施した。
回収水酸化マグネシウム槽にラインＬ３より水酸化マグネシウム１．５重量％を含むスラリーが８７ｋｇ／ｈで供給され、ラインＬ４から水酸化マグネシウム１．５重量％、二水石膏３０重量％を含む混合スラリーが１５ｋｇ／ｈで抜き出され回収水酸化マグネシウム槽に供給された。回収水酸化マグネシウム槽の液面の位置が低く、一時的にラインＬ１より補充用の３０重量％濃度の水酸化マグネシウムが２．０ｋｇ／ｈで回収水酸化マグネシウム槽に供給された。ラインＬ５から水酸化マグネシウム２．０重量％、二水石膏４．３重量％を含むスラリーが７８ｋｇ／ｈで脱硫塔に送られた。その結果、流量のバランスが崩れ、回収水酸化マグネシウム槽の液面が急に上昇した。液面が規定の位置を超え水酸化マグネシウムスラリーの補充を停止したが、回収水酸化マグネシウム槽の液面は上昇し、その後低下し始めた。この現象を繰り返した。
長期運転における回収水酸化マグネシウム槽の水位の変化を図３に示すように、上下の振幅がかなり大きかった。
【００１５】
【発明の効果】
本願発明の方法においては、ブロー水中に含まれて系外に排出されるマグネシウム塩を水酸化マグネシウムとして補充するに当り、系内のマグネシウム／水のモルバランスが一定範囲に保たれるように水を補充するため、系内の水バランスが一定に保たれ脱硫装置の運転が安定する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の水酸化マグネシウムスラリーと水を回収水酸化マグネシウム槽に補充する方法の例を示す図である。
【図２】本願発明の水酸化マグネシウムスラリーと水を脱硫塔に補充する方法の例を示す図である。
【図３】回収水酸化マグネシウム槽の液面レベルの変化を示す図である。
【図４】従来の水酸化マグネシウムスラリーの補充方法を示す図である。
【符号の説明】
１    回収水酸化マグネシウム槽
２    複分解槽
３    脱硫塔
Ｌ１−Ｌ６    配管
【図１】
0003752133.tif 000002
【図２】
0003752133.tif 000003
【図３】
0003752133.tif 000004
【図４】
0003752133.tif 000005