トップ :: B 処理操作 運輸 :: B01 物理的または化学的方法または装置一般

【発明の名称】 燃焼施設における排ガスに含有される硫黄酸化物と塩化水素の除去方法
【発明者】 【氏名】會澤 功道
【氏名】中川 稔
【課題】反応塔を使用しなくても脱硫、脱塩できるようにし、設備費がかからないようにする。低濃度の排ガスでも脱硫、脱塩できるようにする。

【解決手段】燃焼物が高温度領域で燃焼している燃焼炉S内において、前記燃焼物の燃焼によって発生する排ガスと炭酸カルシウム、消石灰等の還元剤とを、直接接触させる工程を備えていることを特徴とする、燃焼施設における排ガスに含有される硫黄酸化物と塩化水素の除去方法。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 燃焼物が高温度領域で燃焼している燃焼炉内において、前記燃焼物の燃焼によって発生する排ガスと炭酸カルシウム、消石灰等の還元剤とを、直接接触させる工程を備えていることを特徴とする、燃焼施設における排ガスに含有される硫黄酸化物と塩化水素の除去方法。
【請求項2】 燃焼物が高温度領域で燃焼している燃焼炉内において、前記燃焼物の燃焼によって発生する排ガスと炭酸カルシウム、消石灰等の還元剤とを、直接接触させる工程と、前記燃焼炉から排出され、かつ前記排ガスと還元剤の接触によって得られる反応生成物を含有した排ガスを冷却する工程と、冷却された排ガス中の反応生成物を飛灰とともに捕集する工程と、反応生成物と飛灰を捕集した後の排ガスを大気中に放出する工程とを備えていることを特徴とする、燃焼施設における排ガスに含有される硫黄酸化物と塩化水素の除去方法。
【請求項3】 前記高温度領域は、600〜1200℃である請求項1または2記載の燃焼施設における排ガスに含有される硫黄酸化物と塩化水素の除去方法。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、燃焼施設における排ガスに含有される硫黄酸化物と塩化水素の除去方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ごみ燃焼施設等からごみの燃焼過程で発生する排ガスには、通常、硫黄酸化物(以下、SOxという)や塩化水素(以下、HClという)が含有されている。
【0003】これらSOxやHClの除去方法としては、初期には、除去率は低いが簡便な炉内吹込み方式が採用され、大都市近郊では、高い除去率が得られる湿式法が採用された。また、特に、規制が厳しい場合は、例えば、反応塔方式などの高い除去率が得られ、かつ排水が出ない半乾式法が多く採用されてきた。
【0004】この半乾式法は、消石灰などのアルカリスラリーを反応塔に噴霧して反応生成物を乾燥状態で回収する方法である。
【0005】図3は、この反応塔方式によるSOx,HCl除去装置の一例を示す。この装置では、SOxとHClの回収は、次の要領で行われる。
【0006】(1)消石灰(Ca(OH)2 )のスラリーは、スラリータンク11からポンプ12で特殊スラリーノズル13に送られ、ここで微粒化され、排ガスが導入された一次反応塔(減温反応塔)17内に噴霧される。
【0007】上記消石灰のスラリーは、サイロ14からの消石灰とスラリー調整水とを混合することによってスラリータンク11に一旦貯溜される。
【0008】上記排ガスは、800〜900℃の燃焼炉15から排出され、ガス冷却装置16で約350℃に冷却されてから一次反応塔17に導入される。
【0009】(2)一次反応塔17では、微粒化された消石灰のスラリーは、はじめに、SOx,HClと気液接触反応し、ついで、排ガスの持つ熱によって瞬間的に乾燥して気固接触反応を行う。
【0010】(3)一次反応塔17から二次反応塔(バクフィルタ)18に送給された反応生成物と飛灰を含んだ排ガスは、濾布表面に生成される捕集飛灰層に含まれる消石灰と気固接触反応を行う。
【0011】(4)上記反応によって得られた反応生成物は、飛灰とともに、ダスト搬出装置19に捕集され、処分場へ搬出される。
【0012】(5)反応生成物の飛灰が回収された排ガスは、誘引通風機20によって排気筒(煙突)21から大気中へ放出される。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上述した反応塔方式のSOx,HCl除去装置では、消石灰のスラリー(微粒子)と350℃程度の中温度に制御した高濃度の排ガスとの気液接触反応と気固接触反応によって反応生成物を得るから、還元剤の使用量も少なくて済み、特に、高濃度の排ガスの場合は、脱硫、脱塩効率が良く、効率的である。
【0014】しかし、従来の反応塔方式の除去方法には、次のような問題がある。
【0015】(1)反応塔によって還元剤と排ガスとの接触反応を行うから、設備が大規模になり、設備費が高くつく。
【0016】(2)排ガス中のSOx,HClと微粒化された消石灰のスラリーの接触による化学反応は、350℃程度の中温度下で行われることになるから、反応進行が比較的遅く、排ガスが低濃度で、SOx,HClの量が微少である場合は、充分な脱硫、脱塩効果が得られない。
【0017】この発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、(1)反応塔(減温反応塔)を必要とせず、したがって設備費が安くつき、(2)SOx,HClの含有量が少ない低濃度の排ガスであっても、脱硫、脱塩効果を上げることができ、(3)バッチ炉、連続炉のいずれの炉においても実施することができる、燃焼施設における排ガスに含有される硫黄酸化物と塩化水素の除去方法を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】この発明が提供する燃焼施設における排ガスに含有される硫黄酸化物と塩化水素の除去方法は、次の(1)及び(2)に記載のものである。
【0019】(1)燃焼物が高温度領域で燃焼している燃焼炉内において、前記燃焼物の燃焼によって発生する排ガスと炭酸カルシウム、消石灰等の還元剤とを、直接接触させる工程を備えていることを特徴とする、燃焼施設における排ガスに含有される硫黄酸化物と塩化水素の除去方法。
【0020】(2)燃焼物が高温度領域で燃焼している燃焼炉内において、前記燃焼物の燃焼によって発生する排ガスと炭酸カルシウム、消石灰等の還元剤とを、直接接触させる工程と、前記燃焼炉から排出され、かつ前記排ガスと還元剤の接触によって得られる反応生成物を含有した排ガスを冷却する工程と、冷却された排ガス中の反応生成物を飛灰とともに捕集する工程と、反応生成物と飛灰を捕集した後の排ガスを大気中に放出する工程とを備えていることを特徴とする、燃焼施設における排ガスに含有される硫黄酸化物と塩化水素の除去方法。
【0021】上記高温度領域は、600〜1200℃である。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を実施例によって説明する。
【0023】この実施例は、火葬施設から出る排ガスに含有されるSOxとHClを還元剤を使用して除去する方法である。
【0024】実施例では、この除去方法を、図1に示す再現条件の設定が困難な火葬施設において、下記の要領で実施した。実施期間は平成7年4月から同年8月までである。以下、この期間を脱硫、脱塩期間という。
【0025】(1)600〜1200℃の高温度領域に設定した燃焼炉S内で燃焼した炉床1上の遺体から発生する低濃度のSOxとHClを含有する排ガスと、炉床1上に散布した炭酸カルシウム(CaCO3 )とを、主燃炉2において直接接触させた。
【0026】燃焼は、主燃炉2と再燃炉3にブロワ4で燃焼空気を供給することによって行い、燃焼空気の予熱は、空気予熱器5を通る排ガスの熱を利用して行った。
【0027】この工程では、炭酸カルシウムは、排ガス中のSOx及びHClと反応し、硫酸カルシウム(石膏)と塩化カルシウムとなって無害化される。脱硫、脱塩の化学反応式は、次のとおりである。
【0028】
【化1】

(2)燃焼炉S内で発生した、硫酸カルシウムと塩化カルシウムの両反応生成物を含有した排ガスは、空気予熱器5を通るブロワ4からの外気との熱交換と排ガス冷却器6によって冷却した。この排ガス冷却器6には、吸気筒7から冷却空気が導入される。
【0029】(3)冷却した排ガスは、電気集塵機8に送り、排ガス中の上記反応生成物を飛灰とともに捕集した。
【0030】(4)捕集後の排ガスは、排気ファン9で排気筒(煙突)10から放出した。
【0031】表1は、上記排ガスから捕集した硫黄酸化物と塩化水素の量(捕集量)を示し、図2は、表1をグラフで示したものである。
【0032】捕集量の測定は、塩化水素については、JIS K0107に記載の方法、硫黄酸化物については、JIS K0103に記載の方法によって行った。
【0033】
【表1】

比較のために、還元剤、すなわち炭酸カルシウムを使用しないで、図1の火葬施設において遺体を火葬した場合の硫黄酸化物と塩化水素の捕集量についても測定し、その結果を表1と図2に示した。測定期間は平成7年9月から平成8年7月までである。以下、この期間を無脱硫、無脱塩期間という。
【0034】捕集量の測定は、上記還元剤を使用したときのそれと同じ要領で行った。
【0035】表1及び図2から明らかなように、無脱硫期間の硫黄酸化物の捕集量は、期間平均値で6.4ppmであり、脱硫期間のそれは期間平均値で1.8ppmであり、したがって、脱硫効率は約72%であった。
【0036】また無脱塩期間の塩化水素の捕集量は、期間平均値で5.23ppmであり、脱塩期間のそれは期間平均値で3.18ppmであり、したがって、脱塩効率は約42%であった。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば、燃焼物が高温度で燃焼している燃焼炉内において、排ガスと還元剤を直接接触反応させるようにしたから、次の効果を奏する。
【0038】(1)反応塔を使用しなくて済み、設備費がかからない。
【0039】(2)低濃度の排ガスであっても、充分な脱硫、脱塩効果が得られる。
【0040】(3)バッチ炉、連続炉を使用して脱硫、脱塩ができる。
【出願人】 【識別番号】590002208
【氏名又は名称】横浜市
【出願日】 平成11年9月16日(1999.9.16)
【代理人】 【識別番号】100066061
【弁理士】
【氏名又は名称】丹羽 宏之 (外1名)
【公開番号】 特開2001−79340(P2001−79340A)
【公開日】 平成13年3月27日(2001.3.27)
【出願番号】 特願平11−262095