JPH03258343A - 排ガス処理剤の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、月１ガス処理剤の製造方法さ０・番こ詳し
くは酸化カルシ・クム系排ガス処理剤の製造方法（、関
する。

［従来の技術および発明が解決し、まっとする課Ｂ］ 石炭、重油等の燃料、産業廃棄物、都市ゴ、−２および
汚泥等の燃焼に伴い発１：′１−る排ガス中にで木まｔ
する硫黄酸化物、窒素酸化物、ハロゲン、ハしケシ化物
、硫化水素等の除去剤に関連し−て、出願人はすでに特
開昭６１−２０９０３８号においス’、””　Ｃａ　（
１−Ｃａ、Ｓ　ｆ］、系およびＣａｎ−Ｃａ５０４−３
ｉＯｚおよび７．／またはＡＬａＯり糸脱硫・脱硝用吸
収剤を開シＪ、し、た。その後、同系絃の多数のわトガ
ス処理剤を開発し、で特許ａｉ駈１しているが、処理借
方の向−ト、続演性の向上は室番１．望まれるところで
ある。本発明は、従来の同系の処理剤の改良を目的とす
るものである。

より具体的には　ｆａ）酸化カルシウムを供給できる物
質（以下ｆａ）物質と略記する）と　（＋））硫酸仕合
物、ハロゲン元素化合物、硫化物、アルカリ金属の水酸
化物、二酸化ケイ素、および酸化アルミニウムを供給で
きる物質の群から選ばれた一種以上の物質（以下（ｂｊ
群物質と略記する）とを原料とし、非固結性水和処理を
して排ガス処理剤を製造する方法における水和処理方法
の改良を目的とするものである。すなわち、（ａｌ物質
と（ｂ１群物質は、水和処理のため水に投入されると速
やかに両者の反応が進行する。したがってこれら原料の
水への投入方法によって、得られる排ガス処理剤の性能
にバラツキが生ずるという問題点があり、この発明はこ
れを解決しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 発明者らは、上記目的を達成するため検討した結果、（
ａ）物質は、水と混合し分散した形（スラリー）で使用
することにより、性能のすぐれた排ガス処理剤が安定し
て得られることを見出した。

すなわちこの発明は　（ａ）酸化カルシウムを供給でき
る物質、（（ａ）物質）と、（ｂ）硫酸化合物、ハロゲ
ン元素化合物、硫化物、アルカリ金属の水酸化物、二酸
化ケイ素および酸化アルミニウムを供給できる物質の群
から選ばれた一種以上の物質（（ｂ）群物質）とを原料
とし、非固結性水和処理をして得られる排ガス処理剤の
製造において、酸化カルシウムを供給できる物質をあら
かじめ水と混合して使用することを特徴とする排ガス処
理剤の製造方法である。

この発明で酸化カルシウムを供給できる物質（（ａ）物
質）とは生石灰、消石灰、およびこれらを高率で含有す
るドロマイト、アセチレン滓などをいう。

硫酸化合物、ハロゲン元素化合物を供給できる物質とは
、例えばカルシウム、マグネシウムなどのアルカリ土類
金属、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属を硫酸、
ハロゲン化水素とを組合わせることによって生成する物
質で、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、塩化カルシ
ウム、塩化マグネシウム、硫酸ナトリウム、亜硫酸カル
シウム、塩化ナトリウム、塩化ストロンチウム、臭化カ
ルシウム、ヨウ化カルシウム、塩化カリウム、チオ硫酸
ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カルシウム
等である。

硫化物を供給できる物質とは、例えば硫化カルシウム、
硫化鉄、硫化亜鉛等である。

アルカリ金属の水酸化物を供給できる物質とは、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム等である。

一酸化ケイ素を供給しつる物質とは、例えばケイ酸、含
水ケイ酸、メタケイ酸、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸カ
ルシウムおよびクリストバライト、トリジマイト、カオ
リン、ベントナイト、タルク、パーライト、シラス、ケ
イソウ土、ガラス、モミ殻灰、木灰等の焼却灰等反応性
二酸化ケイ素を含有する化合物などである。

酸化アルミニウムを供給しうる物質とは、例えばアルミ
ナ、水酸化アルミニウム、ケイ酸アルミニウム、硫酸ば
ん土、明ばん、硫化アルミニウム、硫酸アルミニウム、
塩化アルミニウム、アルミン酸カルシウム、ベントナイ
ト、カオリン、ケイソウ土、ゼオライト、パーライト、
ホーキサイド、アルミン酸ナトリウム、金属アルミ処理
滓、氷晶石等の反応性アルミニウムを含有する化合物等
である。

さらに、これまでに記述した所要材料が例えば単体イオ
ウを添加することによって、材料間の相互の反応が進行
し、その結果、硫化カルシウム、硫化カルシウム等を生
成して供給されるような場合、さらにケイ酸と苛性アル
カリが反応して生成される水ガラスなども含まれる。

また、Ｂ群物質に属する化合物を２種以上同時に供給し
つる他の物質の例として、石炭灰および火山灰、ゼオラ
イト、石炭流動層燃焼灰（二酸化ケイ素、酸化アルミニ
ウム、硫酸カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム
含有）、セメント、およびセメントタリンカー、（二酸
化ケイ素、酸化アルミニウム含有）、スラグ、およびシ
ラス、安山岩、チャート、石英粗面岩、オパール、沸石
、長石、粘土鉱物、エトリンガイト（硫酸カルシウム、
二酸化ケイ素、酸化アルミニウム含有）などの反応性二
酸化ケイ素およびナトリウム、アルミニウム、カルシウ
ム等の塩化物、硫酸塩等を含有する鉱物、流動層燃焼灰
等の炉内脱硫法および煙道脱硫後の使用済脱硫剤、汚泥
焼却灰、都市ゴミ焼却灰、セメントくず、使用済廃水処
理剤、アルミ蹟練滓、金属アルミ処理滓、があげられる
。ここで使用済脱硫剤とは、Ｃａｎ　、　Ｃａ　（ＯＨ
）　２　、　ＣａＣＯ３等のカルシラノ・系脱硫剤の使
用済のものおよび特開昭６１−２０９０３８に示される
Ｃ３０．＾１２Ｑ３．５ｉｎ２゜［：　ａ、Ｓ　０４系
組成物からなる脱硫剤の使用済のものなどをいう。

第１表にこれらの代表的原料および使用済脱硫剤等の化
学組成の例を示す。

非固結性水和処理とは、特開昭６４−３８１３０号で開
示したように、前記　（ａｌ物質と　（ｂ１群物質物質
料）間の水和反応を進行させるために必要な水和処理を
、多量の水中で行ない、原料の粒子同士が水和処理中に
結合して粗大粒子に成長するのを妨げる処理を言い、水
中に原料を分散し、原料が処理容器の底部に沈殿して硬
化することのないように、撹拌、バブリング、循環、振
とうなどの操作を行い、処理温度は常温〜１８０℃（加
圧下）、処理時間は通常数分間から数日間である。

この非固結性水和処理において、原料を水に投入する場
合に、（ａｌ物質をあらかじめ水と混合し、水に分散し
た形で用いるのが水和処理に最も好ましいことがわかっ
た。ｆａｌ物質の水分散液中の濃度は２０〜３５％が好
ましい。この分散液は、通常石灰乳と呼ばれるものであ
って、この中の　ｆａ）物質の粒度は約５０μ−以下で
ある。

あらかじめ分散液を作って　ｆａ）物質を用いる場合と
、固体のまま使用する場合の、水和処理後の固体生成物
の差異は次の例で示される。

（ａ）物質として５ａ＋ｏ＋以下の生石灰（Ｃと略記）
１８．９ｋｇを用い、１３５Ｊ２の約６０℃の温水に投
入して１５分攪拌した。温度は約９７℃まで上昇して乳
化した。次に０．１＋ａｍ以下の石炭灰（Ａと略記）１
５ｋｇを投入し約３０秒後にＯ，］ｍｏ＋以下の使用済
脱硫剤（Ｕと略記）を１０ｋｇを投入して攪拌しながら
１２時間、温度９５℃で水和処理した（熱水養生）。得
られたスラリー状の排ガス処理剤のスラリー濃度は約２
８％であった。

水および原料は同一とし、原料の投入順序を変えて同様
の熱水スラリーを養生を行い、養生終了後、一定量のス
ラリーを採取し、０．５ｍｍの篩て水流分別を行い、篩
上を２００℃で充分乾燥し、分析した。分析値を第２表
に示す。

表中Ｃ→ＡＬＵは、水中に原料を投入する順序の一例を
表わし、三種の石炭灰使用例のそわそわにおいて、左欄
が本発明の方法、右欄は生石灰が粒状のまま水和処理液
に投入されたことを示す。

この表から篩上の量は本発明の方法によるものが何れも
少なく、かつＣａＯの含有量も小であることから、石灰
が排ガス処理剤中により均一に含有され有効に利用され
ることを示唆するものである。

（以下余白） ［実施例Ｊ 実施例１ （ａ）物質として５■以上の生石灰（Ｃと表示ンを、（
ｂ）群物質として航述の二種の石炭の石炭灰（粒度０．
ｌ＋＋＋＋ｏ以下）（Ａと表示）および第１表Ｖ示【ノ
た使用済脱硫剤Ｂ（粒度０゜１ｍｍ以７”’）（［１と
表示）を用い、それらの使用量そゎそれ３０，４０．３
０重量部に対し、６０℃の水を２７０部用いて、水和処
理を温度９０〜１ｏｏｔで時間を変えて行っｔ、・、こ
のときの水に投入する原料の順序は前述のように例えば
Ｃ→Ａ＋Ｕてあらゎず。し７たがフて最初にＣかくる場
合が本発明の方法によるものであり、Ｃが中央または＠
後にくる場合は、Ｃが固体のまま投入された比較例を示
す。このようにして水和処理した後、固体を濾別して　
１．７〜２．５ｍｍの粒径に成型し、その１０ｍ１を固
定床式の反応管に充填し、第３表に示す条件で脱硫、試
験を行った。試験結果を第４〜７表に示した。脱硫性能
は脱硫率１００％および９０％を持続する時間を分で表
わし、強度は、直ｇ　６　ｍｖ、長さ５■の円筒状の成
型品（６ｍｍ穴のダイスを使用し、押出圧２００　Ｊ／
ｃｍ２で成形、１３０℃で２時間乾燥）を試料とし、本
屋式圧縮強度試験機により、固定板上に試料の軸を水平
において圧縮破壊したときの荷重（ｋ、ｇｌ　で示し、
た。また同じ原料で水を１５０部および３５０部使用し
て６時間水和処理して得たづンブルの同じ性能試験の結
果を前記２７０部使用の場合とともに第８表に示した。

これらの表から、先ずＣを水に分散してから他の原料を
その分散液にｔり入する場合が、石炭灰の原炭の種類、
水和処理時間および水和処理に使用する水量が異っても
、脱硫性能、強度ともに最もすぐれていることがわかる
。

Ｌ２方法は、実用的プロセスとして最も簡便で適した方
法であるが、Ａ−Ｃ−１ＪおよびＬｌ−Ａ−Ｃのような
場合に、Ｃを固体でな（、水に分散させた分散液として
使用した場合も、Ｃ→Ａ−ＵまたはＣ−ＫＪ　＝　Ａと
同様の良好な結果が得られた。

−例としてＡ−Ｃ−Ｕの場合のＣを分散液とした例を次
に示す。

実施例２ ６０℃の水３５１中に［ＩＬ／ＢＡ原炭の石炭灰（Ａ）
１５ｋｇを投入し、３分間攪拌して石炭灰スラリーを調
製する。次に６０℃の水１００ｊ２に生石灰（Ｃ１粒径
５１以下）　１８．９ｋｇを、液温が約９７℃以上にな
らないように攪拌しながら徐々に加える。この石炭孔を
１５分間攪拌し前記石炭灰スラリーに加え更に３０秒間
攪拌後、使用済脱硫剤Ｂ（Ｕ、粒径０．１■鳳以下）１
０ｋｇを加えてよく攪拌しながら６時間、温度約９５℃
で水和処理（熱水養生）した。得られたスラリー状の排
ガス処理剤の濃度は約２８％であった。実施例１と同様
に固体を濾別、成型し、脱硫試験等を行った。得られた
脱硫性能は４８７６１分（１００％／９０％）、強度は
５ｋｇであった。

第４表 第５表 Ａの原炭はＤＲ。

養生時間６時間 第３表 性能試験条件 （固定床方式） Ｕは原炭は ＵＬ／ＢＡ ［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、この発明の方法によって性
能のすぐれた排ガス処理剤を安定して製造することがで
きる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）酸化カルシウムを供給できる物質と、（ｂ
   ）硫酸化合物、ハロゲン元素化合物、硫化物、アルカリ
   金属の水酸化物、二酸化ケイ素、および酸化アルミニウ
   ムを供給できる物質の群から選ばれた一種以上の物質と
   を原料とし、非固結性水和処理をして得られる排ガス処
   理剤の製造において、酸化カルシウムを供給できる物質
   をあらかじめ水と混合して使用することを特徴とする排
   ガス処理剤の製造方法。
2. （２）（ａ）酸化カルシウムを供給できる物質を水と混
   合して分散液とし、この分散液に（ｂ）硫酸化合物、ハ
   ロゲン元素化合物、硫化物、アルカリ金属の水酸化物、
   二酸化ケイ素、および酸化アルミニウムを供給できる物
   質の群から選ばれた一種以上の物質を投入混合し、非固
   結性水和処理を行う請求項１記載の方法。