JPH07163834A - 二酸化硫黄を含むガスを浄化するための方法及び装置 - Google Patents
二酸化硫黄を含むガスを浄化するための方法及び装置Info
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- JPH07163834A JPH07163834A JP6150410A JP15041094A JPH07163834A JP H07163834 A JPH07163834 A JP H07163834A JP 6150410 A JP6150410 A JP 6150410A JP 15041094 A JP15041094 A JP 15041094A JP H07163834 A JPH07163834 A JP H07163834A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/50—Sulfur oxides
- B01D53/501—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 煙道ガス等の二酸化硫黄含有ガスを浄化する
方法及び装置の提供。 【構成】 本発明の方法では、二酸化硫黄含有ガス１を
一次回路５内を循環する洗浄液３でスクラバー２内で処
理する。いわゆる非接触式石灰法で再生を行うため、部
分的な流れを一次回路５から導管１１を通して二次回路
１２に取り出す。本発明の特徴は、二次回路１２に連結
された冷却回路２５にあり、冷却回路では、硫酸ナトリ
ウムを沈殿させるため、二次回路から取り出した洗浄液
の部分的な量を冷却タンク２７内で３０0C以下、好まし
くは５0C以下の温度まで冷却することによって処理す
る。沈殿させた硫酸ナトリウムの分離後、カルシウムイ
オン源３３、好ましくは二次回路１２から得られた炭酸
カルシウムスラッジを加えることによって更に多くの硫
酸を沈殿させるため、洗浄液をタンク３２内で更に処理
する。
方法及び装置の提供。 【構成】 本発明の方法では、二酸化硫黄含有ガス１を
一次回路５内を循環する洗浄液３でスクラバー２内で処
理する。いわゆる非接触式石灰法で再生を行うため、部
分的な流れを一次回路５から導管１１を通して二次回路
１２に取り出す。本発明の特徴は、二次回路１２に連結
された冷却回路２５にあり、冷却回路では、硫酸ナトリ
ウムを沈殿させるため、二次回路から取り出した洗浄液
の部分的な量を冷却タンク２７内で３０0C以下、好まし
くは５0C以下の温度まで冷却することによって処理す
る。沈殿させた硫酸ナトリウムの分離後、カルシウムイ
オン源３３、好ましくは二次回路１２から得られた炭酸
カルシウムスラッジを加えることによって更に多くの硫
酸を沈殿させるため、洗浄液をタンク３２内で更に処理
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、二酸化硫黄を含むガス
を浄化するための、請求項１及び７の夫々の従来技術部
分に記載した方法及び装置に関する。更に詳細には、本
発明は、二酸化硫黄含有ガスの浄化により生じる廃水中
の硫酸含有量を制限することを目的とする。
を浄化するための、請求項１及び７の夫々の従来技術部
分に記載した方法及び装置に関する。更に詳細には、本
発明は、二酸化硫黄含有ガスの浄化により生じる廃水中
の硫酸含有量を制限することを目的とする。
【０００２】
【従来の技術】廃水中に許容される不純物の量、例えば
硫酸含有量に対する規制を強める国々が増えてきてい
る。例えば、スウェーデン及びドイツの両国の法律で
は、廃水中の硫酸含有量は３００mg／l を越えてはなら
ないと規定されている。石油火力発電所、石炭火力発電
所、及びゴミ焼却施設からの煙道ガスのような二酸化硫
黄を含むガスを浄化する場合、二酸化硫黄は、石灰（例
えば炭酸カルシウム又は消石灰）を含む洗浄液中に吸収
される。石灰と反応させることによって、二酸化硫黄を
主に硫酸カルシウム（石膏）の形態で分離する。吸収さ
れた二酸化硫黄の多くは、かくして、固体材料（石膏）
として除去されるが、洗浄液中の硫酸含有量は３０００
mg／l 乃至１００００mg／l と大きい。洗浄液を下水シ
ステムへ排出する前にその硫酸含有量を減少させるた
め、浄化を行わなければならない。これは特別の処理施
設で行われる。硫酸含有量は、こうした浄化にも関わら
ず、硫酸カルシウムの飽和値である約１５００mg／l ま
で減少されるに過ぎず、３００mg／l という廃水の最大
硫酸含有量についての上述の規定を満足させることがで
きない。
硫酸含有量に対する規制を強める国々が増えてきてい
る。例えば、スウェーデン及びドイツの両国の法律で
は、廃水中の硫酸含有量は３００mg／l を越えてはなら
ないと規定されている。石油火力発電所、石炭火力発電
所、及びゴミ焼却施設からの煙道ガスのような二酸化硫
黄を含むガスを浄化する場合、二酸化硫黄は、石灰（例
えば炭酸カルシウム又は消石灰）を含む洗浄液中に吸収
される。石灰と反応させることによって、二酸化硫黄を
主に硫酸カルシウム（石膏）の形態で分離する。吸収さ
れた二酸化硫黄の多くは、かくして、固体材料（石膏）
として除去されるが、洗浄液中の硫酸含有量は３０００
mg／l 乃至１００００mg／l と大きい。洗浄液を下水シ
ステムへ排出する前にその硫酸含有量を減少させるた
め、浄化を行わなければならない。これは特別の処理施
設で行われる。硫酸含有量は、こうした浄化にも関わら
ず、硫酸カルシウムの飽和値である約１５００mg／l ま
で減少されるに過ぎず、３００mg／l という廃水の最大
硫酸含有量についての上述の規定を満足させることがで
きない。
【０００３】二酸化硫黄ばかりでなく塩化水素も含むゴ
ミ焼却施設からの煙道ガスを浄化するのに主に役立つ、
いわゆる二塩技術（dual salt technique ）もまた使用
される。この技術によれば、煙道ガスは、塩化水素を第
１段階で分離し、二酸化硫黄を第２段階で分離する二段
階スクラバーで浄化される。第１段階からの酸性洗浄液
は石灰で中和され、この際、重金属不純物が分離され、
洗浄液は主に塩化カルシウムを含有する。第２段階で
は、洗浄液はアルカリ性が更に強く、水酸化ナトリウム
を含み、かくして、二酸化硫黄の吸収時に硫酸ナトリウ
ムを含有するようになる。第２段階からの洗浄液を塩化
カルシウムを含む第１段階からの洗浄液と混合し、硫酸
カルシウム（石膏）を沈殿させる。石膏沈殿物を分離す
ることによって、硫酸カルシウムで飽和した、即ち硫酸
を約１５００mg／l 含む廃水を得る。この方法は、３０
０mg／l という廃水の最大硫酸含有量についての規定を
満足させることができない。
ミ焼却施設からの煙道ガスを浄化するのに主に役立つ、
いわゆる二塩技術（dual salt technique ）もまた使用
される。この技術によれば、煙道ガスは、塩化水素を第
１段階で分離し、二酸化硫黄を第２段階で分離する二段
階スクラバーで浄化される。第１段階からの酸性洗浄液
は石灰で中和され、この際、重金属不純物が分離され、
洗浄液は主に塩化カルシウムを含有する。第２段階で
は、洗浄液はアルカリ性が更に強く、水酸化ナトリウム
を含み、かくして、二酸化硫黄の吸収時に硫酸ナトリウ
ムを含有するようになる。第２段階からの洗浄液を塩化
カルシウムを含む第１段階からの洗浄液と混合し、硫酸
カルシウム（石膏）を沈殿させる。石膏沈殿物を分離す
ることによって、硫酸カルシウムで飽和した、即ち硫酸
を約１５００mg／l 含む廃水を得る。この方法は、３０
０mg／l という廃水の最大硫酸含有量についての規定を
満足させることができない。
【０００４】上述の従来の技術で廃水中の硫酸含有量を
３００mg／l の最大値まで減少させようとする場合に
は、これは、現在では、廃水を清浄な水で希釈すること
によってしか達成できない。しかしながら、これは浄化
法を構成せず、実際には硫酸の総量を減少しない。更
に、清浄な水を加えることは、コストの増大に繋がる。
３００mg／l の最大値まで減少させようとする場合に
は、これは、現在では、廃水を清浄な水で希釈すること
によってしか達成できない。しかしながら、これは浄化
法を構成せず、実際には硫酸の総量を減少しない。更
に、清浄な水を加えることは、コストの増大に繋がる。
【０００５】本発明によれば、煙道ガスのような二酸化
硫黄含有ガスの浄化に用いた洗浄液に、特別に発明した
再生を加えることによって、再生後の廃水の硫酸含有量
を３００mg／l 以下に減少させることができるというこ
とがわかっている。更に詳細に説明すると、先ず最初
に、廃水として排出されるべき洗浄液の幾分かを冷却し
て硫酸ナトリウムを沈殿させて分離し、次いで、更に多
くの硫酸を硫酸カルシウムの形態で沈殿させて分離する
ことによって硫酸含有量を減少させる。このとき、かく
して処理された洗浄液は、硫酸含有量が３００mg／l 以
下の廃水として排出できる。
硫黄含有ガスの浄化に用いた洗浄液に、特別に発明した
再生を加えることによって、再生後の廃水の硫酸含有量
を３００mg／l 以下に減少させることができるというこ
とがわかっている。更に詳細に説明すると、先ず最初
に、廃水として排出されるべき洗浄液の幾分かを冷却し
て硫酸ナトリウムを沈殿させて分離し、次いで、更に多
くの硫酸を硫酸カルシウムの形態で沈殿させて分離する
ことによって硫酸含有量を減少させる。このとき、かく
して処理された洗浄液は、硫酸含有量が３００mg／l 以
下の廃水として排出できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
本発明は、二酸化硫黄だけを含むガスの浄化にも二酸化
硫黄及び塩化水素の両方を含むガスの浄化にも使用で
き、二酸化硫黄及び塩化水素の両方を含むガスを浄化す
る場合には、別の利点が得られる。
本発明は、二酸化硫黄だけを含むガスの浄化にも二酸化
硫黄及び塩化水素の両方を含むガスの浄化にも使用で
き、二酸化硫黄及び塩化水素の両方を含むガスを浄化す
る場合には、別の利点が得られる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かくして、本発明は、煙
道ガスのような二酸化硫黄を含むガスを浄化するための
方法であって、一次回路を循環しているナトリウムを基
剤とした水性洗浄液中に二酸化硫黄を吸収するためのガ
ススクラバー内でガスを処理し、硫酸カルシウムを沈殿
させて除去するためカルシウムイオン源を加え、次いで
炭酸カルシウムを沈殿させて除去するため炭酸イオン源
を加えることによって再生を行うため、部分的な流れを
一次回路から二次回路に取り出し、再生済みの洗浄液か
らなる部分的な流れを一次回路にリサイクルする、方法
において、洗浄液の部分的な量を二次回路から冷却回路
に取り出す工程と、硫酸ナトリウムの沈殿及び分離を行
うため、冷却回路で約３０0C以下の温度にする工程と、
次いで、硫酸カルシウムを沈殿させて除去するため、洗
浄液の部分的な量にカルシウムイオン源を加える工程
と、沈殿させた材料をかくして除去した洗浄液の部分的
な量を取り出す工程とを有する方法を提供する。
道ガスのような二酸化硫黄を含むガスを浄化するための
方法であって、一次回路を循環しているナトリウムを基
剤とした水性洗浄液中に二酸化硫黄を吸収するためのガ
ススクラバー内でガスを処理し、硫酸カルシウムを沈殿
させて除去するためカルシウムイオン源を加え、次いで
炭酸カルシウムを沈殿させて除去するため炭酸イオン源
を加えることによって再生を行うため、部分的な流れを
一次回路から二次回路に取り出し、再生済みの洗浄液か
らなる部分的な流れを一次回路にリサイクルする、方法
において、洗浄液の部分的な量を二次回路から冷却回路
に取り出す工程と、硫酸ナトリウムの沈殿及び分離を行
うため、冷却回路で約３０0C以下の温度にする工程と、
次いで、硫酸カルシウムを沈殿させて除去するため、洗
浄液の部分的な量にカルシウムイオン源を加える工程
と、沈殿させた材料をかくして除去した洗浄液の部分的
な量を取り出す工程とを有する方法を提供する。
【０００８】更に、本発明は、煙道ガスのような二酸化
硫黄を含むガスを浄化するための装置であって、ナトリ
ウムを基剤とした水性の洗浄液を循環させてガスと接触
させるための手段を持つ一次回路を有する少なくとも一
つの段階を含むガススクラバーと、カルシウムイオン源
を供給し、沈殿させた硫酸カルシウムを分離するための
手段を持つ二次回路に洗浄液の部分的な流れを取り出す
ための導管と、炭酸イオン源を供給し、沈殿させた炭酸
カルシウムを分離するための手段と、再生済みの洗浄液
を一次回路にリサイクルするための手段とを有する装置
において、二次回路からの洗浄液の部分的な量を冷却
し、硫酸ナトリウムを沈殿させるための冷却手段を持つ
冷却回路まで二次回路から延びる導管と、沈殿させた硫
酸ナトリウムを分離し、これを二次回路にリサイクルす
るための手段と、残った部分的な量にカルシウムイオン
源を供給し、硫酸カルシウムを沈殿させるための手段
と、沈殿させた硫酸カルシウムを二次回路にリサイクル
するための手段と、沈殿させた硫酸ナトリウム及び硫酸
カルシウムをかくして除去した洗浄液の部分的な量を取
り出すための手段とを有する装置を提供する。本発明の
別の利点及び特徴は、以下の説明及び特許請求の範囲か
ら明らかになるであろう。明瞭化を図る目的で本発明を
添付図面を参照して以下に詳細に説明する。
硫黄を含むガスを浄化するための装置であって、ナトリ
ウムを基剤とした水性の洗浄液を循環させてガスと接触
させるための手段を持つ一次回路を有する少なくとも一
つの段階を含むガススクラバーと、カルシウムイオン源
を供給し、沈殿させた硫酸カルシウムを分離するための
手段を持つ二次回路に洗浄液の部分的な流れを取り出す
ための導管と、炭酸イオン源を供給し、沈殿させた炭酸
カルシウムを分離するための手段と、再生済みの洗浄液
を一次回路にリサイクルするための手段とを有する装置
において、二次回路からの洗浄液の部分的な量を冷却
し、硫酸ナトリウムを沈殿させるための冷却手段を持つ
冷却回路まで二次回路から延びる導管と、沈殿させた硫
酸ナトリウムを分離し、これを二次回路にリサイクルす
るための手段と、残った部分的な量にカルシウムイオン
源を供給し、硫酸カルシウムを沈殿させるための手段
と、沈殿させた硫酸カルシウムを二次回路にリサイクル
するための手段と、沈殿させた硫酸ナトリウム及び硫酸
カルシウムをかくして除去した洗浄液の部分的な量を取
り出すための手段とを有する装置を提供する。本発明の
別の利点及び特徴は、以下の説明及び特許請求の範囲か
ら明らかになるであろう。明瞭化を図る目的で本発明を
添付図面を参照して以下に詳細に説明する。
【０００９】
【実施例】図１に示すように、石炭火力発電所からの煙
道ガスのような二酸化硫黄含有ガス１をスクラバー２に
導入し、微細な洗浄液３と接触させる。洗浄液は、浄化
済みのガス４がスクラバーを離れる前に二酸化硫黄を吸
収する。洗浄液３は、ナトリウムを基剤としたアルカリ
性の水溶液からなり、この水溶液は、ガスから二酸化硫
黄を吸収し、次いで、一次回路（破線で示す）内での循
環中に集められ、スクラバー２から導管６を通して収集
タンク７に取り出される。二酸化硫黄を吸収したため、
洗浄液は主に硫酸イオンを含む。洗浄液を収集タンク７
から導管８を通して取出し、循環ポンプ９でスクラバー
２に戻し、スクラバー２内にノズル１０を通して噴射す
る。洗浄液は、更に多くの二酸化硫黄をガス１から吸収
するため、硫酸含有量が増加する。ガス１から二酸化硫
黄を効率的に吸収できるようにするため、洗浄液を再生
しなければならない。これは、洗浄液の流れの一部を一
次回路５から取り出し、この流れの一部を、再生を行う
ため、導管１１を通して二次回路１２（図１に破線で示
す）に導くことによって行われる。再生は、洗浄液中に
硫酸イオンの形態で存在する吸収した二酸化硫黄を硫酸
カルシウム（石膏）として沈殿させることによって行わ
れる。
道ガスのような二酸化硫黄含有ガス１をスクラバー２に
導入し、微細な洗浄液３と接触させる。洗浄液は、浄化
済みのガス４がスクラバーを離れる前に二酸化硫黄を吸
収する。洗浄液３は、ナトリウムを基剤としたアルカリ
性の水溶液からなり、この水溶液は、ガスから二酸化硫
黄を吸収し、次いで、一次回路（破線で示す）内での循
環中に集められ、スクラバー２から導管６を通して収集
タンク７に取り出される。二酸化硫黄を吸収したため、
洗浄液は主に硫酸イオンを含む。洗浄液を収集タンク７
から導管８を通して取出し、循環ポンプ９でスクラバー
２に戻し、スクラバー２内にノズル１０を通して噴射す
る。洗浄液は、更に多くの二酸化硫黄をガス１から吸収
するため、硫酸含有量が増加する。ガス１から二酸化硫
黄を効率的に吸収できるようにするため、洗浄液を再生
しなければならない。これは、洗浄液の流れの一部を一
次回路５から取り出し、この流れの一部を、再生を行う
ため、導管１１を通して二次回路１２（図１に破線で示
す）に導くことによって行われる。再生は、洗浄液中に
硫酸イオンの形態で存在する吸収した二酸化硫黄を硫酸
カルシウム（石膏）として沈殿させることによって行わ
れる。
【００１０】かくして、先ず最初に洗浄液をタンク１３
に供給し、これにカルシウムイオン源１４を加える。便
利には、カルシウムイオン源は、炭酸カルシウム（CaCO
3 ）又は消石灰（Ca(OH)2 ）のような石灰からなる。次
いで、硫酸カルシウムを沈殿させるため、洗浄液を導管
１５を通して沈殿タンク１６に導く。硫酸カルシウム
は、沈降し、タンクの底に設けられた出口を介して石膏
スラッジ１７として回収できる。石膏スラッジが沈積す
るけれども、これは、好ましくは、例えば、石膏ボード
をつくるのに使用される。石膏スラッジを使用しようと
する場合には、含まれる不純物の量が最小でなければな
らない。硫酸カルシウムの沈殿及び分離後、溶解性に乏
しい炭酸カルシウムの形態でカルシウムイオンを沈殿さ
せるため、洗浄液を導管１８を介してタンク１９に導
く。カルシウムイオンを沈殿は、ソーダ（Na2CO3）又は
二酸化炭素（CO2 ）のような炭酸イオン源２０を洗浄後
に加えることによって行われる。
に供給し、これにカルシウムイオン源１４を加える。便
利には、カルシウムイオン源は、炭酸カルシウム（CaCO
3 ）又は消石灰（Ca(OH)2 ）のような石灰からなる。次
いで、硫酸カルシウムを沈殿させるため、洗浄液を導管
１５を通して沈殿タンク１６に導く。硫酸カルシウム
は、沈降し、タンクの底に設けられた出口を介して石膏
スラッジ１７として回収できる。石膏スラッジが沈積す
るけれども、これは、好ましくは、例えば、石膏ボード
をつくるのに使用される。石膏スラッジを使用しようと
する場合には、含まれる不純物の量が最小でなければな
らない。硫酸カルシウムの沈殿及び分離後、溶解性に乏
しい炭酸カルシウムの形態でカルシウムイオンを沈殿さ
せるため、洗浄液を導管１８を介してタンク１９に導
く。カルシウムイオンを沈殿は、ソーダ（Na2CO3）又は
二酸化炭素（CO2 ）のような炭酸イオン源２０を洗浄後
に加えることによって行われる。
【００１１】次いで、炭酸カルシウムを沈降させ且つ沈
殿させるため、洗浄液を導管２１を通して沈殿タンク２
２に導く。沈降させた炭酸カルシウムを導管２３を通し
てタンクの底でスラッジとして回収する。硫酸の形態で
吸収された二酸化硫黄を、かくして除去した再生済みの
洗浄液を、次いで導管２４を介して沈殿タンク２２から
収集タンク７へリサイクルする。
殿させるため、洗浄液を導管２１を通して沈殿タンク２
２に導く。沈降させた炭酸カルシウムを導管２３を通し
てタンクの底でスラッジとして回収する。硫酸の形態で
吸収された二酸化硫黄を、かくして除去した再生済みの
洗浄液を、次いで導管２４を介して沈殿タンク２２から
収集タンク７へリサイクルする。
【００１２】以上は従来周知の方法であり、詳細につい
ては米国特許第３，８７３，５３２号を参照されたい。
このプロセスは、間接的石灰プロセスとして周知であ
り、石炭の燃焼により生じる煙道ガスのような二酸化硫
黄だけを含有するガスを浄化するために開発された。従
来の技術によれば、沈降させた炭酸カルシウムスラッジ
を二次回路の導管２３から容器１３へリサイクルする。
更に、導管２４からの排液があるが、上文中で指摘した
ように、排液した洗浄液の硫酸含有量は３００mg／l 以
上であり、かくして、浄化を更に行わなくては下水シス
テムに排出できない。従来の技術の別の欠点は、二次回
路内で沈殿させた炭酸カルシウムを沈殿タンク２２から
タンク１３へのリサイクルすることにより、沈殿し且つ
回収された参照番号１７を附した石膏が汚染されるとい
うことである。炭酸カルシウムで汚染された石膏は商業
的価値が低く、場合によっては、有用な製品として販売
されるのでなく、処分しなければならない。
ては米国特許第３，８７３，５３２号を参照されたい。
このプロセスは、間接的石灰プロセスとして周知であ
り、石炭の燃焼により生じる煙道ガスのような二酸化硫
黄だけを含有するガスを浄化するために開発された。従
来の技術によれば、沈降させた炭酸カルシウムスラッジ
を二次回路の導管２３から容器１３へリサイクルする。
更に、導管２４からの排液があるが、上文中で指摘した
ように、排液した洗浄液の硫酸含有量は３００mg／l 以
上であり、かくして、浄化を更に行わなくては下水シス
テムに排出できない。従来の技術の別の欠点は、二次回
路内で沈殿させた炭酸カルシウムを沈殿タンク２２から
タンク１３へのリサイクルすることにより、沈殿し且つ
回収された参照番号１７を附した石膏が汚染されるとい
うことである。炭酸カルシウムで汚染された石膏は商業
的価値が低く、場合によっては、有用な製品として販売
されるのでなく、処分しなければならない。
【００１３】上述の欠点をなくすため、本発明では、冷
却回路２５（図１に破線で示す）を二次回路１２に連結
することによって、いわゆる間接的石灰法を改善した。
冷却回路２５では、二次回路から取り出されるようにな
っていた洗浄液に、この洗浄液が下水システムに排出さ
れる前に又は他の用途に用いられる前に洗浄液の硫酸含
有量を減少させる特別の処理を加える。
却回路２５（図１に破線で示す）を二次回路１２に連結
することによって、いわゆる間接的石灰法を改善した。
冷却回路２５では、二次回路から取り出されるようにな
っていた洗浄液に、この洗浄液が下水システムに排出さ
れる前に又は他の用途に用いられる前に洗浄液の硫酸含
有量を減少させる特別の処理を加える。
【００１４】図１でわかるように、冷却回路で処理され
るべき洗浄液の部分的な量を二次回路から取り出す。好
ましくは、処理されるべき洗浄液の部分的な量のph値が
最小であるようにするため、この部分的な量を二次回路
の早い段階で導管１１から取り出す。取り出された洗浄
液の部分的な量を導管２６を通して冷却タンク２７に導
き、このタンクで約３０0C以下の温度にする。好ましく
は、洗浄液を約５0C以下の温度まで冷却する。洗浄液
は、任意の適当な方法で冷却され、好ましくは、冷却タ
ンク２７に設けられた、冷媒が循環する冷却ジャケット
２８で冷却される。冷却をヒートポンプ２９で行うのが
好ましい。洗浄液を冷却タンク２７内で冷却すると、硫
酸ナトリウムがグラウバー塩の形態で沈殿し、これを冷
却タンク２７から取り出して二次回路１２に、好ましく
は沈殿タンク１６にリサイクルする。かくして、洗浄液
のナトリウム含有量を回収し、これと同時に硫酸含有量
を減少させる。硫酸を沈殿させて更に取り除くため、洗
浄液の処理済みの部分的な量を冷却タンク２７から導管
３１を通してタンク３２に供給する。この目的のため、
カルシウムイオン源３３を洗浄液に加え、その結果、こ
れらのカルシウムイオン及び洗浄液中の硫酸イオンが硫
酸カルシウム（石膏）を形成し、これを沈殿させ、次い
で、二次回路１２に、好ましくは二次回路において硫酸
カルシウムを沈殿させる沈殿タンク１６にリサイクルす
るため、導管３４を介してタンク３２から除去する。
るべき洗浄液の部分的な量を二次回路から取り出す。好
ましくは、処理されるべき洗浄液の部分的な量のph値が
最小であるようにするため、この部分的な量を二次回路
の早い段階で導管１１から取り出す。取り出された洗浄
液の部分的な量を導管２６を通して冷却タンク２７に導
き、このタンクで約３０0C以下の温度にする。好ましく
は、洗浄液を約５0C以下の温度まで冷却する。洗浄液
は、任意の適当な方法で冷却され、好ましくは、冷却タ
ンク２７に設けられた、冷媒が循環する冷却ジャケット
２８で冷却される。冷却をヒートポンプ２９で行うのが
好ましい。洗浄液を冷却タンク２７内で冷却すると、硫
酸ナトリウムがグラウバー塩の形態で沈殿し、これを冷
却タンク２７から取り出して二次回路１２に、好ましく
は沈殿タンク１６にリサイクルする。かくして、洗浄液
のナトリウム含有量を回収し、これと同時に硫酸含有量
を減少させる。硫酸を沈殿させて更に取り除くため、洗
浄液の処理済みの部分的な量を冷却タンク２７から導管
３１を通してタンク３２に供給する。この目的のため、
カルシウムイオン源３３を洗浄液に加え、その結果、こ
れらのカルシウムイオン及び洗浄液中の硫酸イオンが硫
酸カルシウム（石膏）を形成し、これを沈殿させ、次い
で、二次回路１２に、好ましくは二次回路において硫酸
カルシウムを沈殿させる沈殿タンク１６にリサイクルす
るため、導管３４を介してタンク３２から除去する。
【００１５】カルシウムイオン源３３として、カルシウ
ムイオン源の適当な供給装置（図示せず）から取り出し
た塩化カルシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム
のようなカルシウム化合物を使用できる。しかしなが
ら、本発明では、二次回路１２の沈殿タンク２２内に沈
殿させて集めた炭酸カルシウムをカルシウムイオン源と
して使用するのが非常に好ましい。この炭酸カルシウム
をカルシウムイオン源として使用する場合には、図示の
ように、炭酸カルシウムスラッジを導管２３を通して沈
殿タンク２２からタンク３２に導く。このような構成に
より二つの利点、即ち、沈殿タンク２２からの炭酸カル
シウムスラッジを使用することによって、冷却回路２５
内で処理される部分的な量の硫酸含有量が減少するとい
う利点、及び二次回路で沈殿タンク２２からタンク１３
への炭酸カルシウムスラッジのリサイクルが回避され、
これによって、炭酸カルシウムによる石膏スラッジ１７
の望ましからぬ汚染が回避されるという利点、が得られ
る。本発明では、炭酸カルシウムスラッジを上述のよう
に使用することによって、石膏スラッジ１７から炭酸カ
ルシウム含有量が１重量％以下の石膏を得ることができ
る。
ムイオン源の適当な供給装置（図示せず）から取り出し
た塩化カルシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム
のようなカルシウム化合物を使用できる。しかしなが
ら、本発明では、二次回路１２の沈殿タンク２２内に沈
殿させて集めた炭酸カルシウムをカルシウムイオン源と
して使用するのが非常に好ましい。この炭酸カルシウム
をカルシウムイオン源として使用する場合には、図示の
ように、炭酸カルシウムスラッジを導管２３を通して沈
殿タンク２２からタンク３２に導く。このような構成に
より二つの利点、即ち、沈殿タンク２２からの炭酸カル
シウムスラッジを使用することによって、冷却回路２５
内で処理される部分的な量の硫酸含有量が減少するとい
う利点、及び二次回路で沈殿タンク２２からタンク１３
への炭酸カルシウムスラッジのリサイクルが回避され、
これによって、炭酸カルシウムによる石膏スラッジ１７
の望ましからぬ汚染が回避されるという利点、が得られ
る。本発明では、炭酸カルシウムスラッジを上述のよう
に使用することによって、石膏スラッジ１７から炭酸カ
ルシウム含有量が１重量％以下の石膏を得ることができ
る。
【００１６】例えば、沈殿タンク２２からの炭酸カルシ
ウムスラッジの形態のカルシウムイオン源３３の溶解を
助長するため、必要であれば、溶液を酸性にする。タン
ク３２に加えた炭酸カルシウムを溶解させることによ
り、カルシウムイオン並びに二酸化炭素が形成され、二
酸化炭素は、好ましくは、二次回路１２にリサイクルさ
れ、タンク１９に炭酸イオン源として加えられる。硫酸
含有量を３００mg／l 以下の値まで更に減少させるため
にタンク３２内で処理を行った後、下水システムに排出
するため、又は図２に関して以下に詳細に説明するよう
に何らかの目的で使用するため、洗浄液の部分的な量を
導管３６を通して取り出す。図２は、二酸化硫黄並びに
塩化水素を含むガス、例えば、ごみ焼却時に生じる煙道
ガスを二段階で浄化するための設備で本発明を実施した
好ましい実施例を示す。図２では、二酸化硫黄を吸収す
るための設備の第２段階は、上文中で図１を参照して説
明した装置に相当し、同じ構成要素には同じ参照番号が
附してある。
ウムスラッジの形態のカルシウムイオン源３３の溶解を
助長するため、必要であれば、溶液を酸性にする。タン
ク３２に加えた炭酸カルシウムを溶解させることによ
り、カルシウムイオン並びに二酸化炭素が形成され、二
酸化炭素は、好ましくは、二次回路１２にリサイクルさ
れ、タンク１９に炭酸イオン源として加えられる。硫酸
含有量を３００mg／l 以下の値まで更に減少させるため
にタンク３２内で処理を行った後、下水システムに排出
するため、又は図２に関して以下に詳細に説明するよう
に何らかの目的で使用するため、洗浄液の部分的な量を
導管３６を通して取り出す。図２は、二酸化硫黄並びに
塩化水素を含むガス、例えば、ごみ焼却時に生じる煙道
ガスを二段階で浄化するための設備で本発明を実施した
好ましい実施例を示す。図２では、二酸化硫黄を吸収す
るための設備の第２段階は、上文中で図１を参照して説
明した装置に相当し、同じ構成要素には同じ参照番号が
附してある。
【００１７】第２図に示すように、未浄化煙道ガス１を
スクラバー２に導入し、塩化水素及び二酸化硫黄を夫々
除去するため、煙道ガスを微細な洗浄液を用いて二段階
で処理する。次いで、浄化済み煙道ガス４をスクラバー
から放出する。二酸化硫黄を除去するためのスクラバー
の第二段階が図１を参照して上文中に説明した装置に相
当するため、この段階についての更に詳細な情報につい
ては、上文中の記載を参照されたい。塩化水素を除去す
るため、煙道ガス１とノズル３８を通して噴射された微
細な洗浄液３７とをスクラバー２の第１段階で均質に接
触させる。塩化水素を吸収した洗浄液３７をスクラバー
２の底に集め、ここで、導管３９を通して取り出し、ポ
ンプ４０でノズル３８にリサイクルする。不純物を除去
するため、導管３９内にリサイクルされた洗浄液３７か
ら部分的な流れを導管４１を介して取り出す。この目的
のため、部分的な流れをタンク４２に導き、
スクラバー２に導入し、塩化水素及び二酸化硫黄を夫々
除去するため、煙道ガスを微細な洗浄液を用いて二段階
で処理する。次いで、浄化済み煙道ガス４をスクラバー
から放出する。二酸化硫黄を除去するためのスクラバー
の第二段階が図１を参照して上文中に説明した装置に相
当するため、この段階についての更に詳細な情報につい
ては、上文中の記載を参照されたい。塩化水素を除去す
るため、煙道ガス１とノズル３８を通して噴射された微
細な洗浄液３７とをスクラバー２の第１段階で均質に接
触させる。塩化水素を吸収した洗浄液３７をスクラバー
２の底に集め、ここで、導管３９を通して取り出し、ポ
ンプ４０でノズル３８にリサイクルする。不純物を除去
するため、導管３９内にリサイクルされた洗浄液３７か
ら部分的な流れを導管４１を介して取り出す。この目的
のため、部分的な流れをタンク４２に導き、
【００１８】ここで、水酸化ナトリウム及び／又は水酸
化カルシウム（消石灰）のようなアルカリを加えること
によって酸性の液体を中和する。次いで、導管４４を通
して洗浄液をタンク４５に導き、ここで、重金属不純物
を沈殿させるため、硫酸ナトリウムのような硫酸イオン
源４６を加える。これは、導管４７を介して溶液を沈殿
タンク４８に供給した後に行われる。沈殿タンク４８で
は、沈殿した重金属硫化物スラッジが分離され、出口４
９を通して排出される。このとき、浄化済みの液体が導
管５０を通って離れる。導管５０を通って離れる液体
は、タンク４２にアルカリ４３としてナトリウム化合物
又はカルシウム化合物のいずれが加えられるかに応じ
て、塩化ナトリウム又は塩化カルシウムのいずれかを含
む。
化カルシウム（消石灰）のようなアルカリを加えること
によって酸性の液体を中和する。次いで、導管４４を通
して洗浄液をタンク４５に導き、ここで、重金属不純物
を沈殿させるため、硫酸ナトリウムのような硫酸イオン
源４６を加える。これは、導管４７を介して溶液を沈殿
タンク４８に供給した後に行われる。沈殿タンク４８で
は、沈殿した重金属硫化物スラッジが分離され、出口４
９を通して排出される。このとき、浄化済みの液体が導
管５０を通って離れる。導管５０を通って離れる液体
は、タンク４２にアルカリ４３としてナトリウム化合物
又はカルシウム化合物のいずれが加えられるかに応じ
て、塩化ナトリウム又は塩化カルシウムのいずれかを含
む。
【００１９】図２に示すように、酸性洗浄液からの洗浄
液の部分的な量が、第１塩化水素浄化段階で、導管４１
から枝導管５１を通って取り出される。導管５１は、洗
浄液の部分的な量を冷却回路に伝え、更に詳細にはタン
ク３２に導く。導管５１を通して供給された洗浄液の部
分的な量は、タンク３２内の液体を酸性化し、これによ
って、導管２３を通して供給された炭酸カルシウムの溶
解を助長し、カルシウムイオン源３３を構成するために
使用される。洗浄液の部分的な量を導管４１からこのよ
うにして取り出すことによって、タンク４２内で中和さ
れるべき量を減少させ、そのため、加えられるべきアル
カリ４３の量が少なくなる。
液の部分的な量が、第１塩化水素浄化段階で、導管４１
から枝導管５１を通って取り出される。導管５１は、洗
浄液の部分的な量を冷却回路に伝え、更に詳細にはタン
ク３２に導く。導管５１を通して供給された洗浄液の部
分的な量は、タンク３２内の液体を酸性化し、これによ
って、導管２３を通して供給された炭酸カルシウムの溶
解を助長し、カルシウムイオン源３３を構成するために
使用される。洗浄液の部分的な量を導管４１からこのよ
うにして取り出すことによって、タンク４２内で中和さ
れるべき量を減少させ、そのため、加えられるべきアル
カリ４３の量が少なくなる。
【００２０】冷却段階で処理を受け、主に塩化ナトリウ
ム及び少量の硫酸を含む、導管３６を通って出る液体
は、塩化水素を除去するため、第１段階から導管４１を
通って取り出された洗浄液の部分的な流れと合一する。
好ましくは、二つの溶液はタンク４５で一緒になる。導
管３６からの供給によって、第１段階からの洗浄液は、
かくして、塩素、ナトリウム、及び少量の硫酸とともに
供給される。上述のように、導管５０を通して取り出さ
れた液体は塩素イオンを含み、更に、前の中和に応じ
て、ナトリウムイオン又はカルシウムイオンを含む。導
管３６からの供給のため、液体は、少量の硫酸イオンを
更に含むが、この量はそれ程大きくない（３００mg／l
以下）ため、液体を下水システムに排出できる。変形例
では、液体から、塩化ナトリウム（ナトリウムを基剤と
したアルカリを使用して中和した場合）又は塩酸を製造
できる。しかしながら、この場合、溶液が硫酸を全く又
はほんの少量しか含まないということが最も重要であ
る。これは、そうでない場合には、解決した硫酸コーテ
ィングの問題点が蒸発で生じるためである。かくして、
硫酸含有量の低い液体が導管３６を介して供給されると
いうことが大きな利点である。本発明の好ましい実施例
を上文中に説明したが、特許請求の範囲内で本発明を変
更できるということは言うまでもないということは当業
者には理解されよう。
ム及び少量の硫酸を含む、導管３６を通って出る液体
は、塩化水素を除去するため、第１段階から導管４１を
通って取り出された洗浄液の部分的な流れと合一する。
好ましくは、二つの溶液はタンク４５で一緒になる。導
管３６からの供給によって、第１段階からの洗浄液は、
かくして、塩素、ナトリウム、及び少量の硫酸とともに
供給される。上述のように、導管５０を通して取り出さ
れた液体は塩素イオンを含み、更に、前の中和に応じ
て、ナトリウムイオン又はカルシウムイオンを含む。導
管３６からの供給のため、液体は、少量の硫酸イオンを
更に含むが、この量はそれ程大きくない（３００mg／l
以下）ため、液体を下水システムに排出できる。変形例
では、液体から、塩化ナトリウム（ナトリウムを基剤と
したアルカリを使用して中和した場合）又は塩酸を製造
できる。しかしながら、この場合、溶液が硫酸を全く又
はほんの少量しか含まないということが最も重要であ
る。これは、そうでない場合には、解決した硫酸コーテ
ィングの問題点が蒸発で生じるためである。かくして、
硫酸含有量の低い液体が導管３６を介して供給されると
いうことが大きな利点である。本発明の好ましい実施例
を上文中に説明したが、特許請求の範囲内で本発明を変
更できるということは言うまでもないということは当業
者には理解されよう。
【図１】二酸化硫黄だけを含むガスを浄化するための装
置の概略図である。
置の概略図である。
【図２】二酸化硫黄並びに塩化水素を含むガスを浄化す
るための装置の概略図である。
るための装置の概略図である。
１ 未浄化ガス ２ スクラバー ３ 洗浄液 ４ 浄化済みガス ５ 一次回路 ７ 収集タンク ９ 循環ポンプ １０ ノズル １２ 二次回路 １４ カルシウムイオン源 １６ 沈殿タンク １７ 石膏スラッジ ２０ 炭酸イオン源 ２２ 沈殿タンク ２５ 冷却回路 ２７ 冷却タンク ２８ 冷却ジャケット ２９ ヒートポンプ ３３ カルシウムイオン源 ３７ 洗浄液 ３８ ノズル ４０ ポンプ ４３ アルカリ ４６ 硫酸イオン源 ４８ 沈殿タンク ４９ 出口
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ａ６１Ｌ 9/00 Ｃ
Claims (10)
- 【請求項１】煙道ガスのような二酸化硫黄を含むガス
（１）を浄化するための方法であって、一次回路（５）
を循環しているナトリウムを基剤とした水性洗浄液
（３）中に二酸化硫黄を吸収するためのガススクラバー
（２）内でガスを処理し、硫酸カルシウム（１７）を沈
殿させて除去するためカルシウムイオン源（１４）を加
え、次いで炭酸カルシウムを沈殿させて除去するため炭
酸イオン源（２０）を加えることによって再生を行うた
め、部分的な流れを一次回路から二次回路（１２）に取
り出し、再生済みの洗浄液からなる部分的な流れを一次
回路（５）にリサイクルする、方法において、洗浄液の
部分的な量を二次回路（１２）から冷却回路（２５）に
取り出す工程と、硫酸ナトリウムの沈殿及び分離を行う
ため、冷却回路で約３０0C以下の温度にする工程と、次
いで、硫酸カルシウムを沈殿させて除去するため、洗浄
液の部分的な量にカルシウムイオン源（３３）を加える
工程と、沈殿させた材料を除去した洗浄液の部分的な量
を取り出す工程とを有する方法。 - 【請求項２】沈殿させた炭酸カルシウムを二次回路（１
２）からカルシウムイオン源として冷却回路（２５）に
加える工程を更に有することを特徴とする請求項１に記
載の方法。 - 【請求項３】洗浄液の部分的な量を冷却回路（２５）内
で約５0C以下の温度にすることを特徴とする請求項１又
は２に記載の方法。 - 【請求項４】冷却回路（２５）への洗浄液の部分的な量
を、二次回路（１２）への部分的な流れからこの流れの
再生前に取り出すことを特徴とする請求項１、２、又は
３に記載の方法。 - 【請求項５】硫酸カルシウムの沈殿時に冷却回路（２
５）内の洗浄液の部分的な量を、塩化水素を吸収するこ
とによって得られた酸性洗浄液によって酸性化すること
を特徴とする請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記
載の方法。 - 【請求項６】沈殿させた材料を含まない洗浄液の部分的
な量を、冷却回路（２５）から、塩化水素を吸収するこ
とによって得られた洗浄液に導き、中和することを特徴
とする請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】煙道ガスのような二酸化硫黄を含むガス
（１）を浄化するための装置であって、ナトリウムを基
剤とした水性の洗浄液（３）を循環させてガスと接触さ
せるための手段（９）を持つ一次回路（５）を有する少
なくとも一つの段階を含むガススクラバー（２）と、カ
ルシウムイオン源（１４）を供給し、沈殿させた硫酸カ
ルシウムを分離するための手段を持つ二次回路（１２）
に洗浄液の部分的な流れを取り出すための導管（１１）
と、炭酸イオン源（２０）を供給し、沈殿させた炭酸カ
ルシウムを分離するための手段と、再生済みの洗浄液を
一次回路（５）にリサイクルするための手段（２４）と
を有する装置において、二次回路（１２）からの洗浄液
の部分的な量を冷却し、硫酸ナトリウムを沈殿させるた
めの冷却手段（２８、２９）を持つ冷却回路（２５）ま
で二次回路（１２）から延びる導管（２６）と、沈殿さ
せた硫酸ナトリウムを分離し、これを二次回路（１２）
にリサイクルするための手段（３０）と、残った部分的
な量にカルシウムイオン源（３３）を供給し、石膏を沈
殿させるための手段と、沈殿させた石膏を二次回路（１
２）にリサイクルするための手段（３４）と、沈殿させ
た硫酸ナトリウム及び石膏を除去した洗浄液の部分的な
量を取り出すための手段（３６）とを有する装置。 - 【請求項８】カルシウムイオン源を冷却回路に供給する
ための手段は、沈殿させた炭酸カルシウムを二次回路
（１２）から冷却回路（２５）に供給するための導管
（２３）からなることを特徴とする請求項７に記載の装
置。 - 【請求項９】前記冷却手段は、ヒートポンプ（２９）か
らなることを特徴とする請求項７又は２８に載の装置。 - 【請求項１０】カルシウムイオン源（３３）を冷却回路
（２５）に供給するための手段は、煙道ガスのような塩
化水素含有ガスを浄化することによって得られた酸性洗
浄液によって酸性化させるための手段を有することを特
徴とする請求項７、８、又は９に記載の装置。
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