JPS60216832A

JPS60216832A - 乾式石灰法による排ガスの浄化方法

Info

Publication number: JPS60216832A
Application number: JP59072246A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Kobayashi; 義雄小林
Original assignee: Hitachi Zosen Corp; Hitachi Shipbuilding and Engineering Co Ltd
Current assignee: Kanadevia Corp
Priority date: 1984-04-10
Filing date: 1984-04-10
Publication date: 1985-10-30
Also published as: IT1180740B; JPH0248289B2; CA1290922C; DE3511759A1; GB2157192A; BE902140A; GB8506958D0; IT8547914A0; FR2562442B1; FR2562442A1; GB2157192B; IT8547914A1

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】産業上の利用分野本発明は乾式石灰法による排ガスの浄化方法に関するも
のである。

従来例の構成とその問題点ボイラや廃棄物焼却炉から排出される高温排ガス中には
、硫黄賃化物（ｓｏｘ）、ＨＣ／％ＨＦなどの酸性の有
害物質が通常１０〜２０００　ｐｐｍ含まれており、公
害対策上これら物質を除去することが義務付けられてい
る。従来、上記酸性有害物質の除去方法としては、アル
カリ性の吸収剤を含む挟収液ないしはスラリーを温度の
低下した排ガスと直接接触させて排ガスを洗浄する湿式
法が一般的であった。

しかしこの方法の場合、除去率が高い反面、廃水の処理
に苦慮し、排ガスを再加熱する心安があシ、さらに設備
費や運転費が高くつくうらみがあった。

このような点から湿式法に代わって種々の方法が検討さ
れ、たとえば活性炭で有害物質を挟着しついで脱着する
活性炭吸着法や、消石灰スラＵ−を排ガス中に噴霧する
半乾式法が提案されているが、これらいずれも筒い除去
率を得ることができなかった。また、高温の火炉内や煙
道内に石灰を直接分散させて酸性有害物質を除去する乾
式法が検討されたが、この方法の場合も吸収剤である石
灰の反応率が低く、したがって環境規制が極めて緩い特
殊な場合以外にはこの方法は実用化されていなかった。

即ち、乾式石灰法では石灰（消石灰、生石灰）のＳＯｘ
との反応率は高々３０チ程度であり、ＨＣＩＩに対して
も５０チを越える事はなかった。また、粒子径を小さく
すると反応率が向上することが期待されるのであるが、
一般的なこの期待に反して粒子径を小さくしても石灰の
反応率はあまり向上しないことが知られてｂた。

本発明者はこの反応率を向上させるべく理論的及び実験
的な研究を重ねた結果、石灰の粒径を小すくシ且つ排ガ
ス中への分散方法を工夫することによってこの石灰の反
応率が大巾に向上することを見出したー発明の目的そこで、本発明は上記の点に鑑み、石灰と酸性有害物質
との反応率を向とさせ得る乾式石灰法による排ガスの浄
化方法を提供することを目的とする。

発明の構成上記目的を達成するため、本発明の乾式石灰法による排
ガスの浄化方法は、石灰の微粒子を解砕機によって一次
粒子まで細かくして気流中に分散させた高濃度分散相を
、酸性有害物質を含む排ガス中に導入して均一に混合し
た後、集塵装置に導すて除塵することにより、排ガス中
に含まれる酸性有害物質及び煤塵を除去する方法である
。

実施例と作用以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

まず、本発明の方法を詳細に説明する。

排ガス中の酸性有害物質（Ｂｏｘ、Ｈ（４，ＨＦ　）は
生石灰及び／又は消石灰よシなる吸収剤と次の反応式に
したがって反応する。

ＣａＯ＋８０ｇ　→Ｃａ５Ｏ。

Ｃａ（ＯＨ）、＋　Ｓｏｎ　→　ＣａＳＯ４＋　ＨｔＯ
ＣａＯ＋　２ＨＣ１−＋　ＣａＣ，ｄｌ　＋　ＨｔＯＣ
ａ（ＯＨ）１　＋　２ＨＣＡ’　−＊　ＣａＣ４＋　２
ＨｔＯ８ｏ、　、　ＨＦについても上記反応式に準じて
反応する。

従来の乾式石灰法は、平均粒径１０〜２０ミクロンの石
灰粉末（市販品）をパイプ又は簡単なノズルを介して炉
内又は煙道中に噴霧する方法であった。

とζろで、本発明者の研究によれば、従来の方法による
と、噴霧される石灰粒子がたと＜１〜２ミクロンであっ
ても、排煙中では１〜２ミクロンの一次粒子が凝集して
二次凝集体となシ、粗大粒子として挙動することがわか
った。そして、この凝集の度合は粒子が細かくなればな
るｔｌど大きくなシ、特に粒径が１０ミクロン以下では
殆んどが二次凝集体を形成して挙動するために石灰粒子
を小さくしても石灰の反応率があまシ改善出来なｈとい
うことが明らかになった。一方、二次凝集体は気流中で
一定の分散エネルギーを与えると一次粒子に分散される
ことが知られているが、分散エネルギーの具体的な与え
方としては、エゼクタ−、オリフィス、ベンチュリー管
などを介して高速気流中に二次凝集体を投入する方法が
考えられる。

この他、−次粒子にＮ１４　Ｎするのに、気流中で粉砕
するジェットミルとか機械式の解砕機音用いてもよい。

たとえば、ベンチュリー管を介して排ガス本流中に分散
させる方法では、二次凝集体の一次粒子の排ガス中への
均一な分散相を形成するために非常に優れた除去率が得
られることが判明したが、高度な除去率をうるために必
要とされる５ミクロン以下の石灰粒子を一次粒子にまで
分散させるには、数１０〜１５０ｎＡｅＣの高速気流を
必要とし、大きな圧力損失を伴う。したがって、排ガス
全体をこのような高速流にするには、大きな動力消費を
伴い実用的ではない。したがって、あらかじめオリフィ
ス、エゼクタ−などの解砕機で小量の高速気流中で形成
された一次粒子の高濃度分散相を排ガス本流中に均一に
混合させることによって、小さな動力消費で高度な除去
率がえられることを見出し、本発明を完成するに至った
。ちなみに、排ガス本流への分散石灰の濃度は２〜２０
　ｇハｍ１程度であるのに対して、高濃度分散相の石灰
濃度は２００〜１０００　ｖ′ＨｍＢ”　Ｋ　Ｊする。

ツマシ、取扱りｉＭ速気流の量が１１５０〜Ｖ１００　
でよ−ことになり、動力消費量もそれに従って小さくな
る。

そこで、本発明の浄化方法は、ミクロンオーダの石灰（
生石灰、消石灰）の微粒子を、あらかじめ解砕機によっ
て一次粒子にまで砕いた後、高速気流中に分散させ、そ
してこの石灰の高濃度分散相を酸性有害物資（Ｓｏｘ、
ＨＣｆｉ、ＨＦ　）を含む排ガス中に導入して排ガスと
均一に混合させた後、この排ガスを集塵装置に導くこと
によって排ガス中に含まれる酸性有害物資と反応した石
灰（吸収剤）を煤塵と共に除去する方法である。上記の
フローを示すと、第１図のようになる。

また、本発明の浄化方法は、９００〜１２００℃の温度
域に石灰石、生石灰、消石灰のような恒系吸収剤の微粒
子を分散させてＳｏｘ、ＨＣｌ　、ＨＦ　を除去する場
合にも、１５０．、−４００℃の温度域に生石灰、消石
灰のようなＣａ系吸収剤の微粒子を分散させてＭＣＩ。

ＨＦを主体とする酸性有害物資を除去する場合にも有効
に用いられる。な訃、９００〜１２００℃の高流域では
、消石灰、石灰石の微粒子は瞬時に熱分解を起して多孔
性の反応活性に富む生石灰を生成するので、生石灰を用
いるよりより効果がえられる。

また、１２００℃を越えると生石灰の結晶化が進むため
反応性が阻害される。また、１５０〜４００℃の温度域
でも同様に生石灰よりも消石灰を用いる方がよい効果が
えられる。微粒子状のＣａ吸収剤としては粒径１０ミク
ロン以下のものが用いられ、・譬に５ミクロン以下のも
のが好ましい。凝集力は粒径が小さくなるに従って増す
が、特に５ミクロン以下になると急激に大きくなる傾向
がある（第２図参照）。

乾式石灰法において、湿式並みの亮い除去率を達成する
ためには、石灰粒径は少くとも５ミクロン以下好ましく
は１〜３ミクロンにする必要があるが、このような粒径
の石灰では凝集力が強いため、排ガス中に単純に分散さ
せる方法では高い除去率を達成することが出来ない。

したがって、本発明の方法を実施するにあたって注意す
べきＭ要な点は、石灰の一次粒子を分散させた高濃度分
散相が再凝集しないようにすることである。そのために
は、調整した高濃度分散相いよつな工夫をすることが好
ましく、オリフィス、エゼクタ−等で調整した一次粒子
の高濃度分散相は直ちに排ガス本流に混合されるように
装置上の工夫をすることが必要である。微粒子石灰はあ
らかじめ所定の粒径に微粉砕されたものをホッパーから
切シ出して供給してもよいし、またジェットミルなどの
粉砕機で粉砕しながら供給してもよい。

更に、−炭粒子の高１１！’Ｑ　度分散相と排ガス本流
との混合方法としては、ベンチュリー管を用いるのもよ
いし、高濃度分散相の供給口を多数設けて、供給口の位
置と方向、及び供給速度を調整しながら排ガスとの均一
混合をはかる方法でもよい。排ガス中に分散された微粒
子石灰は１〜３秒間排ガス中に浮遊する問に酸性有害物
質と反応して集底部で排ガス中から除去される。集塵装
置としては通常、一般に用いられるバグフィルタとか電
気集題機などが用いられる。

次に、実施例１及び実施例２について説明する。

（１）　実施例ＩＨＣＩＩ約１０００　ｐｐｍを含む２５０℃の排ガス中
に消石灰を噴霧してＨＣｌを除去する実験を行った。滞
留時間は約２秒であった。その結果全第３図に示す。

図中、実線の範囲は本発明方法による一次粒子の高濃度
分散相を排ガス本流に混合した場合の反応率（除去率）
であシ、これに対して破線の範囲は消石灰を単純に噴霧
した場合の反応率（除去率）を示す。粒径が小さくなれ
ばなるほど一次粒子への分散の効果の大きいことがわか
る。

（１１）　実施例２ＢＯｘ約１０００　ｐｐｍを含む１１００℃の排ガス中
に消石灰を噴霧してＳＯｘを除去する実験を行った。滞
留時間は約２秒であった。その結果を第４図に示す。

図中、実線の範囲は本発明方法による一次粒子の高濃度
分散相を排ガス本流に混合した場合の反応率（除去率）
であシ、これに対して破線の範囲は消石灰を単純に噴噂
した場合の反応率（除去率）を示す。粒径が小さくなれ
ばなるほど一次粒子への分散効果が大きいことがわかる
。

発明の効果上記本発明の方法によると、石灰の微粒子を解砕機によ
って一次粒子まで細かくして気流中に分散させた高濃度
分散相を、酸性有害物質を含む排ガス中に導入して均一
に混合するので、石灰と酸性有害物質とが極めて効率よ
く反応し、従って排ガス中の酸性有害物質の除去率が非
常に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を示す流れ図、第２図は粒子径と
ふるｂ凝集度との関係を示すグラフ、第３図は石灰粒径
と石灰反応率（ＨＣ／除去率）との関係を示すグラフ、
第４図は石灰粒径と石灰反応率（ＳＯｘ除去率）との関
係を示すグラフである。代理人　蛛　木　義　私用２図粒子ＪｋＯｉｍノ第３図石厘粗径伊）第４図石所粒径υノ手続補正書輸発）昭和　５９矩特　許　願第　７２２４６　号２、発明の
名称乾式石灰法による排ガスの浄化方法３、補正をする者事件との関係　特許出願人名称　（５１１）日立造船株式会社電話大阪０６　（５３２）　４０２５番（代）氏名　（
６８０８）弁理士森　本　義　弘５、　の日付（発送日
）昭和　年　月　日６、補正により増加する発明の数７、補正の対象明細書の発明の詳細な説明の欄（１）第５頁第１４行目「方法」と１が考えられる。」の間に「とかジェットミ
ルなどの粉砕機を用いる方法」を加入する。（２）第５頁第１９行目〜第２０行目「−次粒子」と「の排ガス」の間に「への分散と一次粒
子」を加入する。（３）第６頁第４行目ｒ１５０Ｊとあるを「３００」と訂正する。（４）第６頁第１９行目「消石灰」と「）の微粒子」の間に「、ドロマイト、焼
成ドロマイト、消化ドロマイト」を加入する。（５）第６頁第２０行目〜第７頁第１行目「た後、高速
・・・させ、そしてこの」とあるを「て気流中に分散さ
せた」と訂正する。（６）第７頁第９行目「消石灰」と「のような」の間に「、ドロマイト、焼成
ドロマイト」を加入する。（７）第７頁第１２行目「灰」と「のような」の間に「、焼成ドロマイト」を加
入する。（８）第７頁第１５行目「石灰石」と「の微粒子」の間に「、ドロマイト」を加
入する。（９）第７頁第１６行目および同頁第１７行目「生石灰
」と「を」の間に「、焼成ドロマイト」を加入する。ＱＯ第７頁第１８行目「生石灰」と「の」の間に「、焼成ドロマイト」を加入
する。ｏ１１第７頁第２０行目「生石灰」と１よりも」の間に「、焼成ドロマイト」を
、「消石灰」と「を」の開に「消化ドロマイト」をそれ
ぞれ加入する。

Claims

【特許請求の範囲】

１、　石灰の微粒子を解砕機によって一次粒子まで細か
くして気流中に分散させた高磯度分散相を、酸性有害物
質を含む排ガス中に導入して均一に混合した後、集塵接
置に導いて除塵することによシ、排ガス中に含まれる酸
性有害物質及び煤塵を除去することを特徴とする乾式石
灰法による排力゛スの浄化方法。