排ガス処理装置
【課題】集塵装置で捕集される煤塵に水銀が付着することを阻害する。
【解決手段】炭素含有固体燃料を燃焼させた水銀を含む排ガスが導入され、該排ガス中の水銀を２価の水銀に酸化する水銀酸化触媒装置と、該水銀酸化触媒装置から排出される排ガスが通流する煙道内に三酸化硫黄を注入する注入装置と、該注入装置を通過した排ガス中の煤塵を捕集する集塵装置とを備え、注入した三酸化硫黄が煤塵に付着して、煤塵に水銀が付着することを阻害できる。
【解決手段】炭素含有固体燃料を燃焼させた水銀を含む排ガスが導入され、該排ガス中の水銀を２価の水銀に酸化する水銀酸化触媒装置と、該水銀酸化触媒装置から排出される排ガスが通流する煙道内に三酸化硫黄を注入する注入装置と、該注入装置を通過した排ガス中の煤塵を捕集する集塵装置とを備え、注入した三酸化硫黄が煤塵に付着して、煤塵に水銀が付着することを阻害できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス処理装置に係り、特に、石炭等の炭素含有固体燃料の燃焼排ガスを浄化する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、石炭を燃焼した排ガス中の窒素酸化物を脱硝装置で除去し、脱硝装置から排出された排ガス中の煤塵を集塵装置で除去し、集塵装置から排出された排ガス中の硫黄酸化物を湿式脱硫装置で除去する排ガス処理装置が提案されている。特に、同文献によれば、排ガスに含まれる水銀が煤塵に付着して集塵装置で除去されるとともに、集塵装置で除去されなかった水銀は湿式脱硫装置の吸収液に吸収されて除去されるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ ２００４／０２３０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１は、集塵装置で捕集した煤塵に付着した水銀を除去あるいは、溶出しないように固溶化しなければなれば、煤塵をリサイクルや埋め立て処理できない。したがって、煤塵に付着した微量の水銀の溶出防止のために、多量の煤塵を処理する装置を別途設けなければならないという問題がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、集塵装置で捕集される煤塵に水銀が付着することを阻害することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の発明者らは、煤塵に水銀が付着することを阻害するために鋭意研究した結果、水銀が煤塵に付着する速度よりも、三酸化硫黄が煤塵に付着する速度の方が速いことを知見した。つまり、水銀と三酸化硫黄が共存する雰囲気下では、水銀よりも先に煤塵に三酸化硫黄が付着し、付着した三酸化硫黄により煤塵への水銀の付着が阻害されることを見いだした。
【０００７】
これらの知見に基づいて、上記課題を解決するため、本発明の排ガス処理装置は、炭素含有固体燃料を燃焼させた水銀を含む排ガスが導入され、排ガス中の水銀を２価の水銀に酸化する水銀酸化触媒装置と、水銀酸化触媒装置から排出される排ガスが通流する煙道内に三酸化硫黄を注入する注入装置と、注入装置を通過した排ガス中の煤塵を捕集する集塵装置とを備えることを特徴とする。
【０００８】
これによれば、集塵装置の上流側に三酸化硫黄を注入することで、水銀よりも先に煤塵に三酸化硫黄が付着し、付着した三酸化硫黄により煤塵への水銀の付着が阻害される。したがって、煤塵に付着した水銀の溶出防止のための装置を別途設ける必要がない。
【０００９】
この場合において、ボンベに貯蔵された三酸化硫黄を集塵装置の上流側の煙道内に注入することができる。
【００１０】
また、炭素含有固体燃料の燃焼排ガスには、二酸化硫黄が含まれることが多いので、この二酸化硫黄を含む排ガスを分岐して、排ガス中の二酸化硫黄を硫黄酸化触媒存在下で酸化して三酸化硫黄に転換し、三酸化硫黄濃度を高めた排ガスをバイパス管を介して集塵装置の入口側に戻すことができる。これによれば、排ガス中の二酸化硫黄を利用して排ガスの三酸化硫黄濃度を増加できるので、三酸化硫黄を貯蔵する設備を不要にできる。
【００１１】
この場合において、高温の排ガス、例えば、３５０℃〜４００℃の排ガスが通流する集塵装置の上流側で排ガスを分岐することができる。つまり、二酸化硫黄を三酸化硫黄に転換する反応は３５０℃以上で促進されるから、この温度以上の排ガスを分岐して硫黄酸化触媒装置に通流させることが好ましい。
【００１２】
一方、集塵装置の上流側で分岐した排ガスを硫黄酸化触媒装置に通流させると、排ガス中の煤塵により硫黄酸化触媒が劣化するおそれがある。そのため、煤塵が除去された集塵装置の下流側の排ガスを分岐することで、硫黄酸化触媒の劣化を抑制できる。なお、集塵装置の下流側の排ガスは温度が低いので、分岐した排ガスを加熱器で３５０℃以上に加熱し、硫黄酸化触媒装置に通流させることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の発明者らの知見によれば、集塵装置入口側の三酸化硫黄濃度を２０ｐｐｍ以上にすることで、煤塵への水銀の付着をほぼゼロにできる。そのため、集塵装置入口側の三酸化硫黄濃度を２０ｐｐｍ以上に維持するように、三酸化硫黄を注入することが好ましい。例えば、水銀酸化触媒装置は二酸化硫黄を三酸化硫黄に転換する反応も促進するので、水銀酸化触媒装置の入口側と出口側の二酸化硫黄濃度の差分から排ガス中の三酸化硫黄濃度を求め、この三酸化硫黄濃度に基づいて三酸化硫黄の注入量を調整して、集塵装置入口側の三酸化硫黄濃度を設定濃度、例えば、２０ｐｐｍ以上に制御することができる。なお、排ガス中の三酸化硫黄濃度が高くなると酸露点が上昇するので、三酸化硫黄の設定濃度は、２０ｐｐｍ以上、好ましくは、２５ｐｐｍ〜３０ｐｐｍの範囲にすることができる。
【００１４】
ところで、排ガス中の水銀は、水銀酸化触媒装置により水溶性の２価の水銀に酸化されるので、集塵装置の下流側に湿式脱硫装置を設置することで、排ガス中の硫黄酸化物とともに、水銀も吸収液に吸収され除去できる。この場合、硫黄酸化物の吸収により生成した生成物、例えば、石膏に水銀が含まれるから、回収した石膏を利用し難くなるので、湿式脱硫装置の上流側で排ガス中の水銀を除去することが好ましい。例えば、水銀を吸収する吸収液を排ガスに散布し水銀を除去する除去装置を湿式脱硫装置の入口側に設置することができる。また、水銀の吸着剤を排ガスに添加する添加装置と、水銀が吸着した吸着剤を排ガスから除去する除去装置とを湿式脱硫装置の入口側に設置することができる。なお、排ガス中の水銀は微量であるから、少量の吸収液や吸着材で除去できるので、煤塵を処理する設備に比べて、簡易な設備で使用後の吸収液や吸着剤を処理できる。
【００１５】
一方、三酸化硫黄は湿式脱硫装置で除去し難いから、排ガス中の三酸化硫黄濃度を増加させると、湿式脱硫装置で三酸化硫黄を除去しきれないおそれがある。この場合は、湿式脱硫装置の入口側で三酸化硫黄の還元する還元剤を添加し、三酸化硫黄を、湿式脱硫装置で除去し易い二酸化硫黄に転換することができる。また、三酸化硫黄を除去可能な湿式集塵装置を湿式脱硫装置の出口側に配置することで、湿式脱硫装置を通過した三酸化硫黄を排ガスから除去できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、集塵装置で捕集される煤塵に水銀が付着することを阻害できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態1の排ガス処理装置のブロック図である。
【図２】三酸化硫黄濃度と煤塵への水銀付着の関係を示す図である。
【図３】煤塵への水銀付着を三酸化硫黄が阻害する状態を示す図である。
【図４】本発明の実施形態２の排ガス処理装置のブロック図である。
【図５】本発明の実施形態３の排ガス処理装置のブロック図である。
【図６】本発明の実施形態４の排ガス処理装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。
（実施形態１）
図１に示すように、実施形態1の排ガス処理装置は、火力発電所等に設置され、炭素含有固体燃料、例えば、石炭を燃焼する石炭焚きのボイラ１から排出された排ガスが水銀酸化触媒装置３に導入されるようになっている。水銀酸化触媒装置３には、排ガス中の金属水銀を２価の水銀に酸化する反応を促進する周知の触媒層が備えられている。水銀酸化触媒装置３から排出された排ガスは、空気予熱器５に導入される。空気予熱器５は、例えば、ボイラ１の燃焼用空気を排ガスで加熱するようになっている。空気予熱器５から排出された排ガスは、乾式の集塵装置７に導入される。集塵装置７は、排ガス中の煤塵を捕集して排ガスから除去するようになっている。集塵装置７から排出された排ガスは、後述する湿式集塵装置９に導入されて水銀が除去された後、湿式脱硫装置１１に導入される。湿式脱硫装置１１は、例えば、カルシウム系の吸収液を排ガスに散布し、排ガス中の硫黄酸化物を吸収して石膏に転換し、排ガスから除去するようになっている。湿式脱硫装置１１から排出された排ガスは、例えば、図示していない再加熱器により加熱され煙突１３から大気中に放出されるようになっている。
【００１９】
次に、実施形態１の排ガス処理装置の特徴構成を説明する。集塵装置７の入口側の煙道には、煙道内に三酸化硫黄を注入する注入装置１５が設けられている。注入装置１５には、三酸化硫黄が貯蔵された図示していないボンベと、水銀酸化触媒装置３の入口側と空気予熱器５の出口側の二酸化硫黄濃度に基づいて排ガス中の三酸化硫黄濃度を求め、求めた三酸化硫黄濃度に基づいて三酸化硫黄の注入量を調整して、集塵装置７に導入される排ガス中の三酸化硫黄濃度を設定濃度に制御する図示していない制御装置が備えられている。制御装置には、二酸化硫黄の濃度を検出する検出器１７が接続され、検出器１７には、サンプル配管１９、２０を介して排ガスが導入されるようになっている。
【００２０】
一方、湿式脱硫装置１１の入口側の煙道には、排ガスに三酸化硫黄の還元剤、例えば、ナトリウム成分などを含む塩基性物質を添加する添加装置２１が設けられている。添加装置２１は、三酸化硫黄を二酸化硫黄に還元する周知の還元剤を排ガスに添加するようになっている。添加装置２１が接続された煙道の下流側には、水銀を吸収する吸収液を排ガスに散布する湿式集塵装置９が設けられている。湿式集塵装置９は、水銀を吸収する周知の吸収液を排ガスに散布し、水銀を吸収した吸収液を排出するようになっている。
【００２１】
このように構成される実施形態１の排ガス処理装置の動作を説明する。ボイラ１から排出された排ガス中の金属水銀は、水銀酸化触媒装置３により水に溶けやすい２価の水銀に転換される。水銀酸化触媒装置３を通過した排ガスは、空気予熱器５でボイラ１の燃焼用空気との熱交換により、例えば、１５０℃〜２００℃程度に減温される。減温された排ガス中は、集塵装置７に導入され、集塵装置７により排ガス中の煤塵が除去される。煤塵が除去された排ガスは、湿式集塵装置９を通過して、湿式脱硫装置１１で排ガス中の二酸化硫黄や三酸化硫黄といった硫黄酸化物が除去される。
【００２２】
次に、実施形態１の排ガス処理装置の特徴動作を説明する。空気予熱器５から排出された排ガスには、注入装置１５から三酸化硫黄が供給される。この際、排ガス中の三酸化硫黄濃度を設定濃度に制御する制御装置は、検出器１７で検出した水銀酸化触媒装置３の入口側と空気予熱器５の出口側の二酸化硫黄濃度の差から、水銀酸化触媒装置３で三酸化硫黄に転換された二酸化硫黄濃度を求め、排ガス中の三酸化硫黄濃度を推定する。そして、推定された三酸化硫黄濃度と、ボイラ1の使用燃料に応じて予測したボイラ１出口の三酸化硫黄の予測濃度に基づいて、排ガス中の三酸化硫黄濃度を設定濃度に維持するように、ボンベの三酸化硫黄の供給量を調整する。ここで、設定濃度とは、２価の水銀よりも先に煤塵に三酸化硫黄が付着し、煤塵への２価の水銀の付着を阻害できる濃度である。例えば、図２のグラフに示すとおり、集塵装置７の入口側の三酸化硫黄濃度が増加するに従い、煤塵に水銀が付着することによる集塵装置７での水銀除去率が低下する。そして、三酸化硫黄が２０ｐｐｍ以上になると、集塵装置７での水銀除去率はほぼゼロになり、煤塵への水銀の付着もほぼゼロとなる。したがって、三酸化硫黄の設定濃度は、２０ｐｐｍ以上、好ましくは、２５ｐｐｍ〜３０ｐｐｍに設定する。これにより、図３に示すとおり、２価の水銀（Ｈｇ２＋）よりも先に煤塵（Ａｓｈ）に三酸化硫黄（ＳＯ３）が付着し、付着した三酸化硫黄により煤塵への水銀の吸着が阻害される。
【００２３】
一方、集塵装置７から排出された排ガスに、添加装置２１から三酸化硫黄を二酸化硫黄に還元する還元剤を添加する。これにより、湿式脱硫装置１１で除去し難い三酸化硫黄が、湿式脱硫装置で除去し易い二酸化硫黄に還元される。そして、添加装置２１を通過した排ガスは、湿式集塵装置９に導入され、水銀を吸収する吸収液が散布され、吸収液に排ガス中の水銀が吸収され排ガスから除去される。
【００２４】
このように、実施形態１によれば、集塵装置７の上流側に注入した三酸化硫黄により、煤塵への水銀の付着を阻害できる。したがって、煤塵に付着した水銀の溶出防止のため処理を行うことなく、煤塵を、例えば、セメント材料としてリサイクルができる。また、煤塵を埋め立て処理しても水銀による土壌汚染は生じない。なお、集塵装置７で捕集した煤塵には、三酸化硫黄が付着しているが、三酸化硫黄は中和処理により容易に無害化できる。
【００２５】
また、三酸化硫黄を還元する還元剤により、三酸化硫黄を二酸化硫黄に還元しているので、煤塵への水銀の付着を阻害するために注入した三酸化硫黄を湿式脱硫装置１１で除去できる。
【００２６】
また、湿式脱硫装置１１の上流側で水銀を除去し、水銀を除去した排ガスを湿式脱硫装置１１に導入しているので、湿式脱硫装置１１の脱硫生成物、例えば、石膏に水銀が混入することを防止でき、石膏を建築材等に利用できる。
【００２７】
なお、窒素酸化物を含む排ガスを処理対象とする場合は、水銀酸化触媒装置３に代えて、脱硝剤を添加して触媒存在下で排ガス中の窒素酸化物を還元する周知の脱硝装置を設置することができる。つまり、脱硝装置に用いられる触媒によっても排ガス中の金属水銀を２価の水銀に酸化できる。
【００２８】
また、三酸化硫黄を検出する検出器により、集塵装置７の入口側の三酸化硫黄濃度を直接検出することもできるが、三酸化硫黄濃度を即時に検出することが困難な場合は、実施形態１のように、水銀酸化触媒装置３における二酸化硫黄の酸化率から、排ガス中の三酸化硫黄を求めることが好ましい。
【００２９】
また、燃料中の硫黄分及び燃焼状態等から、集塵装置７の入口側の三酸化硫黄濃度を予測できる場合は、検出器１７を省略して予測濃度に基づいて、排ガス中の三酸化硫黄濃度を設定濃度に維持するように、三酸化硫黄の注入量を調整できる。
【００３０】
また、排ガス中の三酸化硫黄を湿式脱硫装置で除去できる場合は、三酸化硫黄を二酸化硫黄に還元する還元剤を添加する添加装置２１を省略できる。また、添加装置２１を省略し、排ガス中の三酸化硫黄を除去する周知の湿式集塵装置を配置し、排ガス中の三酸化硫黄を除去できる。
【００３１】
また、排ガス中の水銀を除去する湿式集塵装置９を省略し、湿式脱硫装置１１の吸収液に排ガス中の水銀を吸収させて排ガスから除去することができる。この場合、脱硫生成物に水銀が混じることになるが、湿式脱硫装置１１が水銀除去装置も兼ねるので、排ガス処理装置を簡単化できる。
【００３２】
（実施形態２）
図４に実施形態２の排ガス処理装置のブロック図を示す。実施形態２が実施形態１と相違する点は、湿式集塵装置９に代えて、排ガスに水銀の吸着剤を添加する添加装置２５と、添加装置２５を通過した排ガスから吸着剤を除去する除去装置２７を湿式脱硫装置１１の入口側に配置している点である。その他の構成は実施形態１と同じであることから、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３３】
集塵装置７を通過した排ガスには、添加装置２５から水銀の吸着剤、例えば、活性炭が添加される。この際、排ガス中の水銀は、水銀酸化触媒装置３により蒸気圧の低い２価の水銀に酸化されているので、活性炭に吸着する。水銀を吸着させた活性炭は、除去装置２７、例えば、バグフィルタにより捕集され排ガスから除去される。これにより、排ガスから水銀が除去される。バグフィルタで捕集して回収された活性炭は、図示していない再生装置に導入され、温度や圧力をコントロールすることによって活性炭から水銀を脱離させる。水銀を脱離させた活性炭は、添加装置に戻されて再び排ガス中に添加される。これにより、活性炭をリサイクル利用できる。
【００３４】
これによれば、水銀を除去した排ガスを湿式脱硫装置１１に導入するので、湿式脱硫装置１１で得られる石膏に水銀が混じることを防止でき、純度の高い石膏を得ることができる。また、排ガス中の水銀は微量であるから、少量の吸着剤で水銀を除去できるので、水銀が付着した吸着剤を容易に処理できる。
【００３５】
なお、活性炭に三酸化硫黄が付着すると、付着した三酸化硫黄により活性炭への水銀吸着が阻害されるおそれがある。そのため、添加装置２５の上流側に三酸化硫黄の還元剤を添加して、三酸化硫黄を二酸化硫黄に還元した後に活性炭を添加することが好ましい。
【００３６】
また、集塵装置７の上流側に活性炭等の水銀の吸着剤を添加すると、煤塵と吸着剤を分けられず吸着剤の再生が困難なので、吸着剤の添加位置は、集塵装置７の下流側が好ましい。
【００３７】
（実施形態３）
図５に実施形態３の排ガス処理装置のブロック図を示す。実施形態３が実施形態１と相違する点は、水銀酸化触媒装置３に代えて脱硝剤を添加して触媒存在下で排ガス中の窒素酸化物を除去する脱硝装置３１を設置している点である。そして、空気予熱器５の入口側で排ガスを分岐して排ガス中の二酸化硫黄を三酸化硫黄に酸化する硫黄酸化触媒装置３３と、硫黄酸化触媒装置３３から排出される排ガスを集塵装置７の入口側に戻すバイパス管３５とにより、三酸化硫黄の注入装置３７を形成している点である。その他の構成は実施形態１と同じであることから、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３８】
次に、実施形態３の排ガス処理装置の動作を説明する。ボイラ１から排出された排ガスは、脱硝装置３１に導入される。脱硝装置３１は、排ガスにアンモニア等の脱硝剤を添加して、脱硝触媒存在下で排ガス中の窒素酸化物を窒素に還元して排ガスから除去する。この際、脱硝触媒により排ガス中の金属水銀は、２価の水銀に酸化される。脱硝装置３１を通過した高温の排ガス、例えば、３５０℃〜４００℃の排ガスは、バイパス管３５のファン３９により分岐される。分岐された排ガスは、硫黄酸化触媒装置３３に導入され、排ガス中の二酸化硫黄が三酸化硫黄に酸化される。硫黄酸化触媒装置３３を通過した排ガスは、バイパス管３５を介して集塵装置７の入口側の煙道に戻される。これにより、集塵装置７の入口側に三酸化硫黄を注入できる。
【００３９】
ここで、集塵装置７の入口側の三酸化硫黄濃度の制御について説明する。注入装置３７には、排ガスの分岐量を調整する弁４１と、弁４１の開度を調整する調整装置４３が設けられている。弁４１は、バイパス管３５の流路途中に設けられ、弁４１の開度を調整することにより、バイパス管３５に分岐される排ガスの流量を調整できるようになっている。調整装置４３には、バイパス管３５に設けられた流量検出器４５の検出値と、検出器１７で検出した硫黄酸化触媒装置３３の入口側と出口側の二酸化硫黄濃度の検出値が入力されるようになっている。そして、調整装置４３は、検出器１７の二酸化硫黄濃度の検出値の差と、流量検出器４５で検出した排ガス流量から硫黄酸化触媒装置３３の三酸化硫黄の生成量を求めるようになっている。
【００４０】
また、調整装置４３には、ボイラ１から排出された排ガスの流量４７が入力され、この流量４７と燃料中の硫黄分及び燃焼状態に基づいて、排ガス中の三酸化硫黄濃度を推定できるようになっている。
【００４１】
これらにより、調整装置４３は、集塵装置７に導入される排ガス中の三酸化硫黄濃度を推定し、この推定濃度を設定値に維持するように、弁４１の開度を調整して排ガスの分岐量を調整し三酸化硫黄の生成量を調整する。
【００４２】
これによれば、排ガス中の二酸化硫黄を利用して排ガスの三酸化硫黄濃度を増加できるので、三酸化硫黄を貯蔵する設備を不要にできる。さらに、外部から三酸化硫黄を補充する作業を不要にできるから、三酸化硫黄の注入に伴う作業を少なくできる。
【００４３】
なお、ボイラ１から排出された排ガスの流量４７は、ボイラ１の燃焼用空気量の計測信号あるいは、湿式脱硫装置１１の入口側に設けたガス流量計の計測信号を利用して求めることができる。また、ガス流量計を集塵装置７の入口側に設置して、その流量測定値の計測信号を利用して求めることができる。
【００４４】
（実施形態４）
図６に実施形態３の変形例である実施形態４の排ガス処理装置のブロック図を示す。実施形態４が実施形態３と相違する点は、排ガスを分岐する位置を空気予熱器５の入口側に代えて、集塵装置７の出口側にした点である。そして、硫黄酸化触媒装置３３の入口側に、分岐した排ガスを加熱する加熱器４９を配置している点である。その他の構成は実施形態３と同じであることから、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４５】
集塵装置７の上流側で排ガスを分岐して硫黄酸化触媒装置３３に導入すると、排ガス中の煤塵により硫黄酸化触媒装置３３内の触媒が劣化するおそれがある。そこで、実施形態４の排ガス処理装置は、集塵装置７により煤塵が除去された排ガスを分岐して硫黄酸化触媒装置３３に導入するようにしている。これにより、硫黄酸化触媒装置３３内の触媒が煤塵により劣化することを防止できる。なお、集塵装置７の出口側の排ガスは、空気予熱器５により減温されている。そこで、硫黄酸化触媒装置３３の入口側に加熱器４９を配置し、分岐した排ガスを、二酸化硫黄を三酸化硫黄に酸化する反応が促進される温度、例えば、３５０℃以上に加熱することが好ましい。
【符号の説明】
【００４６】
１ ボイラ
３ 水銀酸化触媒装置
７ 集塵装置
９ 湿式集塵装置
１１ 湿式脱硫装置
１５ 注入装置
２１ 添加装置
２５ 添加装置
３３ 硫黄酸化触媒装置
３５ バイパス管
３７ 注入装置
４９ 加熱器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス処理装置に係り、特に、石炭等の炭素含有固体燃料の燃焼排ガスを浄化する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、石炭を燃焼した排ガス中の窒素酸化物を脱硝装置で除去し、脱硝装置から排出された排ガス中の煤塵を集塵装置で除去し、集塵装置から排出された排ガス中の硫黄酸化物を湿式脱硫装置で除去する排ガス処理装置が提案されている。特に、同文献によれば、排ガスに含まれる水銀が煤塵に付着して集塵装置で除去されるとともに、集塵装置で除去されなかった水銀は湿式脱硫装置の吸収液に吸収されて除去されるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ ２００４／０２３０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１は、集塵装置で捕集した煤塵に付着した水銀を除去あるいは、溶出しないように固溶化しなければなれば、煤塵をリサイクルや埋め立て処理できない。したがって、煤塵に付着した微量の水銀の溶出防止のために、多量の煤塵を処理する装置を別途設けなければならないという問題がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、集塵装置で捕集される煤塵に水銀が付着することを阻害することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の発明者らは、煤塵に水銀が付着することを阻害するために鋭意研究した結果、水銀が煤塵に付着する速度よりも、三酸化硫黄が煤塵に付着する速度の方が速いことを知見した。つまり、水銀と三酸化硫黄が共存する雰囲気下では、水銀よりも先に煤塵に三酸化硫黄が付着し、付着した三酸化硫黄により煤塵への水銀の付着が阻害されることを見いだした。
【０００７】
これらの知見に基づいて、上記課題を解決するため、本発明の排ガス処理装置は、炭素含有固体燃料を燃焼させた水銀を含む排ガスが導入され、排ガス中の水銀を２価の水銀に酸化する水銀酸化触媒装置と、水銀酸化触媒装置から排出される排ガスが通流する煙道内に三酸化硫黄を注入する注入装置と、注入装置を通過した排ガス中の煤塵を捕集する集塵装置とを備えることを特徴とする。
【０００８】
これによれば、集塵装置の上流側に三酸化硫黄を注入することで、水銀よりも先に煤塵に三酸化硫黄が付着し、付着した三酸化硫黄により煤塵への水銀の付着が阻害される。したがって、煤塵に付着した水銀の溶出防止のための装置を別途設ける必要がない。
【０００９】
この場合において、ボンベに貯蔵された三酸化硫黄を集塵装置の上流側の煙道内に注入することができる。
【００１０】
また、炭素含有固体燃料の燃焼排ガスには、二酸化硫黄が含まれることが多いので、この二酸化硫黄を含む排ガスを分岐して、排ガス中の二酸化硫黄を硫黄酸化触媒存在下で酸化して三酸化硫黄に転換し、三酸化硫黄濃度を高めた排ガスをバイパス管を介して集塵装置の入口側に戻すことができる。これによれば、排ガス中の二酸化硫黄を利用して排ガスの三酸化硫黄濃度を増加できるので、三酸化硫黄を貯蔵する設備を不要にできる。
【００１１】
この場合において、高温の排ガス、例えば、３５０℃〜４００℃の排ガスが通流する集塵装置の上流側で排ガスを分岐することができる。つまり、二酸化硫黄を三酸化硫黄に転換する反応は３５０℃以上で促進されるから、この温度以上の排ガスを分岐して硫黄酸化触媒装置に通流させることが好ましい。
【００１２】
一方、集塵装置の上流側で分岐した排ガスを硫黄酸化触媒装置に通流させると、排ガス中の煤塵により硫黄酸化触媒が劣化するおそれがある。そのため、煤塵が除去された集塵装置の下流側の排ガスを分岐することで、硫黄酸化触媒の劣化を抑制できる。なお、集塵装置の下流側の排ガスは温度が低いので、分岐した排ガスを加熱器で３５０℃以上に加熱し、硫黄酸化触媒装置に通流させることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の発明者らの知見によれば、集塵装置入口側の三酸化硫黄濃度を２０ｐｐｍ以上にすることで、煤塵への水銀の付着をほぼゼロにできる。そのため、集塵装置入口側の三酸化硫黄濃度を２０ｐｐｍ以上に維持するように、三酸化硫黄を注入することが好ましい。例えば、水銀酸化触媒装置は二酸化硫黄を三酸化硫黄に転換する反応も促進するので、水銀酸化触媒装置の入口側と出口側の二酸化硫黄濃度の差分から排ガス中の三酸化硫黄濃度を求め、この三酸化硫黄濃度に基づいて三酸化硫黄の注入量を調整して、集塵装置入口側の三酸化硫黄濃度を設定濃度、例えば、２０ｐｐｍ以上に制御することができる。なお、排ガス中の三酸化硫黄濃度が高くなると酸露点が上昇するので、三酸化硫黄の設定濃度は、２０ｐｐｍ以上、好ましくは、２５ｐｐｍ〜３０ｐｐｍの範囲にすることができる。
【００１４】
ところで、排ガス中の水銀は、水銀酸化触媒装置により水溶性の２価の水銀に酸化されるので、集塵装置の下流側に湿式脱硫装置を設置することで、排ガス中の硫黄酸化物とともに、水銀も吸収液に吸収され除去できる。この場合、硫黄酸化物の吸収により生成した生成物、例えば、石膏に水銀が含まれるから、回収した石膏を利用し難くなるので、湿式脱硫装置の上流側で排ガス中の水銀を除去することが好ましい。例えば、水銀を吸収する吸収液を排ガスに散布し水銀を除去する除去装置を湿式脱硫装置の入口側に設置することができる。また、水銀の吸着剤を排ガスに添加する添加装置と、水銀が吸着した吸着剤を排ガスから除去する除去装置とを湿式脱硫装置の入口側に設置することができる。なお、排ガス中の水銀は微量であるから、少量の吸収液や吸着材で除去できるので、煤塵を処理する設備に比べて、簡易な設備で使用後の吸収液や吸着剤を処理できる。
【００１５】
一方、三酸化硫黄は湿式脱硫装置で除去し難いから、排ガス中の三酸化硫黄濃度を増加させると、湿式脱硫装置で三酸化硫黄を除去しきれないおそれがある。この場合は、湿式脱硫装置の入口側で三酸化硫黄の還元する還元剤を添加し、三酸化硫黄を、湿式脱硫装置で除去し易い二酸化硫黄に転換することができる。また、三酸化硫黄を除去可能な湿式集塵装置を湿式脱硫装置の出口側に配置することで、湿式脱硫装置を通過した三酸化硫黄を排ガスから除去できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、集塵装置で捕集される煤塵に水銀が付着することを阻害できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態1の排ガス処理装置のブロック図である。
【図２】三酸化硫黄濃度と煤塵への水銀付着の関係を示す図である。
【図３】煤塵への水銀付着を三酸化硫黄が阻害する状態を示す図である。
【図４】本発明の実施形態２の排ガス処理装置のブロック図である。
【図５】本発明の実施形態３の排ガス処理装置のブロック図である。
【図６】本発明の実施形態４の排ガス処理装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。
（実施形態１）
図１に示すように、実施形態1の排ガス処理装置は、火力発電所等に設置され、炭素含有固体燃料、例えば、石炭を燃焼する石炭焚きのボイラ１から排出された排ガスが水銀酸化触媒装置３に導入されるようになっている。水銀酸化触媒装置３には、排ガス中の金属水銀を２価の水銀に酸化する反応を促進する周知の触媒層が備えられている。水銀酸化触媒装置３から排出された排ガスは、空気予熱器５に導入される。空気予熱器５は、例えば、ボイラ１の燃焼用空気を排ガスで加熱するようになっている。空気予熱器５から排出された排ガスは、乾式の集塵装置７に導入される。集塵装置７は、排ガス中の煤塵を捕集して排ガスから除去するようになっている。集塵装置７から排出された排ガスは、後述する湿式集塵装置９に導入されて水銀が除去された後、湿式脱硫装置１１に導入される。湿式脱硫装置１１は、例えば、カルシウム系の吸収液を排ガスに散布し、排ガス中の硫黄酸化物を吸収して石膏に転換し、排ガスから除去するようになっている。湿式脱硫装置１１から排出された排ガスは、例えば、図示していない再加熱器により加熱され煙突１３から大気中に放出されるようになっている。
【００１９】
次に、実施形態１の排ガス処理装置の特徴構成を説明する。集塵装置７の入口側の煙道には、煙道内に三酸化硫黄を注入する注入装置１５が設けられている。注入装置１５には、三酸化硫黄が貯蔵された図示していないボンベと、水銀酸化触媒装置３の入口側と空気予熱器５の出口側の二酸化硫黄濃度に基づいて排ガス中の三酸化硫黄濃度を求め、求めた三酸化硫黄濃度に基づいて三酸化硫黄の注入量を調整して、集塵装置７に導入される排ガス中の三酸化硫黄濃度を設定濃度に制御する図示していない制御装置が備えられている。制御装置には、二酸化硫黄の濃度を検出する検出器１７が接続され、検出器１７には、サンプル配管１９、２０を介して排ガスが導入されるようになっている。
【００２０】
一方、湿式脱硫装置１１の入口側の煙道には、排ガスに三酸化硫黄の還元剤、例えば、ナトリウム成分などを含む塩基性物質を添加する添加装置２１が設けられている。添加装置２１は、三酸化硫黄を二酸化硫黄に還元する周知の還元剤を排ガスに添加するようになっている。添加装置２１が接続された煙道の下流側には、水銀を吸収する吸収液を排ガスに散布する湿式集塵装置９が設けられている。湿式集塵装置９は、水銀を吸収する周知の吸収液を排ガスに散布し、水銀を吸収した吸収液を排出するようになっている。
【００２１】
このように構成される実施形態１の排ガス処理装置の動作を説明する。ボイラ１から排出された排ガス中の金属水銀は、水銀酸化触媒装置３により水に溶けやすい２価の水銀に転換される。水銀酸化触媒装置３を通過した排ガスは、空気予熱器５でボイラ１の燃焼用空気との熱交換により、例えば、１５０℃〜２００℃程度に減温される。減温された排ガス中は、集塵装置７に導入され、集塵装置７により排ガス中の煤塵が除去される。煤塵が除去された排ガスは、湿式集塵装置９を通過して、湿式脱硫装置１１で排ガス中の二酸化硫黄や三酸化硫黄といった硫黄酸化物が除去される。
【００２２】
次に、実施形態１の排ガス処理装置の特徴動作を説明する。空気予熱器５から排出された排ガスには、注入装置１５から三酸化硫黄が供給される。この際、排ガス中の三酸化硫黄濃度を設定濃度に制御する制御装置は、検出器１７で検出した水銀酸化触媒装置３の入口側と空気予熱器５の出口側の二酸化硫黄濃度の差から、水銀酸化触媒装置３で三酸化硫黄に転換された二酸化硫黄濃度を求め、排ガス中の三酸化硫黄濃度を推定する。そして、推定された三酸化硫黄濃度と、ボイラ1の使用燃料に応じて予測したボイラ１出口の三酸化硫黄の予測濃度に基づいて、排ガス中の三酸化硫黄濃度を設定濃度に維持するように、ボンベの三酸化硫黄の供給量を調整する。ここで、設定濃度とは、２価の水銀よりも先に煤塵に三酸化硫黄が付着し、煤塵への２価の水銀の付着を阻害できる濃度である。例えば、図２のグラフに示すとおり、集塵装置７の入口側の三酸化硫黄濃度が増加するに従い、煤塵に水銀が付着することによる集塵装置７での水銀除去率が低下する。そして、三酸化硫黄が２０ｐｐｍ以上になると、集塵装置７での水銀除去率はほぼゼロになり、煤塵への水銀の付着もほぼゼロとなる。したがって、三酸化硫黄の設定濃度は、２０ｐｐｍ以上、好ましくは、２５ｐｐｍ〜３０ｐｐｍに設定する。これにより、図３に示すとおり、２価の水銀（Ｈｇ２＋）よりも先に煤塵（Ａｓｈ）に三酸化硫黄（ＳＯ３）が付着し、付着した三酸化硫黄により煤塵への水銀の吸着が阻害される。
【００２３】
一方、集塵装置７から排出された排ガスに、添加装置２１から三酸化硫黄を二酸化硫黄に還元する還元剤を添加する。これにより、湿式脱硫装置１１で除去し難い三酸化硫黄が、湿式脱硫装置で除去し易い二酸化硫黄に還元される。そして、添加装置２１を通過した排ガスは、湿式集塵装置９に導入され、水銀を吸収する吸収液が散布され、吸収液に排ガス中の水銀が吸収され排ガスから除去される。
【００２４】
このように、実施形態１によれば、集塵装置７の上流側に注入した三酸化硫黄により、煤塵への水銀の付着を阻害できる。したがって、煤塵に付着した水銀の溶出防止のため処理を行うことなく、煤塵を、例えば、セメント材料としてリサイクルができる。また、煤塵を埋め立て処理しても水銀による土壌汚染は生じない。なお、集塵装置７で捕集した煤塵には、三酸化硫黄が付着しているが、三酸化硫黄は中和処理により容易に無害化できる。
【００２５】
また、三酸化硫黄を還元する還元剤により、三酸化硫黄を二酸化硫黄に還元しているので、煤塵への水銀の付着を阻害するために注入した三酸化硫黄を湿式脱硫装置１１で除去できる。
【００２６】
また、湿式脱硫装置１１の上流側で水銀を除去し、水銀を除去した排ガスを湿式脱硫装置１１に導入しているので、湿式脱硫装置１１の脱硫生成物、例えば、石膏に水銀が混入することを防止でき、石膏を建築材等に利用できる。
【００２７】
なお、窒素酸化物を含む排ガスを処理対象とする場合は、水銀酸化触媒装置３に代えて、脱硝剤を添加して触媒存在下で排ガス中の窒素酸化物を還元する周知の脱硝装置を設置することができる。つまり、脱硝装置に用いられる触媒によっても排ガス中の金属水銀を２価の水銀に酸化できる。
【００２８】
また、三酸化硫黄を検出する検出器により、集塵装置７の入口側の三酸化硫黄濃度を直接検出することもできるが、三酸化硫黄濃度を即時に検出することが困難な場合は、実施形態１のように、水銀酸化触媒装置３における二酸化硫黄の酸化率から、排ガス中の三酸化硫黄を求めることが好ましい。
【００２９】
また、燃料中の硫黄分及び燃焼状態等から、集塵装置７の入口側の三酸化硫黄濃度を予測できる場合は、検出器１７を省略して予測濃度に基づいて、排ガス中の三酸化硫黄濃度を設定濃度に維持するように、三酸化硫黄の注入量を調整できる。
【００３０】
また、排ガス中の三酸化硫黄を湿式脱硫装置で除去できる場合は、三酸化硫黄を二酸化硫黄に還元する還元剤を添加する添加装置２１を省略できる。また、添加装置２１を省略し、排ガス中の三酸化硫黄を除去する周知の湿式集塵装置を配置し、排ガス中の三酸化硫黄を除去できる。
【００３１】
また、排ガス中の水銀を除去する湿式集塵装置９を省略し、湿式脱硫装置１１の吸収液に排ガス中の水銀を吸収させて排ガスから除去することができる。この場合、脱硫生成物に水銀が混じることになるが、湿式脱硫装置１１が水銀除去装置も兼ねるので、排ガス処理装置を簡単化できる。
【００３２】
（実施形態２）
図４に実施形態２の排ガス処理装置のブロック図を示す。実施形態２が実施形態１と相違する点は、湿式集塵装置９に代えて、排ガスに水銀の吸着剤を添加する添加装置２５と、添加装置２５を通過した排ガスから吸着剤を除去する除去装置２７を湿式脱硫装置１１の入口側に配置している点である。その他の構成は実施形態１と同じであることから、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３３】
集塵装置７を通過した排ガスには、添加装置２５から水銀の吸着剤、例えば、活性炭が添加される。この際、排ガス中の水銀は、水銀酸化触媒装置３により蒸気圧の低い２価の水銀に酸化されているので、活性炭に吸着する。水銀を吸着させた活性炭は、除去装置２７、例えば、バグフィルタにより捕集され排ガスから除去される。これにより、排ガスから水銀が除去される。バグフィルタで捕集して回収された活性炭は、図示していない再生装置に導入され、温度や圧力をコントロールすることによって活性炭から水銀を脱離させる。水銀を脱離させた活性炭は、添加装置に戻されて再び排ガス中に添加される。これにより、活性炭をリサイクル利用できる。
【００３４】
これによれば、水銀を除去した排ガスを湿式脱硫装置１１に導入するので、湿式脱硫装置１１で得られる石膏に水銀が混じることを防止でき、純度の高い石膏を得ることができる。また、排ガス中の水銀は微量であるから、少量の吸着剤で水銀を除去できるので、水銀が付着した吸着剤を容易に処理できる。
【００３５】
なお、活性炭に三酸化硫黄が付着すると、付着した三酸化硫黄により活性炭への水銀吸着が阻害されるおそれがある。そのため、添加装置２５の上流側に三酸化硫黄の還元剤を添加して、三酸化硫黄を二酸化硫黄に還元した後に活性炭を添加することが好ましい。
【００３６】
また、集塵装置７の上流側に活性炭等の水銀の吸着剤を添加すると、煤塵と吸着剤を分けられず吸着剤の再生が困難なので、吸着剤の添加位置は、集塵装置７の下流側が好ましい。
【００３７】
（実施形態３）
図５に実施形態３の排ガス処理装置のブロック図を示す。実施形態３が実施形態１と相違する点は、水銀酸化触媒装置３に代えて脱硝剤を添加して触媒存在下で排ガス中の窒素酸化物を除去する脱硝装置３１を設置している点である。そして、空気予熱器５の入口側で排ガスを分岐して排ガス中の二酸化硫黄を三酸化硫黄に酸化する硫黄酸化触媒装置３３と、硫黄酸化触媒装置３３から排出される排ガスを集塵装置７の入口側に戻すバイパス管３５とにより、三酸化硫黄の注入装置３７を形成している点である。その他の構成は実施形態１と同じであることから、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３８】
次に、実施形態３の排ガス処理装置の動作を説明する。ボイラ１から排出された排ガスは、脱硝装置３１に導入される。脱硝装置３１は、排ガスにアンモニア等の脱硝剤を添加して、脱硝触媒存在下で排ガス中の窒素酸化物を窒素に還元して排ガスから除去する。この際、脱硝触媒により排ガス中の金属水銀は、２価の水銀に酸化される。脱硝装置３１を通過した高温の排ガス、例えば、３５０℃〜４００℃の排ガスは、バイパス管３５のファン３９により分岐される。分岐された排ガスは、硫黄酸化触媒装置３３に導入され、排ガス中の二酸化硫黄が三酸化硫黄に酸化される。硫黄酸化触媒装置３３を通過した排ガスは、バイパス管３５を介して集塵装置７の入口側の煙道に戻される。これにより、集塵装置７の入口側に三酸化硫黄を注入できる。
【００３９】
ここで、集塵装置７の入口側の三酸化硫黄濃度の制御について説明する。注入装置３７には、排ガスの分岐量を調整する弁４１と、弁４１の開度を調整する調整装置４３が設けられている。弁４１は、バイパス管３５の流路途中に設けられ、弁４１の開度を調整することにより、バイパス管３５に分岐される排ガスの流量を調整できるようになっている。調整装置４３には、バイパス管３５に設けられた流量検出器４５の検出値と、検出器１７で検出した硫黄酸化触媒装置３３の入口側と出口側の二酸化硫黄濃度の検出値が入力されるようになっている。そして、調整装置４３は、検出器１７の二酸化硫黄濃度の検出値の差と、流量検出器４５で検出した排ガス流量から硫黄酸化触媒装置３３の三酸化硫黄の生成量を求めるようになっている。
【００４０】
また、調整装置４３には、ボイラ１から排出された排ガスの流量４７が入力され、この流量４７と燃料中の硫黄分及び燃焼状態に基づいて、排ガス中の三酸化硫黄濃度を推定できるようになっている。
【００４１】
これらにより、調整装置４３は、集塵装置７に導入される排ガス中の三酸化硫黄濃度を推定し、この推定濃度を設定値に維持するように、弁４１の開度を調整して排ガスの分岐量を調整し三酸化硫黄の生成量を調整する。
【００４２】
これによれば、排ガス中の二酸化硫黄を利用して排ガスの三酸化硫黄濃度を増加できるので、三酸化硫黄を貯蔵する設備を不要にできる。さらに、外部から三酸化硫黄を補充する作業を不要にできるから、三酸化硫黄の注入に伴う作業を少なくできる。
【００４３】
なお、ボイラ１から排出された排ガスの流量４７は、ボイラ１の燃焼用空気量の計測信号あるいは、湿式脱硫装置１１の入口側に設けたガス流量計の計測信号を利用して求めることができる。また、ガス流量計を集塵装置７の入口側に設置して、その流量測定値の計測信号を利用して求めることができる。
【００４４】
（実施形態４）
図６に実施形態３の変形例である実施形態４の排ガス処理装置のブロック図を示す。実施形態４が実施形態３と相違する点は、排ガスを分岐する位置を空気予熱器５の入口側に代えて、集塵装置７の出口側にした点である。そして、硫黄酸化触媒装置３３の入口側に、分岐した排ガスを加熱する加熱器４９を配置している点である。その他の構成は実施形態３と同じであることから、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４５】
集塵装置７の上流側で排ガスを分岐して硫黄酸化触媒装置３３に導入すると、排ガス中の煤塵により硫黄酸化触媒装置３３内の触媒が劣化するおそれがある。そこで、実施形態４の排ガス処理装置は、集塵装置７により煤塵が除去された排ガスを分岐して硫黄酸化触媒装置３３に導入するようにしている。これにより、硫黄酸化触媒装置３３内の触媒が煤塵により劣化することを防止できる。なお、集塵装置７の出口側の排ガスは、空気予熱器５により減温されている。そこで、硫黄酸化触媒装置３３の入口側に加熱器４９を配置し、分岐した排ガスを、二酸化硫黄を三酸化硫黄に酸化する反応が促進される温度、例えば、３５０℃以上に加熱することが好ましい。
【符号の説明】
【００４６】
１ ボイラ
３ 水銀酸化触媒装置
７ 集塵装置
９ 湿式集塵装置
１１ 湿式脱硫装置
１５ 注入装置
２１ 添加装置
２５ 添加装置
３３ 硫黄酸化触媒装置
３５ バイパス管
３７ 注入装置
４９ 加熱器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素含有固体燃料を燃焼させた水銀を含む排ガスが導入され、該排ガス中の水銀を２価の水銀に酸化する水銀酸化触媒装置と、該水銀酸化触媒装置から排出される排ガスが通流する煙道内に三酸化硫黄を注入する注入装置と、該注入装置を通過した排ガス中の煤塵を捕集する集塵装置とを備えてなる排ガス処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の排ガス処理装置において、
前記注入装置は、ボンベに貯蔵された三酸化硫黄を前記煙道内に注入することを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の排ガス処理装置において、
前記注入装置は、前記水銀酸化触媒装置から排出される排ガスを分岐して排ガス中の二酸化硫黄を三酸化硫黄に酸化する硫黄酸化触媒装置と、該硫黄酸化触媒装置から排出される排ガスを前記集塵装置の入口側に戻すバイパス管とを備えてなることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項４】
請求項１に記載の排ガス処理装置において、
前記注入装置は、前記集塵装置から排出される排ガスを分岐して加熱する加熱装置と、該加熱装置から排出される排ガス中の二酸化硫黄を三酸化硫黄に酸化する硫黄酸化触媒装置と、該硫黄酸化触媒装置から排出される排ガスを前記集塵装置の入口側に戻すバイパス管とを備えてなることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項５】
請求項1乃至４のいずれか１項に記載の排ガス処理装置において、
前記注入装置は、前記水銀酸化触媒装置の入口側と出口側の二酸化硫黄の検出濃度に基づいて前記集塵装置に導入される排ガス中の三酸化硫黄濃度を求め、求めた三酸化硫黄濃度に基づいて三酸化硫黄の注入量を調整して排ガス中の三酸化硫黄濃度を設定濃度に制御することを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項６】
請求項1乃至５のいずれか1項に記載の排ガス処理装置おいて、
前記集塵装置から排出される排ガス中の硫黄酸化物を除去する湿式脱硫装置を備えてなることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の排ガス処理装置において、
前記湿式脱硫装置の入口側に、前記排ガスに水銀の吸収液を散布して排ガス中の水銀を除去する除去装置が備えられてなることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項８】
請求項６に記載の排ガス処理装置において、
前記湿式脱硫装置の入口側に、前記排ガスに水銀の吸着剤を添加する添加装置と、該添加装置を通過した排ガスから前記吸着剤を除去する除去装置とを備えてなることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれか１項に記載の排ガス処理装置において、
前記湿式脱硫装置の入口側に、前記排ガス中の三酸化硫黄を二酸化硫黄に還元する還元剤を添加する添加装置を備えてなることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項１０】
請求項６乃至８のいずれか１項に記載の排ガス処理装置において、
前記湿式脱硫装置の出口側に、前記排ガス中の三酸化硫黄を除去する湿式集塵装置を備えてなることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項１】
炭素含有固体燃料を燃焼させた水銀を含む排ガスが導入され、該排ガス中の水銀を２価の水銀に酸化する水銀酸化触媒装置と、該水銀酸化触媒装置から排出される排ガスが通流する煙道内に三酸化硫黄を注入する注入装置と、該注入装置を通過した排ガス中の煤塵を捕集する集塵装置とを備えてなる排ガス処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の排ガス処理装置において、
前記注入装置は、ボンベに貯蔵された三酸化硫黄を前記煙道内に注入することを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の排ガス処理装置において、
前記注入装置は、前記水銀酸化触媒装置から排出される排ガスを分岐して排ガス中の二酸化硫黄を三酸化硫黄に酸化する硫黄酸化触媒装置と、該硫黄酸化触媒装置から排出される排ガスを前記集塵装置の入口側に戻すバイパス管とを備えてなることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項４】
請求項１に記載の排ガス処理装置において、
前記注入装置は、前記集塵装置から排出される排ガスを分岐して加熱する加熱装置と、該加熱装置から排出される排ガス中の二酸化硫黄を三酸化硫黄に酸化する硫黄酸化触媒装置と、該硫黄酸化触媒装置から排出される排ガスを前記集塵装置の入口側に戻すバイパス管とを備えてなることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項５】
請求項1乃至４のいずれか１項に記載の排ガス処理装置において、
前記注入装置は、前記水銀酸化触媒装置の入口側と出口側の二酸化硫黄の検出濃度に基づいて前記集塵装置に導入される排ガス中の三酸化硫黄濃度を求め、求めた三酸化硫黄濃度に基づいて三酸化硫黄の注入量を調整して排ガス中の三酸化硫黄濃度を設定濃度に制御することを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項６】
請求項1乃至５のいずれか1項に記載の排ガス処理装置おいて、
前記集塵装置から排出される排ガス中の硫黄酸化物を除去する湿式脱硫装置を備えてなることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の排ガス処理装置において、
前記湿式脱硫装置の入口側に、前記排ガスに水銀の吸収液を散布して排ガス中の水銀を除去する除去装置が備えられてなることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項８】
請求項６に記載の排ガス処理装置において、
前記湿式脱硫装置の入口側に、前記排ガスに水銀の吸着剤を添加する添加装置と、該添加装置を通過した排ガスから前記吸着剤を除去する除去装置とを備えてなることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれか１項に記載の排ガス処理装置において、
前記湿式脱硫装置の入口側に、前記排ガス中の三酸化硫黄を二酸化硫黄に還元する還元剤を添加する添加装置を備えてなることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項１０】
請求項６乃至８のいずれか１項に記載の排ガス処理装置において、
前記湿式脱硫装置の出口側に、前記排ガス中の三酸化硫黄を除去する湿式集塵装置を備えてなることを特徴とする排ガス処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−４５４６５（Ｐ２０１２−４５４６５Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８８３３０（Ｐ２０１０−１８８３３０）
【出願日】平成２２年８月２５日（２０１０．８．２５）
【出願人】（０００００５４４１）バブコック日立株式会社 (683)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２５日（２０１０．８．２５）
【出願人】（０００００５４４１）バブコック日立株式会社 (683)
【Ｆターム（参考）】
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