発明特許説明書

〔5り】nt．C16
［19］中華人民共和国国家知的財産局
BOID 53／22
発明特許説明書
［12］
BOID 53／50
CO2Fl／72
［2り ZL 特許番号 9511389．9
認可公告号 CNlO45173C
［45］認可日1999年9月22日
［22］出願日95，12．22 侵4］認可日 9臥9．25
［21］出願者号 95119389．9
［22］特許代理機構中国科学院武漢特許事務所
代理人
王敏峰宋国栄
［73］特許権者武漢晶源環境工程有限公司
住所 430077湖北省武漢市卓刀泉路168号
武漢晶源環境工程有限公司
［72］発明者
彰斯乾唐崇武
［56］参考文献
CNl008811A 1988．4．6 002F3／02
CN2柑4216A 柑93．7．7 CO2F7／00
JP−Å瑠31）526321991．3．6 BOID53／34
JP一か59−1092251984．6．23 BOID53／34
燃煤煙気脱硫（91年第1版）1錮1．9．1張新生等、
中国地質大学出版社
審査員金澤倹
特許権請求項書1頁、詳細説明書5頁、図面1枚
［54］発明名称曝気法海水排煙脱硫方法及び一種類の曝気装置
［57］要旨
本発明は、曝気法海水排煙脱硫方法及び…種類の曝気装置に関わる。この発明は、海水の汲み上げ、
洗浄塔内で海水を利用して排煙ガス中のSO2を洗浄し、SO2を吸収し後海水とSO2の未吸収海水とを混合
させ、該当混合海水に空気を導入し、該当混合海水に導入する空気量に関して空気に対しノルマ立方
メートル／時間とし、海水に対し立方メートル／時間として計量し、その空気量と混合後の海水との
比率：空気は0．1から1．5、海水は1とし、曝気時間は2分から20分及び曝気処理後の海水放流等工程
を含み、一つの海水資源を利用して、高効率と低コストで、しかも脱硫した海水の海洋放流による二
次汚染を発生しない脱硫方法及び装置が提供される。
権利要求書（請求項）
1．一種の曝気法海水排煙脱硫方法は、次のエ穫ニ1）海水の汲み上げ；2）洗浄塔内で海水を利用
して排煙ガス中のSO2を洗浄する；3）so2を吸収した後海水とSO2の未吸収海水とを混合させる；
4）該当混合海水に対して空気を導入して曝気する。混合海水に導入する空気量は、空気に対し
ノルマ立方メートル／時間とし、海水に対し立方メートル／時間として計量し、その空気量と混
合後の海水との比率：空気は0．1カ＼ら1．5、海水は1とし、曝気時間は2分から20分である。5）
曝気処理後の海水は海洋に放流すること等を含むことを特徴とする。
2．請求項1に記述した方法に従って、混合後の海水p‖≧5・声ことを特徴とする
3．請求項1に記述した方法に従っそ、脱硫に用いる海水とSO2の未吸収海水を含む海水総量は次の計
算式で確定される範囲内で選ぶことを特徴とする。
脱硫システム入口SO2流量（t／h）
×103
海水総流量（感／h）＝（A5∼1．5）
海水塩濃度
4．請求項1に記述した方法に従って、SO2を吸収した酸性海水とSO2の未吸収海水との混合は大気を
遮断する条件で行なうことを特徴とする。
5．請求項1に記述した方法に使用する一種の曝気装置は、1）曝気槽（6）、及び該当曝気槽（6）と洗
浄塔（3）、海水ポンプ（1〉及び送風機（11）と連通する配管；曝気槽（6）の中に仕切り板で混合部
（6′）曝気部（6〝）に分ける；混合部（6′）の海水が仕切り板上部から曝気部（6′′）に流入する；混
合部（6′）下部にSO2を吸収した酸性海水の進水ロ（7）を設ける；そのすぐ側にSO2の未吸収海水の
進水ロ（（8〉を設ける；曝気配管（9）の出口を曝気部（6′′〉の海水に置く；曝気部（6′′）の上部に海
水排出口（10）を設ける。
明細説明書
曝気法海水排煙脱硫方法及び一種類の曝気装置
本発明は、曝気法海水排煙脱硫方法及び一種類の曝気装置に関わるものであり、エ業排煙浄化処理
の環境保護技術の領域に所属し、あるエ業装置例えば石炭焚き、重油焚きボイラーより、特に火力発
電所の燃焼設備より排出される排煙中に含む酸性雨の発生を招くSO2等酸性物質を除去することに適
応する。
環境保全のため、工業燃焼装置より排出される排煙が大気に放散する前に、その一部或いは大部分
のSO2を除去しなければならない、通常排煙脱硫プロセス即ちpGDプロセスと謂う。殆どのFGDプロ
セスシステムは排煙中のSO2を効率的に除去できるが、ノ建設コスト高の問題に加えて、SO2吸収剤と副
生成物等要因によるランニングコストが相対的に高く、大凡環境保全のため企業に大きな経済負担が
掛かれ、環境効果と経済効果が矛盾している。今現在、国外には、緯度の高い地区で海水を利用して
排煙中のSO2を浄化する方法が知られているが、この方法では浄化後の酸性海水を直接に深海に放流す
る。該当方法の条件は、深海の水温が低く、酸素溶解値が高く、酸性海水を酸化及び希釈できる。し
かもその地区の環境基準による制限がない。但し、この方法はわが国のような緯度が低く、海水水温
が相対的に高い地区に適応できないし、敵わが国環境保護機関はp＝＜6．5の酸性海水直接に海洋
に放流することを許さない。
従って本発明は、現有の排煙脱硫方法の問題点を克服し、沿海地区のエ業装置例えば火力発電所等
に、海水資源を利用して、排出された排煙を高効率、低コスト的に脱硫でき、阿時に脱硫に用いた海
水の海洋放流による二次汚染を発生しない新しい脱硫方法と装置を提供することを目的とする。
本発明の目的を実現するための曝気法海水排煙脱硫方法の技術案は、次の工程を含む：1）、海水
の汲み上げ；2）、洗浄塔内で海水を利用して排煙ガス中のSO2を洗浄する；3）、SO2を吸収した後
海水とSO2の未吸収海水とを混合させる；4）、該当混合海水に空気を吹き込み曝気する、該当混合海
水に導入する空気量に関して空気に対しノルマ立方メ鰍トル／時間とし、海水に対し立方メートル／
時間として計量し、その空気量と混合後の海水との比率：空気は0．1から1．5、海水は1とし、曝気時
間は、2分から20分；5）曝気処理後の海水を海洋に放流する。
本発明に述べた方法の一つの曝気装置は、次の設備を含む：1）曝気槽（6）、及び該当曝気槽（6）と
洗浄塔（3）、海水ポンプ（1）及び送風機（11）との間に連通する配管；曝気槽（6）の申に仕切り板で混合部
（6′）曝気部（6′′）に分けられ、混合部（6′）の海水が仕切り板上部から曝気部（6′′）に流入する、混合
部（6′）の下部にSO2を吸収した酸性海水の進水口（7）を設ける、そのすぐ側にSO2の未吸収海水の進水
ロ（（8）を設ける、曝気配管（9）の出口が曝気部（6′′）の海水中に置く；曝気部（6′′）の上部に海水排出口
（10）を設ける。
本発明方法のプロセスと原理は：海水の汲み上げエ程は、吸水ポンプ（1）を経て、或いは燃焼設
備に用いる冷却海水を導入することによって実現する。該当海水は、充填材を有する或いは中空等の
浄化塔内で上から下にスプレーし、上向流或いは下向流の排煙を浄化する。浄化した排煙ガスは加熱
して、或いは加熱しないまま直接に煙突を通して大気放散する。SO2を吸収した後の海水は、SO2を溶
解して、SO。声或いはSO4＝を生成したため、そのp川ま3以下にも下がる。この酸性海水を処理しなけれ
ばならない。不安定のSO3ごを安定かつ無害のSO4蒜に酸化し、そのpHを環境水質と相同程度までに回復
してから、自然環境例えば海洋に放流する。さもなければ、水環境の環境保護の基準に許されないし、
SO。＝の不安定によるSO2の再放散のため、大気汚染防止の努力が水の泡になってしまう。従って、SO2
を吸収した後の海水をSO2の未吸収海水と曝気槽（6）の混合部（6′）で混合させ、そのpHを5．5以上
に上げ、曝気部（6〝）に流れ込み、この曝気部で送風機（11）と曝気配管（9）にて混合後の海水に
多量の空気を吹き込み、即ち曝気する。混合海水の排出口（10）でpHは6．5以上になる。CODの増加
値は5mg／l以下になる。本発明のプロセスには、化学反応式は次のように示す。
SO2（g）十日20＋1／202＝ SO4巳＋ 2H＋
HCO√＋H＋＝ CO2（g＋り＋H20
本発明プロセスの利点は、排煙脱硫率が90％以上になり、国外によく採用された多数の石灰…石
膏法比べると、建設コストとランニングコストはそれらの3分の2或いは3分の1となる。同時に脱硫工
程申に排出された海水を深海に放流する必要が無く、ニ次汚染を発生しない。
図1は、本発明の曝気法海水排煙脱硫方法プロセスと曝気装置のフローシートである。図の中に示
した設備の名称は：1．海水ポンプ、2−煙突、3．洗浄塔、4．集塵機、5．燃焼装置（例えばボ
イラー）、6．曝気槽、6′ト海水混合部、6〝．曝気部、7．酸性海水入口、8．SO2未吸収海水注
入口、9．曝気配管、10．混合海水出口、11．送風機
以下、実施例によって本発明の曝気法海水排煙脱硫方法を更に説明する：海水酸性及びCODを降下
するプロセスは、曝気槽中に行い、SO2を吸収した海水が曝気槽混合部（6′）に流入する同時に、SO2の
未吸収海水を注入する。SO2を吸収した酸性海水とSO2の未吸収海水との混合は、大気を遮断する配管
中で行なわれる。本発明プロセス方法の実施は、SO2の除去に使用する海水総量の一部を排煙の洗浄に
用いて；この部分の海水量が多すぎると、動力費が高く不経済であり、水量が少ないと要求される脱
硫率が達成できない。水量の確定は洗浄塔の種類によるものであるが、一般的に海水総量の1／3∼1／8
である。洗浄塔（3）は一般の化学工学の要求に従って設計できる。SO2を洗浄した酸性海水は、PH
が3以下にも下がり、余った海水と混合して、海水のpHを5．5以上に回復させる。混合海水に導入す
る空気量は、空気に対しノルマ立方メ…トル／時間とし、海水に対し立方メートル／時間として計量
し、その空気量と混合後の海水との比率：0．3：1とし、曝気時間は10分とすると。このときの排水
は、PH≧6．5、00Dの増加値≦5mgハの環境基準の要求を満足できる。SO2の除去に使用する海水総量
は、処理されるSO2の流量と海水のアルかノ度条件（ここでは、海水の塩濃度で表示する）によって、
次の計算式で確定される範囲内で選ぶ：
脱硫システム入口SO2流量（t／h）
×103
海水総流量（鵬／h）＝（0．5…1．5）
海水塩濃度
沿海地区の火力発電所には、SO2の除去に使用する海水総量（即ち洗浄用海水と曝気に注入するSO2
の未吸収海水め和）は、発電所の冷却水量とほぼ同じ、キの海水を直接に利用でき、わざと海水の汲
み上げの必要がないため、エネルギーと設備疲資め節約となる。
以下、本発明の技術案と効果を更に説明するため実施例を挙げる：
実施例−：
入口SO2濃度：
1200
排煙ガス量：
1，000，000
Nm明1
海水塩濃度：
2．4
％
洗浄用海水量：
7，000
m3仇
海水総量：
45，000
m3／b
曝気空気量：
lO，000
Nm3胤
曝気時間：
15
mgノNm3
曝気部有効容積：
11，250
m3
出口SO2濃度：
120
m紗Nm8（脱硫率90％）
排水pH：
＞6．8
排水COD増加値：
＜4．5
mg几
入口SO2濃度‥
2400
mかNm3
排煙ガス量：
1，000，000
Nm3瓜
海水塩濃度：
3．2
％
洗浄用海水量：
10，000
m3仇
海水総量：
55，000
m弛
実施例ニ：
曝気空気量二
20，000
曝気時間：
8
出口SO2濃度‥
480
曝気部有効容積：
排水pH：
排水COD増加値：＜5
Nm3仏
分
7，333
mg／Nm3（脱硫率90％）
m3
＞6．5
・・：∴
上述のことを要約して、本発明の曝気法海水排煙脱硫方法及び一種類の曝気装置は、建設コストと
ランニングコストが低く、脱硫率が高く、かつ二次汚染が発生しないもので、環境保全の要求に完全
に満足できる。
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