气体净化处理和/或燃烧灰中和处理的装置及方法
阅读说明：本技术 气体净化处理和/或燃烧灰中和处理的装置及方法 (Device and method for gas purification treatment and/or combustion ash neutralization treatment ) 是由 大峰成人 吉川博文 今田典幸 于 2020-03-31 设计创作，主要内容包括：一种对燃烧废气进行净化处理的方法,其包括如下步骤：使燃烧废气通过湿式烟气脱硫装置而从所述燃烧废气去除硫氧化物,从而得到含有二氧化碳的气体；以及使所得到的含有二氧化碳的气体与含有燃烧灰的水浆料接触,从而从该气体去除二氧化碳,以及一种对燃烧灰进行中和处理的方法,其包括如下步骤：使燃烧灰在水、或者含有钙的水浆料或水溶液中悬浮,从而得到含有燃烧灰的水浆料；使从湿式烟气脱硫装置排出的含有二氧化碳的气体与所得到的含有燃烧灰的水浆料接触,从而得到含有碳酸处理灰的水浆料；以及从含有碳酸处理灰的水浆料分离并取出固体成分。(A method for purifying combustion waste gas comprises the following steps: passing a combustion flue gas through a wet flue gas desulfurization device to remove sulfur oxides from the combustion flue gas, thereby obtaining a gas containing carbon dioxide; and contacting the resulting carbon dioxide containing gas with a combustion ash containing water slurry to remove carbon dioxide from the gas, and a method of neutralizing combustion ash comprising the steps of: suspending the combustion ash in water, or an aqueous slurry or solution containing calcium, thereby obtaining an aqueous slurry containing combustion ash; bringing a gas containing carbon dioxide discharged from a wet flue gas desulfurization device into contact with the obtained aqueous slurry containing combustion ash, thereby obtaining an aqueous slurry containing carbonated treated ash; and separating and removing a solid component from the aqueous slurry containing the carbonated treated ash.)
技术领域
本发明涉及用于去除燃烧废气中所包含的二氧化碳等的气体净化处理、和/或用于利用或废弃燃烧灰的燃烧灰中和处理的装置及方法。
背景技术
近年来，随着发展中国家的经济发展，全球人类活动的影响增大，越来越担心这会造成地球规模的环境变化、例如地球温暖化等。在这种情况下，谋求减少被认为是地球温暖化的原因之一的二氧化碳的排出量。另一方面，燃烧生物质、煤等时产生的灰为强碱性，因此谋求对其进行安全地处理。
专利文献1公开了一种基于湿式石灰石-石膏法的烟气脱硫装置的废水处理法，其特征在于，对来自基于适于燃烧废气处理的湿式石灰石-石膏法的烟气脱硫装置的废水进行浓缩，使回收水分返回到烟气脱硫装置，在该浓缩水中添加煤灰而进行浆料化，之后使该浆料中的水分蒸发，生成含有废水中的溶解成分与煤灰的水合反应产物的沉降物，由此使上述废水不会被排出至烟气脱硫装置系统外。
专利文献2公开一种将燃烧废气导向吸收塔并利用吸收剂浆料对废气中的硫氧化物进行吸收去除的湿式烟气脱硫方法，其特征在于，从吸收塔抽出一部分吸收剂浆料，添加煤灰、消石灰并混合后，进行加热而得到无公害的固体物。
专利文献3公开了一种利用含碱性物质的脱硫剂对燃烧废气中的硫氧化物进行吸收去除的湿式烟气脱硫方法，其特征在于，将含有煤燃烧灰的废气冷却到40℃以下，向其冷凝水中混入煤燃烧灰，通过在该煤燃烧灰与冷凝水的浆料中添加了脱硫剂的脱硫吸收液来对废气中的硫氧化物进行分离去除。
专利文献4公开了一种从设置于废气管线的基于湿式石灰石一石膏法的脱硫装置的吸收塔将脱硫废水排出到系统外的脱硫废水处理法，其特征在于，包括如下两阶段的氯浓缩工序：检测在吸收塔内循环的吸收液中的氯离子浓度，通过对从吸收塔抽出吸收液的抽出量和来自系统外的补给水量进行调整来将吸收液中的氯离子浓度浓缩至规定浓度；将从吸收塔内抽出至系统外的吸收液输送到石膏回收装置，将分离回收石膏后的残留的吸收液输送设置于废气管线的浓缩塔并使其与燃烧废气接触，从而将该浓缩塔内的循环液中的氯离子浓度浓缩至设定浓度，在从该浓缩塔抽出的液体中添加煤灰、石灰、水泥中的至少一种以上的物质之后进行干燥。
专利文献5公开了一种二氧化碳的吸收固定化方法，其特征在于，使燃烧废气与煤灰水浆料或煤灰水溶出液气液接触，通过与该燃烧废气中的二氧化碳进行反应吸收而作为碳酸盐固定化。
专利文献6公开了一种二氧化碳的固定化方法，其特征在于，将含有灰分的燃料、垃圾及生物质中的至少任一者投入燃烧炉并使其燃烧，在将燃烧废气的显热进行热回收之后，将热回收后的燃烧废气导入至CO2固定化反应器，并且将来自燃烧炉的燃烧灰导入至该CO2固定化反应器，在CO2固定化反应器内使燃烧废气与燃烧灰接触，通过燃烧灰中的金属氧化物使燃烧废气中的二氧化碳碳氧化而作为碳酸盐固定化，并且对在碳氧化时产生的反应热进行回收，将回收的热用于发电。
专利文献7公开了一种生物质混烧锅炉系统，其具备粉碎煤的煤用立式粉碎机、粉碎含有生物质的固体燃料的生物质用立式粉碎机、使粉碎后的所述煤与所述固体燃料燃烧的锅炉、以及用于对从所述锅炉排出的燃烧废气中的灰进行去除的集尘装置，其特征在于，设置有从所述集尘装置的燃烧废气流的下游侧抽出所述燃烧废气的一部分并将其向所述生物质用立式粉碎机引导的废气投入管线，设置有制造含有由所述集尘装置捕集的煤灰和作为脱硫部分的碱盐的脱硫浆料的浆料制造装置，设置有将所述脱硫浆料向所述生物质用立式粉碎机引导的浆料供给管线。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平3-8411号公报
专利文献2：日本特开平4-141216号公报
专利文献3：日本特开平6-126127号公报
专利文献4：日本特开平9-29058号公报
专利文献5：日本特开2004-261658号公报
专利文献6：日本特开平11-192416号公报
专利文献7：日本特开2012-137250号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的课题在于提供用于去除燃烧废气中所包含的二氧化碳等的燃烧废气净化处理、和/或用于利用或废弃燃烧灰的燃烧灰中和处理的装置及方法。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题而完成了包含以下方案的本发明。
〔1〕一种对燃烧废气进行净化处理的方法，其中，
所述对燃烧废气进行净化处理的方法包括如下步骤：
使燃烧废气通过湿式烟气脱硫装置而从所述燃烧废气去除硫氧化物，从而得到含有二氧化碳的气体；以及
使所得到的含有二氧化碳的气体与含有燃烧灰的水浆料接触，从而从该气体去除二氧化碳。
〔2〕根据〔1〕所述的对燃烧废气进行净化处理的方法，其中，
含有燃烧灰的水浆料是在从湿式烟气脱硫装置排出的含有钙的水浆料或水溶液中添加燃烧灰并使该燃烧灰悬浮而得到的水浆料。
〔3〕根据〔1〕或〔2〕所述的对燃烧废气进行净化处理的方法，其中，
燃烧灰是煤灰、生物质灰、或煤灰与生物质灰的混合物。
〔4〕根据〔1〕～〔3〕中任一项所述的对燃烧废气进行净化处理的方法，其中，
湿式烟气脱硫装置包括能够使燃烧废气与含有石灰石、消石灰或生石灰的水浆料接触的气体吸收装置。
〔5〕根据〔4〕所述的对燃烧废气进行净化处理的方法，其中，
湿式烟气脱硫装置包括将石膏分离去除的装置。
〔6〕一种对燃烧灰进行中和处理的方法，其中，
所述对燃烧灰进行中和处理的方法包括如下步骤：
使燃烧灰在水、或者含有钙的水浆料或水溶液中悬浮，从而得到含有燃烧灰的水浆料；
使从湿式烟气脱硫装置排出的含有二氧化碳的气体与所得到的含有燃烧灰的水浆料接触，从而得到含有碳酸处理灰的水浆料；以及
从含有碳酸处理灰的水浆料分离并取出固体成分。
〔7〕根据〔6〕所述的对燃烧灰进行中和处理的方法，其中，
燃烧灰包含生物质灰。
〔8〕根据〔6〕或〔7〕所述的对燃烧灰进行中和处理的方法，其中，
湿式烟气脱硫装置包括能够使燃烧废气与含有石灰石、消石灰或生石灰的水浆料接触的气体吸收装置。
〔9〕根据〔8〕所述的对燃烧灰进行中和处理的方法，其中，
所述对燃烧灰进行中和处理的方法包括如下步骤：将从含有碳酸处理灰的水浆料分离固体成分而得到的液体添加至从湿式烟气脱硫装置排出的含有钙的水浆料或水溶液中。
〔10〕一种用于对燃烧废气进行净化处理的装置，其中，
所述用于对燃烧废气进行净化处理的装置具有炉膛、湿式烟气脱硫装置、二氧化碳去除装置、用于将从炉膛排出的燃烧废气向湿式烟气脱硫装置引导的烟道、以及用于将从湿式烟气脱硫装置排出的含有二氧化碳的气体向二氧化碳去除装置引导的烟道，
二氧化碳去除装置具备含有燃烧灰的水浆料，使含有二氧化碳的气体与含有燃烧灰的水浆料接触而促进从该气体去除二氧化碳。
〔11〕根据〔10〕所述的用于对燃烧废气进行净化处理的装置，其中，
所述用于对燃烧废气进行净化处理的装置还具有用于在从湿式烟气脱硫装置排出的含有钙的水浆料或水溶液中添加燃烧灰并使该燃烧灰悬浮而得到含有燃烧灰的水浆料的装置。
〔12〕根据〔10〕或〔11〕所述的用于对燃烧废气进行净化处理的装置，其中，
燃烧灰是煤灰、生物质灰、或煤灰与生物质灰的混合物。
〔13〕根据〔10〕～〔12〕中任一项所述的用于对燃烧废气进行净化处理的装置，其中，
湿式烟气脱硫装置包括能够使燃烧废气与含有石灰石、消石灰或生石灰的水浆料接触的气体吸收装置。
〔14〕根据〔13〕所述的用于对燃烧废气进行净化处理的装置，其中，
湿式烟气脱硫装置包括将石膏分离去除的装置。
〔15〕一种用于对燃烧灰进行中和处理的装置，其中，
所述用于对燃烧灰进行中和处理的装置具有湿式烟气脱硫装置、燃烧灰碳酸处理装置、碳酸处理灰分离装置、以及用于将从湿式烟气脱硫装置排出的含有二氧化碳的气体向燃烧灰碳酸处理装置引导的烟道，
燃烧灰碳酸处理装置具备含有燃烧灰的水浆料的制备装置，使含有二氧化碳的气体与通过所述制备装置所得到的含有燃烧灰的水浆料接触，从而促进从含有燃烧灰的水浆料向含有碳酸处理灰的浆料的转化，
碳酸处理灰分离装置促进从含有碳酸处理灰的水浆料分离取出固体成分。
〔16〕根据〔15〕所述的用于对燃烧灰进行中和处理的装置，其中，
燃烧灰包含生物质灰。
〔17〕根据〔15〕或〔16〕所述的用于对燃烧灰进行中和处理的装置，其中，
湿式烟气脱硫装置包括能够使燃烧废气与含有石灰石、消石灰或生石灰的水浆料接触的气体吸收装置。
〔18〕根据〔17〕所述的用于对燃烧灰进行中和处理的装置，其中，
所述用于对燃烧灰进行中和处理的装置还具有用于将从含有碳酸处理灰的水浆料分离固体成分而得到的液体添加至从湿式烟气脱硫装置排出的含有钙的水浆料或水溶液中的配管。
发明效果
根据本发明的燃烧废气净化处理法及装置，能够利用通过煤、生物质燃料的燃烧而副生成的燃烧灰、以及根据需要在去除燃烧废气中包含的硫氧化物的过程中所副生成的包含钙的水浆料或水溶液等，来高效地去除二氧化碳。
根据本发明的燃烧灰中和处理法及装置，能够利用通过去除燃烧废气中所包含的硫氧化物而得到的包含二氧化碳的气体、以及在去除燃烧废气所包含的硫氧化物的过程中所副生成的包含钙的水浆料或水溶液，来高效地中和碱性的燃烧灰。
附图说明
图1是示出锅炉系统的一例的图。
图2是示出本发明的用于对燃烧废气进行净化处理的装置的一例的图。
图3是示出本发明的用于对燃烧废气进行净化处理的装置的一例的图。
图4是示出本发明的用于对燃烧废气进行净化处理的装置的一例的图。
图5是示出本发明的用于对燃烧废气进行净化处理的装置的一例的图。
图6是示出本发明的用于对燃烧灰进行中和处理的装置的一例的图。
图7是示出本发明的用于对燃烧灰进行中和处理的装置的一例的图。
图8是示出本发明的用于对燃烧灰进行中和处理的装置的一例的图。
具体实施方式
〔对燃烧废气进行净化处理的方法〕
本发明的燃烧废气净化处理法包括如下步骤：从燃烧废气去除硫氧化物(烟气脱硫)，接着去除二氧化碳(烟气脱碳酸)。
燃烧废气是燃烧如下物质时所排出的气体：煤、液化天然气、石油等化石燃料；木屑、稻草、木质废材、动物粪便、厨余垃圾等生物质燃料；化石燃料与生物质燃料的混合物等。这样的燃烧废气包含氮氧化物、硫氧化物、二氧化碳等被认为会对环境造成影响的酸性物质。本发明特别优选以通过在设置于锅炉等的炉膛中的燃烧而排出的气体为对象。需要说明的是，能够从炉膛的底部得到燃烧灰(炉渣灰)。另外，能够从节煤器或空气预热器的底部得到燃烧灰(飞灰)。
本发明的燃烧废气净化处理法优选还包括从燃烧废气去除氮氧化物的步骤、即烟气脱硝。
烟气脱硝例如能够通过在氨等还原剂的存在下使燃烧废气与脱硝催化剂接触来进行。作为使用的脱硝催化剂，没有特别限制，可以举出氧化钛系脱硝催化剂、沸石系脱硝催化剂、它们的混合系脱硝催化剂等。烟气脱硝优选在后述的烟气集尘、烟气脱硫之前进行。
本发明的燃烧废气净化处理法优选还包括从燃烧废气去除燃烧灰的步骤、即烟气集尘。
烟气集尘例如能够通过使燃烧废气通过旋风分离机、电集尘机、袋滤器等集尘装置来进行。通过烟气集尘，能够从燃烧废气去除燃烧灰(飞灰)。燃烧灰(飞灰)被适当收集，能够用于后述的二氧化碳的去除。
烟气脱硫通过使燃烧废气通过湿式烟气脱硫装置5来进行。作为湿式烟气脱硫的代表性方法，可以举出石灰-石膏法、氢氧化镁法、烧碱法等。本发明所使用的湿式烟气脱硫装置优选包括能够使燃烧废气与含有石灰石(CaCO3)、消石灰(Ca(OH)2)或生石灰(CaO)的水浆料接触的气体吸收装置。通过该气体吸收装置，燃烧废气中的硫氧化物与水浆料中的石灰石、消石灰或生石灰反应而成为亚硫酸钙，该亚硫酸钙氧化而成为硫酸钙(石膏)。在将石膏分离去除的装置中，对于从气体吸收装置排出的石膏浆料(含有钙的水浆料)，从其中分离去除石膏。通过分离去除该石膏而得到石膏脱水滤液(含有钙的水溶液)。另一方面，从湿式烟气脱硫装置排出含有二氧化碳的气体。
烟气脱碳酸使通过前述的湿式烟气脱硫而得到的含有二氧化碳的气体与含有燃烧灰的水浆料接触来进行。
燃烧灰可以是从炉膛的底部得到的底灰、从节煤器或空气预热器的底部得到的飞灰、或在烟气集尘中得到的飞灰、或在其他的焚化炉、火力发电站、工厂等所得到的燃烧灰。其中，从容易制备水浆料的观点出发，优选使用飞灰。另外，燃烧灰优选为煤灰、生物质灰或煤灰与生物质灰的混合物。水浆料所包含的燃烧灰的量没有特别限定，优选为3～30质量％，更优选为5～15质量％。
用于制备含有燃烧灰的水浆料的水没有特别限制，可以举出工业用水、河流池湖的水、海的水、含有钙的水浆料或水溶液等。对于用于制备含有燃烧灰的水浆料的水，从二氧化碳的吸收力的观点出发，优选硬水、或含有钙的水浆料或水溶液，从二氧化碳的吸收力及运转成本的观点出发，优选从前述的湿式烟气脱硫装置排出的含有钙的水浆料或水溶液(例如石膏脱水滤液等)。
含二氧化碳的气体与含燃烧灰的水浆料的接触例如能够通过在气泡塔、气泡槽、泡罩塔等中将所述气体吹入所述水浆料中、在填充塔、湿壁塔等中使所述水浆料流动并对其流入所述气体、以及在喷雾塔等中使所述气体流动并对其喷涂所述水浆料等来进行。对于接触时的温度，从二氧化碳容易溶解的观点出发，优选低温度，具体而言，优选10～80℃，更优选30～60℃。
去除了二氧化碳的气体有时会伴有飞沫，因此根据需要优选通过除雾器等。接着，能够从烟囱向大气进行排出。
〔对燃烧灰进行中和处理的方法〕
本发明的燃烧灰中和处理法包括如下步骤：在水、或者含钙的水浆料或水溶液中添加燃烧灰并使其悬浮而得到含燃烧灰的水浆料，使含有二氧化碳的气体与所得到的含有燃烧灰的水浆料接触而得到含有碳酸处理灰的水浆料，从所得到的含有碳酸处理灰的水浆料分离并取出固体成分。
在本发明的燃烧灰中和处理法中使用的水可以是硬水、软水中的任一者，但优选硬水。另外，在本发明的燃烧灰中和处理法中使用的含有钙的水浆料或水溶液优选为从湿式烟气脱硫装置排出的水浆料或水溶液(例如石膏脱水滤液等)。作为湿式烟气脱硫装置，优选包括能够使燃烧废气与含有石灰石、消石灰或生石灰的水浆料接触的气体吸收装置。
能够应用本发明的燃烧灰中和处理法的燃烧灰没有特别限定，优选含有生物质灰。生物质灰与煤灰等相比而碱性高，不适合作为水泥等被再利用，处理成本升高。通过本发明的燃烧灰中和处理法，能够低成本地对燃烧灰进行中和而使其成为适合再利用的材料。生物质灰可以是底灰和飞灰中的任一者。另外，燃烧灰也可以是生物质灰与煤灰的混合物。水浆料中所能够含有的燃烧灰的量优选为3～30质量％，更优选为5～15质量％。
中和通过使含有二氧化碳的气体与含有燃烧灰的水浆料接触来进行。含有二氧化碳的气体优选从湿式烟气脱硫装置排出的气体。含有燃烧灰的水浆料与含有二氧化碳的气体的接触能够在气泡塔、气泡槽、泡罩塔等中进行。中和时的温度没有特别限定，优选低温度，具体而言，优选10～80℃，更优选30～60℃。通过该中和能够得到含有碳酸处理灰的水浆料。
从所得到的含有碳酸处理灰的水浆料分离并取出固体成分。固体成分的分离能够通过通常的固液分离操作来进行。所取出的固体成分(以碳酸处理灰为主要成分)的pH为7左右，因此能够再利用于水泥等。
从含有碳酸处理灰的水浆料分离固体成分而得到的液体能够用于制备在湿式烟气脱硫装置中使用的含有石灰石、消石灰或生石灰的水浆料，或者能够用于制备含有燃烧灰的水浆料，或者能够添加到从湿式烟气脱硫装置排出的含有钙的水浆料或水溶液(例如脱硫废水等)中。
〔用于对燃烧废气进行净化处理的装置〕
本发明的用于对燃烧废气进行净化处理的装置具有炉膛1、湿式烟气脱硫装置5、二氧化碳去除装置11、用于将从炉膛排出的燃烧废气向湿式烟气脱硫装置引导的烟道7、以及用于将从湿式烟气脱硫装置排出的含有二氧化碳的气体向二氧化碳去除装置引导的烟道14。在用于将从炉膛排出的燃烧废气向湿式烟气脱硫装置引导的烟道7中，优选设置烟气脱硝装置2和/或集尘装置4。
二氧化碳去除装置11具备含有燃烧灰的水浆料，使含有二氧化碳的气体与含有燃烧灰的水浆料接触而促进从该气体去除二氧化碳。作为二氧化碳去除装置，能够使用气泡塔、气泡槽、泡罩塔等。本发明的用于对燃烧废气进行净化处理的装置优选还具有用于在从湿式烟气脱硫装置排出的含有钙的水浆料或水溶液(例如，石膏脱水滤液等)中添加燃烧灰并使其悬浮而得到含有燃烧灰的水浆料的装置。
湿式烟气脱硫装置5优选包括能够使燃烧废气与含有石灰石、消石灰或生石灰的水浆料接触的气体吸收装置，还包括将石膏分离去除的装置。该气体吸收装置可以是填充塔、湿壁塔、喷雾塔等。将石膏分离去除的装置可以是公知的水处理装置。在水处理装置中，进行凝聚、凝结、脱水等。
图2～5中分别示出本发明的用于对燃烧废气进行净化处理的装置的一例。
在图2所示的燃烧废气净化处理装置中，在经由工业用水供给管13供给的工业用水中使由电集尘机4回收、接着由带式输送机、螺旋送料器等燃烧灰供给装置供给的燃烧灰(飞灰)悬浮，从而得到水浆料，使通过湿式烟气脱硫装置5后的气体的一部分通过具备该水浆料的二氧化碳去除装置11而去除二氧化碳，将去除了二氧化碳的气体经由烟囱6向大气释放。
图3所示的燃烧废气净化处理装置除了使用经由石膏脱水滤液供给管20供给的石膏脱水滤液来代替工业用水以外，与图2所示的装置相同。石膏脱水滤液是从在湿式烟气脱硫装置的气体吸收装置中通过含有硫氧化物的气体与含有石灰石、生石灰或消石灰的水浆料的接触而得到的含有石膏的水浆料，通过过滤等而去除了石膏时所得到的液体。该液体作为含有钙的水浆料或水溶液而得到。
图4所示的燃烧废气净化处理装置除了在制备含有燃烧灰的水浆料时使用经由生物质灰供给装置21供给的生物质灰以外，与图3所示的装置相同。该生物质灰也可以通过位于其他场所的使生物质燃料燃烧的装置而得到，并输送而来。
图5所示的燃烧废气净化处理装置除了将利用水处理设备22对石膏脱水滤液进行澄清化而得的水用于含有燃烧灰的水浆料的制备以外，与图4所示的装置相同。水处理设备具有用于添加并搅拌碱剂的pH调整槽、添加凝聚剂而生成絮凝物的凝聚槽、以及使絮凝物沉降的沉降槽25。
〔用于对燃烧灰进行中和处理的装置〕
本发明的用于对燃烧灰进行中和处理的装置具有湿式烟气脱硫装置5、燃烧灰碳酸处理装置10、碳酸处理灰分离装置9、以及用于将从湿式烟气脱硫装置排出的含有二氧化碳的气体向燃烧灰碳酸处理装置引导的烟道14。
燃烧灰碳酸处理装置具备含有燃烧灰的水浆料的制备装置，使含有二氧化碳的气体与通过所述制备装置得到的含有燃烧灰的水浆料接触，从而促进从含有燃烧灰的水浆料向含有碳酸处理灰的浆料的转化。在燃烧灰碳酸处理装置中，为了使含有燃烧灰的水浆料与含有二氧化碳的气体接触，可以使用气泡塔、气泡槽、泡罩塔等。
碳酸处理灰分离装置促进从含有碳酸处理灰的水浆料分离取出固体成分。湿式烟气脱硫装置优选包括能够使燃烧废气与含有石灰石、消石灰或生石灰的水浆料接触的气体吸收装置。在碳酸处理灰分离装置中，优选还具有：用于将通过从含有碳酸处理灰的水浆料分离固体成分而得的液体进行输送以用于制备含有石灰石、消石灰或生石灰的水浆料的配管；或用于将通过从含有碳酸处理灰的水浆料分离固体成分而得的液体进行输送以用于制备含有燃烧灰的水浆料的配管；或用于将通过从含有碳酸处理灰的水浆料分离固体成分而得的液体添加至从湿式烟气脱硫装置排出的含有钙的水浆料或水溶液中的配管。
图6～8中分别示出本发明的用于对燃烧灰进行中和处理的装置的一例。
图6所示的燃烧灰中和处理装置能够将在使生物质燃料燃烧的装置中所得到并输送来的生物质灰贮存于料斗21a，并使其在石膏脱水滤液中悬浮而得到水浆料，使通过了湿式烟气脱硫装置5的气体通过上述的水浆料而对生物质灰进行中和。通过碳酸处理灰分离装置9从中和了的水浆料抽出碳酸处理灰8。碳酸处理灰的碱性低，因此能够用作制造水泥等时的副材料。由碳酸处理灰分离装置9分离出的液体返回到脱硫废水槽18，能够用于湿式烟气脱硫或燃烧灰碳酸处理。
图7所示的燃烧灰中和处理装置使用由电集尘机4回收的燃烧灰来代替生物质灰，除此以外与图6所示的装置相同。
图8所示的燃烧灰中和处理装置能够将利用水处理设备22对石膏脱水滤液进行澄清化而得的水用于制备含有燃烧灰的水浆料、以及通过生物质灰供给装置21为水浆料制备补给生物质灰，除此以外与图7所示的装置相同。
以下，通过实施例表示本发明的装置及方法的效果。
(燃烧灰的pH)
使燃烧灰0.1g悬浮在纯水100ml中，并将其煮沸。使其恢复至室温并测定悬浮液的pH。
(燃烧灰的碱度)
通过中和滴定来测定碱度。
(燃烧灰的钙浓度)
通过螯合滴定来测定钙浓度。
(例1)
使10质量份的pH10.84、碱度4.3摩尔/kg、且Ca浓度2.5摩尔/kg的煤灰悬浮于90质量份的氯浓度10g/L的石膏脱水滤液而得到水浆料。将该水浆料400g放入反应器，调整至温度20～25℃并进行搅拌。将15容量份的二氧化碳及85容量份的空气的混合气体以2.0L/分钟经由气石吹入水浆料，进行碳酸处理。以规定时间间隔对水浆料进行采样并将其过滤，以40℃干燥2小时，得到固体成分，测定该固体成分所包含的碳酸成分的浓度。当固体成分所包含的碳酸成分的浓度不再变化时，停止吹入二氧化碳。碳酸处理后的水浆料的pH为6.7，二氧化碳的固定量为7kg-CO2/t-灰。
(例2)
除了将石膏脱水滤液变更为工业用水以外，以与例1相同的方法进行了碳酸处理。碳酸处理后的水浆料的pH为7.3，二氧化碳的固定量为5.9kg-CO2/t-灰。
(例3)
除了将10质量份的煤灰变更为包含8质量份的pH10.84、碱度4.3摩尔/kg且Ca浓度2.5摩尔/kg的煤灰以及2质量份的pH11.74、碱度10.0摩尔/kg且Ca浓度5.2摩尔/kg的橡胶古木燃烧灰的混合灰以外，通过与例2相同的方法进行了碳酸处理。碳酸处理后的水浆料的pH为9.2，二氧化碳的固定量为37.9kg-CO2/t-灰。
(例4)
除了将煤灰取代为pH9.45、碱度0.21摩尔/kg且Ca浓度0.15摩尔/kg的燃烧灰以外，以与例2相同的方法进行碳酸处理。碳酸处理后的水浆料的pH为6.4，二氧化碳的固定量为0.2kg-CO2/t-灰。
(例5)
除了将煤灰取代为pH11.74、碱度10.0摩尔/kg且Ca浓度5.2摩尔/kg的橡胶古木燃烧灰以外，以与例2相同的方法进行了碳酸处理。碳酸处理后的水浆料的pH为8.1，二氧化碳的固定量为155.7kg-CO2/t-灰。
(例6)
除了将煤灰取代为pH11.74、碱度10.0摩尔/kg且Ca浓度5.2摩尔/kg的橡胶古木燃烧灰以外，以与例1相同的方法进行了碳酸处理。对碳酸处理前的水浆料采样，将其过滤，以40℃干燥2小时。得到的燃烧灰的Na离子浓度为2.8g/kg，K离子浓度为181g/kg。成为使混凝土的耐久性降低的碱二氧化硅反应的原因的碱金属的量大幅度减少。碳酸处理后的水浆料的pH为7.9，二氧化碳的固定量为193.8kg-CO2/t-灰。
附图标记说明：
1…炉膛；
2…烟气脱硝装置；
3…空气预热器；
4…电集尘装置；
5…湿式烟气脱硫装置；
6…烟囱；
7…烟道；
8…碳酸处理后的灰；
9…碳酸处理灰分离装置；
10…燃烧灰碳酸处理装置；
11…二氧化碳去除装置；
12…燃烧灰供给装置；
13…工业用水供给管；
14…含CO2气体引导用烟道；
15…石膏；
16…石膏分离器(脱水器)；
17…石膏脱水滤液槽；
18…脱硫废水槽；
19…石灰石浆料制备槽；
20…石膏脱水滤液供给管；
21…生物质灰供给装置；
21a…生物质灰料斗；
22…水处理设备；
23…碱剂供给；
24…凝聚剂供给；
25…沉降槽；
26…水处理后的废水供给管。
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