[发明专利]酸性气体的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有害的氯化氢或硫氧化物等的酸性气体的处理方法，所述有害的氯化氢或硫氧化物等的酸性气体产生于城市垃圾废弃物焚化炉(incinerator)、工业废弃物焚化炉、发电锅炉(power boiler)、碳化炉、以及民间工厂等的燃烧设施中。详细而言，本发明涉及一种有效率地对碱剂的添加量进行控制的方法，所述碱剂对酸性气体进行处理。

背景技术

包含有害的氯化氢或硫氧化物的废气经消石灰或碳酸氢钠(sodium bicarbonate)等的碱剂处理之后，经袋式过滤器(Bag Filter，BF)等的吸尘器除尘，然后从烟囱排出。另一方面，吸尘器所收集的飞尘包含有害的Pb、Cd等的重金属类，对所述有害重金属进行稳定化处理之后，进行填埋处理。

对酸性气体进行处理的碱剂即被加工成5μm～30μm的细粉的碳酸氢钠是与消石灰相比较，反应性高，可稳定地对酸性气体进行处理，并且未反应部分少，可削减填埋处理量，且有效地使环境负担减小的手段。另外，作为重金属处理方法，利用二乙基二硫代胺基甲酸盐等的螯合物来进行不溶化处理的方法是一般的方法，短期而言，所述方法的重金属固定效果高，但仍存在如下的问题，即，由于因最终处理厂的酸雨引起的pH下降以及螯合物的氧化自分解，铅等的重金属会再次析出。另一方面，对于利用磷酸等的磷酸化合物的重金属固定而言，由于变化至无机矿物即羟磷灰石(hydroxyapatite)形态为止，因此，最终处理厂中的长期稳定性优异，从环境保护的观点考虑，所述利用磷酸等的磷酸化合物的重金属固定是价值非常高的处理方法。此外，利用磷酸等的重金属固定剂来对经所述细粉碳酸氢钠处理的飞尘进行处理的方法，是具有使大量的环境负担减轻的效果的有效手段。

然而，若对消石灰或碳酸氢钠等的碱剂的添加量进行控制，则不仅可削减酸性气体处理费用，而且可期待如下的效果，即，使碱剂的未反应分减少，削减飞尘的填埋处理量，所述消石灰或碳酸氢钠等的碱剂对氯化氢或硫氧化物等的酸性气体进行处理。

一般而言，根据设置于袋式过滤器的后段的离子(ion)电极式的氯化氢测定装置所测定出的氯化氢浓度，借由比例积分微分(Proportional Integral Differential，PID)控制装置来对碱剂的添加量进行反馈(feedback)控制，所述碱剂对氯化氢或硫氧化物等的酸性气体进行处理。然而，在焚化设施等的燃烧设施中，并未设置有对通常入口的酸性气体浓度进行测定的装置，在不了解入口的变动状况的状态下，对PID控制的参数(parameter)进行设定，且对控制输出进行调整。然而，对于PID控制装置而言，由于存在P、I、D、添加量(输出)下限、以及添加量(输出)上限这五个设定项目，并且将各项目的设定值予以复合而决定控制输出值，因此，需要大量的时间来研究出适当的添加控制。因此，一般而言，实施如下的控制的设施多，所述控制是指当PID控制装置的设定超过控制目标值(SV)时，使添加量大幅度地增加。

然而，通常的PID控制装置的控制输出仅可设定单一的上限，例如当将HCl浓度的控制目标值(SV)设定为40ppm时，在40ppm以上的浓度下，以控制输出的单一的上限为限度来添加碱剂，从而引起碱剂的过剩添加。另外，所述反馈控制会受到酸性气体测定装置的测量延迟的影响。袋式过滤器出口的氯化氢浓度通常是由离子电极法(例如京都电子工业制造的HL-36)来测定，硫氧化物浓度是由红外线吸收法(例如岛津制作所制造的NSA-3080)来测定，但若包括试料废气的取样(sampling)时间、以及测量器的响应时间，则存在5分钟～10分钟的极大的测量延迟。本测量延迟成为引起碱剂的添加滞后，导致酸性气体的处理不良，并且引起碱剂的过剩添加的原因。

为了解决所述问题，已研究出了各种控制方法。在专利文献1中，已提出了进一步将P添加至通常的PID控制式的“P+PID控制”。本方案考虑了通常的PID控制所难以应对的酸性气体的突然产生。另外，在专利文献2以及专利文献3中，已提出了将前馈(feed forward)控制与反馈控制加以组合的控制方式，所述前馈控制根据入口的酸性气体浓度来决定碱剂的添加量，所述反馈控制根据经碱剂处理之后的酸性气体浓度来对碱剂的添加量进行补充。一般认为本控制方式估计具有抑制反馈控制的过剩添加的效果，且可获得对于酸性气体的稳定处理、以及使碱剂的过剩添加减少的效果。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2002-113327号公报

[专利文献2]日本专利特开平10-165752号公报