火力発電所の排煙脱硫装置

火力発電所の排煙脱硫装置

原子力を知りたい

先生。「排煙脱硫装置」の定義について教えてください。

原子力マニア

「排煙脱硫装置」とは、火力発電所などの排煙から硫黄酸化物を取り除く装置のことです。硫黄酸化物は大気汚染の原因となる物質なので、排出を低減するために使用されます。

原子力を知りたい

硫黄酸化物はどの化石燃料に含まれているのですか？

原子力マニア

硫黄酸化物は、石炭や重油などの高濃度の硫黄を含む化石燃料に含まれています。石油などの他の化石燃料では、製造過程で脱硫が行われるため、燃焼時に発生する硫黄酸化物の量が少なくなっています。

排煙脱硫装置とは。

化石燃料燃焼時に発生する二酸化硫黄（亜硫酸ガス）を空気中に放出することを防ぐ装置を「排煙脱硫装置」と呼びます。化石燃料には、LNGを除いて硫黄が不純物として含まれています。石油は製造工程で脱硫されるため、ガソリンや灯油などの製品を燃焼しても二酸化硫黄はほとんど発生しません。

しかし、重油の硫黄含有量が高い場合や、石炭を燃料にする場合などは、排煙脱硫装置が必要となります。石炭に含まれる硫黄は燃料から除去できないため、日本の石炭火力発電所では排煙脱硫装置が設置されています。

排煙脱硫装置には湿式と乾式がありますが、日本では湿式が主流です。湿式では、「石灰スラリー吸収法」が用いられます。石灰石を水と混ぜた「石灰スラリー」と排ガス中の二酸化硫黄を反応させ、硫黄分を「石こう」として回収します。

排煙脱硫装置の必要性

火力発電所が発電を行う際に発生する排煙には、二酸化硫黄（SO2）や窒素酸化物（NOx）などの有害物質が含まれています。これらの物質は大気中に放出されると、酸性雨や光化学スモッグの原因となり、ヒトの健康や環境に悪影響を及ぼします。

そこで、火力発電所では排煙中に含まれる有害物質を除去するため、排煙脱硫装置が設置されています。この装置は、排煙中のSO2やNOxを回収し、無害な物質に変換する役割を果たしています。排煙脱硫装置は、大気汚染の防止と環境保護に不可欠な設備であり、火力発電所の環境性能を向上させる上で重要な役割を果たしています。

排煙脱硫装置の仕組み

火力発電所の排煙脱硫装置は、火力発電所から発生する二酸化硫黄（SO2）を大気中に放出するのを防ぐために設置されています。SO2は酸性物質で、大気汚染や酸性雨の原因となります。

排煙脱硫装置の仕組みは、主に以下の段階で構成されています。まず、火力発電所のボイラーから排出された排煙は、脱硫塔と呼ばれる装置に導かれます。脱硫塔内には、石灰石や水酸化カルシウムなどのアルカリ剤が投入されており、SO2がアルカリ剤と反応して水溶性の亜硫酸カルシウムや硫酸カルシウムを生成します。これらの反応生成物は、排煙とともに脱硫塔から排出され、空気酸化によって石膏（硫酸カルシウム二水和物）として回収されます。

湿式排煙脱硫装置

湿式排煙脱硫装置は、火力発電所の排煙から二酸化硫黄を除去する脱硫装置の一種で、石灰石スラリーや水酸化ナトリウム溶液などの吸収液を用いて硫黄分を回収します。石炭や重油を燃焼させると発生する排煙に含まれる硫黄分は環境汚染物質である二酸化硫黄となって大気中に放出されます。湿式排煙脱硫装置はこの二酸化硫黄を吸収液と反応させて亜硫酸カルシウムや亜硫酸ナトリウムに変換し、吸収液から回収することで排煙から除去します。