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WO2004076033A1 - 燃焼排ガス中の二酸化炭素の吸収固定化方法 - Google Patents

燃焼排ガス中の二酸化炭素の吸収固定化方法 Download PDF

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WO2004076033A1
WO2004076033A1 PCT/JP2004/002191 JP2004002191W WO2004076033A1 WO 2004076033 A1 WO2004076033 A1 WO 2004076033A1 JP 2004002191 W JP2004002191 W JP 2004002191W WO 2004076033 A1 WO2004076033 A1 WO 2004076033A1
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Teruo Nagai
Takashi Kuwabara
Yoshihiro Koshiba
Koji Amano
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Tokyo Electric Power Co Inc
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Definitions

  • FIG. 1 is a process flow chart showing one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an electron micrograph of the precipitate obtained in Example 2.
  • Coal ash generally contains various metal oxides. Type and amount of the included metal oxide is different depending on the kind of coal, usually other S i 0 2, A l 2 ⁇ 3, F e 2 ⁇ 3 a metal oxide such, N a 2 ⁇ Ya Alkali metal oxides such as K 20 and alkaline earth metal oxides such as CaO and Mg ⁇ are included. Therefore, carbonate aqueous eluate to elute components which are eluted from the coal ash in water, by contacting the carbon dioxide contained in the combustion exhaust gas, by the reaction of C a ⁇ + C_ ⁇ 2 ⁇ C a C 0 3 Salt is formed and carbon dioxide is fixed.
  • a combustion exhaust gas 21 in a stoichiometric amount or more is supplied to the carbon dioxide gas fixing tank 12, and the unreacted exhaust gas 25 not fixed is recycled.
  • the carbonate immobilized as described above is separated by a solid-liquid separator 13 to recover calcium carbonate ( CaCOs ) 2.

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Abstract

　大量に産出される石炭灰を有効利用することが可能で、石炭、ゴミ、廃棄物等の燃焼排ガス中に含まれる二酸化炭素を効率良く固定化することができると共に、石炭灰の各種用途への適合性向上や副生する炭酸塩の有効利用が図れる低コストの二酸化炭素の固定化方法を提供する。燃焼排ガスを石炭灰（好ましくはフライアッシュ）水スラリー又は石炭灰水溶出液に気液接触させ、該燃焼排ガス中の二酸化炭素と反応吸収させて炭酸塩として固定化することにより、二酸化炭素を吸収固定化する。本方法は、石炭火力発電所のボイラー排ガス処理に好適に用いられる。

Description

燃焼排ガス中の二酸化炭素の吸収固定化方法
技術分野
本発明は、 石炭火力発電所ゃゴミ焼却場などから排出される燃焼排ガ 明
ス中に含まれる二酸化炭素の固定化方法に関し、 詳細には石炭燃焼排ガ ス中に含まれる二酸化炭素の固定化糸方法に関する。
背景技術
石炭は埋蔵量が豊富で環太平洋に広く賦存するため、 供給安定性、 価 格安定性に優れたエネルギー源として位置付けられている。 しかしなが ら、 他の化石燃料と異なり、 C〇2を多量に排出するという欠点がある 。 また、 石炭の燃焼により生成する石炭灰の排出量は年々増加しており 、 その処理が問題となっている。 発電分野における C 0 2の排出量は、 石炭を 1 0 0とすると天然ガスで 7 0、 石油で 8 0という比率になり 石炭は他の化石燃料に比して C O 2を多く排出する。
これらを解決するためには、 熱効率を向上させて使用する石炭の量を 減らすか、 排出された C 0 2を排ガス中から回収する方法が考えられる 。 前者については、 石炭をガス化して複合発電によって発電する石炭ガ ス化複合発電技術の開発により進められている。 後者については、 排ガ ス中の C O 2を選択的に吸収あるいは吸着して除去する方法が開発され てきている。 C〇2を吸収する方法としては、 合成ゼォライ 卜への物理 吸着を用いた方法が開発されてきている。 一方で、 化学的な方法として 、 アミンを使用した C〇2の選択的吸収による方法が開発されている。 また、 未だ基礎的な段階であるが、 高分子膜による分離方法や深冷分離 による方法の開発が行われている。
しかしながら、 何れのプロセスにおいても、 c o 2を含む混合ガスか ら C〇2を一旦吸収 · 吸着分離した後、 再度 C O 2ガスを気体として放 出し、 単体分離してから固定化する方法である。 これら従来の方法では C〇2ガスの単体分離、 固定化という 2段階のプロセスを経て初めて C 〇2が固定化される。 このため、 システムが複雑で設備の建設に関わる 費用が高価である。 また、 化学的方法ではァミン系の化合物、 物理的方 法では合成ゼォライ トを C〇 2分離用の材料と使用しており、 これらを 含めた運用に関わる費用も高価になる。 加えてプロセスで消費するエネ ルギ一が大きく、 プラント効率の低下が大きくなる。
特開平 1 1 - 1 9 2 4 1 6号公報には、 石炭燃焼排ガス等の二酸化炭 素含有ガスを昇圧し超臨界圧にして、 石炭灰等の金属酸化物を含む燃焼 灰と接触させることにより、 二酸化炭素を炭酸化し炭酸塩として固定化 するか、 或いは石炭燃焼温度を下げて発熱反応の反応速度を高めること により、 生成した二酸化炭素が燃焼灰中の金属酸化物と反応して炭酸化 され炭酸塩として固定化されるようにした 二酸化炭素の固定化方法が 開示されている。 しかしながら、 前者の方法では昇圧するためエネルギ 一コストが大きくなり、 また、 後者の方法ではボイラー内で燃焼と同時 に二酸化炭素を固定化するため、 固定化された炭酸ガスが他の成分と共 存するため不純物を多く含む問題点がある。
特開昭 5 9 - 1 7 0 3 1 0号公報には、 大量に産出される石炭灰の有 効利用策として、 水スラリ一化したときの P H上昇を抑制するため、 石 炭灰スラリーに空気を導入し、 空気含有石炭灰スラリ一で埋立を行う埋 立方法が開示されている。 しかし、 それ以外の利用方法には言及してい ない。
特開平 1 0— 1 9 2 7 0 1号公報には、 石炭灰に炭酸カルシウムを直 接反応させて脱硫剤を製造するため、 水に対する溶解度が非常に低い炭 酸カルシウムを炭酸ガス雰囲気下で熱水中でカルシウムイオン （C a 2 + ) の形態にし、 このカルシウムイオンに、 石炭灰から溶出するアルミ ナ及びケィ酸の成分を、 炭酸ガス雰囲気下の熱水中で水和反応させる方 法が開示されている。 しかしながら、 二酸化炭素の固定化については言 及していない。
本発明は、 前記従来の課題に鑑みてなされたものであり、 大量に産出 される石炭灰を有効利用することが可能で、 石炭、 ゴミ、 廃棄物等の燃 焼排ガス中に含まれる二酸化炭素を効率良く固定化することができると 共に、 石炭灰の各種用途への適合性向上や副生する炭酸塩の有効利用が 図れる低コス卜の二酸化炭素の固定化方法を提供することを目的とする
発明の開示
前記課題を解決するため、 本発明者らは、 C 0 2の分離と固定化を同 時に行うプロセスと、 高価な吸収液 吸着剤を使用しないプロセスを同 時に可能とする方法について鋭意検討した。 その結果、 石炭火力発電所 から発生する C aを含む石炭灰等を C〇2の固定化に使用する方法によ り、 c o 2の分離と固定を同時に行うことが可能であり、 加えて石炭灰 をセメント混和材または粘土代替原料に適した性状に改質することも可 能であることを見出し、 本発明を完成するに至った。
すなわち、 本発明は、 燃焼排ガスを石炭灰水スラリー又は石炭灰水溶 出液に気液接触させ、 該燃焼排ガス中の二酸化炭素と反応吸収させて、 炭酸塩として固定化することを特徴とする二酸化炭素の吸収固定化方法 を提供する。
また、 本発明は、 前記方法において、 該石炭灰水溶出液が、 石炭灰水 スラリーを調製後、 該水スラリーを固液分離して得たものである、 二酸 化炭素の吸収固定化方法を提供する。 なお、 この二酸化炭素の吸収固定 化方法においては、 前記石炭灰水溶出液が、 石炭灰水スラリーを調製後 、 該水スラリーを固液分離して得たものであることが好ましい。 また、 前記二酸化炭素の吸収固定化方法においては、 前記石炭灰水スラリーが 、 石炭灰とそれ以外の C a〇含有化合物との混合水スラリーであっても 良い。
さらに、 本発明は、 石炭火力発電所のボイラ一排ガスを燃焼排ガスと する、 前記二酸化炭素の吸収固定化方法を提供する。 すなわち、 本方法 によれば、 C aを含む石炭灰等を C 0 2の固定化に使用することにより 、 燃焼排ガス中の C O 2の分離と固定を同時に行うことができると共に 、 石炭灰を有効利用することもできる。 特に、 石炭火力発電所において 本方法を用いることにより、 石炭灰の利用と改質の同時達成、 二酸化炭 素の大気中への排出抑制、 副産物 (炭酸カルシウム) の有効利用、 など を実現することができる。 なお、 該二酸化炭素の吸収固定化方法におい ては、 前記石炭灰が その組成中に C a Oを 1 0質量％以上含むことが 好ましい。 C a O含有量が 1 0質量％以上の石炭灰等を用いることによ り、 二酸化炭素吸収液の C aイオン濃度が高くなることで、 固定化効率 が向上する。
さらに、 本発明は、 前記二酸化炭素の吸収固定化方法に用いた石炭灰 であって、 燃焼排ガスを気液接触させ、 該燃焼排ガス中の二酸化炭素を 反応吸収させるために用いられる石炭灰水スラリーから分離回収したこ とを特徴とする改質石炭灰を提供する。 本発明により、 溶出アルカリ成 分が少ない石炭灰が得られるため、 セメント混和材または粘土代替原料 に好適に用いることができる。
さらに、 本発明は、 前記本発明の二酸化炭素の吸収固定化方法におい て、 燃焼排ガス （好ましくは石炭燃焼排ガス） を、 石炭灰水スラリーを 固液分離してなる溶出液に気液接触させ、 該燃焼排ガス中の二酸化炭素 を反応吸収させた後、 沈降生成物を回収することを特徴とする炭酸カル シゥムの製造方法を提供するものである。 本方法により、 高純度かつ微 粒の炭酸カルシウムが得られる。
さらに、 本発明は、 前記方法により製造された炭酸カルシウムを用い てなる脱硫剤を提供する。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の一実施形態を示すプロセスフロー図である。
図 2は、 本発明による二酸化炭素の固定化を模式的に示す図である。 図 3は、 実施例 1で得られた析出物の電子顕微鏡写真である。
図 4は、 実施例 2で得られた析出物の電子顕微鏡写真である。 発明を実施するための最良の形態
本発明の二酸化炭素 ( c o 2 ) の吸収固定化方法は 燃焼排ガスを石 炭灰水スラリ一又はその水溶出液に気液接触させ、 該燃焼排ガス中の二 酸化炭素と反応吸収させて、 炭酸塩として固定化するものである。 本発明の二酸化炭素の吸収固定化方法は、 二酸化炭素を含む燃焼排ガ ス中に含まれる二酸化炭素の固定化に適用されうる。 ここで、 二酸化炭 素を含有する燃焼排ガスとしては、 例えば、 石炭、 石油、 L N G、 L N Gコンバインドサイクル等の火力発電所から排出される燃焼排ガス、 熱 風炉排ガス、 高炉排ガス、 転炉排ガス、 燃焼排ガス等の製鉄所副生ガス 、 廃プラスチック、 都市ゴミ、 木質系バイオマス等の燃焼排ガス等が挙 げられる。 これらの燃焼排ガス中に含まれる二酸化炭素の割合は、 排ガ ス全体に対する体積割合で 1〜 5 0 %であり、 該排ガス中には二酸化炭 素の他に酸素、 窒素等が含まれている。 なかでも、 燃焼過程で副生する 石炭灰を有効利用できることから、 石炭火力発電所の排出ガス中の C O
2除去に用いることが好ましい。
石炭灰には、 一般に種々の金属酸化物が含まれている。 含まれている 金属酸化物の種類や量は、 石炭の種類によって異なるが、 通常 S i 0 2 、 A l 2〇3、 F e 2〇3等の金属酸化物の他、 N a 2〇や K 2 0等のアル カリ金属酸化物、 C a O、 M g〇等のアルカリ土類金属酸化物等が含ま れている。 従って、 石炭灰から水に溶出される成分を溶出した水溶出液 に、 燃焼排ガス中に含まれる二酸化炭素を接触させることにより、 C a 〇+ C〇2→C a C 0 3の反応によって炭酸塩が生成し、 二酸化炭素が 固定化される。
二酸化炭素を含む燃焼排ガスを石炭灰の水溶出液に接触させて C O 2 を吸収させる場合、 石炭灰の水スラリーに燃焼排ガスを吹き込むか、 或 いは石炭灰の水溶出液に燃焼排ガスを吹き込むのが良い。 c o 2吸収溶 液として、 石炭灰を水に分散させた石炭灰水スラリーを用い、 これに直 接燃焼排ガスを吹き込む場合は、 上記の炭酸塩による固定化の他、 石炭 灰に直接 C O 2を固定することも可能となる。
投入した石炭灰の回収と生成する炭酸塩との分離、 及びこれらの再利 用を考慮すると、 高濃度の石炭灰水スラリーを調製し、 水に石炭灰中の 溶出分を溶解させた後、 石炭灰等の固形分を固液分離して得られた水溶 液 (例えば濾液) からなる水溶出液に燃焼排ガスを接触させるのが好ま しい。 かかる方法によれば、 石炭灰はセメン卜混和材ゃ粘土代替原料と して好適な性状に改質することができ、 また、 回収した炭酸塩は石炭焚 きボイラーの燃焼排ガス中の硫黄酸化物脱硫剤として用いることができ る。
前記の石炭灰水スラリーの濃度は、 石炭の種類によって含有する金属 酸化物の種類や量が異なるため、 特に限定されるものではないが、 二酸 化炭素の固定化効率を考慮すると、 水 1 0 0質量部に対して石炭灰を 5 〜4 0質量部、 好ましくは 5〜 2 0質量部の割合で混合するのが良い。 目安としては、 スラリー中の C a O濃度が、 スラリー全体に対して 1〜 1 0質量％となるように調製するのが好ましい。 スラリー濃度が低すぎ ると溶出するカルシウムイオン濃度が低くなるため、 二酸化炭素の固定 化効率が低下し、 一方、 スラリー濃度が高すぎるとスラリー粘度の上昇 により取扱性が低下する。 なお、 石炭灰に含まれる C a O成分を水に溶 解させる場合、 溶解時間、 溶解温度等の溶解条件は適宜に設定すれば良 く、 必要に応じて攪拌等の手段を施せば良い。
前記の石炭灰水スラリ—又は溶出液に燃焼排ガスを導入し、 C〇2を 吸収固定化する場合、 常温より温度が高くなる程、 二酸化炭素 （c o 2 ガス） の水に対する溶解度が小さくなるので、 液温は通常 1 0〜 3 0 とする。
本発明で用いる石炭灰は、 アルカリ金属酸化物、 アルカリ土類金属酸 化物、 特に C a Oが含まれているものであれば特に限定されないが C a O含有量の高いものが好適である。 C a O含有量は 1 0質量％以上 (石炭灰全体に対する割合) が好ましく、 より好ましくは 2 0質量％以 上が良い。 C a〇含有量の多い石炭灰を用いることにより、 水中のカル シゥムイオン濃度を高めるために大量の石炭灰を投入する必要がなくな り、 スラリーの取极性に優れると共に、 二酸化炭素の固定化効率も向上 する。
石炭灰としてはフライアッシュが好適である。 石炭燃焼により発生す る石炭灰は、 電気集塵器で捕集されたフライアッシュ （E P灰） と、 そ れ以外のボトムアッシュとがあるが、 フライアッシュは未燃力一ボンが 少なく、 球状粒子が多いため高濃度水スラリーの調製が容易であり、 ま た、 その表面に二酸化炭素を直接固定化することもできるため、 二酸化 炭素固定化能力にも優れているからである。 フライアッシュは、 一般に は平均粒径 5〜 3 0 のものが用いられる。 フライアッシュは、 少量 (約 5質量％以下） の未燃カーボンを含んでいても良い。
本発明の実施形態の一例として、 石炭火力発電所のプロセスフローを 図 1に示す。 ポイラ一 1において石炭を燃焼させた場合、 脱硝装置 2、 A/ H (空気予熱器） 3を経て、 後流に設置された電気集塵器 4で排ガ ス中の石炭灰 (フライアッシュ) が捕集される。 2 0は N H 3である。 捕集された石炭灰は石炭灰槽 8に一旦貯蔵される。 一方、 石炭中の硫黄 分がボイラーで燃焼することにより硫黄酸化物 （S O x ) となるため、 G G H (ガス ·ガス · ヒー夕) 5を経由して、 燃焼排ガスをそのまま煙 突 7から大気中に放出ことが不可能であり、 一般的に、 G G H (ガス · ガス · ヒー夕） 5の後流に、 湿式脱硫装置 6が設置される。
石炭灰槽 8に貯蔵された石炭灰は、 水槽 9から供給される水と石炭灰 ·水混合槽 1 0で混合され、 5〜 2 0質量％程度のスラリーとされる。 混合槽 1 0では適宜攪拌等の操作を施し 石炭灰中の C aを水に溶解さ せる。 石炭水スラリーに直接燃焼排ガス 2 1を吹き込んでもよい。 図例 (図 1 ) では、 溶解した C aを含む石炭水スラリ一を固液分離装置 1 1 で分離して、 溶出液 2 6と残りの石炭灰 2 3とに分離する。 その後、 炭 酸ガス固定槽 1 2に導入された溶出液 2 6に、 湿式脱硫装置 6の後流か ら排ガス 2 1を分岐して吹き込み、 排ガス中の二酸化炭素を溶出液に吸 収させて、 C〇2を C a C 0 3として固定化する。
前記の石炭灰 ·水混合槽 1 0には、 石炭灰や石炭スラグを単独で又は 混合して投入することができるが、 それ以外の C a O含有化合物 2 2を 投入し、 混合スラリーを調製してもよい。 例えば、 発電所では各種設備 で用いる冷却水として海水をポンプで汲み上げて利用するが、 冷却水の 取水口等には貝が付着するので、 定期的に取水口等から貝を除去するこ とが必要となる。 集められた貝殻は貝焼却装置で焼却処理されて貝殻中 の石灰が回収される。 この回収石灰を、 石炭灰 ·水混合槽 1 0に投入し
、 二酸化炭素の固定化に使用することもできる。
また、 前記の C a〇含有化合物としては、 上記の石灰以外でも C a溶 出液を調製可能な種々の物質を用いることができる。 なかでも、 大量か つ安価に入手可能なものが好適である。 一般に、 燃焼灰には C a Oをは じめとして種々の金属酸化物が含まれるので、 都市ゴミ、 産業廃棄物等 の焼却灰や廃コンクリートを用いることもできる。
なお、 石炭灰と貝殻焼却処理で得た石灰ゃゴミ焼却灰等との混合水ス ラリーを調製する場合、 これらの混合割合は特に限定されないが、 スラ リ一中の C a O濃度が、 スラリー全体に対して 1〜 1 0質量％となるよ うに調製するのが好ましい。
本発明において、 炭酸ガス固定槽 1 2には、 通常、 理論量以上の燃焼 排ガス 2 1を供給し、 固定化されなかった未反応の排ガス 2 5は、 リサ ィクルする。 以上のように固定化された炭酸塩を固液分離装置 1 3で分 離し、 炭酸カルシウム ( C a C O s ) 2 を回収する。
分離回収した炭酸カルシウム 2 4は、 湿式脱硫装置 6での吸収剤とし て利用することもできる。 例えば、 燃焼排ガス中の硫黄酸化物を、 分離 回収した炭酸カルシウムスラリ中に吸収させ、 亜硫酸カルシウムとした 後、 これを酸化すると二水石膏が得られる。 炭酸カルシウムは湿式脱硫 装置 6における脱硫剤として利用できる他、 建材、 塗料等にも利用する ことができる。
一方、 固液分離装置 1 1で溶出液と分離した石炭灰は、 水溶出成分が 除去された改質石炭灰 2 3として回収される。 改質石炭灰は、 セメント 混和材または粘土代替原料等に利用できる。 次に、 本発明を実施例により具体的に説明するが、 本発明は以下の実 施例にのみ限定されるものではない。 また、 以下の実施例等において、 特に言及する場合を除き、 「質量％」 は 「％」 と略記する。
(実施例 1 )
表 1に示す A炭の石炭灰 1 0 0 gを 1 0 0 0 m 1の水に添加し、 1 0 %スラリーとして、 ビーカー内で 5分間攪拌して C aの溶解実験を実施 した。 調製したスラリーを 1ミクロンのメンブレンフィルターで濾過し て、 濾液と石炭灰残渣を得た。 溶液中の C aイオン濃度を測定した結果 、 1 2 1 6 p p mであった。
A炭の C a Oの含有率は 1 8 . 1 9 %であることから、 石炭灰 1 0 0 g中には 1 8 . 1 9 gの C a〇が含まれていることになる。 溶解実験を 実施した溶液中の C aイオン濃度から、 C a◦の溶解量を求めると 1 . 7 0 gとなるので、 含有する C a Oの 9 . 3 %が溶解したことになる。 この濾液を 8 0 0 m l準備し、 C O 2と N 2を体積 %でそれぞれ 1 5 %、 8 5 %の割合で含むガスを、 1 0 0 0 m l /m i nの流量で気泡発 生器付きのガラス管を用いて 2 0分間吹き込んで C O 2の吸収実験を実 施した。 その様子を図 2に示した。 図中、 3 1は石炭灰溶出液、 3 2は 燃焼排ガス、 3 3は配管、 3 4は気泡発生器、 3 5は気泡、 3 6は析出 物である。 この結果、 炭酸カルシウムと思われる微細な白色の結晶の析 出が認められた。
吸収実験後のスラリ一をメンブレンフィルターで瀘過し、 濾液と白色 の固形物に分離した。 濾液中の C aイオン濃度を測定した結果、 3 9 4 p p mであつた。
一方、 分離した白色の固形分を乾燥して重量を測定した結果、 1 . 5 9 gであった。 これを X線回折装置で分析した結果、 C a C〇3である ことが分かった。 また、 電子顕微鏡 ( X 5 , 0 0 0倍） で観察した結果 、 写真 （図 3) で示すような 5ミクロン以下の微細な結晶であった。 (実施例 2)
表 1に示す B炭の石炭灰 1 0 0 gを 1 000m lの水に添加し、 1 0 %スラリーとして、 ビーカー内で 5分間攪拌して C aの溶解実験を実施 した。 調製したスラリーを 1ミクロンのメンブレンフィルターで濾過し て、 濾液と石炭灰残渣を得た。 溶液中の C aイオン濃度を測定した結果 、 986 ρ ρ mであった。
B炭の C a〇の含有率は 8. 3 5 %であることから、 石炭灰 1 00 g 中には 8. 3 5 gの C a Oが含まれていることになる。 溶解実験を実施 した溶液中の C aイオン濃度から、 C a〇の溶解量を求めると 1. 38 gとなるので、 含有する C a Oの 1 6. 5 %が溶解したことになる。 この濾液を 8 0 0 m l準備し、 C〇2と N2を体積％でそれぞれ 1 5 %、 8 5 %の割合で含むガスを、 実施例 1と同様にして、 1 000m l /m i nの流量で気泡発生器付きのガラス管を用いて 2 0分間吹き込ん で C O 2の吸収実験を実施した。 この結果、 炭酸カルシウムと思われる 微細な白色の結晶の析出が認められた。
吸収実験後のスラリ一をメンプレンフィル夕一で濾過し、 濾液と白色 の固形物に分離した。 濾液中の C aイオン濃度を測定した結果、 3 8 3 p pmであり、 A炭とほぼ同程度の濃度を示した。
一方、 分離した白色の固形分を乾燥して重量を測定した結果、 1. 1 1 gであった。 これを X線回折装置で分析した結果、 C a C〇3である ことが分かった。 また、 電子顕微鏡 （X 5， 00 0倍） で観察した結果 、 写真 （図 4) で示すような 5ミクロン以下の微細な結晶であった。 表一 1 石炭灰の組成 （w t % )
Figure imgf000014_0001
産業上の利用の可能性
以上説明した通り、 本発明によれば、 大量に産出される石炭灰を有効 利用することができると共に、 石炭、 ゴミ、 廃棄物等の燃焼排ガス中に 含まれる二酸化炭素を効率良く固定化することができる。 さらに、 使用 済の石炭灰はセメント混和材ゃ粘土代替原料への適合性に優れたものと なり、 副生炭酸塩は脱硫剤等として再利用することもできる。 また 本 発明で使用する C a源は、 石炭自体に元々含まれている灰中の C aを利 用するものであるため、 新たな原料供給が不要であり、 本発明の方法に よれば使用した石炭灰から水に溶出する成分を除去することができる。 そのため、 石炭灰のセメント混和材ゃ粘土代替原料への適合性が向上し 、 石炭灰から有害成分が溶出するのを抑制する効果もあるので、 石炭火 力発電所における低コスト C O 2回収が可能となる。
2

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 燃焼排ガスを石炭灰水スラリ一又は石炭灰水溶出液に気液接触さ せ、 該燃焼排ガス中の二酸化炭素と反応吸収させて、 炭酸塩として固定 化することを特徴とする二酸化炭素の吸収固定化方法。
2 . 前記石炭灰水溶出液が、 石炭灰水スラリーを調製後、 該水スラリ 一を固液分離して得たものである、 請求項 1記載の二酸化炭素の吸収固 定化方法。
3 · 前記燃焼排ガスと石炭灰水スラリ一又は石炭灰水溶出液との気液 接触、 及びその後の反応吸収を液温 1 0〜3 0 °Cで行う、 請求項 1記載 の二酸化炭素の吸収固定化方法。
4 . 前記石炭灰が、 その組成中に C a Oを 1 0質量％以上含む、 請求 項 1又は 2のいずれか 1項記載の二酸化炭素の吸収固定化方法。
5 . 前記石炭灰がフライアッシュである、 請求項 1記載の二酸化炭素 の吸収固定化方法。
6 . 前記燃焼排ガスが 火力発電所から排出される燃焼排ガス、 熱風 炉排ガス、 高炉排ガス、 転炉排ガス、 燃焼排ガス、 廃プラスチックの燃 焼排ガス、 都巿ゴミの燃焼排ガス、 木質系バイオマスの燃焼排ガスから なる群から選ばれるガスである、 請求項 1記載の二酸化炭素の吸収固定 化方法。
7 . 前記燃焼排ガスが石炭火力発電所のポイラ一排ガスである、 請求 項 1記載の二酸化炭素の吸収固定化方法。
8 . 前記石炭灰水スラリ一が、 石炭灰とそれ以外の C a O含有化合物 との混合水スラリーである、 請求項 1記載の二酸化炭素の吸収固定化方 法。
9 . 前記石炭灰水スラリーが、 水 1 0 0質量部に対して石炭灰を 5〜 4 0質量部を含む、 請求項 1記載の二酸化炭素の吸収固定化方法。
1 0 . 請求項 1記載の二酸化炭素の吸収固定化方法に用いた石炭灰で あって、 燃焼排ガスを気液接触させ、 該燃焼排ガス中の二酸化炭素を反 応吸収させるために用いられる石炭灰水スラリーから分離回収したこと を特徴とする改質石炭灰。
1 1 . 請求項 1項記載の二酸化炭素の吸収固定化方法において、 燃焼 排ガスを、 石炭灰水スラリーを固液分離してなる溶出液に気液接触させ 、 該燃焼排ガス中の二酸化炭素を反応吸収させた後、 沈降生成物を回収 することを特徴とする炭酸カルシウムの製造方法。
1 2 . 請求項 1 1記載の方法により製造された炭酸カルシウムを含む 脱硫剤。
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