テスト - 公害防止管理者過去問ガイド

排ガス中の二酸化硫黄SO2を除去する技術として、石灰スラリー吸収法と水酸化マグネシウムスラリー吸収法が頻出です。なお、スラリーとは固体粒子が液体の中に懸濁している流動体のことを指します。

石灰スラリー吸収法は排ガス中のSO2を水でスラリー上にした石灰石（CaCO3）に作用させ、さらに酸化して石こう（CaSO4・2H2O）として回収する方法です。吸収剤としては石灰石又は消石灰を5 ～ 15 % 含むスラリーが用いられます。

$SO_2+CaCO_3+1/2H_2O → CaSO_3・ 1/2H_2O+CO_2$

$CaSO_3 \cdot 1/2H_2O+1/2O_2+3/2H_2O → CaSO_4 \cdot 2H_2O$ （酸化工程）

石灰スラリー吸収法には上記の2工程を分ける「別置き酸化塔方式（スート分離方式）」と、同設備内で両工程を実施する「吸収塔酸化方式（スート混合方式）」がありますが、最近は吸収塔酸化方式（スート混合方式）のメリットが大きく、こちらを採用することが多いです。

石灰スラリー吸収法では生成物（亜硫酸カルシウムと石こう）は水への溶解度が小さいため吸収液中で析出することがあり、これをスケーリングといいます。対策としては以下があげられます。

水酸化マグネシウム法排煙脱硫装置では、水酸化マグネシウムMg(OH)2を5～10%含むスラリーを吸収剤として使用し、排ガス中 SO2 の除去を行います。

$Mg(OH)_2 + SO_2 \rightarrow MgSO_3 + H_2O$ （吸収反応 ①）

$MgSO_3 + SO_2 + H_2O \rightarrow Mg(HSO_3)_2$ （吸収反応 ②）

SO2 ガスを吸収した液は、pH 調整→酸化→濾過の排水処理によって無害化されたうえ、放流されます。

$Mg(HSO_3)_2 + Mg(OH)_2 \rightarrow 2MgSO_3 + 2H_2O$ （pH調整）

$MgSO_3 + 1/2O_2 \rightarrow MgSO_4$ （酸化）

また、生成したMgSO4を水酸化カルシウム(Ca(OH)2)と反応させることにより、石こう(CaSO4・2H2O)として回収することもできます。

$MgSO_4+Ca(OH)_2+2H_2O \rightarrow Mg(OH)_2+CaSO_4 \cdot 2H_2O$

水酸化マグネシウムスラリー吸収法の特徴は以下の通りです。