脱硫技術/①脱硫技術の種類/②石灰スラリー吸収法/③水酸化マグネシウムスラリー吸収法

脱硫技術として頻出は2つ! ↓
石灰スラリー吸収法/水酸化マグネシウムスラリー吸収法
この2つの工程、特徴などをしっかり覚えておく!

1. 脱硫技術の種類

脱硫技術は、排ガス中の二酸化硫黄（SO₂）を除去する技術であり、大きく「湿式」「半乾式」「乾式」の3種類に分類される。

湿式脱硫は、液体吸収剤を用いてSO₂を除去する方法であり、最も広く使用されている。代表的な手法には「石灰スラリー吸収法」や「水酸化マグネシウムスラリー吸収法」がある。副生物として石こう（CaSO₄・2H₂O）が得られることが多く、これを建材などに再利用できる。

半乾式脱硫は、湿式と乾式の中間的な方法であり、吸収剤をスラリーまたは湿った粉末状で噴霧し、SO₂と反応させる。反応後に水分が蒸発し、生成物が乾燥した固体として回収される。代表的な手法に「スプレードライ法」や「循環流動層法」がある。

乾式脱硫は、固体吸収剤を用いてSO₂を除去する方法であり、水を使用しない。活性炭や酸化鉄、アルカリ金属化合物を用いた方法がある。設備がコンパクトであり、水処理が不要なため、特定の用途に適している。

石灰スラリー吸収法は、石灰（Ca(OH)₂）または炭酸カルシウム（CaCO₃）のスラリーを吸収液として使用し、SO₂を除去する湿式脱硫技術である。この方法では、以下の反応が起こる。

SO₂がスラリーと接触し、以下の反応が進行する。

SO₂ + H₂O → H₂SO₃（亜硫酸） H₂SO₃ + CaCO₃ → CaSO₃ + CO₂ + H₂O

亜硫酸カルシウム（CaSO₃）は空気中の酸素によって酸化され、石こう（CaSO₄・2H₂O）となる。

CaSO₃ + 1/2 O₂ + 2H₂O → CaSO₄・2H₂O

この石こうは建材などに利用できる。

スケーリングとは、脱硫装置内部に析出物が付着する現象であり、装置の性能低下を引き起こす。防止策として以下の方法がある。

水酸化マグネシウム（Mg(OH)₂）スラリーを用いた湿式脱硫法は、SO₂を高効率で除去でき、副生物としてマグネシウム系化合物が生成する。以下のプロセスを経て脱硫が行われる。

SO₂と水酸化マグネシウムが反応し、以下の吸収反応が起こる。

SO₂ + H₂O → H₂SO₃ H₂SO₃ + Mg(OH)₂ → MgSO₃ + 2H₂O

吸収された亜硫酸マグネシウム（MgSO₃）は空気中の酸素によって酸化され、硫酸マグネシウム（MgSO₄）となる。

MgSO₃ + 1/2 O₂ → MgSO₄

酸化後のMgSO₄を結晶化させ、固体として分離する。MgSO₄は再利用が可能であり、農業用肥料や工業材料として使用される。

余剰のMgSO₄を含む排水は中和処理を施し、環境基準を満たした後に排出する。