CN102361825A - 氧化槽、海水处理装置及海水脱硫系统 - Google Patents

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Abstract

第一氧化槽(51-1)是具有空气扩散管(52)而进行硫磺成分吸收海水的水质恢复处理的氧化槽，所述空气扩散管(52)向通过使排气中的硫磺成分与海水接触进行海水脱硫而产生的硫磺成分吸收海水供给空气(29)，第一氧化槽(51-1)在空气扩散管(52)侧设有使硫磺成分吸收海水(16B)流入的流入口(53)和使与空气(29)接触后的硫磺成分吸收海水(16C)流出的流出口(54)，空气扩散管(52)由供给空气(29)的主管(61)和从主管(61)延伸的通气管(62)构成，通气管(62)由与主管(61)连结且向一方向延伸的支管(62a)和与支管(62a)连结且向与支管(62a)不同的方向延伸的多个分歧管(62b)构成，分歧管(62b)配设为与硫磺成分吸收海水(16B)的流动方向大致正交。

Description

氧化槽、海水处理装置及海水脱硫系统
技术领域
本发明涉及具有向用于从工业燃烧设备排出的排气中的硫磺氧化物等硫磺成分的脱硫的海水供给空气的空气扩散管的氧化槽、海水处理装置及海水脱硫系统。
背景技术
近年来，一并设有海水淡水化工厂的火力发电厂处于增加的倾向。另外，为了将通过燃烧煤炭等化石燃料而产生的排气中所含有的硫磺成分除去，设有脱硫装置。由于在发电厂等中需要大量的冷却水，因此大多数情况是在面临海的场所建设发电厂，另外，需要将脱硫处理的运转成本抑制为较低，从这些情况等的观点考虑，将海水作为吸收液来利用而进行脱硫的海水脱硫受到注目。
作为该吸收液而使用了海水的排烟脱硫装置由于与石灰-石膏法相比成本低廉，因此在火力发电厂等中被使用。另外，由于在锅炉的凝汽器中将多量的海水作为冷却水使用，因此从所述凝汽器排出并被加热的海水排液的一部分被供给于脱硫装置，进行排气中的SO2的除去。
图26表示现有的使用了海水的海水处理装置的一例。图26是简略地表示具有现有的使用了海水的海水处理装置的海水脱硫系统的构成的图。如图26所示，现有的使用了海水的海水脱硫系统100由使用被预热的空气11并利用未图示的燃烧器进行燃烧的锅炉12、将在锅炉12中进行热交换并被排出的排气13中的煤尘除去的集尘装置14、使海水15吸收排气13中的硫磺成分而进行脱硫且进行高浓度地含有所生成的硫磺成分的硫磺成分吸收海水16A的水质恢复处理的海水脱硫氧化处理装置101构成。该海水脱硫氧化处理装置101由使海水15吸收排气13中的SO2而作为亚硫酸(H2SO3)及硫酸(H2SO4)进行回收的排烟脱硫吸收塔20和进行高浓度地含有从该排烟脱硫吸收塔20排出的硫磺成分的硫磺成分吸收海水16A的水质恢复处理的氧化槽102构成。
而且，将从锅炉12排出的排气13作为蒸汽产生用的热源使用，使用所产生的蒸汽来驱动汽轮机的发电机，从而进行发电。
排气13被供给于未图示的排烟脱硝装置并进行脱硝后，被供给于集尘装置14，除去排气13中的煤尘。然后，在集尘装置14中被除尘后的排气13被诱导式风扇21供给于排烟脱硫吸收塔20内。
在排烟脱硫吸收塔20中，将使用泵23从海22汲取上来的海水15中的由泵24抽取的海水15的一部分作为海水15A使用，进行排气13中的硫磺成分的脱硫。即，使化石燃料燃烧而产生的排气13中以SO2等形态含有作为硫磺氧化物(SOx)的硫磺成分。在海水脱硫中，在排烟脱硫吸收塔20中使排气13和经由海水供给线L1供给的海水15A进行气液接触，产生下述式所示的反应，使海水15A吸收排气13中的以SO2等形态含有的硫磺氧化物(SOx)等硫磺成分，进行脱硫。
SO2+H2O→HSO3 -+H+…(1)
由于通过海水15A和排气13的气液接触产生H+，因此在使海水15A和排气13气液接触后的海水15A中，亚硫酸氢离子(HSO3 -)的浓度上升，并且在H+的游离作用下pH下降。而且，吸收多量的硫磺成分而产生的硫磺成分吸收海水16A的pH是3～6左右。还有，所谓硫磺成分吸收海水是指在排烟脱硫吸收塔20中吸收了硫磺成分的海水的流下液。
然后，在排烟脱硫吸收塔20中脱硫后的净化气体25通过净化气体排出线L2从烟囱26向大气中放出。硫磺成分吸收海水16A经由硫磺成分吸收溶液排出线L3从排烟脱硫吸收塔20排出。
从排烟脱硫吸收塔20排出的硫磺成分吸收海水16A在向海22放出或再利用之前需要降低成为COD成分的亚硫酸的浓度且使pH及溶解氧浓度上升。因此，高浓度地含有硫磺成分的硫磺成分吸收海水16A经由硫磺成分吸收海水排出线L3向氧化槽102供给，在该氧化槽102的入口前流侧将由海水供给线L1供给的海水15的一部分利用第一海水分支线L4作为第一稀释用海水15B混合稀释。另外，将在氧化槽102中硫磺成分吸收海水16A和第一稀释用海水15B混合的海水作为硫磺成分吸收海水16B。
使该硫磺成分吸收海水16B的pH上升，防止氧化槽102中的SO2的再放散，且同时从氧化用空气鼓风机28将空气29经由空气扩散管103从氧化空气用喷嘴30向氧化槽102内供给，与硫磺成分吸收海水16B进行气液接触而产生下述式的反应，使pH及溶解氧浓度上升。另外，将使硫磺成分吸收海水16B与空气29进行气液接触后的海水作为硫磺成分吸收海水16C。
HSO3 -+1/2O2→SO4 2-+H+    …(2)
HCO3 -+H+→CO2(g)+H2O     …(3)
CO3 2-+2H+→CO2(g)+H2O    …(4)
然后，利用第二海水分支线L5将剩余的海水15作为第二稀释用海水15C在氧化槽102的下游侧与硫磺成分吸收海水16C混合稀释，进行水质恢复。将由第二稀释用海水15C稀释硫磺成分吸收海水16C得到的溶液作为水质恢复海水31。然后，被恢复了水质的水质恢复海水31从氧化槽102排出，作为海水排液经由海水排出线L6向海22排出。
于是，在现有的海水脱硫系统100中，为了防止在氧化槽102中SO2的再放散并且提高pH，而使硫磺成分吸收海水16A与第一稀释用海水15B在氧化槽102中混合稀释，并对硫磺成分吸收海水16B进行曝气处理，由此氧化硫磺成分吸收海水16B中的亚硫酸离子(HSO3 -)而无害化，且同时使溶解氧浓度提高，形成为硫磺成分吸收海水16C，进而稀释硫磺成分吸收海水16C提高硫磺成分吸收海水16C的pH而形成为水质恢复海水31，并向海22排出(例如，参照专利文献1～专利文献5)。
另外，在专利文献4中，公开了如下技术：在构成空气扩散管103的管的一部分设置多个孔，使氧化槽102内的硫磺成分吸收海水16B和从空气扩散管103供给的空气29接触。
另外，在专利文献5中，公开了如下技术：在空气扩散管103的表面设置多孔性膜，使氧化槽102内的硫磺成分吸收海水16B和从在空气扩散管103的表面设置的所述多孔性膜供给的空气29接触。
【专利文献1】特开2006-055779号公报
【专利文献2】特开2007-125474号公报
【专利文献3】特开2008-155195号公报
【专利文献4】美国专利第4960546号说明书
【专利文献5】美国专利第7044453号说明书
在此，由于需要在氧化槽102中对向氧化槽102内供给的多量的硫磺成分吸收海水16A进行氧化处理，正因如此需要在氧化槽102内供给与其对应的、多量的空气，从而氧化设备费、动力费等成本变高。因此，迫切希望能够使在氧化槽102内从空气扩散管103供给的空气29与氧化槽102内的硫磺成分吸收海水16B高效地接触的氧化处理设备。
发明内容
本发明鉴于所述问题而提出，其课题在于提供一种能够向用于海水脱硫的海水中高效地供给空气的氧化槽、海水处理装置及海水脱硫系统。
用于解决上述课题的本发明的第1发明提供一种氧化槽，是具有向通过使排气中的硫磺成分与海水接触进行海水脱硫而产生的硫磺成分吸收溶液供给空气的空气扩散管而进行所述硫磺成分吸收溶液的水质恢复处理的氧化槽，所述氧化槽的特征在于，在所述氧化槽中，在所述空气扩散管侧设有使所述硫磺成分吸收溶液流入的流入口和使与从所述空气扩散管供给的所述空气接触的所述硫磺成分吸收溶液流出的流出口，所述空气扩散管由供给所述空气的主管和从该主管延伸的通气管构成，该通气管由与所述主管连结且向一方向延伸的支管和与该支管连结且向与所述支管不同的方向延伸的多个分歧管构成，所述分歧管配置为与所述硫磺成分吸收溶液的流动方向大致正交。
第2发明在第1发明的基础上，其特征在于，所述分歧管由管主体和覆盖该管主体的表面的多孔性膜构成。
第3发明在第1或2发明的基础上，其特征在于，所述分歧管是平板，所述分歧管的长度方向的形状是使所述分歧管的两端的形状为矩形状或圆弧状的形状。
第4发明在第1或2发明的基础上，其特征在于，所述分歧管的与长度方向正交的截面形状是圆形状。
第5发明在第1至4发明的任意之一的基础上，其特征在于，所述通气管隔开规定间隔配置有二个以上。
第6发明在第5发明的基础上，其特征在于，多个所述通气管彼此并列配置，且这些所述分歧管彼此偏置。
第7发明在第6发明的基础上，其特征在于，在一方的所述分歧管之间交替地插入配置有邻接另一方的所述空气扩散管的所述分歧管。
第8发明在第5至7发明的任意之一的基础上，其特征在于，设有将所述氧化槽的所述空气扩散管彼此之间分隔的分隔板。
第9发明在第5至7发明的任意之一的基础上，其特征在于，设有在所述氧化槽的所述空气扩散管彼此之间配置的堰。
第10发明在第1至9发明的任意之一的基础上，其特征在于，所述海水是从凝汽器排出的排液。
第11发明提供一种海水处理装置，其特征在于，具有：使排气中的硫磺成分与海水接触而进行清洗的排烟脱硫装置；第1至10发明的任意之一的氧化槽。
第12发明提供一种海水脱硫系统，其特征在于，具有：锅炉；汽轮机，其将从所述锅炉排出的排气作为蒸汽产生用的热源使用，并且使用所产生的蒸汽来驱动发电机；凝汽器，其回收由所述汽轮机凝结的水并使该水循环；排烟脱硝装置，其进行从所述锅炉排出的排气的脱硝；集尘装置，其除去所述排气中的煤尘；第11发明的海水处理装置；烟囱，其将由所述排烟脱硫装置脱硫后的净化气体向外部排出。
发明效果
根据本发明，在进行通过使排气中的硫磺成分与海水接触进行海水脱硫而产生的硫磺成分吸收溶液的水质恢复处理的氧化槽设置的供给空气的空气扩散管由供给空气的主管和从主管延伸的通气管构成，该通气管由与主管连结且向一方向延伸的支管和与该支管连结且向与所述支管不同的方向延伸的多个分歧管构成，分歧管配置为与硫磺成分吸收溶液的流动方向大致正交。因此，通过硫磺成分吸收海水的流动方向和通气管的长度方向大致正交，能够使液体流动容易地产生紊乱，使从通气管供给的空气和硫磺成分吸收海水高效地接触，从而进一步促进硫磺成分吸收海水的氧化。
附图说明
图1是表示应用了使用了本发明第一实施方式的第一氧化槽的海水处理装置的海水脱硫系统的构成的概略图。
图2是简略表示本发明第一实施方式的第一氧化槽的构成的概略图。
图3是表示通气管的构成的图。
图4是表示图3中的符号A的部分的局部放大图。
图5是简略表示氧化槽的其他构成的概略图。
图6是简略表示氧化槽的其他构成的概略图。
图7是表示通气管的构成的一例的图。
图8是表示通气管的构成的另一例的图。
图9是简略表示本发明第二实施方式的第二氧化槽的构成的概略图。
图10是简略表示氧化槽的其他构成的概略图。
图11是简略表示氧化槽的其他构成的概略图。
图12是简略表示第二氧化槽的其他构成的概略图。
图13是简略表示氧化槽的其他构成的概略图。
图14是简略表示氧化槽的其他构成的概略图。
图15是简略表示本发明第三实施方式的第三氧化槽的构成的概略图。
图16是简略表示氧化槽的其他构成的概略图。
图17是简略表示氧化槽的其他构成的概略图。
图18是简略表示本发明第四实施方式的第四氧化槽的构成的概略图。
图19是图18的A-A截面图。
图20是简略表示氧化槽的其他构成的概略图。
图21是简略表示氧化槽的其他构成的概略图。
图22是简略表示本发明第五实施方式的第五氧化槽的构成的概略图。
图23是图22的A-A截面图。
图24是简略表示氧化槽的其他构成的概略图。
图25是简略表示氧化槽的其他构成的概略图。
图26是简略表示现有的海水脱硫系统的构成的图。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明本发明。还有，本发明并不限定于该实施方式。另外，下述实施方式的构成要素也包括本领域技术人员能够容易地想到的要素或者实质上相同的要素。
[第一实施方式]
参照附图说明应用了使用了本发明第一实施方式的第一氧化槽的海水处理装置的海水脱硫系统。
图1是表示应用了使用了本发明第一实施方式的第一氧化槽的海水处理装置的海水脱硫系统的构成的概略图，图2是简略表示本发明第一实施方式的第一氧化槽的构成的概略图，图3是表示通气管的构成的图。图中，对与所述图26所示的装置相同的构成标注相同的符号，省略重复的说明。
如图1所示，应用了使用了本实施方式的第一氧化槽的海水处理装置的海水脱硫系统40包括：使用由空气预热器(AH)41预热的空气11并利用未图示的燃烧器进行燃烧的锅炉12；将从锅炉12排出的排气13作为蒸汽产生用的热源来使用，并且使用所产生的蒸汽42来驱动发电机43的汽轮机44；回收由该汽轮机44凝结的水45，并使该水45循环的凝汽器46；进行从锅炉12排出的排气13的脱硝的排烟脱硝装置47；将从锅炉12排出的排气13中的煤尘除去的集尘装置14；使用海水15对排气13中的硫磺成分进行海水脱硫，并进行高浓度地含有通过海水脱硫而生成的硫磺成分的硫磺成分吸收海水16A的水质恢复处理的海水脱硫氧化处理装置48；将在海水脱硫氧化处理装置48中对排气13进行脱硫而得到的净化气体25向外部排出的烟囱26。
还有，在本实施方式中，所谓硫磺成分吸收海水是指在排烟脱硫吸收塔20中吸收了硫磺成分的海水的流下液。
从外部供给的空气11在强制通风扇49的作用下被供给于空气预热器41而预热。未图示的燃料和由空气预热器41预热的空气11被供给于所述燃烧器，所述燃料在锅炉12中燃烧，产生用于驱动汽轮机44的蒸汽42。另外，在本实施方式中使用的未图示的燃料例如从油罐等供给。
在锅炉12内燃烧产生的排气13被供给于排烟脱硝装置47。此时，排气13与从凝汽器46排出的水45进行热交换，作为产生蒸汽42的热源使用，产生的蒸汽42驱动汽轮机44的发电机43。然后，使在汽轮机44中凝结的水45再次返回锅炉12而循环。
而且，从锅炉12排出并被导入排烟脱硝装置47的排气13在排烟脱硝装置47内被脱硝，在空气预热器41中与空气11进行热交换之后，被供给于集尘装置14，将排气13中的煤尘除去。然后，在集尘装置14中被除尘的排气13被诱导式风扇21供给于排烟脱硫吸收塔20内。此时，排气13在热交换器50中与在排烟脱硫吸收塔20中被脱硫并排出的净化气体25进行热交换之后，被供给于排烟脱硫吸收塔20内。另外，排气13也可以并不在热交换器50中与净化气体25进行热交换，而是直接供给于排烟脱硫吸收塔20。
海水脱硫氧化处理装置48具有：使排气13中的硫磺氧化物(SOx)脱硫反应为亚硫酸(H2SO3)，并使排气13中的硫磺成分与海水15的一部分的海水15A接触而进行清洗的排烟脱硫吸收塔20；对从该排烟脱硫吸收塔20排出的硫磺成分吸收海水16A中的硫磺成分进行氧化并且去碳酸基，进行水质恢复的第一氧化槽51-1；将海水15向排烟脱硫吸收塔20供给的海水供给线L1；将硫磺成分吸收海水16A向第一氧化槽51-1排出的硫磺成分吸收海水排出线L3；将海水15的一部分作为第一稀释用海水15B向第一氧化槽51-1的上游侧供给的第一海水分支线L4；将海水15的一部分作为第二稀释用海水15C向第一氧化槽51-1的下游侧供给的第二海水分支线L5。
在本实施方式中，将海水15中的供给于排烟脱硫吸收塔20的海水作为海水15A，将海水15中的供给于第一氧化槽51-1的上游侧的海水作为第一稀释用海水15B，将海水15中的供给于第一氧化槽51-1的下游侧的海水作为第二稀释用海水15C。
在排烟脱硫吸收塔20中，使用从海22汲取上来的海水15对排气13中含有的硫磺成分进行海水脱硫。在排烟脱硫吸收塔20中使排气13和经由海水供给线L1供给的海水15A进行气液接触，使海水15A吸收排气13中的硫磺成分，进行海水脱硫。
另外，就从海22汲取上来的海水15来说，将在凝汽器46中热交换而排出的排海水即海水15的一部分作为海水15A并由泵24供给于排烟脱硫吸收塔20，从而用于海水脱硫，不过，也可以直接使用从海22汲取上来的海水15。
另外，由于在排烟脱硫吸收塔20中通过利用海水脱硫使海水15A和排气13进行气液接触而产生的H+在海水15A中游离，因此海水15A的pH下降，硫磺成分吸收海水16A吸收多量的硫磺成分。
另外，从海水供给线L1将海水15的一部分作为第一稀释用海水15B经由第一海水分支线L4向第一氧化槽51-1的上游侧供给，在第一氧化槽51-1中使硫磺成分吸收海水16A与第一稀释用海水15B混合并稀释。将使该硫磺成分吸收海水16A与第一稀释用海水15B混合稀释而成的海水作为硫磺成分吸收海水16B。由此，能够使硫磺成分吸收海水16B的pH上升，并且通过降低SO2分压能够防止SO2的飞散。
另外，在第一氧化槽51-1中，将空气29从氧化用空气鼓风机28经由空气扩散管52送入第一氧化槽51-1内，在第一氧化槽51-1中使硫磺成分与空气29接触，由此产生氧化反应和去碳酸基反应。
如图2所示，本实施方式的第一氧化槽51-1是具有向通过使排气13中的硫磺成分与海水15A接触进行海水脱硫而产生的硫磺成分吸收海水16A供给空气29的空气扩散管52而进行硫磺成分吸收海水16A的水质恢复处理的氧化槽，第一氧化槽51-1在空气扩散管52侧设有使硫磺成分吸收海水16B流入的流入口53和使与从空气扩散管52供给的空气29接触的硫磺成分吸收海水16C流出的流出口54，空气扩散管52由供给空气29的主管61和从主管61延伸的通气管62构成，通气管62由与主管61连结且向一方向延伸的支管62a和与支管62a连结且向与支管62a不同的方向延伸的多个分歧管62b构成，分歧管62b配置为与硫磺成分吸收海水16B的流动方向大致正交。另外，通气管62以主管61为轴左右对称地配置。
另外，在本实施方式中，流入口53设置于在第一氧化槽51-1的主体51a内的硫磺成分吸收海水16B的供给侧设置的流入板55上，流出口54设置于在第一氧化槽51-1的主体51a内的硫磺成分吸收海水16B的排出侧设置的流出板56上。
还有，在图2中，符号57表示将支管62a彼此连结的阀。
另外，图3是表示通气管的构成的图。如图3所示，空气扩散管52的分歧管62b由管主体64和覆盖该管主体64的表面的多孔性膜65构成，在该管主体64的表面设有多个孔66。
另外，图4是表示图3中的符号A的部分的局部放大图，是多孔性膜的表面的局部放大图。如图4所示，在多孔性膜65的表面具有微细孔67，供给于通气管62的分歧管62b的内部的空气29能够经由在管主体64的表面设置的多个孔66从多孔性膜65的微细孔67供给于第一氧化槽51-1内的硫磺成分吸收海水16B。
因此，由于能够从分歧管62b整体供给空气29，因此能够向硫磺成分吸收海水16B中更高效地供给空气29，能够更加促进硫磺成分吸收海水16B中的亚硫酸氢离子(HSO3 -)的氧化反应。
另外，由于通气管62由与主管61连结且向一方向延伸的支管62a和与支管62a连结且向与支管62a不同的方向延伸的多个分歧管62b构成，分歧管62b配置为与硫磺成分吸收海水16B的流动方向大致正交，因此能够在第一氧化槽51-1内的硫磺成分吸收海水16B的液体流动中容易地产生紊乱。因此，能够使从通气管62的孔66喷出的空气29和硫磺成分吸收海水16B的接触效率增加，从而能够更加促进硫磺成分吸收海水16B中的亚硫酸氢离子的氧化反应。
另外，如图4所示，作为多孔性膜65的表面的孔66的直径，例如优选0.9mm以上1.1mm以下的范围，更优选0.95mm以上1.05mm以下的范围，尤其优选1mm左右。这是因为，海水中能够稳定存在的孔66的最低的气泡直径约1mm左右，若孔66的大小大于例如1.1mm，则分歧管62b的每单位通气量的气液接触面积变小，从而氧溶解的效率下降。另一方面，若孔66的大小小于例如0.9mm，则分歧管62b的压力损失上升，变得难以使气液接触面积增加。
另外，作为多孔性膜65的材质，优选弹性体，从生产性、加工性的点考虑优选是橡胶制。作为具体的橡胶制的材料，应用公知的材料，例如应用EPDM(乙丙橡胶)、硅酮橡胶、聚氨酯、氯丁橡胶、腈橡胶、氟橡胶、全氟弹性体等。其中，从强度等的点考虑，优选EPDM。
另外，空气扩散管52以主管61为中心在其两侧设有通气管62。由于以主管61为中心在其两侧设有通气管62，因此能够将空气29稳定地供给到通气管62的末端的分歧管62b。因而，若使用本实施方式的第一氧化槽51-1所具有的空气扩散管52，则与只在主管61的任意一方的单侧设有通气管62的情况相比，能够将空气29稳定地供给到通气管62的末端。因此，与现有技术相比，能够使来自通气管62的空气29与第一氧化槽51-1内的硫磺成分吸收海水16B稳定地接触。
另外，由于空气扩散管52以由主管61和通气管62构成的管状构件构成，因此能够容易地制造空气扩散管52，并且能够使空气扩散管52向第一氧化槽51-1的设置容易。
另外，如图3所示，通气管62是圆筒状的管，通气管62的分歧管62b的长度方向的形状是长方形，通气管62的与长度方向正交的截面形状是圆形状。相对于此，在现有技术中，作为空气供给设备，例如，使用平板状的板型的空气扩散管或呈大致椭圆形状的扁平型的平板状的空气扩散管等。
如本实施方式所述，分歧管62b的长度方向的形状为长方形，分歧管62b的与长度方向正交的截面形状为圆形状，通过使用如此的分歧管62b，与现有技术所使用的平板状的板型的空气扩散管或呈大致椭圆形状的扁平型的平板状的空气扩散管之类的空气供给设备相比，能够使在通气管62设置的多个分歧管62b彼此的间隔D配置得窄。因此，在图2中，虽然分歧管62b彼此的间隔D较宽，不过能够使间隔D窄到分歧管62b彼此不相接的程度。
在本实施方式中，多个分歧管62b彼此的各自的间隔D是400mm以上1000mm以下，优选是450mm以上490mm以下，更优选是470mm左右。由于通气管62在海水中设置固定，因此处于海水流动中的通气管62受到来自海水的力，抵抗海水的流速，通气管62周围的海水的流动紊乱。因此，若分歧管62b彼此的间隔小，则位于下游侧的分歧管62b在位于上游侧的分歧管62b的作用下海水流动的紊乱情况减小，流路阻力降低，因此能够降低设备成本、运行成本。因而，即使分歧管62b彼此的间隔D小于400mm，位于上游侧的分歧管62b也不会成为位于下游侧的分歧管62b的流路阻力，但是维修性下降。另外，若分歧管62b彼此的间隔D大于1000mm，则分歧管62b彼此的间隔D存在富余，从而海水流动的紊乱情况变大，流路阻力增大。
通过将多个分歧管62b彼此的间隔D配置为较窄，由于能够增多在第一氧化槽51-1内能够设置的分歧管62b的数量，因此与平板状的板型的空气扩散管或呈大致椭圆形状的扁平型的平板状的空气扩散管之类的现有空气供给设备相比，能够使从空气扩散管52向硫磺成分吸收海水16B供给的空气量增加。
另外，由于能够增多第一氧化槽51-1内的单位面积的分歧管62b的设置数量，因此能够更容易地使硫磺成分吸收海水16B的液体流动紊乱，能够使从分歧管62b的多孔性膜65的微细孔67供给的空气29和硫磺成分吸收海水16B的接触效率增加。
另外，在本实施方式中，使用了使分歧管62b的长度方向的形状呈长方形的矩形状分歧管，不过本发明并不限定于此，也可以使用使分歧管62b的两端的形状呈圆弧状的分歧管。作为圆弧状，例如有分歧管62b的两端的形状具有圆角的矩形状、圆形状或椭圆形状等。
另外，在本实施方式中，从分歧管62b的多孔性膜65向第一氧化槽51-1内的硫磺成分吸收海水16B供给空气29，不过本发明并不限定于此，也可以在分歧管62b的长度方向上设置多个氧化空气用喷嘴。
进而，也可以在与分歧管62b正交的方向上进一步设置呈梯子状的供给空气29的管，该管也与分歧管62b同样地设置多孔性膜65，从多孔性膜65的微细孔67将空气29向第一氧化槽51-1内的硫磺成分吸收海水16B供给。或者，也可以在进一步呈梯子状设置于与分歧管62b正交的方向上的管上设置氧化空气用喷嘴，从该氧化空气用喷嘴将空气29向第一氧化槽51-1内的硫磺成分吸收海水16B供给。
另外，在本实施方式中，也可以在支管62a的表面设置多个孔，从支管62a向第一氧化槽51-1内的硫磺成分吸收海水16B供给空气29。此时，为了向所有的通气管62供给空气29，而对从氧化用空气鼓风机28向通气管62的支管62a内供给的空气29的压力进行调整。
另外，在本实施方式中，在第一氧化槽51-1的对置的壁面上设有流入口53及流出口54，不过本发明并不限定于此。图5、6是简略表示氧化槽的其他构成的概略图。如图5、6所示，也可以在第一氧化槽51-1的与设有流入口53的壁面邻接的任意的壁面侧设置流出口54。
进而，流入口53及流出口54也可以不设置在构成第一氧化槽51-1的壁面上，而是例如在第一氧化槽51-1的任意的壁面的上部设置流入口53及流出口54。此时，也可以是，从第一氧化槽51-1的任意的壁面的上部作为流入口使硫磺成分吸收海水16B流入第一氧化槽51-1内，在使硫磺成分吸收海水16B流出的一侧的壁面设置泵，吸出第一氧化槽51-1内的硫磺成分吸收海水16B。
在第一氧化槽51-1的上部作为开口部而设置流入口及流出口的情况，与在第一氧化槽51-1的壁面设置流入口53及流出口54的情况相比，容易设置大的流入口及流出口。因此，由于在第一氧化槽51-1内容易在宽范围内使硫磺成分吸收海水16B流动，因此不容易产生硫磺成分吸收海水16B难以流动的区域。
进而，也可以是，流入口53及流出口54的任意一方设置于第一氧化槽51-1的壁面，另一方设置于第一氧化槽51-1的壁面的上部，使硫磺成分吸收海水16B流入第一氧化槽51-1内，并使用例如泵等排出第一氧化槽51-1内的硫磺成分吸收海水16C。
另外，在本实施方式中，在第一氧化槽51-1内将分歧管62b配置为与硫磺成分吸收海水16B的流动方向正交，不过本发明并不限定于此。图7是表示通气管的构成的一例的图。如图7所示，也可以将分歧管62b配置为在从流入口53流入来的硫磺成分吸收海水16B的流入方向上相对于支管62a倾斜例如45°以上且小于90°。另外，图8是表示通气管的构成的另一例的图。如图8所示，也可以将分歧管62b配置为在向流出口54流出的硫磺成分吸收海水16C的流出方向上相对于支管62a倾斜例如45°以上且小于90°。于是，若将分歧管62b设置为相对于支管62a倾斜规定角度，则能够将从分歧管62b供给的空气29更高效地供给于硫磺成分吸收海水16B。
而且，在第一氧化槽51-1中在硫磺成分吸收海水16B中的亚硫酸氢离子(HSO3 -)的氧化反应、去碳酸基反应的作用下，硫磺成分吸收海水16B的水质被恢复，作为硫磺成分吸收海水16C从流出板56的流出口54排出。
另外，从海水供给线L1将海水15的一部分作为第二稀释用海水15C经由第二海水分支线L5向第一氧化槽51-1的下游侧供给，向硫磺成分吸收海水16C混合第二稀释用海水15C，将硫磺成分吸收海水16C进一步稀释。
而且，向硫磺成分吸收海水16C混合第二稀释用海水15C而进一步稀释的水质恢复海水31经由海水排出线L6作为海水废液向海22排出。由此，能够使水质恢复海水31的pH上升，并且降低COD，从而能够将水质恢复海水31的pH、COD形成为能够实施海水放流的标准而排放。
因而，根据本实施方式的第一氧化槽51-1，具有向硫磺成分吸收海水16B供给空气29的空气扩散管52和硫磺成分吸收海水16B的流入口53、流出口54，空气扩散管52由供给空气29的主管61和从主管61延伸的通气管62构成，通气管62由与主管61连结且向一方向延伸的支管62a和与支管62a连结且向与支管62a不同的方向延伸的多个分歧管62b构成，分歧管62b配置为与硫磺成分吸收海水16B的流动方向大致正交。通过使硫磺成分吸收海水16B的流动方向和通气管62的分歧管62b大致正交，能够使液体流动容易地产生紊乱，能够使从通气管62供给的空气29和硫磺成分吸收海水16B的接触效率增加，因此能够使空气29和硫磺成分吸收海水16B高效地接触，能够更加促进硫磺成分吸收海水16B的氧化。
另外，通气管62的分歧管62b由管主体64和覆盖该管主体64的表面的多孔性膜65构成，将供给于通气管62内部的空气29从多孔性膜65的微细孔67供给于第一氧化槽51-1内的硫磺成分吸收海水16B，因此能够从通气管62整体供给空气29。因此，能够向硫磺成分吸收海水16B中更加高效地供给空气29。
于是，根据应用了使用了本实施方式的第一氧化槽51-1的海水脱硫氧化处理装置48的海水脱硫系统40，能够使从通气管62供给的空气29和硫磺成分吸收海水16B高效地接触，能够更加促进硫磺成分吸收海水16B的氧化。因此，能够使水质恢复海水31的pH上升到接近海水，满足水质恢复海水31的pH的排水基准(pH6.0以上)，从而能够向海洋排放或进行再利用，并且降低氧化设备的成本而实现低成本化。
另外，在本实施方式中，说明了第一氧化槽51-1对在排烟脱硫吸收塔20中用于海水脱硫的海水进行处理的海水处理装置，不过本发明并不限定于此。第一氧化槽51-1可以用于除去通过对从例如各种产业的工厂、大型中型火力发电厂等发电厂、电气事业用大型锅炉或一般产业用锅炉等排出的排气中含有的硫磺氧化物进行海水脱硫而产生的硫磺成分吸收海水中的硫磺成分。
[第二实施方式]
接着，参照附图说明应用了使用了本发明第二实施方式的第二氧化槽的海水处理装置的海水脱硫系统。
海水脱硫系统的构成与应用了使用了本发明第一实施方式的第一氧化槽的海水处理装置的海水脱硫系统同样，因此省略关于海水脱硫系统的整体构成的说明，只说明本实施方式的第二氧化槽。对于与上述第一实施方式的第一氧化槽相同的构成，标注相同的符号，省略重复的说明。
图9是简略表示本发明第二实施方式的第二氧化槽的构成的概略图。
如图9所示，本实施方式的第二氧化槽51-2A具有两个空气扩散管52-1、52-2，空气扩散管51-1具有主管61和通气管62-1，空气扩散管52-2由主管61和通气管62-2构成。通气管62-1具有支管62a-1和分歧管62b-1，通气管62-2具有支管62a-2和分歧管62b-2。另外，在分歧管62b-1、62b-2的表面设有多孔性膜65(参照图3、4)。
即，如图9所示，在本实施方式的第二氧化槽51-2A中，空气扩散管52-1、52-2在与支管62a-1、62a-2的轴向正交的方向上隔开规定间隔并行配置。
另外，在本实施方式中，支管62a-1、62a-2共用主管61，不过本发明并不限定于此，也可以按照支管62a-1、62a-2分别设置主管61。
如本实施方式的第二氧化槽51-2A所述，两个空气扩散管52-1、52-2在与支管62a-1、62a-2的轴向正交的方向上隔开规定间隔并行配置，由此能够从分歧管62b-1、62b-2的各自的多孔性膜65的微细孔67向第二氧化槽51-2A内的硫磺成分吸收海水16B更有效地供给空气29。
另外，在本实施方式中，在第二氧化槽52-2A的对置的壁面设有流入口53及流出口54，不过本发明并不限定于此。图10、11是简略表示氧化槽的其他构成的概略图。如图10、11所示，也可以在第二氧化槽51-2A的与设有流入口53的壁面邻接的任意的壁面侧设置流出口54。
另外，在本实施方式的第二氧化槽51-2A中，使两个通气管62-1、62-2的分歧管62b-1、62b-2在支管62a-1、62a-2的轴向上同列等间隔配置，不过本发明并不限定于此。
图12是简略表示本实施方式的第二氧化槽的其他构成的概略图。如图12所示，本实施方式的第二氧化槽51-2B使两个通气管62-1、62-2彼此并列配置，并且使所述分歧管62b-1、62b-2彼此偏置。即，本实施方式的第二氧化槽51-2B设置为，图9所示的第二氧化槽51-2A的分歧管62b-1、62b-2的任意一方或两方的位置在支管62a-1、62a-2的轴向上错开，且分歧管62b-2位于分歧管62b-1彼此之间。
通过使分歧管62b-1、62b-2彼此偏置，能够从分歧管62b-1、62b-2的各自的多孔性膜65的微细孔67向第二氧化槽51-2B内的硫磺成分吸收海水16B高效地供给空气29，并且能够没有偏差地均匀地进行供给。
另外，在第二氧化槽51-2B的对置的壁面设有流入口53及流出口54，不过本发明并不限定于此。图13、14是简略表示氧化槽的其他构成的概略图。如图13、14所示，也可以在第二氧化槽51-2B的与设有流入口53的壁面邻接的任意的壁面侧设置流出口54。
另外，在本实施方式的第二氧化槽51-2A、51-2B中，使空气扩散管52-1、52-2在与支管62a-1、62a-2的轴向正交的方向上并列设置，不过本发明并不限定于此，也可以使空气扩散管52-1、52-2在与支管62a-1、62a-2的轴向正交的方向上隔开规定间隔并列设置3个以上。
另外，在本实施方式的第二氧化槽51-2A、51-2B中，在支管62a-1及62a-2的轴向上设置一组空气扩散管52-1、52-2，不过本发明并不限定于此，也可以沿着支管62a-1、62a-2的轴向设置2个以上空气扩散管52-1、52-2的任意一方或两方。
另外，在本实施方式中，也可以使空气扩散管52-1、52-2在支管62a-1、62a-2的轴向以及与支管62a-1、62a-2的轴向正交的方向这两方的方向上隔开规定间隔设置二个以上。
[第三实施方式]
接着，参照附图说明应用了使用了本发明第三实施方式的第三氧化槽的海水处理装置的海水脱硫系统。
海水脱硫系统的构成与应用了使用了本发明第一实施方式的第一氧化槽的海水处理装置的海水脱硫系统同样，省略说明海水脱硫系统的整体的构成，只说明本实施方式的第三氧化槽。对于与上述第一实施方式的第一氧化槽及上述第二实施方式的第二氧化槽相同的构成，标注相同的符号，省略重复的说明。
图15是简略表示本发明第三实施方式的第三氧化槽的构成的概略图。
如图15所示，在本实施方式的第三氧化槽51-3中，两个通气管62-1、62-2的分歧管62b-1、62b-2彼此配置为梳齿状，在一方的通气管62-1的分歧管62b-1彼此之间交替插入配设有邻接的另一方的通气管62-2的分歧管62b-2。
如本实施方式的第三氧化槽51-3所述，在一方的通气管62-1的分歧管62b-1彼此之间交替插入配置有邻接的另一方的通气管62-2的分歧管62b-2，由此能够经由分歧管62b-1、62b-2从多孔性膜65的微细孔67向第三氧化槽51-3内的硫磺成分吸收海水16B高效地供给空气29，并且能够没有偏差地均匀地高密度地进行供给。
另外，在本实施方式中，在第三氧化槽51-3的对置的壁面设有流入口53及流出口54，不过本发明并不限定于此。图16、17是简略表示氧化槽的其他构成的概略图。如图16、17所示，也可以在第三氧化槽51-3的与设有流入口53的壁面邻接的任意的壁面侧设置流出口54。
[第四实施方式]
接着，参照附图说明应用了使用了本发明第四实施方式的第四氧化槽的海水处理装置的海水脱硫系统。
海水脱硫系统的构成与应用了使用了本发明第一实施方式的第一氧化槽的海水处理装置的海水脱硫系统同样，因此省略说明海水脱硫系统的整体的构成，只说明本实施方式的第四氧化槽。对于与上述第一实施方式的第一氧化槽至上述第三实施方式的第三氧化槽相同的构成，标注相同的符号，省略重复的说明。
图18是简略表示本发明第四实施方式的第四氧化槽的构成的概略图，图19是图18的A-A截面图。
如图18所示，本实施方式的第四氧化槽51-4设有将两个空气扩散管52-1、52-2彼此之间分隔的分隔板68。
即，本实施方式的第四氧化槽51-4设有两个空气扩散管52-1、52-2，在沿着主体51a的轴向设置的空气扩散管52-1、52-2彼此之间具有分隔板68。另外，在两个空气扩散管52-1、52-2中从主管61-1、61-2各自供给空气29。
如本实施方式的第四氧化槽51-4所述，通过在两个空气扩散管52-1、52-2彼此之间设置分隔板68，能够使供给于主体51a内的硫磺成分吸收海水16B通过各自的空气扩散管52-1、52-2上，与从分歧管62b-1、62b-2的各自的多孔性膜65的微细孔67向第四氧化槽51-4内的硫磺成分吸收海水16B供给的空气29长时间进行气液接触，因此能够向硫磺成分吸收海水16B可靠地供给空气29。
另外，在本实施方式的第四氧化槽51-4中，由分隔板68将两个空气扩散管52-1、52-2分隔，不过本发明并不限定于此。例如，也可以对应于在主体51a内设置的空气扩散管的数量而在各自的空气扩散管彼此之间设置分隔板68。
另外，在本实施方式中，也可以经由分隔板68在两侧使图9所示的第二实施方式的第二氧化槽51-2A之类的空气扩散管52-1、52-2在与支管62a-1、62a-2轴向正交的方向上并列隔开规定间隔设置二个以上。另外，也可以使经由分隔板68在两方设置的空气扩散管52-1、52-2的各自的数量不同。
另外，在本实施方式中，也可以使空气扩散管52-1、52-2在支管62a-1、62a-2的轴向上隔开规定间隔配置2个以上。
另外，在本实施方式的第四氧化槽51-4中，使通气管62-1、62-2的分歧管62b-1、62b-2彼此沿着支管62a-1、62a-2的轴向在相同位置处同列配置，不过也可以如图12所示的第二实施方式的第二氧化槽51-2B那样，使分歧管62b-1、62b-2彼此偏置配置。
另外，在本实施方式中，在第四氧化槽51-4的相同的壁面侧设有流入口53及流出口54，不过本发明并不限定于此。图20、21是简略表示氧化槽的其他构成的概略图。如图20、21所示，也可以在第四氧化槽51-4的与设有流入口53的壁面邻接的任意的壁面侧设置流出口54。
[第五实施方式]
接着，参照附图说明应用了使用了本发明第五实施方式的第五氧化槽的海水处理装置的海水脱硫系统。
海水脱硫系统的构成与应用了使用了本发明第一实施方式的第一氧化槽的海水处理装置的海水脱硫系统同样，因此省略说明海水脱硫系统的整体的构成，只说明本实施方式的第五氧化槽。对于与上述第一实施方式的第一氧化槽至上述第四实施方式的第四氧化槽相同的构成，标注相同的符号，省略重复的说明。
图22是简略表示本发明第五实施方式的第五氧化槽的构成的概略图，图23是图22的A-A截面图。
如图22所示，本实施方式的第五氧化槽51-5在空气扩散管52-1～空气扩散管52-4和空气扩散管52-5～空气扩散管52-8之间设有堰69。
即，如图22所示，本实施方式的第五氧化槽51-5经由堰69在单侧设有四个空气扩散管52-1～52-4。空气扩散管52-1、52-2在与支管62a-1、62a-2的轴向正交的方向上隔开规定间隔并列配置。另外，分歧管62b-1、62b-2彼此偏置。另外，空气扩散管52-3、52-4也与空气扩散管52-1、52-2同样，在与支管62a-3、62a-4的轴向正交的方向上隔开规定间隔并列配置，分歧管62b-3、62b-4彼此偏置。另外，经由堰69在相反侧，空气扩散管52-5～空气扩散管52-8与空气扩散管52-1～52-4同样地配置。空气扩散管52-5、52-6在与支管62a-5、62a-6的轴向正交的方向上隔开规定间隔并列配置，分歧管62b-5、62b-6彼此偏置。另外，空气扩散管52-7、52-8也在与支管62a-7、62a-8的轴向正交的方向上隔开规定间隔并列配置，分歧管62b-7、62b-8彼此偏置。
另外，在两个空气扩散管52-1、52-2中从主管61-1供给空气29，在两个空气扩散管52-3、52-4中从主管61-2供给空气29，在两个空气扩散管52-5、52-6中从主管61-3供给空气29，在两个空气扩散管52-7、52-8中从主管61-4供给空气29。
另外，在堰69的单侧分别设置各4个空气扩散管52-1～52-4、空气扩散管52-5～52-8，不过并不限定于此，可以对应于氧化槽的大小适当调整空气扩散管的设置数量。
如本实施方式的第五氧化槽51-5所述，通过在空气扩散管52-1～空气扩散管52-4和空气扩散管52-5～空气扩散管52-8之间设置堰69，由于能够如图23所示在堰69的两侧产生对流，因此能够使硫磺成分吸收海水16B和空气29更高效地进行气液接触。
另外，在本实施方式的第五氧化槽51-5中，在与空气扩散管52-1、52-2的支管62a-1、62a-2的轴向正交的方向上按照每2个空气扩散管52-1、52-2设置堰69，不过本发明并不限定于此，也可以按照各自的空气扩散管52-1、52-2设置堰69。
另外，在本实施方式中，在第五氧化槽51-5的相同的壁面设有流入口53及流出口54，不过本发明并不限定于此。图24、25是简略表示氧化槽的其他构成的概略图。如图24、25所示，也可以在第五氧化槽51-5的与设有流入口53的壁面邻接的任意的壁面侧设置流出口54。
【产业上的可利用性】
如以上所述，本发明的氧化槽在向海水中高效地供给空气这一方面上是有用的，适合使用于向用于海水脱硫的含有硫磺成分的海水中供给空气的氧化槽。
【符号说明】
11空气
12锅炉
13排气
14集尘装置
15、15A海水
15B第一稀释用海水
15C第二稀释用海水
16A～16C硫磺成分吸收海水
20排烟脱硫吸收塔
21诱导式风扇
22海
23、24泵
25净化气体
26烟囱
27氧化槽流入海水
28氧化用空气鼓风机
29空气
31水质恢复海水
40海水脱硫系统
41空气预热器(AH)
42蒸汽
43发电机
44汽轮机
45水
46凝汽器
47排烟脱硝装置
48海水脱硫氧化处理装置
49强制通风扇
50热交换器
51-1第一氧化槽
51-2A、51-2B第二氧化槽
51-3第三氧化槽
51-4第四氧化槽
51-5第五氧化槽
51a主体
52、52-1～52-8空气扩散管
53流入口
54流出口
55流入板
56流出板
57阀
61、61-1～61-4主管
62、62-1、62-2通气管
62a、62a-1～62a-8支管
62b、62b-1～62b-8分歧管
64管主体
65多孔性膜
66孔
67微细孔
68分隔板
69堰
L1海水供给线
L2净化气体排出线
L3硫磺成分吸收海水排出线
L4第一海水分支线
L5第二海水分支线
L6海水排出线

Claims (12)

1.一种氧化槽，其具有向通过使排气中的硫磺成分与海水接触进行海水脱硫而产生的硫磺成分吸收溶液供给空气的空气扩散管，并进行所述硫磺成分吸收溶液的水质恢复处理，
所述氧化槽的特征在于，
在所述氧化槽中，在所述空气扩散管侧设有使所述硫磺成分吸收溶液流入的流入口和使与从所述空气扩散管供给的所述空气接触的所述硫磺成分吸收溶液流出的流出口，
所述空气扩散管由供给所述空气的主管和从该主管延伸的通气管构成，
所述通气管由与所述主管连结且向一方向延伸的支管和与该支管连结且向与所述支管不同的方向延伸的多个分歧管构成，
所述分歧管配设为与所述硫磺成分吸收溶液的流动方向大致正交。
2.如权利要求1所述的氧化槽，其特征在于，
所述分歧管由管主体和覆盖该管主体的表面的多孔性膜构成。
3.如权利要求1或2所述的氧化槽，其特征在于，
所述分歧管是平板，
所述分歧管的长度方向上的形状是使所述分歧管的两端的形状为矩形状或圆弧状的形状。
4.如权利要求1或2所述的氧化槽，其特征在于，
所述分歧管的与长度方向正交的截面形状是圆形状。
5.如权利要求1～4中任一项所述的氧化槽，其特征在于，
所述通气管隔开规定间隔配置有二个以上。
6.如权利要求5所述的氧化槽，其特征在于，
多个所述通气管彼此并列配置，且这些所述分歧管彼此偏置。
7.如权利要求6所述的氧化槽，其特征在于，
在一方的所述分歧管之间交替地插入配设有邻接的另一方的所述空气扩散管的所述分歧管。
8.如权利要求5～7中任一项所述的氧化槽，其特征在于，
设有将所述氧化槽的所述空气扩散管彼此之间分隔的分隔板。
9.如权利要求5～7中任一项所述的氧化槽，其特征在于，
设有在所述氧化槽的所述空气扩散管彼此之间配设的堰。
10.如权利要求1～9中任一项所述的氧化槽，其特征在于，
所述海水是从凝汽器排出的排液。
11.一种海水处理装置，其特征在于，具有：
使排气中的硫磺成分与海水接触而进行清洗的排烟脱硫装置；
权利要求1～10中任一项所述的氧化槽。
12.一种海水脱硫系统，其特征在于，具有：
锅炉；
汽轮机，其将从所述锅炉排出的排气作为蒸汽产生用的热源使用，并且使用所产生的蒸汽来驱动发电机；
凝汽器，其回收由所述汽轮机凝结的水并使该水循环；
排烟脱硝装置，其进行从所述锅炉排出的排气的脱硝；
集尘装置，其除去所述排气中的煤尘；
权利要求11的海水处理装置；
烟囱，其将由所述排烟脱硫装置脱硫后的净化气体向外部排出。
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