JP2000288337A - 湿式排煙脱硫装置 - Google Patents
湿式排煙脱硫装置Info
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Abstract
ポンプのキャビテーション現象を起きることのない循環
タンクを有する排煙脱硫装置と方法を得ること。 【解決手段】 ボイラ等の燃焼装置から排出される排ガ
ス中のSO2及びばいじんを噴霧吸収液により除去する
吸収塔本体1から導入された吸収液を保有し、亜硫酸カ
ルシウムを酸化及び中和する循環タンク7とを備えた湿
式排煙脱硫装置において、循環タンク7から吸収液を抜
き出すための吸収液抜出配管12の接続部の循環タンク
7内にバッフル11を設け、バッフル11内部に流入す
る吸収液流速を液中での気泡上昇速度以下となるように
バッフル11に開口部を設ける。循環タンク7からバッ
フル11内に流入する気泡の径は、ほぼ一定であり、バ
ッフル11内の液速度をそのときの気泡上昇速度以下に
することにより高ボイド率であっても、ポンプ6への気
泡巻き込みを抑制することが可能である。
Description
硫黄酸化物(SO2)を吸収した吸収液を保有し、吸収
液中のSO2を酸化、中和する循環タンクに係わり、特
に、高SO2濃度排ガス処理に適すと共に、循環タンク
のコンパクト化を可能にした排煙脱硫装置に関するもの
である。
いじん排出値の低濃度化が進められており、高性能かつ
低コストな排煙脱硫装置の開発が急務である。
図16に示す。湿式排煙脱硫装置は吸収塔本体1、入口
ダクト2、出口ダクト3、吸収液スプレ部4、スプレノ
ズル5、吸収塔循環ポンプ6、循環タンク7、酸化用攪
拌機8、酸化用空気吹き込み管9、ミストエリミネータ
10、バッフル11、抜出し配管12などを主体として
構成される。
ガスは、脱硫ファンにより入口ダクト2を通り吸収塔本
体1に導入され、出口ダクト3から排出される。この間
に、炭酸カルシウムを含んだ吸収液が複数のスプレノズ
ル5から噴霧され、吸収液と排ガスとの気液接触が行わ
れる。このとき、吸収液は排ガス中のSO2を選択的に
吸収し、循環タンク7へ落下する。循環タンク7内には
酸化用攪拌機8が設置されており、空気吹き込み管9か
ら導入された酸化用空気は攪拌機8の羽根の回転により
微粒化されて液中に溶解する。
り亜硫酸カルシウムが生成されるが、液中に溶解した酸
素により酸化され、炭酸カルシウムにより中和されるこ
とで石膏を生成する。炭酸カルシウム及び石膏が共存す
る循環タンク7内の吸収液は、抜き出し管12によって
抜き出され、その一部は循環ポンプ6によって再びスプ
レノズル5に送られ、一部は石膏回収系へと送られる。
循環ポンプ6への抜き出し配管12には、循環ポンプ6
内に酸化用に挿入される空気の巻込みを防止し、かつ異
物の混入を防止するために気泡巻込み防止用柵(以下、
バッフルと記すことがある)11を設置している。バッ
フル11は上面が開口しており、吸収液はバッフル11
の上面より流入し、抜き出し配管12から循環ポンプ6
へと送られる。バッフル11内の液流速は0.5m/s
程度としている。
化用空気供給量はプラント条件によっても異なるが、ほ
ぼ吸収するSO2量に比例している。このため、高硫黄
分炭を燃焼するプラントでは高SO2濃度の排ガスを処
理する必要があり、必然的に酸化用空気供給量も通常の
場合と比較して増加させる必要がある。また、循環タン
ク7の容量を決定する際には、通常、循環タンク7内で
のpHの回復(脱硫性能に影響)、生成石膏粒径(脱水
性能に影響)等を考慮して決定するが、近年の低コスト
化に伴い、徐々にコンパクト化されてきている。
下、ボイド率と記す)は、高SO2処理による酸化用空
気量の増加及びタンクサイズのコンパクト化に伴い増加
する。
として、循環タンク7の容量、酸化用空気供給量、及び
循環タンク7内のボイド率の関係を示す。
コンパクト化を図った例であり、プラント1、2を比較
すると循環タンク7内におけるボイド率は3倍近く増加
していることが分かる。通常、循環ポンプ6内へ気泡が
混入するとキャビテーション現象が発生し、循環ポンプ
6の吐出圧が減少し、ポンプ容量の維持が困難となる。
吸収塔本体1内に噴霧する吸収液量が減少するため、脱
硫性能が低下し、吸収塔出口SO2濃度を満足できない
ことになる。また、他のポンプ(例えば、図示しない石
膏回収系に設けられる吸収塔抜き出しポンプ)容量が減
少した場合、系内での水バランスが乱れて後流のピット
等の液レベル調整が困難になる。
て3〜4%以上の気泡が混入するとキャビテーション現
象が発生するとされており、上述のような現象を回避す
るためには、ポンプ吸込み液中のボイド率を3%以下に
する必要がある。また、このようなキャビテーション現
象が発生した状態において循環液量を維持するためには
ポンプを追加して設置することで、キャビテーション現
象が発生した場合にもポンプ容量の低下を補うようにし
た過剰設計を行う必要があるが、コスト面から判断して
有効的な手段とは言えない。
排ガスを処理する場合又は循環タンク容量のコンパクト
化が図られた場合において、循環タンク7内での高ボイ
ド率状態によって、循環ポンプ6内への気泡の巻き込み
によるキャビテーション現象の発生の防止に関する検討
がなされておらず、高ボイド状態においてもポンプ吸込
み液中のボイド率を3%以下にする循環タンク7の検討
がなされていなかった。
SO2濃度排ガス処理又は循環タンク容量のコンパクト
化が図られた場合の高ボイド率状態における循環ポンプ
6のキャビテーション現象の防止に関する配慮がなされ
ていなかった。
態においても、ポンプのキャビテーション現象を起きる
ことのない循環タンク構造を有する排煙脱硫装置と方法
を得ることにある。
イラ等の燃焼装置から排出される排ガス中の硫黄酸化物
及びばいじんを噴霧吸収液により除去するための吸収塔
と、前記吸収塔から導入された吸収液を保有し、亜硫酸
カルシウムを酸化及び中和する循環タンクとを備えた湿
式排煙脱硫装置において、循環タンクから吸収液を抜き
出すための吸収液抜出配管を循環タンクに接続して設
け、該吸収液抜出配管接続部の循環タンク内にバッフル
を設け、バッフル内部に流入する吸収液流速を液中での
気泡上昇速度以下となるようにバッフルに開口部を設け
た湿式排煙脱硫装置である。
クの壁面に該タンク内の液を撹拌するための撹拌機を設
け、攪拌機による液の押出しによって生じる液の旋回流
に対して、その上流側以外のバッフル面のいずれか一面
以上に開口部(すなわち、バッフル上面、下面、前面又
は攪拌機の旋回流に対する下流側側面のいずれか一面以
上を開口した構成)を設けて、バッフル内部に流入する
吸収液流速を液中での気泡上昇速度以下とする構成とす
る。
の上方に硫黄酸化物を吸収した吸収液がショートパスし
てバッフル内に流入することのないように、落下液遮へ
い板を設け、バッフル内部に流入する吸収液流速を液中
での気泡上昇速度以下とする構成でも良い。
ら排出される排ガス中の硫黄酸化物及びばいじんを吸収
塔内に噴霧する吸収液により除去し、該吸収塔内より循
環タンクに導入される吸収液を保有し、該吸収液中の亜
硫酸カルシウムを酸化及び中和し、該循環タンク内より
吸収液を抜き出す湿式排煙脱硫方法において、循環タン
クから吸収液を抜き出すための吸収液抜出配管を循環タ
ンクに接続して設け、該吸収液抜出配管接続部の循環タ
ンク内にバッフルを設け、バッフル内部に流入する吸収
液流速を液中での気泡上昇速度以下とした湿式排煙脱硫
方法が含まれる。
流速を0.2m/s以下とすることで、気泡上昇速度以
下とすることができる。
した場合に、気泡の上昇速度がバッフル内から抜き出し
配管への流れの流速より速ければ、気泡は前記バッフル
内の流れに逆って上昇していくものと考えられる。図9
に気泡径と気泡上昇速度の関係を示す。液性状(液粘度
など)によっても異なるが、ほぼ気泡径の上昇と共にそ
の上昇速度も増加する。循環タンクからバッフル内に流
入する気泡の径は、ほぼ一定であり、バッフル内の液速
度をそのときの気泡上昇速度以下にすることにより高ボ
イド率であっても、ポンプへの気泡巻き込みを抑制する
ことが可能であり、例えばバッフル内に流入する気泡径
は数mmであるため、上昇速度は0.2m/s(20c
m/s)程度となる。つまり、高ボイド率であっても、
バッフル内部の液流速を気泡上昇速度以下、即ち0.2
m/s以下とすることにより、ポンプ内への気泡巻き込
みを抑制することが可能であり、循環タンク内を高ボイ
ド率にすることができ、その結果、循環タンクのコンパ
クト化を図ることができる。
とポンプ吸い込み液中のボイド率の関係をパイロット試
験を実施することにより見出した。その結果を図10に
示す。試験条件としては、高SO2排ガス処理及び循環
タンク7のコンパクト化を図った場合を想定し、循環タ
ンク7内でのボイド率を17%とした。
加させるとポンプ吸い込み液中ボイド率が増加すること
が分かる。ここでポンプキャビテーションが発生すると
言われるボイド率3%付近に着目すると、その時のバッ
フル内吸い込み液流速は0.27m/sである。循環タ
ンク7中の気泡の上昇速度は図9より0.2m/s程度
であることは前述したが、本試験結果からもバッフル内
吸い込み液流速を気泡の上昇速度以下とすることでポン
プキャビテーションを防止できることが可能であると判
断できる。
硫装置を図1〜図4に示す。図1は縦型排煙脱硫装置の
断面の概略図であり、図2は図1のA−A線矢視図、図
3は横型排煙脱硫装置の断面の概略図であり、図4は図
3のA−A線矢視図である。
来の吸収塔と同様に、吸収塔本体1、入口ダクト2、出
口ダクト3、吸収液スプレ部4、スプレノズル5、吸収
塔循環ポンプ6、循環タンク7、酸化用攪拌機8、酸化
用空気吹き込み管9、ミストエリミネータ10、バッフ
ル11及び抜き出し配管12等を主体として構成される
吸収塔が示されている。
4に示したようにバッフル液吸い込み面積、すなわちバ
ッフル開口面積を増加することで、バッフル内吸い込み
液流速を従来システムと比較して低下させている。
2に示す。図11の示すバッフル11は、その上面にの
み開口部を設けた例であるが、バッフル11の形状は図
11の示すものには限られない。
い込み液の流速Vを、バッフル11の開口部の面積Sを
ポンプ容量Qで除した次式 V=S/Q で定義している。
/s以下にすれば、循環ポンプ6内への気泡混入量が抑
制可能であるが、実際にはバッフル容量が大型化してし
まい循環タンク7内での吸収液の攪拌状態を阻害してし
まうことが考えられる。循環タンク7内での吸収液の攪
拌状態が緩慢な場合、吸収液内での酸化、中和反応速度
を低下させるため、バッフル11はできる限り小型化
し、攪拌機8による循環タンク7内での吸収液の攪拌に
影響を与えないことが望ましい。
の構造図を示す。本構造では、バッフル11上面の開口
に加えて、下面及び攪拌機8によって生じるタンク内旋
回流に対する下流側を開口したものである。このように
開口部分を複数箇所設けることにより、上面のみを開口
した場合と比較してバッフル11の容量を小型化するこ
とが可能となる。
及び側面を開口しているが、循環タンク7内での吸収液
の旋回流の上流側以外の何れか一面以上を開口すればよ
く、開口部の組み合わせ例は図12に示したものに限ら
ない。
とポンプ吸い込み液中のボイド率の関係をパイロット試
験を実施することにより見出した。その結果を図10に
示す。試験条件としては、高SO2排ガス処理及び循環
タンク7のコンパクト化を図った場合を想定し、循環タ
ンク7内でのボイド率を17%とした。
加させるとポンプ吸い込み液中ボイド率が増加すること
が分かる。ここでポンプキャビテーションが発生すると
言われるボイド率3%付近に着目すると、その時のバッ
フル内吸い込み液流速は0.27m/sである。循環タ
ンク7中の気泡の上昇速度は図9より0.2m/s程度
であることは前述したが、本試験結果からもバッフル内
吸い込み液流速を気泡の上昇速度以下とすることでポン
プキャビテーションを防止できることが可能であると判
断できる。
に示す。図5は縦型排煙脱硫装置の断面の概略図であ
り、図6は図5のA−A線矢視図、図7は横型排煙脱硫
装置の断面の概略図であり、図8は図7のA−A線矢視
図である。
した実施の形態の構造に、さらに、バッフル11上部で
の落下液による気泡の押し込みを防止するために落下液
遮へい板14を設置したものである。循環タンク7内の
気泡は前述のように循環タンク7内を上昇し、特にバッ
フル11内に混入した気泡であっても、バッフル内吸い
込み液流速が気泡上昇速度以下であれば同様に上昇す
る。
下すると、落下液の運動エネルギーによって気泡をバッ
フル内に押し込む作用が働く。また落下液中には亜硫酸
カルシウムを多く含んでいるため、例えば循環ポンプ6
内に直に吸い込まれた場合、吸収液中のpHの回復が伴
わず、性能の低下を引き起こす可能性がある。しかしな
がら、バッフル11上部に落下液遮へい板14を設置す
ることで、上述の様な状態を回避することが可能とな
る。
多量の酸化用空気を循環タンク内に供給する高SO2排
ガスを処理するプラントにおいて、循環タンク内が高ボ
イド率であっても円滑なポンプ運転を行うことが可能で
あるため、循環タンクのコンパクト化を図ることが可能
であり、安価な吸収塔をえることができる。
積を増加させバッフル吸い込み液流速を気泡上昇速度以
下にした縦型排煙脱硫装置の断面の概略図である。
積を増加させバッフル吸い込み液流速を気泡上昇速度以
下にした横型排煙脱硫装置の断面の概略図である。
液遮へい板を配置した縦型排煙脱硫装置の断面の概略図
である。
液遮へい板を配置した横型排煙脱硫装置の断面の概略図
である。
を示す図である。
流速とポンプ吸い込み液中のボイド率を表した図であ
る。
煙脱硫装置のバッフル上面の開口面積を増加させたバッ
フル構造の詳細図である。
煙脱硫装置のバッフル上面と下面と側面に開口を設けて
バッフル開口面積を増加させたバッフル構造の詳細図で
ある。
図である。
図である。
タ 11 バッフル 12 循環ポンプ抜き出
し配管 13 タンク内旋回流 14 落下液遮へい板 15 タンク側面 16 タンク底面 17 バッフル吸込み液
Claims (6)
- 【請求項1】 ボイラ等の燃焼装置から排出される排ガ
ス中の硫黄酸化物及びばいじんを噴霧吸収液により除去
するための吸収塔と、前記吸収塔から導入された吸収液
を保有し、亜硫酸カルシウムを酸化及び中和する循環タ
ンクとを備えた湿式排煙脱硫装置において、 循環タンクから吸収液を抜き出すための吸収液抜出配管
を循環タンクに接続して設け、該吸収液抜出配管接続部
の循環タンク内にバッフルを設け、バッフル内部に流入
する吸収液流速を液中での気泡上昇速度以下となるよう
にバッフルに開口部を設けたことを特徴とする湿式排煙
脱硫装置。 - 【請求項2】 循環タンクの壁面に該タンク内の液を撹
拌するための撹拌機を設け、攪拌機による液の押出しに
よって生じる液の旋回流に対して、その上流側以外のバ
ッフル面のいずれか一面以上に開口部を設けたことを特
徴とする請求項1記載の湿式排煙脱硫装置。 - 【請求項3】 少なくとも上面が開口したバッフルの上
方に硫黄酸化物を吸収した吸収液がショートパスしてバ
ッフル内に流入することのないように、落下液遮へい板
を設けたことを特徴とする請求項1記載の湿式排煙脱硫
装置。 - 【請求項4】 ボイラ等の燃焼装置から排出される排ガ
ス中の硫黄酸化物及びばいじんを吸収塔内に噴霧する吸
収液により除去し、該吸収塔内より循環タンクに導入さ
れる吸収液を保有し、該吸収液中の亜硫酸カルシウムを
酸化及び中和し、該循環タンク内より吸収液を抜き出す
湿式排煙脱硫方法において、 循環タンクから吸収液を抜き出すための吸収液抜出配管
を循環タンクに接続して設け、該吸収液抜出配管接続部
の循環タンク内にバッフルを設け、バッフル内部に流入
する吸収液流速を液中での気泡上昇速度以下としたこと
を特徴とする湿式排煙脱硫方法。 - 【請求項5】 バッフル内部に流入する吸収液流速を
0.2m/s以下としたことを特徴とする請求項4記載
の湿式排煙脱硫方法。 - 【請求項6】 バッフル上方から硫黄酸化物を吸収した
吸収液がショートパスすることのないようにしたことを
特徴とする請求項4記載の排煙脱硫方法。
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---|---|---|---|
JP09991399A JP3910307B2 (ja) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | 湿式排煙脱硫装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09991399A JP3910307B2 (ja) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | 湿式排煙脱硫装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2000288337A true JP2000288337A (ja) | 2000-10-17 |
JP3910307B2 JP3910307B2 (ja) | 2007-04-25 |
Family
ID=14260029
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09991399A Expired - Fee Related JP3910307B2 (ja) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | 湿式排煙脱硫装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3910307B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110102174A (zh) * | 2019-06-11 | 2019-08-09 | 天津水泥工业设计研究院有限公司 | 搅拌式高效氧化空气管、搅拌方法及脱硫塔 |
CN111036054A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-21 | 天津长芦汉沽盐场有限责任公司 | 一种空气吹溴生产中尾气吸收装置及方法 |
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JP2006099837A (ja) | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Fuji Photo Film Co Ltd | クリーニング媒体 |
JP2009054270A (ja) | 2007-05-31 | 2009-03-12 | Fujifilm Corp | 磁気記録媒体、磁気信号再生システムおよび磁気信号再生方法 |
JP2010238346A (ja) | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Fujifilm Corp | 磁気テープカートリッジ |
-
1999
- 1999-04-07 JP JP09991399A patent/JP3910307B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110102174A (zh) * | 2019-06-11 | 2019-08-09 | 天津水泥工业设计研究院有限公司 | 搅拌式高效氧化空气管、搅拌方法及脱硫塔 |
CN111036054A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-21 | 天津长芦汉沽盐场有限责任公司 | 一种空气吹溴生产中尾气吸收装置及方法 |
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JP3910307B2 (ja) | 2007-04-25 |
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