JP2001017829A - Double-chamber wet type flue gas desulfurization apparatus and method - Google Patents

Double-chamber wet type flue gas desulfurization apparatus and method

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JP2001017829A
JP2001017829A JP11194905A JP19490599A JP2001017829A JP 2001017829 A JP2001017829 A JP 2001017829A JP 11194905 A JP11194905 A JP 11194905A JP 19490599 A JP19490599 A JP 19490599A JP 2001017829 A JP2001017829 A JP 2001017829A
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exhaust gas
upward
region
absorbing liquid
spray nozzle
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Hiroshi Ishizaka
浩 石坂
Naruhito Takamoto
成仁 高本
Hirobumi Yoshikawa
博文 吉川
Naoki Oda
直己 尾田
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wet type flue gas desulfurization apparatus whose installation cost and operation cost are lowered by simplifying the duct arrangement in the surrounding of an absorption tower and improving the desulfurization performance without increasing the pressure loss in the absorption tower. SOLUTION: An absorption tower of this desulfurization apparatus is provided with an absorption liquid storage circulation tank 7, a waste gas flow route from an inlet duct 2 to introduce a waste gas approximately horizontally into an upper side of an absorption liquid storage circulation tank 7 to a waste gas outlet duct 3 to discharge the waste gas approximately horizontally to the outside, a partitioning plate 4 partitioning the waste gas flow route into two regions; an upward current region 12 and a downward current region 13, and spray nozzles 16, 17 installed in the respective regions and in the absorption tower, SOx in a waste gas treated by bringing the waste gas into contact with an absorption liquid sprayed from the spraying nozzles 16, 17. The partitioning plate 4 is unevenly shifted to the waste gas downward flow region 13 side and the spray nozzles 16 are so arranged as to keep the spraying holes of the spraying nozzles 16 upward in the upward current region 12. By spraying the absorption liquid upward, even if the gas flow rate in the upward current region is increased to about 8 m/s from a conventional flow rate, 5 m/s, the increase of the pressure loss can be suppressed and the residence time of the droplets of the sprayed liquid can be elongated in the down current region 13.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラなどの燃焼
装置から排出される排ガス中の二酸化硫黄(SO2)を
除去する湿式排煙脱硫装置と方法に係わり、特に、吸収
塔内部への仕切板の設置によって、排ガスが上向きに流
れる上昇流領域と下向きに流れる下降流領域の二つの気
液接触部に分けられた二室型の脱硫装置において、吸収
塔の圧力損失を増大させることなく、高い脱硫性能を得
ることができる湿式排煙脱硫装置または方法に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wet flue gas desulfurization apparatus and method for removing sulfur dioxide (SO2) in exhaust gas discharged from a combustion apparatus such as a boiler, and more particularly, to a partition plate inside an absorption tower. In the two-chamber desulfurization device divided into two gas-liquid contact parts of the upward flow region where the exhaust gas flows upward and the downward flow region where the exhaust gas flows downward, without increasing the pressure loss of the absorption tower, The present invention relates to a wet flue gas desulfurization apparatus or method capable of obtaining desulfurization performance.

【0002】[0002]

【従来の技術】火力発電所等において、化石燃料の燃焼
に伴って発生する排煙中の硫黄酸化物、中でも特にSO
2は、大気汚染・酸性雨等の環境問題における主原因の
一つであり、近年地球的規模で排煙脱硫装置の普及が望
まれている。
2. Description of the Related Art In thermal power plants and the like, sulfur oxides in flue gas generated by combustion of fossil fuels, especially SO
2 is one of the main causes of environmental problems such as air pollution and acid rain, and in recent years, the spread of flue gas desulfurization equipment on a global scale has been desired.

【0003】現在の脱硫システムは石灰石−石膏法によ
る湿式法が主流を占めており、中でも最も実績が多く、
信頼性の高いスプレ方式の脱硫装置が世界的にも多く採
用されている。このスプレ式脱硫装置は脱硫性能が高
く、基本技術はほぼ確立されている。
[0003] The current desulfurization system is dominated by the wet method based on the limestone-gypsum method.
Reliable spray type desulfurization equipment is widely used worldwide. This spray type desulfurization device has high desulfurization performance, and the basic technology is almost established.

【0004】しかしながら、湿式排煙脱硫装置は高価で
あるため、未だ発展途上国などでの普及率は低い。した
がって、世界的に脱硫装置の普及率を高めるためには、
脱硫装置の設備費および運転費の大幅な低減が必要であ
る。従来技術のスプレ方式を採用し、低コスト化を図っ
た二室型の湿式排煙脱硫装置の公知例を図8に示す。
[0004] However, the wet flue gas desulfurization equipment is expensive, and its penetration rate in developing countries is still low. Therefore, in order to increase the penetration rate of desulfurization equipment worldwide,
It is necessary to significantly reduce equipment costs and operation costs of the desulfurization unit. FIG. 8 shows a known example of a two-chamber wet flue gas desulfurization apparatus which adopts a conventional spray method and reduces cost.

【0005】この湿式排煙脱硫装置は、主に吸収塔本体
1、入口ダクト2、出口ダクト3、仕切板4、吸収液循
環ポンプ5〜6、循環タンク7、攪拌機8、空気吹込み
管9、ミストエリミネータ10、吸収液抜出し管11、
上昇流領域12、下降流領域13、スプレヘッダー14
〜15、吸収液をガス流れに対して対向する方向に噴射
する向流スプレノズル17、吸収液をガス流れ方向に噴
射する並流スプレノズル16等から構成される。
This wet flue gas desulfurization apparatus mainly comprises an absorption tower main body 1, an inlet duct 2, an outlet duct 3, a partition plate 4, an absorption liquid circulation pumps 5 to 6, a circulation tank 7, a stirrer 8, an air blowing pipe 9 , Mist eliminator 10, absorption liquid discharge pipe 11,
Upflow area 12, Downflow area 13, Spray header 14
15, a counter-current spray nozzle 17 for injecting the absorbing liquid in a direction opposite to the gas flow, a co-current spray nozzle 16 for injecting the absorbing liquid in the gas flow direction, and the like.

【0006】向流スプレノズル17および並流スプレノ
ズル16は、ガス流れに対して直交する断面内に複数個
設置されており、更にガス流れ方向に複数段設置されて
いる。また、攪拌機8および空気吹込み管9は、吸収液
が滞留する循環タンク7に設置され、ミストエリミネー
タ10は出口ダクト3内に設置される。
A plurality of counter-current spray nozzles 17 and a plurality of parallel-flow spray nozzles 16 are provided in a cross section orthogonal to the gas flow, and are further provided in a plurality of stages in the gas flow direction. Further, the stirrer 8 and the air blowing pipe 9 are installed in the circulation tank 7 in which the absorbing liquid stays, and the mist eliminator 10 is installed in the outlet duct 3.

【0007】図示していないボイラから排出される排ガ
スは、図示していない脱硫ファンにより入口ダクト2か
ら吸収塔本体1にほぼ水平方向に導入され、出口ダクト
3から排出される。スプレ方式による吸収塔の多くは、
排ガスと吸収液を向流接触させるために、吸収塔下部か
ら導入した排ガスを塔頂部から排出させるが、図8に示
す従来技術は呼吸塔本体1内に仕切板4を設置し、出口
ダクト3を入口ダクト2とほぼ同じ高さに設けているた
め、入口ダクト2から導入された排ガスは、仕切板4に
遮られ、上昇流領域12を上昇し、塔頂部で反転した
後、下降流領域13を下降する。
The exhaust gas discharged from the boiler (not shown) is introduced into the absorption tower body 1 from the inlet duct 2 in a substantially horizontal direction by a desulfurization fan (not shown), and is discharged from the outlet duct 3. Many of the spray tower absorption towers
The exhaust gas introduced from the lower part of the absorption tower is discharged from the top of the tower in order to bring the exhaust gas and the absorbing liquid into countercurrent contact. In the prior art shown in FIG. Is provided at substantially the same height as the inlet duct 2, the exhaust gas introduced from the inlet duct 2 is blocked by the partition plate 4, rises in the upflow region 12, reverses at the top of the tower, and then descends. 13 down.

【0008】この間、上昇流領域12および下降流領域
13では、吸収液循環ポンプ5、6から送られる炭酸カ
ルシウムを含んだ吸収液が、それぞれの領域に設けられ
た向流スプレノズル17および並流スプレノズル16か
ら噴射され、吸収液と排ガス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、亜
硫酸カルシウムを生成する。
In the meantime, in the ascending flow region 12 and the descending flow region 13, the absorption liquid containing calcium carbonate sent from the absorption liquid circulation pumps 5 and 6 is supplied to the counter-current spray nozzle 17 and the co-current spray nozzle provided in the respective regions. The gas is injected from the nozzle 16 and gas-liquid contact between the absorbing liquid and the exhaust gas is performed. At this time, the absorbing liquid selectively absorbs SO2 in the exhaust gas and generates calcium sulfite.

【0009】亜硫酸カルシウムを生成した吸収液は一旦
循環タンク7に溜まり、酸化用攪拌機8によって攪拌さ
れながら、空気吹込み管9から供給される空気中の酸素
により亜硫酸カルシウムが酸化され硫酸カルシウム(石
膏)を生成する。炭酸カルシウムおよび石膏が共存する
循環タンク7内の吸収液の一部は、吸収液循環ポンプ
5、6によって、再び向流スプレノズル17および並流
スプレノズル16に送られ、一部は吸収液抜き出し管1
1より図示していない廃液処理・石膏回収系へ送られ
る。
[0009] The absorption liquid which has produced calcium sulfite is temporarily stored in the circulation tank 7 and, while being stirred by the oxidizing stirrer 8, calcium sulfite is oxidized by oxygen in the air supplied from the air blowing pipe 9 and calcium sulfate (gypsum) ). A part of the absorbent in the circulation tank 7 where calcium carbonate and gypsum coexist is sent again to the counter-current spray nozzle 17 and the co-current spray nozzle 16 by the absorbent circulation pumps 5 and 6, and part of the absorbent is taken out of the absorbent discharge pipe 1.
1 to a waste liquid treatment / gypsum recovery system (not shown).

【0010】また、向流スプレノズル17および並流ス
プレノズル16からの噴射によって微粒化された吸収液
の中で、液滴径の小さいものは排ガスに同伴されるが、
出口ダクト3に設けられたミストエリミネータ10によ
って捕集される。
[0010] Of the absorbing liquid atomized by the injection from the counter-current spray nozzle 17 and the co-current spray nozzle 16, those having a small droplet diameter are accompanied by the exhaust gas.
The mist is collected by a mist eliminator 10 provided in the outlet duct 3.

【0011】この従来技術は、出口ダクト3が入口ダク
ト2とほぼ同じ位置の低い高さに設けられているため、
図示していないミストエリミネータ10および出口ダク
ト3の支持鉄骨が低く簡易なものになり、また、図示し
ていない熱交換器(再加熱側)に接続するためのダクト
の長さも短くて済む。
In this prior art, since the outlet duct 3 is provided at a low height substantially at the same position as the inlet duct 2,
The supporting steel frame of the mist eliminator 10 and the outlet duct 3 (not shown) is low and simple, and the length of the duct for connecting to the heat exchanger (reheating side) not shown is also short.

【0012】しかしながら、吸収塔のコンパクト化を図
るために、ガス流速が5m/s程度の一般的な一室型の
吸収塔の大きさのままで二室型にしようとすると、上昇
流領域12および下降流領域13の流路断面を同一にし
た場合、それぞれの領域におけるガス流速は約10m/
sになる。下降流領域13は、ガス流れと液滴の落下す
る向きが同じであるため、特に問題はないが、上昇流領
域12では、液滴の落下に逆らうようにガスが流れ、さ
らに液滴の終末速度とほぼ同じガス流速となるため、圧
力損失が急増し、図示していない脱硫ファンの動力費を
大幅に増加させることになる。
However, in order to reduce the size of the absorption tower, if the size of a general single-chamber absorption tower having a gas flow rate of about 5 m / s is changed to a two-chamber absorption tower, the rising flow region 12 When the cross section of the downflow region 13 is the same, the gas flow velocity in each region is about 10 m /
s. In the descending flow region 13, there is no particular problem because the gas flow and the direction of drop of the droplet are the same, but in the upward flow region 12, gas flows against the drop of the droplet, and Since the gas flow velocity is almost the same as the velocity, the pressure loss increases sharply, and the power cost of the desulfurization fan (not shown) is greatly increased.

【0013】そのため、図8に示すように、仕切板4を
下降流領域13側に偏心させ、上昇流領域12でのガス
流速を下げるとともに、下降流領域13でのガス流速を
高くすることで、吸収塔全体の圧力損失を低くする必要
がある。しかし、下降流領域13でのガス流速を一般的
なダクト内流速と同じく、15m/s程度に設定して
も、上昇流領域12でのガス流速は8m/s程度にな
り、従来技術の5m/sに比べれば、8m/sは高流速
であり、上昇流領域12での圧力損失は高くならざるを
得ない。
For this reason, as shown in FIG. 8, the partition plate 4 is eccentric to the descending flow region 13 to reduce the gas flow velocity in the ascending flow region 12 and increase the gas flow velocity in the descending flow region 13. Therefore, it is necessary to reduce the pressure loss of the entire absorption tower. However, even if the gas flow velocity in the descending flow region 13 is set to about 15 m / s, which is the same as the general flow velocity in the duct, the gas flow velocity in the ascending flow area 12 becomes about 8 m / s, which is 5 m in the prior art. 8 m / s is a high flow velocity compared to / m, and the pressure loss in the upflow region 12 must be high.

【0014】一方、下降流領域13においては、圧力損
失は低くできるが、ガス流速を15m/s程度まで高め
ると、スプレ液滴の落下速度を速め、液滴の滞留時間が
短くなるため、下降流領域13では高い脱硫性能を得る
ことが難しい。したがって、下降流領域の脱硫性能を向
上させるためには、上昇流領域12の並流スプレノズル
16から噴射される吸収液量を多くしなければならな
い。
On the other hand, in the descending flow region 13, the pressure loss can be reduced, but when the gas flow rate is increased to about 15 m / s, the falling speed of the spray droplets is increased and the residence time of the droplets is shortened. In the flow region 13, it is difficult to obtain high desulfurization performance. Therefore, in order to improve the desulfurization performance in the downflow region, the amount of the absorbing liquid injected from the co-current spray nozzle 16 in the upflow region 12 must be increased.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、二
室型吸収塔全体の圧力損失の低減と排ガス下降流領域で
の脱硫性能向上に関して十分考慮されておらず、脱硫フ
ァンならびに吸収液循環ポンプの動力増大に伴い運転費
が高価になる問題があった。
In the above prior art, sufficient consideration has not been given to reducing the pressure loss of the entire two-chamber absorption tower and improving the desulfurization performance in the exhaust gas downflow region, and the desulfurization fan and the absorption liquid circulation pump have not been considered. However, there is a problem that the operating cost becomes high with the increase in power of the motor.

【0016】本発明の課題は、吸収塔の圧力損失を増加
させることなく、吸収塔周りのダクト配置の簡略化と脱
硫性能の向上を図り、設備費および運転費が安価な湿式
排煙脱硫装置と方法を得ることにある。
An object of the present invention is to provide a wet flue gas desulfurization apparatus in which the arrangement of ducts around the absorption tower is simplified and the desulfurization performance is improved without increasing the pressure loss of the absorption tower, and the equipment and operation costs are low. And the way to get it.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、吸
収液を貯留する循環タンクの上側に、ボイラなどの燃焼
装置から排出される排ガスを入口ダクトからほぼ水平方
向に導入し、出口ダクトからほぼ水平方向に排出する排
ガス流路を有し、その排ガス流路を入口ダクト側と出口
ダクト側の二室に分割するための天井側に開口部を有し
た仕切板を設けることで、入口ダクトから導入される排
ガスが上向きに流れる上昇流領域と、天井側の開口部で
反転した後に出口ダクトに向けて下向きに排ガスが流れ
る下降流領域を形成し、それぞれの領域に設置したスプ
レノズルから噴射される吸収液と排ガスを接触させて、
排ガス中の硫黄酸化物を処理する吸収塔を備えた二室型
室式排煙脱硫装置において、前記仕切板を下降流領域側
へ偏心させるとともに、少なくとも上昇流領域にスプレ
ノズルの噴射孔が上向きになるようにスプレノズルを配
置する二室型室式排煙脱硫装置によって解決される。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for discharging exhaust gas discharged from a combustion device such as a boiler from an inlet duct in a substantially horizontal direction to an upper side of a circulation tank for storing an absorbent. By providing a partition plate having an opening on the ceiling side to divide the exhaust gas channel into two chambers on the inlet duct side and the outlet duct side. An upward flow area where the exhaust gas introduced from the duct flows upward, and a downward flow area where the exhaust gas flows downward toward the outlet duct after being inverted at the opening on the ceiling side, are injected from the spray nozzle installed in each area Contact the absorbing solution and exhaust gas
In a two-chamber type flue gas desulfurization device equipped with an absorption tower for treating sulfur oxides in exhaust gas, the partition plate is eccentric to the downward flow region side, and the spray holes of the spray nozzle are directed upward at least in the upward flow region. The problem is solved by a two-chamber type flue gas desulfurization device in which spray nozzles are arranged as follows.

【0018】本発明の上記課題は、吸収液を貯留する循
環タンクの上側に、ボイラなどの燃焼装置から排出され
る排ガスをほぼ水平方向に導入し、ほぼ水平方向に排出
する排ガス流路を有し、かつ導入される排ガスが上向き
に流れる上昇流領域と、天井側の開口部で反転した後に
下向きに排ガスが流れる下降流領域の二室に分割した排
ガス流の領域を形成し、それぞれの領域で吸収液を噴射
して排ガスを接触させ、排ガス中の硫黄酸化物を処理す
る吸収塔を備えた二室型湿式排煙脱硫方法において、上
昇流領域の容量を下降流領域の容量より大きくし、少な
くとも上昇流領域に、吸収液を排ガス流れと並流方向に
噴射する二室型室式排煙脱硫方法によっても解決され
る。
An object of the present invention is to provide an exhaust gas passage for introducing exhaust gas discharged from a combustion device such as a boiler in a substantially horizontal direction and discharging the exhaust gas in a substantially horizontal direction above a circulation tank for storing an absorbing liquid. And an upward flow area in which the exhaust gas to be introduced flows upward, and an exhaust gas flow area divided into two chambers, a downward flow area in which the exhaust gas flows downward after being inverted at the opening on the ceiling side, and each area is formed. In the two-chamber wet-type flue gas desulfurization method equipped with an absorption tower for injecting the absorbent and contacting the exhaust gas and treating sulfur oxides in the exhaust gas, the capacity of the upflow area is made larger than the capacity of the downflow area. In addition, the above problem is also solved by a two-chamber type flue gas desulfurization method in which the absorbing liquid is injected at least in the upward flow region in a direction parallel to the exhaust gas flow.

【0019】本発明の上記二室型室式排煙脱硫方法で
は、排ガス上昇流領域および排ガス下降流領域のいずれ
の領域においても、スプレノズルから吸収液を上向きに
噴射するようにしても良し、また、排ガス下降流領域に
設置されるスプレノズルの吸収液噴射圧力を排ガス上昇
流領域のスプレノズルの噴射圧力に比べて、相対的に低
くするようにしても良く、さらに、排ガス下降流領域に
設置されるスプレノズルの吸収液噴射角度を上昇流領域
のスプレノズルの噴射角度に比べて、相対的に大きくし
ても良い。
In the two-chamber type flue gas desulfurization method of the present invention, the absorbent may be injected upward from the spray nozzle in any of the exhaust gas upward flow region and the exhaust gas downward flow region. The spray pressure of the absorbing liquid of the spray nozzle installed in the exhaust gas descending flow area may be made relatively lower than the spray pressure of the spray nozzle in the exhaust gas ascending flow area, and further installed in the exhaust gas descending flow area. The spray angle of the absorbing liquid of the spray nozzle may be relatively larger than the spray angle of the spray nozzle in the upflow region.

【0020】本発明には、上記二室型室式排煙脱硫方法
を適用した排煙脱硫装置も含まれる。
The present invention also includes a flue gas desulfurization apparatus to which the above two-chamber type flue gas desulfurization method is applied.

【0021】[0021]

【作用】従来、二室型吸収塔内の排ガス上昇流領域で
は、脱硫性能の高性能化の観点から、スプレノズルから
吸収液を下向きに噴射する最も一般的な向流スプレとし
ているが、上向きスプレに変更することができれば、圧
力損失を大きく低減することができる。
Conventionally, in the exhaust gas ascending flow region in a two-chamber absorption tower, the most common countercurrent spray in which the absorbing liquid is jetted downward from a spray nozzle is used from the viewpoint of improving the desulfurization performance. If it can be changed to, the pressure loss can be greatly reduced.

【0022】このとき、脱硫性能の低下が懸念される
が、最近の実験結果によれば、確かにスプレノズル近傍
での並流スプレ領域における脱硫性能は低下するが、吸
収液は一旦上向きに噴射され、反転した後、落下するた
め、スプレ液滴の滞留時間が長くなり、その効果によっ
て総合的に脱硫性能は同等以上になることが分かってき
た。 したがって、排ガス上昇流領域のガス流速を従来
の5m/sから8m/s程度に高速化しても、上向きス
プレにすることで、排ガス上昇流領域における圧力損失
の急増を抑制でき、さらに脱硫性能の向上が可能とな
る。
At this time, there is a concern that the desulfurization performance may be reduced. According to recent experimental results, the desulfurization performance in the co-current spray region near the spray nozzle is certainly reduced, but the absorbent is once injected upward. It has been found that because of the falling, the residence time of the spray droplets is prolonged, and the desulfurization performance is generally equal or higher due to the effect. Therefore, even if the gas flow velocity in the exhaust gas ascending flow region is increased from the conventional 5 m / s to about 8 m / s, the upward spray can suppress a rapid increase in pressure loss in the exhaust gas ascending flow region and further improve the desulfurization performance. Improvement is possible.

【0023】一方、排ガス下降流領域ではガス流速が1
5m/s程度まで高速化されるため、従来、低圧力損失
化の観点から、吸収液をスプレノズルから下向きに噴射
し、ガス流れと並流スプレとなるようにしていた。
On the other hand, in the exhaust gas downward flow region, the gas flow rate is 1
Since the speed is increased to about 5 m / s, conventionally, from the viewpoint of reducing the pressure loss, the absorbing liquid is jetted downward from the spray nozzle so as to form a co-current spray with the gas flow.

【0024】しかし、高速で下降している気流中に並流
方向に吸収液を噴射すると、スプレ液滴の落下速度は極
めて速くなり、排ガス下降流領域における気液接触部を
短時間で落下する。このように、排ガス下降流領域にお
いて吸収液をガス流れと並流スプレすると圧力損失は低
減できるが、スプレ液滴の滞留時間が短くなり、高い脱
硫性能を得ることが難しくなる。
However, if the absorbing liquid is jetted in a co-current direction into the gas stream descending at a high speed, the drop velocity of the spray droplets becomes extremely fast, and the spray liquid drops fall in a gas-liquid contact portion in the exhaust gas descending area in a short time. . As described above, when the absorbing liquid is sprayed in the exhaust gas descending region in parallel with the gas flow, the pressure loss can be reduced, but the residence time of the spray droplets becomes short, and it becomes difficult to obtain high desulfurization performance.

【0025】したがって、排ガス下降流領域でのスプレ
液滴の滞留時間を長くするためには、スプレノズルから
吸収液を一旦上向きに噴射し、放物線を描きながら落下
させる必要がある。吸収液を上向きに噴射する場合、ス
プレノズル近傍では向流スプレとなるため、圧力損失が
大きく増加することになるが、スプレノズルの噴射圧力
を下げる、あるいは噴射角度を大きくすることにより、
その圧力損失の増加を最小限に抑えることが可能であ
る。
Therefore, in order to prolong the residence time of the spray droplets in the exhaust gas downward flow region, it is necessary to once inject the absorbing liquid upward from the spray nozzle and drop it while drawing a parabola. In the case of injecting the absorbing liquid upward, the pressure loss is greatly increased because of the countercurrent spray in the vicinity of the spray nozzle, but by lowering the spray pressure of the spray nozzle or increasing the spray angle,
It is possible to minimize the increase in the pressure loss.

【0026】また、前記のごとく、排ガス上昇流領域の
スプレノズルの噴射方向を上向きに配置すれば、圧力損
失は低くなるため、排ガス下降流領域での圧力損失の増
大をカバーでき、吸収塔全体の圧力損失を増加させるこ
となく高い脱硫性能を得ることが可能となる。
Further, as described above, if the spray nozzle in the upward exhaust gas flow region is disposed with the injection direction of the spray nozzle facing upward, the pressure loss is reduced, so that the increase in the pressure loss in the downward exhaust gas flow region can be covered, and the entire absorption tower can be covered. High desulfurization performance can be obtained without increasing pressure loss.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。図1は本発明の実施の形態に
係る二室型湿式排煙脱硫装置の吸収塔の側面図である。
また、図2は図1における吸収塔の上方から見た平面図
であり、図3は図1の吸収塔における他の実施の形態を
示すものであり、排ガス流れの上昇流領域および下降流
領域の両方のスプレノズルの噴射方向を上向きにしたも
のである。図4は従来技術と本発明の実施の形態におけ
る脱硫率の比較である。 図5は従来技術と本発明の実
施の形態における圧力損失の比較である。図6は図2の
吸収塔における他の実施の形態であり、排ガス下降流領
域に設置されるスプレノズルを低圧スプレノズルにした
ものである。図7は図2の吸収塔における他の実施の形
態であり、排ガス下降流領域に設置されるスプレノズル
を広角スプレノズルにしたものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of an absorption tower of a two-chamber wet-type flue gas desulfurization apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the absorption tower in FIG. 1 as viewed from above, and FIG. 3 shows another embodiment of the absorption tower in FIG. The spray direction of both spray nozzles is directed upward. FIG. 4 is a comparison of the desulfurization rate between the prior art and the embodiment of the present invention. FIG. 5 is a comparison of pressure loss between the prior art and the embodiment of the present invention. FIG. 6 shows another embodiment of the absorption tower of FIG. 2, in which the spray nozzle installed in the exhaust gas downward flow region is a low-pressure spray nozzle. FIG. 7 shows another embodiment of the absorption tower of FIG. 2, in which the spray nozzle installed in the exhaust gas downward flow region is a wide-angle spray nozzle.

【0028】図1から図7において、同一機能を奏する
装置または部材は同一番号を符して、その説明は省略す
る。排ガス下降流領域13には低圧スプレノズル18が
設置され、同じく排ガス下降流領域13には広角スプレ
ノズル19が設置される。
In FIGS. 1 to 7, devices or members having the same functions are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. A low-pressure spray nozzle 18 is installed in the exhaust gas descending region 13, and a wide-angle spray nozzle 19 is installed in the exhaust gas descending region 13.

【0029】図1および図2に示す実施の形態は、排ガ
ス上昇流領域12に並流スプレノズル16を設置し、吸
収液を上向きに噴射させるように配置した点で従来技術
と異なる。
The embodiment shown in FIGS. 1 and 2 differs from the prior art in that a co-current spray nozzle 16 is provided in the exhaust gas upflow region 12 and arranged so as to jet the absorbing liquid upward.

【0030】図2からも分かるように、図1に示す実施
の形態では吸収塔の基本構造として角型を採用してい
る。そして本例では排ガス上昇流領域12に設置される
スプレノズルを並流スプレノズル16にし、吸収液の噴
射向きを上向きに変更しているため、ノズル近傍では並
流スプレとなり、圧力損失を大きく低減することができ
る。
As can be seen from FIG. 2, the embodiment shown in FIG. 1 employs a square structure as the basic structure of the absorption tower. In this example, the spray nozzle installed in the exhaust gas upflow region 12 is a co-current spray nozzle 16 and the direction of injection of the absorbing liquid is changed upward, so that the co-current spray is formed near the nozzle to greatly reduce the pressure loss. Can be.

【0031】また、排ガス上昇流領域12において吸収
液を上向きに噴射させると、スプレノズル近傍での並流
スプレでの脱硫性能は低下するが、吸収液は一旦上昇
し、反転した後、落下するため、スプレ液滴の滞留時間
が長くなり、その効果によって排ガス上昇流領域12に
おける脱硫性能は向上する。
When the absorbent is jetted upward in the exhaust gas upflow region 12, the desulfurization performance in the co-current spray near the spray nozzle decreases, but the absorbent rises once, reverses, and then falls. In addition, the residence time of the spray droplets becomes longer, and the desulfurization performance in the exhaust gas ascending flow region 12 is improved by the effect.

【0032】図3に示す実施の形態は、排ガス上昇流領
域12に並流スプレノズル16を設置し、排ガス下降流
領域13に向流スプレノズル17を設置し、いずれも吸
収液を上向きに噴射させるように配置した点で従来技術
と異なる。
In the embodiment shown in FIG. 3, a co-current spray nozzle 16 is installed in the exhaust gas upflow region 12 and a counter-current spray nozzle 17 is installed in the exhaust gas downflow region 13 so that the absorbing liquid is jetted upward. This is different from the prior art in that it is arranged in

【0033】前記下降流領域13において向流スプレノ
ズル17から吸収液を上向きに噴射させた場合、スプレ
液滴は一旦上昇し、反転した後に落下するため、下向き
に噴射させた場合に比べて液滴の滞留時間が非常に長く
なる。したがって、脱硫性能は高くなるが、スプレノズ
ル17近傍では向流スプレであるため、圧力損失が大き
く増加することになる。
When the absorbing liquid is ejected upward from the counter-current spray nozzle 17 in the downward flow area 13, the spray liquid drops once rises, turns over and then falls, so that the liquid droplets are lower than when spraying downward. Residence time becomes very long. Accordingly, the desulfurization performance is improved, but the pressure loss is greatly increased in the vicinity of the spray nozzle 17 due to the countercurrent spray.

【0034】しかし、本実施の形態では排ガス上昇流領
域12に設置されるスプレノズル16を並流タイプに
し、吸収液の噴射向きを上向きに変更しているため、ス
プレノズル16近傍では並流スプレとなり、圧力損失を
大きく低減することができる。
However, in the present embodiment, the spray nozzle 16 installed in the exhaust gas ascending flow region 12 is of a co-current type, and the injection direction of the absorbing liquid is changed upward, so that a co-current spray is formed in the vicinity of the spray nozzle 16, Pressure loss can be greatly reduced.

【0035】また、排ガス上昇流領域12において吸収
液を上向きに噴射させると、スプレノズル16近傍での
並流スプレでの脱硫性能は低下するが、下降流領域13
と同様に吸収液は一旦上昇し、反転した後、落下するた
め、スプレ液滴の滞留時間が長くなり、その効果によっ
て総合的には脱硫性能は同等以上になる。図4には、従
来技術と図3に示す本発明の実施の形態における脱硫率
の比較を示している。
When the absorbent is injected upward in the exhaust gas upflow region 12, the desulfurization performance of the co-current spray near the spray nozzle 16 is reduced, but the descending flow region 13
In the same manner as described above, the absorption liquid rises once, reverses, and then falls, so that the residence time of the spray droplets is prolonged, and the effect of the effect makes the desulfurization performance generally equal or higher. FIG. 4 shows a comparison of the desulfurization rate between the prior art and the embodiment of the present invention shown in FIG.

【0036】液ガス比(L/G)が14L/m3Nでの
従来技術の脱硫率を1として、これとの比較で脱硫率を
相対的に表しているが、図3に示す本発明の実施の形態
における脱硫性能は従来技術のそれよりも高い性能を得
られることが分かる。
Assuming that the desulfurization rate of the prior art at a liquid / gas ratio (L / G) of 14 L / m3N is 1, the desulfurization rate is relatively expressed in comparison with this value. It can be seen that the desulfurization performance in the embodiment (1) can obtain higher performance than that of the prior art.

【0037】排ガス上昇流領域12の並流スプレノズル
16近傍での脱硫性能は低下するが、排ガス上昇流領域
12および排ガス下降流領域13いずれにおいても吸収
液は一旦上方に噴射され、スプレ液滴滞留時間が長くな
るため、吸収塔全体としての脱硫性能は従来技術に比較
して高くなる。したがって、同じ脱硫性能を得るための
L/Gは比較的、低くて済むため、吸収液循環ポンプ5
および6の動力を低減できる。
Although the desulfurization performance in the vicinity of the co-current spray nozzle 16 in the exhaust gas upflow region 12 is reduced, the absorbent is once jetted upward in both the exhaust gas upflow region 12 and the exhaust gas downflow region 13, and the spray droplets are retained. Because of the longer time, the desulfurization performance of the entire absorption tower is higher than in the prior art. Therefore, since L / G for obtaining the same desulfurization performance can be relatively low, the absorption liquid circulation pump 5
And 6 power can be reduced.

【0038】また、図5には従来技術と図3に示す本発
明の実施の形態における圧力損失の比較を示している。
従来技術における吸収塔全体の圧力損失を1とした場合
の図3に示す本発明の実施の形態における圧力損失の比
を表しているが、吸収塔全体では本発明の方が圧力損失
が低いことが分かる。
FIG. 5 shows a comparison of pressure loss between the prior art and the embodiment of the present invention shown in FIG.
FIG. 3 shows the ratio of the pressure loss in the embodiment of the present invention shown in FIG. 3 when the pressure loss of the entire absorption tower in the prior art is set to 1, but the pressure loss of the present invention is lower in the entire absorption tower. I understand.

【0039】排ガス下降流領域13におけるスプレノズ
ル17近傍が向流スプレとなるため、排ガス下降流領域
13での圧力損失は増加するが、排ガス上昇流領域12
における並流スプレノズル16近傍では並流スプレとな
るため、上昇流領域12での圧力損失は逆に低下し、吸
収塔全体としては、従来技術に比べて本発明の実施の形
態では圧力損失が若干低くなる。したがって、脱硫ファ
ンの動力を低減できる。
Since the vicinity of the spray nozzle 17 in the exhaust gas descending flow region 13 becomes countercurrent spray, the pressure loss in the exhaust gas descending flow region 13 increases, but the exhaust gas rising flow region 12
In the vicinity of the co-current spray nozzle 16, the co-current spray is formed, so that the pressure loss in the upflow region 12 is reduced conversely, and the pressure loss is slightly smaller in the embodiment of the present invention than in the prior art as a whole of the absorption tower. Lower. Therefore, the power of the desulfurization fan can be reduced.

【0040】図6は図3の吸収塔における他の実施の形
態であり、図3に示す実施の形態とは排ガス下降流領域
13のスプレノズル17を低圧スプレノズル18にした
点で異なる。
FIG. 6 shows another embodiment of the absorption tower shown in FIG. 3, which is different from the embodiment shown in FIG. 3 in that the spray nozzle 17 in the exhaust gas descending flow region 13 is replaced with a low-pressure spray nozzle 18.

【0041】スプレ部の圧力損失は液滴とガスの相対速
度に影響され、その相対速度が大きいほど圧力損失は高
くなる。したがって、吸収液の噴射圧力を低くし、スプ
レ液滴の噴射速度を小さくすれば、ガスとの相対速度は
小さくなるため、下降流領域13での圧力損失を低くす
ることができる。
The pressure loss in the spray portion is affected by the relative velocity between the droplet and the gas, and the greater the relative velocity, the higher the pressure loss. Therefore, if the jetting pressure of the absorbing liquid is reduced and the jetting speed of the spray droplets is reduced, the relative speed with respect to the gas is reduced, so that the pressure loss in the downflow region 13 can be reduced.

【0042】図7は図3の吸収塔における他の実施例で
あり、図3の実施の形態とは排ガス下降流領域13の向
流スプレノズル17を広角スプレノズル19にした点で
異なる。吸収液の噴射角度を大きくするとスプレ液滴と
ガスの相対速度が小さくなるため、下降流領域での圧力
損失を低くすることができる。
FIG. 7 shows another embodiment of the absorption tower of FIG. 3, which is different from the embodiment of FIG. 3 in that the countercurrent spray nozzle 17 in the exhaust gas descending flow region 13 is replaced by a wide-angle spray nozzle 19. Increasing the injection angle of the absorbing liquid decreases the relative velocity between the spray droplets and the gas, so that the pressure loss in the downflow region can be reduced.

【0043】また、吸収液の噴射角度を大きくした場
合、吸収液は微粒化されやすくなりスプレ液滴の粒径が
小さくなるため、気液接触面積が増加し、さらに脱硫性
能は向上することになる。
When the jetting angle of the absorbing liquid is increased, the absorbing liquid is apt to be atomized and the particle size of the spray droplets is reduced, so that the gas-liquid contact area is increased and the desulfurization performance is further improved. Become.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、二
室型吸収塔の気液接触部における圧力損失を増大させる
ことなく、上昇流領域および下降流領域でのスプレ液滴
の滞留時間を増加させ、脱硫性能を向上させることがで
きるため、吸収液循環ポンプの動力を低減することが可
能であり、脱硫装置の運転費を節減することができる。
As described above, according to the present invention, the residence time of spray droplets in the upflow region and the downflow region without increasing the pressure loss at the gas-liquid contact portion of the two-chamber absorption tower. And the desulfurization performance can be improved, the power of the absorbent circulation pump can be reduced, and the operating cost of the desulfurization device can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態に係る二室型湿式排煙脱
硫装置の吸収塔の側面図である。
FIG. 1 is a side view of an absorption tower of a two-chamber wet flue gas desulfurization apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1における吸収塔の上方から見た平面図で
ある。
FIG. 2 is a plan view of the absorption tower in FIG. 1 as viewed from above.

【図3】 本発明の実施の形態に係る二室型湿式排煙脱
硫装置の吸収塔の側面図であり、上昇流領域および下降
流領域の両方のスプレノズルを上向きにしたものであ
る。
FIG. 3 is a side view of the absorption tower of the two-chamber wet flue gas desulfurization apparatus according to the embodiment of the present invention, in which the spray nozzles in both the upflow region and the downflow region are directed upward.

【図4】 従来技術と本発明の実施の形態における脱硫
率の比較である。
FIG. 4 is a comparison of the desulfurization rate between the prior art and the embodiment of the present invention.

【図5】 従来技術と本発明の実施の形態における圧力
損失の比較である。
FIG. 5 is a comparison of the pressure loss between the prior art and the embodiment of the present invention.

【図6】 図3に示す吸収塔における他の実施の形態で
あり、下降流領域に設置されるスプレノズルを低圧スプ
レノズルにしたものである。
FIG. 6 shows another embodiment of the absorption tower shown in FIG. 3, in which a spray nozzle installed in a downflow region is a low-pressure spray nozzle.

【図7】 図3に示す吸収塔における他の実施の形態で
あり、下降流領域に設置されるスプレノズルを広角スプ
レノズルにしたものである。
FIG. 7 shows another embodiment of the absorption tower shown in FIG. 3, in which a spray nozzle installed in a downflow region is a wide-angle spray nozzle.

【図8】 従来技術の二室型湿式排煙脱硫装置における
吸収塔である。
FIG. 8 is an absorption tower in a conventional two-chamber wet flue gas desulfurization apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 吸収塔本体 2 入口ダクト 3 出口ダクト 4 仕切板 5、6 吸収液循環ポンプ 7 循環タンク 8 攪拌機 9 空気吹込み管 10 ミストエリミネータ 11 吸収液抜出し管 12 排ガス上昇流領域 13 排ガス下降流領
域 14、15 スプレヘッダー 16 並流スプレノズ
ル 17 向流スプレノズル 18 低圧スプレノズ
ル 19 広角スプレノズル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Absorption tower main body 2 Inlet duct 3 Outlet duct 4 Partition plate 5, 6 Absorbent liquid circulation pump 7 Circulation tank 8 Stirrer 9 Air injection pipe 10 Mist eliminator 11 Absorbent liquid extraction pipe 12 Exhaust gas rising flow area 13 Exhaust gas descending flow area 14, 15 spray header 16 co-current spray nozzle 17 counter-current spray nozzle 18 low-pressure spray nozzle 19 wide-angle spray nozzle

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉川 博文 広島県呉市宝町3番36号 バブコック日立 株式会社呉研究所内 (72)発明者 尾田 直己 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日立 株式会社呉事業所内 Fターム(参考) 4D002 AA02 BA02 BA16 CA01 CA13 CA20 DA05 DA16 EA03 FA03 4D020 AA06 BA02 BA09 BB03 CB27 CC08 CD01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Hirofumi Yoshikawa 3-36 Takara-cho, Kure-shi, Hiroshima Babcock-Hitachi Inside Kure Research Laboratories (72) Naoki Oda 6-9 Takara-cho Kure-shi, Hiroshima Babcock-Hitachi, Ltd. F-term in Kure Plant (reference) 4D002 AA02 BA02 BA16 CA01 CA13 CA20 DA05 DA16 EA03 FA03 4D020 AA06 BA02 BA09 BB03 CB27 CC08 CD01

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 吸収液を貯留する循環タンクの上側に、
ボイラなどの燃焼装置から排出される排ガスを入口ダク
トからほぼ水平方向に導入し、出口ダクトからほぼ水平
方向に排出する排ガス流路を有し、その排ガス流路を入
口ダクト側と出口ダクト側の二室に分割するための天井
側に開口部を有した仕切板を設けることで、入口ダクト
から導入される排ガスが上向きに流れる上昇流領域と、
天井側の開口部で反転した後に出口ダクトに向けて下向
きに排ガスが流れる下降流領域を形成し、それぞれの領
域に設置したスプレノズルから噴射される吸収液と排ガ
スを接触させて、排ガス中の硫黄酸化物を処理する吸収
塔を備えた二室型室式排煙脱硫装置において、 前記仕切板を下降流領域側へ偏心させるとともに、少な
くとも上昇流領域に、噴射孔が上向きになるようにスプ
レノズルを配置したことを特徴とする二室型室式排煙脱
硫装置。
Claims 1. Above a circulation tank for storing an absorbing liquid,
It has an exhaust gas passage that introduces exhaust gas discharged from a combustion device such as a boiler from the inlet duct in a substantially horizontal direction, and discharges the exhaust gas in a substantially horizontal direction from the outlet duct. By providing a partition plate having an opening on the ceiling side for dividing into two chambers, an upward flow region in which exhaust gas introduced from the inlet duct flows upward,
After the gas is inverted at the opening on the ceiling side, the exhaust gas flows downward toward the outlet duct and forms a downward flow area. In a two-chamber chamber type flue gas desulfurization device provided with an absorption tower for treating oxides, the partition plate is eccentric to the downward flow region side, and at least in the upward flow region, the spray nozzle is arranged so that the injection holes face upward. A two-chamber type flue gas desulfurization unit, which is arranged.
【請求項2】 上昇流領域および下降流領域のいずれの
領域においても、スプレノズルの噴射孔が上向きになる
ようにスプレノズルを配置することを特徴とする請求項
1記載の二室型湿式排煙脱硫装置。
2. The two-chamber wet flue gas desulfurization according to claim 1, wherein the spray nozzles are arranged so that the spray holes of the spray nozzles face upward in both the upward flow region and the downward flow region. apparatus.
【請求項3】 下降流領域に設置されるスプレノズルと
して、吸収液を中空円錐状に噴射するホロコーンノズル
を用いることを特徴とする請求項1ないし2のいずれか
に記載の二室型湿式排煙脱硫装置。
3. A two-chamber wet drain according to claim 1, wherein a hollow nozzle for injecting the absorbing liquid into a hollow cone is used as the spray nozzle installed in the downward flow region. Smoke desulfurization equipment.
【請求項4】 下降流領域に設置されるスプレノズルの
吸収液噴射圧力を上昇流領域のスプレノズルの吸収液噴
射圧力に比べて、相対的に低くすることを特徴とする請
求項1ないし3のいずれかに記載の二室型湿式排煙脱硫
装置。
4. The method according to claim 1, wherein the injection pressure of the absorbing liquid of the spray nozzle provided in the downward flow region is relatively lower than the injection pressure of the absorbing liquid of the spray nozzle in the upward flow region. A two-chamber wet flue gas desulfurization apparatus according to the above-mentioned.
【請求項5】 下降流領域に設置されるスプレノズルの
吸収液噴射角度を上昇流領域のスプレノズルの吸収液噴
射角度に比べて、相対的に大きくすることを特徴とする
請求項1ないし4のいずれかに記載の二室型湿式排煙脱
硫装置。
5. The liquid jet apparatus according to claim 1, wherein the spraying angle of the absorbing liquid of the spray nozzle installed in the downflow area is relatively larger than the spraying angle of the absorbing liquid of the spray nozzle in the upflow area. A two-chamber wet flue gas desulfurization apparatus according to the above-mentioned.
【請求項6】 吸収液を貯留する循環タンクの上側に、
ボイラなどの燃焼装置から排出される排ガスをほぼ水平
方向に導入し、ほぼ水平方向に排出する排ガス流路を有
し、かつ導入される排ガスが上向きに流れる上昇流領域
と、天井側の開口部で反転した後に下向きに排ガスが流
れる下降流領域の二室に分割した排ガス流の領域を形成
し、それぞれの領域で吸収液を噴射して排ガスを接触さ
せ、排ガス中の硫黄酸化物を処理する吸収塔を備えた二
室型湿式排煙脱硫方法において、 上昇流領域の容量を下降流領域の容量より大きくし、少
なくとも上昇流領域に、吸収液を排ガス流れと並流方向
に噴射することを特徴とする二室型室式排煙脱硫方法。
6. Above a circulation tank for storing an absorbing liquid,
An upflow area in which exhaust gas discharged from a combustion device such as a boiler is introduced in a substantially horizontal direction, the exhaust gas flow path is discharged in a substantially horizontal direction, and the introduced exhaust gas flows upward, and an opening on a ceiling side. Form a divided exhaust gas flow area divided into two downward flow areas where the exhaust gas flows downward after reversing, and in each area, the absorbing liquid is injected to contact the exhaust gas and treat the sulfur oxides in the exhaust gas. In the two-chamber wet flue gas desulfurization method provided with an absorption tower, the capacity of the upflow area is made larger than the capacity of the downflow area, and at least in the upflow area, the absorbing liquid is injected in the co-current direction with the exhaust gas flow. Characteristic two-chamber type flue gas desulfurization method.
【請求項7】 上昇流領域では吸収液を排ガス流れと並
流方向に噴射し、下降流領域では吸収液を排ガス流れと
向流方向に噴射することを特徴とする請求項6記載の二
室型湿式排煙脱硫方法。
7. The two-chamber according to claim 6, wherein the ascending liquid is jetted in the upflow region in a direction parallel to the exhaust gas flow, and the ascending liquid is jetted in the downflow region in the countercurrent direction to the exhaust gas flow. Type wet flue gas desulfurization method.
【請求項8】 下降流領域での吸収液噴射圧力を上昇流
領域での吸収液噴射圧力に比べて、相対的に低くするこ
とを特徴とする請求項6または7記載の二室型湿式排煙
脱硫方法。
8. The two-chamber wet drain according to claim 6, wherein the absorbent injection pressure in the downward flow region is relatively lower than the absorbent injection pressure in the upward flow region. Smoke desulfurization method.
【請求項9】 下降流領域での吸収液噴射角度を上昇流
領域での吸収液噴射角度に比べて、相対的に大きくする
ことを特徴とする請求項6ないし8のいずれかに記載の
二室型湿式排煙脱硫方法。
9. The method according to claim 6, wherein the injection angle of the absorbing liquid in the downward flow area is relatively larger than the injection angle of the absorbing liquid in the upward flow area. Room type wet flue gas desulfurization method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011104531A (en) * 2009-11-18 2011-06-02 Japan Organo Co Ltd Air cleaner
CN108837685A (en) * 2018-07-26 2018-11-20 广东新生环保科技股份有限公司 A kind of desulfurization end-o f-pipe -control purification device

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