JP2001198430A - Gas-liquid contact method and gas-liquid contact apparatus - Google Patents

Gas-liquid contact method and gas-liquid contact apparatus

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JP2001198430A
JP2001198430A JP2000008116A JP2000008116A JP2001198430A JP 2001198430 A JP2001198430 A JP 2001198430A JP 2000008116 A JP2000008116 A JP 2000008116A JP 2000008116 A JP2000008116 A JP 2000008116A JP 2001198430 A JP2001198430 A JP 2001198430A
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Japan
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gas
liquid
treated
absorption tower
flat plate
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Application number
JP2000008116A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeo Komuro
武勇 小室
Hirohisa Yasu
裕寿 安
Shuntaro Koyama
俊太郎 小山
Ken Amano
研 天野
Shigeru Nozawa
滋 野澤
Koji Muramoto
考司 村本
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the power consumption of a gas-liquid contact apparatus for bringing a liquid to be treated absorbing a target substance in gas to be treated into contact with the gas to be treated and a related machinery thereof. SOLUTION: A contraction part (a throttle part wherein a plurality of attachments installed inside such as flat plates or restriction matters are arranged in a gas-liquid contact apparatus in order to narrow the cross-sectional area in the horizontal direction of an absorbing tower) generating a contraction in the flow of gas to be treated is provided in the absorbing tower of the gas- liquid contact apparatus for bringing a liquid to be treated absorbing a target substance in gas to be treated into contact with the gas to be treated and is constituted so that the liquid to be treated and the gas to be treated flow as a gas-liquid mixed stream. The liquid to be treated flowing through the contraction part as the gas-liquid mixed stream is divided by the fluid force of the gas to be treated and the articulation of the liquid to be treated is accelerated to absorb the target substance in the gas to be treated by the liquid to be treated.

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、被処理ガスと被処
理液を接触させる新規な気液接触装置に関するもので、
特に、火力発電ホイラから排出する大容量の燃焼排ガス
を処理する装置として、燃焼排ガス中の硫黄酸化物を除
去する脱硫装置に好適な気液接触装置であり、また、運
用時の電力消費量の少ない湿式排煙脱硫装置と方法に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel gas-liquid contacting device for bringing a gas to be treated into contact with a liquid to be treated.
In particular, it is a gas-liquid contact device suitable for desulfurization equipment that removes sulfur oxides from the combustion exhaust gas, as a device for treating large-volume combustion exhaust gas discharged from a thermal power generation wheeler, and also reduces power consumption during operation. Low wet flue gas desulfurization apparatus and method.

【0002】[0002]

【従来の技術】発電出力が100万kW相当の最大級の
石炭火力発電ボイラから発生する燃焼排ガス量は、単位
時間当たり330万立方メートルにもなる。この大容量
の燃焼排ガスを無害化処理するために、脱塵、脱硝、脱
硫、ガス・ガス熱交換器からなる要素機器を組み合わせ
た総合排煙処理システムを用いて、浄化した排煙が煙突
から大気に放出されるようになっている。
2. Description of the Related Art The amount of combustion exhaust gas generated from the largest coal-fired power generation boiler having a power generation output of 1,000,000 kW is as high as 3.3 million cubic meters per unit time. In order to detoxify this large-volume flue gas, the exhaust gas purified from the chimney using a comprehensive smoke exhaust treatment system that combines elemental equipment consisting of dust removal, denitration, desulfurization, and gas-gas heat exchangers. It is being released to the atmosphere.

【0003】この環境保全のための総合排煙処理システ
ムに用いられる機器で、被処理ガスから硫黄酸化物を除
去する脱硫装置として、湿式石灰石・石膏法による方式
が主に用いられている。この湿式石灰石・石膏法は、石
灰石スラリーと被処理ガスとを直接接触させ、燃焼排ガ
スより硫黄酸化物を吸収除去するものである。被処理液
に吸収された硫黄酸化物は、最終的に安定な二水塩の石
膏として回収される。
[0003] As a desulfurization apparatus for removing sulfur oxides from a gas to be treated, which is used in an integrated flue gas treatment system for environmental protection, a wet limestone / gypsum method is mainly used. In the wet limestone / gypsum method, a limestone slurry is brought into direct contact with a gas to be treated, and sulfur oxides are absorbed and removed from combustion exhaust gas. The sulfur oxides absorbed in the liquid to be treated are finally recovered as stable dihydrate gypsum.

【0004】この湿式石灰石・石膏法に採用されている
気液接触装置には、種々の方式の装置が提案されてい
る。その代表例は被処理液をスプレノズル部で機械的に
せん断力を与え、微粒化により微粒化して、得られた液
滴と燃焼排ガスを接触させる方式である。
Various types of gas-liquid contacting devices have been proposed for the wet limestone / gypsum method. A typical example is a method in which a liquid to be treated is mechanically applied with a shearing force at a spray nozzle portion, atomized by atomization, and the obtained droplets are brought into contact with combustion exhaust gas.

【0005】1000MW規模の火力発電所より排出さ
れる燃焼排ガス量は、単位時間当たり約330万立方メ
ートルの排ガス処理が必要であり、このような大量の排
ガスの浄化処理用脱硫装置としては、従来、2塔の吸収
塔を備えたものが使用されていた。しかし、最近にな
り、吸収塔内のガス流速を高める技術開発がなされ、1
000MW規模の被処理ガスの全量を1塔の吸収塔で処
理するコンパクト化が達成でるようになった。
[0005] The amount of combustion exhaust gas discharged from a 1000 MW-scale thermal power plant requires an exhaust gas treatment of about 3.3 million cubic meters per unit time. One equipped with two absorption towers was used. However, recently, technology development for increasing the gas flow velocity in the absorption tower has been carried out, and 1
It has become possible to achieve compactification in which the entire amount of the gas to be treated on the 000 MW scale is treated by one absorption tower.

【0006】更に、吸収塔のコンパクト化を推進するた
めには、吸収塔内のガス流速をさらに高くすることが考
えられるが、その場合の脱硫性能に対する影響、通風損
失などによる影響を明らかにしていく必要がある。
Further, in order to promote the downsizing of the absorption tower, it is conceivable to further increase the gas flow velocity in the absorption tower. In this case, the influence on the desulfurization performance, the effect of ventilation loss, etc. will be clarified. We have to go.

【0007】特に、ガス流速の高速化による通風損失の
増加は、大量の被処理ガスを搬送するために必要な送風
機の消費動力を高め、脱硫装置の運転上のコストを上昇
させることが懸念されている。すなわち、吸収塔内での
ガス流速が高くなると通風損失が高くなり、被処理ガス
の送風機の電力消費量を多くする原因になる。
[0007] In particular, there is a concern that an increase in ventilation loss due to an increase in the gas flow rate will increase the power consumption of a blower required to convey a large amount of gas to be treated and increase the operating cost of the desulfurization unit. ing. That is, when the gas flow velocity in the absorption tower increases, the ventilation loss increases, which causes an increase in the power consumption of the blower for the gas to be treated.

【0008】一方、火力発電所などでは、日間負荷変化
として知られる発電力量を調整したボイラの運用が行わ
れる。この日間負荷変化運用では、ボイラでの負荷量を
変化する運用が行われるために、燃焼排ガス量や排ガス
処理で生じる被処理液中の亜硫酸濃度が変化する。その
ため、発電負荷変化量に追従した脱硫装置の運用が必要
になる。
On the other hand, in a thermal power plant or the like, a boiler in which the amount of generated power known as daily load change is adjusted is operated. In this daily load change operation, since the operation of changing the load amount in the boiler is performed, the amount of combustion exhaust gas and the concentration of sulfurous acid in the liquid to be treated generated in the exhaust gas treatment change. Therefore, it is necessary to operate the desulfurization device according to the power generation load change amount.

【0009】湿式石灰石・石膏法による脱硫装置の運用
では、吸収塔に導入される被処理ガス処理量、硫黄酸化
物濃度などの変動に合わせて、単位被処理ガス量当たり
の接触被処理液量を調整する運用が行われている。この
被処理液量を調整する方法は、気液接触装置の構成によ
り異なる。
In the operation of a desulfurization apparatus based on the wet limestone / gypsum method, the amount of contact liquid to be treated per unit gas to be treated is adjusted according to the amount of gas to be treated introduced into the absorption tower and the concentration of sulfur oxides. Is being adjusted. The method of adjusting the amount of the liquid to be processed differs depending on the configuration of the gas-liquid contact device.

【0010】例えば、特開平10−235142号公報
に記載された方法では、気液接触装置に搬送する被処理
液量を調整するために、循環ポンプを複数台設置し、循
環ポンプの稼動台数を制御する循環ポンプ台数制御法が
行われている。この方法では、ボイラの低負荷時には、
循環ポンプの稼動台数を少なくして、気液接触装置に搬
送する被処理液量を少なくする省エネルギー運転を行う
ことができる。
For example, in the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-235142, a plurality of circulation pumps are installed in order to adjust the amount of liquid to be conveyed to the gas-liquid contact device. The number of circulating pumps to be controlled has been controlled. With this method, when the boiler is under low load,
Energy saving operation can be performed in which the number of operating circulation pumps is reduced and the amount of the liquid to be processed conveyed to the gas-liquid contact device is reduced.

【0011】しかし、湿式石灰石・石膏法による脱硫装
置の多くは、被処理液中に20%近い固体の石膏が含ま
れており、低負荷時に循環ポンプを停止させると、再起
動時のために停止時にポンプ、配管系を洗浄する操作を
行う必要がある。特に、循環ポンプ台数制御運転法は被
処理液を被処理ガスに対してスプレする方式の脱硫装置
に採用されている。
However, most of the desulfurization apparatuses based on the wet limestone / gypsum method contain solid gypsum of nearly 20% in the liquid to be treated. At the time of shutdown, it is necessary to perform operations to clean the pump and piping system. In particular, the circulation pump number control operation method is employed in a desulfurization apparatus of a type in which a liquid to be treated is sprayed against a gas to be treated.

【0012】スプレ方式の脱硫装置は、大容量の燃焼排
ガスを処理する気液接触装置であり、また、スプレ方式
の気液接触装置は、製作も容易であり、比較的構造が簡
単で、通風損失を小さくでき、同時に被処理ガス中の粉
塵を高度に除去できる数々の特徴がある。しかし、スプ
レ方式の気液接触装置は、被処理液を微粒化するための
消費動力が大きいなどの欠点がある。
The spray-type desulfurization device is a gas-liquid contact device for treating a large amount of combustion exhaust gas. The spray-type gas-liquid contact device is easy to manufacture, has a relatively simple structure, and has a ventilation structure. There are many features that can reduce the loss and at the same time, highly remove the dust in the gas to be treated. However, the spray-type gas-liquid contact device has disadvantages such as a large power consumption for atomizing the liquid to be treated.

【0013】また、吸収塔内でのガス流速が高くなる
と、通風損失が高くなり被処理ガス送風機の電力消費量
を高める原因になる。
[0013] Further, when the gas flow velocity in the absorption tower is increased, the ventilation loss is increased, which causes an increase in the power consumption of the gas blower to be treated.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の湿式石灰石
・石膏法による脱硫装置では、被処理ガス処理量の増加
に伴い、脱硫率を上げるために吸収塔内のガス流速を高
め、かつ脱硫装置の設備費を抑える要請を満たすため
に、吸収塔を小型にすることが行われる。
In the conventional desulfurization apparatus using the wet limestone / gypsum method, the gas flow rate in the absorption tower is increased in order to increase the desulfurization rate with the increase in the amount of gas to be treated. In order to satisfy the demand for reducing equipment costs, the absorption tower is downsized.

【0015】しかし、吸収塔を小型にすると、塔内ガス
流速が高まり、通風損失を高め、大量の被処理ガスを搬
送する送風機の動力を高めることになる。
However, when the absorption tower is miniaturized, the gas flow velocity in the tower is increased, the ventilation loss is increased, and the power of the blower for conveying a large amount of gas to be treated is increased.

【0016】従って、吸収塔の小型化には、通風損失を
高めないような吸収塔の構成と、脱硫装置周りで消費動
力の大きい機器について、動力低減を図ることにより送
風機動力増加を補うことも必要になる。
Therefore, in order to reduce the size of the absorption tower, the construction of the absorption tower that does not increase the ventilation loss and the reduction of the power of the equipment that consumes a large amount of power around the desulfurizer may compensate for the increase in the power of the blower. Will be needed.

【0017】本発明の課題は、被処理ガス中の目的成分
を吸収する被処理液と被処理ガスとを気液接触させる気
液接触装置を小型化することで該装置内ガス流速が高く
なっても通風損失を大きくしないで、被処理ガスの浄化
効率を高めることができるようにすることである。
An object of the present invention is to reduce the size of a gas-liquid contacting device for bringing a gas to be treated into contact with a gas to be treated and a gas to be treated which absorbs a target component in the gas to be treated, thereby increasing the gas flow rate in the device. However, it is an object of the present invention to increase the efficiency of purifying the gas to be treated without increasing the ventilation loss.

【0018】また、本発明の課題は、被処理ガス中の目
的成分を吸収する被処理液と被処理ガスとを気液接触さ
せる気液接触装置における被処理ガス流量が日間単位で
変化する場合であっても、従来技術の被処理液を気液接
触装置に供給するポンプの台数制御運転法に代えて、前
記ポンプを一台で被処理液搬送量を調整可能な可変速型
循環ポンプ運用ができる気液接触装置を提供することで
ある。
Another object of the present invention is to provide a gas-liquid contacting device for bringing a liquid to be treated into gas-liquid contact with a liquid to be treated which absorbs a target component in the gas to be treated, when the flow rate of the gas to be treated changes on a daily basis. Even in this case, instead of the conventional method of controlling the number of pumps for supplying the liquid to be processed to the gas-liquid contact device, a variable-speed circulating pump capable of adjusting the transport amount of the liquid to be processed with one pump is used. It is to provide a gas-liquid contact device capable of performing the above-mentioned.

【0019】本発明の更なる課題は、被処理排ガス中の
目的成分を吸収する被処理液と被処理ガスとを気液接触
させる気液接触装置とその関連機器の消費電力を低減さ
せることである。
A further object of the present invention is to reduce the power consumption of a gas-liquid contacting device for bringing a gas to be treated into contact with a gas to be treated and a gas to be treated, which absorbs a target component in the exhaust gas to be treated, and related equipment. is there.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明の上記課題の解決
法の1つは、被処理排ガス中の目的成分を吸収する被処
理液と被処理ガスを接触させる気液接触装置の吸収塔内
に被処理ガスの流れに縮流を生じさせる縮流部(絞り
部)を設け、該縮流部を被処理液と被処理ガスが混相流
で流れるようにする。この混相流で縮流部を流れる被処
理液を被処理ガスの流体力により分裂させ、被処理液の
微粒化を促進させることである。
One of the solutions to the above-mentioned problems of the present invention is to provide a gas-liquid contacting device for contacting a gas to be treated with a liquid to be treated which absorbs a target component in an exhaust gas to be treated. A contraction section (throttle section) for causing a contraction in the flow of the gas to be treated is provided, and the liquid to be treated and the gas to be treated flow through the contraction section in a multiphase flow. The liquid to be treated flowing through the contraction part by this multiphase flow is split by the fluid force of the gas to be treated, thereby promoting the atomization of the liquid to be treated.

【0021】気液接触装置の吸収塔内に縮流部を形成さ
せるには、被処理ガスの流れを拘束して、吸収塔の水平
方向の塔断面積を狭める平板または拘束物などの内設物
を複数設置する。
In order to form a contraction section in the absorption tower of the gas-liquid contacting device, an internal plate or a constrained member for restricting the flow of the gas to be treated and narrowing the horizontal cross-sectional area of the absorption tower is used. Install multiple objects.

【0022】被処理液は前記内設物上を流下し、縮流部
では被処理液と被処理ガスの混相流として流れ、急激に
形成される被処理ガスの縮流により生じる大きな流体力
により被処理液を分裂させ、微粒化させる。
The liquid to be treated flows down on the above-mentioned internal object, flows as a multiphase flow of the liquid to be treated and the gas to be treated in the contraction portion, and is caused by a large fluid force generated by the contraction of the gas to be treated which is rapidly formed. The liquid to be treated is divided and atomized.

【0023】吸収塔内にガス流れの縮流部が生じると通
風損失を高めることになるが、これらを考慮した縮流部
構成の最適化が必要である。上記した本発明の構成によ
り、従来、被処理液の微粒化に必要としていたポンプの
搬送動力を大幅に低減できることになる。
If a gas flow contraction occurs in the absorption tower, the ventilation loss will increase. However, it is necessary to optimize the structure of the flow contraction taking these factors into consideration. According to the configuration of the present invention described above, the transport power of the pump, which is conventionally required for atomizing the liquid to be treated, can be greatly reduced.

【0024】また、本発明は、吸収塔小型化に伴いガス
流速が高まり通風損失が上昇し、電力消費量が高くなる
ことを防ぐことを課題としている。その解決策の一つと
して、本発明では、被処理ガス流れの縮流部を有する新
規な気液接触装置と回転数を調整して被処理液の搬送量
を制御する可変速型循環ポンプなど被処理液搬送量調整
手段を搭載して、気液接触装置から流下した被処理液を
汲み上げて、再度気液接触装置の上方から被処理液を流
下させる構成を採用しても良い。
Another object of the present invention is to prevent an increase in gas flow rate and an increase in ventilation loss due to downsizing of an absorption tower, thereby preventing an increase in power consumption. As one of the solutions, in the present invention, a novel gas-liquid contact device having a contraction part of a gas to be treated and a variable speed circulating pump for adjusting the number of rotations to control the transport amount of the liquid to be treated, etc. A configuration may also be adopted in which the processing liquid transport amount adjusting means is mounted, the processing liquid flowing down from the gas-liquid contact device is pumped up, and the processing liquid flows down again from above the gas-liquid contact device.

【0025】火力発電プラントの燃焼排ガス中の硫黄酸
化物を除去する脱硫装置は、製作も容易で比較的構造が
簡単であり、通風損失を小さくでき、同時に被処理ガス
中の粉塵を高度に除去することができるスプレ方式が採
用されている。スプレ方式には多くの利点があるが、ス
プレ方式は、被処理液を微粒化するための消費電力量が
大きいなどの欠点もある。
A desulfurization apparatus for removing sulfur oxides from combustion exhaust gas of a thermal power plant is easy to manufacture and has a relatively simple structure, can reduce ventilation loss, and at the same time, highly removes dust in a gas to be treated. The spray method that can be used is adopted. The spray method has many advantages, but the spray method also has disadvantages such as a large amount of power consumption for atomizing the liquid to be treated.

【0026】そこで、本発明では、次のような新規な気
液接触装置の構成を採用する。すなわち、本発明の気液
接触装置は、吸収塔内に被処理ガスの流れに縮流部を形
成させる内設物を設けて絞り部を形成させ、この絞り部
で被処理液と被処理ガスが気液二相流で流れる間に高度
な物質移動を行わせるものである。
Therefore, the present invention employs the following novel gas-liquid contact device. That is, the gas-liquid contact device of the present invention provides an internal component that forms a contraction portion in the flow of the gas to be treated in the absorption tower to form a constricted portion. Performs a high-level mass transfer while flows in a gas-liquid two-phase flow.

【0027】被処理液スプレ方式などでは被処理液を微
粒化させるために、機械的な消費電力を必要とするが、
上記本発明では、このように被処理液の微粒化のための
動力は不要である。
In the treatment liquid spray method, mechanical power consumption is required to atomize the treatment liquid.
In the present invention, no power is required for atomizing the liquid to be treated.

【0028】また、本発明の吸収塔内においてガス流れ
の縮流部で高度に物質移動を行わせるためには、縮流部
でガスと被処理液が気液二相流状態で流れる過程で、被
処理液を被処理ガスの流体力により分散・分裂を行わ
せ、気液接触面積の増加と被処理液の液側界面の更新を
積極的に行わせる。
Further, in order to perform a high mass transfer in the gas flow contraction part in the absorption tower of the present invention, the gas and the liquid to be treated flow in the gas contraction part in the gas-liquid two-phase flow state. In addition, the liquid to be treated is dispersed and split by the fluid force of the gas to be treated, so that the gas-liquid contact area is increased and the liquid-side interface of the liquid to be treated is actively renewed.

【0029】このように本発明では、吸収塔内を流れる
被処理ガスに縮流域を形成させるには、被処理ガスの流
れを拘束する内設物を設置する。内設物は、被処理ガス
の流れる方向を横断するガス流れの断面積を絞るため
に、平板あるいはそれに類似した拘束物からなる内設物
を吸収塔の高さ方向に複数段設置する。
As described above, according to the present invention, in order to form a contraction zone in the gas to be treated flowing in the absorption tower, an internal component for restricting the flow of the gas to be treated is provided. In order to reduce the cross-sectional area of the gas flow crossing the flowing direction of the gas to be treated, the internal components are provided in a plurality of stages in the height direction of the absorption tower.

【0030】平板を用いる場合は、吸収塔の側壁面から
中心部に向けて下方に傾斜させた平板を複数枚設置する
ことが望ましい。この場合には平板上に流下した被処理
液は平板上を流れた後に、吸収塔の中心部から次の下段
の平板に流下するような構成を採用することが望まし
い。
When a flat plate is used, it is desirable to install a plurality of flat plates inclined downward from the side wall surface of the absorption tower toward the center. In this case, it is desirable to adopt a configuration in which the liquid to be treated that has flowed down on the flat plate flows down on the flat plate and then flows down from the center of the absorption tower to the next lower flat plate.

【0031】平板は被処理ガス量に応じて、塔内に、例
えば千鳥配置状に複数段設置したものを一系列とし、塔
内に複数系列設置して行っても良い。
Depending on the amount of gas to be treated, the flat plates may be installed in a tower in a plurality of stages in a staggered arrangement, for example, as one line, and may be installed in a plurality of lines in the tower.

【0032】被処理液は、上段の平板から下段の平板へ
と流下する過程で、被処理ガスとの気液二相流を形成
し、高度にガス分散と液滴の微粒化が起こり、気液二相
流内で物質移動を行わせることができる。被処理ガスが
ボイラ排ガスであれば、当該排ガス中の硫黄酸化物を石
灰スラリなどの被処理液(吸収液)中に吸収させる。
The liquid to be treated forms a gas-liquid two-phase flow with the gas to be treated in the process of flowing from the upper plate to the lower plate, and gas dispersion and atomization of droplets occur to a high degree. Mass transfer can take place in a liquid two-phase flow. If the gas to be treated is a boiler exhaust gas, sulfur oxides in the exhaust gas are absorbed in a liquid to be treated (absorbing liquid) such as lime slurry.

【0033】更に本発明では、回転数を調整して被処理
液の搬送量を制御する循環ポンプを搭載して、気液接触
装置の吸収塔から流下した被処理液を汲み上げて、再度
吸収塔の上方から被処理液を流下させる構成を採用して
も良い。
Further, according to the present invention, a circulating pump for controlling the number of rotations to control the transport amount of the liquid to be treated is mounted, and the liquid to be treated which has flowed down from the absorption tower of the gas-liquid contacting device is pumped up and re-absorbed. A configuration may be adopted in which the liquid to be treated flows down from above.

【0034】この構成により、例えば本発明の被処理ガ
スとして用いる火力発電用ボイラの燃焼排ガスの流量、
前記排ガス中のSO濃度がボイラ負荷変化に基づき大
きく変化しても、脱硫性能を一定にすることができる。
With this configuration, for example, the flow rate of the combustion exhaust gas from the boiler for thermal power generation used as the gas to be treated according to the present invention,
The desulfurization performance can be kept constant even if the SO 2 concentration in the exhaust gas changes greatly based on the change in boiler load.

【0035】被処理液スプレ方式を採用する場合、火力
発電ボイラで起こる被処理ガス流量などの変化に対して
は、吸収塔内に吸収液を循環供給する循環ポンプを複数
台設置しておき、ボイラ負荷変化量に応じて定流量型の
循環ポンプの運転台数を調整するポンプ台数制御運転を
行うことが従来から行われている。
When the liquid spraying method is adopted, a plurality of circulating pumps for circulating the absorbing liquid in the absorption tower are installed in response to a change in the flow rate of the gas to be processed occurring in the thermal power boiler. 2. Description of the Related Art Conventionally, a pump number control operation for adjusting the number of operating constant flow type circulation pumps in accordance with a boiler load change amount has been performed.

【0036】このポンプ台数制御法は、ポンプ台数をボ
イラ負荷量に合わせて運転する方法である。このポンプ
台数制御運転では、停止した循環ポンプがあると、その
停止中に被処理液中の固形物が沈降しないようにポンプ
内を洗浄しておき、次の高負荷運転時に備えておくこと
必要がある。
This method of controlling the number of pumps is a method of operating the number of pumps according to the boiler load. In this pump number control operation, if there is a stopped circulation pump, it is necessary to clean the inside of the pump so that the solids in the liquid to be processed do not settle during the stop and prepare for the next high-load operation. There is.

【0037】しかし本発明では、流量を可変できる可変
速型循環ポンプを用いて、縮流部を備えた吸収塔を有す
る気液接触装置と組み合わせることにより、ボイラなど
で頻繁に生じる日間負荷変化量に容易に対応することが
できる。
However, according to the present invention, a variable speed circulating pump capable of varying the flow rate is used in combination with a gas-liquid contact device having an absorption tower provided with a contraction section, so that the daily load change amount frequently generated in a boiler or the like is obtained. Can be easily handled.

【0038】また、本発明の気液接触装置では、被処理
液を微粒化などのために機械的な動力が不要であり、吸
収塔の上部から平板上に被処理液を供給することにより
高度な気液接触の目的が達成できる。
Further, in the gas-liquid contact device of the present invention, no mechanical power is required for atomizing the liquid to be treated and the like, and the liquid to be treated is supplied from the upper part of the absorption tower onto a flat plate. The purpose of gas-liquid contact can be achieved.

【0039】また、従来の被処理液のスプレ方式の装置
では、スプレノズルに常に一定な背圧を加え、安定な被
処理液の液滴分布を形成させ気液接触面積を維持する必
要がある。そのため、一定の背圧をスプレノズルに加え
る必要から可変速型循環ポンプにより被処理液を制御す
ることが難しい問題があるが、本発明の気液接触装置を
用いると、このような問題は生じない。
In the conventional apparatus for spraying a liquid to be treated, it is necessary to always apply a constant back pressure to the spray nozzle to form a stable droplet distribution of the liquid to be treated and maintain a gas-liquid contact area. Therefore, there is a problem that it is difficult to control the liquid to be treated by the variable speed circulating pump because a constant back pressure needs to be applied to the spray nozzle. However, such a problem does not occur when the gas-liquid contact device of the present invention is used. .

【0040】本発明の気液接触装置の被処理液のガス中
の成分を吸収する性能(脱硫性能等)とガス流れの通風
損失は、気液接触装置の吸収塔内のガス流速と平板等の
内設物により拘束される開口部(縮流部)面積に大きく
影響される。このように気液接触装置を構成する吸収塔
の開口部(縮流部)の大きさ、内設物である平板の水平
に対する傾斜角度、平板の設置段数、各平板段の間隔な
どにより、前記脱硫性能等や前記通風損失が影響され
る。
The ability of the gas-liquid contacting device of the present invention to absorb components in the gas of the liquid to be treated (desulfurization performance, etc.) and the ventilation loss of the gas flow depend on the gas flow rate in the absorption tower of the gas-liquid contacting device and the flat plate etc. Greatly affected by the area of the opening (shrinkage portion) constrained by the internal components. The size of the opening (contracting portion) of the absorption tower constituting the gas-liquid contact device, the angle of inclination of the flat plate, which is an internal component, with respect to the horizontal, the number of stages of the flat plate, the interval between the flat plates, etc. Desulfurization performance and the ventilation loss are affected.

【0041】特に、本発明の気液接触装置を構成してい
る吸収塔内の内設物である平板構造によって、吸収塔内
の通風損失、またそれがボイラ排ガスの脱硫用に用いる
ものであれば、脱硫性能などの被処理液のガス吸収性能
に影響してくるが、平板に堰を設置する構成が脱硫性能
などガス吸収性能を高めるのに有効であることが明らか
になった。
In particular, due to the flat plate structure, which is an internal component in the absorption tower constituting the gas-liquid contact device of the present invention, the ventilation loss in the absorption tower, which is used for desulfurization of boiler exhaust gas. For example, the gas absorption performance of the liquid to be treated, such as desulfurization performance, is affected. However, it has been clarified that a configuration in which a weir is provided on a flat plate is effective in enhancing the gas absorption performance, such as desulfurization performance.

【0042】また、前記平板の下端に流下してくる被処
理液を堰止める構造としては、堰の水平に対する下向傾
斜角度θ、堰の高さHなどにより、被処理液の飛行距離
L、被処理液の微粒化が大きく影響される。
Further, as a structure for blocking the liquid to be treated flowing down to the lower end of the flat plate, the flight distance L of the liquid to be treated is determined by the downward inclination angle θ with respect to the horizontal of the weir and the height H of the weir. The atomization of the liquid to be treated is greatly affected.

【0043】前記平板の下端に設置する堰の構成につい
て検討した結果、平板上を流下する被処理液を微粒化さ
せ、被処理ガスと被処理液との間の物質移動性能(脱硫
性能等)を高めるのに、平板の端にV字溝堰等を設ける
ことが有効である。
As a result of examining the configuration of the weir installed at the lower end of the flat plate, the liquid to be processed flowing down on the flat plate was atomized, and the mass transfer performance between the gas to be processed and the liquid to be processed (desulfurization performance, etc.) It is effective to provide a V-shaped groove weir or the like at the end of the flat plate in order to increase the height.

【0044】本発明の気液接触装置は前記石灰石・石膏
法湿式脱硫装置用に用いる吸収塔だけでなく、オゾン酸
化装置、汚泥酸化装置、養殖タンクへの酸素供給装置、
空気放散塔、窒素ばっき槽等の空気、酸素、オゾン、窒
素ガスなどを液中に噴出させて行う物質移動装置に適用
できる。
The gas-liquid contact device of the present invention is not only an absorption tower used for the limestone / gypsum wet desulfurization device, but also an ozone oxidation device, a sludge oxidation device, an oxygen supply device for aquaculture tanks,
The present invention can be applied to a mass transfer device in which air, oxygen, ozone, nitrogen gas, or the like is blown out into a liquid, such as an air diffusion tower or a nitrogen tank.

【0045】[0045]

【発明の実施の形態】本発明の気液接触装置の代表的な
実施の形態である火力発電ボイラからの燃焼排ガス中の
硫黄酸化物を吸収する、例えば石灰石スラリを吸収液と
して用いる脱硫装置を図1に示し、以下、燃焼排ガスと
石灰石スラリからなる吸収液を気液接触させるための吸
収塔と吸収液溜め用の循環タンクからなる脱硫装置によ
り本発明の気液接触装置についての説明をする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A typical embodiment of a gas-liquid contact device of the present invention is a desulfurization device that absorbs sulfur oxides in combustion exhaust gas from a thermal power boiler and uses, for example, limestone slurry as an absorbent. The gas-liquid contacting device of the present invention will be described below with reference to FIG. 1, in which a desulfurization device including an absorption tower for bringing gas-liquid into contact with an absorbent composed of flue gas and limestone slurry and a circulation tank for storing the absorbent is used. .

【0046】火力発電ボイラからの燃焼排ガス3は、脱
硝された後に図示しないガス/ガス熱交換器に導かれ温
度100℃近傍に冷却され、次いで電気集塵機に導入さ
れて脱塵される。脱塵された燃焼排ガス3は温度約10
0℃の状態のまま図1に示す吸収塔1の上部から吸収塔
1内に導入される。
The flue gas 3 from the thermal power boiler is denitrified, led to a gas / gas heat exchanger (not shown), cooled to a temperature of about 100 ° C., and then introduced into an electric precipitator for dedusting. The temperature of the exhausted flue gas 3 is about 10
It is introduced into the absorption tower 1 from the upper part of the absorption tower 1 shown in FIG.

【0047】吸収塔1で燃焼排ガス3がパイプ2から供
給される石灰石スラリーからなる吸収液7と接触するこ
とで、断熱的に冷却され、また排ガス3中の硫黄酸化物
が吸収除去される。図1に示す吸収塔1の内部には、ガ
ス流れを拘束してその流れに縮流部を形成させるために
傾斜状の平板61〜64が複数内設されている。
When the combustion exhaust gas 3 comes into contact with the absorption liquid 7 composed of limestone slurry supplied from the pipe 2 in the absorption tower 1, the combustion exhaust gas 3 is adiabatically cooled and the sulfur oxides in the exhaust gas 3 are absorbed and removed. Inside the absorption tower 1 shown in FIG. 1, a plurality of inclined flat plates 61 to 64 are provided in order to restrict a gas flow and form a contraction part in the flow.

【0048】吸収塔1を流れ落ちた吸収液7は吸収塔1
の下部に設けられる循環タンク4内に溜まる。循環タン
ク4内に溜まった吸収液7は循環ポンプ10により循環
配管12を経由して吸収塔1上部に搬送され、まず、は
じめの平板61に供給される。平板61に供給された吸
収液7は平板61上を流下し、縮流部に落下する。縮流
部には吸収液7と同時に排ガス3が縮流して導入される
ことで、該縮流が高速化し、吸収液7を分裂・微粒化す
る。循環ポンプ10は定流量ポンプを用いることもでき
るが、可変速型のポンプを用いると、脱硫率の制御性が
高まり、望ましい。
The absorption liquid 7 flowing down the absorption tower 1
Accumulates in the circulation tank 4 provided at the lower part of the tank. The absorbent 7 stored in the circulation tank 4 is conveyed to the upper part of the absorption tower 1 via the circulation pipe 12 by the circulation pump 10 and first supplied to the first flat plate 61. The absorbing liquid 7 supplied to the flat plate 61 flows down on the flat plate 61 and falls into the contraction portion. When the exhaust gas 3 is contracted and introduced into the contraction section at the same time as the absorption liquid 7, the contraction speed is increased, and the absorption liquid 7 is divided and atomized. As the circulation pump 10, a constant flow rate pump can be used, but it is desirable to use a variable speed type pump because controllability of the desulfurization rate is improved.

【0049】吸収液供給パイプ2からの吸収液7は、平
板61へ分配するために分散パイプ2からそれぞれの区
画に供給される。従って、スプレ方式のようなノズル先
端で旋回流などによる微粒化は行わない。
The absorption liquid 7 from the absorption liquid supply pipe 2 is supplied to each section from the dispersion pipe 2 for distribution to the flat plate 61. Therefore, atomization by swirling flow or the like is not performed at the nozzle tip as in the spray method.

【0050】平板61の端では、排ガス3と吸収液7の
二相流状態を形成し、流体力により分裂・微粒化された
吸収液7は順次下段の平板62〜64上に落下する。そ
の間に吸収液7により排ガス3中の硫黄酸化物は吸収さ
れ、浄化ガスが吸収塔1のガス出口5から排出される。
At the end of the flat plate 61, a two-phase flow state of the exhaust gas 3 and the absorbing liquid 7 is formed, and the absorbing liquid 7 split and atomized by the fluid force falls sequentially on the lower flat plates 62 to 64. During that time, the sulfur oxides in the exhaust gas 3 are absorbed by the absorbing liquid 7, and the purified gas is discharged from the gas outlet 5 of the absorption tower 1.

【0051】一方、被処理ガス3中の亜硫酸ガスは、吸
収液7に亜硫酸として吸収され、循環タンク4内で亜硫
酸塩を含んだ吸収液7として滞留するが、循環タンク4
内の亜硫酸塩を含んだ吸収液7は空気導入管9から供給
される空気により酸化され亜硫酸塩を全量酸化し、硫酸
とする。
On the other hand, the sulfurous acid gas in the gas to be treated 3 is absorbed by the absorbing solution 7 as sulfurous acid and stays in the circulating tank 4 as the absorbing solution 7 containing sulfite.
The absorption liquid 7 containing sulfite therein is oxidized by the air supplied from the air introduction pipe 9 to oxidize the entire sulfite to form sulfuric acid.

【0052】生成した硫酸は、ライン36から供給され
る石灰石と中和反応し、最終的に固体の石膏として回収
される。このとき吸収液7を撹拌機8で撹拌すること
で、石膏生成のための反応性が高くなる。
The produced sulfuric acid undergoes a neutralization reaction with the limestone supplied from the line 36, and is finally recovered as solid gypsum. At this time, by stirring the absorbing liquid 7 with the stirrer 8, the reactivity for forming gypsum increases.

【0053】循環タンク4内に供給する空気により 石
灰石の溶解、空気中の酸素の溶解、石膏の晶析などの反
応が循環タンク4内で同時に行われる。循環タンク4か
ら抜き出された吸収液7の一部は循環配管12から分岐
したライン37から石膏回収系に搬送され二水塩の石膏
として回収される。
By the air supplied into the circulation tank 4, reactions such as dissolution of limestone, dissolution of oxygen in the air, and crystallization of gypsum are simultaneously performed in the circulation tank 4. A part of the absorbent 7 extracted from the circulation tank 4 is conveyed to a gypsum recovery system from a line 37 branched from the circulation pipe 12 and collected as gypsum of dihydrate.

【0054】燃焼排ガス3より亜硫酸ガスの大部分を吸
収液7により吸収除去された処理ガスは処理ガス出口5
から抜き出され、図1に図示していないミスト除去器
(ミストエリミネータ)によりミストが除去され、高温
ガスと熱交換して煙突から大気中に放出される。
The processing gas from which most of the sulfurous acid gas has been absorbed and removed from the flue gas 3 by the absorbing solution 7 is supplied to the processing gas outlet 5.
The mist is removed by a mist remover (mist eliminator) (not shown in FIG. 1), and the mist is exchanged with high-temperature gas and released into the atmosphere from the chimney.

【0055】図14に示す吸収塔1の実施の形態は、平
板61〜63を3段設置した場合の吸収塔1内の構成で
ある。図14に示す吸収塔1は吸収液7を循環タンク4
から吸収塔1の頂部に搬送するために、可変速循環ポン
プ10を循環配管2に搭載した気液接触装置である。
The embodiment of the absorption tower 1 shown in FIG. 14 has a structure in the absorption tower 1 when three flat plates 61 to 63 are installed. The absorption tower 1 shown in FIG.
This is a gas-liquid contact device in which a variable speed circulation pump 10 is mounted on the circulation pipe 2 in order to transport the water from the top to the top of the absorption tower 1.

【0056】一方、図35には、従来のボイラ排ガス3
のスプレ方式脱硫装置の循環ポンプ台数制御を示す。図
35は、ボイラの負荷変化より吸収塔1に導入される燃
焼排ガス量、排ガス3中の亜硫酸ガス濃度などが変動し
た時、吸収塔1内に設けられたスプレ装置67に搬送す
る吸収液7である石灰石スラリー供給パイプ36からの
供給量を制御する循環ポンプ68の台数制御についての
制御系統図である。
On the other hand, FIG. 35 shows a conventional boiler exhaust gas 3.
Of the number of circulating pumps of the spray type desulfurization apparatus of the present invention. FIG. 35 shows that when the amount of combustion exhaust gas introduced into the absorption tower 1 and the concentration of sulfurous acid gas in the exhaust gas 3 fluctuate due to a change in boiler load, the absorption liquid 7 conveyed to the spray device 67 provided in the absorption tower 1 FIG. 4 is a control system diagram for controlling the number of circulation pumps 68 for controlling the supply amount from a limestone slurry supply pipe 36.

【0057】図35に示す従来法では、吸収塔1の高さ
方向にスプレ装置67を複数段設置し、それぞれのスプ
レヘッダに吸収液7を分配する供給装置が取り付けられ
ている。各スプレヘッダには、吸収液供給用の循環ポン
プ68が準備されている。ボイラ負荷量を検出し、負荷
量に応じて吸収液量を演算して運転する循環ポンプ68
の台数を制御する方法が用いられている。
In the conventional method shown in FIG. 35, a plurality of spray devices 67 are provided in the height direction of the absorption tower 1, and a supply device for distributing the absorbing liquid 7 is attached to each spray header. Each spray header is provided with a circulating pump 68 for supplying the absorbing liquid. A circulating pump 68 which operates by detecting the boiler load and calculating the amount of absorbent in accordance with the load
Is used to control the number of devices.

【0058】ボイラ負荷量の大きい日中は、複数の循環
ポンプ68をフルに稼動させ、夜間の電力使用量が少な
い時には、循環ポンプ68の運転台数を減らした運転が
行われる。この場合、停止した循環ポンプ68は、再
度、高ボイラ負荷時の起動時のために循環ポンプ68が
ある配管系を洗浄するなどのメンテナンスが必要であ
る。
During the daytime when the boiler load is large, the plurality of circulating pumps 68 are fully operated, and when the amount of power consumption at night is small, the number of operating circulating pumps 68 is reduced. In this case, the stopped circulation pump 68 requires maintenance such as cleaning the piping system in which the circulation pump 68 is located again at the time of startup under a high boiler load.

【0059】通常、スプレ装置67では背圧によりスプ
レノズル先端で機械的に旋回流を与え、吸収液7を微粒
化させている。吸収液微粒化に必要な背圧は、スプレノ
ズル型式などにより異なるが、ゲージ圧力で0.6〜
1.5kg/cmが加えられる。従って、従来のスプ
レ方式脱硫装置において、可変速型の循環ポンプにより
搬送量を制御すると、搬送量が大きい場合は所要の背圧
が選られる。
Normally, in the spray device 67, a swirling flow is mechanically applied at the tip of the spray nozzle by the back pressure to atomize the absorbing liquid 7. The back pressure required for atomizing the absorbent varies depending on the spray nozzle model, etc.
1.5 kg / cm 2 is added. Therefore, in a conventional spray desulfurization apparatus, when the transport amount is controlled by a variable speed circulating pump, a required back pressure is selected when the transport amount is large.

【0060】しかし、低負荷時などには所定の背圧が得
られなくなり、スプレノズルから噴霧される液滴の粒径
が大きくなり、その結果、気液接触面積が確保できなく
なり、脱硫性能が低下する原因になる。そのため、スプ
レ方式では循環ポンプ台数制御法が多く採用されてお
り、吸収塔1の構成上、可変速循環ポンプの採用が難し
い場合がある。
However, when the load is low, the predetermined back pressure cannot be obtained, and the particle diameter of the droplet sprayed from the spray nozzle becomes large. As a result, the gas-liquid contact area cannot be secured, and the desulfurization performance is reduced. Cause you to Therefore, in the spray method, the number of circulation pumps is often controlled, and it may be difficult to employ a variable speed circulation pump due to the structure of the absorption tower 1.

【0061】図14に示す吸収塔では、負荷変化量に見
合った吸収液量を任意に可変速循環ポンプ10により調
整して、平板61〜64上に供給することができる。こ
こで、気流による液滴の微粒化現象について、発明者ら
が検討した結果を図2の実施の形態に示す。
In the absorption tower shown in FIG. 14, the amount of the absorbing liquid corresponding to the amount of change in the load can be arbitrarily adjusted by the variable speed circulation pump 10 and supplied to the flat plates 61 to 64. Here, the embodiment of FIG. 2 shows the result of the study of the atomization phenomenon of the droplet by the air current by the inventors.

【0062】図2には、風洞内を流れる気流に粒径の異
なる単一液滴を噴出し、液滴の分裂状態を画像処理し
て、液滴の分裂が始まる限界の相対速度を並流、向流、
水平流についてそれぞれ測定した結果を示す。
FIG. 2 shows that a single droplet having a different particle size is ejected into an airflow flowing in a wind tunnel, and the state of division of the droplet is image-processed. , Countercurrent,
The results measured for the horizontal flow are shown below.

【0063】液滴の分裂が開始する限界相対速度Rv
は、液滴径dpが大きくなればなるほど小さくなる。こ
の結果から液滴径dpが大きいほど液滴が分裂しやすい
ことが明らかとなった。
The critical relative velocity Rv at which the division of a droplet starts
Decreases as the droplet diameter dp increases. From this result, it was clarified that the larger the droplet diameter dp, the more easily the droplet is split.

【0064】液滴の分裂が始まる時のガス流体から液滴
が受ける抗力について整理して示したグラフを図3に示
す。吸収塔1内の縮流部で被処理ガス3から受ける流体
力と、液の表面張力の比として表わす相似パラメータと
してウエーバ数Weなる無次元数が考えられる。
FIG. 3 is a graph summarizing the drag received by the droplet from the gas fluid when the division of the droplet starts. As a similar parameter expressed as a ratio of the fluid force received from the gas to be treated 3 in the contraction part in the absorption tower 1 to the surface tension of the liquid, a dimensionless number such as the Weber number We can be considered.

【0065】ガス流れに対する液滴基準の相対速度vt
の2乗とそれに液滴径dpを乗じ、更にガス密度ρaを
乗じた値が流体から受ける流体力であるが、ウエーバ数
Weは、この流体力を液体の表面張力σで割った値で表
わされる。We=ρa×vt×dp/σ図3に示す結
果から、大部分の液滴はウエーバ数Weが2から5で分
裂すること明らかである。即ち、液滴径dpが大きいほ
ど流体力から受ける抗力は小さくても分裂することがわ
かる。
Droplet-based relative velocity vt to gas flow
Is multiplied by the droplet diameter dp, and further multiplied by the gas density ρa is the fluid force received from the fluid. The Weber number We is expressed by a value obtained by dividing this fluid force by the surface tension σ of the liquid. It is. We = ρa × vt 2 × dp / σ It is clear from the results shown in FIG. 3 that most of the droplets split at a Weber number We of 2 to 5. That is, it can be seen that the larger the droplet diameter dp, the smaller the drag received from the fluid force, but the more the liquid droplets dp.

【0066】また、図3には、同じ液滴径dpでも気流
の流れ方向が水平流の場合には、ガス3と液滴が互いに
並流である場合及び向流である場合に比べてウエーバ数
Weを高めなければ液滴の分裂が起こらないことを示し
ている。この相違は、両者の分裂形態による相違である
ことが明らかになっている。
FIG. 3 shows that the gas 3 and the droplets have the same web diameter when the flow direction of the gas flow is horizontal, even when the gas diameter and the droplet diameter are the same. This indicates that droplet division does not occur unless the number We is increased. It has been clarified that this difference is due to the division form of the two.

【0067】いずれの場合も液滴が流体から受ける抗力
が液表面張力σの2から5倍であると液滴は分裂し、液
滴径dpが大きいほど分裂がし易いことになる。図1の
実施の形態では、平板61〜64の下端から吸収液7が
落下する寸前でのガス3と吸収液7の相対速度が吸収液
分裂に多大に関与してくることになる。
In any case, when the drag applied to the droplet from the fluid is 2 to 5 times the liquid surface tension σ, the droplet is divided, and the larger the droplet diameter dp, the more easily the droplet is divided. In the embodiment of FIG. 1, the relative speed of the gas 3 and the absorbing liquid 7 immediately before the absorbing liquid 7 falls from the lower ends of the flat plates 61 to 64 greatly contributes to the absorption liquid splitting.

【0068】図2、図3の液滴分裂実験から図1の実施
の形態に関して、吸収液7の微粒化の観点から考える
と、少なくともガス3と吸収液7の相対速度が5m/s
以上になるように調整する必要がある。
From the drop splitting experiments shown in FIGS. 2 and 3, with respect to the embodiment of FIG. 1 from the viewpoint of atomization of the absorbing solution 7, at least the relative velocity between the gas 3 and the absorbing solution 7 is 5 m / s.
It is necessary to adjust so that it becomes above.

【0069】ガス3と吸収液7の相対速度を高めること
により、吸収液7の微粒化が促進されることになるが、
その相対速度の上限は、吸収塔1の主流部の水平空塔断
面積Am,平板61〜64により拘束するガス3流れ部
の上下方向から見た投影断面積Asにより影響される通
風損失の設定値により決められる。
By increasing the relative velocity between the gas 3 and the absorbing liquid 7, atomization of the absorbing liquid 7 is promoted.
The upper limit of the relative velocity is determined by setting the cross-sectional area Am of the horizontal empty tower in the main flow section of the absorption tower 1 and the ventilation loss affected by the projected cross-sectional area As viewed from above and below the flow section of the gas 3 confined by the flat plates 61 to 64. Determined by value.

【0070】通風損失に影響してくるガス流れを拘束す
る平板61〜64のディメンジョン関係を説明するため
に、吸収塔1の吸収液通過部の水平断面図(図4
(a))と図4(a)のA−A線断面図を図4(b)に
示す。図4(b)には吸収塔1に4枚の同一形状の平板
61〜64を設置した状況を示す。
In order to explain the dimension relation of the flat plates 61 to 64 that restrict the gas flow affecting the ventilation loss, a horizontal sectional view of the absorption liquid passage portion of the absorption tower 1 (FIG. 4)
FIG. 4B is a sectional view taken along line AA of FIG. 4A and FIG. FIG. 4B shows a state in which four identical flat plates 61 to 64 are installed in the absorption tower 1.

【0071】吸収塔1の主流部の水平空塔断面積Am
(=Wx・Wy)に被処理ガス(排ガス3)が導入さ
れ、平板61でガス流れが拘束される。吸収塔1の主流
部の水平空塔断面積Amを平板61で拘束し、ガス3が
通過する吸収塔1の開口部(縮流部)のガス流れ方向
(上下方向)の投影断面積As(=a・b)をガス3及
び吸収液7が通過する。
Horizontal sectional area Am of the main stream of the absorption tower 1
The gas to be treated (exhaust gas 3) is introduced into (= Wx · Wy), and the gas flow is restricted by the flat plate 61. The horizontal sectional area Am of the main stream portion of the absorption tower 1 is constrained by the flat plate 61, and the projected sectional area As (in the vertical direction) in the gas flow direction (vertical direction) of the opening (contraction section) of the absorption tower 1 through which the gas 3 passes. = Ab), the gas 3 and the absorbing liquid 7 pass.

【0072】ただし、ここでWx・Wyはそれぞれ吸収
塔1の矩形主流部の水平空塔断面積Amの断面の各辺の
長さであり、a、bはそれぞれ吸収塔1の開口部(縮流
部)の上下方向の投影矩形断面の各辺の長さである。ま
た各平板61〜64の長さをP1とし、該平板平面の延
長線方向の平板端部から吸収塔1の壁面までの長さをP
2とする。
Here, Wx and Wy are the lengths of the respective sides of the cross section of the horizontal main tower section Am of the rectangular mainstream portion of the absorption tower 1, and a and b are the openings (shrinkage) of the absorption tower 1, respectively. It is the length of each side of the projected rectangular cross section in the vertical direction of the flow section). Further, the length of each of the flat plates 61 to 64 is P1, and the length from the end of the flat plate in the direction of extension of the flat plate to the wall surface of the absorption tower 1 is P1.
Let it be 2.

【0073】吸収塔1の主流部を流れるガス流の通風損
失は、これら平板61〜64により、それぞれ形成され
る縮流部の上下方向の投影断面積Asに依存してくる。
The ventilation loss of the gas flow flowing in the mainstream portion of the absorption tower 1 depends on the vertical cross-sectional area As of each of the contraction portions formed by the flat plates 61 to 64.

【0074】更に、平板61〜64は水平に対して、角
度θだけ下向きに傾斜しており、高さ方向に設置する複
数の平板61〜64は、図4のように交互に向きを変え
て千鳥配置の階段状に設置されている。そして互いに向
き合う平板同志の間隔は、角度θと各平板61〜64の
設置高さHhにより設定される。また、図4の平板61
〜64の組み合わせは、図5〜図9に示す構成に適用し
ても有効である。
Further, the flat plates 61 to 64 are inclined downward by an angle θ with respect to the horizontal, and the plurality of flat plates 61 to 64 installed in the height direction are alternately changed in direction as shown in FIG. It is installed in a staggered arrangement. The interval between the flat plates facing each other is set by the angle θ and the installation height Hh of each of the flat plates 61 to 64. Further, the flat plate 61 shown in FIG.
Combinations # 64 are also effective when applied to the configurations shown in FIGS.

【0075】図5には平板61〜64により、それぞれ
形成される縮流部の上下方向の投影断面積Asを吸収塔
1の中央部と両側部で行わせる構成である。吸収塔1の
吸収液通過部の水平断面図(図5(a))と図5(a)
のA−A線断面図を図5(b)に示す。
FIG. 5 shows a structure in which the vertical cross-sectional area As of the contraction section formed by each of the flat plates 61 to 64 is made at the center and both sides of the absorption tower 1. Horizontal cross-sectional view (FIG. 5 (a)) and FIG. 5 (a) of the absorption liquid passage portion of the absorption tower 1.
FIG. 5B is a sectional view taken along line AA of FIG.

【0076】すなわち、一対の平板61a、61b(同
一形状)を吸収塔1の同一高さの両壁面から向かい合わ
せにして、かつ吸収塔1の中央部に開口部ができるよう
に下向きの傾斜角θを有するように配置し、それらの一
対の平板61a、61bの下流側に一対の平板62a、
62b(同一形状)を互いに吸収塔1の中央部で両端が
接するように、かつ上に凸になるように配置し、吸収塔
1の両側部に開口部を設ける。
That is, a pair of flat plates 61a and 61b (having the same shape) face each other from both wall surfaces having the same height of the absorption tower 1 and have a downward inclination angle such that an opening is formed at the center of the absorption tower 1. θ, and a pair of flat plates 62a, downstream of the pair of flat plates 61a, 61b.
62b (same shape) are arranged so that both ends are in contact with each other at the center of the absorption tower 1 and are convex upward, and openings are provided on both sides of the absorption tower 1.

【0077】そして、このような吸収塔1の中央部に開
口部ができるように下向きに傾斜した一対の平板61
a、61bとその下流側の互いに吸収塔1の中央部で両
端が接するように、かつ上に凸になるように配置し、吸
収塔1の両側部に開口部を設けた一対の平板62a、6
2bの組み合わせを吸収塔1内のガス流れ方向に複数組
設けておく。以下、平板63a、63bと平板64a、
64bもそれぞれ平板61a、61bと平板62a、6
2bと同様に配置される。
A pair of flat plates 61 inclined downward so as to form an opening at the center of the absorption tower 1.
a, 61b and a pair of flat plates 62a, which are arranged so that both ends are in contact with each other at the center of the downstream side of the absorption tower 1 so as to be convex upward, and openings are provided on both sides of the absorption tower 1; 6
A plurality of combinations of 2b are provided in the gas flow direction in the absorption tower 1. Hereinafter, the flat plates 63a and 63b and the flat plate 64a,
64b are also flat plates 61a and 61b and flat plates 62a and 62b, respectively.
2b.

【0078】図6(吸収塔1の吸収液通過部の水平断面
図(図6(a))と図6(a)のA−A線断面図を図6
(b)に示す。)は複数の平板61〜64の大きさをそ
れぞれ変化させた例である。また図7、図8には吸収塔
1の主流部に平板61〜64の代わりに三角形状の拘束
物65、半円状の拘束物66を吸収塔1内にそれぞれ複
数段、千鳥配置した例を示す。
FIG. 6 (horizontal sectional view (FIG. 6 (a)) of the absorption liquid passage portion of the absorption tower 1 and a sectional view taken along line AA of FIG. 6 (a) are shown in FIG.
(B). ) Is an example in which the sizes of the plurality of flat plates 61 to 64 are respectively changed. FIGS. 7 and 8 show an example in which a plurality of triangular restraints 65 and semicircular restraints 66 are staggered in the mainstream portion of the absorption tower 1 instead of the flat plates 61 to 64 in the absorption tower 1. Is shown.

【0079】吸収塔1の吸収液通過部の水平断面図(図
7(a))と図7(b)のA−A線断面図を図7(b)
に、吸収塔1の吸収液7の通過部の水平断面図(図8
(a))と図8(a)のA−A線断面図を図8(b)に
示す。
FIG. 7 (b) is a horizontal sectional view (FIG. 7 (a)) of the absorption liquid passage portion of the absorption tower 1 and a sectional view taken along line AA of FIG. 7 (b).
FIG. 8 is a horizontal sectional view of a portion of the absorption tower 1 through which the absorbent 7 passes.
FIG. 8B is a sectional view taken along line AA of FIG. 8A and FIG.

【0080】前記いずれの吸収塔構成でも、ガス流れの
通風損失及び被処理ガス3の脱硫性能等の吸収性能は、
平板61〜64あるいは拘束物65、66で拘束される
被処理ガス3および吸収液7の通過部となる開口部(縮
流部)の大きさ又は調整面積比(As/Am比)により
影響される。
In any of the above absorption tower configurations, the absorption performance such as the ventilation loss of the gas flow and the desulfurization performance of the gas to be treated 3 is as follows:
It is influenced by the size or the adjustment area ratio (As / Am ratio) of the opening (contracting portion) which becomes the passage of the gas 3 to be treated and the absorbing liquid 7 which are confined by the flat plates 61 to 64 or the restricting objects 65 and 66. You.

【0081】図9は平板61〜64の形状についての実
施の形態の斜視図を示し、図9(a)〜図9(d)に波
板状、湾曲状の板の代表例を示した。吸収塔1が大型に
なると平板61〜64上を流下する吸収液7の流れが幅
方向で不均一になるので、均一に流下させるような平板
構造にすることが望ましい。また、これら内設物の設置
段数は吸収塔1の大きさなどに応じて適宜選択する。
FIG. 9 is a perspective view of the embodiment of the shape of the flat plates 61 to 64, and FIGS. 9A to 9D show typical examples of corrugated and curved plates. If the absorption tower 1 becomes large, the flow of the absorbing liquid 7 flowing down the flat plates 61 to 64 becomes uneven in the width direction. In addition, the number of installation stages of these internal components is appropriately selected according to the size of the absorption tower 1 and the like.

【0082】本発明の吸収塔構成では、調整面積比(A
s/Am比)とガス流れの通風損失ΔP及び平板61〜
64を流下後の吸収液7の平均液滴径dpには、図10
の関係がある。
In the absorption tower configuration of the present invention, the adjusted area ratio (A
s / Am ratio), gas flow ventilation loss ΔP and flat plates 61 to 61
FIG. 10 shows the average droplet diameter dp of the absorbing liquid 7 flowing down through 64.
There is a relationship.

【0083】図10に示すように、調整面積比(As/
Am比)が大きくなるとガス流れの通風損失ΔPは減少
し、平板61〜64を流下後の吸収液7の平均液滴径d
pも大きくなる傾向がある。反対に調整面積比(As/
Am比)を小さくすると、前記通風損失ΔPは上昇し、
前記平均液滴径dpも小さくなる。
As shown in FIG. 10, the adjusted area ratio (As /
Am ratio), the ventilation loss ΔP of the gas flow decreases, and the average droplet diameter d of the absorbent 7 after flowing down the flat plates 61 to 64.
p also tends to be large. Conversely, the adjusted area ratio (As /
Am ratio), the ventilation loss ΔP increases,
The average droplet diameter dp also decreases.

【0084】従って、吸収塔1を設計する場合に被処理
ガス量、送風機容量及び通風損失などが決定されるの
で、許容できる通風損失ΔPになるように吸収塔1の主
流部の水平空塔断面積Amあるいは調整面積比(As/
Am比)を決めることになる。
Therefore, when designing the absorption tower 1, the amount of gas to be treated, the capacity of the blower, the ventilation loss, and the like are determined, so that the main tower of the absorption tower 1 is cut horizontally so that the ventilation loss ΔP is acceptable. Area Am or adjusted area ratio (As /
Am ratio).

【0085】脱硫性能は被処理ガス3中の硫黄酸化物濃
度、被処理ガス量、単位ガス量当たりに接触させる吸収
液量、吸収塔1での吸収液7の微粒化状況により影響さ
れる。吸収液7の平均液滴径dpと吸収液7の吸収性能
(脱硫性能等)の間には図11の関係がある。
The desulfurization performance is affected by the sulfur oxide concentration in the gas 3 to be treated, the amount of the gas to be treated, the amount of the absorbing solution to be contacted per unit gas amount, and the state of atomization of the absorbing solution 7 in the absorption tower 1. FIG. 11 shows a relationship between the average droplet diameter dp of the absorbent 7 and the absorption performance (desulfurization performance, etc.) of the absorbent 7.

【0086】従って、調整面積比(As/Am比)を調
整し、吸収液7の平均液滴径dpを小さくすると、物質
移動量を左右する気液接触面積を増加できるので脱硫率
が高まる。
Therefore, when the adjustment area ratio (As / Am ratio) is adjusted and the average droplet diameter dp of the absorbing liquid 7 is reduced, the gas-liquid contact area which affects the mass transfer amount can be increased, and the desulfurization rate increases.

【0087】しかし、通風損失ΔPは図10のような関
係にあるので、設定値である許容の通風損失ΔPになる
ように調整面積比(As/Am比)あるいは吸収塔1の
主流部の水平空塔断面積Amを決定することが重要とな
る。また、被処理ガス量が増加すると、図4のような単
位セクションを図1に示す装置のようにモジュール化
し、それを複数組配置することにより対応できる。
However, since the ventilation loss ΔP has a relationship as shown in FIG. 10, the adjusted area ratio (As / Am ratio) or the horizontal flow of the main flow portion of the absorption tower 1 is set so that the allowable ventilation loss ΔP is set. It is important to determine the superficial section Am. When the amount of gas to be processed increases, it can be dealt with by unitizing the unit section as shown in FIG. 4 as in the apparatus shown in FIG. 1 and arranging a plurality of sets.

【0088】図1に示す実施の形態では、ガス流れ方向
と吸収液7の流下方向が同じ並流の流れである。しか
し、液滴基準の相対速度を大きくし、吸収液7の微粒化
を促進する観点からは、図12と図13の実施の形態に
示すように被処理ガス3を吸収塔1の下部(循環タンク
4側)より上昇させ、吸収液7の流下方向に対して向流
のガス流れとすることも可能である。
In the embodiment shown in FIG. 1, the gas flow direction and the flowing direction of the absorbing liquid 7 are the same co-current flow. However, from the viewpoint of increasing the relative velocity based on the droplet and promoting the atomization of the absorbing liquid 7, the gas 3 to be treated is transferred to the lower part (circulation) of the absorbing tower 1 as shown in the embodiment of FIGS. It is also possible to raise the gas flow from the tank 4 side) to make the gas flow countercurrent to the flowing direction of the absorbing liquid 7.

【0089】図12には吸収塔1と循環タンク4の構成
図を示し、図13には吸収塔1の吸収液通過部の水平断
面図(図13(a))と図13(a)のA−A線断面図
を図13(b)に示す。図12及び図13に示す符号は
図1及び図4で説明した装置の構成部分とそれぞれ同一
であるので、その説明は省略する。
FIG. 12 is a structural view of the absorption tower 1 and the circulation tank 4. FIG. 13 is a horizontal sectional view (FIG. 13 (a)) of the absorption liquid passing portion of the absorption tower 1 and FIG. FIG. 13B is a sectional view taken along line AA. The reference numerals shown in FIGS. 12 and 13 are the same as those of the apparatus described with reference to FIGS. 1 and 4, respectively, and a description thereof will be omitted.

【0090】以下に本発明の気液接触装置のガス流れの
通風損失、吸収液7の吸収性能(脱硫性能)の特性につ
いての実施の形態を示す。
Hereinafter, embodiments of the gas-liquid contact device according to the present invention will be described with respect to the characteristics of gas flow ventilation loss and absorption performance (desulfurization performance) of the absorbent 7.

【0091】図15には、水平に対する下向き傾斜角3
0°の平板61〜64を四段設置し、吸収塔1の水平方
向の空塔断面面積Am(Am=Wx×Wy)、平板61
〜64の縮流部の上下方向の投影断面積As(As=b
・(Wx−a))に対して、単位処理ガス量立方メート
ル当たりの吸収液流量(リットル)を気液流量比L/G
として表わし、その気液流量比L/Gが変化した時のガ
ス流れの通風損失△P(mmAq)を示す。
FIG. 15 shows a downward inclination angle 3 with respect to the horizontal.
The flat plates 61 to 64 of 0 ° are installed in four stages, and the cross section area Am of the hollow tower in the horizontal direction of the absorption tower 1 (Am = Wx × Wy), the flat plate 61
To 64 in the vertical cross-sectional area As (As = b
(Wx-a)), the absorption liquid flow rate (liter) per unit cubic meter of the processing gas amount is defined as the gas-liquid flow rate ratio L / G.
And the ventilation loss ΔP (mmAq) of the gas flow when the gas-liquid flow ratio L / G changes.

【0092】図15中のパラメータは、吸収塔1の空塔
断面積Am基準のガス流速(以下、空塔ガス流速Vo)
を示す。通風損失△Pは同じ空塔ガス流速Voであれ
ば、気液流量比L/Gを高めると大きくなり、同じ気液
流量比L/Gであれば、空塔ガス流速Voを高めると、
通風損失△Pが高くなる特性がある。
The parameters in FIG. 15 are the gas flow rates based on the superficial section area Am of the absorption tower 1 (hereinafter, superficial gas flow velocity Vo).
Is shown. The ventilation loss ΔP increases when the gas-liquid flow rate ratio L / G is increased if the same superficial gas flow velocity Vo is used, and when the superficial gas flow rate Vo is increased when the same gas-liquid flow rate ratio L / G is used,
There is a characteristic that the ventilation loss ΔP increases.

【0093】当然、通風損失△Pは同じ気液流量比L/
G、空塔ガス流速Voでも縮流部の前記投影断面積As
に大きく影響してくる。本脱硫装置では、縮流部の前記
投影断面積Asを大きくすると、通風損失△Pが小さく
なる特性がある。
Naturally, the ventilation loss ΔP is equal to the gas-liquid flow ratio L /
G, the projected sectional area As of the contraction part even at the superficial gas flow velocity Vo
Has a significant effect. In the present desulfurization apparatus, there is a characteristic that the ventilation loss ΔP decreases as the projected sectional area As of the contraction portion increases.

【0094】同様に、図16の実施の形態には、吸収塔
内の気液流量比L/G=15(リットル/mN)で一
定とし、前記縮流部の投影断面積Asの水平方向の空塔
断面面積Amに対する比(As/Am:開口比)を2
5、35、50、06、70%と変化させたときの空塔
ガス流速Vo(m/s)と通風損失△Pの関係を示す。
通風損失△Pを小さくするには、縮流部の前記投影断面
積Asを大きくする必要がある。
Similarly, in the embodiment shown in FIG. 16, the gas-liquid flow ratio L / G in the absorption tower is kept constant at 15 (liter / m 3 N), and the horizontal cross section As The ratio (As / Am: opening ratio) of the direction to the hollow section area Am is 2
The relationship between the superficial gas flow velocity Vo (m / s) and the ventilation loss ΔP when changing to 5, 35, 50, 06, and 70% is shown.
In order to reduce the ventilation loss ΔP, it is necessary to increase the projected sectional area As of the contraction portion.

【0095】図17に示す実施の形態は、水平に対する
傾斜角30°で平板61〜64の段数を四段、吸収塔の
壁面に設置したときの燃焼排ガスの脱硫性能について示
す。
The embodiment shown in FIG. 17 shows the desulfurization performance of the flue gas when four flat plates 61 to 64 are installed on the wall surface of the absorption tower at an inclination angle of 30 ° with respect to the horizontal.

【0096】図17の実験条件は、吸収塔1入口のガス
中の亜硫酸ガス濃度(SO濃度)を平均965ppm
として、循環タンク4内で生成する亜硫酸塩を全量酸化
する条件で行った。吸収液7のpHは5.4〜5.6に
なるように石灰石を供給した調整して行った。
The experimental conditions in FIG. 17 were such that the sulfur dioxide concentration (SO 2 concentration) in the gas at the inlet of the absorption tower 1 was 965 ppm on average.
The test was performed under the condition that the sulfite generated in the circulation tank 4 was totally oxidized. The adjustment was performed by supplying limestone so that the pH of the absorbing solution 7 became 5.4 to 5.6.

【0097】脱硫性能は、同じ空塔ガス流速Voであれ
ば、気液流量比L/Gを高めるほど高くでき、同じ気液
流量比L/Gであれば、空塔ガス流速Voを高めると脱
硫性能を高くできる。本脱硫装置は、空塔ガス流速Vo
を高めると脱硫性能も高くなると同時に通風損失△Pも
高くなる特性がある。
The desulfurization performance can be increased by increasing the gas-liquid flow rate ratio L / G if the same superficial gas flow velocity Vo, and if the same superficial gas flow rate L / G, the superficial gas flow rate Vo can be increased. Desulfurization performance can be improved. The present desulfurization apparatus has a superficial gas flow velocity Vo
When the value is increased, the desulfurization performance also increases, and the ventilation loss ΔP also increases.

【0098】同様に、気液流量比L/G=15リットル
/mNで一定として、空塔ガス流速Voと脱硫性能η
SO2の関係を図18に示す。図18中のパラメータは
前記吸収塔1の水平方向の空塔断面面積Amと縮流部の
上下方向の投影断面積Asの比(As/Am:開口比)
を示し、前記開口比を25%〜70%に変化した時の脱
硫性能を示す。
Similarly, assuming that the gas-liquid flow ratio L / G = 15 liter / m 3 N is constant, the superficial gas flow velocity Vo and the desulfurization performance η
FIG. 18 shows the relationship of SO2 . The parameter in FIG. 18 is a ratio of the horizontal cross-sectional area Am of the absorption tower 1 in the horizontal direction to the vertical cross-sectional area As of the contraction section (As / Am: opening ratio).
And the desulfurization performance when the opening ratio was changed from 25% to 70%.

【0099】図18に示す測定では、平板61〜64の
傾斜角を水平に対して下向きに15°で一定とし、平板
61〜64の段数を四段で行った。脱硫性能は、空塔ガ
ス流速Vo、気液流量比L/Gが一定であれば、縮流部
の断面積に影響されないで、ほぼ一定であり、空塔ガス
流速Voを高めると脱硫性能が高くなる特性がある。こ
のように本発明の気液接触装置は、通風損失△Pと脱硫
性能には密接な関係がある。
In the measurement shown in FIG. 18, the inclination angles of the flat plates 61 to 64 were fixed at 15 ° downward with respect to the horizontal, and the number of flat plates 61 to 64 was four. If the superficial gas flow velocity Vo and the gas-liquid flow rate ratio L / G are constant, the desulfurization performance is almost constant without being affected by the cross-sectional area of the contraction part. There is a characteristic that increases. Thus, the gas-liquid contact device of the present invention has a close relationship between the ventilation loss ΔP and the desulfurization performance.

【0100】図19には、吸収塔1の通風損失△Pと物
質移動容量Kog・aで整理した結果を示す。物質移動
容量Kog・aは、通風損失△Pを高めると大きくなる
特性がある。脱硫性能と物質移動容量Kog・aには、
以下の関係があり、Kog・aが大きくなると、脱硫性
能も高くできる関係にあることは周知である。 脱硫率ηSO2=(1−exp(Kog・a・Z・P/
Gm))×100 ここで、Zは気液接触有効高さ、Pは系の圧力、Gmは
ガス流量である。
FIG. 19 shows the results obtained by organizing the ventilation loss ΔP of the absorption tower 1 and the mass transfer capacity Kog · a. The mass transfer capacity Kog · a has a characteristic that it increases as the ventilation loss ΔP increases. Desulfurization performance and mass transfer capacity Kog · a
It is well known that the following relationship exists, and that as Kog · a increases, the desulfurization performance can be increased. Desulfurization rate η SO2 = (1-exp (Kog · a · Z · P /
Gm)) × 100 Here, Z is a gas-liquid contact effective height, P is a system pressure, and Gm is a gas flow rate.

【0101】図20は物質移動容量Kog・aと脱硫率
ηSO2の関係を示した。図中のパラメータは、空塔ガ
ス流速Voであり、空塔断面積Am(=Wx×Wy)が
一定であるからガス流量Gmに対応する。
FIG. 20 shows the relationship between the mass transfer capacity Kog · a and the desulfurization rate η SO2 . The parameter in the figure is the superficial gas flow velocity Vo, which corresponds to the gas flow rate Gm since the superficial cross-sectional area Am (= Wx × Wy) is constant.

【0102】排ガス3中のSO濃度が低くなると、通
風損失△pと物質移動容量Kog・aは図21の関係に
なる。被処理ガス3中のSO濃度が低くなると物質移
動容量Kog・aが大きくなり、脱硫率ηSO2も高く
なる。
When the SO 2 concentration in the exhaust gas 3 decreases, the ventilation loss Δp and the mass transfer capacity Kog · a have the relationship shown in FIG. When the concentration of SO 2 in the gas to be treated 3 decreases, the mass transfer capacity Kog · a increases, and the desulfurization rate η SO2 also increases.

【0103】本発明の気液接触装置において、吸収塔1
のガス流れ通風損失△P、脱硫性能に関与する主なパラ
メータは、空塔ガス流速Vo、気液流量比L/G、空塔
断面積Am、縮流部上下方向投影面積As、平板61〜
64の段数、その傾斜角θなどである。
In the gas-liquid contact device of the present invention, the absorption tower 1
The main parameters related to the gas flow ventilation loss ΔP, the desulfurization performance are: superficial gas flow velocity Vo, gas-liquid flow ratio L / G, superficial tower cross-sectional area Am, contraction part vertical projection area As, flat plates 61 to 61
64, the inclination angle θ, and the like.

【0104】本発明の気液接触装置についての吸収塔1
内のガス流れ通風損失△Pについて総括すると、図22
に示すように通風損失△Pは空塔ガス流速Voの2.3
2乗に、気液流量比の0.87乗に、かつ縮流部上下方
向投影面積Asの空塔断面積Amに対する比(As/A
m)の−2.13乗に比例する特性がある。このよう
に、通風損失△Pは、空塔ガス流速Vo、Amに大きく
影響されている。
The absorption tower 1 for the gas-liquid contact device of the present invention
In summary of the gas flow ventilation loss ΔP in the inside, FIG.
As shown in the figure, the ventilation loss ΔP is 2.3 of the superficial gas flow velocity Vo.
To the square of the gas-liquid flow ratio to the power of 0.87, and the ratio (As / A) of the vertical projection area As of the contraction part to the superficial section area Am
m) has a property proportional to the −2.13 power. Thus, the ventilation loss ΔP is greatly affected by the superficial gas flow velocities Vo and Am.

【0105】一方、脱硫性能に関与する主なパラメータ
で整理した実施の形態を図23に示す。物質移動容量K
og・aは、空塔ガス流速Voの1.94乗に、気液流
量比L/Gの0.61乗に、かつ平板61〜64の段数の
0.4乗に、その傾斜角の−0.46乗に比例して高く
できる。このことから脱硫性能は、空塔ガス流速Voに
影響されていることが明らかである。
On the other hand, FIG. 23 shows an embodiment in which main parameters relating to the desulfurization performance are arranged. Mass transfer capacity K
og · a is -1.94 of the superficial gas flow velocity Vo, 0.61 of the gas-liquid flow ratio L / G, and 0.4 of the number of plates 61 to 64, and the inclination angle is −. It can be increased in proportion to the 0.46 power. It is clear from this that the desulfurization performance is affected by the superficial gas flow velocity Vo.

【0106】本発明の気液接触装置の特性は、図18に
示したように空塔ガス流速Voを高めるほど脱硫性能を
高くすることができること、縮流部上下方向投影面積A
sの空塔断面積Amに対する比(As/Am)を70%
程度に高めることにより、通風損失△Pを低減できるこ
とにある。
As shown in FIG. 18, the characteristics of the gas-liquid contact device of the present invention are that the desulfurization performance can be increased as the superficial gas flow velocity Vo increases, and
The ratio (As / Am) of the s to the superficial tower sectional area Am (As / Am) is 70%.
By increasing it to such an extent, the ventilation loss ΔP can be reduced.

【0107】図24には本発明の気液接触装置(図24
(a))と、従来のスプレ方式の吸収塔(図24
(b))の原理図を示す。スプレ方式の装置ではスプレ
ノズル先端で機械的に吸収液7を微粒化した液滴と被処
理ガス3を気液接触させる点に特徴があり、大きな気液
接触面積が確保されている。一方、本発明の気液接触装
置は、内設物上を流下する際に被処理ガス3と吸収液7
の二相流混合状態を形成させる点に特徴がある。
FIG. 24 shows a gas-liquid contact device of the present invention (FIG. 24).
(A)) and a conventional spray type absorption tower (FIG. 24).
FIG. 3B shows a principle diagram. The spray-type apparatus is characterized in that the gas to be treated 3 is brought into gas-liquid contact with the droplets obtained by mechanically atomizing the absorbing liquid 7 at the tip of the spray nozzle, and a large gas-liquid contact area is secured. On the other hand, the gas-liquid contact device of the present invention, when flowing down the internal object, the gas 3 to be treated and the absorbent 7
Is characterized in that a two-phase flow mixed state is formed.

【0108】本発明の気液接触装置では、空塔ガス流速
Voを5m/sとする吸収塔1を計画する場合、単位被
処理ガス立方メートル当たり、15リットルの吸収液7
と気液接触させることにより、被処理ガス3中の亜硫酸
ガス濃度が1000ppm近傍でも脱硫率は93〜95
%と高い値が得られる。
In the gas-liquid contacting apparatus of the present invention, when planning the absorption tower 1 with the superficial gas flow velocity Vo of 5 m / s, 15 liters of the absorption liquid 7 per cubic meter of gas to be treated is used.
And the gas-liquid contact, the desulfurization rate is 93 to 95 even when the sulfurous acid gas concentration in the gas to be treated 3 is around 1000 ppm.
% And a high value can be obtained.

【0109】これは、吸収液7の気液界面での液側の境
膜更新が良好なために液側の吸収抵抗が小さくできるこ
とにある。これは、図19に示したように、物質移動容
量Kog・aが他の気液接触装置に比べ2〜3倍高くな
る点からも推定される。
This is because the liquid-side boundary film at the gas-liquid interface of the absorbing liquid 7 is well renewed, so that the liquid-side absorption resistance can be reduced. This is also estimated from the point that the mass transfer capacity Kog · a is two to three times higher than other gas-liquid contact devices, as shown in FIG.

【0110】また、本発明の気液接触装置の特徴は、平
板61〜64を吸収液7が流下する際に平板61〜64
上で液厚み方向にせん断力に基づき流速分布が発生する
ことである。この液膜厚さ方向の流速分布により、図2
5に示すように平板端から吸収液7が飛散する際に飛行
軌跡(飛行距離)が異なる。すなわち、平板61〜64
を流下する液膜厚さ方向の吸収液7の流速分布は図26
に示すようになる。平板61〜64を流下する液膜の上
面ほど流速は速くなる。
The gas-liquid contact device of the present invention is characterized in that when the absorbing liquid 7 flows down the flat plates 61 to 64, the flat plates 61 to 64
Above is that a flow velocity distribution is generated based on the shearing force in the liquid thickness direction. FIG. 2 shows the flow velocity distribution in the liquid film thickness direction.
As shown in FIG. 5, the flight trajectory (flight distance) differs when the absorbent 7 scatters from the edge of the flat plate. That is, the flat plates 61 to 64
FIG. 26 shows the flow velocity distribution of the absorbing liquid 7 in the thickness direction of the liquid flowing down the liquid.
It becomes as shown in. The flow velocity becomes higher as the upper surface of the liquid film flows down the flat plates 61 to 64.

【0111】このような流速分布が発生すると、平板6
1〜64を離れる際に飛行距離が異なり、図25に示す
ように液滴の飛行距離方向に薄い液膜を形成する。この
液膜は被処理ガス流れにより、更に希薄化し,気液接触
面積を拡大するように作用し、ボイラ排ガス3の場合に
はSOの吸収性能を高めていることになる。平板61
〜64上の液膜厚みは、気液流量比、平板長さ、その傾
斜角などにより異なる。
When such a flow velocity distribution occurs, the flat plate 6
The flight distance differs when leaving 1 to 64, and a thin liquid film is formed in the flight distance direction of the droplet as shown in FIG. This liquid film is treated gas stream, further diluted, it acts to expand the gas-liquid contact area, so that to enhance the absorption performance of the SO 2 in the case of boiler exhaust gas 3. Flat plate 61
The thickness of the liquid film above No. 64 varies depending on the gas-liquid flow ratio, the length of the flat plate, its inclination angle, and the like.

【0112】前述した空塔ガス流速Voが5m/sの吸
収塔1を計画する場合、気液流量比L/Gを単位被処理
ガス立方メートル当たり、15リットルとして吸収液7
と被処理ガス3を気液接触させる場合、平板単位立方メ
ートル当たり、1分間に約9mの吸収液7が平板61
〜64上を流下することになる。この場合の平板61〜
64上を流れる液厚みは5〜8mmである。
In the case of planning the absorption tower 1 having the above-mentioned superficial gas flow velocity Vo of 5 m / s, the gas-liquid flow ratio L / G is set to 15 liters per cubic meter of the gas to be treated, and the absorption liquid 7 is set to 15 liters.
A case where the gas-liquid contact with the gas to be treated 3, per flat unit cubic meter, absorption solution 7 of about 9m 3 per minute flat 61
6464. Flat plates 61 to 61 in this case
The thickness of the liquid flowing on 64 is 5 to 8 mm.

【0113】前段側の平板61上を流下した吸収液7は
次の段の平板62に飛行するが、この吸収液7の飛行距
離は、平板61の傾斜角度などにより異なるが、1〜3
m程度飛行する。次の段の平板62上に落下した吸収液
7は飛散し、被処理ガス3を巻き込み、気液二相流状態
で高度な気液接触が行われる。
The absorbing liquid 7 that has flowed down on the flat plate 61 on the front stage flies to the flat plate 62 on the next stage. The flight distance of the absorbing liquid 7 varies depending on the inclination angle of the flat plate 61 and the like.
Fly about m. The absorbing liquid 7 that has fallen on the flat plate 62 in the next stage is scattered, entrains the gas 3 to be treated, and performs high-level gas-liquid contact in a gas-liquid two-phase flow state.

【0114】本発明では、スプレノズルなどにより機械
的な旋回流をかけることなく、平板61〜64を流下す
る吸収液7とガス3との二相流を形成させるダイナミッ
クなアトマイザーといえる。従って、スプレノズルなど
のように機械的動力が少なくできるために、吸収液循環
ポンプ系での消費電力量を35〜45%低減できる。ま
た、吸収塔1内でのガス流れの偏流などによる脱硫性能
への影響がない点も特徴である。
The present invention can be said to be a dynamic atomizer that forms a two-phase flow of the absorbing liquid 7 and the gas 3 flowing down the flat plates 61 to 64 without applying a mechanical swirling flow by a spray nozzle or the like. Therefore, since the mechanical power can be reduced as in a spray nozzle or the like, the power consumption in the absorbent circulation pump system can be reduced by 35 to 45%. It is also characterized in that there is no influence on the desulfurization performance due to the drift of the gas flow in the absorption tower 1 or the like.

【0115】前記実施の形態に示した平板61〜64の
構成は単純な平板であるが、平板61〜64の吸収液7
の落下部に堰を設置するなどにより、脱硫性能の飛躍的
な上昇が見られる。これは、平板端の堰部で流下してく
る吸収液7が跳ねかえり気液接触面積を大きくしている
ものと考えられる。
Although the configuration of the flat plates 61 to 64 shown in the above embodiment is a simple flat plate, the absorbing liquid 7 of the flat plates 61 to 64 is used.
A drastic increase in desulfurization performance can be seen, for example, by setting up a weir at the falling part of the area. It is considered that this is because the absorbing liquid 7 flowing down at the weir at the end of the flat plate rebounds and increases the gas-liquid contact area.

【0116】図27には、平板61〜63に吸収液7だ
けを自重で流下させて状態(図27(a))と、所定の
ガス3を流通させた時の状態(図27(b))の可視化
写真を示す。
FIG. 27 shows a state in which only the absorbing liquid 7 flows down to the flat plates 61 to 63 by its own weight (FIG. 27A) and a state in which a predetermined gas 3 flows (FIG. 27B) 2) shows a visualized photograph.

【0117】本発明の吸収塔1内では、平板61〜64
を流下する際に吸収液7の乱れと微粒化が活発に起こ
り、物質移動容量Kog・aを高めている。更に、同じ
平板61〜64上を吸収液7が流下する場合にも平板構
造を変えることにより、気液接触面積aが高まり、物質
移動容量Kog・aを高められる。
In the absorption tower 1 of the present invention, flat plates 61 to 64
When flowing down, turbulence and atomization of the absorption liquid 7 occur actively, and the mass transfer capacity Kog · a is increased. Furthermore, even when the absorbing liquid 7 flows down on the same flat plates 61 to 64, by changing the flat plate structure, the gas-liquid contact area a is increased, and the mass transfer capacity Kog · a can be increased.

【0118】本発明の気液接触装置の特徴は、物質移動
容量Kog・aが大きくできるのと同時に、吸収液スプ
レ方式の装置のように吸収液7に機械的なせん断力を与
えて微粒化する必要がなく、循環ポンプで吸収塔2の上
部に搬送した吸収液7が保有する位置エネルギを徹底し
て、吸収液7の微粒化に消費することで、それにより気
液接触面積aを大きくし、物質移動容量Kog・aを大
きくできる。
The feature of the gas-liquid contacting device of the present invention is that the mass transfer capacity Kog · a can be increased, and at the same time, a mechanical shearing force is applied to the absorbing liquid 7 as in an absorbing liquid spray type device to atomize the liquid. It is not necessary to thoroughly perform the potential energy possessed by the absorbing liquid 7 conveyed to the upper part of the absorption tower 2 by the circulation pump, and to consume it for atomization of the absorbing liquid 7, thereby increasing the gas-liquid contact area a. However, the mass transfer capacity Kog · a can be increased.

【0119】図28には、平板構造による流下液の飛行
軌跡及び分散・微粒化について検討した実験装置であ
る。実験装置は、幅100mmのトイ状の平板101に
液を供給し、水平に対する傾斜角θ、供給液量、平板1
01の下端部に設置する堰構造に対して、流下液の挙
動、飛行距離、微粒化状況を画像処理して定量化した。
FIG. 28 shows an experimental apparatus for examining the flight trajectory and dispersion and atomization of the flowing liquid having a flat plate structure. The experimental apparatus supplies the liquid to the toy-shaped flat plate 101 having a width of 100 mm.
The behavior of the flowing liquid, the flight distance, and the state of atomization were quantified by image processing with respect to the weir structure installed at the lower end portion of No. 01.

【0120】実験は、平板101の水平に対する傾斜角
度θを一定として、液タンク100からポンプ102に
より、循環パイプ103を経由して供給する液量を流量
計105を経由させ、平板101の液溜部に供給し、平
板101から流下させるようにした。
In the experiment, the amount of liquid supplied from the liquid tank 100 via the circulation pipe 103 via the circulation pipe 103 via the flow meter 105 while the inclination angle θ of the flat plate 101 with respect to the horizontal And flowed down from the flat plate 101.

【0121】図29には、平板101の水平に対する傾
斜角度θ=30°から吸収液7を流下させた時の飛行軌
跡の写真(図29(a))と、前記傾斜角θを15、3
0、45°に変化したときの平板端を基点とするX、Y
座標で吸収液7の飛行距離について測定結果を示すグラ
フ(図29(b))である。
FIG. 29 shows a photograph (FIG. 29 (a)) of the flight trajectory when the absorbing liquid 7 flows down from the inclination angle θ = 30 ° with respect to the horizontal of the flat plate 101, and FIG.
X, Y starting from the flat plate edge when changing to 0, 45 °
30 is a graph showing the measurement results of the flight distance of the absorbing liquid 7 in coordinates (FIG. 29B).

【0122】図29(a)の吸収液7の飛行軌跡の写真
に示すように、水平に対する傾斜角θ=30°で平板1
01から流下させた吸収液7は液柱状態の飛行軌跡とな
る。平板101から流下する液のX、Y座標上で飛行距
離を表わすと、図29(b)に示す飛行軌跡を画き、平
板101の傾斜角θが水平に近いほど遠くに飛行する。
As shown in the photograph of the flight trajectory of the absorbing liquid 7 in FIG. 29 (a), the flat plate 1 has an inclination angle θ = 30 ° with respect to the horizontal.
The absorbent 7 flowing down from 01 becomes a flight trajectory in a liquid column state. If the flight distance of the liquid flowing down from the flat plate 101 is represented on the X and Y coordinates, a flight trajectory shown in FIG. 29B is drawn, and the flatter the tilt angle θ of the flat plate 101 is, the longer the flight is.

【0123】図30には、図29に示す平板101の端
に、堰を設けた時の液滴の飛行軌跡と微粒化状況を示し
た。液滴の飛行軌跡の写真(図30(a))と、平板1
01の傾斜角θを15、30、45°に変化したときの
平板端を基点とするX、Y座標で飛行距離について測定
結果を示すグラフ(図30(b))である。
FIG. 30 shows the flight trajectory of droplets and the state of atomization when a weir is provided at the end of the flat plate 101 shown in FIG. The photograph of the flight trajectory of the droplet (FIG. 30A) and the flat plate 1
31 is a graph showing the measurement results of the flight distance in X, Y coordinates with the plate end as the base point when the inclination angle θ of 01 is changed to 15, 30, 45 ° (FIG. 30 (b)).

【0124】図29と図30を比較すると分かるよう
に、平板101の水平に対する傾斜角θが30°と同じ
でも、堰を設けたことにより、流下液の飛行軌跡は長く
なる。堰が無い図30の例では、液柱状態なのに対し
て、かなり微粒化された液滴状態が観察できる。従っ
て、吸収液7を平板101から流下させる場合、単に平
板状の平板101上を流下させるより、平板101の端
に堰を設置することが微粒化に有効である。
As can be seen by comparing FIG. 29 and FIG. 30, even if the inclination angle θ of the flat plate 101 with respect to the horizontal is the same as 30 °, the flight locus of the flowing liquid becomes longer by providing the weir. In the example of FIG. 30 having no weir, the state of a liquid column can be observed, while the state of a considerably atomized droplet can be observed. Therefore, when the absorbing liquid 7 is caused to flow down from the flat plate 101, it is more effective to atomize the liquid than to simply flow down the flat plate 101 on the end of the flat plate 101.

【0125】また、平板101の水平に対する下向き傾
斜角θと飛行距離の関係について比較すると、堰を設け
ることにより水平から下向きに傾斜させる角度が大きい
ほど、流下液の飛行距離を長くできる。堰を設置しない
場合と比べると前記傾斜角θと飛行距離の関係は逆転
し、傾斜角θが大きくするほど飛行距離を長くすること
ができる。
Further, comparing the relationship between the downward inclination angle θ of the flat plate 101 with respect to the horizontal and the flight distance, the greater the angle of inclination from horizontal to downward by providing the weir, the longer the flight distance of the flowing liquid. Compared to the case where no weir is installed, the relationship between the inclination angle θ and the flight distance is reversed, and the greater the inclination angle θ, the longer the flight distance.

【0126】従って、脱硫性能の面からは流下液を微粒
化して遠くに飛ばすほど気液接触時間を長くでき有効な
吸収塔と言える。
Accordingly, from the viewpoint of desulfurization performance, it can be said that the more effective the absorption tower is, the more the gas flowing down becomes longer as the falling liquid is atomized and the farther it is, the farther it is made.

【0127】また、平板端に堰がある場合には、流下し
てくる液が堰に衝突し、微粒化が高度に促進され、更に
微粒化を促進させる点から有効である。
Further, when there is a weir at the end of the flat plate, the flowing liquid collides with the weir, and the atomization is highly promoted, which is effective in further promoting the atomization.

【0128】図30に示す例において、平板101の水
平より下向きの傾斜角θが大きいほど、流下液膜は薄く
なり、流下液の平均速度が速くなり、飛行距離は長くな
る。平板端に堰を設置した時には、流下液が堰に衝突
し、微粒化する観点から有効な手段である。
In the example shown in FIG. 30, as the inclination angle θ of the flat plate 101 downward from the horizontal is larger, the falling liquid film becomes thinner, the average velocity of the flowing liquid becomes faster, and the flight distance becomes longer. When a weir is installed at the end of the flat plate, the flowing liquid collides with the weir and is an effective means from the viewpoint of atomization.

【0129】従って、本発明の気液接触装置で流下液の
微粒化を高めるには、ポンプで吸収塔1の上部に持ち上
げた流下液の位置エネルギを微粒化に徹底して使用する
ことであり、平板61〜64の下溝に堰を設置すること
が有効であるが、更に、その堰の有無と同様に堰の構造
に大きく影響していることが明らかにされた。
Therefore, in order to increase the atomization of the flowing liquid in the gas-liquid contacting device of the present invention, the potential energy of the flowing liquid lifted to the upper part of the absorption tower 1 by the pump is thoroughly used for atomizing. It is effective to install a weir in the lower groove of the flat plates 61 to 64, but it was further clarified that the presence of the weir greatly affected the structure of the weir.

【0130】平板端に堰がある場合、流下する液の飛行
距離は、堰の高さに影響している。平板61〜64から
の流下液の飛行距離は、平板61〜64上を流れる流下
液の平均液膜の厚みδは、流下液量が多い乱流条件で
は、実験結果と次の関係式で表わされる。 δ=K・Re・(μ/g・sinθ・ρ1/3 (2) ここで、Reはレイノルズ数、μは粘度、ρは密度、θ
は平板61〜64の水平に対する傾斜角である。Mは概
略0.583、Kは平板構成で異なるが概略0.34の
定数である。
When there is a weir at the end of the flat plate, the flight distance of the flowing liquid affects the height of the weir. The flight distance of the liquid flowing down from the flat plates 61 to 64 is represented by the following formula, with the average liquid film thickness δ of the flowing liquid flowing down the flat plates 61 to 64 under the turbulent flow condition where the flowing liquid amount is large. It is. δ = K · Re M · (μ 2 / g · sin θ · ρ 2 ) 1/3 (2) where Re is Reynolds number, μ is viscosity, ρ is density, θ
Is the inclination angle of the flat plates 61 to 64 with respect to the horizontal. M is a constant of approximately 0.583, and K is a constant of approximately 0.34, which differs depending on the flat plate configuration.

【0131】従って、流下液膜の厚みδを薄くするほど
平板61〜64を流下時の平均流速が速くなり、平板単
位面積当たりの流下液量を多くすることにより流下液の
飛行速度が高められる。
Therefore, as the thickness δ of the falling liquid film is reduced, the average flow velocity when flowing down the flat plates 61 to 64 is increased, and the flying speed of the flowing liquid is increased by increasing the amount of flowing liquid per unit area of the flat plate. .

【0132】流下液膜の厚みδは図4に示す吸収塔1の
幅Wyの大きさを調整することで調整できる。従って、
平板61〜64の単位面積当たりの流下液量を一定にし
た場合、吸収塔1の幅Wyの調整により液膜厚みδを
0.5dから20dの範囲で調整することが飛行距離な
どから有効となる。
The thickness δ of the falling liquid film can be adjusted by adjusting the width Wy of the absorption tower 1 shown in FIG. Therefore,
When the amount of flowing liquid per unit area of the flat plates 61 to 64 is fixed, it is effective to adjust the liquid film thickness δ in the range of 0.5d to 20d by adjusting the width Wy of the absorption tower 1 from the flying distance. Become.

【0133】ここで、平板61〜64を流下する平均的
な流下速度Vavは、液膜厚みδと流下液量から求める
ことことことができる。従って、平板61〜64の端を
基点とする流下液の飛行軌跡(飛行距離)は運動方程式
の速度ベクトルを求めることで実験と対応する飛行距離
が求められる。
Here, the average flow velocity V av flowing down the flat plates 61 to 64 can be determined from the liquid film thickness δ and the flowing liquid amount. Therefore, the flight trajectory (flight distance) of the flowing liquid starting from the ends of the flat plates 61 to 64 can be obtained by obtaining the velocity vector of the equation of motion, and the flight distance corresponding to the experiment.

【0134】平板61〜64からの飛行距離は、本吸収
塔1を搭載する脱硫装置を計画する際に、気液接触時間
を長くする点及び縮流部(開口部)面積を決定する際に
重要なパラメータの一つとなる。
The flight distance from the flat plates 61 to 64 is determined when planning the desulfurization apparatus on which the absorption tower 1 is mounted, when determining the point for increasing the gas-liquid contact time and determining the area of the contraction part (opening). One of the important parameters.

【0135】図31には、図28に示す実験装置を用い
て流下液が微粒化するV字溝堰の微粒化写真(図31
(a))と、飛行軌跡(図31(b))を示し、図32
には堰構成の代表例の斜視図(図32(a))と、正か
ら見た溝形状(図32(b))を示す。
FIG. 31 is an atomized photograph of a V-shaped groove weir in which the flowing liquid is atomized using the experimental apparatus shown in FIG. 28 (FIG. 31).
(A)) and the flight trajectory (FIG. 31 (b)).
Shows a perspective view (FIG. 32 (a)) of a typical example of the weir configuration and a groove shape (FIG. 32 (b)) viewed from the front.

【0136】図31(a)の写真に見られるように、平
板101から流下する液は、高度に微粒化しており、吸
収塔1として吸収液7と被処理ガス3との接触面積aを
大きくする観点で有効である。
As shown in the photograph of FIG. 31 (a), the liquid flowing down from the flat plate 101 is highly atomized, and the contact area a between the absorbing liquid 7 and the gas 3 to be treated as the absorption tower 1 is increased. It is effective from the viewpoint of doing.

【0137】堰200の構成は、V字溝型200−a以
外にその代表例としてU字溝型200−b、W字溝型2
00−cの例に示すように平板101から飛行する際
に、平板端で(2)式の液膜厚みに依存してくる、断面
積方向に速度分布を発生させることが、流下液を微粒化
するのに有効であることが明らかになった。
The structure of the weir 200 is a typical example of a U-shaped groove 200-b and a W-shaped groove 2 other than the V-shaped groove 200-a.
As shown in the example of 00-c, when flying from the flat plate 101, it is possible to generate a velocity distribution in the cross-sectional area direction which depends on the liquid film thickness of the formula (2) at the end of the flat plate. It turned out to be effective for

【0138】また、平板101の平板端にV字溝型20
0−a、U字溝型200−b、W字溝型200−c及び
それらの組み合わせ代表される堰に代えて、図33に示
すようなV字溝型の平板100−a、U字溝型の平板1
00−b、W字溝型の平板100−cについても、流下
液を微粒化させる作用は傾斜平板101に堰200を設
置するものと同じ効果が期待できる。
The flat plate 101 has a V-shaped groove 20
Instead of weirs represented by 0-a, U-shaped groove type 200-b, W-shaped groove type 200-c, and a combination thereof, a V-shaped groove-shaped flat plate 100-a as shown in FIG. Flat plate 1
In the case of the 00-b, W-shaped groove-shaped flat plate 100-c, the effect of atomizing the flowing liquid can be expected to be the same as the effect of installing the weir 200 on the inclined flat plate 101.

【0139】V字溝型平板100−a、U字溝型平板1
00−b、W字溝型平板100−cの平板は、実際に単
位平方メートル当たり約9トン/分相当の吸収液7を受
け、流下させる平板101として強度上からも有効であ
る。
V-groove flat plate 100-a, U-groove flat plate 1
The flat plate 100-b and the W-shaped grooved flat plate 100-c are effective in terms of strength as the flat plate 101 that actually receives and flows down the absorbing liquid 7 corresponding to about 9 tons / minute per unit square meter.

【0140】本発明の気液接触装置では、前記図33に
示す平板101の端に堰あるいはV字溝型平板、U字溝
型平板、W字溝型平板101とすることで流下液を微粒
化することができる。更に、平板101から流下した吸
収液7は、ガス3から抗力を受け微粒化が起こる。
In the gas-liquid contact device of the present invention, the falling liquid is finely divided by forming a weir or a V-shaped groove-shaped plate, a U-shaped groove-shaped flat plate, and a W-shaped groove-shaped flat plate 101 at the end of the flat plate 101 shown in FIG. Can be Further, the absorbing liquid 7 flowing down from the flat plate 101 receives a drag force from the gas 3 and is atomized.

【0141】液滴の微粒化現象について、液滴を風洞に
噴出して、液滴径と液滴が分裂する開始する相対速度か
ら求められるウエバー数Weの関係で整理して、それを
図Vに示す。
Regarding the atomization phenomenon of the droplets, the droplets are ejected into the wind tunnel, and are arranged in the relationship between the droplet diameter and the Weber number We obtained from the relative speed at which the droplets start to be divided. Shown in

【0142】ウエバー数Weは、ガス密度ρ相対速度
Vr、液滴径Dp、液滴の表面張力δとすると(ρ
Vr・Dp/δ)の関係で整理できる。ウエバー数W
eは、液滴に作用する抗力と表面張力の比であり、同じ
抗力でも液滴が受ける速度ベクトルにより異なる。液滴
の分裂は液滴粒径が大きいほど分裂しやすい。
[0142] Weber number We, the gas density [rho g relative speed Vr, the droplet diameter Dp, when a surface tension δ of the droplet ([rho g ·
Vr 2 · Dp / δ). Weber number W
e is the ratio between the drag acting on the droplet and the surface tension, and varies depending on the velocity vector received by the droplet even with the same drag. Dropping of droplets is more likely to occur as the droplet size increases.

【0143】液滴粒径が3mm以上になると、分裂が始
まるWe数は5以下である。従って、平板101を流下
する液の相当粒径は、前述のV字溝堰200−aのガス
3が流れていない場合の液滴径は10mm程度と大き
い。
When the droplet diameter is 3 mm or more, the We number at which division starts is 5 or less. Therefore, the equivalent particle diameter of the liquid flowing down the flat plate 101 is as large as about 10 mm when the gas 3 of the V-shaped groove weir 200-a is not flowing.

【0144】また、平板101を流下する液とガス3が
気液混相流状態で流れる際の相対速度は条件により異な
るが7〜13m/sであり、We数で見ると液滴の分裂
が始まる5以上になる。従って、平板101を流下する
液は、落下する過程で液滴の分裂により微粒化し、気液
接触面積aを大きくする効果がある。
The relative velocity when the liquid 3 flowing down the flat plate 101 and the gas 3 flow in a gas-liquid multiphase flow state varies depending on the conditions, but is 7 to 13 m / s. 5 or more. Therefore, the liquid flowing down the flat plate 101 has an effect of increasing the gas-liquid contact area a by breaking up the droplets in the process of falling and becoming finer.

【0145】実験結果を総括して、本発明の気液接触装
置を搭載する脱硫装置を計画した代表例を図34に示
す。試設計条件は、排ガス量100万/h、排ガス3中
のSO濃度を700ppm、気液流量比L/Gを単位
N当たり、15リットルの吸収液7と接触させる。
A summary of the experimental results is shown in FIG. 34, which is a typical example in which a desulfurization apparatus equipped with the gas-liquid contact device of the present invention is designed. The trial design conditions are as follows: the exhaust gas amount is 1,000,000 / h, the SO 2 concentration in the exhaust gas 3 is 700 ppm, and the gas-liquid flow rate ratio L / G is brought into contact with 15 liters of the absorbing liquid 7 per m 3 N.

【0146】平板傾斜角度30°、ガス3が流通する縮
流部(開口部)面積を6m×11mとし、吸収塔内に本
発明の気液接触装置ユニットを二系列設置する吸収塔を
計画した。一系列のディメンジョンは、開口比50%、
傾斜段4段、段間隔2m、縮流部(開口部)の面積は流
下液が飛行する方向の開口長さ1.5mとした。このよ
うな条件で脱硫率は95%以上が達成できる。
An absorption tower having a flat plate inclination angle of 30 °, a contraction part (opening) area through which gas 3 flows, of 6 m × 11 m, and two gas-liquid contactor units of the present invention installed in the absorption tower was planned. . One series of dimensions is 50% aperture ratio,
The four inclined steps, the step interval was 2 m, and the area of the contraction portion (opening) was 1.5 m in the opening length in the direction in which the falling liquid flies. Under such conditions, a desulfurization rate of 95% or more can be achieved.

【0147】[0147]

【発明の効果】本発明は、気液接触装置の吸収塔内にガ
ス流れを拘束して、縮流を発生させる平板などの内設物
を設置し、ガス流れの縮流部を形成することで、縮流部
で気液接触が盛んになる。
According to the present invention, the gas flow is restricted in the absorption tower of the gas-liquid contacting device, and an internal component such as a flat plate for generating a contraction is installed to form a contraction portion of the gas flow. Thus, gas-liquid contact becomes active at the contraction part.

【0148】従って、縮流部で被処理ガス3が縮流する
際のガス流速の高った条件で吸収液7を微粒化できるの
で、スプレ方式などで必要な被処理液微粒化に必要な動
力が不要となる。本発明によれば、気液接触装置の吸収
塔コンパクト化と運用上のランニングコスト削減が達成
できる。
Therefore, the absorption liquid 7 can be atomized under the condition of a high gas flow rate when the gas 3 to be treated is contracted in the contraction part. No power is required. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the absorption tower of a gas-liquid contact apparatus can be made compact and the running cost reduction in operation can be achieved.

【0149】縮流部で被処理ガス3が縮流する際に被処
理液と被処理ガス3の高度な気液接触が起こる。特に、
湿式石灰石・石膏法の脱硫方式では、被処理液の液側界
面の更新が吸収性能を高めるのに有効である。従って、
燃焼排ガス3中の亜硫酸ガス濃度の高い条件に有利とな
る。
When the gas to be treated 3 contracts in the contraction section, a high degree of gas-liquid contact between the liquid to be treated and the gas 3 to be treated occurs. In particular,
In the desulfurization method of the wet limestone / gypsum method, the renewal of the liquid-side interface of the liquid to be treated is effective to enhance the absorption performance. Therefore,
This is advantageous for conditions where the sulfur dioxide gas concentration in the combustion exhaust gas 3 is high.

【0150】また、平板などの内設物上を流下する被処
理液と被処理ガス3を二相流を形成させて気液接触させ
るために、スプレ方式のように機械的な微粒化の電力量
が不要であり、被処理液の循環ラインのポンプ消費電力
を35%〜45%低減することが可能である。
Further, in order to form a two-phase flow between the liquid to be processed and the gas to be processed 3 flowing down on an internal object such as a flat plate and to make gas-liquid contact, electric power for mechanical atomization as in a spray method is employed. No volume is required, and the power consumption of the pump in the circulation line of the liquid to be treated can be reduced by 35% to 45%.

【0151】一般の気液接触装置では、被処理ガス3を
導入する際に均一なガス流れに関して注意が必要である
が、本発明の気液接触装置ではガス偏流などの問題がな
い。また、本発明の前記吸収塔に供給する被処理液は可
変速型循環ポンプにより行うことで、被処理ガス3の流
量の変化に迅速に対応でき、かつ、消費電力量を適切な
値にすることができる。
In a general gas-liquid contact device, it is necessary to pay attention to a uniform gas flow when introducing the gas 3 to be treated. However, the gas-liquid contact device of the present invention does not have a problem such as gas drift. The liquid to be treated supplied to the absorption tower of the present invention is controlled by a variable-speed circulating pump, whereby it is possible to quickly respond to a change in the flow rate of the gas to be treated 3 and to set the power consumption to an appropriate value. be able to.

【0152】更に、スプレノズルの場合には一定な背圧
を加えて被処理液を微粒化するために、単位スプレヘッ
ダー当たりの被処理液を大幅に変動することができない
ので、循環ポンプに可変速型を使用することが難しい。
従って、ボイラの日間負荷変化などに対しては、複数の
循環ポンプを設備しておき、稼働ポンプ台数を制御する
必要がある。
Further, in the case of the spray nozzle, since the liquid to be treated is atomized by applying a constant back pressure, the liquid to be treated per unit spray header cannot be varied greatly. Difficult to use molds.
Therefore, it is necessary to provide a plurality of circulation pumps and control the number of operating pumps in order to cope with daily boiler load changes.

【0153】これに対して本発明の気液接触装置では、
被処理液を吸収塔の上部に搬送して、平板に分配するだ
けのためにボイラの日間負荷変化などに対して搬送量を
回転数で制御することができる可変速型循環ポンプを適
用することが可能である。
On the other hand, in the gas-liquid contact device of the present invention,
To apply a variable-speed circulating pump that can control the amount of conveyance by the number of rotations against changes in daily boiler load, etc. just to transport the liquid to be processed to the upper part of the absorption tower and distribute it to the flat plate Is possible.

【0154】また、前記平板の端に堰を設けることによ
り、平板から流下する液の微粒化を高めることができる
ので、より高い脱硫性能が得られ、更に、被処理液を循
環するポンプ動力を低減できる気液接触装置を提供でき
る。
Further, by providing a weir at the end of the flat plate, the atomization of the liquid flowing down from the flat plate can be enhanced, so that a higher desulfurization performance can be obtained, and the pump power for circulating the liquid to be treated can be increased. A gas-liquid contact device that can be reduced can be provided.

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

【図1】 本発明の実施の形態の気液接触装置の構成を
示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a gas-liquid contact device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態の吸収塔内のガス流れの
中の液滴が分裂する際の液滴径と限界相対速度の関係を
示す図である。」
FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between a droplet diameter and a limiting relative velocity when a droplet in a gas flow in an absorption tower according to an embodiment of the present invention is split. "

【図3】 本発明の実施の形態の吸収塔内の気流中の液
滴が分裂するウエーバ数を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the number of webers at which a droplet in an airflow in an absorption tower according to an embodiment of the present invention breaks.

【図4】 本発明の実施の形態の基本的な吸収塔の縮流
部の構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a contraction section of a basic absorption tower according to an embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施の形態の吸収塔の縮流部の応用
例の構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram of an application example of the contraction section of the absorption tower according to the embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の実施の形態の吸収塔の縮流部の応用
例の構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram of an application example of the contraction section of the absorption tower according to the embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の実施の形態の吸収塔の縮流部の応用
例の構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram of an application example of the contraction section of the absorption tower according to the embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の実施の形態の吸収塔の縮流部の応用
例の構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram of an application example of the contraction section of the absorption tower according to the embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の実施の形態の吸収塔の縮流部に用い
る平板の形状を示す図である。
FIG. 9 is a view showing a shape of a flat plate used for a contraction portion of the absorption tower according to the embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の実施の形態の吸収塔の縮流部のA
s/Am比に対する通風損失△Pと平均液滴径dpの関
係を示す図である。
FIG. 10 shows A of the contraction section of the absorption tower according to the embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the relationship between ventilation loss (DELTA) P with respect to s / Am ratio, and average droplet diameter dp.

【図11】 本発明の実施の形態の吸収塔内の平均液滴
径と脱硫率の関係を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the average droplet diameter and the desulfurization rate in the absorption tower according to the embodiment of the present invention.

【図12】 本発明の実施の形態の気液接触装置の構成
図である。
FIG. 12 is a configuration diagram of a gas-liquid contact device according to an embodiment of the present invention.

【図13】 本発明の実施の形態の吸収塔の縮流部の応
用例の構成図である。
FIG. 13 is a configuration diagram of an application example of the contraction section of the absorption tower according to the embodiment of the present invention.

【図14】 本発明の実施の形態の気液接触装置の構成
図である。
FIG. 14 is a configuration diagram of a gas-liquid contact device according to an embodiment of the present invention.

【図15】 本発明の実施の形態の吸収塔の気液流量
比、空塔ガス流速と通風損失の関係を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a relationship between a gas-liquid flow ratio, a superficial gas flow velocity, and a ventilation loss of the absorption tower according to the embodiment of the present invention.

【図16】 本発明の実施の形態の吸収塔の空塔ガス流
速、開口比と通風損失の関係を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing a relationship between a superficial gas flow velocity, an opening ratio, and a ventilation loss of the absorption tower according to the embodiment of the present invention.

【図17】 本発明の実施の形態の吸収塔の気液流量
比、空塔ガス流速と脱硫率の関係を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing a relationship between a gas-liquid flow ratio, a superficial gas flow velocity, and a desulfurization rate of the absorption tower according to the embodiment of the present invention.

【図18】 本発明の実施の形態の吸収塔の空塔ガス流
速、開口比と脱硫率の関係を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a relationship between a superficial gas flow velocity, an opening ratio, and a desulfurization rate of the absorption tower according to the embodiment of the present invention.

【図19】 本発明の実施の形態の吸収塔の通風損失、
空塔ガス流速と物質移動容量Kog・aの関係を示す図
である。
FIG. 19 shows ventilation loss of the absorption tower according to the embodiment of the present invention;
It is a figure which shows the relationship between a superficial gas flow velocity and mass transfer capacity Kog * a.

【図20】 本発明の実施の形態の吸収塔の物質移動容
量Kog・aと脱硫性能の関係を示す図である。
FIG. 20 is a diagram showing the relationship between the mass transfer capacity Kog · a and the desulfurization performance of the absorption tower according to the embodiment of the present invention.

【図21】 本発明の実施の形態の吸収塔の物質移動容
量Kog・aに及ぼす亜硫酸ガス濃度の影響を示す図で
ある。
FIG. 21 is a view showing the influence of the concentration of sulfurous acid gas on the mass transfer capacity Kog · a of the absorption tower according to the embodiment of the present invention.

【図22】 本発明の実施の形態の吸収塔の通風損失に
及ぼす各種パラメータを示す図である。
FIG. 22 is a diagram showing various parameters affecting ventilation loss of the absorption tower according to the embodiment of the present invention.

【図23】 本発明の実施の形態の吸収塔の物質移動容
量Kog・aに及ぼす各種パラメータの影響を示す図で
ある。
FIG. 23 is a diagram showing the influence of various parameters on the mass transfer capacity Kog · a of the absorption tower according to the embodiment of the present invention.

【図24】 本発明の実施の形態の吸収塔の特徴をス
プレ式の吸収液噴霧装置と比較して説明した図である。
FIG. 24 is a diagram illustrating characteristics of an absorption tower according to an embodiment of the present invention in comparison with a spray type absorption liquid spraying device.

【図25】 本発明の実施の形態の吸収塔で用いる平板
からの流下液の飛散状況を説明する図である。
FIG. 25 is a diagram illustrating a state of scattering of a flowing liquid from a flat plate used in the absorption tower according to the embodiment of the present invention.

【図26】 図25の実施の形態の平板の流下液の速度
分布を示す図である。
FIG. 26 is a diagram showing a velocity distribution of a flowing liquid on a flat plate according to the embodiment of FIG. 25;

【図27】 本発明の実施の形態の吸収塔内の平板上を
流下する被処理液の分散状況を示す可視化写真である。
FIG. 27 is a visualized photograph showing the state of dispersion of the liquid to be treated flowing down on a flat plate in the absorption tower according to the embodiment of the present invention.

【図28】 本発明の実施の形態の吸収塔内の平板を流
下する液の飛行軌跡実験装置の構成図である。
FIG. 28 is a configuration diagram of a flight trajectory experiment apparatus for a liquid flowing down a flat plate in an absorption tower according to an embodiment of the present invention.

【図29】 本発明の実施の形態の吸収塔内の平板を流
下する液の飛行軌跡の実験結果を示す写真と図である。
FIG. 29 is a photograph and a diagram showing an experimental result of a flight trajectory of a liquid flowing down a flat plate in an absorption tower according to an embodiment of the present invention.

【図30】 本発明の実施の形態の吸収塔内の平板を流
下する液の飛行軌跡の実験結果を示す写真と図である。
FIG. 30 is a photograph and a diagram showing an experimental result of a flight trajectory of a liquid flowing down a flat plate in an absorption tower according to an embodiment of the present invention.

【図31】 本発明の実施の形態の吸収塔内の平板を流
下する液の飛行軌跡の実験結果を示す写真と図である。
FIG. 31 is a photograph and a diagram showing an experimental result of a flight trajectory of a liquid flowing down a flat plate in an absorption tower according to an embodiment of the present invention.

【図32】 本発明の実施の形態の吸収塔内の堰付き平
板の構成図である。
FIG. 32 is a configuration diagram of a flat plate with a weir in the absorption tower according to the embodiment of the present invention.

【図33】 本発明の実施の形態の吸収塔内の平板の形
状図である。
FIG. 33 is a diagram showing a shape of a flat plate in the absorption tower according to the embodiment of the present invention.

【図34】 本発明の実施の形態の吸収塔内の液滴粒径
と液滴微粒化開始We数との関係を示す図である。
FIG. 34 is a diagram illustrating a relationship between a droplet particle size and a droplet atomization start We number in an absorption tower according to an embodiment of the present invention.

【図35】 従来技術の脱硫装置の循環ポンプ台数制御
系統図である。
FIG. 35 is a diagram showing a system for controlling the number of circulation pumps of a desulfurization apparatus according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 吸収塔 2 吸収液供給パイ
プ 3 被処理ガス 4 循環タンク 5 処理ガス出口 7 被処理液(吸収
液) 8 攪拌器 9 酸化用空気 10 可変速循環ポンプ 12 循環配管 17 石灰スラリ 37 石膏回収ライ 61、62、63、64 平板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Absorption tower 2 Absorbing liquid supply pipe 3 Gas to be processed 4 Circulation tank 5 Processing gas outlet 7 Liquid to be processed (absorbing liquid) 8 Stirrer 9 Oxidation air 10 Variable speed circulation pump 12 Circulation pipe 17 Lime slurry 37 Gypsum collection line 61 , 62, 63, 64 flat plate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B01J 10/02 (72)発明者 小山 俊太郎 茨城県日立市大みか町7丁目1番1号 株 式会社日立製作所電力・電機開発研究所内 (72)発明者 天野 研 茨城県日立市大みか町7丁目1番1号 株 式会社日立製作所電力・電機開発研究所内 (72)発明者 野澤 滋 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 (72)発明者 村本 考司 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 AC01 BA02 BA13 BA14 BA16 CA02 CA04 DA05 DA16 EA02 EA12 FA03 GA02 GA03 GB02 GB03 GB06 HA08 4D020 AA06 BA02 BA09 BB05 CB20 CB21 CB34 CC03 CC08 CC21 CD01 CD02 DA01 DA02 DB01 DB04 DB05 DB20 4G075 AA03 AA45 BB04 BD03 BD07 BD13 BD22 BD23 BD26 EA01 EA05 EB02 EB04 EE12 EE21──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B01J 10/02 (72) Inventor Shuntaro Koyama 7-1-1, Omika-cho, Hitachi City, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi, Ltd. Inside the Power and Electricity Development Laboratory, Ltd. (72) Inventor Ken Amano 7-1-1, Omikacho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside the Power and Electricity Development Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Shigeru Nozawa 6, Takaramachi, Kure-shi, Hiroshima Prefecture No. 9 Babcock Hitachi Co., Ltd. Kure Works (72) Inventor Kenji Muramoto 6-9 Takaracho, Kure City, Hiroshima Prefecture Babcock Hitachi Co., Ltd. Kure Works F-term (reference) 4D002 AA02 AC01 BA02 BA13 BA14 BA16 CA02 CA04 DA05 DA16 EA02 EA12 FA03 GA02 GA03 GB02 GB03 GB06 HA08 4D020 AA06 BA02 BA09 BB05 CB20 CB21 CB34 CC03 CC08 CC21 CD01 CD02 DA01 DA02 DB01 DB04 DB05 DB20 4G075 AA03 AA45 BB04 BD03 BD07 BD13 BD22 BD23 BD26 EA01 EA05 EB02 EB04 EE12 EE21

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被処理ガスと該被処理ガス中の目的成分
を吸収する被処理液を吸収塔内に導入して互いに接触さ
せ、被処理ガス中の目的成分を吸収させる気液接触方法
において、 吸収塔内に被処理液を流下させ、かつ少なくとも一つの
被処理ガス流れの縮流部を形成させ、該縮流部に被処理
ガスを供給して被処理液と被処理ガスの混相流を形成さ
せ、被処理ガスが縮流するときの流体力により、被処理
液を分裂させて、その微粒化を促進させることを特徴と
する気液接触方法。
1. A gas-liquid contact method in which a gas to be treated and a liquid to be treated which absorbs a target component in the gas to be treated are introduced into an absorption tower and brought into contact with each other to absorb the target component in the gas to be treated. The liquid to be treated is caused to flow down into the absorption tower, and at least one gas-condensed portion of the gas to be treated is formed, and the gas to be treated is supplied to the gas-condensed portion so that the multi-phase flow of the liquid to be treated and the gas to be treated Wherein the liquid to be treated is divided by the fluid force generated when the gas to be treated is contracted, and the atomization is promoted.
【請求項2】 縮流部を流れる被処理ガスの被処理液に
対する相対速度が5m/s以上で、且つ、被処理ガスの
吸収塔の入口部から吸収塔出口部の間での被処理ガスの
通風損失が、設定値以下になるように吸収塔の水平方向
の空塔断面積(Am)の大きさ及び/又は吸収塔の水平
方向の空塔断面積(Am)と縮流部の開口部の上下方向
から見た投影断面積(As)の比(As/Am比)を設
定することを特徴とする請求項1記載の気液接触方法。
2. The gas to be treated flows between the inlet of the absorption tower and the outlet of the absorption tower of the gas to be treated, wherein the relative velocity of the gas to be treated flowing through the contraction part with respect to the liquid to be treated is 5 m / s or more. Of the absorption tower in the horizontal direction (Am) and / or the cross section of the absorption tower in the horizontal direction (Am) and the opening of the contraction portion so that the ventilation loss of the absorption tower is equal to or less than the set value. 2. The gas-liquid contact method according to claim 1, wherein a ratio (As / Am ratio) of a projected sectional area (As) as viewed from above and below the portion is set.
【請求項3】 回転数により被処理液搬送量を調整する
循環ポンプを用いて吸収塔への被処理液の供給量を制御
することを特徴とする請求項1記載の気液接触方法。
3. The gas-liquid contact method according to claim 1, wherein the supply amount of the liquid to be treated to the absorption tower is controlled by using a circulation pump that adjusts the amount of the liquid to be treated according to the number of revolutions.
【請求項4】 液滴のウエーバ数Weが 2<We=ρa×vt×Dp/σ<5 ここで、vt:液滴のガス流れに対する相対速度、 Dp:液滴径、ρa:ガス密度、 σ:液体の表面張力、 であることを特徴とする請求項1記載の気液接触方法。4. The web number We of the droplet is 2 <We = ρa × vt 2 × Dp / σ <5, where vt: relative velocity of the droplet with respect to the gas flow, Dp: droplet diameter, ρa: gas density The gas-liquid contact method according to claim 1, wherein σ is the surface tension of the liquid. 【請求項5】 縮流部を流れる被処理液が単位平方メー
トル当たり、毎秒50リットル以上、200リットル以
下であることを特徴とする請求項1記載の気液接触方
法。
5. The gas-liquid contact method according to claim 1, wherein the amount of the liquid to be processed flowing through the contraction section is not less than 50 liters per second and not more than 200 liters per square meter.
【請求項6】 被処理ガスと該被処理ガス中の目的成分
を吸収する被処理液を導入して互いに接触させ、被処理
ガス中の目的成分を吸収させる吸収塔を備えた気液接触
装置において、 吸収塔内に複数の内設物を設置して、被処理ガスと被処
理液の流れの少なくとも一つの縮流部を設けたことを特
徴とする気液接触装置。
6. A gas-liquid contacting device having an absorption tower for introducing a gas to be treated and a liquid to be treated which absorbs a target component in the gas to be treated and bringing them into contact with each other to absorb the target component in the gas to be treated. 3. The gas-liquid contact device according to claim 1, wherein a plurality of internal components are installed in the absorption tower, and at least one contraction part for the flow of the gas to be treated and the liquid to be treated is provided.
【請求項7】 吸収塔内で被処理ガスの流れに内設物に
より形成される縮流部の上下方向から見た投影断面積
(As)と吸収塔の水平方向の空塔断面積(Am)の比
(As/Am)が0.2以上、0.8以下であることを
特徴とする請求項6記載の気液接触装置。
7. A cross sectional area (As) as viewed from above and below of a contraction portion formed by an internal substance in a flow of a gas to be treated in an absorption tower, and a cross section area (Am) of an empty tower in a horizontal direction of the absorption tower. 7.) The gas-liquid contact device according to claim 6, wherein the ratio (As / Am) is 0.2 or more and 0.8 or less.
【請求項8】 内設物は吸収塔の塔壁より吸収塔の中心
部方向に水平に対して下向きに傾斜させた平板からな
り、該平板は、高さ方向に複数、交互に向きを変えて千
鳥配置の階段状に設置されていることを特徴とする請求
項6記載の気液接触装置。
8. The internal component is a flat plate which is inclined downward with respect to the horizontal in the direction of the center of the absorption tower from the tower wall of the absorption tower, and the plurality of the flat plates alternately change the direction in the height direction. 7. The gas-liquid contact device according to claim 6, wherein the gas-liquid contact device is arranged in a staggered arrangement.
【請求項9】 内設物は、吸収塔高さ方向に一個毎に反
対の吸収塔壁面側から中心部方向に傾斜させるように配
置し、上段側の内設物により形成される縮流部を流下し
た被処理液を下段側の内設物上に流下させるような配置
関係とすることを特徴とする請求項6記載の気液接触装
置。
9. The internal components are arranged so as to be inclined one by one in the height direction of the absorption tower from the wall surface side opposite to the absorption tower toward the center portion, and the contraction portion formed by the internal components on the upper stage side 7. The gas-liquid contact device according to claim 6, wherein an arrangement relation is such that the liquid to be treated, which has flowed down, flows down onto the lower internal component.
【請求項10】 内設物は吸収塔の塔壁より吸収塔の中
心部方向に水平に対して下向きに傾斜させた平板からな
り、該平板の下端部に堰を設けたことを特徴とする請求
項6記載の気液接触装置。
10. The internal component is a flat plate which is inclined downward with respect to the horizontal in the direction of the center of the absorption tower from the tower wall of the absorption tower, and a weir is provided at the lower end of the flat plate. The gas-liquid contact device according to claim 6.
【請求項11】 平板上を流下する被処理液の液膜厚さ
dに対して、平板の下端部の堰の高さが0.5d〜20
dであることを特徴とする請求項10記載の気液接触装
置。
11. The height of the weir at the lower end of the flat plate is 0.5 d to 20 with respect to the thickness d of the liquid to be treated flowing down on the flat plate.
The gas-liquid contact device according to claim 10, wherein d is d.
【請求項12】 平板の下端部に堰は、V字溝堰、U字
溝堰、W字溝堰またはそれらの組み合わせからなる堰構
造であることを特徴とする請求項10記載の気液接触装
置。
12. The gas-liquid contact according to claim 10, wherein the weir at the lower end of the flat plate has a weir structure comprising a V-shaped groove weir, a U-shaped groove weir, a W-shaped groove weir, or a combination thereof. apparatus.
【請求項13】 吸収塔への被処理液の供給量を回転数
により調整する循環ポンプを備えたことを特徴とする請
求項6記載の気液接触装置。
13. The gas-liquid contact device according to claim 6, further comprising a circulation pump for adjusting a supply amount of the liquid to be treated to the absorption tower by a rotation speed.
【請求項14】 請求項1記載の被処理液として燃焼排
ガスと接触させて該排ガス中の硫黄酸化物を吸収する脱
硫剤を含む吸収液を用いて、前記吸収液中の硫黄酸化物
を酸化させることを特徴とする湿式排煙脱硫方法。
14. The method according to claim 1, wherein the sulfur oxide in the absorbent is oxidized by using an absorbent containing a desulfurizing agent that is brought into contact with the combustion exhaust gas to absorb the sulfur oxide in the exhaust gas. A wet flue gas desulfurization method.
【請求項15】 吸収塔に導入される燃焼排ガス中の亜
硫酸ガス濃度、水分濃度、排ガス温度、吸収塔出口の処
理済みの燃焼排ガス中の亜硫酸ガス濃度をそれぞれ検出
し、前記各検出した信号及び設定脱硫率から所要の吸収
液量を算出し、吸収塔に供給する吸収液搬送量を制御す
ることを特徴とする請求項14記載の湿式排煙脱硫方
法。
15. A sulfur dioxide gas concentration, a moisture concentration, an exhaust gas temperature in the flue gas introduced into the absorption tower, and a sulfur dioxide gas concentration in the treated flue gas at the outlet of the absorption tower, respectively, are detected. The wet flue gas desulfurization method according to claim 14, wherein a required amount of absorbing liquid is calculated from the set desulfurization rate, and the amount of absorbing liquid transported to the absorption tower is controlled.
【請求項16】 請求項6記載の吸収塔は、脱硫剤を含
む吸収液を用いて燃焼排ガスと接触させて該排ガス中の
硫黄酸化物を吸収する吸収塔であることを特徴とする湿
式排煙脱硫装置。
16. The wet exhaust system according to claim 6, wherein the absorption tower is an absorption tower that is brought into contact with combustion exhaust gas by using an absorbent containing a desulfurizing agent to absorb sulfur oxides in the exhaust gas. Smoke desulfurization equipment.
【請求項17】 吸収塔に導入される燃焼排ガス量、亜
硫酸ガス濃度、水分濃度、排ガス温度、吸収塔出口の処
理済みの燃焼排ガス中の亜硫酸ガス濃度をそれぞれ検出
する手段と、前記各検出手段で検出した信号及び設定脱
硫率を入力することにより所要の被処理液量を算出する
演算器と、該演算器からの出力信号により吸収塔に搬送
する吸収液量を制御する吸収液搬送量制御手段を設けた
ことを特徴とする請求項16記載の湿式排煙脱硫装置。
17. A means for detecting the amount of flue gas introduced into the absorption tower, the concentration of sulfur dioxide, the concentration of moisture, the temperature of the exhaust gas, the concentration of sulfur dioxide in the treated flue gas at the outlet of the absorption tower, and each of the detection means A calculator for calculating the required amount of liquid to be treated by inputting the signal detected in the above and the set desulfurization rate, and an absorption liquid transfer amount control for controlling the amount of absorption liquid to be transferred to the absorption tower by an output signal from the calculator. 17. The wet flue gas desulfurization apparatus according to claim 16, further comprising means.
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